(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持して回転する像担持体と、
前記像担持体との間に記録材を挟持して転写部を形成し、前記像担持体のトナー像を記録材に転写する転写部材と、
直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を前記転写部材に印加する電源と、を備える画像形成装置において、
前記直流電圧と、前記交流電圧の時間積分値と、前記交流電圧のピーク間電圧とを変更することなく、前記交流電圧の一周期における記録材へのトナーの転写を強める方向の電圧の時間比率であるデューティ比について、前記像担持体から第１の記録材にトナー像を転写させるための第１の画像形成モードにおいては第１のデューティ比に設定し、前記像担持体から第１の記録材より大きな表面粗さを持つ第２の記録材にトナー像を転写させるための第２の画像形成モードにおいては前記第１のデューティ比より小さい第２のデューティ比に設定する設定部を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記設定部は、単位面積当たりのトナー消費量が多い画像の場合には単位面積当たりのトナー消費量が少ない画像の場合に対して前記デューティ比を低く設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記設定部は、環境湿度が高い場合には環境湿度が低い場合に対して前記デューティ比を低く設定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記設定部は、写真画像の場合には文字画像の場合に対して前記デューティ比を低く設定することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
トナー像を担持して回転する像担持体と、
前記像担持体との間に記録材を挟持して転写部を形成し、前記像担持体のトナー像を記録材に転写する転写部材と、
前記転写部材に、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加する電源と、を備える画像形成装置において、
前記直流電圧を変更することなく、前記交流電圧の一周期における記録材へのトナーの転写を強める方向の電圧の時間比率であるデューティ比と前記交流電圧のピーク間電圧とについて、前記像担持体から第１の記録材にトナー像を転写させるための第１の画像形成モードにおいては第１のデューティ比と第１のピーク間電圧とに設定し、前記像担持体から第１の記録材より大きな表面粗さを持つ第２の記録材にトナー像を転写させるための第２の画像形成モードにおいては前記第１のデューティ比以下の第２のデューティ比と前記第１のピーク間電圧以上の第２のピーク間電圧とに設定する設定部を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記設定部は、単位面積当たりのトナー消費量が多い画像の場合には単位面積当たりのトナー消費量が少ない画像の場合に対して前記デューティ比を低く設定し前記ピーク間電圧を同じ値に設定するか、又は前記デューティ比を同じ値に設定し前記ピーク間電圧を高く設定することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記設定部は、環境湿度が高い場合には環境湿度が低い場合に対して前記デューティ比を低く設定し前記ピーク間電圧を同じ値に設定するか、又は前記デューティ比を同じ値に設定し前記ピーク間電圧を高く設定することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記設定部は、写真画像の場合には文字画像の場合に対して前記デューティ比を低く設定し前記ピーク間電圧を同じ値に設定するか、又は前記デューティ比を同じ値に設定し前記ピーク間電圧を高く設定することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記設定部は、前記交流電圧の積分平均電圧と前記交流電圧における記録材へのトナーの転写を弱める方向の電圧との差の絶対値が所定の値を超えないように前記ピーク間電圧を設定することを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体と転写部材との間に記録材を挟持して像担持体から記録材へトナー像を転写させる画像形成装置、詳しくはエンボス紙のような表面粗さの大きな記録材へトナー像を転写させる際の転写電圧の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
像担持体（感光体又は中間転写体）と転写部材との間に記録材を挟持して、転写部材に電圧を印加することにより、像担持体から記録材へトナー像を転写させる画像形成装置が広く用いられている。このような画像形成装置では、表面に型押しの立体模様が形成されたエンボス紙にトナー像を転写すると、立体模様の凹部にトナーが転写されにくいことが知られている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１には、対向ローラで内側面を支持された中間転写ベルトの湾曲面に転写ローラを圧接してトナー像の二次転写部を構成した画像形成装置が示される。ここでは、エンボス紙の画像形成に際しては、転写ローラに印加する直流電圧２ｋＶに、周波数２ｋＨｚ、実効電圧１ｋＶの交流電圧を重畳している。凹部の底と像担持体との間に隙間があっても、交流電圧を重畳することで像担持体からトナーを離脱させるだけの電界を発生できる。これにより、直流電圧２ｋＶだけではトナー像が転写されなかった凹部の底へもトナー像を転写させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２６７４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
直流電圧に交流電圧を重畳した転写電圧を転写部に印加してエンボス紙へトナー像を転写する実験を行ったところ、エンボス紙の凹部に転写されたトナー像が太って画像品質が低下することが確認された。交流電圧を重畳することで、像担持体と記録材との間で往復移動するトナーが増える結果、トナーが飛散して文字画像や線画像ににじみが発生していることが観察された。
【０００６】
そこで、直流電圧に重畳する交流電圧の振幅を小さくしてトナーの飛散を抑制しようとしたところ、エンボス紙の凹部における転写効率が低下して、周囲と比較した凹部の画像濃度が著しく低下した。図１に示すように、中間転写ベルト３０に各色トナー像を重ねてフルカラー画像を出力する画像形成装置１００の場合、エンボス紙の凹部では中間転写ベルト３０に近い層の色が転写されないため、凹部に色ムラが目立ってしまう。
【０００７】
本発明は、記録材表面の凹部に転写されたトナー像の太りやにじみを目立たせることなく、記録材表面の凹部に高い転写効率でトナー像を転写できる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の画像形成装置は、トナー像を担持して回転する像担持体と、前記像担持体との間に記録材を挟持して転写部を形成し、前記像担持体のトナー像を記録材に転写する転写部材と、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を前記転写部材に印加する電源と、を備えるものである。そして、前記直流電圧と、前記交流電圧の時間積分値と、前記交流電圧のピーク間電圧とを変更することなく、前記交流電圧の一周期における記録材へのトナーの転写を強める方向の電圧の時間比率であるデューティ比について、前記像担持体から第１の記録材にトナー像を転写させるための第１の画像形成モードにおいては第１のデューティ比に設定し、前記像担持体から第１の記録材より大きな表面粗さを持つ第２の記録材にトナー像を転写させるための第２の画像形成モードにおいては前記第１のデューティ比より小さい第２のデューティ比に設定する設定部を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の画像形成装置では、交流電圧の波形におけるトナーを記録材へ転写させる方向の電圧のデューティ比を５０％未満にする。これにより、交流電圧の波形の一周期に現れるトナーを記録材へ転写させる方向の電圧がトナーを像担持体へ引き戻す方向の電圧よりも大きくなる。このため、トナーを記録材へ転写させる電界の強さを低下させることなく、トナーを像担持体へ引き戻す電界の強さを低下できる。これにより、記録材へ転写されたトナーや記録材へ転写されようとする飛翔中のトナーが記録材表面の凹部に落ち着く割合が高くなって、像担持体と記録材との隙間を往復移動するトナーが減り、凹部でのトナー像の拡散範囲が狭くなる。
【００１０】
従って、記録材の凹部に転写されたトナー像の太りやにじみを目立たせることなく、記録材の凹部に高い転写効率でトナー像を転写できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】実施例１における二次転写部の構成の説明図である。
【図３】実施例１の転写電圧制御のフローチャートである。
【図４】二次転写ローラに印加される転写電圧の説明図である。
【図５】二次転写におけるトナー像の飛び散り現象の説明図である。
【図６】エンボス紙に対する転写効率と電圧条件の関係の説明図である。
【図７】実施例２における二次転写部の構成の説明図である。
【図８】実施例２の転写電圧制御のフローチャートである。
【図９】二次転写ローラに印加される転写電圧の説明図である。
【図１０】実施例３における二次転写部の構成の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、記録材に対するトナー像の転写部に印加される交流電圧のデューティ比が可変である限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
【００１３】
従って、像担持体と転写部材との間に中間転写体又は記録材を挟持してトナー像を転写する画像形成装置であれば、タンデム型／１ドラム型、中間転写型／記録材搬送型／直接転写型の区別無く実施できる。本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。
【００１４】
なお、特許文献１に示される画像形成装置の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。
【００１５】
＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の構成の説明図である。
【００１６】
図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト３０に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。制御部９０は、操作パネル１６を通じた設定及び操作に基づいて画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを制御して、感光ドラム１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋにトナー像を形成する。
【００１７】
画像形成部ＰＹでは、感光ドラム１７Ｙにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト３０に一次転写される。画像形成部ＰＭでは、感光ドラム１７Ｍにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト３０のイエロートナー像に重ねて一次転写される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、それぞれ感光ドラム１７Ｃ、１７Ｋにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて同様に中間転写ベルト３０に順次重ねて一次転写される。
【００１８】
中間転写ベルト３０に一次転写された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｐへ一括二次転写される。四色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置２６で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着された後に、機体外部へ排出される。
【００１９】
中間転写ベルト３０は、テンションローラ３２、駆動ローラ３１、及び対向ローラ３３に掛け渡して支持され、駆動ローラ３１に駆動されて３００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで矢印Ｒ２方向に回転する。
【００２０】
記録材カセット１０から引き出された記録材Ｐは、分離ローラ１１で１枚ずつに分離して、レジストローラ１２へ送り出される。レジストローラ１２は、停止状態で記録材Ｐを受け入れて待機させ、中間転写ベルト３０のトナー像にタイミングを合わせて記録材Ｐを二次転写部Ｔ２へ送り込む。
【００２１】
ベルトクリーニング装置２７は、中間転写ベルト３０にクリーニングブレードを摺擦させて、記録材Ｐへの転写を逃れて二次転写部Ｔ２を通過して中間転写ベルト３０に残った転写残トナーを回収する。
【００２２】
画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像装置２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、実質的に同一に構成される。以下では、画像形成部ＰＹついて説明し、他の画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫについては、説明中の構成部材に付した符号の末尾のＹをＭ、Ｃ、Ｋに読み替えて説明されるものとする。
【００２３】
画像形成部ＰＹは、感光ドラム１７Ｙの周囲に、コロナ帯電器１９Ｙ、露光装置１８Ｙ、現像装置２０Ｙ、一次転写ローラ２２Ｙ、クリーニング装置２４Ｙを配置している。
【００２４】
感光ドラム１７Ｙは、アルミニウムシリンダの外周面に負極性の帯電極性を持たせた感光層が形成され、３００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで矢印Ｒ１方向に回転する。コロナ帯電器１９Ｙは、コロナ放電に伴う荷電粒子を感光ドラム１７Ｙに照射して、感光ドラム１７Ｙの表面を一様な負極性の暗部電位ＶＤに帯電する。露光装置１８Ｙは、イエローの分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査する。暗部電位ＶＤに帯電した感光ドラム１７Ｙの表面電位が露光を受けて明部電位ＶＬに電位を低下させることで、画像の静電像が書き込まれる。露光装置１８Ｙは、感光ドラム１７Ｙの表面に６００ｄｐｉ（ドット／インチ）の解像度の静電像を書き込む。
【００２５】
現像装置２０Ｙは、イエローの非磁性トナーと磁性キャリアとを混合した二成分現像剤を攪拌しつつ循環させて、非磁性トナーを負極性に、磁性キャリアを正極性にそれぞれ帯電させる。帯電した二成分現像剤は、固定のマグネット４２の周囲で回転する現像スリーブ４１に穂立ち状態で担持されて感光ドラム１７Ｙを摺擦する。負極性の直流電圧Ｖｄｃに交流電圧を重畳した振動電圧が現像スリーブ４１に印加される。これにより、現像スリーブ４１から、相対的に正極性になった感光ドラム１７Ｙの明部電位ＶＬの露光部にトナーが移転してトナー像が反転現像される。
【００２６】
クリーニング装置２４Ｙは、感光ドラム１７Ｙにクリーニングブレードを摺擦させて、中間転写ベルト３０への転写を逃れて感光ドラム１７Ｙに残った転写残トナーを回収する。
【００２７】
＜実施例１＞
図２は実施例１における二次転写部の構成の説明図である。図３は実施例１の転写電圧制御のフローチャートである。図４は二次転写ローラに印加される転写電圧の説明図である。図５は二次転写におけるトナー像の飛び散り現象の説明図である。図６はエンボス紙に対する転写効率と電圧条件の関係の説明図である。
【００２８】
図２に示すように、像担持体（３０）は、トナー像を担持して回転する。転写部材（５０）は、像担持体（３０）との間に記録材を挟持して記録材に対するトナー像の転写部（Ｔ２）を形成する。すなわち、二次転写ローラ５０は、対向ローラ３３に内側面を支持された中間転写ベルト３０の湾曲面に当接して二次転写部Ｔ２を形成する。電源８０が正極性の直流電圧を二次転写ローラ５０に印加することによって、負極性に帯電して中間転写ベルト３０に担持されたトナー像が記録材Ｐへ二次転写される。
【００２９】
中間転写ベルト３０は、ポリイミド等の樹脂材料にカーボンブラックを含有させて、体積抵抗率を１０９［Ω・ｃｍ］に調整して、厚みを０．１［ｍｍ］に形成されている。二次転写ローラ５０は、外径８ｍｍの金属製の芯金５０ａの外周面にスポンジ組織を有する導電性ゴム材料の弾性層５０ｂを配置して、外径１６ｍｍに形成されている。二次転写ローラ５０の両端は、対向ローラ３３に対して１５〜５０［Ｎ］の総圧で押圧されている。弾性層５０ｂは、ＥＰＤＭ等の高分子エラストマーを基材としてイオン性導電物質を混入することにより、導電性を１０〜３０［ＭΩ］という中抵抗領域に調整してある。弾性層５０ｂの表面はフッ素樹脂の樹脂コート離型層で覆われている。
【００３０】
電源（８０）は、像担持体（３０）のトナー像を記録材へ転写するために、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を転写部（Ｔ２）に印加する。電源８０は、直流電源部８２で発生させた直流電圧に交流電源部８１で発生させた交流電圧を重畳した転写電圧を二次転写ローラ５０に印加する。制御手段（９０）は、交流電圧の波形におけるトナーを記録材へ転写させる方向の電圧のデューティ比を５０％未満の範囲に設定するように電源（８０）を制御する。
【００３１】
設定部の一例であるデューティ比変更部８３は、交流電源部８１で発生させる交流電圧の波形における記録材へトナー像を転写させる方向の電圧のデューティ比を５０％以下の範囲で可変に設定する。デューティ比変更部８３は、制御部９０内にある制御回路９６から送られてくる信号により、交流電源部８１から出力される交流電圧の波形のデューティ比を変更する。転写電圧変更部８４は、制御回路９６から送られてくる信号により、直流電源部８２で発生させる直流電圧の定電圧を記録材の種類（厚み）に応じて設定する。
【００３２】
実施例１においては、説明を簡単にするため、二次転写ローラ５０に印加される交流電圧の波形のデューティ比以外の他の電圧パラメータについては、あらゆる画像形成条件のもとで固定の設定とする。電源８０における電圧パラメータの変更は交流電圧の波形のデューティ比のみとする。実施例１において画像形成中の二次転写ローラ５０に印加される電圧は、直流電圧が１０００Ｖ、交流電圧は、波形が方形波で周波数が２ｋＨｚ、振幅（ピーク間電圧）が１３００Ｖである。
【００３３】
画像形成装置１００は、プロセススピードが３００ｍｍ／ｓｅｃであるため、交流電圧の周波数が１ｋＨｚ未満になると、転写された画像上に交流電圧の周期の転写ムラが目立つようになることが判明した。このため、交流電圧の周波数は１ｋＨｚ以上に設定する必要がある。一方、交流電圧の周波数が３ｋＨｚ以上では交流成分に対して振動電界が追従できなくなるため、デューティ比を変化させる効果が無くなってしまうことが判明した。このため、交流電圧の周波数は３ｋＨｚ未満に設定する必要がある。これらの実験結果に基いて、実施例１では、交流電圧の周波数を２ｋＨｚに固定した。
【００３４】
なお、実施例１では、デューティ比を変化させる制御の説明を簡単にするため、直流電圧については、１０００Ｖ固定にしている。しかし、直流電圧は、温度湿度等の各種条件に応じて最適化するように変化させてもよい。画像形成に先立たせてそのような自動設定プログラムを実行してもよい。
【００３５】
制御回路９６は、二次転写ローラ５０に印加する電圧のＯＮ／ＯＦＦタイミングについて電源８０にその信号を送ると、電源８０は、送られた信号に従って二次転写ローラ５０に対する電圧の出力を行う。
【００３６】
制御回路９６において選択される交流電圧の波形のデューティ比の決定は、制御部９０内にある、紙種判定部９２、画像パターン判定部９３、温湿度検出部９４、画像モード判定部９５からの情報により行われる。
【００３７】
紙種判定部９２は、外部入力装置１４から送信されたプリントジョブに含まれるユーザーの指定情報に基づいて記録材Ｐの紙種を判定し、その情報を制御回路９６に送る。実施例１では、普通紙とエンボス紙との二区分でユーザーが記録材Ｐの紙種を指定することになっている。しかし、さらに細分化して紙種を指定できるようにしてもよい。また、画像形成装置１００内に記録材Ｐの表面粗さを検出する記録材センサを設けておき、記録材センサの検出結果に基づいて制御回路９６が紙種の判定を行ってもよい。
【００３８】
画像パターン判定部９３は、外部入力装置１４から送信されたプリントジョブに含まれる画像信号により、画像形成される画像の画像パターンの判定を行い、その情報を制御回路９６に送る。実施例１では、出力する画像の画像比率によって画像パターンの区分を行っている。しかし、露光装置１８Ｙで用いる画像信号のＯＮ／ＯＦＦをカウントするなどして、画像パターンの区分を行ってもよい。
【００３９】
温度湿度検出部９４は、画像形成装置１００内に配置された温度湿度センサ１５の出力から環境の温度湿度を検出し、それを元に換算された絶対湿度［ｇ／ｋｇＡｉｒ］の情報を制御回路９６に送る。
【００４０】
画像モード判定部９５は、外部入力装置１４から送信されたプリントジョブに含まれるユーザーの指定情報に基づいて画像モードを判定し、その情報を制御回路９６に送る。実施例１では、高繊細文字／ラインモード、通常画像モード、写真モードという３つの区分でユーザーが指定することになっている。しかし、さらに細分化して画像モードを指定できるようにしてもよい。
【００４１】
制御回路９６は、紙種判定部９２、画像パターン判定部９３、温湿度検出部９４、画像モード判定部９５から入力された情報をもとに、図３のフローチャートの制御に従って二次転写ローラ５０に印加される交流電圧の波形のデューティ比が決定される。
【００４２】
図２を参照して図３に示すように、制御回路９６は、画像形成がスタートされると、記録材の表面粗さが大きいほど交流電圧の波形におけるトナーを記録材へ転写させる方向の電圧のデューティ比を低下させる。これにより、トナーを飛翔させる電圧を高めて溝部の底へも十分なトナーの転写量を確保する。
【００４３】
すなわち、制御部９０は、紙種判定部９２により紙種を判別し（Ｓ１１）、エンボス紙の場合（Ｓ１１のｙ）は交流電圧の波形のデューティ比を３０％にする（Ｓ１３）。しかし、普通紙の場合（Ｓ１１のｎ）は交流電圧の波形のデューティ比を５０％にする（Ｓ１２）。
【００４４】
次に、制御回路９６は、画像比率が高くて単位面積当たりのトナー消費量が多い画像ほどデューティ比を低下させる。トナー消費量が多い画像は濃度ムラが目立つため、トナーを飛翔させる電圧を高める。
【００４５】
すなわち、制御部９０は、画像パターン判定部９３により画像比率を判別し（Ｓ１４、Ｓ１６）、画像比率が１００％以上の場合（Ｓ１４のｙ）は紙種に応じて設定されたデューティ比を５％低くする（Ｓ１５）。しかし、画像比率が４０％以下の場合（Ｓ１６のｙ）はデューティ比を５％高くする（Ｓ１７）。
【００４６】
次に、制御回路９６は、環境湿度が高いほど交流電圧の波形におけるトナーを記録材へ転写させる方向の電圧のデューティ比を低下させる。環境湿度が高いとトナーの帯電量が下がって飛翔性が低下するため、トナーを記録材へ転写させる方向の電圧をさらに高めて転写性を確保する。
【００４７】
すなわち、制御部９０は、温度湿度判定部９４により絶対湿度を判別し（Ｓ１８、Ｓ２０）、絶対湿度が１５．０［ｇ／ｋｇＡｉｒ（ｇ／ｋｇと表記）］の場合（Ｓ１８のｙ）は画像比率に応じて設定されたデューティ比を５％低くする（Ｓ１９）。しかし、絶対湿度が３．５４［ｇ／ｋｇＡｉｒ］以下の場合（Ｓ２０のｙ）は画像比率に応じて設定されたデューティ比を５％高くする（Ｓ２１）。
【００４８】
次に、制御回路９６は、写真画像の場合には文字画像の場合よりも交流電圧の波形におけるトナーを記録材へ転写させる方向の電圧のデューティ比を低下させる。トナー像の乱れが目立つ文字画像の場合には転写性を犠牲にしても画像の鮮明度を確保する。濃度むらが目立つ写真画像の場合には画像の鮮明度を犠牲にしても転写性を優先する。
【００４９】
すなわち、制御部９０は、画像モード判定部９５により画像モードを判別し（Ｓ２２、Ｓ２４）、画像モードが写真モードの場合（Ｓ２２のｙ）は絶対湿度に応じて設定されたデューティ比を５％低くする（Ｓ２３）。しかし、画像モードが高精細文字／ラインモードの場合（Ｓ２４のｙ）はデューティ比を５％高くする（Ｓ２５）。
【００５０】
図４は、紙種判定部９２からの情報をもとに、交流電圧の波形のデューティ比を決定する様子を示している。
【００５１】
図４の（ａ）に示すように、紙種判定部９２より出力紙が普通紙であるとの情報が入力された場合、制御回路９６は、交流電圧の波形のデューティ比を５０％とするように、デューティ比変更部８３に信号を送る。
【００５２】
図４の（ｂ）に示すように、紙種判定部９２より出力紙がエンボス紙であるとの情報が入力された場合、制御回路９６は、交流電圧の波形のデューティ比を３０％とするように、デューティ比変更部８３に信号を送る。
【００５３】
ここで、記録材Ｐがエンボス紙の場合に、普通紙の場合よりもデューティ比を下げる理由について説明する。表１は、上記の普通紙、エンボス紙に対し、画像形成装置１００により画像形成した場合の、転写性、及び飛び散り性のレベルを比較している。
【００５４】
【表１】
0005489556.tif 000002
【００５５】
表１では、簡単のため、表面粗さの異なる記録材の種類は、代表的な１種類づつを示す。表中の転写性とは、中間転写ベルト３０上のトナー量に対して、どの程度の量まで記録材Ｐ上に転写できたかのレベルを示す。表中の飛び散り性とは、中間転写ベルト３０から記録材Ｐへ転写される際に、本来画像の無いところにトナーが飛翔してしまうことにより、画像を乱してしまう現象のレベルを示す。表１に示すように、交流電圧の波形のデューティ比を下げると、飛び散り性が悪化する。
【００５６】
図５に示すように、トナーの飛び散りは、二次転写部Ｔ２の直前で中間転写ベルト３０と記録材Ｐとが接触しないうちに、二次転写ローラ５０に印加された電圧による転写電界がトナーを飛翔させることに起因する。そして、図４に示すように、デューティ比の低い交流電圧は、デューティ比の高い交流電圧に比較してトナーを記録材へ転写させる方向の電圧が高いため、二次転写部Ｔ２上流の遠い位置から、トナーが飛翔し始める。
【００５７】
このため、デューティ比３０％の交流電圧を含む電圧を二次転写ローラ５０に印加した場合、デューティ比５０％の交流電圧を含む電圧の場合よりもトナーの飛翔距離が長くなる。これにより、記録材Ｐ上の本来トナーが転写されるべき領域以外の位置にトナーが転写されてしまう確率が高くなり、飛び散り性が悪化する。
【００５８】
しかし、表１に示されるように、エンボス紙においては、デューティ比の違いによる転写性の変化が大きく、デューティ比５０％の交流電圧では、記録材表面の凹部（溝部）への転写性が十分でない。特に、複数色を重ねて発色を得る二次色の画像については、中間転写ベルト３０の表面から遠い層の色しか転写されず、凹部と周囲の色が大きく異なってしまった。従って、エンボス紙に対しては、転写性の良好なデューティ比３０％の交流電圧を用いることが妥当である。
【００５９】
そこで、デューティ比３０％の交流電圧を用いることで、エンボス紙に対する転写性を改善している。改善される理由は、中間転写ベルト３０の表面から記録材Ｐへのトナーの飛翔性が高まるからである。中間転写ベルト３０に一次転写されたトナーは、静電気力と物理的付着力によって中間転写ベルト３０の表面に保持されている。また、二次転写ローラ５０に印加されるトナーの帯電極性と逆極性の電圧がこれらの力に打ち勝った場合に、トナーが中間転写ベルト３０の表面から離脱して記録材Ｐの表面へ移転する。このため、交流電圧の波形におけるトナーを記録材へ転写する方向の電圧のデューティ比を下げると、トナーを記録材へ転写する方向のピーク電圧が高くなるため、トナーが中間転写ベルト３０から離脱し易くなる。
【００６０】
なお、デューティ比３０％の交流電圧を用いた場合、表１に示すように飛び散り性が良好でないが、表面の凹凸が大きいエンボス紙の場合、高繊細な文字や細線の画像を形成する用途は少ない。仮に飛び散り性の良い転写を行ったとしても、記録材Ｐの表面の凹凸による文字や細線の歪みが大きくて判読が難しいため、飛び散り性の良い転写条件をあえて選択する必要も無い。従って、エンボス紙に対しては、転写性の良好なデューティ比３０％の交流電圧を用いることが妥当である。
【００６１】
図６は、画像形成装置１００において、二次転写ローラ５０に印加する電圧における直流電圧と交流電圧の組み合わせを異ならせてエンボス紙への転写性を比較した結果である。（ａ）直流電圧のみ、（ｂ）直流電圧にデューティ比５０％の交流電圧を重畳、（ｃ）直流電圧にデューティ比３０％の交流電圧を重畳の三種類の組み合わせについて直流電圧を変化させて転写効率がどのように推移するかを実験した。転写効率とは、中間転写ベルト３０上に形成されたトナー載り量１．２ｍｇ／ｃｍ２（二次色の最大トナー載り量を想定）のトナー像のトナー量のうち、記録材Ｐへ転写された割合である。
【００６２】
図６に示すように、（ａ）直流電圧のみの場合、エンボス紙に対して十分な転写効率を得ることができず、最大転写効率の値は７０％である。これに対して、（ｂ）直流電圧にデューティ比５０％の交流電圧を重畳した場合、同じエンボス紙に対する転写効率の最大値が８３％に上昇した。さらに、（ｃ）直流電圧にデューティ比３０％の交流電圧を重畳した場合、同じエンボス紙に対する転写効率の最大値が９０％に上昇した。
【００６３】
ここで、（ａ）直流電圧のみの場合、記録材表面の凹部（溝部）へトナーが飛翔する前に、凹部の周囲（非溝部）でトナー再転写が始まるため、転写効率が低下すると考えられる。トナー再転写とは、記録材に１度転写したトナーが、電圧が強すぎるために再び中間転写ベルト３０に戻ってしまう現象である。二次転写部Ｔ２に高過ぎる直流電圧が印加されると、記録材Ｐ上に転写されたトナーが逆帯電されて中間転写ベルト３０に戻ってしまう現象である。トナー再転写は、トナーの逆帯電に起因するため、二次転写ローラ５０に印加される電圧の積分平均値である直流電圧の値に大きく影響され、トナー再転写が発生する電圧の積分平均値は、デューティ比に関係なくほぼ同値である。
【００６４】
そして、（ｂ）直流電圧にデューティ比５０％の交流電圧を重畳した場合には、非溝部でトナー再転写が始まるまでに、溝部へある程度トナーが飛翔しているため転写効率が高まると考えられる。交流電圧の重畳により、高い電圧が瞬間的に印加されて、トナーを瞬間的に中間転写ベルト３０から引き離すため、（ａ）直流電圧のみの場合よりも多くのトナーが記録材Ｐへ飛翔することが可能になる。
【００６５】
また、（ｃ）直流電圧にデューティ比３０％の交流電圧を重畳した場合は、（ｂ）直流電圧にデューティ比５０％の交流電圧を重畳した場合よりもさらに高い電圧が瞬間的に印加される。このため、より多くのトナーを瞬間的に中間転写ベルト３０から引き離して記録材Ｐへ転写できると考えられる。同時に、トナーを記録材へ移動させる方向とは逆方向の交流ピークの値が小さくなるために、トナーが中間転写ベルト３０側に引き戻されることが無くなると考えられる。
【００６６】
次に、（ｃ）直流電圧にデューティ比３０％の交流電圧（振幅１３００Ｖ）を重畳した場合と（ｂ）直流電圧にデューティ比５０％の交流電圧（振幅１８００Ｖ）を重畳した場合とで転写性を比較した。この２つの条件は、交流電圧の波形におけるトナーを記録材へ移動させる方向の電圧が等しくなるように交流電圧の振幅を異ならせた条件である。
【００６７】
その結果、トナーを記録材へ移動させる方向の電圧が等しくても、（ｂ）デューティ比５０％の場合は、（ｃ）デューティ比３０％の場合に比較して、飛び散り性は同等であったが転写性が十分でなかった。これは、（ｂ）デューティ比５０％の場合、瞬間的に高い電圧が印加されてトナーを中間転写ベルト３０から引き離すことは可能だが、中間転写ベルト３０側に引き戻されるトナーが多くなるためと考えられる。（ｂ）デューティ比５０％の場合は、トナーを記録材Ｐへ移動させる方向とは逆方向の電圧が９００Ｖになって、（ｃ）デューティ比３０％の場合の４００Ｖよりも高くなるためと考えられる。  以上のように、各紙種に対して二次転写電圧のデューティ比を最適化することで、各紙種における最良の二次転写を行うことができる。
【００６８】
表２は、画像パターン判定部（９３：図２）からの情報をもとに、二次転写電圧のデューティ比を決定する様子を示している。
【００６９】
【表２】
0005489556.tif 000003
【００７０】
表２に示すように、実施例１では、画像形成される画像における各色の画像比率の合計が１００％以上の場合、交流電圧の波形におけるデューティ比を−５％変化する。これに対して、各色の画像比率の合計が４０％以上１００％未満であった場合はデューティ比を変化させない。また、各色の画像比率の合計が４０％未満であった場合はデューティ比を＋５％とする。
各色の画像比率の合計＝Ｙ色画像比率＋Ｍ色画像比率＋Ｃ色画像比率＋Ｋ色画像比率
【００７１】
画像パターン（画像比率）によって交流電圧の波形のデューティ比を変更する理由を説明する。中間転写ベルト３０から記録材Ｐへトナーを転写する場合、トナー載り量（単位面積あたりのトナー量：ｍｇ／ｃｍ２）が多いほど転写性が悪化する。そして、一般的に画像比率の高い画像は、各色のトナー像が重なる領域が多くてトナー載り量が多いため、転写性が悪化する。また、一般的に、画像比率の高い画像は、写真画像やグラフィック画像など、鮮鋭性よりも色味の忠実性に対する要望の高い画像が多い。このため、飛び散り性は多少悪くなっても高い転写性を確保できるように、交流電圧の波形におけるトナーを記録材へ転写する方向の電圧のデューティ比を−５％変化させることが望ましい。
【００７２】
これに対して、画像比率の低い画像は、単位面積あたりのトナー量が少ないため転写性には有利であるが、文字／ラインを多用している画像が多いため画像の鮮鋭性に対する要望が高い。このため、転写性を多少犠牲にしても飛び散り性を優先して、デューティ比を＋５％変化させることが望ましい。
【００７３】
以上のように、画像パターンに対して二次転写ローラ５０に印加する交流電圧の波形のデューティ比を最適化することで、出力される画像に応じた最良の二次転写を行うことができる。
【００７４】
表３は、温度湿度検出部（９４：図２）からの情報をもとに、二次転写ローラ５０に印加する交流電圧の波形のデューティ比を決定する様子を示している。
【００７５】
【表３】
0005489556.tif 000004
【００７６】
表３に示すように、実施例１では、画像形成装置１００の筐体内の温度湿度から算出した絶対水分量が１５．０［ｇ／ｋｇＡｉｒ］以上であった場合、デューティ比を−５％変化させる。これに対して、絶対水分量が３．５４〜１５．０［ｇ／ｋｇＡｉｒ］であった場合、デューティ比を変化させない。また、絶対水分量が３．５４［ｇ／ｋｇＡｉｒ］以下であった場合、デューティ比を＋５％変化させる。
【００７７】
周囲の空気の絶対水分量によってデューティ比を変更する理由を説明する。中間転写ベルト３０から記録材Ｐへトナー像を転写する場合、周囲の空気の絶対水分量によって転写性のレベルが大きく変化する。
【００７８】
絶対水分量が高い高湿環境ではトナー帯電量Ｑ／Ｍが低下して転写性が悪くなるが、トナー帯電量Ｑ／Ｍが低下すると飛び散り性は良くなる。このため、高湿環境においては交流電圧の波形におけるトナーを記録材へ転写する方向の電圧のデューティ比を−５％変化させて、転写性を改善することが望ましい。
【００７９】
これに対して、絶対水分量が低い低湿環境では、トナー帯電量Ｑ／Ｍが上昇して転写性は良好であるが、トナー帯電量Ｑ／Ｍが上昇すると飛び散り性が悪化する。このため、低湿環境においては交流電圧の波形におけるトナーを記録材へ転写する方向の電圧のデューティ比を＋５％変化させて、飛び散り性を改善することが望ましい。
【００８０】
以上のように、周囲の空気の絶対水分量に対して二次転写ローラ５０に印加する交流電圧の波形のデューティ比を最適化することで、出力される画像に応じた最良の二次転写を行うことができる。
【００８１】
表４は、画像モード判定部（９５：図２）からの情報をもとに、二次転写ローラ５０に印加する交流電圧の波形のデューティ比を決定する様子を示している。
【００８２】
【表４】
0005489556.tif 000005
【００８３】
表４に示すように、実施例１では、画像モードが高繊細文字／ラインモードであった場合はデューティ比を＋５％変化させる。これに対して、画像モードが通常画像モードであった場合はデューティ比を変化させない。また、画像モードが写真モードであった場合はデューティ比を−５％変化させる。
【００８４】
画像モードによってデューティ比を変更する理由を説明する。ユーザーが写真モードを選択した場合、出力画像は写真／グラフィック画像であるため、色味の忠実性に対する要望が高い。このため、飛び散り性は多少悪くなっても転写性を高めることを優先して、デューティ比を−５％変化させることが望ましい。
【００８５】
これに対して、ユーザーが高繊細文字／ラインモードを選択した場合、出力画像は文字／ライン画像であるため、画像の鮮鋭性に対する要望が高い。このため、転写性は多少悪くなっても飛び散り性を改善すべく、デューティ比を＋５％変化させることが望ましい。
【００８６】
以上のように、画像モードに対して二次転写ローラ５０に印加する交流電圧の波形のデューティ比を最適化することで、出力される画像に応じた最良の二次転写を行うことができる。
【００８７】
以上示してきたように、実施例１では、紙種、画像パターン、環境、画像モードに対して交流電圧の波形のデューティ比を最適化することで、それぞれの条件に適した最良の二次転写を行うことができる。
【００８８】
＜実施例２＞
図７は実施例２における二次転写部の構成の説明図である。図８は実施例２の転写電圧制御のフローチャートである。図９は二次転写ローラに印加される転写電圧の説明図である。
【００８９】
図７に示すように、実施例２では、二次転写部Ｔ２へ二次転写電圧を供給する電源８０に振幅変更部８５を設けた以外の構成は、実施例１と同一である。従って、図７中、実施例１と共通する構成には、図１及び図２と共通の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００９０】
電源８０の交流電源部８１は、デューティ比変更部８１によって設定されたデューティ比で振幅変更部８５によって設定された電圧振幅の交流電圧を出力する。振幅変更部８５は、制御回路９６から送られてくる信号により交流電源部８１から出力される交流電圧の振幅の変更を行う。実施例２においては、二次転写ローラ５０へ印加される電圧の電圧パラメータのうち交流電圧のデューティ比及び振幅以外のものについては、あらゆる画像形成条件のもとで固定の設定になっている。
【００９１】
実施例２では、電源８０に対する電圧パラメータの変更はデューティ比及び振幅のみであり、実施例１と同様に、二次転写ローラ５０に印加される電圧の直流電圧は１０００Ｖであり、交流電圧の周波数は２ｋＨｚである。
【００９２】
制御回路９６は、記録材Ｐの先端が二次転写部Ｔ２に到達するタイミングで二次転写ローラ５０に印加する電圧をＯＮする信号を電源８０へ送る。そして、記録材Ｐの後端が二次転写部Ｔ２を抜けるタイミングで二次転写ローラ５０に印加する電圧をＯＦＦする信号を電源８０へ送る。電源８０は、送られた信号に従って二次転写ローラ５０へ電圧を出力する。
【００９３】
紙種判定部９２は、ユーザーの指定情報等によって、紙種を、普通紙、コート紙、エンボス紙という３種類の区分で判定して、その情報を制御回路９６に送る。画像パターン判定部９３は、出力する画像の画像比率によって画像パターンの区分を行って、その情報を制御回路９６に送る。温湿度検出部９４は、画像形成装置１００内の空気の絶対水分量の区分を行って、その情報を制御回路９６に送る。画像モード判定部９５は、ユーザーの指定情報等によって、画像モードを、高繊細文字／ラインモード、通常画像モード、写真モードという３種類の区分で判定して、その情報を制御回路９６に送る。
【００９４】
制御回路９６は、紙種判定部９２、画像パターン判定部９３、温湿度検出部９４、画像モード判定部９５から入力された情報をもとに、図８のフローチャートの制御を実行する。これにより、制御回路９６は、二次転写ローラ５０に印加される交流電圧の振幅と波形のデューティ比とを決定する。
【００９５】
図７を参照して図８に示すように、制御部９０は、交流電圧の波形におけるトナーを像担持体（３０）へ引き戻す方向の電圧値が所定の上限値を超えないように交流電圧のピーク間電圧を可変に設定する。トナーを像担持体（３０）へ引き戻す方向の電圧値が所定の上限値を超えるとトナーの飛び散り性が悪化するからである。
【００９６】
制御部９０は、画像形成がスタートされると、紙種判定部９２により紙種を判別し（Ｓ３１）、普通紙の場合は交流電圧の振幅を１３００Ｖ、波形のデューティ比を５０％にする（Ｓ３２）。しかし、エンボス紙の場合は交流電圧の振幅を１３００Ｖ、波形のデューティ比を３０％にし（Ｓ３４）、コート紙の場合は交流電圧の振幅を８００Ｖ、波形のデューティ比を５０％にする（Ｓ３３）。
【００９７】
制御部９０は、次に、画像パターン判定部９３により画像比率を判別し（Ｓ３５）、画像比率が４０％未満の場合、紙種に応じて設定されたデューティ比が５０％未満であればデューティ比を５％高くする。しかし、紙種に応じて設定されたデューティ比が５０％であれば振幅を５０Ｖ小さくする（Ｓ３６）。
【００９８】
一方、画像比率が１００％を越える場合、紙種に応じて設定されたデューティ比が５０％未満であればデューティ比を５％低くする。紙種に応じて設定されたデューティ比が５０％で振幅が１３００Ｖの場合もデューティ比を５％低くする。しかし、紙種に応じて設定されたデューティ比が５０％で振幅が１３００Ｖ未満の場合、振幅を５０Ｖ大きくする（Ｓ３７）。
【００９９】
制御部９０は、次に、温度湿度判定部９４により絶対水分量を判別する（Ｓ３８）。そして、絶対水分量が３．５［ｇ／ｋｇＡｉｒ（ｇ／ｋｇと表記）］未満の場合、画像比率に応じて設定されたデューティ比が５０％未満であればデューティ比を５％高くする。しかし、画像比率に応じて設定されたデューティ比が５０％であれば振幅を５０Ｖ小さくする（Ｓ３９）。
【０１００】
一方、絶対水分量が１５．０［ｇ／ｋｇＡｉｒ］を越える場合画、画像比率に応じて設定されたデューティ比が５０％未満であればデューティ比を５％低くする。画像比率に応じて設定されたデューティ比が５０％で振幅が１３００Ｖの場合もデューティ比を５％低くする。しかし、画像比率に応じて設定されたデューティ比が５０％で振幅が１３００Ｖ未満の場合、振幅を５０Ｖ大きくする（Ｓ４０）。
【０１０１】
制御部９０は、次に、画像モード判定部９５により画像モードを判別する（Ｓ４１）。そして、画像モードが画像モードが高精細文字／ラインモードの場合、絶対湿度に応じて設定されたデューティ比が５０％未満であればデューティ比を５％高くする。しかし、絶対湿度に応じて設定されたデューティ比が５０％であれば、振幅を５０Ｖ小さくする（Ｓ４２）。
【０１０２】
一方、画像モードが写真モードの場合、絶対湿度に応じて設定されたデューティ比が５０％未満であれば、デューティ比を５％低くする。絶対湿度に応じて設定されたデューティ比が５０％で振幅が１３００Ｖの場合もデューティ比を５％低くする。しかし、絶対湿度に応じて設定されたデューティ比が５０％で振幅が１３００Ｖ未満の場合、振幅を５０Ｖ大きくする（Ｓ４３）。
【０１０３】
図９は、紙種判定部９２からの情報をもとに、交流電圧の波形のデューティ比を決定する様子を示している。
【０１０４】
図９の（ａ）に示すように、紙種判定部９２より出力紙が普通紙であるとの情報が入力された場合、制御回路９６は、交流電圧の振幅を１３００Ｖとするように振幅変更部８５に信号を送る。また、交流電圧の波形のデューティ比を５０％とするように、デューティ比変更部８３に信号を送る。
【０１０５】
図９の（ｂ）に示すように、紙種判定部９２より出力紙がエンボス紙であるとの情報が入力された場合、制御回路９６は、交流電圧の振幅を１３００Ｖとするように振幅変更部８５に信号を送る。また、交流電圧の波形のデューティ比を３０％とするように、デューティ比変更部８３に信号を送る。
【０１０６】
図９の（ｃ）に示すように、紙種判定部９２より出力紙がコート紙であるとの情報が入力された場合、制御回路９６は、交流電圧の振幅を８００Ｖとするように振幅変更部８５に信号を送る。また、交流電圧の波形のデューティ比を５０％とするように、デューティ比変更部８３に信号を送る。
【０１０７】
ここで、コート紙の場合に振幅を下げる理由は、以下のとおりである。なお、エンボス紙の場合にデューティ比を下げる理由については、実施例１と同様であるため説明を省略する。表５は、上記の普通紙、コート紙に対し、画像形成装置１００により画像形成した場合の、転写性、及び飛び散り性のレベルを比較している。
【０１０８】
【表５】
0005489556.tif 000006
【０１０９】
表５では、簡単のため、各紙種は、代表的な１種類づつを示す。表５に示すように、コート紙においては、デューティ比を普通紙と同じ５０％にしたまま、振幅を８００Ｖに下げても良好な転写性が確認された。そして、交流電圧の振幅を下げることで、記録材へトナー像を転写する方向の最大電圧値が下がるため、飛び散り性が振幅１３００の場合よりも改善された。
【０１１０】
ここで、交流電圧の振幅を下げる効果を確認するために、交流電圧の振幅を１３００Ｖのまま、波形における記録材へトナー像を転写する方向の電圧のデューティ比を７０％に上げて二次転写を行う実験を行った。振幅１３００Ｖとデューティ比７０％との組み合わせによれば、記録材へトナー像を転写する方向の最大電圧値が振幅８００Ｖとデューティ比５０％との組み合せと等しくなるからである。その結果、振幅１３００Ｖとデューティ比７０％との組み合わせでは、飛び散り性を改善することは可能であったが、転写性が悪化した。
【０１１１】
この理由は、実施例１でも述べたように、交流電圧における記録材へトナー像を転写する方向とは逆方向の電圧が９００Ｖとなって、中間転写ベルト３０に引き戻されるトナーが多くなるためである。また、交流電圧の振幅を下げると飛び散り性が改善する理由は、振幅が小さいほど記録材へトナー像を転写する方向の最大電圧が低いため、二次転写部Ｔ２の上流におけるトナーの飛翔が少なくなるためである。
【０１１２】
以上のように、各紙種に対して交流電圧のデューティ比及び振幅を最適化することで、各紙種に対して最良の二次転写を行うことができた。
【０１１３】
表６は、画像パターン判定部（９３：図７）からの情報をもとに、二次転写電圧のデューティ比を決定する様子を示している。
【０１１４】
【表６】
0005489556.tif 000007
【０１１５】
表６に示すように、実施例２では、画像形成される画像における各色の画像比率の合計が１００％以上の場合、交流電圧の波形におけるデューティ比を−５％変化させるか、振幅を＋５０Ｖ変化させるかのいずれかを行う。これに対して、各色の画像比率の合計が４０％以上１００％未満であった場合はデューティ比及び振幅をいずれも変化させない。また、各色の画像比率の合計が４０％未満であった場合はデューティ比を＋５％変化させるか振幅を−５０Ｖ変化させるかのいずれかを行う。画像比率によってデューティ比又は振幅を変更する理由は、実施例１で説明したとおりである。
【０１１６】
そして、デューティ比と振幅とのどちらを変化させるかについては以下のとおりに選択する。すなわち、合計の画像比率が１００％以上であった場合においてデューティ比が５０％よりも小さければデューティ比を−５％変化させるが、デューティ比が５０％であれば、振幅を＋５０Ｖ変化させる。また、合計の画像比率が４０％以下であった場合においてデューティ比が５０％よりも小さければデューティ比を＋５％変化させるが、デューティ比が５０％であれば振幅を−５０Ｖ変化させる。
【０１１７】
このことは、交流電圧における記録材へトナーを転写する方向とは逆方向の電圧値の下限値を、振幅１３００Ｖ、デューティ比５０％のときの６５０Ｖとすることを意味している。そして、交流電圧における記録材へトナーを転写する方向とは逆方向の電圧が６５０Ｖ未満では振幅を調整し、６５０Ｖ以上ではデューティ比を調整して、交流電圧における記録材へトナーを転写する方向の最大電圧を最適化する。
【０１１８】
表７は、上記の各紙種、及び画像パターンに対する二次転写電圧のデューティ比の最適化に加えて、温度湿度検出部９４からの情報をもとに、二次転写電圧のデューティ比、及び振幅を決定する様子を示した図である。
【０１１９】
表７は、温度湿度検出部（９４：図７）からの情報をもとに、二次転写ローラ５０に印加する交流電圧の波形のデューティ比を決定する様子を示している。
【０１２０】
【表７】
0005489556.tif 000008
【０１２１】
表７に示すように、実施例２では、画像形成装置１００内の空気の絶対水分量が１５．０［ｇ／ｋｇＡｉｒ］以上であった場合、デューティ比を−５％変化させるか振幅を＋５０Ｖ変化させるかのいずれかを行う。これに対して、絶対水分量が３．５４〜１５．０［ｇ／ｋｇＡｉｒ］であった場合、デューティ比及び振幅をいずれも変化させない。また、絶対水分量が３．５４［ｇ／ｋｇＡｉｒ］以下であった場合、デューティ比を＋５％変化させるか振幅を−５０Ｖ変化させるかのいずれかを行う。絶対水分量によってデューティ比又は振幅を変更する理由は、実施例１で説明したとおりである。
【０１２２】
そして、デューティ比と振幅とのどちらを変化させるかについては以下のとおりに選択する。すなわち、絶対水分量が１５．０［ｇ／ｋｇＡｉｒ］以上であった場合においてデューティ比が５０％よりも小さければデューティ比を−５％変化させるが、デューティ比が５０％であれば、振幅を＋５０Ｖ変化させる。また、絶対水分量が３．５４［ｇ／ｋｇＡｉｒ］以下であった場合においてデューティ比が５０％よりも小さければデューティ比を＋５％変化させるが、デューティ比が５０％であれば振幅を−５０Ｖ変化させる。
【０１２３】
これにより、画像比率に応じた制御の場合と同様に、交流電圧における記録材へトナーを転写する方向とは逆方向の電圧値の下限値を６５０Ｖとしている。交流電圧における記録材へトナーを転写する方向とは逆方向の電圧が６５０Ｖ未満では振幅を調整し、６５０Ｖ以上ではデューティ比を調整して、交流電圧における記録材へトナーを転写する方向の最大電圧を最適化する。
【０１２４】
表８は、画像モード判定部（９５：図７）からの情報をもとに、二次転写ローラ５０に印加する交流電圧の波形のデューティ比を決定する様子を示している。
【０１２５】
【表８】
0005489556.tif 000009
【０１２６】
表８に示すように、実施例２では、画像モードが高繊細文字／ラインモードであった場合はデューティ比を＋５％変化させるか振幅を＋５０Ｖ変化させるかのいずれかを行う。これに対して、画像モードが通常画像モードであった場合はデューティ比及び振幅をいずれも変化させない。また、画像モードが写真モードであった場合はデューティ比を−５％変化させるか振幅を−５０Ｖ変化させるかのいずれかを行う。画像モードによってデューティ比又は振幅を変更する理由は、実施例１で説明したとおりである。
【０１２７】
そして、デューティ比と振幅とのどちらを変化させるかについては以下のとおりに選択する。すなわち、画像モードが高繊細文字／ラインモードであった場合においてデューティ比が５０％よりも小さければデューティ比を−５％変化させるが、デューティ比が５０％であれば、振幅を＋５０Ｖ変化させる。また、画像モードが写真モードであった場合においてデューティ比が５０％よりも小さければデューティ比を＋５％変化させるが、デューティ比が５０％であれば振幅を−５０Ｖ変化させる。
【０１２８】
これにより、画像比率に応じた制御の場合と同様に、交流電圧における記録材へトナーを転写する方向とは逆方向の電圧値の下限値を６５０Ｖとしている。交流電圧における記録材へトナーを転写する方向とは逆方向の電圧が６５０Ｖ未満では振幅を調整し、６５０Ｖ以上ではデューティ比を調整して、交流電圧における記録材へトナーを転写する方向の最大電圧を最適化する。
【０１２９】
以上示してきたように、紙種、画像パターン、絶対水分量、画像出力モードに対して二次転写電圧のデューティ比及び振幅を最適化することで、それぞれの条件に適した最良の二次転写を行うことができる。紙種判定部９２、画像パターン判定部９３、温度湿度検出部９４、画像モード判定部９５から入力された情報をもとに、二次転写ローラ５０に印加される交流電圧のデューティ比及び振幅が決定される。これにより、どのような画像形成条件においても、最良の二次転写を行うことが可能となる。と同時に、交流電圧におけるトナーを記録材へ転写する方向とは逆方向の電圧に下限値を設けることで、中間転写ベルト３０へ引き戻されるトナーを少なくして安定した転写性を保つことができる。
【０１３０】
＜実施例３＞
図１０は実施例３における二次転写部の構成の説明図である。
【０１３１】
図１０に示すように、実施例３では、図１に示す画像形成装置１００の二次転写部Ｔ２の上流側に記録材のガイド機構（５５）を付加している。それ以外の構成及び制御は実施例１と同一であるため、図１０中、実施例１と共通する構成部材には図１、図２と共通の符号を付して重複する説明を省略する。
【０１３２】
実施例３では、二次転写ローラ５０に印加する電圧の各電圧パラメータは、実施例１と同一であり、直流電圧が１０００Ｖ、交流電圧の振幅（ピーク間電圧）が１３００Ｖ、周波数が２ｋＨｚである。そして、交流電圧のデューティ比は、実施例１と同一の手順及び定数に基づいて、紙種、画像パターン、絶対水分量、及び画像モードの組み合せに応じて設定される。
【０１３３】
実施例３では、交流電圧の波形におけるトナーを記録材へ転写させる方向の電圧に直流電圧を加算した電圧を転写部（Ｔ２）に印加した際に、像担持体（３０）からトナーが離脱しないような位置で記録材が像担持体（３０）に密着する。そのように、ガイド機構（５５）が転写部（Ｔ２）の上流側で記録材を案内する。
【０１３４】
具体的には、外径２０ｍｍの対向ローラ３３によって内側面を支持された中間転写ベルト３０に外径２０ｍｍの二次転写ローラ５０を圧接して二次転写部Ｔ２が形成されている。そして、二次転写部Ｔ２の上流５ｍｍの位置に、先端部を位置させるように二次転写前ガイド５５が設置されている。このため、二次転写部Ｔ２へ搬送されてくる記録材Ｐは、二次転写部Ｔ２よりも５ｍｍ上流において中間転写ベルト３０に接触する。そして、接触位置から二次転写部Ｔ２まで、記録材Ｐは中間転写ベルト３０に密着した状態で搬送される。
【０１３５】
図５に示すように、画像形成装置１００の場合、二次転写ローラ５０に印加する電圧が直流電圧１０００Ｖのみの場合、二次転写部Ｔ２の手前２ｍｍ以上であればトナーの飛翔が発生しないことが判明した。そして、実施例１の制御では、直流電圧１０００Ｖ＋交流電圧１３００Ｖで交流電圧の波形のデューティ比が５０％の場合、二次転写部Ｔ２の手前４ｍｍ以上であればトナーの飛翔が発生しないことが判明した。そして、波形のデューティ比が５０％の場合、二次転写部Ｔ２の手前５ｍｍ以上であればトナーの飛翔が発生しないことが判明した。
【０１３６】
すなわち、実施例１の制御では、デューティ比を変化させてエンボス紙に対する転写性を改善した一方で、飛び散り性が悪化してしまっていた。しかし、実施例３の構成によれば、図５に示す二次転写部Ｔ２の上流側における像担持体と記録材との間のトナーの飛翔距離を小さくすることで、トナーの飛翔による飛び散り性の悪化を防ぐことができる。これにより、デューティ比の最適化による弊害を抑制することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
本発明は、像担持体に担持されたトナー像が、転写部材によって記録材に転写される画像形成装置に利用できる。
【符号の説明】
【０１３８】
１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋ  感光ドラム
１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ  露光装置
１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋ  コロナ帯電器
２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ  現像装置
２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ  一次転写ローラ
３０  中間転写ベルト（像担持体）、３３  対向ローラ
５０  二次転写ローラ（転写部材）、５５  二次転写前ガイド
８０  電源、８１  交流電源部、８２  直流電源部、８３  デューティ比変更部、８４  転写電圧変更部、８５  振幅変更部
９０  制御部、９２  紙種判定部、９３  画像パターン判定部、９４  温度湿度検出部、９５  画像モード判定部、９６  制御回路
Ｔ２  二次転写部、Ｐ  記録材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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