(57)【要約】      （修正有）【課題】転写部材の抵抗変動が生じても、良好な画像を形成することのできる転写装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー像を担持するための感光体と、トナー像を感光体上に形成するための現像手段と、所定の速度で回転される被転写紙もしくは中間転写ベルトと、被転写紙もしくは中間転写ベルトの内側に当接し、感光体から被転写紙もしくは中間転写ベルトにトナー像を転写するための転写バイアス印加を行う転写ローラを有する転写装置において、前記転写ローラを独立して駆動する駆動源と、所定の画像形成時の転写電流を測定する転写電流センサ６９と、その測定電流の情報に応じて転写ローラの回転を制御する回転制御手段６２とを有している。【選択図】図４
2014130190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持するための像担持体と、トナー像を像担持体上に形成するための現像手段と、
所定の速度で回転される被転写体もしくは被転写体搬送手段と、被転写体もしくは被転写体搬送手段の内側に当接し、像担持体から被転写体もしくは被転写体搬送手段にトナー像を転写するための転写バイアス印加を行う転写ローラを有する転写装置において、
前記転写ローラを独立して駆動する駆動源と、
所定の画像形成時の転写電流を測定する手段と、
その測定電流の情報に応じて転写ローラの回転を制御する回転制御手段とを有することを特徴とする転写装置。
【請求項２】
トナー像を担持するための像担持体と、トナー像を像担持体上に形成するための現像手段と、
所定の速度で回転される被転写体もしくは被転写体搬送手段と、被転写体もしくは被転写体搬送手段の内側に当接し、像担持体から被転写体もしくは被転写体搬送手段にトナー像を転写するための転写バイアス印加を行う転写ローラを有する転写装置において、
前記転写ローラを独立して駆動する駆動源と、
装置本体内の環境状態を検知する環境センサと、
該環境センサの情報に応じて転写ローラの回転を制御する回転制御手段とを有することを特徴とする転写装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の転写装置において、前記転写体もしくは転写体搬送手段を駆動する駆動ローラを備え、前記転写ローラの転写体もしくは被転写体搬送手段への押圧が、転写体もしくは転写体搬送手段を駆動する駆動ローラの押圧よりも小さいことを特徴とする転写装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の転写装置において、前記回転制御手段が転写ローラの単位時間当たりの回転数を変更するように制御することを特徴とする転写装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の転写装置において、前記回転制御手段が転写ローラの回転方向を被転写体もしくは被転写体搬送手段の回転方向と異なる方向に変えるように制御することを特徴とする転写装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式による画像形成装置における転写装置及び電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機などとして構成される画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記形式の画像形成装置において、複数の作像部が無端ベルト状の中間転写体の一走行辺に沿って並列配置されている、所謂タンデムタイプのカラー複写機等はよく知られている。この種のカラー画像形成装置において、カラープリントを作成する際、まず、各色の作像部にて像担持体にブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各カラートナー画像を形成する。次に、上記中間転写体を各色の像担持体に接触させ、像担持体と対向し、かつ中間転写体の内面に接触配置した１次転写ローラにバイアスを印加し転写電界を形成させ、カラートナー像を中間転写体に順次重ね合わせる１次転写をする。１次転写によって得られたカラートナー画像は中間転写体の移動に伴って外側に２次転写ローラが配置されている２次転写部に到来する。２次転写部には２次転写ローラと対向し、中間転写体内側に当接させた対向ローラを配設しており、この対向ローラと２次転写ローラとの間に中間転写体を挟み込んでいる。中間転写体内側の対向ローラに対してはアースを接続しているのに対し、中間転写体外側の２次転写ローラに対しては２次転写バイアスを印加している。これにより、対向ローラと２次転写ローラとの間に、トナー像を前者側から後者側に静電移動させる２次転写電界を形成している。そして、中間転写体上のトナー像に同期させるタイミングで２次転写ニップ内に送り込んだ記録媒体に対して、２次転写電界の作用により、中間転写ベルト上のトナー像を２次転写する。記録媒体上のトナーは定着装置によって固着され、これにてカラープリントが作成される。
【０００３】
ところで、上記した１次転写ローラは金属製の芯金と、これの表面上に固定された導電性のスポンジ層とを具備している弾性ローラからなるものがよく用いられている。このとき、１次転写ローラの初期抵抗も予め定められたものが使用され、印加するバイアスも定められている。しかし、このような転写ローラは低温低湿環境や経時使用による劣化によって抵抗が高くなってしまい、このためバイアスを定電流制御もしくは定電圧制御している機器では良好な画像品質が得られにくくなるという問題があった。
【０００４】
そこで、特許文献１には転写部材の抵抗ムラによる画像不良を防止するために中間転写体に印加する転写バイアス電圧を、担持体の電位情報や、環境条件に応じて補正する画像形成装置が記載されている。
【０００５】
また、特許文献２には感光体の表面電位を検知する電位検知手段である表面電位計の検知結果に基づいて転写バイアス電流制御装置により１次転写バイアス電流の目標値を切り換える制御を行う画像形成装置が記載されいる。そして、特許文献２の装置では、転写部材の抵抗変動が生じても安定した転写電界を形成することができ、且つ、良好な転写電界形成によりトナーイールドの向上を図ることができる。
【０００６】
さらにまた、特許文献３には定電圧回路から発生する電圧値を、転写材の性状（温湿度による抵抗変動、長手方向サイズ、厚さ等）等に応じて変化させる転写装置を備えた画像形成装置が記載されている。そして、特許文献３の装置では、種々のサイズの転写材、両面高抵抗紙、トナー載り量大という最悪条件下においても転写不良や転写電流過剰によるガサツキ画像を生じることなく、良好な転写画像を得ることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、これらの技術は転写ローラの抵抗が高くなった場合、良好な画像を形成するために必要な転写電界にするためには印加バイアスを高くすることになるが、印加バイアスを高くすると放電による画像劣化が発生してしまう不具合があった。
【０００８】
本発明は、上記した従来の不具合を解消し、転写部材の抵抗変動が生じても、良好な画像を形成することのできる転写装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は、トナー像を担持するための像担持体と、トナー像を像担持体上に形成するための現像手段と、所定の速度で回転される被転写体もしくは被転写体搬送手段と、被転写体もしくは被転写体搬送手段の内側に当接し、像担持体から被転写体もしくは被転写体搬送手段にトナー像を転写するための転写バイアス印加を行う転写ローラを有する転写装置において、前記転写ローラを独立して駆動する駆動源と、所定の画像形成時の転写電流を測定する手段と、その測定電流の情報に応じて転写ローラの回転を制御する回転制御手段とを有することを特徴とする転写装置を提案する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、転写部材の抵抗が高くなる変動が生じても高いバイアスを印加することなく、よって画像劣化のない良好な画像を得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明が適用される画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】その画像形成装置の画像形成ユニットを示す説明図である。
【図３】転写ローラの回転数を変えた場合の転写電圧電流特性の一例を示すグラフである。
【図４】メインコントローラ及び駆動系制御部等を示す概略ブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態における回転数制御のフローチャートである。
【図６】本発明の別の実施形態を示す画像形成装置の概略断面図である。
【図７】本発明の別の実施形態における回転数制御のフローチャートである。
【図８】本発明のさらに別の実施形態における回転数制御のフローチャートである。
【図９】環境条件の温度と転写電圧電流の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
図１は、本発明が適用される電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの複合機などとして構成される画像形成装置の一例を示す概略断面図である。ここに示した画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像を形成するための４つの画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、中間転写ユニット２０を有している。さらに、画像形成装置は、光書込ユニット３５と、定着装置４０と、給紙装置５０を備えている。
【００１３】
４つの画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、互いに異なる色のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。ここで、ブラック（Ｋ）トナー像を形成するための画像形成ユニット１Ｋを例して説明する。
【００１４】
図２はブラック（Ｋ）のトナー像を形成する画像形成ユニットを示す説明図である。
図２において、潜像担持体たるドラム状の感光体２Ｋ、ドラムクリーニング装置３Ｋ、除電装置（不図示）、帯電装置６Ｋ、現像装置８Ｋ等を備えている。これらの装置は一体となって１つのカートリッジを構成し、寿命に達すると、カートリッジ毎交換できるようになっている。
【００１５】
感光体２Ｋは、ドラム基体の表面上に有機感光層が形成された外径６０ｍｍ程度のドラム形状のものであって、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される。帯電装置６Ｋは、帯電バイアスが印加される帯電ローラ７Ｋを感光体２Ｋに接触あるいは近接させながら、帯電ローラ７Ｋと感光体２Ｋとの間に放電を発生させることで、感光体２Ｋの表面を一様帯電せしめる。参考形態では、トナーの正規帯電極性と同じマイナス極性に一様帯電せしめる。帯電バイアスとしては、直流電圧に交流電圧を重畳したものを採用している。帯電ローラ７Ｋは、金属製の芯金の表面に導電性弾性材料からなる導電性弾性層が被覆されたものである。帯電ローラ等の帯電部材を感光体２Ｋに接触あるいは近接させる方式に代えて、帯電チャージャーによる方式を採用してもよい。一様帯電せしめられた感光体２Ｋの表面は、光書込ユニット３５から発せられるレーザー光によって光走査されてＫ用の静電潜像を担持する。
【００１６】
このＫ用の静電潜像は、図示しないＫトナーを用いる現像装置８Ｋによって現像されてＫトナー像になる。現像装置８Ｋは、現像ロール９Ｋを内包する現像部と、図示しないＫ現像剤を撹拌搬送する現像剤搬送部とを有している。そして、現像剤搬送部は、第１スクリュウ部材１０Ｋを収容する第１搬送室と、第２スクリュウ部材１１Ｋを収容する第２搬送室とを有している。
【００１７】
ドラムクリーニング装置３Ｋは、１次転写工程（後述する１次転写ニップ）を経た後の感光体２Ｋ表面に付着している転写残トナーを除去する。回転駆動されるクリーニングブラシローラ４Ｋ、片持ち支持された状態で自由端を感光体２Ｋに当接させるクリーニングブレード５Ｋなどを有している。回転するクリーニングブラシローラ４Ｋで転写残トナーを感光体２Ｋ表面から掻き取ったり、クリーニングブレードで転写残トナーを感光体２Ｋ表面から掻き落としたりする。なお、クリーニングブレードについては、その片持ち支持端側を自由端側よりもドラム回転方向下流側に向けるカウンタ方向で感光体２Ｋに当接させている。
【００１８】
上記除電装置は、ドラムクリーニング装置３Ｋによってクリーニングされた後の感光体２Ｋの残留電荷を除電する。この除電により、感光体２Ｋの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００１９】
画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの上方には、潜像書込手段たる光書込ユニット３５が配設されている。この光書込ユニット３５は、パーソナルコンピュータ等の外部機器から送られてくる画像情報に基づいてレーザーダイオードから発したレーザー光により、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋを光走査する。この光走査により、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の静電潜像が形成される。具体的には、感光体２Ｙの一様帯電した表面の全域のうち、レーザー光が照射された箇所は、電位を減衰せしめる。これにより、レーザー照射箇所の電位が、それ以外の箇所（地肌部）の電位よりも小さい静電潜像となる。なお、光書込ユニット３５は、光源から発したレーザー光Ｌを、図示しないポリゴンモータによって回転駆動したポリゴンミラーで主走査方向に偏光せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。ＬＥＤアレイの複数のＬＥＤから発したＬＥＤ光によって光書込を行うものを採用してもよい。
【００２０】
画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの下方には、無端状の中間転写ベルト２１を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる転写装置としての中間転写ユニット２０が配設されている。中間転写ユニット２０は、像担持体で被転写体搬送手段である中間転写ベルト２１の他に、駆動ローラ２２、２次転写裏面ローラ２３、クリーニングバックアップローラ２４、４つの１次転写ローラ２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋ、２次転写ローラ２６、ベルトクリーニング装置２７、電位センサ２８などを有している。
【００２１】
中間転写ベルト２１は、そのループ内側に配設された駆動ローラ２２、２次転写裏面ローラ２３、クリーニングバックアップローラ２４、及び４つの１次転写ローラ２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋによって張架されている。そして、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ２２の回転力により、同方向に無端移動せしめられる。中間転写ベルト２１としては、次のような特性を有するものを用いている。即ち、厚みは２０［μｍ］〜２００［μｍ］、好ましくは６０［μｍ］程度である。また、体積抵抗率は１ｅ６［Ωｃｍ］〜１ｅ１２［Ωｃｍ］，好ましくは約１ｅ９［Ωｃｍ］程度である（三菱化学製ハイレスタ−ＵＰ  ＭＣＰ  ＨＴ４５にて、印加電圧１００Ｖの条件で測定）。また、材料は、カーボン分散ポリイミド樹脂からなる。
【００２２】
４つの１次転写ローラ２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋは、無端移動せしめられる中間転写ベルト２１を感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋとの間に挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト２１のおもて面と、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋとが当接するＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の１次転写ニップが形成されている。１次転写ローラ２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋには、図示しない転写バイアス電源によってそれぞれ１次転写バイアスが印加されている。これにより、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナー像と、１次転写ローラ２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋとの間に転写電界が形成される。Ｋ用の画像形成ユニット１Ｋと同様にして、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ上にＹ、Ｍ、Ｃトナー像が形成され、最初にＹ用の感光体２Ｙ表面に形成されたＹトナーは、感光体２Ｙの回転に伴ってＹ用の１次転写ニップに進入する。そして、転写電界やニップ圧の作用により、感光体２Ｙ上から中間転写ベルト２１上に１次転写される。このようにしてＹトナー像が１次転写せしめられた中間転写ベルト２１は、その後、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の１次転写ニップを順次通過する。そして、感光体２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上のＭ、Ｃ、Ｋトナー像が、Ｙトナー像上に順次重ね合わせて１次転写される。この重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト２１上には４色重ね合わせトナー像が形成される。
【００２３】
１次転写ローラ２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋは、金属製の芯金と、これの表面上に固定された導電性のスポンジ層とを具備している弾性ローラからなり、次のような特性を有している。即ち、外形は１６［ｍｍ］である。また、心金の径は１０[ｍｍ]である。また、接地された外径３０[ｍｍ]の金属ローラを１０[Ｎ]の力でスポンジ層に押し当てた状態で、１次転写ローラ心金に１０００Ｖの電圧を印加したときに流れる電流Ｉから、オームの法則（Ｒ＝Ｖ／Ｉ）に基づいて算出したスポンジ層の抵抗Ｒは、約３Ｅ７Ωである。このような１次転写ローラ２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋに対して、１次転写バイアスを定電流制御で印加する。
【００２４】
中間転写ユニット２０の２次転写ローラ２６は、中間転写ベルト２１のループ外側に配設されている。ループ内側に対向する２次転写裏面ローラ２３との間に中間転写ベルト２１を配置している。
【００２５】
また、２次転写ローラ２６は接地されているのに対し、２次転写裏面ローラ２３には、２次転写バイアス電源２９によって２次転写バイアスが印加される。これにより、２次転写裏面ローラ２３と２次転写ローラ２６との間に、マイナス極性のトナーを２次転写裏面ローラ２３側から２次転写ローラ２６側に向けて静電移動させる２次転写電界が形成される。
【００２６】
２次転写裏面ローラ２３は、次のような特性を有している。即ち、外径は約２４［ｍｍ］である。また、芯金の径は約１６［ｍｍ］である。芯金の表面には、導電性のＮＢＲ系ゴム層が被覆されており、その抵抗Ｒは１ｅ６［Ω］〜１ｅ１２［Ω］、好ましくは約４Ｅ７［Ω］である。抵抗Ｒは、１次転写ローラと同様の方法によって測定された値である。
【００２７】
また、２次転写ローラ２６は、次のような特性を有している。即ち、外径は約２４［ｍｍ］である。また、芯金の径は約１４［ｍｍ］である。芯金の表面には、導電性のＮＢＲ系ゴム層が被覆されており、その抵抗Ｒは１Ｅ６Ω以下である。抵抗Ｒは、１次転写ローラと同様の方法によって測定された値である。なお、１次転写ローラ２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋと２次転写ローラ２６はそれぞれ独立したモータ（(駆動源)によって駆動される。
【００２８】
中間転写ユニット２０の下方には、給紙装置５０が配設されている。シート状の非転写体である被転写紙Ｐは搬送され、タイミングローラ対５１につき当たる。このタイミングローラ対５１は、搬送された被転写紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止させる。そして、挟み込んだ被転写紙Ｐを２次転写領域内で中間転写ベルト２１上の４色重ね合わせトナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、被転写紙Ｐを２次転写領域に向けて送り出す。
【００２９】
中間転写ベルト２１上の４色重ね合わせトナー像は、２次転写電界によって被転写体Ｐ上に一括２次転写され、フルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された被転写体Ｐは、２次転写領域を通過すると、２次転写ローラ２６や中間転写ベルト２１から曲率分離する。
【００３０】
２次転写領域を通過した後の中間転写ベルト２１には、被転写体Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、中間転写ベルト２１のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置２７によってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト２１のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ２４は、ベルトクリーニング装置２７によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップする。
【００３１】
電位センサ２８は、中間転写ベルト２１のループ外側に配設されている。そして、中間転写ベルト２１の周方向における全域のうち、接地された駆動ローラ２２に対する掛け回し箇所に対して、約４［ｍｍ］の間隙を介して対向している。そして、中間転写ベルト２１上に１次転写されたトナー像が自らとの対向位置に進入した際に、そのトナー像の表面電位を測定する。なお、電位センサ２８としては、ＴＤＫ（株）社製のＥＦＳ−２２Ｄを用いている。
【００３２】
２次転写領域の図中右側方には、定着装置４０が配設されている。この定着装置４０は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ４１と、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ４２とによって定着ニップを形成している。定着装置４０内に送り込まれた被転写体Ｐは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ４１に密着させる姿勢で、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化さしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。定着装置４０内から排出された被転写体Ｐは、定着後搬送路を経由した後、機外へと排出される。
【００３３】
モノクロ画像を形成する場合には、中間転写ユニット２０におけるＹ、Ｍ、Ｃ用の１次転写ローラ２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃを支持している図示しない支持板を移動せしめて、１次転写ローラ２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋを、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃから遠ざける。これにより、中間転写ベルト２１のおもて面を感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃから引き離して、中間転写ベルト２１をＫ用の感光体２Ｋだけに当接させる。この状態で、４つの画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのうち、Ｋ用の画像形成ユニット１Ｋだけを駆動して、Ｋトナー像を感光体２Ｋ上に形成する。
【００３４】
上記のような画像形成装置を経時で使用していくと、劣化により転写ローラ抵抗が高くなり同じ印加バイアスで転写電流が低くなり定電圧制御時には必要な転写電界が形成できなくなる。よって、定電流制御時には高バイアス印加による放電などが発生し画像が劣化することが起こり得る。
【００３５】
発明者らはこのような高抵抗ローラを使いこなすために種々の検討を行った。その結果、所定の速度で回転する中間転写ベルト２１と等速で回転している転写ローラの回転数を変えると、ローラ抵抗を下げるのと同等の効果があることを見出した。
【００３６】
転写ローラの回転数を変えた場合の転写電圧電流特性の一例を図３に示す。
転写ローラ２５は中間転写ベルト２１と等速で回転しているが、転写ローラ２５の単位時間当たりの回転数を大きくもしくは小さくしていくと同じ印加バイアスでも転写電流が増大し、ローラ抵抗を下げるのと同等の効果があることを見出した。この効果により高抵抗ローラの使いこなしが可能となった。
【００３７】
フルカラープリンタである本画像形成装置におけるメインコントローラ及び駆動系制御部等を示す概略ブロック図を図４に示す。本制御部はマイクロコンピュータを含んで構成されたメインコントローラ６１を備えている。
【００３８】
メインコントローラ６１にはテンキーやＬＣＤ等を含んで構成されたユーザインタフェース（Ｉ／Ｆ）部６８が接続されており、ユーザＩ／Ｆ部６８がユーザによって操作されることで画像形成等に関する指示が為される。それと共に、ユーザＩ／Ｆ部６８を介して画像形成時等の情報をユーザへ報知可能とされている。
【００３９】
メインコントローラ６１に接続された駆動系制御部６２には感光体ドラム回転駆動部６３、クリーニング装置揺動駆動部６４、１次転写回転駆動部６５、中間転写回転駆動部６６及び２次転写ローラ回転駆動部６７が各々接続されている。駆動系制御部６２は接続されている各駆動部の動作を制御する。また、メインコントローラ６１は、転写電流センサ６９、環境センサ７０などが接続されている。
【００４０】
本発明は、経時使用等によって１次転写電流センサの転写電流値が少なくなった時に１次転写ローラの回転を制御するもので、本実施形態では１次転写ローラ２５の回転数を変更するように制御している。
【００４１】
その回転数の制御フローを図５に示す。
図５において、転写電流センサ６９により定電圧時の１次転写電流を計測する（Ｓ１）。次に、計測された測定電流が所定値以下に低下したかを判断する（Ｓ２）。この転写電流が所定の電流よりも低くなった場合に、１次転写ローラ２５の回転数を制御する。回転数の制御としては転写モータに入力する駆動電流を変更することで、１次転写ローラ２５の回転数を変更する（Ｓ３）。制御部は、記憶手段として不揮発性のメモリを備えており、この不揮発性メモリには、転写電流と、転写モータの駆動電流値とが関連付けられて記憶されている。
【００４２】
次に、１次転写ローラ２５の回転数を制御する具体的な回転制御例について説明する。まず、初期抵抗１Ｅ７[Ω]の１次転写ローラを使用したときの２０００Ｖ印加時の転写電流は２０μＡである。これを経時使用し、再度２０００Ｖ印加時の転写電流値を測定したところ１０μＡと転写電流が低くなっていた。この経時使用時の１次転写ローラ２５における画像（１次転写電流２０μＳの定電流制御）を確認したところ放電ムラによる画像不良が一部発生していた。そこで１次転写ローラ２５の回転制御を実施し、１次転写ローラの単位時間当たりの回転数を２倍にしたところ、転写電流値が２０μＡに増加した。また回転制御実施時の画像（１次転写電流２０μＡの定電流制御）を確認してみたところ画像不良が発生していなかった。
【００４３】
本実施形態においては、経時使用などにより転写ローラの抵抗が高くなり転写電流が低くなった場合に、転写ローラの回転数を制御し中間転写ベルトとの線速差を増やすことによりローラ抵抗を低下させることで適正な転写電界を形成させる。よって、経時使用などで転写ローラの抵抗が高くなっても良好な画像を得ることができる。
【００４４】
上記実施形態では、１次転写する転写装置について説明したが、本発明は２次転写する転写装置にも適用することが可能である。
【００４５】
図６は本発明の別の実施形態を示す画像形成装置の概略断面図である。
図６に示した画像形成装置は図１の装置と転写体搬送ベルト３０を設けている２次転写装置がの構成が異なるだけでその他の構成は同一であり、よって同一部材には同一符号を付すとともに、説明の重複を避けるため、同一部分の説明を省略する。
【００４６】
中間転写ユニット２０の2次転写ローラ２６は、中間転写ベルト２１のループ外側に配設されており、転写体搬送ベルト３０のループ内側に内接している。ループ内側の２次転写裏面ローラ２３との間に中間転写ベルト２１，転写体搬送ベルト３０を配置している。
【００４７】
また、2次転写ローラ２６は接地されているのに対し、２次転写裏面ローラ２３には２次転写バイアス電源２９によって２次転写バイアスが印加される。これにより、２次転写裏面ローラ２３と2次転写ローラ２６との間に、マイナス極性のトナーを２次転写裏面ローラ２３側から２次転写ローラ２６側に向けて静電移動させる２次転写電界が形成される。
【００４８】
２次転写裏面ローラ２３は、次のような特性を有している。即ち、外径は約２４［ｍｍ］である。また、芯金の径は約１６［ｍｍ］である。芯金の表面には、導電性のＮＢＲ系ゴム層が被覆されており、その抵抗Ｒは１ｅ６［Ω］〜１ｅ１２［Ω］、好ましくは約４Ｅ７［Ω］である。抵抗Ｒは、１次転写ローラと同様の方法によって測定された値である。転写体搬送ベルト３０は、そのループ内側に配設された２次転写ローラ２６、転写体駆動ローラ３１、転写体従動ローラ３２などの複数のローラによって張架されている。そして、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される従動ローラ３１の回転力により、同方向に無端移動せしめられる。転写搬送ベルト３０としては、次のような特性を有するものを用いている。即ち、厚みは２０［μｍ］〜２００［μｍ］、好ましくは６０［μｍ］程度である。また、体積抵抗率は１ｅ６［Ωｃｍ］〜１ｅ１２［Ωｃｍ］、好ましくは約１ｅ９［Ωｃｍ］程度である（三菱化学製ハイレスタ−ＵＰ  ＭＣＰ  ＨＴ４５にて、印加電圧１００Ｖの条件で測定）。また、材料は、カーボン分散ポリイミド樹脂からなる。
【００４９】
また、2次転写ローラ２６は、次のような特性を有している。即ち、外径は約２４［ｍｍ］である。また、芯金の径は約１４［ｍｍ］である。芯金の表面には、導電性のＮＢＲ系ゴム層が被覆されており、その抵抗Ｒは１Ｅ６Ω以下である。抵抗Ｒは、１次転写ローラと同様の方法によって測定された値である。
【００５０】
２次転写バイアス電源２９の出力端子は、2次転写ローラ２６の芯金に接続されている。2次転写ローラ２６の芯金の電位は、２次転写バイアス電源２９からの出力電圧値とほぼ同じ値になる。また、２次転写裏面ローラ２３については、その芯金を接地（アース接続）している。
【００５１】
回転数の制御フローを図７に示す。
図７において、転写電流センサ６９により２次転写電流を計測する（Ｓ１）。次に、計測された電流値が所定値以下に低下したかを判断する（Ｓ２）。この転写電流が所定の電流よりも低くなった場合に、２次転写ローラの回転数を制御する。回転数の制御としては転写モータに入力する駆動電流を変更することで、２次転写ローラ２６の回転数を変更する（Ｓ２）。
【００５２】
以上により、本実施形態において、２次転写ローラ２６の抵抗が高くなり転写電流が低くなった場合に、転写ローラの回転数を制御し中間転写ベルトとの線速差を増やすことによりローラ抵抗を低下させることで適正な転写電界を形成させる。よって、２次転写ローラ２６の抵抗が高くってもこれを是正して良好な画像を得ることができる。
【００５３】
次に、２次転写ローラ２６の回転数を制御する具体的な回転制御例について説明する。まず、初期抵抗４Ｅ７[Ω]の２次転写ローラ２６を使用したときの５００V印加時の転写電流は２０μAであった。これを経時使用し、再度５００V印加時の転写電流値を測定したところ１５μAと転写電流が低くなっていた。この経時使用時の２次転写電流３０μAで定電流制御時の画像をみてみると、放電ムラによる画像不良が一部発生していることを確認した。そこで２次転写ローラ２６の回転制御を実施し、回転数を１／２倍にしたところ、転写電流値が２０μAに増加し、２次転写電流３０μAで定電流制御時の画像を確認したところ、画像不良が発生していなかった。
【００５４】
本実施形態においては、経時使用などにより転写ローラの抵抗が高くなり転写電流が低くなった場合に、転写ローラの回転数を制御し中間転写ベルトとの線速差を増やすことによりローラ抵抗を低下させることで適正な転写電界を形成させる。よって、経時使用などで転写ローラの抵抗が高くなっても良好な画像を得ることができる。
【００５５】
ところで、転写ローラは低温低湿環境下においてもローラの抵抗上昇する。
そこで、上記した２つの実施形態２の構成において、低温低湿環境下に発生するローラ抵抗上昇の影響を低減するようにした実施形態について説明する。
【００５６】
図８は、環境状態を検知する環境センサを使用した場合の１次転写ローラ２５の制御方法を示すブロック図である。
図８において、環境センサ７０により温度、湿度を計測する（Ｓ１）。次に、計測された温度湿度が所定値以下に低下したかを判断する（Ｓ２）。この転写電流が所定の電流よりも低くなった場合に、１次転写ローラ２５の回転数を制御する。回転数の制御としては転写モータに入力する駆動電流を変更することで、１次転写ローラ２５の回転数を変更する（Ｓ２）。なお、かかる制御は２次転写ローラ２６の制御にも当然使用することができる。
【００５７】
この実施形態の制御系には、環境条件として温湿度を検出するための温湿度検出手段が設けられている。上記温湿度検出手段は転写体近傍に配置されているが、近くに熱源や送風機構等がなく、環境条件が比較的安定している場所であれば、他の場所に設置するようにしてもよい。
温湿度検出手段により温湿度を検出し、検出された温湿度データをを用いて転写ローラ回転量を補正することにより、環境条件に応じた適切な転写電界を形成するようにしている。
【００５８】
図９は、環境条件の温度と転写電圧電流の関係を示す特性図であり、縦軸は転写電流、横軸は転写電圧を示している。 通常の環境の電流電圧と比べて、低温低湿条件において電圧電流特性の傾きは１／２程度に小さくなっている。しかし、このような環境下でも転写ローラとベルトの回転数を４倍程度にすることにより転写電流特性を通常の状態と同様にすることが可能となる。
【００５９】
このように、環境条件が低温低湿（ＬＬ）になるにしたがって、転写ローラの回転数を制御することによりローラ抵抗を低下させることで適正な転写電界を形成させ、良好な画像を得ることができる。
【００６０】
次に、温湿度に低下に対する転写ローラの回転数を制御する具体的な回転制御例について説明する。まず、ＭＭ環境では抵抗１Ｅ８[Ω]の２次転写ローラ使用時には、５００Ｖ印加時に１５μＡの２次転写電流を計測した。
【００６１】
次にＬＬ環境で同様に、５００Ｖ印加時の転写電流値を測定したところ５μＡと転写電流が低くなった。また、ＬＬ環境における２次転写電流３０μＡに定電流制御された画像サンプルをみてみると放電ムラによる画像不良が一部発生していることを確認した。そこで２次転写ローラの回線制御を実施し、回転数を４倍にしたところ、転写電流値が１５μＡに増加した。また、ＬＬ環境における２次転写電流３０μＡに定電流制御された画像サンプルでも画像不良が発生していなかった。
【００６２】
本実施形態においては、ＬＬ環境により転写ローラの抵抗が高くなり転写電流が低くなった場合に、転写ローラの回転数を制御し中間転写ベルトとの線速差を増やすことによりローラ抵抗を低下させることで適正な転写電界を形成させる。よって、低温低湿時などで転写ローラの抵抗が高くなっても良好な画像を得ることができる。
【００６３】
上記した実施形態において、転写ローラ２５、２６と当接したベルトとの線速差を設けることで転写ローラ２５、２６の抵抗変動の影響を少なくしているが、線速差のため中間転写ベルト２１の搬送スピードが変動して画像が乱れる可能性がある。よって、ベルト駆動ローラ３２のベルトへの押圧力を転写ローラ２５，２６の押圧力よりも強くすることで、ベルトの搬送スピードを安定させることが望ましい。
【００６４】
例えば、１次転写ローラ回転制御機構を入れる場合には１次転写ローラ２５のニップ圧を１０Nにした場合、駆動ローラの押圧力を１５Ｎ程度に強くする。
また、上記実施形態では転写ローラの回転数を少なくするもしくは少し増やすなどでローラの抵抗変動の影響をなくしている。しかし、ローラ材料によっては抵抗変動が大きく、転写ローラと当接したベルト部材の線速差を大きくしないと所望の転写電流にならない場合が存在する。そのため、転写ローラと当接したベルト部材の回転方向を同方向にしたまま、ローラの回転数を上げるとベルトがたわみ、異常画像が発生する。
【００６５】
このような場合には転写ローラの回転数を制御する際に、転写ローラの駆動バイアスの正負を切り替えることなどにより転写ローラを逆回転させ回転数を通常より大きくすることが必要となる。
【００６６】
次に回転制御例について説明する。まず、ＭＭ環境における抵抗１Ｅ７[Ω]の２次転写ローラ使用時には、５００Ｖ印加時に２０μＡの２次転写電流を計測した。次にＬＬ環境で同様に、５００Ｖ印加時の転写電流値を測定したところ５μＡと転写電流が低くなった。また、ＬＬ環境で２次転写電流３０μＡの定電流制御で作成した画像サンプルをみてみると転写放電ムラが発生していることを確認した。そこで２次転写ローラの回転方向を搬送ベルトと逆方向の回転方向にし、かつ回転数を５倍にしたところ、転写電流値が２０μＡに増加した、また、ＬＬ環境で２次転写電流３０μＡの定電流制御で作成した画像サンプルにも画像不良は発生していなかった。
【００６７】
以上のように転写ローラの駆動バイアスの正負を切り替えることなどにより転写ローラを逆回転させ回転数を制御することによりローラ抵抗を低下させることで適正な転写電界を形成させ、良好な画像を得ることができる。
【００６８】
なお、本発明は２次転写ローラ２６だけの回転制御を行う装置では１次転写ローラ２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋに代えて、転写チャージャーや転写ブラシなどを採用してもよい。
【符号の説明】
【００６９】
２  感光体
８  現像手段
２１  中間転写ベルト
２５  １次転写ローラ
２６  ２次転写ローラ
６２  回転制御手段
６９  転写電流センサ
Ｐ  被転写紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７０】
【特許文献１】特許第３４４９１２２号公報
【特許文献２】特開２０１０―２６０８３号公報
【特許文献３】特開２０００―３１０１号公報
【図１】
2014130190.tif 000003
【図２】
2014130190.tif 000004
【図３】
2014130190.tif 000005
【図４】
2014130190.tif 000006
【図５】
2014130190.tif 000007
【図６】
2014130190.tif 000008
【図７】
2014130190.tif 000009
【図８】
2014130190.tif 000010
【図９】
2014130190.tif 000011