(57)【要約】【課題】  転写電圧と転写電流を常に一定にすることで安定した転写条件にし、高電圧を印加することなく転写性を確保して画像不良（チリ、ボソツキなど）を発生させない画像形成装置を提供する。【解決手段】  像担持体上１に形成したトナー像を中間転写体６上に１次転写し、この中間転写体６上のトナー像を転写材１４に２次転写して画像を形成する画像形成装置において、転写電圧・電流印加部材１２を含む転写印加部と、この転写印加部に対向している部材９を含む転写対向部とから構成される転写部と、前記転写対向部と接地間に設けられる可変抵抗器１７と、転写条件を検出する温湿度監視センサ１８と、この温湿度監視センサ１８の検出結果に応じて可変抵抗器１７の抵抗値を変化させる可変抵抗制御部１９とを備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成したトナー像を中間転写体上に１次転写し、該中間転写体上のトナー像を転写材に２次転写して画像を形成する画像形成装置において、転写電圧・電流印加部材を含む転写印加部と、該転写印加部に対向している部材を含む転写対向部とから構成される転写部と、前記転写対向部と接地間に設けられる可変抵抗器と、転写条件を検出する転写条件検出手段と、該転写条件検出手段の検出結果に応じて前記可変抵抗器の抵抗値を変化させる制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記転写条件検出手段は温湿度を検出する温湿度センサとされ、前記制御手段は前記温湿度センサの温湿度検出結果に応じて前記可変抵抗器の抵抗値を変化させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記転写条件検出手段は転写材の抵抗値を検出する転写材抵抗検出手段とされ、前記制御手段は、前記転写材の抵抗値に応じて前記可変抵抗器の抵抗値を変化させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記転写条件検出手段は、前記転写対向部の対向電流を測定するために前記転写対向部に配置された対向電流計とされ、前記制御手段は、前記対向電流計の対向電流測定結果に応じて前記可変抵抗器の抵抗値を変化させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記転写条件検出手段は、前記転写対向部の対向電流を測定するために前記転写対向部に配置された対向電流計と、前記転写印加部の印加電流を測定するために前記転写印加部に配置された印加電流計とにより構成し、前記制御手段は、前記対向電流計の対向電流測定結果と前記印加電流計の印加電流測定結果との差から前記可変抵抗器の抵抗値を変化させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記可変抵抗器を主走査方向に複数設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記転写材のサイズ情報から前記転写材の幅に応じて前記可変抵抗器の抵抗値を変化させることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記中間転写体上に複数色のトナー像を重ねあわせた後、これら複数色のトナー像を一括して前記転写材に転写してカラー画像を形成することを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか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、中間転写体を使用して複数色のトナー像を一括で転写材に２次転写してカラー画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、感光体から中間転写ベルトへの転写（１次転写）および紙転写（２次転写）において、安定した転写を行うため、転写材（温湿度による抵抗変動、長手方向サイズ、厚さなど）に応じて転写電圧を変更する定電流制御を採用することが知られている（例えば、特許文献１および２参照）。
特許文献１に開示された転写装置およびこれを備えた画像形成装置においては、中間転写体上のトナー像を転写ベルトに吸着させた転写材に転写バイアスを印加することで転写する。
また、特許文献１の開示では、転写バイアス印加電源は定電圧回路と定電流回路とを直列に接続して構成する。定電圧回路から発生する電圧値を転写材の性状などに応じて変化させることで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、良好な画像を得ることができる。
特許文献２に開示された画像形成方法および装置においては、転写材へのトナー像の転写が開始された直後に、転写部位に流れる転写電流（または転写電圧）を、電流計（または電圧計）により検出し、その検出値をＣＰＵに与える。
そして、この電流計（または電圧計）の検出値に基づいて、ＣＰＵにより転写材に与えられた転写バイアスが最適範囲を越えていると判断された場合にのみ、転写バイアスの補正制御を行う。
この開示によれば、転写材の状態やプリンタ本体の設置環境に応じて補正された最適な転写バイアスによって転写材へのトナー像の転写が行われるようになり、転写バイアスの過多や不足によって転写材へのトナー像の転写効率が低下する不具合が解消される。
【特許文献１】特開２０００−３１０１公報
【特許文献２】特開２０００−３３０４０１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、環境条件などによって転写部構成部品（転写ローラや転写ベルト）や転写紙の抵抗値が高くなった場合、電流を一定にするために転写電圧は高電圧が必要となる。
高電圧を印加することによって、転写部にて放電が起き易くなり、画像不良（チリ、ボソツキなど）を発生させてしまう。また、高電圧電源はコストも高くなってしまう。
前述した特許文献１および２では、高電圧印加を行わないために電圧の上限リミッタが設けられているが、本来転写電流を一定にするために必要な電圧が印加することができず、転写電流が不足してしまうため最適な転写性が得られず画像不良（転写率低下など）が発生してしまう。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、転写電圧と転写電流を常に一定にすることで安定した転写条件にし、高電圧を印加することなく転写性を確保して画像不良（チリ、ボソツキなど）が発生しない画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、像担持体上に形成したトナー像を中間転写体上に１次転写し、該中間転写体上のトナー像を転写材に２次転写して画像を形成する画像形成装置において、転写電圧・電流印加部材を含む転写印加部と、該転写印加部に対向している部材を含む転写対向部とから構成される転写部と、前記転写対向部と接地間に設けられる可変抵抗器と、転写条件を検出する転写条件検出手段と、該転写条件検出手段の検出結果に応じて前記可変抵抗器の抵抗値を変化させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記転写条件検出手段は温湿度を検出する温湿度センサとされ、前記制御手段は前記温湿度センサの温湿度検出結果に応じて前記可変抵抗器の抵抗値を変化させることを特徴とする。
また、前記転写条件検出手段は転写材の抵抗値を検出する転写材抵抗検出手段とされ、前記制御手段は、前記転写材の抵抗値に応じて前記可変抵抗器の抵抗値を変化させることを特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記転写条件検出手段は、前記転写対向部の対向電流を測定するために前記転写対向部に配置された対向電流計とされ、前記制御手段は、前記対向電流計の対向電流測定結果に応じて前記可変抵抗器の抵抗値を変化させることを特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、前記転写条件検出手段は、前記転写対向部の対向電流を測定するために前記転写対向部に配置された対向電流計と、前記転写印加部の印加電流を測定するために前記転写印加部に配置された印加電流計とにより構成し、前記制御手段は、前記対向電流計の対向電流測定結果と前記印加電流計の印加電流測定結果との差から前記可変抵抗器の抵抗値を変化させることを特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、前記可変抵抗器を主走査方向に複数設けたことを特徴とする特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、前記制御手段は、前記転写材のサイズ情報から前記転写材の幅に応じて前記可変抵抗器の抵抗値を変化させることを特徴とする。
また、請求項８に記載の発明は、前記中間転写体上に複数色のトナー像を重ねあわせた後、これら複数色のトナー像を一括して前記転写材に転写してカラー画像を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、転写条件に応じて可変抵抗を変化させているので、転写部における総抵抗値を常に一定にすることができ、転写電流を確保するための転写電圧も一定にすることで電圧変動したさいに高圧印加することなく転写することにより、転写不良（チリやボソツキなど）の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明による画像形成装置の第１の実施形態を示す概略図である。図１において、画像形成装置は、像担持体１上に形成されたトナー像を１次転写印加ローラ８で中間転写体６裏面に１次転写バイアス部１５からの１次転写バイアスを印加してトナー像を中間転写体６上に転写する。
その後、画像形成装置は、２次転写印加ローラ１２で転写材１４裏面に２次転写用電源１６からの電圧を印加して、転写材１４上にトナー像を転写するように構成されている。なお、２は像担持体、３は像担持体駆動ローラ、４は１次転写対向ローラ、5は像担持体クリーニングブレード、７は中間転写体駆動ローラ、１０はベルトクリーニング対向ローラ、１１は中間転写体テンションローラ、１３はベルトクリーニングブラシである。
２次転写印加ローラ１２の対向側に構成されている２次転写対向ローラ９に可変抵抗部１７が設けられており、転写条件を検出する転写条件検出手段として、画像形成装置の環境（温度、湿度）を計測する温湿度センサ１８を搭載するようにしている。この温湿度センサ１８の検知した結果より、制御手段である可変抵抗制御部１９によって可変抵抗部１７の抵抗値を決定し変化させている。
中間転写体６や２次転写印加ローラ１２および２次転写対向ローラ９には化成品（例えば、ＰＩ（ポリイミド樹脂）やＥＰ（エチレンプロピレン）ゴム）が使用され、低温低湿時には抵抗値が上昇する。
そのため可変抵抗部１７の抵抗値は低温低湿時に低い抵抗に、常温時には中抵抗、高温時に高抵抗となるように可変抵抗制御部１９によって制御される。環境が変化して転写部の構成部品の抵抗が変化した場合でも、予め設定された転写部における総抵抗になるようにし、転写電圧および転写電流を常に同じ条件に固定することが可能となる。
【０００７】
図２は本発明による画像形成装置の第２の実施形態を示す概略図である。なお、図２においては図１と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
この図２に示す画像形成装置では、転写条件を検出する転写条件検出手段を転写材抵抗測定部２０により構成しており、転写材抵抗測定部２０にて、転写材１４をローラ対２３、２４で挟み電圧印加したさいの電流を計測することによって体積抵抗値を算出する。算出結果より予め設定された転写部総抵抗になるように可変抵抗制御部１９により可変抵抗部１７を変化させ、転写材１４の種類が変化したさいでも転写条件が同じになるように制御する。
図３は本発明による画像形成装置の第３の実施形態を示す概略図である。なお、図３において、図１と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
この図３に示す画像形成装置では、転写条件検出手段を対向電流計２１により構成する。そして２次転写対向ローラ９に可変抵抗部１７と対向電流計２１を設け、転写時に対向側に流れる電流を計測し、対向電流を予め設定されている設定値になるように可変抵抗制御部１９にて可変抵抗部１７の抵抗値を変化させるようにしている。
図４は２次転写対向ローラの抵抗値を変化させたさいの、図３における対向電流計の電流計測値をグラフで示す図である。図４には、２次転写対向ローラ９の抵抗値を変化させたさいの、図３における対向電流計２１の電流計測値の値を示している。
２次転写対向ローラ９の抵抗が変化することによって対向電流が変化している。２次転写対向ローラ９に可変抵抗部１７を設けることで抵抗値が常に一定になり、対向電流を安定させることが可能となる。
図５は対向電流計の電流計測値と実際に転写された移動電荷量の関係をグラフで示す図である。また、図５では、対向電流計２１の電流計測値と実際に転写された移動電荷量（転写された電荷量）の関係を表しており、対向電流が転写性を表す移動電荷量と関係があることから最適な対向電流に安定させることで転写性を確保することが可能となる。
図６は本発明による画像形成装置の第４の実施形態を示す概略図である。なお、図６において、図１と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
この図６に示す画像形成装置では、転写条件検出手段を印加電流計２２により構成する。そして、２次転写印加ローラ１２に印加電流計２２を設け、転写時の２次転写印加ローラ１２に流れる電流を測定するようにしている。そして測定した印加電流値と対向電流計２１の電流計測結果より、対向電流−印加電流を算出する。算出された結果より予め設定された値となるように可変抵抗部１７の抵抗値を変化させるようにしている。
【０００８】
図７は印加電流計と対向電流計から算出した対向電流−印加電流の算出結果と移動電荷量の関係をグラフで示す概略図である。図７は図６における印加電流計２２と対向電流計２１から算出した対向電流−印加電流の算出結果と移動電荷量の関係を表している。
対向電流と印加電流の差が転写性を表す移動電荷量と関係があることから可変抵抗部１７の抵抗を変化させることで最適な電流にして転写性を確保することが可能となる。
図８は本発明による画像形成装置の第５の実施形態を示す概略図である。
この図８に示す画像形成装置は、可変抵抗部１７を主走査方向に複数個（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）設けるようにている。また図示していないが各可変抵抗器１７の制御を行う制御手段も可変抵抗部１７ごとに配置することで、転写部の主走査方向における抵抗差をなくすことが可能となる。転写材１４は２次転写対向ローラ９と２次転写印加ローラ１２の間で示されている。
図８における可変抵抗部１７（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）の配置位置および配置数を転写材サイズから決定し、転写部において転写材１４の通過しない範囲は通過する部分よりも抵抗値を高くするようにして、転写材の無い部分に関して転写電流を流さないようにする。
例えば、可変抵抗部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおいて、ＡをＡ４幅に配置し、Ｂ、Ｃをハガキ幅に配置して、ハガキを通紙するさいには、Ｂ、Ｃ＜Ａ、Ｂになるように抵抗を変化する。抵抗差はハガキの抵抗分を加味してハガキ抵抗分＋Ｂ、Ｃの抵抗値よりも極端に大きくなるようにＡ、Ｂを設定する。
上記構成は、２次転写の電圧印加方向が中間転写体６の裏面となっている場合には、印加側と対向側を逆に配置し、転写材１４の裏面側ローラに可変抵抗部１７を接続して対応することが可能である。
【０００９】
本発明によれば、温湿度センサを用いて転写条件を検出しているので、環境変動などによって転写材や転写部部品（ベルトやローラなど）の抵抗が変化した場合でも、転写部における抵抗値を常に一定にすることができる。
また、転写電流を確保するための転写電圧も一定にすることで電圧変動したさいに高圧印加することなく転写することにより、転写不良（チリやボソツキなど）の発生を防止することができる。
本発明においては、転写材抵抗検出手段により転写材の抵抗を検知しているので、転写材（転写紙厚さや種類など）が変化した場合でも、常に転写部における抵抗値を一定にすることができ、電圧および電流を安定させ転写不良（チリやボソツキなど）の発生を防止することができる。
本発明によれば、転写対向側に電流計を配置し、転写時の電流を測定することで転写部における総抵抗および転写移動電荷量を算出することができる。その結果から可変抵抗値を変化させることによって、確実に総抵抗および移動電荷量を一定にすることが可能となる。したがって、環境変動や転写材が変化した場合においても、転写性を安定させ、転写不良（チリやボソツキなど）の発生を防止することができる。
本発明によれば、転写印加側と転写対向側に電流計を配置し、その差から移動電荷量を算出することができ、その結果から移動電荷量を一定にするように可変抵抗値を変化させることで、環境変動や転写材が変化した場合でも、転写性を安定させ転写不良（チリやボソツキなど）の発生を防止することができる。
また、本発明によれば、可変抵抗を主走査方向に複数設けることで主走査方向での抵抗値を一定に保つことができ、転写材の主走査方向での転写性偏差を減少させることができ、転写不良（チリやボソツキなど）の発生を防止することができる。
さらに、本発明によれば、転写材のサイズ情報から転写材幅に応じて可変抵抗の抵抗値を変化させているので、転写材の無い部分へ余分な電流を流すことが無く、転写不良（チリやボソツキなど）の発生を防止することができる。
なお、本発明の画像形成装置は、カラー画像を形成する画像形成装置に適用可能であり、カラー画像を形成する画像形成装置に適用する場合は、像担持体１上でトナー像を形成し、中間転写体６上に１次転写し、複数色のトナー像について繰り返し中間転写体６上で複数色のトナー像を重ね合わせた後、これら複数色のトナー像を一括で転写材１４に２次転写してカラー画像を形成すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による画像形成装置の実施の形態を示す概略図である。
【図２】本発明による画像形成装置における転写材抵抗測定部を説明する概略図である。
【図３】本発明による画像形成装置における２次転写対向ローラに設けられた対向電流計を示す概略図である。
【図４】２次転対向ローラの抵抗値を変化させたさいの、図３における対向電流計の電流計測値をグラフで示す図である。
【図５】対向電流計の電流計測値と実際に転写された移動電荷量の関係をグラフで示す図である。
【図６】本発明による画像形成装置における２次転写印加ローラに設けられた印加電流計を示す概略図である。
【図７】印加電流計と対向電流計から算出した対向電流−印加電流の算出結果と移動電荷量の関係をグラフで示す概略図である。
【図８】主走査方向に複数個設けられた可変抵抗部を示す概略図である。
【符号の説明】
【００１１】
１  像担持体、６  中間転写体、９  転写部（転写対向部、部材、２次転写対向ローラ）、１２  転写部（転写印加部、転写電圧・電流印加部材、２次転写印加ローラ）、１４  転写材、１６  ２次転写用電源、１７  可変抵抗器（可変抵抗部）、１８  転写条件検出手段（温湿度センサ）、１９  可変抵抗制御部、２０  転写材抵抗検出手段（転写材抵抗測定部）、２１  対向電流計、２２  印加電流計
【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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