(57)【要約】      （修正有）【課題】転写材の電気抵抗に応じて安定した転写性能を得ることのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体１と、転写材担持体１１と、転写部材１２と、転写バイアス出力手段６２と、を有し、検出位置ｍにて転写材担持体１１に転写材Ｐが担持された状態で第１のバイアスを印加し、検出位置ｍにて転写材担持体１１に転写材Ｐが担持されていない状態で第２のバイアスを印加する検出部材２０と、検出部材２０に対し、検出部材２０が第１のバイアス及び第２のバイアスを出力するために定電流制御又は定電圧制御されたバイアスを出力する検出バイアス出力手段６１と、検出バイアス出力手段の出力電圧値又は出力電流値を検知する検知手段６３、６４と、第１のバイアスが出力されている時の検知手段の検知結果と、第２のバイアスが出力されている時の検知手段の検知結果と、に基づいて、転写バイアスの値を決定する制御手段６０と、を有する構成とする。【選択図】図３
2006145920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、転写材を担持する転写材担持体と、前記像担持体上の像を前記転写材担持体に担持された転写材に転写するための転写部材と、前記転写部材に対しバイアスを出力する転写バイアス出力手段と、を有する画像形成装置において、
検出位置にて前記転写材担持体に転写材が担持された状態で前記転写材担持体及び転写材に第１のバイアスを印加し、検出位置にて前記転写材担持体に転写材が担持されていない状態で前記転写材担持体に第２のバイアスを印加する検出部材と、
前記検出部材に対し、前記検出部材が前記第１のバイアス及び前記第２のバイアスを出力するために定電流制御又は定電圧制御されたバイアスを出力する検出バイアス出力手段と、
前記検出バイアス出力手段が定電流制御されたバイアスを出力する際の出力電圧値、又は前記検出バイアス手段が定電圧制御されたバイアスを出力する際の出力電流値を検知する検知手段と、
前記第１のバイアスが出力されている時の前記検知手段の検知結果と、前記第２のバイアスが出力されている時の前記検知手段の検知結果と、に基づいて、前記像担持体上の像を前記転写材担持体に担持された転写材に転写する際に前記転写バイアス出力手段が出力するバイアスの値を決定する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１のバイアスが出力されている時の前記検知手段の検知結果から求まる電気抵抗値と、前記第２のバイアスが出力されている時の前記検知手段の検知結果から求まる電気抵抗値との差に基づいて、前記像担持体上の像を前記転写材担持体に担持された転写材に転写する際に前記転写バイアス出力手段が出力するバイアスの値を決定することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
トナー像を担持する像担持体と、転写材を担持する転写材担持体と、前記像担持体上の像を前記転写材担持体に担持された転写材に転写するための転写部材と、前記転写部材に対しバイアスを出力する転写バイアス出力手段と、を有する画像形成装置において、
検出位置にて前記転写材担持体に転写材が担持された状態で前記転写材担持体及び転写材に第１のバイアスを印加し、検出位置にて前記転写材担持体に転写材が担持されていない状態で前記転写材担持体に第２のバイアスを印加する検出部材と、
前記検出部材に対し、前記検出部材が前記第１のバイアス及び前記第２のバイアスを出力するために定電流制御又は定電圧制御されたバイアスを出力する検出バイアス出力手段と、
前記検出バイアス出力手段が定電流制御されたバイアスを出力する際の出力電圧値、又は前記検出バイアス手段が定電圧制御されたバイアスを出力する際の出力電流値を検知する検知手段と、を有し、
前記第１のバイアスが出力されている時の前記検知手段の検知結果と、前記第２のバイアスが出力されている時の前記検知手段の検知結果の差が、前回の画像形成時の前記検知結果の差と異なる場合には、前記像担持体上の像を前記転写材担持体に担持された転写材に転写する際に前記転写バイアス出力手段が出力するバイアスの値が異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
更に、前記転写材担持体上に転写材を吸着させるための吸着部材を有し、前記検知手段の検知結果の差が、前回の画像形成時の前記検知結果の差と異なる場合には、前記吸着部材へ印加されるバイアスが前回の画像形成時と異なることを特徴とする請求項１、２又は３の画像形成装置。
【請求項５】
更に、前記転写材担持体上に転写材を吸着させるための吸着部材を有し、前記制御手段は更に、前記第１のバイアスが出力されている時の前記検知手段の検知結果と、前記第２のバイアスが出力されている時の前記検知手段の検知結果と、に基づいて、前記吸着部材に対しバイアスを出力する吸着バイアス出力手段が、転写材を前記転写材担持体に吸着させる際に出力するバイアスの値を決定することを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
【請求項６】
前記検出位置は、前記吸着部材による前記転写材担持体への転写材の吸着部であり、前記吸着部材が前記検出部材の機能を兼ね、前記吸着部材に対しバイアスを出力する吸着バイアス出力手段が前記検出バイアス出力手段の機能を兼ねることを特徴とする請求項４又は５の画像形成装置。
【請求項７】
前記検出位置は、前記転写材担持体による前記転写材搬送方向において、前記像担持体上の像を転写材に転写する転写部より上流に配置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記検出位置は、前記像担持体上の像を転写材に転写する転写部であり、前記転写部材が前記検出部材の機能を兼ね、前記転写バイアス出力手段が前記検出バイアス出力手段の機能を兼ねることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
少なくとも前記像担持体と、前記転写部材と、前記転写バイアス出力手段と、を有する画像形成手段を、前記転写材担持体による転写材の搬送方向に沿って複数有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記転写材担持体による転写材の搬送方向における最上流の画像形成手段における前記転写バイアス出力手段が、前記像担持体上の像を前記転写材担持体に担持された転写材に転写する際に出力するバイアスの値を決定すると共に、各画像形成手段間での前記転写バイアス出力手段が前記転写の際に出力するバイアスの値の差を決定することを特徴とする請求項９の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式、静電記録方式などを用いて像担持体に形成した画像を、転写材担持体上の転写材に転写する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式を利用した画像形成装置などは、高速化、高機能化、カラー化が進められてきており、各種方式のプリンターが上市されている。
【０００３】
これらの中でも、複数の画像形成手段を直列に配置してそれぞれ異なる色のトナー像を形成し、一般的にベルト状とされる転写材担持体（転写ベルト）に担持された記録用紙などの転写材に順次トナー像を多重転写するインライン方式の画像形成装置は、高速でカラー画像の形成が可能なことから、生産性が高く、例えばオフィスプリンターとしてビジネスユースでは主流となっている。
【０００４】
ここで、インライン方式としては、上述のように転写ベルトに転写材を吸着させて、複数の画像形成手段で形成したトナー像を、この転写材に多重転写する転写材吸着方式（直接転写方式）の他、一般的にベルト状とされる中間転写体（中間転写ベルト）に、複数の画像形成手段で形成したトナー像を多重転写する中間転写方式がある。画像形成装置の小型化、低コスト化のためには、システムの構成要素が少ない転写材吸着方式を採用する方が有利である。
【０００５】
又、近年では画像形成装置の高機能化という観点から、サイズや厚み（坪量）の異なる転写材、或いはラフ紙が扱えるなどといった、多用な転写材を使用可能であること、更には転写材の両面に画像形成を行う両面画像形成が可能であることなどが、益々要求されるようになっている。
【０００６】
画像形成装置が使用される環境も、従来のように空調設備が完備されたオフィスのみではなく、ＳＯＨＯ（小規模事業所、個人事業所）化の流れにより一般の事務所、個人の自宅などの、いろいろな環境下においても良好な出力画像を得ることが望まれている。
【０００７】
このように、画像形成装置には、メディアフレキシビリティー、使用環境という観点からますます高い性能が求められるようになっている。
【０００８】
しかしながら、転写材を転写ベルトに吸着させ、この転写材に対して多重転写を行なう転写材吸着方式を採用したインライン画像形成装置においては、電気抵抗値的な不安定要素を有する転写材に対して４回転写を行なう必要があるため、画像形成装置の置かれている環境や転写材の種類により画質が影響を受けやすい。
【０００９】
転写材Ｐは、その種類によって電気抵抗値が大きく異なることがある。又、例えば、転写材として多く用いられる紙の主成分は吸湿性の高いセルロースであり、その乾燥状態によって電気抵抗値が大きく変化する。例を挙げると、紙が水分を吸着する高温高湿環境（以下「Ｈ／Ｈ環境」という：温度３０℃／湿度８０％ＲＨ（相対湿度）で代表する）下では、紙の抵抗が１×１０7Ω・ｃｍ程度まで低下して、電荷がリークし易くなる。一方、低温低湿環境（以下「Ｌ／Ｌ環境」という：温度１５℃／湿度１０％ＲＨで代表する）下では、紙の抵抗は１×１０12Ω・ｃｍ程度にまで上昇して、紙に対する電荷注入が発生し難くなり、電荷付与が困難になる。
【００１０】
更に、転写材の両面に画像形成するための自動両面機構を持つ画像形成装置では、第１面（おもて面）に一旦画像が形成された転写材は、定着器を通過することによってその中の水分が蒸発する。そして、再度この転写材が第２面（裏面）に画像を形成するべく転写部に供給された時には、非常に電気抵抗が高い状態になってしまう。
【００１１】
このように電気抵抗の変動要因を有する転写材に対してトナー像の転写を行なうと、電気抵抗が高い場合には、転写電流が流れ難いことによる転写不良が発生することがある。逆に転写材低い場合には、転写電流が流れ過ぎて、例えば像担持体としての電子写真感光体（感光体）から転写材に一旦転写されたトナーが感光体から逆帯電を受けて帯電極性が反転することにより転写効率が低下する、所謂、再転写現象が発生することがある。又、転写材の抵抗が上昇するＬ／Ｌ環境や両面画像形成時には、転写電流が部分的に転写材を突き抜けて放電が発生することによる、ピンホール状の異常放電画像が発生するという問題が発生することがある。
【００１２】
従って、特に、転写材吸着方式の画像形成装置においては、使用される転写材の電気抵抗を検知し、その転写材の電気抵抗値に応じて最適な転写バイアスを選択し、転写材の種類や環境変動による転写材の電気抵抗値の変動が画像に及ぼす影響を抑制することが重要である。
【００１３】
一方、転写ベルトは、一般にプラスチックに電気抵抗値の調整のためにカーボンブラックなどの電子導電剤やイオン導電剤を添加したフィルム状の部材である。電子導電剤を用いた転写ベルトでは、製造時の分散不良による電気抵抗のバラツキがある。又、イオン導電剤では環境変動により含有する水分量が変動して電気抵抗値のばらつきが発生する。例えば、一日のうち最初の画像形成時と最後の画像形成時とでは、画像形成装置内の温度等の環境の変化による転写ベルトの吸湿度合の違いで、電気抵抗値のばらつきが発生することがある。又、転写ベルトは、耐久により表面が削れるなどして劣化することにより、転写ベルトの寿命初期と耐久後とでは、電気抵抗値が変動することがある。
【００１４】
特許文献１は、転写材を転写ベルトに吸着させる吸着部において、吸着ローラ、転写ベルト、対向ローラ（転写ベルトを介して吸着ローラに当接するローラ）、及び転写材が直列に接続された状態でバイアスを印加し、この結果に応じて転写バイアスを制御する方法を開示する。
【００１５】
しかしながら、上記従来の方法では、あくまでも検知された転写材の電気抵抗と転写ベルトの電気抵抗との総和から転写バイアスを予測することしかできない。このため、上述のような転写ベルトの電気抵抗のばらつきや画像形成装置内の温度の変化、耐久による電気抵抗変動に対して正確に転写バイアスを決定することは困難であった。
【００１６】
従って、転写材吸着方式の画像形成装置では、上述のように転写材の抵抗値的な変動が画像に与える影響が大きいため、転写ベルトの抵抗値変動に拘わらず転写材の抵抗を直接精度良く検知する手段が求められていた。
【特許文献１】特開２００１−２０９２３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の目的は、転写材の電気抵抗に応じて安定した転写性能を得ることのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、トナー像を担持する像担持体と、転写材を担持する転写材担持体と、前記像担持体上の像を前記転写材担持体に担持された転写材に転写するための転写部材と、前記転写部材に対しバイアスを出力する転写バイアス出力手段と、を有する画像形成装置において、検出位置にて前記転写材担持体に転写材が担持された状態で前記転写材担持体及び転写材に第１のバイアスを印加し、検出位置にて前記転写材担持体に転写材が担持されていない状態で前記転写材担持体に第２のバイアスを印加する検出部材と；前記検出部材に対し、前記検出部材が前記第１のバイアス及び前記第２のバイアスを出力するために定電流制御又は定電圧制御されたバイアスを出力する検出バイアス出力手段と；前記検出バイアス出力手段が定電流制御されたバイアスを出力する際の出力電圧値、又は前記検出バイアス手段が定電圧制御されたバイアスを出力する際の出力電流値を検知する検知手段と；前記第１のバイアスが出力されている時の前記検知手段の検知結果と、前記第２のバイアスが出力されている時の前記検知手段の検知結果と、に基づいて、前記像担持体上の像を前記転写材担持体に担持された転写材に転写する際に前記転写バイアス出力手段が出力するバイアスの値を決定する制御手段と；を有することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、転写材の電気抵抗に応じて安定した転写性能を得ることができる。又、本発明により得られる作用効果の一つとしては、転写材の電気抵抗を精度良く検知して、その検知結果に応じて像担持体から転写材に画像を静電的に転写させる転写バイアスを適正に制御することができることが挙げられる。又、本発明により得られる作用効果の他の一つとしては、転写材の電気抵抗を精度良く検知して、その検知結果に応じて転写材担持体に転写材を静電的に吸着させる吸着バイアスを適正に制御することができることが挙げられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２１】
実施例１
［画像形成装置の全体構成及び動作］
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真プロセスを利用したカラー画像形成装置（複写機或いはレーザプリンタ）である。画像形成装置１００は、複数の画像形成手段としてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの独立した画像形成ステーション（第１、第２、第３、第４の画像形成ステーション）Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを縦一列に有する。画像形成装置１００は、画像形成装置本体Ａに接続されたパーソナルコンピュータなどのホスト機器或いは画像読み取り装置からの画像情報信号に応じて、転写材、例えば記録用紙、ＯＨＴフィルム（光透過性樹脂フィルム）などにフルカラー画像を形成することができる。
【００２２】
本実施例では、各画像形成ステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄの構成及び動作は、現像色が異なる以外は実質的に同一であるので、以下特に区別を要しない場合は何れかの色用の画像形成ステーションに属する要素であることを表すために符号に与えた添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して総括的に説明する。
【００２３】
画像形成ステーションＳは、像担持体としての円筒状の電子写真感光体、即ち、感光ドラム１を有する。感光ドラム１の周面に沿って、帯電手段としての帯電ローラ２、現像手段としての現像器４、クリーニング手段としてのクリーニング装置６が設けられている。又、感光ドラム１を画像情報に応じたレーザー光で走査露光し得るように、画像露光手段としてのスキャナーユニット３が設けられている。更に、全ての画像形成ステーションＳの感光ドラム１に対向して転写ユニット５が設けられている。転写ユニット５は、転写材担持体としての転写ベルト１１を有する。転写ベルト１１は、駆動ローラ１３、吸着対向ローラ１４及び２つの張架ローラ１５、１６に掛け回して設置されている。転写ベルト１１は、矢印の反時計方向に感光ドラム１とほぼ同じ周速度で回転駆動される。そして、転写ユニット５が備える転写ベルト１１に転写材Ｐを吸着担持させて搬送することにより、各画像形成ステーションＳの感光ドラム１から転写材Ｐ上にトナー像を静電的に転写して、フルカラー画像を得ることができる。
【００２４】
更に説明すると、像担持体として繰り返し使用される回転可能な感光ドラム１は、図中矢示の反時計方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。例えば、フルカラー画像の形成時を例に説明すると、感光ドラム１は、先ず、回転過程で一次帯電ローラ２により所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に一様に帯電処理される。次いで、感光ドラム１は、各画像形成ステーションＳの現像色に対応する分解色の画像情報に応じてスキャナーユニット３による画像露光を受ける。これにより、各感光ドラム１上に、目的のカラー画像の第１、第２、第３、第４の色成分像、本実施例では、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラック成分像に対応した静電像（潜像）が形成される。
【００２５】
次いで、感光ドラム１に形成された静電像は、現像器４により、各画像形成ステーションＳに対応する色の現像剤により現像される。
【００２６】
一方、転写材Ｐが、転写材収容部としての転写材カセット１７からピックアップローラ１８により送り出され、レジストローラ１９を通過する。その後、転写材Ｐは、転写ベルト１１と、吸着部材（吸着帯電部材）としての吸着ローラ２０（詳しくは後述する）とによって形成されたニップ（吸着ニップ、吸着部）ｍを通過することにより、吸着ローラ２０に印加される吸着バイアスの作用により、転写ベルト１１に静電的に吸着される。転写ベルト１１に吸着された転写材Ｐは、転写ベルト１１の図中矢印方向への回転に伴い縦方向（本実施例では鉛直上方向）に搬送される。
【００２７】
転写ベルト１１に担持された転写材Ｐは、先ず、第１の画像形成ステーションＳａにおける感光ドラム１ａと転写ベルト１１とで形成されたニップ（転写ニップ、転写部）ｎに搬送される。転写部ｎでは、転写ベルト１１を介して、転写部材（転写帯電部材）としての転写ローラ１２ａ（詳しくは後述する）が感光ドラム１に押圧されている。そして、この転写ローラ１２ａに印加される転写バイアスによって、感光ドラム１上の第１色目のトナー像（イエロートナー像）が転写材Ｐに静電的に転写される。
【００２８】
以下、同様にして、転写材Ｐが第２、第３、第４の画像形成ステーションＳｂ、Ｓｃ、Ｓｄにおける転写部ｎを通過するごとに、各感光ドラム１ｂ、１ｃ、１ｄと対向して転写ベルト１１の裏側に配置された転写ローラ１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの作用によって、それぞれマゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が転写材Ｐ上に順次重ねて転写される。これにより、転写材Ｐ上に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー像が重畳されたトナー像が形成される。
【００２９】
第４の画像形成ステーションにおける転写部ｎを通過した転写材Ｐは、転写ベルト１１の後端（駆動ローラ１３の位置）で転写ベルト１１の曲率によって分離される。その後、転写材Ｐは、定着手段としての熱ローラ定着器８へと搬送される。定着器８は、加熱手段を内蔵した定着ローラ８１と、これに圧接する加圧ローラ８２とを有し、転写材Ｐは両ローラ８１、８２によって形成されるニップ（定着ニップ、定着部）を通過することにより、表面にトナー像が加熱及び加圧されて定着される。その後、転写材Ｐは、排出ローラ９等を介して機外に排出され、転写材排出部としてのトレー１０に載置される。
【００３０】
一方、トナー像の転写材Ｐへの転写が終了した感光ドラム１は、クリーニング装置６により清掃され、繰り返し画像形成に供される。クリーニング装置６は、感光ドラム１の表面に残留したトナー等の付着物をクリーニング部材であるクリーニングブレード６１で掻き取ってクリーニングする。
【００３１】
又、画像形成装置１００は、図示しない自動両面機構を有していてよい。転写材Ｐの第１面（おもて面）に引き続いて転写材Ｐの第１面とは反対の第２面（裏面）に画像形成（両面画像形成）を行う際には、一旦定着器８を通過した転写材Ｐは、自動両面機構を通過した後に表裏を反転されて、再び転写材供給部に送られて、レジストローラ１９、吸着部ｍを経て転写ベルト１１上に静電吸着される。そして、第２面（裏面）に対して上述と同様にして画像形成が行われる。
【００３２】
尚、所望の色用の単一又は複数の画像形成ステーションによって、単色又はマルチカラーの画像を形成することも当然可能である。
【００３３】
又、本実施例では、感光ドラム１と、感光ドラム１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像装置４及びクリーニング装置６は、枠体によって一体的にカートリッジ化され、装置本体Ａに対して着脱可能なプロセスカートリッジ７を構成している。プロセスカートリッジ７は、装置本体Ａが備える、装着ガイド、位置決め部材などの装着手段（図示せず）を介して、取り外し自在に装置本体Ａに装着される。
【００３４】
［現像器］
本実施例では、現像器４は、現像剤として負帯電性の非磁性一成分現像剤、即ち、磁性体を含まない所謂ノンマグトナーを使用する。又、本実施例の現像器４は、接触一成分接触現像方式を採用している。つまり、現像器４は、感光ドラム１に当接する現像剤担持体としての現像ローラ４１を有する。そして、現像ローラ４１上薄層状に担持されたトナーが、現像ローラ４１と感光ドラム１とが対向する現像部へ搬送され、又現像ローラ４１に現像バイアスが印加されることによって、感光ドラム１上の静電像に応じて感光ドラム１へとトナーが供給される。これによって、感光ドラム１上の静電像はトナー像として現像される。
【００３５】
［吸着ローラ］
本実施例では、転写ベルト１１上に転写材Ｐを吸着させるための吸着部材として吸着ローラ２０を有する。吸着ローラ２０は、転写ベルト１１を介して対向ローラ１４に対向する位置にて転写ベルト１１に当接するように配置されている。吸着ローラ２０には、吸着ローラ２０に対しバイアスを出力する吸着バイアス出力手段としての高圧電源（吸着バイアス電源）６１（図３）が接続されている。本実施例では、吸着バイアス電源６１は、転写材Ｐを転写ベルト１１に吸着させる際に、定電流制御された正極性の吸着バイアスを出力し、吸着ローラ２０に印加する。
【００３６】
尚、吸着ローラ２０を非駆動時に転写ベルト１１から離間させる離間機構が設けられていてもよい。この場合、何らかの原因で転写ベルト１１に付着したトナー等の異物が吸着ローラに付着し、これが原因で転写材が汚れてしまうのを防止することができる。
【００３７】
本実施例では、吸着ローラ２０は、直径６ｍｍの芯金上に、電気抵抗値を調整したゴム層と、離型性を有するコーティング層（離型層）とを有する二層ローラである。
【００３８】
ゴム層は弾性を付与するために設けられており、ＥＰＤＭゴムに抵抗調整のためにカーボンブラックを分散させた直径１２ｍｍである。ゴム層の電気抵抗値は、幅１ｃｍの金属箔をローラ外周に巻き付け、芯金との間に５００Ｖの電圧を印加した時の抵抗値が１×１０5Ωになるように調整されている。このゴム層の上に、抵抗調整され離型性を有するフッ素コーティング（離型層）が施されている。離型層の厚みは１００μｍであり、フッ素樹脂中に金属酸化物を添加されている。そして、最終的な吸着ローラ２０としての電気抵抗値は、前述の測定法で１×１０6Ωになるように調整されている。
【００３９】
尚、本実施例では、転写ベルト１１を挟んで吸着ローラ２０に対向する、転写ベルト１１が張架されたローラ（対向ローラ）１４としては、直径２５ｍｍの金属ローラを用いた。そして、この対向ローラ１４を接地することによって、吸着ローラ２０から接地への電流経路が形成されている。
【００４０】
吸着バイアスは、装置本体Ａが使用される環境やプリント条件から制御手段としてのＤＣコントローラ６０で決定された信号によって、吸着バイアス電源６１（高圧基板）６１から発生される。本実施例では、図３又は図４に示すように、吸着バイアス電源６１から吸着ローラ２０に所定の電流又は電圧を印加した際に、この所定の電流又は電圧を印加するのに必要な電圧又は電流（吸着ローラ２０と対向ローラ１４との間に発生する電圧又は電流）を、電圧計６３又は電流計６４により検知し、この検知結果を高圧基板上のＡ／ＤコンバーターによりＡ／Ｄ変換しコントローラ６０によりモニターできるようになっている。
【００４１】
［転写ユニット］
転写ユニット５は、感光ドラム１上のトナー像を転写ベルト１１に担持された転写材Ｐに転写するための転写部材として、転写ベルト１１を介して感光ドラム１に押圧された転写ローラ１２を有する。そして、転写ローラ１２には、転写ローラ１２に対しバイアスを出力する転写バイアス出力手段としての高圧電源（転写バイアス電源）６２（図３）が接続されている。本実施例では、転写バイアス電源６２は転写工程時に定電圧制御された正極性の転写バイアスを出力し、転写ローラ１２に印加する。
【００４２】
又、本実施例では、転写ローラ１２は、電気抵抗が調整されたエピクロルヒドリンゴムを、直径６ｍｍの芯金の上に成型した、直径１２ｍｍのソリッドゴムローラである。転写ローラ１２の電気抵抗値は、前記の測定方法で２×１０7Ωである。
【００４３】
本実施例では、転写ベルト１１は、ＰＶＤＦ製の樹脂にイオン導電剤を添加して、１×１０8Ω・ｃｍの体積抵抗率に電気抵抗値が制御されたものである。又、転写ベルト１１は、厚さ６５μｍの単層構成である。
【００４４】
転写ベルト１１の体積抵抗率は、ＪＩＳ法Ｋ６９１１に準拠した測定プローブを用い、ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製高抵抗計Ｒ８３４０にて１００Ｖを印加して測定した値を、転写ベルト１１の厚みで正規化したものである。尚、転写ベルト１１のほか、紙などの転写材Ｐの体積抵抗率は、この測定法により測定された値である。
【００４５】
ここで、転写材Ｐを静電吸着する観点からは、転写ベルト１１の体積抵抗率は高いことが望まれる。一方、転写ベルト１１の体積抵抗率が高すぎると、転写ベルト１１自体がチャージアップしてしまい、高い転写電圧が必要になったり、別途転写ベルト１１を除電する機構が必要となる。従って、自己減衰（転写工程終了後に転写ベルト１１を特別な除電手段で除電せずに、次の画像形成が開始されるまでに転写ベルト１１の帯電電位が十分に減衰する）を実現し、且つ、十分な転写材Ｐの吸着力を保持できるという観点から、転写ベルト１１の体積抵抗率は、１×１０5〜１×１０12Ω・ｃｍが好ましい。但し、後述するように、転写材Ｐの電気抵抗を測定する際に、非通紙部を介して電流が逃げることを抑制するためには、転写ベルト１１の体積抵抗率は、更に好ましくは、１×１０7〜１×１０12Ω・ｃｍとする。本実施例では、この理由から上記の抵抗値を決定した。
【００４６】
［転写材の電気抵抗値検知］
次に、本発明において最も特徴的な転写材Ｐの電気抵抗値の検知方法について説明する。
【００４７】
前述のように、転写材Ｐは、その種類によって電気抵抗値が大きく異なることがある。又、例えば、転写材Ｐとして多く用いられる紙の体積抵抗率は、環境変動により１０7Ω・ｃｍから１０12Ω・ｃｍ程度まで変動する。更に、両面画像形成時などには、第１面に画像を形成する時と、第２面に画像形成する時とでは転写材Ｐの電気抵抗値が大きく変わる。
【００４８】
このように電気抵抗値が異なる転写材Ｐに対して同じ転写バイアスを印加しても、転写材Ｐの電気抵抗が低い場合には転写電荷のリークが発生し易くなったり、或いは転写材Ｐの電気抵抗が高い場合には転写材Ｐへの電荷の付与が困難になる。
【００４９】
従って、特に、転写材吸着方式の画像形成装置においては、使用される転写材Ｐの電気抵抗を検知し、その転写材Ｐの電気抵抗値に応じて適正な転写バイアスを選択し、転写材Ｐの種類や環境変動による転写材Ｐの電気抵抗値の変動が画像に及ぼす影響を抑制することが重要である。
【００５０】
一方、例えば、本実施例のように、イオン導電性を有した転写ベルト１１を使用した場合には、転写ベルト１１は、使用される環境の湿度によって吸湿し、電気抵抗値が低下し易い。より具体的には、一般的に用いられるイオン導電性の材料では、低温低湿（Ｌ／Ｌ環境：１５℃／１０％ＲＨ）と高温高湿（Ｈ／Ｈ環境：３０℃／８０％ＲＨ）とで、転写ベルト１１の電気抵抗値が約１桁変動することがある。又、転写ベルト１１の使用に伴う削れ等により、耐久により転写ベルト１１の電気抵抗値が変動することもある。
【００５１】
前述のように、転写材の電気抵抗と転写ベルトの電気抵抗との総和から転写バイアスを予測することが提案されているが（特許文献１）、この方法では、転写ベルトの電気抵抗のばらつきや画像形成装置内の温度の変化、耐久による電気抵抗変動に対して正確に転写バイアスを決定することは困難であった。即ち、本発明の目的の一つは、転写材の電気抵抗を精度良く検知して、その検知結果に応じて転写バイアスを適正に制御することである。
【００５２】
又、転写材吸着方式の画像形成装置、特に、複数の画像形成手段を縦方向（典型的には重力方向）に配置して、転写ベルトによって、この複数の画像形成手段に対して転写材を搬送する場合、転写ベルトへの転写材の吸着性が重要となる。従って、斯かる画像形成装置においては、使用される転写材の電気抵抗を検知し、その転写材の電気抵抗値に応じて適正な吸着バイアスを選択し、安定した転写材の搬送性を維持することが重要である。即ち、本発明の目的の他の一つは、転写材の電気抵抗を精度良く検知して、その検知結果に応じて吸着バイアスを適正に制御することである。
【００５３】
そこで、本実施例では、画像形成装置１００には、検出位置にて転写ベルト１１に転写材Ｐが担持された状態で転写ベルト１１及び転写材Ｐに第１のバイアスを印加し、検出位置にて転写ベルト１１に転写材Ｐが担持されていない状態で転写ベルト１１に第２のバイアスを印加する検出部材と、この検出部材が前記第１のバイアス及び前記第２のバイアスを出力するために、この検出部材に対し定電流制御されたバイアスを出力する検出バイアス出力手段と、検出バイアス出力手段が定電流制御されたバイアスを出力する際の出力電圧値を検知する検知手段とを設ける。
【００５４】
本実施例では、上記検出位置を、第１の画像形成ステーションＳａよりも転写材Ｐの搬送方向上流に配置する。特に、本実施例では、上記検出部材の機能を、吸着ローラ２０が兼ね備える構成とする。つまり、本実施例では、吸着部ｍが検出位置となる。この場合、上記検出バイアス出力手段の機能は、吸着バイアス出力手段である吸着バイアス電源６１が兼ね備える。そして、吸着バイアス電源６１が定電流制御されたバイアスを出力する際の出力電圧値を検知する検知手段として、吸着バイアス電源６１に接続された電圧計６３が用いられる。
【００５５】
そして、本実施例では、画像形成装置１００の動作を統括的に制御するエンジン制御部が備えるコントローラ６０とされる制御手段が、前記第１のバイアスが出力されている時の電圧計６３の検知結果と、第２のバイアスが出力されている時の電圧計６３の検知結果と、に基づいて、感光ドラム１上のトナー像を転写ベルト１１に担持された転写材Ｐに転写する際に転写バイアス電源６２が出力するバイアスの値を決定する。更に、本実施例では、コントローラ６０は、前記第１のバイアスが出力されている時の電圧計６３の検知結果と、第２のバイアスが出力されている時の電圧計６３の検知結果と、に基づいて、吸着バイアス電源６１が出力するバイアスの値を決定する。
【００５６】
つまり、本実施例によれば、上述のようにして転写バイアスを決定することにより、第１のバイアスが出力されている時の検知手段の検知結果と、第２のバイアスが出力されている時の検知手段の検知結果の差が、前回の画像形成時の前記検知結果の差と異なる場合には、転写バイアス出力手段が出力するバイアスの値が異なることになる。又、本実施例では、上述のようにして吸着バイアスを決定することにより、前記検知手段の検知結果の差が、前回の画像形成時の前記検知結果の差と異なる場合には、吸着部材へ印加されるバイアスが前回の画像形成時と異なることになる。
【００５７】
更に説明すると、本実施例では、コントローラ６１は、吸着ローラ２０と対向ローラ１４との間に転写ベルト１１と転写材Ｐとを挟時している時（第１の状態）の電圧計６３の検知結果と、吸着ローラ２０と対向ローラ１４との間に転写ベルト１１だけを挟持している時（第２の状態）の電圧計６３の検知結果とに基づいて、転写材Ｐの電気抵抗（インピーダンス）を求める。この時、本実施例では、前記第１の状態での電圧計６３の検知結果から求めた電気抵抗から、前記第２の状態での電圧計６３の検知結果から求めた電気抵抗を減算することによって、転写材Ｐの電気抵抗を検知する。そして、検知した転写材Ｐの電気抵抗に応じて、適正な転写バイアス、吸着バイアスを決定する信号を生成する。
【００５８】
図２は、転写材Ｐの転写ベルト１１への吸着部（検出位置）ｍでの電気抵抗をモデル化して表した図である。吸着バイアスや転写バイアスは、転写材Ｐの抵抗値を正確に検知して、転写材Ｐの状態に最も適したバイアスを印加することが望ましい。吸着部ｍにおいて、転写材Ｐを挟持している時は、吸着ローラ２０、転写材Ｐ、転写ベルト１１及び対向ローラ１４が直列に接続されており（図２（ａ））、又、転写材Ｐを挟持していない時は、吸着ローラ２０、転写ベルト１１及び対向ローラ１４が直列に接続されている（図２（ｂ））ものとみなせる。このため、図２（ａ）の状態で検知された電気抵抗と、図２（ｂ）の状態で検知された電気抵抗との差を求める、即ち、減算することによって、正確に転写材Ｐの抵抗を測定できる。
【００５９】
尚、実際には、転写材Ｐの搬送方向、即ち、転写ローラ２０、転写ベルト１１及び対向ローラ１４の表面移動方向と交差する方向（本実施例では略直交方向）において、吸着ローラ２０の幅に対して転写材Ｐの幅が短い場合には、転写ローラ２０と転写ベルト１１との間に転写材Ｐが存在する通紙部の外側の、転写材Ｐが存在しない非通紙部を介して吸着電流が逃げることがある。そのため、転写材Ｐの電気抵抗を厳密に求めることはできない。しかし、転写ベルト１１の電気抵抗を十分に大きくすることによって、非通紙部に流れる電流Ｉ２の成分は、通紙部に流れる電流Ｉ１と比べて無視することが可能になる。本実施例では、前述のように体積抵抗率が１×１０8Ω・ｃｍと、比較的電気抵抗の高い転写ベルト１１を使用し、極力Ｉ２が小さくなるようにしたが、実用上充分の好結果を得ることができた。
【００６０】
以下、より具体的な一実施例を示す。
【００６１】
本実施例では、図３に示すように、吸着ローラ２０に所定の電流を印加し、このとき吸着バイアス電源６１の入力側と出力側の端子間に発生する電圧（吸着バイアス電源６１による供給電圧）を電圧計６３により検知する。そして、Ａ／Ｄ変換された検知電圧値を示す信号がコントローラ６０に送られる。コントローラ６０は、この電圧値の検知結果から、吸着ローラ２０と対向ローラ１４との間に転写材Ｐがある時と無い時との電気抵抗を求める。そして、両者の差に基づいて、転写材Ｐの電気抵抗を求め、転写ローラ１２に印加する転写バイアス、吸着ローラ２０に印加する吸着バイアスを決定する。
【００６２】
つまり、先ず、画像形成を行う前の前回転時において、吸着ローラ２０と転写ベルト１１との間に転写材Ｐが存在しない状態で、吸着ローラ２０と対向ローラ１４との間に１０μＡの定電流が流れるように定電流制御したバイアスを印加し、この時の電圧値を電圧計６３で測定する。ここで流す定電流値は、これに限定されるものではないが、制御の容易性などの点から、好ましくは、吸着ローラ２０と転写ベルト１１との間に転写材Ｐが存在する時に吸着部に流す下記の電流値と同じにする。
【００６３】
この時、吸着ローラ１４にバイアスを供給している吸着バイアス電源６１と、ＧＮＤに接続されている導電性金属製の対向ローラ１４との間には、吸着ローラ２０と転写ベルト１１だけしか存在しない。このため、この時に測定される電圧値を電流値（定電流）で除することにより計算される電気抵抗値は、吸着ローラ２０及び転写ベルト１１の総和の電気抵抗値Ｚ２となる。
【００６４】
次に、プリント動作時において、転写材Ｐが吸着ローラ２０に達した時に、吸着ローラ２０と対向ローラ１４との間に１０μＡの定電流が流れるように定電流制御したバイアスを印加し、この時の電圧を電圧計６３で測定する。ここで流す定電流値は、これに限定するものではないが、特に、検出部材として吸着ローラ２０を利用する場合は、好ましくは、転写材Ｐが十分に転写ベルト１１と転写材Ｐが吸着されるような値に設定する。
【００６５】
この時、吸着バイアス電源６１と対向ローラ１４との間には、吸着ローラ２０、転写材Ｐ及び転写ベルト１１が存在する。このため、この時に測定される電圧値を電流値（定電流）で除することにより計算される電気抵抗値は、転写ローラ２０、転写材Ｐ及び転写ベルト１１の総和の電気抵抗値Ｚ１となる。
【００６６】
コントローラ６０は、上述のようにして測定された電気抵抗値Ｚ１から電気抵抗値Ｚ２を引くことにより、即ち、Ｚ１−Ｚ２を計算することで、純粋に転写材Ｐの電気抵抗値を算出することができる。一方、コントローラ６０が備える記憶手段としてのＲＯＭには、予め求められた、転写材Ｐの電気抵抗値と転写バイアスの値（電圧値）とを関係付ける転写バイアス補正情報、及び転写材Ｐの電気抵抗値と吸着バイアスの値（電圧値）とを関係付ける吸着バイアス補正情報が、例えば表１に示すようなテーブルデータの形態で記憶されている。従って、コントローラ６０は、このテーブルデータに従って、求めた転写材Ｐの電気抵抗値に対応する適正な転写バイアス、吸着バイアスを決定することができる。そして、決定した値の転写バイアスを転写バイアス電源６２から転写ローラ１２に印加し、又決定した値の吸着バイアスを吸着バイアス電源６１から吸着ローラ２０に印加することにより画像形成を行なう。
【００６７】
【表１】
2006145920.tif 000003
【００６８】
尚、表１のテーブルにおける転写バイアスの電圧値は、実際にゼロックス社製商品名４０２４用紙、秤量７５ｇ／ｍ2を様々な環境条件において電気抵抗値を変化させ、それぞれの条件で最も転写効率が良く、且つ、画像不良が発生しないことを確認して決定した。又、同様に表１のテーブルにおける吸着バイアスの電圧値は、転写材Ｐが十分に転写ベルト１１と転写材Ｐが吸着され、且つ、転写材Ｐに与える電荷量が一定になるように、転写材Ｐの電気抵抗の検知時と同じ１０μＡ程度を流すことができるという条件で決定した。
【００６９】
ここで、転写材Ｐの先端が第１の画像形成ステーションＳａの転写部ｎに達する時点までには、吸着電流と転写電流の干渉を防止するため、吸着ローラ２０に印加する吸着バイアスは、上述のようにして決定した一定の電圧値に切り替えて、定電圧制御を行うことが好ましい。
【００７０】
このように、検出部材として吸着ローラ２０を利用する場合は、検出位置である吸着部ｍで転写材Ｐの搬送方向先端側の所定範囲で転写材Ｐの電気抵抗の測定を行う。この時、上述のように、転写材Ｐの電気抵抗の測定時に吸着部ｍに流れる電流値を、転写材Ｐを転写ベルト１１に吸着させるのに十分な値とすることで、転写材Ｐを転写ベルト１１に吸着させると共に、転写材Ｐの電気抵抗を測定することができる。そして、転写材Ｐの電気抵抗が求められた時点で、典型的には同じ転写材Ｐの途中から、転写材Ｐの電気抵抗に応じて決定された一定の電圧値の吸着バイアスを印加し始めることができる。
【００７１】
又、本実施例では、上述のようにして決定した一定の電圧値の転写バイアスを定電圧制御にて転写ローラ１２に印加する。小さいサイズの転写材Ｐを用いる場合に、通紙部よりも外側の非通紙部に転写電流が逃げて転写電流不足により転写不良が発生することを防止するためである。尚、本実施例では、全ての画像形成ステーションＳで転写バイアスの値は同一とし、少なくとも転写材Ｐが各画像形成ステーションＳの転写部に到達する時点までには転写バイアスの印加を開始する。但し、転写材Ｐの測定結果に基づいて決定する転写バイアスの値は、全て若しくは一部の画像形成ステーションＳで異なっていてもよい。
【００７２】
又、通常、転写材カセット１７等に収納された同一種類の転写材Ｐは、短い時間間隔ではほぼ同じ環境下にあり、電気抵抗の変動は少ないことが予測される。従って、例えば連続して複数枚の同一の記録材Ｐに画像形成を行う場合には、前回測定した転写材Ｐの電気抵抗値に基づいて決定された転写バイアス、吸着バイアスの値を、次の画像形成時に適用してもよい。
【００７３】
即ち、例えば、画像形成開始信号が画像形成装置に入力されてから１枚目の転写材Ｐの電気抵抗を検知した結果を、コントローラ６０の記憶部等に記憶しておき、複数の転写材に連続して画像形成を行う場合、コントローラ６０は、その電気抵抗値に基づいて次の２枚目の転写材Ｐへの画像形成時の転写バイアス、吸着バイアスを制御する。これにより、再度検知工程を行わなくても、転写材Ｐの種類が変更されていない限り２枚目以降についても、最適な転写バイアス、吸着バイアスにて画像形成を行うことができる。
【００７４】
複数の転写材Ｐに連続して画像形成を行う場合に、途中で転写材Ｐの種類が変更された否かは、例えば、転写材カセット１７が装置本体Ａから着脱されたかどうかを検知する手段からの情報や、ホストコンピュータからの転写材Ｐの種類の変更情報を用いることによって判断することができる。
【００７５】
以上、本実施例によれば、転写材Ｐの電気抵抗値を正確に検知し、この結果に基づいて最適な転写バイアスの値、吸着バイアスに制御し、良好な画像を安定して得ることが可能となった。
【００７６】
つまり、本実施例によれば、例えば一日のうちの装置本体Ａ内の環境変動、製造上のバラツキ、或いは耐久による劣化等により転写ベルト１１や吸着ローラ２０の電気抵抗値が変動した場合でも、転写ベルト１１や吸着ローラ２０の電気抵抗の変動分をキャンセルして、転写材Ｐの電気抵抗値を直接求めることができる。これにより、精度良く、通紙時に必要とされる最適な転写バイアス、吸着バイアスの値を求めることができる。
【００７７】
更に、転写材Ｐの搬送方向において最初の画像形成手段（本実施例では第１の画像形成ステーションＳａ）よりも上流側にある検出部材、特に、本実施例では吸着ローラ２０を利用して転写材Ｐの電気抵抗値を検知することにより、転写材Ｐが第１の画像形成ステーションＳａの転写部ｎに到達する前に転写材Ｐの電気抵抗値を検知し、その結果に応じて転写バイアスを変更することができる。これにより、望ましくは第１の画像形成ステーションＳａにて形成する画像の先端から直ちに、転写材Ｐの電気抵抗の検知結果を反映させることができる。又、このように、転写材Ｐの搬送方向において最上流の画像形成ステーションＳａにて形成する画像の先端から、転写材Ｐの電気抵抗の検知結果を反映させるような場合を考えると、転写材Ｐが第１の画像形成ステーションＳａの転写部ｎに到達する前に転写材Ｐの電気抵抗値を検知することで、転写材Ｐの電気抵抗値の検知から転写バイアスを切り替えるまでの時間的な余裕を確保することができる。このため、画像形成速度（プロセススピード）の高速化への対応も容易となる。
【００７８】
実施例２
次に、本発明の他の実施態様について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は実施例１と同じであるので、実施例１のものと実質的に同一若しくは相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００７９】
本実施例では、実施例１と同様に、吸着ローラ２０を利用して転写材Ｐの電気抵抗を求めて、転写バイアス、吸着バイアスを決定する。本実施例では、実施例１と異なり、吸着ローラ２０に定電圧制御されたバイアスを印加することにより、測定された電流値に基づいて転写材Ｐの電気抵抗値を求める。
【００８０】
つまり、吸着ローラ２０を定電流制御で駆動すると、予期せぬような高抵抗の転写材Ｐが給紙された時や、何らかの故障で吸着ローラ２０への給電が不安定になった時に、異常な高電圧が高圧基板（吸着バイアス電源）６１にかかり、高圧リーク、放電に起因する異常画像の発生や、場合によっては電源の故障を引き起こすことが懸念される。そのため、本実施例では、定電圧制御されたバイアスを用いて転写材Ｐの電気抵抗値を測定する。
【００８１】
本実施例では、検出位置にて転写ベルト１１に転写材Ｐが担持された状態で転写ベルト１１及び転写材Ｐに第１のバイアスを印加し、検出位置にて転写ベルト１１に転写材Ｐが担持されていない状態で転写ベルト１１に第２のバイアスを印加する検出部材と、この検出部材が前記第１のバイアス及び前記第２のバイアスを出力するために、この検出部材に対し定電圧制御されたバイアスを出力する検出バイアス出力手段と、検出バイアス出力手段が定電圧制御されたバイアスを出力する際の出力電流値を検知する検知手段とを設ける。
【００８２】
図４に示すように、本実施例では、実施例１と同様に前記検出部材として吸着ローラ２０を利用し、前記検出バイアス出力手段として吸着バイアス電源６１を利用する。そして、本実施例では、吸着バイアス電源６１が定電圧制御されたバイアスを出力する際の出力電流値を検知する検知手段として、吸着バイアス電源６１に接続された電流計６４が用いられる。
【００８３】
更に説明すると、本実施例では、コントローラ６１は、吸着ローラ２０と対向ローラ１４との間に転写ベルト１１と転写材Ｐとを挟持している時（第１の状態）の電流計６４の検知結果と、吸着ローラ２０と対向ローラ１４との間に転写ベルト１１だけを挟持している時（第２の状態）の電流計６４の検知結果とに基づいて、転写材Ｐの電気抵抗を求める。このとき、本実施例では、前記第１の状態での電流計６４の検知結果から求めた電気抵抗から、前記第２の状態での電流計６４の検知結果から求めた電気抵抗を減算することによって、転写材Ｐの電気抵抗を検知する。そして、検知した転写材Ｐの電気抵抗に応じて、適正な転写バイアス、吸着バイアスを決定する信号を生成する。
【００８４】
より具体的には、本実施例では、吸着ローラ２０に所定の電圧を印加し、このとき流れる電流（吸着バイアス電源６１から対向ローラ１４に流れる電流）を電流計６４により検知する。そして、Ａ／Ｄ変換された検知電流値を示す信号がコントローラ６０に送られる。コントローラ６０は、この電流値の検知結果から、吸着ローラ２０と対向ローラ１４との間に転写材Ｐがある時と無い時との電気抵抗を求める。そして、両者の差に基づいて、転写材Ｐの電気抵抗を求め、転写ローラ１２に印加する転写バイアス、吸着ローラ２０に印加する吸着バイアスを決定する。
【００８５】
更に、本実施例では、計算によって求められた転写材Ｐの電気抵抗に基づき、第１の画像形成ステーションＳａの転写バイアスを決定すると同時に、各画像形成ステーション間での転写バイアスの差を決定する。
【００８６】
つまり、転写材吸着型の画像形成装置では、転写材Ｐが転写を受けて、転写材Ｐの搬送方向の下流の画像形成ステーションＳに移動するに従って、トナー像を転写材Ｐに転写するのに必要とされる転写バイアス（絶対値）が高くなる場合がある。これは、転写部ｎにおける主に転写ベルト１１及び転写材Ｐのチャージアップに起因するものである。転写ベルト１１及び転写材Ｐが上流側の画像形成ステーションＳで転写部において帯電を受けてチャージアップすると、後続の画像形成ステーションＳでは、その帯電電荷による電位をかさ上げして転写バイアスを印加しないと、同じ転写電流を流すことができない。
【００８７】
又、転写材Ｐには、様々な電気抵抗値のもの（種類、個体差、環境変動等による。）が存在するため、チャージアップを起こすものと、無視してもかまわないものがある。高抵抗のＯＨＴフィルム（光透過性樹脂）や、一旦定着器８を通過して水分が蒸発し高抵抗化した両面画像形成時の転写材Ｐは、一旦帯電するとその電荷を保持し易い。このため、上流側の画像形成ステーションＳの転写部ｎで電荷を付与されると、次の画像形成ステーションＳにおける転写工程に影響を及ぼすことがある。
【００８８】
このことから、本実施例では、吸着部ｍで検知された転写材Ｐの電気抵抗値に基づき、第１の画像形成ステーションＳａにおける転写バイアスを決定するのと同時に、各画像形成ステーションＳでの転写材Ｐのチャージアップを見込んで、第２の画像形成ステーションＳｂ以降における転写バイアスを決定する。特に、本実施例では、各画像形成ステーション間で転写バイアスを順次に増加させる量（転写バイアス順次アップ量：その量がゼロである場合も含む。）を決定する。
【００８９】
一例を挙げると、第１の画像形成ステーションＳａの転写バイアスの電圧値（定電圧）が２０００Ｖで、順次アップ量が２００Ｖであった場合は、転写バイアスの電圧値（定電圧）は、第２の画像形成ステーションＳｂでは２２００Ｖ、第３の画像形成ステーションＳｃでは２４００Ｖ、第４の画像形成ステーションＳｄでは２６００Ｖとなる。
【００９０】
以下、より具体的な一実施例を示す。
【００９１】
本実施例では、先ず、画像形成を行う前の前回転時において、吸着ローラ２０と転写ベルト１１との間に転写材Ｐが存在しない状態で、吸着ローラ２０に１０００Ｖの定電圧を印加し、この時の電流値を電流計６４で測定する。ここで印加する定電圧値は、下記の転写材Ｐが存在する際に吸着部に流れるように設定されている電流値と、同程度の電流値が流れるような電圧値に設定するのが好ましい。この時に印加された電圧値と、検知された電流値とから計算される電気抵抗値Ｚ２は、対向ローラ１４、転写ベルト１１及び吸着ローラ２０の電気抵抗を直列に合計したものである。
【００９２】
次に、プリント動作時において、転写材Ｐが吸着ローラ２０に達した時点で、１５００Ｖの定電圧を吸着ローラ２０に印加する。ここで印加する定電圧値は、これに限定するものではないが、特に、検出部材として吸着ローラ２０を利用する場合は、好ましくは、所定の転写材Ｐ（例えば、一般に用いられる普通紙の片面画像形成時で設定することができる。）が十分に転写ベルト１１と転写材Ｐが吸着される電流が流れるような値に設定する。この時に印加された電圧値と、検知された電流値とから計算される電気抵抗値Ｚ１は、対向ローラ１４、転写ベルト１１、転写材Ｐ及び吸着ローラ２０の電気抵抗を直列に合計したものである。
【００９３】
実施例１と同様に、各部材は図２に示すように直列に接続されていると考えることができるため、測定された電気抵抗値Ｚ１から電気抵抗値Ｚ２を引くことにより、即ち、Ｚ１−Ｚ２を計算することで、転写材Ｐの電気抵抗値を算出することができる。
【００９４】
そして、実施例１と同様にして、検知された転写材Ｐの電気抵抗値から、第１の画像形成ステーションＳａにおいて通紙時に必要とされる転写バイアスの電圧値（定電圧）、及び吸着バイアスの電圧値（定電圧）を求める。本実施例では更に、使用される転写材Ｐの状態（電気抵抗値）から、その転写材Ｐのチャージアップのし易さを予測して、後続の画像形成ステーションＳにおける転写バイアスを適宜変化させる。これによって、更に高精度のバイアス制御を行なう。
【００９５】
つまり、本実施例では、コントローラ６０は、計算された転写材Ｐの電気抵抗値の情報によって、通紙される転写材Ｐがチャージアップし易い高抵抗の転写材Ｐ、例えばＯＨＴフィルム、或いは両面画像形成時に第２面（裏面）に対する画像形成のために一旦定着器８を通った後再度吸着部へと供給された転写材Ｐであると判断した場合、転写バイアスの電圧値（定電圧）を、転写材Ｐの搬送方向下流側にいくに従って各画像形成ステーション間で順次増加させる量（転写バイアス順次アップ量）を、その転写材Ｐの電気抵抗値に応じて適宜変更する。これにより、結果的に各画像形成ステーションＳにおいて、ほぼ同じ転写電流が流れるように制御する。
【００９６】
具体的には、本実施例では表２に示すテーブルデータに基づいて転写バイアス、吸着バイアス、順次アップ量を決定する。
【００９７】
【表２】
2006145920.tif 000004
【００９８】
表２のテーブルデータは、一例としてＯＨＴフィルムを通紙した場合に最適化されたものである。
【００９９】
ＯＨＴフィルムは、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）フィルムの表面に、帯電防止処理を施したものが主であるが、厚み方向には絶縁に近い非常に高い電気抵抗値を示す。そのため、転写電荷を受けると、この影響が下流の画像形成ステーションまで影響を及ぼすことがある。特に、転写部ｎのインピーダンスが高い場合は、ＯＨＴフィルムの電荷減衰が阻害されるため、下流の画像形成ステーションにおける転写バイアスの嵩上げを十分にする必要がある。
【０１００】
高温高湿環境（Ｈ／Ｈ環境）などで、ＯＨＴフィルムの電気抵抗値が低い場合は、第１の画像形成ステーションＳａで受けたＯＨＴフィルム上の表面電荷が減衰するため第２の画像形成ステーションＳｂ以降の転写バイアスを嵩上げする必要はない。これは実施例１で示した普通紙の片面プリントの場合と同じである。
【０１０１】
一方、低温低湿環境（Ｌ／Ｌ環境）などでＯＨＴフィルムの表面の帯電防止処理の効果が弱くなり、ＯＨＴフィルムの電気抵抗値が高い場合は、第１の画像形成ステーションＳａの転写バイアスは高く設定する必要があり、且つ、転写材Ｐのチャージアップによるより下流の画像形成ステーションＳにおける転写電界の不足を補うため、下流に行くに従って転写バイアスを嵩上げすることが必要となる。
【０１０２】
１５℃／１０％ＲＨの低温低湿環境（Ｌ／Ｌ環境）で、転写材ＰとしてＯＨＴフィルムを用いて本実施例の画像形成装置１００を動作させた。前回転時の吸着電流は５μＡ流れ、Ｚ２は２００ＭΩと求まった。又、プリント開始時の吸着電流は１．５μＡで、Ｚ１は１０００ＭΩとなった。このため、転写材Ｐの電気抵抗値は８００ＭΩであることが判明した。
【０１０３】
そして、表２より、第１の画像形成ステーションＳａにおける転写バイアスの電圧値（定電圧）は３５００Ｖと決定された。又、第２の画像形成ステーションＳｂ以降における転写バイアスの電圧値（定電圧）は、それぞれ３８００Ｖ、４１００Ｖ、４４００Ｖと決定された。決定された転写バイアスを各画像形成ステーションＳの転写ローラ１２に印加することにより、乾燥して電気抵抗値が上昇したＯＨＴフィルムを用いた場合でも、適正な画像形成が行なえた。
【０１０４】
ここで、上記実験条件によれば、転写材Ｐの抵抗値が８００ＭΩである。この場合、実施例１におけるように、定電流制御されたバイアスにより転写材Ｐの電気抵抗を検知する構成では、前回転時に吸着ローラに１０μＡを流そうとした場合の吸着電圧は８０００Ｖとなる。しかしながら、高圧電源が発生することができる電圧には上限がある。例えば、実施例では、吸着バイアス電源６１として容量３５００Ｖの高圧電源を用いたが、この電源では上記８０００Ｖの電圧を印加することはできず、誤検知を起こすことになる。このように、本実施例のように定電圧制御されたバイアスにより転写材Ｐの電気抵抗を検知する構成とすることで、予期せぬほど電気抵抗が高い転写材Ｐが通紙された場合の転写材Ｐの電気抵抗の誤検知を防止し、転写バイアス、吸着バイアスの制御の精度を高める効果もある。
【０１０５】
尚、定電圧制御にて転写材Ｐの電気抵抗を検知する方法は、転写バイアスを順次上昇させる方法と共に用いる態様に限定されない。当然、実施例１のように、転写バイアスは全ての画像形成ステーションＳに対して同一とする場合において、定電圧制御にて転写材Ｐの電気抵抗を検知する方法を適用してもよい。
【０１０６】
以上、本実施例によれば、実施例１と同様の効果を奏し得ると共に、チャージアップし易い転写材Ｐが通紙された場合に、その転写材Ｐの状態に応じて、より精度の高い転写バイアス、吸着バイアスの制御を行うことができる。
【０１０７】
（その他の実施例）
以上、具体的な実施例に則して本発明を説明したが、本発明は上記実施例の態様に限定されるものではない。
【０１０８】
上記各実施例では、転写材Ｐの搬送方向において最初の画像形成手段より上流に配置される検出部材、特に、その検出部材として吸着ローラ２０を利用するものとして説明した。前述のように、このような配置の検出部材を用いることで、その最初の画像形成手段にて形成する画像の、望ましくは先端から直ちに、転写材Ｐの電気抵抗の検知結果を反映させることができ、又、このような場合に画像形成速度（プロセススピード）の高速化への対応も容易となるので極めて有利である。特に、吸着ローラ１０を検出部材として用いることで、検出部材を別個に設けなくてもよいので、構成の簡略化が可能である。
【０１０９】
但し、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、吸着ローラ２０よりも転写材Ｐの搬送方向上流側に、転写ベルト１１との間で記録材Ｐを挟持し得るように配置された検出部材を別個に設けることもできる。
【０１１０】
又、検出部材として転写ローラ１２を用いることもできる。例えば、図５に示すように、転写材Ｐの搬送方向最上流の第１の画像形成ステーションＳａの転写部（検出位置）ｎにおいて、転写ベルト１１と感光ドラム１との間に転写材Ｐが存在する第１の状態と、存在しない第２の状態で、検出バイアス出力手段として機能する転写バイアス電源６２から、所定の電圧が印加されるように定電圧制御されたバイアスを転写ローラ１２に印加する（感光ドラム１が対向部材（対向電極）として機能する。）。この時、それぞれの状態において、検知手段としての電流計６４で、転写部ｎに流れる電流値を測定する。コントローラ６０は、それぞれの状態において測定された電流値から、転写材Ｐの電気抵抗値を求める。より詳細には、上記実施例と同様に、第１の状態での電気抵抗値から第２の状態での電気抵抗値を減算することにより、転写材Ｐの電気抵抗値を求めることができる。そして、転写材Ｐの電気抵抗の測定結果に基づいて、第１の画像形成ステーションＳａ、及びその下流側の第２、第３、第４の画像形成ステーションＳｂ、Ｓｃ、Ｓｄにおける転写バイアスを決定することができる。更に、連続して画像形成を行う場合などにおいては、同一種類の次の転写材Ｐに対する吸着バイアスを決定するようにしてもよい。
【０１１１】
このように、検出部材として転写ローラ１２を用いる場合、先ず、画像形成前の前回転時に、転写ベルト１１と感光ドラム１との間に転写材Ｐが存在しない状態で、転写部ｎに所定の電圧を印加した際の電流値を測定する。次いで、転写材Ｐ上の非画像形成領域、即ち、転写材Ｐの搬送方向において先端側の余白部分において所定の電圧を印加した時の電流値を測定することができる。或いは、転写ベルト１１と感光ドラム１との間に転写材Ｐが存在する状態で印加する所定の電圧値を、転写材Ｐの種類によって予め決められているトナー像の転写用のバイアスと同じとすれば、上記非画像形成領域に限らず、転写材Ｐの搬送方向先端から所定の領域内で電流値を測定することができる。この場合は、第１の画像形成ステーションにおいては、少なくとも転写材Ｐの搬送方向において途中から、転写材Ｐの電気抵抗が求められた時点で、その値に応じた転写バイアスに制御することができる。勿論、後続の画像形成ステーションにおける転写バイアスのみを転写材Ｐの電気抵抗に応じた転写バイアスに制御してもよい。
【０１１２】
又、検出部材として転写ローラ１２を用いる場合についても、上記実施例にて説明したように、図６に示す如く電圧を検知する構成としてもよい。例えば、転写材Ｐの搬送方向最上流の第１の画像形成ステーションＳａの転写部（検出位置）ｎにおいて、転写ベルト１１と感光ドラム１との間に転写材Ｐが存在する第１の状態と、存在しない第２の状態で、検出バイアス出力手段として機能する転写バイアス電源６２から、所定の電流が流れるように定電流制御されたバイアスを転写ローラ１２に印加する。この時、それぞれの状態において、検知手段としての電圧計６３で、転写部に印加される電圧値を測定する。コントローラ６０は、それぞれの状態において測定された電圧値から、転写材Ｐの電気抵抗値を求める。より詳細には、上記実施例と同様に、第１の状態での電気抵抗値から第２の状態での電気抵抗値を減算することにより、転写材Ｐの電気抵抗値を求めることができる。これに限定されるものではないが、例えば、転写バイアス電源６２から定電流制御にて印加するバイアスを、流れる電流が本来転写に必要な電流値となるように制御して、この時転写部で発生する電圧を検知するようにすることができる。これによって、上記同様、転写材Ｐ上の非画像形成領域に限らず、転写材Ｐの搬送方向先端から所定の領域内で電圧値を測定することができる。
【０１１３】
ここで、検出部材として転写ローラ１２を用いる場合について、第１の画像形成ステーションＳａにおいて転写材Ｐの電気抵抗を測定し、第１〜第４の画像形成ステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄにおける転写バイアスを決定する（全て同じ値であっても、全て若しくは一部が異なっていてもよい。）例を説明したが、これに限定されるものではない。各画像形成ステーションＳにおいてその画像形成ステーションＳにおける転写バイアスを決定したり、或いは、隣接する上流側の画像形成ステーションＳにおいて測定した転写材Ｐの電気抵抗値に応じて、隣接する下流側の画像形成ステーションＳにおける転写バイアスを決定するようにしてもよい。又、最上流の画像形成ステーションＳにおける転写バイアスについては、上記実施例のように吸着ローラ２０など更に上流側に配置された検出部材を用いて測定された転写材Ｐの電気抵抗値に基づいて決定するなどしてもよい。又、例えば、第１の画像形成ステーションＳａにおいて測定された転写材Ｐの電気抵抗値に基づいて、実施例２で説明したように、転写バイアス順次アップ量をも決定するようにしてもよい。
【０１１４】
又、検出部材は、上述の如きローラ状のものに限定されるものではなく、ブラシ状、ブレード状のものであってもよい。更に、例えば、上記実施例における吸着ローラ２０と対向ローラ１４との配置関係を逆にして、転写ベルト１１の内側のローラにバイアスを印加して、転写ベルト１１の外側のローラを対向部材（対向電極）として機能させてもよい。即ち、検出位置において転写材Ｐを担持した状態の転写ベルト１１、及び検出位置において転写材Ｐを担持していない状態の転写ベルト１１にバイアスを印加する検出部材と、転写ベルト１１を介して検出部材に対向する位置に配置される対向部材（対向電極）の配置関係は、転写ベルト１１の表裏に関して任意である。
【０１１５】
尚、インライン方式の画像形成としては、４つの異なる色のステーションを横方向に並べた構成もあるが、この場合、装置の設置面積が大きくなりオフィスにおける装置の小型化の要求を満足し得なくなり易い。又、レーザスキャナーなどの光学素子が本体の上部に来るため、本体を上開きにして搬送路や消耗部品にアクセスすることが難しく、トナーや感光ドラムの交換が難しくなったり、ジャム（紙詰まり）時の操作性が悪くなる場合がある。これに対し、上記実施例の画像形成装置１００（図１）のように、複数の画像形成ステーションを縦に並べることによって、画像形成装置１００の設置面積の低減を図り、更に転写材Ｐの搬送路に沿って装置本体Ａを縦に分割することによってジャム処理性、消耗部品の交換性を向上させることができる。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、転写材担持体に担持された転写材に画像形成手段により形成したトナー像を静電的に転写する方式の画像形成装置であれば、複数の画像形成部が、例えば水平方向に直列に配列された画像形成装置であっても本発明は等しく適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明を適用し得る画像形成装置の一実施例の概略断面図である。
【図２】転写材の電気抵抗の検出位置の電気的モデルを示す説明図である。
【図３】転写材の電気抵抗の検出方法の一実施例を示す模式図である。
【図４】転写材の電気抵抗の検出方法の他の実施例を示す模式図である。
【図５】転写材の電気抵抗の検出方法の他の実施例を示す模式図である。
【図６】転写材の電気抵抗の検出方法の他の実施例を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１            感光ドラム（像担持体）
２            帯電ローラ（帯電手段）
３            スキャナーユニット（露光装置、露光手段）
４            現像装置（現像手段）
５            転写ユニット（転写手段）
６            クリーニングブレード（クリーニング部材）
８            定着器（定着手段）
１１          転写ベルト（転写材担持体）
１２          転写ローラ（転写部材、検出部材）
１４          対向ローラ（対向部材）
２０          吸着ローラ（吸着部材、検出部材）
１００        画像形成装置
Ｐ            転写材
【図１】
2006145920.tif 000005
【図２】
2006145920.tif 000006
【図３】
2006145920.tif 000007
【図４】
2006145920.tif 000008
【図５】
2006145920.tif 000009
【図６】
2006145920.tif 000010