(57)【要約】【課題】多数の画像形成動作における画像形成装置の機内温度の昇温や画像形成装置周囲の環境変化に対しても１次転写効率及び２次転写効率を安定させ、画像濃度変化の少ない安定した画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置の内部の環境を検知する第１の検知手段３１と、画像形成装置の外部の環境を検知する第２の検知手段３２と、を備え、１次転写手段７の１次転写条件を、第２の検知手段３２の検知結果を実質的に用いることなく、第１の検知手段３１の検知結果に基づき可変制御し、２次転写手段１１の２次転写条件を、少なくとも、第２の検知手段３２の検知結果に基づき可変制御する。【選択図】図１
2006139140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電像が形成される像担持体と、前記像担持体上の静電像を現像剤により現像し現像剤像とする現像手段と、前記像担持体上の現像剤像を中間転写体へ１次転写する１次転写手段と、前記中間転写体上の現像剤像を転写材へ２次転写する２次転写手段と、を備えた画像形成部と、
前記画像形成部に前記転写材を送給する転写材送給部と、
を有する画像形成装置において、
前記画像形成装置の内部の環境を検知する第１の検知手段と、前記画像形成装置の外部の環境を検知する第２の検知手段と、
前記１次転写手段の１次転写条件を、前記第２の検知手段の検知結果を実質的に用いることなく、前記第１の検知手段の検知結果に基づき可変に制御する制御手段と、前記２次転写手段の２次転写条件を、少なくとも、前記第２の検知手段の検知結果に基づき可変に制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記転写材送給部は、転写材を収容する転写材収容手段を有し、
前記第１の検知手段は、前記第２の検知手段よりも前記現像手段の近傍に配置され、
前記第２の検知手段は、前記第１の検知手段よりも前記転写材収容手段の近傍に配置されることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
前記２次転写手段の前記２次転写条件を制御する前記制御手段は、前記２次転写条件を、前記第１及び前記第２の検知手段の検知結果に基づき可変に制御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４】
前記第１の検知手段は、相対湿度を検知する湿度検知手段であり、
前記第２の検知手段は、温度と相対湿度を測定する温度・湿度検知手段であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記１次転写条件は、前記１次転写手段に印加されるバイアスの条件であり、
前記２次転写条件は、前記２次転写手段に印加されるバイアスの条件であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの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、例えば、複写機、プリンター、ファクシミリなどの電子写真方式或いは静電記録方式の画像形成装置に関するものであり、特に、電子写真方式、静電記録方式などにて像担持体上に可視画像、即ち、現像剤像（トナー像）を形成し、このトナー像を中間転写体を介して転写材に転写するようにした中間転写方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、静電像を現像する現像剤として磁性トナー又は非磁性トナーの１成分現像剤や、磁性キャリアと非磁性トナーを所定比で混合させた２成分現像剤を使用した画像形成装置が提案されている。こうした現像剤は、トナーと規制ブレードとの摩擦や攪拌時におけるトナーとキャリアの摩擦によりトナーを帯電させ、静電像と現像剤担持体の電位差により静電像を現像し、トナー像としている。
【０００３】
ところで、このような画像形成装置におけるトナーの帯電量等は、環境条件、即ち、温度及び湿度などの影響を受け易く、例えば湿度が変化すると、現像剤の表面に付着する水分量が変わるためにトナーの帯電量が変化し、その結果、出力画像の濃度変動が生じる。このため、常に適切な条件、適切な濃度で画像形成を行なうためには、画像形成装置の環境を継続的に監視し、各種画像形成条件を適宜調整しなければならない。特に、カラー画像形成装置ではこのような調整の必要性が大きい。
【０００４】
そこで、環境条件によって画像形成条件を変化させる画像形成装置が従来から提案されており、例えば特許文献１や特許文献２などには、湿度検知手段により装置内の相対湿度を検出し、それにより画像形成条件を変更する制御方法が記載されている。
【０００５】
また、特許文献３には装置内の絶対湿度（単位体積当たりの水分量）を検出し、画像形成条件を変更する制御方法が開示されている。
【特許文献１】特開昭５３−１１５２３３号公報
【特許文献２】実開昭５４−１８１９５４号公報
【特許文献３】特開昭６３−１７７１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような従来の画像形成装置の環境制御では、中間転写方式の画像形成装置の転写条件を決定するのに不具合があった。
【０００７】
つまり、中間転写方式の画像形成装置において、トナー像の転写は、像担持体から中間転写体への１次転写、中間転写体から転写材への２次転写の２回行なわなければならない。１次転写において１次転写電界を印加するための１次転写装置と像担持体との間には、中間転写体及びトナーが介在するが、２次転写においては中間転写体とトナーと転写材が介在する。
【０００８】
トナーの環境変化（主に帯電量変化）は、画像形成装置内部の湿度に影響を受け易く、画像形成装置内部の湿度条件は、画像形成装置周囲、即ち、外部の環境条件だけでなく、画像形成装置本体の昇温状態によっても変化する。
【０００９】
しかし、転写材の環境変化（主に抵抗変化）は、転写材が装置内を搬送される時間は短いため、画像形成装置周囲、即ち、画像形成装置の外部の温湿度変化の影響を受け易く、装置内の昇温状態などの影響は受け難い。しかも、転写材の環境変化は、トナーの環境変化に比べかなり大きい。
【００１０】
そのため、トナーの環境変化が大きな影響を与える１次転写と、転写材の環境変化が大きな影響を与える２次転写を同じ環境パラメータにて制御を行なうと、１次転写効率と２次転写効率のどちらも安定させることが出来ず、結果として、環境条件や画像形成装置の動作条件が変化すると、画像濃度の変動が起きてしまうという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、多数の画像形成動作における画像形成装置の機内温度の昇温や画像形成装置周囲の環境変化に対しても１次転写効率及び２次転写効率を安定させ、画像濃度変化の少ない安定した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】
【００１２】
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、静電像が形成される像担持体と、前記像担持体上の静電像を現像剤により現像し現像剤像とする現像手段と、前記像担持体上の現像剤像を中間転写体へ１次転写する１次転写手段と、前記中間転写体上の現像剤像を転写材へ２次転写する２次転写手段と、を備えた画像形成部と、
前記画像形成部に前記転写材を送給する転写材送給部と、
を有する画像形成装置において、
前記画像形成装置の内部の環境を検知する第１の検知手段と、前記画像形成装置の外部の環境を検知する第２の検知手段と、
前記１次転写手段の１次転写条件を、前記第２の検知手段の検知結果を実質的に用いることなく、前記第１の検知手段の検知結果に基づき可変に制御する制御手段と、前記２次転写手段の２次転写条件を、少なくとも、前記第２の検知手段の検知結果に基づき可変に制御する制御手段と、
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】
【００１３】
本発明によれば、あらゆる環境条件においても転写効率を安定させ、濃度変化の少ない安定した画像を形成することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
実施例１
図１は、本発明の画像形成装置の一実施例であるタンデム型中間転写方式のカラー画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【００１６】
本実施例にて、画像形成装置１００は、図１に示すように、画像形成装置本体１００Ａ内に４つの画像形成部、即ち、画像形成ステーションＰ（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ）が画像送り方向に直列に並置されている。また、各画像形成ステーションＰ（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ）は、それぞれ像担持体としてのドラム状の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という。）１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）、１次帯電手段としての帯電装置２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、露光手段としてのレーザービームスキャナ露光装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、現像手段としての現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）、クリーニング手段としてのクリーニング装置５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）、及び、１次転写手段としての１次転写装置７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）を備えている。
【００１７】
また、本実施例では、各画像形成ステーションＰ（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ）の感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）と１次転写装置７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）との間を通るように、中間転写体としての中間転写ベルト１２が矢印方向に移動可能に配置されている。
【００１８】
帯電装置２は、本実施例では、感光ドラム１表面に接して感光ドラム表面を所定の極性、電位に一様均一に帯電する、全体としてローラ状に構成された帯電ローラとされる。
【００１９】
また、装置本体１００Ａの上方部には、本実施例では露光手段としてのレーザービームスキャナ露光装置３を構成する、光源装置及びポリゴンミラー（図示せず）が設置されている。光源装置から発せられたレーザー光をポリゴンミラーを回転して走査し、その走査光の光束を複数の反射ミラーによって偏向し、ｆθレンズにより感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）の母線上に集光して露光することにより、感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）上に画像信号に応じた静電像が形成される。
【００２０】
現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）には、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの非磁性トナーと磁性キャリアが所定の混合比で混合された現像剤が所定量充填されており、感光ドラム１上の静電像を順次各色のトナーで現像して現像剤像（トナー像）を形成する。このトナー像は、１次転写装置７により中間転写ベルト１２上に１次転写される。
【００２１】
更に、転写材送給部を構成する転写材カセット（転写材収容手段）１３に収容された転写材Ｐが２次転写手段としての２次転写装置１１へ搬送され、中間転写ベルト１２上に転写されたトナー像が転写材Ｐへ２次転写される。トナー像を担持した転写材Ｐは、定着部９に搬送され、加熱及び加圧によりトナー像を定着した後、記録画像として装置外に排出される。
【００２２】
また、転写材Ｐへの２次転写位置から中間転写ベルト進行方向下流には、中間転写ベルトクリーニング装置１４が配置され、中間転写ベルト１２表面に付着したかぶりトナーや２次転写残トナー等をクリーニングする。一方、感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）上に残留した１次転写残トナー等は、ファーブラシ、ブレード手段等の感光ドラムクリーニング装置５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）により清掃される。
【００２３】
次に、本実施例における転写環境制御について説明する。
【００２４】
本実施例において、画像形成装置は、２つの環境センサ３１及び３２を有している。つまり、画像形成装置内部の環境を検知する第１の検知手段としての環境センサ３１は、相対湿度センサであり、４つの画像形成ステーションＰ（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ）の中央付近、本実施例では画像形成ステーションＰｂと画像形成ステーションＰｃとの間に配置され、装置内の相対湿度を測定する。また、画像形成装置の外部の環境を検知する第２の検知手段としての環境センサ３２は、温度と相対湿度の両方を測定する温度・湿度センサであり、本実施例では、装置の外部環境として、画像形成装置の外周に近い場所に配置された転写材カセット１３付近の温度と相対湿度を測定する。
【００２５】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、湿度センサ３１は、取り付け部材３３に支持された湿度計３４を備えており、右上のビス穴３７及び接続プラグ３６により本体内に固定され、設置されており、また、温度・湿度センサ３２は、取り付け部材３３に支持された湿度計３４とサーミスタ３５とを備えており、右上のビス穴３７及び接続プラグ３６により本体内に固定され、設置されている。
【００２６】
本実施例によれば、上記構成にて、１次転写装置７に印加する高圧条件は、第２の検知手段としての環境センサ３２の検知結果を実質的に用いることなく、第１の検知手段としての環境センサ３１の検知結果に基づき可変制御され、２次転写装置１１に印加する高圧条件は、少なくとも、第２の検知手段としての環境センサ３２の検知結果に基づき可変制御される。
【００２７】
図３に、１次転写及び２次転写の環境制御を行なうフローチャートの一実施例を示す。
【００２８】
先ず、画像形成装置の動作が開始されると（Ｓ１）、環境センサ３１及び３２により、それぞれ、画像形成装置内の相対湿度、及び、画像形成装置周囲の温度と相対湿度を検出する（Ｓ２、Ｓ３）。
【００２９】
次に、その検出結果に基づきターゲットとする１次転写及び２次転写の条件、即ち、１次及び２次転写電流を決定する（Ｓ４、Ｓ５）。そして、画像形成動作を行う前に、転写電圧制御（ＡＴＶＣ：Auto Transfer Voltage Control)を行い、１次転写装置７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）及び２次転写装置１１に印加される高圧条件、即ち、転写電圧を決定する（Ｓ６）。その後、画像形成動作を開始し、終了する（Ｓ７、Ｓ８）。
【００３０】
転写電圧制御（ＡＴＶＣ）とは、各色作像時の帯電電位でドラムの帯電を行ない、何点かの所定の転写電圧を印加し、それぞれ転写電圧に対応する電流値を検知する。そして、ターゲットとする転写電流に対応するターゲット転写電圧を算出し、これを転写電圧として設定する制御をいう。
【００３１】
本実施例では、この転写電圧制御（ＡＴＶＣ）は各色独立に行なう。転写電圧制御（ＡＴＶＣ）を行なう理由は、１次転写装置７や２次転写装置１１や中間転写体１２を構成する各部材が温度変化により体積抵抗値が変化するためであり、特に、これら部材の抵抗値調整のためにイオン導電性物質を使用するときに顕著である。
【００３２】
本実施例においては、１次転写装置７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）として、芯金と過塩素酸ナトリウム等のイオン導電性物質を混入したゴム、ウレタンなどの高分子エラストマー材料や高分子フォーム材料などの弾性材料により形成された転写ローラを使用した。また、転写ローラ７の体積抵抗値は、１×１０6Ω・ｃｍ（２３℃／５０％ＲＨ環境下）のものを使用した。
【００３３】
一方、２次転写装置１１としても同様の構造のものを使用し、ローラの体積抵抗値は１×１０8Ω・ｃｍ（２３℃／５０％ＲＨ環境下）のものを使用した。
【００３４】
また、中間転写ベルト１２としては、エンドレス形状にした厚さ１００μｍの表面抵抗を１×１０12Ω／□、体積抵抗を１×１０9Ω・ｃｍに調節したポリイミドベルトを使用した。
【００３５】
図４は、湿度センサ３１による画像形成装置内の相対湿度と１次転写電流のターゲットの関係を示す図である。
【００３６】
図５は、装置内の相対湿度と現像剤中のトナー帯電量の関係を示す図である。図５の中の「○」は、３０℃／８０％ＲＨ環境下において温度を上昇させて相対湿度を低下させたときのトナーの帯電量変化であり、また、「△」は２３℃／５０％ＲＨ環境下、「□」は２３℃／５％ＲＨ環境下で同様のことを行なったときのトナー帯電量変化である。
【００３７】
絶対湿度が一定の環境下において、温度が上昇すると飽和水分量は増加するので、相対湿度は低下する。図５のグラフから分かるように、周囲環境の絶対湿度が異なっていても、装置内の相対湿度とトナー帯電量の関係は線形に近似できるような相関を持つ。相対湿度が高いときにはトナーの帯電量が低く、相対湿度が低くなるほどトナーの帯電量は高くなる。これは、相対湿度が変化するとキャリアとトナーの表面に付着する水分量が変わるためである。つまり、トナーの帯電量は、装置内の相対湿度の変化に伴い、変化する。
【００３８】
ここで、画像形成装置内の環境変化に対しても画像濃度を一定にするためには、目標濃度となるようなトナー量の画像を現像し、転写効率を一定にするような制御をする必要がある。
【００３９】
しかし、連続の画像形成動作等に伴なう装置内の昇温により相対湿度が低下するとともにトナーの帯電量が上昇するので、本実施例では、図４に示すように、相対湿度が低いほどターゲットとする１次転写電流量を大きくするように１次転写電圧の制御を行なった。
【００４０】
また、図６は、温度・湿度センサ３２による画像形成装置周囲の絶対湿度と２次転写部における転写電流を１８μＡ固定にしたときの転写電圧の関係を示した図である。図中における「○」はベタ白画像を通紙したときの電圧を示した図であり、「△」は単色でベタ黒画像を通紙したときの電圧である。ここで、絶対湿度は、温度及び相対湿度により決まる値である。
【００４１】
ここで、装置周囲の絶対湿度変化に対して転写材の分担電圧の変動が大きく、トナーの分担電圧（転写材＋トナーの転写電圧と転写材の転写電圧の差分）の変動が少ないことが分かる。
【００４２】
転写材は、紙種により異なるが２３℃／５０％ＲＨ環境下において１０12Ω・ｃｍ程度の体積抵抗率を持つ。そして、転写材が吸湿や除湿することにより抵抗値は１×１０10〜１×１０13Ω・ｃｍ程度に変化する。これは、トナーに比べて抵抗値の変動が大きく、転写電圧における寄与率も大きい。つまり、転写材の抵抗値は、装置周囲の絶対湿度の変化に伴って変化する。
【００４３】
絶対湿度の高い環境下において転写材の抵抗値は低いため比較的導体に近い性質の転写材を挟んでの２次転写になり、低い電位差で２次転写電流を印加することができる。しかし、絶対湿度の低い環境下において転写材の抵抗値は高いため誘電体に近い性質の転写材を挟んでの２次転写となり、所定の電位差を与えないと電流が流れないため高い電位差が必要となる。
【００４４】
この問題は、２次転写を行なっている最中に定電流制御を行なうことが出来れば問題無いが、本実施例のように画像形成前にＡＴＶＣを行なう場合には、転写材を挟んでのＡＴＶＣを行なうことが出来ないので、転写材の分担電圧を周囲の絶対湿度により決定し、２次転写電圧の制御を行なった。
【００４５】
以上の制御を、動作タイミングとして、画像形成動作開始時やプリント枚数の所定間隔ごとに行なった。これら環境制御は、１次転写条件の環境テーブル及び２次転写条件の環境テーブルは、画像形成装置内に備えられたＲＡＭ４１（図１）内に記憶され、コントローラ５１（図１）により行なわれる。
【００４６】
斯かる構成により、画像形成装置の環境や連続の画像形成動作による昇温状態においても、適正な１次転写及び２次転写電圧を印加することができ、転写効率の変化が少なく、画像濃度を安定させることができた。
【００４７】
以上説明したように、画像形成装置内の相対湿度を検知し、その結果に基づき１次転写条件を決定し、画像形成装置周囲の温度と相対湿度を検知し、その絶対湿度に基づき２次転写条件を決定し、それらを印加して１次転写・２次転写を行なうことにより、転写効率を安定させ、画像濃度変化の少ない安定した画像形成装置を提供することが出来た。
【００４８】
実施例２
次に、図６、図７及び図８に基づいて本発明の画像形成装置の他の実施例について説明する。
【００４９】
実施例１では、１次転写装置７の印加高圧条件を装置内の相対湿度、２次転写装置１１の印加高圧条件を装置周囲の温度及び相対湿度から環境制御により決定していたのに対し、本実施例２では、２次転写装置１１の印加高圧条件を、画像形成装置内部の第１の検知手段としての環境センサ３１の検知結果である装置周囲の温度及び相対湿度、更に、画像形成装置の外部の環境を検知する第２の検知手段としての環境センサ３２の検知結果である装置内の相対湿度も踏まえて決定するような環境制御を行なう。
【００５０】
本実施例の画像形成装置の構成は、先の実施例１で説明した画像形成装置と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００５１】
実施例１にて図６を参照して説明したように、２次転写における転写材の分担電圧とトナーの分担電圧は、装置周囲の絶対湿度の変化による転写材の分担電圧の変動が大きい。しかしながら、２次転写位置におけるトナーの帯電量は装置内の相対湿度により変動し、２次転写効率を一定にするためにはトナーの帯電量変化に伴なって２次転写電流を変える必要がある。
【００５２】
そこで、本実施例においては、図７に示すように、装置内の相対湿度から決まる２次転写電流をターゲットとして転写電圧制御（ＡＴＶＣ）を行ない、ＡＴＶＣの結果から決定した電圧と、装置周囲の絶対湿度から決まる転写材の分担電圧から２次転写装置に印加する高圧条件を算出し決定した。
【００５３】
ここで、２次転写においては１次転写と異なり複数色のトナー像を転写材へ転写する必要があり、また、１次転写電界を印加することにより中間転写ベルト１２に担持されるトナーの帯電量が変化するため、２次転写電流と１次転写電流のターゲットとする電流値とは異なる。
【００５４】
図８に、本実施例２における１次転写及び２次転写の環境制御を行なうフローチャートを示す。
【００５５】
つまり、画像形成装置の動作が開始されると（Ｓ１１）、環境センサ３１及び３２により、それぞれ、画像形成装置内の相対湿度、及び、画像形成装置周囲の温度と相対湿度を検出する（Ｓ１２、Ｓ１３）。
【００５６】
次に、装置内の相対湿度の検出結果に基づきターゲットとする１次転写の条件、即ち、１次転写電流を算出し、決定する（Ｓ１４、Ｓ１５）。２次転写条件は、装置周囲の温度及び相対湿度の検知結果に基づきターゲットとする２次転写の条件、即ち、２次転写電流を算出し決定する（Ｓ１６、Ｓ１７）。
【００５７】
そして、画像形成動作を行う前に、転写電圧制御（ＡＴＶＣ：Auto Transfer Voltage Control)を行い、１次転写装置７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）及び２次転写装置１１に印加される高圧条件、即ち、転写電圧を決定する（Ｓ１８）。
【００５８】
特に、２次転写装置１１に印加される高圧条件は、装置内の相対湿度から決まる２次転写電流をターゲットとして転写電圧制御（ＡＴＶＣ）を行ない、ＡＴＶＣの結果から決定した電圧と、装置周囲の絶対湿度から決まる転写材の分担電圧から２次転写装置に印加する高圧条件を算出し決定する。
【００５９】
その後、画像形成動作を開始し、終了する（Ｓ１９、Ｓ２０）。
【００６０】
以上の制御を、動作タイミングとして、画像形成動作開始時やプリント枚数の所定間隔ごとに行なった。これにより、画像形成装置の環境や連続の画像形成動作による昇温状態においても、適切な２次転写電圧を印加することができ、より２次転写効率の変化が少なく、画像濃度を安定させることができた。
【００６１】
また、転写材の種類によっては装置周囲の絶対湿度変化に対する体積抵抗値の変化量が異なるので、転写材の分担電圧の算出比率を変えた。たとえば、光沢紙のように転写材表面に樹脂コートを行なっている転写材は絶対湿度変化に対し抵抗変化が少ないので、紙の分担電圧の比率を通常の転写材に比べ少ないものとした。
【００６２】
本実施例の画像形成装置では、使用する転写材の種類をユーザが選択可能な転写材選択手段６１（図１）を有する。そして、２次転写装置１１の２次転写条件を制御するコントローラ５１は、２次転写条件を制御する際に参照する、第１の検知手段の検知結果と第２の検知手段の検知結果の比率を、転写材選択手段により選択された転写材の種類に応じて変化させる。
【００６３】
具体的には、光沢紙のように、装置周囲の環境の変化による抵抗の変化が大きい転写材が転写材選択手段６１により選択されると、２次転写装置１１の２次転写条件をコントローラ５１が可変に制御する際に、第２の検知手段を参照する比率を大きくする。
【００６４】
以上説明したように、画像形成装置内の相対湿度に基づき１次転写条件を決定し、２次転写条件を画像形成装置周囲の絶対湿度だけでなく画像形成装置内の相対湿度の検知結果から決定し、それらを印加して１次転写・２次転写を行なうことにより、更に転写効率を安定させ、画像濃度変化の少ない安定した画像形成装置を提供することが出来た。
【００６５】
実施例３
次に、図９及び図１０に基づいて本発明の画像形成装置の他の実施例について説明する。
【００６６】
実施例１及び実施例２において、画像形成装置内の相対湿度を検知するために、環境センサ３１として相対湿度センサを配置していたのに対し、本実施例３では、環境センサ３１として温度センサ（温度検知手段）を配置し、装置内の相対湿度を演算により算出して環境制御を行なう。
【００６７】
本実施例の画像形成装置の構成は、先の実施例１で説明した画像形成装置と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００６８】
本実施例における演算及び環境制御を以下に説明する。
【００６９】
環境センサ３２により検出された画像形成装置周囲の温度をＴ１、相対湿度をＨ１、温度センサ３１により検出された画像形成装置内の温度をＴ２とする。温度Ｔ１に対する飽和水蒸気圧をＰ１、温度Ｔ２に対する飽和水蒸気圧をＰ２とすると、装置内の相対湿度Ｈ２は、
Ｈ２＝Ｈ１×Ｐ１／Ｐ２                            （１）
の関係式で示すことが出来る。
【００７０】
図９に温度Ｔと飽和水蒸気圧Ｐの関係を示すが、例えば装置内の温度が２３℃のとき飽和水蒸気圧は２１ｍｇＨｇである。
【００７１】
ここで、装置内の温度が昇温して３０℃のとき飽和水蒸気圧は３１．９ｍｇＨｇ、更に昇温して４０℃になると５５．３ｍｇＨｇと変化する。このとき装置内の相対湿度Ｈ２は、周囲の相対湿度Ｈ１が５０％ＲＨだとして、式（１）から３２．９％、１９．０％と算出される。このようして算出された装置内の相対湿度Ｈ２に基づき、実施例１又は実施例２と同様に図４に示すような１次転写電流の環境制御を行なった。
【００７２】
図１０に、実施例３における１次転写及び２次転写の環境制御を行なうフローチャートを示す。
【００７３】
つまり、画像形成装置の動作が開始されると（Ｓ２１）、環境センサ３１及び３２により、それぞれ、画像形成装置内の温度、及び、画像形成装置周囲の温度と相対湿度を検出し（Ｓ２２、Ｓ２３）する。そして、前記画像形成装置内の温度と、前記画像形成装置周囲の温度及び相対湿度から算出した絶対湿度に基づき、装置内の相対湿度を演算により算出する（Ｓ２４）。
【００７４】
次に、装置内の相対湿度の検出結果に基づきターゲットとする１次転写の条件、即ち、１次転写電流を決定する（Ｓ２５）。２次転写条件は、装置周囲の温度及び相対湿度の検知結果に基づきターゲットとする２次転写の条件、即ち、２次転写電流を決定する（Ｓ２６）。
【００７５】
そして、画像形成動作を行う前に、転写電圧制御（ＡＴＶＣ：Auto Transfer Voltage Control)を行い、１次転写装置７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）及び２次転写装置１１に印加される高圧条件、即ち、転写電圧を決定する（Ｓ２７）。その後、画像形成動作を開始し、終了する（Ｓ２８、Ｓ２９）。
【００７６】
実施例１及び実施例２で画像形成装置内に設置した相対湿度センサ３１は、低湿度環境下において検知精度が悪いという特徴がある。従って、画像形成装置内が昇温して相対湿度が低下してくると相対湿度の測定誤差が大きくなり、環境制御を適切に行なうことが出来ないため、１次転写電流による１次転写効率が不安定になり画像濃度の安定性に影響を及ぼす。
【００７７】
しかしながら、本実施例で使用するような温度センサ３１は通常使用される環境下（０℃〜８０℃）では検知誤差はほとんど無いため、演算後の相対湿度の誤差も少なく、１次転写効率も安定させることができる。
【００７８】
また、相対湿度センサは、センサ単体の大きさがサーミスタのような温度センサに比べると大きく、画像形成装置を小型化したときなど装置内にスペースが少ない場合には設置が困難である。しかし、温度センサは小さいため、装置内の所望の位置に設置しやすい。
【００７９】
以上説明したように、画像形成装置内の昇温を温度センサにより検知し、その結果と画像形成装置周囲の絶対湿度から装置内の相対湿度を演算により算出し、算出された相対湿度により１次転写電流の環境制御を行なうことにより、低湿環境下においても転写効率を更に安定させ、画像濃度変化の少ない安定した画像形成装置を提供することが出来た。また、小型化のために装置内のスペースが少ない場合においても、環境センサの配置スペースの制限が少なくなり、同様に環境制御を行なうことが出来た。
【００８０】
実施例４
上記実施例３では、２次転写電流の環境制御は、画像形成装置周囲の温度及び相対湿度の検知結果に基づきターゲットとする２次転写の条件、即ち、２次転写電流を決定するものとしたが、２次転写条件を画像形成装置周囲の絶対湿度だけでなく画像形成装置内の温度の検知結果から決定し、２次転写を行なう。１次転写条件は、実施例３と同様にして決定される。
【００８１】
つまり、実施例４では、画像形成装置周囲の温度及び相対湿度の検知結果から算出した周囲の絶対湿度と、装置内の温度検知結果に基づき１次転写条件を決定し、２次転写条件は、画像形成装置周囲の温度及び相対湿度の検知結果と、画像形成装置内の温度の検知結果とに基づいて決定し、それらを印加して１次転写・２次転写を行なう。これによって、更に転写効率を安定させ、画像濃度変化の少ない安定した画像形成装置を提供することが出来る。
【００８２】
上記実施例では、画像形成装置は、４連タンデム式のフルカラー画像形成装置であるとして説明したが、画像形成ステーション（即ち、画像形成部）は、更に多数であっても、より少数であってもよい。或いは、単一の像担持体と、これに対応して複数の現像装置を備える画像形成装置にも本発明は等しく適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置における環境センサを示す概略構成図である。
【図３】１次転写及び２次転写の環境制御の一実施例を示すフローチャートである。
【図４】環境制御における装置内の相対湿度と１次転写電流の関係を示す図である。
【図５】装置内の相対湿度とトナー帯電量の関係を示す図である。
【図６】２次転写における装置周囲の絶対湿度と、転写材及びトナーの分担電圧との関係を示す図である。
【図７】環境制御における装置内の相対湿度と２次転写電流の関係を示す図である。
【図８】１次転写及び２次転写の環境制御の他の実施例を示すフローチャートである。
【図９】温度−飽和水蒸気圧特性を示す相関図である。
【図１０】１次転写及び２次転写の環境制御の他の実施例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８４】
１（１ａ〜１ｄ）    感光ドラム（像担持体）
４（４ａ〜４ｄ）    現像装置（現像手段）
７（７ａ〜７ｄ）    １次転写装置（１次転写手段）
１１                ２次転写装置（２次転写手段）
１２                中間転写ベルト（中間転写体）
３１                装置内部の環境センサ（第１の検知手段）
３２                装置外部の環境センサ（第２の検知手段）
４１                ＲＡＭ
５１                コントローラ
【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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