(57)【要約】【課題】  高湿環境などで転写紙が湿気を帯びて抵抗が低くなっても、良好な画像を得ることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  分離ローラ６２に分離バイアスを印加する分離バイアス電源６２ａの電流リミッタＡを転写電流よりも低い値となるように設定する。これにより、高湿度環境下で転写紙が湿気を帯びて抵抗が低くなり、分離ローラからの電流が転写紙を通ってＫ色の転写位置に流れ込んでも、転写電流が過電流となることが抑制される。この結果、濃度ムラなどの異常画像の発生を抑えることができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上のトナー像が転写される転写位置を通過するように転写材を搬送する転写材搬送部材と、上記転写位置にて上記転写材搬送部材の裏面から転写バイアスを印加する転写バイアス印加部材とを備えた画像形成装置において、上記転写材が転写材搬送部材から離間する位置にて分離バイアスを印加する分離バイアス印加部材を備えており、上記分離バイアス印加部材に流れる電流値を制御する制御手段を備え、上記分離バイアス印加部材に流れる電流値が上記転写バイアス印加部材に流れる電流値より小さくなるように上記制御手段によって制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、像担持体上のトナー像が転写材に転写される転写率が９０％以上となることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、上記分離バイアス印加部材に流れる電流値が上記像担持体上のトナー像が転写材に転写される転写率が９０％以上となる転写電流領域の上限値と下限値との差分値の１／２以下となるように上記制御手段によって制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２の画像形成装置において、上記分離バイアス印加部材に流れる電流値と上記転写バイアス印加部材に流れる電流値との和が、上記転写電流領域の上限値以下となるように上記分離バイアス印加部材に流れる電流値を上記制御手段によって制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の画像形成装置において、上記分離バイアス印加部材に流れる電流値が１μA以下となるように上記制御手段によって制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５の画像形成装置において、上記転写材搬送部材の表面抵抗率が１E＋１２［Ω／□］以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６の画像形成装置において、上記像担持体を複数備え上記像担持体を転写材搬送部材に沿って平行に配置し、上記像担持体上に形成されたトナー画像を上記転写材上に重ね合わせて転写することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６または７の画像形成装置において、上記転写材搬送部材上に、被検知部が形成されており、該被検知部を検知する検知手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１、２、３、４、５、６、７または８の画像形成装置において、上記転写材搬送部材は、無端状ベルトであり、該無端状ベルトを回転自在に張架して回転駆動するための複数の張架ローラを備えており、該張架ローラのうちひとつは、上記分離バイアス印加部材である分離ローラであり、該分離ローラは、金属ローラであるとともに、上記無端状ベルトを回転駆動させる駆動ローラは、上記分離ローラ以外であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体上のトナー像が転写される転写位置を通過するように転写材を搬送する転写材搬送部材と、上記転写位置にて上記転写材搬送部材の裏面から転写バイアスを印加する転写バイアス印加部材とを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から像担持体としての感光体ドラム等をそれぞれ有する複数のトナー像形成部を、転写材としての転写紙を担持して搬送する転写材搬送部材としての転写搬送ベルトに沿って平行に配置したタンデム方式の画像形成装置がある。そして、転写搬送ベルトを挟んで各感光体ドラムに対向する位置に、転写搬送ベルトの裏面に接触するように転写バイアス印加部材が設けられている。この転写バイアス印加部材から転写バイアスが印加され、各感光体ドラムのトナー像が転写紙に順次静電転写されてカラー画像が形成される。
【０００３】
転写搬送ベルトから転写紙を分離する際、トナーが飛散して画像劣化を引き起こすことがあった。そこで、図６に示すように、転写搬送ベルトが掛け回されている支持ローラのうち、転写紙１００が転写搬送ベルト１６０から分離する位置に位置する支持ローラ（以下、分離ローラ）にトナーと逆極性のバイアスを印加するものが知られている（例えば、特許文献１）。これにより、トナーが転写紙１００に静電吸着するので、転写搬送ベルトから転写紙を分離する際、トナーが飛散するのを抑制することができる。
上述のタンデム型画像形成装置の場合、転写紙の先端が分離ローラ１６２に到達したとき、分離ローラ１６２の隣の感光体ドラム１１１Ｋの位置に転写紙１００の一部があり、トナー像が静電転写されている。通常の環境下においては、転写紙１００および転写搬送ベルト１６０は高抵抗であり、また分離ローラ１６２と感光体ドラム１１１Ｋとの距離は十分離れているので、図６（ｂ）に示すように、分離ローラ１６２から転写紙１００や転写搬送ベルト１６０を通って分離ローラ１６２の隣の感光体ドラム１１１Ｋに電流が流れることはない。一方、転写バイアス印加部材１６７Ｋと感光体ドラム１１１Ｋとの距離は短いので、転写バイアスと感光体ドラムとの間のみ電流が流れる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３５６６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、高湿環境などで転写紙が湿気を帯びて抵抗が低くなると、転写紙１００と感光体ドラム１１１Ｋとの間の絶縁状態を保つことができなくなり、図６（ａ）の矢印に示すように、分離ローラ１６２から転写紙１００を通って転写位置に電流が流れ込んでしまう。すると、転写位置に流れる転写電流が過電流となり、一部のトナーの極性が反転して転写紙に静電吸着せずに濃度ムラなどの異常画像が発生する場合があった。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、高湿環境などで転写紙が湿気を帯びて抵抗が低くなっても、良好な画像を得ることが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】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の画像形成装置は、像担持体上のトナー像が転写される転写位置を通過するように転写材を搬送する転写材搬送部材と、上記転写位置にて上記転写材搬送部材の裏面から転写バイアスを印加する転写バイアス印加部材とを備えた画像形成装置において、上記転写材が転写材搬送部材から離間する位置にて分離バイアスを印加する分離バイアス印加部材を備えており、上記分離バイアス印加部材に流れる電流値を制御する制御手段を備え、上記分離バイアス印加部材に流れる電流値が上記転写バイアス印加部材に流れる電流値より小さくなるように上記制御手段によって制御することを特徴とするものである。
また、請求項２の画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、像担持体上のトナー像が転写材に転写される転写率が９０％以上となることを特徴とするものである。
また、請求項３の画像形成装置は、請求項２の画像形成装置において、上記分離バイアス印加部材に流れる電流値が上記像担持体上のトナー像が転写材に転写される転写率が９０％以上となる転写電流領域の上限値と下限値との差分値の１／２以下となるように上記制御手段によって制御することを特徴とするものである。
また、請求項４の画像形成装置は、請求項２の画像形成装置において、上記分離バイアス印加部材に流れる電流値と上記転写バイアス印加部材に流れる電流値との和が、上記転写電流領域の上限値以下となるように上記分離バイアス印加部材に流れる電流値を上記制御手段によって制御することを特徴とするものである。
また、請求項５の画像形成装置は、請求項１、２、３または４の画像形成装置において、上記分離バイアス印加部材に流れる電流値が１μA以下となるように上記制御手段によって制御することを特徴とするものである。
また、請求項６の画像形成装置は、請求項１、２、３、４または５の画像形成装置において、上記転写材搬送部材の表面抵抗率が１E＋１２［Ω／□］以上であることを特徴とするものである。
また、請求項７の画像形成装置は、請求項１、２、３、４、５または６の画像形成装置において、上記像担持体を複数備え上記像担持体を転写材搬送部材に沿って平行に配置し、上記像担持体上に形成されたトナー画像を上記転写材上に重ね合わせて転写することを特徴とするものである。
また、請求項８の画像形成装置は、請求項１、２、３、４、５、６または７の画像形成装置において、上記転写材搬送部材上に、被検知部が形成されており、該被検知部を検知する検知手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項９の画像形成装置は、請求項１、２、３、４、５、６、７または８の画像形成装置において、上記転写材搬送部材は、無端状ベルトであり、該無端状ベルトを回転自在に張架して回転駆動するための複数の張架ローラを備えており、該張架ローラのうちひとつは、上記分離バイアス印加部材である分離ローラであり、該分離ローラは、金属ローラであるとともに、上記無端状ベルトを回転駆動させる駆動ローラは、上記分離ローラ以外であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１乃至９の発明によれば、制御手段によって分離バイアス印加部材に流れる電流値を転写バイアス印加部材に流れる電流値より小さくなるよう制御している。これにより、転写材が湿気を帯びて抵抗が低くなり、分離バイアス印加部材から転写材を通って転写位置に電流が流れ込んでしまっても、転写電流が過電流となることが抑制される。よって、一部のトナーの極性が反転して転写紙に静電吸着しなくなることが抑制される。その結果、濃度ムラなどの異常画像が発生することがなくなるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を電子写真方式の画像形成装置としての直接転写方式タンデム型のレーザプリンタ（以下「レーザプリンタ」という）に適用した実施形態について説明する。
図１は本実施形態に係るレーザプリンタの概略構成の概略構成図である。このレーザプリンタは、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組の画像形成手段としてのトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを備えている。以下、各符号の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す。この４組のトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、転写材としての転写紙１００の移動方向（図中の矢印Ａに沿ってベルト６０が走行する方向）における上流側から順に配置されている。このトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋはそれぞれ、像担持体としての感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと、現像ユニットとを備えている。また、各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの配置は、各感光体ドラムの回転軸が平行になるように且つ転写紙移動方向に所定のピッチで配列するように設定されている。
【００１０】
本レーザプリンタは、上記トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのほか、光書込ユニット２、給紙カセット３，４、レジストローラ対５、転写搬送装置としての転写搬送ユニット６、ベルト定着方式の定着ユニット７、排紙トレイ８等を備えている。転写搬送ユニット６は、転写紙１００を担持して各トナー像形成部の転写位置を通過するように搬送する転写搬送部材としての無端状の転写搬送ベルト６０を有している。また、本レーザプリンタは、手差しトレイＭＦ、トナー補給容器ＴＣを備え、図示していない廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども二点鎖線で示したスペースＳの中に備えている。
【００１１】
上記光書込ユニット２は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面にレーザ光を走査しながら照射する。
【００１２】
図２は、上記転写搬送ユニット６の概略構成を示す拡大図である。この転写搬送ユニット６で使用した転写搬送ベルト６０は、体積抵抗率が１０９〜１０１１Ωｃｍ、表面抵抗率が１０１２〜１０１４Ω／□である高抵抗の無端状単層ベルトであり、その材質はＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）である。この転写搬送ベルト６０は、各トナー像形成部の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに接触対向する各転写位置を通過するように支持ローラ６１〜６８に掛け回されている。
【００１３】
これらの支持ローラのうち転写紙移動方向上流側の入口ローラ６１には、電源８０ａから所定電圧が印加された転写材搬送用の静電吸着ローラ８０が対向するように転写搬送ベルト６０の外周面に配置されている。この２つのローラ６１，８０の間を通過した転写紙１００は転写搬送ベルト６０上に静電吸着により担持される。ローラ６３は転写搬送ベルト６０を摩擦駆動する駆動ローラであり、図示しない駆動源に接続されていて矢印方向に回転する。
【００１４】
定着ユニット７の近傍のローラは、定着ユニットの熱で熱膨張してローラ径が変化してしまう。転写搬送ベルトを摩擦駆動させるために、駆動ローラの表面は摩擦係数の高いシリコーンゴムなどのゴム部材で形成している。シリコーンゴムなどのゴム部材は金属などに比べて熱膨張が大きいため、定着ユニット７の近傍のローラを駆動ローラとした場合、ローラ径が大きく変化してしまう。通常、転写搬送ベルトの速度は駆動ローラの回転数で管理しているので、駆動ローラの径が変化してしまうと、転写搬送ベルトの速度が変化してしまう。その結果、転写画像に色ズレが生じる場合がある。このため、本実施形態では、駆動ローラ６３は定着ユニット７から離れた位置に設けている。これにより、駆動ローラ６３は定着ユニットの熱の影響を受けないので、駆動ローラの径が変化することがない。その結果、転写搬送ベルトの速度に変化が生じないので、画像の色ズレを抑制することができる。
【００１５】
各転写位置において転写電界を形成する転写電界形成手段として、転写搬送ベルト６０の裏面に接触するように、感光体ドラムに対向する位置に転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｋが設けられている。これらはスポンジ等を外周に設けたバイアスローラであり、各転写バイアス電源９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋからローラ心金に転写バイアスが印加される。この印加された転写バイアスの作用により転写搬送ベルト６０に転写電荷が付与され、各転写位置において該転写搬送ベルト６０と感光体ドラム表面との間に所定強度の転写電界が形成される。また上記転写が行なわれる領域での転写紙と感光体の接触を適切に保ち、最良の転写ニップを得るために、バックアップローラ６８を備えている。
【００１６】
上記転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃとその近傍に配置されるバックアップローラ６８は、回転可能に揺動ブラケット９３に一体的に保持され、回動軸９４を中心として回動が可能である。この回動は、カム軸９７に固定されたカム９６が矢印の方向に回動することで時計方向に回動する。
上記入り口ローラ６１と静電吸着ローラ８０は一体的に入り口ローラブラケット９０に支持され、軸９１を回動中心として図３の状態から時計方向に回動可能である。揺動ブラケット９３に設けた穴９５と、入り口ローラブラケット９０に固植されたピン９２とが係合しており、上記揺動ブラケット９３の回動と連動して回動する。これらのブラケット９０、９３の時計方向の回動により、バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃとその近傍に配置されるバックアップローラ６８は感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃから離され、入り口ローラ６１と静電吸着ローラ８０も下方に移動する。ブラックのみの画像を形成するモノクロモード時に、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃと転写搬送ベルト６０の接触を避けることが可能となっている。
以上のように、転写搬送ベルト６０の転写紙搬送方向上流側の部分を感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃに対して離接する離接手段は、上記揺動ブラケット９３、カム９６、入り口ローラブラケット９０等により構成される。
【００１７】
一方、転写バイアス印加部材６７Ｋとその隣のバックアップローラ６８は出口ブラケット９８に回転可能に支持され、分離ローラ６２と同軸の軸９９を中心として回動可能にしてある。転写搬送ユニット６を本体に対し着脱する際に、図示していないハンドルの操作により時計方向に回動させ、ブラック画像形成用の感光体１１Ｋから、転写バイアス印加部材６７Ｋとその隣のバックアップローラ６８を離間させるようにしてある。
【００１８】
上記分離ローラ６２は、分離バイアス電源６２ａからトナー極性と逆極性の分離バイアスが印加される。この分離バイアスの作用により、転写紙１００が転写搬送ベルト６０から分離する際に転写紙上のトナーが飛散するのを抑制することができる。トナーがマイナス極性を有している場合、分離ローラ６２に印加する電圧は＋２ｋＶである。トナー飛散防止目的であるため、分離ローラ６２にトナー画像が来た時にだけ印加バイアスは印加すればよい。しかし、本実施形態では、制御を簡素化するために転写駆動時には常時印加するようにしている。
【００１９】
駆動ローラ６３に巻きつけられた転写搬送ベルト６０の外周面には、ブラシローラとクリーニングブレードから構成されたクリーニング装置８５が接触するように配置されている。このクリーニング装置８５により転写搬送ベルト６０上に付着したトナー等の異物が除去される。また、転写搬送ベルト６０の走行方向で駆動ローラ６３より下流に、転写搬送ベルトの外周面を押し込む方向にローラ６４を設け、駆動ローラ６３への巻きつけ角を確保している。ローラ６４より更に下流の転写搬送ベルト６０のループ内に、押圧部材（ばね）６９でベルトにテンションを与えるテンションローラ６５を備えている。
【００２０】
先に示した図１中の一点鎖線は転写紙１００の搬送経路を示している。給紙カセット３、４あるいは手差しトレイＭＦから給送された転写紙１００は、図示しない搬送ガイドにガイドされながら搬送ローラで搬送される。そして、レジストローラ対５が設けられている一時停止位置に送られる。このレジストローラ対５により所定のタイミングで送出された転写紙１００は、転写搬送ベルト６０に担持され、各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに向けて搬送され、各転写位置に形成されている転写ニップを通過する。
【００２１】
フルカラー画像を形成するカラーモードでは、各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上で現像された各トナー像は、それぞれ各転写ニップで転写紙１００に重ね合わされる。そして、上記転写電界やニップ圧の作用を受けて転写紙１００上に転写される。この重ね合わせの転写により、転写紙１００上にはフルカラートナー像が形成される。
トナー像転写後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面がクリーニング装置によりクリーニングされ、更に除電されて次の静電潜像の形成に備えられる。
一方、フルカラートナー像が形成された転写紙１００は、定着ユニット７でこのフルカラートナー像が定着された後、切換ガイドＧの回動姿勢に対応して、第１の排紙方向Ｂまたは第２の排紙方向Ｃに向かう。第１の排紙方向Ｂから排紙トレイ８上に排出される場合、画像面が下となった、いわゆるフェースダウンの状態でスタックされる。一方第２の排紙方向Ｃに排出される場合には、図示していない別の後処理装置（ソータ、綴じ装置など）に向け搬送させるとか、スイッチバック部を経て両面プリントのために再度レジストローラ対５に搬送される。
【００２２】
次に、本実施形態の特徴部について説明する。転写紙１００が転写搬送ベルト６０から分離する際、トナーが飛散して画像劣化を抑制するため、転写ユニットの分離ローラ６２にトナーと逆極性のバイアスが電源６２ａから印加されている。これにより、トナーが転写紙上に静電吸着しているので、転写紙が転写搬送ベルトから分離するときトナーが飛散するのを抑制することができる。転写紙の先端が分離ローラに到達したとき転写紙の一部は、まだ分離ローラ６２の隣のＫ色の転写位置にあり、Ｋ色の感光体１１Ｋのトナー像が転写紙に転写されている。
【００２３】
転写紙が高湿環境などで湿気を帯びてくると、抵抗が低くなる。図３は、転写紙の含水分率［％］と表面抵抗率［Ω／□］との関係を示した図である。実験で使用した異なる４つの転写紙すべて含水分率［％］が上昇すると、表面抵抗率［Ω／□］が低下してしまうことがわかる。また、高湿環境となるにつれ転写紙の含水分率が上昇することがわかる。湿度が５４％以上のときの転写紙の表面抵抗率は、湿度が３０％以下のときの転写紙の表面抵抗率に比べて約２桁以上表面抵抗率が下がっていることがわかる。また、転写紙の含水分率が３％以下においては、転写紙の表面抵抗率にさほど差は見られないが、転写紙の含水分率が３．５％を越えると急激に表面抵抗率が低下するのがわかる。
【００２４】
このように、転写紙が高湿環境などで湿気を帯びて、抵抗が低くなってしまうと、分離ローラ６２に流れる電流が転写紙を通ってＫ色の転写位置に流れ込んでしまう。すると、Ｋ色の転写位置に流れる転写電流が過電流となり、一部のトナーの極性が反転して転写紙に静電吸着せずに濃度ムラなどの異常画像が発生する場合があった。しかし、本実施形態では、分離ローラ６２に分離バイアスを印加する分離バイアス電源６２ａの電流リミッタＡを転写バイアス印加部材６７Ｋに流れる電流よりも低い値となるように設定している。これにより、転写電流が過電流となることが抑制され、濃度ムラなどの異常画像の発生を抑えることができる。
【００２５】
図４は、転写電流と転写率との関係を示したグラフである。転写率が９０％以上の場合、良好な画像が得られたが、転写率が９０％以下となると濃度ムラが目視で確認できるレベルとなった。従って、転写バイアス印加部材６７Ｋからの電流と、転写紙から流入する分離ローラ６２からの電流との合計が図４に示す９０％以上の転写率が得られる電流値の範囲内（以下、転写電流設定値幅）であれば、高湿環境下でも良好な画像が得られることがわかる。通常、バイアス印加部材６７Ｋからの電流（以下、転写電流設定値）は、転写率９０％以上を達成する転写電流の転写電流設定値幅のほぼ中央値に設定している。具体的には、図４に示すように、転写電流の転写電流設定値幅１２μＡ〜２１μＡのほぼ中央値である１５μＡを転写電流設定値としている。よって、分離バイアス電源６２ａの電流リミッタＡを転写電流設定値幅の上限値（２１μＡ）から下限値（１２μＡ）を引いた値（９μＡ）の１／２以下に設定する。すなわち、分離バイアス電源６２ａの電流リミッタＡを４．５μＡ以下に設定する。これにより、分離ローラからの電流が湿気を帯びた転写紙を通ってＫ色の転写位置に流れ込んだ電流（４．５μＡ）と、転写電流設定値（１５μＡ）とを合計しても１９μＡであり、転写率９０％以上を達成する転写電流の上限値（２１μＡ）以下とすることができる。その結果、転写電流が過電流になることがなく、濃度ムラなどの画像劣化を起こすことがなくなる。さらに、分離バイアス電源６２ａの電流リミッタＡを１μＡ以下に設定すれば、転写電流が過電流になることをより確実に抑制することができる。
【００２６】
また、本実施形態においては、転写搬送ベルト６０に定められたパターンのトナー像を直接形成して、このトナー像を付着量センサ７０によって検知する。そして、その検知結果に基づいて帯電条件や露光条件、現像条件等の画像形成条件を制御している。
分離ローラ６２と対向する位置に発光素子と受光素子からなる付着量センサ７０を設ける。転写搬送ベルト６０は、透明もしくは半透明としている。また、分離ローラ６２は金属ローラとし、付着量センサの発光素子からの光を反射する反射板として機能するようにしている。
まず、図５に示すように、転写搬送ベルト６０上にＭ、Ｙ、Ｃ、Ｂの基準パターンのトナー像を形成する。付着量センサ７０の発光素子から発する光は、検知位置で分離ローラ６２によって正反射および乱反射する。この正反射または乱反射した光のいずれかまたは両方を付着量センサ７０の受光素子で検知し、この光量に基づいてトナー付着量を検知する。検知位置に転写搬送ベルト上に形成した基準パターンが通過したときは、トナー量の増加に応じてトナー層の光透過率が低下する。このため、付着量センサの発光素子から転写搬送ベルト６０を透過して分離ローラ６２に照射される光や、分離ローラ６２からの反射光の光量が少なくなる。一方、転写搬送ベルト６０上にトナーが存在しないときは、付着量センサ７０の発光素子から発光される光が転写搬送ベルト６０を透過して分離ローラ６２に照射される。その光を反射効率の高い金属製の分離ローラ６２が反射し、光強度の強い反射光が付着量センサ７０の受光素子に入力される。このため、転写搬送ベルト６０上にトナーが存在しないときは、付着量センサ７０の出力が高くなる。この結果、転写搬送ベルト６０上にトナーが存在しないときと、トナーが存在するときとでは、付着量センサ７０の出力の差が大きくなる。このため、高いＳ／Ｎ比を得ることができ、トナー付着量の検知能力を向上することができる。さらに、反射型の付着量センサ７０を用いることにより発光素子と受光素子とを一つの支持部材で支持することができ、分離ローラ６２との相対位置を定めて行う組立作業も透過型の付着量センサに比して容易に行なうことができる。
【００２７】
そして、転写搬送ベルト６０上のトナー像を検知した後は、転写搬送ベルト上のトナー像を図示しないクリーニング装置により除去する。一方、付着量検知結果に応じて、各色の画像形成条件を制御して通常の画像印刷を実行する。
【００２８】
上記のトナー付着量検知手段は、各色のトナー量を検知して画像形成条件を制御するだけでなく、各色のトナー画像の位置ずれを検知する位置ずれ検知センサとしても用いることができる。
【００２９】
以上、本実施の画像形成装置によれば、分離ローラ６２に分離バイアスを印加する分離バイアス電源６２ａの電流リミッタＡを転写電流よりも低い値となるように設定している。これにより、高湿度環境下で転写紙が湿気を帯びて抵抗が低くなり、分離ローラからの電流が転写紙を通ってＫ色の転写位置に流れ込んでも、転写電流が過電流となることが抑制される。この結果、濃度ムラなどの異常画像の発生を抑えることができる。
また、本実施形態の画像形成装置によれば、転写バイアス印加部材６７Ｋからの電流と、分離バイアス電源６２ａの電流リミッタＡの電流との合計が、９０％以上の転写率が得られる電流値の範囲内としている。これにより、湿気を帯びた転写紙によって分離バイアス電源６２ａからの電流が転写位置に流入しても、９０％以上の転写率を得ることができる。この結果、濃度ムラなどの異常画像が発生することがなくなり、良好な画像を得ることができる。
また、本実施形態の画像形成装置によれば、分離バイアス電源６２ａの電流リミッタＡを転写電流設定値幅の１／２以下としている。これにより、分離ローラからの電流が転写紙を通ってＫ色の転写位置に電流が流れ込んでも、９０％以上の転写率を得ることができる。この結果、濃度ムラなどの異常画像が発生することがなくなり、良好な画像を得ることができる。
また、本実施形態の画像形成装置によれば、分離バイアス電源６２ａの電流リミッタＡを１μＡ以下に設定している。これにより、転写電流が過電流になることをより確実に抑制することができる。この結果、濃度ムラなどの異常画像が発生することがなくなり、良好な画像を得ることができる。
また、本実施形態の画像形成装置によれば、転写搬送ベルト６０の表面抵抗率を１E＋１２［Ω／□］以上としている。これにより、転写ベルトの表面が高抵抗となり、分離バイアス電源６２ａや各転写バイアス電源９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋから電流が転写ベルトの表面を通って他の転写位置に流れ込むことを抑制することができる。これにより、各転写電流が過電流となり、濃度ムラなどを起こすことがなくなる。
また、本実施形態の画像形成装置によれば、分離ローラ６２と対向する位置に付着量センサ７０を配置して、転写搬送ベルト６０に直接形成した基準パターンのトナー像の位置やトナーの付着量を検知している。そして、この検知結果に基づいて作像条件等を制御している。これにより、作像時に起こる不具合を解消することができる。
また、本実施形態の画像形成装置によれば、分離ローラ６２を反射性の良い金属ローラとしている。これにより、光強度の強い反射光が付着量センサ７０の受光素子に入力することができる。このため、転写搬送ベルト６０上にトナーが存在しないときは、付着量センサ７０の出力が高くなる。この結果、高いＳ／Ｎ比を得ることができ、トナー付着量の検知能力を向上することができる。
また、本実施形態の画像形成装置によれば、駆動ローラ６３は、定着ユニット７から離れた位置に設けられている。これにより、駆動ローラ６３は定着ユニットの熱の影響を受けないので、熱膨張して径が変化することがない。その結果、転写搬送ベルトの速度に変化が生じないので、画像の色ズレを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置示す全体構成図。
【図２】本実施形態に係る画像形成装置の転写搬送ユニット全体の概略構成図。
【図３】転写紙の表面抵抗率と含水分率の関係を示す図。
【図４】転写電流と転写率の関係を示す図。
【図５】転写搬送ベルトに形成される基準パターン像を示す模式図。
【図６】（ａ）は、湿気を帯びた転写紙が搬送された場合の分離ローラからの電流経路を示す模式図であり、（ｂ）は、湿気を帯びてない転写紙が搬送された場合の分離ローラからの電流経路を示す模式図。
【符号の説明】
【００３１】
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ  トナー像形成部
５  レジストローラ対
６  転写搬送ユニット
９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ  転写バイアス電源
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ  感光体ドラム
６０  転写搬送ベルト
６２  分離ローラ
６２ａ  分離バイアス電源
６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｋ  転写バイアス印加部材
８０  静電吸着ローラ
【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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