(57)【要約】【課題】転写バイアスの定着干渉による後端ボソの画像不良の防止。【解決手段】吸湿紙の転写電流が定着ニップへ流れてしまう定着干渉が発生した時の転写バイアスの制御。紙の吸湿状態を検知して、定着突入前後で転写バイアスを変更する。【選択図】        図１
2005070084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを転写材に転写させる転写部と、加熱によって転写材上のトナーを定着する定着部とを有する画像形成装置で、トナーを転写材に転写しているときに転写材の先端が定着部に突入する画像形成装置において、
転写材の吸湿状態を検知して、検知結果に応じ、定着部突入前後で転写制御を変更可能なことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記吸湿検知を、転写材が定着部に突入する以前に行う
ことを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
環境センサーを有し、前記環境センサーによって前記吸湿状態の検知を行うことを特徴とする請求項１〜２の画像形成装置。
【請求項４】
搬送部材と転写前帯電部材を有し、前記転写前帯電部材で前記吸湿状態の検知を行うことを特徴とする請求項２の画像形成装置。
【請求項５】
前記吸湿状態の検知を転写部で行うことを特徴とする請求項１〜２の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置として、電子写真方式・熱転写方式・インクジェット方式等さまざまな方式が採用されている。これらのうち、電子写真方式を用いた画像形成装置は高速・高画質・静粛性の点で優位性を有している。
【０００３】
また、近年、電子写真方式を用いたカラー画像形成装置も普及してきている。
電子写真方式を用いたカラー画像形成装置は、さまざまな方式に分かれている。
転写方式としては、例えば、多重転写方式・中間転写体方式のほかに、感光体表面にカラー像を重ねた後一括転写して像形成を行う多重現像方式、或いは、複数の異なる色の画像形成手段を有し、搬送ベルトにより搬送された転写材にトナーを転写するインライン方式等がある。
【０００４】
定着方式も、熱ローラ定着の他に、電磁誘導加熱定着やフィルム定着方式等さまざまな方式に分かれている。
【０００５】
また、装置の小型化の為に、転写材が転写部を通過中に転写材先端が定着部に突入する構成は広く採用されている。
【０００６】
図１０に、インライン方式の画像形成装置の概略構成の一例を示す。同図に示す画像形成装置は、像担持体としての回転可能なドラム状の電子写真感光体、即ち感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを有している。感光ドラム１ａ〜１ｄの表面は、帯電装置（一次帯電装置）２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄによって一様に帯電された後、例えばＬＥＤ、レーザスキャナ等の露光装置３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄによって画像情報に従った露光がなされ、これにより静電潜像が形成される。その後、静電潜像は、現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄによって、現像剤であるトナーが静電的に付着されて、現像剤像（トナー像）として現像される。これら感光ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー像は、搬送ベルト（転写材搬送体）１１によって感光ドラム１ａ〜１ｄと対向する転写部ｔａ、ｔｂ、ｔｃ、ｔｄまで搬送されてきた転写材Ｐ上に、転写ローラ（転写部材）１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄによって静電的に転写される。
【０００７】
こうして転写材Ｐ上に転写された未定着のトナー像は、定着器２０によって加熱及び加圧されることにより、転写材Ｐ上に定着される。これにより、永久画像が形成される。一方、トナー像転写後に感光ドラム１ａ〜１ｄ表面に残ったトナー（残留トナー）は、クリーニング装置（クリーニングブレード）６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄによって除去されて、廃トナー容器内に回収される。こうして表面がクリーニングされた感光ドラム１ａ〜１ｄは繰り返し画像形成に供される。
【０００８】
なお、転写材Ｐの先端が定着器２０に突入する際に転写材Ｐを通じて搬送路に漏れる電流による画像不良対策として転写バイアスを切換える技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−２３５２８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような電子写真方式の画像形成装置では、高速化、高画質、小型化に対する要求は年々高まっている。特に、高画質化については、転写手段における転写バイアスを転写材の性質に応じて最適化することが最も重要な要素の１つとなる。しかし、それぞれの転写材に対する最適な転写バイアスは、例えば周辺環境（温度、湿度）の変動や、転写に関わる部材の耐久劣化度合い、転写材自体の含水率変動などの状態により変化してしまい、高画質化に対する大きな障害となっていた。
【００１１】
特に転写材自体の含水率変動などの状態による変化で、転写材の表面抵抗が低くなった場合には、転写動作の際に、転写部から定着部へ電流が逃げてしまう干渉が発生し、濃度薄のボソボソ画像といった画像不良が発生してしまっていた。
【００１２】
本発明はこの様な画像不良を改善することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
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、第一の発明は、トナーを転写材に転写させ、加熱によって転写材上のトナーを定着する画像形成装置で、トナーを転写材に転写しているときに転写材の先端が定着部に突入する画像形成装置において、  転写材の吸湿状態を検知して、検知結果に応じ、定着部突入前後で転写制御を変更可能なことを特徴とする画像形成装置を提供である。
【００１４】
第二発明は、第一の発明において、吸湿検知を転写材が定着部に突入する以前に行うことを特徴とする画像形成装置を提供である。
【００１５】
第三の発明は、第一から第二の発明において、環境センサーを有し、環境センサーによって吸湿状態の検知を行うことを特徴とする画像形成装置の提供である。
【００１６】
第四の発明は、第二の発明において、搬送部材と転写前帯電部材を有し、前記転写前帯電部材で前記吸湿状態の検知を行うことを特徴とする画像形成装置の提供である。
【００１７】
第五の発明は、第一から第二の発明において、吸湿状態の検知を転写部で行うことを特徴とする画像形成装置の提供である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施例１
図１に、本発明に係る画像形成装置の一例を示す。同図に示す画像形成装置は、４個のプロセスステーション（画像形成部）を有する、電子写真方式の４色フルカラーのレーザプリンタであり、同図はその概略構成を示す縦断面図である。
又、図２は、この画像形成装置に、各プロセスステーション毎に備えられたプロセスカートリッジの縦断面図を示す。尚、本発明に係る画像形成装置としては、電子写真方式のレーザプリンタのほか、電子写真方式の複写機、ファクシミリであってもよく、更には静電記録方式のプリンタ、複写機、ファクシミリ等であってもよい。
【００１９】
図１に示すレーザプリンタ（以下「画像形成装置」という。）は、画像形成装置本体１００の内側に転写材Ｐの搬送方向に沿って下側から順に、４個のプロセスステーション（画像形成部）Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを備えている。この順に、シアン、イエロー、マゼンタ、ブラックのトナー像を形成するものである。
【００２０】
これらプロセスステーションＳａ〜Ｓｄには、図２に示す、それぞれプロセスカートリッジ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが配設されており、各プロセスカートリッジ７ａ〜７ｄには、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。）１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが配設されている。
【００２１】
感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、駆動手段（不図示）によって図１にて反時計回りに回転駆動される。感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順に、帯電装置（一次帯電装置）２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、露光装置３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、転写ローラ（転写部材、転写装置）１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、クリーニング装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ等が配設されている。
【００２２】
帯電装置２ａ〜２ｄは、感光ドラム１ａ〜１ｄ表面を均一に帯電するものである。露光装置（スキャナユニット）３ａ〜３ｄは、帯電後の感光ドラム１ａ〜１ｄ表面を画像情報に基づいてレーザビームで照射して静電潜像を形成するものである。現像装置４ａ〜４ｄは、露光装置３ａ〜３ｄによって形成された静電潜像にそれぞれのプロセスステーション毎に、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの色の異なる現像剤（トナー）を付着させて現像剤像（トナー像）として現像する。転写ローラ１２ａ〜１２ｄは、感光ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像を転写材Ｐに転写させる。そして、クリーニング装置６ａ〜６ｄは、転写後に感光ドラム１ａ〜１ｄ表面に残ったトナー（残留トナー）を除去するものである。
【００２３】
ここで、本実施例では、感光ドラム１ａ〜１ｄと帯電装置２ａ〜２ｄと現像装置４ａ〜４ｄと、クリーニング装置６ａ〜６ｄとは、一体的にカートリッジ化されて、図２に示すようなプロセスカートリッジ７ａ〜７ｄを構成している。
【００２４】
これらプロセスカートリッジ７ａ〜７ｄは、例えば図２のシアンのプロセスカートリッジ７ａに示すように、さらに、感光ドラムユニット５０ａと、現像ユニット４５ａとに分かれる。前者の感光ドラムユニット５０ａは、感光ドラム１ａと帯電装置２ａとクリーニング装置６ａとを有するユニットであり、一方、現像ユニット４５ａは、現像装置４ａを有するユニットである。
【００２５】
尚、他の３色のプロセスカートリッジ７ｂ、７ｃ、７ｄの構成及び作用については、シアンのプロセスカートリッジ７ａと同様なので説明は適宜省略するものとする。
【００２６】
以下、感光体ドラム１ａ〜１ｄから順に詳述する。
【００２７】
感光体ドラム１ａ〜１ｄは、例えば直径３０ｍｍのアルミシリンダの外周面に有機光半導体層（ＯＰＣ感光層）を塗布して構成したものである。感光体ドラム１ａ〜１ｄは、その両端部を支持部材（不図示）によって回転自在に支持されており、一方の端部に駆動モータ（不図示）からの駆動力が伝達されることにより、図１中の反時計回りに回転駆動される。
【００２８】
帯電装置２ａ〜２ｄは、ローラ状に形成された帯電ローラ（導電性ローラ）と、帯電バイアス印加電源（不図示）とを有している。帯電装置２ａ〜２ｄは、帯電ローラを感光体ドラム１ａ〜１ｄ表面に当接させるとともに、この帯電ローラに上述の帯電バイアス印加電源によって帯電バイアスを印加することにより、感光体ドラム１ａ〜１ｄ表面を所定の極性・電位に一様（均一）に帯電させるものである。本実施の形態では、感光ドラム１ａ〜１ｄ表面は、帯電装置２ａ〜２ｄによって負極性に一様に帯電される。
【００２９】
露光装置３ａ〜３ｄは、図１に示されるそれぞれの感光ドラム１ａ〜１ｄの左方に配置され、レーザダイオード（不図示）によって、画像信号に対応する画像光が、スキャナモータ（不図示）によって高速回転されるポリゴンミラー９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄに照射される。ポリゴンミラー９ａ〜９ｄによって反射された画像光は、結像レンズ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを介して帯電済みの感光ドラム１ａ〜１ｄ表面を選択的に露光して静電潜像を形成するように構成されている。本実施の形態では、画像光が照射された部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。
【００３０】
現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、それぞれシアン、イエロー、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを収納したトナー容器を有している。図２のシアンのトナー容器４１ａに示すように、現像装置４ａは、トナー容器４１ａ内のトナーを送り機構４２ａによって、トナー供給ローラ４３ａへ送り込み、同図中の時計回りに回転するトナー供給ローラ４３ａと、現像ローラ４０ａの外周面に圧接された現像ブレード４４ａとによって、トナー供給ローラ４３ａに対してカウンター方向且つ感光ドラム１ａに順方向に回転する現像ローラ４０ａの外周面に塗布し、且つ塗布したトナーに電荷を付与する。そして静電潜像が形成された感光ドラム１ａと対向して接触している現像ローラ４０ａに現像バイアス印加電源（不図示）によって現像バイアスを印加することにより、感光ドラム１ａ上の静電潜像に負極性のトナーを付着させてトナー像として現像するものである。
【００３１】
他の色の現像装置４ｂ、４ｃ、４ｄも、上述のシアンの現像装置４ａと同様の構成であり、作用をなす。
【００３２】
図１に示すプロセスカートリッジ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの右方には、転写装置５が配設されている。転写装置５は、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対向して接するように循環移動（回転）する静電搬送ベルトである搬送ベルト（転写材搬送体）１１を有している。搬送ベルト１１は、１０８〜１０１３Ω・ｃｍの体積固有抵抗値を有する厚さ５０〜３００μｍのフィルム状部材で構成されている。本実施例では、搬送ベルト１１は、厚さ約１００μｍで１０１１Ω・ｃｍに抵抗調整をしたＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）によって形成されている。
【００３３】
搬送ベルト１１は、相互に平行に配設された４本のローラ１３、１４、１５、１６に掛け渡されていて、全体として垂直方向に配設されている。搬送ベルト１１は、図１のローラ１３とローラ１４との間に位置する部分において、外周面に転写材Ｐを静電吸着した状態で回転する。これにより、転写材Ｐは、上述の感光ドラム１ａ〜１ｄにそれぞれに転写部において、順次に搬送され、感光ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー像が次に説明する転写ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄによって順次に転写される。
【００３４】
搬送ベルト１１の内側には、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのそれぞれに対応する位置に４個の転写ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが配設されている。これら転写ローラ１２ａ〜１２ｄは、搬送ベルト１１の裏面側に当接されており、感光ドラム１ａ〜１ｄとの間に搬送ベルト１１を挟持するようになっている。これにより、感光ドラム１ａ〜１ｄと、搬送ベルト１１との間に、第１、第２、第３、第４の転写部（転写ニップ部）ｔａ、ｔｂ、ｔｃ、ｔｄが形成される。
【００３５】
本実施例においては、転写バイアス印加電源２７ａ〜２７ｄによって転写ローラ１２ａ〜１２ｄに正極性の転写バイアスが印加され、これにより感光ドラム１ａ〜１ｄ上の負極性の各色のトナー像が、第１〜第４の転写部ｔａ〜ｔｄにおいて転写材Ｐ上に順次に転写されるようになっている。温湿度がわかる環境センサー３２で温湿度環境を検知し、演算制御機構２９で転写部に印加する電圧を制御している。
【００３６】
トナー像転写時に転写材Ｐに転写されないで、感光ドラム１ａ〜１ｄ上に残った残留トナーは、クリーニング装置６ａ〜６ｄによって除去される。図２に示すように、シアンのクリーニング装置６ａは、感光ドラム１ａ表面に当接されて感光ドラム１ａ表面の残留トナーを除去するクリーニングブレード６０ａを有している。クリーニングブレード６０ａによって感光ドラム１ａ表面から除去された残留トナーは、トナー送り機構５２ａによってクリーニング枠体５１ａの後方に設けられた廃トナー室５３ａに順次送られるようになっている。
【００３７】
画像形成装置本体１００の下部には、着脱自在な給紙カセット１７が配設されている。給紙カセット１７には、複数枚の転写材Ｐ（例えば、普通紙、封筒、透明フィルム）が積層状態で収納されている。給紙カセット１７内の転写材Ｐは、画像形成時には給紙ローラ１８（半月ローラ）の駆動回転により１枚ずつ分離給送され、その先端部をレジストローラ対１９に突き当てることで一旦停止されて、ループを形成する。その後、搬送ベルト１１の回転と、感光ドラム１ａ〜１ｄ上の画像書出し位置の同期をとって、レジストローラ対１９によって搬送ベルト１１へと供給されていく。搬送ベルト１１に向けて供給された転写材Ｐは、最上流側の感光ドラム１ａよりも更に上流側に配設された吸着部材としての吸着ローラ２２によって搬送ベルト１１表面に吸着される。
【００３８】
最下流側のプロセスステーションＳｄの更に下流側（上方）には、定着器２０が配設されている。定着器２０は、転写材上に形成した画像に熱及び圧力を加えて定着させ、トナー像が転写材に永久固定されるものである。図３に定着器の詳細図をもとに定着器について説明する。
【００３９】
定着フィルム２３ａは、電磁誘導発熱層である略５０μｍ厚の金属フィルムＮｉ上にシリコーンゴム層略３００μｍを設け、その上にＰＦＡ等の離型層を設けた円筒状のフィルムであり、励磁コイルとＴ型の磁性コアとからなる磁場発生手段を内蔵したベルトガイド部材２３ｂにガイドされている。
【００４０】
加圧ローラ２４は芯金上に形成被覆させた、導電性のシリコーンゴム・フッ素ゴム・フッ素樹脂などの耐熱性弾性材層を設けた弾性加圧ローラであり、定着フィルム２３ａを挟みベルトガイド部材２３ｂと所定の圧接力をもって所定幅の定着ニップ部Ｎを形成している。
【００４１】
加圧ローラ２４が不図示の駆動手段により回転駆動され、それに伴い円筒状の定着フィルムが回転し、不図示の励磁回路から励磁コイルへの給電により定着フィルム２３ａの電磁誘導発熱がなされる。
【００４２】
定着ニップ部Ｎが所定の温度に立ち上がって温調された状態において、画像形成部から搬送された未定着トナー画像が形成された転写材が定着ニップ部Ｎの定着フィルム２３ａと加圧ローラ２４との間に導入され、定着ニップ部Ｎにおいて画像面が定着フィルム２３ａの外面に密着して定着フィルム２３ａと一緒に定着ニップ部Ｎを狭持搬送されていく。
【００４３】
この定着ニップ部Ｎを定着フィルム２３ａと一緒に転写材が狭持搬送されていく過程において定着フィルム２３ａの電磁誘導発熱で加熱され、転写材上の未定着トナー画像が加熱定着される。
【００４４】
加圧ローラ２４は、定着ニップ部における実抵抗が略１５ｋΩ程度、又はそれ以下で芯金が接地されている。定着フィルム２３ａのＮｉ層も接地されている。
【００４５】
上述の画像形成装置における画像形成動作は、次の（１）〜（９）のプロセスを順次行っていく。
【００４６】
（１）プロセスカートリッジ７ａ〜７ｄ内の感光ドラム１ａ〜１ｄが画像形成タイミングに合わせて反時計回りに回転駆動され、帯電装置２ａ〜２ｄによって一様に帯電される。
【００４７】
（２）帯電後の感光ドラム１ａ〜１ｄは、露光装置３ａ〜３ｄによって画像信号（画像情報）に応じた露光がなされ、静電潜像が形成される。このとき露光されない部分が暗部（高電位部）となりその電位（暗部電位）をＶＤとする。一方、露光された部分が明部（低電位部）となりその電位（明部電位）をＶＬとする。
【００４８】
（３）現像装置４ａ〜４ｄは、上述の静電潜像の明部にトナーを付着させて、感光ドラム１ａ〜１ｄ上に、それぞれシアン，イエロー，マゼンタ，ブラックのトナー像を形成する。
【００４９】
（４）一方、給紙カセット１７から給紙ローラ１８、レジストローラ対９等によって搬送ベルト１１に供給された転写材Ｐは、吸着ローラ２２と搬送ベルト１１とによって挟み込むようにして搬送ベルト１１の表面（外周面）に圧接され、且つ搬送ベルト１１と吸着ローラ２２との間に電圧が印加されることにより、搬送ベルト１１の表面に静電吸着される。
【００５０】
（５）この際、吸着ローラ２２側から正極性の電圧が印加され、ローラ（吸着対向ローラ）１４は接地する。尚、ローラ１４は吸着ローラ２２より長手方向に長く形成されている。これにより、転写材Ｐは搬送ベルト１１に安定して吸着され、最下流の第４の転写部ｔｄまで搬送される。
【００５１】
（６）このように搬送ベルト１１表面に吸着された転写材Ｐは、搬送ベルト１１の矢印Ｒ１１方向の回転によって各色の第１〜第４の転写部ｔａ〜ｔｄに順次に搬送され、各感光ドラム１ａ〜１ｄと転写ローラ１２ａ〜１２ｄとの間に形成される電界（転写電界）によって、各感光ドラム１ａ〜１ｄのトナー像が順次に転写される。
【００５２】
（７）４色のトナー像が転写された転写材Ｐは、ローラ（ベルト駆動ローラ）１３の曲率により搬送ベルト１１から曲率分離され、定着器２０に搬入される。
転写材Ｐは、定着器２０において定着フィルム２３ａ、加圧ローラ２４によって加熱・加圧されて、表面に４色のトナー像が定着される。
【００５３】
（８）トナー像定着後の転写材Ｐは、排紙ローラ対２５によって、画像形成装置本体１００上面に形成されている排紙トレイ２６上に、画像面を下方に向けて排出される。
【００５４】
（９）一方、トナー像定着後の感光ドラム１ａ〜１ｄは、表面に残った残留トナーがクリーニング装置６ａ〜６ｄによって除去され、次の画像形成に供される。以上により４色フルカラーの画像形成が終了する。
【００５５】
ここで、本画像形成装置では、温湿度環境の状態によって、印加する転写バイアスを段階的に変える自動制御をしている。
【００５６】
なぜならば、転写材Ｐであ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抵抗値が大きく変化するからである。即ち、転写材である紙が水分を吸着する高温高湿環境では、紙の体積抵抗が低下して、電荷がリークしやすくなってしまうが、低温低湿環境下では、紙の体積抵抗が上昇してしまい、紙に対する電荷注入が発生しにくくなって電荷付与が困難になるといったような変化が起こる。そこで、環境センサー３２により、高温高湿環境では、転写バイアスを低く抑え、低温低湿環境では、転写バイアスを高くするといったような制御が自動的に行われる。
【００５７】
本実施系においては、転写のステーション部を転写材が通過完了する前に、定着部ニップＮに突入する構成をとっている。このため、転写材の抵抗が低くなりすぎると、転写のステーション部と定着部ニップＮとで同時に転写材をかんだときに干渉が発生してしまう。干渉により転写電流が定着部ニップＮへと逃げてしまい、転写に必要な電流が確保できなくなるという問題がある。
【００５８】
転写のステーション部を転写材Ｐが通過完了した後に、定着部ニップＮに突入する構成とすれば、干渉の問題は解消できるが、装置構成が大きくなり、小型化という観点から好ましくない。
【００５９】
例えば、本実施例で用いた画像形成装置では、プロセスステーションＳｄ〜定着ニップまでの距離は７６ｍｍである。転写材の表面抵抗の低くなった転写材の場合、ベタ画像を印字すると、転写材先端から７６ｍｍまでは良好な画像が得られるが、７６ｍｍ以降の画像はボソボソの画像になってしまう場合がある。表１に転写材の表面抵抗値と画像不良の有無の関係を示す。転写材はゼロックス４０２４の７５ｇ／ｍ２を用い、１日間各温湿度になじませたものである。
【００６０】
【表１】
2005070084.tif 000003
【００６１】
尚、転写材の表面抵抗はＪＩＳ規格Ｋ６９１１の電極と、ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製Ｒ８３４０Ａを用いて測定した。１００Ｖ印加で、印加から１０秒後の測定値である。
【００６２】
上記のように、温湿度環境が高温高湿になり、表面抵抗の低下すると干渉が発生しやすい。
【００６３】
そこで、本実施例では、環境センサー３２により温湿度環境が高温多湿と判断した時には、先端７６ｍｍ以降のボソボソ画像を改善させる為の手段として、転写バイアスを高くし、紙に流れる電流を増やす方法を考案した。
【００６４】
転写材が定着部ニップＮに突入する以前は、転写の制御は従来通り行うが、転写材が定着部ニップＮに突入したところから、転写電流を補う為に、転写バイアスをかさ上げする。このことにより、転写に必要な電流が確保され、ボソボソ画像を改善することが可能となった。図４に転写ローラ１２ｄに印加するバイアスの制御図を示す。表面抵抗の低下した転写材に対して、図４のような制御を行うことで、先端７６ｍｍ以降のボソボソ画像を改善させることができる。
【００６５】
具体的に本実施系では、通常、転写ローラ１２ｄに６００Ｖの転写バイアスを印加しているが、環境センサー３２で温湿度環境を判断し、温湿度に応じ、表２のようにかさ上げを行う。
【００６６】
【表２】
2005070084.tif 000004
【００６７】
上記のように、環境センサー３２で環境を検知→演算制御機構２９→転写ローラ１２ｄに印加する転写バイアス制御、とすることで転写ボソボソ画像を改善させることが出来る。
【００６８】
実施例２
図５に本発明に係る画像形成装置の一例を示す。基本的な装置構成は、実施例１に記載の画像形成装置と同一なので省略する。本実施例では、実施例１で用いた環境センサー３２は搭載されず、転写材の抵抗値が検出できる第１の検出機構３１及び第２の検出機構３０ａが搭載されている。
【００６９】
本実施例では、転写材そのものの抵抗値を計測し、高温高湿環境では、転写バイアスを低く抑え、低温低湿環境では、転写バイアスを高くするといったような制御を自動的に行う構成をとっている。転写材の抵抗を、転写材Ｐが転写部に到達する前の位置で当接する部材としての転写前バイアスローラ部で測定している。本実施系では、吸着ローラ２２が転写前に転写材にバイアス印加する転写前バイアスローラ２２をかねている。
【００７０】
図６は図５における検知部分の拡大図である。図６に示すように、転写材Ｐの抵抗値を検知する手段（紙抵抗検知手段）は、転写前バイアスローラ２２に連結する第１の検出機構３１と、各ステーションＳａ〜Ｓｄそれぞれの転写ローラ１２ａに連結した第２の検知機構３０ａの２つの検知機構が演算制御機構２９に接続されており、第１の検出機構３１や第２の検出機構３０ａでの検出結果に応じて任意に出力バイアスを制御するように構成されている。
【００７１】
即ち、図６に示す紙抵抗検知回路は、転写前バイアスローラ２２、転写前バイアスローラ電源２８、及びこれらに連結された第１の検出機構３１と、各ステーションＳａ〜Ｓｄの転写ローラ１２ａ〜１２ｄ、転写ローラ１２ａ〜１２ｄに転写バイアスを印加する転写バイアス電源２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ、及びこれらに連結された第２の検出機構３１ａと、が装置本体の演算制御機構２９に連結されている。
【００７２】
本実施例では、転写材の抵抗（紙抵抗）を転写前バイアスローラ部で測定する構成とした。図６の転写前バイアスローラより第１の検出機構３１としての電流計で検出される電流が１８μＡの定電流となるように定電圧電源を制御しながら、転写前バイアスを印加し、制御された結果の転写前バイアス電圧値を転写材の抵抗を表す紙抵抗検知電圧とした。
【００７３】
本実施例においては、搬送ベルト１１に転写材Ｐを吸着させるための吸着ローラ２２を転写前バイアスローラとして用い、転写材Ｐの抵抗値（紙抵抗）を測定するために吸着ローラ２２に印加されるバイアスを転写前バイアスとする。
【００７４】
吸着ローラ２２に電圧を印加する転写前バイアス電源２８は、第１の検出機構３１に接続されており、転写前バイアス電源２８の出力が、定電圧制御されている場合にはバイアス印加時の電流量を、定電流制御されている場合には転写前バイアス電源２８出力バイアスをそれぞれ検知できるようになっている。
【００７５】
又、同様にプロセスステーションＳａの転写ローラ１２ａに電圧を印加する転写バイアス電源２７ａも第２の検出機構３０ａに接続されており、転写バイアス電源２７ａが定電圧制御されている場合には、転写バイアス印加時の電流量を、定電流制御されているときは転写バイアス電源２７ａの出力バイアスをそれぞれ検知できるようになっている。
【００７６】
以下、転写前バイアス電源２８及び各ステーションＳａ〜Ｓｄの転写バイアス電源２７ａ〜２７ｄが定電圧制御されている場合を例にとり、転写制御の詳細を説明する。
【００７７】
前記に記載したように、紙抵抗は、転写前バイアスローラ部２２で測定される。本実施例では、第１の検出機構３１としての電流計で検出される電流が１８μＡの定電流となるように定電圧電源を制御しながら、転写前バイアスローラ２２に転写前バイアスを印加し、制御された結果の転写前バイアス電圧値を、転写材Ｐの抵抗を表す紙抵抗検知電圧とした。つまり、紙抵抗は転写前バイアスローラ電圧値にて示される。
【００７８】
こうして、計測された転写前ローラ２２に印加される紙抵抗検知電圧と、それぞれの紙抵抗に対する転写ローラ１２ａ〜１２ｄに印加する転写バイアスの最適値の関係を図７に示す。
【００７９】
図７のグラフが示すように、紙抵抗検知電圧、つまり紙抵抗が低く、高温高湿環境に近いときには転写バイアスを弱く制御し、紙抵抗が高くなり、低温低湿環境に近くなるに従って転写バイアスを強めて、転写条件を設定することで最適な画質を達成することが可能である。
【００８０】
しかし、本実施系においては、転写のステーション部を転写材が通過完了する前に、定着部ニップＮに突入する構成をとっている。このため、転写材の抵抗が低くなりすぎると、転写のステーション部と定着部ニップＮとで同時に転写材をかんだときに干渉が発生してしまう。干渉により転写電流が定着部ニップＮへと逃げてしまい、転写に必要な電流が確保できなくなるという問題がある。
【００８１】
例えば、本実施例で用いた画像形成装置では、プロセスステーションＳｄ〜定着ニップまでの距離が７６ｍｍである。転写材の表面抵抗の低くなった転写材の場合、ベタ画像を印字すると、転写材先端から７６ｍｍまでは良好な画像が得られるが、７６ｍｍ以降の画像はボソボソの画像になってしまう場合がある。
【００８２】
表３に転写材の表面抵抗値と画像不良の有無の関係を示す。
【００８３】
【表３】
2005070084.tif 000005
【００８４】
本実施系においては、表面抵抗が８乗Ω／□台まで低下すると画像不良が発生し始め、８乗Ω／□中盤まで抵抗が低下すると、確実に転写材先端７６ｍｍ以降で画像不良が発生する。
【００８５】
上記のように、表面抵抗の低下した紙では干渉が発生しやすい。
【００８６】
そこで、先端７６ｍｍ以降のボソボソ画像を改善させる為の手段として、転写バイアスを高くし、紙に流れる電流を増やす。
【００８７】
転写材が定着部ニップＮに突入する以前は、転写の制御は従来通り行うが、転写材が定着部ニップＮに突入したところから、転写電流を補う為に、転写バイアスをかさ上げする。このことにより、転写に必要な電流が確保され、ボソボソ画像を改善することが可能となった。図４に転写ローラ１２ｄに印加するバイアスの制御図を示す。表面抵抗の低下した転写材に対して、図４のような制御を行うことで、先端７６ｍｍ以降のボソボソ画像を改善させることができる。
【００８８】
次に、転写材の状態の判断方法について述べる。
【００８９】
転写材の表面抵抗は、温湿度環境や放置状態で変化する。例えば、２７℃／７０％ＲＨの温湿度状態において、ある紙の表面抵抗の測定をおこなっても、未開封の包装から取り出した開封直後のでは５×１０９Ω／□であるのに対し、１日その温湿度環境に放置すると３×１０８Ω／□まで表面抵抗が低下してしまう。
【００９０】
開封直後の表面抵抗が５×１０９Ω／□ではボソボソ画像は発生しないが、３×１０８Ω／□まで表面抵抗低下するとボソボソ画像が発生してしまう。
【００９１】
このように変化する転写材の状態を検知し、かさ上げ制御をするかどうかの判断をしなければならない。
【００９２】
以下に検知の方法を述べる。
【００９３】
本実施例で、転写バイアスは、吸着ローラ２２通紙中に１８μＡ流れるようなバイアス値（紙抵抗検知電圧）をもとに決定している。
【００９４】
また、紙抵抗検知電圧のほかに、まえもって、吸着ローラ２２に転写材が通紙される前に、予め、非通紙時に１８μＡ流れる電圧を測定する。これを紙無抵抗検知電圧と呼ぶことにする。
【００９５】
通常、通紙時の検知バイアスと非通紙時の検知バイアスを比較すると、転写材の抵抗の分だけ、通紙時の方が高バイアスである。しかし、定着干渉が起きるような転写材では、通紙時の検知バイアスより非通紙時の検知バイアスの方が低くなる現象が発生する。これは、高温高湿環境の放置紙の様な、紙の表面抵抗が低くなった場合には、吸着部からレジローラ１９に逃げ電流が発生する為である。
【００９６】
表面抵抗が低下した転写材では、通紙時の検知結果（紙抵抗検知電圧）と非通紙時の検知結果（紙無抵抗検知電圧）とを比較すると、検知バイアスが通紙時の検知バイアス（紙抵抗検知電圧）の方が低バイアスになる。
【００９７】
このように、先端７６ｍｍ以降ボソボソ画像が発生するような転写材では、紙抵抗検知電圧と紙無抵抗検知電圧との検知結果で逆転現象が起き、表面抵抗の低下した転写材と判断することができる。
【００９８】
また、紙抵抗検知電圧と紙無抵抗検知電圧との検知結果の差が大きいほど、逃げ電流は増加しており、表面抵抗の低下した転写材でるといえる。
【００９９】
そこで、紙抵抗検知電圧と紙無抵抗検知電圧との検知結果の差を元に、転写バイアスを何Ｖかさ上げするか決定している。
【０１００】
表４に転写材の表面抵抗値、紙無抵抗検知電圧、紙抵抗検知電圧と転写ローラ１２ｄに印加するかさ上げバイアスのかさ上げ分の関係を示す。
【０１０１】
【表４】
2005070084.tif 000006
【０１０２】
以上の制御は、図５において吸着部での紙抵抗検知（第１の検出機構３１）→演算制御機構２９→転写ローラ１２ｄに印加する転写バイアス制御という手段を用いて行うことが出来る。
【０１０３】
以上、説明したように表面抵抗の低下した転写材の干渉によるボソボソ画像を改善することができる。
【０１０４】
実施例３
基本的な装置構成は、実施例２に記載の画像形成装置と同一なので省略する。
実施例２では前帯電ローラ２２である吸着部の電流を第１の検出機構３１で検知し、転写材の表面抵抗の検知を行ったが、本実施例は転写ローラ１２ａである転写部の電流を第２の検出機構３０ａで検知し転写材の表面抵抗の検知を行うことを特徴としている。
【０１０５】
かさ上げ制御を必要としない表面抵抗値が６×１０１０Ω／□の転写材とかさ上げ制御を必要とする表面抵抗値が２×１０８Ω／□の転写材について述べる。
【０１０６】
図８に表面抵抗値が６×１０１０Ω／□の転写材の第２の検出機構図３０ａで検出した転写電流を示す。また、図９に表面抵抗値が２×１０８Ω／□の転写材の第２の検出機構図３０ａで検出した転写電流を示す。両者を比較すると、表面抵抗値が６×１０１０Ω／□の転写材は電流値が略一定であるが、表面抵抗値が２×１０８Ω／□の転写材は電流値が変化している。これは、吸着ローラ２２に印加されるバイアスや転写ローラ１２ｂに印加されるバイアスからの干渉を受けているためである。そこで、図９に示すような干渉を第２の検出機構３０ａで検出した場合には、転写ローラ１２ｄにおいて、図４で示すかさ上げ制御をおこなうことで、実施例２と同様にボソボソ画像を改善させることが可能となる。
【０１０７】
以上の制御は、図５において転写部での第２の検出機構３０ａ→演算制御機構２９→転写ローラ１２ｄに印加する転写バイアス制御という手段を用いて行うことが出来る。
【０１０８】
以上、説明したように表面抵抗の低下した転写材の干渉によるボソボソ画像を改善することができる。
【０１０９】
【発明の効果】
以上、説明したように、転写材が定着ニップに突入するよりも上流側で転写材が低抵抗になっていないかどうかの判断を行い、環境変動による部材抵抗値の変動に対応して、転写バイアスの制御を行い画像不良の抑制を可能とした画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る画像形成部の一例を示す断面図である。
【図３】本発明に係る定着部の一例を示す断面図である。
【図４】本発明に係る転写バイアス制御図。
【図５】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図６】
本発明に係る転写バイアス制御回路構成を示す説明図である。
【図７】
本実施例に係る転写材の紙抵抗電圧値と転写バイアスとの関係を示すグラフで
ある。
【図８】
本実施例に係る転写第２の検出機構で検出された転写電流の一例のグラフであ
る。
【図９】
本実施例に係る転写第２の検出機構で検出された転写電流の一例のグラフであ
る。
【図１０】
従来の画像形成装置の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
１ａ〜１ｄ  感光ドラム（像担持体）
１１  転写搬送ベルト
１２ａ〜１２ｄ  転写ローラ
１４  ローラ
２０  定着器
２２  吸着ローラ（転写前ローラ）
２７ａ〜２７ｄ  転写バイアス電源
２８  転写前バイアス電源
２９  演算制御機構
３０ａ  第２の検出機構
３１  第１の検出機構
３２  環境センサー
１００  画像形成装置
Ｓａ〜Ｓｄ  プロセスステーション（画像形成部）
【図１】
2005070084.tif 000007
【図２】
2005070084.tif 000008
【図３】
2005070084.tif 000009
【図４】
2005070084.tif 000010
【図５】
2005070084.tif 000011
【図６】
2005070084.tif 000012
【図７】
2005070084.tif 000013
【図８】
2005070084.tif 000014
【図９】
2005070084.tif 000015
【図１０】
2005070084.tif 000016