(57)【要約】【課題】トナー像を記録シート上に転写して定着像とする画像形成装置において、トナー像の転写時に適切な転写電圧を印加する。【解決手段】無端状の周面にトナー像を担持して搬送する中間転写体１１と、これに対向する転写ロール１２と、これらの間に転写電圧を印加する電源装置１８と、この電源装置から出力される電圧を制御する電圧制御装置１９と、中間転写体と転写ロールとの間に電源装置から基準電圧を印加した時の電流値から転写部のインピーダンスを検出するインピーダンス検出装置２０を備える。そして、転写電圧は、インピーダンスの検出に基づいて設定する。上記インピーダンスの検出は、除電ブラシ３１を転写ロールに接触させて転写ロールの表面電荷を充分に除去した後に行う。また、電源装置から転写部に正負両極性の電圧を交互に印加した後、又は所定の電圧を印加して転写ロールの表面を一定の電位にした後に検出することもできる。【選択図】  図２
2005004073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状の周面にトナー像を担持して搬送する像担持体と、
抵抗体からなり、前記像担持体と対向するように設けられた転写部材と、
該像担持体と該転写部材とが対向する転写部を通過するように記録シートを搬送するシート搬送装置と、
前記像担持体と前記転写部材との間に、該像担持体上のトナー像を前記記録シート上に転移させるための転写電圧を印加する電源装置と、
前記電源装置から前記転写部に印加される電圧を制御する電圧制御装置と、
前記転写部に印加する電圧と前記転写部に流れる電流値とから該転写部のインピーダンスを測定するインピーダンス検出装置と、を有し、
前記電圧制御装置は、前記インピーダンス検出装置の検出値に基づいて、トナー像転写時に前記電源装置から転写部に印加する電圧を設定するものであり、
前記インピーダンス検出装置は、前記転写部材の表面の電位が所定の値となったときに、インピーダンスを検出するように設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記転写部材に接触するように支持された除電部材を有し、
前記インピーダンス検出装置は、前記除電部材が前記転写部材に当接して該転写部材の電荷を除去した後にインピーダンスを検出するものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記インピーダンス検出装置は、前記電源装置から転写部に両極性の電圧を交互に繰り返し印加した後にインピーダンスを検出するものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記インピーダンス検出装置は、前記電源装置から所定の電圧を所定の時間印加した後にインピーダンスを検出するものであり、
前記所定の時間は、前記転写部材の表面電位の変動が収束する時間以上に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
インピーダンスの検出前に前記電源装置から印加する所定の電圧は、トナー像の転写時に印加する転写電圧と逆極性であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記転写部材の表面の電位を測定する電位センサを有し、
前記インピーダンス検出装置は、前記電位センサによって転写部材の表面が所定の電位であることを検出した後にインピーダンスを検出するものであることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記インピーダンス検出装置は、装置が長時間駆動停止された後、前記像担持体が起動されて回転が安定したときに、インピーダンスの検出を行うものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、帯電電位の差による潜像にトナーを選択的に転移してトナー像を形成し、このトナー像を記録シート上に転写して定着像とする画像形成装置に係り、特にトナー像の転写時に適切な転写電圧を印加する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
静電電位の差による潜像にトナーを選択的に転移して可視像を形成する画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等として広く用いられている。これらの画像形成装置において、静電潜像が形成される潜像保持体上のトナー像を直接に記録シートに転写する工程、中間転写体への転写又は中間転写体から記録シートに転写する工程では、双方の部材間に転写電圧を印加し、形成された電界内で電荷を有するトナーを転移させる方法が一般的に用いられている。このような転写を行う装置として広く用いられているものの一つに、トナー像が担持されている部材（広く像担持体と称し、感光体ドラム等の表面でトナー像が形成される部材、及びトナー像が一時的に転写される中間転写体を含む）と対向するように転写ロール、転写ブラシ、転写ベルト等を配置し、これらの部材間に被転写材（中間転写体及び記録シートを含む）を通過させるとともに双方の部材間に転写電界を形成してトナー像を電気的に転写するものがある。
【０００３】
このような装置において、転写ロール、転写ブラシ、転写ベルト等の転写部材は、安定的な転写電界を形成し、電流のリーク等を防止するために抵抗体（１０５Ω以上）が用いられことが多い。例えば、転写部材として転写ロールを用いるときには、導電性のゴムが用いられる。ところが、このような材料は、印加する電圧、製造時のばらつき、温度の変化、使用期間中の劣化等によって抵抗値が変動しやすい。このため、像担持体と転写部材とが対向する転写部に転写電圧を印加したときのインピーダンスが変動し、常に一定の電圧を印加するのでは適切な転写を行うことができない場合が生じる。このような事情から、下記特許文献１には、トナー像の転写を行っていない時に、転写部に基準となる所定の電圧を印加し、そのときの電流値を読みとってインピーダンスを検出し、このインピーダンスに基づいて印加電圧を設定する装置が提案されている。また、下記特許文献２には、インピーダンスを検出するとともに、被転写材のサイズを検出し、この検出結果をも考慮して適切な転写電圧を決定する装置が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３１３５２２号公報
【特許文献２】特開２００１−８３８１６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献に記載の技術では次のような問題点がある。
図９に示すように、対向ロール１０１に張架された中間転写ベルト１０２と転写ロール１０３とを互いに対向するように配置し、これらの間を通過する記録シート１０４上に中間転写ベルト１０２上のトナー像を転写するときに、転写電圧を対向ロール１０１と転写ロール１０３との間に印加することによって、抵抗体からなる転写ロール１０３の表面が帯電する。例えば中間転写ベルト１０２上の負帯電のトナーを記録シート１０４上に転写するために中間転写ベルト１０２を支持する対向ロール１０１に負電圧を印加すると、転写ロール１０３の表面が負に帯電することになる。そして、トナー像の転写を行った後、充分に時間が経過していないときに基準電圧を印加して転写部のインピーダンスを測定すると、転写ロール１０３の表面にある電荷によって、転写部のインピーダンスが正確に測定できないという問題が生じる。つまり、図９に示す場合では、転写ロール１０３の表面が負に帯電していることによって、対向ロール１０１に基準電圧を印加したときの電流値が転写ロールの表面が帯電していない場合より小さくなり、インピーダンスは実際より大きく検出される。この検出値に基づいて転写電圧を決定すると転写時に過大な電圧を印加してしまうことになる。
【０００６】
上記の問題点を、図１０に基づいて詳細に説明する。
図１０は、転写部における電流値のモニタ結果及び転写ロールの表面電位を時間の経過を追って示すものである。
図１０中に示すａ工程は、トナー像の転写を行うための準備段階であって、転写ロール１０３と対向ロール１０１との間に正負両極の電圧を交互に印加し、転写ロール１０３に付着しているトナーを中間転写ベルト１０２に転移して転写ロール１０３の清掃を行うものである。そして、ｂ工程では所定の基準電圧（負）を印加してそのときの電流値からインピーダンスを検出する。その後、ｃ工程では、中間転写ベルト１０２上に、トナー像の濃度調整を行うためのパッチ、トナー像の重ね合わせ位置の調整を行うためのパッチ等が転写され、これらのトナー像を利用した後、クリーニングして転写ロール１０３に付着したトナーを除去する工程が行われる。そして、ｄ工程では対向ロール１０１と転写ロール１０３との間に転写電圧を印加し、所定枚数（例えば８０枚）の記録シートにトナー像を転写する。転写電圧は、ｂ工程で検出されたインピーダンスに基づいて設定される。そしてこのとき、転写ロール１０３の表面には徐々に負の電荷が蓄積され帯電する。所定枚数の転写が終了した後のｅ工程では、再び所定の基準電圧を印加し、インピーダンスを検出する。このときには、転写ロール１０３の表面が負に帯電して電流が流れにくくなっており、検出されるインピーダンスはｂ工程における検出値より大きくなる。つまり、転写ロールの表面にある電荷によって実際のインピーダンスより大きく検出される。この検出値から転写電圧を演算すると、次にトナー像を転写するｆ工程で、過大な電圧を印加することになる。このような過大な転写電圧が印加されると、転写不良が生じ、像の白抜け等の欠陥が発生する。
【０００７】
本願に係る発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、転写部に基準電圧を印加して検出されたインピーダンスから転写時に印加する転写電圧を設定する際に、常にほぼ同じ条件でインピーダンスを検出し、適切な転写電圧を設定することができる画像形成装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に係る発明は、  無端状の周面にトナー像を担持して搬送する像担持体と、  抵抗体からなり、前記像担持体と対向するように設けられた転写部材と、  該像担持体と該転写部材とが対向する転写部を通過するように記録シートを搬送するシート搬送装置と、  前記像担持体と前記転写部材との間に、該像担持体上のトナー像を前記記録シート上に転移させるための転写電圧を印加する電源装置と、  前記電源装置から前記転写部に印加される電圧を制御する電圧制御装置と、  前記転写部に印加する電圧と前記転写部に流れる電流値とから該転写部のインピーダンスを測定するインピーダンス検出装置と、を有し、    前記電圧制御装置は、前記インピーダンス検出装置の検出値に基づいて、トナー像転写時に前記電源装置から転写部に印加する電圧を設定するものであり、  前記インピーダンス検出装置は、前記転写部材の表面の電位が所定の値となったときに、インピーダンスを検出するように設定されている画像形成装置を提供する。
【０００９】
上記画像形成装置において、像担持体は、トナー像を担持して搬送するものであってこの部材から記録シート等の被転写体にトナー像が転写されるものであれば、該部材上でトナー像が形成されるもの、他の部材上で形成されたトナー像が転写されるものの双方を含むものである。具体的には表面に感光体層を有する感光体ドラム・感光体ベルト、イオンビーム等によって潜像が形成される誘電体、トナー像が一旦転写される中間転写ドラム・中間転写ベルト等を含むものである。
【００１０】
この画像形成装置では、像担持体と転写ロールとが対向する転写部のインピーダンスが所定の時期に検出され、この検出値に基づいて、適切な電流が転写部に生じるように印加電圧が設定される。したがって、インピーダンスの温度変化や経時変化等があっても、転写部では適切な電流を維持することが可能となる。そして、抵抗体からなる転写部材の周面の電位を一定にしてからインピーダンスを検出するので、転写部材の表面の帯電に影響されることなく、常にほぼ同じ条件で転写部のインピーダンスを検出することができ、電圧制御装置において転写部に印加する電圧を適切に制御することが可能となる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、  前記転写部材に接触するように支持された除電部材を有し、  前記インピーダンス検出装置は、前記除電部材が前記転写部材に当接して該転写部材の電荷を除去した後にインピーダンスを検出するものとする。
【００１２】
この画像形成装置では、転写部材に当接する除電部材を備えているので、インピーダンスを検出する前に除電部材を介して転写部材が有する電荷が除去される。したがって、転写部のインピーダンスは常に電気的に同じ条件で検出することができ、転写時に印加する電圧を適切に設定することが可能となる。
【００１３】
請求項３に係る画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置において、  前記インピーダンス検出装置は、前記電源装置から転写部に両極性の電圧を交互に繰り返し印加した後にインピーダンスを検出するものとする。
【００１４】
この画像形成装置では、電源装置から転写部に両極性の電圧を交互に繰り返し印加するので、転写部材の表面が帯電している場合でも速やかに除電され、表面の電位をほぼ一定の値に収束させることができる。したがって、転写部のインピーダンスは常にほぼ一定の条件で検出することができ、転写時の印加電圧を適切に設定することが可能となる。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、  前記インピーダンス検出装置は、前記電源装置から所定の電圧を所定の時間印加した後にインピーダンスを検出するものであり、  前記所定の時間は、前記転写部材の表面電位の変動が収束する時間以上に設定されているものとする。
【００１６】
また、請求項５に係る発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、  インピーダンスの検出前に前記電源装置から印加する所定の電圧を、トナー像の転写時に印加する転写電圧と逆極性とする。
【００１７】
このような画像形成装置では、転写部に一定の電圧を印加することによって転写部材の帯電が進み、充分な時間が経過すると飽和状態に達する。つまり、転写部材の表面の電位は、印加する電圧と相関を有する値に収束し、一定となる。その後、転写部に基準の電圧を印加して転写部のインピーダンスを検出することにより、正確な検出が可能となる。
また、転写時と逆極性の電圧を転写部に印加して転写部材の表面を転写時の帯電電位と逆極性の電位としておき、この状態で転写部のインピーダンスを検出することにより、転写部のインピーダンスの変動を顕著に検出することができ、
より適切な制御が可能となる。
【００１８】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５までのいずれかに記載の画像形成装置において、  前記転写部材の表面の電位を測定する電位センサを有し、  前記インピーダンス検出装置は、前記電位センサによって転写部材の表面が所定の電位であることを検出した後にインピーダンスを検出するものとする。
【００１９】
この画像形成装置は、転写部材の表面の電位を測定する電位センサを備えているので、転写部材の表面の電位を確認した上でインピーダンスの検出を行うことができる。したがって、確実に転写部材の電位を一定にした条件でインピーダンスが検出され、適切に転写時の印加電圧を設定することができる。また、転写部材の電位が所定の範囲であることを検出した後、直ちにインピーダンスの検出を行うことができ、迅速かつ確実にインピーダンスの検出することが可能となる。
【００２０】
請求項７に係る発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、  前記インピーダンス検出装置は、装置が長時間駆動停止された後、前記像担持体が起動されて回転が安定したときに、インピーダンスの検出を行うものとする。
【００２１】
装置の駆動が長時間停止されていると、転写部材等に蓄積された電荷は散逸し、電位がゼロに近い状態となる。この状態で像担持体等の回転さえ安定していると、転写部のインピーダンスは転写部材の電位に影響をうけることなく検出され、転写時に印加する転写電圧を適切に設定することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、請求項１又は請求項２に記載の発明の一実施形態である画像形成装置を示す概略構成図である。
この画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成する４つの画像形成ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを備えており、これらの画像形成ユニット１０のそれぞれと対向するように無端ベルト状の中間転写体１１が支持され、周面が周回駆動されるものとなっている。画像形成ユニットが中間転写体１１と対向する位置の下流側には、転写ロール１２が中間転写体と対向するように配置されており、この２次転写部にはシートトレイ１３から搬送路１４を経て記録シートが搬送される。記録シートの搬送経路における２次転写部の下流側には、トナー像を加熱・加圧して記録シート上にトナー像を圧着する定着装置１５が設けられ、さらに下流側には、トナー像が定着された記録シートを収容する排紙トレイ１６が設けられている。一方、中間転写体１１の周回方向における２次転写部の下流側には、２次転写部で記録シートに転写されずに残留したトナー及び２次転写されないパッチを回収するために、該中間転写体１１と対向してクリーニング装置１７が設けられている。
【００２３】
上記画像形成ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄのそれぞれは、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム１を有しており、各感光体ドラム１の周囲に、該感光体ドラムの表面をほぼ一様に帯電する帯電装置２と、感光体ドラム表面にレーザー光を走査して静電潜像を書き込む光走査装置３と、感光体ドラム上に形成された潜像にトナーを選択的に転移させてトナー像を形成する現像装置４と、感光体ドラム１上のトナー像を中間転写体１１上に一次転写する転写帯電器５とを備えている。
【００２４】
上記中間転写体１１は、厚さが１０〜３００μｍ程度の樹脂フイルムからなるものであり、ポリイミドフィルム等が用いられる。また、トナー像を感光体ドラム１から中間転写体１１へ静電的に画像乱れなく転写するために、カーボンブラック等の導電性材料の粉体を混入し、体積抵抗率を１０１０Ωｃｍ程度に調整している。
【００２５】
上記中間転写体１１の内側には、駆動ロール２１と、転写部に配置された対向ロール２２と、支持ロール２３，２４，２５とが配置され、中間転写体１１はこれらに張架されて図中に示す矢印方向に周回移動するようになっている。
【００２６】
上記転写ロール１２は、上記対向ロール２２と対向する位置に設けられ、中間転写体１１を介して対向ロール２２に押圧されている。この転写ロール１２は、金属の芯材に導電性のゴム材で外周部を形成してロール状としたものであり、芯材は電気的に接地されている。導電性のゴム材からなる外周部は、周面に導電性板を接触させて芯材との間の抵抗値を測定したときに、１０５  Ω以上となるように製作されている。
【００２７】
一方、対向ロール２２には、図２に示すように電源装置１８が接続されており、対向ロール２２に印加する電圧及び電圧印加のタイミング等は電圧制御装置１９によって制御されるものとなっている。また、対向ロール２２に電圧を印加する回路には、電圧印加時の電流値を検知してインピーダンスを検出するインピーダンス検出装置２０が介挿されている。このインピーダンス検出装置２０の出力は電圧制御装置１９に入力され、電圧制御装置１９は検出されたインピーダンスに基づいて、転写部の電流値が適切となるように印加電圧を設定するものとなっている。
【００２８】
上記転写ロール１２には、除電部材として導電性材料からなる除電ブラシ３１が当接されており、接地されて転写ロール１２の表面の電荷を除去するようになっている。また、転写ロール１２と対向して転写ロール１２の表面の電位を検出する電位センサ３２が設けられており、出力は上記電圧制御装置１９に入力されるものとなっている。
【００２９】
次に、上記画像形成装置の動作と２次転写部への電圧印加による電流値及び転写ロール表面の電位について説明する。
中間転写体１１に対向して設けられた４つの画像形成ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄで、それぞれ、黒、イエロー、マゼンタ、シアンのトナー像が形成される。トナー像の形成は次のような工程により行われる。
感光体ドラム１がそれぞれ帯電装置２によりほぼ一様に帯電され、画像信号に応じてオンオフされるレーザービームが光走査装置３によって感光体ドラム１の周面上に走査されて静電潜像が形成される。各感光体ドラム１上の静電潜像は、それぞれ、黒、イエロー、マゼンタ、シアン色のトナーが入った現像装置４により現像され、各色トナー像が各感光体ドラム１上に形成される。
【００３０】
このようにして形成された各色トナー像は、順次、転写帯電器６により中間転写体１１上へ重ね合わせて転写され、中間転写体１１上に複数色のトナー像が重ね合わされたカラー画像が形成される。中間転写体１１上に形成された複数色のトナー像は、中間転写体１１が転写ロール１２と対向する位置で、シートトレイ１３から搬送された記録シートＰ上に転写され、定着装置１５を通過するときに加熱・加圧されて定着画像とされる。そして、トナー像が定着された記録シートＰは排紙トレイ１６へ排出される。
【００３１】
上記トナー像が記録シートＰに転写される２次転写部では、電源装置１８から対向ロール２２と転写ロール１２との間に転写電圧が印加される。そして、この２次転写部では、記録シートに転写するトナー像が到達する前から電圧の印加は開始されている。図３に示すように、まず正負両極の電圧が所定の時間ずつ交互に印加され（Ａ１工程）、転写ロール１２上に付着しているトナーが中間転写体１１上に転移される。その後、電圧が印加されることなく転写ロール１２及び中間転写体１１が周回し、除電ブラシ３１の接触により、転写ロール１２上の電荷が除去される（Ａ２工程）。
【００３２】
電位センサ３２により転写ロール１２の表面電位がほぼゼロ電位となったことが検知され、その検出結果が電圧制御装置１９に入力されると、インピーダンスの測定を行うための所定の基準電圧（例えば−１０００Ｖ）が電源装置１８から対向ロール２２に印加され、インピーダンス検出装置２０において転写部の電流値からインピーダンスが検出される（Ａ３工程）。そしてこの検出値に基づいてトナー像の転写時における転写電圧が決定される。
【００３３】
その後、インピーダンスの検出値を用いて定められた転写電圧が転写部に印加され、トナー像の記録シートへの転写が行われる（Ａ４工程）。なお、トナー像の転写工程（Ａ４工程）の前に、画像の位置合わせ又は濃度調整等のために中間転写体１２に転写されたパッチがある場合には、このパッチのクリーニング工程（図示しない）が行われる。また、トナー像の転写工程の前に、一時的に大きな電圧を転写部に印加し、転写ロールの表面電位を図３中に示す一点鎖線のように上昇させてもよい。このようにトナー像の転写初期に表面電位を上昇させることにより、複数枚の画像を連続して転写している間に、転写ロールの表面電位が変化して転写部の電流値が徐々に減少するのを防止することができる。
【００３４】
所定の枚数の画像形成及び転写が行われると、装置の温度等が変動し、転写ロール１２を構成する材料の特性値も変動する。このため画像形成を一端中止し、再度インピーダンスの検出を行う。このとき、電源装置１８から基準電圧を印加する前に、転写ロール１２と中間転写体１１を周回駆動し、除電ブラシ３１によって転写ロール１２の表面の電位を除去する（Ａ５工程）。そして、基準電圧を印加することによってインピーダンスを再度検出し、この検出値に基づいて次のトナー像の転写時に印加する転写電圧を設定する（Ａ６工程）。所定枚数の転写を行った後は、転写ロール１２の表面が、図３に示すように帯電しているが、除電ブラシ３１を当接して周回駆動することによって転写ロール１２の表面はほぼゼロ電位となる。したがって、基準電圧を印加してインピーダンスを検出するときは常にほぼ同じ電気的な条件が維持され、インピーダンスを適切に検出することができる。これによって転写電圧は適切に設定され、良好な２次転写が行われる。
【００３５】
次に、請求項３に記載の発明の一実施形態である画像形成装置における、２次転写部に印加される電圧と、転写ロールの表面電位について説明する。
図４は、この画像形成装置の２次転写部における電流値のモニタ結果と、転写ロール表面の電位の検出結果を画像形成工程を追って示すものである。
この画像形成装置では、装置の駆動開始とともに、２次転写部には正負の電圧が交互に所定時間ずつ印加され、転写ロール上にある正負いずれの極性に帯電したトナーも中間転写体上に転移し、クリーニング装置によって除去する。そして、トナーの転移後も所定時間が経過するまで交番する電圧の印加を継続し、転写ロールの表面電位を０Ｖ付近に収束させる（Ｂ１工程）。そして、表面の電位が所定の値になっていることを確認した後、所定の基準電圧を２次転写部に印加し、そのときに２次転写部で検出される電流値に基づいてインピーダンスが測定される（Ｂ２工程）。このインピーダンスに基づいてトナー像を転写するときの転写電圧が決定され、２次転写部に印加されてシートトレイから送り込まれる記録シートにトナー像の転写が行われる（Ｂ３工程）。
【００３６】
所定枚数についてトナー像の転写が行われると、一端トナー像の転写を停止し、再び正負の電圧を交互に印加し（Ｂ４工程）、転写ロールの表面の電位を除去した後、基準電圧を印加して２次転写部のインピーダンスが測定される（Ｂ５工程）。この検出値に基づいて転写電圧が再設定され、画像形成動作が再開されて中間転写体上で形成されたカラー画像が記録シート上に転写される（Ｂ６工程）。
【００３７】
このように所定枚数の転写が行われる毎にインピーダンスを検出して適正な転写電圧が設定されるとともに、インピーダンスの検出が転写ロールの帯電量に影響されることなく行われ、常に適切な転写電圧が設定される。したがって、多数枚の画像形成を行うような場合でも安定して良好な転写を行うことが可能となる。
【００３８】
また、上記画像形成装置では、所定の時間、正負の極性の電圧を交互に印加してから基準電圧を印加してインピーダンスを検出しているが、図５に示すように交番する電圧に代えて、一定の電圧を継続して所定時間印加し（Ｃ１工程）、その後に基準電圧を印加してインピーダンスを検出する（Ｃ２工程）こともできる。このように制御される画像形成装置は、請求項４又は請求項５に係る発明の一実施形態である。
なお、上記画像形成装置で、インピーダンスの検出に先だって２次転写部に印加する電圧は、トナー像を転写するときに印加する電圧と逆極性の電圧を印加するのが望ましい。例えば、負帯電のトナーを用いる場合、転写時には対向ロールに負極性の電圧を印加するが、基準電圧の印加前には正極性の電圧を印加する。
【００３９】
上記電圧を２次転写部に印加することによって転写ロールの表面電位は、印加電圧に対応して一定の電位に帯電され、安定する。このように転写ロールの表面電位を調整した後に基準電圧を印加してインピーダンスを検出することにより、インピーダンスの検出を常に同じ電気的状態で行うことができる。したがって、転写ロールのインピーダンスが温度の変化にともなって変動した場合等に、転写ロールの帯電状態に影響されることなく適切な転写電圧を設定することができる。
【００４０】
また、インピーダンスの検出に先だって印加する電圧を、トナー像の転写時に印加する転写電圧と逆の極性とすることによって、転写ロール等のインピーダンスの変動を顕著に検出することができる。
【００４１】
図６は、インピーダンスが異なる３つの転写ロール（抵抗値：８．１ｌｏｇΩ，８．５ｌｏｇΩ，８．９ｌｏｇΩ）について、転写ロールの表面電位と転写部で検出される電流値との関係を示す図である。
転写ロールの表面電位が正となるように帯電されている状態で、対向ロールに負の電圧を印加すると、転写ロールの表面電位が大きくなるにしたがって電流値（絶対値）は大きく観測され、逆に転写ロールの表面電位が負となるように帯電している場合は、その絶対値が大きくなるにしたがって観測される電流値は小さくなる。そして、転写ロールの表面が正に帯電し、その帯電電位が大きくなるほど転写ロールのインピーダンスの違いによる電流値の差が顕著に現れる。したがって、図５に示すように転写部にあらかじめ一定の電圧を印加し、転写ロールの表面を所定の電位に帯電させた状態でインピーダンスの検出を行うときに、転写ロールの表面を正に帯電させた状態としておくことにより、正確な値を得ることが可能となる。
【００４２】
また、上記のように転写部に電圧を印加すると、転写ロールの表面の電位は徐々に上昇し、やがて時間が経過しても帯電電位が変動しない飽和状態となる。このときの飽和表面電位と転写部に印加する電圧との関係を図７に示す。このような転写部への印加電圧と飽和表面電位との関係から、図５に示すような工程でインピーダンス検出前に転写部に印加する電圧を適切に定めることができる。
【００４３】
一方、図１に示す画像形成装置では、転写ロールに対向して電位センサを設け、転写ロールの表面電位をモニタしながら、基準電圧を印加してインピーダンスの検出を行うタイミングを設定することができる。しかし、図５に示すように所定の電圧を印加して転写ロールの表面電位を調整した後にインピーダンスの検出を行うときには、上記飽和表面電位とともに飽和表面電位に至るまでの時間（静定時間）をあらかじめ測定しておくことによって、電位センサを用いることなくインピーダンス検出のタイミングを適切に設定することができる。
【００４４】
図８は、３つのインピーダンスが異なる転写ロールについて、飽和表面電位とこの表面電位に至るまでの時間（静定時間）との関係を計測した結果を示すものである。この図に示されるように、転写ロールのインピーダンスが大きくなるほど、また、飽和表面電位が大きくなるほど飽和状態に至るまでの時間が大きくなっている。
【００４５】
以上に説明した実施の形態では、画像形成装置の起動時の他、所定枚数の画像の転写を行う毎に、転写ロールのインピーダンスを検出し、転写電圧の設定値を変更するものであるが、環境の変動による影響のみを転写電圧の設定値に反映させるときには、転写ロールの表面電位を強制的に所定の電位に設定することはせず、装置起動時のみにインピーダンスの検出及び転写電圧の設定を行うこともできる。つまり、装置が長時間使用されることなく放置された後、装置を起動するときに、中間転写体及び転写ロールの回転が安定すれば、直ちに基準電圧を転写部に印加してインピーダンスを検出する。装置が長時間駆動せずにおかれていると、転写ロールの電荷が散逸してほぼゼロ電位となっており、駆動後直ちにインピーダンスの検出を行うことによって、安定した状態でインピーダンスの検出ができる。
なお、このように転写電圧を設定する装置は、請求項７に係る発明の一実施形態である。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明に係る画像形成装置では、像担持体と対向するように配置された転写部材の表面電位が所定の値となったときに、転写部のインピーダンスを検出するので、検出の時期に関わらず、電気的にほぼ同じ条件でインピーダンスが検出される。このため、検出値の信頼性が向上し、この検出値に基づいて転写部に印加する転写電圧が設定されるので、転写電圧は常に適切に設定され、良好な転写が行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の２次転写部の構成を示す概略図である。
【図３】図１に示す画像形成装置の２次転写部における電流値のモニタ結果と転写ロールの表面電位の検出結果を画像形成工程を追って示す図である。
【図４】２次転写部における電流値のモニタ結果と転写ロールの表面電位の検出結果の他の例を示す図である。
【図５】２次転写部における電流値のモニタ結果と転写ロールの表面電位の検出結果の他の例を示す図である。
【図６】インピーダンスの異なる３つの転写ロールについて、転写ロールの表面電位とモニタ電流値との関係を示す図である。
【図７】インピーダンスの異なる３つの転写ロールについて、転写部への印加電圧と飽和表面電位との関係を示す図である。
【図８】インピーダンスの異なる３つの転写ロールについて、転写ロールの飽和表面電位と静定時間との関係を示す図である。
【図９】従来の画像形成装置における転写部の構成を示す概略図である。
【図１０】従来の画像形成装置における２次転写部の電流値のモニタ結果と転写ロールの表面電位の検出結果を画像形成工程を追って示す図である。
【符号の説明】
１    感光体ドラム
２    帯電装置
３    光走査装置
４    現像装置
５    転写帯電器
１０    画像形成ユニット
１１    中間転写体
１２    転写ロール
１３    シートトレイ
１４    搬送路
１５    定着装置
１６    排紙トレイ
１７    クリーニング装置
１８    電源装置
１９    電圧制御装置
２０    インピーダンス検出装置
２１    駆動ロール
２２    対向ロール
２３，２４，２５    支持ロール
３１    除電ブラシ
３２    電位センサ
【図１】
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【図２】
2005004073.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005004073.tif 000006
【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】
2005004073.tif 000011
【図１０】
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