(57)【要約】【課題】より幅広い抵抗範囲に属する転写材に対し、高い転写効率でトナー像を転写可能とすること。【解決手段】画像形成装置において、トナー像を担持する転写ベルト１０と、転写ベルト１０と共に転写材を挟み込む２次転写ローラ１３と、２次転写ローラ１３に転写バイアス電圧を印加する電源回路４３と、転写材への転写処理の開始後に、電源回路４３から該転写材に流れる転写電流を検出する電流センサ４４と、電流センサ４４で検出された転写電流値に基づき転写電流の上限値を設定した後、該電流センサ４４から転写電流値をさらに取得して、転写中の転写電流値が該上限値を超過しないように、電源回路４３で生成される転写バイアス電圧を制御する制御手段１８と、を備えている。【選択図】図３
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【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、
前記像担持体と共に転写材を挟み込む転写部材と、
前記転写部材に転写バイアス電圧を印加する電圧印加手段と、
前記転写材への転写処理の開始後に、前記電圧印加手段から該転写材に流れる転写電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段で検出された転写電流値に基づき転写電流の上限値を設定した後、該電流検出手段から転写電流値をさらに取得して、転写中の転写電流値が該上限値を超過しないように、前記電圧印加手段で生成される転写バイアス電圧を制御する制御手段と、を備える、画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段が転写電流の上限値を決定するために、前記電流検出手段は、前記転写材への転写開始後に、前記転写材においてトナー画像が無い部分に流れる転写電流を検出する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段が転写電流の上限値を決定するために、前記電流検出手段は、前記転写材への転写開始後に、前記転写材の先端部分に流れる転写電流を検出する、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成装置は、前記転写部材の下流側に設けられ、前記転写処理済みの転写部材から静電気を取り除く分離除電手段を、さらに備え、
前記転写材の先端部分は、前記転写処理済の転写材の先端が前記分離除電手段に差し掛かるまでの範囲である、請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体と共に転写材を挟み込む転写部材と、
前記転写部材に転写バイアス電圧を印加する電圧印加手段と、
前記転写材への転写処理の開始後に、前記電圧印加手段から該転写材に流れる転写電流を検出する第１の電流検出手段と、
前記転写部材の上流側に設けられ、グランドに接続された転写前ガイド部材と、
前記転写前ガイド部材から前記グランドに流れるガイド電流を検出する第２の電流検出手段と、
前記第１及び前記第２の電流検出手段から転写電流及びガイド電流を取得して、該転写電流と該ガイド電流との減算値に基づき、該減算値の上限値を設定する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記減算値の上限値を決定した後、前記第１及び前記第２の電流検出手段から転写電流及びガイド電流をさらに取得して、転写中の減算値を導出し、該転写中の減算値が該上限値を超過しないように、前記電圧印加手段で生成される転写バイアス電圧を制御する、画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段が減算値の上限値を決定するために、前記第１の電流検出手段は、前記転写材への転写開始後に、前記転写材においてトナー画像が無い部分に流れる転写電流を検出する、請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段が減算値の上限値を決定するために、前記第１の電流検出手段は、前記転写材への転写開始後に、前記転写材の先端部分に流れる転写電流を検出する、請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記画像形成装置は、前記転写部材の下流側に設けられ、前記転写処理済みの転写部材から静電気を取り除く分離除電手段を、さらに備え、
前記転写材の先端部分は、前記転写処理済の転写材の先端が前記分離除電手段に差し掛かるまでの範囲である、請求項７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、トナー像を担持する像担持体と共に転写材を挟み込んで、該トナー画像を該転写材に転写する転写部材を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用した画像形成装置では、印刷処理において、色毎のトナー画像が、像担持体の一例としての転写ベルト上で重なり合うように転写され（１次転写）、合成トナー画像が形成される。合成トナー画像は、転写ベルトと、転写部材の一例としての２次転写ローラとの間のニップ（以下、転写ニップという）にて転写材へ転写（２次転写）される。ここで、転写材の種別としては、例えば、普通紙、ＯＨＰフィルム、厚紙等がある。
【０００３】
２次転写時、２次転写ローラには転写バイアス電圧が印加される。以下、転写バイアス電圧の制御方法として、例えば特許文献１に記載のものを、要約して説明する。
【０００４】
画像形成装置では、ウォームアップ時のように、転写材が転写ニップに挟まっていない時（以下、非転写時という）に、例えば定電流制御が行われる。定電流制御において、２次転写ローラには、電源からの電圧が印加される。電流計は、電源から２次転写ローラへの電流（以下、転写電流という）を検出する。また、制御部は、電源の出力電圧を随時モニタしている。制御部は、電流計の検出値が一定値Ｉｃｃ（例えば２０μＡ）となる、電源の電圧値Ｖｏｕｔを保持する。
【０００５】
また、画像形成装置において、記憶部には、複数の第１のテーブルが予め保持される。第１のテーブルは例えば転写材種別ごとに用意される。また、第１のテーブルのそれぞれには、絶対湿度の範囲毎に、転写バイアス電圧の算出式が記録される。この算出式は、実験等に基づき予め作成される。
【０００６】
制御部は、転写バイアス電圧を決定する際、まず、今回の印刷処理で用いられる転写材の種別やサイズ（少なくとも転写材の幅）の情報を受け取る。具体的には、これら情報は、画像形成装置の操作パネル（図示せず）をユーザが操作して、印刷開始ボタンの押下前に入力される。制御部は、これら情報を含む印刷コマンドを操作パネルから受け取る。
【０００７】
また、制御部は、２次転写ローラの周囲の絶対湿度を、周知の方法で導出する。制御部は、第１のテーブルを参照して、転写材種別及び絶対湿度の組み合わせから算出式を特定し、現在保持する電圧値Ｖｏｕｔを代入して、転写バイアス電圧を算出する。
【０００８】
この後、例えば画像形成装置に備わるスキャナが、ユーザによりセットされた原稿画像を読み取り、制御部は、読み取られた原稿画像を表す画像データを取得する。
【０００９】
また、記憶部には、複数の第２のテーブルが予め保持される。第２のテーブルは、例えば転写材種別及びカバレッジの組みごとに用意される。ここで、カバレッジとは、転写材上で印刷可能な領域に対する、合成トナー画像が占める領域（以下、トナー領域という）の割合である。第２のテーブルのそれぞれには、転写材の幅及び絶対湿度の組み合わせ毎に、少なくとも転写電流の上限値が記録される。この上限値は、実験等に基づき予め求められている。
【００１０】
制御部は、転写電流の上限値を決定する際、まず、取得した画像データを解析してカバレッジを特定する。制御部は、転写材種別及びカバレッジの組み合わせから、今回の２次転写で使用する第２のテーブルを特定した後、絶対湿度と転写材の幅の組み合わせに基づき、特定した第２のテーブルから転写電流の上限値を読み出す。
【００１１】
前述の通り、転写ベルト上には合成トナー画像が担持されている。また、２次転写ローラには、転写バイアス電圧が電源によって印加される。転写ベルト上の合成トナー画像は、転写ニップに導入された転写材へ転写される（２次転写）。以上の「非転写時の定電流制御」から「転写バイアス電圧の導出・印加」へと至る動作は、周知のＡＴＶＣ（Ａｃｔｉｖｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）と同様である。
【００１２】
２次転写中、電流計は転写電流を検出し続けている。もし決定した上限値を電流計の検出値が超えると、制御部は、上限電流制御を行って、２次転写ローラへの転写バイアス電圧を徐々に変更する。これによって、転写電流値を上限値以下に収める。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００８−２７５９４６号公報（図２〜図５等を参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
特許文献１に記載の画像形成装置によれば、上限電流制御が行われ、これによって、様々な抵抗値を有する転写材に、像担持体上のトナー像を高い転写効率で転写することが可能となる。しかしながら、転写材のサプライヤーにおいて抵抗値は必ずしも管理されている訳ではなく、グローバル市場には、国内市場を流通する転写材と比較して、著しく抵抗値が小さい転写材が流通している。したがって、画像形成装置には、この種の転写材にも高転写効率でトナー画像を転写することが求められる。
【００１５】
それゆえに、本発明の目的は、より幅広い抵抗範囲に属する転写材に、高い転写効率でトナー像を転写可能な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】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明の第１の局面に係る画像形成装置は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と共に転写材を挟み込む転写部材と、前記転写部材に転写バイアス電圧を印加する電圧印加手段と、前記転写材への転写処理の開始後に、前記電圧印加手段から該転写材に流れる転写電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段で検出された転写電流値に基づき転写電流の上限値を設定した後、該電流検出手段から転写電流値をさらに取得して、転写中の転写電流値が該上限値を超過しないように、前記電圧印加手段で生成される転写バイアス電圧を制御する制御手段と、を備える。
【００１７】
また、本発明の第２の局面に係る画像形成装置は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と共に転写材を挟み込む転写部材と、前記転写部材に転写バイアス電圧を印加する電圧印加手段と、前記転写材への転写処理の開始後に、前記電圧印加手段から該転写材に流れる転写電流を検出する第１の電流検出手段と、前記転写部材の上流側に設けられ、グランドに接続された転写前ガイド部材と、前記転写前ガイド部材から前記グランドに流れるガイド電流を検出する第２の電流検出手段と、前記第１及び前記第２の電流検出手段から転写電流及びガイド電流を取得して、該転写電流と該ガイド電流との減算値に基づき、該減算値の上限値を設定する制御手段と、を備えている。前記制御手段は、前記減算値の上限値を決定した後、前記第１及び前記第２の電流検出手段から転写電流及びガイド電流をさらに取得して、転写中の減算値を導出し、該転写中の減算値が該上限値を超過しないように、前記電圧印加手段で生成される転写バイアス電圧を制御する。
【発明の効果】
【００１８】
上記の通り、第１の局面では、転写材への転写電流の実測値に基づき転写電流の上限値を決定する。２次転写中、転写電流は、決定した上限値以下に収まるように制御される。また、第２の局面では、転写電流からガイド電流を減算した値に基づきこの減算値の上限値を決定する。２次転写中、減算値が、上限値以下に収まるように制御される。これにより、従来よりもさらに広い抵抗範囲（著しく小さな抵抗値を含む）に属する転写材に対しても、高い転写効率でトナー像を転写材に転写することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】上限値毎で転写材抵抗値を変化させて得られる印刷画像の評価結果を示す図である。
【図１Ｂ】転写材抵抗値毎で上限電流制御が奏効する転写電流上限値を示す図である。
【図２】本発明の各実施形態に係る画像形成装置の内部構成を示す模式図である。
【図３】第１の実施形態における２次転写ローラの周辺構成を示す模式図である。
【図４】第１の実施形態における画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】ＡＴＶＣにおける定電流制御を示す模式図である。
【図６】転写バイアス電圧の算出処理を示す模式図である。
【図７】転写電流の上限値の導出処理を示す模式図である。
【図８】第２の実施形態における２次転写ローラの周辺構成を示す模式図である。
【図９】第２の実施形態における画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】ブルーベタ画像における転写電流の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（基本コンセプト）
本発明の各実施形態を説明する前に、まず、各実施形態の基本的なコンセプトについて説明する。本願発明者は、「特許文献１の上限電流制御を実際の画像形成装置（実機）に搭載し、転写電流の上限値毎に、互いに異なる抵抗値の転写材への２次転写処理を実行させる」という実験を行った。
【００２１】
ここで、転写材の抵抗値は、周知のＡＴＶＣによる転写バイアス電圧（一定値）を転写ローラに印加した状態で、白ベタ画像の転写中に転写材の先端部分に流れる転写電流値（以下、白ベタ転写電流という）で代用される。転写材の抵抗値は、転写電流値が大きいほど小さくなる。なお、白ベタ画像を用いる理由については後述する。
【００２２】
以下に、具体的な実験環境を示す。
・実機の電源に含まれるトランスの最大電流：５００［μＡ］．
・転写電流の上限値：１００、２００、３００、４００、５００［μＡ］の５種類．
・白ベタ画像の転写電流（転写材の抵抗値）：１００〜５００［μＡ］． 
・印刷環境：高湿環境（例えば、ＨＨ環境（３０［℃］  ８５［％ＲＨ］））．
・転写材の幅：２９７［ｍｍ］
【００２３】
また、図１Ａに、上記実験で得られた印刷画像の評価結果を示す。図１Ａにおいて、最上段の行には転写電流の上限値が、左端の列には転写材の抵抗値として代用される白ベタ転写電流値が示される。図１Ａには、転写電流の上限値及び転写材の抵抗値の組み合わせ毎に、印刷画像の評価が示されている。本実施形態では、印刷画像の評価は、例えば、現像処理で使用されたトナー重量に対する、転写材に転写されたトナー重量の比率（つまり、転写効率）に基づき行われる。評価レベルは、ＡＡ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの５段階とする。ＡＡが最高評価で、以下、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順に続く。また、ＡＡ及びＡが、印刷画像の品質として「適格」を表し、それ以外は「不適格」を表すとする。以下、例示的に、上限値が１００、３００、５００［μＡ］の場合における、上限電流制御の効果について説明する。
【００２４】
例えば、上限値が１００［μＡ］と設定された場合、上限電流制御は、転写電流値が１００［μＡ］以上で働き（破線の矢印α１を参照）、白ベタ転写電流が約６７［μＡ］以上約２３３［μＡ］未満の範囲（一点鎖線の矢印β１を参照）と、約２６７以上約３００［μＡ］未満の範囲（一点鎖線の矢印β２を参照）とに属する転写材には奏効することが判明した。しかし、約２３３以上約２６７［μＡ］未満の範囲と、約３００以上約５００［μＡ］未満の範囲の抵抗値では奏効しないことが判明した。特に、白ベタ転写電流が約３３３［μＡ］以上（左下がりのハッチングを付けた範囲）では、上限電流制御に起因する転写バイアス電圧不足と考えられる転写不良がみられた。
【００２５】
また、例えば上限値が３００［μＡ］の場合、上限電流制御は、３００［μＡ］以上の範囲で働き、約２３３［μＡ］以上約３００［μＡ］未満の範囲と、約４００［μＡ］以上約４３３［μＡ］未満の範囲と、約４６７［μＡ］以上約５００［μＡ］未満の抵抗値を有する転写材には奏効しないことが判明した。
【００２６】
また、上限値が５００［μＡ］と設定された場合、上限電流制御は働かない。上記の通り、トランスの最大電流が５００［μＡ］であり、それを超える電流は２次転写ローラへと流れないからである。したがって、この場合、実機では、ＡＴＶＣのみが実行されているに等しく、約２３３［μＡ］以上約５００［μＡ］未満（右下がりのハッチングを付けた範囲）に属する抵抗値の転写材では、過電圧による転写効率の低下がみられ、印刷画像の品質が不適格となることが判明した。
【００２７】
上記の実験結果からは、上限電流制御は、ＡＴＶＣだけの場合（つまり上限値が５００［μＡ］の場合）と比較して、より広い抵抗範囲の転写材に対し奏効することが理解される。その一方で、上記の実験結果から、転写電流の上限値毎に、上限電流制御が有効な抵抗範囲は異なることが判明し、従来の上限電流制御のように、実際の転写材に流れる転写電流を検出せずに上限値を決める方法では、さらに広い抵抗範囲の転写材に高品質な画像を印刷することは極めて難しいことも判明した。
【００２８】
上記の実験結果をさらに検討すると、図１Ｂにおいて点線の楕円γに示すように、転写材の抵抗値ごとに、高品質な画像を印刷可能な転写電流の上限値が存在することも判明した。例えば、図示した例では、転写電流の上限値を、白ベタ転写電流×１．０とすることで、高い抵抗値から極めて低い抵抗値の転写材Ｓに対して有効に上限電流制御を働かせることが可能となる。以上のことから、以下の各実施形態の画像形成装置は、転写材の抵抗値（転写材に流れる転写電流値）の実測結果に基づき、適切な転写電流の上限値を決定し、これによって、従来よりも広い抵抗範囲の転写材に対し高品質な画像を印刷可能とする。
【００２９】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置について、図２〜図７を参照して説明する。本明細書の添付図面において、参照符号の後に続くアルファベット大文字のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、イエロー、マゼンタ、シアン、黒を表す添え字である。例えば、感光体ドラム４Ｙは、イエロー用の感光体ドラム４を意味する。
【００３０】
（画像形成装置の構成）
図２において、画像形成装置１は、電子写真方式及びタンデム方式を採用したカラープリンタ等であり、印刷ユニット２、供給ユニット１４、ＣＰＵ等で構成される制御手段１８、排出トレイ２０、スキャナ２１及び操作パネル２２を備える。
【００３１】
スキャナ２１は、ユーザによりセットされた原稿画像を読み取り、原稿画像をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色で表す画像データを生成する。制御手段１８は、このＲＧＢの画像データを、原稿画像をＹＭＣＫで表す画像データに変換する。
【００３２】
操作パネル２２は、ユーザによる操作に従って、制御手段１８に対し各種情報及びコマンドを出力する。
【００３３】
供給ユニット１４は、供給トレイ１５及び供給ローラ１６を含む。供給トレイ１５には、未印刷の転写材Ｓが複数枚積載される。供給ローラ１６は、供給トレイ１５に載置された転写材を一枚ずつ取り出して、下流の転写ニップＮ１に向けて送り出す。
【００３４】
印刷ユニット２は、各色用の作像ユニット３３、露光装置３、各色用の１次転写ローラ８、転写ベルト１０、駆動ローラ１１、従動ローラ１２、２次転写ローラ１３、クリーニングブレード１７及び定着装置１９を含む。また、各色用の作像ユニット３３は、感光体ドラム４、帯電器５、現像装置７及びクリーナー９を含む。
【００３５】
帯電器５は、感光体ドラム４の周面を帯電させる。露光装置３は、ＹＭＣＫの画像データを制御手段１８から受け取り、各色用の画像データで変調された光ビームＢを内蔵の光源により生成する。各色の光ビームＢは、副走査方向に回転する対応色の感光体ドラム４の周面に、主走査方向に沿って照射される。これにより、色毎に、感光体ドラム４の周面には静電潜像が形成される。各色の現像装置７は、対応する感光体ドラム４の周面上にトナーを供給して、該感光体ドラム４の周面に対応色のトナー画像を形成する。
【００３６】
各色の１次転写ローラ８は、対応する感光体ドラム４上のトナー画像を、駆動ローラ１１と従動ローラ１２とに張り渡された転写ベルト１０に転写して、各色のトナー画像を重ね合わせた合成トナー画像を転写ベルト１０上に生成する。転写ベルト１０は、トナー画像を担持する像担持体の一例であり、例えばポリイミドにより作製される。
【００３７】
駆動ローラ１１は、図示しないモータにより回転させられ、転写ベルト１０を図２の矢印δの方向に駆動する。したがって、駆動ローラ１１の表面は、ゴム又はウレタンなど、摩擦係数が大きい材料で形成されることが好ましい。
【００３８】
２次転写ローラ１３は、転写部材の一例であり、合成トナー画像を転写材Ｓへ転写させるために、転写ベルト１０と当接することで転写ニップＮ１を形成する。本実施形態では、転写ニップＮ１の長さを２［ｍｍ］とする。２次転写ローラ１３は、転写ベルト１０と共に、前述の供給ローラ１６から搬送されてくる転写材Ｓを転写ニップＮ１にて挟み込む。２次転写ローラ１３は、例えばイオン導電性材料やウレタンゴムで作製される。イオン導電性材料は、例示的には、ニトリルゴム（ＮＢＲ）である。
【００３９】
合成トナー画像は、転写ベルト１０が駆動させられることにより転写ニップＮ１の位置まで搬送される。２次転写ローラ１３には、転写バイアス電圧が印加されており、合成トナー画像は、該転写バイアス電圧により２次転写ローラ１３側へと引き寄せられ、転写ニップＮ１に導入された転写材Ｓに転写される（２次転写処理）。２次転写処理済みの転写材Ｓは、転写ニップＮ１から定着装置１９に向けて送り出される。
【００４０】
定着装置１９は、転写ニップＮ１からの転写材Ｓが導入されると、該転写材Ｓを加熱・加圧して、合成トナー画像を転写材Ｓに定着させる（定着処理）。定着処理済の転写材Ｓは、印刷物として、排出トレイ２０に排出され載置される。
【００４１】
（転写ニップの周辺構成）
図３には、上述の転写ベルト１０、駆動ローラ１１及び２次転写ローラ１３の周辺構成として、少なくとも、２個一対のレジストローラ４１、転写前ガイド４２、第１の電圧印加手段の一例としての転写用電源回路４３、電流検出手段の一例としての電流センサ４４、分離除電手段の一例としての分離除電針４５、及び、除電用電源回路４６が設けられる。また、前述の制御手段１８は、電源回路４３及び電流センサ４４と電気的に接続されており、記憶手段４７に予め保持された関係式（後述）を用いて、ＡＴＶＣ及び上限電流制御を行う。
【００４２】
２個一対のレジストローラ４１は互いに当接し合って、レジストニップＮ２を形成する。転写前ガイド４２は、金属又は樹脂により作製され、レジストニップＮ２と転写ニップＮ１との間に設けられる。転写前ガイド４２により、予め定められた長さＬ１の搬送経路が形成される。
【００４３】
電源回路４３は、２次転写ローラ１３と電源供給ラインにより接続されており、制御手段１８により設定された値の電圧（典型的には、転写バイアス電圧）を該ローラ１３に印加する。また、電流センサ４４は、上記電源供給ラインに流れる電流（転写電流）を検出する。
【００４４】
分離除電針４５は、転写ニップＮ１の下流側に、該転写ニップＮ１から所定距離Ｌ２（例えば２［ｃｍ］）だけ離れた位置に配置される。また、電源回路４６は、分離除電針４５に接続される。分離除電針４５は、電源回路４６からの印加電圧により、転写ニップＮ１から送り出された転写材Ｓ上の静電気を取り除く。
【００４５】
記憶手段４７は、印刷条件ごとに、転写電流の上限値と白ベタ転写電流との関係式を記憶している。ここで、印刷条件は、本実施形態では例示的に、転写ニップＮ１の周囲の温度及び湿度（つまり絶対湿度）、転写材Ｓの幅である。例えば、周囲温度及び周囲湿度が３０［℃］及び８５［％ＲＨ］で、転写材Ｓの幅が２９７［ｍｍ］の印刷条件の場合に適用される関係式は、前述したとおり、転写電流の上限値＝白ベタ転写電流×１．０とする（図１Ｂを参照）。
【００４６】
なお、本実施形態では、説明の便宜上、上記印刷条件下で適用される関係式のみを例示するが、実際の記憶手段４７には様々な印刷条件における関係式が保持される。
【００４７】
（画像印刷処理（ＡＴＶＣ・上限電流制御））
以下、図４のフローチャートを参照して、画像形成装置１の動作を詳細に説明する。
【００４８】
画像印刷処理において、制御手段１８は、非転写時に、ＡＴＶＣにより転写バイアス電圧の初期値を求める（Ｓ１０１）。Ｓ１０１における各部の動作は、特許文献１で詳説されているため、ここでは要点のみの説明にとどめる。制御手段１８は、図５に示すように、２次転写ローラ１３と転写ベルト１０とを当接させた状態で定電流制御を行う。定電流制御において、制御手段１８は、電流センサ４４が所定の一定電流値Ｉｃｃ（例えば、２０μＡ）を検出するように、電源回路４３からの出力電圧を調整する。制御手段１８は、電源回路４３の出力電圧を随時モニタしており、電流センサ４４の検出値が一定電流値Ｉｃｃの場合の出力電圧値Ｖｏｕｔを保持する。制御手段１８は、予め定められた期間中、定電流制御を実行して、複数の出力電圧値Ｖｏｕｔを保持し、その平均値を算出する。
【００４９】
また、ユーザは、スキャナ２１（図２を参照）に原稿をセットした後、操作パネル２２を操作して、今回の印刷処理で用いられる転写材Ｓのサイズ及び種別を入力する。入力完了後、ユーザは、操作パネル２２に含まれる印刷開始ボタンを押下する。これにより、操作パネル２２からは、ユーザの入力情報を含む印刷コマンドが制御手段１８に送信される。こうして、制御手段１８は、今回の印刷処理に用いられる転写材Ｓのサイズ及び種別の情報を取得する。
【００５０】
制御手段１８は、さらに、転写ニップＮ１の周囲に配置された温度センサや湿度センサ（図示せず）の検出値に基づき絶対湿度を、周知の方法で算出する。
【００５１】
ここで、記憶手段４７には、前述の関係式の他にも、転写材Ｓの種別ごとに、周囲の絶対湿度に対応する転写バイアス電圧Ｖｔが記述されたテーブルが予め保持される。この転写バイアス電圧Ｖｔは、次式（２）で表されている。
【００５２】
Ｖｔ＝ａ×Ｖｏｕｔ＋ｂ  …（２）
ここで、Ｖｏｕｔは、本実施形態では、出力電圧値の平均値である。また、比例係数ａ及びオフセットｂは、複数の印刷条件（典型的には、転写材種別や絶対湿度）の下で事前に行った実験結果から決定される。例えば、テーブルＴの最上欄の数式（Ｖｔ＝Ｖｏｕｔ＋１１００）を代表的に説明すると、この数式は、転写材種別が普通紙で、絶対湿度Ａ［ｇ／ｍ３  ］が０≦Ａ＜３の場合に用いられる。また、この数式において、比例定数ａは１で、オフセットｂは１１００である。
【００５３】
制御手段１８は、現時点で、転写材Ｓの種別、転写ニップＮ１の周囲の絶対湿度、及び平均値Ｖｏｕｔの平均値を保持している。これらの情報に基づき、制御手段１８は、図６に示すように、記憶手段４７から印刷条件に合った転写バイアス電圧の算出式を特定する。制御手段１８は、特定した算出式に出力電圧値Ｖｏｕｔの平均値を代入して、転写バイアス電圧Ｖｔを求める。その後、電源回路４３は、制御手段１８の制御下で、転写バイアス電圧Ｖｔを２次転写ローラ１３に印加させる。制御手段１８は、転写バイアス電圧Ｖｔを実質的に維持するよう定電圧制御を行う。以上でＳ１０１での各部の動作説明を終了する。
【００５４】
再度、図４を参照する。Ｓ１０１の終了後、Ｓ１０２において、未印刷の転写材ＳがレジストニップＮ２に突き当てられ、制御手段１８による２次転写のタイミング制御の下、レジストニップＮ２からは転写材Ｓが搬送速度Ｖｓで転写ニップＮ１に向けて送り出される。転写材Ｓは、転写前ガイド４２で形成される搬送経路を案内され、転写ニップＮ１に導入され、２次転写が開始される。
【００５５】
また、制御手段１８は、転写ニップＮ１からの転写材Ｓの送出時を基準として時間をカウントする。また、搬送速度Ｖｓ及び搬送経路長Ｌ１（図３を参照）から、転写材Ｓの先端部分の余白部分（例えば、約５［ｍｍ］）が転写ニップＮ１に到達し通過する時間が分かる。制御手段１８は、２次転写が始まると、時間のカウント値から、転写ニップＮ１に転写材Ｓの余白部分が挟まっているか否かを判断する（Ｓ１０３）。
【００５６】
Ｓ１０３でＹｅｓと判断すると、制御手段１８は、電流センサ４４から転写電流の検出値を取得する（Ｓ１０４）。この時、転写ニップＮ１には、転写材Ｓの余白部分が挟まっているので、Ｓ１０４で取得される検出値は、前述の白ベタ転写電流の値となる。
【００５７】
次に、制御手段１８は、図７に示すように、記憶手段４７にアクセスして、現在の印刷条件に合った転写電流の上限値と白ベタ転写電流との関係式を特定し、この関係式にＳ１０４で検出した白ベタ転写電流値を代入して転写電流の上限値を求める（Ｓ１０５）。例えば、周囲温度及び周囲湿度が３０［℃］及び８５［％ＲＨ］で、転写材の幅が２９７［ｍｍ］の場合には、転写電流の上限値＝白ベタ転写電流×１．０という関係式が特定される。また、Ｓ０１４で検出した白ベタ転写電流が１００［μＡ］であれば、転写電流の上限値は１００［μＡ］とされる。
【００５８】
Ｓ１０５が終わると、２次転写における上限電流制御が行われる。具体的には、制御手段１８は、電流センサ４４から転写電流値を取得し（Ｓ１０６）、転写中の転写電流が前述の上限値を超過しているかどうかを判断する（Ｓ１０７）。ＮＯであれば、制御手段１８は、高効率での２次転写が可能であるとみなし、次に、２次転写の終了タイミングか否かを判断する（Ｓ１０８）。逆に、Ｓ１０７でＹＥＳと判断すると、制御手段１８は、定電流制御を行って、電流センサ４４の検出値が転写電流の上限値以下になるように、転写バイアス電圧Ｖｔを調整し（Ｓ１０９）、その後、Ｓ１０８を行う。以上のＳ１０６以降の一連の処理はＳ１０８でＹＥＳと判断されるまで、繰り返される。
【００５９】
（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る画像形成装置は、第１の実施形態のものと比較すると、転写ニップＮ１の周辺構成が相違する点で相違する。それ以外の構成に相違点は無い。それゆえ、第２の実施形態において、第１の実施形態に相当する構成には同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。
【００６０】
（転写ニップの周辺構成）
図８は、第２の実施形態に係る画像形成装置１における転写ニップＮ１の周辺構成を示す模式図である。図８の周辺構成は、図３の周辺構成と比較すると、転写前ガイド４２が抵抗４８を介してグランドで接続される点と、第２の電流検出手段の一例としての電流センサ４９が設けられている点とで相違する。それ以外に、両図の周辺構成に相違点は無い。それゆえ、図８において、図３に示す構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。なお、電流センサ４４は、本実施形態では、第１の電流検出手段の一例となる。
【００６１】
第１の実施形態で説明したように、転写材Ｓは、転写前ガイド４２を案内された後、転写ニップＮ１に導入される。したがって、電源回路４３からの全電流（転写電流）が転写材Ｓを通じて駆動ローラ１１側のグランドに流れるわけではなく、その一部は、ガイド電流として、転写材Ｓを通じて転写前ガイド４２に流れ、最終的に転写前ガイド４２側のグランドに流れ込む。したがって、上限値制御は、第１の実施形態とは異なり、転写電流からガイド電流を差し引いた差分電流に基づき行われることになる。
【００６２】
このような形態の画像形成装置１においても、図１Ａ及び図１Ｂを参照して説明した実験と同様の実験が予め行われる。その結果、例えば、差分電流の上限値を、白ベタ転写電流×１．４とすることで、高い抵抗値から極めて低い抵抗値の転写材Ｓに対して有効に上限電流制御を働かせることが可能となることが判明した。
【００６３】
図９は、第２の実施形態に係る画像形成装置１の動作を示すフローチャートである。図９は、図４と比較すると、Ｓ１０４〜Ｓ１０６に代えてＳ２０１〜Ｓ２０３を備える点で相違する。それ以外に両フローチャートに相違点は無い。それゆえ、図９において、図４に示すステップに相当するものには同一のステップ番号を付け、それぞれの説明を省略する。
【００６４】
Ｓ２０１において、制御手段１８は、電流センサ４４，４９から転写電流値及びガイド電流値を取得して、差分電流値を導出する。次に、Ｓ２０２において、制御手段１８は、差分電流の上限値を、白ベタ転写電流×１．４とする。また、このように差分電流の上限値を決定した後、Ｓ２０３において、制御手段１８は、電流センサ４４から転写中の転写電流値を取得し、さらに、電流センサ４９から、現在のガイド電流値を取得した後、転写中の差分電流値を導出する。以降、制御手段１８は、転写中の差分電流値が上限値を超過しないよう、定電流制御を行う。
【００６５】
（第１及び第２の実施形態の作用・効果）
以上説明したように、第１の実施形態によれば、白ベタ転写電流（転写材Ｓの抵抗値）毎に、高品質な画像を印刷可能な転写電流の上限値が実験により求められ、記憶手段４７に前もって記憶させておく。制御手段１８は、２次転写の開始直後に、転写材Ｓの白ベタ転写電流（つまり、転写材Ｓの抵抗値）を検出し、検出した転写材Ｓの抵抗値に合った転写電流の上限値を決定する。制御手段１８は、上限値制御において、電流センサ４４で検出される転写電流が上限値を超えないように定電流制御を行う。このような定電流制御の下で、転写材Ｓには、合成トナー画像が２次転写されていくため、極めて低い抵抗値を含む広範な抵抗範囲に属する転写材に対し、良好な転写効率で合成トナー像を転写材に転写することが可能となる。
【００６６】
また、第２の実施形態によれば、転写前ガイド４２に流れるガイド電流を考慮しつつ、差分電流に対して定電流制御を行うことにより、極めて低い抵抗値を含む広範な抵抗範囲に属する転写材に対し、良好な転写効率で合成トナー像を転写材に転写することが可能な画像形成装置を提供することが可能となる。
【００６７】
また、各実施形態では、転写材Ｓの抵抗値は、白ベタ転写電流値で代用している。白ベタ画像を用いた理由は、以下の通りである。２次転写中の転写材Ｓの抵抗値は、転写されるトナー量に依って変動する。ここで、図１０は、ブルーのベタ画像を２次転写中における転写電流の測定結果を示す。図１０において、約５０［ｍｓ］までの間、転写材Ｓの先端の白ベタ部分が転写ニップＮ１に挟まれている。この時間帯では、転写電流値の最大値は約２６０［μＡ］である。そして、約５０［ｍｓ］〜約８５０［ｍｓ］の間に、ブルーのベタ画像が転写材Ｓに転写される。この時間帯では、転写電流値の最大値は約７０［μＡ］である。図８の例では、トナー量に依って転写電流値は約７０［μＡ］〜約２６０「μＡ」の範囲で変動する。それゆえ、実験で使用された転写材Ｓと、実際の印刷処理で使用される転写材Ｓにおいても、トナー量の条件は一致している必要がある。実際の印刷処理において、転写材Ｓの先端部分には余白があり、この余白部分は白ベタ画像に相当する。この余白部分の転写電流を用いることで、トナー量の条件を実験時と実質的に一致させることが可能となる。このような理由により、転写材Ｓの抵抗値は、白ベタ転写電流値で代用している。
【００６８】
また、各実施形態では、転写材Ｓの先端部分（約５［ｍｍ］）の転写電流値を用いて上限値が決定される。この理由は以下の通りである。図３の例では、転写ニップＮ１に対し下流側で距離Ｌ２（約２［ｃｍ］）の位置には、電源回路４６から電圧が印加される分離除電針４５が設けられている。転写材Ｓが分離除電針４５の先端に差し掛かると、転写材Ｓにおいて分離除電針４５と対向する面上のプラス電荷が分離除電針４５に移動する。つまり、この状態では、電流が分離除電針４５を通じてグランドに流れてしまうため、制御手段１８は正確な転写電流値を取得できない可能性が高くなる。そこで、転写材Ｓが分離除電針４５から差し掛かっていないタイミングでＳ１０４（図４参照）を行うことで、正確な転写電流を取得する可能性を高めている。
【００６９】
（付記）
なお、転写電流の下限値については、特許文献１と同様の手法で決定されればよいため、各実施形態での説明を省略している。
【００７０】
第１の実施形態では上限電流値は白ベタ転写電流×１．０で導出され、第２の実施形態では上限電流値は白ベタ転写電流×１．４で導出されていた。これら関係式は、一般式ではなく、印字速度や大きさ等に応じて画像形成装置１毎に定められる。
【００７１】
また、第１の実施形態において、転写材Ｓの先端の余白部分を用いて複数回転写電流値を検出し、制御手段１８は、Ｓ１０４において、転写電流の平均値を用いて上限値を決定しても構わない。第２の実施形態では、制御手段１８は、差分電流値を複数回求めて、これらの平均値を用いて上限値を決定しても構わない。
【００７２】
また、各実施形態では、転写材Ｓの先端の余白部分を用いて転写電流値が測定されていた。しかし、先端部分以外でも白ベタ画像部分であれば、転写電流値の測定に用いることが可能である。ここで、転写材Ｓにおいて白ベタ画像部分を特定するには、周知のカバレッジ情報を用いればよい。
【００７３】
また、画像データから得られるトナー量情報に基づき、転写電流と、該転写電流の上限値との関係を補正することで、転写材Ｓにおける画像部分を転写電流の測定に用いることが可能となる。
【００７４】
また、第１の実施形態において、分離除電針４５へと流れる電流値を予め実験により得て、その電流値のデータを記憶手段４７に保持させておくことで、転写材Ｓが分離除電針４５に十分に近接した後でも、電流センサ４４の検出値から分離除電針４５への電流値を減算して、転写材Ｓへの転写電流を求めることが可能となる。また、第２の実施形態では、Ｓ２０２で求めた転写電流値から分離除電針４５への電流値を減算すれば、転写材Ｓへの転写電流値を求めることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明に係る画像形成装置は、より幅広い抵抗範囲に属する転写材に対し、高い転写効率でトナー像を転写可能であり、タンデム方式のプリンタ以外にも、ファクシミリ、複写機及びこれらの複合機等に適用可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１  画像形成装置
１０  転写ベルト（像担持体）
１１  駆動ローラ
１３  ２次転写ローラ（転写部材）
１８  制御手段
４１  レジストローラ
４２  転写前ガイド（転写前ガイド部材）
４３  転写用電源回路（電圧印加手段）
４４  電流センサ（電流検出手段，第１の電流検出手段）
４５  分離除電針（分離除電手段）
４６  除電用電源回路
４７  記憶手段
４８  抵抗
４９  電流センサ（第２の電流検出手段）
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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