(57)【要約】【課題】環境変化などに起因する転写部の抵抗変化に影響されることなく安定した高い転写効率を得ることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】表面が所定の電位に帯電される像担持体１２の表面に静電潜像を形成し、この静電潜像上にトナー像を現像する。このトナー像に転写媒体１０を介して導電ローラ１８を接しさせ、電源装置５０によりトナー像の帯電極性と逆極性の、転写バイアス電圧を印加してトナー像を転写媒体１０上に静電転写させる。この電源装置５０の電圧発生部５０ａと導電ローラ１８との間に抵抗素子５１を直列接続している。【選択図】図２
2009069826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が所定の電位に帯電される像担持体と、
この像担持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像担持体の表面に形成された静電潜像上にトナー像を現像する現像装置と、
前記像担持体上に現像されたトナー像に転写媒体を介して接し、前記トナー像の帯電極性と逆極性の電圧を印加して前記トナー像を転写媒体上に静電転写させる導電ローラを含む転写部と、
前記導電ローラに対して転写バイアス電圧を印加する電源装置と、
この電源装置の電圧発生部と前記導電ローラとの間に直列接続された抵抗素子と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記潜像形成装置は複数設けられ対応する像担持体上にカラー画像形成用の各色別の潜像をそれぞれ形成し、
現像装置は前記各潜像に対して対応する色のトナー像をそれぞれ現像し、
転写用の導電ローラは現像された各色のトナー像を転写媒体上に順次積み重ね状に静電転写させており、
前記抵抗素子の抵抗値は、前記転写用の導電ローラによるトナー像の静電転写の際、このトナー像が、トナーの殆どない場合、転写部に流れようとする突入電流を抑えて、既に中間転写媒体に転写済のトナーの逆転写を防止できる値に設定されている、
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３】
前記抵抗素子は、環境変化に対して抵抗値が殆ど変動せず、その抵抗値と、前記導電ローラを含む転写部の合成抵抗値との割合が、前記合成抵抗値の環境変化による変化に対して、前記静電転写の転写効率の変化を抑制する値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４】
前記抵抗素子の抵抗値Ｒ０を１．０とした場合、この抵抗値Ｒ０＝１．０と、前記抵抗素子に直列接続された前記転写部の合成抵抗値の環境変化に基づく最小値と最大値とからなる抵抗範囲との関係を以下のように設定したことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
０．４≦Ｒ０＝１．０≦６．０
【請求項５】
前記抵抗素子に直列接続された前記転写部は、導電ローラ、転写媒体、この転写媒体に転写されるトナー像のトナー、及び像担持体を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記電源装置は、最高出力電圧が１０ｋｖ未満で、最大出力電圧と最小出力電圧との差が７．１ｋｖ以内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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー像を転写媒体に効率よく静電転写でき、画質の安定化を図った画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、レーザプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置は、画情報に応じたトナー像を感光体ドラム上に形成した後、これを転写媒体上に転写し、最終的に印刷対象物であるシート紙上に画像を形成している。例えば、レーザビームプリンタは、その感光体ドラムの表面を所定の背景部電位に帯電させた後、この感光体ドラムの表面を、画情報によって変調されたレーザビームで露光して、静電潜像を形成している。この静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成した後、このトナー像を転写媒体に転写している。
【０００３】
このような画像の形成工程には以下説明する二つの方法がある。すなわち、感光体ドラムから最終転写媒体である印刷対象物のシート紙上に直接トナー像を転写する方法と、感光体ドラムから中間転写媒体として用いられる無端フィルム状の中間転写ベルト上にトナー像を一次転写した後に、これを最終転写媒体である印刷対象物のシート紙上に二次転写する方法とがある。このうち、中間転写ベルトを用いる転写方法は、複数色のトナー像の重ね合わせが必要とされるフルカラー画像の形成に採用されている。
【０００４】
これらいずれの転写方法においても、トナー像を中間転写ベルトや印刷対象物のシート紙（以下、これらをまとめて転写媒体と呼ぶ）上に転写させるために転写ローラが用いられている。この転写ローラは、転写媒体を挟んで感光体ドラムと対向する位置に配置されており、転写媒体の裏面にトナーの帯電電荷と逆極性の電荷を与えることで、トナー像を転写媒体の表面に静電転写する。すなわち、トナーの帯電極性がマイナス（−）の場合、転写ローラにはプラス（＋）の転写バイアスを印加することで静電転写を行っている。
【０００５】
このようなトナー像の静電転写に影響を与える因子としては、温度、湿度等の環境要因が挙げられる。一般に、低温・低湿環境下では転写ローラの抵抗値が高くなり、高温・高湿環境下では転写ロールの抵抗値が低くなる。また、転写媒体の抵抗値も同様である。これらの影響因子が変動すると、同じ大きさの転写バイアスを印加したとしても、十分な転写電界をトナー像と転写媒体との間に発生させることができず、転写効率が悪化してしまう。
【０００６】
このような問題を解決するため、環境センサーを用い、環境条件ごとの導電ローラ抵抗を計測し、抵抗計測値からの印加電圧制御などにより印字部で最適な電圧設定を達成する制御方式を採用している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１１６６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、このような制御は、各種のセンサー及び記憶装置を含む制御装置が必要となるなど、装置の複雑化、高コスト化を招く。
【０００８】
また、導電ローラ抵抗の計測手段として抵抗検知工程で所定の電流を出力し、このときの印加電圧計測値から抵抗算出し印字部で最適な電圧設定を達成する制御方式であれば、前述した装置の複雑化、高コスト化の回避は可能である。しかしながら以下の理由により、各環境で安定した転写効率が得られない場合がある。
【０００９】
カラー転写の場合は、前述のように、複数色のトナーを重ね転写するため、導電ローラの抵抗値が著しく低下する環境では、トナー抵抗値の占める割合が高まる。このため、転写トナー層厚で最適電圧設定が異なることとなり、トナー付着量で転写効率が変化する場合がある。
【００１０】
さらに、フルカラー画像を形成する場合は、白地突入電流による逆転写の問題を考慮しなければならない。すなわち、フルカラー画像を形成する場合、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれの転写位置でトナー像は感光体から中間転写ベルト上に順次転写される。しかし、画像によっては特定の色のトナーが用いられないこともある。例えば、ブラックのトナーが用いられず、マイナス電位の感光体ドラム上にブラックのトナーが乗っていない場合、ブラックの転写位置において転写ローラからプラスの電位が印加されると、高抵抗材であるトナーが存在しないことから大きな突入電流が流れる。このような突入電流が流れると、前段のイエロー、マゼンタ、シアンの転写部分で既に中間転写ベルト上に転写されてマイナスに帯電していたトナーが正極性に逆転してしまい、中間転写ベルト上から感光体ドラム側に再付着する逆転写現象が生じる。このような逆転写の発生が顕著になると、出力画像のカラーバランス不良を発生させる場合があり、白地突入電流対策が必要となる。
【００１１】
本発明の目的は、環境変化などに起因する転写部の抵抗変化に影響されることなく安定した高い転写効率を得ることができる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】
本発明による画像形成装置は、表面が所定の電位に帯電される像担持体と、この像担持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成装置と、前記像担持体の表面に形成された静電潜像上にトナー像を現像する現像装置と、前記像担持体上に現像されたトナー像に転写媒体を介して接し、前記トナー像の帯電極性と逆極性の電圧を印加して前記トナー像を転写媒体上に静電転写させる導電ローラを含む転写部と、前記導電ローラに対して転写バイアス電圧を印加する電源装置と、この電源装置の電圧発生部と前記導電ローラとの間に直列接続された抵抗素子とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の画像形成装置では、前記潜像形成装置は複数設けられ対応する像担持体上にカラー画像形成用の各色別の潜像をそれぞれ形成し、現像装置は前記各潜像に対して対応する色のトナー像をそれぞれ現像し、転写用の導電ローラは現像された各色のトナー像を転写媒体上に順次積み重ね状に静電転写させており、前記抵抗素子の抵抗値は、前記転写用の導電ローラによるトナー像の静電転写の際、このトナー像が、トナーの殆どない場合、転写部に流れようとする突入電流を抑えて、既に中間転写媒体に転写済のトナーの逆転写を防止できる値に設定されている構成でもよい。
【００１４】
また、本発明の画像形成装置では、前記抵抗素子は、環境変化に対して抵抗値が殆ど変動せず、その抵抗値と、前記導電ローラを含む転写部の合成抵抗値との割合が、前記合成抵抗値の環境変化による変化に対して、前記静電転写の転写効率の変化を抑制する値に設定されていてもよい。
【００１５】
また、本発明の画像形成装置では、前記抵抗素子の抵抗値Ｒ０を１．０とした場合、この抵抗値Ｒ０＝１．０と、前記抵抗素子に直列接続された前記転写部の合成抵抗値の環境変化に基づく最小値と最大値とからなる抵抗範囲との関係を以下のように設定してもよい。
【００１６】
０．４≦Ｒ０＝１．０≦６．０
また、本発明の画像形成装置では、前記抵抗素子に直列接続された前記転写部は、導電ローラ、転写媒体、この転写媒体に転写されるトナー像のトナー、及び像担持体を含む。
【００１７】
さらに、本発明の画像形成装置では、前記電源装置は、最高出力電圧が１０ｋｖ未満で、最大出力電圧と最小出力電圧との差が７．１ｋｖ以内とするとよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、環境変化などにより、転写部の合成抵抗値が大きく変化しても、これに影響されることなく安定した高い転写効率を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明による画像形成装置の一実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００２０】
図１はこの実施の形態の画像形成装置である４連タンデム方式のカラー複写機１を示す概略構成図である。カラー複写機１は上方にスキャナ部２及び排紙部３を備える。カラー複写機１は、中間転写ベルト（中間転写媒体）１０の下側に沿って並列に配置されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４組の画像形成ステーション１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ及び１１Ｋを有する。
【００２１】
各画像形成ステーション１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ及び１１Ｋは、それぞれ感光体ドラム（像担持体）１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋを有している。感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋの周囲には、その矢印ｍ方向の回転方向に沿って帯電チャージャ１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ及び１３Ｋ、現像装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ及び１４Ｋ、及び感光体クリーニング装置１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ及び１６Ｋを配置している。感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋの周囲の帯電チャージャ１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ及び１３Ｋから現像装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ及び１４Ｋに至る間には、レーザ露光装置（潜像形成装置）１７による露光々が照射され、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋ上に静電潜像を形成する。
【００２２】
現像装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ及び１４Ｋは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー及びキャリアからなる二成分現像剤を有し、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋ上の静電潜像にトナーを供給する。
【００２３】
中間転写ベルト１０は、バックアップローラ２１、従動ローラ２０及び第1〜第３のテンションローラ２２〜２４により張架される。中間転写ベルト１０は、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋに対向し接触する。中間転写ベルト１０の感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋに対向する位置には、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト１０に１次転写するための、一次転写ローラ１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ及び１８Ｋが設けられる。この一次転写ローラ１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ及び１８Ｋはそれぞれ導電ローラであり、これら各一次転写部に一次転写バイアス電圧を印加する。
【００２４】
中間転写ベルト１０のバックアップローラ２１により支持される転写位置である二次転写部には、二次転写ローラ２７が配置される。二次転写部では、バックアップローラ２１が導電ローラであり、所定の二次転写バイアスが印加されている。印刷対象物のシート紙（最終転写媒体）が、中間転写ベルト１０と二次転写ローラ２７間を通過すると、シート紙上に、中間転写ベルト１０上のトナー像が二次転写される。二次転写終了後、中間転写ベルト１０はベルトクリーナ１０ａによりクリーニングされる。
【００２５】
レーザ露光装置１７の下方には二次転写ローラ２７方向にシート紙を供給する給紙カセット４を備えている。カラー複写機１の右側には手差しによりシート紙を給紙する手差し機構３１を備える。
【００２６】
給紙カセット４から二次転写ローラ２７に到る間には、ピックアップローラ４ａ、分離ローラ２８ａ、搬送ローラ２８ｂ及びレジストローラ対３６が設けられ、これらにより給紙機構を構成している。手差し機構３１の手差しトレイ３１ａからレジストローラ対３６に到る間には、手差しピックアップローラ３１ｂ、手差し分離ローラ３１ｃが設けられる。
【００２７】
更に、給紙カセット４或いは手差しトレイ３１ａから二次転写ローラ２７方向にシート紙を搬送する縦搬送路３４上には、シート紙の種類を検知するメディアセンサ３９が配置される。カラー複写機１は、メディアセンサ３９による検知結果から、シート紙の搬送速度、転写条件、定着条件等を制御可能となっている。又、縦搬送路３４方向に沿って、２次転写部の下流には定着装置３０が設けられる。
【００２８】
給紙カセット４から取り出され、あるいは手差し機構３１から給紙されるシート紙は、縦搬送路３４に沿って、レジストローラ対３６、二次転写ローラ２７を経て、定着装置３０に搬送される。定着装置３０は、二次転写部にてシート紙に転写されたトナー像を熱処理により定着する。定着装置３０の下流には、ゲート３３が設けられ、排紙ローラ４１方向或いは、再搬送ユニット３２方向に振り分ける。排紙ローラ４１に導かれたシート紙は、排紙部３に排紙される。又再搬送ユニット３２に導かれたシート紙は、再度二次転写ローラ２７方向に導かれる。
【００２９】
画像形成ステーション１１Ｙは、感光体ドラム１２Ｙとプロセス手段を一体的に有し、画像形成装置本体に対して着脱自在に設けられている。プロセス手段とは、帯電チャージャ１３Ｙと現像装置１４Ｙと感光体クリーニング装置１６Ｙの少なくとも１つを言う。画像形成ステーション１１Ｍ、１１Ｃ及び１１Ｋも画像形成ステーション１１Ｙと同様な構成である。各画像形成ステーション１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ及び１１Ｋは、画像形成装置に対して各々着脱自在であっても良いし、一体の画像形成ユニット１１として画像形成装置に対して着脱自在であっても良い。
【００３０】
次に、上記画像形成装置における画像転写装置部分を説明する。この画像転写装置は、上述した画像形成ステーション１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ及び１１Ｋ（以下、サフィックスＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、他の関連部品も含めて省略する）の転写部分を取り出したものである。
【００３１】
すなわち、この画像転写装置は、図１で示した像担持体である感光体ドラム１２、潜像形成装置であるレーザ露光装置１７、現像装置１４、一次転写ローラ（導電ローラ）１８を有し、さらに、図２で示すように電源装置５０及び抵抗素子５１を有する。そして、これらにより、転写媒体である中間転写ベルト１０上にトナー像を転写する。
【００３２】
感光体ドラム１２は、その表面が、帯電チャージャ１３により所定の電位、例えば−４００ｖに帯電される。レーザ露光装置１７は、感光体ドラム１２の表面に静電潜像を形成する。現像装置１４は、感光体ドラム１２の表面に形成された静電潜像上にトナー像を現像する。一次転写ローラ１８は、感光体ドラム１２の表面に現像されたトナー像に対して、図２で示すように中間転写ベルト１０を介して接し、このトナー像の帯電極性と逆極性の電圧を印加してトナー像を中間転写ベルト１０上に静電転写させる。
【００３３】
電源装置５０は、一次転写ローラ１８に対して転写バイアス電圧を供給するもので、電圧発生部５０ａを有し、任意に設定可能な転写バイアス電圧を発生する。また、この電源装置５０は、基本的な機能として、図示していないが定電流制御部と定電圧制御部とを有する。定電流制御部は、転写動作前に＋１５μＡの定電流制御動作を実施する。そして、このときの印加電圧を検知し、その印加電圧から転写部の合成抵抗値を求め、転写時の定電圧出力を決定する。定電圧制御部は、決定された一定の転写バイアス電圧を出力すべく制御する。
【００３４】
この電源装置５０の電圧発生部５０Ａと、導電ローラである一次転写ローラ１８との間には抵抗素子５１を直列接続している。この抵抗素子５１は温度や湿度などの環境変化に対して抵抗値が殆ど変動しないものである。また、この抵抗素子５１の抵抗値は、この抵抗素子５１に直列接続された転写部の合成抵抗値の環境変化による変化に対して、前記静電転写の転写効率の変化を抑制する値に設定されている。
【００３５】
すなわち、抵抗素子５１に直列接続される転写部では、一次転写ローラ１８が、ポリマーにイオン導電材などを分散させた材料により作られた導電ローラであるため、温度や湿度などの環境変化により抵抗値が大きく変化する。中間転写ベルトは、ポリイミドをベース素材としていることから、温度や湿度などの環境変化に対して、その抵抗値が、一次転写ローラ１８程ではないがやはり変化する。このため、抵抗素子５１が無い場合は、電源装置５０により定電圧を印加すると、一次転写ローラ１８や中間転写ベルト１０などの抵抗値が大きく変化することから、転写効率が大きく変動してしまい、安定した転写を行うことが困難であった。
【００３６】
本発明では、一次転写ローラ１８や中間転写ベルト１０などに対して抵抗素子５１を直列接続して、一次転写ローラ１８や中間転写ベルト１０の抵抗値が変動しても、転写効率に影響の出ないように構成した。
【００３７】
この場合、抵抗素子５１の抵抗値は、この抵抗素子５１に直列接続される転写部（一次転写ローラ１８、中間転写ベルト１０、トナー、感光体ドラム１２）の合成抵抗値に対する割合が大きいほど、この合成抵抗値の変化による転写効率への影響は少なくなる。しかし、抵抗値が大きくなると、転写に必要な電流を流すためにはより高い電圧が必要になり、その分、電源装置５０の出力電圧を高くしなければならなくなる。
【００３８】
このような事情から、抵抗素子５１の具体的な抵抗値は次のように設定する。すなわち、抵抗素子５１の抵抗値Ｒ０を１．０とした場合、個の抵抗値Ｒ０＝１と、この抵抗素子５１に直列接続された転写部の合成抵抗値の、環境変化に基づく最小値及び最大値からなる抵抗範囲との関係を以下のように設定する。
【００３９】
０．４≦Ｒ０＝１．０≦６．０
ここで、抵抗素子５１に直列接続された転写部（一次転写ローラ１８、一次転写ベルト１０、トナー、感光体ドラム１２）の合成抵抗値（以下、一次転写合成抵抗という）は、出願人の保有する実機で測定したところ、高温多湿（例えば、４０℃、９０％とする）状況下では４．３３Ｅ＋０７（４３．２５ＭΩ）、低温低湿（例えば、１０℃、３０％とする）状況下では１．６９Ｅ＋０８（１６９．０２ＭΩ）であった。この値は、実機に適用された標準品の値であり、実際には実機毎にばらつきがある。そこで、これらの値に基づき、温度や湿度の環境変化に基づく一次転写合成抵抗最小値を２．００Ｅ＋０７（２０ＭΩ）とし、同一次転写合成抵抗最大値３．００Ｅ＋０８（３００ＭΩ）と設定した。
【００４０】
上記一次転写合成抵抗最小値及び最大値は、電源装置５０の仕様と関係して以下のように定めた。図３は一次転写電圧と一次転写合成抵抗値との相関を表している。高温多湿環境において、一次転写合成抵抗２０ＭΩ、抵抗素子５１が無い状態で使用した場合、図３のとおりトナー転写に必要な総電流を得るために一次転写ローラ１８に印加するバイアス電圧は４００Ｖ程度となる。一般的に最大出力電圧と最小出力電圧との差が７ｋｖを大きく超える電源装置の提供はコスト上から困難である。したがって、４００Ｖが下限となる抵抗値２０ＭΩを一次転写合成抵抗最小値とした。
【００４１】
一方、低温低湿環境において、1次転写合成抵抗３００ＭΩ、抵抗素子５１が無い状態で使用した場合、図３のとおりトナー転写に必要な総電流を得るために一次転写ローラ１８に印加するバイアス電圧は７ＫＶ程度となる。実際には、抵抗素子５１の抵抗値が加算された状態で使用されるので、バイアス電圧は７.５ＫＶ程度となる。一般的な複写機用高圧電源で１０ＫＶ出力を得る電源装置はコスト上から提供は困難であり、７．５ＫＶバイアスが上限となる合成抵抗値３００ＭΩを一次転写合成抵抗最大値とした。
【００４２】
抵抗素子５１の抵抗値を５０ＭΩとすると、環境により変動する一次転写合成抵抗の抵抗範囲（最小値＝２０ＭΩ、最大値＝３００ＭΩ）との抵抗比率は、抵抗素子５１の抵抗値をＲ０＝１．０とすると、０．４≦Ｒ０＝１．０≦６．０となる。すなわち、一次転写合成抵抗最小値＝２０ＭΩ、一次転写合成抵抗最大値＝３００ＭΩの場合、上記抵抗比率により抵抗素子５１の値は５０ＭΩとなる。
【００４３】
図４は図．２で示した一次転写部の、環境変化に対する抵抗値（一次転写実機負荷）の変動を示している。
【００４４】
線A4は一次転写ローラ１８単体の抵抗変化を表している。図のように高温多湿環境から低温低湿環境へ変化するに従い、抵抗値は大幅に上昇する。
【００４５】
線B4は一次転写ローラ１８と中間転写ベルト１０と感光体ドラム１２との合成抵抗の変化を表している。前述したように、高温多湿環境では４．３３Ｅ＋０７（４３．２５ＭΩ）、低温低湿環境下では１．６９Ｅ＋０８（１６９．０２ＭΩ）となっている。このように、一次転写ローラ１８に、中間転写ベルト１０と感光体ドラム１２との抵抗値を加えると、高温多湿環境での抵抗値が上昇し、低温低湿側との差が狭まっている。ただし、この状態では、環境変化に起因する転写効率の変動が生じる。
【００４６】
線C4は、抵抗素子５１として２５ＭΩを追加した場合、線D4は５０ＭΩを、線E4は７５ＭΩを、線F4は１００ＭΩをそれぞれ追加した場合の一次転写実機負荷Ωの変化を表している。
【００４７】
線G4は、転写効率が改善される一次転写実機負荷の下限値を示しており、この線G4（９．００Ｅ＋０７Ω）以上になれば、転写効率が改善されたことを表している。抵抗素子５１の抵抗値が高くなるほど転写効率の改善効果も大きくなるが、その分、電源装置５０は高電圧を発生しなければならず、複写機用の電源装置としては実際的ではなく、前述のようにして求めた５０ＭΩの抵抗素子５１を追加することで充分である。
【００４８】
このように、電源装置５０の電圧発生部５０ａと一次転写ローラ１８などからなる転写部との間に所定の抵抗値を有する抵抗素子５１を設けたことにより、温度や湿度などの環境変化が生じても、転写効率が大幅に低下するようなことは無く、安定した良好な転写効率を得ることができる。また、抵抗素子５１を追加したことにより、白地突入電流を抑制することができるので、白字突入電流に起因する逆転写抑制効果も生じる。
【００４９】
図５及び図６は、転写部における転写特性とトナー付着量依存性との関係を示しており、図５は抵抗素子５１を設けない場合、図６は抵抗素子５１を設けた場合である。
【００５０】
図５及び図６において、線A5，A6は、電源装置５０から一次転写ローラ１８などの一次転写部に印加される電圧値を表す。線B5，B6は、逆転写量を表す。線C5，C6は、トナー像を単層転写した場合の効率を表し、線D5，D6は、トナー像を２層重ねて転写した場合の効率を表す。
【００５１】
図５の抵抗素子５１を設けない場合、線A5で示す印加電圧値では、線C5で示す単層の転写効率は良好な値を示しているが、線D5で示す２層重ねの転写効率は、単層の場合に比べかなり低下する。また、線B5で示す逆転写量は印加電圧の上昇に伴って増加し、線A5で示す印加電圧値ではかなりの逆転写量が生じている。これに対し、図６の抵抗素子５１を設けた場合は、線A6で示す印加電圧値は、図５における印加電圧値（A5）より高くなるが、線C6で示す単層の転写効率及び線D6で示す２層重ねの転写効率は、互いにほぼ同じ良好な値となっている。線B6で示す逆転写量は印加電圧の上昇にともなって増加するが、線A6で示す印加電圧値での逆転写量は、少ない値に抑止されている。
【００５２】
これらのことから、抵抗素子５１を設けることが、カラー画像形成のための多層転写においても有効であり、さらに、逆転写の抑制にも効果があることが理解される。
【００５３】
図７は抵抗素子５１の抵抗値と、逆転写ロス率との関係を示している。なお、逆転写ロス率とは、中間転写ベルト１０上に転写されているトナーのうち、何％のトナーが感光体ドラム１２上に逆転写されたかを表している。もちろん、この逆転写ロス率が高いほど、中間転写ベルト１０上から感光体ドラム１２上に逆転写されるトナー量は増大し、転写効率は低下する。図７では、中間転写ベルト１０上のトナーが単色の場合（線A7）と、２色重ねの場合（線B7）とについて、それぞれ示している。単色の場合（線A7）に比べ、２色重ねの場合（線B7）の方が、逆転写ロス率は高い。いずれの場合も抵抗素子５１の抵抗値が上昇するにつれて逆転写率は低下する。図から明らかなように、実機の場合、抵抗素子５１の抵抗値を５０ＭΩまで上昇させた場合、逆転写ロス率は顕著に低下する。しかし、これ以上抵抗値を増加させても、あまり大きな逆転写ロス率の低下は見られず、ほぼ飽和状態となる。
【００５４】
図８は、抵抗素子５１の抵抗値と、転写総合効率との関係を示している。転写総合効率とは、感光体ドラム１２上のトナーが、どれだけ中間転写ベルト１０上に転写されるかを表している。すなわち、感光体ドラム１２上のトナーがすべて中間転写ベルト１０上に転写された場合は、転写総合効率は１００％となる。しかし、各種の条件により感光体ドラム１２上に残存するトナーや、前述した逆転写により感光体ドラム１２上に戻るトナーなどが生じ、これらがロスとなって転写総合効率は低下する。図８では、中間転写ベルト１０上に転写されるトナーが単色の場合（線A7）と、２色重ねの場合（線B7）とについて、それぞれ示している。単色の場合（線A8）の方が、２色重ねの場合（線B8）に比べ、転写総合効率は高い。いずれの場合も抵抗素子５１の抵抗値が上昇するにつれて転写総合効率は向上する。図から明らかなように、実機の場合、抵抗素子５１の抵抗値を５０ＭΩまで上昇させた場合、転写総合効率も顕著に上昇する。しかし、これ以上抵抗値を増加させても、あまり大きな転写総合効率の上昇は見られず、ほぼ飽和状態となる。
【００５５】
これらのことから、実機の場合、５０ＭΩの抵抗素子５１を電源装置５０の電圧発生部５０ａと一次転写部との間に直列接続すると、感光体ドラム１２から中間転写ベルト１０への一次転写が効率よく安定して行われるという効果を生じる。この抵抗素子５１の抵抗値はもちろん５０ＭΩに限定されるものではなく、一次転写部を構成する転写ローラ１８、中間転写ベル１０、トナー及び感光体ドラム１２の材質や構成により種々異なる。そこで、前述したように、環境により変動する転写合成抵抗の抵抗範囲と抵抗素子５１の抵抗値（Ｒ０＝１．０とする）との抵抗比率を、０．４≦Ｒ０＝１．０≦６．０と設定し、これらの関係から求められる抵抗値を、抵抗素子５１の抵抗値とすればよい。
【００５６】
上述した説明は、感光体ドラム１２上に形成されたトナー像を、一次転写ローラ（導電ローラ）１８により、中間転写ベルト（転写媒体）１０上に転写する場合を説明したが、本発明は、中間転写ベルト１０上に転写されたトナー像を、最終転写媒体であるシート紙上に転写する場合についても同様に適用できる。この場合は、中間転写ベルト１０が像担持体となり、シート紙が転写媒体となる。二次転写部を構成する中間転写ベルト１０、バックアップローラ２１、転写ローラ２７、転写媒体であるシート紙は、温度や湿度などの環境条件により、その抵抗値が変化する。
【００５７】
ここで、これらの二次転写部に対しても、図．２で示した電源装置５０を用い、その電圧発生部５０ａから抵抗素子５１を介して転写バイアス電圧を印加するものとする。
【００５８】
この場合、抵抗素子５１の抵抗値は、前述した一次転写部と同様にして求める。すなわち、二次転写部を構成する像担持体である中間転写ベルト１０、バックアップローラ２１、転写ローラ２７、転写媒体であるシート紙の合成抵抗を、前述した転写合成抵抗とする。そして、この転写合成抵抗の環境により変動する抵抗範囲と抵抗素子５１の抵抗値（Ｒ０＝１．０とする）との抵抗比率を、０．４≦Ｒ０＝１．０≦６．０と設定し、これらの関係から求められる抵抗値を、抵抗素子５１の抵抗値とする。
【００５９】
このように構成すれば、二次転写部についても、環境変化に影響されることなく、安定した、良好な転写効率を得ることができる。
【００６０】
なお、電源装置５０は、一次転写部及び二次転写部の双方に転写バイアス電圧を印加するものとして説明したが、もちろん、一次転写部用及び二次転写部用として個別に電源装置５０及び抵抗素子５１に相当するものを設けてもよい。
【００６１】
さらに、上述した説明は、いずれもカラー画像を得ることを前提として中間転写媒体上に複数色のトナーを重ねて転写する場合についてであるが、中間転写媒体を用いずに、単色のトナーを直接最終転写部材であるシート紙上に転写する場合についても、本発明は同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】この発明による画像形成装置の一実施の形態を概略的に示す構成図である。
【図２】この発明の一実施の形態における画像転写装置を示す構成図である。
【図３】この発明の一実施の形態における一次転写電圧と一次転写合成抵抗値との相関を表す特性図である。
【図４】この発明の一実施の形態における一次転写部の、環境変化に対する抵抗値（一次転写実機負荷）の変動を示す特性図である。
【図５】この発明一実施の形態で用いた抵抗素子を設けない場合の転写部における転写特性とトナー付着量依存性の関係を示す特性図である。
【図６】この発明の一実施の形態における抵抗素子を設けた場合の転写部における転写特性とトナー付着量依存性の関係を示す特性図である。
【図７】この発明の一実施の形態における抵抗素子の抵抗値と、逆転写ロス率との関係を示す特性図である。
【図８】この発明の一実施の形態における抵抗素子の抵抗値と、転写総合効率との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０    転写媒体
１２    像担持体
１４    現像装置
１７    潜像形成装置
１８    転写ローラ
５０    電源装置
５０ａ    電圧発生部
５１    抵抗素子
【図１】
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【図２】
2009069826.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2009069826.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009069826.tif 000009
【図８】
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