CN108535974A - 图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

公开了图像形成装置，该图像形成装置，包括：图像承载构件；转印构件；电源；传送路径；第一检测部分；第二检测部分；和控制器，被配置为控制施加到转印构件的偏压，其中，控制器基于通过由第一检测部分检测记录材料的第一区域所获得的检测结果和通过由第一检测部分检测记录材料的第二区域所获得的检测结果，以及在第二区域通过转印部分时由第二检测部分检测的检测结果，控制当记录材料的第一区域通过转印部分时要施加到转印构件的电压，记录材料的第二区域在相对于记录材料的传送方向第一区域的下游。

Description

图像形成装置
技术领域
本发明涉及诸如电子照相复印机或电子照相打印机(例如，激光束打印机或LED打印机)之类的图像形成装置。
背景技术
为了在使用电子照相系统的图像形成装置中形成图像，通过向转印构件施加电压使承载在作为图像承载构件的感光构件或中间转印构件上的调色剂图像被静电转印到诸如片材之类的记录材料上。
当施加到转印构件的电压相对于构成调色剂图像的调色剂的电荷量不足时，调色剂图像不能被充分转印到记录材料上，并且不能获得期望的图像浓度。另一方面，当电压太高时，在转印部分中发生放电，并因此调色剂图像倾向于变成空白图像。因此，为了获得高质量的图像伪像，需要优化施加到转印构件的电压。
然而，记录材料的电阻依赖于记录材料的类型或者诸如图像形成装置所处位置的温度和湿度之类的环境条件而变化很大，因此，施加到转印构件的电压的适当值也变化。根据该背景，传统上已经提出了用于优化施加到转印构件的电压的设定值的配置。
例如，日本专利特开No.2008-268385公开了如下的配置，其中检测记录材料的电阻或与电阻具有很大相关性的水分含量的检测单元被设置在图像形成装置的壳体中，并且根据检测单元的检测结果来控制要施加到转印构件的电压。
另外，日本专利特开No.2003-302846公开了如下的配置，其中记录材料的电阻从当预定电压被施加到记录材料的前端部时流动的电流的值来读取，并且从电阻获得要施加到除了记录材料的前端部以外的部分的电压的适当值。
记录材料的电阻依赖于记录材料和面对记录材料的构件之间的接触性质而变化很大。例如，为了使在向转印构件施加电压时的电场稳定，通常采用使发泡导电橡胶构件制成的诸如转印辊之类的转印构件与面对图像承载构件的位置接触以形成转印部分的配置。利用该配置，转印部分中的记录材料的电阻由于以下原因而变化：在记录材料被传送到转印部分并被夹持的状态下将转印构件压向图像承载构件的压力的改变，或者取决于转印构件的形状等在记录材料和图像承载构件之间的接触性质的改变。
因此，如在日本专利特开No.2008-268385中所公开的，在除了转印部分以外的位置处检测记录材料的电阻的配置中，由检测单元检测的记录材料的电阻可能与转印部分中的记录材料的电阻不同，并且要施加到转印构件的电压的设定值可能没有被优化。
另外，在例如将记录材料放置在容纳记录材料的平台中的处理中，容易发生记录材料的水分含量不均匀性，并且水分含量根据周围环境而改变。特别地，在记录材料被层叠的状态下，暴露于周围环境的边缘部分中的水分含量的改变大，并且其它部分中的水分含量的改变小。因此，在检测转印部分中的记录材料的前端部的电阻并且校正要施加到除了前端部以外的部分的电压的值的配置中，当记录材料的电阻由于水分含量不均匀性而不一致时，难以优化要施加到转印构件的电压。
发明内容
期望提供能够根据与记录材料的电阻相对应的信息的检测结果来适当地设定要施加到转印构件的电压的图像形成装置。
本发明的代表性配置是如下的图像形成装置，其包括：
图像承载构件，被配置为承载调色剂图像；
转印构件，被配置为与图像承载构件接触以形成转印部分，所述转印部分将承载在图像承载构件上的调色剂图像转印到记录材料；
电源，被配置为向转印构件施加电压；
传送路径，记录材料通过该传送路径朝向转印部分传送；
第一检测部分，被设置在传送路径上并且被配置为检测关于记录材料的水分含量的信息；
第二检测部分，被配置为检测当电源向转印构件施加电压时流动的电流或所施加的电压；以及
控制器，被配置为控制当记录材料通过转印部分时要施加到转印构件的偏压，
其中，控制器基于通过由第一检测部分检测记录材料的第一区域所获得的检测结果和通过由第一检测部分检测记录材料的第二区域所获得的检测结果，以及在第二区域通过转印部分时由第二检测部分检测的检测结果，控制当记录材料的第一区域通过转印部分时要施加到转印构件的电压，记录材料的第二区域是相对于记录材料的传送方向第一区域的下游。
从下面参考附图对示例性实施例的描述中，本发明的其它特征将变得清楚。
附图说明
图1是图像形成装置的示意性截面图。
图2是示出了水分含量检测传感器的配置的示意图。
图3是示出了图像形成装置的系统配置的一部分的框图。
图4是示出了在各种类型的片材中用于使得预定值的电流在二次转印部分中流动的二次转印偏压值与除了二次转印部分以外的位置处检测到的片材的电阻值之间的关系的曲线图。
图5是施加二次转印偏压时的控制序列的流程图。
图6是其中片材的水分含量和基重与对应于片材电阻的二次转印偏压值相关联的表。
图7是示出了沿着片材传送方向上的位置的与片材电阻相对应的二次转印偏压值的曲线图。
图8是示出了沿着片材传送方向上的位置的与片材电阻相对应的二次转印偏压值的曲线图。
图9是施加二次转印偏压时的控制序列的流程图。
具体实施方式
(第一实施例)
<图像形成装置>
首先，将参考附图描述根据本发明的第一实施例的图像形成装置A的整体配置连同图像形成时的操作。应当注意，除非另有说明，否则本文描述的部件的尺寸、材料、形状、相对布置等不意图限制本发明的范围。
图像形成装置A是中间转印串联型彩色图像形成装置，其将黄色Y、品红色M、青色C和黑色K这四种颜色的调色剂转印到中间转印带，并且然后将图像转印到片材上以形成图像。在下面的描述中，后缀Y、M、C和K被分配给使用相应颜色的调色剂的构件，但是除了所使用的调色剂的颜色不同之外，每个构件的配置和操作基本相同。因此，除非需要区分，否则后缀将被适当省略。
如图1所示，图像形成装置A包括将调色剂图像转印到用作记录材料的片材P上的图像形成部分，将片材P馈送到图像形成部分的片材馈送部分，以及将调色剂图像定影到片材P上的定影部分。
图像形成部分包括感光鼓1(1Y，1M，1C，1K)和给感光鼓1的表面充电的充电构件3(3Y，3M，3C，3K)。图像形成部分还包括鼓清洁器7(7Y，7M，7C，7K)、激光扫描仪单元4(4Y，4M，4C，4K)、显影设备5(5Y，5M，5C，5K)以及中间转印单元47。
中间转印单元47包括一次转印辊6(6Y，6M，6C，6K)、中间转印带40(图像承载构件、中间转印构件)、张力辊41、二次转印辊10(转印构件)、二次转印对向辊42、驱动辊43和带清洁器44。
中间转印带40是具有三层结构的环形(endless)圆筒状带，该三层结构从背面侧起包括树脂层、弹性层和前表面层，并且用于调节碳黑等的电阻值的导电剂被添加到带，以获得1×109到1×1014Ω·cm的体积电阻率。作为构成树脂层的树脂材料，使用诸如聚酰亚胺或聚碳酸酯之类的材料，并且其厚度为70至100μm。作为构成弹性层的材料，使用诸如聚氨酯橡胶或氯丁橡胶之类的材料，并且其厚度为200至250μm。
另外，前表面层的材料需要降低调色剂到中间转印带40的前表面的粘附力，使得调色剂在由二次转印辊10和中间转印带40形成的二次转印部分N中容易转印到片材P上。例如，可以使用从聚氨酯、聚酯和环氧树脂中选择的一种树脂材料。另外，通过使用选自弹性橡胶、弹性体、丁基橡胶中的两种或更多种的弹性材料来降低表面能并提高润滑性的材料，诸如氟树脂之类的一种或多种粉末颗粒，或具有不同颗粒尺寸的粉末颗粒可以被分散和使用。前表面层的厚度为5至10μm。
另外，中间转印带40在一次转印辊6、张力辊41、二次转印对向辊42和驱动辊43之间延伸。驱动辊43接收来自驱动源的旋转驱动力(未示出)并旋转，并且通过该旋转驱动中间转印带40旋转，从而以约300至500mm/sec的速度在箭头K2的方向上圆周移动。
张力辊41是辊形构件，其施加力以通过弹簧的力将中间转印带40推向前表面侧，从而向中间转印带40施加大约2至5kgf的张力。
二次转印辊10是辊构件，其包括离子导电发泡橡胶(NBR橡胶)的弹性层和芯金属，并且具有24mm的外径和6.0至12.0μm的辊表面粗糙度Rz。另外，当在N/N(23℃，50％RH)下测量时，施加2kV时的电阻为1×105至1×107Ω，并且弹性层的硬度在Asker C硬度中为约30至40。此外，其中要施加的偏压(电压)可变的二次转印电源11被附着到二次转印辊10。
接着，将描述图像形成处理。首先，当图3中所示的控制器50接收图像形成作业信号时，层叠并存储在片材馈送盒(未示出)中的片材P由馈送辊(未示出)和传送辊48传送到对齐辊13。与中间转印带40上的调色剂图像被传送到二次转印部分N的定时同步地，对齐辊13将片材P传送到二次转印部分N。
同时，在图像形成部分中，通过将充电偏压施加到充电构件3来给在箭头K1的方向上旋转的感光鼓1的表面充电。此后，激光扫描仪单元4根据从外部设备(未示出)等传输的图像信号利用激光束照射感光鼓1的表面，以执行曝光，并在感光鼓1的表面上形成静电潜像。
由激光扫描仪单元4形成的静电潜像是小点图像的集合，并且通过改变点图像的密度可以改变形成在感光鼓1上的调色剂图像的浓度。在本实施例中，每种颜色的调色剂图像的最大浓度为约1.5至1.7，并且最大浓度下的调色剂施加量为约0.4至0.6mg/cm2。
此后，显影设备5将调色剂附着到形成在感光鼓1的表面上的静电潜像，以在感光鼓1的表面上形成调色剂图像。在本实施例中，使用将调色剂附着到感光鼓1上的曝光部分的反转显影方法。
形成在感光鼓1的表面上的调色剂图像被送到由感光鼓1和一次转印辊6形成的一次转印部分。被送到一次转印部分的每种颜色的调色剂图像通过将具有与调色剂的电荷极性相反的极性的一次转印偏压施加到一次转印辊6而被一次转印到中间转印带40。以这种方式，全色调色剂图像被形成在中间转印带40上(图像承载构件上)。
此后，通过中间转印带40的旋转将调色剂图像发送到二次转印部分N。在二次转印部分N中，具有与调色剂的电荷极性相反极性的二次转印偏压被施加到二次转印辊10，由此中间转印带40上的调色剂图像被转印到片材P上。也就是说，二次转印部分N是其中承载在作为图像承载构件的中间转印带40上的调色剂图像被转印到片材P上的转印部分。在本实施例中，执行控制以使得当施加二次转印偏压时大约40至60μA的电流流动，但是设定二次转印偏压的方法将在后面详细描述。
其上已经转印了调色剂图像的片材P被发送至定影设备60，被定影设备60加热和加压以将调色剂图像定影在片材P上，并且然后通过排出辊62从图像形成装置A排出。
一次转印后残留在感光鼓1的表面上的调色剂被鼓清洁器7刮掉并去除。此外，二次转印后残留在中间转印带40上的调色剂被带清洁器44刮掉并去除。
<水分含量检测传感器>
图像形成装置A包括作为检测与片材P的电阻相对应的信息的第一检测部分的、检测片材P的水分含量的水分含量检测传感器71。如图1所示，水分含量检测传感器71被设置在朝向二次转印部分N传送片材P的传送路径上。在本实施例中，水分含量检测传感器71被设置在对齐辊13与传送辊48之间的位置处。
图2是示出了水分含量检测传感器71的配置的示意图。如图2所示，水分含量检测传感器71包括用近红外光照射片材P的光发射元件71a和接收从片材P反射的近红外光的光接收元件71b。
近红外光是具有0.8至2.5μm的波长的光，并且具有反射量依赖于材料中的水分含量大幅改变的性质。因此，水分含量检测传感器71通过使用光接收元件71b检测从光发射元件71a发射并由片材P反射的光的红外剂量来检测片材P的水分含量。
片材P的水分含量与电阻之间存在相关性。随着水分含量越低，片材P变得越干燥，并且电阻变得越高。因此，通过预先建立片材P的水分含量和电阻之间的相关性，可以从检测到的水分含量获得片材P的电阻。
<控制器>
接下来，将描述图像形成装置A的系统配置的概况。
图3是示出了图像形成装置A的系统配置的一部分的框图。如图3所示，图像形成装置A包括由CPU 52、RAM 53和ROM 54配置的控制器50(控制电路、设定部分)。另外，操作部分51、二次转印电源11、环境传感器75和电流检测部分78连接到控制器50。
ROM 54存储控制程序或各种数据、表格等。CPU 52基于存储在ROM 54中的控制程序或信息执行各种算术处理。RAM 53包括程序加载区、工作区、用于各种数据的存储区等。
换句话说，控制器50基于存储在ROM 54中的控制程序，在CPU52使用RAM 53作为工作区的同时控制图像形成装置A的每个设备。然后，上述图像形成操作可以通过对每个设备的控制来执行。
电流检测部分78(第二检测部分)检测当从二次转印电源11向二次转印辊10施加二次转印偏压时流动的电流的值。电流检测部分78通过使用设置在二次转印电源11的高压基板中的电流测量设备(未示出)测量流过设置在该高压基板中的电流检测电阻器元件(未示出)的电流来检测电流值。
另外，控制器50可以控制二次转印电源11(电源)以向二次转印辊10施加预定的二次转印偏压。此外，用户可以通过操作操作部分51来进行各种设定，或者可以执行图像形成作业。此外，环境传感器75检测图像形成装置A的温度信息和湿度信息，并将温度信息和湿度信息输出到控制器50。
<施加二次转印偏压时的控制>
接下来，将描述施加二次转印偏压时的控制。
在本实施例中，水分含量检测传感器71在传送方向上检测片材P的整个区域中的水分含量，并且控制器50基于检测到的水分含量来检测在传送方向上整个片材P的电阻。具体地，当片材P被传送到水分含量检测传感器71时，片材P的水分含量在多个定时处被检测。因此，即使当片材P中存在电阻不均匀性时，也可以通过从该检测结果根据在片材传送方向上改变的片材P的电阻来设定二次转印偏压值从而施加与不均匀性相对应的二次转印偏压。
然而，如上所述，在除了二次转印部分N以外的位置处检测到的片材P的电阻与在二次转印部分N中的片材P的电阻不同。也就是说，二次转印部分N中的片材P的电阻很大程度上取决于二次转印部分N中片材P和面对片材P的对向构件之间的接触状态，并且该接触状态不仅取决于形成二次转印部分N的硬件因素而且也取决于诸如片材P的表面粗糙度之类的表面性质的差异而不同。
图4是示出了在各种类型的片材P中用于使预定值的电流在二次转印部分N中流动的二次转印偏压值与在除了二次转印部分N以外的位置处检测到的片材P的电阻(电阻值)之间的关系的曲线图。如图4所示，在一些片材P中，虽然用于使预定电流流动的二次转印偏压值彼此大致相等，但是所检测到的电阻彼此差别很大。如上所述，相关性依赖于要使用的片材P的类型而不同。因此，即使预先取得了片材P的水分含量与电阻之间的相关性，当由用户使用的片材P的类型不同时，可能不能从相关性计算出二次转印偏压的适当值。
因此，在本实施例中，由水分含量检测传感器71检测到的片材P的电阻通过由电流检测部分78在二次转印部分N中检测到的片材P的电阻来校正，并且二次转印偏压的适当值基于校正的电阻来设定。在下文中，将参考图5中所示的流程图来描述在施加二次转印偏压时的控制。
如图5所示，首先，当通过用户操作将图像形成作业信息传输到控制器50时，开始上述图像形成操作(S1)。图像形成作业信息包括由用户指定的图像信息、与图像形成相关的片材P的尺寸(宽度，长度)、以及与片材P的厚度相关的信息(厚度或基量)。应当注意，这些信息由例如操作部分51指定。
接下来，控制器50利用环境传感器75读取环境信息。这里，ROM54存储如下的表格，在该表格中，由预先检查的环境传感器75检测到的环境信息和用于将中间转印带40上的调色剂图像转印到片材P的目标电流Itag相互关联。基于由环境传感器75检测到的环境信息，CPU 52通过参考存储在RAM 53中的表格来导出目标电流Itag，并将导出的目标电流Itag写入到RAM 53中(S2)。根据环境信息来改变目标电流Itag的原因是构成调色剂图像的调色剂的电荷量依赖于环境而变化。
调色剂图像的电荷量不仅受到周围环境条件的影响，而且受到诸如用调色剂补充显影设备5的定时或从显影设备5排出的调色剂的量之类的耐久性(durability)历史的影响。为了抑制这些影响，显影设备5中的调色剂的电荷量被控制在一定的范围内。然而，如果除了环境信息以外还已知影响中间转印带40上的调色剂图像的电荷量的因素，则可以基于这样的已知信息来改变目标电流Itag。另外，可以设置检测调色剂图像的电荷量的电荷量检测部分，以基于作为检测结果获得的电荷量来设定目标电流Itag。
接下来，在调色剂图像和其上转印了调色剂图像的片材P到达二次转印部分N之前，控制器50在二次转印辊10和中间转印带40彼此接触的状态下通过从二次转印电源11施加偏压来读取电压-电流关系(S3)。然后，从写在RAM 53中的目标电流Itag和此时的电压-电流关系，导出从二次转印电源11输出的偏压值Vb，以使得目标电流Itag在片材P不通过时流动(S4)。
接下来，控制器50从二次转印电源11输出偏压值为Vb的偏压，直到片材P到达二次转印部分N(S5)。这是因为需要一定的上升时间以稳定地输出预定的二次转印偏压。
接下来，控制器50通过水分含量检测传感器71检测与图像形成相关的片材P的水分含量(S6)。这里，ROM 54存储图6中所示的表格，在该表格中，片材P的水分含量和基重，用于使目标电流Itag在片材P通过状态下在二次转印部分N中流动的片材P的电阻值，以及用于额外输出的二次转印偏压值相互关联。即使当片材P中包含的水分含量相同时，随着片材P的厚度变大，与片材P的电阻相对应的二次转印偏压也变大。因此，在本实施例中，如图6所示，表格被配置为根据与片材P的厚度相关的片材P的基重(每单位面积的片材重量)和片材P的水分含量来设定与片材P的电阻对应的二次转印偏压值。
在本实施例中，图6中所示的表格通过使用预定类型的片材在其上执行预备检查而被预先创建并被存储在ROM 54中。然而，每个表格可以根据片材P的类型来配置，例如，涂布片材和非涂布片材。
接下来，控制器50参考图6中所示的表格基于检测到的片材P的水分含量信息和由用户输入的片材P的基重信息，导出与片材P的电阻相对应的二次转印偏压值(S7)。例如，当要使用的片材P的基重为81至100g/m2，并且水分含量为5.5％时，对应于片材P的电阻的二次转印偏压值为500V。当水分含量在2.5％和5.5％之间时，通过线性插值来获得与片材P的电阻相对应的二次转印偏压值。
图7是示出了沿着片材传送方向的位置的在步骤S7中导出的与片材P的电阻相对应的二次转印偏压值的曲线图。如上所述，在本实施例中，水分含量检测传感器71在片材传送方向上在整个区域上检测片材P的水分含量。因此，如图7所示，与片材P的电阻相对应的二次转印偏压值依赖于片材P在传送方向上的电阻的改变而变化。与片材P的电阻相对应的二次转印偏压值被存储在RAM 53中。
由于在某个电阻处的电压为比例关系，因此获得与片材P的电阻相对应的二次转印偏压值相当于获得片材P的电阻。换句话说，片材P的电阻是通过将与片材P的电阻相对应的二次转印偏压值除以预定电流值而获得的。另外，基于从水分含量检测传感器71检测出的片材P的电阻，导出与片材P的电阻相对应的导出二次转印偏压值，并且该导出二次转印偏压值与从二次转印部分N中的片材P的实际电阻导出的二次转印偏压值不同。
接下来，当片材P被引入到二次转印部分N中时，控制器50从二次转印电源11施加通过将预定偏压值V0叠加到在步骤S4中获得的偏压值Vb上而获得的Vb+V0的偏压(电压)，直到预定量的片材P通过该引入被传送(S8)。通过将作为与片材P的电阻相对应的二次转印偏压的预测值的偏压值V0叠加到用于使目标电流Itag在片材P不在二次转印部分N中通过时流动的偏压值Vb上来施加Vb+V0的偏压。另外，在片材P中施加Vb+V0的偏压的区域是包括如下区域(第二区域)中的区域：在从片材P在传送方向上的下游侧的端部到未被转印图像的位置，也就是说，该区域是与边缘部分相对应的区域。
接下来，控制器50通过使用电流检测部分78检测在施加偏压值为Vb+V0的偏压时流动的电流的值，并且当检测到的电流值与目标电流Itag之间存在偏差时，控制器50获得用于校正偏差所需的偏压值。然后，如下计算对应于片材P的电阻的偏压值V1(S9)，该偏压值V1使得目标电流Itag在片材P的前端处的偏压值为Vb+V0的偏压被施加的区域中流动。
也就是说，在二次转印部分N中的片材P中，施加了偏压值为Vb+V0的偏压的区域被设定为区域L1，并且此时在区域L1中流动的电流的平均值被设定为I1。此时，控制器50基于在步骤S3中获得的在片材不通过时的电压-电流关系，从目标电流Itag附近的电流相对于电压的变化量a(＝ΔI/ΔV)，使用下面的等式1来计算对应于片材P的电阻的偏压值V1，该偏压值V1使得目标电流Itag在区域L1中流动。电流的变化量a是从当施加目标电流Itag附近的几种电压时流动的电流的关系，通过线性近似电流-电压关系获得的。
Itag-I1＝a(V1-V0)...(1)
这里，由于片材P的电阻是通过将与片材P的电阻相对应的偏压值V1除以预定电流值而获得的，所以获得与片材P的电阻相对应的偏压值V1等同于获得片材P的区域L1中的片材P的电阻。另外，这里获得的片材P的电阻与由水分含量检测传感器71获得的电阻不同，并且是二次转印部分N中的片材P的实际电阻，当二次转印电源11施加偏压时从电流-电压关系检测到的片材P的表面状况等被反映到片材P的实际电阻。
在本实施例中，虽然在区域L1内施加的偏压是恒定的，但是可以从在逐步改变偏压时流动的电流的值来计算与片材P的电阻相对应的偏压值V1。另外，在本实施例中，区域L1被设定为距离片材P的前端约5至40mm。
接下来，控制器50如下计算与片材P的电阻相对应的偏压值V2(S10)，该偏压值V2使得目标电流Itag在片材传送方向上片材P的前端的区域L1的上游侧的区域L2(第一区域)中流动。
也就是说，与图7中所示的从水分含量检测传感器71的检测结果导出的片材P的电阻相对应的偏压值中，片材P的前端的区域L1的各位置处的偏压值被设定为R1，偏压值R1的平均值被设定为R1a，并且区域L2中的各位置处的偏压值被设定为R2。此时，从下面的等式2来计算偏压值V2。
V2＝V1×R2/R1a...(2)
也就是说，控制器50基于偏压值V1以及由水分含量检测传感器71获得的区域L1和L2的检测结果R2和R1(R1a)，来确定当片材P的区域L2通过二次转印部分N时要施加到二次转印辊10的偏压值V2。也就是说，控制器50基于与由电流检测部78和水分含量检测传感器71在区域L1中分别检测到的电阻相对应的两个偏压值(V1，R1a)来校正与片材P的电阻相对应的偏压值R2，其中该偏压值R2对应于由水分含量检测传感器71检测的区域L2的电阻。
更具体地，控制器50执行与下面描述的控制类似的控制。也就是说，基于由电流检测部分78检测到的片材P的区域L1中的电阻以及由水分含量检测传感器71检测到的片材P的区域L1中的电阻来校正由水分含量检测传感器71检测到的片材P的区域L2中的电阻。然后，基于校正的电阻来设定与区域L2中的片材P的电阻相对应的偏压值V2。因此，与区域L2中的片材P的电阻相对应的偏压值V2是基于片材P的表面状况反映到其的二次转印部分N中的片材P的实际电阻设定的偏压值。
接下来，在片材P的区域L2中，控制器50从二次转印电源11施加Vb+V2的偏压(S11)，Vb+V2是通过将偏压值V2叠加到用于使目标电流Itag在片材P不通过时流动的偏压值Vb而获得的。换句话说，二次转印电源11将偏压值为Vb+V0的偏压施加到片材P的区域L1，并且然后施加偏压值为Vb+V2的偏压，以在区域L2中转印调色剂图像。
也就是说，控制器50在其中调色剂图像在二次转印部分N中被转印到片材P上的转印时段中，如下设定要从二次转印电源11施加到二次转印辊10的偏压(电压)。首先，在转印时段之前的检测时段中，控制器50通过使用水分含量检测传感器71来检测与片材P的电阻相对应的信息。另外，在检测时段中，当如下的区域通过二次转印部分N时，控制器50从二次转印电源11施加偏压，并通过使用电流检测部分78来检测电压和电流之间的关系，该区域与片材P在传送方向上的下游侧的调色剂图像不被转印到其的边缘部分相对应。在其中调色剂图像被转印的转印时间段中，要通过二次转印电源11施加到二次转印辊10的偏压(电压)是基于水分含量检测传感器71的检测结果以及电流检测部分78的检测结果来设定的。
此后，当图像形成作业在连续片材通过作业等中继续时，处理返回到步骤S6以针对每张片材P检测与图像形成相关的水分含量，并且然后以与上述类似的方式施加二次转印偏压。在图像形成作业完成此后，停止二次转印偏压的输出(S12，S13)。
如在以上的控制中那样，从水分含量检测传感器71的检测结果来在片材传送方向上的多个位置处检测片材P的电阻，并且要由二次转印电源11施加的偏压值根据片材P的检测到的电阻的改变而改变。因此，即使当在片材传送方向上片材P的电阻存在不均匀性时，也可以使二次转印偏压适当。
另外，基于由电流检测部分78检测到的二次转印部分N中的片材P的实际电阻来校正由水分含量检测传感器71检测到的片材P的电阻，并且基于校正后的电阻设定二次转印偏压的适当值，并且然后施加。因此，不仅可以根据在片材传送方向上片材P的电阻的不均匀性而且可以根据片材P的表面状态的差异来施加适当的二次转印偏压。
应当注意，形成二次转印部分N的中间转印带40或二次转印辊10的电阻依赖于环境、通电耐久性等而变化，并且电阻的变化改变用于使得目标电流Itag在片材P不通过时流动的偏压值Vb。因此，在同一图像形成作业中其上形成图像的片材的数量大的情况下，或者在环境变化大的情况下，可以执行控制，使得通过在每个图像形成处返回上述步骤S2来执行环境信息的检测或偏压值Vb的重置。这使得可以使二次转印偏压值更适当。
(第二实施例)
接下来，将参考附图描述根据本发明的图像形成装置的第二实施例。与第一实施例相同的部分由相同的附图和相同的附图标记指代，并且将省略其描述。
在第一实施例中，水分含量检测传感器71获得与片材P的电阻相对应的偏压值作为片材传送方向上的整个区域中的轮廓，并相应地适当控制二次转印偏压。然而，尽管由片材P中包含的水分含量的不均匀性导致的片材P的电阻不均匀性在片材的端部和中心部分是不同的，但是存在其中除了端部以外没有很大差异的很多情况。
例如，已知如下的配置，其具有用于通过向片材的前缘吹送空气来逐张地松开片材的机构，从而防止在馈送片材馈送盒中的片材时发生重送。在这种配置中，水分含量在与空气撞击的片材的前缘处显著改变。然而，其中水分含量由空气改变的区域很大程度上根据布置或空气量设定来确定。
在本实施例中，作为用于馈送片材馈送盒(未示出)中的片材P的机构，设置上述用于通过吹送空气来逐张地松开片材的机构。空气量被设定为使得空气量随着片材P的厚度增加而增加，但是其中片材P的电阻随着水分含量的改变而改变的区域是距离片材的前缘约50至60mm的区域。其它区域的电阻变化小。
在这种情况下，即使片材P的电阻不被精细地取得作为片材传送方向上的轮廓，也可以检测几个代表点的电阻，并且甚至在根据电阻在几个阶段改变二次转印偏压的配置中，也可以使得二次转印偏压适当。因此，在本实施例中，控制器50将片材P在片材传送方向上分成几个代表性部分(区域)，基于该部分(区域)中从水分含量检测传感器71的检测结果检测到的片材P的电阻的平均值来控制二次转印偏压。
图8是示出了基于由水分含量检测传感器71检测到的片材P的水分含量和片材P的基重信息，由控制器50参考图6中所示的表格确定的与片材P的电阻相对应的二次转印偏压值的曲线图。如图8所示，控制器50将片材P相对于片材传送方向分成前端区域L1、中心部分区域La以及后端区域Lb。
应当注意，区域L1对应于其中当空气撞击时片材P的水分含量大幅改变的区域，具体地，距离片材P的前端约50至60mm的区域。另外，区域La是在片材传送方向上距离片材P的中心±10mm到40mm的区域，并且区域Lb是距离片材P的后端约5到40mm的区域。应当注意，片材P的前端的区域L1可以是与边缘部分相对应的区域，在该边缘部分中，在其中当空气撞击时片材P的水分含量大幅改变的区域内调色剂图像不被转印。另外，片材P的区域Lb可以是除了片材P的后端的边缘部分以外的片材P的后端侧的区域。也就是说，片材P的区域Lb可以是其中调色剂图像被转印的区域的后端。
控制器50将与区域La中的片材P的电阻相对应的偏压值的平均值设定为R2a，并将与区域Lb中的片材P的电阻相对应的偏压值的平均值设定为R2b。然后，如在第一实施例中那样，基于与区域L1中的由电流检测部分78和水分含量检测传感器71分别检测到的电阻相对应的两个偏压值来校正平均值R2a和R2b。
也就是说，在第一实施例中，在施加二次转印偏压时的控制中，在图5中所示的步骤S10中导出的与片材P的电阻相对应的偏压值V2(电压)在从区域L1的后端到区域Lb的前端的区域中是使用下面的等式3来计算的，并且在区域Lb中通过使用下面的等式4来计算。应当注意，除了图5中所示的步骤S10以外，施加二次转印偏压时的控制与第一实施例的控制类似。
V2＝V1×R2a/R1a...(3)
V2＝V1×R2b/R1a...(4)
也就是说，控制器50执行与下面描述的控制类似的控制。也就是说，片材P相对于传送方向被划分成前端区域L1、中心部分区域La以及后端区域Lb。然后，将从由水分含量检测传感器71在每个划分区域中检测到的片材P的水分含量获得的片材P的电阻的平均值设定为用于设定偏压值V2的片材P的电阻，并且偏压值V2如在第一实施例中那样被导出。
因此，如在第一实施例中那样，不仅可以根据片材传送方向上片材P的电阻的不均匀性而且可以根据片材P的表面状态的差异来施加适当的二次转印偏压。
在本实施例中，由于水分含量检测传感器71在片材传送方向上在三个代表性部分中检测片材P的水分含量，所以还存在未被水分含量检测传感器71检测的区域。由于从检测结果获得的电阻被平均，所以该部分中的电阻的最大值和最小值之间也存在差异。由于这些因素，存在二次转印偏压值偏离适当值的可能性。因此，期望通过根据每种配置来适当地改变由水分含量检测传感器71读取的范围或位置，抑制二次转印偏压与适当值的偏离。
(第三实施例)
接下来，将参考附图描述根据本发明的图像形成装置的第三实施例。与第一和第二实施例中的部分相同的部分由相同的附图和相同的附图标记指代，并且将省略其描述。
在第一和第二实施例中，当片材P被引入到二次转印部分N中时，控制器50在片材P的前端的区域L1中对二次转印电源11执行恒定电压控制。从此时流动的电流的值，获得使目标电流Itag在片材P的前端的区域L1中流动的与片材P的电阻相对应的偏压值V1。
然而，当执行恒定电流控制以控制电压从而使得恒定电流在片材P的前端的区域L1中流动时，偏压值V1的导出变得更容易。因此，在本实施例中，当从二次转印电源11向片材P的前端的区域L1施加偏压时，CPU 52对二次转印电源11执行恒定电流控制，以使得目标电流Itag流动。
在下文中，将参考图9所示的流程图来描述在本实施例中施加二次转印偏压时的控制。在图9中，相同的附图标记被分配给执行与参考图5在第一实施例中描述的步骤相同的处理的步骤，并且其描述被简化或省略。
首先，基于图像形成作业信息开始图像形成操作，并且基于由环境传感器75检测到的环境信息来设定目标电流Itag(S1，S2)。
接下来，在片材P到达二次转印部分N之前，控制器50通过从二次转印电源11施加偏压来读取电压-电流关系(S3)。然后，从目标电流Itag和此时的电压-电流关系，计算从二次转印电源11输出的偏压值Vb，以使得目标电流Itag在片材P不通过时流动(S4)。此后，从二次转印电源11施加偏压值为Vb的二次转印偏压(S5)。
接下来，控制器50通过使用水分含量检测传感器71来检测片材P的水分含量，并基于水分含量信息和由用户输入的片材P的基重信息来确定与片材P的电阻相对应的二次转印偏压值(S6，S7)。
接下来，当片材P被引入到二次转印部分N中时，控制器50对二次转印电源11执行恒定电流控制，以使得目标电流Itag在片材P的前端的区域L1中流动，并且然后施加偏差(第一偏差)。另外，控制器50读取此时的偏差值(S108)。
接下来，控制器50导出读取的偏压值与用于使得目标电流Itag在片材P不通过时流动的偏压值Vb之间的差作为与片材P的电阻相对应的偏压值V1，该偏压值V1使得目标电流Itag流向片材P的前端的区域L1(S109)。
接下来，控制器50从第一实施例中描述的等式2来计算与片材P的电阻相对应的偏压值V2(S10)，该偏压值V2使得目标电流Itag在片材P在片材传送方向上的前端的区域L1的下游侧的区域L2中流动。此后，在片材P的区域L2中，控制器50从二次转印电源11施加Vb+V2(第二偏压)(S11)，该第二偏压是通过将在步骤S10中获得的偏压值V2叠加在用于使目标电流Itag在片材P不通过时流动的偏压值Vb上而获得的。
此后，当图像形成作业在连续片材通过作业等中继续时，处理返回到步骤S6以针对每张片材P检测与图像形成相关的水分含量，并以与上述类似的方式施加二次转印偏压。在图像形成作业完成此后，停止二次转印偏压的输出(S12，S13)。
因此，在更容易地导出偏压值V1此后，可以不仅根据在片材传送方向上片材P的电阻的不均匀性而且还可以根据片材P的表面状态的差异来施加适当的二次转印偏压。
当二次转印偏压被施加到片材P的前端的区域L1的下游侧的区域时，不执行恒定电流控制的原因在于，当在与片材传送方向正交的片材宽度方向上发生电阻不均匀性时，必要的电流可能不被供给到存在调色剂图像的部分。
也就是说，在存在调色剂的部分和不存在调色剂的部分之间，不存在调色剂的部分具有更低的电阻，因此电流更容易在该部分中流动。因此，当执行恒定电流控制时，相对大量的电流在不存在调色剂的低电阻部分中流动，并且只有比表观电流低的电流在存在调色剂的高电阻部分中流动。因此，期望的电流可能不被供给到调色剂图像部分。
因此，假设在片材宽度方向上在整个区域中存在调色剂，将调色剂转印到片材P上所需的电流被设定为目标电流Itag，并且在恒定电压控制下施加使目标电流Itag流动所需的二次转印偏压的值。结果，即使当存在调色剂图像的部分和不存在调色剂图像的部分在片材宽度方向上混合时，也可以容易地向存在调色剂的部分供给所需的电流。
在第一到第三实施例中，水分含量检测传感器71被用作第一检测部分，其检测与片材P的电阻相对应的信息。然而，第一检测部分可以使用除了水分含量检测传感器71以外的其它配置。
例如，作为另一配置，也可以使用检测片材P的静电电容的静电电容检测传感器。也就是说，虽然片材纤维的相对介电常数为约2至3，但是水的相对介电常数约为80那么大。因此，相对介电常数和静电电容的检测结果依赖于片材P中包含的水分含量的比而变化。因此，由静电电容检测传感器检测到的静电电容或者关于静电电容的信息与片材P的水分含量之间的相关性被预先获得，并且该信息被预先存储在ROM 54中。因此，片材P的水分含量可以由静电电容检测传感器检测。此外，如在水分含量检测传感器71中那样，可以从检测到的片材P的水分含量来检测片材P的电阻。由于静电电容也依赖于片材P的厚度而变化，所以片材P的厚度或诸如基重之类的与厚度相关的信息可以通过操作部分51读取，并且通过校正静电电容检测传感器的检测结果来检测片材P的水分含量。
另外，作为另一配置，可以在二次转印部分N的上游侧的片材传送路径上设置导电辊，并且当向该对辊施加预定偏压时，可以从电压-电流关系检测片材P的电阻。但是，即使在这种情况下，由于片材P与对向构件之间的接触状态不同，所以检测到的电阻和二次转印部分N中的片材P的电阻不同。因此，如在第一至第三实施例中那样，期望通过使用从第一检测部分获得的电阻和对二次转印部分N的电压-电流检测二者来控制二次转印偏压。
在第一到第三实施例中，已经参考使用中间转印系统的全色图像形成装置描述了本发明。然而，本发明不限于此，并且可以应用于使用单色系统的图像形成装置。也就是说，本发明也可应用于片材P被夹持并与感光鼓1一起传送的配置，并且感光鼓1上(图像承载构件上，感光构件上)的调色剂图像通过施加转印偏压被直接转印到片材P上。
在第一到第三实施例中，获取了从当第一片材P的区域L1(边缘部分)通过二次转印部分N时流动的电流导出的偏压值V1。然后，已经描述了如下的示例，其中，基于偏压值V1，获取了当第一片材P的区域L2(图像区域)通过二次转印部分N时，要施加到二次转印辊10的偏压值V2。然而，本发明不限于该示例。例如，当片材P的类型相同时，当第二和随后的片材P的区域L2通过二次转印部分N时，要施加到二次转印辊10的偏压值V2可基于在第一片材P的前端处获得的偏压值V1来确定。更具体地，当第二片材P(第二记录材料)的区域L2通过二次转印部分N时要施加到二次转印辊10的偏压可以基于在第一片材P(第一记录材料)处获得的偏压值V1和通过由第一检测部分检测第二片材P的区域L2的水分含量获得的检测结果来确定。当在第一片材P中不能及时切换转印偏压时，这种控制是有效的。
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应被赋予最宽泛的解释以涵盖所有这些修改以及等同的结构和功能。
本申请要求2017年3月1日提交的日本专利申请2017-38476的权益，其全部内容通过引用合并于此。

Claims (11)

1.一种图像形成装置，其特征在于，包括：
图像承载构件，被配置为承载调色剂图像；
转印构件，被配置为与图像承载构件接触以形成转印部分，所述转印部分将承载在图像承载构件上的调色剂图像转印到记录材料；
电源，被配置为向转印构件施加电压；
传送路径，记录材料通过该传送路径朝向转印部分传送；
第一检测部分，被设置在传送路径上并且被配置为检测关于记录材料的水分含量的信息；
第二检测部分，被配置为检测当电源向转印构件施加电压时流动的电流或所施加的电压；以及
控制器，被配置为控制当记录材料通过转印部分时要施加到转印构件的偏压，
其中，控制器基于通过由第一检测部分检测记录材料的第一区域所获得的检测结果和通过由第一检测部分检测记录材料的第二区域所获得的检测结果，以及在第二区域通过转印部分时由第二检测部分检测的检测结果，来控制当记录材料的第一区域通过转印部分时要施加到转印构件的电压，记录材料的第二区域在第一区域关于记录材料的传送方向的下游。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置，
其中，第二区域是记录材料的前端的边缘部分。
3.根据权利要求1所述的图像形成装置，
其中，第一区域是除了记录材料在传送方向上的前端和后端的边缘部分以外的区域。
4.根据权利要求3所述的图像形成装置，
其中，控制器基于通过由第一检测部分检测第一区域的不同区所获得的检测结果的平均值，来控制当第一区域通过转印部分时要通过电源施加到转印构件的电压。
5.根据权利要求1所述的图像形成装置，还包括被配置为检测温度或湿度的环境传感器，
其中，控制器基于环境传感器的检测结果来控制当第一区域通过转印部分时要施加到转印构件的电压。
6.根据权利要求1所述的图像形成装置，
其中，当第二区域通过转印部分时，控制器对电源执行恒定电流控制，并且当第一区域通过转印部分时，控制器对电源执行恒定电压控制。
7.根据权利要求1所述的图像形成装置，
其中，第一检测部分检测关于记录材料的静电电容的信息。
8.根据权利要求1所述的图像形成装置，
其中，转印构件是导电辊构件。
9.根据权利要求1所述的图像形成装置，
其中，图像承载构件是感光构件。
10.根据权利要求1所述的图像形成装置，还包括被配置为承载调色剂图像的感光构件，
其中，图像承载构件是中间转印构件，感光构件上承载的调色剂图像被转印到所述中间转印构件上。
11.一种图像形成装置，其特征在于，包括：
图像承载构件，被配置为承载调色剂图像；
转印构件，被配置为与图像承载构件接触以形成转印部分，所述转印部分将承载在图像承载构件上的调色剂图像转印到记录材料；
电源，被配置为向转印构件施加电压；
传送路径，记录材料通过该传送路径朝向转印部分传送；
第一检测部分，被设置在传送路径上并且被配置为检测关于记录材料的水分含量的信息；
第二检测部分，被配置为检测当电源向转印构件施加电压时流动的电流或所施加的电压；以及
控制器，被配置为控制当记录材料通过转印部分时要施加到转印构件的偏压，
其中，控制器基于通过由第一检测部分检测第一记录材料所获得的检测结果，通过由第一检测部分检测在第一记录材料之前被传送的第二记录材料所获得的检测结果，以及当第二记录材料通过转印部分时由第二检测部分检测的检测结果，来控制当第一记录材料通过转印部分时要施加到转印构件的电压。
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