JP2023044613A

JP2023044613A - 画像形成装置

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Publication number: JP2023044613A
Application number: JP2022050957A
Authority: JP
Inventors: 幸治安; Koji Yasu; 真史片桐; Masashi Katagiri
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2021-09-17
Filing date: 2022-03-25
Publication date: 2023-03-30

Abstract

【課題】良好な転写性を維持しながら、転写部材と同時に記録材に接触する接触部材の劣化による画像弊害を抑制する。【解決手段】画像形成装置１００は、像担持体１０と、転写部材２０と、転写部材２０に電圧を出力する電源２１と、電源２１から転写部材２０に電圧を出力した際の電流値又は電圧値の少なくとも一方を検知する検知部２４１と、電源を制御する制御部２１０と、環境検知部３００と、転写部材２０と同時に転写部Ｎ２以外で記録材Ｐに接触可能に設けられた接触部材３１と、を有し、制御部２１０は、環境情報に基づいて得られた絶対水分量が所定の閾値以上である場合に、転写部Ｎ２に記録材Ｐが無い状態での検知部２４１の検知結果に基づいてリミット電圧Ｖｌｉｍｉｔを設定し、記録材Ｐが転写部材２０と接触部材３１とに同時に接触している間に電源２１から転写部材２０に印加する電圧の絶対値がリミット電圧Ｖｌｉｍｉｔの絶対値以下となるように、電源２１を制御する構成とする。【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いたプリンター、複写機、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。

電子写真方式などを用いた画像形成装置では、像担持体上に形成されたトナー像は、像担持体と転写部材との間に形成される転写部を通過する紙などの記録材上に転写される。中間転写方式の画像形成装置では、例えば、第１の像担持体としての感光体上に形成されたトナー像は、第２の像担持体としての中間転写体上に一次転写される。その後、中間転写体上のトナー像は、中間転写体と転写部材（二次転写部材）との間に形成される転写部（二次転写部）を通過する記録材上に二次転写される。像担持体から記録材へのトナー像の転写は、転写部材に転写電圧が印加されることで行われる。転写部材としては転写ローラが広く用いられている。高品位の成果物（印刷物）を得るためには、転写部材に適切な転写電圧を印加することが重要となる。

特許文献１では、転写ローラの電気抵抗値（以下、単に「抵抗値」という。）が高い範囲においては転写電圧を定電流制御し、転写ローラの抵抗値が低い範囲においては転写電圧を定電圧制御する構成が開示されている。また、特許文献２では、定電流制御を適用する転写電圧の下限値が設定され、転写電圧が下限値を下回る場合には定電圧制御を適用する構成が開示されている。定電圧値は、使用時間の累積に伴って転写部材の抵抗値が増大し続けた場合や、記録材が吸湿して記録材の抵抗値が下がった場合でも、トナー像に流れる転写電流を一定以上確保できるように設定される。

特開平１０－４８９６５号公報特開２０１０－１９１２７６号公報

しかしながら、記録材の吸湿の影響で記録材の抵抗値が低下した場合には、記録材が転写部材と同時に転写部材以外の部材に接触したタイミングで、転写電流の一部が記録材を伝ってその部材へ流れてしまうことがある。以下、この転写部材と同時に転写部以外で記録材に接触する、転写部よりも下流側や上流側に設けられた部材を、単に「接触部材」ともいう。

そのため、例えば特許文献２に記載されるようにトナー像に一定以上の転写電流が流れるように定電圧値を設定する場合、記録材の抵抗値が低下した場合でもトナー像の転写を行えるように、定電圧値を必要以上に高く設定してしまう場合がある。その場合、接触部材に流れる電流も増加し、その結果、接触部材の劣化を招く可能性がある。例えば、接触部材としては、記録材にトナー像を定着させる定着部材がある。例えば、この定着部材に長時間大きな電流が流れると、定着部材の通電劣化などの部材の劣化を招き、最終的に画像不良が発生する可能性がある。

そこで、本発明は、良好な転写性を維持しながら、転写部材と同時に記録材に接触する接触部材の劣化に伴う画像弊害を抑制することを目的とする。

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、本発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に接触して転写部を形成し、前記像担持体から前記転写部を通過する記録材に前記トナー像を転写させる転写部材と、前記転写部材に電圧を出力する電源と、前記電源から前記転写部材に電圧を出力した際に前記転写部材に流れる電流値又は前記転写部材に印加される電圧値の少なくとも一方を検知する検知部と、前記電源を制御する制御部と、環境の温度又は湿度の少なくとも一方に関する環境情報を検知する環境検知部と、前記転写部材と同時に前記転写部以外で前記記録材に接触可能に設けられた接触部材と、を有し、前記制御部は、前記環境情報に基づいて得られた絶対水分量が所定の閾値以上である場合に、前記転写部に前記記録材が無い状態での前記検知部の検知結果に基づいてリミット電圧を設定し、前記記録材が前記転写部材と前記接触部材とに同時に接触している間に前記電源から前記転写部材に印加する電圧の絶対値が前記リミット電圧の絶対値以下となるように、前記電源を制御することを特徴とする画像形成装置である。

本発明の他の態様によると、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に接触して転写部を形成し、前記像担持体から前記転写部を通過する記録材に前記トナー像を転写させる転写部材と、前記転写部材に電圧を出力する電源と、前記電源から前記転写部材に電圧を出力した際に前記転写部材に流れる電流値又は前記転写部材に印加される電圧値の少なくとも一方を検知する検知部と、前記電源を制御する制御部と、前記記録材に関する情報を前記制御部に入力する入力部と、前記転写部材と同時に前記転写部以外で前記記録材に接触可能に設けられた接触部材と、を有し、前記制御部は、前記入力部により入力された前記情報が予め設定された所定の条件を満たす場合に、前記転写部に前記記録材が無い状態での前記検知部の検知結果に基づいてリミット電圧を設定し、前記記録材が前記転写部材と前記接触部材とに同時に接触している間に前記電源から前記転写部材に印加する電圧の絶対値が前記リミット電圧の絶対値以下となるように、前記電源を制御することを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明によれば、良好な転写性を維持しながら、転写部材と同時に記録材に接触する接触部材の劣化に伴う画像弊害を抑制することができる。

画像形成装置の概略断面図である。画像形成装置の制御態様を示す概略ブロック図である。実施例１における二次転写電圧の制御のフローチャート図である。二次転写電圧の制御における電流及び電圧の推移を示すチャート図である。二次転写部の抵抗値と限界電圧（リミット電圧）との関係示すグラフ図である。二次転写部と定着装置の断面図及び等価回路図である。比較例における二次転写電圧の制御のフローチャート図である。実施例２における二次転写電圧の制御のフローチャート図である。画像パターンと画像不良との関係を説明するための模式図である。実施例３の画像形成装置の一次転写部周りの構成の模式図である。実施例３における中間転写ベルトの断面構成を示す模式図である。実施例３における二次転写部に関する等価回路図である。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

［実施例１］
＜画像形成装置の全体的な構成及び動作＞
図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、インライン方式及び中間転写方式を採用した電子写真方式のフルカラーレーザープリンターである。画像形成装置１００は、画像情報に従って、記録材Ｐ（例えば、記録用紙、プラスチックシートなど）にフルカラー画像を形成することができる。画像情報は、画像形成装置１００に設けられるか又は接続された画像読み取り装置（図示せず）、あるいは画像形成装置１００に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどのホストコンピュータ１９９（図２）から、画像形成装置１００に入力される。

画像形成装置１００は、複数の画像形成部（ステーション）として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを有する。本実施例では、第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄは、鉛直方向と交差する方向に一列に配置されている。なお、本実施例では、第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄの構成及び動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄにおける同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、いずれかの色用の要素であることを示す符号の末尾のａ、ｂ、ｃ、ｄを省略して総括的に説明することがある。画像形成部Ｓは、後述する感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）、帯電ローラ２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、露光装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）、一次転写ローラ１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）、ドラムクリーニング装置５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）などを有して構成される。

第１の像担持体としての回転可能なドラム型（円筒形）の感光体（電子写真感光体）である感光ドラム１は、駆動手段（駆動源）としての駆動モーターにより、図１中の矢印Ｒ１方向（反時計回り方向）に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。回転する感光ドラム１の表面は、帯電手段としてのローラ型の帯電部材である帯電ローラ２によって、所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に一様に帯電処理される。帯電処理された感光ドラム１の表面は、露光手段としての露光装置（レーザースキャナーユニット）３によって画像情報に従って走査露光され、感光ドラム１上に画像情報に従う静電潜像（静電像）が形成される。露光装置３は、例えばホストコンピュータ１９９（図２）から入力された画像情報から後述するＣＰＵ回路部１５０（図２）によって演算された出力に基づいて、感光ドラム１上にレーザー光Ｌを照射する。感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像手段としての現像装置４によって、現像剤としてのトナーが供給されて現像（可視化）され、感光ドラム１上にトナー像（トナー画像、現像剤像）が形成される。本実施例では、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム１上の露光部（イメージ部）に、感光ドラム１の帯電極性（本実施例では負極性）と同極性に帯電したトナーが付着する（反転現像方式）。本実施例では、現像時のトナーの帯電極性であるトナーの正規の帯電極性は負極性である。

４個の感光ドラム１ａ～１ｄに対向して、第２の像担持体としての無端状のベルトで構成された中間転写体である中間転写ベルト１０が配置されている。中間転写ベルト１０は、複数の支持部材（張架ローラ）としての駆動ローラ１１、テンションローラ１２及び二次転写対向ローラ１３に掛け渡されて所定の張力で張架されている。中間転写ベルト１０は、二次転写対向ローラ１３と駆動ローラ１１との間に形成された被転写面Ｍにおいて、４個の感光ドラム１ａ～１ｄに当接する。駆動ローラ１１は、駆動手段（駆動源）としての駆動モーターにより図１中の矢印Ｒ２方向（時計回り方向）に回転駆動される。これにより、中間転写ベルト１０は、図１中の矢印Ｒ３方向（時計回り方向）に、感光ドラム１の周速度に対応する周速度（プロセススピード）で回転（周回移動、循環移動）する。中間転写ベルト１０の内周面側には、各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対応して、一次転写手段としてのローラ型の一次転写部材である一次転写ローラ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが配置されている。一次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１０を感光ドラム１に向けて押圧し、感光ドラム１と中間転写ベルト１０との接触部である一次転写部（一次転写ニップ部）Ｎ１を形成する。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写部Ｎ１において、一次転写ローラ１４の作用によって、回転している中間転写ベルト１０上に転写（一次転写）される。一次転写時に、一次転写ローラ１４には、一次転写電圧印加手段（一次転写電圧印加部）としての一次転写電源（高圧電源）１５により、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の一次転写電圧（一次転写バイアス）が印加される。例えばフルカラー画像の形成時には、各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、中間転写ベルト１０上に重ね合わされるようにして順次一次転写される。

中間転写ベルト１０の外周面側において、二次転写対向ローラ（二次転写内ローラ）１３に対向する位置には、二次転写手段としてのローラ型の二次転写部材である二次転写ローラ（二次転写外ローラ）２０が配置されている。二次転写ローラ２０は、二次転写対向ローラ１３に向けて押圧され、中間転写ベルト１０を介して二次転写対向ローラ１３に当接し、中間転写ベルト１０と二次転写ローラ２０との接触部である二次転写部（二次転写ニップ部）Ｎ２を形成する。中間転写ベルト１０上に形成されたトナー像は、二次転写部Ｎ２において、二次転写ローラ２０の作用によって、中間転写ベルト１０と二次転写ローラ２０とに挟持されて搬送されている記録材Ｐ上に転写（二次転写）される。二次転写時に、二次転写ローラ２０には、二次転写電圧印加手段（二次転写電圧印加部）としての二次転写電源（高圧電源）２１により、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の二次転写電圧（二次転写バイアス）が印加される。本実施例では、二次転写対向ローラ１３は、グラウンド（接地電位）に接続されている。例えばフルカラー画像の形成時には、中間転写ベルト１０上の４色のトナー像は、二次転写部Ｎ２において、記録材Ｐ上に一括して転写される。記録材Ｐは、記録材収容部としてのカセット５１に収容されている。記録材Ｐは、給送手段としての給送ローラ５０などによってカセット５１から１枚ずつ分離されて送り出され、レジストローラ対６０、６０まで搬送される。そして、この記録材Ｐは、レジストローラ対６０、６０によって、中間転写ベルト１０上のトナー像とタイミングが合わされて二次転写部Ｎ２へと搬送される。レジストローラ対６０、６０による記録材Ｐの搬送タイミングは、記録材Ｐの搬送方向の先端を検知するレジストセンサ（図示せず）の検知結果などに基づいて制御される。なお、本実施例における二次転写対向ローラ１３に対応する内ローラにトナーの正規の帯電極性と同極性の電圧を印加し、本実施例における二次転写ローラ２０に対応する外ローラをグラウンドに接続する構成とすることもできる。

トナー像が転写された記録材Ｐは、定着手段としての定着装置３０へと搬送される。定着装置３０は、熱源を備えた定着ローラ３１と、定着ローラ３１に圧接する加圧ローラ３２と、を有する。定着装置３０は、定着ローラ３１と加圧ローラ３２との接触部である定着部（定着ニップ部）Ｎ３において、未定着のトナー像を担持した記録材Ｐに熱及び圧力を加えることで、記録材Ｐ上にトナー像を定着（溶融、固着）させる。例えばフルカラー画像の形成時には、記録材Ｐ上の４色のトナー像は、定着部Ｎ３において加熱及び加圧されることにより溶融混色されて、記録材Ｐ上に固定される。トナー像が定着された記録材Ｐは、画像形成装置１００の装置本体から排出（出力）される。

一方、一次転写後に感光ドラム１上に残留したトナー（一次転写残トナー）などの付着物は、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置５によって感光ドラム１上から除去されて回収される。また、二次転写後に中間転写ベルト１０上に残留したトナー（二次転写残トナー）などの付着物は、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置１６によって中間転写ベルト１０上から除去されて回収される。

なお、画像形成装置１００は、一つの画像形成部Ｓ又は幾つか（全てではない）の画像形成部Ｓのみを用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することもできる。

また、各画像形成部Ｓにおいて、感光ドラム１と、感光ドラム１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像装置４及びドラムクリーニング装置５とは、一体的に画像形成装置１００の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ６を構成している。プロセスカートリッジ６は、装置本体に設けられた装着ガイド、位置決め部材などの装着手段を介して、装置本体に着脱可能となっている。

また、本実施例の画像形成装置１００は、プロセススピード１４８ｍｍ／ｓｅｃで、Ａ５サイズ紙、Ａ４サイズ紙、ＬＴＲサイズ紙などに画像を形成して出力することができる。

ここで、本実施例では、二次転写ローラ２０は、中間転写ベルト１０に対して、５０Ｎの加圧力で当接し、二次転写部Ｎ２を形成する。二次転写ローラ２０は、中間転写ベルト１０の回転に伴い従動して回転する。紙などの記録材Ｐは、二次転写部Ｎ２において、中間転写ベルト１０と二次転写ローラ２０とに挟持されて搬送される。二次転写ローラ２０は、芯金としての外径８ｍｍのニッケルメッキ鋼棒の周囲を、弾性層としての体積抵抗率１０^８Ω・ｃｍに調整したＮＢＲとエピクロルヒドリンゴムとを主成分とする厚さ５ｍｍの発泡スポンジ体で覆った、外径１８ｍｍのローラである。なお、本実施例では、二次転写電源２１は、１００Ｖ～５０００Ｖの範囲の出力が可能であり、トナーの正規の帯電極性（本実施例では負極性）とは逆極性の電圧を二次転写ローラ２０に印加する。なお、本明細書において、「～」を用いて示す数値範囲は、「～」の前後の数値を含む範囲であることを意味する。

また、図６（ａ）を参照して定着装置３０の構成について更に説明する。図６（ａ）は、画像形成装置１００の二次転写部Ｎ２及び定着装置３０の模式的な断面図である。本実施例では、定着部材としての定着ローラ３１は、金属素管の周囲に、絶縁シリコーンゴムの弾性層を形成し、更に弾性層の外周を絶縁ＰＦＡチューブで被膜した、外径１８ｍｍのローラである。この定着ローラ３１は、加熱手段としてハロゲンヒータ（図示せず）を内包している。ハロゲンヒータは、定着ローラ３１とは非接触で、電源（図示せず）により電圧を供給されることで発熱する。また、本実施例では、加圧部材としての加圧ローラ３２は、芯金の周囲に、導電性シリコーンゴムの弾性層を形成し、更に弾性層の外周を導電性ＰＦＡチューブで被膜した、外径１８ｍｍのローラである。定着ローラ３１と加圧ローラ３２とは、１０ｋｇｆの加圧力で押圧されることで定着部Ｎ３を形成している。加圧ローラ３２は、駆動手段（駆動源）としての駆動モーターにより回転駆動される。定着ローラ３１は、加圧ローラ３２の回転に伴い従動して回転する。記録材Ｐは、定着部Ｎ３において、定着ローラ３１と加圧ローラ３２とに挟持されて搬送される。定着ローラ３１は、金属素管から４７０ｋΩの抵抗素子３３を介してグラウンドに接続（電気的に接地）されている。加圧ローラ３２は、芯金から１０００ＭΩの抵抗素子３４を介してグラウンドに接続（電気的に接地）されている。定着ローラ３１と抵抗素子３３、及び加圧ローラ３２と抵抗素子３４を介して、定着ローラ３１や加圧ローラ３２上の電荷をグラウンドに逃がすことで、定着ローラ３１や加圧ローラ３２の表面が帯電することを抑制することができる。

図２は、本実施例の画像形成装置１００の全体の制御を行うエンジン制御部２１０の構成を説明するためのブロック図である。エンジン制御部２１０は、ＣＰＵ回路部１５０、ＲＯＭ１５１及びＲＡＭ１５２を内蔵する。ＣＰＵ回路部１５０は、ＲＯＭ１５１に格納されている制御プログラムに従って、一次転写制御部２０１、二次転写制御部２０２、現像制御部２０３、露光制御部２０４、帯電制御部２０５などを統括的に制御する。後述する二次転写電圧の制御に関する制御テーブル（環境テーブル、記録材幅／記録材厚さ対応テーブルなど）は、ＲＯＭ１５１に格納されておりＣＰＵ回路部１５０が呼び出して制御に反映する。ＲＡＭ１５２は、制御データを一時的に保持し、また制御に伴う演算処理の作業領域として用いられる。

一次転写制御部２０１、二次転写制御部２０２は、それぞれエンジン制御部２１０の制御のもとで、一次転写電源１５、二次転写電源２１を制御する。一次転写制御部２０１、二次転写制御部２０２は、それぞれの電流検知部（電流検知回路）が検知する電流値などに基づいて、一次転写電源１５、二次転写電源２１から出力する電圧をそれぞれ制御する。二次転写電圧の制御に関しては後述して詳しく説明する。

エンジン制御部２１０には、画像形成装置１００の内部又は外部の少なくとも一方の温度又は湿度の少なくとも一方を検知する環境検知手段（環境検知部）としての環境センサ３００が接続されている。本実施例では、環境センサ３００は、温度検知手段（温度検知部）としての温度センサ３０１と、湿度検知手段（湿度検知部）としての湿度センサ３０２と、を内蔵しており、画像形成装置１００の周囲の温度及び湿度を検知する。環境センサ３００は、温度センサ３０１による温度の検知結果を示す信号（温度情報）及び湿度センサ３０２による湿度（相対湿度）の検知結果を示す信号（湿度情報）をエンジン制御部２１０に入力する。

また、エンジン制御部２１０には、コントローラ２００が接続されている。コントローラ２００は、外部装置であるホストコンピュータ（ホスト機器）１９９から印刷情報（画像情報、各種設定情報）と印刷命令（プリントジョブの開始指示）を受信する。すると、エンジン制御部２１０は、各制御部（一次転写制御部２０１、二次転写制御部２０２、現像制御部２０３、露光制御部２０４、帯電制御部２０５など）を制御してプリントジョブの動作を実行する。なお、本実施例では、エンジン制御部２１０は、後述する二次転写電圧の制御のために、環境情報は環境センサ３００の検知結果から取得し、記録材Ｐに関する情報はホストコンピュータ１９９からの印刷情報から取得する。印刷情報は、ホストコンピュータ１９９にインストールされたプリンタードライバなどを介して、ホストコンピュータ１９９からコントローラ２００に入力される。

ここで、画像形成装置１００は、一つの開始指示により開始される、単一又は複数の記録材Ｐに画像を形成して出力する一連の動作であるプリントジョブ（印刷ジョブ、画像出力動作）を実行する。プリントジョブは、一般に、画像形成工程、前回転工程、複数の記録材Ｐに画像を形成する場合の紙間工程、及び後回転工程を有する。画像形成工程（プリント工程）は、実際に記録材Ｐに形成して出力する画像の静電潜像の形成、トナー像の形成、トナー像の一次転写、二次転写を行う期間であり、画像形成時（画像形成期間）とはこの期間のことをいう。より詳細には、これら静電潜像の形成、トナー像の形成、トナー像の一次転写、二次転写の各工程を行う位置で、画像形成時のタイミングは異なる。前回転工程は、開始指示が入力されてから実際に画像を形成し始めるまでの、画像形成工程の前の準備動作を行う期間である。紙間工程（記録材間工程、画像間工程）は、複数の記録材Ｐに対する画像形成を連続して行う際（連続画像形成）の記録材Ｐと記録材Ｐとの間に対応する期間である。後回転工程は、画像形成工程の後の整理動作（準備動作）を行う期間である。非画像形成時（非画像形成期間）とは、画像形成時以外の期間であって、上記前回転工程、紙間工程、後回転工程、更には画像形成装置１００の電源投入時又はスリープ状態からの復帰時の準備動作である前多回転工程などが含まれる。

＜二次転写電圧の制御の概要＞
次に、本実施例における二次転写電圧の制御の概要について説明する。

図１に示すように、二次転写電源２１は、二次転写ローラ２０に接続されており、二次転写電源２１から出力された二次転写電圧が二次転写ローラ２０に供給される。二次転写電源２１から二次転写ローラ２０に二次転写電圧が印加されることで、二次転写ローラ２０とその対向部に設置された二次転写対向ローラ１３との間に電界が形成され、中間転写ベルト１０上から記録材Ｐ上にトナーが転写される。

図２に示すように、二次転写制御部２０２は、二次転写電源２１が二次転写ローラ２０に電圧を印加することで二次転写部Ｎ２（二次転写ローラ２０）に流れる電流を検知する電流検知手段としての電流検知部（電流計）２４１を有する。二次転写制御部２０２は、二次転写部Ｎ２に流れる電流が目標電流値で略一定となる（目標値に近づく）ように二次転写電源２１が出力する電圧値を制御することができる。画像形成時（二次転写時）には、二次転写部Ｎ２に流れる電流が、電流検知部２４１によって所定の周期（電流検知周期）で検知される。そして、二次転写制御部２０２において、次の電流検知周期で二次転写ローラ２０に印加する二次転写電圧の電圧値が決定される。二次転写制御部２０２は、予め設定された目標電流値と、実際の出力値である電流検知部２４１により検知される検知電流値と、の差分を二次転写電源２１にフィードバックすることで、上記次の電流検知周期での二次転写電圧の電圧値を決定する。つまり、検知電流値が目標電流値に近づくように、次の電流検知周期で二次転写ローラ２０に印加する二次転写電圧の電圧値が調整される。これにより、二次転写電源２１から二次転写ローラ２０に印加される二次転写電圧は、二次転写部Ｎ２に流れる電流が略一定になるように制御される。ここでは、このように電流検知部２４１により検知される電流値が予め設定された所定の電流値で略一定となるように二次転写電源２１から二次転写ローラ２０に電圧を印加する制御を「定電流制御」という。

一方、図２に示すように、二次転写制御部２０２は、二次転写電源２１が二次転写ローラ２０に印加する電圧値を検知する電圧検知手段としての電圧検知部２４２を有する。二次転写制御部２０２は、二次転写電源２１が出力する電圧値が目標電圧値で略一定となる（目標値に近づく）ように制御することができる。なお、電圧検知部２４２は、二次転写電源２１に対する出力電圧値の指示値から電圧値を検知（認識）するようになっていてよい。高温高湿（高温多湿）環境などでは、記録材Ｐ、二次転写ローラ２０、中間転写ベルト１０などは、吸湿の影響で抵抗値が低下する。そのような状態で二次転写電圧の「定電流制御」を実施すると、目標電流値を出力するのに必要な二次転写電圧が低くなるため、トナーを記録材Ｐに転写するのに必要な電界が形成されず転写不良が発生する可能性がある。そこで、トナーを記録材Ｐに転写するのに最低必要な電圧を確保するために「定電圧制御」によって二次転写を行う。ここでは、このように二次転写電源２１から二次転写ローラ２０に予め設定された所定の電圧値で略一定の電圧を印加する制御（電流値に関係なく印加する電圧を略一定にする制御）を「定電圧制御」という。

本実施例では、エンジン制御部２１０のＣＰＵ回路部１５０は、環境センサ３００の温度センサ３０１、湿度センサ３０２の検知結果に基づいて画像形成装置１００の設置された環境の絶対水分量を算出する。そして、ＣＰＵ回路部１５０は、算出された絶対水分量に応じて、二次転写制御部２０２による二次転写電圧の制御を「定電流制御」にするか、「定電圧制御」にするか決定し、二次転写制御部２０２に命令する。本実施例では、絶対水分量が２１．７ｇ／ｍ^３以上の場合には二次転写電圧の「定電圧制御」を実施し、絶対水分量が２１．７ｇ／ｍ^３未満の場合には二次転写電圧の「定電流制御」を実施する。

なお、本実施例では、絶対水分量２１．７ｇ／ｍ^３未満の場合でも、後述するように、トナーを転写するのに最低必要な電圧を確保できない場合は定電圧制御を実施する。つまり、二次転写電圧の電圧値の設定に下限値が設けられており、定電流制御を行った場合に二次転写電圧がその下限値を下回る場合には、電圧値がその下限値に相当する目標電圧値で略一定となるように二次転写電圧を制御する。

＜二次転写電圧の制御の詳細＞
前述のように、記録材Ｐの抵抗値が低下した場合でもトナー像の二次転写を行えるように必要以上に二次転写電圧の定電圧値を高く設定すると、接触部材に流れる電流も増加して、接触部材の通電劣化を招く場合がある。前述のように、「接触部材」は、二次転写ローラ２０と同時に二次転写部Ｎ２以外で記録材Ｐに接触する、二次転写部Ｎ２よりも下流側や上流側に設けられた部材である。例えば、接触部材としての定着部材に長時間大きな電流が流れると定着部材の通電劣化などの部材の劣化を招き、最終的に定着部材の抵抗値が大幅に変化して画像不良が発生する可能性がある。

本実施例の特徴は、記録材Ｐの抵抗値や二次転写ローラ２０の抵抗値が低下する高温高湿環境において、次のようにして、二次転写電圧の定電圧制御の定電圧値を決定することである。まず、記録材Ｐが二次転写部Ｎ２に到達する前にテスト電流を二次転写部（二次転写ローラ２０と中間転写ベルト１０）に流す。テスト電流値と、テスト電流を流した際に二次転写ローラ２０に印加される電圧値と、に基づいて、次の各電圧値を決定する。一つは、（ｉ）トナー像に電流を流すために必要な二次転写電圧の下限値（以下、「下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}」という。）である。他の一つは、（ｉｉ）通電劣化によって接触部材の抵抗値が大幅に変化しないようにするための二次転写電圧の上限値（以下、「限界電圧（リミット電圧）Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}」という。）である。最後に、（ｉｉｉ）下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}と限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}とを比較して、低い方を二次転写電圧（最終二次転写電圧）Ｖとして決定する。そして、この決定した二次転写電圧Ｖを、トナー像の記録材Ｐへの二次転写時に二次転写ローラ２０に印加する。

以下、図３のフローチャート図を参照して、プリントジョブの開始から終了までの二次転写電圧の制御の流れについて説明する。また、図３のフロー中の工程である後述する「下限電圧決定ステップ」、「限界電圧決定ステップ」、「紙間電圧決定ステップ」などについては図４～図６を参照して説明する。

図３は、本実施例におけるプリントジョブの開始から終了まで（ここでは１枚の記録材Ｐに画像を形成するブリントジョブを例とする。）の二次転写電圧の制御の流れを示すフローチャート図である。二次転写電圧の制御は、記録材Ｐが二次転写部Ｎ２に到達する前の前回転工程、記録材Ｐにトナー像を二次転写する画像形成工程（プリント工程）、二次転写後の後回転工程の３工程に大別される。本実施例における前回転工程は更に、高圧（二次転写高圧）の立ち上げ、紙間電圧Ｖ_ｔ０の決定、下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}の決定、限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}の決定、二次転写電圧Ｖの決定、紙間制御に分けられる。なお、便宜上、プリントジョブの最初の記録材Ｐに対する画像形成工程の前に、後述する紙間電圧を印加する制御についても、「紙間制御」という。特に、下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}と限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}とに基づいて二次転写電圧Ｖを決定することが本実施例の特徴である。

エンジン制御部（以下、単に「制御部」ともいう。）２１０は、プリントジョブの開始指示を受け取ると、プリントジョブを開始する（Ｓ１１）。すると、まず、制御部２１０は、環境センサ３００により取得した環境情報から環境の絶対水分量を算出し、算出された絶対水分量が２１．７ｇ／ｍ^３以上であるか否かを判断する（Ｓ１２）。制御部２１０は、Ｓ１２で絶対水分量が２１．７ｇ／ｍ^３未満であると判断した場合は、二次転写電圧の制御を定電流制御とすることを決定してＳ４０の処理へ移行する。また、制御部２１０は、Ｓ１２で絶対水分量が２１．７ｇ／ｍ^３以上であると判断した場合は、二次転写電圧の制御を定電圧制御とすることを決定してＳ１３の処理へ移行する。制御部２１０は、定電圧制御、定電流制御のどちらを行う場合も、高圧の立ち上げ（Ｓ１３、Ｓ４０）及び紙間電圧決定ステップ（Ｓ１４、Ｓ４１）を行う（図４）。

高圧の立ち上げは、所定電流Ｉ_ｔ０（本実施例では２０μＡ）での定電流制御を行い、二次転写電源２１を安定駆動させるための工程である。高圧の立ち上げでは、開始電圧５００Ｖから所定電流Ｉ_ｔ０近傍まで粗調制御で高圧を立ち上げた後、微調制御を実施する。粗調制御は、所定の制御周期２０ｍｓｅｃ、所定の電圧変化量（本実施例では１００Ｖ）で、二次転写電源２１の出力を変更していき、電流変化量が所定の閾値（本実施例では２μＡ）以下に収束するまで行う。粗調制御が収束した後に、微調制御は、所定の制御周期２０ｍｓｅｃ、所定の電圧変化量（本実施例では２０Ｖ）で、二次転写電源２１の出力を変更していき、電流変化量が所定の閾値（本実施例では０．８μＡ）以下に収束するまで行う。制御部２１０は、以上のようにして、所定電流Ｉ_ｔ０（２０μＡ）になるように高圧を立ち上げる（Ｓ１３、Ｓ４０）。

高圧の立ち上げ後、制御部２１０は、以降の紙間制御（Ｓ３０、Ｓ４２）で印加する紙間電圧Ｖ_ｔ０を決定する。この工程を、「紙間電圧決定ステップ」とする。紙間電圧決定ステップでは、制御部２１０は、所定時間（本実施例では１０００ｍｓ）の間、所定電流Ｉ_ｔ０で定電流制御を行う。そして、制御部２１０は、所定のサンプリング周期（本実施例では２０ｍｓ）で電圧値をサンプリングすることで、所定電流Ｉ_ｔ０での定電流制御中の平均電圧値Ｖ_ｔ０を算出する。制御部２１０は、この制御で算出された平均電圧値Ｖ_ｔ０を紙間電圧として決定して、紙間電圧決定ステップを完了する（Ｓ１４、Ｓ４１）。

制御部２１０は、上述の高圧の立ち上げ及び紙間電圧決定ステップの後、二次転写電圧の定電圧制御を行う場合には、トナー像の二次転写時に印加する二次転写電圧Ｖを決める処理に移行する（Ｓ１５～Ｓ１９）。以下では、まず二次転写電圧の定電圧制御を行う場合のフローについて説明する。

まず、制御部２１０は、下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}を決定する（Ｓ１５）。この工程を、「下限電圧決定ステップ」とする。下限電圧決定ステップは、記録材Ｐの抵抗値によってトナー像に流れる電流値が変わるため、記録材Ｐの抵抗値が転写性に影響が及ぶことを抑制するための二次転写電圧の下限値である下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}を決定する工程である。下限電圧決定ステップは、記録材Ｐや二次転写ローラ２０の抵抗値にかかわらず、記録材Ｐ上のトナーにかかる分圧を一定量確保する電圧設定値を決定することを目的としたステップである。そのため、下限電圧決定ステップでは、吸湿紙のように抵抗値が低い記録材Ｐ上であっても効率よくトナー像を転写するための下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}の範囲を設定する。

下限電圧決定ステップでは、制御部２１０は、予め決められたテスト電流である、下限電圧決定ステップの目標電流値Ｉ_{ｕｎｄｅｒ}（以下、「下限電圧電流値Ｉ_{ｕｎｄｅｒ}」という。）を流すように、高圧を立ち上げる（図４）。下限電圧電流値Ｉ_{ｕｎｄｅｒ}は、プリントモード、紙種、紙サイズなどに応じて予め決められている。また、下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}の設定範囲が、プリントモード、紙種、紙サイズなどに応じて予め決められている。下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}の設定下限を「Ｖ_{ｕｎｄｅｒ＿ｍｉｎ}」、下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}の設定上限を「Ｖ_{ｕｎｄｅｒ＿ｍａｘ}」とする。制御部２１０は、下限電圧電流値Ｉ_{ｕｎｄｅｒ}を流すための二次転写電圧Ｖ’が上記下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}の設定範囲内（Ｖ_{ｕｎｄｅｒ＿ｍｉｎ}≦Ｖ’≦Ｖ_{ｕｎｄｅｒ＿ｍａｘ}）である場合は、その二次転写電圧Ｖ’を下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}として決定して、下限電圧決定ステップを終了する。また、制御部２１０は、下限電圧電流値Ｉ_{ｕｎｄｅｒ}を目標とした高圧の立ち上げ後の二次転写電圧Ｖ’が下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}の設定範囲未満（Ｖ’＜Ｖ_{ｕｎｄｅｒ＿ｍｉｎ}）である場合は、Ｖ_{ｕｎｄｅｒ＿ｍｉｎ}を下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}と決定して、下限電圧決定ステップを終了する。また、制御部２１０は、下限電圧電流値Ｉ_{ｕｎｄｅｒ}を目標とした高圧の立ち上げ後の二次転写電圧Ｖ’が下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}の設定範囲より大きい（Ｖ’＞Ｖ_{ｕｎｄｅｒ＿ｍａｘ}）場合は、Ｖ_{ｕｎｄｅｒ＿ｍａｘ}を下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}と決定して、下限電圧決定ステップを終了する。なお、Ｖ_{ｕｎｄｅｒ＿ｍｉｎ}は、吸湿した記録材Ｐ上の孤立パッチパターンの転写性が許容範囲となるような値に予め設定されている。ここで、「孤立パッチパターン」とは、記録材Ｐの幅（搬送方向と略直交する幅方向の長さ）の中に高印字のトナー像のかたまりが点在している画像パターンのことを意味している。また、Ｖ_{ｕｎｄｅｒ＿ｍａｘ}は、吸湿した記録材Ｐ上の全面ハーフトーンや全面ベタ画像（全面ベタ黒パターン）で強抜けが発生しない値に予め設定されている。ここで、「全面ハーフトーン」とは、記録材Ｐの幅方向に関する画像形成可能領域の全域にハーフトーン濃度のトナー像が存在する画像パターンのことを意味している。また、「全面ベタ画像（全面ベタパターン）」とは、記録材Ｐの幅方向に関する画像形成可能領域の全域に最高濃度レベルのトナー像が存在する画像パターンのことを意味している。

一例として、表１に、本実施例における坪量７５ｇ／ｍ^２の紙についての下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}の設定を示す。

記録材Ｐの幅（紙幅サイズ）が大きいほど二次転写電流が逃げる記録材Ｐのトナーの無い白地部の面積が広くなる（見かけの記録材Ｐの抵抗値が低くなる。）。そのため、トナーへ転写電流を十分供給できるように、逃げ電流を考慮して下限電圧電流値Ｉ_{ｕｎｄｅｒ}を高く設定している。

制御部２１０は、以上のようにして、下限電圧決定ステップを完了する（Ｓ１５）。

次に、制御部２１０は、限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を決定する（Ｓ１６）。この工程を、「限界電圧決定ステップ」とする。限界電圧決定ステップは、後述の理由により接触部材の通電劣化を抑制するために、二次転写電圧の上限値である限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を設定することを目的としている。

高温高湿環境などにおいて、記録材Ｐは吸湿して低抵抗化する。この状態で、二次転写部Ｎ２において記録材Ｐを挟持しつつ、その記録材Ｐが接触部材に接触すると、二次転写電流は二次転写ローラ２０の対向ローラである二次転写対向ローラ１３だけでなく低抵抗の記録材Ｐを伝って接触部材にも流れてしまう。基本的に、記録材Ｐの搬送路上には、二次転写電流が流れ込まないように、絶縁部材（あるいは抵抗値の高い部材）だけが記録材Ｐと接触するように設けられている。しかしながら、吸湿によって記録材Ｐが低抵抗化し、かつ、高温高湿環境で二次転写ローラ２０なども低抵抗化すると、二次転写電圧の一部が絶縁部材などで構成された接触部材に分圧（印加）される場合がある。本発明者の実験の結果、その電圧値が高い状態で画像形成装置１００の使用を続けると、接触部材が通電劣化することによって接触部材の抵抗値が低下する場合があることがわかった。

接触部材の抵抗値が低下すると、二次転写電流が記録材Ｐを伝って流れることでトナーへ十分な転写電流を供給できず、画像不良を発生させる場合がある。そこで、二次転写電圧に上限（限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}）を設けることで、接触部材に分圧される電圧が一定以上にならないようにし、接触部材の通電劣化を抑制する。なお、限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}は、電源保護の観点などから、画像形成装置１００の高圧素子から決まる出力限界電圧未満であることが好ましい。

接触部材に分圧される電圧は、二次転写ローラ２０や中間転写ベルト１０の抵抗値で決まる。つまり、定電圧制御時に流れる電流値は二次転写ローラ２０や中間転写ベルト１０の抵抗値で変動し、抵抗値が低いほど電流が多く流れ、接触部材に分圧される電圧も高くなる。そのため、本実施例では、限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}は、ある一定値ではなく、二次転写部Ｎ２の抵抗値に応じて設定する。そこで、本実施例では、以下のようにして限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を決定する。

本実施例では、限界電圧決定ステップは、下限電圧決定ステップの仕組みを利用することで、余分なダウンタイム（画像を形成できない期間）を生じさせることなく行う（図４参照）。まず、制御部２１０は、下限電圧決定ステップにおける、下限電圧電流値Ｉ_{ｕｎｄｅｒ}と、印加される電圧値Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}と、に基づいて、二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒを算出する。具体的には、制御部２１０は、二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒを、式（１）に基づいて算出する。
二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒ＝Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}／Ｉ_{ｕｎｄｅｒ} ・・・式（１）

なお、下限電圧電流値Ｉ_{ｕｎｄｅｒ}を流した際の出力電圧が、Ｖ_{ｕｎｄｅｒ＿ｍｉｎ}未満の場合、あるいはＶ_{ｕｎｄｅｒ＿ｍａｘ}より大きい場合は、それぞれ式（２）、あるいは式（３）に基づいて二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒが算出される。
二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒ＝Ｖ_{ｕｎｄｅｒ＿ｍｉｎ}／Ｉ_{ｕｎｄｅｒ＿ｍｉｎ}
・・・式（２）
二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒ＝Ｖ_{ｕｎｄｅｒ＿ｍａｘ}／Ｉ_{ｕｎｄｅｒ＿ｍａｘ}
・・・式（３）

式（２）、式（３）において、Ｉ_{ｕｎｄｅｒ＿ｍｉｎ}、Ｉ_{ｕｎｄｅｒ＿ｍａｘ}は、それぞれＶ_{ｕｎｄｅｒ＿ｍｉｎ}出力時の電流値、Ｖ_{ｕｎｄｅｒ＿ｍａｘ}出力時の電流値である。

制御部２１０は、式（１）～（３）により二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒを算出したら、続いてこの二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒに応じた限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を決定する。二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒに応じた限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}の決定方法について、図５及び図６を用いて説明する。

まず、限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}の決定方法について図５を用いて説明する。表２に示すような二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒと限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}との関係を示す情報を、予めＲＯＭ１５１に格納しておく。制御部２１０は、この情報を参照することで、算出した二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒに対応する限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を決定する。表２に示すような二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒと限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}との関係を示す情報は、二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒに応じて接触部材に分圧される電圧が一定以上にならないように、設計データや実験データなどに基づいて予め求められる。図５は、表２に示す二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒと限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}との関係を表したグラフ図である。図５において、横軸は下限電圧電流値Ｉ_{ｕｎｄｅｒ}と下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}とから式（１）に基づいて算出される二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒであり、縦軸は二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒに応じた限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}である。なお、本実施例では、表２中に記載のない二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒにおける限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}は、図５に示すように線形補間で決定している。

この二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒと限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}との関係は、画像形成装置１００の構成などによって変わる。本実施例の構成では、定着ローラ３１の表面の絶縁ＰＦＡチューブが、二次転写時に記録材Ｐが接触する絶縁部材で構成された接触部材であり、この絶縁ＰＦＡチューブが通電劣化しないように限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を決めている。

次に、図６を用いて、二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒによって接触部材（本実施例では定着ローラ３１の絶縁ＰＦＡチューブ）に分圧される電圧が変わるメカニズムについて説明する。図６（ａ）は、画像形成装置１００の二次転写部Ｎ２及び定着装置３０の模式的な断面図であり、図６（ｂ）は、その簡略的な等価回路を表している。

図６（ａ）は、二次転写部Ｎ２で記録材Ｐを挟持搬送しつつ、その記録材Ｐが定着装置３０の定着ローラ３１に接触している状態を表している。記録材Ｐの抵抗値が二次転写ローラ２０や中間転写ベルト１０の抵抗値に比べて十分高ければ、二次転写電流は二次転写ローラ２０、中間転写ベルト１０、二次転写対向ローラ１３、グラウンドという経路で流れる。なお、二次転写対向ローラ１３は、電気的に接地されている。しかしながら、記録材Ｐの抵抗値が吸湿などによって二次転写ローラ２０や中間転写ベルト１０などと同等程度まで低下すると、二次転写電流は記録材Ｐを伝って流れてしまう。そのため、記録材Ｐの抵抗値が低下した場合でも、二次転写電流が定着ローラ３１などを介してグラウンドに大量に流れ込まないように、加圧ローラ３２は抵抗素子３４（１０００ＭΩ）を介して電気的に接地させている。同様に、もう一方の経路である定着ローラ３１は抵抗素子３３（４７０ｋΩ）を介して電気的に接地されている。これによって、過電流が抑制されている。

以上説明した構成を簡易的な等価回路にしたものが、図６（ｂ）である。図６（ｂ）中のＲは、それぞれ下記の通りの各部材の抵抗値を表している。
・Ｒ_ローラ：二次転写ローラ２０の抵抗値（高温高湿環境では１０^６～１０^７Ω）
・Ｒ_ベルト：中間転写ベルト１０の抵抗値（高温高湿環境では１０^６～１０^７Ω）
・Ｒ_対向：二次転写対向ローラ１３の抵抗値（１０^４～１０^５Ω）
・Ｒ_加圧：加圧ローラ３２の抵抗値（１０^４～１０^５Ω）
・Ｒ_{絶縁ＰＦＡ}：定着ローラ３１表面の絶縁ＰＦＡチューブの抵抗値（１０^１２～１０^１３Ω）
・Ｒ_弾性層：定着ローラ３１内面の弾性層の抵抗値（１０^６～１０^７Ω）
・Ｒ_記録材：記録材Ｐの抵抗値（十分吸湿した場合で、１０^６～１０^７Ωを想定）

また、図６（ｂ）中のＰ１～Ｐ３及びＶ_Ｐ１～Ｖ_Ｐ３は、それぞれ下記の通りの各箇所の電圧、電位を表している。
・Ｐ１：二次転写ローラ２０の芯金電圧Ｖ_Ｐ１（二次転写電圧）
・Ｐ２：二次転写ローラ２０の表面電位Ｖ_Ｐ２
・Ｐ３：定着ローラ３１表面の絶縁ＰＦＡチューブの表面電位Ｖ_Ｐ３

二次転写電源２１から電圧Ｖ_Ｐ１を印加すると、二次転写ローラ２０の芯金Ｐ１では略同一の電位Ｖ_Ｐ１となる。二次転写ローラ２０の表面Ｐ２では、芯金の電位Ｖ_Ｐ１から二次転写ローラ２０の抵抗値Ｒ_ローラ分だけ電圧降下した電位Ｖ_Ｐ２となる。定電圧制御時のように二次転写電圧Ｖ_Ｐ１が一定だとすると、二次転写ローラ２０の抵抗値が高いほど電圧降下分も大きくなるため電位Ｖ_Ｐ２が小さくなり、二次転写ローラ２０の抵抗値が低いほど電圧降下分も小さくなるため電位Ｖ_Ｐ２が大きくなる。記録材Ｐの先の加圧ローラ３２側には抵抗素子３４（１０００ＭΩ）が設けられて電気的に接地され、定着ローラ３１側には抵抗素子３３（４７０ｋΩ）が設けられて電気的に接地されることによって、過電流が抑制されている。したがって、記録材Ｐが吸湿によって抵抗値が低下し、仮にほぼ無視できる程度になったものとすると、二次転写ローラ２０の表面電位Ｖ_Ｐ２は、ほぼそのまま定着ローラ３１の表面Ｐ３の絶縁ＰＦＡチューブの表面電位Ｖ_Ｐ３になる。実際には、記録材Ｐもある程度の抵抗値を持っているので、Ｖ_Ｐ２＞Ｖ_Ｐ３ではあるものの、記録材Ｐの抵抗値が低くなるほどＶ_Ｐ２とＶ_Ｐ３との差は小さくなる。

したがって、二次転写ローラ２０の抵抗値が変化すると、二次転写ローラ２０の表面電位Ｖ_Ｐ２も変化し、その結果、接触部材としての定着ローラ３１の表面の絶縁ＰＦＡチューブにかかる電圧も変わってくる。定電圧制御時のように二次転写電圧が一定の場合は、二次転写ローラ２０の抵抗値が低いほど二次転写ローラ２０の表面Ｐ２における電位Ｖ_Ｐ２は高くなり、さらに記録材Ｐの抵抗値が低いほど定着ローラ３１の表面Ｐ３における電位Ｖ_Ｐ３が高くなる。

高温高湿環境では二次転写ローラ２０も記録材Ｐも吸湿によって抵抗値も低下するため、定着ローラ３１の表面電位Ｖ_Ｐ３が高い状態になる可能性がある。この状態で画像形成装置の使用を続けると定着ローラ３１は通電劣化して抵抗値が変化する場合があった。そこで、本実施例では、定着ローラ３１の表面電位Ｖ_Ｐ３をコントロールして通電劣化を抑制するために、二次転写ローラ２０の抵抗値が低いほど二次転写電圧の限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を小さくなるように決める。

なお、実際の画像形成装置１００では、二次転写ローラ２０単品の抵抗値Ｒ_ローラを測定することはできない。そこで、本実施例では、二次転写ローラ２０単品の抵抗値と相関がある二次転写部Ｎ２（主に二次転写ローラ２０の抵抗値と中間転写ベルト１０の抵抗値との合算）の抵抗値Ｒを下限電圧決定ステップにおいて測定する。そして、その二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒに応じて限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を決めている。

また、二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒが低いほど二次転写電流が記録材Ｐを伝って流れやすい（Ｐ２とＰ３の電位差Ｖ_Ｐ２－Ｖ_Ｐ３が小さくなる傾向にある）。そのため、二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒが低いほど限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を小さくしている。したがって、環境の絶対水分量が多くなるほど、また二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒが低くなるほど限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}と下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}との差分は小さくなる。また、記録材Ｐを伝って流れる電流は、オームの法則（電流は抵抗値に反比例する）に則って、二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒが低いほど抵抗値の変化に対する感度が大きい。そのため、二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒが低いほど二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒの変化に対する限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}の変化も大きくなっている。

制御部２１０は、以上のようにして、二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒに応じた限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を決定し、限界電圧決定ステップを完了する（Ｓ１６）。

制御部２１０は、下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}と限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}とを決定したら、続いて二次転写電圧Ｖを決定する（Ｓ１７～Ｓ１９）。

二次転写電圧Ｖは、下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}と限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}とに基づいて決定される。まず、制御部２１０は、下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}と限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}との大小を比較する（Ｓ１７）。具体的には、制御部２１０は、限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}よりも下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}の方が高いか否か（Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}＞Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を満たすか否か）を判断する。

ここで、限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}よりも下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}の方が高い場合、下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}を二次転写電圧として印加してしまうと、記録材Ｐの搬送路中の接触部材（本実施例では定着ローラ３１の絶縁ＰＦＡチューブ）の通電劣化を招いてしまう可能性がある。したがって、制御部２１０は、Ｓ１７で限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}よりも下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}の方が高いと判断した場合は、二次転写電圧Ｖは限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}とする（Ｓ１８）。

一方、下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}が限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}以下の場合、下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}を二次転写電圧として印加しても記録材Ｐの搬送路中の接触部材（本実施例では定着ローラ３１の絶縁ＰＦＡチューブ）が通電劣化する可能性は少ない。したがって、制御部２１０は、Ｓ１７で下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}が限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}以下であると判断した場合は、二次転写電圧Ｖはそのまま下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}とする（Ｓ１９）。制御部２１０は、以上のようにして、二次転写電圧Ｖを決定する。

制御部２１０は、二次転写電圧Ｖを決定した後に、紙間制御を実施する（Ｓ３０）。紙間制御は、記録材Ｐが二次転写部Ｎ２に到達したタイミングで速やかに所望の電圧値を印加するために準備することが目的である。制御部２１０は、紙間電圧決定ステップ（Ｓ１４）で決定した紙間電圧Ｖ_ｔ０を印加して二次転写に備える。ここまでの工程が、記録材Ｐが二次転写部Ｎ２に到達する前の前回転工程になる。

その後、制御部２１０は、記録材Ｐが二次転写部Ｎ２に到達したタイミングで、二次転写電圧の定電圧制御を行うことによって、記録材Ｐへのトナー像の二次転写を行う（Ｓ３１）。二次転写工程では、Ｓ１８又はＳ１９で決定した二次転写電圧Ｖを定電圧制御で二次転写ローラ２０に印加する。

なお、記録材Ｐの先端は、紙間電圧からの高圧の立ち上げタイミングであり、かつ、記録材Ｐがない状態から記録材Ｐが徐々に二次転写部Ｎ２へ突入してインピーダンスが大きくなるタイミングである。つまり、紙間電圧Ｖ_ｔ０から二次転写電圧Ｖまでの間は高圧の立ち上げ途中であり、また二次転写部Ｎ２における記録材Ｐの抵抗値が不定であるため、記録材Ｐの先端に印加される電圧値は低くなる可能性がある。そのため、記録材Ｐの先端（先端部、先端領域）には、紙中の二次転写電圧値Ｖ以上の電圧値（定電圧値）の別の電圧（先端電圧）を印加することが好ましい（図４参照）。同様に、記録材Ｐの後端は、記録材Ｐがある状態から記録材Ｐが二次転写部Ｎ２を通過してインピーダンスが急激に小さくなるタイミングである。この急激なインピーダンス低下に伴って、定電圧制御における二次転写電圧が追従せず、二次転写電圧が不足する可能性がある。そのため、記録材Ｐの後端（後端部、後端領域）には、記録材Ｐの先端と同様に、紙中の二次転写電圧値Ｖ以上の電圧値（定電圧値）の別の電圧（後端電圧）を印加することが好ましい（図４参照）。その他、定着部Ｎ３に記録材Ｐが突入するタイミングは、定着ローラ３１の表面の絶縁ＰＦＡチューブが帯電するタイミングであり二次転写電流が定着部Ｎ３へ一瞬流れる場合がある。そのため、二次転写部Ｎ２以外へ流れてしまう電流を補間するためにも、記録材Ｐが定着部Ｎ３に突入するタイミングでは、二次転写電圧Ｖ以上の電圧値（定電圧値）の別の電圧（定着突入電圧）を印加することが好ましいことがある。なお、記録材Ｐの先端、後端は、それぞれ記録材Ｐの搬送方向に関する先端、後端である。また、「紙中」とは、二次転写部Ｎ２に記録材Ｐ（より詳細には記録材Ｐの搬送方向に関する画像形成可能領域）が存在する期間である。紙中は、二次転写部Ｎ２における画像形成時（二次転写時）に相当する期間である。後述するように、上記先端電圧、後端電圧、定着突入電圧について限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を設定することができる。

次に、Ｓ１２で絶対水分量が２１．７ｇ／ｍ^３未満であると判断されて、二次転写電圧の定電流制御を行う場合のフローについて説明する。前述のように、この場合も、二次転写電圧の定電圧制御を行う場合と同様の高圧の立ち上げ（Ｓ４０）、紙間電圧決定ステップ（Ｓ４１）、紙間制御（Ｓ４２）を行う。これにより、記録材Ｐが二次転写部Ｎ２に到達したタイミングで速やかに所望の電流値で制御できるように備える。そして、制御部２１０は、記録材Ｐが二次転写部Ｎ２に到達したら、二次転写電圧の定電流制御を行い、トナー像の記録材Ｐへの二次転写を行う（Ｓ４３～Ｓ４５）。

まず、制御部２１０は、プリントモード、紙種、紙サイズ、環境センサ３００により取得した環境情報（温度、湿度、絶対水分量など）に基づいて、予めＲＯＭ１５１に格納されたテーブルから目標電流値Ｉ１を参照する。そして、制御部２１０は、目標電流値Ｉ１で定電流制御した際の二次転写電圧Ｖが所定電圧Ｖ１を下回るか否かを判断する（Ｓ４３）。これは、目標電流値Ｉ１で定電流制御した際の二次転写電圧Ｖがトナーを転写するのに最低必要な所定電圧Ｖ１を下回って転写不良が発生することを抑制するためである。制御部２１０は、Ｓ４３で二次転写電圧Ｖが所定電圧Ｖ１を下回ると判断した場合は、二次転写電圧の所定電圧Ｖ１での定電圧制御を行い（Ｓ４４）、記録材Ｐへトナー像を二次転写する。一方、制御部２１０は、Ｓ４３で二次転写電圧Ｖが所定電圧Ｖ１を下回らない（すなわち、所定電圧Ｖ１以上である）と判断した場合は、そのまま目標電流値Ｉ１で二次転写電圧の定電流制御を行い、記録材Ｐへトナー像を二次転写する（Ｓ４５）。この場合、記録材Ｐの抵抗値やトナー像のパターンに応じて二次転写電圧の電圧値が変動される。

以上のようにして、画像形成工程（プリント工程）が終了する。ここでは、１枚の記録材Ｐに画像を形成するプリントジョブを例としているが、プリントジョブが続く場合は、紙間制御と二次転写工程が交互に続けられる。プリントジョブを終える場合は、制御部２１０は、最後の記録材Ｐへの二次転写が終了した後に後回転工程を行い（Ｓ３２）、プリントジョブを終了させる。

＜効果確認＞
本実施例の効果を確認するため、高温高湿環境（温度３０℃／相対湿度８０％／絶対水分量２４．０／ｍ^３）において、５００００枚の耐久試験を行い、１００００枚ごとに画像不良の有無について検証した。記録材Ｐとしては、十分吸湿したＸＥＲＯＸＢｕｓｉｎｅｓｓ４２００ＬＥＴＴＥＲサイズ（Ｘｅｒｏｘ、商品名）（紙水分量９．５％）を用いた。試験は、本実施例の構成と、比較例の構成とについて行った。本実施例の構成における、下限電圧決定ステップや限界電圧決定ステップにおける二次転写電流と二次転写電圧の設定は、表１における紙サイズがＬＴＲ以上の設定になる。なお、紙水分量は、信明ゼネラル株式会社製のモイストレックスＭＸ８０００型のマイクロ波紙水分計を用いて測定した。

ここで、比較例の構成は、特許文献２に記載のものと同様の構成である。比較例の構成は、二次転写電圧の制御が次のように本実施例の構成と異なることを除いて、本実施例の構成と同様である。比較例の構成についても、本実施例の構成に対応する要素については、本実施例のものと同一の符号を付して説明する。図７は、比較例における二次転写電圧の制御の流れを示すフローチャート図である。比較例の構成では、制御部２１０は、プリントジョブを開始した後（Ｓ５１）、環境の絶対水分量の判断は行わずに、本実施例と同様の、高圧の立ち上げ（Ｓ５２）、紙間電圧決定ステップ（Ｓ５３）及び紙間制御（Ｓ５４）を行う。その後、制御部２１０は、記録材Ｐへのトナー像の二次転写を行う（Ｓ５５～Ｓ５７）。このとき、制御部２１０は、目標電流値Ｉ２で定電流制御した際の二次転写電圧Ｖが所定電圧Ｖ２を下回るか否かを判断する（Ｓ５５）。制御部２１０は、Ｓ５５で二次転写電圧Ｖが所定電圧Ｖ２を下回ると判断した場合は、二次転写電圧の所定電圧Ｖ２での定電圧制御を行う（Ｓ５６）。一方、制御部２１０は、Ｓ５５で二次転写電圧Ｖが所定電圧Ｖ２を下回らない（すなわち、所定電圧Ｖ２以上である）と判断した場合は、そのまま目標電流値Ｉ２で二次転写電圧の定電流制御を行う（Ｓ５７）。その後、制御部２１０は、後回転を行って（Ｓ５８）、プリントジョブを終了する。

表３は、本実施例の構成及び比較例の構成についての各耐久枚数時点での画像不良の発生有無を表した表である。表中の「〇」は画像不良の発生無し、「×」は画像不良発生を表している。なお、この耐久試験は、画像不良が発生した時点で終了し、表中の「―」は試験を行っていないことを意味する。

比較例の構成では、耐久枚数が３００００枚の時点までは画像不良の発生はなかった。しかし、比較例の構成では、耐久枚数が４００００枚の時点で、定着ローラ３１の通電劣化によって定着ローラ３１の抵抗値が低下して画像不良（二次転写電流が定着ローラ３１の回転周期ごとにリークすることに起因する転写不良による画像不良）が発生した。

一方、本実施例の構成では、定着ローラ３１の表面に必要以上の電圧が分圧されることがなかったため、耐久試験を通して画像不良は発生しなかった。

以上説明したように、本実施例によれば、良好な二次転写性を維持しながら、二次転写ローラ２０と同時に二次転写部Ｎ２以外で記録材Ｐが接触する接触部材の耐久劣化を抑制することができる。つまり、本実施例によれば、良好な転写性を維持しながら、転写部材と同時に記録材に接触する接触部材の劣化に伴う画像弊害を抑制することができる。

＜その他の構成＞
本実施例では、下限電圧決定ステップ（Ｓ１４）の後に限界電圧決定ステップ（Ｓ１５）を行ったが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。上記とは逆の順序で（限界電圧決定ステップ（Ｓ１５）の後に下限電圧決定ステップ（Ｓ１４）を）行ってもよく、本実施例と同様の効果を得ることができる。

本実施例では、絶対水分量が２１．７ｇ／ｍ^３未満の場合には限界電圧決定ステップ（Ｓ１６）を行っていないが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。例えば、絶対水分量が２１．７ｇ／ｍ^３未満の場合でも、限界電圧決定ステップを行って本実施例と同様のフローで二次転写電圧Ｖを決める（限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を設定する）ことが好ましい場合がある。例えば、二次転写ローラ２０や中間転写ベルト１０の抵抗値に比べて十分抵抗値が低い低抵抗の記録材Ｐが画像形成に使用されることが予め分かる場合が挙げられる。例えば、ユーザー（操作者）が、ホストコンピュータ１９９、あるいは画像形成装置１００に設けられた操作部における操作により、低抵抗の記録材Ｐが画像形成に使用されることを示す情報を制御部２１０に入力することができる。該情報は、低抵抗の記録材Ｐを直接的に指定する情報の他、「低抵抗紙モード」などの低抵抗の記録材Ｐと関係付けられた特定の動作設定を指定する情報などであってよい。制御部２１０は、該情報に応じて、限界電圧決定ステップを行って本実施例と同様のフローで二次転写電圧Ｖを決めることができる。なお、環境にかかわらず、上記低抵抗の記録材Ｐが使用されるか否かで、限界電圧決定ステップを行って限界電圧を設定するか否かを制御してもよい。ここで、二次転写電圧を定電流制御する場合でも、二次転写電圧の上限値として限界電圧を設定することができる。

上記低抵抗の記録材Ｐが使用されることを示す情報を制御部２１０に入力する入力手段（入力部）は、ユーザーによる操作に応じて制御部２１０に該情報を入力するものに限定されるものではない。なお、ユーザーによる操作に応じて制御部２１０に該情報を入力する入力手段は、例えば、ホストコンピュータから信号を受信する入出力部、操作者により操作される画像形成装置１００の操作部などである。つまり、低抵抗の記録材Ｐが画像形成に使用されることを検知する手段を画像形成装置１００に設けるなどしてもよい。例えば、記録材Ｐの厚みや抵抗値といった記録材Ｐの抵抗値に関する情報を、記録材Ｐの給送部から二次転写部Ｎ２までの記録材Ｐの搬送経路に設けられたメディアセンサによって取得する構成とすることができる。記録材Ｐの厚みと相関する坪量、記録材Ｐの表面性、更には含有水分量などを検知又は推定するのに用いることのできる、光や超音波などを用いたメディアセンサが知られている。なお、上記記録材Ｐの厚みに関する情報などは、記録材Ｐに関する情報の一例である。記録材Ｐに関する情報とは、普通紙、厚紙、薄紙などの一般的な特徴に基づく属性（いわゆる、紙種カテゴリー）、坪量、厚さ、サイズ、剛性などの数値や数値範囲、あるいは銘柄（メーカー、商品名、品番などを含む。）などの、記録材Ｐを区別することのできる任意の情報を包含するものである。記録材Ｐに関する情報によって区別される記録材Ｐごとに、記録材Ｐの種類を構成するものと見ることができる。また、二次転写部Ｎ２に記録材Ｐがあるときにテスト電流又はテスト電圧を二次転写部Ｎ２に印加して記録材Ｐを含む二次転写部Ｎ２の抵抗値の情報を取得し、本実施例と同様にして取得した記録材Ｐを含まない二次転写部Ｎ２の抵抗値を差し引くことで、記録材Ｐの抵抗値を検知することもできる。この場合、例えば、プリントジョブの最初の記録材Ｐなどの抵抗値を検知して、その後の記録材Ｐに対する画像形成時から二次転写電圧の制御に反映させることができる。また、上記二次転写部Ｎ２での抵抗値の検知方法と同様にして記録材Ｐの抵抗値を検知できる機構（導電性ローラ対及び電源など）を記録材Ｐの給送部から二次転写部Ｎ２までの記録材Ｐの搬送経路に設けてもよい。

本実施例では、二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒは、式（１）（あるいは式（２）、式（３））に基づいて求めたが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。例えば、二次転写対向ローラ１３に電圧Ｖ_ｔ１が印加され、二次転写電圧Ｖと二次転写対向ローラ電圧Ｖ_ｔ１との電位差で二次転写を行う構成とすることができる。この場合には、二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒは、式（４）に基づいて求めることができる。
二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒ＝（Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}－Ｖ_ｔ１）／Ｉ_{ｕｎｄｅｒ} ・・・式（４）

すなわち、本実施例の式（１）は、二次転写対向ローラ１３がグラウンドに接続されているため、式（４）においてＶ_ｔ１＝０Ｖとした場合に相当し、式（４）に基づく場合も本実施例と同様の効果が得られることがわかる。同様に、本実施例の式（２）の代わりに式（５）、本実施例の式（３）の代わりに式（６）に基づいて二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒを求めることができる。
二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒ＝（Ｖ_{ｕｎｄｅｒ＿ｍｉｎ}－Ｖ_ｔ１）／Ｉ_{ｕｎｄｅｒ＿ｍｉｎ}
・・・式（５）
二次転写部Ｎ２の抵抗値Ｒ＝（Ｖ_{ｕｎｄｅｒ＿ｍａｘ}－Ｖ_ｔ１）／Ｉ_{ｕｎｄｅｒ＿ｍａｘ}
・・・式（６）

本実施例では、正規の帯電極性が負極性のトナーを使用しているため、Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}及びＶ_{ｌｉｍｉｔ}はそれぞれ正極性の電圧である。したがって、図３のＳ１７において単純に大小を比較しているが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。正規の帯電極性が正極性のトナーを使用する場合であれば、Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}及びＶ_{ｌｉｍｉｔ}はそれぞれ負極性の電圧になる。この場合は絶対値の大小を比較すればよい。本実施例における、その他の電圧や電位の、高低や大小についての記載についても同様である。

本実施例では、限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を決定するにあたり、記録材Ｐの搬送路上の絶縁部材などで構成された接触部材として、定着ローラ３１の表面の絶縁ＰＦＡチューブを例として挙げたが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。例えば、記録材Ｐが接触するレジストローラ６０（レジストローラ対６０、６０のうち少なくとも一方）に導電性があり電流が流れる場合などには、通電劣化によってレジストローラ６０の表面の摩耗が促進され、記録材Ｐの搬送速度に影響が出るなどの可能性がある。そのため、レジストローラ６０の摩耗を抑制する観点から本実施例の制御を適用することができる。また、定着装置３０及びレジストローラ６０のそれぞれに対して本実施例と同様の限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を設定する制御を適用し、それぞれに対して限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を設定することができる。そして、この場合、それぞれに対して決定される限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}のうち低い（絶対値が小さい）電圧をＶ_{ｕｎｄｅｒ}と比較することが好ましい。その他、記録材Ｐの搬送路上で記録材Ｐが接触するモールド部品なども通電劣化によって抵抗値が低下して二次転写電流が流れる場合が考えられる。したがって、これらのモールド部品などに対しても本実施例と同様の限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を設定する制御を適用することができる。

本実施例では、紙中の定電圧値に対して、Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}とＶ_{ｌｉｍｉｔ}とを比較したが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。前述の先端電圧に対してもＶ_{ｌｉｍｉｔ}と比較して本実施例と同様の制御を行ってもよい。つまり、本実施例では、通電劣化し得る部材が定着ローラ３１の表面の絶縁ＰＦＡチューブであったため、二次転写部Ｎ２と定着部Ｎ３とで同時に記録材Ｐに接触するタイミングは紙中の定電圧制御中であった。しかし、前述の通り、搬送路上の記録材Ｐと接触する可能性がある部材の通電劣化がある場合は、先端電圧に対しても本実施例と同様の限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を設定する制御を実施してもよい。例えば、記録材Ｐは、レジストローラ対６０、６０に挟持搬送されながら、その先端が二次転写部Ｎ２へ突入する。そのため、先端電圧もレジストローラ６０の通電劣化につながる場合がある。そのため、先端電圧などの、少なくとも記録材Ｐがレジストローラ対６０、６０と二次転写部Ｎ２との両方に同時に接触しているタイミングで二次転写部Ｎ２に印加する電圧については、本実施例と同様の制御による制限をかける（Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を設定する）ことが好ましい。同様に、前述の後端電圧などの、少なくとも記録材Ｐが二次転写部Ｎと定着部Ｎ３との両方に同時に接触しているタイミングで二次転写部Ｎ２に印加する電圧については、本実施例と同様の制御による制限をかける（Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を設定する）ことが好ましい。

本実施例では、環境の絶対水分量が２１．７ｇ／ｍ^３以上の場合に、下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}を設定する制御の制御パラメータ（Ｉ_{ｕｎｄｅｒ}、Ｖ_{ｕｎｄｅｒ＿ｍｉｎ}、Ｖ_{ｕｎｄｅｒ＿ｍａｘ}）を表１に示すように設定した。ただし、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。例えば、表４に示すように、絶対水分量に応じて制御パラメータを変更してもよい。表４は、ＬＴＲサイズ幅に対する下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}を設定する制御の制御パラメータを示している。環境の絶対水分量が高くなるほど記録材Ｐの紙水分量は多くなる。したがって、記録材Ｐの抵抗値も低下して、記録材Ｐ上のトナー以外の部分（白地部）への電流逃げが発生しやすくなる。そのため、トナー部への転写電流を確保して転写不良を抑制するためにも、転写電圧（下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}）は表４のように環境の絶対水分量が高くなるほど高くすることが好ましい。

このように、本実施例では、画像形成装置１００は、トナー像を担持する像担持体１０と、像担持体１０に接触して転写部Ｎ２を形成し、像担持体１０から転写部Ｎ２を通過する記録材Ｐにトナー像を転写させる転写部材２０と、転写部材２０に電圧を出力する電源２１と、電源２１から転写部材２０に電圧を出力した際に転写部材２０に流れる電流値又は転写部材２０に印加される電圧値の少なくとも一方を検知する検知部２４１と、電源２１を制御する制御部２１０と、環境の温度又は湿度の少なくとも一方に関する環境情報を検知する環境検知部３００と、転写部材２０と同時に転写部以外で記録材Ｐに接触可能に設けられた接触部材３１と、を有する。そして、制御部２１０は、上記環境情報に基づいて得られた絶対水分量が所定の閾値以上である場合に、転写部Ｎ２に記録材Ｐが無い状態での検知部２４１の検知結果に基づいてリミット電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を設定し、記録材Ｐが転写部材２０と接触部材３１とに同時に接触している間に電源２１から転写部材２０に印加する電圧の絶対値がリミット電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}の絶対値以下となるように、電源２１を制御する。なお、画像形成装置１００が記録材Ｐに関する情報を制御部２１０に入力する入力部を有しており、制御部２１０は、該入力部により入力された情報が予め設定された所定の条件を満たす場合に、上記リミット電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を設定する制御を行うようにしてもよい。上記入力部は、操作者の操作に応じて上記情報を制御部２１０に入力するものであってよい。また、上記情報は、記録材Ｐの種類、所定の種類の記録材Ｐに対応して設けられた動作設定、又は記録材Ｐの電気抵抗値と相関する指標値を示す情報を含んでいてよい。また、上記入力部は、記録材Ｐの電気抵抗値と相関する指標値の検知結果を上記情報として制御部２１０に入力するセンサであってもよい。また、上記条件は、リミット電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を設定する制御を行う場合の記録材Ｐの電気抵抗値が、リミット電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を設定する制御を行わない場合の記録材Ｐの電気抵抗値よりも低いことを示すものであってよい。また、本実施例では、リミット電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}の絶対値は、上記電源２１の高圧素子の特性から決まる出力限界電圧の絶対値未満である。本実施例では、画像形成装置１００は、接触部材として、記録材Ｐにトナー像を定着させる定着部材３１を有する。また、該定着部材３１は、抵抗素子を介して電気的に接地されている。また、該定着部材３１は、記録材Ｐと接触可能な電気絶縁性の表層を有している。また、本実施例では、上記像担持体１０は、別の像担持体１から一次転写されたトナー像を転写部Ｎ２で記録材Ｐに二次転写するために搬送する中間転写体である。

また、制御部２１０は、検知部２４１の検知結果が示す転写部Ｎ２の電気抵抗値が第１の抵抗値の場合にリミット電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を第１のリミット電圧とし、該電気抵抗値が第１の抵抗値よりも低い第２の抵抗値の場合のリミット電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を第１のリミット電圧よりも絶対値が小さい第２のリミット電圧とするように、リミット電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を設定することができる。また、制御部２１０は、検知部２４１の検知結果が示す転写部Ｎ２の電気抵抗値が第１の抵抗値の場合にリミット電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を第１のリミット電圧とし、該電気抵抗値が第１の抵抗値よりも所定の値だけ低い第２の抵抗値の場合のリミット電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を第１のリミット電圧よりも絶対値が小さい第２のリミット電圧とし、該電気抵抗値が第２の抵抗値よりも低い第３の抵抗値の場合にリミット電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を第２のリミット電圧よりも絶対値が小さい第３のリミット電圧とし、該電気抵抗値が第３の抵抗値よりも上記所定の値だけ低い第４の抵抗値の場合のリミット電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を第３のリミット電圧よりも絶対値が小さい第４のリミット電圧とすると共に、第１のリミット電圧と第２のリミット電圧との差分よりも、第３のリミット電圧と第４のリミット電圧との差分を大きくするように、リミット電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を設定することができる。また、本実施例では、リミット電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}は、電源２１から転写部材２０に印加される電圧における、記録材Ｐを介して接触部材３１に分圧される電圧を制限するように設定される。

また、本実施例では、制御部２１０は、転写部Ｎ２に記録材Ｐが無い状態での検知部２４１の検知結果に基づいて、転写時に電源２１から転写部材２０に印加する電圧の絶対値の下限値を示す下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}を設定し、記録材Ｐが転写部材２０と接触部材３１とに同時に接触している間に電源２１から転写部材２０に印加する電圧を、下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}とリミット電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}とのうち絶対値が小さい方とするように、電源２１を制御する。制御部２１０は、上記環境情報に基づいて得られた絶対水分量が第１の水分量の場合に下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}を第１の下限電圧とし、該絶対水分量が第１の水分量よりも多い第２の水分量の場合の下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}を第１の下限電圧よりも絶対値が大きい第２の下限電圧とするように、下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}を設定することができる。また、制御部２１０は、記録材Ｐの搬送方向と略直交する方向に関する幅が第１の幅の場合に下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}を第１の下限電圧とし、該幅が第１の幅よりも広い第２の幅の場合に下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}を第１の下限電圧よりも絶対値が大きい第２の下限電圧とするように、下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}を設定することができる。また、制御部２１０は、上記環境情報に基づいて得られた絶対水分量が第１の水分量の場合の下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}とリミット電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}との差分が第１の差分となり、該絶対水分量が第１の水分量よりも多い第２の水分量の場合の下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}とリミット電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}との差分が第１の差分よりも小さい第２の差分となるように、下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}とリミット電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}とを設定することができる。

［実施例２］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。

実施例１では、下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}と限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}とを比較して、低い方を二次転写電圧Ｖとして二次転写ローラ２０に印加した。本実施例の特徴は、下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}に補正を加える場合についての制御方法にある。

本実施例では、実施例１と同様の下限電圧決定ステップで決まる下限電圧をＶ_{ｕｎｄｅｒ}とし、この下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}に補正を加えた後の下限電圧を補正後の下限電圧Ｖ_{ｏｆｆｓｅｔ}として区別して説明する。

図８は、本実施例におけるプリントジョブの開始から終了まで（ここでは１枚の記録材Ｐに画像を形成するブリントジョブを例とする。）の二次転写電圧の制御の流れを示すフローチャート図である。図８のフローにおいて、実施例１で説明した図３のフローと同一又は対応する工程には同一のステップ番号を付して、適宜、詳しい説明を省略する。

制御部２１０は、実施例１と同様に、プリントジョブを開始すると（Ｓ１１）、環境の絶対水分量を算出し、算出された絶対水分量が２１．７ｇ／ｍ^３以上であるか否かを判断する（Ｓ１２）。また、制御部２１０は、実施例１と同様に、絶対水分量が２１．７ｇ／ｍ^３未満の場合は、二次転写電圧を定電流制御するべくＳ４０の処理へ移行し、絶対水分量が２１．７ｇ／ｍ^３以上の場合は、二次転写電圧を定電圧制御するべくＳ１３の処理へ移行する。そして、制御部２１０は、実施例１と同様に、定電圧制御、定電流制御のどちらを行う場合も、高圧の立ち上げ（Ｓ１３、Ｓ４０）及び紙間電圧決定ステップ（Ｓ１４、Ｓ４１）を行う。

二次転写電圧の定電圧制御を行う場合、制御部２１０は、その後、実施例１と同様に、下限電圧決定ステップによってＶ_{ｕｎｄｅｒ}を決定し（Ｓ１５）、限界電圧決定ステップによってＶ_{ｌｉｍｉｔ}を決定する（Ｓ１６）。なお、Ｓ１５及びＳ１６の順番は逆でもよい。

次に、制御部２１０は、実施例１とは異なり、下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}に補正を加えたＶ_{ｏｆｆｓｅｔ}を算出する（Ｓ２０～Ｓ２２）。実施例１で説明した通り、下限電圧決定ステップは、記録材Ｐの抵抗値によってトナー像に流れる電流値が変わるため、記録材Ｐの抵抗値が転写性に影響が及ぶことを抑制するための電圧（下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}）を決定するステップである。すなわち、下限電圧決定ステップは、記録材Ｐの状態によらず二次転写性を良好にする電圧を決定することを目的としている。そこで、記録材Ｐの状態に加えて、記録材Ｐ上のトナー量や配置状態に応じて更に転写性が適正になるように補正を加えると、より精度の高い電圧値になる。

本実施例では、一例として、トナーの量に応じた下限電圧の補正方法について説明する。トナーの量と二次転写性との関係を説明するにあたり、吸湿した記録材Ｐに対して孤立パッチパターンを転写した場合に発生する画像不良（以下、「パッチボソ」という。）について図９を用いて説明する。図９（ａ）は、孤立パッチパターンを含む画像の例であり、図９（ｂ）は、孤立パッチパターンを含む画像の二次転写部Ｎ２の断面の模式図である。ここで「孤立パッチパターン」とは、前述のように、記録材Ｐの横幅の中に高印字のトナーのかたまりが点在している画像パターンのことを意味している。

高温多湿な環境では、二次転写ローラ２０や記録材Ｐは吸湿することで抵抗値が低下する。したがって、図９（ａ）のような、孤立パッチパターンなどを含む、１ページ中のトナー量が少なくなる低印字画像を転写する場合は、次のようになる。つまり、図９（ｂ）に示すように、高抵抗であるトナーＴの部分（ここでは、「トナー部（あるいはパッチ部）」ともいう。）ではなく、低抵抗であるトナーＴが介在していない部分（ここでは、「白地部」ともいう。）に転写電流が選択的に流れやすくなる。そして、トナーＴの部分（トナー部、パッチ部）には転写電流が流れにくくなる。なお、図９（ｂ）中の矢印は二次転写電流の経路を表しており、矢印の太さは電流の大きさを模式的に表している。定電圧制御においては、転写電流が不足して孤立パッチパターンを十分に転写できずに、トナーが部分的に転写されずに抜け落ちたようになる「パッチボソ」が発生しやすい。したがって、パッチボソを抑制するためには、白地部への転写電流の逃げ分を考慮して、二次転写電圧を高めに設定することが好ましい。

このように、画像パターン、１ページ内のトナー量、あるいは二次転写部Ｎ２内のトナー量といった、記録材Ｐに転写されるトナー像のトナー量に応じて転写電圧を決めると、より精度良く二次転写を行うことが可能になる。したがって、本実施例では、トナー量が少なくなることが予めわかる場合（トナー量が所定の閾値以下の場合）に下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}に補正ΔＶを加えるように、下限電圧の補正を行う。すなわち、制御部２１０は、補正後の電圧Ｖ_{ｏｆｆｓｅｔ}を、式（７）に基づいて算出する。
Ｖ_{ｏｆｆｓｅｔ}＝Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}＋ΔＶ（ただし、トナー量≦Ｘ％）
Ｖ_{ｏｆｆｓｅｔ}＝Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}（ただし、トナー量＞Ｘ％）
・・・式（７）

なお、本実施例では、制御部２１０は、例えば１ページ内のトナー量を、画像データから変換されて生成される露光装置３のレーザー駆動信号の発光回数から予測する。本実施例では、トナー量は、１ページに全面単色画像を印字した場合を１００％として決定している。本実施例では、式（７）中の閾値Ｘは２０％とした。

制御部２１０は、以上のようにして、補正後の下限電圧Ｖ_{ｏｆｆｓｅｔ}を決定する（Ｓ２０～Ｓ２２）。

続いて、制御部２１０は、補正後の下限電圧Ｖ_{ｏｆｆｓｅｔ}と限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}とに基づいて、実施例１における図３のＳ１７～Ｓ１９と同様に、二次転写電圧Ｖを決定する（Ｓ１７～Ｓ１９）。つまり、まず、制御部２１０は、補正後の下限電圧Ｖ_{ｏｆｆｓｅｔ}と限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}との大小を比較する（Ｓ１７）。具体的には、制御部２１０は、限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}よりも補正後の下限電圧Ｖ_{ｏｆｆｓｅｔ}の方が高いか否か（Ｖ_{ｏｆｆｓｅｔ}＞Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を満たすか否か）を判断する。そして、制御部２１０は、補正後の下限電圧Ｖ_{ｏｆｆｓｅｔ}の方が限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}よりも高い場合は、継続的な使用によって接触部材が通電劣化する可能性があるため、限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を二次転写電圧Ｖとする（Ｓ１８）。一方、制御部２１０は、補正後の下限電圧Ｖ_{ｏｆｆｓｅｔ}が限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}以下の場合は、補正後の下限電圧Ｖ_{ｏｆｆｓｅｔ}を二次転写電圧Ｖとする（Ｓ１９）。制御部２１０は、以上のようにして、二次転写電圧Ｖを決定する。

二次転写電圧を定電圧制御する場合のその後のＳ３０～Ｓ３２の処理、二次転写電圧を定電流制御する場合のＳ４２～Ｓ４５及びＳ３２の処理は、それぞれ実施例１における図３の同一ステップ番号の処理と同様であるため、詳しい説明は省略する。

このように、本実施例では、制御部２１０は、転写部Ｎ２に記録材Ｐが無い状態での検知部２４１の検知結果と、トナー像に使用されるトナー量に関する情報と、に基づいて、下限電圧Ｖ_{ｕｎｄｅｒ}を設定する。

以上説明したように、本実施例よれば、画像形成装置１００の継続的な使用に伴う接触部材の通電劣化を抑制しつつ、実施例１よりも更に良好な二次転写性を得ることができる。

＜その他の構成＞
本実施例では、記録材Ｐに転写されるトナー像のトナー量をレーザー駆動信号の回数から予測したが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。例えば、コントローラ２００から制御部２１０にビデオ信号とともに画像情報（トナー量の情報）を送信して、制御部２１０がその情報に基づいて下限電圧の補正値を決定してもよい。

また、本実施例では、トナー量の算出を１ページごとに行ったが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。例えば、二次転写ローラ２０の１周ごとや感光ドラム１の１周ごとなどの任意の周期で補正を行ってもよい。二次転写部Ｎ２のトナー量に応じて電圧値を変えることが好ましいため、二次転写電源の応答性が十分早い状態においては二次転写部Ｎ２のトナー量に応じて二次転写電圧を変更してもよい。

さらに、本実施例では、トナー量に基づいて二次転写ローラ２０に印加する下限電圧の補正量を決定したが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。例えば、二次転写対向ローラ１３に二次転写対向ローラ電圧が印加されていて、二次転写電圧と二次転写対向ローラ電圧との電位差で二次転写を行う構成においては、二次転写ローラ２０に印加する電圧には補正を加えずに、二次転写対向ローラ電圧を変化させることで下限電圧の補正量を変えてもよい。

［実施例３］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置において、実施例１、２の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１、２と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。

本実施例の画像形成装置は、一次転写電源を持たない構成の画像形成装置である。一次転写電源を持たない構成として、一次転写部材がグラウンドに接続されている後述するドラム電圧構成が一例として考えられる。本実施例では、一次転写部材がグラウンドに接続されているドラム電圧構成、ドラム電圧構成において用いられる中間転写ベルト、及びドラム電圧構成に本発明を適用した場合の作用効果について説明する。

まず、ドラム電圧構成について説明する。一次転写部材がグラウンドに接続されているドラム電圧構成の画像形成装置とは、図１０に示すような高圧電源構成を有する画像形成装置のことである。図１０は、本実施例の画像形成装置１００における一次転写部Ｎ１周りの各部の高圧電源の接続状態や接地状態を示す模式図である。本実施例では、一次転写部材としての一次転写ローラ１４は、グラウンド（０Ｖ）に接続（電気的に接地）されている。また、本実施例では、画像形成時に、感光ドラム１の芯金（図示せず）には、高圧電源２００からドラム電圧（基準電圧）としての－３００Ｖの電圧が印加される。感光ドラム１の表面には、ドラム電圧の絶対値よりも絶対値が大きい画像形成電位Ｖｌ（－４００Ｖ）が形成される。そして、一次転写ローラ１４の電位（０Ｖ）と、感光ドラム１の表面の画像形成電位Ｖｌ（－４００Ｖ）と、の差分（一次転写コントラスト）によって、感光ドラム１の画像部（画像形成電位Ｖｌの部分）上のトナーが中間転写ベルト１０上に一次転写される。

次に、ドラム電圧構成において用いられる中間転写ベルト１０について説明する。本実施例のように一次転写電源を持たない構成では、一次転写コントラストを大きくすることが難しい。一次転写コントラストを大きくするためにはドラム電圧の絶対値を大きくする必要があり、装置の大型化や装置のコストアップを招く場合がある。そのため、小さな一次転写コントラストでも十分な一次転写電流を流すために、中間転写ベルト１０の電気抵抗値が低いことが好ましい。

図１１は、本実施例における中間転写ベルト１０の断面構成を示す模式図である。本実施例では、中間転写ベルト１０として、周長７００ｍｍ、厚さ６５μｍの無端状のベルトを用いた。また、図１１に示すように、本実施例では、中間転写ベルト１０は、厚さ６４μｍの基層１０ｅと、厚さ１μｍの内面層１０ｆと、の２層からなる。基層１０ｅ側（外周面側）が感光ドラム１に当接し、内面層１０ｆ側（内周面側）が一次転写ローラ１４と接触する。本実施例では、基層１０ｅの材料には、導電剤としてイオン導電剤を混合したポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂を用いた。また、本実施例では、内面層１０ｆの材料には、導電剤として電子導電剤であるカーボンを混合したポリエステル樹脂を用いた。内面層１０ｆは、基層１０ｅの内側に形成され、駆動ローラ１１、テンションローラ１２、二次転写対向ローラ１３に接触する。なお、本実施例では、基層１０ｅの材料としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂を用いたが、他の材料を用いることも可能である。基層１０ｅの材料としては、例えば、ポリエステル、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体（ＡＢＳ）などの材料及びこれらの混合樹脂を使用することができる。また、本実施例では、内面層１０ｆの材料としてポリエステル樹脂を用いたが、他の材料を用いることも可能であり、例えばアクリル樹脂などを用いてもよい。

本実施例では、中間転写ベルト１０の基層１０ｅの電気抵抗に比べて内面層１０ｆの電気抵抗を低くしている。本実施例では、中間転写ベルト１０体積抵抗率は、１×１０^１０Ω・ｃｍである。また、本実施例では、中間転写ベルト１０の内面の表面抵抗率は、１．０×１０^６Ω／□である。本実施例では、中間転写ベルト１０の電気特性の測定環境は、室内温度２３℃、室内湿度５０％である。本実施例では、基層１０ｅと内面層１０ｆとの間での、電気抵抗及び厚みの関係から、実際に中間転写ベルト１０について測定される体積抵抗率は、基層１０ｅの電気抵抗値が反映されている。一方、本実施例では、実際に中間転写ベルト１０について測定される内面の表面抵抗率は、内面層１０ｆの電気抵抗値が反映されている。

なお、体積抵抗率は、測定器としての三菱化学株式会社のＨｉｒｅｓｔａ－ＵＰ（ＭＣＰ－ＨＴ４５０）において、リングプローブのタイプＵＲ（型式ＭＣＰ－ＨＴＰ１２）を使用して測定した。また、表面抵抗率は、体積抵抗率の測定の場合と同じ測定器において、リングプローブのタイプＵＲ１００（型式ＭＣＰ－ＨＴＰ１６）を使用して測定した。体積抵抗率の測定は、中間転写ベルト１０の表面側（基層１０ｅ側）からプローブを当て、印加電圧１００Ｖ、測定時間１０秒の条件で行った。また、表面抵抗率の測定は、中間転写ベルト１０の内面側（内面層１０ｆ側）からプローブを当て、印加電圧１０Ｖ、測定時間１０秒の条件で行った。本実施例では、中間転写ベルト１０の体積抵抗率は、１×１０^９Ω・ｃｍ以上、１×１０^１０Ω・ｃｍ以下の範囲が好ましく、中間転写ベルト１０の内面の表面抵抗率は、４．０×１０^６Ω／□以下（典型的には１．０×１０^５Ω／□以上）が好ましい。

上述のような電気抵抗域の中間転写ベルト１０は、中間転写ベルト１０の周方向に電流を流せる程度に電気抵抗が低いため、一次転写コントラストが小さくても十分に一次転写電流を流すことができる。そのため、本実施例のように一次転写電源を持たないドラム電圧構成においては、上述のような電気抵抗値を有する低抵抗の中間転写ベルト１０を用いることが好ましい。

次に、ドラム電圧構成に本発明を適用した場合の作用効果について説明する。高温高湿環境下では、本実施例のように中間転写ベルト１０の電気抵抗値が低いほど、トナー部（パッチ部）ではなく、白地部へと二次転写電流が流れやすくなる。例えば、前述した図９（ａ）、（ｂ）に示すような画像をプリントする場合、二次転写部Ｎ２に関して図１２に示すような等価回路を考えることができる。図１２中の各記号はそれぞれ次のものを表す。
・Ｒｒ：二次転写ローラ２０の電気抵抗値
・Ｒｐ：記録材Ｐの電気抵抗値
・Ｒｔ：孤立パッチパターンのトナーの電気抵抗値
・Ｒｉ：中間転写ベルト１０の電気抵抗値
・Ｉ１：白地部を通る電流
・Ｉ２：トナー部（パッチ部）を通る電流

Ｉ１とＩ２との比率は、下記式（８）の通りになる。
Ｉ１／Ｉ２
＝（Ｒｉ＋Ｒｔ＋Ｒｐ）／（Ｒｉ＋Ｒｐ）
＝１＋Ｒｔ／（Ｒｉ＋Ｒｐ）・・・式（８）

式（８）の通り、Ｒｉが小さくなるほど、Ｉ２に比べてＩ１の比率が大きくなる。すなわち、中間転写ベルト１０の電気抵抗値Ｒｉが小さいほど二次転写電流がトナー部（パッチ部）ではなく白地部へと流れやすい。そのため、上述のような低抵抗の中間転写ベルト１０を用いた構成では、トナー量が少ない画像においてパッチボソが発生しやすくなる場合がある。これに対し、パッチボソを抑制するために必要以上に二次転写電圧の絶対値を大きく設定してしまうと、実施例１で説明した通り、二次転写電流が記録材Ｐを伝って搬送路上において記録材Ｐと接触する接触部材に流れ込んでしまう。そして、二次転写電流の流れ込みが繰り返されると、接触部材が通電劣化する場合がある。

そこで、本実施例では、上述のような低抵抗の中間転写ベルト１０を用いた構成において本発明を適用する。つまり、接触部材の通電劣化の発生を抑制する限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を二次転写部の電気抵抗Ｒに応じて決定して、その限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}以下で二次転写電圧を制御する。これにより、接触部材の通電劣化を抑制しつつ、パッチボソを抑制することができる。その結果、低抵抗の中間転写ベルト１０を用いた構成であっても、接触部材の通電劣化を抑制しつつ、パッチボソのような画像不良を抑制することが可能になる。また、上述の実施例で説明したように、強抜けを抑制することもできる。これにより、本実施例のような、一次転写電源を持たない、シンプルな構成が実現できる。なお、本実施例における二次転写電圧の制御方法としては、実施例２の方法を好適に適用することができるが、実施例１の方法を適用してもよい。

このように、本実施例では、中間転写体は、無端状のベルトで構成されており、該ベルトは、周方向に電流を流すことが可能である。また、本実施例では、該ベルトの体積抵抗率は、１×１０^９Ω・ｃｍ以上、１×１０^１０Ω・ｃｍ以下である。

以上説明した通り、本実施例によれば、低抵抗の中間転写ベルト１０を使用した場合であっても、接触部材の通電劣化の発生を抑制する限界電圧Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}以下で二次転写電圧を制御する方法を適用することで、接触部材の通電劣化を抑制しつつ、パッチボソ、強抜けを抑制することができる。したがって、本実施例によれば、一次転写電源を持たないシンプルな構成を実現するに際し、接触部材の通電劣化の抑制しつつ、パッチボソ、強抜けを抑制することができる。

［その他］
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。

例えば、上述の実施例では、画像形成装置は複数の画像形成部を有するカラー画像形成装置であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像形成装置は画像形成部を一つのみ有するモノクロ画像形成装置であってもよい。この場合、本発明は、像担持体としての感光体などから記録材に直接トナー像を転写する転写部に関して適用すればよい。

１感光ドラム
３露光装置
１０中間転写ベルト
２０二次転写ローラ
２１二次転写電源
１００画像形成装置
Ｐ記録材

Claims

トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体に接触して転写部を形成し、前記像担持体から前記転写部を通過する記録材に前記トナー像を転写させる転写部材と、
前記転写部材に電圧を出力する電源と、
前記電源から前記転写部材に電圧を出力した際に前記転写部材に流れる電流値又は前記転写部材に印加される電圧値の少なくとも一方を検知する検知部と、
前記電源を制御する制御部と、
環境の温度又は湿度の少なくとも一方に関する環境情報を検知する環境検知部と、
前記転写部材と同時に前記転写部以外で前記記録材に接触可能に設けられた接触部材と、を有し、
前記制御部は、前記環境情報に基づいて得られた絶対水分量が所定の閾値以上である場合に、前記転写部に前記記録材が無い状態での前記検知部の検知結果に基づいてリミット電圧を設定し、前記記録材が前記転写部材と前記接触部材とに同時に接触している間に前記電源から前記転写部材に印加する電圧の絶対値が前記リミット電圧の絶対値以下となるように、前記電源を制御することを特徴とする画像形成装置。
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体に接触して転写部を形成し、前記像担持体から前記転写部を通過する記録材に前記トナー像を転写させる転写部材と、
前記転写部材に電圧を出力する電源と、
前記電源から前記転写部材に電圧を出力した際に前記転写部材に流れる電流値又は前記転写部材に印加される電圧値の少なくとも一方を検知する検知部と、
前記電源を制御する制御部と、
前記記録材に関する情報を前記制御部に入力する入力部と、
前記転写部材と同時に前記転写部以外で前記記録材に接触可能に設けられた接触部材と、を有し、
前記制御部は、前記入力部により入力された前記情報が予め設定された所定の条件を満たす場合に、前記転写部に前記記録材が無い状態での前記検知部の検知結果に基づいてリミット電圧を設定し、前記記録材が前記転写部材と前記接触部材とに同時に接触している間に前記電源から前記転写部材に印加する電圧の絶対値が前記リミット電圧の絶対値以下となるように、前記電源を制御することを特徴とする画像形成装置。
前記入力部は、操作者の操作に応じて前記情報を前記制御部に入力することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記情報は、前記記録材の種類、所定の種類の前記記録材に対応して設けられた動作設定、又は前記記録材の電気抵抗値と相関する指標値を示す情報を含むことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記入力部は、前記記録材の電気抵抗値と相関する指標値の検知結果を前記情報として前記制御部に入力するセンサであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記条件は、前記リミット電圧を設定する制御を行う場合の前記記録材の電気抵抗値が、前記リミット電圧を設定する制御を行わない場合の前記記録材の電気抵抗値よりも低いことを示すことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記リミット電圧の絶対値は、前記電源の高圧素子の特性から決まる出力限界電圧の絶対値未満であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記制御部は、前記検知部の検知結果が示す前記転写部の電気抵抗値が第１の抵抗値の場合に前記リミット電圧を第１のリミット電圧とし、該電気抵抗値が前記第１の抵抗値よりも低い第２の抵抗値の場合の前記リミット電圧を前記第１のリミット電圧よりも絶対値が小さい第２のリミット電圧とするように、前記リミット電圧を設定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記制御部は、前記検知部の検知結果が示す前記転写部の電気抵抗値が第１の抵抗値の場合に前記リミット電圧を第１のリミット電圧とし、該電気抵抗値が前記第１の抵抗値よりも所定の値だけ低い第２の抵抗値の場合の前記リミット電圧を前記第１のリミット電圧よりも絶対値が小さい第２のリミット電圧とし、該電気抵抗値が前記第２の抵抗値よりも低い第３の抵抗値の場合に前記リミット電圧を前記第２のリミット電圧よりも絶対値が小さい第３のリミット電圧とし、該電気抵抗値が前記第３の抵抗値よりも前記所定の値だけ低い第４の抵抗値の場合の前記リミット電圧を前記第３のリミット電圧よりも絶対値が小さい第４のリミット電圧とすると共に、前記第１のリミット電圧と前記第２のリミット電圧との差分よりも、前記第３のリミット電圧と前記第４のリミット電圧との差分を大きくするように、前記リミット電圧を設定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記リミット電圧は、前記電源から前記転写部材に印加される電圧における、前記記録材を介して前記接触部材に分圧される電圧を制限するように設定されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記制御部は、前記転写部に前記記録材が無い状態での前記検知部の検知結果に基づいて、前記転写時に前記電源から前記転写部材に印加する電圧の絶対値の下限値を示す下限電圧を設定し、前記記録材が前記転写部材と前記接触部材とに同時に接触している間に前記電源から前記転写部材に印加する電圧を、前記下限電圧と前記リミット電圧とのうち絶対値が小さい方とするように、前記電源を制御することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
環境の温度又は湿度の少なくとも一方に関する環境情報を検知する環境検知部を有しており、
前記制御部は、前記環境情報に基づいて得られた絶対水分量が第１の水分量の場合に前記下限電圧を第１の下限電圧とし、該絶対水分量が前記第１の水分量よりも多い第２の水分量の場合の前記下限電圧を前記第１の下限電圧よりも絶対値が大きい第２の下限電圧とするように、前記下限電圧を設定することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
前記制御部は、前記記録材の搬送方向と略直交する方向に関する幅が第１の幅の場合に前記下限電圧を第１の下限電圧とし、該幅が前記第１の幅よりも広い第２の幅の場合に前記下限電圧を前記第１の下限電圧よりも絶対値が大きい第２の下限電圧とするように、前記下限電圧を設定することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
環境の温度又は湿度の少なくとも一方に関する環境情報を検知する環境検知部を有しており、
前記制御部は、前記環境情報に基づいて得られた絶対水分量が第１の水分量の場合の前記下限電圧と前記リミット電圧との差分が第１の差分となり、該絶対水分量が前記第１の水分量よりも多い第２の水分量の場合の前記下限電圧と前記リミット電圧との差分が前記第１の差分よりも小さい第２の差分となるように、前記下限電圧と前記リミット電圧とを設定することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
前記制御部は、前記転写部に前記記録材が無い状態での前記検知部の検知結果と、前記トナー像に使用されるトナー量に関する情報と、に基づいて、前記下限電圧を設定することを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記接触部材として、前記記録材に前記トナー像を定着させる定着部材を有することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記定着部材は、抵抗素子を介して電気的に接地されていることを特徴とする請求項１６に記載の画像形成装置。
前記定着部材は、前記記録材と接触可能な電気絶縁性の表層を有していることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の画像形成装置。
前記像担持体は、別の像担持体から一次転写されたトナー像を前記転写部で前記記録材に二次転写するために搬送する中間転写体であることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記中間転写体は、無端状のベルトで構成されており、前記ベルトは、周方向に電流を流すことが可能であることを特徴とする請求項１９に記載の画像形成装置。
前記ベルトの体積抵抗率は、１×１０^９Ω・ｃｍ以上、１×１０^１０Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項２０に記載の画像形成装置。