JP3507343B2

JP3507343B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3507343B2
Application number: JP25934798A
Authority: JP
Inventors: 雅博井上; 岳志冨沢; 小俣　　晴彦; 勇爾別所
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-08-28
Filing date: 1998-08-28
Publication date: 2004-03-15
Anticipated expiration: 2018-08-28
Also published as: JP2000075572A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式、静
電記録方式等を利用した画像形成装置に関し、特に第２
の像担持体である中間転写体を使用した画像形成装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】色ずれのないカラー画像を得ることを目
的として、図６に示すように、像担持体以外に第２の像
担持体である中間転写体を用いたカラー画像形成装置が
提案されている。

【０００３】この画像形成装置は、第１の像担持体であ
る感光ドラム１の周囲に、帯電ローラ２、図示しない露
光装置、複数の現像器を有する現像装置、感光ドラム１
のクリーナ７ａ、および第２の像担持体である中間転写
ドラム５を備え、中間転写ドラム５の周囲に、そのクリ
ーナ７および転写ローラ８を備え、中間転写ドラム５か
ら少し離れたところには定着器９が配設されている。中
間転写ドラム５および転写ローラ８には、高圧電源１０
ａが接続されている。

【０００４】カラー画像を形成するには、まず、感光ド
ラム１が所定の周速度を持って矢印の方向に回転駆動さ
れ、その感光ドラム１の表面を帯電ローラ２により一次
帯電し、図示しない露光装置によりレーザービーム３を
走査露光して、感光ドラム１上に第１色目の静電潜像が
形成され、その潜像が現像装置４により現像される。

【０００５】現像装置４は、第１、第２、第３、第４の
現像器４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄを感光ドラム１に対
し離接自在に備えており、たとえばイエロートナー、マ
ゼンタトナー、シアントナーおよびブラックトナーがそ
れぞれ収容されている。１色目の潜像は、第１の現像器
４ａにより現像して、イエロートナー像として可視化さ
れる。

【０００６】得られたイエロートナー像は、中間転写ド
ラム５と感光ドラム１とが接触する第１の転写部位６ａ
において、中間転写ドラム５に高圧電源１０ａからトナ
ーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することにより、中
間転写ドラム５の表面に静電転写される（１次転写）。
１次転写が終了した感光ドラム１は、その表面に残存す
るトナーがクリーナ７ａにより除去した後、つぎの色の
画像形成に供される。

【０００７】同様に、感光ドラム１に対し、帯電ローラ
２による一次帯電器、レーザービーム３の露光を行って
第２色目の静電潜像を形成し、その潜像を第２現像器４
ｂにより現像して、感光ドラム１の表面にマゼンタトナ
ー像が形成される。そのマゼンタトナー像は、中間転写
ドラム５上にイエロートナー像上から重ねて転写され
る。

【０００８】上記の工程をシアン、ブラックについても
繰り返し、第３現像器４ｃの現像で得られたシアントナ
ー像、および第４現像器４ｄの現像で得られたブラック
トナー像が、中間転写ドラム５の表面へ順次重ね合わせ
て転写される。これにより、中間転写ドラム５の表面に
イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色のト
ナー像を積層したカラー画像が形成される。

【０００９】その後、離間状態にあった転写ローラ８が
中間転写ドラム５の表面に当接され、高圧電源１０ａか
ら転写ローラ８にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印
加することにより、中間転写ドラム５と転写ローラ８と
が接触する第２の転写部位６ｂにおいて、そこに所定の
タイミングで搬送されてくる記録材Ｐの表面に、中間転
写ドラム５上の４色のトナー像が一括して転写される
（２次転写）。

【００１０】４色のトナー像が転写された記録材Ｐは、
中間転写ドラム５から定着器９へ搬送され、そこで熱ロ
ーラなどによる定着を受けてフルカラーの永久像とされ
た後、画像形成装置の機外に排出される。２次転写が終
了した中間転写ドラム５は、その表面に若干量残存する
トナーを、所定のタイミングで中間転写ドラム５に対し
て動作状態となるクリーナ７ｂにより除去して、つぎの
画像形成に備えられる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な中間転写ドラムを用いる画像形成装置では、上述した
ように、２次転写工程で、中間転写ドラム５上の４色分
積層された大量のトナーを一気に記録材Ｐに転写するこ
とになる。このとき、転写されるトナーの電荷量の絶対
値が比較的小さければ、２次転写は良好に行われる。

【００１２】しかし、画像形成装置の使用される雰囲気
によっては、特に低温、低湿環境において顕著に認めら
れるのであるが、トナーの電荷量の絶対値が非常に大き
くなった状態で、中間転写ドラム５から記録材Ｐに十分
な量のトナーを転写させようとすると、異常放電の跡の
ような画像不良が起きてしまうといった問題があった。

【００１３】画像形成に用いられる４色のトナーのう
ち、少なくとも１色のトナーの電荷量が他の色のトナー
の電荷量よりも小さいので、４色のトナーの転写性をそ
ろえようとすると、中間転写ドラム５上に４色分積層さ
れた後に、中間転写ドラム５上のトナーにコロナ帯電器
等の手段で再帯電を施し、４色分の電荷量を同様にして
転写性をそろえるということがよく行われるが、このよ
うにすると、トナーの電荷量の絶対値が前の状態よりも
大きなものとなり、上述したのと同じく、２次転写時に
異常放電の跡のような画像不良が起きてしまう。

【００１４】本発明の目的は、低温低湿環境等のトナー
の電荷量が非常に大きくなるような状況においても、中
間転写体上に積層されたトナー像を異常放電等を生じる
ことなく記録材に転写し、転写不良のない高品質なカラ
ー画像を得ることを可能とした画像形成装置を提供する
ことである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】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、
１つの回動する第１の像担持体の表面に順次１色ずつ形
成された複数色のトナー像を、または複数の回動する第
１の像担持体の表面に１色ずつ形成された複数色のトナ
ー像を、第２の像担持体の表面に重ね合わせて１次転写
し、その第２の像担持体上の重ね合わせた複数色のトナ
ー像を記録材上に一括して２次転写する画像形成装置に
おいて、２次転写される複数色のトナー像の記録材単位
面積あたりの最大電荷量と、記録材の保持可能な単位面
積あたりの最大電荷量と、を各々求め、前記複数色のト
ナー像の記録材単位面積あたりの最大電荷量が、前記記
録材の保持可能な単位面積あたりの最大電荷量を超えな
いように、前記第１の像担持体上における各色のトナー
像のトナー量を制御することを特徴とする画像形成装置
である。

【００１６】本発明によれば、前記記録材の種類および
画像形成装置本体が置かれた環境の温湿度により、前記
記録材の保持可能な単位面積あたりの最大電荷量を決定
するようにすることができる。また、前記２次転写を行
う部位において、前記第２の像担持体にトナー像を転写
していない状態で、記録材に対して所定の複数の電流値
を流す為に必要な各転写電圧値を求め、該各転写電圧値
同士の差分が変化するときの電流値から、前記記録材の
保持可能な単位面積あたりの最大電荷量を決定するよう
にすることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施例を図面
に則して更に詳しく説明する。

【００１８】実施例１図１は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略構
成図である。本装置は電子写真方式のカラー画像形成装
置で、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４つの
画像形成ユニットを有し、フルカラー画像を出力する。

【００１９】本画像形成装置は、現像方法として２成分
現像法を用い、２成分現像剤として磁性キャリアに重合
法で生成したトナーを混合した現像剤を用いている。ま
た各画像形成ユニットの現像器はクリーナを兼ねてお
り、感光ドラムのクリーナが省略されている。

【００２０】各画像形成ユニットで形成されたトナー像
は、第２の像担持体である中間転写ベルト８２上に第１
の転写手段により多重転写した後に、記録材に第２の転
写手段により一括して転写されることにより、フルカラ
ー画像が形成される。

【００２１】以下、本実施例について詳述する。まず、
原稿台１００上に原稿Ｇを複写すべき面をした側にして
セットする。つぎにコピーボタンを押すことにより複写
が開始される。原稿画像の読み込みは、スキャナーユニ
ット９０により行い、読み込まれたレッド、グリーン、
ブルーの色画像情報を、イエロー、マゼンタ、シアン、
ブラックに色分解し、それぞれの信号に変換してプリン
ター部へ送る。

【００２２】プリンター部には、イエロー、マゼンタ、
シアン、ブラックのそれぞれの画像形成ユニットが設置
されている。各画像形成ユニットは、像担持体である感
光ドラム１と、感光ドラム１を均一に帯電する帯電ロー
ラ３１と、帯電した感光ドラム１に静電潜像を形成する
像露光系としてのＬＥＤ固体スキャナー１１０と、形成
された静電潜像をトナーで現像する現像器４Ｙ、４Ｍ、
４Ｃ、４Ｋと、得られたトナー像を中間転写ベルト８２
に静電的に転写する第１転写手段の転写ローラ７１とが
配置されている。

【００２３】プリンター部にイエローの画像信号が送ら
れると、イエローの画像形成ユニットでは、予め帯電手
段３１により帯電した感光ドラム１に、スキャナー１１
０によりイエロー画像信号に対応した光信号を照射する
ことにより、感光ドラム１上に静電潜像を形成する。こ
の静電潜像をイエロートナーを収容した現像器４Ｙで現
像して、感光ドラム１上にイエロートナー像を形成す
る。このイエロートナー像は、第１の転写手段の転写ロ
ーラ７１により中間転写ベルト８２上に転写される。

【００２４】この動作と同時にマゼンタの画像ユニット
で、マゼンタの画像信号に対応した光信号を感光ドラム
１に照射することにより、感光ドラム１上に静電潜像を
形成し、この静電潜像をマゼンタトナーを収容した現像
器４Ｍで現像して、感光ドラム１上にマゼンタトナー像
が形成される。このようにして形成されたマゼンタトナ
ー像は、既にイエロートナー像が形成された中間転写ベ
ルト８２上に重ね合わせるようにして転写される。さら
に同様の工程をシアン、ブラックについても行うことに
より、フルカラー画像が中間転写ベルト８２上に形成さ
れる。

【００２５】上記の工程によって得られた中間転写ベル
ト８２上のフルカラー画像は、記録材収納カセット３０
から搬送された記録材Ｐに、第２の転写手段である電圧
が印加された転写ローラ７２により転写する。記録材Ｐ
は定着器６０に搬送されて、熱定着される。このとき、
中間転写ベルト８２上に残留したトナーは、ＯＮ／ＯＦ
Ｆが可能なクリーニング器５１によって清掃される。

【００２６】さて、前述したように、低温低湿環境等の
トナーの電荷量が非常に大きくなるような状況では、中
間転写体上に積層されたトナー像を記録材に転写する
際、異常放電等を生じて、画像不良が発生しやすい。

【００２７】本発明者らが研究したところによれば、こ
の異常放電は以下に述べるようなメカニズムで発生する
ことが解明できた。

【００２８】まず、図２に、たとえば２３℃／５％の低
温低湿環境の雰囲気に十分馴染んだ記録材の表面に外部
から与えた面電荷密度と記録材の表面電位との関係を示
す。

【００２９】この図２を参照すると分かるように、低温
低湿環境下、すなわち空気中の絶対水分量が非常に小さ
い環境下においては、記録材の表面電位はある一定値に
ならず、飽和することが明らかである。ちなみに２３℃
／５％における絶対水分量は０．５ｇ／空気１ｋｇであ
る。

【００３０】この２３℃／５％の環境の雰囲気に十分に
馴染んだ記録材の表面電位の飽和値は、記録材の種類に
よっても異なるが、日本製紙（株）製ＰＢ−ＳＫ紙（坪
量６４ｇ／ｍ² ）の場合、おおよそ２ｋＶ程度であっ
た。これを保持可能な電荷量の形で表すと約５００μＣ
／ｍ² であった。この状況はプラス極性、マイナス極性
によらずほぼ同様の傾向を示す。ちなみにこのような低
温低湿環境下であっても、ＯＨＴフィルムのような環境
の雰囲気の影響を受けにくい記録材の場合は、図２に示
すように、上記の紙とは異なりその表面電位、すなわち
保持可能な電荷量が飽和するといったことはない。

【００３１】つぎに、図３に、たとえば２３℃／６０％
の低温常湿環境の雰囲気に十分馴染んだ記録材の表面に
外部から与えた面電荷密度と記録材の表面電位との関係
を示す。

【００３２】この図３を参照すると分かるように、低温
常湿環境下、すなわち空気中の絶対水分量が適度に存在
する環境下においては、記録材の表面電位は、本発明の
ような通常の電子写真プロセスの画像形成で用いられる
２次転写電圧程度、具体的には約１０ｋＶ程度まで、記
録材表面に外部から与えられた面電荷密度と比例関係に
あることが明らかである。ちなみに２３℃／６０％にお
ける絶対水分量は１０．０ｇ／空気１ｋｇである。

【００３３】また、図４に、環境の雰囲気の絶対水分量
が変化したときの記録材の保持できる面電荷密度の関係
を示す。

【００３４】このグラフに示した記録材は、先ほどの図
２、図３に示した記録材と同じ日本製紙（株）製ＰＢ−
ＳＫ紙（坪量６４ｇ／ｍ² ）である。図４からよく分か
るように、記録材の保持できる面電荷密度と環境の雰囲
気、すなわち絶対水分量との間には強い相関があり、絶
対水分量が小さくなるとともに記録材の保持できる面電
荷密度も小さくなっていくことが明白となった。

【００３５】実際に画像形成に用いるトナーの電荷量等
も考慮して、従来技術の問題の発生メカニズムを検証し
直すと、以下のようになる。

【００３６】感光ドラムに現像により付着するトナーの
電荷量は、２成分現像法を用いた場合、２３℃／５％の
低温低湿環境下では約−３０μＣ／ｇであり、ベタ画像
部（すなわち最大画像濃度部）に必要とされるトナーの
乗り量は０．０１ｋｇ／ｍ²である。ところで、フルカ
ラーの画像形成を行う場合、４色のトナーを重ねるわけ
であるが、このときの単位面積あたりのトナーの乗り量
の上限値は定着条件や画像処理の方法によって決まって
くるが、単色画像形成時のほぼ２倍に設定されることが
多い。従って、フルカラー画像形成では、トナーによる
最大の面電荷密度は−６００μＣ／ｍ² となる。

【００３７】一方、記録材として前記の日本製紙（株）
製ＰＢ−ＳＫ紙（坪量６４ｇ／ｍ²）を用いた場合、こ
の低温低湿環境の雰囲気下においては、記録材の保持で
きる最大の面電荷密度の絶対値は５００μＣ／ｍ² であ
ったので、−１００μＣ／ｍ² のトナー電荷が保持でき
ない計算になる。この保持不可能な電荷により異常放電
が発生し、画像不良が引き起こされるものと考えられ
る。

【００３８】すなわち、低温低湿環境では、記録材が電
気的に特性変化を生じてしまい、記録材が所定量以上の
表面電位にならない、換言すれば、記録材表面に所定量
以上の電荷を保持することが不可能となり、像担持体上
に形成されたトナー像を記録材に転写しようとすると、
トナーの総電荷量が大きくなってきて、それに見合った
転写電界を記録材に印加すると、記録材は所定量以上の
電荷を保持できないので、異常放電が発生しやすくな
り、画像不良を起こすものと考えられる。

【００３９】以上の内容を数式で表すと以下のようにな
る。

【００４０】まず、記録材の保持可能な最大面電荷量Ｑ
ｐ（Ｃ／ｍ² ）を、記録材の種類と記録材の置かれてい
る環境雰囲気を変数として与える関数Ｑｐ＝Ｑｐ（ｓ，
ｋ）の値とする。ただし、ｓは記録材の種類、ｋは環境
雰囲気の絶対水分量（ｇ／空気１ｋｇ）である。

【００４１】つぎに、トナー単位重量あたりの電荷量Ｑ
ｔを、環境雰囲気を変数として与える関数Ｑｔ＝Ｑｔ
（ｋ）の値とすると、記録材に転写されるトナーの単位
面積あたりの重量をＭ（ｋｇ／ｍ² ）として、Ｑｐ（ｓ，ｋ）≧Ｍ・Ｑｔ（ｋ）・・・（１）なる数式（１）の関係を満足するようにしてやれば、記
録材に与えられる転写電界による面電荷密度が記録材の
保持できる上限値を超えることがないので、異常放電の
発生が防止され、異常放電による画像不良をなくせる。

【００４２】以上を要するに、記録材が上述の低温低湿
環境に置かれたような状態になったときには、記録材に
転写させようとするトナーの単位面積あたりの量Ｍを制
限することによって、異常放電による画像不良の発生を
防止でき、良好な画像を得ることが可能となる。

【００４３】そこで、本発明では、画像形成装置の本体
内に、しかもできるだけ記録材収納カセット３０の近傍
に、温度および湿度を測定可能な温湿度センサー２０を
設け、この温湿度センサー２０で検知した装置内の温度
・湿度が小さくなったことにより、記録材に転写される
トナー量、従って感光ドラム上に形成するトナー像のト
ナー量を減少させるようにした。

【００４４】どの程度トナー量を減少させるかについて
は、上述の数式（１）に基づくが、具体的には下記の手
順によることが好ましい。

【００４５】温湿度センサー２０による温度・湿度の検
出値を用いて周知の計算式により絶対水分量を求め、そ
の絶対水分量から、図４に示したような絶対水分量と記
録材の保持できる面電荷密度の関係に基づき、記録材に
転写するトナーの保有可能なな面電荷量を求める。これ
と、図５に示すような絶対水分量から判断されたトナー
の単位重量あたりの電荷量と、トナーの転写のために記
録材に与えられた転写電荷のうち実際のトナー転写に供
された割合を勘案して、記録材に転写可能なトナーの単
位面積あたりの重量を決定し、像担持体上に形成されて
いるトナーが、この計算により求められた値より多い分
だけ、単位面積あたりのトナー量を減じてやるようにす
ればよい。

【００４６】本実施例の数値例を示す。

【００４７】温湿度センサー２０により装置内の記録材
収納カセット３０近傍の温湿度が２３℃／５％であると
検出されると、その絶対水分量は０．５ｇ／空気１ｋｇ
と計算され、この記録材が保持可能な最大面電荷密度の
絶対値Ｑｐは５００μＣ／ｍ² と算出される。一方、２
３℃／５％のときのトナーの単位重量あたりの電荷量Ｑ
ｔも−３０μＣ／ｇと算出される。従って、前述の式
（１）より、Ｍ≦１６．７ｇ／ｍ² （１．６７ｍｇ／ｃ
ｍ² ）となり、標準設定値を２０．０ｇ／ｍ² とすれ
ば、１６．７ｇ／ｍ² 以下にするためには、１００−
（１６．７÷２０．０×１００）＝１６．５％から、ト
ナー乗り量を標準設定値より１６．５％以上少なくして
やればよいことになる。この場合、単色ベタ画像のトナ
ー乗り量は８．３ｇ／ｍ² 以下とすることが好ましい。

【００４８】本実施例では、上記のトナー乗り量を変更
する手段としてＶcontを調節する手段を用いた。またト
ナーの乗り量、すなわち感光ドラム１上に形成されたト
ナー像のトナー量は、図示しない濃度センサーを設置し
て、感光ドラム１上のトナー像の濃度を検知することに
より求めた。この濃度センサーは、感光ドラムの画像域
外の部分に単色のベタ画像を現像し、その画像の上から
感光ドラムに光を照射して、その反射光を検知するもの
であるが、これ以外の方式のものであってもよい。

【００４９】また、本実施例によれば、反射光量と濃度
あるいはトナー乗り量との関係は予め設定されており、
反射光量検知より直ちに乗り量を割り出し、Ｖcontを調
整できるようにしてある。感光ドラム上のトナー乗り量
の最大値とＶcontとの関係は予め設定されているが、上
記測定の結果、乗り量が目標値から大きく外れている場
合には、自動的にＶcontを調整し、目標乗り量になるよ
うに設定されるように構成している。

【００５０】ただし、トナーの乗り量を変化させる手段
としては、上記のＶcontに限定されるものではなく、感
光ドラムへの露光量やその他の現像条件を変えてもよい
ことはいうまでもない。

【００５１】本実施例でのＶcontについて簡単に説明す
る。感光ドラム１は帯電手段３１により一様に帯電され
る。この帯電電位をＶｄとする。この感光ドラム１にＬ
ＥＤ固体スキャナー１１０により像露光し、この露光さ
れた部分の電位が上昇する。単色ベタの画像を形成する
感光ドラム１上の電位をＶｌとする。これに対して現像
バイアスをＶｄｃとすると、Ｖcont＝Ｖｌ−Ｖｄｃで表
され、Ｖback＝Ｖｄｃ−Ｖｄで表される。トナーは、Ｖ
ｌとＶｄｃとの電位差を埋めるように感光ドラム１上に
付着する。従って、Ｖcontを変化させることによって、
単位面積あたりのトナーの乗り量の最大値を変化させる
ことができる。

【００５２】ブルー画像を形成する場合を例に採ってさ
らに説明すれば、本実施例では、マゼンタ、シアンの順
に中間転写ベルト８２上に多重転写することになるが、
このような場合には各色の乗り量を、記録材上のトナー
の乗り量の最大値Ｍの１／２ずつの割合で配分すればよ
い。つまり、最初に現像するマゼンタの乗り量を８．３
ｇ／ｍ² 、つぎに現像するシアンの乗り量も８．３ｇ／
ｍ² とすればよい。

【００５３】ここでは、マゼンタとシアンの単位面積あ
たりの乗り量の最大値を１／２ずつの割合で配分した
が、記録材上の上層に位置することになるトナー層、す
なわち中間転写ベルト８２上の下層側のトナー層の方が
転写されにくいことを考慮して、ブルー画像の場合、シ
アンよりもマゼンタの方が乗り量を大きくするようにし
てもよい。さらに、上記では、代表例として１３．５％
も乗り量を減少させる場合について説明したが、この減
少量が微小の場合、たとえば２〜４％程度であれば、最
下層にトナー像を形成するシアンの乗り量のみを減少さ
せるようにしてもよい。

【００５４】本実施例のより好ましい構成としては、装
置本体内に記録材の種類に応じて図４に示したような絶
対水分量と保持可能な面電荷密度の関係式を複数記憶さ
せておき、装置使用者が画像形成装置の使用にあたり、
記録材の種類を予め画像形成装置本体に入力すると、こ
の入力された情報から予め装置本体内に記憶されている
記録材ごとの保持可能な最大面電荷密度を割り出して、
上記したように、装置本体内の温湿度上方に基づき像担
持体上に形成されるトナー像の単位面積あたりのトナー
量を決定してやるようにすれば、さらに好ましい結果が
得られることはいうまでもない。

【００５５】実施例２本実施例では、単位面積あたりのトナーの乗り量の最大
値を変化させた場合に、それに応じて図１の中間転写ベ
ルト８２から記録材Ｐへの転写における転写電流値も変
化させるようにした。本実施例のその他の構成は、実施
例１と基本的に同じである。

【００５６】トナーの乗り量を下げると、そのトナーを
転写するのに必要な転写電流値も下げることができる。
必要以上の転写電荷の供給は、転写ニップ内およびその
近傍に異常放電を招き、画像不良を発生させる。従っ
て、できるだけ必要最低限の転写電荷供給で転写を行う
ことが好ましい。

【００５７】従来、低温低湿環境（２３℃／５％）、ト
ナーの帯電量−３０μＣ／ｇ、単位面積あたりのトナー
の乗り量の最大値２０ｇ／ｍ² の条件では、転写電流と
して＋２４μＡを必要としていたが、実施例１の代表例
のように、トナー乗り量を１３．５％減少させた場合に
は、約＋２０μＡの転写電流で十分転写でき、従って本
実施例では、そのように転写電流を下げる。

【００５８】さらに、実施例１で説明したように、各色
ごとに、単位面積あたりのトナーの乗り量の最大値を変
えた場合には、それに応じて各色の転写電流値も変える
ことがより好ましい。

【００５９】本実施例では、各環境に対する単位面積あ
たりの記録材の保持できる電荷量の最大値、各環境に対
するトナーの帯電量のテーブル、たとえばＲＯＭを使用
すれば、必要な転写電流値を設定することができる。

【００６０】本実施例は、以上のように構成したので、
実施例１と同様な効果が得られ、かつ記録材への過剰な
転写電荷供給による異常放電を防止して、それによる画
像不良も防止することができる。

【００６１】実施例３本実施例も、基本構成は上記２つの実施例と同様であ
る。本実施例の特徴とするところは、記録材の状態を自
動的に検知し、検知結果に応じて、単位面積あたりのト
ナーの乗り量の最大値を変更可能にしたことである。

【００６２】本実施例では、中間転写ベルト８２から記
録材Ｐへの２次転写部において、記録材の状態検知を行
うようにした。状態検知の方法としては、通常の画像形
成とは別に、中間転写ベルト上にトナー像を転写するこ
となく、記録材を２次転写部に移送し、転写ローラ７２
に定電流制御で転写電圧を印加し、このときの転写電圧
を検出するようにした。

【００６３】つまり、２次転写電流値Ｉ０と、それより
もΔＩだけ大きい２次転写電流値Ｉ１とに対する転写電
圧を測定し、これら転写電圧の差分ΔＶ１を演算により
求める。さらにＩ１よりΔＩだけ大きい２次転写電流値
Ｉ２に対する転写電圧を測定し、転写電流Ｉ１のときの
転写電圧との差分ΔＶ２を演算する。この転写電圧の差
分ΔＶ１、ΔＶ２は通常一定であるが、記録材への供給
電荷量が記録材の保持できる電荷量を超えると、ΔＶｉ
（ｉ＝１、２）が減少し始める。そこで、ΔＶｉが減少
し始める直前の２次転写電流を上記の検出フローより求
め、この２次転写電流値により記録材の最大保持電荷量
を推定し、画像形成可能な最大トナー乗り量を決定する
ようにした。

【００６４】このように構成することによって、記録材
の種類を入力することなく、自動的にトナーの最大乗り
量および２次転写電流を変更することができる。

【００６５】ただし、上記の手段は、あくまでも記録材
の最大保持電荷量を自動検知する一手段であり、他の手
段でも構わない。たとえば、２次転写高圧電源の出力を
定電圧制御して、そのときの電流を検知するような構成
としてもよいし、あるいは赤外線水分量計により記録材
の水分量を検知し、記録材の水分量と最大保持電荷量の
関係より、記録材の最大保持電荷量を自動検知するよう
にしてもよい。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
１つの回動する第１の像担持体の表面に順次１色ずつ形
成された複数色のトナー像を、または複数の回動する第
１の像担持体の表面に１色ずつ形成された複数色のトナ
ー像を、第２の像担持体の表面に重ね合わせて１次転写
し、その第２の像担持体上の重ね合わせた複数色のトナ
ー像を記録材上に一括して２次転写する画像形成装置に
おいて、２次転写される複数色のトナー像の記録材単位
面積あたりの最大電荷量と、記録材の保持可能な単位面
積あたりの最大電荷量と、を各々求め、前記複数色のト
ナー像の記録材単位面積あたりの最大電荷量が、記録材
の保持可能な単位面積あたりの最大電荷量を超えないよ
うに、第１の像担持体上における各色のトナー像のトナ
ー量を制御する構成とされるので、低温低湿環境等のト
ナーの電荷量が非常に大きくなるような状況において
も、第２の像担持体上に積層されたトナー像を異常放電
等を生じることなく記録材に転写し、転写不良のない高
品質なカラー画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略構
成図である。

【図２】低温低湿環境下での記録材に与えられた面電荷
密度と記録材の表面電位の関係を示す図である。

【図３】低温常湿環境下での記録材に与えられた面電荷
密度と記録材の表面電位の関係を示す図である。

【図４】環境の雰囲気の絶対水分量と記録材の保持可能
な面電荷密度の関係を示す図である。

【図５】環境の雰囲気の絶対水分量とトナーの単位重量
あたりの電荷量の関係を示す図である。

【図６】従来の画像形成装置を示す概略図である。

【符号の説明】

１感光ドラム２０温湿度センサー７１１次帯電ローラ７２２次転写ローラ８２中間転写ベルトＰ記録材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者別所勇爾東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (56)参考文献特開平１−253767（ＪＰ，Ａ) 特開平９−304979（ＪＰ，Ａ) 特開平10−10856（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/06 G03G 15/06 G03G 21/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】１つの回動する第１の像担持体の表面に
順次１色ずつ形成された複数色のトナー像を、または複
数の回動する第１の像担持体の表面に１色ずつ形成され
た複数色のトナー像を、第２の像担持体の表面に重ね合
わせて１次転写し、その第２の像担持体上の重ね合わせ
た複数色のトナー像を記録材上に一括して２次転写する
画像形成装置において、２次転写される複数色のトナー像の記録材単位面積あた
りの最大電荷量と、記録材の保持可能な単位面積あたり
の最大電荷量と、を各々求め、前記複数色のトナー像の記録材単位面積あたりの最大電
荷量が、前記記録材の保持可能な単位面積あたりの最大
電荷量を超えないように、前記第１の像担持体上におけ
る各色のトナー像のトナー量を制御することを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項２】前記記録材の種類および画像形成装置本
体が置かれた環境の温湿度により、前記記録材の保持可
能な単位面積あたりの最大電荷量を決定する請求項１の
画像形成装置。
【請求項３】前記２次転写を行う部位において、前記
第２の像担持体にトナー像を転写していない状態で、記
録材に対して所定の複数の電流値を流す為に必要な各転
写電圧値を求め、該各転写電圧値同士の差分が変化する
ときの電流値から、前記記録材の保持可能な単位面積あ
たりの最大電荷量を決定する請求項１の画像形成装置。