JP3826573B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の画像を、同一の転写媒体に順次転写するタンデム型の画像形成装置に関し、特に、転写のタイミングに依存する転写出力の制御技術の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カラーコピー、カラープリントの要求に応えるため、種々の形式のカラー画像形成装置が開発されているが、画像形成装置の中の一つの従来例として、図１４に示すものがある。
【０００３】
図１４は、従来のタンデム型画像形成装置の全体概略構成を示す図である。
同図に示すように、タンデム型画像形成装置は、従動ローラ２０３および駆動ローラ２０２間に張架された搬送ベルト２０１の記録シート搬送方向上流側（以下、単に「上流側」という。）から搬送方向下流側（以下、単に「下流側」という。）にシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）各色画像形成用の画像形成プロセス部４００Ｃ〜４００Ｋの感光体ドラム４０１Ｃ〜４０１Ｋが所定間隔を開けて列設されることにより構成されている（以下、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各再現色を単に「Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ」と表し、各再現色に関連する部分の番号にこの「Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ」の添字を付加する。）。
【０００４】
感光体ドラム４０１Ｃ〜４０１Ｋは、不図示の露光走査部からの光ビームで露光を受ける前にクリーナ４０２Ｃ〜４０２Ｋで表面の残留トナーを除去され、さらにイレーサランプ４０３Ｃ〜４０３Ｋに照射されて除電された後、帯電チャージャ４０４Ｃ〜４０４Ｋにより一様に帯電されており、このように一様に帯電した状態で上記光ビームによる露光を受けると、感光体ドラム４０１Ｃ〜４０１Ｋの表面に静電潜像が形成される。各静電潜像は、現像器４０５Ｃ〜４０５ＫからＣ〜Ｋ色のトナーの供給を受けて現像され、これにより感光体ドラム４０１Ｃ〜４０１Ｋ表面にＣ〜Ｋのトナー像がそれぞれ形成される。
【０００５】
一方、搬送ベルト２０１は、紙やＯＨＰシートなどの転写材Ｓを載置する前に、除電チャージャ８０１，８０２により搬送ベルト２０１に残留する電荷が除電され、さらにベルトクリーナー９００によりベルト表面に付着した残留トナーなどが除去されて清浄な表面状態を保っており、転写材Ｓが給紙ガイド９０１から搬送ベルト２０１に繰り出され、記録シート吸着部５００の吸着位置において従動ローラ２０３・吸着用対向ローラ５０１間の電荷付与によって搬送ベルト２０１に吸着されており、上記感光体ドラム４０１Ｃ〜４０１Ｋの像形成動作と同期して、画像形成プロセス部４００Ｃ〜４００Ｋの転写位置まで給紙される。このように吸着した状態でこの転写位置において感光体ドラム４０１Ｃ〜４０１Ｋ・転写ローラ４０６Ｃ〜４０６Ｋ間の電荷付与を受けると、各感光体ドラム４０１Ｃ〜４０１Ｋに転写材Ｓが巻き付くことなく、感光体ドラム４０１Ｃ〜４０１Ｋに形成されたＣ〜Ｋの各トナー像が転写材Ｓ上に順次多重転写される。トナー像が転写された転写材Ｓは、搬送ベルト２０１により分離チャージャ７０１まで搬送されて除電分離され、定着器９０２により記録シート表面のトナー粒子がシート表面に溶融付着して定着される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のタンデム型画像形成装置では、転写材Ｓが各画像形成プロセス部４００Ｃ〜４００Ｋの転写位置を順次搬送されるが、転写材Ｓの搬送方向後端（以下、単に「後端」という。）が隣接する上流側の画像形成プロセス部の転写位置を離脱する際、例えば、転写材Ｓの後端が上流の画像形成プロセス部４００Ｃの転写位置を離脱する際に、この離脱部分に蓄積された電荷が画像形成プロセス部４００Ｍの感光体ドラム４０１Ｍ・転写ローラ４０６Ｍ間に瞬時的に流れ込むため、感光体ドラム４０１Ｍ・転写ローラ４０６Ｍ間のインピーダンスが瞬時的に上昇する。
【０００７】
以下、このインピーダンス変化について、図面を用いてより具体的に説明する。図１５は、インピーダンス変化のない定常状態における転写部での電荷分布を模式的に示す図である。
同図では、Ｃの転写部分を第１転写部、Ｍの転写部分を第２転写部、Ｙの転写部分を第３転写部として表しており、Ｋの転写部分は図示を省略している。同図に示されるように、各転写部に転写材Ｓが存在する状態においては、転写材Ｓ、及び搬送ベルト２０１の表面上に、上側感光体からマイナス電荷、下側転写チャージャからプラス電荷が与えられる。図１４に示した例では、上側感光体としては、感光体ドラム４０１Ｃ〜４０１Ｋ、下側転写チャージャとしては、転写ローラ４０６Ｃ〜４０６Ｋが相当する。
【０００８】
定電圧制御の場合は、各転写部にて、転写に寄与する電圧を印加する。ここで、図１５の例では、太線で示した、プラス、マイナスそれぞれ４個分の電荷が所定の電荷量を表しており、各転写部で、トナーを用紙に充分転写する量を示すものとすると、下流側では上流側の転写部で与えられた電荷が蓄積していく、即ち、下流側に進むに従って電荷量は増加する（このような電荷の蓄積を、以下、「チャージアップ」という。）ので、下流側の転写部においても上記所定の電荷量を与えるためには、下流側に進むにつれて転写電圧を上げる必要がある。
【０００９】
次に、図１６（ａ）を用いて、例えば第２転写部から転写材Ｓが離脱した場合の第３転写部のインピーダンス変化について説明する。
第２転写部から用紙が離脱する瞬間には、転写材Ｓの後端部での転写材Ｓ側、搬送ベルト２１側の表面電位が急激に上昇する。その理由としては、転写材Ｓの後端での電荷がのりやすい点と、転写部でベルトのみになるためと推測される。その結果、第２転写部と第３転写部との間の電荷が図に示した矢印のように第３転写部方向に移動すると考えられる。通常、第３転写部において上流で蓄積された電荷、即ち同図において第３転写部の上流に存在する電荷が８個であるとすると、上記の電荷の移動により、第２転写部から転写材Ｓが離脱した場合の第３転写部における第２転写部からの蓄積電荷は増加する（図の例では斜線を付した１０個）。
【００１０】
これは、見掛け上、同じ電圧が与えられているにもかかわらず第３転写部において転写に寄与する電荷が減少することを意味し、結果として転写電流が減少する。即ち、転写材Ｓの離脱により、インピーダンスが上昇したといえる。
【００１１】
なお、図１４に戻って、感光体ドラム４０１Ｍ・転写ローラ４０６Ｍ間のインピーダンスは、より正確には、感光体ドラム４０１Ｍ・転写ローラ４０６Ｍ間に挟まれる部分のトナー、転写材Ｓ、搬送ベルト２０１を合わせたインピーダンスと、感光体ドラム４０１Ｃ・転写ローラ４０６Ｃに挟まれる部分までのトナー、転写材Ｓ、搬送ベルト２０１を合わせたインピーダンスとの合成インピーダンスであるが、インピーダンス変動を生じるのは主として感光体ドラム４０１Ｍ・転写ローラ４０６Ｍ間に挟まれる部分における転写電流と転写電圧とから定まる擬似的なインピーダンスであるので、以下、単に「感光体ドラム・転写ローラ間のインピーダンス」という。このようにインピーダンスが上昇したときに転写電圧を一定のままにしておくと、当該領域における転写電流が瞬時的に過小となり、転写材Ｓの進行方向と垂直な方向に数本のトナーの転写抜けがおきる。なお、転写電圧と転写電流の両者を併せて以下、「転写出力」という。
【００１２】
この一方、転写材Ｓの搬送方向先端（以下、単に「先端」という。）が隣接する下流側の画像形成プロセス部の転写位置に突入する際、例えば、転写材Ｓの先端が画像形成プロセス部４００Ｙの転写位置に突入する際、画像形成プロセス部４００Ｙの感光体ドラム４０１Ｙ・転写ローラ４０６Ｙ間の誘電率が変化し、画像形成プロセス部４００Ｍの転写位置で蓄積された電荷がこの突入部分に瞬時的に流れ込むため、画像形成プロセス部４００Ｍの感光体ドラム４０１Ｍ・転写ローラ４０６Ｍ間のインピーダンスが瞬時的に降下する。
【００１３】
以下、このインピーダンスの降下について、図１６（ｂ）を参照しながら説明する。
第３転写部に転写材Ｓが突入する瞬間には、転写材Ｓの先端部での転写材Ｓ側、搬送ベルト２１側の表面電位が急激に低下し、第２転写部と第３転写部との間の電荷が同図の矢印のように第３転写部方向に移動すると考えられる。その理由としては、転写材Ｓの先端部での感光体ドラム、転写ローラ間での電荷移動が可能になった点、転写材Ｓの先端からの電荷移動がしやすい点と推測される。
【００１４】
通常第２転写部の上流で蓄積された電荷が４個であるとすると、上述の電荷移動により当該蓄積された電荷が２個になるとする（図１６（ｂ）の斜線を付した電荷）。この結果、第２転写部において与えられる電荷は６個となる（図１６（ｂ）の太線で示した電荷）。これは、見掛け上、同じ電圧が与えられているのに、下流の転写部に用紙が突入する瞬間に、転写に寄与する電荷が増加することを意味し、結果として転写電流が上昇する。即ち、インピーダンスが低下したといえる。
【００１５】
このようにインピーダンスが低下したときに転写電圧を一定のままにしておくと、当該領域における転写電流が瞬時的に過多となり、全面均一濃度の画像上に転写材Ｓの進行方向と垂直な方向に数本のトナーの余分な転写がおきて濃度が濃くなり過ぎたり、トナーの他の領域への飛散がおき、転写電流過小時と同様に転写抜けが生じる。
【００１６】
このような感光体ドラム４０１Ｍ・転写ローラ４０６Ｍ間のインピーダンス変動は、転写材Ｓの吸湿などの結果、転写材Ｓの抵抗値が低いとき（１０10Ω／ｍ2程度以下）に顕著に発生し、他の画像形成プロセス部４００Ｃ，４００Ｙ，４００Ｋの感光体ドラム・転写ローラ間においても、転写材Ｓの後端が隣接する上流側の画像形成プロセス部の転写位置を離脱する際や、転写材Ｓの先端が隣接する下流側の画像形成プロセス部の転写位置に突入する際に、インピーダンス変動が生じる。
【００１７】
このような事態を避けるために、各画像形成プロセス部４００Ｃ〜４００Ｋの転写位置の相互の間隔を、転写材Ｓの搬送方向の長さ以上に開けることが考えられるが、このようにすると装置が大型化するという別の問題が発生してしまう。
【００１８】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、転写のタイミングに依存するインピーダンス変動に拘わらず転写ムラのない良好な画像を得ることができ、装置の大型化を防止した画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、複数の画像形成部にて形成されたトナー像を複数の転写電荷付与手段によって、同一の転写材に、順次転写していく画像形成装置であって、転写材が上流側の画像形成部の転写位置から離脱するタイミングに依存する転写部インピーダンスの上昇に応じて転写電圧を上げ、転写材が下流側の画像形成部の転写位置に突入するタイミングに依存する転写部インピーダンスの低下に応じて転写電圧を下げることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る画像形成装置においては、複数の画像形成部のうち最上流の画像形成部のさらに上流に、転写材搬送時の転写ベルトと転写材を合わせたインピーダンス変化を検出するインピーダンス検出部を設けたことを特徴とすることもできる。
【００２１】
また、本発明に係る画像形成装置においては、湿度を検出する検出手段と、紙種を入力する入力手段との少なくとも一方を備え、前記検出手段により検出された湿度と、前記入力手段に入力された紙種との少なくとも一方に基づいて、前記インピーダンスの変化に対応した転写出力を制御することもできる。ここで、紙種の入力手段としては、例えば操作パネルに備えられたスイッチ等を用いて入力する他、紙種の検出センサ等を用いることも可能である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置がタンデム型画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」という。）に適用される場合について、実施の形態に基づき説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
（１） 画像形成装置の全体構成
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。
同図に示す画像形成装置は、電子写真方式で画像形成を行う公知のものであって、搬送ベルト２１が張架されてなる記録シート搬送部２０と、搬送ベルト２１上に上流側から下流側に所定間隔で配設されるＣ〜Ｋの各色画像形成用の画像形成プロセス部４０Ｃ〜４０Ｋなどを備える。
【００２４】
記録シート搬送部２０は、無端状のシート搬送ベルト２１と、シート搬送ベルト２１が巻き掛けられる駆動ローラ２２および従動ローラ２３とからなり、駆動ローラ２２が不図示のモータにより回転駆動されることにより、シート搬送ベルト２１上の用紙やＯＨＰシートなどの転写材Ｓを一定速度で搬送するようになっている。シート搬送ベルト２１は、熱安定性が高く、誘電率の高い材料、例えばＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）で、厚さが１５０μｍで、駆動ローラ２２および従動ローラ２３と同等の幅に形成されている。
【００２５】
画像形成プロセス部４０Ｃ〜４０Ｋは、感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋを中心に構成されており、感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋの周囲に配設されたクリーナ４２Ｃ〜４２Ｋ、イレーサランプ４３Ｃ〜４３Ｋ、帯電チャージャ４４Ｃ〜４４Ｋ、現像器４５Ｃ〜４５Ｋと、感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋの直下位置に搬送ベルト２１を挟んで配設され、導電性材料で形成された転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋと、転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋに高圧直流電圧を印加する定電圧型の転写部高圧電源４７Ｃ〜４７Ｋなどからなり、搬送されてくる転写材Ｓと搬送ベルト２１とを感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋと転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋとで挟んで圧接させるとともに、転写位置においてドラム・ローラ間の電荷付与でトナー像を転写材Ｓに転写させるようになっている。尚、本件でいう定電圧転写とは、常に一定の電圧を転写部電極に印加する方法をいうものとする。
【００２６】
搬送ベルト２１の周回経路には、転写材Ｓを搬送ベルト２１に静電吸着させるための記録シート吸着部５０、転写材Ｓのインピーダンス変化を検出するためのインピーダンス検出部６０、静電吸着された転写材Ｓを搬送ベルト２１から分離するための記録シート分離部７０、搬送ベルト２１に帯電する電荷を除電するための除電部８０およびシート搬送ベルト２１表面に残留するトナーを除去するためのクリーナ９０が配設されている。
【００２７】
記録シート吸着部５０は、従動ローラ２３と、シート搬送ベルト２１を挟んで従動ローラ２３直上に配設される吸着用対向ローラ５１と、従動ローラ２３に高圧直流電圧を所定の一定電流（例えば、６μＡ）で印加する定電流型の吸着部高圧電源５２とからなる。従動ローラ２３および吸着用対向ローラ３１は、導電性材料例えばアルミで形成されており、吸着用対向ローラ５１はアースされており、給紙ガイド９１に沿って搬送されてくる転写材Ｓと搬送ベルト２１とを従動ローラ２３と吸着用対向ローラ５１とで挟んで圧接させるとともに、両ローラ間の電荷付与で転写材Ｓおよび搬送ベルト２１内で電荷を分極させ、転写材Ｓをシート搬送ベルト２１に静電吸着させるようになっている。なお、両ローラ間に流れる電流と電圧とから両ローラ間のインピーダンス変動を検出できるようになっている。
【００２８】
インピーダンス検出部６０は、搬送ベルト２１を挟んで対向配置される一対のローラ６１，６２と、ローラ６１に高圧直流電圧を所定の一定電流（例えば、６μＡ）で印加するインピーダンス検出部高圧電源６３とからなる。ローラ６１，６２は、導電性材料例えばアルミで形成されており、ローラ６２は、接地されており、搬送ベルト２１に吸着されて搬送されてくる転写材Ｓをローラ６１，６２で挟んで圧接させるとともに、両ローラ間に流れる電流と電圧とから両ローラ間のインピーダンス変動を検出できるようになっている。
【００２９】
記録シート分離部７０は、駆動ローラ２２と、搬送ベルト２１を挟んで駆動ローラ２２の直上に配置される除電器７１と、除電器７１に交流電圧を印加する記録シート分離部電源７２とを備えており、静電吸着された転写材Ｓをシート搬送ベルト２１から分離するようになっている。
【００３０】
除電部８０は、搬送ベルト２１を挟んで対向配置される一対の除電器８１，８２と、除電器８１，８２に交流電圧を印加する除電部電源８３，８４とを備えており、シート搬送ベルト２１に蓄積された電荷を除電するようになっている。
【００３１】
記録シート搬送部２０の上流側には、所定サイズの転写材Ｓを積層収容しておくための給紙カセット９９と、この転写材Ｓを給紙カセット９９から繰り出すための給紙ローラ９８、給紙ガイド９１を介して転写材Ｓを搬送ベルト２１に繰り出すタイミングをとるためのレジストローラ（不図示）などが設けられており、記録シート搬送部２０の下流側には定着装置９２が設けられている。
【００３２】
また、記録シート吸着部５０の上流側直前には、転写材Ｓを検出するためのシート検出センサＳＥ１が設けられ、記録シート分離部７０の上流側直前には、シート検出センサＳＥ２が設けられている。さらに、上記給紙カセット９９近傍には当該給紙カセット９９近傍の湿度、温度などの環境情報を得るための環境センサＳＥ３が設けられており、給紙ガイド９１の上流側直前には転写材Ｓのサイズ（搬送方向の寸法と、搬送方向と垂直方向の寸法）を検出するための記録シートサイズ検出センサＳＥ４が設けられている。
【００３３】
感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋは、不図示の露光走査部からの光ビームで露光を受ける前にクリーナ４２Ｃ〜４２Ｋで表面の残留トナーを除去され、さらにイレーサランプ４３Ｃ〜４３Ｋに照射されて除電された後、帯電チャージャ４４Ｃ〜４４Ｋにより一様に帯電されており、このように一様に帯電した状態で上記光ビームによる露光を受けると、感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋの表面に静電潜像が形成される。各静電潜像は、現像器４５Ｃ〜４５ＫからＣ〜Ｋ色のトナーの供給を受けて現像され、これにより感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ表面にＣ〜Ｋのトナー像がそれぞれ形成される。
【００３４】
一方、搬送ベルト２１は、転写材Ｓを載置する前に、除電チャージャ８１，８２により搬送ベルト２１に残留する電荷が除電され、さらにベルトクリーナー９０によりベルト表面に付着した残留トナーなどが除去されて清浄な表面状態を保っており、転写材Ｓが給紙ガイド９１から搬送ベルト２１に繰り出され、記録シート吸着部５０の吸着位置において従動ローラ２３・吸着用対向ローラ５１間の電荷付与によって搬送ベルト２１に吸着されており、上記感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋの像形成動作と同期して、画像形成プロセス部４０Ｃ〜４０Ｋの転写位置まで給紙される。このように吸着した状態でこの転写位置において感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ・転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋ間の電荷付与を受けると、各感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋに転写材Ｓが巻き付くことなく、感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋに形成されたＣ〜Ｋの各トナー像が転写材Ｓ上に順次多重転写される。トナー像が転写された転写材Ｓは、搬送ベルト２１により分離チャージャ７１まで搬送されて除電分離され、定着器９２により記録シート表面のトナー粒子がシート表面に溶融付着して定着される。
【００３５】
（２） 制御部１００およびその付近の構成
図２は、画像形成装置の内部に設けられる制御部１００およびその付近の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、制御部１００は、その内部に不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマー等を備えており、シート位置検出センサＳＥ１，ＳＥ２、環境センサＳＥ３、記録シートサイズ検出センサＳＥ４、吸着部高圧電源５２、インピーダンス検出部高圧電源６３、記録シート分離部電源７２、除電部電源８３，８４、転写部高圧電源４７Ｃ〜４７Ｋ、紙種の入力スイッチ又は紙種検出センサなどが接続されている。即ち、紙種（普通紙、厚紙、ＯＨＰ等）の入力方法としては、操作パネルからスイッチで入力するようにしてもよいし、センサで検出するようにすることも可能である。
【００３６】
制御部１００のＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された転写部高圧電源４７Ｃ〜４７Ｋから出力する電圧を制御するためのプログラムや、制御データなどを読み出すとともに各種センサなどの検出出力に基づいて、転写動作のタイミングを取りながら統一的に制御して円滑な複写動作を実行させる。
【００３７】
より具体的には、シート検出センサＳＥ１が転写材Ｓの先端が記録シート吸着部５０に到達すると、ＣＰＵは、この検出信号を受信してタイミングを取りながら、記録シート吸着部５０による吸着を実行し、転写材Ｓを搬送ベルト２１方向に送り、シート検出センサＳＥ２により転写材Ｓの紙詰まりを検出するようになっている。
【００３８】
また、ＣＰＵは、記録シートサイズ検出センサＳＥ４で検出された転写材Ｓサイズ情報を受け取り、搬送ベルト２１上の転写材Ｓの有無を検出し、転写材Ｓ先端検出を基準としてタイマーカウントアップを開始することにより各感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ、転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋ間の転写電流・転写電圧の出力開始と、隣接する下流側の転写位置転突入の際の各感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ、転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋ間の転写電流・転写電圧の出力開始とのタイミングを取るようになっており、また、転写材Ｓ後端検出を基準としてタイマーカウントアップを開始することにより隣接する上流側の転写位置離脱の際の各感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ、転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋ間の転写電流・転写電圧の出力開始と、各感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ、転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋ間の転写電流・転写電圧の出力終了とのタイミングを取るようになっている。
【００３９】
さらに、ＣＰＵは、このタイミングにしたがって、環境センサＳＥ３で検出された給紙カセット９９付近の温度、湿度等の環境データと、紙種、記録シート吸着部５０の吸着位置で検出された従動ローラ２３、吸着用対向ローラ５１間の電圧変化データと、インピーダンス検出部６０のインピーダンス検出位置で検出されたローラ６１，６２間の電圧変化データ等に基づいて、転写部高圧電源４７Ｃ〜４７Ｋに指示を与え、転写部高圧電源４７Ｃ〜４７Ｋから給電される感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ、転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋ間の転写電圧を制御するようになっている。
【００４０】
（３） 転写出力の制御動作
次いで、具体的条件下での上記制御部１００のＣＰＵの制御を、環境が温度２３℃、湿度８５％で、２４時間放置したＡ４サイズのコピー用普通紙（秤量８０ｇ／ｍ2）を横通しで通紙してコピーする場合について説明する。
【００４１】
ここで、まず、転写材Ｓ通紙時の記録シート吸着部５０、インピーダンス検出部６０でのインピーダンス検出について説明する。
【００４２】
図３は、記録シート吸着部５０の従動ローラ２３、吸着用対向ローラ５１間の電圧変化を示す図である。
搬送ベルト２１と転写材Ｓとが従動ローラ２３、吸着用対向ローラ５１間を所定速度で通過していくが、この通過中、吸着部高圧電源５２から従動ローラ２３、吸着用対向ローラ５１間に６μＡの一定電流が供給される。
【００４３】
同図に示すように、転写材Ｓの先端が記録シート吸着部５０の吸着位置を通過してからインピーダンス検出部６０のインピーダンス検出位置に突入するまでの領域ｂと、転写材Ｓの先端がインピーダンス検出部６０のインピーダンス検出位置に突入した後の領域ｄでは、従動ローラ２３、吸着用対向ローラ５１間の電圧は、ほぼ６８０Ｖ一定となっている。このときの従動ローラ２３、吸着用対向ローラ５１間のインピーダンスは、約１１３．３ＭΩである。
【００４４】
これに対して、転写材Ｓの先端がインピーダンス検出部６０のインピーダンス検出位置に突入した際の領域ｃでは、従動ローラ２３、吸着用対向ローラ５１間の電圧は、瞬時的にほぼ４００Ｖまで低下する。これは、転写材Ｓの先端がインピーダンス検出部６０のインピーダンス検出位置に突入する瞬間に、そのインピーダンス検出位置の誘電率が変化し、記録シート吸着部５０の吸着位置において転写材Ｓに蓄積された電荷がインピーダンス検出部６０のローラ６２に流れ込むために、従動ローラ２３、吸着用対向ローラ５１間のインピーダンスが低くなるためである。このときのこのときの従動ローラ２３、吸着用対向ローラ５１間のインピーダンスは、約６６．７ＭΩである。
【００４５】
また、図４は、インピーダンス検出部６０のローラ６１，６２間の電圧変化を示す図である。
搬送ベルト２１と転写材Ｓとがローラ６１，６２間を通過していくが、この通過中、インピーダンス検出部高圧電源６３から両ローラ６１，６２間に記録シート吸着部５０と同様６μＡの一定電流が供給される。
【００４６】
同図に示すように、転写材Ｓの先端がインピーダンス検出部６０のインピーダンス検出位置を通過してから転写材Ｓの後端が記録シート吸着部５０の吸着位置を離脱する前までの領域ｅと、転写材Ｓの後端が記録シート吸着部５０の吸着位置を離脱した後の領域ｇの領域においては、両ローラ６１，６２間の電圧は、ほぼ一定の７００Ｖとなっている。このときの両ローラ６１，６２間のインピーダンスは、約１１６．７ＭΩである。
【００４７】
これに対して、転写材Ｓの後端が記録シート吸着部５０の吸着位置から離脱する際の領域ｆにおいては、両ローラ６１，６２間の電圧は、瞬時的に１０８０Ｖまで上昇する。これは、転写材Ｓの後端が記録シート吸着部５０の吸着位置を離脱する際に、その吸着位置の誘電率が変化し、記録シート吸着部５０の吸着位置において転写材Ｓに蓄積された電荷がインピーダンス検出部６０のローラ６２に流れ込むために、両ローラ６１，６２間のインピーダンスが高くなるためである。このときの両ローラ６１，６２間のインピーダンスは、約１８０ＭΩである。
【００４８】
各画像形成プロセス部４０Ｍ〜４０Ｋの感光体ドラム４１Ｍ〜４１Ｋ、転写ローラ４６Ｍ〜４６Ｋ間においても転写材Ｓの後端が隣接する上流の画像形成プロセス部４０Ｙ〜４０Ｋの転写位置から離脱する際に同様のインピーダンス上昇が起き、各画像形成プロセス部４０Ｃ〜４０Ｙの感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｙ、転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｙ間においても転写材Ｓの前端が隣接する下流の画像形成プロセス部４０Ｃ〜４０Ｙの転写位置に突入する際に同様のインピーダンス降下が起きる。
【００４９】
したがって、転写部高圧電源４７Ｃ〜４７Ｋから感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ、転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋ間に一定の転写電圧を印加すると、従来のようにインピーダンス変動の部分で転写電流が過小になったり、過大になったりすることになる。
【００５０】
そこで、制御部１００のＣＰＵは、このような記録シート吸着部５０、インピーダンス検出部６０において検出したインピーダンス変動を転写部高圧電源４７Ｃ〜４７Ｋの電圧制御にフィードバックし、転写材Ｓの後端が上流の転写位置から離脱する際にインピーダンスが上昇するタイミングで、転写電流が過小となる分、感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ、転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋ間の転写電圧を上げ、転写材Ｓの先端が下流の転写位置に突入する際にインピーダンスが低下するタイミングで、転写電流が過多となる分、感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ、転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋ間の転写電圧を下げるようになっている。
【００５１】
具体的には、転写出力の制御では、まず、インピーダンス変化がない領域ｂ，ｄ（図３参照）の転写電圧Ｖ0 が決定される。なお、本実施の形態では、この転写電圧の制御に際しては、転写材Ｓの横方向のサイズ（通紙方向と垂直の方向の幅）に応じて別の算出方法を用いる。即ち、横方向のサイズが２９７ｍｍ以上（Ａ４サイズ横通し等）である場合と、２９７ｍｍより小さい場合とで別の算出方法を用いる。小サイズ紙の場合、吸着部５０、インピーダンス検出部６０では用紙のある部分と無い部分とを合成したインピーダンスを検出するので、それを用紙部分のインピーダンスに換算するためである。
【００５２】
まず、横方向のサイズが２９７ｍｍ以上の場合の転写電圧Ｖ0 は、以下に示す（数１）で算出される。
【００５３】
【数１】
【００５４】
ここで、
Ｖ0：インピーダンス一定時の設定電圧値（Ｖ）
Ｃ1：転写順序にかかわる補正定数（単位無し）
前述の如く、多重転写の際には、搬送ベルト２１及び転写材Ｓのチャージアップによるインピーダンス上昇が発生するため、同一の転写電流を得るためには、転写が後になるほど転写電圧を上げる必要がある。本実施の形態では、その増分の係数を予め過去のデータより設定しておく。具体的には、Ｃ→１．０５、Ｍ→１．１０、Ｙ→１．１５、Ｋ→１．２０と設定する。この値は、後に説明する場合においても同様である。
【００５５】
Ｖb：図３に示すｂ部分における吸着部高圧電源５２の電圧値（Ｖ）。ここで、（Ｖb／６）の６は、吸着部５０で与える電流値６（μＡ）を表す。従って、（Ｖb／６）は、転写材Ｓ＋搬送ベルト２１のインピーダンス（ＭΩ）を示す。
Ｉt：横方向のサイズが２９７ｍｍ以上の場合の適正転写電流値（μＡ）。ここで、転写の適正電流値は、環境、特に湿度に依存するので、過去のデータより、絶対湿度ごとのＩtの値を予めテーブルに設定しておく。具体的には、環境センサＳＥ３により検出された絶対湿度に基づきＩtの値を選出する。
【００５６】
ＶDB：現像バイアスの設定電圧値（Ｖ）
転写の電圧設定は、感光体上の電位を基準として設定されるので、転写直前の感光体上の電位とほぼ同等である現像バイアスの設定電圧値ＶDBを加算して、転写電圧を算出する。
【００５７】
本実施の形態における一具体例として、例えば、吸着部高圧電源５２の電圧の測定からＶb＝６８０Ｖ、環境センサＳＥ３で検出した絶対湿度から選定した適正転写電流値としてＩt＝１２μＡ、現像バイアスの設定電圧値がＶDB＝−４５０Ｖであった場合であれば、上記（数１）から、転写電圧Ｖ0 は、感光体ドラム４１Ｃ、転写ローラ４６Ｃ間においては９７８Ｖに、感光体ドラム４１Ｍ、転写ローラ４６Ｍ間においては１０４６Ｖに、感光体ドラム４１Ｙ、転写ローラ４６Ｙ間においては１１１４Ｖに、感光体ドラム４１Ｋ、転写ローラ４６Ｋ間においては１１８２Ｖと決定される。
【００５８】
一方、転写材Ｓの横方向のサイズが２９７ｍｍより小さい場合は、転写電圧Ｖ0 を、下記に示す（数２）を用いて算出する。
【００５９】
【数２】
【００６０】
ここで、
Ｃ2：転写材Ｓの横方向サイズにかかわる補正定数
具体的には、Ａ４横サイズ（２９７ｍｍ）に対する転写材Ｓのサイズの割合を用いる。例えば、Ａ４横通しの場合であれば、Ｃ2＝２１０／２９７＝０．７１となる。この値は、予め転写材Ｓのサイズに基づいて設定しておく。
【００６１】
Ｖa：転写材Ｓの無い状態（ベルトのみ）での吸着部高圧電源５２の電圧値（Ｖ）（図３に示すａ部分）。ここで、式前半の分数部分の分母に存在する６は、吸着部５０で与える電流値６（μＡ）を表す。従って、式前半の分数部分全体で、転写材Ｓが存在する部分でのローラ間のインピーダンスを示す。ここで、Ｖａを用いるのは、小サイズの転写材Ｓを用いた場合には、ローラ間に転写材Ｓの存在しない部分があり、検出されるのが転写材Ｓがある部分と無い部分とを合成したインピーダンスであるため、転写材Ｓが存在する部分のインピーダンスを算出する場合にも、転写材Ｓが存在しない部分のインピーダンスを用いる必要があるからである。
【００６２】
その他の内容については、（数１）で説明したものと同様である。
【００６３】
次いで、転写材Ｓの先端が下流の転写位置に突入する際にインピーダンスが低下する領域ｃ（図３参照）の転写電圧ＶL を決定する。この転写電圧ＶL は、転写材Ｓの横方向のサイズが２９７ｍｍ以上の場合には、以下に示す（数３）で算出される。
【００６４】
【数３】
【００６５】
ここで、
ＶL：インピーダンス下降時の設定電圧値（Ｖ）
Ｖc：図３に示すｃ部分における吸着部高圧電源５２の電圧値（Ｖ）
【００６６】
【数４】
【００６７】
上記（数４）に示される部分において、６は、記録シート吸着部５０で与えるべき電流値である６（μＡ）を意味する。従って、上記（数４）全体で、インピーダンス一定時の転写部での適正電圧を表す。但し、感光体の電位は考慮していない。
【００６８】
【数５】
【００６９】
上記（数５）に示される部分において、６は、記録シート吸着部５０で与えるべき電流値である６（μＡ）を意味する。従って、上記（数５）全体で、インピーダンス下降時の転写部での適正電圧を表す。但し、感光体の電位は考慮していない。
【００７０】
ここで、インピーダンス下降時の設定電圧ＶLとして、単に（数５）の値に、現像バイアスの設定電圧ＶDBを加算した値としないのは、電源の応答性や制御タイミング等のディレイ、ずれを考慮して、インピーダンス下降前後においては、インピーダンス下降時とインピーダンス定常時の双方の転写部分で転写良好な転写電圧を設定する必要があることに基づく。即ち、例えば、電圧変更タイミングとインピーダンス下降タイミングとがずれて、インピーダンス定常時であるにもかかわらず、上述の如く、（数５）＋ＶDBとなると、転写電圧が低くなり、転写抜けが発生してしまうからである。
【００７１】
従って、この転写抜けを防ぐため、過去のデータに基づき、インピーダンス定常時、下降時の双方において、やや転写効率は悪くなるが目視では目立たない程度に転写を行うことができる設定である、上記（数４）及び（数５）の平均の電圧を取り、これにＶDBを加算した値としたものである。用紙の搬送速度が速くなると、インピーダンスの下降時間は微小となり、電圧変更と、インピーダンス下降のタイミングをとることが困難であるため、搬送速度の高精度検出等が必要となるが、本実施の形態の方法ではそれを省略することができる。
【００７２】
本実施の形態における一具体例として、例えば、吸着部高圧電源５２の電圧の測定からＶb＝６８０Ｖ、また、図３に示すｃ部分の吸着部高圧電源５２の電圧の測定からＶc＝４００Ｖ、環境センサＳＥ３で検出した絶対湿度から選定した適正転写電流値としてＩt＝１２μＡ、現像バイアスの設定電圧値がＶDB＝−４５０Ｖであった場合であれば、上記（数３）から、転写電圧ＶL は、感光体ドラム４１Ｃ、転写ローラ４６Ｃ間においては６８４Ｖに、感光体ドラム４１Ｍ、転写ローラ４６Ｍ間においては７３８Ｖに、感光体ドラム４１Ｙ、転写ローラ４６Ｙ間においては７９２Ｖと決定される。なお、画像形成プロセス部４０Ｋでは、下流に画像形成プロセス部がなく、インピーダンス低下が起きないため、この制御は行われない。従って、感光体ドラム４１Ｋ、転写ローラ４６Ｋ間においては、転写電圧ＶL も１１８２Ｖとなる。
【００７３】
一方、用紙横方向のサイズが２９７ｍｍより小さい場合には、下記の（数６）で算出される。
【００７４】
【数６】
【００７５】
ここで、
【００７６】
【数７】
【００７７】
上記（数７）の部分において、６は、吸着部５０で与える電流値６（μＡ）を表す。従って、分数で表した部分が、転写材Ｓが存在する場合のローラ間のインピーダンスであり、（数７）全体でインピーダンス一定時の転写部での適正電圧を表す。但し、感光体の電位は考慮していない。
【００７８】
【数８】
【００７９】
上記（数８）の部分において、６は、吸着部５０で与える電流値６（μＡ）を表す。従って、分数で表した部分が、転写材Ｓが存在する場合のローラ間のインピーダンスであり、（数８）全体でインピーダンス下降時の転写部での適正電圧を表す。但し、感光体の電位は考慮していない。
なお、インピーダンス下降時の転写電圧として、（数８）で表される電圧にＶDBを加算した値としない理由については、上記（数５）のところで説明した理由と同様である。
【００８０】
他の内容については、（数３）と同様である。
【００８１】
次いで、転写材Ｓの後端が上流の転写位置から離脱する際にインピーダンスが上昇する領域（図４の領域ｆ参照）の転写電圧ＶH が決定される。この転写電圧ＶH は、転写材Ｓの横方向のサイズが２９７ｍｍ以上である場合には、以下に示す（数９）で算出される。
【００８２】
【数９】
【００８３】
ここで、
ＶH：インピーダンス上昇時の設定電圧値（Ｖ）
Ｖf：図４のｆ部分におけるインピーダンス検出部６０の電圧値（Ｖ）
【００８４】
【数１０】
【００８５】
上記（数１０）に示される部分において、６は、吸着部５０で与える電流値６（μＡ）を指し、全体でインピーダンス上昇時の転写部での適正電圧を表す。但し、感光体の電位は考慮していない。ここで、１．０２５で除算しているのは、吸着部５０でのチャージアップを考慮するためである。
なお、インピーダンス上昇時の設定電圧として、単に（数１０）＋ＶDBとしない理由についても、上述と同様、設定電圧変更のマージン部分を考慮したものである。
【００８６】
本実施の形態における一具体例として、例えば、吸着部高圧電源５２の電圧の測定からＶb＝６８０Ｖ、また、図４に示すｆ部分の吸着部高圧電源５２の電圧の測定からＶf＝１０８０Ｖ、環境センサＳＥ３で検出した絶対湿度から選定した適正転写電流値としてＩt＝１２μＡ、現像バイアスの設定電圧値がＶDB＝−４５０Ｖであった場合であれば、上記（数６）から、転写電圧ＶH は、感光体ドラム４１Ｃ、転写ローラ４６Ｃ間においては１３７０Ｖに、感光体ドラム４１Ｍ、転写ローラ４６Ｍ間においては１４５７Ｖに、感光体ドラム４１Ｙ、転写ローラ４６Ｙ間においては１５４４Ｖに、感光体ドラム４１Ｋ、転写ローラ４６Ｋ間においては１６３０Ｖに決定される。
【００８７】
なお、画像形成プロセス部４０Ｃにおいてはその上流に画像形成プロセス部ではなくインピーダンス検出部６０が存在するため、他の画像形成プロセス部４０Ｍ〜４０Ｋとは条件が多少異なるが、インピーダンス変化についてはほぼ同等と考えられるため、同一の（数９）を用いて算出している。
【００８８】
一方、転写材Ｓの横方向のサイズが２９７ｍｍより小さい場合は、転写電圧ＶH は、下記の（数１１）で表される。
【００８９】
【数１１】
【００９０】
ここで、
Ｖh：転写材Ｓが無い状態（ベルトのみ）でのインピーダンス検出部６０の電圧値（Ｖ）（図４で示すところのｈ部分）。
インピーダンスの算出にＶhを用いる必要がある理由は、上記Ｖａのところで説明した内容と同様である。
【００９１】
【数１２】
【００９２】
上記（数１２）で示された部分において、６は、吸着部５０で与える電流値６（μＡ）を指す。従って、分数で表された部分が転写材Ｓが存在する場合のローラ間のインピーダンスであり、全体でインピーダンス上昇時の転写部での適正電圧を表す。但し、感光体の電位は考慮していない。
なお、インピーダンス上昇時の転写電圧を（数１２）＋ＶDBとしない理由については上述の通りである。
【００９３】
上記（数１）〜（数１２）によって決定された画像形成プロセス部４０Ｍの感光体ドラム４１Ｍ、転写ローラ４６Ｍ間の転写電圧の制御は、図５に示すようになる。なお、転写材Ｓの後端が上流の画像形成プロセス部４０Ｃの転写位置から離脱する際と、転写材Ｓの先端が下流の画像形成プロセス部４０Ｙの転写位置に突入する際とについては、転写部高圧電源４７Ｍの応答性や、給紙タイミングのバラツキを考慮して、転写材Ｓの離脱タイミング、突入タイミングの中心から±０．２秒の幅で電圧を変えている（領域ｉが突入時，領域ｊが離脱時）。
【００９４】
図６にベタ画像転写時に上記転写電圧制御を行った場合の転写電流変化を測定した。同図に示す平行な２本の破線の間は、転写効率が８５％以上の良好な画像がえられる転写電流の領域で、転写電流の変化は転写材Ｓの後端が上流の画像形成プロセス部４０Ｃの転写位置から離脱する時と、転写材Ｓの先端が下流の画像形成プロセス部４０Ｙの転写位置に突入するときを含めて良好な画像が得られる範囲であることがわかる。
【００９５】
なお、転写材Ｓの後端が上流の画像形成プロセス部４０Ｃの転写位置から離脱する際に上記（数１）に基づく転写電圧にしておくと、インピーダンス上昇によって図中のβに示すように転写電流が過小となり、転写抜けが発生する。また、転写材Ｓの先端が下流の画像形成プロセス部４０Ｙの転写位置に突入する際に上記（数１）に基づく転写電圧にしておくと、インピーダンス降下によって図中のαに示すように転写電流が過大となり、転写抜けが発生する。
【００９６】
上記式（数１）〜（数１２）によって決定された画像形成プロセス部４０Ｃ〜４０Ｋの感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ、転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋ間の転写電圧およびタイミングの制御を、図７に示す。この、転写電圧およびタイミングの制御により、Ｃ〜Ｋの各色画像とも転写ムラのない画像が転写材Ｓに多重転写される。
【００９７】
なお、転写材Ｓが２つの画像形成プロセス部の転写位置に跨っている状態に関し説明したが、Ａ４サイズなどの転写材Ｓを縦長に通紙した場合には、３つ、あるいは４つの画像形成プロセス部の転写位置に跨るような状態も存在するが、各画像形成プロセス部の感光体ドラム、転写ローラ間のインピーダンスの変動は、隣接する直上流側あるいは直下流側の画像形成プロセス部の転写位置を離脱あるいは突入する際だけに影響を受け、それよりも上流側あるいは下流側の画像形成プロセス部の転写位置を離脱あるいは突入する際だけに影響を受けないため、例え３つ、あるいは４つの画像形成プロセス部の転写位置に跨るような場合にも、タイミングがずれるだけであり、転写材Ｓが２つの画像形成プロセス部の転写位置に跨る場合と同じ転写部高圧電源４７Ｃ〜４７Ｋの転写電圧の制御で実施できる。
【００９８】
（４） 変形例
以上、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置について説明してきたが、本発明の内容が、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
【００９９】
即ち、上記実施の形態では、記録シート吸着部５０において転写材Ｓの先端がインピーダンス検出部６０のインピーダンス検出位置に突入した際のインピーダンス変動を検出したが、インピーダンス検出部６０において記録シートＳの先端が画像形成プロセス部４０Ｃの転写位置に突入した際のインピーダンス変動を検出してもよい。
【０１００】
また、上記実施例では、インピーダンス検出手段の１つを記録シート吸着部５０で兼用したが、記録シート吸着部５０とは別個にインピーダンス検出手段をさらに設けてもよい。
【０１０１】
さらに、上記実施の形態では、記録シート吸着部５０とインピーダンス検出部６０とでインピーダンス変動を検出したが、試し刷りのときに感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ、転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋ間の転写電流・転写電圧を測定することによりインピーダンス変動を検出し、このインピーダンス変動を次のプリント時にフィードバックして転写出力を制御するようにしてもよい。
【０１０２】
（実施の形態２）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
上記第１の実施の形態では、吸着部５０、インピーダンス検出部６０における電源電圧の値と、環境センサＳＥ３による湿度の検出、転写材Ｓの横方向のサイズ、及び転写順序（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの順序）に基づいて、定常時（インピーダンスが変化しない時）の転写電圧値と、隣接する転写部における用紙突入、用紙離脱によるインピーダンス変化時の転写電圧値を演算により設定したが、演算を行うことなく、例えば、適切な転写電圧の値を、予めテーブルに保持しておくことにより転写電圧値を設定することもできる。以下、テーブルを用いた二つの実施の形態について説明する。
【０１０３】
（１） テーブルを用いた第１の実施の形態
本実施の形態では、定常時の転写電圧を、環境センサＳＥ３、紙種設定、及び転写順序の情報より、予め用意してある定常時転写電圧設定テーブルの中から選出する。ここで、紙種設定は、例えば、図示しないスイッチ入力等によりＣＰＵに入力することができる。本実施の形態で用いるテーブルの具体的な内容の一例を図８に示す。Ｃ1、Ｍ1、Ｙ1、Ｋ1、等と記載されている場所には実際には具体的な転写電圧の値が設定される。
【０１０４】
同図に示される定常時転写電圧設定テーブルにおいては、絶対湿度を１２段階、紙種を３種類、転写順序を４種類（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）として、テーブルを作成する。ここで、紙種は、普通紙（秤量９０ｇ／ｍ2未満）、厚紙（秤量９０ｇ／ｍ2以上）、ＯＨＰの３種類に分ける。
例えば、普通紙で絶対湿度が１２ｇ／ｍ3の場合には、テーブルからＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの定常時転写電圧をそれぞれ、Ｃ5、Ｍ5、Ｙ5、Ｋ5に設定する。
【０１０５】
また、インピーダンス変化時の転写電圧についても、同様にテーブルを作成しておく。この場合には、上記絶対湿度、紙種、転写順序の三つの条件の他、転写材Ｓの横方向のサイズによっても転写電圧を変更する。即ち、各紙種について、２９７ｍｍ以上、２１０ｍｍ〜２９７ｍｍ、２１０ｍｍ未満という三種類のサイズに分けてテーブルを作成する。本実施の形態における隣接転写部離脱時転写電圧設定テーブルの内容の一例を図９に、隣接転写部突入時転写電圧設定テーブルの内容の一例を図１０にそれぞれ示す。
【０１０６】
上記に説明したような方法を用いることにより、第１の実施の形態で用いたインピーダンス検出手段６０及び吸着部５０の電源電圧検出手段が不要となる。但し、本実施の形態の方法では、転写材Ｓの吸湿状態を直接検出するわけではないので、最適な転写電圧値からは多少ずれる場合がある。
【０１０７】
（２） テーブルを用いた第２の実施の形態
上記実施の形態の他に、吸着部５０の電源電圧に基づく転写材Ｓのインピーダンスの推定を付加して転写電圧を決定することもできる。かかる場合の定常時転写電圧設定テーブルの一部の内容の例を図１１に示す。実際には、同図に示された如きテーブルを、１２段階に分けられた絶対湿度ごとに作成しておく。本実施の形態では、定常時の電圧設定も、吸着部５０でのインピーダンス検出をもとにして行うが、用紙サイズがインピーダンス検出に影響するため、テーブルも用紙サイズで分類するようにしている。
【０１０８】
図１２及び図１３には、本実施例においてインピーダンス変化時に用いるテーブルの一部の内容の例を示す。図１２は、本実施例における、隣接転写部離脱時転写電圧設定テーブルの内容の一部の例であり、図１３は、隣接転写部突入時転写電圧設定テーブルの内容の一部の例である。絶対湿度ごとに作成しておく必要があるのは、定常時のテーブルと同様である。
【０１０９】
本実施の形態の方法では、インピーダンス検出手段６０が不要となる他、転写材Ｓの吸湿状態を直接検出するので、前記第１の実施の形態よりも、転写電圧設定の精度が向上する。ただし、インピーダンスの変化を直接検出するわけではないので、インピーダンス検出時の電圧設定精度は、演算を用いる方法よりは劣る。
【０１１０】
（３） テーブルの内容について
以上、転写電圧の設定にテーブルを用いる場合の二つの実施の形態について説明した。これらの説明では、用いられるテーブルに保持する具体的な数値については記載していないが、数値の傾向について以下に説明する。即ち、転写電圧の低い順に考えると、紙種については、普通紙、厚紙、ＯＨＰの順、即ち、用紙抵抗が大きくなる順に転写電圧が高くなり、インピーダンス変動時の補正量も大きくなる。また、絶対湿度は低いほど転写電圧が高くなり、インピーダンス変動時の補正量も大きくなる。また、転写順序については、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの順に転写を行うとすると、転写順序が遅い程転写電圧が高くなり、用紙サイズ、吸着部５０の電源電圧については、それぞれ大きい程転写電圧は高くなる。
【０１１１】
なお、上記二つの実施の形態で説明した方法よりも、テーブルの数を減らすことも可能である。即ち、湿度が極めて安定している環境下で使用されるような場合であれば、環境センサＳＥ３による検出結果を利用しないようにするとともに、一定の湿度についてのテーブルだけを用意しておくようにすることもできる。また、紙種についても、所定の紙種だけしか使用しないような場合であれば、例えば、普通紙についてのみテーブルを用意してくようにすることもできる。
【０１１２】
以上、本発明の実施の形態について、テーブルを用いる場合と、用いない場合についてそれぞれ説明した。なお、これまでに説明した実施の形態においては、いずれも転写電圧を制御するようにしているが、インピーダンス変動に応じて転写電流を制御するようにすることも可能である。
【０１１３】
また、上記実施の形態で説明した内容は、例えば複写機、プリンターなど、トナー等の帯電粒子を転写材に静電転写、移動する種々の画像形成装置に適用することが可能である。
【０１１４】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る画像形成装置によれば、転写材が上流側の画像形成部の転写位置から離脱するタイミングに依存する転写部インピーダンスの上昇に応じて転写電圧を上げ、転写材が下流側の画像形成部の転写位置に突入するタイミングに依存する転写部インピーダンスの低下に応じて転写電圧を下げているので、転写のタイミングに依存するインピーダンス変動に拘わらず転写ムラのない良好な画像を得ることができ、装置の大型化を防止することができる。
【０１１５】
また、複数の画像形成部のうち最上流の画像形成部のさらに上流に、転写材搬送時の転写ベルトと転写材を合わせたインピーダンス変化を検出するインピーダンス検出部を設けるようにしているので、試し刷りなどをすることなくリアルタイムで転写出力を制御することができる。
【０１１６】
また、湿度を検出する検出手段と、紙種を入力する入力手段との少なくとも一方を備え、前記検出手段により検出された湿度と、前記入力手段に入力された紙種との少なくとも一方に基づいて、前記インピーダンスの変化に対応した転写出力を制御するようにすれば、実際にインピーダンス変化を測定することなく転写出力の制御を行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図２】画像形成装置の内部に設けられる制御部１００およびその付近の構成を示すブロック図である。
【図３】記録シート吸着部５０の従動ローラ２３、吸着用対向ローラ５１間の電圧変化を示す図である。
【図４】インピーダンス検出部６０ローラ６１，６２間の電圧変化を示す図である。
【図５】画像形成プロセス部４０Ｍの感光体ドラム４１Ｍ、転写ローラ４６Ｍ間の転写電圧の制御を示す図である。
【図６】図５の転写電圧制御を行った場合の転写電流変化を示す図である。
【図７】画像形成プロセス部４０Ｃ〜４０Ｋの感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ、転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋ間の転写電圧およびタイミングの制御を示すタイミングチャートである。
【図８】テーブルを用いた第１の実施の形態において用いる定常時転写電圧設定テーブルの内容の一例を示す図である。
【図９】テーブルを用いた第１の実施の形態において用いる隣接転写部離脱時転写電圧設定テーブルの内容の一例を示す図である。
【図１０】テーブルを用いた第１の実施の形態において用いる隣接転写部突入時転写電圧設定テーブルの内容の一例を示す図である。
【図１１】テーブルを用いた第２の実施の形態において用いる定常時転写電圧設定テーブルの内容の一部の例を示す図である。
【図１２】テーブルを用いた第２の実施の形態において用いる隣接転写部離脱時転写電圧設定テーブルの内容の一部の例を示す図である。
【図１３】テーブルを用いた第２の実施の形態において用いる隣接転写部突入時転写電圧設定テーブルの内容の一部の例を示す図である。
【図１４】従来のタンデム型画像形成装置の全体概略構成を示す図である。
【図１５】従来のタンデム型画像形成装置において、インピーダンス変化のない定常状態における転写部での電荷分布を模式的に示す図である。
【図１６】（ａ） 上流転写部から転写材が離脱した場合の下流転写部のインピーダンス変化について説明するための図である。
（ｂ） 下流転写部に転写材が突入した場合の上流転写部のインピーダンス変化について説明するための図である。
【符号の説明】
２０ 記録シート搬送部
２１ 搬送ベルト
２２ 駆動ローラ
２３ 従動ローラ
４０Ｃ〜４０Ｋ 画像形成プロセス部
４１Ｃ〜４１Ｋ 感光体ドラム
４２Ｃ〜４２Ｋ クリーナ
４３Ｃ〜４３Ｋ イレーサランプ
４４Ｃ〜４４Ｋ 帯電チャージャ
４６Ｃ〜４６Ｋ 転写ローラ
４７Ｃ〜４７Ｋ 転写部高圧電源
５０ 記録シート吸着部
５１ 吸着用対向ローラ
５２ 吸着部高圧電源
６０ インピーダンス検出部
６１，６２ ローラ
６３ インピーダンス検出部高圧電源
７０ 記録シート分離部
８０ 除電部
９０ クリーナ
９１ 給紙ガイド
９２ 定着器
１００ 制御部
Ｓ 転写材
ＳＥ１，ＳＥ２ シート検出センサ
ＳＥ３ 環境センサ
ＳＥ４ 記録シートサイズ検出センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の画像を、同一の転写媒体に順次転写するタンデム型の画像形成装置に関し、特に、転写のタイミングに依存する転写出力の制御技術の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カラーコピー、カラープリントの要求に応えるため、種々の形式のカラー画像形成装置が開発されているが、画像形成装置の中の一つの従来例として、図１４に示すものがある。
【０００３】
図１４は、従来のタンデム型画像形成装置の全体概略構成を示す図である。
同図に示すように、タンデム型画像形成装置は、従動ローラ２０３および駆動ローラ２０２間に張架された搬送ベルト２０１の記録シート搬送方向上流側（以下、単に「上流側」という。）から搬送方向下流側（以下、単に「下流側」という。）にシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）各色画像形成用の画像形成プロセス部４００Ｃ〜４００Ｋの感光体ドラム４０１Ｃ〜４０１Ｋが所定間隔を開けて列設されることにより構成されている（以下、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各再現色を単に「Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ」と表し、各再現色に関連する部分の番号にこの「Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ」の添字を付加する。）。
【０００４】
感光体ドラム４０１Ｃ〜４０１Ｋは、不図示の露光走査部からの光ビームで露光を受ける前にクリーナ４０２Ｃ〜４０２Ｋで表面の残留トナーを除去され、さらにイレーサランプ４０３Ｃ〜４０３Ｋに照射されて除電された後、帯電チャージャ４０４Ｃ〜４０４Ｋにより一様に帯電されており、このように一様に帯電した状態で上記光ビームによる露光を受けると、感光体ドラム４０１Ｃ〜４０１Ｋの表面に静電潜像が形成される。各静電潜像は、現像器４０５Ｃ〜４０５ＫからＣ〜Ｋ色のトナーの供給を受けて現像され、これにより感光体ドラム４０１Ｃ〜４０１Ｋ表面にＣ〜Ｋのトナー像がそれぞれ形成される。
【０００５】
一方、搬送ベルト２０１は、紙やＯＨＰシートなどの転写材Ｓを載置する前に、除電チャージャ８０１，８０２により搬送ベルト２０１に残留する電荷が除電され、さらにベルトクリーナー９００によりベルト表面に付着した残留トナーなどが除去されて清浄な表面状態を保っており、転写材Ｓが給紙ガイド９０１から搬送ベルト２０１に繰り出され、記録シート吸着部５００の吸着位置において従動ローラ２０３・吸着用対向ローラ５０１間の電荷付与によって搬送ベルト２０１に吸着されており、上記感光体ドラム４０１Ｃ〜４０１Ｋの像形成動作と同期して、画像形成プロセス部４００Ｃ〜４００Ｋの転写位置まで給紙される。このように吸着した状態でこの転写位置において感光体ドラム４０１Ｃ〜４０１Ｋ・転写ローラ４０６Ｃ〜４０６Ｋ間の電荷付与を受けると、各感光体ドラム４０１Ｃ〜４０１Ｋに転写材Ｓが巻き付くことなく、感光体ドラム４０１Ｃ〜４０１Ｋに形成されたＣ〜Ｋの各トナー像が転写材Ｓ上に順次多重転写される。トナー像が転写された転写材Ｓは、搬送ベルト２０１により分離チャージャ７０１まで搬送されて除電分離され、定着器９０２により記録シート表面のトナー粒子がシート表面に溶融付着して定着される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のタンデム型画像形成装置では、転写材Ｓが各画像形成プロセス部４００Ｃ〜４００Ｋの転写位置を順次搬送されるが、転写材Ｓの搬送方向後端（以下、単に「後端」という。）が隣接する上流側の画像形成プロセス部の転写位置を離脱する際、例えば、転写材Ｓの後端が上流の画像形成プロセス部４００Ｃの転写位置を離脱する際に、この離脱部分に蓄積された電荷が画像形成プロセス部４００Ｍの感光体ドラム４０１Ｍ・転写ローラ４０６Ｍ間に瞬時的に流れ込むため、感光体ドラム４０１Ｍ・転写ローラ４０６Ｍ間のインピーダンスが瞬時的に上昇する。
【０００７】
以下、このインピーダンス変化について、図面を用いてより具体的に説明する。図１５は、インピーダンス変化のない定常状態における転写部での電荷分布を模式的に示す図である。
同図では、Ｃの転写部分を第１転写部、Ｍの転写部分を第２転写部、Ｙの転写部分を第３転写部として表しており、Ｋの転写部分は図示を省略している。同図に示されるように、各転写部に転写材Ｓが存在する状態においては、転写材Ｓ、及び搬送ベルト２０１の表面上に、上側感光体からマイナス電荷、下側転写チャージャからプラス電荷が与えられる。図１４に示した例では、上側感光体としては、感光体ドラム４０１Ｃ〜４０１Ｋ、下側転写チャージャとしては、転写ローラ４０６Ｃ〜４０６Ｋが相当する。
【０００８】
定電圧制御の場合は、各転写部にて、転写に寄与する電圧を印加する。ここで、図１５の例では、太線で示した、プラス、マイナスそれぞれ４個分の電荷が所定の電荷量を表しており、各転写部で、トナーを用紙に充分転写する量を示すものとすると、下流側では上流側の転写部で与えられた電荷が蓄積していく、即ち、下流側に進むに従って電荷量は増加する（このような電荷の蓄積を、以下、「チャージアップ」という。）ので、下流側の転写部においても上記所定の電荷量を与えるためには、下流側に進むにつれて転写電圧を上げる必要がある。
【０００９】
次に、図１６（ａ）を用いて、例えば第２転写部から転写材Ｓが離脱した場合の第３転写部のインピーダンス変化について説明する。
第２転写部から用紙が離脱する瞬間には、転写材Ｓの後端部での転写材Ｓ側、搬送ベルト２１側の表面電位が急激に上昇する。その理由としては、転写材Ｓの後端での電荷がのりやすい点と、転写部でベルトのみになるためと推測される。その結果、第２転写部と第３転写部との間の電荷が図に示した矢印のように第３転写部方向に移動すると考えられる。通常、第３転写部において上流で蓄積された電荷、即ち同図において第３転写部の上流に存在する電荷が８個であるとすると、上記の電荷の移動により、第２転写部から転写材Ｓが離脱した場合の第３転写部における第２転写部からの蓄積電荷は増加する（図の例では斜線を付した１０個）。
【００１０】
これは、見掛け上、同じ電圧が与えられているにもかかわらず第３転写部において転写に寄与する電荷が減少することを意味し、結果として転写電流が減少する。即ち、転写材Ｓの離脱により、インピーダンスが上昇したといえる。
【００１１】
なお、図１４に戻って、感光体ドラム４０１Ｍ・転写ローラ４０６Ｍ間のインピーダンスは、より正確には、感光体ドラム４０１Ｍ・転写ローラ４０６Ｍ間に挟まれる部分のトナー、転写材Ｓ、搬送ベルト２０１を合わせたインピーダンスと、感光体ドラム４０１Ｃ・転写ローラ４０６Ｃに挟まれる部分までのトナー、転写材Ｓ、搬送ベルト２０１を合わせたインピーダンスとの合成インピーダンスであるが、インピーダンス変動を生じるのは主として感光体ドラム４０１Ｍ・転写ローラ４０６Ｍ間に挟まれる部分における転写電流と転写電圧とから定まる擬似的なインピーダンスであるので、以下、単に「感光体ドラム・転写ローラ間のインピーダンス」という。このようにインピーダンスが上昇したときに転写電圧を一定のままにしておくと、当該領域における転写電流が瞬時的に過小となり、転写材Ｓの進行方向と垂直な方向に数本のトナーの転写抜けがおきる。なお、転写電圧と転写電流の両者を併せて以下、「転写出力」という。
【００１２】
この一方、転写材Ｓの搬送方向先端（以下、単に「先端」という。）が隣接する下流側の画像形成プロセス部の転写位置に突入する際、例えば、転写材Ｓの先端が画像形成プロセス部４００Ｙの転写位置に突入する際、画像形成プロセス部４００Ｙの感光体ドラム４０１Ｙ・転写ローラ４０６Ｙ間の誘電率が変化し、画像形成プロセス部４００Ｍの転写位置で蓄積された電荷がこの突入部分に瞬時的に流れ込むため、画像形成プロセス部４００Ｍの感光体ドラム４０１Ｍ・転写ローラ４０６Ｍ間のインピーダンスが瞬時的に降下する。
【００１３】
以下、このインピーダンスの降下について、図１６（ｂ）を参照しながら説明する。
第３転写部に転写材Ｓが突入する瞬間には、転写材Ｓの先端部での転写材Ｓ側、搬送ベルト２１側の表面電位が急激に低下し、第２転写部と第３転写部との間の電荷が同図の矢印のように第３転写部方向に移動すると考えられる。その理由としては、転写材Ｓの先端部での感光体ドラム、転写ローラ間での電荷移動が可能になった点、転写材Ｓの先端からの電荷移動がしやすい点と推測される。
【００１４】
通常第２転写部の上流で蓄積された電荷が４個であるとすると、上述の電荷移動により当該蓄積された電荷が２個になるとする（図１６（ｂ）の斜線を付した電荷）。この結果、第２転写部において与えられる電荷は６個となる（図１６（ｂ）の太線で示した電荷）。これは、見掛け上、同じ電圧が与えられているのに、下流の転写部に用紙が突入する瞬間に、転写に寄与する電荷が増加することを意味し、結果として転写電流が上昇する。即ち、インピーダンスが低下したといえる。
【００１５】
このようにインピーダンスが低下したときに転写電圧を一定のままにしておくと、当該領域における転写電流が瞬時的に過多となり、全面均一濃度の画像上に転写材Ｓの進行方向と垂直な方向に数本のトナーの余分な転写がおきて濃度が濃くなり過ぎたり、トナーの他の領域への飛散がおき、転写電流過小時と同様に転写抜けが生じる。
【００１６】
このような感光体ドラム４０１Ｍ・転写ローラ４０６Ｍ間のインピーダンス変動は、転写材Ｓの吸湿などの結果、転写材Ｓの抵抗値が低いとき（１０10Ω／ｍ2程度以下）に顕著に発生し、他の画像形成プロセス部４００Ｃ，４００Ｙ，４００Ｋの感光体ドラム・転写ローラ間においても、転写材Ｓの後端が隣接する上流側の画像形成プロセス部の転写位置を離脱する際や、転写材Ｓの先端が隣接する下流側の画像形成プロセス部の転写位置に突入する際に、インピーダンス変動が生じる。
【００１７】
このような事態を避けるために、各画像形成プロセス部４００Ｃ〜４００Ｋの転写位置の相互の間隔を、転写材Ｓの搬送方向の長さ以上に開けることが考えられるが、このようにすると装置が大型化するという別の問題が発生してしまう。
【００１８】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、転写のタイミングに依存するインピーダンス変動に拘わらず転写ムラのない良好な画像を得ることができ、装置の大型化を防止した画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、複数の画像形成部にて形成されたトナー像を複数の転写電荷付与手段によって、同一の転写材に、順次転写していく画像形成装置であって、転写材が上流側の画像形成部の転写位置から離脱するタイミングに依存する転写部インピーダンスの上昇に応じて転写電圧を上げ、転写材が下流側の画像形成部の転写位置に突入するタイミングに依存する転写部インピーダンスの低下に応じて転写電圧を下げることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る画像形成装置においては、複数の画像形成部のうち最上流の画像形成部のさらに上流に、転写材搬送時の転写ベルトと転写材を合わせたインピーダンス変化を検出するインピーダンス検出部を設けたことを特徴とすることもできる。
【００２１】
また、本発明に係る画像形成装置においては、湿度を検出する検出手段と、紙種を入力する入力手段との少なくとも一方を備え、前記検出手段により検出された湿度と、前記入力手段に入力された紙種との少なくとも一方に基づいて、前記インピーダンスの変化に対応した転写出力を制御することもできる。ここで、紙種の入力手段としては、例えば操作パネルに備えられたスイッチ等を用いて入力する他、紙種の検出センサ等を用いることも可能である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置がタンデム型画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」という。）に適用される場合について、実施の形態に基づき説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
（１） 画像形成装置の全体構成
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。
同図に示す画像形成装置は、電子写真方式で画像形成を行う公知のものであって、搬送ベルト２１が張架されてなる記録シート搬送部２０と、搬送ベルト２１上に上流側から下流側に所定間隔で配設されるＣ〜Ｋの各色画像形成用の画像形成プロセス部４０Ｃ〜４０Ｋなどを備える。
【００２４】
記録シート搬送部２０は、無端状のシート搬送ベルト２１と、シート搬送ベルト２１が巻き掛けられる駆動ローラ２２および従動ローラ２３とからなり、駆動ローラ２２が不図示のモータにより回転駆動されることにより、シート搬送ベルト２１上の用紙やＯＨＰシートなどの転写材Ｓを一定速度で搬送するようになっている。シート搬送ベルト２１は、熱安定性が高く、誘電率の高い材料、例えばＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）で、厚さが１５０μｍで、駆動ローラ２２および従動ローラ２３と同等の幅に形成されている。
【００２５】
画像形成プロセス部４０Ｃ〜４０Ｋは、感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋを中心に構成されており、感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋの周囲に配設されたクリーナ４２Ｃ〜４２Ｋ、イレーサランプ４３Ｃ〜４３Ｋ、帯電チャージャ４４Ｃ〜４４Ｋ、現像器４５Ｃ〜４５Ｋと、感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋの直下位置に搬送ベルト２１を挟んで配設され、導電性材料で形成された転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋと、転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋに高圧直流電圧を印加する定電圧型の転写部高圧電源４７Ｃ〜４７Ｋなどからなり、搬送されてくる転写材Ｓと搬送ベルト２１とを感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋと転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋとで挟んで圧接させるとともに、転写位置においてドラム・ローラ間の電荷付与でトナー像を転写材Ｓに転写させるようになっている。尚、本件でいう定電圧転写とは、常に一定の電圧を転写部電極に印加する方法をいうものとする。
【００２６】
搬送ベルト２１の周回経路には、転写材Ｓを搬送ベルト２１に静電吸着させるための記録シート吸着部５０、転写材Ｓのインピーダンス変化を検出するためのインピーダンス検出部６０、静電吸着された転写材Ｓを搬送ベルト２１から分離するための記録シート分離部７０、搬送ベルト２１に帯電する電荷を除電するための除電部８０およびシート搬送ベルト２１表面に残留するトナーを除去するためのクリーナ９０が配設されている。
【００２７】
記録シート吸着部５０は、従動ローラ２３と、シート搬送ベルト２１を挟んで従動ローラ２３直上に配設される吸着用対向ローラ５１と、従動ローラ２３に高圧直流電圧を所定の一定電流（例えば、６μＡ）で印加する定電流型の吸着部高圧電源５２とからなる。従動ローラ２３および吸着用対向ローラ３１は、導電性材料例えばアルミで形成されており、吸着用対向ローラ５１はアースされており、給紙ガイド９１に沿って搬送されてくる転写材Ｓと搬送ベルト２１とを従動ローラ２３と吸着用対向ローラ５１とで挟んで圧接させるとともに、両ローラ間の電荷付与で転写材Ｓおよび搬送ベルト２１内で電荷を分極させ、転写材Ｓをシート搬送ベルト２１に静電吸着させるようになっている。なお、両ローラ間に流れる電流と電圧とから両ローラ間のインピーダンス変動を検出できるようになっている。
【００２８】
インピーダンス検出部６０は、搬送ベルト２１を挟んで対向配置される一対のローラ６１，６２と、ローラ６１に高圧直流電圧を所定の一定電流（例えば、６μＡ）で印加するインピーダンス検出部高圧電源６３とからなる。ローラ６１，６２は、導電性材料例えばアルミで形成されており、ローラ６２は、接地されており、搬送ベルト２１に吸着されて搬送されてくる転写材Ｓをローラ６１，６２で挟んで圧接させるとともに、両ローラ間に流れる電流と電圧とから両ローラ間のインピーダンス変動を検出できるようになっている。
【００２９】
記録シート分離部７０は、駆動ローラ２２と、搬送ベルト２１を挟んで駆動ローラ２２の直上に配置される除電器７１と、除電器７１に交流電圧を印加する記録シート分離部電源７２とを備えており、静電吸着された転写材Ｓをシート搬送ベルト２１から分離するようになっている。
【００３０】
除電部８０は、搬送ベルト２１を挟んで対向配置される一対の除電器８１，８２と、除電器８１，８２に交流電圧を印加する除電部電源８３，８４とを備えており、シート搬送ベルト２１に蓄積された電荷を除電するようになっている。
【００３１】
記録シート搬送部２０の上流側には、所定サイズの転写材Ｓを積層収容しておくための給紙カセット９９と、この転写材Ｓを給紙カセット９９から繰り出すための給紙ローラ９８、給紙ガイド９１を介して転写材Ｓを搬送ベルト２１に繰り出すタイミングをとるためのレジストローラ（不図示）などが設けられており、記録シート搬送部２０の下流側には定着装置９２が設けられている。
【００３２】
また、記録シート吸着部５０の上流側直前には、転写材Ｓを検出するためのシート検出センサＳＥ１が設けられ、記録シート分離部７０の上流側直前には、シート検出センサＳＥ２が設けられている。さらに、上記給紙カセット９９近傍には当該給紙カセット９９近傍の湿度、温度などの環境情報を得るための環境センサＳＥ３が設けられており、給紙ガイド９１の上流側直前には転写材Ｓのサイズ（搬送方向の寸法と、搬送方向と垂直方向の寸法）を検出するための記録シートサイズ検出センサＳＥ４が設けられている。
【００３３】
感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋは、不図示の露光走査部からの光ビームで露光を受ける前にクリーナ４２Ｃ〜４２Ｋで表面の残留トナーを除去され、さらにイレーサランプ４３Ｃ〜４３Ｋに照射されて除電された後、帯電チャージャ４４Ｃ〜４４Ｋにより一様に帯電されており、このように一様に帯電した状態で上記光ビームによる露光を受けると、感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋの表面に静電潜像が形成される。各静電潜像は、現像器４５Ｃ〜４５ＫからＣ〜Ｋ色のトナーの供給を受けて現像され、これにより感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ表面にＣ〜Ｋのトナー像がそれぞれ形成される。
【００３４】
一方、搬送ベルト２１は、転写材Ｓを載置する前に、除電チャージャ８１，８２により搬送ベルト２１に残留する電荷が除電され、さらにベルトクリーナー９０によりベルト表面に付着した残留トナーなどが除去されて清浄な表面状態を保っており、転写材Ｓが給紙ガイド９１から搬送ベルト２１に繰り出され、記録シート吸着部５０の吸着位置において従動ローラ２３・吸着用対向ローラ５１間の電荷付与によって搬送ベルト２１に吸着されており、上記感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋの像形成動作と同期して、画像形成プロセス部４０Ｃ〜４０Ｋの転写位置まで給紙される。このように吸着した状態でこの転写位置において感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ・転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋ間の電荷付与を受けると、各感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋに転写材Ｓが巻き付くことなく、感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋに形成されたＣ〜Ｋの各トナー像が転写材Ｓ上に順次多重転写される。トナー像が転写された転写材Ｓは、搬送ベルト２１により分離チャージャ７１まで搬送されて除電分離され、定着器９２により記録シート表面のトナー粒子がシート表面に溶融付着して定着される。
【００３５】
（２） 制御部１００およびその付近の構成
図２は、画像形成装置の内部に設けられる制御部１００およびその付近の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、制御部１００は、その内部に不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマー等を備えており、シート位置検出センサＳＥ１，ＳＥ２、環境センサＳＥ３、記録シートサイズ検出センサＳＥ４、吸着部高圧電源５２、インピーダンス検出部高圧電源６３、記録シート分離部電源７２、除電部電源８３，８４、転写部高圧電源４７Ｃ〜４７Ｋ、紙種の入力スイッチ又は紙種検出センサなどが接続されている。即ち、紙種（普通紙、厚紙、ＯＨＰ等）の入力方法としては、操作パネルからスイッチで入力するようにしてもよいし、センサで検出するようにすることも可能である。
【００３６】
制御部１００のＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された転写部高圧電源４７Ｃ〜４７Ｋから出力する電圧を制御するためのプログラムや、制御データなどを読み出すとともに各種センサなどの検出出力に基づいて、転写動作のタイミングを取りながら統一的に制御して円滑な複写動作を実行させる。
【００３７】
より具体的には、シート検出センサＳＥ１が転写材Ｓの先端が記録シート吸着部５０に到達すると、ＣＰＵは、この検出信号を受信してタイミングを取りながら、記録シート吸着部５０による吸着を実行し、転写材Ｓを搬送ベルト２１方向に送り、シート検出センサＳＥ２により転写材Ｓの紙詰まりを検出するようになっている。
【００３８】
また、ＣＰＵは、記録シートサイズ検出センサＳＥ４で検出された転写材Ｓサイズ情報を受け取り、搬送ベルト２１上の転写材Ｓの有無を検出し、転写材Ｓ先端検出を基準としてタイマーカウントアップを開始することにより各感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ、転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋ間の転写電流・転写電圧の出力開始と、隣接する下流側の転写位置転突入の際の各感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ、転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋ間の転写電流・転写電圧の出力開始とのタイミングを取るようになっており、また、転写材Ｓ後端検出を基準としてタイマーカウントアップを開始することにより隣接する上流側の転写位置離脱の際の各感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ、転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋ間の転写電流・転写電圧の出力開始と、各感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ、転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋ間の転写電流・転写電圧の出力終了とのタイミングを取るようになっている。
【００３９】
さらに、ＣＰＵは、このタイミングにしたがって、環境センサＳＥ３で検出された給紙カセット９９付近の温度、湿度等の環境データと、紙種、記録シート吸着部５０の吸着位置で検出された従動ローラ２３、吸着用対向ローラ５１間の電圧変化データと、インピーダンス検出部６０のインピーダンス検出位置で検出されたローラ６１，６２間の電圧変化データ等に基づいて、転写部高圧電源４７Ｃ〜４７Ｋに指示を与え、転写部高圧電源４７Ｃ〜４７Ｋから給電される感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ、転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋ間の転写電圧を制御するようになっている。
【００４０】
（３） 転写出力の制御動作
次いで、具体的条件下での上記制御部１００のＣＰＵの制御を、環境が温度２３℃、湿度８５％で、２４時間放置したＡ４サイズのコピー用普通紙（秤量８０ｇ／ｍ2）を横通しで通紙してコピーする場合について説明する。
【００４１】
ここで、まず、転写材Ｓ通紙時の記録シート吸着部５０、インピーダンス検出部６０でのインピーダンス検出について説明する。
【００４２】
図３は、記録シート吸着部５０の従動ローラ２３、吸着用対向ローラ５１間の電圧変化を示す図である。
搬送ベルト２１と転写材Ｓとが従動ローラ２３、吸着用対向ローラ５１間を所定速度で通過していくが、この通過中、吸着部高圧電源５２から従動ローラ２３、吸着用対向ローラ５１間に６μＡの一定電流が供給される。
【００４３】
同図に示すように、転写材Ｓの先端が記録シート吸着部５０の吸着位置を通過してからインピーダンス検出部６０のインピーダンス検出位置に突入するまでの領域ｂと、転写材Ｓの先端がインピーダンス検出部６０のインピーダンス検出位置に突入した後の領域ｄでは、従動ローラ２３、吸着用対向ローラ５１間の電圧は、ほぼ６８０Ｖ一定となっている。このときの従動ローラ２３、吸着用対向ローラ５１間のインピーダンスは、約１１３．３ＭΩである。
【００４４】
これに対して、転写材Ｓの先端がインピーダンス検出部６０のインピーダンス検出位置に突入した際の領域ｃでは、従動ローラ２３、吸着用対向ローラ５１間の電圧は、瞬時的にほぼ４００Ｖまで低下する。これは、転写材Ｓの先端がインピーダンス検出部６０のインピーダンス検出位置に突入する瞬間に、そのインピーダンス検出位置の誘電率が変化し、記録シート吸着部５０の吸着位置において転写材Ｓに蓄積された電荷がインピーダンス検出部６０のローラ６２に流れ込むために、従動ローラ２３、吸着用対向ローラ５１間のインピーダンスが低くなるためである。このときのこのときの従動ローラ２３、吸着用対向ローラ５１間のインピーダンスは、約６６．７ＭΩである。
【００４５】
また、図４は、インピーダンス検出部６０のローラ６１，６２間の電圧変化を示す図である。
搬送ベルト２１と転写材Ｓとがローラ６１，６２間を通過していくが、この通過中、インピーダンス検出部高圧電源６３から両ローラ６１，６２間に記録シート吸着部５０と同様６μＡの一定電流が供給される。
【００４６】
同図に示すように、転写材Ｓの先端がインピーダンス検出部６０のインピーダンス検出位置を通過してから転写材Ｓの後端が記録シート吸着部５０の吸着位置を離脱する前までの領域ｅと、転写材Ｓの後端が記録シート吸着部５０の吸着位置を離脱した後の領域ｇの領域においては、両ローラ６１，６２間の電圧は、ほぼ一定の７００Ｖとなっている。このときの両ローラ６１，６２間のインピーダンスは、約１１６．７ＭΩである。
【００４７】
これに対して、転写材Ｓの後端が記録シート吸着部５０の吸着位置から離脱する際の領域ｆにおいては、両ローラ６１，６２間の電圧は、瞬時的に１０８０Ｖまで上昇する。これは、転写材Ｓの後端が記録シート吸着部５０の吸着位置を離脱する際に、その吸着位置の誘電率が変化し、記録シート吸着部５０の吸着位置において転写材Ｓに蓄積された電荷がインピーダンス検出部６０のローラ６２に流れ込むために、両ローラ６１，６２間のインピーダンスが高くなるためである。このときの両ローラ６１，６２間のインピーダンスは、約１８０ＭΩである。
【００４８】
各画像形成プロセス部４０Ｍ〜４０Ｋの感光体ドラム４１Ｍ〜４１Ｋ、転写ローラ４６Ｍ〜４６Ｋ間においても転写材Ｓの後端が隣接する上流の画像形成プロセス部４０Ｙ〜４０Ｋの転写位置から離脱する際に同様のインピーダンス上昇が起き、各画像形成プロセス部４０Ｃ〜４０Ｙの感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｙ、転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｙ間においても転写材Ｓの前端が隣接する下流の画像形成プロセス部４０Ｃ〜４０Ｙの転写位置に突入する際に同様のインピーダンス降下が起きる。
【００４９】
したがって、転写部高圧電源４７Ｃ〜４７Ｋから感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ、転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋ間に一定の転写電圧を印加すると、従来のようにインピーダンス変動の部分で転写電流が過小になったり、過大になったりすることになる。
【００５０】
そこで、制御部１００のＣＰＵは、このような記録シート吸着部５０、インピーダンス検出部６０において検出したインピーダンス変動を転写部高圧電源４７Ｃ〜４７Ｋの電圧制御にフィードバックし、転写材Ｓの後端が上流の転写位置から離脱する際にインピーダンスが上昇するタイミングで、転写電流が過小となる分、感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ、転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋ間の転写電圧を上げ、転写材Ｓの先端が下流の転写位置に突入する際にインピーダンスが低下するタイミングで、転写電流が過多となる分、感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ、転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋ間の転写電圧を下げるようになっている。
【００５１】
具体的には、転写出力の制御では、まず、インピーダンス変化がない領域ｂ，ｄ（図３参照）の転写電圧Ｖ0 が決定される。なお、本実施の形態では、この転写電圧の制御に際しては、転写材Ｓの横方向のサイズ（通紙方向と垂直の方向の幅）に応じて別の算出方法を用いる。即ち、横方向のサイズが２９７ｍｍ以上（Ａ４サイズ横通し等）である場合と、２９７ｍｍより小さい場合とで別の算出方法を用いる。小サイズ紙の場合、吸着部５０、インピーダンス検出部６０では用紙のある部分と無い部分とを合成したインピーダンスを検出するので、それを用紙部分のインピーダンスに換算するためである。
【００５２】
まず、横方向のサイズが２９７ｍｍ以上の場合の転写電圧Ｖ0 は、以下に示す（数１）で算出される。
【００５３】
【数１】
ここで、
Ｖ0：インピーダンス一定時の設定電圧値（Ｖ）
Ｃ1：転写順序にかかわる補正定数（単位無し）
前述の如く、多重転写の際には、搬送ベルト２１及び転写材Ｓのチャージアップによるインピーダンス上昇が発生するため、同一の転写電流を得るためには、転写が後になるほど転写電圧を上げる必要がある。本実施の形態では、その増分の係数を予め過去のデータより設定しておく。具体的には、Ｃ→１．０５、Ｍ→１．１０、Ｙ→１．１５、Ｋ→１．２０と設定する。この値は、後に説明する場合においても同様である。
【００５５】
Ｖb：図３に示すｂ部分における吸着部高圧電源５２の電圧値（Ｖ）。ここで、（Ｖb／６）の６は、吸着部５０で与える電流値６（μＡ）を表す。従って、（Ｖb／６）は、転写材Ｓ＋搬送ベルト２１のインピーダンス（ＭΩ）を示す。
Ｉt：横方向のサイズが２９７ｍｍ以上の場合の適正転写電流値（μＡ）。ここで、転写の適正電流値は、環境、特に湿度に依存するので、過去のデータより、絶対湿度ごとのＩtの値を予めテーブルに設定しておく。具体的には、環境センサＳＥ３により検出された絶対湿度に基づきＩtの値を選出する。
【００５６】
ＶDB：現像バイアスの設定電圧値（Ｖ）
転写の電圧設定は、感光体上の電位を基準として設定されるので、転写直前の感光体上の電位とほぼ同等である現像バイアスの設定電圧値ＶDBを加算して、転写電圧を算出する。
【００５７】
本実施の形態における一具体例として、例えば、吸着部高圧電源５２の電圧の測定からＶb＝６８０Ｖ、環境センサＳＥ３で検出した絶対湿度から選定した適正転写電流値としてＩt＝１２μＡ、現像バイアスの設定電圧値がＶDB＝−４５０Ｖであった場合であれば、上記（数１）から、転写電圧Ｖ0 は、感光体ドラム４１Ｃ、転写ローラ４６Ｃ間においては９７８Ｖに、感光体ドラム４１Ｍ、転写ローラ４６Ｍ間においては１０４６Ｖに、感光体ドラム４１Ｙ、転写ローラ４６Ｙ間においては１１１４Ｖに、感光体ドラム４１Ｋ、転写ローラ４６Ｋ間においては１１８２Ｖと決定される。
【００５８】
一方、転写材Ｓの横方向のサイズが２９７ｍｍより小さい場合は、転写電圧Ｖ0 を、下記に示す（数２）を用いて算出する。
【００５９】
【数２】
ここで、
Ｃ2：転写材Ｓの横方向サイズにかかわる補正定数
具体的には、Ａ４横サイズ（２９７ｍｍ）に対する転写材Ｓのサイズの割合を用いる。例えば、Ａ４横通しの場合であれば、Ｃ2＝２１０／２９７＝０．７１となる。この値は、予め転写材Ｓのサイズに基づいて設定しておく。
【００６１】
Ｖa：転写材Ｓの無い状態（ベルトのみ）での吸着部高圧電源５２の電圧値（Ｖ）（図３に示すａ部分）。ここで、式前半の分数部分の分母に存在する６は、吸着部５０で与える電流値６（μＡ）を表す。従って、式前半の分数部分全体で、転写材Ｓが存在する部分でのローラ間のインピーダンスを示す。ここで、Ｖａを用いるのは、小サイズの転写材Ｓを用いた場合には、ローラ間に転写材Ｓの存在しない部分があり、検出されるのが転写材Ｓがある部分と無い部分とを合成したインピーダンスであるため、転写材Ｓが存在する部分のインピーダンスを算出する場合にも、転写材Ｓが存在しない部分のインピーダンスを用いる必要があるからである。
【００６２】
その他の内容については、（数１）で説明したものと同様である。
【００６３】
次いで、転写材Ｓの先端が下流の転写位置に突入する際にインピーダンスが低下する領域ｃ（図３参照）の転写電圧ＶL を決定する。この転写電圧ＶL は、転写材Ｓの横方向のサイズが２９７ｍｍ以上の場合には、以下に示す（数３）で算出される。
【００６４】
【数３】
ここで、
ＶL：インピーダンス下降時の設定電圧値（Ｖ）
Ｖc：図３に示すｃ部分における吸着部高圧電源５２の電圧値（Ｖ）
【００６６】
【数４】
上記（数４）に示される部分において、６は、記録シート吸着部５０で与えるべき電流値である６（μＡ）を意味する。従って、上記（数４）全体で、インピーダンス一定時の転写部での適正電圧を表す。但し、感光体の電位は考慮していない。
【００６８】
【数５】
上記（数５）に示される部分において、６は、記録シート吸着部５０で与えるべき電流値である６（μＡ）を意味する。従って、上記（数５）全体で、インピーダンス下降時の転写部での適正電圧を表す。但し、感光体の電位は考慮していない。
【００７０】
ここで、インピーダンス下降時の設定電圧ＶLとして、単に（数５）の値に、現像バイアスの設定電圧ＶDBを加算した値としないのは、電源の応答性や制御タイミング等のディレイ、ずれを考慮して、インピーダンス下降前後においては、インピーダンス下降時とインピーダンス定常時の双方の転写部分で転写良好な転写電圧を設定する必要があることに基づく。即ち、例えば、電圧変更タイミングとインピーダンス下降タイミングとがずれて、インピーダンス定常時であるにもかかわらず、上述の如く、（数５）＋ＶDBとなると、転写電圧が低くなり、転写抜けが発生してしまうからである。
【００７１】
従って、この転写抜けを防ぐため、過去のデータに基づき、インピーダンス定常時、下降時の双方において、やや転写効率は悪くなるが目視では目立たない程度に転写を行うことができる設定である、上記（数４）及び（数５）の平均の電圧を取り、これにＶDBを加算した値としたものである。用紙の搬送速度が速くなると、インピーダンスの下降時間は微小となり、電圧変更と、インピーダンス下降のタイミングをとることが困難であるため、搬送速度の高精度検出等が必要となるが、本実施の形態の方法ではそれを省略することができる。
【００７２】
本実施の形態における一具体例として、例えば、吸着部高圧電源５２の電圧の測定からＶb＝６８０Ｖ、また、図３に示すｃ部分の吸着部高圧電源５２の電圧の測定からＶc＝４００Ｖ、環境センサＳＥ３で検出した絶対湿度から選定した適正転写電流値としてＩt＝１２μＡ、現像バイアスの設定電圧値がＶDB＝−４５０Ｖであった場合であれば、上記（数３）から、転写電圧ＶL は、感光体ドラム４１Ｃ、転写ローラ４６Ｃ間においては６８４Ｖに、感光体ドラム４１Ｍ、転写ローラ４６Ｍ間においては７３８Ｖに、感光体ドラム４１Ｙ、転写ローラ４６Ｙ間においては７９２Ｖと決定される。なお、画像形成プロセス部４０Ｋでは、下流に画像形成プロセス部がなく、インピーダンス低下が起きないため、この制御は行われない。従って、感光体ドラム４１Ｋ、転写ローラ４６Ｋ間においては、転写電圧ＶL も１１８２Ｖとなる。
【００７３】
一方、用紙横方向のサイズが２９７ｍｍより小さい場合には、下記の（数６）で算出される。
【００７４】
【数６】
ここで、
【００７６】
【数７】
上記（数７）の部分において、６は、吸着部５０で与える電流値６（μＡ）を表す。従って、分数で表した部分が、転写材Ｓが存在する場合のローラ間のインピーダンスであり、（数７）全体でインピーダンス一定時の転写部での適正電圧を表す。但し、感光体の電位は考慮していない。
【００７８】
【数８】
上記（数８）の部分において、６は、吸着部５０で与える電流値６（μＡ）を表す。従って、分数で表した部分が、転写材Ｓが存在する場合のローラ間のインピーダンスであり、（数８）全体でインピーダンス下降時の転写部での適正電圧を表す。但し、感光体の電位は考慮していない。
なお、インピーダンス下降時の転写電圧として、（数８）で表される電圧にＶDBを加算した値としない理由については、上記（数５）のところで説明した理由と同様である。
【００８０】
他の内容については、（数３）と同様である。
【００８１】
次いで、転写材Ｓの後端が上流の転写位置から離脱する際にインピーダンスが上昇する領域（図４の領域ｆ参照）の転写電圧ＶH が決定される。この転写電圧ＶH は、転写材Ｓの横方向のサイズが２９７ｍｍ以上である場合には、以下に示す（数９）で算出される。
【００８２】
【数９】
ここで、
ＶH：インピーダンス上昇時の設定電圧値（Ｖ）
Ｖf：図４のｆ部分におけるインピーダンス検出部６０の電圧値（Ｖ）
【００８４】
【数１０】
上記（数１０）に示される部分において、６は、吸着部５０で与える電流値６（μＡ）を指し、全体でインピーダンス上昇時の転写部での適正電圧を表す。但し、感光体の電位は考慮していない。ここで、１．０２５で除算しているのは、吸着部５０でのチャージアップを考慮するためである。
なお、インピーダンス上昇時の設定電圧として、単に（数１０）＋ＶDBとしない理由についても、上述と同様、設定電圧変更のマージン部分を考慮したものである。
【００８６】
本実施の形態における一具体例として、例えば、吸着部高圧電源５２の電圧の測定からＶb＝６８０Ｖ、また、図４に示すｆ部分の吸着部高圧電源５２の電圧の測定からＶf＝１０８０Ｖ、環境センサＳＥ３で検出した絶対湿度から選定した適正転写電流値としてＩt＝１２μＡ、現像バイアスの設定電圧値がＶDB＝−４５０Ｖであった場合であれば、上記（数６）から、転写電圧ＶH は、感光体ドラム４１Ｃ、転写ローラ４６Ｃ間においては１３７０Ｖに、感光体ドラム４１Ｍ、転写ローラ４６Ｍ間においては１４５７Ｖに、感光体ドラム４１Ｙ、転写ローラ４６Ｙ間においては１５４４Ｖに、感光体ドラム４１Ｋ、転写ローラ４６Ｋ間においては１６３０Ｖに決定される。
【００８７】
なお、画像形成プロセス部４０Ｃにおいてはその上流に画像形成プロセス部ではなくインピーダンス検出部６０が存在するため、他の画像形成プロセス部４０Ｍ〜４０Ｋとは条件が多少異なるが、インピーダンス変化についてはほぼ同等と考えられるため、同一の（数９）を用いて算出している。
【００８８】
一方、転写材Ｓの横方向のサイズが２９７ｍｍより小さい場合は、転写電圧ＶH は、下記の（数１１）で表される。
【００８９】
【数１１】
ここで、
Ｖh：転写材Ｓが無い状態（ベルトのみ）でのインピーダンス検出部６０の電圧値（Ｖ）（図４で示すところのｈ部分）。
インピーダンスの算出にＶhを用いる必要がある理由は、上記Ｖａのところで説明した内容と同様である。
【００９１】
【数１２】
上記（数１２）で示された部分において、６は、吸着部５０で与える電流値６（μＡ）を指す。従って、分数で表された部分が転写材Ｓが存在する場合のローラ間のインピーダンスであり、全体でインピーダンス上昇時の転写部での適正電圧を表す。但し、感光体の電位は考慮していない。
なお、インピーダンス上昇時の転写電圧を（数１２）＋ＶDBとしない理由については上述の通りである。
【００９３】
上記（数１）〜（数１２）によって決定された画像形成プロセス部４０Ｍの感光体ドラム４１Ｍ、転写ローラ４６Ｍ間の転写電圧の制御は、図５に示すようになる。なお、転写材Ｓの後端が上流の画像形成プロセス部４０Ｃの転写位置から離脱する際と、転写材Ｓの先端が下流の画像形成プロセス部４０Ｙの転写位置に突入する際とについては、転写部高圧電源４７Ｍの応答性や、給紙タイミングのバラツキを考慮して、転写材Ｓの離脱タイミング、突入タイミングの中心から±０．２秒の幅で電圧を変えている（領域ｉが突入時，領域ｊが離脱時）。
【００９４】
図６にベタ画像転写時に上記転写電圧制御を行った場合の転写電流変化を測定した。同図に示す平行な２本の破線の間は、転写効率が８５％以上の良好な画像がえられる転写電流の領域で、転写電流の変化は転写材Ｓの後端が上流の画像形成プロセス部４０Ｃの転写位置から離脱する時と、転写材Ｓの先端が下流の画像形成プロセス部４０Ｙの転写位置に突入するときを含めて良好な画像が得られる範囲であることがわかる。
【００９５】
なお、転写材Ｓの後端が上流の画像形成プロセス部４０Ｃの転写位置から離脱する際に上記（数１）に基づく転写電圧にしておくと、インピーダンス上昇によって図中のβに示すように転写電流が過小となり、転写抜けが発生する。また、転写材Ｓの先端が下流の画像形成プロセス部４０Ｙの転写位置に突入する際に上記（数１）に基づく転写電圧にしておくと、インピーダンス降下によって図中のαに示すように転写電流が過大となり、転写抜けが発生する。
【００９６】
上記式（数１）〜（数１２）によって決定された画像形成プロセス部４０Ｃ〜４０Ｋの感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ、転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋ間の転写電圧およびタイミングの制御を、図７に示す。この、転写電圧およびタイミングの制御により、Ｃ〜Ｋの各色画像とも転写ムラのない画像が転写材Ｓに多重転写される。
【００９７】
なお、転写材Ｓが２つの画像形成プロセス部の転写位置に跨っている状態に関し説明したが、Ａ４サイズなどの転写材Ｓを縦長に通紙した場合には、３つ、あるいは４つの画像形成プロセス部の転写位置に跨るような状態も存在するが、各画像形成プロセス部の感光体ドラム、転写ローラ間のインピーダンスの変動は、隣接する直上流側あるいは直下流側の画像形成プロセス部の転写位置を離脱あるいは突入する際だけに影響を受け、それよりも上流側あるいは下流側の画像形成プロセス部の転写位置を離脱あるいは突入する際だけに影響を受けないため、例え３つ、あるいは４つの画像形成プロセス部の転写位置に跨るような場合にも、タイミングがずれるだけであり、転写材Ｓが２つの画像形成プロセス部の転写位置に跨る場合と同じ転写部高圧電源４７Ｃ〜４７Ｋの転写電圧の制御で実施できる。
【００９８】
（４） 変形例
以上、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置について説明してきたが、本発明の内容が、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
【００９９】
即ち、上記実施の形態では、記録シート吸着部５０において転写材Ｓの先端がインピーダンス検出部６０のインピーダンス検出位置に突入した際のインピーダンス変動を検出したが、インピーダンス検出部６０において記録シートＳの先端が画像形成プロセス部４０Ｃの転写位置に突入した際のインピーダンス変動を検出してもよい。
【０１００】
また、上記実施例では、インピーダンス検出手段の１つを記録シート吸着部５０で兼用したが、記録シート吸着部５０とは別個にインピーダンス検出手段をさらに設けてもよい。
【０１０１】
さらに、上記実施の形態では、記録シート吸着部５０とインピーダンス検出部６０とでインピーダンス変動を検出したが、試し刷りのときに感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ、転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋ間の転写電流・転写電圧を測定することによりインピーダンス変動を検出し、このインピーダンス変動を次のプリント時にフィードバックして転写出力を制御するようにしてもよい。
【０１０２】
（実施の形態２）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
上記第１の実施の形態では、吸着部５０、インピーダンス検出部６０における電源電圧の値と、環境センサＳＥ３による湿度の検出、転写材Ｓの横方向のサイズ、及び転写順序（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの順序）に基づいて、定常時（インピーダンスが変化しない時）の転写電圧値と、隣接する転写部における用紙突入、用紙離脱によるインピーダンス変化時の転写電圧値を演算により設定したが、演算を行うことなく、例えば、適切な転写電圧の値を、予めテーブルに保持しておくことにより転写電圧値を設定することもできる。以下、テーブルを用いた二つの実施の形態について説明する。
【０１０３】
（１） テーブルを用いた第１の実施の形態
本実施の形態では、定常時の転写電圧を、環境センサＳＥ３、紙種設定、及び転写順序の情報より、予め用意してある定常時転写電圧設定テーブルの中から選出する。ここで、紙種設定は、例えば、図示しないスイッチ入力等によりＣＰＵに入力することができる。本実施の形態で用いるテーブルの具体的な内容の一例を図８に示す。Ｃ1、Ｍ1、Ｙ1、Ｋ1、等と記載されている場所には実際には具体的な転写電圧の値が設定される。
【０１０４】
同図に示される定常時転写電圧設定テーブルにおいては、絶対湿度を１２段階、紙種を３種類、転写順序を４種類（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）として、テーブルを作成する。ここで、紙種は、普通紙（秤量９０ｇ／ｍ2未満）、厚紙（秤量９０ｇ／ｍ2以上）、ＯＨＰの３種類に分ける。
例えば、普通紙で絶対湿度が１２ｇ／ｍ3の場合には、テーブルからＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの定常時転写電圧をそれぞれ、Ｃ5、Ｍ5、Ｙ5、Ｋ5に設定する。
【０１０５】
また、インピーダンス変化時の転写電圧についても、同様にテーブルを作成しておく。この場合には、上記絶対湿度、紙種、転写順序の三つの条件の他、転写材Ｓの横方向のサイズによっても転写電圧を変更する。即ち、各紙種について、２９７ｍｍ以上、２１０ｍｍ〜２９７ｍｍ、２１０ｍｍ未満という三種類のサイズに分けてテーブルを作成する。本実施の形態における隣接転写部離脱時転写電圧設定テーブルの内容の一例を図９に、隣接転写部突入時転写電圧設定テーブルの内容の一例を図１０にそれぞれ示す。
【０１０６】
上記に説明したような方法を用いることにより、第１の実施の形態で用いたインピーダンス検出手段６０及び吸着部５０の電源電圧検出手段が不要となる。但し、本実施の形態の方法では、転写材Ｓの吸湿状態を直接検出するわけではないので、最適な転写電圧値からは多少ずれる場合がある。
【０１０７】
（２） テーブルを用いた第２の実施の形態
上記実施の形態の他に、吸着部５０の電源電圧に基づく転写材Ｓのインピーダンスの推定を付加して転写電圧を決定することもできる。かかる場合の定常時転写電圧設定テーブルの一部の内容の例を図１１に示す。実際には、同図に示された如きテーブルを、１２段階に分けられた絶対湿度ごとに作成しておく。本実施の形態では、定常時の電圧設定も、吸着部５０でのインピーダンス検出をもとにして行うが、用紙サイズがインピーダンス検出に影響するため、テーブルも用紙サイズで分類するようにしている。
【０１０８】
図１２及び図１３には、本実施例においてインピーダンス変化時に用いるテーブルの一部の内容の例を示す。図１２は、本実施例における、隣接転写部離脱時転写電圧設定テーブルの内容の一部の例であり、図１３は、隣接転写部突入時転写電圧設定テーブルの内容の一部の例である。絶対湿度ごとに作成しておく必要があるのは、定常時のテーブルと同様である。
【０１０９】
本実施の形態の方法では、インピーダンス検出手段６０が不要となる他、転写材Ｓの吸湿状態を直接検出するので、前記第１の実施の形態よりも、転写電圧設定の精度が向上する。ただし、インピーダンスの変化を直接検出するわけではないので、インピーダンス検出時の電圧設定精度は、演算を用いる方法よりは劣る。
【０１１０】
（３） テーブルの内容について
以上、転写電圧の設定にテーブルを用いる場合の二つの実施の形態について説明した。これらの説明では、用いられるテーブルに保持する具体的な数値については記載していないが、数値の傾向について以下に説明する。即ち、転写電圧の低い順に考えると、紙種については、普通紙、厚紙、ＯＨＰの順、即ち、用紙抵抗が大きくなる順に転写電圧が高くなり、インピーダンス変動時の補正量も大きくなる。また、絶対湿度は低いほど転写電圧が高くなり、インピーダンス変動時の補正量も大きくなる。また、転写順序については、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの順に転写を行うとすると、転写順序が遅い程転写電圧が高くなり、用紙サイズ、吸着部５０の電源電圧については、それぞれ大きい程転写電圧は高くなる。
【０１１１】
なお、上記二つの実施の形態で説明した方法よりも、テーブルの数を減らすことも可能である。即ち、湿度が極めて安定している環境下で使用されるような場合であれば、環境センサＳＥ３による検出結果を利用しないようにするとともに、一定の湿度についてのテーブルだけを用意しておくようにすることもできる。また、紙種についても、所定の紙種だけしか使用しないような場合であれば、例えば、普通紙についてのみテーブルを用意してくようにすることもできる。
【０１１２】
以上、本発明の実施の形態について、テーブルを用いる場合と、用いない場合についてそれぞれ説明した。なお、これまでに説明した実施の形態においては、いずれも転写電圧を制御するようにしているが、インピーダンス変動に応じて転写電流を制御するようにすることも可能である。
【０１１３】
また、上記実施の形態で説明した内容は、例えば複写機、プリンターなど、トナー等の帯電粒子を転写材に静電転写、移動する種々の画像形成装置に適用することが可能である。
【０１１４】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る画像形成装置によれば、転写材が上流側の画像形成部の転写位置から離脱するタイミングに依存する転写部インピーダンスの上昇に応じて転写電圧を上げ、転写材が下流側の画像形成部の転写位置に突入するタイミングに依存する転写部インピーダンスの低下に応じて転写電圧を下げているので、転写のタイミングに依存するインピーダンス変動に拘わらず転写ムラのない良好な画像を得ることができ、装置の大型化を防止することができる。
【０１１５】
また、複数の画像形成部のうち最上流の画像形成部のさらに上流に、転写材搬送時の転写ベルトと転写材を合わせたインピーダンス変化を検出するインピーダンス検出部を設けるようにしているので、試し刷りなどをすることなくリアルタイムで転写出力を制御することができる。
【０１１６】
また、湿度を検出する検出手段と、紙種を入力する入力手段との少なくとも一方を備え、前記検出手段により検出された湿度と、前記入力手段に入力された紙種との少なくとも一方に基づいて、前記インピーダンスの変化に対応した転写出力を制御するようにすれば、実際にインピーダンス変化を測定することなく転写出力の制御を行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図２】画像形成装置の内部に設けられる制御部１００およびその付近の構成を示すブロック図である。
【図３】記録シート吸着部５０の従動ローラ２３、吸着用対向ローラ５１間の電圧変化を示す図である。
【図４】インピーダンス検出部６０ローラ６１，６２間の電圧変化を示す図である。
【図５】画像形成プロセス部４０Ｍの感光体ドラム４１Ｍ、転写ローラ４６Ｍ間の転写電圧の制御を示す図である。
【図６】図５の転写電圧制御を行った場合の転写電流変化を示す図である。
【図７】画像形成プロセス部４０Ｃ〜４０Ｋの感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ、転写ローラ４６Ｃ〜４６Ｋ間の転写電圧およびタイミングの制御を示すタイミングチャートである。
【図８】テーブルを用いた第１の実施の形態において用いる定常時転写電圧設定テーブルの内容の一例を示す図である。
【図９】テーブルを用いた第１の実施の形態において用いる隣接転写部離脱時転写電圧設定テーブルの内容の一例を示す図である。
【図１０】テーブルを用いた第１の実施の形態において用いる隣接転写部突入時転写電圧設定テーブルの内容の一例を示す図である。
【図１１】テーブルを用いた第２の実施の形態において用いる定常時転写電圧設定テーブルの内容の一部の例を示す図である。
【図１２】テーブルを用いた第２の実施の形態において用いる隣接転写部離脱時転写電圧設定テーブルの内容の一部の例を示す図である。
【図１３】テーブルを用いた第２の実施の形態において用いる隣接転写部突入時転写電圧設定テーブルの内容の一部の例を示す図である。
【図１４】従来のタンデム型画像形成装置の全体概略構成を示す図である。
【図１５】従来のタンデム型画像形成装置において、インピーダンス変化のない定常状態における転写部での電荷分布を模式的に示す図である。
【図１６】（ａ） 上流転写部から転写材が離脱した場合の下流転写部のインピーダンス変化について説明するための図である。
（ｂ） 下流転写部に転写材が突入した場合の上流転写部のインピーダンス変化について説明するための図である。
【符号の説明】
２０ 記録シート搬送部
２１ 搬送ベルト
２２ 駆動ローラ
２３ 従動ローラ
４０Ｃ〜４０Ｋ 画像形成プロセス部
４１Ｃ〜４１Ｋ 感光体ドラム
４２Ｃ〜４２Ｋ クリーナ
４３Ｃ〜４３Ｋ イレーサランプ
４４Ｃ〜４４Ｋ 帯電チャージャ
４６Ｃ〜４６Ｋ 転写ローラ
４７Ｃ〜４７Ｋ 転写部高圧電源
５０ 記録シート吸着部
５１ 吸着用対向ローラ
５２ 吸着部高圧電源
６０ インピーダンス検出部
６１，６２ ローラ
６３ インピーダンス検出部高圧電源
７０ 記録シート分離部
８０ 除電部
９０ クリーナ
９１ 給紙ガイド
９２ 定着器
１００ 制御部
Ｓ 転写材
ＳＥ１，ＳＥ２ シート検出センサ
ＳＥ３ 環境センサ
ＳＥ４ 記録シートサイズ検出センサ
Claims (3)
- 複数の画像形成部より、トナー像を複数の転写電荷付与手段によって、同一の転写材に、順次転写していく画像形成装置であって、転写材が上流側の画像形成部の転写位置から離脱するタイミングに依存する転写部インピーダンスの上昇に応じて転写電圧を上げ、転写材が下流側の画像形成部の転写位置に突入するタイミングに依存する転写部インピーダンスの低下に応じて転写電圧を下げることを特徴とする画像形成装置。
- 複数の画像形成部のうち最上流の画像形成部のさらに上流に、転写材搬送時の転写ベルトと転写材を合わせたインピーダンス変化を検出するインピーダンス検出部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 湿度を検出する検出手段と、紙種を入力する入力手段との少なくとも一方を備え、前記検出手段により検出された湿度と、前記入力手段に入力された紙種との少なくとも一方に基づいて、前記インピーダンスの変化に対応した転写出力を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
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