JP5679746B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート等の記録材上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。

近年、例えば、電子写真方式を採用した画像形成装置は、高速化、高機能化、及びカラー化が進められており、各種のプリンタ、複写機等が市場に出ている。電子写真方式のカラー画像形成装置としては、高速でカラー画像の形成が可能なことから、タンデム方式が今後のカラープリンタの主力になるものとして有望視されている。
又、電子写真方式のカラー画像形成装置には、直接転写方式と中間転写方式がある。近年では、画像形成装置の高機能化の観点から、記録材のサイズ、厚み（坪量）、及び表面性（例えば、表面の粗いラフ紙）等において扱える用紙（メディア）の多様性が求められている。そのため、メディアフレキシビリティに優れた中間転写方式が主流になりつつある。
一方、画像形成装置が使用される環境も、従来のように空調設備が完備されたオフィスばかりではなくなってきている。ＳＯＨＯ（スモールオフィスホームオフィス）化の流れにより、個人事務所や自宅等の種々の環境下においても、良好な出力画像が得られることが望まれる。
このように、画像形成装置には、メディアフレキシビリティ、使用環境等の観点から、益々高い性能が求められるようになっている。

しかしながら、記録材、中間転写体方式における中間転写ベルト（以下、ＩＴＢ）や直接転写方式における転写搬送ベルト（以下、ＥＴＢ）は、環境（温度、湿度）の変化によって抵抗値的に不安定な要素を有する。そのために、装置の置かれている環境変動や記録材の種類によって、安定して良好な画像を出力するのが難しい場合がある。
ＩＴＢやＥＴＢとしては、例えば、樹脂に電気抵抗の調整のためのカーボンブラック等の電子導電剤やイオン導電剤が添加されたフィルム状の部材が用いられる。電子導電剤が添加されたＩＴＢやＥＴＢでは、製造時の分散不良により電気抵抗値が不均一化することがある。又、イオン導電剤が添加されたＩＴＢやＥＴＢでは、環境条件により温度や含有する水分量の変動によって、電気抵抗値の環境ばらつきが発生することがある。
一方、記録材として例えば紙の主成分は吸湿性の高いセルロースであり、その吸湿状態によって電気抵抗値が大きく変化する。例えば、紙が水分を吸収する高温高湿環境（Ｈ／Ｈ環境（３０℃／８０％ＲＨ））では、その電気抵抗は１０^６Ωｃｍ程度まで低下する。一方、低温低湿環境（Ｌ／Ｌ環境（１５℃／１０％ＲＨ））では、紙の電気抵抗が１０^１２Ωｃｍ程度にまで上昇してしまう。

このように、電気抵抗の変動要因を有するＩＴＢ、ＥＴＢ及び記録材に対してトナー像の転写を行うと、電気抵抗が高くなっている場合には、転写電流が流れ難いことによる転写不良が発生する。逆に、電気抵抗が低くなっている場合には、転写電流が流れ過ぎて、感光体またはＩＴＢから記録材に転写されたトナー像が放電により逆帯電を受けて極性が反転し易くなる。そして、この帯電極性が反転したトナーが感光体またはＩＴＢに逆転写して転写効率が低下する。
このような問題を鑑みて特許文献１では、記録材の坪量、環境条件に応じて転写高圧の設定を変更する次のような方法を開示している。即ち、転写部位が非画像形成領域時に定電流制御を行い、且つ、転写部位が非画像形成領域時で非通紙時に生じる電圧と、転写部位が非画像形成領域時で通紙時に生じる電圧とを検知し、ついで、それぞれの電圧を基に画像形成領域時の転写電圧を決定する。

特開平８−１９０２８５号公報

しかしながら、上記のような従来技術では、以下のような問題が生じることが懸念される。
それは、高湿環境下において電気抵抗が低下した用紙を用い、用紙の幅方向、即ち用紙の搬送方向と垂直の方向において、トナーが存在しない空白部が大きい画像を印刷した場合、トナー部に流れる転写電流が不足し、転写不良が発生してしまう問題である。なお、以下の説明において空白部とは、記録材のうち、記録材搬送方向に直交する幅方向の長さに対して、トナーが存在しない部分のことを指すものとする。
一方、上記問題を解決すべく、空白部が大きい画像で転写不良が発生しないよう十分な転写電流を供給した場合、長手方向の空白部が小さい画像において転写電流過多となり、トナー帯電極性の反転による逆転写など、別の画像不良が発生してしまう。
本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、像担持体に形成されたトナー像が、転写部材との間のニップ部で記録材に転写される場合に、トナー像が存在しない空白部の大きさによらず、より良好な転写を行うことを目的とする。

上記目的を達成するために本発明にあっては、
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体との間でニップ部を形成する転写部材であって、前記像担持体が担持するトナー像を、前記ニップ部で挟持搬送される記録材に転写する転写部材と、
前記転写部材に電圧を供給する電圧供給手段と、
を有し、
前記電圧供給手段は、前記像担持体からトナー像を記録材に転写する際に前記転写部材に印加する電流を定電流制御する画像形成装置であって、
前記電圧供給手段は、
記録材の電気的な抵抗が所定の抵抗より低い場合、記録材の搬送方向と直交する方向に関する空白部の総和が第１の総和の時に設定する第１の目標電流値を、前記空白部の総和
が前記第１の総和よりも大きい第２の総和の時に設定する第２の目標電流値よりも小さく設定する前記制御を行い、
記録材の電気的な抵抗が所定の抵抗より高い場合、前記空白部の総和に関わらず設定された一定の目標電流値が前記転写部材に流れるように前記制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、像担持体に形成されたトナー像が、転写部材との間のニップ部で記録材に転写される場合に、トナー像が存在しない空白部の大きさによらず、より良好な転写を行うことが可能となる。

実施例に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図 ２次転写高圧電源について説明するための図 ２次転写部の模式図 図３に示す２次転写部を等価回路で表した図 空白部幅が増大した場合の等価回路を示す図 空白部幅を求める方法について説明するための図 画像パターン（トナー部の幅）と２次転写バイアスとの関係を示す図 用紙の抵抗検知位置について説明するための図 現像電流の測定方法について説明するための図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

参考例１

図１は、本発明の参考例１に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。本参考例では、画像形成装置として、電子写真方式でタンデム方式のカラー（多色）レーザプリンタについて説明する。以下に、画像形成装置の構成について、画像形成の行われるプロセスにしたがって順に説明する。
図１に示すように、像担持体としての中間転写体（中間転写ベルト、以下、ＩＴＢ）５の平面部に沿って、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックのトナー用の各画像形成ユニットＵｙ、Ｕｍ、Ｕｃ、Ｕｋが配置されている。各画像形成ユニットの基本的な構成は同じであるので、以下に述べる画像形成ユニットの説明は、イエロー用画像形成ユニットＵｙについてのみ行うこととする。

図１中のイエロー用画像形成ユニットＵｙにおいて、円筒形の感光体１ｙは、矢印ａ方向に周速１００ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動されている。感光体１ｙの表面には、帯電手段としての帯電器２ｙが圧接するように配置されている。そして、帯電器２ｙは、感光体１ｙの回転と共に従動回転しつつ、不図示の帯電高圧電源からＡＣあるいはＤＣ電圧が印加されることで、感光体１ｙ表面を所望の電位に帯電している。
次いで、感光体１ｙは、潜像形成手段としての画像露光部３によって、記録される画像情報に応じて露光される。露光はレーザビームスキャナ、ＬＥＤなどにより行われる。
現像手段としての一成分非磁性接触現像器４ｙは、現像剤（トナー）を感光体１ｙ表面に搬送する現像ローラ４１ｙ、現像ローラ４１ｙの表面へトナーを再塗布するためのトナー供給ローラ４２ｙで構成されている。

表面をトナーで均一にコートされた現像ローラ４１ｙは、感光体１ｙに軽圧接され、順
方向に速度差を有して回転し、現像高圧電源４３から所定のＤＣ電圧が印加されることにより、感光体１ｙ上の潜像がトナー像として顕像化される。
また、現像ローラ４１ｙには現像ローラ４１ｙにトナーを供給するトナー供給ローラ４２ｙが接している。なお、本参考例では、一成分非磁性接触現像法を採用したが、二成分非磁性接触／非接触現像法を採用してもよい。また、本参考例の現像剤は重合法により生成された重合トナーである。また本参考例では、感光体１ｙと現像ローラ４１ｙは離接可能な構成となっており、画像形成中のみ現像ローラ４１ｙが感光体１ｙに当接される構成となっている。
現像器４ｙによって顕像化された感光体１ｙ上のトナー像は、感光体１ｙの回転にしたがってＩＴＢ５と感光体１ｙ間で形成される１次転写部へ搬送される。ＩＴＢ５は、感光体１ｙに接触して矢印ｂの方向に駆動されている。

１次転写手段としての１次転写ローラ８ｙは、ＩＴＢ５を介して感光体１ｙと互いに押圧するように配設されている。１次転写ローラ８ｙに１次転写高圧電源８１より１次転写電圧が印加されることで、１次転写部には転写電界が形成される。１次転写部に到達したトナー像は、この転写電界の作用によりＩＴＢ５の表面に転写される。
１次転写後の感光体１ｙの帯電状態は、トナー像の有無や１次転写電圧の影響により不安定となっている。そこで本参考例では、ＬＥＤ等を用いた不図示の帯電露光装置によって、１次転写後に感光体１ｙを照射することにより、感光体１ｙの帯電状態を安定化させ、均一な帯電が行われるように構成されている。
本参考例の１次転写ローラ８ｙは、芯金の周囲にＥＰＤＭゴムの層が形成されることで、ローラ形状に構成されたものである。このＥＰＤＭゴムの層は、カーボンが分散され、体積抵抗値１０^５Ω以下になるよう導電化され、また発泡されたものである。
また、１次転写高圧電源８１からの電圧は、芯金に印加されている。なお、本参考例ではローラ形状のものを使用したが、シート、ブレード、あるいはブラシ形状で構成されたものでも使用可能である。

本参考例では、ＩＴＢ５は、体積抵抗値１０^７Ω以下のものを使用している。ベルト構成は、樹脂やゴム材に導電粒子を分散させ、抵抗値調整をした単層ベルトでもよい。また、１０^４Ω以下の抵抗値の樹脂又はゴムベルトの表層に、離型性を向上させるためのＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥなどのフッ素樹脂を数十μｍコーティングしたような複数層構成のものでもよい。ここで、ＰＴＦＥはポリテトラフルオロエチレンであり、ＰＦＡはテトラフルオロエチレン パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体であり、ＥＴＦＥは
エチレン・４フッ化共重合樹脂である。

このＩＴＢ５は、駆動ローラ６、支持ローラ７、２次転写対向ローラ９２に張架・駆動され中間転写ユニットとして構成されている。画像形成ユニットＵｙと同様に他の画像形成ユニットＵｍ、Ｕｃ、Ｕｋユニットで形成されたトナー像が、順次ＩＴＢ５上に重ねられフルカラートナー像が形成される。ここで、駆動ローラ６／支持ローラ７には、電気的にフロートかもしくは１次転写高圧に準ずる高圧が印加されている。また、２次転写対向ローラ９２の抵抗値は、１０^６Ω以下に調整され、接地されている。
ＩＴＢ５上（像担持体上）のフルカラートナー画像は、転写部材としての２次転写ローラ（２次転写手段）９とＩＴＢ５で形成されるニップ部としての２次転写部に到達すると、これに合わせて給送部１０から記録材Ｐが給送される。２次転写部に記録材Ｐが到達するタイミングで、２次転写ローラ９に電圧供給手段としての２次転写高圧電源９１より所定の電圧が印加されることで、２次転写部で挟持搬送される記録材Ｐにトナー像が転移する。

２次転写ローラ９は１次転写ローラ８と同様、芯金９ａの周囲にＥＰＤＭゴムの層９ｂが形成され、ローラ形状に構成されたものであるが、ＥＰＤＭゴムの層９ｂの体積抵抗値
は１０^７〜１０^１３Ωに調整されている。また１次転写ローラ８と同様、２次転写高圧電源９１からの電圧は、芯金９ａに印加されている。
２次転写電圧の作用により、２次転写ローラ９−記録材Ｐ−ＩＴＢ５−２次転写対向ローラ９２の経路に２次転写電流が流れ、２次転写に必要な電界が形成される。

フルカラートナー画像が転写された記録材Ｐは、２次転写対向ローラ９２の曲率によってＩＴＢ５から分離され、トナー像を記録材Ｐにのせた状態で、定着器１１へ搬送される。定着器１１により、熱や圧力の作用が加えられることで、記録材Ｐ上のトナー像が記録材Ｐに定着される。ここで定着器１１は、定着スリーブ１１１と加圧ローラ１１２からなる。
一方、１次転写終了後の転写残トナーは、感光体クリーナ１２ｙによってクリーニングされ、２次転写後の中間転写体上の残トナーは、クリーニング装置１３によって除去される。ここで、クリーニング装置１３は、クリーニングブレード１３１と廃トナー容器１３２とを有している。

次に、本参考例における２次転写高圧電源９１の制御について説明する。
本参考例では、２次転写高圧電源９１の制御として、定電圧制御を採用している。ここで、２次転写ローラ９に高圧を印加する２次転写高圧電源９１について図２を用いて説明する。
２次転写高圧電源９１は、高圧一次側出力回路９１ａと、出力電流検知手段としての電流検知回路を含む高圧二次側出力回路９１ｂとにより概略構成される。

２次転写ローラ９には正極性の電圧が印加されるものとし、その電圧はインバータートランス９１１から出力される。インバータートランス９１１は、電源電圧Ｖ［Ｖ］にて駆動される電圧制御手段としての高圧制御部（ＣＰＵ）１４からのパルス信号ＯＳＣにより高圧一次側出力回路９１ａのトランジスタ９１２を介して駆動される。パルス信号ＯＳＣは、インバータートランス９１１の高圧二次側出力回路９１ｂでダイオード９１３及びコンデンサ９１４で整流されて２次転写ローラ９に印加される。
高圧制御部１４において、ＨＶＴＩＮはＤＣレベル信号のＤ／Ａ出力、ＨＶＴＯＵＴは高圧出力のＡ／Ｄ入力である。

２次転写出力の直流レベルは、トランジスタ９１５のエミッタ電圧に比例する。また、高圧制御部１４からの出力ＨＶＴＩＮは、オペアンプ９１８において増幅されてトランジスタ９１５のベースに入力される。したがって、ＨＶＴＩＮ増加に伴い転写出力電圧は増加する。
このときの出力電流は、オペアンプ９１６により抵抗９１７（ｒ［Ω］）の電圧降下をみることにより検知できる。

高圧制御部１４は、オペアンプ９１６の出力（ＨＶＴＯＵＴ）から出力電流Ｉｔを、
Ｉｔ［Ａ］＝（Ｖ−ＨＶＴＯＵＴ）［Ｖ］／ｒ［Ω］
として算出する。
Ｉｔ［Ａ］の値に基づいて、高圧制御部１４によりＨＶＴＩＮ（Ｄ／Ａ）の値を制御する。
なお、１次転写高圧電源８１及び現像高圧電源４３についても、構成としては２次転写高圧電源９１と同様である。

次に、本参考例における特徴部分について説明する。
図３に２次転写部の模式図を示す。記録材として高湿環境下において吸湿した用紙を用いた場合、用紙の電気抵抗が低下しているため、図３に示した矢印ｃの方向、即ちトナー層Ｔの位置からトナーが存在しない空白部に向かう方向に転写電流が流れやすくなる。そ
の結果、図３中に示すＡの位置（以下、位置Ａ）の電位が低下してしまうため、トナーの転写に必要な電位差が得られず、転写不良が発生してしまうことが懸念される。さらに、トナーが存在しない空白部が大きい場合、位置Ａの電位がより低下するため、転写不良はさらに顕著となってしまうことが懸念される。

一方、空白部幅が増大した際に発生する転写不良を防止するべく転写電圧を大きくした場合、空白部幅が小さい画像を印刷した際に電圧過多となってしまう。この場合、トナー帯電極性の反転による逆転写により、画像濃度低下などの問題が発生することが懸念される。
そこで、本参考例は空白部の大きさによらず、転写不良及び逆転写の発生を防止することを目的としている。

図４は、図３に示す２次転写部を等価回路で表した図である。図４を用い、さらに説明する。
トナーの転写（移動）はコンデンサの充電と等価と考えることができる。トナーの移動を充分に行うには、トナー層Ｔにトナーが持つ電荷に応じた電圧ΔＶがかかるようにする必要がある。そのためには、図４に示した位置Ａの電位を、充分な値にする必要がある。図４から分かるように、この位置Ａの電位はトナー層Ｔの位置からトナーが存在しない空白部に向かう部分の用紙の抵抗値とそこに流れる電流値とによって定まる。

ここで、用紙の幅方向の空白部幅が変化した場合について考えてみる。用紙の幅方向とは、トナー像が転写される記録材の面（画像面）のうち記録材搬送方向に直交する幅方向をいう。また、空白部幅とは、記録材の幅方向の長さに対して、トナー像が存在しない空白部の長さの総和をいう。
まず、空白部幅の変化とトナーを転写するために必要なΔＶの関係について考えてみる。トナーの転写（移動）はコンデンサの充電と等価と考えることができるので、移動するトナーの電荷量Ｑと必要なΔＶには、
Ｑ＝Ｃ（トナー層の静電容量）×ΔＶ
の関係が成り立っている。
空白部幅が変化した場合、当然それにつれてトナー部分の幅も変化する。例えば、トナー部分の幅が１／ｍになった場合、移動するトナーの電荷量Ｑも１／ｍになるが、トナー部分の断面積も１／ｍとなるため、静電容量Ｃも１／ｍとなる。したがって、トナー移動（転写）に必要なＱを満足するためのΔＶは、トナー部分の幅によらず一定となる。

次に、空白部幅の変化とΔＶの関係について考えてみる。
図５（ａ）は空白部幅が増大した場合の等価回路を示す図である。空白部幅が増大することとは、空白部分の断面積も増大することと等価である。等価回路を用いて考えると、このことは図５（ａ）に示すように、空白部分が並列回路となり空白部分の電気抵抗が減少することを意味する。したがって、従来公知の定電圧制御を行った場合、空白部分の持つ分圧が減少、即ち位置Ａの電位低下が発生する。よってΔＶが減少し、転写不良が発生することが懸念される。また、これも従来公知の定電流制御を行った場合、空白部分の電気抵抗による電圧降下量が減少するため、この場合も位置Ａの電位低下が発生しΔＶが減少し、転写不良が発生することが懸念される。

したがって、空白部幅が増大することでΔＶが減少した場合、転写（移動）できる電荷量Ｑが不十分となり、転写不良が発生することが懸念される。一方、空白部幅が増大した際に発生する転写不良を防止するべく転写電圧を大きくした場合、空白部幅が小さい画像を印刷した際にΔＶが不要に大きくなってしまう。この場合、トナー帯電極性の反転による逆転写により、画像濃度低下などの問題が発生することが懸念される。したがって、転写不良と逆転写の問題を同時に解決するには、空白部幅に応じて２次転写電圧を補正し、
ΔＶが過大にも過小にもならないようにする必要がある。具体的には、空白部幅が増大した場合には、より大きな２次転写電圧を印加する必要がある。

そこで本参考例では、空白部幅の検知を行い、空白部幅の変化に応じて充分なΔＶを得るべく逐次、２次転写電圧（制御電圧値）を補正し、転写不良の発生を防止している。より具体的には、空白部幅が増大した場合に制御電圧値を大きくするよう補正を行うことで、位置Ａの電位低下、即ちΔＶの減少を抑え、転写不良の発生を防止している。

以下に、本参考例の特徴について詳細に説明する。
まず記録材として基準となる用紙を用い、空白部幅が基準であるｙ_０［ｍｍ］（第１基準値、本参考例では１０ｍｍ）の時に転写性が最適となる制御電圧値Ｖ_ｆｆ（基準電圧）を予め設定する。このＶ_ｆｆは、雰囲気環境及びプリントモード毎に測定／設定され、記憶装置１５に記憶されている。
高圧制御部１４はプリントを行う際に、雰囲気環境検知手段１６より雰囲気環境情報を取得し、記憶装置１５より雰囲気環境及びプリントモードに応じた制御電圧値Ｖ_ｆｆの値を取得する。空白部が幅ｙ［ｍｍ］の時に印加される制御電圧値Ｖ_ｙは、この制御電圧値Ｖ_ｆｆに空白部幅ｙ［ｍｍ］に応じた係数Ｙ（ｙ）を乗じることで求められ、
Ｖ_ｙ＝Ｙ（ｙ）×Ｖ_ｆｆ
となる。

本発明者らの検討によれば、空白部幅ｙ［ｍｍ］に応じた係数Ｙ（ｙ）を以下に示した表１のように設定することで、空白部幅によらず充分なΔＶが得られ、転写不良を防止できた。この係数Ｙ（ｙ）は、２次転写ローラ９の抵抗など２次転写部の構成によって変化するものであり、機種固有の数値である。
ここで、高圧制御部１４は、トナー像が２次転写部で記録材に転写される場合であって、該トナー像が存在しない空白部の長さの総和が第１基準値（ｙ_０［ｍｍ］）よりも大きい場合に、２次転写電圧を補正する補正手段に相当する。そして、高圧制御部１４は、２次転写電圧を補正する場合、第１基準値に対応して予め設定された制御電圧値Ｖ_ｆｆと同極性で、かつ絶対値が制御電圧値Ｖ_ｆｆの絶対値よりも大きくなるように２次転写電圧を補正する。

なお、高湿環境以外の環境下では、用紙の抵抗が高いため、図３における矢印ｃの方向、即ちトナー層Ｔの位置からトナーが存在しない空白部に向かう方向に転写電流が流れ難い。等価回路を用いて考えると図５（ｂ）のようになり、位置Ａの電位は空白部の抵抗に左右され難くなる。即ち、空白部幅が変化しても、ΔＶは低下せず、転写不良は発生し難い。よってこの場合は、空白部幅によらず一定の制御電圧値で制御することができるので、係数Ｙ（ｙ）を１としている。なお、本参考例では、雰囲気環境検知手段１６の出力に基づき、雰囲気環境の絶対水分量が１６［ｇ／ｍ^３］以上（予め設定された湿度以上）であるときに高湿度環境下にあると判断して、補正を行っている。ここで、雰囲気環境検知手段１６は、画像形成装置が設置された環境の湿度を検出する湿度検出手段に相当する。

次に、空白部幅ｙ［ｍｍ］を求める方法について、図６を用いて説明する。
高圧制御部１４はコントローラ１７より、イエロー／マゼンタ／シアン／ブラックの各色について、図６に示したような長手方向のレーザ発光状態情報を取得する。このとき高
圧制御部１４は、イエローの１次転写部を基準として、マゼンタ／シアン／ブラックの１次転写部との距離に応じた位相差をもって、マゼンタ／シアン／ブラックのレーザ発光状態情報を取得している。即ち、最終出力画像の同じ位置におけるレーザ発光状態情報を取得している。ここで、長手方向とは、感光体１ｙの回転軸方向（記録材の幅方向）をいう。

高圧制御部１４は、各色のレーザ発光状態情報に基づき、図６の“４色合計”に示したすべての色についてレーザが発光していない領域、即ちトナーが存在しない空白部分の領域を求め、この総和を計算し空白部幅ｙ［ｍｍ］としている。ここで、高圧制御部１４及びコントローラ１７は、トナー像が２次転写部で記録材Ｐに転写される前に、記録材Ｐの幅方向の長さに対して、トナー像が存在しない空白部の長さの総和を導出する導出手段を構成している。
高圧制御部１４は、このレーザ発光状態情報取得〜空白部幅ｙ［ｍｍ］計算のプロセスを１ライン毎に行い、空白部が幅ｙ［ｍｍ］の時に印加される制御電圧値Ｖ_ｙを上記の通り計算し、図７に示すように制御電圧値Ｖ_ｆｆを逐次補正している。図７（ａ）は、記録材Ｐ（用紙）に形成された画像パターン（トナー部の幅）を示し、図７（ｂ）は、用紙に形成された画像パターン（トナー部の幅）と２次転写バイアスとの関係を示す図である。

以上に示したような構成をとることによって、空白部幅が変化した場合でも、トナー層Ｔにかかる電圧ΔＶを適正にすることができるので、転写不良の発生を防止することができた。
一方、空白部幅が小さい画像をプリントした場合も、トナー層Ｔにかかる電圧ΔＶが不要に大きな値になることがないので、トナー帯電極性の反転による逆転写など、別の画像不良が発生してしまうこともない。
このように、本参考例によれば、特に高湿環境下において、吸湿した用紙を用いた場合でも、空白部の大きさによらず、常に良好な転写を行うことができる。

なお、本参考例では、１ライン毎に空白部の幅を求める構成で説明したが、例えば空白部の多いテキスト画像、空白部の少ないグラフィック／イメージ画像等、画像のタイプ毎に係数を設定し、画像毎に２次転写電流の補正を行う構成としてもよい。
また、本参考例では制御電圧値Ｖ_ｆｆを求める際、雰囲気環境検知手段１６の出力に基づき記憶装置１５から取得する構成としたが、これに限るものではない。例えば非通紙時に所定の転写電流値で定電流制御を行いその結果から制御電圧を決定する従来公知の構成を用い、その結果を制御電圧値Ｖ_ｆｆとしてもよい。またさらに、この定電流制御の結果に基づいて、雰囲気環境を判断する構成としてもよい。

参考例２

参考例２においては、参考例１において記録材の電気抵抗が変動した場合について説明する。なお、本参考例における画像形成装置の構成及び動作は参考例１と同様であり、同様の構成部分については同一の符号を付してその説明は省略する。
記録材として市場には様々な種類の用紙が販売されており、それらの特性は様々である。電気抵抗の特性もその一つであり、高湿環境下における用紙の電気抵抗はその種類によって異なっているのが一般的である。
そこで本参考例は、用紙抵抗の変化によらず転写不良やトナー帯電極性の反転による逆転写などの画像不良を防止することを目的としている。

参考例１で説明した通り、トナーの移動（転写）を充分に行うには、トナー層Ｔにトナーが持つ電荷に応じた電圧ΔＶがかかるようにする必要がある。このΔＶの値は図３，４に示した位置Ａの電位によって定まり、位置Ａの電位はトナー層Ｔの位置からトナーが存在しない空白部に向かう部分の用紙の抵抗値とそこに流れる電流値とによって定まる。例
えば、用紙の抵抗がＶ_ｆｆを設定する際に用いた基準用紙よりも低下しているときに、参考例１で求めた制御電圧値で制御を行うと、図３，４から分かるように、基準用紙を用いたときよりも位置Ａの電位が減少してしまう。よって、ΔＶの値が低下してしまい、転写不良が発生してしまうことが懸念される。
したがってこの場合、より大きな２次転写電圧を印加する必要がある。逆に用紙の抵抗が基準用紙よりも上昇している場合、基準用紙を用いたときよりもＡの位置の電位が上昇してしまう。よって、ΔＶの値が過剰に大きくなり、トナー帯電極性の反転による逆転写など、別の画像不良が発生してしまうことが懸念される。したがってこの場合、より小さな２次転写電圧を印加する必要がある。

そこで本参考例では、参考例１で説明した空白部幅変化に応じた制御電圧値Ｖ_ｆｆの補正に加え、用紙の電気抵抗を検知し、その検知結果に応じた補正を行う。より具体的には、用紙の電気抵抗が低いと判断される場合、より大きな２次転写電圧を印加するよう補正を行うことで、Ａの部分の電位低下、即ちΔＶの減少を抑え、転写不良の発生を防止している。

以下に、本参考例の特徴について具体的に説明する。用紙の電気抵抗検知の方法について説明する。用紙の電気抵抗検知は、記録材の電気抵抗値を測定する測定手段を構成する高圧制御部１４により実行される。図８は、用紙の抵抗検知位置について説明するための図である。
まず、２次転写ニップ部に用紙が存在しない状態で所定の２次転写電圧Ｕ［Ｖ］（本参考例では１ｋＶ）を印加し、その際の電流値ｊ_ａを測定する。続いて、図８に示した用紙先端の非印字領域が２次転写ニップ部に突入した状態で、ｊ_ａ測定時と同じ２次転写電圧（本参考例では１ｋＶ）を印加し、その際の電流値ｊ_ｂを測定する。この２つの電流値を用いて、次の式から、用紙の抵抗（以下、用紙抵抗）Ｒの値を求めることができる。
Ｒ＝Ｕ×（１／ｊ_ｂ−１／ｊ_ａ）
この用紙抵抗Ｒの値は記憶装置１５に一時記憶される。

また同様の手順で、参考例１で制御電圧値Ｖ_ｆｆを設定する際に使用した基準用紙の抵抗Ｒ_０（第２基準値）が予め測定され、記憶されている。なお、この基準用紙の抵抗Ｒ_０は、雰囲気環境及びプリントモード毎に測定／設定され、記憶装置１５に記憶されている。
高圧制御部１４はプリントを行う際に、雰囲気環境検知手段１６より雰囲気環境情報を取得し、記憶装置１５より雰囲気環境及びプリントモードに応じた制御電圧値Ｖ_ｆｆの値を取得する。そして参考例１と同様、空白部幅ｙ［ｍｍ］に応じた補正を行った後、さらに用紙抵抗Ｒに基づいた補正を行う。空白部が幅ｙ［ｍｍ］の時に印加される制御電圧値Ｖ_ｙは、参考例１で求められた制御電圧値に、用紙抵抗Ｒに応じた係数ｆを乗じることで求められ、
Ｖ_ｙ＝ｆ×Ｙ（ｙ）×Ｖ_ｆｆ
とすればよい。

本発明者らの検討によれば、用紙抵抗Ｒに応じた係数ｆを以下に示した表２のように設定することで、用紙抵抗Ｒによらず充分なΔＶが得られ、転写不良を防止できた。この係数ｆは、ＩＴＢ５の抵抗など２次転写部の構成によって変化するものであり、機種固有の数値である。
このように、高圧制御部１４は、用紙抵抗Ｒが第２基準値（抵抗Ｒ_０）よりも小さい場合に２次転写電圧を補正する。このような補正を行う場合、高圧制御部１４は、制御電圧値Ｖ_ｆｆと同極性で、かつ絶対値が、用紙抵抗Ｒが第２基準値以上（抵抗Ｒ_０以上）の場合の２次転写電圧の絶対値よりも大きくなるように２次転写電圧を補正する。

なお、この用紙抵抗Ｒの測定はプリント毎に行われ、測定結果はプリント終了まで保持される。次プリント時には、改めて用紙抵抗Ｒの測定を行い、用紙抵抗Ｒの値は更新され、記憶装置１５に一時記憶される。
高圧制御部１４は、このレーザ発光状態情報取得〜空白部幅ｙ［ｍｍ］計算〜用紙の電気抵抗に基づく補正のプロセスを１ライン毎に行う。高圧制御部１４は、空白部が幅ｙ［ｍｍ］の時に印加される制御電圧値Ｖ_ｙを上記の通り計算し、図７のように制御電圧値Ｖ_ｆｆを逐次補正している。

以上に示したような構成をとることによって、空白部幅ｙ［ｍｍ］及び用紙抵抗Ｒが変化した場合でも、トナー層Ｔにかかる電圧ΔＶを適正にすることができるので、転写不良の発生を防止することができた。一方、空白部幅が小さい画像をプリントした場合も、トナー層Ｔにかかる電圧ΔＶが不要に大きな値になることがないので、トナー帯電極性の反転による逆転写など、別の画像不良が発生してしまうこともない。

本参考例においても高湿環境以外の環境下では、用紙の抵抗が高いため、図３における矢印ｃの方向、即ちトナー層Ｔの位置からトナーが存在しない空白部に向かう方向に転写電流が流れ難い。等価回路を用いて考えると図５（ｂ）のようになり、位置Ａの電位は空白部の抵抗に左右され難くなる。
即ち、空白部幅が変化しても、ΔＶは低下せず、転写不良は発生し難い。よってこの場合は、空白部幅によらず一定の制御電圧値で制御することができる。なお、本参考例でも雰囲気環境検知手段１６の出力に基づき、雰囲気環境の絶対水分量が１６［ｇ／ｍ^３］以上であるときに高湿度環境下にあると判断して、補正を行っている。
また、本参考例でも制御電圧値Ｖ_ｆｆを求める際、雰囲気環境検知手段１６の出力に基づき記憶装置１５から取得する構成としたが、これに限るものではない。例えば非通紙時に所定の転写電流値で定電流制御を行いその結果から制御電圧を決定する従来公知の構成を用い、その結果を制御電圧値Ｖ_ｆｆとしてもよい。またさらに、この定電流制御の結果に基づいて、雰囲気環境を判断する構成としてもよい。

参考例３

参考例３においては、参考例１においてトナーの帯電特性や載り量（単位面積あたりのトナー重量）が変動した場合について説明する。なお、本参考例における画像形成装置の構成及び動作は参考例１と同様であり、同様の構成部分については同一の符号を付してその説明は省略する。

本来、最適な転写電圧は転写されるトナーの状態（帯電量等）によっても異なるものである。例えば、耐久劣化等によってトナー帯電量が低下した場合を考えてみる。参考例１で説明した通り、トナーの転写に必要なΔＶとトナーの持つ電荷量Ｑには、
Ｑ＝Ｃ（トナー層の静電容量）×ΔＶ
の関係が成り立っている。
トナー帯電量が低下するということは、トナーの持つ電荷量Ｑの低下を意味するので、トナーの転写に必要なΔＶも低下する。

したがって例えば、初期状態のトナー帯電量に合わせて２次転写電圧を設定すると、耐久が進んだ（長期にわたって使用した）場合に、転写電圧が大きくなり過ぎて転写不良が
発生してしまうことが懸念される。逆に、耐久が進んだ状態のトナー帯電量に合わせて２次転写電圧を設定すると、初期状態のトナーにおいて、トナー帯電極性の反転による逆転写などの画像不良が発生してしまうことが懸念される。また、トナー帯電量の変動は、印字画像や画像モード等の使用履歴によっても異なるために、予測することは困難である。

また、最適な転写電圧は転写されるトナーの載り量によっても異なる。例えば、トナーの載り量が増大することとは、トナーの持つ電荷量Ｑが増大することであるため、トナーの転写に必要なΔＶも増大する。
本参考例は、耐久劣化等によってトナーの状態（帯電量など）が変化した場合でも、最適転写電圧を設定して良好な転写を行うことを目的としている。
本参考例では、トナー帯電量及び載り量の変化を検知し、その検知結果に応じた補正を行う。より具体的には、トナー帯電量と載り量の積が上昇していると判断される場合、より大きな２次転写電圧を印加するよう補正を行うことで、位置Ａの電位、即ちΔＶを適正な値にし、転写不良の発生を防止している。

以下に、本参考例の特徴について具体的に説明する。
参考例１で説明したように、トナーの転写（移動）はコンデンサの充電と等価と考えることができるので、移動するトナーの電荷量Ｑと必要なΔＶには、
Ｑ＝Ｃ（トナー層の静電容量）×ΔＶ
の関係が成り立っている。
そのため、たとえばトナー帯電量もしくは載り量が上昇しトナーの電荷量Ｑがｎ倍になった場合、必要なΔＶもｎ倍となる。

本参考例では、トナー帯電量及び載り量変化の検知を、現像電流を測定することによって行う。現像ローラに印加される現像電圧と、感光体の露光部電位との電位差は、一般的に放電閾値以下であるため、現像時に流れている電流は電荷の移動量、即ちトナーの単位重量当たりの帯電量と移動（現像）されたトナーの重量との積と等価である。したがって、現像電流を測定することによりトナー帯電量及び載り量変化の検知を行うことができる。ここで、トナーの単位重量当たりの帯電量と移動（現像）されたトナーの重量との積は、２次転写部で記録材Ｐに転写されるトナー像の帯電量に相当する。

本参考例における現像電流の測定方法について、図９に基づき説明する。
現像電流の測定方法はすべての色について同じであるので、イエローについてのみ説明を行うこととする。まず、空白部幅が０ｍｍの静電潜像を感光体１ｙ上に形成し、現像ローラ４１ｙで現像する。その時の現像電流ｑ_１ｙを、帯電量導出手段としての現像高圧電源中の電流検知回路にて測定する。この測定は電源投入時など、非印字動作中に行われる。なお、この現像電流ｑ_１ｙは、記憶装置１５に一時記憶される。

また、同様の手順で、参考例１で制御電圧値Ｖ_ｆｆを設定する際の現像電流ｑ_０ｙ（第３基準値）が予め測定され、記憶されている。このｑ_０ｙは、雰囲気環境毎に測定され、記憶装置１５に記憶されている。他の色についても同様の手順でｑ_０ｍ、ｑ_０ｃ、ｑ_０ｋ、ｑ_１ｍ、ｑ_１ｃ、ｑ_１ｋが測定され、記憶装置１５に記憶されている。
高圧制御部１４はプリントを行う際に、雰囲気環境検知手段１６の情報に基づき及び記憶装置１５より雰囲気環境及びプリントモードに応じたＶ_ｆｆ、Ｒ_０、Ｒ、ｑ_０ｙ、ｑ_０ｍ、ｑ_０ｃ、ｑ_０ｋ及びｑ_１ｙ、ｑ_１ｍ、ｑ_１ｃ、ｑ_１ｋの値を取得する。その後、参考例２と同様の手順で空白部幅ｙ［ｍｍ］時に印加される制御電圧値Ｖ_ｙを求め、さらにトナー状態変化に基づいた補正を行う。
ここで、高圧制御部１４は、現像電流ｑ_１ｙが第３基準値（現像電流ｑ_０ｙ）よりも大きい場合に２次転写電圧を補正する。このような補正を行う場合、高圧制御部１４は、制御電圧値Ｖ_ｆｆと同極性で、かつ絶対値が、現像電流ｑ_１ｙが第３基準値以下（現像電流
ｑ_０ｙ以下）の場合の２次転写電圧の絶対値よりも大きくなるように２次転写電圧を補正する。

本参考例におけるトナー状態変化に基づいた補正手順について説明する。
まず、これらの現像電流ｑ_０（ｑ_０ｙ、ｑ_０ｍ、ｑ_０ｃ、ｑ_０ｋ）及びｑ_１（ｑ_１ｙ、ｑ_１ｍ、ｑ_１ｃ、ｑ_１ｋ）の比ｑ_ｙ＝ｑ_１ｙ／ｑ_０ｙ；ｑ_ｍ＝ｑ_１ｍ／ｑ_０ｍ；ｑ_ｃ＝ｑ_１ｃ／ｑ_０ｃ；ｑ_ｋ＝ｑ_１ｋ／ｑ_０ｋを求める。そして、このｑ_ｙ、ｑ_ｍ、ｑ_ｃ、ｑ_ｋをトナー状態変化パラメータとして用いる。
ところで、２次転写部ではイエロー／マゼンタ／シアン／ブラックのトナーが混在している。通常、それぞれのトナーの耐久度合い等は異なっており、トナーの状態もまちまちである。また、それぞれのトナーが存在する比率も、画像によってまちまちである。そのため、たとえばいずれか１色のトナー状態変化パラメータのみを用いて、２次転写電圧の制御値を補正することはできない。
そこで本参考例では、トナー状態変化パラメータの加重平均Ｎを求め、２次転写電圧の制御値を補正している。

以下に、加重平均Ｎを求める方法について説明する。
参考例１同様、高圧制御部１４はコントローラ１７より、イエロー／マゼンタ／シアン／ブラックの各色について、図５（ａ）に示したような長手方向のレーザ発光状態情報を取得する。このとき高圧制御部１４は、イエローの１次転写部を基準として、マゼンタ／シアン／ブラックの１次転写部との距離に応じた位相差をもって、マゼンタ／シアン／ブラックのレーザ発光状態情報を取得している。即ち、最終出力画像の同じ位置におけるレーザ発光状態情報を取得している。

高圧制御部１４は各色のレーザ発光状態情報に基づき、それぞれの色について、レーザが発光している領域の時間の総和、Ｔ_ｙ、Ｔ_ｍ、Ｔ_ｃ、Ｔ_ｋ［ｓｅｃ］を求める。このＴ_ｙ、Ｔ_ｍ、Ｔ_ｃ、Ｔ_ｋ［ｓｅｃ］を用いてトナー状態変化パラメータの加重平均Ｎは求められ、

となる。

２次転写電圧の制御電圧値Ｖ_ｙはトナー状態変化パラメータの加重平均Ｎを用いて補正され、
Ｖ_ｙ＝Ｎ×ｆ×Ｙ（ｙ）×Ｖ_ｆｆ
となる。
このような構成をとることで、より多く存在するトナーの状態を反映した２次転写電圧の制御電圧値の補正を行うことができる。
高圧制御部１４は、このレーザ発光状態情報取得〜空白部幅ｙ［ｍｍ］計算〜用紙の電気抵抗及びトナー状態変化に基づく補正のプロセスを１ライン毎に行う。高圧制御部１４は、空白部が幅ｙ［ｍｍ］の時に印加される制御電圧値Ｖ_ｙを上記の通り計算し、図７に示すように制御電圧値Ｖ_ｆｆを逐次補正している。

以上のような構成をとることによって、空白部幅ｙ［ｍｍ］、用紙抵抗及びトナーの状態（帯電量、載り量等）が変化した場合でも、トナー層Ｔにかかる電圧ΔＶをトナーの転写に必要な値に維持することができるので、転写不良の発生を防止することができる。
一方、空白部幅が小さい画像をプリントした場合も、トナー層Ｔにかかる電圧ΔＶが不要に大きな値になることがないので、トナー帯電極性の反転による逆転写など、別の画像不良が発生してしまうこともない。

また、本参考例においても高湿環境以外の環境下では用紙の抵抗が高いため、図３における矢印ｃの方向、即ちトナー層Ｔの位置からトナーが存在しない空白部に向かう方向に転写電流が流れ難い。等価回路を用いて考えると図５（ｂ）のようになり、位置Ａの電位は空白部の抵抗に左右され難くなる。即ち空白部幅が変化しても、ΔＶは低下せず、転写不良は発生し難い。よってこの場合は、空白部幅によらず一定の制御電圧値で制御することができる。
また本参考例でも制御電圧値Ｖ_ｆｆを求める際、雰囲気環境検知手段１６の出力に基づき記憶装置１５から取得する構成としたが、これに限るものではない。例えば非通紙時に所定の転写電流値で定電流制御を行いその結果から制御電圧を決定する従来公知の構成を用い、その結果を制御電圧値Ｖ_ｆｆとしてもよい。またさらに、この定電流制御の結果に基づいて、雰囲気環境を判断する構成としてもよい。

実施例１では、２次転写高圧電源９１が定電流制御される場合について説明する。本実施例における画像形成装置の構成及び動作は参考例１と同様であり、同様の構成部分については同一の符号を付してその説明は省略する。ここで、本実施例における２次転写高圧電源９１の構成も参考例１と同様であるが、本実施例では定電流制御が行われている。本実施例では、２次転写高圧電源９１は電流供給手段に相当する。

以下、本実施例における特徴部分について説明する。本実施例における課題及びそのメカニズムは参考例１と同様であるので、再び図３，４を用いて説明する。
記録材として高湿環境下において吸湿した用紙を用いた場合、用紙の電気抵抗が低下しているため、図３に示した矢印ｃの方向、即ちトナー層Ｔの位置からトナーが存在しない空白部に向かう方向に転写電流が流れやすくなる。その結果、図３中における位置Ａの電位が低下してしまうため、トナーの転写に必要な電位差が得られず、転写不良が発生してしまうことが懸念される。さらに、トナーが存在しない空白部が大きい場合、位置Ａの電位がより低下するため、転写不良はさらに顕著となってしまうことが懸念される。
一方、空白部幅が増大した際に発生する転写不良を防止するべく転写電流を大きくした場合、空白部幅が小さい画像を印刷した際に電流過多なってしまう。この場合、トナー帯電極性の反転による逆転写により、画像濃度低下などの問題が発生することが懸念される。
そこで、本実施例は空白部の大きさによらず、転写不良及び逆転写の発生を防止することを目的としている。

図３，４を用いて参考例１で説明したように、空白部幅が増大することでΔＶが減少してしまい、転写（移動）できる電荷量Ｑが不十分となるため、転写不良が発生してしまうことが懸念される。一方、空白部幅が増大した際に発生する転写不良を防止するべく転写電圧を大きくした場合、空白部幅が小さい画像を印刷した際にΔＶが不要に大きくなってしまう。この場合、トナー帯電極性の反転による逆転写により、画像濃度低下などの問題が発生することが懸念される。
したがって、転写不良と逆転写の問題を同時に解決するには、空白部幅に応じて２次転写電流を補正し、ΔＶが過大にも過小にもならないようにする必要がある。具体的には、空白部幅が増大した場合には、より大きな２次転写電流を供給する必要がある。

定電流制御を行っている場合について、図５（ａ）を用いてさらに考える。
先述したように、空白部の幅が大きくなるということは、図５（ａ）のように空白部の
抵抗が並列回路になることと等価である。即ち、空白部の幅がｎ倍になることは、空白部抵抗の並列回路がｎ個並ぶことと等価であり、空白部の抵抗は１／ｎとなる。したがって、一定の電流値で定電流制御を行った場合、位置Ａの電位は１／ｎとなりΔＶの値も１／ｎとなってしまうため、転写不良が発生してしまうことが懸念される。よって、空白部の幅がｎ倍の時にΔＶを一定の値に保つには、位置Ａの電位がｎ倍となるよう、空白部に流す電流値をｎ倍してやればよい。

そこで本実施例では、空白部幅の検知を行い、空白部幅の変化に応じて充分なΔＶを得るべく逐次制御電流値を補正し、転写不良の発生を防止している。より具体的には、空白部幅が増大した場合に制御電流値を大きくするよう補正を行うことで、Ａの部分の電位低下、即ちΔＶの減少を抑え、転写不良の発生を防止している。

以下、本実施例の特徴について具体的に説明する。
まず、空白部に流れる電流について考える。空白部幅が基準であるｙ_０［ｍｍ］（本実施例では１０ｍｍ）に対してｙ［ｍｍ］に変化した場合、空白部に流れる電流は先述したとおり
（ｙ／ｙ_０）×（空白部幅ｙ_０［ｍｍ］時の空白部電流）
とする必要がある。ここで、空白部幅ｙ_０［ｍｍ］時の空白部電流は以下の手順で求められる。

まず、空白部幅が０［ｍｍ］時に画像を転写する際に必要な電流値Ｉ_{ｓｏｌｉｄ}を、予め測定する。この電流値には空白部に流れる電流値が含まれないので、トナーの移動のみに必要な電流値となる。
次に、基準となる用紙を用い、空白部幅が基準であるｙ_０［ｍｍ］（本実施例では１０ｍｍ）の時に転写性が最適となる制御電流値Ｉ_ｆｆ（基準電流値）を予め設定する。なお、このＩ_{ｓｏｌｉｄ}及びＩ_ｆｆは、雰囲気環境及びプリントモード毎に測定／設定され、記憶装置１５に記憶されている。

高圧制御部１４はプリントを行う際に、雰囲気環境検知手段１６の情報に基づき、記憶装置１５より雰囲気環境及びプリントモードに応じたＩ_{ｓｏｌｉｄ}及びＩ_ｆｆの値を取得し、以下の式に基づいて空白部幅ｙ_０［ｍｍ］時の空白部電流を求める。
空白部幅ｙ_０［ｍｍ］時の空白部電流は、制御電流値Ｉ_ｆｆからトナー移動分を除いた電流値であるので、
Ｉ_ｆｆ−（（Ｌ−ｙ_０）／Ｌ）×Ｉ_{ｓｏｌｉｄ}
（Ｌ：用紙の幅方向の長さ）
となる。したがって、ΔＶを一定にするべく、空白部幅ｙ［ｍｍ］の時に空白部に流す電流は、
（Ｉ_ｆｆ−（（Ｌ−ｙ_０）／Ｌ）×Ｉ_{ｓｏｌｉｄ}）×ｙ／ｙ_０
となる。

次に、トナー移動に必要な電流値について考える。
空白部幅が変化した場合、当然それにつれてトナー部分の幅も変化する。トナー部分の幅が１／ｍになった場合、移動するトナーの電荷量Ｑも１／ｍになるので、トナー移動に必要な電流値も１／ｍになる。したがって、空白部幅ｙ［ｍｍ］の時にトナー移動に必要な電流は、用紙の幅方向において、トナー部分の幅が紙の幅Ｌである時の電流値、即ち空白部幅が０［ｍｍ］時の電流値Ｉ_{ｓｏｌｉｄ}に、トナー部分の幅と紙の幅Ｌの比を乗じたものとなる。すなわち、
（（Ｌ−ｙ）／Ｌ）×Ｉ_{ｓｏｌｉｄ}
となる。

以上から、空白部幅ｙ［ｍｍ］の時の制御電流値Ｉ_ｙは、空白部電流と、トナー（電荷）移動分の電流との和とし求められ、

・・・（式１）
となる。

空白部幅ｙ［ｍｍ］を求める方法は、参考例１と同様であるので、説明は省略する。
高圧制御部１４はこのレーザ発光状態情報取得〜空白部幅ｙ［ｍｍ］計算のプロセスを１ライン毎に行い、制御電流値Ｉ_ｙを上記式１に基づいて計算し、図７に示すように制御電流値Ｉ_ｆｆを逐次補正している。
このように本実施例では、高圧制御部１４は、トナー像が２次転写部で記録材に転写される場合であって、該トナー像が存在しない空白部の長さの総和が第１基準値（ｙ_０［ｍｍ］）よりも大きい場合に、２次転写電流（定電流制御値）を補正する。そして、高圧制御部１４は、２次転写電流を補正する場合、第１基準値に対応して予め設定された制御電流値Ｉ_ｆｆと同極性で、かつ絶対値が制御電流値Ｉ_ｆｆの絶対値よりも大きくなるように２次転写電流を補正する。

以上に示したような構成をとることによって、空白部幅が変化した場合でも、トナー層Ｔにかかる電圧ΔＶを適正にすることができるので、転写不良の発生を防止することができた。一方、空白部幅が小さい画像をプリントした場合も、トナー層Ｔにかかる電圧ΔＶが不要に大きな値になることがないので、トナー帯電極性の反転による逆転写など、別の画像不良が発生してしまうこともない。

また、本実施例においても高湿環境以外の環境下では、用紙の抵抗が高いため、図３における矢印ｃの方向、即ちトナー層Ｔの位置からトナーが存在しない空白部に向かう方向に転写電流が流れ難い。等価回路を用いて考えると図５（ｂ）のようになり、位置Ａの電位は空白部の抵抗に左右され難くなる。
即ち、空白部幅が変化しても、ΔＶは低下せず、転写不良は発生し難い。よってこの場合は、空白部幅によらず一定の制御電流値で制御することができる。なお、本実施例でも雰囲気環境検知手段１６の出力に基づき、雰囲気環境の絶対水分量が１６［ｇ／ｍ^３］以上であるときに高湿度環境下にあると判断して、補正を行っている。

実施例２においても、実施例１同様、２次転写高圧電源９１が定電流制御される場合について説明する。本実施例における画像形成装置の構成及び動作は参考例１，２，実施例１と同様であり、同様の構成部分については同一の符号を付してその説明は省略する。ここで、本実施例における２次転写高圧電源９１の構成も参考例１と同様であるが、本実施例では定電流制御が行われている。
参考例２で説明した通り、市場には様々な種類の記録材が販売されており、その特性も様々である。電気抵抗の特性もその一つであり、高湿環境下における用紙の電気抵抗は種類によって異なっているのが一般的である。
そこで本実施例においても、記録材の抵抗の変化によらず転写不良やトナー帯電極性の反転による逆転写などの画像不良を防止することを目的としている。

参考例２で説明した通り、トナーの移動（転写）を充分に行うには、トナー層Ｔにトナーが持つ電荷に応じた電圧ΔＶがかかるようにする必要があり、このΔＶの値は空白部分
の抵抗値とそこに流れる電流値とによって定まる。図３から分かる通り位置Ａの電位は、用紙部分での電圧降下、即ち用紙の抵抗と用紙に流れる電流の積によって変化する。例えば用紙の抵抗が低下しているときに、実施例１で求めた制御電流値で制御を行うと、Ａの位置の電位が基準用紙に比べ低下し、ΔＶの値が不十分となり転写不良が発生してしまうことが懸念される。逆に、用紙の抵抗が増大している場合、位置Ａの電位が基準用紙に比べ上昇し、ΔＶの値が過剰になるためトナー帯電極性の反転による逆転写など、別の画像不良が発生してしまうことが懸念される。

したがって、この問題を解決するには、用紙抵抗の変動に応じて制御電流値を補正する必要がある。そこで本実施例では、実施例１で説明した空白部幅変化に応じた制御電流値Ｉ_ｆｆの補正に加え、用紙抵抗を検知し、その検知結果に応じた補正を行う。より具体的には、用紙の抵抗が低いと判断される場合、２次転写電流をより多くするよう補正を行うものである。

以下、本実施例の特徴について具体的に説明する。
用紙抵抗の検知方法は参考例２と同様であるので、説明は略す。参考例２と同様、用紙抵抗Ｒの値は記憶装置１５に一時記憶され、基準用紙の抵抗Ｒ_０は、雰囲気環境及びプリントモード毎に測定／設定され、記憶装置１５に記憶されている。

高圧制御部１４はプリントを行う際に、雰囲気環境検知手段１６の情報に基づき、記憶装置１５より雰囲気環境及びプリントモードに応じたＩ_{ｓｏｌｉｄ}、Ｉ_ｆｆ、Ｒ_０及びＲの値を取得し、実施例１と同様の手順で空白部幅ｙ_０［ｍｍ］時の空白部電流を求める。その後さらに用紙抵抗に基づいた補正を行い、空白部に流すべき電流を決定する。
空白部が幅ｙ［ｍｍ］の時に流すべき電流は、実施例１で求められた空白部電流、用紙抵抗に応じた係数ｇを乗じることで求められる。よって空白部に流れる電流値は、
ｇ×（Ｉ_ｆｆ−（（Ｌ−ｙ_０）／Ｌ）×Ｉ_{ｓｏｌｉｄ}）×ｙ／ｙ_０
とすればよい。

本発明者らの検討によれば、用紙抵抗に応じた係数ｆを以下に示した表３のように設定することで、用紙抵抗によらず充分なΔＶが得られ、転写不良を防止できた。この係数ｆは、ＩＴＢ５の抵抗など２次転写部の構成によって変化するものであり、機種固有の数値である。
このように、高圧制御部１４は、用紙抵抗Ｒが第２基準値（抵抗Ｒ_０）よりも小さい場合に２次転写電流（定電流制御値）を補正する。このような補正を行う場合、高圧制御部１４は、制御電流値Ｉ_ｆｆと同極性で、かつ絶対値が、用紙抵抗Ｒが第２基準値（抵抗Ｒ_０）以上の場合の２次転写電流の絶対値よりも大きくなるように２次転写電流を補正する。

一方で、トナー移動分の電流は用紙抵抗の影響を受けないので、実施例１と同じである。以上から、空白部幅ｙ［ｍｍ］の時の制御電流値Ｉ_ｙは、空白部電流と、トナー（電荷）移動分の電流との和とし求められ、

・・・（式２）
とすればよい。

なお、この用紙抵抗Ｒの測定はプリント毎に行われ、測定結果はプリント終了まで保持される。次プリント時には、改めて用紙抵抗Ｒの測定を行い、用紙抵抗Ｒの値は更新され、記憶装置１５に一時記憶される。
高圧制御部１４は、このレーザ発光状態情報取得〜空白部幅ｙ［ｍｍ］計算〜用紙の電気抵抗に基づく補正のプロセスを１ライン毎に行う。そして、高圧制御部１４は、空白部が幅ｙ［ｍｍ］の時の制御電流値Ｉ_ｙを上記式２に基づいて計算し、図７に示すように制御電流値Ｉｙを逐次補正している。

以上に示したような構成をとることによって、空白部幅ｙ［ｍｍ］及び用紙抵抗が変化した場合でも、トナー層Ｔにかかる電圧ΔＶを適正にすることができるので、転写不良の発生を防止することができた。一方、空白部幅が小さい画像をプリントした場合も、トナー層Ｔにかかる電圧ΔＶが不要に大きな値になることがないので、トナー帯電極性の反転による逆転写など、別の画像不良が発生してしまうこともない。
また、本実施例においても高湿環境以外の環境下では用紙の抵抗が高いため、図３における矢印ｃの方向、即ちトナー層Ｔの位置からトナーが存在しない空白部に向かう方向に転写電流が流れ難い。等価回路を用いて考えると図５（ｂ）のようになり、位置Ａの電位は空白部の抵抗に左右され難くなる。
即ち、空白部幅が変化しても、ΔＶは低下せず、転写不良は発生し難い。よって、この場合は、空白部幅によらず一定の制御電流値で制御することができる。なお、本実施例でも雰囲気環境検知手段１６の出力に基づき、雰囲気環境の絶対水分量が１６［ｇ／ｍ^３］以上であるときに高湿度環境下にあると判断して、補正を行っている。

実施例３においても、２次転写高圧電源９１が定電流制御される場合について説明する。本実施例における画像形成装置の構成及び動作は参考例１，３，実施例１と同様であり、同様の構成部分については同一の符号を付してその説明は省略する。ここで、本実施例における２次転写高圧電源９１の構成も参考例１と同様であるが、本実施例では定電流制御が行われている。
参考例３同様、最適な２次転写電流値は、転写されるトナーの載り量や帯電状態によって異なる。そこで本実施例においても、耐久劣化等によってトナーの状態（帯電量など）が変化した場合でも、最適な２次転写電流値を設定して良好な転写を行うことを目的としている。

参考例１で説明したように、トナーの転写（移動）はコンデンサの充電と等価と考えることができるので、移動するトナーの電荷量Ｑと必要なΔＶには、
Ｑ＝Ｃ（トナー層の静電容量）×ΔＶ
の関係が成り立っている。そのため、たとえばトナー帯電量もしくは載り量が上昇しトナーの電荷量Ｑがｚ倍になった場合、必要なΔＶもｚ倍となる。よって、図３から分かるように、空白部分に流す電流値もｚ倍にする必要がある。また同時に、移動するトナーの電荷量が増加するため、トナー移動分の電流値もｚ倍となる。

そこで本実施例では参考例３同様、トナー帯電量及び載り量の変化を検知し、その検知結果に応じた補正を行う。より具体的には、トナー帯電量及び載り量が上昇していると判断される場合、２次転写電流をより多くするよう補正を行うものである。

以下、本実施例の特徴について具体的に説明する。
本実施例におけるトナー状態変化パラメータの加重平均Ｎの求め方は参考例３と同様であるので、説明は省略する。
高圧制御部１４はプリントを行う際に、雰囲気環境検知手段１６の情報に基づき、記憶装置１５より雰囲気環境及びプリントモードに応じたＩ_{ｓｏｌｉｄ}、Ｉ_ｆｆ、Ｒ_０及びＲの値を取得し、実施例１と同様の手順で空白部幅ｙ_０［ｍｍ］時の空白部電流を計算する。その後、高圧制御部１４は２次転写電流の制御電流値Ｉ_ｙを参考例３と同様の手順で求められたトナー状態変化パラメータの加重平均Ｎを用いて補正される。

まず、トナー移動分の電流値について考える。先に説明した通り、トナーの帯電量と載り量の積がＮ倍となっているので、トナー移動分の電流値もＮ倍となる。よってトナー移動分の電流値は、
Ｎ×（（Ｌ−ｙ）／Ｌ）×Ｉ_{ｓｏｌｉｄ}
となる。
次に、空白部に流れる電流値について考える。トナーの帯電量と載り量の積がＮ倍となっているので、先に説明した通り、トナーの転写に必要なΔＶの値もＮ倍となっている。ΔＶの値をＮ倍にするには、空白部に流す電流値をＮ倍にする補正を行えばよい。よって空白部に流すべき電流値は、
Ｎ×ｇ×（Ｉ_ｆｆ−（（Ｌ−ｙ_０）／Ｌ）×Ｉ_{ｓｏｌｉｄ}）
となる。

したがって、２次転写電流の制御電流値Ｉ_ｙはトナー移動分の電流値と空白部に流すべき電流値の和となるので、

・・・（式３）
となる。

このような構成をとることで、より多く存在するトナーの状態を反映した２次転写電流の制御電流値の補正を行うことができる。
高圧制御部１４は、このレーザ発光状態情報取得〜空白部幅ｙ［ｍｍ］計算〜用紙の電気抵抗及びトナー状態変化に基づく補正のプロセスを１ライン毎に行う。高圧制御部１４は、空白部が幅ｙ［ｍｍ］の時に印加される空白部が幅ｙ［ｍｍ］の時の制御電流値Ｉ_ｙを上記式３に基づいて計算し、図７に示すように制御電流値Ｉ_ｆｆを逐次補正している。
このように、高圧制御部１４は、現像電流ｑ_１ｙが第３基準値（現像電流ｑ_０ｙ）よりも大きい場合に２次転写電流を補正する。このような補正を行う場合、高圧制御部１４は、制御電流値Ｉ_ｆｆと同極性で、かつ絶対値が、現像電流ｑ_１ｙが第３基準値（現像電流ｑ_０ｙ）以下の場合の２次転写電流の絶対値よりも大きくなるように２次転写電流を補正する。

以上示したような構成をとることによって、空白部幅ｙ［ｍｍ］、用紙抵抗及びトナーの状態（帯電量、載り量等）が変化した場合でも、トナー層Ｔにかかる電圧ΔＶをトナー
の転写に必要な値に維持することができるので、転写不良の発生を防止することができる。一方、空白部幅が小さい画像をプリントした場合も、トナー層Ｔにかかる電圧ΔＶが不要に大きな値になることがないので、トナー帯電極性の反転による逆転写など、別の画像不良が発生してしまうこともない。
ここで、上述した参考例１〜３、実施例１〜３においては、ＩＴＢ５と２次転写ローラ９との間の２次転写部で、記録材Ｐにトナー像が転写される場合について説明したが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、他の形態における転写部で、記録材Ｐにトナー像が転写される場合においても好適に適用できる。他の形態としては、直接転写方式において、像担持体としての感光体と、転写部材としてのＥＴＢとの間のニップ部で、記録材Ｐにトナー像が転写される形態が挙げられる。また、感光体と、転写部材としての転写ローラとの間のニップ部で、記録材Ｐにトナー像が転写される形態が挙げられる。

５ 中間転写ベルト（ＩＴＢ） ； ９ ２次転写ローラ ； ９１ ２次転写高圧電源 ； １４ 高圧制御部（ＣＰＵ） ； １７ コントローラ ； Ｐ 記録材

Claims (7)

1. トナー像を担持する像担持体と、
   前記像担持体との間でニップ部を形成する転写部材であって、前記像担持体が担持するトナー像を、前記ニップ部で挟持搬送される記録材に転写する転写部材と、
   前記転写部材に電圧を供給する電圧供給手段と、
   を有し、
   前記電圧供給手段は、前記像担持体からトナー像を記録材に転写する際に前記転写部材に印加する電流を定電流制御する画像形成装置であって、
   前記電圧供給手段は、
   記録材の電気的な抵抗が所定の抵抗より低い場合、記録材の搬送方向と直交する方向に関する空白部の総和が第１の総和の時に設定する第１の目標電流値を、前記空白部の総和が前記第１の総和よりも大きい第２の総和の時に設定する第２の目標電流値よりも小さく設定する前記制御を行い、
   記録材の電気的な抵抗が所定の抵抗より高い場合、前記空白部の総和に関わらず設定された一定の目標電流値が前記転写部材に流れるように前記制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 記録材の電気的な抵抗を測定する測定手段を備え、
   前記電圧供給手段は、前記測定手段の測定結果に基づいて記録材の電気的な抵抗が前記所定の抵抗より低いと判断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 画像形成装置が設置された環境の湿度を検出する湿度検出手段を備え、
   前記電圧供給手段は、前記湿度検知手段が高湿環境を検出した場合に、記録材の電気的な抵抗が前記所定の抵抗より低いと判断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記空白部の総和は、前記直交方向に関して、前記像担持体からトナー像が転写されない記録材の領域の総和であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 複数の感光体と、前記複数の感光体に露光する露光手段と、を有し、前記像担持体は前記複数の感光体からトナー像が一次転写される中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記電圧供給手段は、前記露光手段が各感光体に対して発光した領域に関する情報から前記空白部の総和を判断することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記電圧供給手段は、記録材の電気的な抵抗が前記所定の抵抗より高い場合、前記空白部の総和が第１の総和の時に設定する第１の目標電流値を、前記空白部の総和が前記第１の総和よりも大きい第２の総和の時に設定する第２の目標電流値と同じ値にすることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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