JPH09236964A - 画像形成装置の制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】温湿度センサーを画像形成装置内に設置するこ
となく、画像形成装置内の温湿度をモニターし、上記し
た各種の画像形成条件を制御する。 【解決手段】 潜像担持体１、潜像書込み手段２７、カ
ラー現像装置１４、中間転写体２、一次転写ロール３、
一次転写部に転写電界を形成させる電圧印加手段７と、
一次転写ローラ３に印加される電圧を検出する電圧検出
手段２５と、中間転写体２に押接して前記中間転写体２
に担持されたトナー像を記録媒体１１に一括して二次転
写する二次転写ローラ４と、画像形成条件を調整する画
像形成条件調整手段２６とを有し、電圧検出手段２５の
検出信号により前記画像形成条件調整手段２６を制御し
て最適画像形成を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電潜像を形成す
る潜像担持体に形成した複数色成分のトナー像を一旦中
間転写媒体に一次転写で重ねた合わせてフルカラーのト
ナー像とした後、これを記録媒体に二次転写する画像形
成装置の制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の複写機やプリンター等の
画像形成装置における転写方式として感光体ドラム等の
潜像担持体に形成したトナー像を一旦中間転写ベルト等
の中間転写体に一次転写した後、転写用紙等の記録媒体
に二次転写するものが知られている。

【０００３】特に、フルカラーの画像形成装置では中間
転写体上に所要の色のトナー像を重ね合わせてフルカラ
ーのトナー像を形成した後に、これを記録媒体に一括転
写することで各トナー画像のずれがなく高品質のフルカ
ラー画像を得ることができるという利点がある。図７は
ベルト状の中間転写体を用いたフルカラー画像形成装置
の全体構成例を説明する模式図であって、４０はレーザ
ー書込み部、５０は画像信号処理部、６０は作像部、７
０は作像制御部である。

【０００４】レーザー書込み部４０は潜像書込み手段で
あり、レーザー４１、結像光学系４２、走査光学系４
３、およびミラー４４からなり、レーザー４１は画像信
号処理部５０で各種の補正を施した各色の画像信号で変
調されたレーザー光Ｌを出射する。作像部６０は、感光
体ドラム１、中間転写ベルト２、一次転写手段である一
次転写ロール３、二次転写手段である二次転写ロール
４、一次転写電源７、ベルトクリーナー１０、剥離爪１
９を有し、感光体ドラム１の回りには感光体ドラムの帯
電装置１３、カラー現像装置１４、感光体ドラムクリー
ナー２４、除電器１２が設置されている。

【０００５】中間転写ベルト２は駆動ロール２ａ、従動
ロール２ｂ，２ｃ、テンションロール２ｄ、およびバッ
クアップロール５に周回されて矢印方向に搬送移動す
る。バックアップロール５は二次転写ロール４の対向電
極を構成し、その外周にはコンタクトロール６が接触回
転するように配置されれていて、転写電源８→二次転写
ロール４→記録媒体１１と中間転写ベルト２→バックア
ップロール５→コンタクトロール６→接地に到る転写電
流路を構成する。

【０００６】感光体ドラム１はカラー画像を構成する各
色（ここでは、ブラックＢＫ，サイアンＣ，マゼンタ
Ｍ，イエローＹ）のトナー像の最終トナー像が一次転写
ロール３によって中間転写ベルト２上に一次転写され
る。中間転写ベルト２上には複数色のトナー像が重畳さ
れたフルカラーのトナー像が形成される。フルカラーの
トナー像を担持した中間転写ベルト２は、二次転写ロー
ル４が配置されている二次転写部位に搬送されてくる。

【０００７】一方、トレー１５からは記録媒体１１がピ
ックアップロール１６により一枚宛取り出され、レジロ
ール（レジストレーションロール）１７で待機し、上記
中間転写ベルト２に担持された多色トナー像が二次転写
ロール４と中間転写ベルト２のニップ部に進入するタイ
ミングで記録媒体１１も同時に上記ニップに進入する。

【０００８】二次転写部では、転写電源８から印加され
る二次転写電圧により上記した転写電流路に転写電流が
流れ、中間転写ベルトに担持されたフルカラーのトナー
像を記録媒体１１に一括して転写する。フルカラーのト
ナー像が転写された記録媒体１１は剥離爪１９で中間転
写ベルト２から剥離され、定着器２０に搬入されて定着
処理された後、排出トレー２１に排出される。

【０００９】また、トナー像を記録媒体１１に転写した
中間転写ベルト２は中間転写体クリーナー（ベルトクリ
ーナー）１０によって残留トナーの除去が行われ、次の
転写プロセスに備える。上記の画像形成プロセスをさら
に具体的に説明すると、感光体ドラム１の表面は帯電器
１３により所定の極性の電荷で（例えば、−６５０ｖ）
に一様に帯電され、第１色の画像信号で変調されたレー
ザー光Ｌの書き込み走査で上記第１色（例えば、イエロ
ー）の画像に応じた静電潜像が形成される。このとき感
光体ドラム１の表面電位はレーザー光Ｌで書き込まれた
所の電位が下がり（例えば−２００Ｖ）、そして電位に
よる画像、つまり静電潜像が形成される。

【００１０】この静電潜像は、感光体ドラム１の回転で
現像装置１４の設置位置に到り、第１色の現像器でトナ
ー現像される。ここで例えば現像器１４の現像バイアス
電圧は−５００Ｖで、トナーの帯電極性は−であり、感
光体ドラム１のレーザー光Ｌで書き込まれた所だけが現
像バイアス電圧は−５００Ｖより低く、感光体ドラム１
と現像器１４との電位差により現像される。つまり本シ
ステムはレーザー光Ｌで書き込まれた所だけ現像される
反転現像である。

【００１１】上記トナー現像動作に合わせて、中間転写
ベルト２は感光体ドラムの周速と略同速で移動し、感光
体ドラム１と中間転写ベルト２とが当接する１次転写部
で１次転写器３に印加される上記トナーの帯電極性とは
逆極性（本システムでは＋）の転写電界により感光体ド
ラム１に担持されていたトナー像が中間転写ベルト２に
１次転写される。

【００１２】フルカラー複写機の場合は、上記した潜像
の形成からトナー像の１次転写までを所要の色（一般に
は、イエロー：Ｙ、サイアン：Ｃ、マゼンタ：Ｍ、黒：
ＢＫ）分だけ繰り返して中間転写ベルト２上に多色トナ
ーを重ね合わせたカラートナー像を形成する。すなわ
ち、フルカラーの画像形成装置では、現像装置１４は一
般にＢＫ現像器、サイアン現像器、マゼンタ現像器、イ
エロー現像器の４色現像器から構成され、感光体ドラム
１に形成された各色の潜像を順次現像できるように各色
トナーの現像器が現像部位に選択的に位置されるか、あ
るいは現像位置が感光体ドラム１の周りに順次配置され
る。

【００１３】感光体ドラム１に担持された第１色のトナ
ー像は１次転写ロール３の位置で中間転写ベルト２上に
転写される。その後、感光体ドラム１は感光体ドラムク
リーナー２４で残留トナーの除去がなされると共に除電
器１２で電荷が中和された、次の第２色に対応する潜像
の形成がなされる。第２色（例えば、マゼンタ）の静電
潜像も同様にして現像され、その第２色のトナー像が中
間転写ベルト２上に存在する先に転写された第１色のト
ナー像に重ねて転写される。

【００１４】以下、第３色（サイアン）、第４色（ブラ
ック）のトナー像についても同様にして中間転写ベルト
２に多重転写される。その結果、中間転写ベルト２には
未定着の複数色トナーが重畳したフルカラーのトナー像
が形成される。なお、この時、最終トナー像の転写が終
了するまで、二次転写ロール４やベルトクリーナー１
０、剥離爪１９は中間転写ベルト２から退避された位置
にある。

【００１５】そして、全ての必要な色のトナー像が一次
転写された中間転写ベルト２が二次転写ロール４の位置
に達する時点で、トレー１５から取り出されてレジロー
ル１７でタイミングを取って送り出された記録媒体１１
が中間転写ベルト２と二次転写ロール４の間に供給され
る。記録媒体１１を二次転写ロール４と中間転写ベルト
２およびバックアップロール５により挟持して搬送する
際に、二次転写ロール４と中間転写ベルト２の間に二次
転写電源８から印加される上記トナー像の帯電極性と逆
極性の二次転写電圧で形成される転写電界により中間転
写ベルト２上のトナー像が記録媒体１１に二次転写され
る。

【００１６】二次転写ロール４は導電性材料からなり、
またバックアップロール５の表面は半導電性材料からな
り、二次転写電源８から所定の転写電圧が印加される。
同図では、二次転写ロール４に転写電圧を接続し、バッ
クアップロール４に接して回転するように配置されたコ
ンタクトロール６を接地に接続して転写電流流路を形成
しているが、コンタクトロール６に転写電源を接続し、
二次転写ロール４側を接地する構成としてもよい。

【００１７】トナー像が二次転写された記録媒体１１は
剥離爪１９で中間転写ベルト２から剥離され、定着器２
０に送られる。定着器２０は一対の定着ロールの間に記
録媒体１１を通過させる時に、記録媒体１１を加熱／加
圧処理してトナー像を固定し、排出トレー２１に排出
し、作像プロセスを終了する。二次転写が終了した中間
転写ベルト２はベルトクリーナー１０を通過する時に残
留トナーの除去がなされ、つぎの画像形成動作に備え
る。

【００１８】このような中間転写ベルト２を用いたカラ
ー画像形成装置では、既に、多重転写のなされた合成ト
ナー像（フルカラーのトナー像）を記録媒体１１に一括
で転写しているので、感光体ドラム１から直接記録媒体
に各色のトナー像を順次転写する方式におけるトナー像
間の位置ずれや画像の乱れの発生を効果的に防止するこ
とができるといった利点を有している。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】上記したような画像形
成装置では、環境の温度や湿度（以下、温湿度という）
の変化等により構成部材の物性値が変化するものがあ
る。特に変化するのが感光体ドラムと記録媒体である。
図８は感光体ドラムの表面温度と帯電電位との関係を示
すグラフ図であって、横軸は感光体表面温度（°Ｃ）、
縦軸は帯電電位（Ｖ）を示す。

【００２０】同図に実線で示したように、感光体ドラム
１が帯電器１３を通過後の電位に変化は少ないが、露光
後の電位に差があることが分かる。これは、感光体ドラ
ムがその表面温度で露光にたいする感度が変化するため
である。一般に、感光ドラムは、温度で帯電性能に変化
は無いが、光感度に差がある。そして、露光後に電位変
化があると現像器と静電潜像電位との電位差に異なりが
生じ、現像器によるトナー現像量が変わり、感光ドラム
上に付着するトナー量に変化が生じて、しいてはプリン
ト画像濃度が変化してしまうことになる。

【００２１】この感光体ドラムの温度変化による感度変
化を防ぐために、感光体ドラム温度を一定に保つドラム
ヒーターを感光体内部に設けたり、ドラム温度を検知す
るセンサーをドラムに接触させ、その温度検知により感
光体ドラムへの露光量を制御するようにしたものが知ら
れている（特開平５−４０３８６号公報）。この公報に
記載の発明では、感光体ドラムの温度により現像条件を
変えるようにしている。

【００２２】図９は画像形成装置内の雰囲気湿度と最適
二次転写電圧との関係を示したグラフ図であって、横軸
は画像形成装置内の雰囲気湿度（相対湿度、％）、縦軸
は最適二次電圧（Ｖ）を示す。紙等の転写媒体の抵抗値
やバックアップロールの表面抵抗率は湿度によって変化
し、二次転写部が低湿度の雰囲気にある場合は、主に記
録媒体の表面に帯電電荷が乗るため、その帯電電荷と中
間転写ベルトとの距離が離れているために記録媒体と中
間転写ベルトとの静電容量が小さくなって両者間の電界
強度は弱くなる。

【００２３】逆に、二次転写部が高湿度の雰囲気にある
場合は、記録媒体の内部にまで帯電電荷が入り込むの
で、その帯電面（記録媒体の内部）と中間転写ベルトと
の距離が近く、記録媒体と中間転写ベルトとの静電容量
が大きくなって両者間の電界強度は強くなる。そのた
め、低湿雰囲気では二次転写電圧を高くし、高湿雰囲気
では低くする必要がある。

【００２４】図１０は画像形成装置の内部の雰囲気湿度
とバックアップロールの表面抵抗率との関係を示したグ
ラフ図であって、横軸は画像形成装置内の雰囲気湿度
（相対湿度、％）、縦軸はバックアップロールの表面抵
抗率（ＬＯＧΩ／ｃｍ）を示す。バックアップロールの
表面抵抗率が変わると二次転写部における転写電流値が
変化してしまう。同図から判断すると、低湿雰囲気では
抵抗率が高く、高湿雰囲気では抵抗率は低い。このよう
なバックアップロールを使用すると、低湿雰囲気では二
次転写電流が流れ難く、二次転写電界が弱くなってしま
い、逆に、高湿雰囲気では二次転写電流が流れ易く、二
次転写電界が強くなる。

【００２５】このようなバックアップロールを使用する
ためには、低湿雰囲気では二次転写電圧を高く、高湿雰
囲気では二次転写電圧を低くする必要がある。上記した
ように、記録媒体とバックアップロールとの吸湿によ
り、前記図９に示したように相対湿度で二次転写電圧を
変えればよいことが分かる。この点に関しては、特開平
５−９４０９９号公報に開示された発明では、記録媒体
の吸湿状態を検知するセンサーを設置して、その検知結
果に応じて二次転写電圧を制御するように構成してい
る。

【００２６】図１１は現像器内の温湿度とトナー濃度の
関係を示すグラフ図であって、横軸は温度（°Ｃ）およ
び相対湿度（％）を、縦軸は現像器のトナー濃度（％）
を示す。二成分現像方式の場合は、現像器内のキャリア
に対するトナー含有量は温湿度で大きく異なる。高温高
湿の雰囲気では、現像器内のトナー含有量が少なく、画
像密度が大きいプリントをとる（つまり、現像器内のト
ナー消費量が急激に多くなる）と、急速に現像性能が低
下してしまう。

【００２７】そこで、現像器周りの雰囲気の温湿度をモ
ニターして高温高湿の場合にＡＤＣパッチ（感光体ドラ
ムあるいは中間転写ベルトの非画像形成領域に形成する
自動濃度制御用のトナーパターン）の作成回数を増やす
（ＡＤＣパッチの作成タイミングを短縮する）必要があ
る。ＡＤＣパッチをむやみに増やすと、トナー消費量が
増えるので、低温低湿ではＡＤＣパッチの作成タイミン
グを長くする、すなわち作成回数を減らす。

【００２８】このように、画像形成装置内の温湿度で変
化するものが幾つかあると、温度用あるいは湿度用の多
数のセンサーを画像形成装置内のいろいろな場所に設置
しなければならないという問題があると共に、このよう
なセンサーからの検出信号は必ずしも正確なものとはな
らない場合がある。本発明の目的は、上記従来技術の諸
問題を解消し、専用の温湿度センサーを画像形成装置内
に多数設置することなく、画像形成装置内の温湿度をモ
ニターし、上記した各種の画像形成条件を制御して高画
質の画像形成を行うことのできる画像形成装置の制御方
式を提供することにある。

【００２９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、一次転写部の転写ロール（一次転写ロー
ル）は潜像担持体（感光体ドラム）と中間転写体（中間
転写ベルト）との接触領域に近接した位置に配置し、か
つ中間転写ベルトのトナー像担持面の裏面に当接させ
る。なお、一次転写部に設置する一次転写ロールを温湿
度で抵抗値が変化し易いイオン導電タイプとするのが好
適である。

【００３０】この配置により、一次転写ロールは中間転
写ベルトを介して感光体ドラムと接触するため、一次転
写ロールの温度は感光体ドラムの温度とほぼ同じとな
る。また、バックアップロールは中間転写ベルトの周回
搬送手段を構成しているので、バックアップロールの温
度は中間転写ベルトと同一温度となり、中間転写ベルト
と接触している一次転写ロールおよび二次転写ロールと
ほぼ同じ温度および湿度になる。

【００３１】しかも、中間転写ベルトは画像形成装置内
を大きく周回しているため、中間転写ベルトに接してい
る一次転写ロールおよび二次転写ロールの温度および湿
度は機内の雰囲気温度および湿度と同じになる。なお、
一次転写電源は定電流制御とし、そのときの一次転写ロ
ールに印加される電圧値を検出する電圧検出手段を設
け、この電圧検出手段の検出結果に基づいて画像形成条
件を変化させて最適の画像形成を行わせる。

【００３２】画像形成装置内では、機内の温湿度に影響
される部材として、感光体ドラム、現像器、二次転写器
がある。感光体ドラムの温度による電位変動を上記電圧
検出手段の検出結果を用いて露光量の制御を行って電位
変動を安定化させる。また、現像器は温湿度で性能が変
化し高温高湿の雰囲気では現像性能が不安定になる。こ
れを、上記電圧検出手段の検出結果に基づいてＡＤＣパ
ッチの作成するタイミングすなわちパッチ作成インター
バルを増加する。

【００３３】さらに、二次転写性能は湿度により異なる
ため、上記電圧検出手段の検出結果に基づいて二次転写
ロールへの印加電圧を制御する。以下、本発明の構成を
分かり易くするために、実施例の符号を付してさらに記
述する。すなわち、請求項１に記載の第１の発明は、潜
像担持体１と、前記潜像担持体１の表面に一様な静電荷
を帯電させる帯電手段１３と、前記潜像担持体１の表面
に画像情報に応じた潜像を露光する潜像書込み手段２７
と、前記潜像担持体１に形成した潜像を所定色のカラー
トナーで現像するカラー現像装置１４と、前記潜像担持
体１に一部を接触して周回するごとく配置されて前記潜
像担持体１に各色毎に順次形成された各色のトナー像を
順次転写してフルカラーのトナー像として担持する中間
転写体２と、前記潜像担持体１と前記中間転写体２との
接触領域である一次転写部に配置され、かつ前記中間転
写体２のトナー像担持体面の裏面に当接して前記トナー
像を前記潜像担持体１から前記中間転写体２に一次転写
する一次転写ロール３と、前記一次転写ローラ３に電圧
を印加して前記一次転写部に転写電界を形成させる電圧
印加手段７と、前記電圧印加手段７により前記一次転写
ローラ３に印加される電圧を検出する電圧検出手段２５
と、前記中間転写体２に押接して前記中間転写体２に担
持されたトナー像を記録媒体１１に一括して二次転写す
る二次転写ローラ４と、画像形成条件を調整する画像形
成条件調整手段２６と、前記潜像担持体１または前記中
間転写体２の非画像形成領域に所定のタイミングでトナ
ーパターンを形成するトナーパターン形成手段３１と、
前記トナーパターン形成手段３１で形成したトナーパタ
ーンの濃度を検出するためのトナー濃度検出手段３０
と、前記電圧検出手段２５の検出信号により前記画像形
成条件調整手段２６を制御して最適画像形成を行うこと
を特徴とする画像形成装置の制御方式。

【００３４】また、請求項２に記載の第２の発明は、第
１の発明における前記画像形成条件調整手段２６が、前
記電圧検出手段２５の検出信号により前記潜像書込み手
段２７を制御して書込み露光々量を調整することを特徴
とする。さらに、請求項３に記載の第３の発明は、第１
の発明における前記カラー現像装置１４に各色トナーを
供給するトナー供給装置２８を備え、前記画像形成条件
調整手段２６が、前記電圧検出手段２５の検出信号に基
づいて前記トナー供給装置２８を制御してトナー供給量
を制御することを特徴とする。

【００３５】さらに、請求項４に記載の第４の発明は、
第１の発明における前記電圧検出手段２５の検出信号に
基づいて前記トナーパターン形成手段３１を制御してト
ナーパターンの形成タイミングを変更することを特徴と
する。さらに、請求項５に記載の第５の発明は、第１の
発明における前記二次転写ローラ４に二次転写電圧を供
給する二次転写電源８を制御する二次転写電源制御手段
２９を備え、前記電圧検出手段２５の検出信号に基づい
て前記二次転写電源８を制御することを特徴とする。

【００３６】さらに、請求項６に記載の第６の発明は、
第１の発明における前記画像形成条件調整手段２６が、
前記電圧検出手段２５の検出信号により前記潜像書込み
手段２７を制御して書込み露光々量を調整すると共に、
前記トナー供給装置２８を制御してトナー供給量を制御
することを特徴とする。さらに、請求項７に記載の第７
の発明は、第１の発明における前記画像形成条件調整手
段２６が、前記電圧検出手段２５の検出信号により前記
潜像書込み手段２７を制御して書込み露光々量を調整す
ると共に、前記二次転写電源制御手段２９が前記二次転
写電源８を制御することを特徴とする。

【００３７】さらに、請求項８に記載の第８の発明は、
第１の発明における前記電圧検出手段２５の検出信号に
基づいて前記トナー供給装置２８を制御してトナー供給
量を制御すると共に、前記二次転写電源８を制御するこ
とを特徴とする。さらに、請求項９に記載の第９の発明
は、第１の発明における前記画像形成条件調整手段２６
が、前記電圧検出手段２５の検出信号により前記潜像書
込み手段２７を制御して書込み露光々量を調整すると共
に、前記トナー供給装置２８を制御してトナー供給量を
制御し、かつ前記二次転写電源制御手段２９が前記二次
転写電源８を制御することを特徴とする。

【００３８】このように、上記本発明の構成によれば、
一次転写部の印加電圧を検出し、その検出結果で各種の
画像形成条件を制御する構成としたことにより、センサ
ーの設置数を大幅に削減し、かつ各種の画像形成条件を
正確に最適化することが可能となる。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明によ
る画像形成装置の制御方式の第１実施例を説明する模式
図であって、ベルト状の中間転写体を用いたカラー画像
形成装置を例としてその要部構成のみを示す。

【００４０】同図において、１は潜像担持体としての感
光体ドラム、２は中間転写体としての中間転写ベルト、
３は一次転写器としての一次転写ロール、４は二次転写
器としての二次転写ロール、５はバックアップロール、
６はコンタクトロール、７は一次転写電源、８は二次転
写電源、１０はベルトクリーナー、１１は記録媒体とし
ての転写用紙、１２は除電器、１３は感光体ドラムの帯
電器、１４はカラー現像装置、１５はトレイ、１６はピ
ックアップロール、１７はレジロール、１９は剥離爪、
２０は定着器、２１は排出トレイ、２４はドラムクリー
ナー、２５は一次転写電源の電圧検出手段、２６は画像
形成条件調整手段、２７は潜像書込み手段、３０はトナ
ー濃度検出センサー、３１はトナーパターン形成手段で
ある。

【００４１】この構成をもつ画像形成装置における画像
形成は、先ず、感光体ドラム１の表面を帯電器１３によ
り所定の極性で一様に（例えば、−６５０Ｖに）帯電さ
れる。この帯電表面を第１色の画像情報で変調したレー
ザー光Ｌで走査して上記第１色の画像情報に応じた静電
潜像が形成される。このとき、感光体ドラム１の表面電
位はレーザー光で書き込まれた箇所の電位が下がり（例
えば、−２００Ｖ）、電位による画像つまり静電潜像が
形成される。

【００４２】この静電潜像は、感光体ドラム１の回転で
現像装置１４の設置位置に到り、第１色の現像器（Ｂ
Ｋ）でトナー現像される。ここで、現像装置１４には図
示しないバイアス電源から現像バイアス（例えば、−５
００Ｖ）が印加されている。ここでは、トナーの極性は
「−」であり、感光体ドラム１のレーザー光Ｌで書き込
まれた部分だけが現像バイアス電圧−５００Ｖより低く
なって、感光体ドラムと現像器の間の電位差によってト
ナーが上記レーザー光Ｌで書き込まれた部分に付着して
トナー現像される。この現像は、所謂、反転現像であ
る。

【００４３】上記のトナー現像動作に合わせて、中間転
写ベルト２は感光体ドラム１の周速と略同速で移動し、
感光体ドラム１と中間転写ベルト２とが当接する一次転
写部で一次転写ロール３に一次転写電源７から印加され
る上記トナーの極性とは逆の極性（ここでは、「＋」）
の転写電界によって感光体ドラム１に担持されていたト
ナー像Ｔが中間転写ベルト２に一次転写される。

【００４４】フルカラーの画像形成の場合は、上記した
潜像の形成からトナー像の一次転写までを所要の色（一
般には、イエローＹ、サイアンＣ、マゼンタＭ、黒Ｂ
Ｋ）文だけ繰り返して中間転写ベルト２に重ね合わせて
フルカラーのトナー像を形成する。すなわち、カラー画
像形成装置では、現像装置１４は一般に黒現像器、サイ
アン現像器、マゼンタ現像器、イエロー現像器の４色の
現像器から構成され、感光体ドラム１に形成された各色
の潜像を順次現像器できるように各色のトナー現像器が
現像部位に選択的に位置されるか、あるいは現像位置が
感光体ドラム１の周りに順次配置される。

【００４５】感光体ドラム１に担持された第１色のトナ
ー像を、一次転写ロール３の位置で中間転写ベルト２上
に一次転写した後、感光体ドラム１はドラムクリーナー
２４で残留トナーの除去がなされると共に、除電器１２
で電荷が中和され、次の第２色に対する潜像の形成が行
われる。第２色、例えばマゼンタの静電潜像も同様にし
て現像され、当該第２色のトナー像が中間転写ベルト２
に転写されている先の第１色のトナー像（イエロー）に
重ねて転写される。

【００４６】以下、第３色（サイアン）、第４色（黒）
についても同様にして中間転写ベルト２に多重転写され
る。その結果、中間転写ベルト２には未定着の複数色の
トナー像が重畳したフルカラーのトナー像が形成され
る。なお、このとき、最終トナー像の一次転写が終了す
るまで、二次転写ロール４やベルトクリーナー１０、剥
離爪１９は中間転写ベルト２から退避した位置にある。

【００４７】記録媒体１１を二次転写ロール４と中間転
写ベルト２およびバックアップロール５により挟持して
搬送する際に、二次転写ロール４と中間転写ベルト２の
間に二次転写電源８から印加される上記トナー像とは逆
極性の二次転写電圧で形成される転写電界によって中間
転写ベルト２上のトナー像が記録媒体１１に一括して二
次転写される。

【００４８】図２は図１における一次転写部分の構成を
説明する要部模式図であって、感光体ドラム１の表面に
は現像装置１４により「−」極性に帯電されたトナー像
Ｔが形成されている。中間転写ベルト２はポリイミド系
樹脂で構成され、その厚みを６０〜９０μｍ、体積抵抗
率を１０^-9〜１０^-12 Ω・ｃｍ、表面抵抗率を１０¹¹〜
１０¹³Ω／□に調整された半導電性の樹脂フィルムであ
る。

【００４９】この中間転写ベルト２は、その厚み、体積
抵抗率、表面抵抗率が上記の値の範囲に入っている半導
電性樹脂材料であれば、上記の他に、アクリル系樹脂、
塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、あるいはポリ
カーボネート系樹脂等に抵抗安定化材料を含有させたも
のを使用できる。一次転写部における中間転写ベルト２
は、感光体ドラム１の表面の接線上に配置する。つま
り、中間転写ベルト２の架張による感光体ドラム１への
接触力は殆ど０になる。少しでも中間転写ベルト２を化
ドラム１にラップさせると、接触圧は非常に大きくなっ
てしまう。

【００５０】一次転写部における感光体ドラム１と中間
転写ベルト２との接触圧は、一次転写ロール３を図示し
ないスプリングによって同図の上方に押し上げるによっ
て得られる。この圧力は、４〜１０ｇ／ｃｍが好適であ
り、これにより接触圧が高いと中抜け転写不良が発生す
る。また、接触圧が低いと転写むらが生じる。

【００５１】したがって、中間転写ベルト２と感光体ド
ラム１との接触幅（所謂、ニップ幅）は０．５〜２ｍｍ
程度となる。一次転写部での転写作用は、転写電流が一
次転写ロール３から半導電性の中間転写ベルト２に伝わ
って感光体ドラム１に流れ込むことにより行われる。感
光体ドラム１の上流の「−」帯電トナーを転写するた
め、一次転写ロール３には一次転写電源７によって
「＋」電位を印加する。なお、一次転写電源７は定電流
制御である。本実施例では、転写電流値が１１〜２０μ
Ａで良好な転写特性が得られた。

【００５２】なお、一次転写ロール３の材料はイオン導
電タイプであり、ウレタンに４級アンモニュウム塩を添
加したスポンジ状の発泡性弾性ロールであり、その硬度
は２５〜４５°（アスカＣ測定）のものを用いた。この
ロールは温湿度により抵抗値が大きく変わる特性を持
ち、例えばインド１０°Ｃ，湿度３０％の低温低湿の雰
囲気では、体積抵抗率が１０⁹ Ω・ｃｍであるのに対
し、温度２８°Ｃ，湿度８５％の高温高湿の雰囲気では
体積抵抗率は１０⁷ Ω・ｃｍとなり、低温低湿と高温高
湿の各雰囲気では体積抵抗率は２桁変化する。

【００５３】図３は一次転写電流値を１５μＡとしたと
きの温湿度によるイオン導電タイプの一次転写ロールに
かかる印加電圧を示したグラフ図であって、横軸に温度
（°Ｃ）および相対湿度（％）を、縦軸に一次転写ロー
ルへの印加電圧（Ｖ）を示す。このグラグから分かるよ
うに、イオン導電タイプの一次転写ロールは温度の変化
でも、また湿度の変化でもその抵抗率が変化する。

【００５４】このことから、本実施例では、一次転写電
源７を定電流制御型とし、図１に示したように、一次転
写電源７から一次転写ロールに印加される転写電圧を検
出する電圧検出手段２５と画像形成条件を調整する画像
形成条件調整手段２６を設け、上記電圧検出手段２５の
検出信号に基づいて画像形成条件調整手段２６が潜像書
込み手段２７を制御するように構成したものである。

【００５５】具体的には、一次転写電源７を１５μＡの
定電流制御型とし、上記電圧検出手段２５が一次転写電
源７から一次転写ロールに印加される電圧が４ｋＶ以上
を低温低湿、１ｋＶ以下を高温高湿と設定し、この一次
転写ロール３を温湿度センサーとして使用する構成とし
た。そして、上記の設定と電圧検出手段２５の電圧検出
信号に基づいて、画像形成条件調整手段２６が潜像書込
み手段２７のレーザー光Ｌの光量を制御して露光後の感
光体ドラム１の表面電位を安定化するものである。

【００５６】これにより、温度や湿度の変化に対して、
最適の画像形成条件に制御でき、常に良好な画像を得る
ことができる。図４は本発明による画像形成装置の制御
方式の第２実施例を説明する模式図であって、図１と同
様のベルト状の中間転写体を用いたカラー画像形成装置
を例としてその要部構成のみを示す。

【００５７】同図において、２８はトナー供給装置、２
８ＢＫは黒トナー供給器、２８Ｃはサイアントナー供給
器、２８Ｍはマゼンタトナー供給器、２８Ｙはイエロー
トナー供給器、図１と同一符号は同一部分に対応する。
本実施例の画像形成のための基本的な動作は前記図１と
同様であるので繰り返しの説明は省略する。

【００５８】本実施例では、一次転写ロール３への印加
電圧を電圧検出手段２５で検出し、その検出信号に基づ
いて画像形成条件調整手段２６がトナー供給装置２８を
制御してトナー供給量を変化させ、最適トナー量を制御
するものである。また、これと同時に、感光体ドラム１
または中間転写ベルト２の非画像形成領域にトナーパッ
チを形成するトナーパターン形成手段３１が、トナー濃
度検出センサー３０の検出結果に基づいて、当該トナー
パッチの形成タイミング、すなわちインターバルを、例
えば低温低湿時には２０枚プリント毎に１回、高温高湿
時には５枚プリント毎に１回に変更する制御を併用する
ことができる。

【００５９】これにより、温度や湿度の変化に対して、
最適の画像形成条件に制御でき、常に良好な画像を得る
ことができる。図５は本発明による画像形成装置の制御
方式の第３実施例を説明する模式図であって、図１、図
４と同様のベルト状の中間転写体を用いたカラー画像形
成装置を例としてその要部構成のみを示す。

【００６０】同図において、２９は二次転写電源制御手
段２９、図１、図４と同一符号は同一部分に対応する。
本実施例では、一次転写ロール３への印加電圧を電圧検
出手段２５で検出し、その検出信号に基づいて画像形成
条件調整手段２６が画像形成条件調整手段２６を制御し
て二次転写ロールに印加する二次転写電圧を最適値に制
御するように構成したものである。

【００６１】これにより、温度や湿度の変化に対して、
最適の画像形成条件に制御でき、常に良好な画像を得る
ことができる。図６は本発明による画像形成装置の制御
方式の第４実施例を説明する模式図であって、図１、図
４、図５と同様のベルト状の中間転写体を用いたカラー
画像形成装置を例としてその要部構成のみを示す。

【００６２】同図において、前記画像形成条件調整手段
２６は、前記電圧検出手段２５の検出信号により前記潜
像書込み手段２７を制御して書込み露光々量を調整する
と共に、前記トナー供給装置２８を制御してトナー供給
量を制御し、かつ前記二次転写電源制御手段２９が前記
二次転写電源８を制御するように構成したものである。

【００６３】これにより、温度や湿度の変化に対して、
全ての画像形成条件を最適に制御でき、常に良好な画像
を得ることができる。なお、上記第２実施例を除く他の
実施例においても、感光体ドラム１または中間転写ベル
ト２の非画像形成領域にトナーパッチを形成するトナー
パターン形成手段３１が、トナー濃度検出センサー３０
の検出結果に基づいて、当該トナーパッチの形成タイミ
ング、すなわちインターバルを、前記第２実施例で説明
したように、例えば低温低湿時には２０枚プリント毎に
１回、高温高湿時には５枚プリント毎に１回に変更する
制御を併用することができる。

【００６４】また、本実施例では、検出した温湿度によ
る画像形成条件を前記図３で説明したように、一次転写
電源７から一次転写ロールに印加される電圧が４ｋＶ以
上を低温低湿、１ｋＶ以下を高温高湿と設定し、全体で
３段階で制御するようにしたが、本発明はこれに限るも
のではなく、図３に示した特性曲線に従ってさらに多段
階に、あるいは無段階に制御するように構成することも
任意である。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像形成装置の機内に感光体ドラムや中間転写ベルト、
あるいは転写ロール等の各構成部材に専用の温度センサ
ーや湿度センサーを設置することなく温湿度のモニター
が可能となり、かつモニターした温湿度情報に基づいて
各種の画像形成条件を制御することができ、常に高画質
の画像形成を実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による画像形成装置の制御方式の第１
実施例を説明する模式図である。

【図２】 図１における一次転写部分の構成を説明する
要部模式図である。

【図３】 一次転写電流値を１５μＡとしたときの温湿
度によるイオン導電タイプの一次転写ロールにかかる印
加電圧を示したグラフ図である。

【図４】 本発明による画像形成装置の制御方式の第２
実施例を説明する模式図である。

【図５】 本発明による画像形成装置の制御方式の第３
実施例を説明する模式図である。

【図６】 本発明による画像形成装置の制御方式の第４
実施例を説明する模式図である。

【図７】 ベルト状の中間転写体を用いたフルカラー画
像形成装置の全体構成例を説明する模式図である。

【図８】 感光体ドラムの表面温度と帯電電位との関係
を示すグラフ図である。

【図９】 画像形成装置内の雰囲気湿度と最適二次転写
電圧との関係を示したグラフ図である。

【図１０】 画像形成装置の内部の雰囲気湿度とバック
アップロールの表面抵抗率との関係を示したグラフ図で
ある。

【図１１】 現像器内の温湿度とトナー濃度の関係を示
すグラフ図である。

【符号の説明】

１・・・・潜像担持体としての感光体ドラム、２・・・
・中間転写体としての中間転写ベルト、３・・・・一次
転写器としての一次転写ロール、４・・・・二次転写器
としての二次転写ロール、５・・・・バックアップロー
ル、６・・・・コンタクトロール、７・・・・一次転写
電源、８・・・・二次転写電源、１０・・・・ベルトク
リーナー、１１・・・・記録媒体としての転写用紙、１
２・・・・除電器、１３・・・・感光体ドラムの帯電
器、１４・・・・カラー現像装置、１５・・・・トレ
イ、１６・・・・ピックアップロール、１７・・・・レ
ジロール、１９・・・・剥離爪、２０・・・・定着器、
２１・・・・排出トレイ、２４・・・・ドラムクリーナ
ー、２５・・・・一次転写電源の電圧検出手段、２６・
・・・画像形成条件調整手段、２７・・・・潜像書込み
手段、２８・・・・トナー供給装置、２９・・・・二次
転写電源制御手段、３０・・・・トナー濃度検出センサ
ー、３１・・・・トナーパターン形成手段。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潜像担持体と、 前記潜像担持体の表面に一様な静電荷を帯電させる帯電
   手段と、 前記潜像担持体の表面に画像情報に応じた潜像を露光す
   る潜像書込み手段と、 前記潜像担持体に形成した潜像を所定色のカラートナー
   で現像するカラー現像装置と、 前記潜像担持体に一部を接触して周回するごとく配置さ
   れて前記潜像担持体に各色毎に順次形成された各色のト
   ナー像を順次転写してフルカラーのトナー像として担持
   する中間転写体と、 前記潜像担持体と前記中間転写体との接触領域である一
   次転写部に配置され、かつ前記中間転写体のトナー像担
   持体面の裏面に当接して前記トナー像を前記潜像担持体
   から前記中間転写体に一次転写する一次転写ロールと、 前記一次転写ローラに電圧を印加して前記一次転写部に
   転写電界を形成させる電圧印加手段と、 前記電圧印加手段により前記一次転写ローラに印加され
   る電圧を検出する電圧検出手段と、 前記中間転写体に押接して前記中間転写体に担持された
   トナー像を記録媒体１に一括して二次転写する二次転写
   ローラと、 画像形成条件を調整する画像形成条件調整手段と、 前記潜像担持体または前記中間転写体の非画像形成領域
   に所定のタイミングでトナーパターンを形成するトナー
   パターン形成手段と、 前記トナーパターン形成手段で形成したトナーパターン
   の濃度を検出するためのトナー濃度検出手段と、 前記電圧検出手段の検出信号により前記画像形成条件調
   整手段を制御して最適画像形成を行うことを特徴とする
   画像形成装置の制御方式。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記画像形成条件調
   整手段が、前記電圧検出手段の検出信号により前記潜像
   書込み手段を制御して書込み露光々量を調整することを
   特徴とする画像形成装置の制御方式。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記カラー現像装置
   に各色トナーを供給するトナー供給装置を備え、前記画
   像形成条件調整手段が、前記電圧検出手段の検出信号に
   基づいて前記トナー供給装置を制御してトナー供給量を
   制御することを特徴とする画像形成装置の制御方式。
4. 【請求項４】 請求項１において、前記電圧検出手段の
   検出信号に基づいて前記トナーパターン形成手段を制御
   してトナーパターンの形成タイミングを変更することを
   特徴とする画像形成装置の制御方式。
5. 【請求項５】 請求項１において、前記二次転写ローラ
   に二次転写電圧を供給する二次転写電源を制御する二次
   転写電源制御手段を備え、前記電圧検出手段の検出信号
   に基づいて前記二次転写電源を制御することを特徴とす
   る画像形成装置の制御方式。
6. 【請求項６】 請求項１において、前記画像形成条件調
   整手段が、前記電圧検出手段の検出信号により前記潜像
   書込み手段を制御して書込み露光々量を調整すると共
   に、前記トナー供給装置を制御してトナー供給量を制御
   することを特徴とする画像形成装置の制御方式。
7. 【請求項７】 請求項１において、前記画像形成条件調
   整手段が、前記電圧検出手段の検出信号により前記潜像
   書込み手段を制御して書込み露光々量を調整すると共
   に、前記二次転写電源制御手段が前記二次転写電源を制
   御することを特徴とする画像形成装置の制御方式。
8. 【請求項８】 請求項１において、前記電圧検出手段の
   検出信号に基づいて前記トナー供給装置を制御してトナ
   ー供給量を制御すると共に、前記二次転写電源を制御す
   ることを特徴とする画像形成装置の制御方式。
9. 【請求項９】 請求項１において、前記画像形成条件調
   整手段が、前記電圧検出手段の検出信号により前記潜像
   書込み手段を制御して書込み露光々量を調整すると共
   に、前記トナー供給装置を制御してトナー供給量を制御
   し、かつ前記二次転写電源制御手段が前記二次転写電源
   を制御することを特徴とする画像形成装置の制御方式。