JPH0980924A - 画像形成装置およびその転写制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中間転写体を用いた画像形成装置における二
次転写電界発生のための最適転写電圧を制御する。 【解決手段】 中間転写体２のトナー像担持面に押接す
る二次転写ロール４と中間転写体の上記トナー像担持面
とは反対側に設置したバックアップロール５との間に流
れる電流または電圧を検出する電流／電圧検出回路６
と、検出した電流または電圧に対応した適正転写電圧を
演算する転写電圧演算回路７と、転写電圧演算回路７の
演算出力に基づいて二次転写ロール４に適正な転写電圧
を印加する転写電圧制御回路８と、転写電源９を備え、
上記検出電流または電圧が所定の範囲を越える場合に画
像形成プロセスを禁止し、必要に応じて使用者に告知す
る告知器ＡＬを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を用
いた複写機あるいはレーザープリンタ等の画像形成装置
に係り、特に中間転写体を介して感光体ドラム等の潜像
担持体上に形成された未定着トナー像を用紙等の記録媒
体に転写する画像形成装置とその転写制御方式に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】所謂、中間転写体を用いた電子写真方式
の電子複写機、あるいはレーザープリンタは、感光体ド
ラム等の潜像担持体に形成した画像信号に応じた静電潜
像等をトナーにより現像し、これを一旦中間転写体に一
次転写した後、この中間転写体上のトナー像を記録媒体
に二次転写して複写画像あるいはプリント画像を得るも
のである。

【０００３】従来、この種の画像形成装置としては、特
公昭４９−２０９号公報、特開昭６２−２０６５６７号
公報等に記載のものが知られている。図１６は中間転写
体を用いた画像形成装置の一例としての電子複写機の概
略構造を説明する模式図であって、３０は原稿走査部、
３１は原稿載置台、３２，３３，３４はミラー、３５は
結像レンズ、３６はＣＣＤ等の光電変換器、４０は画像
処理部、４１はレーザー、４２は結像光学系、４３は走
査光学系、４４はミラー、５０は作像制御部、６０は作
像部である。

【０００４】作像部６０は、潜像担持体である感光体ド
ラム１、半導電性材料からなる中間転写体２、一次転写
器３、二次転写ロール（所謂、バイアスロール）４、バ
ックアップロール５、記録媒体１１を収納するトレイ１
５、記録媒体１１を一枚宛取り出すフィードローラ１
６、取り出された記録媒体を中間転写体２と二次転写ロ
ーラ４の間に給送する送り出しローラ１７、二次転写後
の中間転写体２の残留トナーを除去するためのクリーナ
ー１８、二次転写後の記録媒体１１を中間転写体２から
剥離する剥離爪１９、剥離された記録媒体１１を定着器
２１に搬送する搬送ベルト２０とから構成される。

【０００５】同図において、原稿載置台３１に載置した
原稿が原稿走査部３０を構成するミラー３２，３３，３
４、結像レンズ３５を含む光学系で走査され、ＣＣＤ等
の光電変換器３６で画像信号として読み取られる。な
お、照明光源は図示を省略してある。読み取られた画像
信号は画像処理部４０で所要の処理がなされ、レーザー
４１に与えられる。レーザー４１は処理された画像信号
で変調されたレーザー光を出射する。

【０００６】出射されたレーザー光は結像光学系４２、
走査光学系４３、ミラー４４で感光体ドラム１に照射さ
れる。感光体ドラム１の表面は帯電器１３で一様に帯電
されており、この感光体ドラム１の表面を画像信号で変
調されたレーザー光で走査することによって当該感光体
ドラム１に表面に画像に応じた静電潜像が形成される。
静電潜像は感光体ドラム１の回転で現像器１４に到り、
トナー現像される。

【０００７】トナー像を担持した感光体ドラム１は、さ
らに回転して一次転写器１３が配置された一次転写部位
に到達して当該トナー像が中間転写体２に一次転写され
る。中間転写体２に一次転写されたトナー像は中間転写
体２の移動で二次転写ロール４が配置されている二次転
写部位に至る。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一次転写までを所要の色（一般に
は、黒：ＢＫ、イエロー：Ｙ、マゼンタ：Ｍ、サイア
ン：Ｃ）分だけ繰り返して中間転写体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。

【０００８】なお、このとき、最終トナー像の転写が終
了するまで、二次転写ロール４、剥離爪１９およびクリ
ーナー１８は中間転写体２から退避されている。所要の
トナー像が一次転写された中間転写体２が二次転写ロー
ル４の位置に達する時点で、トレイ１５からフィードロ
ーラ１６で取り出されて送り出しローラ１６で送り出さ
れた記録媒体１１が中間転写体２と二次転写ロール４の
間に給送される。

【０００９】このとき、二次転写ロール４と中間転写体
２の間に印加される転写電圧により中間転写体２上のト
ナー像が記録媒体１１に二次転写される。トナー像が二
次転写された記録媒体１１は剥離爪１９で中間転写体２
から剥離され、搬送ベルト２０で定着器２１に送られ
る。定着器２１は一対の定着ロールの間を通過する時に
記録媒体１１を加熱／加圧処理してトナー像を固定し、
機外に排出する。

【００１０】この作像部６０は作像プロセス制御部５０
によって制御される。図１７は上記画像形成装置の要部
構成を説明する模式図であって、図１６と同一符号は同
一部分に対応し、９は転写電源、１４ａはブラック現像
器、１４ｂはイエロー現像器、１４ｃはマゼンタ現像
器、１４ｄはサイアン現像器である。同図において、感
光体ドラム等の潜像担持体１上に形成された未定着トナ
ー像Ｔを一次転写器３によりベルト状の中間転写体２に
一次転写し、さらにこの未定着トナー像Ｔを中間転写体
１から記録媒体１１へ二次転写ロール４により二次転写
して所望の画像を記録媒体１１上に形成するように構成
されている。

【００１１】図示したように、現像器１４はブラック
（ＢＫ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）およびシア
ン（Ｃ）の各色に対応した現像器１４ａ〜１４ｄを備
え、各色の未定着トナー像を重ね合わせてフルカラー画
像を形成するカラー画像形成装置にあっては、潜像担持
体１の一回転毎に形成した各色の未定着トナー像を中間
転写体２上で重ね合わせ、この合成像を記録媒体１１へ
一括転写するように構成されている。

【００１２】従来のカラー画像形成装置では、記録媒体
１１に対して各色の未定着トナー像を直接多重転写して
いたので、記録媒体の厚さや表面特性、潜像担持体に対
する記録媒体の搬送特性等の多くの要因によって、記録
媒体上に形成したカラー画像の画質が左右されていた。
しかし、このように中間転写体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を記
録媒体１１に転写しているので、上記の不安定な要因を
排除することができ、多重転写時における画像の乱れや
色ず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。

【００１３】そして、このように構成された従来の画像
形成装置において、潜像担持体１から中間転写体２へ、
あるいは中間転写体２から記録媒体１１への未定着トナ
ー像Ｔの転写は静電転写法により行われる。すなわち、
各転写位置において被転写体の裏面側に配設されたコロ
ナ放電器（一次転写器３）あるいは二次転写ロール４に
トナーとは逆極性の電圧を印加することで、未定着のト
ナー像Ｔが潜像担持体１から中間転写体２へ転写され、
あるいは中間転写体２から記録媒体１１へ転写される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の画
像形成装置では、トナー像の二次転写手段として前記し
たようなバイアスロール形式の二次転写ロール４を用い
た場合、次のような問題が生じていた。すなわち、中間
転写体２を挟んで二次転写ロール４と対向する位置で中
間転写体２の裏面には二次転写ロール４の対向電極をな
す導電性のバックアップロール５が配置されている。こ
のバックアップロール５は、少なくとも中間転写体２の
全幅および二次転写ロールの全長さに渡る長さを有して
いるいるので、例えば、二次転写ロール４の有効長さ
（転写に寄与する最大長さ）より幅が狭い所謂小サイズ
記録媒体を用いた画像形成時には、二次転写ロールが当
該記録媒体からはみ出した部分が中間転写体２に直接接
触する虞があり、この接触が起こると、二次転写ロール
４とバックアップロール５との間に過大な電流が流れ、
中間転写体２に穿孔や部分破断等の損傷をもたらす。

【００１５】そのため、小サイズの記録媒体を用いた転
写時には、転写電圧を抑制する必要があり、充分な転写
電界を形成することができず、転写不良が発生するとい
う問題があった。このような問題に鑑みて提案されたも
のとして、特開平１−２８８８８０号公報に開示された
転写ローラ機構が知られている。

【００１６】この公報に開示の転写ローラ機構は、バッ
クアップロールを誘電体膜で被覆することにより上記接
触による電流がバックアップロールに流れ込むのを防止
する一方、バックアップロールに隣接した中間転写体の
背面側に所謂背面電極を設け、中間転写体の沿面抵抗を
利用することにより過大な電流の発生を防止するもので
ある。

【００１７】しかし、上記の従来技術では、誘電体膜の
ような抵抗値の高い材料を中間転写体の材料として選択
することにより、二次転写ロールとバックアップロール
間に挟持された中間転写体の部分で大きな電圧降下が生
じ、充分な強度の転写電界を得ることができないという
新たな問題が発生した。通常、この種の画像形成装置で
は、コロナ放電器を用いて潜像担持体から中間転写体へ
トナー像を一次転写しているが、中間転写体の抵抗値が
低いと、コロナ放電器によって与えられた電荷が中間転
写体の沿面を電導し、一次転写位置の手前、すなわち潜
像担持体と中間転写体とが密着していない領域でトナー
像が潜像担持体から中間転写体へジャンプしてしまう早
期転写現象で画質が低下する。

【００１８】抵抗値の高い材料で中間転写体を構成する
ことは、上記したような早期転写による画質低下を抑制
する手段として有効であるが、バックアップロールの直
径が比較的大きい（例えば、２５ｍｍ）ため、中間転写
体部分での電圧降下を無視できる程度まで二次転写ロー
ルに背面電極を接近させることが物理的に不可能である
という欠点がある。

【００１９】このような事情を踏まえて、上記した過大
電流の防止手段として下記のような解決策が考えられ
る。すなわち、バックアップロールを、導電性ロールに
半導電性あるいは絶縁性の薄層で被覆した二層構造とし
て上記導電性ロールを接地する方法、あるいは絶縁性ロ
ールに半導電性の薄層で被覆した二層構造として上記半
導電性薄層を接地する方法である。

【００２０】上記のように、導電性ロールを半導電性あ
るいは絶縁性の薄層で被覆すると共に導電性ロールを接
地してバックアップロールを構成し、あるいは絶縁性ロ
ールを半導電性の薄層で被覆すると共に半導電性の薄層
を接地することにより、二次転写ロールが中間転写体に
直接接触しても二次転写ロールからバックアップロール
に過大な電流が流れることがない。したがって、各種の
サイズの記録媒体について安定した転写電界を形成する
ことができ、また中間転写体の損傷を未然に防止するこ
とができる。

【００２１】しかし、バックアップロールや二次転写ロ
ールの抵抗は製造時のばらつき、環境条件の変化、長期
使用による材質の劣化で変化するため、二次転写ロール
に印加された電圧が一定でも、バックアップロールと二
次転写ロールの抵抗による電圧降下量が変化して転写電
界が変動し、安定して高品質の転写を行わせることがで
きないという問題があった。

【００２２】その対策として、中間転写体の抵抗値をバ
ックアップロールの抵抗値と二次転写ロールの抵抗値よ
りも十分に小さくし、非転写プロセス時に、中間転写体
が停止した状態で二次転写ロールを中間転写体に接触さ
せて二次転写ロールから中間転写体を通りバックアップ
ロールに流れる電流と、二次転写ロールが中間転写体か
ら離間したときの二次転写ロールから接地に流れる電流
を検出し、両者の電流値からバックアップロールの抵抗
値と二次転写ロールの抵抗に応じた最適転写電圧を決定
して、これを転写電圧として二次転写ロールに印加する
方式が提案されている。

【００２３】しかし、この方式には、中間転写体が停止
した状態で二次転写ロールを中間転写体に接触させて二
次転写ロールから中間転写体を通ってバックアップロー
ルに流れる電流を検出する際、バックアップロールの周
方向の抵抗むらに起因する検知電流変動があることが分
かった。検知電流変動があると、電流検知タイミングに
より電流変動のどこで検知されるかは全くの偶然による
ことになり、最適転写電圧の上下限ぎりぎりであった
り、あるいは上下限をはずれてしまう場合もあった。

【００２４】本発明はこのような従来技術の諸問題に鑑
みてなられたものであり、その目的は二次転写ロールを
用いて中間転写体から記録媒体へトナー像を転写する場
合の当該二次転写ロールあるいは二次転写ロールとバッ
クアップロールの検知電流変動の画質への影響を抑制
し、安定的に高品質の転写画像を得ることができるよう
にした画像形成装置とその転写制御方式を提供すること
にある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の第１の発明は、画像情報に応じて
形成された潜像をトナー現像して担持する潜像担持体１
と、前記潜像担持体１に担持されたトナー像Ｔを一次転
写器３により転写して担持する中間転写体２と、前記中
間転写体２のトナー像担持面に記録媒体１１を介して押
接して前記中間転写体２に担持されたトナー像Ｔを前記
記録媒体１１に二次転写する半導電性の二次転写ロール
４と、前記二次転写ロール４に対して前記中間転写体２
のトナー担持面の裏面から押接するバックアップロール
５と、前記二次転写のための静電界を形成するために前
記転写ロール４に供給される転写電流または転写電圧の
少なくとも一方の平均値を検出する転写電流／電圧検出
回路６と、前記転写電流／電圧検出回路６により検出さ
れた前記平均値に応じて前記二次転写ロール４に印加す
る適性な転写電圧を決定する転写電圧演算回路７と、前
記転写電圧演算回路７の決定に基づいて適性な転写電圧
が前記二次転写ロール４に印加されるように転写電源９
を制御する転写電源制御回路８と、前記転写電流／電圧
検出手段６で検出された平均値が予め設定された上限値
と下限値の範囲にあるか否かを判定すると共に前記範囲
を越えるとの判定に応じて画像形成を禁止または使用者
に異常告知を行うための信号を出力する判定手段１０と
を具備したことを特徴とする。

【００２６】また、請求項２に記載の第２の発明は、上
記第１の発明における前記平均値が、前記二次転写ロー
ル４の少なくとも一周に亘る前記転写電流／電圧検出回
路６の検出値の上限値と下限値との中央値であることを
特徴とする。さらに、請求項３に記載の第３の発明は、
上記第１の発明における前記平均値が前記二次転写ロー
ル４の一周に亘る前記転写電流／電圧検出回路６の検出
値の積分値を前記二次転写ロール４が前記一周に要する
時間で除した値であることを特徴とする。

【００２７】さらにまた、請求項４に記載の第４の発明
は、上記第１の発明における前記バックアップロール５
が、接地された導電性ロール５ａに半導電性もしくは絶
縁性の薄膜５ｂを被覆した多層構造、または絶縁性ロー
ル５ｄを接地された半導電性薄膜５ｅで被覆した多層構
造の何れかであることを特徴とする。そして、請求項５
に記載の第５の発明は、画像情報に応じて形成された潜
像をトナー現像して担持する潜像担持体１と、前記潜像
担持体１に担持されたトナー像Ｔを一次転写器３により
転写して担持する中間転写体２と、前記中間転写体２の
トナー像担持面に記録媒体１１を介して押接して前記中
間転写体２に担持されたトナー像Ｔを前記記録媒体１１
に二次転写する半導電性の二次転写ロール４と、前記二
次転写ロール４に対して前記中間転写体２のトナー担持
面の裏面から押接するバックアップロール５と、前記二
次転写のための静電界を形成するために前記転写ロール
４に供給される転写電流または転写電圧の少なくとも一
方の平均値を検出する転写電流／電圧検出回路６と、前
記転写電流／電圧検出回路６により検出された前記平均
値に応じて前記二次転写ロール４に印加する適性な転写
電圧を決定する転写電圧演算回路７と、前記転写電圧演
算回路７の決定に基づいて適性な転写電圧が前記二次転
写ロール４に印加されるように転写電源９を制御する転
写電源制御回路８と、前記転写電流／電圧検出手段６で
検出された平均値が予め設定された上限値と下限値の範
囲にあるか否かを判定すると共に前記範囲を越えるとの
判定に応じて画像形成を禁止または使用者に異常告知を
行うための信号を出力する判定手段１０とを具備し、非
画像形成時に前記二次転写ロール４から前記中間転写体
２さらに前記バックアップロール５を通して接地に流れ
る電流値から前記バックアップロール５の抵抗値を演算
し、演算した前記抵抗値に応じて決定された最適転写電
圧を前記二次転写ロール４に印加する制御方式としたこ
とを特徴とする。

【００２８】そしてまた、請求項６に記載の第６の発明
は、画像情報に応じて形成された潜像をトナー現像して
担持する潜像担持体１と、前記潜像担持体１に担持され
たトナー像Ｔを一次転写器３により転写して担持する中
間転写体２と、前記中間転写体２のトナー像担持面に記
録媒体１１を介して押接して前記中間転写体２に担持さ
れたトナー像Ｔを前記記録媒体１１に二次転写する半導
電性の二次転写ロール４と、前記二次転写ロール４に対
して前記中間転写体２のトナー担持面の裏面から押接す
るバックアップロール５と、前記二次転写ロール４が前
記中間転写体２から離間したときに当該二次転写ロール
４に接触する転写ロール接地部材２２と、前記二次転写
のための静電界を形成するために前記転写ロール４に供
給される転写電流または転写電圧の少なくとも一方の平
均値を検出する転写電流／電圧検出回路６と、前記転写
電流／電圧検出回路６により検出された前記平均値に応
じて前記二次転写ロール４に印加する適性な転写電圧を
決定する転写電圧演算回路７と、前記転写電圧演算回路
７の決定に基づいて適性な転写電圧が前記二次転写ロー
ル４に印加されるように転写電源９を制御する転写電源
制御回路８と、前記転写電流／電圧検出手段６で検出さ
れた平均値が予め設定された上限値と下限値の範囲にあ
るか否かを判定すると共に前記範囲を越えるとの判定に
応じて画像形成を禁止または使用者に異常告知を行うた
めの信号を出力する判定手段１０とを具備し、非画像形
成時に、前記二次転写ロール４から前記中間転写体２さ
らに前記バックアップロール５を通して接地に流れる電
流値と、前記二次転写ロール４から接地に流れる電流値
とから前記バックアップロール５と前記二次転写ロール
４の抵抗値を演算し、演算した前記抵抗値に応じて決定
された最適転写電圧を前記二次転写ロール４に印加する
制御方式としたことを特徴とする。

【００２９】なお、上記各発明において、中間転写体２
の抵抗値はバックアップロール４や二次転写ロール５の
抵抗値より十分小さく構成される。そして、バックアッ
プロール４に常時接触して当該バックアップロールの表
面を接地に接続するバックアップロール接地部材２３は
導電性ロールからなることを好適とし、二次転写ロール
５が中間転写体２から離間したときに接触して当該二次
転写ロールの表面を接地に接続する二次転写ロール接地
部材２２も導電性ロールから構成するのが好適である
が、上記バックアップロール接地部材２３と上記二次転
写ロール接地部材２２は共にそれぞれバックアップロー
ル４と二次転写ロール４を接地に接続機能を有するもの
であれば、、ブラシ状、ストリップ状、その他の形状の
導電部材で構成することもできる。

【００３０】

【実施の態様】上記第１の発明の構成において、潜像担
持体１は画像情報に応じて形成された潜像をトナー現像
して担持し、中間転写体２は前記潜像担持体１に担持さ
れたトナー像Ｔを一次転写器３により転写して担持す
る。二次転写ロール４は半導電性の材料からなり、前記
中間転写体２のトナー像担持面に記録媒体１１を介して
押接して前記中間転写体２に担持されたトナー像Ｔを前
記記録媒体１１に二次転写する。

【００３１】バックアップロール５は前記二次転写ロー
ル４に対して前記中間転写体２のトナー担持面の裏面か
ら押接すると共に二次転写ロール４の対向電極として機
能する。転写電流／電圧検出回路６は前記二次転写のた
めの静電界を形成するために前記転写ロール４に供給さ
れる転写電流または転写電圧の少なくとも一方の平均値
を検出し、転写電圧演算回路７は前記転写電流／電圧検
出回路６により検出された前記平均値に応じて前記二次
転写ロール４に印加する適性な転写電圧を決定する。

【００３２】転写電源制御回路８は前記転写電圧演算回
路７の決定に基づいて適性な転写電圧が前記二次転写ロ
ール４に印加されるように転写電源９を制御し、判定手
段１０は前記転写電流／電圧検出手段６で検出された平
均値が予め設定された上限値と下限値の範囲にあるか否
かを判定すると共に前記範囲を越えるとの判定に応じて
画像形成を禁止または使用者に異常告知を行うための信
号を出力する。

【００３３】また、上記第２の発明の構成において、前
記二次転写ロール４の少なくとも一周に亘る前記転写電
流／電圧検出回路６の検出値の上限値と下限値との中央
値を上記第１の発明における前記平均値とすることによ
り、許容される上限値と下限値に対して安定した検出値
が得られる。さらに、上記第３の発明の構成において、
前記二次転写ロール４の一周に亘る前記転写電流／電圧
検出回路６の検出値の積分値を前記二次転写ロール４が
前記一周に要する時間で除した値を上記第１の発明にお
ける前記平均値としたことで、許容される上限値と下限
値に対して安定した検出値が得られる。

【００３４】さらにまた、上記第４の発明の構成におい
て、上記第１の発明における前記バックアップロール５
が、接地された導電性ロール５ａに半導電性もしくは絶
縁性の薄膜５ｂを被覆した多層構造、または絶縁性ロー
ル５ｄを接地された半導電性薄膜５ｅで被覆した多層構
造の何れかとしたことで、前記中間転写体２の抵抗値よ
り十分に大きな抵抗値を持たせるこができる。

【００３５】そして、上記第５の発明の構成において、
潜像担持体１、中間転写体２、半導電性の二次転写ロー
ル４、バックアップロール５、転写電流／電圧検出回路
６、転写電圧演算回路７、転写電源制御回路８、および
判定手段１０は前記第１の発明と同様に機能し、非画像
形成時に前記二次転写ロール４から前記中間転写体２さ
らに前記バックアップロール５を通して接地に流れる電
流値から前記バックアップロール５の抵抗値を演算し、
演算した前記抵抗値に応じて決定された最適転写電圧を
前記二次転写ロール４に印加する方式としたことで、適
性な転写電圧の制御が可能となる。

【００３６】そしてまた、上記第６の発明の構成におい
て、潜像担持体１、中間転写体２、半導電性の二次転写
ロール４、バックアップロール５、転写電流／電圧検出
回路６、転写電圧演算回路７、転写電源制御回路８、お
よび判定手段１０は前記第１の発明と同様に機能すると
共に、転写ロール接地部材２２は前記二次転写ロール４
が前記中間転写体２から離間したときに当該二次転写ロ
ール４に接触して二次転写ロール５を接地に接続し、非
画像形成時に、前記二次転写ロール４から前記中間転写
体２さらに前記バックアップロール５を通して接地に流
れる電流値と、前記二次転写ロール４から接地に流れる
電流値とから前記バックアップロール５と前記二次転写
ロール４の抵抗値を演算し、演算した前記抵抗値に応じ
て決定された最適転写電圧を前記二次転写ロール４に印
加する方式としたことで、適性な転写電圧の制御が可能
となる。

【００３７】上記したように、中間転写体２の抵抗値は
バックアップロール４や二次転写ロール５の抵抗値より
十分小さく構成される。そして、バックアップロール４
はバックアップロール接地部材２３により常時接地に接
続されると共に、二次転写ロール４は画像形成時および
非画像形成時の電流検出時には中間転写体２に押接し、
さらに非画像形成時に中間転写体２から離間した時には
二次転写ロール接地部材２３に接触して接地に接続され
る。

【００３８】上記本発明の構成において、前記二次転写
ロール４の少なくとも一周に亘る前記転写電流／電圧検
出回路６の検出値の上限値と下限値との中央値を、ある
いは前記二次転写ロール４の一周に亘る前記転写電流／
電圧検出回路６の検出値の積分値を前記二次転写ロール
４が前記一周に要する時間で除した値を平均値とするこ
とで、許容される上限値と下限値に対して安定した検出
値が得られる。

【００３９】そして、上記本発明の構成により、通常時
には安定した高品質の画像形成を可能とし、バックアッ
プロールの抵抗値、あるいはバックアップロールと二次
転写ロールの抵抗値のむらが適性な範囲から逸脱した時
にはその旨を使用者に告知して異常発生を直ちに知らし
め、また画像形成プロセスを禁止することで低品質の画
像形成の実行による損失を最小限にすることができる。

【００４０】

【実施例】以下、本発明の実施例につき、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
第１実施例を説明する要部模式図であって、１は潜像担
持体、２は中間転写体、３は一次転写器、４は二次転写
ロール、５はバックアップロール、６は転写電流／電圧
検出回路、６ａは電流／電圧検知器、７は転写電圧演算
回路、７ａは基準テーブル、８は転写電圧制御回路、９
は転写電源、１０は異常判定回路、１１は記録媒体、Ａ
Ｌは異常告知器、ＣＰＵは画像形成制御回路である。な
お、９０は転写制御装置を示す。

【００４１】同図において、潜像担持体１は感光体ドラ
ムであり、一様に帯電された表面を画像情報で変調され
たレーザー光で走査され、当該画像情報に応じた静電潜
像が形成される。この静電潜像はトナーにより現像され
て上記画像情報のトナー像とされる。潜像担持体１に担
持されたトナー像は当該潜像担持体１の矢印方向の回転
で一次転写器３が設置された一次転写部位に到る。

【００４２】一次転写器３はコロトロンであり、潜像担
持体１に対向して搬送される中間転写体２の裏面に配置
される。中間転写体はベルト状であり、上記一次転写器
３は潜像担持体１に担持されたトナー像の極性と逆極性
の静電界を発生し、潜像担持体１に担持されたトナー像
Ｔを中間転写体２に転写する。トナー像Ｔが転写された
中間転写体２は矢印方向の搬送で二次転写ロール４が設
置された二次転写部位に到る。

【００４３】二次転写ロール４は半導電性の材料からな
り、上記中間転写体２のトナー像担持面に用紙あるいは
ＯＨＰ等の記録媒体１１を介して押接して前記中間転写
体２に担持されたトナー像Ｔを前記記録媒体１１に二次
転写する。上記二次転写ロール４と対向してバックアッ
プロール５が配置されている。このバックアップロール
５は上記二次転写ロール４に対して上記中間転写体２の
トナー担持面の裏面から押接すると共に二次転写ロール
４の対向電極として機能する。

【００４４】二次転写ロール４には転写電源９から転写
電圧が印加され、この転写電圧により上記中間転写体２
に担持されたトナー像Ｔの極性と逆極性の静電界を発生
してトナー像Ｔを記録媒体１１に転写する。転写電源９
から二次転写ロール４に印加される転写電圧は、当該転
写電源９を含む転写制御装置９０により制御される。

【００４５】転写制御装置９０は電流／電圧検知器６
ａ、転写電流／電圧検出回路６、転写電圧演算回路７、
７ａは基準テーブル、転写電圧制御回路８、転写電源９
および異常判定回路１０とから構成される。上記異常判
定回路１０は転写電圧が所定の範囲から逸脱したときに
画像形成制御回路ＣＰＵに対して画像形成の禁止を指示
すると共に、異常告知器ＡＬにより使用者に異常告知を
行うための信号を出力する。

【００４６】本実施例では、転写電圧が所定の範囲にあ
るか否かの判断を二次転写ロール４に流れる電流の検知
により行うものとして説明するが、電流に代えて電圧の
検知を用いた場合も同様である。上記構成において、転
写電源９から二次転写ロール４を通りバックアップロー
ル５を経て接地に至る転写電圧の印加路に接続された電
流／電圧検知器６ａは当該転写電源９から二次転写ロー
ル４を通ってバックアップロール５に流れる転写電流を
検知し、その検知値を転写電流／電圧検出回路６に与え
る。

【００４７】転写電流／電圧検出回路６は電流／電圧検
知器６ａから入力した検知電流の平均値を検出し、これ
を転写電圧演算回路７に与える。転写電圧演算回路７に
は、二次転写ロール４を通ってバックアップロール５に
流れる電流値すなわち二次転写ロール４とバックアップ
ロール５で形成される抵抗値に対する最適転写電圧の関
係を予め設定した基準テーブル７ａが備えられており、
転写電圧演算回路７は転写電流／電圧検出回路６により
検出された上記電流の平均値に対する適性な転写電圧値
を基準テーブル７ａのルックアップで演算し、これを転
写電源制御回路８に与える。

【００４８】転写電源制御回路８は転写電圧演算回路７
からの転写電圧値に基づいて転写電源９を制御し、前記
二次転写ロール４に適性な転写電圧を印加する。一方、
異常判定手段１０は前記転写電流／電圧検出手段６で検
出された電流の平均値が予め設定された上限値と下限値
の範囲にあるか否かを判定し、前記範囲を越えると判定
した場合には画像形成制御回路ＣＰＵに対して画像形成
の禁止を指示して画像形成プロセスを停止させると共
に、異常告知器ＡＬに信号を出力して使用者に異常告知
を行う。

【００４９】なお、このとき、異常告知器ＡＬによる異
常告知のみで画像形成を実行させるようにしてもよい
が、転写プロセスの無駄を無くすためには画像形成も停
止させるのが望ましい。図２は本発明による画像形成装
置の第１実施例の構成をフルカラーの画像形成に適用し
てさらに詳しく説明する模式図であって、１３は静電潜
像担持体の表面を一様に帯電させるための帯電器、１４
はカラー現像器、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄはそ
れぞれブラック（Ｂｋ），イエロー（Ｙ），マゼンタ
（Ｍ），サイアン（Ｃ）のトナーを有する各色の現像
器、１５は記録媒体を収納するトレイ、１６はフィード
ローラ、１７は送り出しローラ、１８はクリーナー、１
８ａはクリーニングブラシ、１８ｂはクリーニングブレ
ード、１９は中間転写体２から記録媒体１１を剥離する
ための剥離爪、２０は記録媒体１１を搬送するための搬
送ベルト、２１は定着器、２３はバックアップロール接
地部材である。なお、図１と同一符号は同一部分に対応
する。

【００５０】同図において、潜像担持体１は帯電器１３
によりその表面が一様に帯電される。この表面に対して
図示しないレーザー走査装置から第１色の画像情報で変
調されたレーザー光Ｌを照射して当該第１色の画像情報
に応じた静電潜像を形成する。第１色の静電潜像は潜像
担持体１の矢印方向の回転でカラー現像器１４に到り、
第１色の現像器１４ａで第１色のトナー現像がなされ
る。このとき、第２〜第４色の現像器１４ｂ〜１４ｄは
潜像担持体１から退避した位置にある。

【００５１】次に、現像された第１色のトナー像Ｔはコ
ロナ放電器を好適とする一次転写器３が設置された一次
転写部位に到り、この一次転写部位において潜像担持体
１と対向して搬送される中間転写体２に上記一次転写器
３で発生される静電界によって上記トナー像が中間転写
体２に転写される。第１色のトナー像Ｔを中間転写体２
に転写した潜像担持体１の表面は図示しないクリーニン
グ装置で残留トナーの除去が行われ、さらに図示しない
除電器により残留電荷の除電がなされて再び帯電器１３
で一様な帯電がなされる。

【００５２】一様な帯電がなされた潜像担持体１は第２
色の画像情報で変調されたレーザー光Ｌを照射して当該
第２色の画像情報に応じた静電潜像を形成する。第２色
の静電潜像は潜像担持体１の矢印方向の回転でカラー現
像器１４に到り、第２色の現像器１４ｂで第２色のトナ
ー現像がなされる。このとき、第１、第３、第４色の現
像器１４ａ，１４ｃ，１４ｄは潜像担持体１から退避し
た位置にある。

【００５３】一方、中間転写体２は矢印方向に搬送され
ており、第１色のトナー像を担持したまま当該第１色の
トナー像が再び一次転写部位に戻って来る。なお、全て
の色のトナー像が中間転写体２に転写されるまで、二次
転写ロール４、剥離爪１９、クリーナー１８は中間転写
体２から乖離した位置に退避している。そして、潜像担
持体１の表面に現像された第２色のトナー像Ｔは一次転
写器３が設置された一次転写部位に到り、この一次転写
部位において潜像担持体１と対向して搬送される中間転
写体２の上記第１色のトナー像に重ねて上記一次転写器
３で発生される静電界によって上記第２色のトナー像が
中間転写体２に転写される。

【００５４】以下、同様にして第３色、第４色のトナー
像が中間転写体２に転写されて中間転写体２上にはフル
カラーの未現像トナー像が形成される。このフルカラー
の未現像トナー像を担持した中間転写体２は二次転写ロ
ール４が設置された二次転写部位に搬送され、同時にト
レイ１５からフィードローラ１６、送り出しローラ１７
で所定のタイミングで給送された記録媒体１１が中間転
写体２と二次転写ロール４の間に挟持される。二次転写
ロール４はこの時点で中間転写体２に押接するように駆
動される。

【００５５】中間転写体２の裏面で上記二次転写ロール
４と対向する位置にバックアップロール５が配置されて
おり、中間転写体２上のトナー像と記録媒体１１とを二
次転写ロール４とバックアップロール５とで押圧しつつ
搬送すると共に転写電源９から二次転写ロール４とバッ
クアップロール５およびバックアップロール接地部材２
３を通して接地に到る転写電圧印加回路に転写電圧を印
加することにより、二次転写ロール４で発生された転写
電界が中間転写体２上のトナー像を記録媒体１１に転写
する。この転写電圧は前記図１で説明した転写制御装置
９０により適性に制御される。

【００５６】トナー像を転写した記録媒体１１は剥離爪
１９で中間転写体２から剥離され、搬送ベルト２０を介
して定着器２１に到り、加熱／加圧処理が施されてトナ
ー像が記録媒体に固定される。二次転写が終了した中間
転写体２はクリーナー１８のクリーニングブラシ１８ａ
とクリーニングブレード１８ｂで残留トナーの除去が行
われる。

【００５７】上記中間転写体２は、アクリル系、塩化ビ
ニル系、ポリエステル系、あるいはポリカーボネート系
の樹脂または各種ゴム材料にカーボンブラック等の帯電
防止剤を適当量含有させ、例えば厚さ０．１ｍｍに形成
されており、その体積抵抗率は１０⁶ 〜１０¹⁴に調整さ
れている。なお、二次転写ロール４は導電性ロールであ
り、バックアップロール５は半導電性ロールが用いられ
る。

【００５８】図３はバックアップロールの第１構成例を
説明する要部模式図であって、５ａは導電性ロール、５
ｂは半導電性の薄層フィルム、５ｃは導電性の芯材であ
り、芯材５ｃを有する導電性ロール５ａの表面を半導電
性の薄層フィルム５ｂで被覆し、導電性ロール５ａは芯
材５ｃを介して接地されている。上記導電性ロール５ａ
は導電性カーボンを分散させたゴムロールまたは金属ロ
ールが用いられ、金属ロールとした場合は特に芯材５ｃ
を用いる必要はない。

【００５９】また、薄層フィルム５ｂとしてはＰＶｄ
Ｆ、ポリエステル、ＰＦＡ、あるいはアクリル等の樹脂
にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量分散させて
抵抗値を調整したものが用いられ、その体積抵抗率は１
０⁸ Ω・ｃｍ以上とする。薄層フィルム５ｂは、その厚
さが薄い程導電性ロール５ａが二次転写ロール５に近接
するので、二次転写ロール５に印加する電圧が低くても
十分な転写電界を得ることができる。

【００６０】しかし、本例ではピンホール等の発生や製
造安定性の問題から、その厚さを１０μｍ〜１００μｍ
に設定した。また、薄層フィルム５ｂは誘電率が高く程
薄層化と同等の効果が発揮されるので、本例ではＰＶｄ
Ｆ（誘電率が８）を使用している。このように構成した
バックアップロールを用いた二次転写部位において、二
次転写ロール４を介してバックアップロール５に所定の
電圧を印加することにより、中間転写体２から記録媒体
１１にトナー像が転写されるが、記録媒体１１のサイズ
が小さいと二次転写ロール４が記録媒体１１からはみ出
して中間転写体２と接触する。しかし、バックアップロ
ール５は所定の体積抵抗率を有する薄層フィルム５ｂで
被覆されているため、二次転写ロール４とバックアップ
ロール５との間に過電流が流れることはない。したがっ
て、二次転写ロール４とバックアップロールとの間には
常に安定した転写電界が形成され、トナー像を中間転写
体２から記録媒体１１へ良好に転写することができると
共に、過電流による中間転写体２の損傷も未然に防止で
きる。

【００６１】また、本例のバックアップロールでは、バ
ックアップロール４と中間転写体２との接触位置から導
電性ロール５ａの接地位置までの体積抵抗が当該バック
アップロールの回転軸方向１ｃｍ当り１０⁷ 以上である
ことが望ましい。これは、次のような理由による。すな
わち、この種の装置では、人体が触れた場合の安全性
や、記録媒体つまり（所謂、紙つまり）による発火等の
事故防止を考慮し、電源の電流容量は数ｍＡ以下に制限
されており、二次転写ロールが中間転写体に直接接触し
て過電流が流れると電源の電流リミターが働いて電源電
圧が効果し、過電流の継続的な通電を防止するように構
成されている。

【００６２】また、このような構成は中間転写体に傷や
孔等が発生してその部分に電流が集中し、中間転写体を
大きく損傷させたり、発火させたりすることを防止する
ためにも有効である。したがって、小サイズの記録媒体
を用いた転写時や記録内体が無い場合に、過電流の大き
さを単位長さ当り１００μＡ以下とすれば電流リミター
が働いて電源電圧が急激に降下することがなく、転写不
良や中間転写体の損傷をｂｏｕｓｉすることができる。

【００６３】つまり、本実施例においては、転写電圧を
１０００Ｖとしてあるので、バックアップロールと中間
転写体との接触位置から導電性ロールの接地位置までの
体積抵抗を単位長さ（１ｃｍ）当り１０⁷ Ω以上に設定
するのが好ましい。図４はバックアップロールの第２構
成例を説明する要部模式図であって、５ｄは絶縁性ロー
ル、５ｅは半導電性の薄層フィルム、２３はバックアッ
プロール接地部材である。

【００６４】同図において、このバックアップロール５
は芯材５ｃを有する絶縁性ロール５ｄの表面を半導電性
の薄層フィルム５ｅで被覆してなり、上記薄層フィルム
５ｅは１０μｍ〜２００μｍの厚さに形成されている。
この薄層フィルム５ｅの体積抵抗率は１０⁴ Ω・ｃｍ以
上である。また、薄層フィルム５ｅには中間転写体２と
の当接位置から円周方向へ２０〜４０ｍｍの距離をおい
てロール状の導電体からなるバックアップロール接地部
材２３が接しており、この位置において薄層フィルム５
ｅが接地されている。

【００６５】上記の第１構成例では、導電性ロール５ａ
を被覆している薄層フィルム５ｂの厚さ方向に電流が流
れ、かつ低電圧で十分な転写電界を得るために当該薄層
フィルム５ｂは極めて薄く形成されているので、過電流
の発生を防止するためには薄層フィルム５ｂの体積抵抗
率を大きく設定する必要がある。半導電性材料の多くは
高電界中において体積抵抗率が大幅に低下する特性を有
しているので、上記第１構成例のバックアップロールで
は薄層フィルム５ｂの材料および二次転写ロール４に印
加する電圧を自由に選択することができなくなる。

【００６６】これに対し、図４に示した第２構成例のバ
ックアップロールでは、絶縁性ロール５ｄを被覆してい
る薄層フィルム５ｅの沿面方向に電流が流れるので、バ
ックアップロール接地部材２３と薄層フィルム５ｅとの
接触点が薄層フィルム５ｅと中間転写体２との接触点か
ら十分に離れていれば、薄層フィルム５ｅの体積抵抗率
をそれ程大きく設定する必要はない。

【００６７】このため、本構成例では第１構成例におけ
る上記問題点が懸念されることはなく、薄層フィルム５
ｅの材料および二次転写ロール４に印加する電圧を自由
に選択することができる。また、この第２構成例におい
ても、バックアップロール４と中間転写体２との接触位
置から薄層フィルム５ｅの接地位置までの体積抵抗が１
０⁷ 以上であることが好ましい。この理由は前期第１構
成例で説明したものと同様である。

【００６８】しかし、一般に、バックアップロールの抵
抗や二次転写ロールの抵抗は、製造時のばらつき、環境
変動、長期使用による劣化などにより変化するため、二
次転写ロールに印加された電圧が一定の時、バックアッ
プロールの抵抗と二次転写ロールの抵抗による電圧降下
量の変化により転写電界が変化し、安定な転写を行うこ
とができない。

【００６９】本実施例の二次転写ロールおよびバックア
ップロールを用いた画像形成装置においても、上記抵抗
値に２桁程度の変化が発生する。そのため、本実施例で
は、前記図１で説明した転写制御装置９０を用い、二次
転写ロール４とバックアップロール５を通して流れる電
流値を検出し、この検出電流値すなわち二次転写ロール
４とバックアップロール５の抵抗値に基づく最適転写電
圧を決定して常に最良の転写が行われるようにしてい
る。

【００７０】図５はバックアップロールの抵抗と二次転
写ロールの抵抗に対する最適転写電圧の関係の説明図で
あって、実線ａ_1,ａ₂ は二次転写ロールの体積抵抗ＶＲ
の対数値（ｌｏｇＶＲ）が５の場合、破線ｂ_1,ｂ₂ は二
次転写ロールの体積抵抗ＶＲの対数値（ｌｏｇＶＲ）が
８の場合を示し、ａ_1,ｂ₁ は上限値を、ａ₂ ，ｂ₂ は下
限値を示す。

【００７１】すなわち、上限値は転写電圧が高くなり過
ぎて中間転写体と記録媒体間でパッシェン放電を発生
し、トナーの帯電異常により画質欠陥や転写効率の低下
を引き起こす電圧値を示し、下限値はトナーの中間転写
体への付着力に打ち勝って記録媒体へ転写するに必要な
転写電界を発生できる電圧値を示す。この説明図から、
バックアップロールの抵抗と二次転写ロールの抵抗が高
くなる程、最適転写電圧が高くなることが分かる。

【００７２】図１のテーブル７ａには、上記図５に示し
たバックアップロールの抵抗と二次転写ロールの抵抗に
対する最適転写電圧の関係を転写電流／電圧検出回路７
で検出された電流値に対応させたデータを基準テーブル
として格納されており、このテーブルを参照して最適転
写電圧が演算される。図６は本発明による画像形成装置
の第２実施例を説明する要部模式図であって、２２は転
写ロール接地部材、図１と同一符号は同一部分に対応す
る。

【００７３】本実施例はバイアスロールすなわち二次転
写ロール４が中間転写体２から退避した位置で接触する
転写ロール接地部材２２を備えた点で第１実施例と構成
が異なり、その他はほぼ第１実施例と同様の構成であ
る。同図において、潜像担持体１、中間転写体２、半導
電性の二次転写ロール４、バックアップロール５、転写
電流／電圧検出回路６、転写電圧演算回路７、転写電源
制御回路８、および判定手段１０は前記第１実施例と同
様に機能する。

【００７４】転写ロール接地部材２２は前記二次転写ロ
ール４が前記中間転写体２から離間して４’の位置に退
避したときに当該二次転写ロール４に接触して二次転写
ロール５を接地に接続して前記二次転写ロール４から接
地に流れる電流値と第１実施例と同様に二次転写ロール
４が中間転写体２に押接して二次転写ロール４から前記
中間転写体２さらに前記バックアップロール５を通して
接地に流れる電流値とから前記バックアップロール５と
前記二次転写ロール４の抵抗値を演算し、演算した前記
抵抗値に応じて決定された最適転写電圧を前記二次転写
ロール４に印加する方式としたことで、適性な転写電圧
の制御が可能となる。

【００７５】すなわち、潜像担持体１に担持されたトナ
ー像は当該潜像担持体１の矢印方向の回転で一次転写器
３が設置された一次転写部位に到る。一次転写器３はコ
ロトロンであり、潜像担持体１に対向して搬送される中
間転写体２の裏面に配置される。中間転写体はベルト状
であり、上記一次転写器３は潜像担持体１に担持された
トナー像の極性と逆極性の静電界を発生し、潜像担持体
１に担持されたトナー像Ｔを中間転写体２に転写する。

【００７６】トナー像Ｔが転写された中間転写体２は矢
印方向の搬送で二次転写ロール４が設置された二次転写
部位に到る。二次転写ロール４は半導電性の材料からな
り、上記中間転写体２のトナー像担持面に用紙あるいは
ＯＨＰ等の記録媒体１１を介して押接して前記中間転写
体２に担持されたトナー像Ｔを前記記録媒体１１に二次
転写する。

【００７７】上記二次転写ロール４と対向してバックア
ップロール５が配置されている。このバックアップロー
ル５は上記二次転写ロール４に対して上記中間転写体２
のトナー担持面の裏面から押接すると共に二次転写ロー
ル４の対向電極として機能する。二次転写ロール４には
転写電源９から転写電圧が印加され、この転写電圧によ
り上記中間転写体２に担持されたトナー像Ｔの極性と逆
極性の静電界を発生してトナー像Ｔを記録媒体１１に転
写する。

【００７８】転写電源９から二次転写ロール４に印加さ
れる転写電圧は、当該転写電源９を含む転写制御装置９
０により制御される。転写制御装置９０は電流／電圧検
知器６ａ、転写電流／電圧検出回路６、転写電圧演算回
路７、７ａは基準テーブル、転写電圧制御回路８、転写
電源９および異常判定回路１０とから構成される。

【００７９】異常判定回路１０は転写電圧が所定の範囲
から逸脱したときに画像形成制御回路ＣＰＵに対して画
像形成の禁止を指示すると共に、異常告知器ＡＬにより
使用者に異常告知を行うための信号を出力する。本実施
例でも上記第１実施例と同様に、転写電圧が所定の範囲
にあるか否かの判断を二次転写ロール４に流れる電流の
検知（すなわち、バックアップロール５の抵抗値）によ
り行うものとして説明するが、電流に代えて電圧の検知
を用いた場合も同様である。

【００８０】上記構成において、二次転写ロール４が中
間転写体２に押接した状態において転写電源９から二次
転写ロール４を通りバックアップロール５を経て接地に
至る転写電圧の印加路に接続された電流／電圧検知器６
ａは当該転写電源９から二次転写ロール４を通ってバッ
クアップロール５に流れる第１の電流値を検知し、その
検知値を転写電流／電圧検出回路６に与える。

【００８１】同様に、二次転写ロール４が中間転写体２
から退避して転写ロール接地部材２２に接した状態で二
次転写ロールを通して流れる電流を電流検知器６ａが検
知し、これを転写電流／電圧検出回路６に与えて二次転
写ロール４に流れる第２の電流値を検出する。転写電流
／電圧検出回路６は電流／電圧検知器６ａから入力した
上記第１と第２の電流値の各平均値を検出し、両者の電
流値からバックアップロール５の抵抗値を産出して、こ
れを転写電圧演算回路７に与える。

【００８２】転写電圧演算回路７には、バックアップロ
ール５の電流値に応じたバックアップロール５の抵抗値
に対する最適転写電圧の関係を予め設定した基準テーブ
ル７ａが備えられており、転写電圧演算回路７は転写電
流／電圧検出回路６により検出された上記電流の平均値
に対応したバックアップロール５の抵抗値に対する適性
な転写電圧値を基準テーブル７ａのルックアップで演算
し、これを転写電源制御回路８に与える。

【００８３】転写電源制御回路８は転写電圧演算回路７
からの転写電圧値に基づいて転写電源９を制御し、前記
二次転写ロール４に適性な転写電圧を印加する。一方、
異常判定手段１０は前記転写電流／電圧検出手段６で検
出された電流の平均値が予め設定された上限値と下限値
の範囲にあるか否かを判定し、前記範囲を越えると判定
した場合には画像形成制御回路ＣＰＵに対して画像形成
の禁止を指示して画像形成プロセスを停止させると共
に、異常告知器ＡＬに信号を出力して使用者に異常告知
を行う。

【００８４】なお、このとき、異常告知器ＡＬによる異
常告知のみで画像形成を実行させるようにしてもよい
が、転写プロセスの無駄を無くすためには画像形成も停
止させるのが望ましい。図７は本発明による画像形成装
置の第２実施例の構成をフルカラーの画像形成に適用し
てさらに詳しく説明する模式図であって、２２は転写ロ
ール接地部材、図２と同一符号は同一部分に対応する。

【００８５】同図において、潜像担持体１は帯電器１３
によりその表面が一様に帯電される。この表面に対して
図示しないレーザー走査装置から第１色の画像情報で変
調されたレーザー光Ｌを照射して当該第１色の画像情報
に応じた静電潜像を形成する。第１色の静電潜像は潜像
担持体１の矢印方向の回転でカラー現像器１４に到り、
第１色の現像器１４ａで第１色のトナー現像がなされ
る。このとき、第２〜第４色の現像器１４ｂ〜１４ｄは
潜像担持体１から退避した位置にある。

【００８６】次に、現像された第１色のトナー像Ｔはコ
ロナ放電器を好適とする一次転写器３が設置された一次
転写部位に到り、この一次転写部位において潜像担持体
１と対向して搬送される中間転写体２に上記一次転写器
３で発生される静電界によって上記トナー像が中間転写
体２に転写される。第１色のトナー像Ｔを中間転写体２
に転写した潜像担持体１の表面は図示しないクリーニン
グ装置で残留トナーの除去が行われ、さらに図示しない
除電器により残留電荷の除電がなされて再び帯電器１３
で一様な帯電がなされる。

【００８７】一様な帯電がなされた潜像担持体１は第２
色の画像情報で変調されたレーザー光Ｌを照射して当該
第２色の画像情報に応じた静電潜像を形成する。第２色
の静電潜像は潜像担持体１の矢印方向の回転でカラー現
像器１４に到り、第２色の現像器１４ｂで第２色のトナ
ー現像がなされる。このとき、第１、第３、第４色の現
像器１４ａ，１４ｃ，１４ｄは潜像担持体１から退避し
た位置にある。

【００８８】一方、中間転写体２は矢印方向に搬送され
ており、第１色のトナー像を担持したまま当該第１色の
トナー像が再び一次転写部位に戻って来る。なお、全て
の色のトナー像が中間転写体２に転写されるまで、二次
転写ロール４、剥離爪１９、クリーナー１８は中間転写
体２から乖離した位置に退避している。そして、潜像担
持体１の表面に現像された第２色のトナー像Ｔは一次転
写器３が設置された一次転写部位に到り、この一次転写
部位において潜像担持体１と対向して搬送される中間転
写体２の上記第１色のトナー像に重ねて上記一次転写器
３で発生される静電界によって上記第２色のトナー像が
中間転写体２に転写される。

【００８９】以下、同様にして第３色、第４色のトナー
像が中間転写体２に転写されて中間転写体２上にはフル
カラーの未現像トナー像が形成される。このフルカラー
の未現像トナー像を担持した中間転写体２は二次転写ロ
ール４が設置された二次転写部位に搬送され、同時にト
レイ１５からフィードローラ１６、送り出しローラ１７
で所定のタイミングで給送された記録媒体１１が中間転
写体２と二次転写ロール４の間に挟持される。二次転写
ロール４はこの時点で中間転写体２に押接するように駆
動される。

【００９０】二次転写ロール４は中間転写体ベルト２か
ら退避した状態では転写ロール接地部材２２に接してお
り、この状態で二次転写ロール４に流れる電流を検出す
るようになっている。そして、中間転写体２の裏面には
上記二次転写ロール４と対向する位置にバックアップロ
ール５が配置されて、転写プロセスの実行中は中間転写
体２上のトナー像と記録媒体１１とを二次転写ロール４
とバックアップロール５とで押圧しつつ搬送すると共に
転写電源９から二次転写ロール４とバックアップロール
５およびバックアップロール接地部材２３を通して接地
に到る転写電圧印加回路に転写電圧を印加することによ
り、二次転写ロール４で発生された転写電界が中間転写
体２上のトナー像を記録媒体１１に転写する。この転写
電圧は前記図１で説明した転写制御装置９０により適性
に制御される。

【００９１】本実施例では、二次転写ロール４を接地し
たときに当該二次転写ロール４に流れる電流と二次転写
ロール４を中間転写体ベルト２に押接したときに二次転
写ロール４と中間転写体ベルト２およびバックアップロ
ール５を通して流れる電流とからバックアップロール５
の抵抗を測定し、その抵抗値に対応した最適転写電圧を
転写電源９から二次転写ロール４に印加する。

【００９２】すなわち、転写制御装置９０は図６で説明
した構成により、バックアップロール５の抵抗値に対応
した適正な転写電圧の印加を行うと共に、前記図５に示
した上限および下限値を越える場合には転写プロセスを
停止し、利用者にその旨を告知する。トナー像を転写し
た記録媒体１１は剥離爪１９で中間転写体２から剥離さ
れ、搬送ベルト２０を介して定着器２１に到り、加熱／
加圧処理が施されてトナー像が記録媒体に固定される。

【００９３】二次転写が終了した中間転写体２はクリー
ナー１８のクリーニングブラシ１８ａとクリーニングブ
レード１８ｂで残留トナーの除去が行われる。図８と図
９は本実施例におけるバックアップロールの抵抗測定方
法をさらに詳しく説明する模式図であ。図８は二次転写
ロール４を矢印Ａ方向に駆動して中間転写体２に当接さ
せた状態で転写電源９から二次転写ロール４、中間転写
体２、バックアップロール５、バックアップロール接地
部材２３を通って接地に流れる電流ｉ₁ を電流／電圧検
知器６ａで検知する状態を示す。

【００９４】また、図９は二次転写ロール４を矢印Ｂ方
向に駆動して中間転写体２から退避させた状態で転写電
源９から二次転写ロール４、転写ロール接地部材２２を
通って接地に流れる電流ｉ₂ を電流／電圧検知器６ａで
検知する状態を示す。このようにして検知した２つの電
流ｉ₁ ，ｉ₂ を図６で説明したように転写電流／電圧検
出回路６に与え、両者の電流値に基づいて二次転写ロー
ル４とバックアップロール５の抵抗値を算出し、算出し
た各抵抗値を転写電圧演算回路７に与えることによっ
て、適正な転写電圧を導き出すものである。

【００９５】図１０は二次転写ロールを中間転写体に押
接したときに流れる電流すなわちバックアップロールの
表面抵抗（ｌｏｇＳＲ）に対する当該流入電流（ｌｏｇ
Ａ，μＡ）の説明図である。また、図１１は二次転写ロ
ールを中間転写体から退避させたときに流れる電流すな
わち二次転写ロールの体積抵抗（ｌｏｇＶＲ）に対する
流入電流（ｌｏｇＡ，μＡ）の説明図である。

【００９６】本実施例では、バックアップロール５の表
面抵抗率を１０⁸ Ω／□、中間転写体２の体積抵抗率を
１０⁹ Ω／□、二次転写ロール４の体積抵抗率を１０⁸
Ω・ｃｍとした。そのため、二次転写ロール４→中間転
写体２→バックアップロール５の抵抗値（回転方向１ｃ
ｍ当たり）は、二次転写ロール４の抵抗層厚さを５ｍ
ｍ、二次転写ロール４と中間転写体２の当接幅を３ｍ
ｍ、中間転写体２の厚さを０．１ｍｍ、二次転写ロール
４と中間転写体２の当接位置からバックアップロール５
の円周方向へバックアップロール接地部材２３までの距
離を４０ｍｍとすると、１．７×１０⁸ Ω〜３×１０⁷
Ω〜４×１０⁸ Ωとなり、中間転写体２の抵抗はバック
アップロール５の抵抗より十分低くなるので、二次転写
ロール４から中間転写体２を通ってバックアップロール
５に流れる電流ｉ₁ は中間転写体２の抵抗の影響を受け
ることなく、二次転写ロールとバックアップロールの抵
抗によって決定される。

【００９７】なお、ここで、中間転写体２の体積抵抗率
は、三菱油化製の高抵抗抵抗計「ハイレスタＩＰ」に同
社製のＨＲプローブ（内側電極直径１６ｍｍ、リング電
極内径３０ｍｍ）を接続し、中間転写体２の表裏に５０
０Ｖの電圧を印加して１分後の値を測定したものであ
る。また、二次転写ロール４の体積抵抗率は、１インチ
（２．５４ｃｍ）幅の銅テープを二次転写ロールの円周
方向に巻き付け、当該ロールの芯金と銅テープ間に５０
Ｖを印加して１分後の電流値Ｉを読み取り、下記の計算
式を用いて計算した。

【００９８】 ρＶ＝２πｗＶ／Ｉ・ｌｎ（ｒ２／ｒ１） ここで、ｒ１：芯金の径（ｍｍ） ｒ２：ロール外径（ｍｍ） ｗ ：銅テープ幅（２．５４ｍｍ） そして、バックアップロールの表面抵抗率は、長さが当
該バックアップロール５より長く、直径が１５ｍｍの２
本の金属ロールをバックアップロールの円周方向に１０
ｍｍ離して接触させ、２本の金属ロール間に電圧１００
０Ｖを印加して１分後の電流値Ｉを読み取り、以下の式
を用いて計算した。

【００９９】ρＳ＝ＬＶ／ＧＩ ここで、Ｌ：バックアップロールの長さ（ｃｍ） Ｇ：２本の金属ロール間の距離（ｃｍ） 図１２と図１３は二次転写ロールの回転に伴う検出電流
値の説明図であって、横軸に二次転写ロールの回転時間
を、縦軸に検出された電流値を取って示す。

【０１００】一般にバックアップロールは周方向に抵抗
ムラを有しており、その回転に伴う検出電流値に変動が
ある。バックアップロールの抵抗値に応じた最適転写電
圧は前記図５に示したように一義的に決まってくるの
で、本来なら上記抵抗ムラに応じた転写電圧を印加すれ
ばよいが、転写プロセス動作中は転写材（記録媒体）に
よる変動の影響が大きく、実際上は困難である。

【０１０１】そのため、本発明では検出電流値の平均値
を使用するものであるが、この平均値の求め方として、
図１２に示したように、バックアップロールの１周以上
の回転にわたって検出した電流値の上限と下限の中央値
を算出する方法や、バックアップロールの一周の抵抗値
の積分値をバックアップロールの一周に要する時間で除
したものとする方法等が採用できる。

【０１０２】また、図１３に示したように、トナー汚れ
等で局所的な抵抗ムラが発生した場合はバックアップロ
ールの一周以上の回転にわたる検出電流の上限が上限１
から上限２まで高くなり、したがって平均値は図１２に
おける平均値に相当する平均値１から平均値２に上昇す
る。この平均値２が上限１から一定以上外れるような場
合は画像形成プロセスを禁止し、必要に応じて使用者に
対してその旨告知することで、記録媒体の損失を抑える
ことができる。

【０１０３】ここでは、バックアップロールの抵抗ムラ
についての説明を行ったが、二次転写ロールすなわちバ
イアスロールの抵抗ムラも考慮して上記と同様の考え方
で二次転写ロールのみを一周以上回転させてその抵抗ム
ラを算出し、その平均値を用いて転写電圧を決定するこ
とにより、安定的に高品質の画像形成を行うことができ
る。

【０１０４】図１４は二次転写ロールの平均電流値に対
する検出電流値の上限と下限の説明図であって、二次転
写ロールの電流値を検出し、検出電流に応じた最適転写
電圧を印加すると共に、その上限あるいは下限を越えた
ときには、上記バックアップロールの場合と同様に画像
形成プロセスを禁止し、必要に応じて使用者に対してそ
の旨告知することで、記録媒体の損失を抑えることがで
きる。

【０１０５】図１５は本発明による画像形成装置の動作
例を説明するフローチャートであって、前記第１および
第２実施例に共通である。同図において、画像形成開始
ボタンがオンされると（Ｓ−１）、バックアップロー
ル、および／または二次転写ロールに流れる電流値を検
出し（Ｓ−２）、検出された電流値が上限と下限の範囲
内に有るか否かを判断し（Ｓ−３）、当該範囲内にあれ
ば画像形成プロセスを開始する（Ｓ−４）。

【０１０６】静電潜像の形成、トナー現像、一次転写を
経て転写サイクルに入ると（Ｓ−５）、上記で検出した
電流値に基づいて決定された適正転写電圧を印加して
（Ｓ−６）転写を実行する。転写の終了により（Ｓ−
７）転写電圧をオフとして（Ｓ−８）、画像形成プロセ
スを終了する（Ｓ−９）。

【０１０７】画像形成プロセスが続く場合は、Ｓ−５に
戻って上記と同様の転写を実行する。また、このとき、
Ｓ−２まで戻り、再度電流測定を行って新たな最適電圧
の決定を行うようにしてもよい。そして、Ｓ−３におい
て、検出した電流値が上限あるいは下限を越えている場
合には、画像形成制御回路ＣＰＵに画像形成プロセス禁
止を指令し、また必要に応じて使用者にその旨を告知す
る。この告知手段としては、ユーザインターフェース画
面に文字表示を行う方法、あるいはこれに加えて音声等
で警告を発するようにすることができる。

【０１０８】このよに、上記本発明の各実施例によれ
ば、二次転写ロールすなわちバイアスロールに対して常
に最適な転写電圧を印加することができ、高品質の画像
を得ることが可能となる。

【０１０９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
二次転写ロールが中間転写体に直接接触しても当該二次
転写ロールからバックアップロールへ過大な電流が流れ
ることがなく、各種サイズの記録媒体に対して安定した
最適転写電圧を形成でき、転写不良を防止して高画質の
画像形成を行うことができる。

【０１１０】また、バックアップロールの抵抗と二次転
写ロールの抵抗を精度よく求めることで当該バックアッ
プロールと二次転写ロールの各抵抗に応じた最適な転写
電圧を決定することができ、製造時におけるバックアッ
プロールや二次転写ロールの抵抗のバラツキ、環境変
動、長期使用による劣化等による抵抗の変化があって
も、常に高品質の画像を安定して形成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による画像形成装置の第１実施例を説
明する要部模式図である。

【図２】 本発明による画像形成装置の第１実施例の構
成をフルカラーの画像形成に適用してさらに詳しく説明
する模式図である。

【図３】 バックアップロールの第１構成例を説明する
要部模式図である。

【図４】 バックアップロールの第２構成例を説明する
要部模式図である。

【図５】 バックアップロールの抵抗と二次転写ロール
の抵抗に対する最適転写電圧の関係の説明図である。

【図６】 本発明による画像形成装置の第２実施例を説
明する要部模式図である。

【図７】 本発明による画像形成装置の第２実施例の構
成をフルカラーの画像形成に適用してさらに詳しく説明
する模式図である。

【図８】 本発明による画像形成装置の第２実施例にお
けるバックアップロールの抵抗測定方法をさらに詳しく
説明する模式図であ。

【図９】 本発明による画像形成装置の第２実施例にお
けるバックアップロールの抵抗測定方法をさらに詳しく
説明する模式図であ。

【図１０】 二次転写ロールを中間転写体に押接したと
きに流れる電流すなわちバックアップロールの表面抵抗
（ｌｏｇＳＲ）に対する当該流入電流（ｌｏｇＡ，μ
Ａ）の説明図である。

【図１１】 二次転写ロールを中間転写体から退避させ
たときに流れる電流すなわち二次転写ロールの体積抵抗
（ｌｏｇＶＲ）に対する流入電流（ｌｏｇＡ，μＡ）の
説明図である。

【図１２】 二次転写ロールの回転に伴う検出電流値の
説明図である。

【図１３】 二次転写ロールの回転に伴う検出電流値の
説明図である。

【図１４】 二次転写ロールの平均電流値に対する検出
電流値の上限と下限の説明図である。

【図１５】 本発明による画像形成装置の動作例を説明
するフローチャートである。

【図１６】 中間転写体を用いた画像形成装置の一例と
しての電子複写機の概略構造を説明する模式図である。

【図１７】 中間転写体を用いた画像形成装置の要部構
成を説明する模式図である。

【符号の説明】

１・・・・潜像担持体、２・・・・中間転写体、３・・
・・一次転写器、４・・・・二次転写ロール、５・・・
・バックアップロール、６・・・・転写電流／電圧検出
回路、６ａ・・・・電流／電圧検知器、７・・・・転写
電圧演算回路、７ａ・・・・基準テーブル、８・・・・
転写電圧制御回路、９・・・・転写電源、１０・・・・
異常判定回路、１１・・・・記録媒体、ＡＬ・・・・異
常告知器、ＣＰＵ・・・・画像形成制御回路、９０・・
・・転写制御装置。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像情報に応じて形成された潜像をトナ
   ー現像して担持する潜像担持体と、前記潜像担持体に担
   持されたトナー像を一次転写器により転写して担持する
   中間転写体と、前記中間転写体のトナー像担持面に記録
   媒体を介して押接して前記中間転写体に担持されたトナ
   ー像を前記記録媒体に二次転写する半導電性の二次転写
   ロールと、前記二次転写ロールに対して前記中間転写体
   のトナー担持面の裏面から押接するバックアップロール
   と、前記二次転写のための静電界を形成するために前記
   転写ロールに供給される転写電流または転写電圧の少な
   くとも一方の平均値を検出する転写電流／電圧検出回路
   と、前記転写電流／電圧検出回路により検出された前記
   平均値に応じて前記二次転写ロールに印加する適性な転
   写電圧を決定する転写電圧演算回路と、前記転写電圧演
   算回路の決定に基づいて適性な転写電圧が前記二次転写
   ロールに印加されるように転写電源を制御する転写電源
   制御回路と、前記転写電流／電圧検出手段で検出された
   平均値が予め設定された上限値と下限値の範囲にあるか
   否かを判定すると共に前記範囲を越えるとの判定に応じ
   て画像形成を禁止または使用者に異常告知を行うための
   信号を出力する判定手段とを具備したことを特徴とする
   画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記平均値が前記二
   次転写ロール４の少なくとも一周に亘る前記転写電流／
   電圧検出回路の検出値の上限値と下限値との中央値であ
   ることを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記平均値が前記二
   次転写ロールの一周に亘る前記転写電流／電圧検出回路
   の検出値の積分値を前記二次転写ロールが前記一周に要
   する時間で除した値であることを特徴とする画像形成装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１において、前記バックアップロ
   ールは、接地された導電性ロールに半導電性もしくは絶
   縁性の薄膜を被覆した多層構造、または絶縁性ロールを
   接地された半導電性薄膜で被覆した多層構造の何れかで
   あることを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 画像情報に応じて形成された潜像をトナ
   ー現像して担持する潜像担持体と、前記潜像担持体に担
   持されたトナー像を一次転写器により転写して担持する
   中間転写体と、前記中間転写体のトナー像担持面に記録
   媒体を介して押接して前記中間転写体に担持されたトナ
   ー像を前記記録媒体に二次転写する半導電性の二次転写
   ロールと、前記二次転写ロールに対して前記中間転写体
   のトナー担持面の裏面から押接するバックアップロール
   と、前記二次転写のための静電界を形成するために前記
   転写ロールに供給される転写電流または転写電圧の少な
   くとも一方の平均値を検出する転写電流／電圧検出回路
   と、前記転写電流／電圧検出回路により検出された前記
   平均値に応じて前記二次転写ロールに印加する適性な転
   写電圧を決定する転写電圧演算回路と、前記転写電圧演
   算回路の決定に基づいて適性な転写電圧が前記二次転写
   ロールに印加されるように転写電源を制御する転写電源
   制御回路と、前記転写電流／電圧検出手段で検出された
   平均値が予め設定された上限値と下限値の範囲にあるか
   否かを判定すると共に前記範囲を越えるとの判定に応じ
   て画像形成を禁止または使用者に異常告知を行うための
   信号を出力する判定手段とを具備し、 非画像形成時に前記二次転写ロールから前記中間転写体
   さらに前記バックアップロールを通して接地に流れる電
   流値から前記バックアップロールの抵抗値を演算し、演
   算した前記抵抗値に応じて決定された最適転写電圧を前
   記二次転写ロールに印加することを特徴とする画像形成
   装置の転写制御方式。
6. 【請求項６】 画像情報に応じて形成された潜像をトナ
   ー現像して担持する潜像担持体と、前記潜像担持体に担
   持されたトナー像を一次転写器により転写して担持する
   中間転写体と、前記中間転写体のトナー像担持面に記録
   媒体を介して押接して前記中間転写体に担持されたトナ
   ー像を前記記録媒体に二次転写する半導電性の二次転写
   ロールと、前記二次転写ロールに対して前記中間転写体
   のトナー担持面の裏面から押接するバックアップロール
   と、前記二次転写ロールが前記中間転写体から離間した
   ときに当該二次転写ロールに接触する転写ロール接地部
   材と、前記二次転写のための静電界を形成するために前
   記転写ロールに供給される転写電流または転写電圧の少
   なくとも一方の平均値を検出する転写電流／電圧検出回
   路と、前記転写電流／電圧検出回路により検出された前
   記平均値に応じて前記二次転写ロールに印加する適性な
   転写電圧を決定する転写電圧演算回路と、前記転写電圧
   演算回路の決定に基づいて適性な転写電圧が前記二次転
   写ロールに印加されるように転写電源を制御する転写電
   源制御回路と、前記転写電流／電圧検出手段で検出され
   た平均値が予め設定された上限値と下限値の範囲にある
   か否かを判定すると共に前記範囲を越えるとの判定に応
   じて画像形成を禁止または使用者に異常告知を行うため
   の信号を出力する判定手段とを具備し、 非画像形成時に、前記二次転写ロールから前記中間転写
   体さらに前記バックアップロールを通して接地に流れる
   電流値と、前記二次転写ロールから接地に流れる電流値
   とから前記バックアップロールと前記二次転写ロールの
   抵抗値を演算し、演算した前記抵抗値に応じて決定され
   た最適転写電圧を前記二次転写ロールに印加することを
   特徴とする画像形成装置の転写制御方式。