JP2007171425A

JP2007171425A - 画像形成装置

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Publication number: JP2007171425A
Application number: JP2005367285A
Authority: JP
Inventors: Yasunari Obara; 泰成小原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2007-07-05

Abstract

【課題】転写工程時に同時に転写材に対する電荷付与又は電荷除去を行う導電部材に対して複数レベルのバイアスが印加可能である場合に、印加されるバイアスのレベルによらずに適正な転写性能が得られる画像形成装置を提供する。
【解決手段】転写バイアス出力手段５０が転写材Ｐに対する転写のためのバイアスを出力している時に同時に、その転写材Ｐに対する電荷付与又は電荷除去のためのバイアスを導電部材８ａに対して出力する導電部材バイアス出力手段８０を有する画像形成装置１００において、導電部材バイアス出力手段８０は、上記電荷付与又は電荷除去のために互いに値の異なる第１及び第２のバイアスを出力可能であり、導電部材バイアス出力手段８０が第１のバイアスを出力している時と第２のバイアスを出力している時とで、転写バイアス出力手段５０が出力する転写のためのバイアスの設定値が異なる構成とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真方式或いは静電記録方式を用いて像担持体上に形成されたトナー像を静電的に転写材に転写して記録画像を得る、レーザービームプリンター、ファックス、複写機等の画像形成装置に関するものである。

従来、例えば電子写真方式を用いたレーザービームプリンター、ファックス、複写機等の画像形成装置が広く用いられている。斯かる画像形成装置は、次のような基本構成を有する。

先ず、像担持体としての一般的にドラム型とされる電子写真感光体（感光体）上を一様に帯電させる。次いで、感光体の表面を画像情報に応じた光で露光して、感光体上に静電像（潜像）を形成する。そして、帯電したトナーを付着させることで、感光体上の静電像を現像する。その後、転写材（例えば記録用紙）を転写ローラ等の転写部材により感光体上へ密着させ、転写材の背面より、転写前のトナーの極性と逆極性のバイアスを転写部材に印加して、転写材へ感光体上のトナーを転写させる。次いで、転写材を感光体より分離させて、定着装置へと送る。そして、定着装置によって、未定着のトナー像を通常熱・圧力等により転写材に定着させる。

転写材の背面から転写部材を介して転写バイアスを印加して、感光体から転写材へトナー像を静電気的に転写させる過程では、転写材と感光体との間に静電気的な吸着が生じ、転写材は感光体の表面に密着する。そのため、感光体の表面から転写材を分離させる分離手段が必要となる。

従来、このような分離手段としては、機械的な方法として、分離爪、分離ベルト等が用いられてきた。しかしながら、これらの手段は、画像の一部を欠くことになったり、感光体へ傷をつけたりする虞があるなどの欠点があった。

又、別の分離手段として、空気流を吹きつける方法、転写材を吸引する方法等があるが、装置構成が大掛かりとなり、又機内にてトナーの飛散を生じさせるなどの欠点があった。

その他の分離手段としては、転写材の搬送方向において転写部材の下流側に、転写部材に印加されるバイアスと逆極性のバイアスが印加される除電手段を設けて、転写材の背面から転写材を除電して、転写材を感光体の表面から静電気的に分離する手段がある。

この方法は、感光体の表面と転写材との静電気的な吸引力を中和させ、吸着力をなくし、転写材の自重とコシを利用して自然に分離させるもので、満足できる分離性能を得ることが可能である。

図９は、転写材の搬送方向において転写ローラの下流側に除電針を配置した装置の一例を示す。同図には、感光体１、感光体１に当接された転写ローラ５、除電針８ａ及び除電針カバー８ｂを備えた除電器８、転写前ガイド７７ａ、７７ｂ、転写後搬送ガイド７８などが示されている。転写材Ｐは、転写前ガイド７７ａ、７７ｂで侵入方向を規制されながら、感光体１と転写ローラ５で形成されるニップ部Ｎへ搬送された後、除電器８と搬送ガイド７８を通過して定着装置（図示せず）へと搬送されていく。転写ローラ５には転写バイアス電源５０が電気的に接続されており、転写ローラ５へ所望のバイアス（転写バイアス）を供給する。又、除電針８ａには、転写バイアス電源５０とは別に除電バイアス電源８０が電気的に接続されており、所望のバイアス（除電バイアス）が供給されるようになっている。

次に、図１０をも参照して、転写バイアス及び除電バイアスの制御の一例として、両面プリントを行う場合の両バイアスの制御について説明する。

図１０において上部には転写材の位置を示す。中間部には転写ローラ５に印加されたバイアス（電圧）の大きさを示す。又、最下部には除電針に印加されたバイアス（電圧）の大きさを示す。又、図１０の横軸は時間経過を示し、左から右に向けて時間が経過する。

待機状態にある画像形成装置は、ホストコンピュータ等の外部装置から画像を形成すべき旨のコマンド等を受信し、待機状態から画像形成可能な準備状態（初期回転）へ移行する。この準備状態において感光体１の駆動及び帯電が行われる。そして、転写工程時に一般には定電圧制御にて転写ローラ５に適正な転写バイアスを印加するために、初期回転時に、転写ローラ５から感光体１へ流れる電流値が所定の一定電流値となるように、転写ローラ５に印加されるバイアスの電圧値が制御される。

転写ローラ５に流れる電流値が所定の一定電流値となったときに転写ローラ５に印加されているバイアスの電圧値が初期制御値Ｖｔ０として設定される。この初期制御値Ｖｔ０に基づいて、トナー像を転写材Ｐの１面目に転写する際に定電圧制御にて転写ローラ５に印加するバイアスの制御値である転写バイアス値Ｖｔが決定される。

転写材Ｐの先端が転写位置Ｎに到達するまでは、転写ローラ５に印加されるバイアスは上記初期制御値Ｖｔ０で定電圧制御される。そして、転写材Ｐが転写位置Ｎに来るタイミングとほぼ同期して、転写ローラ５に印加されるバイアスの制御値は上記初期制御値Ｖｔ０から転写バイアス値Ｖｔへ変更される。

転写材Ｐが転写位置Ｎを通過している間、即ち、トナー像の転写中は、転写ローラ５に印加されるバイアスは転写バイアス値Ｖｔで定電圧制御される。そして、転写材Ｐの後端が転写位置Ｎを通過した後は、次のプリントがある場合には、転写ローラ５に印加されるバイアスが上記初期制御値Ｖｔ０にて定電圧制御された状態で待機する（紙間）。

転写材Ｐが反転して、２面目を感光体１側に向けた転写材Ｐが転写位置Ｎに搬送されて来ると、転写ローラ５に印加されるバイアスの制御値は、再び上記初期制御値Ｖｔ０から転写バイアス値Ｖｔへと変更される。

尚、初期制御値Ｖｔ０は、一般的には、＋３００Ｖ〜＋４．５ｋＶ、転写バイアス値Ｖｔは＋５００Ｖ〜＋６．０ｋＶ程度である。

一方、除電針８ａには、転写バイアスとは逆極性のバイアスが、一般に、定電圧制御にて印加される。例えば、初期回転とほぼ同時に第１の除電バイアスＬｏｗが印加されて、転写材Ｐが除電位置Ｒに到達したときに転写材Ｐの裏面の除電を行う。これにより、転写材Ｐと搬送部材（転写後搬送ガイド）７８との放電による「飛び散り」や、搬送不良を防止することができる。

そして、定着装置（図示せず）を通過した後の転写材Ｐは、転写材Ｐの種類にもよるが、カール量が大きくなり、感光体１へ巻き付きぎみに搬送され易くなる。そのため、２面目に画像を形成するために転写位置Ｎに搬送される記録材Ｐの先端に対してのみ、上記第１の除電バイアスＬｏｗよりも絶対値の大きい第２の除電バイアスＨｉｇｈが印加されることがある。これにより、転写材Ｐと感光体１との吸着力を弱める。除電針８ａに印加するバイアスの大きさは、一般的には、第１の除電バイアスＬｏｗが０〜−１ｋＶ、第２の除電バイアスＨｉｇｈが−１ｋＶ〜−３ｋＶ程度である。
特開平１０−３４０００９号公報

上述のように、転写材Ｐの感光体１からの分離用に、例えば除電針８ａにバイアスを印加することは、幅広の紙サイズや、比較的コシの弱い薄紙など、様々な紙種に対応するためには有効な手段である。

又、近年、画像形成装置の小型化の流れを受けて、これら高圧電源を実装する高圧回路基板の大きさも縮小化する傾向にある。それに伴って、転写高圧電源自体も小型化したものが採用されるようになってきている。従って、近年では、装置の小型化を達成しつつ、上述のような転写材の分離効果を達成することができるようになってきている。

小型の転写高圧電源は、比較的大きな限流抵抗を用いることで、大きな電圧出力を得る構成になっている。これは小型の転写高圧電源は、所定の電圧出力を得るために必要な制御電流を大型の転写高圧電源に比べ小さくできるので、高圧電源内の漏電対策が簡略化できるためである。

ところが、転写高圧電源として比較的大きな限流抵抗を用いた高圧電源の場合、転写材Ｐの感光体１からの分離用に転写用とは別の高圧電源を設けると、次のような問題が発生し易くなる。即ち、分離用の高圧電源と転写用の高圧電源とは、典型的には、出力するバイアスの極性が逆極性であるため、転写材Ｐを介してこれらの高圧電源間で干渉（電圧降下）が生じ易い。その結果、転写材Ｐへ感光体１上のトナーを転写させるために必要な電流が不足し、転写不良が生じ易くなる。

例えば、図１０に示す両面画像形成の場合を例にすると、除電バイアス電源８０が複数レベルのバイアスを除電針８ａに印加するようになっており、２面目の記録材Ｐの先端に対して電圧の絶対値が比較的大きな第２の除電バイアスＨｉｇｈが印加される。このような場合に、除電針８ａに第２の除電バイアスＨｉｇｈが印加されるときに、転写バイアスの電圧降下が発生することがある。

尚、上述では、転写位置より下流側に配置される除電針８ａに複数レベルのバイアスが印加される場合の転写バイアスへの影響を例にして従来の問題について説明した。しかし、同様の問題は、転写材にトナーを転写するためのバイアスが転写手段に印加されている時に同時に、転写材に電荷を付与するか又は転写材から電荷を除去する導電部材にバイアスが印加されるようになっている場合には発生し得る。即ち、その導電部材に複数レベルのバイアスが印加可能である場合に、いずれかのレベルのバイアスが導電部材に印加されている時に転写バイアスに対する干渉が生じ易くなる。

ここで、上述のような転写バイアスに対する干渉の影響を回避する方法として、次のような方法が考えられる。即ち、除電バイアス電源８０から除電針８ａに印加するバイアスを、転写バイアス電源５０に影響を与えない程度の定電流で制御する方法が考えられる。しかし、一般的に電流値が１〜５μＡと微弱なため、精度よく制御するためには、除電バイアス電源８０として漏電対策を施した大型の高圧電源が必要になり易い。

尚、特許文献１は、転写材の搬送方向において転写部材よりも下流側又は上流側に配置された導電部材に転写材が直接又は間接的に接触するタイミングで、転写部材を流れる転写電流値を変化させる技術を開示する。しかし、特許文献１には、導電部材に複数レベルのバイアスが印加されることは記載されておらず、特許文献１の発明は、この場合に発生することのある上記問題を解決し得る構成とはなっていない。

従って、本発明の目的は、転写工程時に同時に転写材に対する電荷付与又は電荷除去を行う導電部材に対して複数レベルのバイアスが印加可能である場合に、印加されるバイアスのレベルによらずに適正な転写性能が得られる画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、第１の本発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体とニップ部を形成して該ニップ部で前記像担持体から転写材にトナー像を転写する転写手段と、前記転写のためのバイアスを前記転写手段に対して出力する転写バイアス出力手段と、転写材に電荷を付与するか又は転写材から電荷を除去する導電部材と、前記転写バイアス出力手段が転写材に対する前記転写のためのバイアスを出力している時に同時に、その転写材に対する前記電荷付与又は電荷除去のためのバイアスを前記導電部材に対して出力する導電部材バイアス出力手段と、を有する画像形成装置において、前記導電部材バイアス出力手段は、前記電荷付与又は電荷除去のために互いに値の異なる第１及び第２のバイアスを出力可能であり、前記導電部材バイアス出力手段が前記第１のバイアスを出力している時と前記第２のバイアスを出力している時とで、前記転写バイアス出力手段が出力する前記転写のためのバイアスの設定値が異なることを特徴とする画像形成装置である。

第２の本発明によれば、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体とニップ部を形成して該ニップ部で前記像担持体から転写材にトナー像を転写する転写手段と、前記転写のためのバイアスを前記転写手段に対して出力する転写バイアス出力手段と、前記転写バイアス出力手段が出力する前記転写のためのバイアスの設定値に対応する制御信号を前記転写バイアス出力手段に対して出力する制御信号出力手段と、転写材に電荷を付与するか又は転写材から電荷を除去する導電部材と、前記転写バイアス出力手段が転写材に対する前記転写のためのバイアスを出力している時に同時に、その転写材に対する前記電荷付与又は電荷除去のためのバイアスを前記導電部材に対して出力する導電部材バイアス出力手段と、を有する画像形成装置において、前記導電部材バイアス出力手段は、前記電荷付与又は電荷除去のために互いに値の異なる第１及び第２のバイアスを出力可能であり、前記導電部材バイアス出力手段が前記第１のバイアスを出力している時と前記第２のバイアスを出力している時とで、前記制御信号出力手段が出力する制御信号の示すバイアスの値が異なることを特徴とすることを特徴とする画像形成装置が提供される。

第３の本発明によれば、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体とニップ部を形成して該ニップ部で前記像担持体から転写材にトナー像を転写する転写手段と、前記転写のためのバイアスを前記転写手段に対して出力する転写バイアス出力手段と、転写材に電荷を付与するか又は転写材から電荷を除去する導電部材と、前記転写バイアス出力手段が転写材に対する前記転写のためのバイアスを出力している時に同時に、その転写材に対する前記電荷付与又は電荷除去のためのバイアスを前記導電部材に対して出力する導電部材バイアス出力手段と、を有する画像形成装置において、前記導電部材バイアス出力手段は、前記電荷付与又は電荷除去のために複数レベルのバイアスを出力可能であり、前記転写バイアス出力手段が出力する前記転写のためのバイアスの設定値は、前記導電部材バイアス出力手段が出力するバイアスの絶対値が予め決められた値未満の場合よりも該予め決められた値以上の場合の方が大きいことを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明によれば、転写工程時に同時に転写材に対する電荷付与又は電荷除去を行う導電部材に対して複数レベルのバイアスが印加可能である場合に、印加されるバイアスのレベルによらずに適正な転写性能が得られる。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
（１）画像形成装置の全体的な構成
図１は本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面構成を示す。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を用いて、画像情報信号に従って転写材Ｐ、例えば、記録用紙、ＯＨＰシート等に画像を形成することのできるレーザービームプリンターである。画像情報信号は、画像形成装置本体（装置本体）Ａに対して通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等の外部機器から装置本体Ａに送信される。又、本実施例では、画像形成装置１００は、自動両面装置を備えており、シート状の転写材Ｐの両面に自動的に画像を形成できるようになっている。

画像形成装置１００は、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（感光体）１を有する。感光体１の表面は、一次帯電手段としての帯電ローラ２により均一に帯電される。帯電した感光体１の表面に対して、露光手段（画像書き込み手段）としてのレーザースキャナー装置３により像露光が行われる。これにより、感光体１の表面に静電像（潜像）が形成される。この静電像は、現像手段としての現像器４によりトナー像として可視化される。本実施例では、感光体１の表面を帯電ローラ２により負極性の所定電位に一様に帯電処理し、イメージ露光と、負帯電性トナーを用いた反転現像とを組み合わせてトナー像を形成する。

感光体１上への作像動作に同期して、転写材供給部７から転写材Ｐが搬送される。即ち、カセット７１から転写材（紙、ＯＨＴなど）Ｐが供給ローラ７２により取り出される。次いで、転写材Ｐは、搬送ガイド７３、中間搬送ローラ７４、搬送ガイド７５を経てレジストローラ対７６ａ、７６ｂまで搬送される。

レジストローラ対７６ａ、７６ｂは、転写材Ｐが来るまで停止しており、このレジストローラ対７６ａ、７６ｂのニップ部に転写材Ｐの先端が突き当たることにより、転写材Ｐの斜行が補正される。

その後、レジストローラ対７６ａ、７６ｂは、感光体１上へ画像を形成し始める書き出し信号に合わせて回転を開始する。そして、転写材Ｐは転写前ガイド７７ａ、７７ｂを経て感光体１と、転写手段としての転写ローラ５で形成される転写部（転写ニップ部）Ｎへと搬送される。

転写ローラ５には、後述する高圧回路部１１０が備える転写バイアス出力手段としての転写バイアス電源５０（図２）が電気的に接続されている。そして、転写ローラ５には、転写バイアス電源５０から、トナーの帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の転写バイアスが所定の制御タイミングにて印加される。これにより、感光体１上に形成されたトナー像は、転写ニップ部Ｎで転写材Ｐ上に静電的に転写される。

本実施例では、転写ローラ５は、芯金上にＮＢＲを主なポリマーとするゴム弾性層を被覆したイオン導電性のローラである。転写ローラ５は、感光体１に対して所定の押圧力で当接し、転写ニップ部Ｎを形成する。転写ローラ５としては、転写時の文字中抜けや感光体１の削れを防止する上で、ローラ硬度４０°以下（Ａｓｋｅｒ−Ｃ硬度、５００ｇ荷重）のものが好ましく使用される。又、転写ローラ５は、体積抵抗率１０⁶〜１０⁹Ω・ｃｍの電気的に中抵抗ローラとすることで、電気的に比較的高抵抗な転写材Ｐであっても良好な静電転写を行うことができる。体積抵抗率が１０⁶Ω・ｃｍより小さくなると、感光体１へ過剰な電流が流れ、感光体１へダメージを与えることがある。逆に、体積抵抗率が１０⁹Ω・ｃｍより大きいと、転写に必要な電流が不足して転写不良となることがある。このように、転写ローラ５の電気抵抗値には最適値が存在する。このとき、転写ローラ５には、その電気抵抗値に応じて、高圧回路部１１０の転写バイアス電源５０から芯金を介して０．１ｋＶ〜６ｋＶの適正な電圧が印加される。

転写工程後に感光体１上に残ったトナー（転写残トナー）は、クリーニング手段としてのクリーナ６によって感光体１上から除去されて回収される。

転写が終了した転写材Ｐは、比較的小径な感光体１の曲率による分離作用（曲率分離）と、除電器８が備える除電部材としての除電針８ａによる静電的な分離作用（静電分離）とで、感光体１の面から分離される。本実施例では、除電針８ａが、転写材Ｐから電荷を除去する導電部材を構成する。

本実施例では、除電針８ａは、転写材Ｐの搬送方向に対して略垂直に配置された、転写材Ｐ側の先端が鋭利な鋸歯状に形成された板金である。除電針８ａは、除電針カバー８ｂ内に、鋸歯状の先端が露出するように取り付けられて、転写材Ｐの搬送方向において転写ニップ部Ｎより下流側の所定の位置（除電位置）Ｒに配置される。本実施例では、除電針８ａの先端は、転写材Ｐに非接触とされているが、接触するように配置することもできる。

除電針８ａには、後述する高圧回路部１１０が備える除電バイアス出力手段としての除電バイアス電源８０が電気的に接続されている。そして、除電針８ａには、除電バイアス電源８０から、後述するように２段階のバイアスを切り替えて印加可能である。除電針８ａには、転写バイアスの極性とは逆極性（本実施例では負極性）の除電バイアスが所定の制御タイミングで印加される。ここで、本実施例では、転写材Ｐの搬送方向において、転写ニップ部Ｎの中心と除電針８ａの先端との間の距離は１５ｍｍである。

除電針８ａを設けることにより、転写材Ｐの感光体１からの分離時の剥離放電や、転写材Ｐと搬送部材（転写後搬送ガイド）７８との放電による「飛び散り」、或いは搬送不良を防止することができる。

感光体１から分離された転写材Ｐは、転写後搬送ガイド７８を経て定着手段としての加熱・加圧定着装置９へと搬送される。定着装置９は、定着部材として、加熱手段を内蔵する加熱定着部材（定着ローラ）９ａと、加熱定着部材９ａに圧接する加圧定着部材（加圧ローラ）９ｂとを有する。そして、転写材Ｐがこれら加熱定着部材９ａと加圧定着部材９ｂとで挟持搬送されることで、未定着トナー像が転写材Ｐに定着されて固定画像となる。

片面プリントの場合には、転写材Ｐはフラッパ１１により上方の搬送ガイド１２へ送られ排出ローラ１３によりトレイ２１へ排出される。

一方、両面プリントの場合には、１面目の画像の定着を終了した転写材Ｐは、フラッパ１１により下方の搬送ガイド１４に搬送される。そして、転写材Ｐは、搬送ローラ１５により、一旦、スイッチバック搬送路１６の方向に搬送された後、搬送ローラ１５の逆回転により搬送ガイド１７の方向へ搬送される。この工程で転写材Ｐの表裏が反転される。

表裏が反転した転写材Ｐは、搬送ガイド１７から、搬送ローラ１８、搬送ガイド１９を経て、再び転写ニップ部Ｎにおける転写工程に供される。

２面目の画像の転写、定着工程が終了した転写材Ｐは、フラッパ１１により上方に搬送され、搬送ガイド１２、排出ローラ１３を経て、トレイ２１に排出される。トレイ２１は、機内を保護、防音する外装２０の上面に設けられている。

尚、画像形成装置１００には、外部のパーソナルコンピューター（ＰＣ）との間で信号をやり取りするコントローラ（図示せず）が搭載されている。

又、画像形成装置１００の各部の動作は、後述するエンジン制御部１２０が統括的に制御する。

更に、本実施例では、感光体１と、感光体１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像器４及びクリーナ６とは、枠体によって一体的にカートリッジ化されて、装置本体Ａに対して着脱可能なプロセスカートリッジＢを構成している。

（２）高圧回路部とエンジン制御部
次に、図２をも参照して、転写ローラ５や除電針８ａにバイアスを印加する高圧回路部１１０と、この高圧回路部１１０を制御するエンジン制御部１２０について説明する。

図２は、転写ニップ部Ｎの近傍の概略断面構成、及び高圧回路部１１０とエンジン制御部１２０の構成を示すブロック図である。

高圧回路部１１０内には、転写ローラ５の芯金に対してプラスのバイアスを出力する転写バイアス出力手段としての転写バイアス電源５０が設けられている。又、高圧回路部１１０内には、除電針８ａに対してマイナスのバイアスを出力する除電バイアス出力手段としての除電バイアス電源８０が設けられている。本実施例では、除電バイアス出力手段たる除電バイアス電源８０が、導電部材バイアス出力手段を構成する。即ち、除電バイアス電源８０は、転写バイアス電源５０が転写材Ｐに対するトナーの転写のためのバイアスを出力している時に同時に、その転写材Ｐに対する電荷除去のためのバイアスを除電部材８ａに対して出力する。

転写バイアス電源５０は、第１のバイアス出力部５０ａと、第１の限流抵抗Ｒ１（＝１５０ＭΩ）とを備える。転写時には、第１のバイアス出力部５０ａから定電圧制御されたバイアスが第１の限流抵抗Ｒ１を通って転写ローラ５へ供給される。

一方、除電バイアス電源８０は、第２のバイアス出力部８０ａと、第２の限流抵抗Ｒ２（＝１０ＭΩ）とを備える。第２のバイアス出力部８０ａから定電圧制御されたバイアスが第２の限流抵抗Ｒ２を通って除電針８ａへ供給される。

上述のように、本実施例では、除電バイアス電源８０が備える第２の限流抵抗Ｒ２よりも、転写バイアス電源５０が備える第１の限流抵抗Ｒ１の方が電気的抵抗が大きい。このように、導電部材バイアス出力手段が備える限流抵抗Ｒ２よりも、転写バイアス出力手段の備える第１の限流抵抗Ｒ１の方が電気的抵抗が大きい場合には、前述のような転写バイアスに対する干渉が発生し易い。

又、エンジン制御部（ＤＣコントローラ）１２０は、制御手段としてのＣＰＵ１２１、ローパスフィルタ１２２、Ａ／Ｄコンバータ１２３、及び記憶手段としてのメモリー１２４を備える。

更に説明すると、ＣＰＵ１２１は、ハイレベル信号とローレベル信号を選択的に発生させることで、０〜２５５まで２５６段階のデューティ比を有するＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）信号を出力可能である。このＰＷＭ信号は、転写バイアス電源５０の出力するバイアスの設定値（制御値）に対応する制御信号である。そして、転写バイアス電源５０は、ローパスフィルタ１２２がＰＷＭ信号を平滑化して生成された直流電圧に応じた値のバイアスを、転写ローラ５に印加する。

又、転写ローラ５から感光体１又は転写材Ｐに流れる電流は、Ａ／Ｄコンバータ１２３により電圧に変換される。ＣＰＵ１２１は、Ａ／Ｄコンバータ１２３から入力される電圧値（ＡＤ値）を検知することで、転写ローラ５から感光体１又は転写材Ｐに流れる電流を認識できる。従って、ＣＰＵ１２１は、転写電流を所定の電流値にするためには、ＡＤ値を読み取り、所望のＡＤ値となるようにＰＷＭ信号のデューティ比を徐々に変更して、転写バイス電源５０から転写ローラ５に印加するバイアスを徐々に変更する。

以上の動作により、ＣＰＵ１２１は、転写ローラ５に所望の転写電圧を印加することや、転写ローラ４に所望の転写電流が流れるように転写バイアスを制御することができる。これにより、後述するように、転写バイアス電源５０は、転写バイアス値の決定シーケンス中は、定電流制御されたバイアスを転写ローラ５に印加することができる。又、転写工程中は、定電圧制御されたバイアスを転写ローラ５に印加することができる。このように、本実施例では、転写バイアス電源５０は、電流検知部を有すると共に、段階的に出力電圧設定値を変更する機構を有することによって、定電圧制御又は定電流制御されたバイアスを出力することができる。しかし、電源の構成はこれに限定されず、バイアス出力部と、電流検知部又は電圧検知部を適宜設けることで、定電流制御又は定電圧制御されたバイアスを出力できるようになっていればよい。

尚、本実施例では、転写バイアス電源５０は、０〜２５５まで２５６段階で転写ローラ５に印加するバイアスの値を設定することができる。例えば、ＰＷＭ信号が０とは、転写ローラ５に印加するバイアスの制御値を０Ｖとし、ＰＷＭ信号が２５５とは転写ローラ５に印加するバイアスの制御値を６．０ｋＶとすることをいう。

ここで、転写バイアス出力手段のバイアス制御態様は、本実施例のものに限定されるものではない。転写バイアス値の決定シーケンスでは、転写部に所定の電流が流れているときのバイアス出力手段の出力電圧値、又は転写部に所定の電圧がかかっている時のバイアス出力手段の出力電流値を検出すればよい。即ち、いずれかの方法により、転写部に係るインピーダンスの情報が得られればよい。従って、本実施例とは異なり、転写バイアス電源５０が、転写バイアス値の決定シーケンス中に定電圧制御されたバイアスを転写ローラ５に印加して、その時の転写バイアス電源５０の出力電流値を検知するようにしてもよい。例えば、上記構成の高圧回路部１１０であれば、所定の電圧値に対応する制御信号（ＰＷＭ信号）によって転写バイアス電源５０から所定のバイアスを出力させると共に、その時に流れる電流をＡ／Ｄコンバータ１２３を介して検知すればよい。

又、転写工程時には、転写材Ｐの種類、サイズ等によって、転写バイアスが過大になることなどを防止できることから、転写工程時には定電圧制御された転写バイアスを好ましく用いることができる。しかし、所望により、転写バイアス電源５０が、転写工程中に、定電流制御されたバイアスを転写ローラ５に印加するようにしてもよい。

一方、除電バイアス電源８０は、ＣＰＵ１２１からのバイアス駆動信号、及び、Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ切替信号により、所定のタイミングで第１の除電バイアスＬｏｗと第２の除電バイアスＨｉｇｈの２段階のバイアス出力を切り替えることができる。第１の除電バイアスＬｏｗよりも第２の除電バイアスＨｉｇｈの方がバイアスの絶対値が大きい。

本実施例では、第１の除電バイアスＬｏｗ＝−１ｋＶ、第２の除電バイアスＨｉｇｈ＝−３ｋＶである。以下、第１の除電バイアスを単に「Ｌｏｗバイアス」、第２の除電バイアスを単に「Ｈｉｇｈバイアス」ということもある。

本実施例では、ＣＰＵ１２１が転写バイアス設定手段を構成する。即ち、ＣＰＵ１２１は、転写ニップ部Ｎに転写材Ｐが無い状態で転写バイアス出力手段が予め決められた定電流制御された検知バイアスを出力している時の出力電圧値を検知した結果に基づいて、転写材Ｐへトナーを転写するためのバイアスを設定する。

又、本実施例では、ＣＰＵ１２１は、転写バイアスの設定値（制御値）の変更手段、更には除電バイアスの変更手段を構成する。

更に、本実施例では、ＣＰＵ１２１は、転写バイアス電源５０が出力する転写材Ｐにトナーを転写するためのバイアスの設定値に対応する制御信号を転写バイアス電源５０に対して出力する制御信号出力手段を構成する。

又、本実施例では、Ａ／Ｄコンバータ１２３が、転写バイアス電源５０が定電流制御又は定電圧制御されたバイアスを出力している時の出力電圧値又は出力電流値を検知する検知手段を構成する。即ち、Ａ／Ｄコンバータ１２３は、転写バイアス電源５０が定電流制御又は定電圧制御されたバイアスを出力している時に、該バイアスに応じた電気信号として電圧信号（ＡＤ値）をＣＰＵ１２１に対して出力する。本実施例では、この電圧信号は、転写ローラ５から感光体１又は転写材Ｐに流れる電流値に相当する。

尚、本実施例では、ＣＰＵ１２１は、上記高圧回路部１１０の転写バイアス電源５０、除電バイアス電源８０の他、帯電ローラ２や現像器４に印加するバイアス、或いはモーター駆動、ファン駆動、ヒーター駆動、レーザー点灯などの制御も行っている。しかし、これらの他の制御については、本発明のより良い理解に役立つことはないので、これ以上の説明は省略する。

（３）プリント動作
次に、図３をも参照して、両面プリントを行うときの転写バイアス、除電バイアスの変化について説明する。図３は、横軸に時間軸を取ったタイミングチャートである。図３中上からプリント信号、転写材Ｐの位置、転写バイアスの制御値、実際に印加された転写バイアス（電圧値）、実際に印加された除電バイアス（電圧値）の時間変化を示している。

＜初期回転＞
先ず、プリント信号がコントローラ（図示せず）からエンジン制御部１２０に送られる。次いで、エンジン制御部１２０は、供給ローラ７２による転写材Ｐの供給を開始すると同時に、定着装置９の加熱立ち上げ動作、画像形成工程前の感光体１の準備回転（初期回転）を開始する。初期回転中は、帯電ローラ２により感光体１の表面電位を暗部電位Ｖｄに保つように、帯電ローラ２に所定の帯電バイアスが印加される。

エンジン制御部１２０は、転写ローラ５から感光体１の暗部電位に対して、予め決められた所定の電流Ｉａが流れるように、高圧回路部１１０の転写バイアス電源５０から転写ローラ５に印加する電圧値を徐々に増加させていく。エンジン制御部１２０は、転写ローラ５から感光体１に流れる電流が目標の電流Ｉａに到達した後は、電圧値を微調整することにより、感光体１に対して一定の電流Ｉａが流れるように高圧回路部１１０の転写バイアス電源５０の制御を行う。最終的に所望の電流値Ｉａが流れた時、即ち、転写バイアス電源５０が予め決められた所定の検知バイアスを出力している時の電圧値Ｖｔ０に対応するＰＷＭ値を、初期制御信号ＰＷＭ₀としてエンジン制御部１２０内のメモリー１２４に格納する。この時点では、転写材Ｐは転写ニップ部Ｎに到達していない。

除電針８ａには、初期回転が始まるのとほぼ同時に、Ｌｏｗバイアスが印加される。

尚、所定の電流Ｉａが流れるよう設定される電圧値（初期制御値）Ｖｔ０は、画像形成装置１００の置かれた環境（温度、湿度等）により異なったものとなる。例えば、環境が高温且つ高湿度の環境（Ｈ／Ｈ環境）（例えば３０℃／８０％ＲＨ）では、転写ローラ５の電気抵抗値が下がるので、通常温度且つ通常湿度の環境（Ｎ／Ｎ環境）（例えば２３℃／６５％ＲＨ）に比べて、電圧値が低くなる。又、環境が低温且つ低湿度の環境（Ｌ／Ｌ環境）（例えば１５℃／１０％ＲＨ）では、転写ローラ５の電気抵抗値が上がるので、通常温度且つ通常湿度の環境（Ｎ／Ｎ環境）に比べて電圧値が高くなる。従って、電圧値Ｖｔ０は画像形成装置１００の置かれた環境を示す指標となる。

即ち、転写ニップ部Ｎに転写材Ｐが無い状態で転写バイアス電源５０が予め決められた検知バイアスを出力している時の、検知手段としてのＡ／Ｄコンバータ１２３がＣＰＵ１２１に出力する電気信号（ＡＤ値）は、環境等によって異なることになる。そして、該電気信号（ＡＤ値）が異なる時には、制御信号出力手段としてのＣＰＵ１２１が出力する制御信号（ＰＷＭ値）が示す転写バイアス電源５０の出力するバイアスの値が異なる。

＜１面目転写＞
次に、転写材Ｐが転写ローラ５の位置に搬送されてくると、転写材Ｐにトナー像を転写するため、エンジン制御部１２０は、高圧回路部１１０の転写バイアス電源５０から転写ローラ５に印加するバイアスの制御値を転写バイアス値Ｖｔへと変更する。転写ローラ５に印加するバイアスの制御値を初期制御値Ｖｔ０から転写バイアス値Ｖｔへ切り替えるタイミングは、転写バイアス電源５０による電圧の立ち上り時間を考慮して行われる。

転写バイアス値Ｖｔは、転写材Ｐにトナー像を転写する際の転写効率が、画像形成装置１００の置かれた環境に拘わらず略一定となるように、以下の制御式（１）を用いて演算により求められる。
Ｖｔ＝Ａ×Ｖｔ０＋Ｂ・・・（１）
ここで、Ａ及びＢは定数である。

尚、本実施例では、上記式（１）のように、転写バイアス値Ｖｔは、初期制御値Ｖｔ０を予め決められた演算式にて線形的に増大させた値である。しかし、所望により、転写バイアス値Ｖｔを、初期制御値Ｖｔ０を予め決められた曲線式によって非線形的に増大させた値としてもよい。

このとき、エンジン制御部１２０は、高圧回路部１１０の除電バイアス電源８０から除電針８ａに、Ｌｏｗバイアスを印加させる。これにより、転写ローラ５によって転写材Ｐに付与された過剰な電荷を、転写材Ｐの裏面から除去する。

Ｌｏｗバイアスの値（本実施例では−１ｋＶ）は、転写後搬送ガイド７８との異常放電による画像不良が発生しないような値に設定されている。尚、本実施例において除電針にＬｏｗバイアスを印加しても転写バイアスへの影響はない。

＜紙間＞
エンジン制御部１２０は、１面目にトナーが転写された転写材Ｐの搬送方向後端が転写ニップ部Ｎを抜けるか、それよりやや早いタイミングで、転写ローラ５に印加するバイアスの制御値を転写バイアス値Ｖｔから初期制御値Ｖｔ０へ変更する。

この初期制御値Ｖｔ０の値は、初期回転の最後にメモリー１２４へ保存された値である。両面プリントする場合には、エンジン制御部１２０は、この区間で２面目のプリント信号を受信する。そして、エンジン制御部１２０は、上述のようにして機内で反転した転写材Ｐが転写ニップ部Ｎに到達する前に、除電バイアス電源８０から除電針８ａにＨｉｇｈバイアスを印加させる。これは、２面目にトナーが転写された転写材Ｐの搬送方向先端が除電針８ａの位置（除電位置）Ｒに到達するときに、強い除電バイアスが確実に印加されるように除電バイアスの立ち上がり時間分を考慮しているためである。

Ｈｉｇｈバイアスの値（本実施例では−３ｋＶ）は、薄紙などの転写材Ｐが定着装置９を通過してカールが大きくなった場合でも、この転写材Ｐの感光体１への巻きつきを防止できるような値に設定されている。

＜２面目転写＞
次に、２面目に転写を行う場合、前述したように、除電針８ａには既にＨｉｇｈバイアスが印加されている。この時に、転写ローラ５に印加するバイアスの制御値を１面目の転写時と同じ転写バイアス値Ｖｔにすると、除電針８ａに印加されたＨｉｇｈバイアスと干渉して、実際に転写ローラ５に印加されるバイアス値は目標とする転写バイアス値Ｖｔに到達しない。

そのため、従来、この区間（図３中のｔａ）において転写不良が発生することがあった（図１０参照）。除電バイアスがＬｏｗバイアスに戻ると、除電バイアスとの干渉がなくなる。従って、この区間（図３中のｔｂ）では、転写ローラ５に印加するバイアスの制御値を転写バイアス値Ｖｔとすることで、実際に転写ローラ５に印加されるバイアス値として、その目標とする転写バイアス値Ｖｔが得られる。

そこで、本実施例では、エンジン制御部１２０は、除電針８ａにＨｉｇｈバイアスが印加されている間（図３中のｔａ）は、転写ローラ５に印加するバイアスの制御値を、上記式（１）による転写バイアス値Ｖｔより大きな補正転写バイアス値Ｖｔ’とする。

補正転写バイアス値Ｖｔ’は、以下の制御式（２）を用いて演算により求められる。
Ｖｔ’＝Ｖｔ×α ・・・（２）
ここで、αは、転写材Ｐの２面目にトナーを転写するときに転写ローラ５に印加するバイアスの制御値をＶｔ、電圧降下の大きさをΔＶとすると、下記式（３）で表される。
α＝１＋ΔＶ／Ｖｔ・・・（３）
図４は、転写材Ｐの２面目にトナーを転写する際に除電針８ａにＨｉｇｈバイアスが印加されている間に印加するバイアスの制御値をＶｔとしたとき（従来の制御）の電圧降下ΔＶを、そのバイアスの制御値Ｖｔに対してプロットしたものである。

図４から分かるように、バイアスの制御値Ｖｔが大きいほど、電圧降下ΔＶが大きくなっている。このバイアスの制御値Ｖｔと電圧降下ΔＶとの関係は、比例に近い関係になっている。従って、式（３）は定数として近似でき、本実施例の画像形成装置１００では、α＝１．１５とした。

このように、本実施例では、除電バイアス電源８０は、互いに値の異なる第１のバイアス（Ｌｏｗバイアス）及び第２のバイアス（Ｈｉｇｈバイアス）を出力可能である。そして、除電バイアス電源８０が第１のバイアスを出力している時と第２のバイアスを出力している時とで、転写バイアス電源５０が出力する転写のためのバイアスの設定値（制御値）が異なる。又、本実施例では、除電バイアス電源８０が第２のバイアスを出力している時に転写バイアス電源５０が出力する転写のためのバイアスの設定値（制御値）は、次の関係を有する。即ち、除電バイアス電源８０が第１のバイアスを出力している時に転写バイアス電源５０が出力する転写のためのバイアスの設定値（制御値）を予め決められた係数倍した値である。換言すれば、本実施例では、除電バイアス電源８０が第１のバイアスを出力している時と第２のバイアスを出力している時とで、ＣＰＵ１２１が出力する制御信号（ＰＷＭ値）の示すバイアスの値が異なる。そして、本実施例では、ＣＰＵ１２１が出力する制御信号が示すバイアスの絶対値は、除電バイアス電源８０が第１のバイアスを出力している時よりも第２のバイアスを出力している時の方が大きい。

次に、本実施例の制御フローを示す図５をも参照して、転写バイアスの制御手順を更に説明する。尚、ここでは、画像形成装置１００の操作部（図示せず）、或いは画像形成装置１００に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等の外部機器にインストールされたドライバ上で、予め両面プリントモードが選択されているものとする。

先ず、プリント命令が送られてくると、エンジン制御部１２０は、初期回転を開始し、初期制御値Ｖｔ０を求めて、メモリー１２４内に格納する（Ｓ１０１）。次に、エンジン制御部１２０は、求められた初期制御値Ｖｔ０と上記式（１）とから、転写バイアス値Ｖｔを演算し、決定して、メモリー１２４に格納する（Ｓ１０２）。

更に、エンジン制御部１２０は、転写材Ｐの印字面を判別する（Ｓ１０３）。印字面が１面目であれば、エンジン制御部１２０は、レジストローラ対７６ａ、７６ｂの駆動開始から所定のタイミングで、転写ローラ５に印加するバイアスの制御値を初期制御値Ｖｔ０から転写バイアス値Ｖｔへ変更する（Ｓ１０４）。

印字面が２面目であれば、エンジン制御部１２０は、レジストローラ対７６ａ、７６ｂの駆動開始から所定のタイミングで、転写ローラ５に印加するバイアスの制御値を初期制御値Ｖｔ０から補正転写バイアス値Ｖｔ’へ変更する（Ｓ１０５）。その後、エンジン制御部１２０は、除電バイアスがＨｉｇｈバイアスからＬｏｗバイアスへ切り替わったタイミングで、転写ローラ５に印加するバイアスの制御値を補正転写バイアス値Ｖｔ’から転写バイアス値Ｖｔへ変更する（Ｓ１０６）。

尚、補正転写バイアス値Ｖｔ’は、Ｓ１０５において、転写バイアス値Ｖｔと上記式（２）とから演算し、決定してもよいし、予めＳ１０２で演算してメモリー１２４内に格納しておいてもよい。

その後、エンジン制御部１２０は、転写材Ｐの搬送方向後端が転写ニップ部Ｎを通過するタイミングと同期して、転写ローラ５に印加するバイアスの制御値を転写バイアスＶｔから初期制御値Ｖｔ０へ変更する（Ｓ１０７）。

エンジン制御部１２０は、以後、同様の手順により指定枚数になるまで（Ｓ１０８）、プリントを継続する。

（４）実験例
実際に、本実施例の画像形成装置１００を用いて、除電針８ａにＨｉｇｈバイアスが印加されている間に転写ローラ５に印加するバイアスの制御値をＶｔとＶｔ’とで変更して画像形成を行った。又、比較例１として転写ローラ５に印加するバイアスの制御値を常にＶｔとして画像形成を行って、転写材Ｐの２面目における転写不良の発生状況を、本実施例の場合と比較した。結果を表１に示す。尚、転写材Ｐとしては、坪量７５ｇ／ｍ²の普通紙を用いた。

表１から分かるように、比較例１では、ＮＮ環境からＬＬ環境にかけて転写材Ｐの２面目の先端部において転写不良が発生した。これに対して、本実施例では全ての環境において良好な画像が得られた。

以上説明したように、本実施例の画像形成装置１００は、転写用と、転写材Ｐの感光体１からの分離用とで別個の電源を備えている。そして、転写用の電源として限流抵抗が比較的大きな電源を用いても、転写材Ｐの感光体１からの分離用のバイアスの印加による転写バイアスの低下を適正に補正することができる。従って、転写バイアスの低下による転写不良を防止することができる。又、限流抵抗が比較的大きく、小型な電源を有効に用いることができるので、装置の小型化を図ることができ、転写用の電源及び転写材Ｐの感光体１からの分離用の電源を有する画像形成装置の小型化を図ることができる。

実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。尚、本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと実質的に同じである。従って、実施例１で説明したものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明を省略する。

実施例１では、初期回転において転写ローラ５の電気抵抗値を読み取ったあと、転写バイアスは、画像形成装置１００の置かれた環境に拘わらず転写効率を略一定とするように制御した。

ところが、画像形成装置１００で使用される転写材Ｐの種類は複数存在し、同じ環境下であっても転写材Ｐの種類によってその電気抵抗値が異なる。そのため、転写材Ｐの種類に拘わらず同じ転写効率を得るためには、転写材Ｐの種類に応じて転写バイアスの大きさを異ならせることが望ましい。

そこで、最近では、使用する転写材Ｐの種類に応じて、転写バイアス値Ｖｔを決定する制御式を複数備えた装置がある。

例えば、一般的に使用される普通紙にはノーマルモード、厚紙や電気的に高抵抗な紙にはハイモード、薄紙にはローモードのように、転写材Ｐの種類に応じて転写ローラ５に印加するバイアスの大きさを変化させる場合がある。

本実施例では、転写モードとして、普通紙に対応したノーマルモード（第１のモード）と、厚紙や電気的に高抵抗な紙に対応したハイモード（第２のモード）と、を使用者が選択できるようになっている。

転写モードの選択は、使用者が画像形成装置１００の操作部（図示せず）において行うようになっていてよい。或いは、転写モードの選択は、画像形成装置１００に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等の外部機器にインストールされたドライバ上で行うようになっていてもよい。又、転写モード自体の選択を行うようになっていてもよいし、転写材Ｐの種類の選択に連動して転写モードが選択されるようになっていてもよい。更に、転写モードは、使用者が選択するのではなく、画像形成装置１００が備えた転写材種類判別手段によって判別した転写材の種類に応じて自動的に選択されるようになっていてもよい。転写材種類判別手段としては、機械式或いは光学式のセンサー等を用いることができる。

式（４）はハイモードにおける転写バイアス値の制御式であり、ハイモードにおいて転写時に転写ローラ５に印加するバイアスの制御値である転写バイアス値Ｖｔｈを求めることができる。式（４）では、式（１）に対応する係数Ａ、ＢをそれぞれＡｈ、Ｂｈとしている。又、式（５）はノーマルモードにおける転写バイアス値の制御式であり、ノーマルモードにおいて転写時に転写ローラ５に印加するバイアスの制御値である転写バイアス値Ｖｔｎを求めることができる。式（５）では、式（１）に対応する係数Ａ、ＢをそれぞれＡｎ、Ｂｎとしている。
Ｖｔｈ＝Ａｈ×Ｖｔ０＋Ｂｈ・・・（４）
Ｖｔｎ＝Ａｎ×Ｖｔ０＋Ｂｎ・・・（５）
尚、ＶｔｎとＶｔｈは以下の関係にある。
Ｖｔｈ＞Ｖｔｎ
又、ハイモードにおいて除電針８ａにＨｉｇｈバイアスが印加されている間に転写ローラ５に印加するバイアスの制御値である補正転写バイアス値Ｖｔ’ｈは、制御式（６）により求めることができる。式（６）では、式（２）に対応する係数αをαｈとしている。同様に、ノーマルモードにおいて除電針８ａにＨｉｇｈバイアスが印加されている間に転写ローラ５に印加するバイアスの制御値である補正転写バイアス値Ｖｔ’ｎは、制御式（７）で求めることができる。式（７）では、式（２）に対応する係数αをαｎとしている。
Ｖｔ’ｈ＝Ｖｔｈ×αｈ・・・（６）
Ｖｔ’ｎ＝Ｖｔｎ×αｎ・・・（７）
尚、αｈとαｎは、本実施例では、αｈ＝１．１８、αｎ＝１．１５としている。即ち、Ｖｔ’ｎとＶｔ’ｈは以下の関係にある。
Ｖｔ’ｈ＞Ｖｔ’ｎ
又、この係数αｈ、αｎは、実施例１にて説明したのと同様にして求めることができる。

上述のように、本実施例では、転写バイアス電源５０がトナーの転写のために出力するバイアスの設定値（制御値）を求めるための演算式は、転写材Ｐの種類に応じて複数種類設けられている。又、第１のバイアス（Ｌｏｗバイアス）に対する転写バイアスの設定値（制御値）から、第２のバイアス（Ｈｉｇｈバイアス）に対する転写バイアス値（制御値）を求めるための係数は、転写材Ｐの種類に応じて複数種類設けられている。

このように、転写材Ｐの種類に応じて除電針８ａにＨｉｇｈバイアスが印加されている間に転写ローラ５に印加するバイアスの制御値である補正転写バイアス値Ｖｔ’ｈ、Ｖｔ’ｎを異ならせる。これにより、転写材Ｐの電気抵抗値が変化しても適正な転写バイアスが印加されるように制御することができる。

次に、本実施例の制御フローを示す図６をも参照して、転写バイアス制御手順を更に説明する。尚、ここでは、画像形成装置１００の操作部（図示せず）、或いは画像形成装置１００に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等の外部機器にインストールされたドライバ上で、予め両面プリントモードが選択されているものとする。

先ず、プリント命令が送られてくると、エンジン制御部１２０は、初期回転を開始し、初期制御値Ｖｔ０を求めて、メモリー１２４内に格納する（Ｓ２０１）。次に、エンジン制御部１２０は、求められた初期制御値Ｖｔ０と上記式（４）、（５）とから、ハイモードとノーマルモードとのそれぞれに対する転写バイアス値Ｖｔｈ、Ｖｔｎを演算し、決定して、メモリー１２４に格納する（Ｓ２０２）。

更に、エンジン制御部１２０は、転写材Ｐの印字面を判別する（Ｓ２０３）。印字面が１面目であれば、エンジン制御部１２０は、次に、使用者が選択した転写モードを判別する（Ｓ２０４）。そして、ノーマルモードであれば、エンジン制御部１２０は、レジストローラ対７６ａ、７６ｂの駆動開始から所定のタイミングで、転写ローラ５に印加するバイアスの制御値を初期制御値Ｖｔ０から転写バイアス値Ｖｔｎへ変更する（Ｓ２０５）。又、ハイモードであれば、エンジン制御部１２０は、レジストローラ対７６ａ、７６ｂの駆動開始から所定のタイミングで、転写ローラ５に印加するバイアスを初期制御値Ｖｔ０から転写バイアス値Ｖｔｈへ変更する（Ｓ２０６）。

印字面が２面目であれば、エンジン制御部１２０は、次に、使用者が選択した転写モードを判別する（Ｓ２０７）。そして、ノーマルモードであれば、エンジン制御部１２０は、レジストローラ対７６ａ、７６ｂの駆動開始から所定のタイミングで、転写ローラ５に印加するバイアスの制御値を初期制御値Ｖｔ０から補正転写バイアス値Ｖｔ’ｎへ変更する（Ｓ２０８）。その後、エンジン制御部１２０は、除電バイアスがＨｉｇｈバイアスからＬｏｗバイアスへ切り替わったタイミングで、転写ローラ５に印加するバイアスの制御値を補正転写バイアス値Ｖｔ’ｎから転写バイアス値Ｖｔｎへ変更する（Ｓ２０９）。又、ハイモードであれば、エンジン制御部１２０は、レジストローラ対７６ａ、７６ｂの駆動開始から所定のタイミングで、転写ローラ５に印加するバイアスの制御値を初期制御値Ｖｔ０から補正転写バイアス値Ｖｔ’ｈへ変更する（Ｓ２１０）。その後、エンジン制御部１２０は、除電バイアスがＨｉｇｈバイアスからＬｏｗバイアスへ切り替わったタイミングで、転写ローラ５に印加するバイアスの制御値を補正バイアス値Ｖｔ’ｈから転写バイアス値Ｖｔｈへ変更する（Ｓ２１１）。

尚、補正転写バイアス値Ｖｔ’ｈ又はＶｔ’ｎは、Ｓ２１０又はＳ２０８において、転写バイアス値Ｖｔｈ又はＶｔｎと上記式（６）又は（７）とから演算し、決定してもよいし、予めＳ２０２で演算してメモリー１２４内に格納しておいてもよい。

その後、エンジン制御部１２０は、転写材Ｐの搬送方向後端が転写ニップ部Ｎを通過するタイミングと同期して、転写ローラ５に印加するバイアスの制御値を転写バイアスＶｔｎ又はＶｔｈから、Ｖｔ０へ変更する（Ｓ２１２）。

エンジン制御部１２０は、以後、同様の手順により指定枚数になるまで（Ｓ２１３）、プリントを継続する。

実際に、本実施例の画像形成装置１００を用いて、普通紙と電気的に高抵抗な紙とに、それぞれの転写モードで画像形成を行った。又、比較のために、ハイモードの転写バイアス値Ｖｔｈは設定するが、除電針８ａにｈｉｇｈバイアスが印加されている間も転写バイアスの制御値を変更しない比較例２を用意した。又、比較のために、ノーマルモードしか有さず且つ除電針８ａにＨｉｇｈバイアスが印加されている間も転写バイアスの制御値を変更しない比較例３を用意した。そして、それぞれの場合のＬＬ環境での２面目における転写不良の発生状況を比較した。結果を表２に示す。

表２から分かるように、比較例１でも、電気的に高抵抗な紙の場合にハイモードを選択すれば、２面目の転写材Ｐの先端部の転写不良をある程度防止できる。これに対して、本実施例のように転写材Ｐの種類に応じて除電針８ａにＨｉｇｈバイアスが印加されている間の転写バイアスの制御値を変化させることにより、更に良好な画像を得ることができる。一方、比較例３では、電気的に高抵抗な紙において転写不良が発生した。

更に説明すると、比較例２では、電気的に高抵抗な紙の場合に２面目の転写材Ｐの搬送方向先端部の転写不良が軽微に発生した。これは、目標とする転写バイアス値が大きく、高圧の立ち上がりが不足しているためであると考えられる。

これに対して、本実施例では、２面目の転写材Ｐの搬送方向先端部の、除電針８ａにＨｉｇｈバイアスが印加されている区間で転写バイアスの電圧設定値をノーマルモードよりも強く設定する。これにより、厚紙や電気的に高抵抗な紙の場合でもより確実に転写不良を防止できるようになる。

以上説明したように、本実施例によれば、実施例１と同様の効果を奏し得ると共に、転写材Ｐの種類に応じて更に良好な転写性能を得ることができる。

以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではないことを理解されたい。

例えば、上記各実施例においては、除電針８ａにＨｉｇｈバイアスを印加するシーケンスが、転写材Ｐの２面目先端部のみである場合について説明した。しかし、その他、転写材Ｐの後端が転写ニップ部Ｎを抜けるときに除電針８ａにＨｉｇｈバイアスを印加することもできる。この場合、転写材Ｐの搬送方向後端のエッジと感光体１との間で発生する剥離放電を防止することができる。このようなシーケンスにも本発明を応用でき、上記各実施例と同様にして、除電針８ａにＨｉｇｈバイアスが印加されているときの転写バイアスの制御値を変更することができる。

又、上記各実施例では、除電針８ａに印加するバイアスのレベルが２段階である場合について説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、除電針８ａに印加されるバイアスが２段階以上ある場合にも、各レベルに対応して転写バイアスの制御値を変更することができる。又、除電針８ａに２段階以上の複数のレベルのバイアスが印加される場合において、いずれか複数のレベルに対する転写バイアスの制御値が同じであってもよい。除電針８ａに印加される複数レベルのバイアスに対応して、切り替え可能な少なくとも２段階の複数レベルの転写バイアスの制御値を有していればよい。又、除電針８ａに印加されるバイアスが段階的又は連続的に変化される場合において、該バイアスが予め決められた所定値以上のときに、転写ローラ５に印加するバイアスの制御値を変更することもできる。除電針８ａに印加されるバイアスの値に関し、転写バイアスに対する干渉が発生する虞のある閾値を予め上記所定値として求めておけばよい。

更に、上記各実施例では、画像形成装置１００は、単一の画像形成部を有する単色用の画像形成装置であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。従来、単数又は複数の像担持体に順次に形成されたトナー像を、転写材担持体上の転写材に直接又は中間転写体に一旦転写した後転写材に転写して、例えばフルカラー画像を形成するカラー画像形成装置が広く用いられている。本発明はこの斯かる画像形成装置にも当然適用可能である。

図７は、カラー画像形成装置の一例として、タンデム方式、直接転写方式を採用したカラー画像形成装置２００の概略断面構成を示す。図７の画像形成装置２００は、それぞれ異なる色（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像を形成する４個の画像形成部（ステーション）ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。図７の画像形成装置２００において、図１の画像形成装置１００のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。又、各ステーションＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、実質的に同一の構成を有する。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して総括的に説明する。

図７の画像形成装置２００では、各画像形成部Ｓにおいて形成されたトナー像は、転写材担持体としての誘電体シートで形成された転写ベルト２０１上に担持された転写材Ｐに順次に静電的に転写される。転写ベルト２０１は、通常、ローラ等の複数の導電性の支持部材に張架されている。

転写材Ｐの搬送方向において最下流のステーションＳＫの転写ニップ部Ｎより下流に、転写材Ｐを除電して転写材Ｐの転写ベルト２０１への静電吸着力を減衰させる分離帯電手段２０２を設けることができる。分離帯電手段２０２には、通常、転写バイアスと逆極性のバイアスが印加される。分離帯電手段２０２としては、通常、コロナ放電器、除電針のような非接触帯電手段が用いられる。これにより、剥離放電による画像不良等を防止することができる。

又、転写材Ｐの搬送方向において最上流の転写ニップ部Ｎより上流側に、転写材Ｐを静電的に転写ベルト２０１に吸着させる吸着帯電手段２０３を設けることができる。吸着帯電手段２０３は、バイアスが印加されて、転写材Ｐに電荷を付与して、これを静電的に転写ベルト２０１に吸着させる。吸着帯電手段２０３としては、コロナ放電器のような非接触帯電手段、又はブレード、ローラ、ブラシのような帯電部材を用いた接触帯電手段が用いられる。

又、転写材Ｐの搬送方向において各ステーションＳの転写ニップ部Ｎの下流側に、例えば、転写ベルト２０１に対して非接触に対向して除電針８ａが配置されることがある。これにより、感光体１と転写材Ｐが剥離するときの剥離放電による画像不良等を防止することができる。

そして、例えば、図７の画像形成装置２００において、各ステーションＳの除電針８ａと転写ローラ５との関係に、本発明を適用することができる。

図８は、カラー画像形成装置の他の例として、タンデム方式、中間転写方式を採用したカラー画像形成装置３００の概略断面構成を示す。図７の画像形成装置３００において、図１の画像形成装置１００、図７の画像形成装置２００のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。

図８の画像形成装置３００では、各ステーションＳにおいて形成されたトナー像は、一次転写ニップ部Ｎ１において、中間転写体としての誘電体シートで形成された中間転写ベルト３０１上に順次に静電的に転写（一次転写）される。中間転写ベルト３０１は、通常、ローラ等の複数の導電性の支持部材に張架されている。その後、このトナー像は、二次転写ニップ部Ｎ２において転写材Ｐに一括して静電的に転写（二次転写）される。二次転写ニップ部Ｎ２には、中間転写ベルト３０１上のトナーを転写材Ｐに向かわせる電界を形成する二次転写手段３０２が配置される。図示の例では、二次転写工程時に、二次転写手段としての二次転写ローラ３０２に、二次転写バイアス出力手段としての二次転写バイアス電源３０３から出力されるトナーと逆極性の二次転写バイアスが印加される。二次転写バイアス電源３０３は、上記実施例における転写バイアス電源５０と実質的に同じ構成とすることができる。

そして、例えば、図８の画像形成装置３００において、転写材Ｐの搬送方向において二次転写ニップ部Ｎ２の下流側に除電針８ａが配置されることがある。この場合、二次転写工程後の除電針８ａと二次転写手段２０２との関係に、本発明を適用することができる。

又、転写材Ｐの搬送方向において転写部材の上流又は下流近傍に配置されて、転写工程時に同時に、転写材Ｐに電荷を付与するか又は転写材Ｐから電荷を除去する導電部材（バイアス印加部材）は、上述の除電部材に限定されるものではない。この導電部材は、転写材Ｐに接触して又は転写材Ｐに接触する部材（誘電体シート）に接触して配置されるか、非接触に対向配置される導電性の部材により構成することができる。又、この導電性部材は、シート状の転写材Ｐの表面又は裏面のいずれの側に設けられていてもよい。

例えば、この導電部材としては、上記吸着帯電手段、分離帯電手段、転写材担持体の支持ローラ等の支持部材、加熱定着部材若しくは加圧定着部材等の定着部材、転写材の搬送ガイド、レジストローラ等の転写材のレジスト部材などが挙げられる。吸着帯電部材、分離帯電部材としては、ブレード、ローラ、ブラシ等の接触帯電部材や、コロナ放電器、除電針等の非接触帯電部材があり、これらにバイアスが印加されることは上述した通りである。又、定着装置が備える加熱定着部材や加圧定着部材にも、トナーの転写材への拘束力を向上するためにバイアスが印加されることがある。上記その他の部材においても、例えば、転写材の転写材担持体への吸着性の向上等のためにバイアスが印加されることが考えられる。

上記いずれの場合にも、この導電性部材に転写用とは別個の電源から複数レベルのバイアスが印加可能であり、又その電源の限流抵抗よりも転写用の電源の限流抵抗の方が大きくなっている場合には、前述のような転写バイアスに対する干渉が発生し易くなる。

又、転写手段としては、接触帯電部材である転写ローラに限らず、ブレード、ブラシ等の他の接触帯電部材、或いはコロナ放電器等の非接触帯電器を用いることもできる。

本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面図である。図１の画像形成装置における転写部近傍、及び高圧回路部とエンジン制御部の構成を示す概略ブロック構成図である。本発明に従う転写バイアスの制御シーケンスにおける転写材位置、転写バイアス、除電バイアスの関係を示すタイミングチャート図である。転写材の２面目に関する転写バイアスと電圧降下との関係の一例を示すグラフ図である。本発明に従う転写バイアスの制御手順の一例を示すフロー図である。本発明に従う転写バイアスの制御手順の他の例を示すフロー図である。本発明を適用し得る画像形成装置の他の例の概略断面構成図である。本発明を適用し得る画像形成装置の更に他の例の概略断面構成図である。転写材の搬送方向において転写ローラの下流側に除電針を配置した画像形成装置の転写部近傍を示す概略ブロック構成図である。従来の転写材位置、転写バイアス、除電バイアスの関係を示すタイミングチャート図である。

符号の説明

１感光体（像担持体）
２帯電ローラ（一次帯電手段）
３レーザースキャナー装置（露光手段）
４現像器（現像手段）
５転写ローラ（転写手段）
８除電器
８ａ除電針
８ｂ除電カバー
５０転写バイアス電源（転写バイアス出力手段）
８０除電バイアス電源（除電バイアス出力手段、導電部材バイアス出力手段）

Claims

トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体とニップ部を形成して該ニップ部で前記像担持体から転写材にトナー像を転写する転写手段と、前記転写のためのバイアスを前記転写手段に対して出力する転写バイアス出力手段と、転写材に電荷を付与するか又は転写材から電荷を除去する導電部材と、前記転写バイアス出力手段が転写材に対する前記転写のためのバイアスを出力している時に同時に、その転写材に対する前記電荷付与又は電荷除去のためのバイアスを前記導電部材に対して出力する導電部材バイアス出力手段と、を有する画像形成装置において、
前記導電部材バイアス出力手段は、前記電荷付与又は電荷除去のために互いに値の異なる第１及び第２のバイアスを出力可能であり、前記導電部材バイアス出力手段が前記第１のバイアスを出力している時と前記第２のバイアスを出力している時とで、前記転写バイアス出力手段が出力する前記転写のためのバイアスの設定値が異なることを特徴とする画像形成装置。
前記第２のバイアスの絶対値は前記第１のバイアスの絶対値よりも大きく、前記転写バイアス出力手段が出力する前記転写のためのバイアスの設定値の絶対値は、前記導電部材バイアス出力手段が前記第１のバイアスを出力している時よりも前記第２のバイアスを出力している時の方が大きいことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記導電部材バイアス出力手段が前記第２のバイアスを出力している時に前記転写バイアス出力手段が出力する前記転写のためのバイアスの設定値は、前記導電部材バイアス出力手段が前記第１のバイアスを出力している時に前記転写バイアス出力手段が出力する前記転写のためのバイアスの設定値を予め決められた係数倍した値であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記係数を、転写材の種類に応じて複数有することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記転写バイアス出力手段が定電流制御又は定電圧制御されたバイアスを出力している時の前記転写バイアス出力手段の出力電圧値又は出力電流値を検知する検知手段と、
前記ニップ部に転写材が無い状態で前記転写バイアス出力手段が予め決められた定電流制御又は定電圧制御された検知バイアスを出力している時の、前記転写バイアス出力手段の出力電圧値又は出力電流値を前記検知手段により検知した結果に基づいて、前記導電部材バイアス出力手段が前記第１のバイアスを出力している時に前記転写バイアス出力手段が出力する前記転写のためのバイアスを設定する転写バイアス設定手段と、
を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
前記導電部材バイアス出力手段が前記第１のバイアスを出力している時に前記転写バイアス出力手段が出力する前記転写のためのバイアスの設定値は、前記転写バイアス出力手段が前記検知バイアスを出力している時の前記転写バイアス出力手段の出力電圧値又は出力電流値を予め決められた演算式にて線形的又は非線形的に増大させた値であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
前記演算式を、転写材の種類に応じて複数有することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
前記転写バイアス出力手段は、転写バイアス出力部及び第１の限流抵抗を有し、前記転写バイアス出力部から前記転写のための定電圧制御されたバイアスを前記転写手段に対して出力し、
前記導電部材バイアス出力手段は、導電部材バイアス出力部及び第２の限流抵抗を有し、前記導電部材バイアス出力部から前記電荷付与又は電荷除去のための定電圧制御されたバイアスを前記導電部材に対して出力し、
前記第２の限流抵抗よりも前記第１の限流抵抗の方が電気的抵抗が大きいことを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項に記載の画像形成装置。
シート状の転写材の第１面と第２面とに画像を形成することが可能であり、前記導電部材バイアス出力手段は、第１面に画像が形成された後の転写材の第２面にトナー像を転写するために前記ニップ部に転写材がある時に、前記第２のバイアスを出力することを特徴とする請求項２〜８のいずれかの項に記載の画像形成装置。
前記導電部材は、転写材の搬送方向において前記ニップ部より下流側に配置され、転写材の電荷を除去することを特徴とする請求項１〜９のいずれかの項に記載の画像形成装置。
前記転写バイアス出力手段が出力する前記転写のためのバイアスの極性と、前記導電部材バイアス出力手段が出力する前記電荷付与又は電荷除去のためのバイアスの極性とは異なることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかの項に記載の画像形成装置。
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体とニップ部を形成して該ニップ部で前記像担持体から転写材にトナー像を転写する転写手段と、前記転写のためのバイアスを前記転写手段に対して出力する転写バイアス出力手段と、前記転写バイアス出力手段が出力する前記転写のためのバイアスの設定値に対応する制御信号を前記転写バイアス出力手段に対して出力する制御信号出力手段と、転写材に電荷を付与するか又は転写材から電荷を除去する導電部材と、前記転写バイアス出力手段が転写材に対する前記転写のためのバイアスを出力している時に同時に、その転写材に対する前記電荷付与又は電荷除去のためのバイアスを前記導電部材に対して出力する導電部材バイアス出力手段と、を有する画像形成装置において、
前記導電部材バイアス出力手段は、前記電荷付与又は電荷除去のために互いに値の異なる第１及び第２のバイアスを出力可能であり、前記導電部材バイアス出力手段が前記第１のバイアスを出力している時と前記第２のバイアスを出力している時とで、前記制御信号出力手段が出力する制御信号の示すバイアスの値が異なることを特徴とすることを特徴とする画像形成装置。
前記導電部材バイアス出力手段が前記第２のバイアスを出力している時に前記制御信号出力手段が出力する前記制御信号が示すバイアスの絶対値は、前記導電部材バイアス出力手段が前記第１のバイアスを出力している時に前記制御信号出力手段が出力する前記制御信号が示すバイアスの絶対値よりも大きいことを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
前記転写バイアス出力手段が定電流制御又は定電圧制御されたバイアスを出力している時に、該バイアスに応じた電気信号を出力する検知手段を有しており、
前記ニップ部に転写材が無い状態で前記転写バイアス出力手段が予め決められた定電流制御又は定電圧制御された検知バイアスを出力している時に前記検知手段が出力する電気信号値が異なる場合には、前記導電部材バイアス出力手段が前記第１のバイアスを出力している時に前記制御信号出力手段が出力する制御信号の示すバイアスの値が異なることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の画像形成装置。
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体とニップ部を形成して該ニップ部で前記像担持体から転写材にトナー像を転写する転写手段と、前記転写のためのバイアスを前記転写手段に対して出力する転写バイアス出力手段と、転写材に電荷を付与するか又は転写材から電荷を除去する導電部材と、前記転写バイアス出力手段が転写材に対する前記転写のためのバイアスを出力している時に同時に、その転写材に対する前記電荷付与又は電荷除去のためのバイアスを前記導電部材に対して出力する導電部材バイアス出力手段と、を有する画像形成装置において、
前記導電部材バイアス出力手段は、前記電荷付与又は電荷除去のために複数レベルのバイアスを出力可能であり、前記転写バイアス出力手段が出力する前記転写のためのバイアスの設定値は、前記導電部材バイアス出力手段が出力するバイアスの絶対値が予め決められた値未満の場合よりも該予め決められた値以上の場合の方が大きいことを特徴とする画像形成装置。