JP2008152298A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転写材相互の間隔が感光体の外周長より短い画像形成装置で、転写材の先端もしくは先端と後端の画像が欠けることを抑止しながら、転写メモリ画像が生じることを低減可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】この発明の画像形成装置１０１は、転写材Ｏにトナー像を転写する際に、転写材の種類、厚さおよび装置内部温度または湿度の少なくとも一方の検出結果に応じて、転写バイアス制御装置５４により、所定のタイミングで転写バイアス電源装置５５をオン／オフし、また大きさおよび極性を切り換えることにより、転写メモリ画像が生じない条件で、トナー像を、転写材に、確実に転写できる。
【選択図】図１

Description

この発明は、画像形成装置に用いられる転写装置および転写方法に関する。

電子写真方式の複写装置やプリンタ装置においては、静電潜像を保持する感光体に所定の表面電位を与え、背景部分もしくは画像部分に対応する感光体の表面電位を選択的に変化させた後、その部分にトナー（現像剤）を供給して得られたトナー像（現像剤像）が、被転写材に転写される。

被転写材に転写されたトナー像は、定着装置により溶融されるとともに加圧されて、被転写材に固着される。

被転写材の一方の面に感光体上のトナー像を転写する方法は、コロナチャージャ等を用いる非接触型の転写電圧供給装置による方式と、ローラやブラシ等の接触式の転写電圧供給装置を用いる方式に大別される。接触式の転写電圧供給装置を用いる場合、転写電圧供給装置は、被転写材に電荷を付与する作用と、被転写材を感光体の外周に密着させる作用を兼ねることから、安定した転写が可能である。また、コロナチャージャを用いる方式に比較して、オゾン発生量が著しく少ない利点を有している。

特公昭６２−２４７９３号には、転写ベルトに用紙を静電的に保持しながら、感光体から画像を転写する方法が開示されている。また、転写ベルトを用いる転写方式は、用紙がベルトに保持されていることにより、感光体への巻き付きが発生しにくく、かつ搬送中の用紙の位置が変化しくい（用紙パスが安定である）ため、特公平６−５２４４６号に記載されているような、感光体およびその感光体で形成された潜像を現像する画像形成部を、色成分に色分解されたイエロ、マゼンタ、シアンと黒部を強調するための黒の４色のために、４つ直列に配置した方式のカラー画像形成装置においては、必須の技術である。

また、単位時間あたりの画像形成能力が高い高速プリンタや高速ＰＰＣにおいても、被転写材が感光体に巻き付きにくいことおよび安定した被転写材の搬送を実現するために、転写ベルトを用いる方式は有益である。この場合、転写ベルトを、転写電圧供給装置と別体とし、転写ベルトに転写電荷を付与する装置として接触式の転写電圧供給装置を用いることで、安定した転写ニップが確保でき、良好な転写を実現できる。

その一方で、接触式転写電圧供給装置を用いると、転写バイアス電圧は、被転写材が転写ニップに存在している場合のみ、印加されることが好ましく、反面、被転写材が転写ニップに到達するタイミングは、被転写材を搬送する搬送機構のバラツキのために、数ミリ秒程度変動することがさけられない。このことから、被転写材が理論的なタイミングより遅れて転写ニップに到達すると、被転写材がニップに到達前に転写バイアス電圧が印加されることにより、その部分で感光体が被転写材を介さずに直接転写バイアス電圧を受けるため、感光体に、帯電極性とは逆極性の強い電荷が放射されることになる。感光体は、殆どの場合、逆極性の電荷には感度を持たないため、イレースランプによる電荷消去工程で、除去されずに逆極性の電荷を保持したまま、帯電、露光工程に進むことになる。

この逆極性の電荷が存在するために、帯電プロセスで十分に所定の電位に帯電されなかったり、その部分だけ光感度特性が変動する等の現象により、感光体の直接転写電界を浴びた部分だけが、それ以外の部分とハーフトーン等に代表される中間濃度画像において、異なる濃度を呈す現象が生じ、転写メモリ画像と呼ばれる不所望な画像が発生し、画像の均一性が損なわれる。

転写メモリ画像は、接触式転写電圧供給装置を用いる転写方式において、顕著に現れる。

しかしながら、被転写材の内側（被転写材の領域内）で転写バイアス電圧を印加する場合、被転写材が設計値よりもわずかに早く転写ニップに突入すると、先端部分で画像が転写されず、先端部の画像が欠損する問題がある。

このように、被転写材の先端の転写欠損を低減しながら、転写メモリ画像が生じることを抑止することは、非常に困難である。なお、被転写材が転写ニップを通過している間に感光体が浴びた逆極性の電荷を、ＡＣコロナチャージャからＡＣ電圧を付与することで除電して転写メモリ画像を消去する方法が実用化されているが、この除電用のＡＣコロナチャージャを配置するためには、感光体の外径がある程度の大きさを有している必要があり、直径４０ｍｍ程度より径の小さな感光体を用いる場合には、ＡＣコロナチャージャを配置することが物理的に不可能である。

このように、接触式転写電圧供給装置を用いる転写機構、あるいは転写ベルトと接触式転写電圧供給装置（ローラ体）を組み合わせた転写機構を用いて、直径の小さな感光体を採用した画像形成装置では、転写メモリ画像を完全に消去することと先端部の画像に欠損が生じることのいずれか一方の特性を満足しない場合が少なくない。なお、同様の現象は、被転写材の後端においても生じ、被転写材の最後端部分の画像も転写しようとすると、転写電圧供給装置による転写バイアス電圧の供給をオフできるタイミングは、被転写材の外側にならざるを得ないため、感光体の表面電位に影響が出る問題がある（感光体の表面電位が部分的に変動する）。この場合、被転写材相互の間隔が、感光体の１周（外周）よりも広いならば、感光体の表面電位は、帯電→除電の行程を経ることにより概ね均一化されて、次の帯電では所定の帯電電位に復帰するが、被転写材相互の間隔が、感光体の外周長より短い場合には、次の画像の先端部分に転写メモリ画像が生じることから、被転写材相互の間隔が感光体の外周よりも短い画像形成装置では、転写メモリの発生を抑えながら、画像後端の転写欠けを防止することができない問題がある。

この発明の目的は、被転写材相互の間隔が、感光体の外周長より短い画像形成装置において、連続して出力画像を得る際に、先端もしくは先端と後端の画像が欠けることを抑止しながら、転写メモリ画像が生じることを低減可能な画像形成装置を提供することである。

この発明は、上記問題点に基づきなされたもので、像担持体にトナー像を形成する像形成部と、前記像担持体に向けて供給される被転写媒体上に、前記像形成部により形成されたトナー像を転写する転写装置と、前記転写装置にバイアス電圧を印加する電圧供給装置と、前記被転写媒体の種類を特定する特定部と、前記特定部の特定結果に応じて、前記像担持体の移動速度及び前記被転写媒体の供給速度を変更するとともに、前記被転写媒体の先端が転写位置に到達する所定時間前から、前記電圧供給装置から前記転写装置に第１のバイアス電圧を印加し、かつその後前記被転写媒体の先端が転写位置を通過して所定時間経過後、前記電圧供給装置から前記転写装置に転写バイアス電圧として第１のバイアス電圧よりも絶対値の大きい第２のバイアス電圧を印加するよう制御する制御部とを有することを特徴とする画像形成装置を提供するものである。

この発明の画像形成装置においては、被転写材Ｏの先端で、転写メモリ画像が発生しない程度の中間的な大きさの転写バイアス電圧を印加し、被転写材Ｏが搬送されて、感光体ドラムが転写バイアス電圧に対して露出されていない状態に達した時点で所定の転写バイアス電圧に切り替えることにより、転写メモリ画像が生じることなく、かつ被転写材Ｏの先端部の画像についても実用的に問題ない転写性能が得られる。

また、被転写材Ｏの後端で転写バイアス電圧をオフをする際に、転写メモリ画像が発生しない中間的な大きさの転写バイアス電圧に切り替えた後に転写バイアス電圧をオフすることにより、転写メモリ画像が生じることなく、かつ被転写材Ｏ後端部の画像についても実用的に問題ない転写性能が得られる。

なお、中間的な転写バイアス電圧は、所定の転写バイアス電圧の大きさに基づいて算出されるので、要求されるメモリの容量が低減でき、その結果、画像形成装置のコストが低減される。

また、被転写材がＯＨＰ向けの透明なシートである場合には、連続した出力画像の際の被転写材相互間の間隔を、普通紙に比較して増大させることにより、転写メモリ画像が生じることが防止できる。なお、プロセス速度を普通紙に対するプロセス速度に比較して低減することによっても、同様の成果が得られる。

さらにまた、被転写材が１２０ｇ／ｍ^２よりも厚い厚紙である場合も、連続した出力画像の際の被転写材 相互間の間隔を、普通紙に比較して増大させることにより、転写メモリ画像が生じることが防止できる。なお、プロセス速度を普通紙に対するプロセス速度に比較して低減することによっても、同様の成果が得られる。

また、それぞれの転写バイアス電圧制御方法において、環境（温度や湿度）の変化を検知した結果を、転写バイアス電圧および転写電流の大きさの制御に反映させることにより、一層転写画像の画質を向上することができる。

以下、図面を用いて、この発明の画像形成装置を詳細に説明する。

図１は、この発明の画像形成装置の一例であるプリンタ装置を説明する概略図である。

図１に示すように、プリンタ装置１０１は、出力すべき画像に対応する潜像を保持する感光体ドラム１、感光体ドラム１に形成された潜像を現像して得られるトナー像（画像）を、出力画像として出力するための用紙やＯＨＰ（投影装置）向けの透明なシートである枚葉状の被転写材Ｏを搬送する転写ベルト２、転写ベルト２を介して搬送されている被転写材Ｏを感光体ドラム１の表面に接触させるための圧力と所定の転写バイアス電圧を転写ベルト２に与える転写ローラ３を有している。なお、感光体ドラム１は、直径が４０ｍｍのＯＰＣ（有機感光体）ドラムであり、帯電装置４により、−（負）の電位が与えられる。

潜像は、帯電装置４により負に帯電されている感光体ドラム１の表面に、露光装置５から画像に対応する部分の電荷（負電位）を消去することのできるレーザビーム（光）が照射されることで、感光体ドラム１の電位が、選択的に、０Ｖに近づけられた部分であり、２成分現像装置６による反転現像により、その部分にのみトナーが供給されることでトナー像が形成される。なお、トナーの帯電極性は、感光体ドラム１の表面に与えられる電位と同極性である。

感光体ドラム１は、外周面の任意の一点が、例えば１７５ｍｍ／ｓｅｃあるいは（被転写材Ｏの厚さや種類と関係づけられて、例えば１２０ｍｍ）で移動するように、ギヤ列７ａを介してドラムモータ７により回転される。なお、ドラムモータ７の回転数は、被転写材Ｏの種類がＯＨＰ装置向けの透明なシートであることを主制御回路５１に入力可能な操作パネル７１のＯＨＰキー７２により、あるいはインタフェース８１を経由して外部から供給される画像データとともに、被転写材Ｏの種類がＯＨＰ装置向けの透明なシートであることが特定されることにより、ＬＵＴ１（第１のルックアップテーブル）６１に記憶されている速度データに基づいて設定される。

転写ベルト２は、駆動ローラ２ａと従動ローラ２ｂに掛け渡され、駆動ローラ２ａがギヤ列８ａを介してベルトモータ８により回転されることにより、感光体ドラム１の外周面の移動速度と等しい速度で移動される。なお、従動ローラ２ｂの軸の両端には、図示しないテンションバネが設けられており、転写ベルト２に、両側で、合わせて、２．１ｋｇｆのテンション荷重が、印加されている。

転写ベルト２の材質としては、例えばポリウレタンゴム、エチレン−プロピレン−ゴム（ＥＰＤＭ）、シリコンゴム、塩化ビニル等のゴム材料またはポリカーボネイト、ポリイミド、ポリアミド、ポリエチレントリフタレート等の樹脂材料を用いることができるが、図１に示したプリンタ装置１０１では、ポリカーボネイトを用いている。なお、転写ベルト２は、薄すぎると、破損しやすく長時間の利用が困難であり、反面、厚すぎると、スムーズな駆動ができなくなるため、適正な厚みは、６０μｍ〜２５０μｍである。

また、転写ベルト２には、カーボンを分散させることにより所定の大きさの抵抗が与えられている。ベルトの抵抗値が低すぎると、カーボンの含有により、ベルトの機械的強度が低下したり、カーボンが凝集することにより、転写バイアス電圧がブレークダウンする虞れがある。一方、ベルトの抵抗値が高すぎると、転写バイアス電圧の大きさが、通常の転写バイアス電圧に比較して高くなったり、ベルトに電荷が蓄積して、連続した出力の際に転写能力が低下することを防止するために、ベルトに蓄積された電荷を除去する除電装置が必要となる。なお、ベルトに蓄積された電荷を除去するためには、例えばＡＣコロナチャージを提供するためのコロナチャージャ等が必要であり、プリンタ装置のコストが増大するばかりか、ＡＣコロナチャージに伴ってオゾンが発生する。このことから、除電装置を必要としないで転写能力を維持可能な転写ベルトの抵抗値は、１０^９／ｃｍ〜１０^１３／ｃｍの範囲であり、図１に示したプリンタ装置では、１０^１１／ｃｍの抵抗のものを使用している。

転写ローラ３は、例えばポリウレタンゴム、エチレン−プロピレン−ゴム（ＥＰＤＭ）、シリコンゴム等のゴムやそれらの発泡体を金属シャフトの回りに形成したものである。また、必要に応じて、ゴムや発泡体の表面に、表面性や耐電圧性等を改善するために有益な、スキン層を設けてもよい。なお、図１に示したプリンタ装置においては、転写ローラ３は、直径が８ｍｍの金属シャフトに、カーボンを分散したウレタン発泡体を３ｍｍの厚さに形成して直径を１４ｍｍのローラ状としたものである。

また、転写ベルト２に転写ローラ３が押しつけられる領域で転写ローラ３が変形するニップ領域が十分に形成されないことから、良好な転写特性を得るためには、発泡体の硬度は、ＡＳＫＥＲ−Ｃスケールで１５〜４０度の材質が好ましい。なお、ゴム製のローラおよび表面にスキン層が形成されているローラの場合の硬度は、ＪＩＳ−Ａスケールで２０〜４５度の材質が適当である。

次に、プリンタ装置１０１による画像形成動作（出力）の動作の一例を説明する。

被転写材Ｏの厚さや種類に応じて設定され、第１のＬＵＴ（ＬＵＴ１）６１に記憶されている速度データに対応する主制御回路５１の制御に基づいてモータ駆動回路５２からドラムモータ駆動信号がドラムモータ７に供給されることにより、ドラムモータ７が所定の速度で回転される。ドラムモータ７の回転により、ギヤ列７ａを介して感光体ドラム１が矢印の方向に回転され、例えばスコロトロンである帯電装置４により、感光体ドラム１の表面が、−５００Ｖ〜−８００Ｖの電位に一様に帯電される。なお、帯電装置４が出力すべき電圧は、主制御回路５１の制御により所定の電圧を帯電装置４に供給するよう設定された帯電電源装置５３が出力する所定の大きさに設定される。

転写ベルト２は、転写ローラ３からの押しつけ力により感光体ドラム１の外周面と接触されているので、感光体ドラム１が回転されると同時に第１のＬＵＴ（ＬＵＴ１）６１に記憶されている速度データに対応する主制御回路５１の制御に基づいて、モータ駆動回路５２からベルトモータ駆動信号が出力されてベルトモータ８が所定の速度で回転されることによるギヤ列８ａの回転により、駆動ローラ２ａが回転されて、感光体ドラム１の外周面の移動速度と等しい速度で移動される。また、転写ローラ３には、感光体ドラム１の外周面が前に帯電装置４により帯電された領域が、転写ローラ３が転写ベルト２に接触して感光体ドラム１に所定の押しつけ力を提供する転写位置に案内される所定のタイミングで、所定の大きさおよび極性の転写バイアス電圧が印加される。なお、転写ローラ３に印加される電圧の大きさおよび極性は、ＬＵＴ２（第２のルックアップテーブル）６２に記憶されている被転写材Ｏの種類や厚さに対応するさまざまな電圧値および極性のデータを基にした主制御回路５１の制御に基づいて動作する転写バイアス制御装置５４の制御により、後段に説明するさまざまステップ（複）および極性に設定される。これにより、転写バイアス電源装置５５から転写ローラ３に印加される転写バイアス電圧の大きさおよび極性が、変化される。なお、転写ローラ３は、転写ベルト２に従動して所定の速度で回転される。

感光体ドラム１の表面には、例えばレーザビーム方式の露光装置５から、主制御回路５１の制御に基づいて画像データに対応したレーザビームが所定のタイミングで照射されて、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置６により供給されるトナーにより現像され、トナー像として、感光体ドラム１の回転とともに転写ベルト２に向けて搬送される。

露光装置５によるレーザビームの照射開始から所定時間経過後、主制御回路５１の制御に基づくモータ駆動回路５２からの給紙モータ駆動信号により、図示しない給紙モータが回転されて給紙ローラ９ａまたは９１ａが回転されることで、用紙カセット９または給紙トレイ９１から、用紙または透明なシートである被転写材Ｏが、１枚取り出され、レジストローラ１０に案内される。

レジストローラ１０は、被転写材Ｏの厚さや種類に応じて設定され、からのレジストローラモータ駆動信号によりレジストローラモータ１１が所定の速度で回転されたことによるギヤ列１１ａの回転により感光体ドラム１の外周面の移動速度と等しい速度で被転写材Ｏを転写ベルト２に向けて送り出す。詳細には、レジストローラ１０は、レーザビームの照射開始から所定のタイミング、すなわち感光体ドラム１の回転により搬送されているトナー像を含む画像の先端と被転写材Ｏの先端とが上述の転写位置で一致するタイミングで、用紙カセット９または給紙トレイ９１から給送されている用紙または透明なシートである被転写材Ｏを、転写位置に向けて送出する。

レジストローラ１０の回転により転写ベルト２に案内された被転写材Ｏは、転写ベルト２の移動により転写位置に案内され、感光体ドラム１の外周面の回転により搬送されているトナー像と接触される。

転写位置では、感光体ドラム１と接している転写ベルト２を感光体ドラム１側に押しつけるように設けられている転写ローラ３から、転写ベルト２と感光体ドラム１との間に位置されている被転写材Ｏに、転写バイアス電源装置５５からの所定の大きさおよび極性の転写バイアス電圧が供給される。この転写バイアス電圧が供給されることで、感光体ドラム１の外周面に、静電的に付着しているトナー像（トナー）が、被転写材Ｏに引き寄せられて、被転写材Ｏに転写される。

転写バイアス電源装置５５が出力する転写バイアス電圧は、主制御回路５１の制御に基づく転写バイアス制御装置５４からの転写バイアス制御信号により、以下に説明するような被転写材Ｏの厚さや種類に応じて設定される。また、転写バイアス制御装置５４が出力する転写バイアス制御信号の指示値（電圧値および極性）には、前に説明した第２のＬＵＴ（ＬＵＴ２）６２に記憶されているデータが用いられる。このとき、感光体ドラム１の近傍の湿度を検知する湿度センサ２１により検知された感光体ドラム１の近傍（装置内部）の湿度に基づいて、転写バイアス制御信号の指示値が変化されてもよい。その場合、第２のＬＵＴ（ＬＵＴ２）６２に、湿度と被転写材Ｏとの関係も記憶させておき、湿度センサ２１で検知された装置内部の湿度をＡ／Ｄコンバータ５６によりディジタル信号に変換した湿度データとして主制御回路５１に供給して、第２のＬＵＴ（ＬＵＴ２）６２に記憶されているテーブルを参照すればよい。

なお、一例を示すと、転写ローラ３には、転写バイアス電源５５から、トナーの帯電極性とは逆極性の＋（正）極性の転写バイアス電圧が印加される。この転写バイアス電圧により、転写位置では、被転写材Ｏにトナー像が転写される。一方、転写ベルト２にも転写ローラ３から＋の電荷が付与され、被転写材Ｏは、感光体ドラム１から剥離される際に（放電により）−（負）の電荷が付与され、＋電荷と−電荷が引き合うことにより、被転写材Ｏが転写ベルト２に静電的に吸着され、転写位置を通過した後、被転写材Ｏは、転写ベルト２とともに移動する。

トナー像が転写された被転写材Ｏは、転写ベルト２によりさらに搬送され、除電ブラシ１２と接触されたのち、定着装置１３に案内される。なお、被転写材Ｏは、転写ベルト２を駆動する駆動ローラ２ａの曲率が、被転写材Ｏの曲率追従性（追従能力＝紙の腰）に、比較して小さいことにより、転写ベルト２から剥離される。

このとき、被転写材Ｏに与えられている電荷と転写ベルト２が保持する電荷により放電が生じることを防止するために、駆動ローラ２ａが接地されている。なお、除電ブラシ１２は、被転写材Ｏが感光体ドラム１と接したことにより、また転写ローラ３により、転写ベルト２および被転写材Ｏのそれぞれに転写バイアス電圧が供給された結果、転写ベルト２および被転写材Ｏに残存している残留電荷を消去するもので、導電性を呈するブラシ体を、接地したものである。この除電ブラシ１２は、オゾンを発生するＡＣコロナチャージに比較して除電能力は小さいが、オゾンを発生しないため、低コストでコンパクトであり、プリンタ装置１０１のコストを抑えるために、有益である。

定着装置１３は、円筒状である第１のローラ（加熱ローラ）１３ａと、第１のローラ１３ａの軸線と平行、かつ第１のローラの長手方向に沿って配置され、第１のローラ１３ａの円周の一点と接触されている第２のローラ（加圧ローラ）１３ｂと、を有し、第１および第２のローラの一方（この例では第１のローラ）が、第１のＬＵＴ（ＬＵＴ１）６１に記憶されている速度データに対応する主制御回路５１の制御に基づくモータ駆動回路５２からの指示値により、被転写材Ｏの種類または厚さに対応して少なくとも２段階の速度で回転可能な定着モータ１４および伝達機構１４ａの回転により、被転写材Ｏの種類または厚さに対応した速度で回転される。なお、それぞれのローラ１３ａ、１３ｂは、図示しない加圧機構により相互に、所定の圧力を受け、その結果、加圧ローラが一時的に変形するニップ領域を有し、このニップ領域にトナー像を保持した被転写材Ｏが搬送されることで、トナーが溶融されるとともに加圧されて、トナー（トナー像）が被転写材Ｏに定着される。

一方、転写位置でトナーが被転写材Ｏに転写された後で感光体ドラム１の外周面に残っている残存トナーは、感光体ドラム１の回転に伴って、クリーナ１５に搬送され、感光体ドラム１の外周面から除去される。また、感光体ドラム１の外周面に残っている残留電荷は、クリーナ１５に引き続いて設けられているイレーサ１６により消去される。これにより、感光体ドラム１の表面電位は、帯電装置４により所定の電位が帯電される前の状態に戻される。

次に、図１に示したプリンタ装置の転写位置で、転写ローラから、転写ベルトおよび感光体ドラムに印加される転写バイアス電圧の大きさ、極性および印加タイミングについて、詳細に説明する。なお、以下に説明する転写バイアス電圧の大きさおよび極性は、転写ベルト２および感光体ドラム１との間に被転写材Ｏが搬送されていない非転写時（間隔）は、転写ローラ３には、転写バイアス電圧が印加されない。なお、ローラ状の転写装置を用いるプリンタ装置においては、転写ローラに吸着されたトナーや用紙のかす等の汚れを吐き出したり、被転写材Ｏに形成される画像のバックグラウンド部分に逆極性のトナーが付着することを防ぐために、逆極性のバイアス電圧や、同極性ではあるが転写バイアス電圧よりも絶対値の低いバイアス電圧を印加することも可能であるが、図１に示したプリンタ装置では、転写ベルト２を用い、そのベルト２の表面を、図示しないベルトクリーナでクリーニングしているため、非転写時には、転写バイアス電圧をオフにできる。また、被転写材Ｏが存在しない間隔においても、転写バイアス電圧を連続して印加すると、感光体ドラム１が、本来の極性と逆の極性（＋）電荷を帯びることにより、感光体ドラム１の疲労が多大となり、感光体ドラム１の寿命が短縮することから、非転写時に転写バイアス電圧をオフすることは、（感光体ドラム１の寿命に）有益である。

なお、図１に示したプリンタ装置１０１では、被転写材Ｏが通常の用紙である場合のプロセス速度（感光体ドラム１の外周面の移動速度）は、前に説明した通り、１７５ｍｍであり、被転写材Ｏ相互の間隔が１４０ｍｍで、毎分の出力可能枚数は、ｐｐｍは、３０枚である。

図１に示したプリンタ装置の転写バイアス電源装置５５は、定電圧電源装置である。なお、感光体ドラム１の周囲温度や湿度に変化により、被転写材Ｏの抵抗が変化して適正バイアスが大きく変化することの影響を、湿度センサ２１を用いて転写バイアス電圧を絶対湿度に合わせて制御することにより、抑制している。また、被転写材Ｏの種類によっても、転写バイアス電圧の大きさが変更される。

図２は、常温常湿環境（２３℃、５０％ＲＨ）における転写バイアス電圧とベタ画像の転写効率を示すグラフである。なお、転写効率は、Ｍ１を、所定面積のベタ現像量、Ｍ２をＭ１を転写した後の転写残りトナー量とするとき、
［Ｍ１−Ｍ２］／Ｍ１×１００（％）
により求めることができる。

実際には、
１）３０ｍｍ×２００ｍｍのベタ画像を感光体ドラム１上に形成し、転写せずに、感光体ドラム１上のトナーの重量を電子天秤で測定して（Ｍ１）とし、
２）同一条件で形成したトナー像を、用紙に転写し、その残りトナー量を電子天秤で測定して（Ｍ２）とし、
３）上記式により、転写効率を得ることができる。

このとき、転写ローラ３に印加する転写バイアス電圧を、所定サンプル数毎に変化させることで、図２が得られる。

転写効率が低下することにより、
（ａ）画像濃度が下がり画像不良となる、
（ｂ）転写残りトナーが増加すると、クリーナ１５にかかる負荷が大きくなり、クリーナ１５の寿命が短くなる、
等の弊害が生じるので、図３を用いて以下に説明するように、７５％以上の転写効率を確保可能な１０００Ｖから１８００Ｖの転写バイアス電圧を「適正転写バイアス電圧」とする。

図３は、転写効率と文字画像を目視にて評価した画質許容レベルおよびクリーナ１５の寿命（クリーニング不良が発生するまでの許容画像形成回数）との関係を示すグラフである。なお、曲線ａ（実線）は画質許容レベルを６段階の評価で示すもので、曲線ｂ（破線）はクリーナライフ（クリーナ１５でクリーニング不良が発生するまでの許容画像形成回数）を６段階の評価で示したものである。

図３に示されるように、転写効率が下がると文字の濃度が薄くなって、画質が劣化する。この場合、転写残りトナーの量が多くなるため、クリーナ１５への負担が増大して（クリーナ１５の）クリーナライフが短くなる。なお、画質許容レベルの下限値を、（６段階中の）２と設定したので、画質を満足するための転写効率は、６８％以上ということになる。

一方、プリンタ装置１０１で保証しなければならないクリーナライフが１０^５枚であることから、転写効率として、７５％以上を確保する必要がある。画質許容レベルとクリーナライフの両方を総合すると、転写効率としては、７５％以上でなければならず、図２により説明した転写バイアス電圧が転写効率として７５％以上を確保できる適正転写バイアス電圧は、１０００〜１８００Ｖであることがわかる。

次に、転写メモリ画像の発生と転写バイアス電圧の関係を説明する。

［実施例１］
転写ローラ３に転写バイアス電圧を供給（転写装置をオン）するタイミングを図４（ａ）に示すように、被転写材Ｏの先端が転写位置に達するよりも１０ｍｍ早くなるように設定し、全面ハーフトーン画像を形成すると、図４（ｂ）に示すように、ハーフトーンの濃度が高い部分である転写メモリ画像Ｍが生じる。なお、転写メモリ画像Ｍは、感光体ドラム１の外径が４０ｍｍであるから、被転写材Ｏの先端から１１５．７（１２５．７（４０π）−１０）ｍｍの位置に、幅１０ｍｍにわたって発生する。

転写メモリ画像Ｍのハーフトーン濃度と感光体ドラム１の表面電位について調べると、図５に示すように、転写バイアス電圧を高くしていくと転写メモリ画像部（Ｍ）の感光体ドラム１の電位が低くなり、結果として、ハーフトーン濃度が高くなることが認められている。

図５に示されるように、転写バイアス電圧が８００Ｖを越えると感光体ドラム１の表面電位の転写メモリ画像部電位を示す曲線ａ（実線）と転写メモリ画像が生じていない部分を示す曲線ｂ（破線）との差（ΔＶｏ）が１０Ｖよりも増大し、ハーフトーン画像の濃度差もΔｄも０．１以上となり、濃度むら（転写メモリ画像Ｍ）として認識されることになる。

なお、図５は、被転写材Ｏを介さずに、感光体ドラム１に所定の転写バイアス電圧を印加した結果であり、感光体ドラム１に８００Ｖ以上の転写バイアス電圧が印加されることのみにより、転写メモリ画像（Ｍ）のハーフトーン濃度が画像不良のレベルになることが認められる。従って、図２および３で求めた適正転写バイアス電圧（１０００Ｖ〜１８００Ｖ）においては、転写が良好で、かつ間隔において感光体ドラム１が転写バイアス電圧を浴びても転写メモリ画像（Ｍ）部が発生しない転写バイアス電圧は、存在しないことになる。

次に、図４（ｃ）に示すように、被転写材Ｏの先端から内側に、例えば５ｍｍの画像ボイド部分で転写バイアス電源をオンすることを考える。

設計値として、被転写材Ｏの先端から２．５ｍｍ内側で転写バイアス電源をオンとすれば問題ないように思われるが、実際に転写位置に被転写材Ｏが到達する時間にはばらつきがあるため、設計値よりも２．５ｍｍ（１４ｍｓｅｃ）以上被転写材Ｏが早く到達すれば、転写バイアス電圧がオンになる位置が、画像ボイド部分を越えて画像領域内に入り込んでしまい、画像の先端部に、被転写部分（画像欠落）が発生する。

一方、２．５ｍｍ以上被転写材Ｏの到達が遅れれば、被転写材Ｏの先端より前に転写バイアス電圧がオンとなり、転写メモリ画像Ｍが発生してしまう。

実際問題として、被転写材Ｏが転写位置へ突入する時間の偏差は、５０ｍｓｅｃ以上あるため（距離として考えると、１７５ｍｍ／ｓｅｃ×５０ｍｓｅｃ＝８．７５ｍｍ）、画像ボイド部の５ｍｍの範囲内で、転写バイアス電圧を確実にオンすることはできない。従って、画像ボイド部内で転写バイアス電圧をオンする方法では、画像の先端が欠けることなくなく、かつ転写メモリ画像も発生しない条件は、存在しないことになる。

このことから、図４（ｄ）に示すように、被転写材Ｏの外側で転写メモリ画像が発生しない第１の大きさの転写バイアス電圧Ｖ１（Ｖ）で転写バイアス電圧をオンし、被転写材Ｏの内側で第１の大きさの転写バイアス電圧Ｖ１よりも大きく、クリーナ１５のライフにおいても、クリーニング不良が発生しない第２の大きさの転写バイアス電圧Ｖ２（Ｖ）に切り替えることを考える。すなわち、被転写材Ｏの先端部においては、転写メモリ画像が発生することのない低い転写バイアス電圧で転写バイアス電圧をオンし、その後、所定時間経過後に、１０００Ｖ以上の転写バイアス電圧に引き上げる。

表１は、第１の転写バイアス電圧Ｖ１から第２の転写バイアス電圧Ｖ２に切り替えるタイミングをパラメータとし、第２の転写バイアス電圧Ｖ２の大きさを、１２００Ｖ、第１の転写バイアス電圧Ｖ１をオンするタイミングを、被転写材Ｏの先端より５ｍｍ前として、複数回出力画像を形成し、
（ａ）被転写材Ｏ先端部の文字画像および
全面ベタ画像の目視評価
（ｂ）クリーナ１５のライフ
（ｃ）転写メモリ画像の発生の有無
のそれぞれを、判定した結果を示している。

なお、被転写材Ｏが転写位置に到達するタイミングのバラツキにより、同一条件でも１枚ごとの評価結果が異なるため、出力画像を５０枚繰り返して、（ａ）ないし（ｃ）のそれぞれにおいて、最もよくない結果を、その条件の評価結果としている。

表１から明らかなように、クリーナ１５のライフは、第１の転写バイアス電圧Ｖ１の影響をほとんど受けず、第２の転写バイアス電圧Ｖ２の大きさに依存することが認められる。なお、転写メモリ画像は、被転写材Ｏの先端と第２の転写バイアス電圧Ｖ２が印加されるまでの間の時間であるＤ２が小さい、または被転写材Ｏの到達が遅れて、被転写材Ｏの外で第２の転写バイアス電圧Ｖ２が印加される等の状況により、第１の転写バイアス電圧Ｖ１の大きさに拘わりなく、発生することが認められる。一方で、Ｄ２が５ｍｍ以上であれば、転写メモリ画像は、第１の転写バイアス電圧Ｖ１の大きさに発生状況が依存し、前に説明した通り、８００Ｖ以下であれば発生しない。

また、先端部の文字画像に関しては、多少転写状態が低くとも実用上問題ないため、第１の転写バイアス電圧Ｖ１としては、６００Ｖでもよい。しかしながら、全面ベタ画像に関しては、第１の転写バイアス電圧Ｖ１が小さくＤ２が大きな場合に、先端部で画像欠損が生じるため、Ｖ１を６００Ｖとする場合には、Ｄ２に制約が生じる。

これらの結果を総合すると、第１の転写バイアス電圧Ｖ１を６００〜８００Ｖに設定し、第１の転写バイアス電圧Ｖ１から第２の転写バイアス電圧Ｖ２に切り替えるタイミングを、被転写材Ｏの先端から５〜８ｍｍにすることにより、被転写材Ｏの先端で転写不良が発生せず、ライフにおいてもクリーニング不良が生じることなく、転写メモリ画像も発生しない転写条件が得られる。

この結果から、第１の転写バイアス電圧Ｖ１は、８００Ｖ、Ｄ２は、６ｍｍが最適であると考えることができる。

ところが、
（α）転写効率が７５％以上となる転写
バイアス電圧
（β）感光体ドラム１に転写メモリ画像
が発生しない、かつ先端部の画像
不良が生じない転写バイアス電圧
は、環境（温度や湿度）の変化により大きく異なる。

このため、環境（絶対湿度）と上述の（α）および（β）の条件を満たす転写バイアス電圧について、第１の転写バイアス電圧Ｖ１と第２の転写バイアス電圧Ｖ２のそれぞれの上限値と下限値を求めたところ、図６に示すように、絶対湿度に対する依存性が認められている。なお、図６において、曲線Ｕ_１は、第１の転写バイアス電圧Ｖ１の上限値、曲線Ｕ_２は、第２の転写バイアス電圧Ｖ２の上限値、曲線Ｌ_１は、第１の転写バイアス電圧Ｖ１の下限値、曲線Ｌ_２は、第２の転写バイアス電圧Ｖ２の下限値、曲線ｄは、第１の転写バイアス電圧Ｖ１の算出値、曲線Ｄは、第２の転写バイアス電圧Ｖ２の設定値を、それぞれ、示している。

また、図６から明らかなように、第１および第２の転写バイアス電圧Ｖ１，Ｖ２は、いずれも環境（絶対湿度）の変化により互いに変化するので、前に説明した通り、第２のＬＵＴ（ＬＵＴ２）６２に、テーブルを記憶させているが、環境に対してそれぞれの転写バイアス電圧Ｖ１，Ｖ２毎にテーブルを設けると、要求されるメモリの容量が非常に多くなる。

このため、実施例１では、第２の転写バイアス電圧Ｖ２のみをテーブルとして、第２のＬＵＴ（ＬＵＴ２）６２に記憶させ、第１の転写バイアス電圧Ｖ１は、第２の転写バイアス電圧Ｖ２から算出する方式を取っている。これは、転写バイアス電圧は、環境条件だけでなく、用紙種類、転写装置の寿命などに応じて変更するため、第１および第２の転写バイアス電圧Ｖ１，Ｖ２の両方のテーブルを持つと、必要になるメモリの大きさが非常に増大してメモりに要求されるコストが増大するためである。しかしながら、上述したとおり、実施例１では、第１の転写バイアスメモリＶ１のテーブルを記憶するメモリが必要ないため、メモリの容量を半分とすることができる。

一例を示すと、第１の転写バイアス電圧Ｖ１は、図６に示した曲線ｄ_２のように、環境により変化する第２の転写バイアス電圧Ｖ２の値が変化するテーブルに基づいて、
Ｖ１＝０．６５×Ｖ２＋１１０ ・・・（１）
で、第１の転写バイアス電圧Ｖ１を求めることができる。このようにして得られた算出値が図６の曲線ｄである。

このように、第１および第２の転写バイアス電圧Ｖ１，Ｖ２を用いる実施例１では、第１の転写バイアス電圧Ｖ１のテーブルを用いることなく、Ｖ１を適正な電圧値に維持できる。詳細には、絶対湿度に対する第２の転写バイアス電圧の適正バイアス電圧Ｖ２の設定値をテーブルとして持ち、第１の転写バイアス電圧Ｖ１の値を、第２の転写バイアス電圧Ｖ２から算出している。

なお、実施例１では、連続して画像を出力画像する際の被転写材Ｏ相互の間隔（間隔）１４０ｍｍより感光体ドラム１の１周（外周、４０π＝１２５．７ｍｍ）が小さいため、被転写材Ｏの後端については、被転写材Ｏの後端から外側１４ｍｍ以内で転写バイアス電圧をオフすれば、次の出力画像に転写メモリ画像が発生する影響はないため、被転写材Ｏの後端に関しては、転写バイアス電圧をオフするタイミングを、後端寄りも外側３ｍｍで転写バイアス電圧をオフすることにより、図４（ｄ）に示したような２段階制御（Ｖ２→Ｖ１）を実施していない。

［実施例２］
実施例１では、連続した出力画像形成時の 被転写材Ｏ相互間の間隔を１４０ｍｍとしたが、この実施例２では、連続出力画像時の被転写材Ｏ相互の間隔を１００ｍｍとしている。なお、転写バイアス電源装置５５には、定電流電源を用いるものとする。

図７は、絶対湿度が変化したとしても転写効率を７５％以上確保できる転写バイアス電圧（定電流）の上限値および下限値と転写メモリ画像が発生しない転写バイアス電圧（定電流）を示している。なお、図７において、曲線ａは、転写バイアス電流の上限値を、曲線ｂは、転写バイアス電流の下限値を、曲線ｃは、転写メモリ画像の生じない転写バイアス電流の上限値を、それぞれ、示している。また、この例では、転写バイアス電圧をオンするタイミングは、被転写材Ｏの先端から１０ｍｍ（図４（ａ）に示したタイミング）としている。

図７から明らかなように、適正な転写バイアス電圧（定電流）の下限値よりも転写メモリ画像が生じない転写バイアス電圧（定電流）の上限値の方が低くため、実施例１である定電圧電源を用いる場合と同様に、両者を満たす条件が存在していない。すなわち、図４（ａ）および図４（ｂ）を用いて前に説明したと同様に、被転写材Ｏが存在しない状態で感光体ドラム１に転写バイアス電圧を印加すると、感光体ドラム１に転写メモリ画像が生じることは明白である。

このことから、図４（ｄ）に示した例に類似して、定電流方式転写バイアス電圧を、被転写材Ｏの先端より前に、弱めの転写バイアス電流Ｉ１（第１の転写バイアス電圧Ｖ１）により印加し、被転写材Ｏ内で、所定の転写バイアス電流Ｉ２（第２の転写バイアス電圧Ｖ２）を、被転写材Ｏに印加することにする。

表２は、２３℃５０％の環境条件で所定（第２の）の転写バイアス電圧（定電流）を提供可能な電流値（定電流）Ｉ２よりも弱い第１の転写バイアス電圧（定電流）を提供可能な電流値（定電流）Ｉ１をオンするタイミングを、被転写材Ｏの先端より５ｍｍ前として、所定の（第２の）転写バイアス電圧（定電流）を提供する電流値Ｉ２を３２μＡに固定し、第１の電流値Ｉ１を第２の電流値Ｉ２に切り替えるタイミングＤ３（図４（ｄ）のＤ２に相当）と第１の転写バイアス電圧（定電流）を提供可能な電流値Ｉ１をパラメータとして、複数回出力画像を形成し、
（１）被転写材Ｏ先端部の文字画像および
全面ベタ画像の目視評価
（２）クリーナ１５のライフ
（３）転写メモリ画像の発生の有無
のそれぞれを、判定した結果を示している。

なお、被転写材Ｏが転写位置に到達するタイミングのバラツキにより、同一条件でも１枚ごとの評価結果が異なるため、出力画像を５０枚繰り返して、（１）ないし（３）のそれぞれにおいて、最もよくない結果を、その条件の評価結果としている。

表２から明らかなように、Ｄ３が５〜８ｍｍで、かつＩ１が１５〜１９μＡの条件下で、転写メモリ画像が生じることなく、転写効率を７５％以上確保でき、しかもクリーナ１５のライフに影響が少ないことが認められている。しかし、Ｄ３の範囲は、環境の変化により大きく変わるものではないが、適正電流値Ｉ１、Ｉ２の値は、図８に示すように、環境の変化により大きく異なる。

図８は、第１の転写バイアス電圧Ｖ１を提供可能な転写電流Ｉ１と第２の転写バイアス電圧Ｖ２を提供可能な転写電流Ｉ２のそれぞれの上限値と下限値を示すグラフであり、前に説明した転写バイアス電圧と同様に絶対湿度に対する依存性が認められている。なお、図８において、曲線Ｕ_１は、第１の転写バイアス電圧Ｖ１を提供可能な転写電流Ｉ１の上限値、曲線Ｕ_２は、第２の転写バイアス電圧Ｖ２を提供可能な転写電流Ｉ２の上限値、曲線Ｌ_１は、同転写電流Ｉ１の下限値、曲線Ｌ_２は、同転写電流Ｉ２の下限値、曲線ｄは、転写電流Ｉ１の算出値、曲線Ｄは、転写電流Ｉ２の設定値を、それぞれ、示している。

また、図６を用いて説明したと同様に、第２のＬＵＴ（ＬＵＴ２）６２に、テーブルを記憶させているが、環境に対してそれぞれの転写電流Ｉ１、ＩＶ２毎にテーブルを設けると、要求されるメモリの容量が非常に多くなることから、図８に示すように、所定の転写バイアス電圧（定電流）を提供可能な転写電流Ｉ２のテーブルに基づいて、
Ｉ１＝０．６×Ｉ２−２ ・・・（２）
で、第１の転写バイアス電圧Ｖ１（定電流）を提供可能な転写電流Ｉ１を求めることができる。このようにして得られた算出値が図８の曲線ｄである。また、転写電流Ｉ１をオンするタイミングを、被転写材Ｏの先端の５ｍｍ外側とし、転写電流Ｉ１から転写電流Ｉ２に切り替えるタイミングを、被転写材Ｏ先端から７ｍｍの位置としている。

このような転写バイアス電圧（定電流）を提供可能な電流値を、転写電流Ｉ１から転写電流Ｉ２に、２段階で制御することにより、被転写材Ｏの先端で画像の欠けが生じたり転写メモリ画像が発生することなく、クリーナ１５のライフも１０^５枚以上を達成することができる。

ところで、この実施例２では、連続して出力画像を形成する場合、被転写材Ｏの間隔が感光体ドラム１の１周（外周）よりに短いため、被転写材Ｏの後端で発生する転写メモリ画像が、次の出力画像の先端に現れる。例えば、被転写材Ｏの後端から５ｍｍ外側（被転写材Ｏが存在しない領域）で転写バイアス電圧（定電流）をオフした場合に、図９（ａ）に示すように、次の出力画像の被転写材Ｏの先端２５．７（＝４０π−１００）ｍｍから３０．７ｍｍにかけて転写メモリ画像（ハーフトーンが濃くなる）が発生する。

そこで、実施例２では、被転写材Ｏの後端でも、先端と同様に、図９（ｂ）に示すように、被転写材Ｏの後端で転写バイアス電圧をオフする際に、第１に、タイミングＤ２´で転写電流の電流値をＩ２からＩ１へ切り替え、所定時間経過後に転写電流Ｉ１をオフする２段階制御としている。

このとき、転写電流の電流値Ｉ２を固定し、転写バイアス電圧オフのタイミングを、被転写材Ｏの外側５ｍｍに固定して、電流値Ｉ１をパラメータとして、複数回出力画像を形成し、
（１´）被転写材Ｏの先端部の文字画像および
全面ベタ画像の目視評価
（２´）クリーナ１５のライフ
（３´）次の出力画像に対して転写メモリ画像
が発生するか否か
のそれぞれを、判定した結果を示している。

なお、このとき、転写電流Ｉ１、Ｉ２の適正電流値は、図８に示した電流値である。従って、図８を用いて説明したと同様にして転写電流Ｉ２の大きさを設定し、（２）式を用いて計算した電流値Ｉ１を採用すればよい。

このような転写バイアス電圧（定電流）を提供可能な電流値を、被転写材Ｏの後端において、転写電流Ｉ２から転写電流Ｉ１に、２段階で制御することにより、複数の出力画像を連続して形成する際に、被転写材Ｏ相互間の間隔を狭めることができ、次の出力画像の被転写材Ｏに転写メモリ画像を生じることなく単位時間あたりの出力枚数を増加することができる。

これにより、被転写材Ｏの先端で画像の欠けが生じることが抑止でき、クリーナ１５のライフも１０^５枚以上を達成することができる。

表３は、転写電流Ｉ１、Ｉ２を図８により求めることのできる適正値とし、転写電流の電流値をＩ２からＩ１へ切り替えるタイミングＤ２´、転写電流Ｉ１の電流値の大きさと被転写材Ｏの後端部の文字画像の目視評価、および次の出力画像に転写メモリ画像が生じるか否か、のそれぞれを判定した結果を示している。

表３から明らかなように、被転写材Ｏの後端より５〜８ｍｍ内側で、転写電流の電流値をＩ２からＩ１に減少させた場合に、被転写材Ｏの後端の文字画像の転写状況が良好であることが認められる。

このことから、実施例２の定電流制御においては、図８に示すように所定（被転写材Ｏの先端と後端を除いた領域で印加すべき電流値）の転写電流の電流値Ｉ２を選定し、（２）式に、被転写材Ｏの後端で転写電流の電流値を下げるべき電流値Ｉ１を決定し、被転写材Ｏの後端より７ｍｍ内側でＩ２からＩ１へ切り替え、被転写材Ｏの外側５ｍｍで、転写バイアス電圧（定電流）をオフしている。

［実施例３］
図１０は、図１に示したプリンタ装置１０１を用いて、図４（ｄ）および表１に示したような２段階の転写バイアス電圧により、厚さが１２０ｇ／ｍ^２程度の被転写材（厚紙）Ｏに出力画像を形成するために適した転写バイアス電圧を説明するグラフである。なお、前に説明した通り、転写バイアス電圧は、環境（温度や湿度）の変化により大きく異なることから、図６を用いて説明したと同様に、第１の転写バイアス電圧Ｖ１と第２の転写バイアス電圧Ｖ２のそれぞれの上限値と下限値を求め手いる。また、図１０において、曲線Ｕ_１は、第１の転写バイアス電圧Ｖ１の上限値、曲線Ｕ_２は、第２の転写バイアス電圧Ｖ２の上限値、曲線Ｌ_１は、第１の転写バイアス電圧Ｖ１の下限値、曲線Ｌ_２は、第２の転写バイアス電圧Ｖ２の下限値、曲線ｄは、第１の転写バイアス電圧Ｖ１の算出値、曲線Ｄは、第２の転写バイアス電圧Ｖ２の設定値を、それぞれ、示している。

図１０から明らかなように、厚さが１２０ｇ／ｍ^２程度の厚紙Ｏに対する環境（温度や湿度）毎の第１および第２の転写バイアス電圧Ｖ１，Ｖ２の適正値は、絶対湿度が低い領域において、第２の転写バイアス電圧Ｖ２に対して第１の転写バイアス電圧Ｖ１（特に上限値）が非常に低い電圧になってしまう。

従って、前に説明したと同様の手法により、第２の転写バイアス電圧Ｖ２（設定値Ｄ）から第１の転写バイアス電圧Ｖ１（算出値ｄ）を、（１）式により求めようとすると、第１の転写バイアス電圧Ｖ１の算出値ｄは、第１の転写バイアス電圧Ｖ１の上限値Ｕ_１よりも大きな電圧を必要とする（転写電圧Ｖ１の適正領域（Ｕ_１−Ｌ_１）からはみ出してしまう）。

このため、実施例３では、操作パネル７１の厚紙キー７３が押され（またはインタフェース８１を経由して外部から供給される画像データと出力の際に用いる被転写材Ｏの厚さが指定されて）、厚紙モードが選定されると、以下に示すように、
Ｉ１＝０．５５×Ｉ２＋１００ ・・・（３）
式により、（１）式および（２）式のいずれとも異なる算出式で、第１の転写バイアス電圧Ｖ１の大きさを設定している。

図１１は、（３）式により求められる厚紙向けの第１の転写バイアス電圧Ｖ１の算出値、同Ｖ１の上限値、同Ｖ１の下限値、第２の転写バイアス電圧Ｖ２の設定値、同Ｖ２の上限値および同Ｖ２の下限値と絶対湿度との関係を説明するグラフである。なお、前に説明した他の実施例と同様、図１１における曲線Ｕ_１は、第１の転写バイアス電圧Ｖ１の上限値、曲線Ｕ_２は、第２の転写バイアス電圧Ｖ２の上限値、曲線Ｌ_１は、第１の転写バイアス電圧Ｖ１の下限値、曲線Ｌ_２は、第２の転写バイアス電圧Ｖ２の下限値、曲線ｄは、第１の転写バイアス電圧Ｖ１の算出値、曲線Ｄは、第２の転写バイアス電圧Ｖ２の設定値を、それぞれ、示している。

［実施例４］
次に、図１に示したプリンタ装置１０１を用いて、被転写材Ｏが透明なシートである場合に出力画像を形成するために適した転写バイアス電圧を説明する。

表４は、２３℃５０％ＲＨの環境において、第１の転写バイアス電圧Ｖ１をオンするタイミングを、ＯＨＰ向けの被転写材Ｏ（ＯＨＰシート）の先端から５ｍｍ外側とし、第１の転写バイアス電圧Ｖ１から第２の転写バイアス電圧Ｖ２に切り替えるタイミングを、被転写材Ｏの先端から７ｍｍ内側、第２の転写バイアス電圧Ｖ２の大きさを２８００Ｖ（転写効率８９％）として、第１の転写バイアス電圧Ｖ１の大きさを変化させて、前に説明した他の実施例と同様に、転写メモリ画像の発生の有無、被転写材Ｏの先端の文字画像を目視評価した結果を示している。

表４に示される通り、被転写材ＯがＯＨＰシートである場合にも、転写メモリ画像が発生せず、かつ先端部の文字画像の転写効率が７５％を越える条件が存在しないことが認められる。このことは、特に、ＯＨＰシートは、普通紙と比較して抵抗が非常に高いため、適正な転写バイアス電圧が高く、そのため、第１の転写バイアス電圧Ｖ１の大きさを高めに設定しないと、先端部で転写不良が生じることに起因する。なお、転写メモリ画像が発生しない８００Ｖ以下では、転写効率が下がるため、画質が劣化することはいうまでもない。従って、これまでに説明したいずれかの転写バイアス制御によっても、転写メモリ画像が生じることなく、転写した画質が良好である条件が見いだせない。

このことから、実施例４では、図１に示したプリンタ装置１０１の操作パネル７１のＯＨＰキー７２が押され（またはインタフェース８１を経由して外部から供給される画像データと出力の際に用いる被転写材Ｏの種類がＯＨＰシートであることが指定されて）、ＯＨＰシートモードが選定されると、先端の画像ボイド領域を５ｍｍから１０ｍｍに変え、そのボイド領域（ＯＨＰシートの先端から５ｍｍ内側）で、転写バイアス電圧を、直接、所定の転写バイアス電圧Ｖ２の大きさで印加するものである。

図１２は、ＯＨＰシート向けの転写バイアス電圧の環境（温度および湿度）の変化に対応する制御の例を示している。なお、図１２における曲線ａは、転写バイアス電流の上限値を、曲線ｂは、転写バイアス電流の下限値を、曲線ｃは、転写メモリ画像の生じない転写バイアス電流の上限値を、それぞれ、示している。また、この例では、転写バイアス電圧をオンするタイミングは、ＯＨＰシートの先端ボイド量を、材料が紙である一般的な被転写材Ｏに比較して広くし、そのボイド内で転写バイアス電圧をオンすることにより、転写メモリ画像が発生することを抑えている。

ところで、この実施例では、複数のＯＨＰシートに連続して出力画像を形成する際に、各シートが搬送される間隔が感光体ドラム１の１周（外周長）よりも短いため、連続して出力画像を形成すると、ＯＨＰシートの後端部で生じる転写メモリ画像が、次の出力画像の先端部に写し出される。

表５は、転写バイアス電圧をオフするタイミングを、ＯＨＰシートの外側５ｍｍ、転写バイアス電圧Ｖ２を、２８００Ｖ（転写効率８９％）とし、図９（ｂ）に示したように、ＯＨＰシートの後端で転写バイアス電圧をオフする際にタイミングＤ２´で転写電流の電流値をＩ２からＩ１へ切り替え、所定時間経過後に転写電流Ｉ１をオフする２段階制御の結果を示している。

表５から明らかなように、被転写材ＯがＯＨＰシートである場合、転写メモリ画像が発生せず、かつシートの後端部の文字画像の転写効率が許容値以上となる条件（転写バイアス電圧Ｖ１）が存在しないことが認められる。

このため、操作パネル７１のＯＨＰキー７２が押され（またはインタフェース８１を経由して外部から供給される画像データと出力の際に用いる被転写材Ｏの種類がＯＨＰシートであることが指定されて）、ＯＨＰシートモードが選定されると、シートの後端の画像ボイド領域を５ｍｍから１０ｍｍに変え、そのボイド内（シートの後端から５ｍｍ内側）で、転写バイアス電圧を、大きさＶ２から、直接、オフするよう、制御を変更している。

このように、被転写材ＯがＯＨＰシートである場合は、シートの後端部のボイド量を、普通紙より広くし、そのボイド内で転写バイアス電圧をオフすることにより、転写メモリ画像が生じることを低減している。

従って、実施例４で説明した被転写材ＯがＯＨＰ向けのシートであることが、操作パネル７１のＯＨＰキー７２が押され（またはインタフェース８１を経由して外部から供給される画像データと出力の際に用いる被転写材Ｏの種類がＯＨＰシートであることが指定されて）、検知されると、画像の先端部または先端部と後端部の両方の画像ボイド領域の長さを変更し、かつ転写バイアス電圧を、直接所定電圧を印加し、および所定電圧から直接オフすることで、転写メモリ画像が生じることを抑止している。

［実施例５］
実施例４では、被転写材ＯがＯＨＰ向けのシートである場合、先端部または先端部と後端部の画像ボイド領域の長さを増大させて、転写メモリ画像が生じることを抑止しているが、上述したように画像ボイド領域を増やすことは、画像領域の大きさに制約を与えることに他ならない。

ところで、普通紙へのが造出力においては、複数の被転写材Ｏに対して連続して出力画像を形成する際に、被転写材Ｏ相互の間隔を広くすると実質的な画像形成速度が低下することによる弊害も目立つが、ＯＨＰシートに出力画像を形成する場合、画像形成速度が要求されることは少ない。

このことから、操作パネル７１のＯＨＰキー７２が押され（またはインタフェース８１を経由して外部から供給される画像データと出力の際に用いる被転写材Ｏの種類がＯＨＰシートであることが指定されて）、ＯＨＰシートモードが選定された場合には、露光装置５により感光体ドラム１へ画像データが露光される際のページ情報毎の間隔（および同一データが繰り返し露光される場合の繰り返し毎の間隔）を、間隔が感光体ドラム１の周長よりも長くなるように、通常の１００ｍｍから例えば１４０ｍｍに変えるのみで、ＯＨＰシートの後端の転写メモリ画像が次の出力画像の画像領域に入らなくなるので、シートの後端の画像ボイド領域の大きさを５ｍｍとしたままで、転写メモリ画像が生じることが防止される。また、この場合、転写バイアス電圧を２段階で制御する必要もない。なお、この場合、露光装置５から画像データが露光されるタイミングの他に変更する必要のある制御対象は、レジストローラモータ１１が回転される時間間隔のみであるから、プリンタ装置１０１の主制御回路５１への負担も少ない。

よって、ＯＨＰシートの後端で転写バイアス電圧をオフするタイミングを、ＯＨＰシートの後端から２５．７ｍｍ（＝１４０−４０π）以内に設定すれば、ＯＨＰシートの後端の画像不良（転写欠け）が防止されるとともに、連続して出力画像が形成されるにもかかわらず、転写メモリ画像が生じることもない。

なお、この実施例５では、ＯＨＰシートを例に説明したが厚さが１２０ｇ／ｍ^２ｗを越える厚紙に対する出力画像に関しても、同様に連続した出力画像を出力する際に、被転写材Ｏ（厚紙）相互の間隔を１４０ｍｍとし、厚紙の後端部において、転写バイアス電圧を２段階で制御することなく、転写メモリ画像の発生しない良好な転写画像を、得ることができる。

［実施例６］
実施例５においては、被転写材ＯがＯＨＰシートや１２０ｇ／ｍ^２を越える厚紙に対しては、転写バイアス電圧を２段階とせずに、被転写材Ｏ相互間の間隔を、普通紙における間隔よりも広げる（１００ｍｍ→１４０ｍｍ）例を説明したが、ＯＨＰシートに出力画像を形成する場合には、普通紙に対して出力画像を形成する場合に比較して、高速の画像形成速度が要求されることは少ない。このため、ＯＨＰシートが選択された場合に、表６に示す通り、出力画像を形成する際の画像形成速度（プロセス速度）を下げることにより、被転写材Ｏの搬送タイミングのばらつきが生じることを抑制でき、従って、画像ボイド領域の中で転写バイアス電圧をオン／オフできないために、用意した上述の２段階の転写バイアス電圧の制御が不要となる。

表６は、プロセス速度（画像形成速度）と被転写材Ｏの先端ボイド領域内で転写バイアス電圧をオンできる確率を示している。プロセス速度が１２０ｍｍ／ｓｅｃ以下であれば、９９％の確率で、先端のボイド領域内で転写バイアス電圧をオンすることができる。なお、プロセス速度を変更するためには、図１に示したプリンタ装置１０１において、操作パネル７１から被転写材Ｏの種類がＯＨＰシートか１２０ｇ／ｍ^２以上の厚さの厚紙であることが主制御回路５１に報知されることで、主制御回路５１の指示により、モータ駆動回路５２から感光体ドラム１を回転させるドラムモータ７、転写ベルト２が掛け渡されている駆動ローラ２ａを回転させるベルトモータ８、レジストローラ１０を回転するレジストローラモータ１１および定着装置１３の加熱ローラ１３ａを回転する定着モータ１４のそれぞれの回転数が、第１のＬＵＴ（ＬＵＴ１）６１に記憶されている回転数に変更されることで、容易に達成される。なお、必要に応じて、帯電装置４から感光体ドラム１に供給される帯電電圧も、変更されてもよい。

このように、ＯＨＰシートや厚さが１２０ｇ／ｍ^２を越える厚紙であることが指示された場合に、プロセス速度を、１７５ｍｍ／ｓｅｃから例えば１００ｍｍ／ｓｅｃに下げることにより、転写バイアス電圧を２段階制御とすることなく、被転写材Ｏの先端および後端のそれぞれにおいて、ボイド領域内で転写バイアス電圧をオンし、またオフできるので、転写メモリ画像が生じることなく、転写効率が高く画像不良とならない良好な転写が可能となる。

この発明の転写機構および転写バイアス電圧制御方法が利用可能な画像形成装置の一例を示す概略図。 図１に示した画像形成装置の転写機構および転写バイアス電圧制御方法により提供される転写バイアス電圧の大きさと転写効率との関係を説明するグラフ。 図２に示した転写効率とクリーナのライフとの関係を説明するグラフ。 図４は、転写バイアス電圧をオンするタイミングと転写メモリ画像の位置関係を説明するタイミングチャートならびに転写メモリ画像を模式的に説明する概略図およびこの発明の転写バイアス電圧制御方法の一例である転写バイアス電圧をオンするタイミングを説明するタイミングチャート。 図１に示した画像形成装置で利用されるこの発明の転写バイアス電圧制御方法により提供される転写バイアス電圧の大きさと転写メモリ画像のハーフトーン部の画像濃度および同転写バイアス電圧制御方法により提供される転写バイアス電圧大きさに対する転写メモリ画像のハーフトーン部の電位と非転写メモリ画像のハーフトーン部の電位との間の電位差を説明するグラフ。 図１に示した画像形成装置で利用されるこの発明の転写バイアス電圧制御方法により提供される転写バイアス電圧の大きさと絶対湿度との関係であって、図５に示した転写バイアス電圧の大きさとハーフトーン画像の濃度から転写バイアス電圧を設定する例を説明するグラフ。 図１に示した画像形成装置の転写機構および転写バイアス電圧制御方法により提供される転写電流の大きさと絶対湿度との関係を説明するグラフ。 図１に示した画像形成装置の転写機構および転写バイアス電圧制御方法により提供される転写電流の大きさと絶対湿度との関係であって、図７に示した転写電流の大きさと絶対湿度との関係から第１のバイアス電圧Ｖ１を設定する例を説明するグラフ。 図４に示した転写バイアス電圧制御方法により印加される転写バイアス電圧により生じる転写メモリ画像と被転写材に出力画像を順次形成する際の被転写材相互の間隔との関係を説明する概略図および被転写材の後端の手前で転写バイアス電圧を段階的に変化する例のタイミングを説明するタイミングチャート。 図１に示した画像形成装置の転写機構および転写バイアス電圧制御方法により提供される転写バイアス電圧の大きさと絶対湿度との関係であって、被転写材ＯがＯＨＰ向けの透明なシートである場合の適正な転写バイアス電圧を設定する例を説明するグラフ。 図１に示した画像形成装置の転写機構および転写バイアス電圧制御方法により提供される転写バイアス電圧の大きさと絶対湿度との関係であって、被転写材Ｏが１２０ｇ／ｍ^２より厚い厚紙である場合の適正な転写バイアス電圧を設定する例を説明するグラフ。 図１に示した画像形成装置の転写機構および転写バイアス電圧制御方法により提供される転写バイアス電圧の大きさと絶対湿度との関係であって、被転写材ＯがＯＨＰ向けのシートである場合の適正な転写バイアス電圧の環境（温度および湿度）の変化に対応する制御の例を説明するグラフ。

符号の説明

１…感光体ドラム、２…転写ベルト、３…転写ローラ、４…帯電装置、５…露光装置、６…２成分現像装置、７…ドラムモータ、８…ベルトモータ、９…用紙カセット、１０…レジストローラ、１１…レジストローラモータ、１２…除電ブラシ、１３…定着装置、１４…定着モータ、１５…クリーナ、１６…イレーサ、５１…主制御回路、５２…モータ駆動回路、５３…帯電電源装置、５４…転写バイアス制御装置、５５…転写バイアス電源装置、５６…Ａ／Ｄコンバータ、７１…操作パネル、７２…ＯＨＰキー、７３…厚紙キー、８１…インタフェース。

Claims (2)

1. 像担持体にトナー像を形成する像形成部と、
   前記像担持体に向けて供給される被転写媒体上に、前記像形成部により形成されたトナー像を転写する転写装置と、
   前記転写装置にバイアス電圧を印加する電圧供給装置と、
   前記被転写媒体の種類を特定する特定部と、
   前記特定部の特定結果に応じて、前記像担持体の移動速度及び前記被転写媒体の供給速度を変更するとともに、前記被転写媒体の先端が転写位置に到達する所定時間前から、前記電圧供給装置から前記転写装置に第１のバイアス電圧を印加し、かつその後前記被転写媒体の先端が転写位置を通過して所定時間経過後、前記電圧供給装置から前記転写装置に転写バイアス電圧として第１のバイアス電圧よりも絶対値の大きい第２のバイアス電圧を印加するよう制御する制御部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 像担持体にトナー像を形成する像形成部と、
   前記像担持体に向けて供給される被転写媒体上に、前記像形成部により形成されたトナー像を転写する転写装置と、
   前記転写装置にバイアス電圧を印加する電圧供給装置と、
   前記被転写媒体の種類を特定する判別部と、
   前記特定部の特定結果に応じて、前記像担持体の移動速度及び前記被転写媒体の供給速度を変更するとともに、前記被転写媒体が転写位置に到達する所定時間前から、前記電圧供給装置から前記転写装置に第１のバイアス電圧を印加し、かつその後前記被転写媒体の先端が転写位置を通過してから所定時間後、前記電圧供給装置から前記転写装置に転写バイアス電圧として第１のバイアス電圧よりも絶対値の大きい第２のバイアス電圧を印加し、さらに、その後、前記被転写媒体の後端が転写位置に到達する所定時間前から、前記電圧供給装置から前記転写装置に前記第２のバイアス第１のバイアス電圧を印加するよう制御する制御部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。

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