JP2014170116A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像担持体から記録材へトナー像を転写するときの転写バイアスとして重畳転写バイアスを用いた場合でも、重畳転写バイアスの必要なピークツウピーク電圧を維持しつつ、白点の発生を抑制することを課題とする。
【解決手段】トナー像を表面に担持して表面移動する中間転写ベルト３１と、中間転写ベルトの表面に当接して二次転写ニップＮを形成するニップ形成ローラ３６と、二次転写ニップ内に挟み込んだ記録紙Ｐへ中間転写ベルト上のトナー像を転写させる二次転写バイアスとして、直流成分に交流成分が重畳していて極性が時間変化する重畳転写バイアスを二次転写ニップへ印加するための電源３９とを有する画像形成装置において、上記電源から出力される交流電圧と交流電流との位相差が０．４７周期以下であるという条件が満たされるように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、詳しくは、転写手段が印加する転写バイアスにより潜像担持体や中間転写体上のトナー像を記録材へ転写する画像形成装置に関するものである。

電子写真方式の画像形成装置においては、あらかじめ一様に帯電された感光体等の潜像担持体上に光学的な画像情報を形成することによって得た静電潜像を、現像装置からのトナーによって可視化し、この可視像を転写紙等の記録材上に直接又は中間転写ベルト等の中間転写体を介して転写し、記録材上に定着することによって画像形成を行っている。このような画像形成装置の多くは、感光体や中間転写体などの像担持体から記録材上への転写に際して、転写手段により直流転写バイアスを印加する。

近年、画像形成装置において用いられる記録材として、高級感を備えた皮革模様をイメージした用紙や、和紙調の用紙など、多種多様なものが用いられるようになってきている。このような記録材の中には、高級感を出すため等の目的で、エンボス加工等により表面に凹凸が存在するものがある。そのような記録材に対してトナー像を転写する場合、記録材表面の凹部に対しては凸部に比べてトナーが転写しにくい。そのため、凹凸差の大きい記録材に対してトナー像を転写する場合には、トナーを凹部へ十分に転写することができず、凹部の画像濃度が凸部の画像濃度と比較して相対的に低くなりやすい。その結果、記録材の表面凹凸にならった濃淡パターンが画像中に発生しやすい。

記録材の表面凹部への転写不良を改善する方法としては、直流成分に交流成分が重畳していて極性が時間変化する転写バイアス（以下「重畳転写バイアス」という。）を用いる方法が知られており、例えば、特許文献１において提案されている。この特許文献１に記載の画像形成装置では、このような重畳転写バイアスを用いることで、記録材の表面凹部と像担持体との間でトナーが往復運動し、記録材の表面凹部へのトナーの転写不良を抑制できるとしている。

しかしながら、上記特許文献１に記載の画像形成装置のように、像担持体から記録材へトナー像を転写するときの転写バイアスとして上記のような重畳転写バイアスを用いた場合、記録材上に形成された画像中に、白点が発生しやすいという問題がある。これは次の理由による。

この白点は、転写ニップで放電が発生することにより、その放電箇所のトナーが帯電電荷を失ったり逆帯電したりして、記録材側へ転写されないことにより生じるものである。したがって、転写ニップ内における像担持体と記録材と間の最大電位差を小さくして、放電の発生を抑制することができれば、白点の発生を抑制することが可能である。

しかしながら、転写バイアスとして重畳転写バイアスを用いる目的は、転写ニップ内で像担持体と記録材との間をトナーが往復移動するようなトナーの挙動を生み出すことである。このようなトナーの挙動を生み出すには、重畳転写バイアスのピークツウピーク電圧として、相応の大きさの電圧が必要となる。そのため、重畳転写バイアスのピークツウピーク電圧を下げるには限界があり、転写ニップ内における像担持体と記録材との間の最大電位差を十分に小さくすることができない。そのため、転写バイアスとして重畳転写バイアスを用いる場合には、白点が発生しやすい。

また、最近では、表面凹凸の少ない記録材に対して画像形成を行うときにも、その転写バイアスとして重畳転写バイアスを用いる場合があるところ、この場合でも、上記問題が同様に生じ得る。

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、像担持体から記録材へトナー像を転写するときの転写バイアスとして重畳転写バイアスを用いた場合でも、重畳転写バイアスの必要なピークツウピーク電圧を維持しつつ、白点の発生を抑制し得る画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、トナー像を表面に担持して表面移動する像担持体と、上記像担持体の表面に当接して転写ニップを形成するニップ形成部材と、上記転写ニップ内に挟み込んだ記録材へ上記像担持体上のトナー像を転写させる転写バイアスとして、直流成分に交流成分が重畳していて極性が時間変化する重畳転写バイアスを該転写ニップへ印加するための電源とを有する画像形成装置において、上記電源から出力される交流電圧と交流電流との位相差が０．４７周期以下であるという条件が満たされるように構成されていることを特徴とする。

本発明者らは、重畳転写バイアスが印加される転写ニップで放電が発生するメカニズムを検討したところ、転写ニップ内の静電容量、より詳しくは転写ニップにおける像担持体表面と記録材表面との間の静電容量（以下「転写ニップ静電容量」という。）が、大きく関与していることが判明した。すなわち、この転写ニップ静電容量が大きいと、転写ニップにおける像担持体表面と記録材表面との間に充電される電荷量が大きくなる。この電荷量は、転写ニップを通過するまでに徐々に充電されるため、転写ニップ静電容量が大きいほど、転写ニップ出口に近づくにつれて像担持体表面と記録材表面との間の電位差が広がる。そのため、特に転写ニップ出口付近で放電が発生し、白点を生じさせるのである。このようなメカニズムに着目した結果、本発明者らは、転写ニップ静電容量を小さくできれば、その転写ニップに印加する重畳転写バイアスのピークツウピーク電圧を高く維持したまま、転写ニップ内における像担持体と記録材との間に生じ得る最大電位差を小さくして、放電の発生を抑制し、白点の発生を抑制できるという知見を得た。

ただし、転写ニップ静電容量は、これを直接的に測定できるようなパラメータではなく、これが目標の規定範囲内となるように画像形成装置を設計するというようなことは、現実的には困難である。そこで、本発明者らは、転写ニップ静電容量と高い相関関係のあるパラメータとして、電源から出力される交流電圧と交流電流の位相差に着目した。電源から出力される交流電圧と交流電流の位相差は、これらが入力される転写ニップ内の静電容量（転写ニップ静電容量）の大きさに応じて変動するパラメータである。詳しくは、転写ニップ静電容量が大きいほど、この位相差は大きいものとなる。電源から出力される交流電圧と交流電流の位相差であれば、これを直接的に測定することが可能であり、これが目標の規定範囲内となるように画像形成装置を設計することが容易である。そして、本発明者らの研究の結果、少なくとも、この位相差を０．４７周期以下の範囲に抑えることで、画像形成装置の通常の仕様範囲内において、転写ニップに印加する重畳転写バイアスのピークツウピーク電圧を高く維持したまま、白点の発生を抑制できることを見出した。

以上より、本発明によれば、像担持体から記録材へトナー像を転写するときの転写バイアスとして重畳転写バイアスを用いた場合でも、重畳転写バイアスの必要なピークツウピーク電圧を維持しつつ、白点の発生を抑制し得るという優れた効果が得られる。

実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。 同プリンタにおけるＫ用の画像形成ユニットを拡大して示す拡大構成図である。 直流転写バイアスと重畳転写バイアスとを切り替えて二次転写部に印加する一構成例を示す模式図である。 直流転写バイアスと重畳転写バイアスとを切り替えて二次転写部に印加する他の構成例を示す模式図である。 直流転写バイアスと重畳転写バイアスとを切り替えて二次転写部に印加する更に他の構成例を示す模式図である。 直流転写バイアスと重畳転写バイアスとを切り替えて二次転写部に印加する更に他の構成例を示す模式図である。 直流転写バイアスと重畳転写バイアスとを切り替えて二次転写部に印加する更に他の構成例を示す模式図である。 直流転写バイアスと重畳転写バイアスとを切り替えて二次転写部に印加する更に他の構成例を示す模式図である。 直流転写バイアスと重畳転写バイアスとを切り替えて二次転写部に印加する更に他の構成例を示す模式図である。 同プリンタの制御系の一部を示すブロック図である。 二次転写ニップの一例を模式的に示す概念図である。 二次転写裏面ローラに印加される重畳電圧からなる二次転写電圧の波形の一例を示す図である。 観測実験に用いた観測実験装置を示す概略構成図である。 二次転写ニップにおける転写初期段階のトナーの挙動を示す拡大模式図である。 二次転写ニップにおける転写中期段階のトナーの挙動を示す拡大模式図である。 二次転写ニップにおける転写後期段階のトナーの挙動を示す拡大模式図である。 二次転写裏面ローラに印加される二次転写電圧と二次転写電流との位相差を説明するための図である。 実験１の実験結果を示す表である。 実験２によって得られた凹部のＩＤｍａｘ値と交流成分の周波数ｆとの関係を示すグラフである。

以下、図面を用いて、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のカラープリンタ（以下、単に「プリンタ」という）の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。
同図において、プリンタは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像を形成するための４つの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、転写装置としての転写ユニット３０と、光書込ユニット８０と、定着装置９０と、給紙カセット１００と、レジストローラ対１０１と、制御手段となる制御部６０とを備えている。

４つの画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、Ｋは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Ｋトナー像を形成するための画像形成ユニット１Ｋを例に説明すると、このユニットは、図２に示すように、潜像担持体たるドラム状の感光体２Ｋ、ドラムクリーニング装置３Ｋ、除電装置（不図示）、帯電装置６Ｋ、現像装置８Ｋ等を備えている。画像形成ユニット１Ｋは、これら構成要素が共通のケーシングに保持されてプリンタ本体に対して一体的に脱着可能とされていて、それら構成要素を同時に交換可能に構成されている。

感光体２Ｋは、ドラム状の基体の表面上に有機感光層が形成されたものであって、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される。帯電装置６Ｋは、帯電バイアスが印加される帯電ローラ７Ｋを感光体２Ｋに接触あるいは近接させながら、帯電ローラ７Ｋと感光体２Ｋとの間に放電を発生させることで、感光体２Ｋの表面を一様帯電させる。本プリンタでは、トナーの正規帯電極性と同じマイナス極性に一様帯電させる。より詳しくは、約−６５０［Ｖ］に一様に帯電させる。本実施形態において、帯電バイアスには直流電圧（又は直流電流として管理しても良い）に交流電圧を重畳したものを採用している。帯電ローラ７Ｋは、金属製の芯金の表面に導電性弾性材料からなる導電性弾性層が被覆されたものである。帯電ローラ等の帯電部材を感光体２Ｋに接触あるいは近接させる方式に代えて、帯電チャージャーによる帯電方式を採用してもよい。

帯電装置６Ｋで一様帯電せしめられた感光体２Ｋの表面は、光書込ユニット８０から発せられるレーザー光によって光走査されてＫ用の静電潜像を担持する。Ｋ用の静電潜像の電位は約−１００［Ｖ］である。このＫ用の静電潜像は、図示しないＫトナーを用いる現像装置８Ｋによって現像されてＫトナー像になる。そして、後述する中間転写体でありベルト状の像担持体たる中間転写ベルト３１上に一次転写される。

ドラムクリーニング装置３Ｋは、一次転写工程（後述する一次転写ニップ）を経た後の感光体２Ｋ表面に付着している転写残トナーを除去するものである。ドラムクリーニング装置３Ｋは、回転駆動されるクリーニングブラシローラ４Ｋ、片持ち支持された状態で自由端を感光体２Ｋに当接させるクリーニングブレード５Ｋなどを有している。ドラムクリーニング装置３Ｋは、回転するクリーニングブラシローラ４Ｋで転写残トナーを感光体２Ｋ表面から掻き取り、クリーニングブレードで転写残トナーを感光体２Ｋ表面から掻き落とす。なお、クリーニングブレードについては、その片持ち支持端側を自由端側よりもドラム回転方向下流側に向けるカウンタ方向で感光体２Ｋに当接させている。

上記除電装置は、ドラムクリーニング装置３Ｋによってクリーニングされた後の感光体２Ｋの残留電荷を除電する。この除電により、感光体２Ｋの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。

現像装置８Ｋは、現像ロール９Ｋを内包する現像部１２Ｋと、図示しないＫ現像剤を撹拌搬送する現像剤搬送部１３Ｋとを有している。現像剤搬送部１３Ｋは、第１スクリュー部材１０Ｋを収容する第１搬送室と、第２スクリュー部材１１Ｋを収容する第２搬送室とを有している。これらスクリュー部材は、それぞれ軸線方向の両端部が軸受けによってそれぞれ回転自在に支持される回転軸部材と、これの周面に螺旋状に突設した螺旋羽根とを具備している。

第１スクリュー部材１０Ｋを収容している第１搬送室と、第２スクリュー部材１１Ｋを収容している第２搬送室とは、仕切り壁によって仕切られているが、仕切壁におけるスクリュー軸線方向の両端箇所に、それぞれ両搬送室を連通させる連通口が形成されている。第１スクリュー部材１０Ｋは、螺旋羽根内に保持している図示しないＫ現像剤を、回転駆動に伴って回転方向に撹拌しながら、図中の紙面に直交する方向の奥側から手前側に向けて搬送する。第１スクリュー部材１０Ｋと、後述する現像ロール９Ｋとは互いに向かい合う姿勢で平行配設されているため、このときのＫ現像剤の搬送方向は、現像ロール９Ｋの回転軸線方向に沿った方向でもある。そして、第１スクリュー部材１０Ｋは、現像ロール９Ｋの表面に対してＫ現像剤をその軸線方向に沿って供給していく。

第１スクリュー部材１０Ｋの図中手前側端部付近まで搬送されたＫ現像剤は、仕切壁の図中手前側端部付近に設けられた連通開口を通って、第２搬送室内に進入した後、第２スクリュー部材１１Ｋの螺旋羽根内に保持される。そして、第２スクリュー部材１１Ｋの回転駆動に伴って、回転方向に撹拌されながら、図中手前側から奥側に向けて搬送されていく。

第２搬送室内において、ケーシングの下壁には図示しないトナー濃度センサが設けられており、第２搬送室内のＫ現像剤のＫトナー濃度を検知する。Ｋトナー濃度センサとしては、透磁率センサからなるものが用いられている。Ｋトナーと磁性キャリアとを含有する所謂二成分のＫ現像剤の透磁率は、Ｋトナー濃度と相関関係があるため、透磁率センサは、Ｋトナー濃度を検知していることになる。

このプリンタには、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の現像装置の第２収容室内にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナーをそれぞれ個別に補給するための図示しないＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用のトナー補給手段が設けられている。そして、プリンタの制御部６０は、そのＲＡＭに、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用のトナー濃度検知センサからの出力電圧値の目標値であるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用のＶｔｒｅｆを記憶している。Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用のトナー濃度検知センサからの各出力電圧値と、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用のＶｔｒｅｆとの差がそれぞれ所定値を超えた場合には、その差に応じた時間だけＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用のトナー補給手段を駆動する。これにより、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の現像装置のる第２搬送室内にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナーが補給される。

現像部１２Ｋ内に収容されている現像ロール９Ｋは、第１スクリュー部材１０Ｋに対向しているとともに、ケーシングに設けられた開口を通じて、感光体２Ｋにも対向している。また、現像ロール９Ｋは、回転駆動される非磁性パイプからなる筒状の現像スリーブと、これの内部にスリーブと連れ回らないように固定されたマグネットローラとを具備している。現像ロール９Ｋは、第１スクリュー部材１０Ｋから供給されるＫ現像剤をマグネットローラの発する磁力によってスリーブ表面に担持しながら、スリーブの回転に伴って、感光体２Ｋに対向する現像領域に搬送する。

現像スリーブには、トナーと同極性であって、感光体２Ｋの静電潜像よりも大きく、かつ感光体２Ｋの一様帯電電位よりも小さな現像バイアスが印加されている。これにより、現像スリーブと感光体２Ｋの静電潜像との間には、現像スリーブ上のＫトナーを静電潜像に向けて静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。また、現像スリーブと感光体２Ｋの地肌部との間には、現像スリーブ上のＫトナーをスリーブ表面に向けて移動させる非現像ポテンシャルが作用する。それら現像ポテンシャル及び非現像ポテンシャルの作用により、現像スリーブ上のＫトナーが感光体２Ｋの静電潜像に選択的に転移して、静電潜像をＫトナー像に現像する。

先に示した図１において、Ｙ、Ｍ、Ｃ用の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃにおいても、Ｋ用の画像形成ユニット１Ｋと同様にして、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ上にＹ、Ｍ、Ｃのトナー像がそれぞれ形成される。

画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの上方には、潜像書込手段たる光書込ユニット８０が配設されている。この光書込ユニット８０は、パーソナルコンピュータ等の外部機器から送られてくる画像情報に基づいてレーザーダイオード等の光源から発したレーザー光により、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋを光走査する。この光走査により、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の静電潜像が形成される。具体的には、感光体２Ｙの一様帯電した表面の全域のうち、レーザー光が照射された箇所は、電位を減衰せしめる。これにより、レーザー照射箇所の電位が、それ以外の箇所（地肌部）の電位よりも小さい静電潜像となる。なお、光書込ユニット８０は、光源から発したレーザー光Ｌを、図示しないポリゴンモータによって回転駆動したポリゴンミラーで主走査方向に偏光しながら、複数の光学レンズやミラーを介して各感光体に照射するものである。光書込ユニット８０としては、ＬＥＤアレイの複数のＬＥＤから発したＬＥＤ光によって感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上に光書込を行うものを採用してもよい。

画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの下方には、無端状の中間転写ベルト３１を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動させる転写ユニット３０が配設されている。転写ユニット３０は、像担持体たる中間転写ベルト３１の他に、駆動ローラ３２、二次転写裏面ローラ３３、クリーニングバックアップローラ３４、４つの一次転写部材となる一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋ、ニップ形成部材としてのニップ形成ローラ３６、ベルトクリーニング装置３７などを備えている。

中間転写ベルト３１は、そのループ内側に配設された駆動ローラ３２、二次転写裏面ローラ３３、クリーニングバックアップローラ３４及び４つの一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋによって張架されている。そして、本実施形態では図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ３２の回転力により、図１において反時計回り方向に無端移動せしめられる。

一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋは、無端移動せしめられる中間転写ベルト３１をそれぞれ感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋとの間に挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト３１のおもて面と、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋとが当接するＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の一次転写ニップが形成されている。一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋには、図示しない一次転写バイアス電源によってそれぞれ一次転写バイアスが印加されている。これにより、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各トナー像と、一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋとの間に転写電界が形成される。Ｙ用の感光体２Ｙの表面に形成されたＹトナーは、感光体２Ｙの回転に伴ってＹ用の一次転写ニップに進入する。そして、転写電界やニップ圧の作用により、感光体２Ｙ上から中間転写ベルト３１上に移動して一次転写される。このようにしてＹトナー像が一次転写された中間転写ベルト３１は、その後、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の一次転写ニップを順次通過する。そして、感光体２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上のＭ、Ｃ、Ｋのトナー像が、Ｙトナー像上に順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト３１上には４色重ね合わせのトナー像が形成される。

一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋは、金属製の芯金と、これの表面上に固定された導電性のスポンジ層とを具備する弾性ローラで構成されている。一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋは、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの軸心に対し、それぞれの軸心を、約２．５［ｍｍ］ずつベルト移動方向下流側にずらした位置を占めるように配設されている。本プリンタでは、このような一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋに対して、一次転写バイアスを定電流制御で印加する。なお、一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋに代えて、転写チャージャーや転写ブラシなどを一次転写部材として採用してもよい。

転写ユニット３０のニップ形成ローラ３６は、中間転写ベルト３１のループ外側に配設されており、ループ内側の二次転写裏面ローラ３３との間に中間転写ベルト３１を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト３１のおもて面と、ニップ形成ローラ３６とが当接する二次転写ニップＮが形成されている。図１、図２に示す例では、ニップ形成ローラ３６は接地されているのに対し、二次転写裏面ローラ３３は、電源３９によって二次写電圧が印加される。これにより、二次転写裏面ローラ３３とニップ形成ローラ３６との間に二次転写バイアスが印加され、二次転写ニップＮ内に、マイナス極性のトナーを二次転写裏面ローラ３３側からニップ形成ローラ３６側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。

転写ユニット３０の下方には、記録材としての記録紙Ｐを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙カセット１００が配設されている。給紙カセット１００は、紙束の一番上の記録紙Ｐに給紙ローラ１００ａを当接させており、これを所定のタイミングで回転駆動させることで、その記録紙Ｐを給紙路に向けて送り出す。給紙路の末端付近には、レジストローラ対１０１が配設されている。レジストローラ対１０１は、給紙カセット１００から送り出された記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止する。そして、挟み込んだ記録紙Ｐを二次転写ニップＮ内で中間転写ベルト３１上の４色重ね合わせトナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開し、記録紙Ｐを二次転写ニップＮに向けて送り出す。二次転写ニップＮで記録紙Ｐに密着せしめられた中間転写ベルト３１上の４色重ね合わせトナー像は、二次転写電界やニップ圧の作用によって記録紙Ｐ上に一括二次転写され、記録紙Ｐの白色と相まってフルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された記録紙Ｐは、二次転写ニップＮを通過すると、ニップ形成ローラ３６や中間転写ベルト３１から曲率分離する。

二次転写裏面ローラ３３は、芯金と、これの表面に被覆された導電性のＮＢＲ系ゴム層とを具備するものである。ニップ形成ローラ３６も、芯金と、これの表面に被覆された導電性のＮＢＲ系ゴム層とを具備するものである。

二次転写ニップＮ内に挟み込んだ記録材Ｐに対して中間転写ベルト３１上のトナー像を転写するために、電源３９は、直流電源と交流電源とを有しており、二次転写バイアスとして、直流電圧に交流電圧を重畳せしめた重畳転写バイアスを二次転写ニップＮに印加する構成とされている。本実施形態では、図１に示すように、電源３９を二次転写裏面ローラ３３に接続する一方、ニップ形成ローラ３６を接地している。

二次転写バイアスの印加形態としては、図１の形態に限定されるものではなく、図３に示すように電源３９からの二次転写電圧をニップ形成ローラ３６に印加しつつ、二次転写裏面ローラ３３を接地してもよい。この場合、直流電圧の極性を異ならせる。すなわち、図１に示すように、マイナス極性のトナーを用いかつニップ形成ローラ３６を接地した条件で、二次転写裏面ローラ３３に二次転写電圧を印加する場合には、その直流成分としてトナーと同じマイナス極性のものを用いて、二次転写電圧の時間平均の電位をトナーと同じマイナス極性にする。これに対し、図３に示す例のように、二次転写裏面ローラ３３を接地し、かつ二次転写電圧をニップ形成ローラ３６に印加する場合には、二次転写電圧の直流成分としてトナーとは逆のプラス極性のものを用いて、二次転写電圧の時間平均の電位をトナーとは逆のプラス極性にする。

二次転写バイアスの印加形態としては、二次転写裏面ローラ３３やニップ形成ローラ３６の何れか一方に印加するのではなく、図４、図５に示すように、電源３９Ａから直流電圧を何れか一方のローラに印加するとともに、電源３９Ｂから交流電圧を他方のローラに印加するようにしてもよい。さらに、二次転写バイアスの印加形態としては、例えば、図６、図７に示すように、「直流電圧＋交流電圧」と「直流電圧」とを一方のローラに切り替えて供給可能な構成としても良い。図６に示す例では、二次転写裏面ローラ３３に電源３９から「直流電圧＋交流電圧」と「直流電圧」を切り替えて供給し、図７に示す例では、ニップ形成ローラ３６に電源３９から「直流電圧＋交流電圧」と「直流電圧」を切り替えて供給可能としている。

二次転写バイアスの印加形態としては、「直流電圧＋交流電圧」と「直流電圧」とを切り替える場合、図８、図９に示すように、「直流電圧＋交流電圧」を何れか一方のローラに供給可能とし、「直流電圧」を他方のローラに供給可能として、適宜電圧供給を切り替えるようにしてもよい。図８に示す例では、二次転写裏面ローラ３３に「直流電圧＋交流電圧」を供給可能とし、ニップ形成ローラ３６に直流電圧を供給可能としている。図９に示す例では、二次転写裏面ローラ３３に「直流電圧」を、ニップ形成ローラ３６に「直流電圧＋交流電圧」をそれぞれ供給可能としている。

このように二次転写ニップＮに対する二次転写バイアスの印加形態は様々であるが、この場合の電源としては、「直流電圧＋交流電圧」を供給できるものや、「直流電圧」と「交流電圧」とを個別に供給できるもの、「直流電圧＋交流電圧」と「直流電圧」を１つの電源で切り替えて供給できるものなど、その供給形態に対応させて適宜選択して用いればよい。

二次転写バイアス用の電源３９は、直流電圧だけからなるものを出力する第一のモードと、直流電圧に交流電圧を重畳せしめたもの（重畳電圧）を出力する第二のモードとに切り替え可能な構成としている。また、図１、図３〜図５に示した例では、交流電圧の出力をオン／オフすることでモード切り替えが可能となる。図６〜図９に示した例では、リレーなどからなる切り替え手段を用いて使用する２つの電源とし、これら２つの電源を選択的に切り替えることでモード切り替えを行えるようにすれば良い。

例えば、記録紙Ｐとして、ザラ紙のような表面凹凸の大きなものを用いずに、普通紙のような表面凹凸の小さなものを用いる場合には、凹凸パターンにならった濃淡パターンが出現しないので、第一のモードにして、二次転写電圧として、直流電圧だけからなるものを出力する。また、ザラ紙のような表面凹凸の大きなものを用いるときには、第２のモードにして、二次転写電圧として、直流電圧に交流電圧を重畳せしめた重畳電圧を出力する。すなわち、使用する記録紙Ｐの種類（記録紙Ｐの表面凹凸の大きさ）に応じて、電源３９の動作モードを第一のモードと第二モードで切り替え可能としてもよい。

二次転写ニップＮを通過した後の中間転写ベルト３１には、記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは中間転写ベルト３１のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置３７によってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト３１のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ３４は、ベルトクリーニング装置３７によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップするものである。

二次転写ニップＮよりも記録紙搬送方向下流側となる図１中右側方には、定着装置９０が配設されている。定着装置９０は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ９１と、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ９２とによって定着ニップを形成している。定着装置９０内に送り込まれた記録紙Ｐは、未定着トナー像の担持面を定着ローラ９１に密着させる姿勢で、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化されて、フルカラー画像が定着せしめられる。定着装置９０内から排出された記録紙Ｐは、定着後搬送路を経由した後、機外へと排出される。

図１０は、図１に示したプリンタの制御系の一部を示すブロック図である。
同図において、転写バイアス出力手段の一部を構成する制御部６０は、演算手段たるＣＰＵ６０ａ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、不揮発性メモリたるＲＡＭ６０ｃ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、一時記憶手段たるＲＯＭ６０ｂ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ６０ｄ等を有している。プリンタ全体の制御を司る制御部６０には、様々な構成機器やセンサ類が通信可能に電気的に接続されているが、図１０においては、本プリンタの特徴的な構成に関連する構成機器だけを示している。

一次転写電源８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋは、一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋに印加するための一次転写バイアスを出力するものである。二次転写用の電源３９は、二次転写ニップＮに二次転写バイアスを印加するための二次転写電圧を出力するものである。本実施形態では、二次転写裏面ローラ３３に入力される二次転写電圧を出力する。操作パネル５０は、図示しないタッチパネルや複数のキーボタンなどから構成されていて、タッチパネルの画面に画像表示可能であり、タッチパネルやキーボタンによって操作者による入力操作を受付け、入力情報を制御部６０に送信する機能を備えている。操作パネル５０は、制御部６０から送られてくる制御信号に基づいて、タッチパネルに画像を表示することもできる。

本プリンタでは、標準モード、高画質モード、高速モードが制御部６０に設定されている。標準モードにおけるプロセス線速（感光体や中間転写ベルトの線速）は、約２８０［ｍｍ／ｓ］と設定されている。但し、プリント速度よりも高画質化を優先する高画質モードにおけるプロセス線速は、標準モードよりも遅い値に設定されている。また、画質よりもプリント速度を優先する高速モードにおけるプロセス線速は、標準モードよりも速い値に設定されている。標準モード、高画質モード、高速モードの切り替えは、プリンタに設けられた操作パネル５０に対するユーザーのキー操作、あるいはプリンタに接続されているパーソナルコンピュータ側でのプリンタプロパティメニューによって行われる。

本プリンタにおいて、モノクロ画像を形成する場合には、転写ユニット３０におけるＹ、Ｍ、Ｃ用の一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃを支持している図示しない揺動自在な支持板を移動せしめて、一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃを、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃから遠ざける。これにより、中間転写ベルト３１のおもて面を感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃから引き離して、中間転写ベルト３１をＫ用の感光体２Ｋだけに当接させる。この状態で、４つの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋのうち、Ｋ用の画像形成ユニット１Ｋだけを駆動して、Ｋトナー像を感光体２Ｋ上に形成する。

本プリンタにおいて、二次転写電圧の直流成分は、二次転写電圧の時間平均値（Ｖａｖｅ）と同じ値である。二次転写電圧の時間平均値Ｖａｖｅとは、電圧波形の１周期にわたる積分値を、１周期の長さで割った値である。

二次転写電圧を二次転写裏面ローラ３３に印加し、かつニップ形成ローラ３６を接地した本プリンタでは、二次転写電圧の極性がトナーと同じマイナス極性になっているときには、二次転写ニップＮ内において、マイナス極性のトナーを二次転写裏面ローラ３３側からニップ形成ローラ３６側に静電的に押し出す。これにより、中間転写ベルト３１上のトナーを記録紙Ｐ上に転移させる。一方、二次転写電圧の極性がトナーとは逆のプラス極性になっているときには、二次転写ニップＮ内において、マイナス極性のトナーをニップ形成ローラ３６側から二次転写裏面ローラ３３側に向けて静電的に引き寄せる。これにより、記録紙Ｐに転移させたトナーを中間転写ベルト３１側に再び引き寄せる。

ところで、記録紙Ｐとして、和紙のような表面凹凸に富んだものを用いると、表面凹凸にならった濃淡パターンを画像中に発生させ易くなるため、そのため、二次転写電圧として、直流電圧だけからなるものではなく、交流電圧に対して直流電圧を重畳した重畳電圧を用いることとしている。以下、二次転写電圧として重畳電圧を用いることにより、表面凹凸にならった濃淡パターンが改善できる理由について説明する。

図１１は、二次転写ニップＮの一例を模式的に示す概念図である。
同図において、中間転写ベルト５３１は、その裏面に当接している二次転写裏面ローラ５３３により、ニップ形成ローラ５３６に向けて押圧されている。この押圧により、中間転写ベルト５３１のおもて面とニップ形成ローラ５３６とが当接する二次転写ニップＮが形成されている。二次転写ニップＮに送り込まれた記録紙Ｐには、中間転写ベルト５３１上のトナー像が二次転写される。トナー像を二次転写するための二次転写バイアスを形成するため、同図に示される２つのローラのうち、何れか一方に二次転写電圧が印加され、他方のローラは接地されている。どちらのローラに二次転写電圧を印加しても、トナー像を記録紙Ｐに転写することが可能であるが、二次転写裏面ローラ５３３に二次転写電圧を印加する場合であって、かつトナーとしてマイナス極性のものを用いる場合を例にして説明する。この場合、二次転写ニップＮ内のトナーを二次転写裏面ローラ５３３側からニップ形成ローラ５３６側に移動させるためには、重畳電圧からなる二次転写電圧として、時間平均値がトナーの極性と同じマイナス極性になるものを印加する。

図１２は、二次転写裏面ローラ５３３に印加される重畳電圧からなる二次転写電圧の波形の一例を示す図である。
同図において、時間平均値Ｖａｖｅ［Ｖ］は、二次転写電圧の時間平均値を表している。図示のように、二次転写電圧の波形は、例えば正弦波状の形状を示しており、戻し方向側のピーク値と、転写方向側のピーク値とを具備している。Ｖｔという符号が付されているのは、それら２つのピーク値のうち、二次転写ニップＮ内でトナーをベルト側からニップ形成ローラ５３６側に移動させる方（転写方向側）のピーク値である（以下、「転写方向ピーク値Ｖｔ」という。）。また、Ｖｒという符号が付されているのは、トナーをニップ形成ローラ５３６側からベルト側に戻す方（戻し方向側）のピーク値である（以下、「戻しピーク値Ｖｒ」という。）。また、図示のような二次転写電圧の代わりに、交流成分だけからなる二次転写電圧を印加しても、二次転写ニップＮにおいてトナーをベルトと記録紙との間で往復移動させることは可能である。しかし、このような二次転写電圧では、トナーを単に往復移動させるだけで、記録紙Ｐ上に転移させることはできない。直流成分を含む重畳電圧を二次転写電圧として印加して、その時間平均値Ｖａｖｅ［Ｖ］をトナーと同じマイナス極性にすることで、トナーを往復移動させながら、相対的にはベルト側から記録紙側に移動させて記録紙上に転移させることが可能になる。

本発明者らは、その往復移動の様子を観測した。二次転写バイアスの印加を開始すると、まず始めに、中間転写ベルト５３１上でトナー層の表面に存在しているごく僅かなトナー粒子だけがトナー層から離脱して、記録紙表面の凹部内に向かう。しかし、トナー層中の殆どのトナー粒子は、トナー層中に留まったままである。トナー層から離脱したごく僅かなトナー粒子は、記録紙表面の凹部内に進入した後、電界の向きが逆になると、凹部内からトナー層に逆戻りする。このとき、逆戻りしたトナー粒子は、トナー層中に留まっていたトナー粒子に衝突して、そのトナー粒子のトナー層（あるいは記録紙）に対する付着力を弱める。すると、次に電界が記録紙Ｐに向かう方向に反転したときには、最初よりも多くのトナー粒子がトナー層中から離脱して、記録紙表面の凹部に向かう。このような一連の挙動を繰り返していくことで、トナー層中から離脱して記録紙表面の凹部内に進入するトナー粒子の数を徐々に増やしていって、凹部内に十分量のトナー粒子を転移させていることがわかった。

次に、本発明者らが行った観測実験について詳細に説明する。
本発明者らは、二次転写ニップＮ内におけるトナーの挙動を観測するために、特殊な観測実験装置を製造した。図１３は、その観測実験装置を示す概略構成図である。この観測実験装置は、透明基板２１０、現像装置２３１、Ｚステージ２２０、照明２４１、顕微鏡２４２、高速度カメラ２４３、パーソナルコンピュータ２４４などを備えている。透明基板２１０は、ガラス板２１１と、これの下面に形成されたＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）からなる透明電極２１２と、透明電極２１２の上に被覆された透明材料からなる透明絶縁層２１３とを具備している。この透明基板２１０は、図示しない基板支持手段によって所定の高さ位置で支持されている。この基板支持手段は、図示しない移動機構によって図１３中上下左右方向に移動可能に構成されている。図示の例では、透明基板２１０が金属板２１５を載置したＺステージ２２０の上に位置しているが、基板支持手段の移動により、Ｚステージ２２０の側方に配設された現像装置２３１の真上に移動することも可能である。なお、透明基板２１０の透明電極２１２は、基板支持手段に固定された電極に接続され、この電極は接地されている。

現像装置２３１は、実施形態に係るプリンタの現像装置と同様の構成とされていて、スクリュー部材２３２、現像ロール２３３、ドクターブレード２３４などを有している。現像ロール２３３は、電源２３５によって現像バイアスが印加された状態で回転駆動される。

透明基板２１０が基板支持手段の移動により、現像装置２３１の真上でかつ現像ロール２３３に対して所定のギャップを介して対向する位置まで所定の速度で移動せしめられると、現像ロール２３３上のトナーが透明基板２１０の透明電極２１２上に転移する。これにより、透明基板２１０の透明電極２１２上には所定の厚みのトナー層２１６が形成される。トナー層２１６に対する単位面積あたりのトナー付着量は、現像剤のトナー濃度、トナーの帯電量、現像バイアス値、基板２１０と現像ロール２３３とのギャップ、透明基板２１０の移動速度、現像ロール２３３の回転速度などによって調整することができる。

トナー層２１６が形成された透明基板２１０は、平面状の金属板２１５上に導電性接着剤で貼り付された記録紙２１４との対向位置まで平行移動せしめられる。金属板２１５は、図示しない加重センサが設けられた基板２２１上に設置され、基板２２１はＺステージ２２０上に設置されている。また、金属板２１５は、電圧増幅器２１７に接続されている。電圧増幅器２１７には、波形発生装置２１８によって直流電圧及び交番電圧からなる転写電圧が入力され、金属板２１５には電圧増幅器２１７によって増幅された転写電圧が印加される。Ｚステージ２２０を駆動制御して金属板２１５を上昇させると、記録紙２１４がトナー層２１６と接触し始める。金属板２１５を更に上昇させると、トナー層２１６に対する圧力が増加するが、加重センサからの出力が所定の値になるように金属板２１５の上昇を制御して停止させる。圧力を所定値にした状態で、金属板２１５に転写電圧を印加してトナーの挙動を観察する。観察後は、Ｚステージ２２０を駆動制御して金属板２１５を下降させて、記録紙２１４を透明基板２１０から離間させる。すると、トナー層２１６は記録紙２１４上に転写されている。

トナーの挙動の観察については、透明基板２１０の上方に配設されている顕微鏡２４２及び高速度カメラ２４３を用いて行う。透明基板２１０は、ガラス板２１１、透明電極２１２、及び透明絶縁層２１３という各層が全て透明材料からなるので、透明電極２１２の上方から、透明基板２１０を介して、透明基板２１０の下側にあるトナーの挙動を観察することができる。

顕微鏡２４２としては、キーエンス社製のズームレンズＶＨ−Ｚ７５からなるものを用いた。また、高速度カメラ２４３としては、フォトロン社製のＦＡＳＴＣＡＭ−ＭＡＸ１２０ＫＣを用いた。フォトロン社ＦＡＳＴＣＡＭ−ＭＡＸ １２０ＫＣは、パーソナルコンピュータ２４４によって駆動制御される。顕微鏡２４２及び高速度カメラ２４３は、図示しないカメラ支持手段によって支持されている。このカメラ支持手段は、顕微鏡２４２の焦点を調整できるように構成されている。

透明基板２１０上におけるトナーの挙動を、次のようにして撮影した。すなわち、まず、照明２４１によってトナーの挙動の観察位置に照明光を照射して、顕微鏡２４２の焦点を調整する。次に、金属板２１５に転写電圧を印加して、透明基板２１０の下面に付着しているトナー層２１６のトナーを、記録紙２１４に向けて移動させる。このときのトナーの挙動を、高速度カメラ２４３で撮影した。

図１３に示した観測実験装置と、実施形態に係るプリンタとでは、トナーを記録紙に転写する転写ニップの構造が異なるため、転写電圧が同じであっても、トナーに作用する転写電界は異なる。適切な観察条件を調べるために、観測実験装置でも、良好な凹部濃度再現性が得られる転写電圧条件を調べてみた。記録紙２１４としては、（株）ＮＢＳリコー社製のＦＣ和紙タイプ「さざ波」と呼ばれるものを使用した。トナーとしては、平均粒径６．８［μｍ］のＹトナーに、Ｋトナーを少量混入したものを用いた。観測実験装置では、記録紙（さざ波）の裏面側に転写電圧を印加する構成になっているため、トナーを記録紙に転写し得る転写電圧の極性が、実施形態に係るプリンタとは逆になっている（すなわち、プラス極性）。印加する転写電圧には、波形が正弦波であるものを採用し、交流成分の周波数ｆを１０００［Ｈｚ］、直流成分（本例では時間平均値Ｖａｖｅに該当）を２００［Ｖ］、ピークツウピーク電圧Ｖｐｐを１０００［Ｖ］に設定した。この転写電圧を用いて、記録紙２１４に対し、０．４〜０．５［ｍｇ／ｃｍ^２］のトナー付着量でトナー層２１６を転写した。その結果、「さざ波」の表面の凹部上で十分な画像濃度を得ることができた。

そのとき、顕微鏡２４２の焦点を透明基板２１０上のトナー層２１６に合わせ、トナーの挙動を撮影した。すると、次のような現象が観察された。すなわち、トナー層２１６中のトナー粒子は、転写電圧の交流成分によって形成される交番電界により、透明基板２１０と記録紙２１４との間を往復移動するが、その往復移動回数の増加とともに、往復移動するトナー粒子の量が増加した。

具体的には、転写ニップにおいては、転写電圧の交流成分の１周期（１／ｆ）が到来する毎に、交番電界が１回作用してトナー粒子が透明基板２１０と記録紙２１４との間を１回往復移動する。初めの１周期では、図１４に示すように、トナー層２１６のうち、層の表面に存在しているトナー粒子だけが層から離脱する。そして、記録紙２１４の凹部に進入した後、再びトナー層２１６に戻ってくる。このとき、戻ったトナー粒子が、トナー層２１６のトナー粒子に衝突することで、後者のトナー粒子とトナー層２１６や透明基板２１０との付着力を弱める。これにより、次の１周期には、図１５に示すように、前の１周期よりも多くのトナー粒子がトナー層２１６から離脱する。そして、記録紙２１４の凹部に進入した後、再びトナー層２１６に戻ってくる。このとき、戻ったトナー粒子が、トナー層２１６中にまだ残っていたトナー粒子に衝突することで、後者のトナー粒子とトナー層２１６や透明基板２１０との付着力を弱める。これにより、更に次の１周期には、図１６に示すように、前の１周期よりも更に多くのトナー粒子がトナー層２１６から離脱する。このように、トナー粒子は往復移動する毎に、その数を徐々に増やしていく。すると、ニップ通過時間が経過したときには（観測実験装置ではニップ通過時間に相当する時間が経過したとき）、記録紙Ｐの凹部内に十分量のトナーが転移していることがわかった。

次に、転写電圧の直流成分（本例では時間平均値Ｖａｖｅに該当）を２００［Ｖ］に設定し、かつ、１周期当たりのバイアスのプラス側とマイナス側（本例では戻し方向と転写方向側）でのピークツウピーク電圧値Ｖｐｐを８００［Ｖ］にした条件で、トナーの挙動を撮影したところ、次のような現象が観察された。すなわち、トナー層２１６中のトナー粒子のうち、層の表面に存在しているものが、初めの１周期で層から離脱して記録紙Ｐの凹部内に進入する。ところが、進入したトナー粒子は、その後、トナー層２１６に向かうことなく凹部内に留まった。そして次の１周期が到来したとき、トナー層２１６から新たに離脱して記録紙Ｐの凹部内に進入したトナー粒子は、ごく僅かであった。よって、ニップ通過時間が経過した時点で、記録紙Ｐの凹部内には少量のトナー粒子しか転移していない状態であった。

次に、本発明の特徴部分である、二次転写用の電源３９から出力される交流電圧と交流電流との位相差について説明する。
上述したようにトナー粒子を往復させるような二次転写バイアスを印加する場合、上述したように二次転写ニップで局所的な放電が発生して、その部分にはトナーが転写されない白点が形成されてしまう。本実施形態においては、この白点の発生を抑制するために、電源３９から出力される交流電圧と交流電流との位相差が０．４７周期よりも小さいという条件、より好ましくは０．４４周期以下という条件が満たされるように構成されている。

ここで、二次転写電圧の電圧波形と電流波形との位相差について説明する。
トナーを転写する際、電源３９から出力される電流によって、二次転写ニップＮ（具体的には中間転写ベルト３１と記録紙Ｐとの間）に電位差が生じるが、二次転写ニップＮの系はコンデンサとしての要素を有するため、電源３９から出力される電圧の波形は電流の波形よりも遅れることになる。この位相差は、図１７に示すように、電源３９の出力部分で観測される電圧波形と電流波形とから測定したものである。本明細書で用いる位相差は、電流の最大値から電圧の最大値までの差分時間を１周期に対する割合で表現する。

〔実験１〕
本発明者らが行った実験について説明する。
本発明者らは、本実施形態に係るプリンタと同様の構成のプリント試験機を用意した。そして、このプリント試験機を用いて各機器の構成を下記の設定とし、各種のプリントテストを行った。
・中間転写ベルト３１の線速（プロセス線速）：１７６［ｍｍ／ｓ］
・電源３９から出力する二次転写電圧の交流成分の周波数ｆ：５００［Ｈｚ］
・電源３９から出力する二次転写電流：−４０［μＡ］
・記録紙Ｐ：特殊製紙株式会社製のレザック６６（商品名）１７５ｋｇ紙（四六版連量）
なお、レザック６６は、上述した「さざ波」よりも紙表面の凹凸の度合いが大きい紙である。紙表面の凹部の深さは最大で１００［μｍ］程度である。

試験環境は、温度１０℃／湿度１５％の環境で行った。
電源３９は、ファンクションジェネレーター（横河電機社製ＦＧ３００）で波形を作り、それをアンプ（Ｔｒｅｋ Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ａｍｐｌｉｆｉｒ Ｍｏｄｅｌ１０／４０）で１０００倍に増幅して得られ得る二次転写電圧及び二次転写電流を出力し、これを二次転写裏面ローラ３３に印加する。本実験１では、プリント試験機の二次転写裏面ローラ３３の材料等を変更するなどして、二次転写用の電源３９から出力される交流電圧と交流電流との位相差を変更し、各位相差でのプリントテストにおいて、マゼンタとシアンのベタ画像を重ねたブルーベタ画像を作像し、凸部の画像部分に放電によって発生する白点の評価と、凹部の画像部分へのトナー転写不足による画像濃度不足の評価を行った。

図１８は、本実験１の実験結果を示す表である。
この実験結果からわかるように、二次転写用の電源３９から出力される交流電圧と交流電流との位相差を小さくすることで、白点の評価が改善される。そして、本実験１によれば、二次転写用の電源３９から出力される交流電圧と交流電流との位相差を０．４７周期以下とすることで、白点評価が「○」となり、目標の白点抑制レベルを達成できている。特に、位相差が０．４４周期以下であれば、白点評価が「◎」となり、高いレベルで目標を達成できている。

このように、二次転写用の電源３９から出力される交流電圧と交流電流との位相差を小さくすることで白点の評価が改善される理由については、以下のように考えられる。
重畳転写バイアスが印加される二次転写ニップＮで発生する放電の発生しやすさは、二次転写ニップＮ内の静電容量、より詳しくは二次転写ニップにおける中間転写ベルト３１の表面と記録紙Ｐの表面との間の静電容量（転写ニップ静電容量）が、大きく関与する。これは、この転写ニップ静電容量が大きいと、二次転写ニップＮを通過するまでに中間転写ベルト３１と記録紙Ｐとの間に充電される電荷量が大きくなり、転写ニップ出口付近での電位差が広がるため、特に転写ニップ出口付近で放電が発生するものと考えられる。

この放電発生メカニズムに着目すると、転写ニップ静電容量を小さくすれば、二次転写ニップＮに印加する重畳転写バイアスのピークツウピーク電圧を下げなくても、二次転写ニップＮで、中間転写ベルト３１と記録紙Ｐとの間に充電される電荷量を少なくし、両者の電位差を小さくして放電発生を抑制できるという知見が得られる。ただし、転写ニップ静電容量は、これを直接的に測定できるようなパラメータではなく、これが目標の規定範囲内となるように画像形成装置を設計するというようなことは、現実的には困難である。そこで、本実施形態では、転写ニップ静電容量と高い相関関係のあるパラメータとして、二次転写用の電源３９から出力される交流電圧と交流電流の位相差に着目し、この位相差と放電の発生（白点の発生）との関係を特定したものである。

また、転写ニップ静電容量は、種々の変動要因によって大きく変化するが、電源３９から出力される交流電圧と交流電流の位相差は、電源３９を定電流制御したり定電圧制御したりすることで、比較的安定したものとなり、この位相差が目標の規定範囲内となるように画像形成装置を設計するというようなことは、比較的簡単になる。

そして、本発明者らの研究によれば、画像形成装置の通常の仕様範囲内での画像形成動作であれば、位相差が０．４７周期以下であるという条件を満たしていることで、白点の発生を目標の白点抑制レベルで抑制できる。なお、以下に、位相差が０．４７周期以下であるという条件を満たすことで白点の発生を目標の白点抑制レベルで抑制できる仕様範囲について例示する。なお、ここで例示する項目は、転写ニップ静電容量に影響を与える度合いの高いと考えられるものを代表したものである。

［紙厚］
二次転写ニップＮでトナーが転写される記録紙Ｐの紙厚が厚くなるほど、転写ニップ静電容量が低下するという相関関係がある。
紙厚について、位相差が０．４７周期以下であるという条件を満たすことで白点の発生を目標の白点抑制レベルで抑制できる仕様範囲は、坪量で３０［ｇｓｍ］以上３５０［ｇｓｍ］以下の範囲である。

［紙の体積抵抗］
二次転写ニップＮでトナーが転写される記録紙Ｐの体積抵抗が高くなるほど、転写ニップ静電容量が低下するという相関関係がある。
紙の体積抵抗について、位相差が０．４７周期以下であるという条件を満たすことで白点の発生を目標の白点抑制レベルで抑制できる仕様範囲は、３．０×１０^９［Ω・ｃｍ］以上５．０×１０^１４［Ω・ｃｍ］以下の範囲である。

［紙の水分量］
二次転写ニップＮでトナーが転写される記録紙Ｐの水分量が増加すると、転写ニップ静電容量が増大するという相関関係がある。
紙の水分量について、位相差が０．４７周期以下であるという条件を満たすことで白点の発生を目標の白点抑制レベルで抑制できる仕様範囲は、１．５［ｗｔ％］以上９．０［ｗｔ％］以下の範囲である。但し、調湿具合で、２０［ｗｔ％］以上にまで増加する場合があるが、この場合でも、位相差が０．４７周期以下であるという条件を満たすことで、白点の発生を目標の白点抑制レベルで抑制できる可能性がある。

［使用環境の絶対湿度］
使用環境の絶対湿度が増加すると、転写ニップ静電容量が増大するという相関関係がある。
使用環境の絶対湿度について、位相差が０．４７周期以下であるという条件を満たすことで白点の発生を目標の白点抑制レベルで抑制できる仕様範囲は、１．０［ｇ／ｍ^３］以上３５［ｇ／ｍ^３］以下の範囲である。

以上のように、位相差が小さいほど白点の発生を抑制できるのであるが、位相差を小さくしすぎると、今度は、十分な転写電界が形成できず、特に記録紙Ｐの表面凹部に対する転写性（凹部転写性）が悪化して表面凹部の画像濃度が低下する。その理由は以下のように考えられる。

二次転写用の電源３９から出力される交流電圧と交流電流との位相差が小さいということは、転写ニップ静電容量が小さいということを意味する。転写ニップ静電容量が小さいと、二次転写ニップにおける中間転写ベルト３１と記録紙Ｐとの間に十分な量の電荷を充電できず、両者の間に十分な電位差が形成されない。そのため、転写に必要な大きさの二次転写バイアスが得られず、転写電界不足によって、転写性が悪化するものと考えられる。

そして、本発明者らの研究によれば、上述した画像形成装置の通常の仕様範囲内での画像形成動作であれば、本実験１の結果で示すように、位相差が０．３７周期以上であるという条件を満たしていることで、凹部転写性の悪化を抑制して記録紙Ｐの表面凹凸にならった濃淡パターンが発生することを目標の抑制レベルで抑制可能である。特に、位相差が０．３８周期以上であれば、画像濃度評価が「◎」となり、高いレベルで目標を達成できている。

以上のような位相差を得るためには、二次転写ニップＮの系の静電容量や電気抵抗値を調整する必要があるが、二次転写ニップＮの系の全体抵抗値をコントロールすることで、位相差を調整することができる。ここでいう二次転写ニップＮの系の全体抵抗値とは、ニップ形成ローラ３６を中間転写ベルト３１に対して通紙時と同じ条件で当接させ、通紙時と同じプロセス線速で駆動させた状態で既知の電流を二次転写ニップＮに印加し、そのときの電圧をモニターすることで、二次転写ニップＮの系の全体抵抗値を測定したものである。既知の電圧を印加して、そのときの電流をモニターしてもよい。対象の画像形成装置が複数のプロセス線速を持つ場合は、プロセス線速ごとに測定を行うのが好ましい。

そして、二次転写ニップＮの系の全体抵抗値を、１．０×１０^６［Ω］以上５．０×１０^８［Ω］以下の範囲内に調整すれば、二次転写用の電源３９から出力される交流電圧と交流電流との位相差を、０．３７周期以上０．４７周期以下の範囲内に調整することが容易である。なお、この全体抵抗値は、Ｔｒｅｋ社のＣＯＲ−Ａ−ＴＲＯＬ Ｍｏｄｅｌ ６１０Ｄを使用し、−１［ｋＶ］の電圧を二次転写裏面ローラ３３に印加し、そのときの電流から求めたものである。

〔実験２〕
本発明者らは、二次転写ニップＮ内で、紙表面の凹部内に進入したトナーを中間転写ベルト３１上に有効に戻すことができる立ち上がり時間ｔ１の最小値を調べた。具体的には、戻し時間比＝５０［％］の条件にて、二次転写電圧の交流成分の周波数ｆを適宜変化させて、上記実験１で説明したブルーベタ画像の凹部上の画像濃度を測定した。この実験によって得られた凹部のＩＤｍａｘ値と交流成分の周波数ｆとの関係を、図１９に示す。

〔実験３〕
また、交流成分のピークツウピーク電圧Ｖｐｐ＝２５００［Ｖ］、中心電圧値としてのオフセット電圧Ｖｏｆｆ＝−８００［Ｖ］、戻し時間比＝２０［％］の条件にて、交流成分の周波数ｆと、プロセス線速ｖとを変化させながら、それぞれの周波数ｆ及びプロセス線速ｖの条件でブルーベタ画像を普通紙に出力した。出力されたブルーベタ画像を目視で観察した。そして、二次転写ニップＮ内の交番電界の影響と思われる画像濃度ムラ（ピッチムラ）の有無を評価した。すると、同じ周波数ｆの条件では、プロセス線速ｖを速くするほどピッチムラを発生させ易くなり、同じプロセス線速ｖの条件では、周波数ｆを低くするほどピッチムラを発生させ易くなることがわかった。

これらの結果は、二次転写ニップＮ内で、トナーをある程度の回数（以下、ニップ内往復回数Ｎという。）だけ中間転写ベルト３１と記録紙Ｐの表面凹部との間で往復移動させないと、ピッチムラを発生させてしまうことを示している。

プロセス線速ｖ＝２８２［ｍｍ／ｓ］かつ周波数ｆ＝４００［Ｈｚ］という条件では、ピッチムラは認められなかったが、プロセス線速ｖ＝２８２［ｍｍ／ｓ］でかつ周波数ｆ＝３００［Ｈｚ］という条件ではピッチムラが認められた。

このときの二次転写ニップＮのベルト移動方向の長さである二次転写ニップ幅ｄは３［ｍｍ］である。よって、ピッチムラは認められなかった条件におけるニップ内往復回数Ｎは、（３ｍｍ×４００Ｈｚ／２８２ｍｍ／ｓ）＝約４回と計算され、この回数以上であればピッチムラを回避することができることになる。すなわち、このニップ内往復回数は最低ニップ内往復回数となる。

また、プロセス線速ｖ＝１４１［ｍｍ／ｓ］でかつ周波数ｆ＝２００［Ｈｚ］という条件では、ピッチムラは認められなかったが、プロセス線速ｖ＝１４１［ｍｍ／ｓ］でかつ周波数ｆ＝１００［Ｈｚ］という条件ではピッチムラが認められた。プロセス線速ｖ＝１４１［ｍｍ／ｓ］でかつ周波数ｆ＝２００［Ｈｚ］という条件も、プロセス線速ｖ＝２８２［ｍｍ／ｓ］でかつ周波数ｆ＝４００［Ｈｚ］という条件と同様に、ニップ内往復回数Ｎは、（３ｍｍ×２００Ｈｚ／１４１ｍｍ／ｓ）＝約４回と計算される。よって、下記の式（１）の関係式を満たすことで、ピッチムラのない画像を得ることができると言える。
ｆ ＞ （４／ｄ）×ｖ ・・・（１）

そこで、本実施形態に係るプリンタにおいては、二次転写電圧の交流成分として、上記式（１）の関係式を満たすように構成されている。なお、かかる条件を具備させるために、本プリンタでは、情報取得手段たる操作パネル５０や、外部から送られてくるプリンタドライバ設定情報を通信によって取得する図示しない通信手段を具備しており、それらによって取得した情報に基づいて、高速モード、標準モード、低速モードの何れかでプリント動作を行うのかを把握する。そして、その把握結果に基づいて、プロセス線速ｖを制御部６０で把握している。つまり、本実施形態では、高速モード、標準モード、低速モード毎に対応した異なるプロセス線速ｖが予め制御部６０内に記憶されていて、制御部６０は、モードが選択されることで、プロセス線速ｖを把握する。よって、制御部６０は、操作パネル５０による取得結果に応じて、予め設定された直流成分の出力電流の目標値を変更する変更手段として機能する。

〔実験４〕
また、二次転写ニップＮにおいては、記録紙Ｐに対してある程度の転写電流が流れないと、トナーを良好に転写することができない。そして、当然ながら、厚紙に対しては、一般的な厚みの記録紙よりも転写電流が流れ難い。普通の厚みの和紙に対しても、肉厚の和紙に対しても、紙表面の凸部や凹部にそれぞれトナーを良好に付着させることが望ましい。そこで、二次転写電圧をどのように制御すれば、それを実現するのに有利であるのかを調べるために、この実験４を行った。

二次転写用の電源３９として、交流成分のピークツウピーク電圧Ｖｐｐと、オフセット電圧（中心電圧値）Ｖｏｆｆとをそれぞれ定電圧制御で出力するものを用いた。その他の各種条件は次の通りである。
・プロセス線速ｖ：２８２［ｍｍ／ｓ］
・記録紙：レザック６６の１７５ｋｇ紙
・テスト画像：Ａ４版サイズの黒ベタ画像
・戻し時間比：４０［％］
・オフセット電圧Ｖｏｆｆ：８００〜１８００［Ｖ］
・ピークツウピーク電圧Ｖｐｐ：３〜８［ｋＶ］
・周波数ｆ：５００［Ｈｚ］

以上の条件で出力した黒ベタ画像の紙表面の凹部上おける画像濃度を、次のようにして評価した。
・ランク５：凹部内が完全にトナーで埋まっている。
・ランク４：凹部内がほぼトナーで埋まっているが、凹部における深さの大きい箇所では僅かに紙地肌が見える。
・ランク３：凹部における深さの大きい箇所で明らかに紙地肌が見える。
・ランク２：ランク３より悪く、かつ後述するランク１より良い。
・ランク１：凹部にトナーが全く付着していない。

また、黒ベタ画像の紙表面の凸部上における画像濃度を次のようにして評価した。
・ランク５：濃度ムラが全くなく、良好な画像濃度が得られている。
・ランク４：僅かに濃度ムラがあるものの、薄い箇所でも問題ない画像濃度が得られている。
・ランク３：濃度ムラがあり、薄い箇所の画像濃度が許容レベルを超えて不足している。
・ランク２より悪く、かつ後述するランク１より良い。
・ランク１：全体的に画像濃度不足している。

そして、次のようにして、凹部上における画像濃度の評価結果と、凸部上における画像濃度の評価結果とを統合した。
・●：凹部、凸部の画像濃度の評価結果が何れもランク５以上
・○：凹部、凸部の画像濃度の評価結果が何れもランク４以上
・□：凹部の画像濃度の評価結果だけがランク３以下
・△：凸部の画像濃度の評価結果だけがランク３以下
・×：凹部、凸部の画像濃度の評価結果が何れもランク３以下

次に、記録紙Ｐを、レザック６６の１７５ｋｇ紙ではなく、それよりも厚いレザック６６の２１５ｋｇ紙に代えて、同様の実験を行った。そして、オフセット電圧（中心電圧値）Ｖｏｆｆとピークツウピーク電圧Ｖｐｐとの組合せについて、実験に適用した全ての組合せの中から、レザック６６（１７５ｋｇ紙）とレザック６６（２１５ｋｇ紙）との両方で、「●」（凹部、凸部の画像濃度の評価結果が何れもランク５以上）という結果が得られたものや、「○」（凹部、凸部の画像濃度の評価結果が何れもランク４以上）という結果が得られたものを抽出した。その結果、両方の紙で「●」という結果が得られる前記組合せは存在しなかった。また、両方の紙で「○」という結果が得られる前記組合せは、Ｖｐｐ＝６［ｋＶ］、オフセット電圧Ｖｏｆｆ＝−１１００±１００［Ｖ］（中心値±９％）というものであった。

〔実験５〕
次に、二次転写用の電源３９として、オフセット電圧（中心電圧値）Ｖｏｆｆをそれぞれ定電流制御で出力するものを用いた。その出力の目標値（オフセット電流Ｉｏｆｆ）については、−３０［μＡ］以上−６０［μＡ］以下の範囲に設定した。これら以外の条件の他は、実験４と同様にして実験を行った。
この結果、凹部、凸部の画像濃度の評価結果が何れもランク５以上という結果（●）が得られるＶｐｐとオフセット電流Ｉｐｐとの組合せは、Ｖｐｐ＝７ｋＶ、Ｉｏｆｆ＝−４２．５±７．５［μＡ］（中心値±１８％）というものであった。また、両方の紙で「○」という結果が得られる前記組合せは、Ｖｐｐ＝７ｋＶ、オフセット電流Ｉｏｆｆ＝−４７．５±１２．５［μＡ］（中心値±２６％）。

このように、上記実験４では、両方の紙で「●」という結果が得られた組合せがなかったのに対し、上記実験５では、両方の紙で「●」という結果が得られた組合せが存在した。しかも、「○」という結果が得られた組合せに着目すると、上記実験４では、オフセット電圧Ｖｏｆｆ＝−１１００±１００［Ｖ］（中心値±９％）であるのに対し、上記実験５では、Ｖｐｐ＝７ｋＶ、オフセット電流Ｉｏｆｆ＝−４７．５±１２．５［μＡ］（中心値±２６％）であり、後者の方が明らかに中心値からの数値範囲が広くなっている。これらの実験結果は、二次転写電圧において、直流成分を定電圧制御する場合に比べて、定電流制御する場合の方が、一般の厚みの紙から厚紙までに対応可能な制御目標値の設定の余裕度を大きくし得ることを意味している。

そこで、実施形態に係るプリンタにおいては、二次転写用の電源３９として、直流成分を定電流制御で出力するものを用いている。なお、この二次転写用の電源３９は、交流成分について、ピークツウピーク電圧を定電圧制御で出力するように構成されている。これにより、環境変動に関わらず、ピークツウピーク電圧Ｖｐｐを一定にすることができ、有効な戻しピーク電流や送りピーク電流を確実に生起せしめることができる。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
トナー像を表面に担持して表面移動する中間転写ベルト３１等の像担持体と、上記像担持体の表面に当接して二次転写ニップＮ等の転写ニップを形成するニップ形成ローラ３６等のニップ形成部材と、上記転写ニップ内に挟み込んだ記録紙Ｐ等の記録材へ上記像担持体上のトナー像を転写させる転写バイアスとして、直流成分に交流成分が重畳していて極性が時間変化する重畳転写バイアスを該転写ニップへ印加するための電源３９とを有する画像形成装置において、上記電源３９から出力される交流電圧と交流電流との位相差が０．４７周期以下であるという条件が満たされるように構成されていることを特徴とする。
これによれば、上述したとおり、交流電圧のピークツウピーク電圧を下げなくても、白点の発生を抑制することができる。

（態様Ｂ）
上記態様Ａにおいて、上記位相差が０．３７周期以上であるという条件を満たされるように構成されていることを特徴とする。
これによれば、上述したとおり、凹部転写性の悪化を抑制でき、記録材の表面凹凸にならった濃淡パターンが発生するのを抑制できる。

（態様Ｃ）
上記態様Ａ又はＢにおいて、当該画像形成装置における仕様範囲内での画像形成動作で、常に、上記位相差が上記条件を満たすように構成されていることを特徴とする。
これによれば、仕様範囲内での画像形成動作であれば、白点の発生や濃淡パターンの発生を安定して抑制することができる。

（態様Ｄ）
上記態様Ａ〜Ｃのいずれかの態様において、上記電源３９から上記交流電圧及び上記交流電流が入力される負荷（二次転写ニップＮの系）の全体抵抗が、１．０×１０⁶［Ω］以上５．０×１０⁸［Ω］以下の範囲内であることを特徴とする。
これによれば、電源３９から出力される交流電圧と交流電流との位相差を上述した条件とするための調整が容易になる。

（態様Ｅ）
上記態様Ａ〜Ｄのいずれかの態様において、上記電源３９から出力される交流電圧は、時間平均値（Ｖａｖｅ）が、トナー像を上記像担持体側から記録材側に転写させる転写方向の極性に設定され、かつ、最大値と最小値の中心値（Ｖｏｆｆ）よりも該転写方向寄りに設定されたものであることを特徴とする。
これによれば、時間平均値Ｖａｖｅがオフセット電圧Ｖｏｆｆと同じである重畳転写バイアスを用いる場合と比較して、表面凹凸の大きな記録材への画像形成時において良好な転写性が得られる。

（態様Ｆ）
上記態様Ａ〜Ｅのいずれかの態様において、上記電源３９は、上記交流電圧における、トナー像を上記像担持体側から記録材側に転写させる転写方向の極性とは逆極性の電圧印加時間が、０．０３［ｍ／ｓｅｃ］以上となるように、該交流電圧を出力することを特徴とする。
上記実験２の結果を示す図１９から、周波数が１５０００［Ｈｚ］を越えた時点から急激に凹部のＩＤｍａｘ値が下がっている。これは戻し時間が余りにも小さいため、トナーの往復運動が行われなくなっているためと考える。このときの戻し時間は周波数１５０００［Ｈｚ］のときの戻し時間が０．０３３ｍ／ｓｅｃである。よって、２次転写電圧における転写方向の極性とは逆極性の電圧印加時間が、少なくとも０．０３［ｍ／ｓｅｃ］以上とすれば、良好な凹部転写性が得られる。

（態様Ｇ）
上記態様Ａ〜ｆのいずれかの態様において、上記電源３９は、上記交流電圧における周波数をｆ［Ｈｚ］、上記転写ニップの像担持体表面移動方向長さであるニップ幅をｄ［ｍｍ］、該像担持体の表面移動速度をｖ［ｍｍ／ｓ］としたとき、下記の式（１）の関係式を満たすように構成されていることを特徴とする。
ｆ ＞ （４／ｄ）×ｖ ・・・（１）
これによれば、上述したピッチムラの発生を抑制できる。

（態様Ｈ）
上記態様Ａ〜Ｇのいずれかの態様において、上記電源３９は、定電流制御される直流成分に交流成分を重畳して得られる交流電圧と交流電流を出力することを特徴とする。
これによれば、上述しように、一般の厚みの紙から厚紙までに対応可能な制御目標値の設定の余裕度を大きくし得ることができる。

（態様Ｉ）
上記態様Ｈにおいて、上記像担持体の表面移動速度の情報を取得する情報取得手段と、上記情報取得手段による取得結果に応じて、上記定電流制御に用いる目標電流値を変更する変更手段とを有することを特徴とする。
これによれば、像担持体の表面移動速度に応じた適切な定電流制御が可能となる。

１ 画像形成ユニット
２ 感光体
３０ 転写ユニット
３１ 中間転写ベルト
３３ 二次転写裏面ローラ
３５ 一次転写ローラ
３６ ニップ形成ローラ
３９ 二次転写用の電源
５０ 操作パネル
６０ 制御部
８０ 光書込ユニット
９０ 定着装置

特開２０１２−６３７４６号公報

Claims (9)

1. トナー像を表面に担持して表面移動する像担持体と、
   上記像担持体の表面に当接して転写ニップを形成するニップ形成部材と、
   上記転写ニップ内に挟み込んだ記録材へ上記像担持体上のトナー像を転写させる転写バイアスとして、直流成分に交流成分が重畳していて極性が時間変化する重畳転写バイアスを該転写ニップへ印加するための電源とを有する画像形成装置において、
   上記電源から出力される交流電圧と交流電流との位相差が０．４７周期以下であるという条件が満たされるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   上記位相差が０．３７周期以上であるという条件を満たされるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２の画像形成装置において、
   当該画像形成装置における仕様範囲内での画像形成動作で、常に、上記位相差が上記条件を満たすように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   上記電源から上記交流電圧及び上記交流電流が入力される負荷の全体抵抗が、１．０×１０⁶［Ω］以上５．０×１０⁸［Ω］以下の範囲内であることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   上記電源から出力される交流電圧は、時間平均値（Ｖａｖｅ）が、トナー像を上記像担持体側から記録材側に転写させる転写方向の極性に設定され、かつ、最大値と最小値の中心値（Ｖｏｆｆ）よりも該転写方向寄りに設定されたものであることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   上記電源は、上記交流電圧における、トナー像を上記像担持体側から記録材側に転写させる転写方向の極性とは逆極性の電圧印加時間が、０．０３［ｍ／ｓｅｃ］以上となるように、該交流電圧を出力することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   上記電源は、上記交流電圧における周波数をｆ［Ｈｚ］、上記転写ニップの像担持体表面移動方向長さであるニップ幅をｄ［ｍｍ］、該像担持体の表面移動速度をｖ［ｍｍ／ｓ］としたとき、下記の式（１）の関係式を満たすように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
   ｆ ＞ （４／ｄ）×ｖ ・・・（１）
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   上記電源は、定電流制御される直流成分に交流成分を重畳して得られる交流電圧と交流電流を出力することを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項８の画像形成装置において、
   上記像担持体の表面移動速度の情報を取得する情報取得手段と、
   上記情報取得手段による取得結果に応じて、上記定電流制御に用いる目標電流値を変更する変更手段とを有することを特徴とする画像形成装置。

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