JP2022094406A

JP2022094406A - 画像形成装置

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Publication number: JP2022094406A
Application number: JP2020207258A
Authority: JP
Inventors: 雄祐鳥丸; Yusuke Torimaru; 大金井; Masaru Kanai; 達也河野; Tatsuya Kono; 太郎花里; Taro Hanazato
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2020-12-15
Filing date: 2020-12-15
Publication date: 2022-06-27

Abstract

【課題】イニシャルコストを抑えた上で耐久変化による二次転写バイアスの上昇に応じた除電バイアスの適切な制御を可能にし、長期使用後においても除電機能を保つこと。また、表面の電気抵抗が低い記録材に対してもトナー画像の転写不良の発生を抑え、高品質の画像を出力すること。【解決手段】対向ローラ５４に二次転写バイアスを印加する内給電構成の画像形成装置１００において、対向ローラ５４に二次転写バイアスを印加する電圧を出力する電源と、除電針９１に除電バイアスを印加する電圧を出力する電源とを共通にし（転写電源Ｄ２）、転写電源Ｄ２を用い、耐久変化に応じて二次転写バイアスが上昇しても、二次転写部と除電針の間の電位差を一定に保つ除電バイアスを出力する。【選択図】図３

Description

本発明は、プリンタや複写機等の電子写真方式の画像形成装置に関する。

像担持体（感光体又は中間転写体）に担持されたトナー像に重ね合わせて転写部に記録材（記録用紙、ＯＨＰシート等）を通過させることにより、トナー像を記録材に転写する画像形成装置が広く用いられている。このような画像形成装置では、転写部を通過する過程で記録材へ過剰に電荷が移動することで、転写部の下流においる像担持体からの記録材の分離性能が低下する可能性がある。このような分離性能の低下は、紙詰まりの原因となる場合がある。このため、転写部の下流に除電部を設けた画像形成装置がある。除電部により、記録材へ過剰に移動した電荷を除電して、転写部の下流における像担持体からの記録材の分離性能を高めることができる。

なお、除電部には、画像形成時に除電部から発生したイオンの一部が転写部に流れ込むことによる、画像乱れが発生しないように、分離性能を向上する効果を有することが求められる。例えば、特許文献１には、記録材の帯電量を検知し、その帯電量に応じて除電部材に印加するバイアスを変化させる制御で、安定的に除電作用を与える構成が提案されている。

近年、画像形成装置では、同一の画像形成構成で、多様なメディア（記録材）に対して画像品位を満足することが求められている。特許文献２では、除電部材の印加バイアスを記録材の種類によって決定し、記録材の種類によらず安定的に記録材の除電を行うための技術が提案されている。なお、特許文献２は、二次転写ローラにトナーと逆極性のバイアスを印加して、中間転写体から記録材にトナーを転写する構成となっている。

特開２０１４－１１９７０６号公報特開２０１０－９６９２１号公報

しかし、表面の電気抵抗が低い記録材（例えばレントゲン用ＯＨＰシート）に対してトナー像を転写させる場合、特許文献２のように二次転写ローラにトナーと逆極性のバイアスを印加する構成では、トナーが十分に転写されない画像不良が発生する場合がある。
このような画像不良は、トナーと同極性のバイアスを二次転写対向ローラに印加する構成をとることで抑制できる。

なお、画像形成装置では、長期使用等により二次転写ローラ等の抵抗が変化する場合がある（耐久変化）。よって、転写性能を維持するためには、上記トナーと同極性のバイアスを二次転写対向ローラに印加する構成の場合、耐久変化に合わせて二次転写対向ローラに印加するバイアスを変化させる必要がある。しかし、二次転写対向ローラに印加するバイアスに変化が生じた場合、二次転写ローラと除電部材又は二次転写対向ローラと除電部材の間の電位差を一定に保てず、除電機能を十分に発揮できない可能性があり、紙詰まりの原因となる可能性がある。

長期使用後も除電機能を十分に発揮するためには、二次転写ローラと除電部材又は二次転写対向ローラと除電部材の間の電位差を初期から長期使用後を通して同一に保つことが好ましい。具体的には、二次転写対向ローラにマイナスのバイアスを印加して除電部材にもマイナスのバイアスを印加する系では、二次転写対向ローラに印加する必要なマイナスのバイアスの上昇に応じて、除電部材に印加するマイナスのバイアスも上昇させる必要がある。しかし、これを実現させるためには、二次転写対向ローラに高電圧を印加可能な電源に加え、除電部材に高電圧を印加可能な電源も必要となり、イニシャルコストが膨大になってしまうといった課題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものである。本発明は、イニシャルコストを抑えた上で耐久変化による二次転写バイアスの上昇に応じた除電バイアスの適切な制御を可能にし、長期使用後においても除電機能を保つことができる高品質な画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、無端状ベルトの像担持体と、前記像担持体上にトナー像を形成する形成手段と、前記像担持体の外周面側に配置される第１転写部材と、前記像担持体の内周面側で前記第１転写部材と対向する位置に配置される第２転写部材とを有し、前記像担持体と前記第１部材との間を移動する記録材に前記像担持体上のトナー像を転写する転写手段と、前記記録材の移動方向において前記転写手段よりも下流側に配置され、前記記録材の除電を行う除電手段と、前記第２転写部材及び前記除電手段に接続され、前記第２転写部材に印加する電圧及び前記除電手段に印加する電圧を出力する一の電源と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、イニシャルコストを抑えた上で耐久変化による二次転写バイアスの上昇に応じた除電バイアスの適切な制御を可能にし、長期使用後においても除電機能を保つことができる高品質な画像形成装置を提供することができる。また、表面の電気抵抗が低い記録材に対してもトナー画像の転写不良の発生を抑え、高品質の画像を出力することができる。

本実施形態を示す画像形成装置の構成を説明する図。本実施形態の画像形成装置における画像形成部の構成を説明する図。第１実施形態の二次転写部及び除電部の構成を説明する図。実験例の実験構成および電流測定構成を概念的に説明する図。実験例の結果を示す図。第１実施形態における除電バイアスの制御処理の一例を示すフローチャート。二次転写部の電圧電流特性を示す図。第２実施形態の二次転写部及び除電部の構成を説明する図。第２実施形態における除電バイアスの制御処理の一例を示すフローチャート。第２実施形態における転写バイアス及び除電バイアスを説明する図。従来の二次転写部及び除電針の構成を説明する図。

以下に実施形態を挙げて、本発明を具体的に説明する。尚、これら実施形態は本発明における実施形態の一例ではあるものの、本発明はこれら実施形態により限定されるものではない。本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。

〔第１実施形態〕
＜画像形成装置および画像形成部＞
図１は、本発明の一実施形態を示す画像形成装置の構成を説明する図である。
図２は、本実施形態の画像形成装置における画像形成部の構成を説明する図である。

図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１００は、電子写真方式を用いて記録材（記録用紙、ＯＨＰシート、布等）にフルカラー画像を形成するレーザビームプリンタである。画像形成装置１００は、無端状ベルトである中間転写ベルト５１に沿って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像形成部である画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを配置した中間転写方式タンデム型である。

画像形成部Ｐａでは、感光ドラム１ａにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト５１に転写される。画像形成部Ｐｂでは、感光ドラム１ｂにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト５１のイエロートナー像に重ねて転写される。画像形成部Ｐｃ、Ｐｄでは、それぞれ感光ドラム１ｃ、１ｄにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて同様に中間転写ベルト５１のトナー像に位置を重ねて順次転写される。なお、画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの感光ドラムに形成されたトナー像を中間転写ベルト５１に転写することをそれぞれ「一次転写」という。本実施例では、感光ドラムや中間転写ベルトはトナー像を担持する像担持体としての役割を有するものである。

上述のように中間転写ベルト５１に転写された四色のトナー像は、二次転写部Ｎ２へ給送された記録材Ｐへ一括転写される（二次転写）。すなわち二次転写部Ｎ２では、像担持体上に形成されたトナー像が記録材に転写される。二次転写部Ｎ２でトナー像を転写された記録材Ｐは、定着装置７で加熱加圧を受けて、表面にトナー像を定着された後に外部へ排出される。

記録材給送装置８は、記録材カセット８１からピックアップローラ８２で引き出した記録材Ｐを、分離装置８３で１枚ずつに分離して、レジストローラ８４へ送り出す。レジストローラ８４は、停止状態で記録材Ｐを受け入れて待機させ、中間転写ベルト５１のトナー像にタイミングを合わせて二次転写部Ｎ２へ記録材Ｐを送り出す。

中間転写ユニット５は、像担持体の一例である中間転写ベルト５１を、駆動ローラ５２、支持ローラ５８、５９、テンションローラ５３、対向ローラ５４に掛け渡して、矢印Ｒ２方向に回転させる。また、中間転写ベルト５１の外周面側には、二次転写ローラ５６が配置される。対向ローラ５４は、中間転写ベルト５１の内周面側で二次転写ローラ５６と対向する位置に配置される。そして中間転写ベルト５１と二次転写ローラ５６との間を移動する記録材Pに中間転写ベルト５１上のトナー像を転写する。

定着装置７は、ランプヒータ７１を中心に配置した定着ローラ７２に加圧ローラ７３を圧接して加熱・加圧ニップを形成し、記録材上に転写されたトナー像を定着する。定着処理を受けた記録材Ｐは、その後、搬送ローラ８５により機外へと排出される。

ベルトクリーニング装置５７は、中間転写ベルト５１にクリーニングブレードを摺擦させて、二次転写部Ｎ２を通過して記録材Ｐが分離された中間転写ベルト５１の表面に残留した転写残トナー、紙粉等を除去する。

画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、付設された現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、図２を参照して画像形成部Ｐａについて説明し、他の画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄについては、説明中の符号末尾のａを、ｂ、ｃ、ｄに読み替えて説明されるものとする。

図２に示すように、画像形成部Ｐａは、感光ドラム１ａの周囲に、帯電ローラ２ａ、露光装置３ａ、現像装置４ａ、一次転写ローラ５５ａ、クリーニング装置６ａを配置している。

感光ドラム１ａは、アルミニウム製シリンダの外周面に、帯電極性が負極性の有機光導電体層（ＯＰＣ）を形成してあり、２４０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで矢印Ｒ１方向に回転する。

帯電部材である帯電ローラ２ａは、金属性の中心軸の表面に抵抗性の弾性層を被せて形成され、感光ドラム１ａに圧接して従動回転する。電源Ｄ３は、交流電圧を重畳した直流電圧を帯電ローラ２ａに印加して、感光ドラム１ａの表面を一様な負極性の電位に帯電させる。

露光装置３ａは、イエローの分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ－ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム１ａの表面に画像の静電像を書き込む。

現像装置４ａは、非磁性トナーを磁性キャリアに混合した二成分現像剤を攪拌して、非磁性トナーを負極性に、磁性キャリアを正極性にそれぞれ帯電させる。帯電した二成分現像剤は、固定磁極４２ａの周囲で感光ドラム１ａとカウンタ方向に回転する現像スリーブ４１ａに穂立ち状態で担持されて、感光ドラム１ａを摺擦する。電源Ｄ４は、負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した現像電圧を現像スリーブ４１ａに印加して、現像スリーブ４１ａよりも相対的に正極性となった感光ドラム１ａの露光部へトナーを移動させて、静電像を反転現像する。

一次転写部材である一次転写ローラ５５ａは、感光ドラム１ａ側へ中間転写ベルト５１を挟み込むように圧接されて、感光ドラム１ａと中間転写ベルト５１との間に一次転写部Ｎ１ａを形成する。電源Ｄ１ａは、一次転写ローラ５５ａに電圧を印加する転写出力部であり、一次転写ローラ５５ａに一次転写バイアスとして＋９００Ｖの正極性の直流電圧を印加する。これにより、負極性に帯電して感光ドラム１ａに担持されたトナー像が、一次転写部Ｎ１ａを通過する中間転写ベルト５１へ転写される（一次転写）。

一次転写ローラ５５ａは、２０００Ｖ印加時の抵抗値が１×１０^２～１０^８Ωの半導電性のものを用いた。具体的には、ニトリルゴムとエチレン－エピクロルヒドリン共重合体とのブレンドにより形成された、外径φ１６ｍｍ、芯金径φ８ｍｍのイオン導電性スポンジローラを用いた。一次転写ローラ５５ａの抵抗値は、温度２３度Ｃ、湿度５０％ＲＨの環境下で印加電圧２ｋＶのとき１×１０^６～１０^８Ω程度である。

クリーニング装置６ａは、クリーニングブレードを感光ドラム１ａに摺擦して、一次転写部Ｎ１ａを通過した感光ドラム１ａの表面に付着した転写残トナーを除去する。

近年、記録材の種類が豊富になって、記録材の厚みや電気抵抗率も幅広いため、中間転写方式が採用される。また、主走査方向の画像比率、記録材の幅等の違いによってトナー像への供給電荷量が変化することを避けるために、記録材への転写部では定電圧制御が採用される。さらに、温度、湿度といった雰囲気環境の変化、あるいは画像形成の累積に伴った、中間転写ベルトや転写ローラの電気抵抗、あるいは感光ドラムの表層の膜厚等が変化する。これらの変化に伴って、画像形成時の転写ローラに印加する電圧を最適化するために、画像形成に先立ち定電圧制御の制御値を決定するＡＴＶＣ（Active Transfer Voltage Control）制御（公知）が実行される。なお、ＡＴＶＣ制御については後述する。

＜二次転写部＞
第１実施形態の二次転写部及び除電針の構成（図３）について説明する前に、以下、図１１を用いて従来の二次転写部及び除電針の構成について説明する。

図１１は、従来の二次転写部及び除電針の構成を説明する図である。
なお、図１１（ａ）は、トナーと同極性のバイアスを二次転写対向ローラに印加して中間転写ベルトから記録材にトナーを転写する構成（内給電構成）に対応する。
また、図１１（ｂ）は、二次転写ローラにトナーと逆極性のバイアスを印加して、中間転写体から記録材にトナーを転写する構成（外給電構成）に対応する。

二次転写部材である二次転写ローラ５６は、両端をバネ部材に付勢されて、中間転写ベルト５１を介して二次転写対向ローラ（以下「対向ローラ」）５４に圧接して、中間転写ベルト５１と二次転写ローラ５６との間に二次転写部Ｎ２を形成する。すなわち、二次転写ローラ５６は中間転写ベルト５１の外周面側に配置され、対向ローラ５４は中間転写ベルト５１の内周面側で二次転写ローラ５６と対向する位置に配置されている。このような構成により、中間転写ベルト５１と二次転写ローラ５６との間を移動する記録材Pに中間転写ベルト５１上のトナー像を転写する。

図１１（ｂ）に示す外給電構成の場合、対向ローラ５４は、接地電位に接続されている。転写電源Ｄ２は、二次転写ローラ５６に電圧を印加する転写出力部であり、画像形成時、転写部の一例である二次転写ローラ５６に電圧条件の一例である二次転写バイアスを印加する。これにより、負極性に帯電して中間転写ベルト５１に担持されたトナー像が、二次転写部Ｎ２を通過する記録材Ｐへ転写される（二次転写）。二次転写バイアスは、画像形成に先立たせて、二次転写ローラ５６に電圧を印加して設定されており、一例として定電圧制御された「＋２．３ｋＶ」の正極性の直流電圧である。
一方、図１１（ａ）に示す内給電構成の場合、二次転写ローラ５６は、接地電位に接続されている。転写電源Ｄ２は、対向ローラ５４に電圧を印加する。

中間転写ベルト５１は、体積抵抗率ρｖ＝１×１０^６～１０^１１Ω・ｍの半導電性のポリイミド樹脂を用いた。
対向ローラ５４は、ＥＰＤＭゴムに導電性カーボンを分散させた、外径φ２０ｍｍ、芯金径φ１６ｍｍの半導電性ローラを使用した。対向ローラ５４の抵抗値は、上記測定方法にて、温度２３度Ｃ、湿度５０％ＲＨの環境下で印加電圧１０Ｖのとき１×１０^１～１０^５Ω程度である。

二次転写ローラ５６は、ニトリルゴムとエチレン－エピクロルヒドリン共重合体とのブレンドにより形成された、外径φ２０ｍｍ、芯金径φ１６ｍｍの半導電性ローラを使用した。対向ローラ５４の抵抗値は、上記測定方法にて、温度２３度Ｃ、湿度５０％ＲＨの環境下で印加電圧２ｋＶのとき１×１０^６～１０^８Ω程度である。

＜除電部＞
記録材Ｐの移動方向（搬送方向）における二次転写ローラ５６の下流側に、記録材Ｐの除電を行う除電部材の一例である除電針９１が配置される。除電針９１は、厚み０．１ｍｍのＳＵＳ３０４の薄板材を鋸歯状に加工したものであり、隣り合う鋸歯のピッチは１ｍｍとした。除電針９１は搬送される記録材Ｐに対して非接触となる高さ一に、鋸歯の先端が記録材Ｐの裏面に向くよう設置される。

図１１に示すように、除電針９１は、除電針ホルダ９２に対して貼り付けられて配置される。除電針ホルダ９２は、主として絶縁のＰＢＴ（ポリブチレンテレフタラート）から構成された絶縁部材であり、二次転写ローラ５６と除電針９１の間で直接高圧がリークしてしまうことを防止する。除電針９１には、除電針９１に可変の除電バイアスを印加する除電出力部である除電電源Ｄ５が接続されており、所定のタイミングで除電針９１に除電バイアスを印加可能である。除電バイアスの極性は、負極性に設定されている。

除電針９１は、除電バイアスを印加されてコロナ放電を発生し、コロナ放電に伴う荷電粒子を記録材Ｐの裏面に照射する。除電バイアスは、二次転写部Ｎ２を通過した下流で、記録材Ｐの帯電電荷を除電することで、中間転写ベルト５１に対する静電吸着力を低下させて、記録材Ｐの分離性を向上させる。

図１１（ｂ）に示す外給電構成の場合、二次転写ローラ印加電圧は、画像形成に先立ち、二次転写ローラ５６に電圧を印加して設定される。二次転写ローラ印加電圧は、一例として定電圧制御された「＋２．３ｋＶ」の正極性の直流電圧である。

従来、図１１（ｂ）に示される転写ローラに正極性の転写バイアスを印加する構成において、表１のように、記録材の種類に対して除電バイアスを決定することにより、記録材Ｐの分離性を向上させてきた。

しかし、図１１（ｂ）に示す、転写ローラに正極性の転写バイアスを印加する構成において、裏面の表面抵抗が低い記録材（例えばレントゲン用ＯＨＰシート）を通紙した場合、記録材裏面を通電して上下流の部材に漏れ電流が発生することがわかっている。
例えばレントゲン用ＯＨＰシートは、表面抵抗率が印刷側の表面はρｓ＝９×１０^１５Ω程度、裏面はρｓ＝３×１０^７Ω程度であり、上記のような漏れ電流が発生する。
このような漏れ電流が発生した場合には、トナーが記録材に十分転写されない画像不良が発生する。

なお、図１１（ａ）のように、二次転写ローラ５６を接地電位に接続して、転写部の一例である対向ローラ５４に負極性の直流電圧を印加する内給電構成を採用しても、同様に、中間転写ベルト５１から記録材へトナー像を転写できる。図１１（ａ）のような、対向ローラに転写バイアスを印加する内給電構成では、裏面の表面抵抗が低い記録材を通紙した場合の画像不良が抑制できることがわかっている。

（実験例）
図１１（ａ）のような内給電構成の画像形成装置を用いた実験により、上述の漏れ電流が発生することの検証を行った。以下、図４、図５を用いて説明する。
図４は、実験例の実験構成および電流測定構成を概念的に説明する図である。
図５は、実験例の結果を示す図である。

図４のように、この実験例では、除電部材９１、定着加圧ローラ７３、定着後の搬送ローラ８５に電流測定装置（電流測定回路）１２１ａ～１２１ｅを接続した。そして、二次転写ローラ芯金に転写バイアスを印加した状態で、上述したレントゲン用ＯＨＰシートを通紙中の各電流測定装置１２１ａ～１２１ｅの電流値をモニタリングした。

通紙過程のうち、二次転写ローラ５６と定着加圧ローラ７３を通過し、且つ、ガイド部材を通過していない（すわち搬送ローラ８５にも到達していない）状態を図４（ａ）で表している。また、二次転写ローラ５６と定着加圧ローラ７３と排紙ローラをいずれも通過し搬送ローラ８５に到達している状態を図４（ｂ）で表している。この２状態における各部材の電流測定結果を図５に表す。

図５の測定結果より、確かに二次転写ローラ５６に印加した転写バイアスにより流れる電流が、対向ローラ５４に十分に流れず、その大部分が二次転写部下流部材である定着加圧ローラ７３と排紙ローラ８５に漏れてしまっていることがわかる。このように漏れ電流が発生した場合には、上述したトナー転写不足による画像不良が発生する。
なお、図１１（ａ）のような対向ローラ５４に転写バイアスを印加する内給電構成をとれば、上記のような漏れ電流が抑制され、トナー転写不足による画像不良を抑制することができる。本実施形態の画像形成装置の二次転写部は、対向ローラ５４に転写バイアスを印加する内給電構成をとる。以下、図３を用いて説明する。

＜第１実施形態の二次転写部及び除電部の構成＞
図３は、第１実施形態の二次転写部及び除電部の構成を説明する図である。
以下、第１実施形態の二次転写部及び除電部について説明するが、図１１に示した従来の構成と同一の部分については説明を省略する。

第１実施形態では、図３（ａ）のように、二次転写ローラ５６を接地電位に接続し、転写電源Ｄ２がトナーと同極性のバイアスを対向ローラ５４に印加する構成である。また、転写電源Ｄ２は、除電針９１にも接続され、除電針９１に除電バイアスを印加する。すなわち、本実施形態では、対向ローラ５４に高圧を印加する電源と、除電針９１に高圧を印加する電源は共通とする。なお、転写電源Ｄ２と除電針９１の間には切換部９９が設けられている。切換部９９は除電針９１を転写電源Ｄ２と接続する第１接続と、除電針９１を接地電位へ接続する第２接続を切り換え可能であり、制御部１１０からの制御により、図３（ｂ）のように、除電針９１を接地電位に接続することができる。

以下、図６を用いて第１実施形態における除電バイアスの制御処理について説明する。
図６は、第１実施形態における除電バイアスの制御処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、例えば制御部１１０が記憶装置１０９等に記録されたプログラムを読み出して実行することにより実現される。画像形成を行う場合に、制御部１１０は、本フローチャートの処理を開始する。

図６に示すように、制御部１１０は、画像形成（後述するＳ１７で実行される）に先立ち、例えば二次転写部Ｎ２などに電圧を印加して前回転動作を開始する（Ｓ１１）。前回転動作とは、画像形成を開始するにあたり必要となる予備動作に対応する。前回転動作では、例えば各画像形成部の感光ドラムや中間転写ベルト５１などの回転駆動を開始する。

次に制御部１１０は、ＡＴＶＣ制御を行って、画像形成時に対向ローラ５４に印加する二次転写バイアスを設定する（Ｓ１２）。ここでＡＴＶＣ制御について説明する。
ＡＴＶＣ制御は、二次転写部Ｎ２を記録材Ｐが通過していないときに、二次転写部Ｎ２に所定電流を流すことが可能な電圧を基準電圧として設定する制御である。制御部１１０は、転写電源Ｄ２から対向ローラ５４に対して複数段階の定電圧を順次出力し、各電圧を出力している際の電流値を電流検知回路１２１によって検知し、図７に示すような電圧と電流との関係（電圧電流特性７００）を取得する。この際、制御部１１０は、図３（ｂ）のように、除電針９１方向に流れる電流を排除するため除電針を接地しておくものとする。そして制御部１１０は、該取得した電圧電流特性７００の情報を記憶装置１０９に記憶する。電圧電流特性７００は、二次転写部Ｎ２の電気抵抗等に応じて変化する。なお、電圧電流特性７００は、図７に示すような線形の特性に限定されるものではなく、非線形の特性であってもよい。次に制御部１１０は、例えば記憶装置１０９に記憶された所定電流（ターゲット電流）Ｉｔｇｔと上述の電圧電流特性７００に基づいて、二次転写部Ｎ２に記録材Ｐが無い状態で所定電流Ｉｔｇｔを流すために必要な電圧値（転写バイアスＶｂ）を求める。この転写バイアスＶｂは、二次転写部分担電圧（二次転写部Ｎ２の電気抵抗分の転写電圧）に対応する。なお、ＡＴＶＣ制御は必ずしも画像形成を行うごとに行う必要はなく、所定の間隔で行うようにしてもよい。ＡＴＶＣ制御を行わない場合は、前回のＡＴＶＣ制御で設定された値を用いるものとする。

次に、制御部１１０は、記憶装置１０９から紙種情報を取得し、後述するＳ１７で行う画像形成で用いる記録材Ｐにターゲット電流Ｉｔｇを流すために必要な電圧Ｖｐを決定する（Ｓ１３）。記憶装置１０９には、予め紙種情報として、記録材の種別（例えば型番名）に対応付けて記録材に所定電流Ｉｔｇｔを流す際に加算すべき二次転写バイアス（記録材分担電圧Ｖｐ）の情報（不図示）が記憶されている。制御部１１０は、この情報を用いて記録材Ｐに対応する電圧Ｖｐを決定する。

次に、制御部１１０は、後述するＳ１７で行う画像形成で使用する記録材の種類等に基づき、除電針９１にバイアスを印加する必要があるか否かを判定する（Ｓ１４）。そして、除電針９１にバイアスを印加する必要がある場合（Ｓ１４のＹｅｓの場合）、制御部１１０は、Ｓ１５に処理を進める。
Ｓ１５では、制御部１１０は、転写電源Ｄ２を用いて、二次転写バイアス及び除電バイアスとして上述の「Ｖｂ＋Ｖｐ」を印加するように制御する。

一方、記録材の種類等によって除電針９１にバイアスを印加する必要がない場合（Ｓ１４のＮｏの場合）、制御部１１０は、Ｓ１６に処理を進める。
Ｓ１６では、制御部１１０は、図３（ｂ）のように除電針９１を接地電位に接続し、転写電源Ｄ２を用いて二次転写バイアスとして上述の「Ｖｂ＋Ｖｐ」を印加するように制御する。

上記Ｓ１５又はＳ１６の処理の後、制御部１１０は、画像形成を行う（Ｓ１７）。
画像形成が終わると、制御部１１０は、画像形成を終了するにあたり必要となる公知の動作（後回転動作）を行い、該後回転動作を停止した後（Ｓ１８）、本フローチャートの処理を終了する。

以上、第１実施形態によれば、イニシャルコストを抑えた上で耐久変化による二次転写バイアスの上昇に応じた除電バイアスの適切な制御を可能にできる。よって、二次転写ローラと除電針又は対向ローラと除電針の電位関係を一定に保ちながら、耐久時でも除電機能を保ち、記録材の分離性能を保つことができる。また、表面の電気抵抗が低い記録材に対してもトナー画像の転写不良の発生を抑え、高品質の画像を出力することができる。よって、長期使用後においても、二次転写部での紙詰まりを抑え、高品質の画像を出力することが可能になる。

〔第２実施形態〕
上述した第１実施形態では、二次転写バイアスと除電バイアスの高圧回路を共通化してイニシャルコストを抑制可能な構成を説明した。第２実施形態では、二次転写バイアスと除電バイアスの高圧回路を共通化し、且つ、二次転写バイアスと除電バイアスを独立して制御可能に構成する。以下、第２実施形態について詳細に説明するが、第１実施形態と同一の構成については説明を省略する。

画像形成装置の機種によって除電バイアスが、通紙する記録材の種類に対応して決まっているものが存在する。第２実施形態の画像形成装置１００における対向ローラ印加電圧、除電バイアスの設定の一例を表２に示す。

表示２の例では、特に除電バイアスについて、普通紙と薄紙で異なる値が設定されている。このように紙種に応じて除電バイアスを制御することで、安定的な除電機能を達成することが可能となる。二次転写バイアスと除電バイアスの高圧回路を共通化し、且つ、二次転写バイアスと除電バイアスを独立して制御可能な二次転写部及び除電部の構成について図８を用いて説明する。

＜第２実施形態の二次転写部及び除電部の構成＞
図８は、第２実施形態の二次転写部及び除電部の構成を説明する図である。
以下、第２実施形態の二次転写部及び除電部について説明するが、図３に示した第１実施形態の構成と同一の部分については説明を省略する。

第２実施形態では、図８のように、転写電源Ｄ２と除電針９１との間に可変抵抗器８００を設け、可変抵抗器８００で電圧降下させたバイアスを除電針９１に印加するように構成する。このような構成により、二次転写部と除電部材で共通の電源を用い、且つ、二次転写部と除電部材に印加する電圧に差を設けることが可能になる。

以下、図９を用いて第２実施形態における除電バイアスの制御処理について説明する。
図９は、第２実施形態における除電バイアスの制御処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、例えば制御部１１０が記憶装置１０９等に記録されたプログラムを読み出して実行することにより実現される。画像形成を行う場合に、制御部１１０は、本フローチャートの処理を開始する。

図９に示すように、制御部１１０は、画像形成（後述するＳ２７で実行される）に先立ち、例えば二次転写部Ｎ２などに電圧を印加して前回転動作を開始する（Ｓ２１）。
次に制御部１１０は、ＡＴＶＣ制御を行って、画像形成時に対向ローラ５４に印加する二次転写バイアスを設定する（Ｓ２２）。この際、制御部１１０は、図９（ｂ）のように、除電針９１方向に流れる電流を排除するため除電針を接地しておくものとする。なお、この際、可変抵抗器８００には任意の値に設定可能であり、本実施形態では０Ωに設定するものとする。

次に、制御部１１０は、記憶装置１０９から紙種情報を取得し、後述するＳ２７で行う画像形成で用いる記録材Ｐにターゲット電流Ｉｔｇを流すために必要な電圧Ｖｐを決定する（Ｓ２３）。

次に、制御部１１０は、後述するＳ２７で行う画像形成で使用する記録材の種類等に基づき、除電針９１にバイアスを印加する必要があるか否かを判定する（Ｓ２４）。そして、除電針９１にバイアスを印加する必要がある場合（Ｓ２４のＹｅｓの場合）、制御部１１０は、Ｓ２５に処理を進める。

Ｓ２５では、制御部１１０は、転写電源Ｄ２を用いて、図１０に示すように、上記Ｓ２１及びＳ２２で決定したＶｂ及びＶｐに、記録材によって決まる除電バイアスＶｊ（薄紙）を加算した除電バイアス「Ｖｂ＋Ｖｐ＋Ｖｊ」を除電針９１に印加する。また、制御部１１０は、二次転写バイアスとして「Ｖｂ＋Ｖｐ」を印加するよう可変抵抗器８００での電圧降下が「Ｖｊ」となるように、可変抵抗器８００を調整する。
上記表２の例では、「Ｖj ＝除電バイアス印加電圧（－５ｋＶ）－２次転写対向ローラ印加電圧（－３ｋＶ）＝－２ｋＶ」となる。なお、記録材によって決まる除電バイアスＶｊの情報は、例えば記憶装置１０９に予め記憶されているものとする。

一方、記録材の種類等によって除電針９１にバイアスを印加する必要がない場合（Ｓ２４のＮｏの場合）、制御部１１０は、Ｓ２６に処理を進める。
Ｓ２６では、制御部１１０は、図９（ｂ）のように除電針９１を接地電位に接続し、転写電源Ｄ２を用いて、二次転写バイアスとして上述の「Ｖｂ＋Ｖｐ」を印加するように制御する。なお、この場合も可変抵抗器８００を任意の値に設定可能であり、本実施形態では０Ωに設定するものとする。

上記Ｓ２５又はＳ２６の処理の後、制御部１１０は、画像形成を行う（Ｓ２７）。
画像形成が終わると、制御部１１０は、画像形成を終了するにあたり必要となる公知の動作（後回転動作）を行い、該後回転動作を停止した後（Ｓ２８）、本フローチャートの処理を終了する。

以上第２実施形態によれば、二次転写バイアスと除電バイアスの高圧回路を共通化した上でさらに、二次転写バイアスと除電バイアスを独立して制御可能とすることができる。

以上各実施形態によれば、内給電構成の画像形成装置にて、耐久変化に応じて二次転写バイアスが上昇しても、二次転写部と除電部材の間の電位差を一定にする除電バイアスの制御に必要な構成を、イニシャルコストを抑えた上で実現できる。また、多様なメディア（記録材）への画像形成のため二次転写部において対向ローラに転写バイアスを印加する内給電構成にて、表面の電気抵抗が低い記録材に対しても転写不良の発生を抑制できる。よって、イニシャルコストを抑えた上で耐久変化による二次転写バイアスの上昇に応じた除電バイアスの適切な制御を可能にし、長期使用後においても除電機能を保ち、多様なメディアに対して高品質の画像を出力することができる。

なお、上述した各種データの構成及びその内容はこれに限定されるものではなく、用途や目的に応じて、様々な構成や内容で構成されることは言うまでもない。
以上、一実施形態について示したが、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施態様をとることが可能である。具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。
また、上記各実施形態を組み合わせた構成も全て本発明に含まれるものである。

（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置に適用してもよい。
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形（各実施形態の有機的な組合せを含む）が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。即ち、上述した各実施形態及びその変形例を組み合わせた構成も全て本発明に含まれるものである。

１００画像形成装置
５１中間転写ベルト
５４対向ローラ
５６二次転写ローラ
９１除電針
Ｄ２転写電源
Ｎ２二次転写ニップ

Claims

無端状ベルトの像担持体と、
前記像担持体上にトナー像を形成する形成手段と、
前記像担持体の外周面側に配置される第１転写部材と、前記像担持体の内周面側で前記第１転写部材と対向する位置に配置される第２転写部材とを有し、前記像担持体と前記第１転写部材との間を移動する記録材に前記像担持体上のトナー像を転写する転写手段と、
前記記録材の移動方向において前記転写手段よりも下流側に配置され、前記記録材の除電を行う除電手段と、
前記第２転写部材及び前記除電手段に接続され、前記第２転写部材に印加する電圧及び前記除電手段に印加する電圧を出力する一の電源と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
前記電源と前記第２転写部材との間に可変抵抗が接続されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記記録材の種別に応じて前記電源から出力する電圧及び前記可変抵抗の抵抗を決定する制御手段を有することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記除電手段を前記電源に接続する第１接続と、前記除電手段を接地電位に接続する第２接続を切り換え可能な切換手段を有し、
前記切換手段は、前記記録材が所定の種別の場合には前記除電手段を前記電源に接続し、前記記録材が所定の種別でない場合には前記除電手段を接地電位に接続することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の画像形成装置。