JP4343370B2

JP4343370B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4343370B2
Application number: JP2000000224A
Authority: JP
Inventors: 悟伊澤; 裕子大釜; 順仁内藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-01-05
Filing date: 2000-01-05
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2020-01-05
Also published as: US6456804B2; US20010021316A1; JP2001188423A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法・静電記録法・磁気記録法などその他従来公知の適宜の作像プロセス手段により電子写真感光体・静電記録誘電体、磁気記録磁性体等の第１の画像担持体上に形成された可転写像を紙・プラスチックシート等の第２の画像担持体に転写する、転写方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
より詳しくは、可転写像を形成した第１の画像担持体上に第２の画像担持体を重ねて該第２の画像担持体の背面に転写手段により電荷を付与して可転写像を第２の画橡担持体に転写する画像形成装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】
図７は従来の画像形成装置における転写装置の一例を示す概略図である。この転写装置はローラ転写方式のものである。
【０００４】
１は第１の画像担持体としての、例えば回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）である。この感光ドラム１は矢印の時計方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動されて、その外周面に不図示の電子写真プロセス機器の作動により目的の画像情報に対応した可転写像（顕像）としてのトナー像が形成される。
【０００５】
５は転写手段（接触転写部材）としての導電性弾性ローラ（以下、転写ローラと記す）である。この転写ローラ５は感光ドラム１に並行に配列し、感光ドラム１に対して転写部位において所定の押圧力をもって圧接させて転写ニップ部Ｎを形成させて配設してあり、感光ドラム１の回転に順方向の矢印の反時計方向に感光ドラム１の回転周速にほぼ対応した所定の周速度で回転駆動される。
【０００６】
Ｐは第２の画像担持体としての転写材である。この転写材Ｐは不図示の給紙部から給送され、所定の制御タイミングにて感光ドラム１と転写ローラ５との圧接部である転写ニップ部Ｎに搬送される。すなわち、感光ドラム１上のトナー像の画像形成位置と転写材Ｐの先端の書き出し位置が合致するようにセンサ８にて転写材Ｐの先端を検知し、タイミングを合わせている。
【０００７】
転写ニップ部Ｎに所定のタイミングで搬送された転写材Ｐは転写ニップ部Ｎで一定の加圧力で挟持搬送され、電源９によりローラ芯金を介して転写ローラ５に印加されたバイアス電圧の作用によって転写材Ｐの裏面にトナーとは逆極性の電荷が付与され、この電荷によって感光ドラム１上のトナー像が転写材Ｐへ転写される。
【０００８】
転写後、転写材Ｐの裏面の過剰電荷は除電針等により除かれ、転写材Ｐは転写されたトナー像を載せて不図示の定着器に送り込まれ、トナー像は転写材Ｐに永久定着される。
【０００９】
そして、転写ニップ部通過後の感光ドラム１面は転写残りのトナーを不図示のクリーニング装置で払拭されて清浄面化され再び画像形成に供される。
【００１０】
本出願人は上記転写ローラ５のバイアス電圧に関して、環境条件が変化しても常に良好な転写性能を得ることのできる自動転写電圧制御方式（Active Transfer Voltage Control 、以下、ＡＴＶＣ方式と称する）を先に提案した（特開平２−１２３３８５号公報）。
【００１１】
すなわち、このＡＴＶＣ方式は、画像形成工程に先立って感光ドラム１を回転（前回転）させ、この前回転時に転写ローラ５にバイアス電圧を印加し、このときの出力電流値を電流計１０で測定し、この測定値をコントローラ１１にフィードバックする。そして、上記出力電流値が所定の値となるように電源９のバイアス電圧をコントローラ１１により調整して、その調整された電圧をそのままの値、或はそれを係数等で補正した値の定電圧を転写時に転写ローラ５に印加するもので、転写ローラ５のインピーダンスが環境により大きく変動しても、常に適正な定電圧特性の転写バイアスを得ることができる。
【００１２】
しかしながら、上記従来装置では感光ドラム１と転写ローラ５を直接接触させた状態での電流値を所定値になるように、転写ローラ５に印加する定電圧バイアスを調整していたため、
１）転写材Ｐのインピーダンスが高い場合（例えば厚手の紙を用いる場合や一旦プリントした転写材Ｐの裏面にプリントしようとする場合）、
２）転写ローラ５のインピーダンスが低い場合
などに転写不良を生じるという不具合があった。
【００１３】
この不具合を図８に示す、転写ローラ５にバイアス電圧を印加する電源の電圧一電流特性曲線図を用いて説明する。
【００１４】
図８において、曲線Ａは感光ドラム１と転写ローラ５を直接接触させて回転させたときの転写ローラ５のバイアス電圧Ｖと出力電流Ｉの関係を示す曲線であり、ここでは前回転中に出力電流Ｉａを得るような電圧Ｖａが求められ、画像形成工程中の転写工程においては、この電圧Ｖａが転写ローラ５の定電圧バイアスとして用いられる。
【００１５】
転写材Ｐとして紙（転写材−１）が用いられ、該転写材−１が転写ニップ部Ｎの感光ドラム１と転写ローラ５の間に挟まれた状態でのＶ−Ｉ曲線は曲線Ｐ１のようになるので、定電圧バイアスＶａが加えられるとき転写電流Ｉ１となる。問題となるのは転写電流Ｉ１が十分な量確保されるか否かであるが、図８に示すように、臨界転写電流値Ｉｔよりも転写電流Ｉ１は大きいので、この場合は良好な転写が行われる。
【００１６】
ところが、インピーダンスの大きな転写材、例えば厚手の紙（転写材−２）が用いられるような場合には、Ｖ−Ｉ特性は曲線Ｐ２となってＶ軸により近づくために、バイアス電圧Ｖａでは転写電流はＩ２しか流れず、Ｉ２＜Ｉｔとなって転写不良を生ずることになる。
【００１７】
また図８において、曲線Ａ’は転写ローラ５のインピーダンスが曲線Ａよりも小さい場合のＶ−Ｉ特性を示すもので、このとき前回転中の所定電流値Ｉａに対応する電圧はＶａ’となり、転写時に印加される定電圧バイアスはＶａ’となる。すると、転写材−１においても転写電流は臨界転写電流値Ｉｔを下回るようになり、転写不良を生ずることになる。
【００１８】
なお、インピーダンスが若干低い転写ローラ５を使用した場合、実際には曲線Ａ’に対応するものとして図中の曲線Ｐ１、Ｐ２はＶ軸よりやや遠ざかる曲線として表わされるが、図中の曲線Ｐ１およびＰ２との差は少ないので説明の簡略化のため省略した。
【００１９】
転写性能を確保する上では、転写材Ｐへの電荷の十分な供給、つまり電流値Ｉ１、Ｉ２を臨界転写電流値Ｉｔ以上に確保することが必要なことであるが、従来のＡＴＶＣ方式では前回転時の電流値Ｉａと転写時の電流値Ｉ１（またはＩ２）が一定の比例関係にあることを前提にしているために、転写材Ｐのインピーダンスが変化したり、転写ローラ５のインピーダンスが変化すると、上述のように転写不良が生じることを免れなかった。
【００２０】
そこで上記のような問題を解消することを課題として、転写不良を生じさせないようにした転写装置を得ることを目的とした方法が特開平４−２５１２７６号公報等に記載されている。
【００２１】
すなわち、感光ドラム１と転写ローラ５によって形成される転写ニップ部に転写材Ｐが挿入された状態（特に転写材Ｐの先端が転写ニップ部に挟持されている状態）における電源９の出力電流を電流計１０で測定し、この測定電流をコントローラ４０にフィードバックして、上記出力電流が所定の値となるように電源９のバイアス電圧を制御することにより、転写材Ｐおよび転写ローラ５等のインピーダンスの如何にかかわらず、転写不良を防止している。
【００２２】
例えば、上記した高インピーダンスの転写材−２が進行方向先端から距離Ｌｅを転写ニップ部Ｎの感光ドラム１と転写ローラ５に挟まれて移動する間に、電流計１０により電源９からの出力電流が測定される。この測定結果はコントローラ１１に送られ、距離Ｌｅ中の電流値Ｉ２が得られる。コントローラ１１はこの電流値Ｉ２が転写不良を生ずる臨界電流値Ｉｔよりも小さいと判断し、出力電圧を上昇させて転写に十分な電流値Ｉ１を得るようにする。
【００２３】
ここで、上記転写ローラ５への印加電圧をコントロールするコントローラ１１の制御により、転写材−２の先端からの距離Ｌに応じた出力電圧Ｖと出力電流Ｉの推移の様子をそれぞれ図９の（ａ）と（ｂ）に示す。
【００２４】
図９において、上記転写材−２の進行方向先端が感光ドラム１と転写ローラ５によって形成される転写ニップ部Ｎに突入したタイミングで印加される電圧Ｖａに関しては予め決められた一定値を用いるか、或は前述したＡＴＶＣ方式により求められた電圧値を用いる。そして、転写材−２の先端距離Ｌｅが転写ニップ部Ｎに挿入されている時の電流値Ｉ２が臨界転写電流値Ｉｔより小さいことから転写不良の発生が防止できる十分な電流値Ｉ１になるようコントローラ４０により電源９の出力電圧をコントロールし、転写材先端からの距離Ｌｅ以降の印加電圧をＶｂに引き上げる。これによって転写不良の発生を防止している。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例の場合、転写材Ｐの先端が感光ドラム１と転写ローラ５によって形成される転写ニップ部Ｎに挟持搬送されている時に転写電流が適正な値となるようにバイアス電圧を補正しているが、上記転写材Ｐの先端にトナー像が形成されていない状態を前提としている。また、転写材Ｐが一定のインピーダンスであることを前提としている。よって転写材Ｐの先端のみインピーダンスが高い状態の転写材Ｐにトナー像を転写する場合、転写材先端にて転写電流を臨界転写電流値Ｉｔより大きく確保するために補正された印加電圧でバイアス電圧を印加されるため、高インピーダンスの先端以外の転写材位置では転写材Ｐ上のトナー像が形成されていない場所に相当する感光ドラム１上には過剰に電流が流れてしまうことがある。
【００２６】
この結果、局部的に感光ドラム１に過剰に電流が流れ込み、もはや次の帯電時に暗部電圧を確保するまで帯電しきれず、部分的に次に形成される画像が濃くなったり薄くなったりすることがある（ドラムメモリ）。
【００２７】
上記現象が発生する可能性のある場合として、転写材先端の印字状態によってインピーダンスの差が生じてしまうことを図１０を用いて説明する。
【００２８】
図１０は転写材Ｐが転写ニップ部Ｎにおいて感光ドラム１と転写ローラ５に挟持されており、トナー像を転写する状態にあるときの転写ローラに印加するバイアス電圧と出力電流の関係を示す図であり、トナー像を形成しない場合（べた白）の転写材−３を転写ニップ部に挟持した状態での転写電圧Ｖ３に対して流れる電流値はＩ３となる。
【００２９】
一方、全面にトナー像を転写するべた黒印字の場合、同一の転写材−３であってもＶ−Ｉ特性が異なり、インピーダンスが増加する。この結果、同様のバイアス電圧Ｖ３を印加した場合には、Ｉ３’の電流しか流れなくなる。この結果、転写材−３よりインピーダンスの高い転写材−４（べた白印字時）に比べて、電流検知による方式だけでは見かけ上は転写材−３の方がさらにインピーダンスの高い転写材であると認識してしまう。
【００３０】
よって例えば転写電流をモニターする転写材の先端にトナー像を転写する場合には、高インピーダンスの転写材であると判断し、バイアス電圧を高めに設定する。この結果、先端以外の低印字率の転写材位置相当部では、感光ドラム３１に過剰に電流が流れる。
【００３１】
以上のことから、上記従来例では、転写材先端のインピーダンスにより転写制御を決定するので、転写材先端の印字の有無によって制御電圧が異なってしまう可能性があった。
【００３２】
また、逆に先端のみインピーダンスが低い転写材や幅の狭い高インピーダンスの転写材等では、先端の電流検知では十分な電流値であると判断され、印加電圧を決定するため、後続の転写材位置の高インピーダンス位置や、幅の狭い高インピーダンスの転写材ではやはり転写不良を免れるのは難しかった。
【００３３】
また、画像形成装置のプロセススピードが増加するに従い、転写材先端が転写ニップ部Ｎに挟持されている状態で電流値を検知する時間に転写材が移動する距離が長くなるため、転写材先端が転写ニップ部Ｎに挟持されている状態での電流値モニターによる制御方式においては、先端の印字率が無視できなくなってきた。
【００３４】
また、転写開始のタイミング及び電流モニターのタイミングをドラム上のトナー画像先端と転写材先端の同期を取るためのセンサ８からの信号に頼っていたが、転写ニップ部Ｎに挟持される転写材の先端のより少ない領域でより正確に転写電流をモニターして転写電圧を決定するためには、転写材先端が転写ニップ部Ｎに突入した瞬間をより正確に検出する必要がある。
【００３５】
また、感光ドラム１と転写ローラ５を直接当接した状態で所定電流Ｉａが流れるように制御した時の出力電圧Ｖａに対して、実際に転写材Ｐが転写ニップ部Ｎに挟持され転写のためのバイアス印加を行う電圧Ｖは通常「Ｖ＞Ｖａ」の関係がある。
【００３６】
これは、感光ドラム１と転写ローラ５が直接当接されている状態であまり大きな電流を流してしまうと、ドラムメモリが起こってしまうからである。このため通常は転写材が転写ニップ部Ｎに突入する瞬間より若干遅れたタイミングで所定電圧Ｖを印加する。
【００３７】
しかし、転写前のセンサ８での転写材先端検知からの時間で転写ローラ５への所定バイアスＶを印加開始する場合、転写材先端の検知を精密に行うにはコストがかかり、複雑な手段が必要となっていた。このため、転写材の先端検知にはある程度の誤差が含まれており、さらに転写材の種類やカール状態等によってもセンサ８で検知してから転写材が転写ニップ部に到達するまでの時間にはある程度のばらつきを含んでいた。
【００３８】
よって、転写材先端が転写ニップ部に到達する前にドラムメモリの発生する可能性のある印加電圧Ｖを印加してしまうことがないよう、転写材が転写ニップ部に確実に突入してから所定電圧Ｖを印加するようにしていた。
【００３９】
また、この場合、転写材先端が転写ニップ部に突入した状態での電源９に流れる電流値のモニターも、上記所定電圧Ｖを印加した後、所定時間検知していた。このため、転写材が転写ニップに突入してから電流モニターを行うまでの時間にばらつきが大きくなっており、プロセススピードが早くなるに従い、電流モニターを行う転写材先端の範囲が広くなってしまっていた。
【００４０】
そこで本発明は転写方式の画像形成装置について、転写材や転写手段のインピーダンスに依らず、常に最適な転写バイアスを印加することができるようにして、上記従来装置で問題の転写不良やドラムメモリ等の画像乱れの発生を防止することを目的とする。
【００４１】
【課題を解決するための手段】
本発明は下記の構成を特徴とする画像形成装置である。
【００４２】
すなわち、トナー像を担持する画像担持体と、前記画像担持体とニップを形成し、前記画像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写部材と、前記転写部材に予め決められた電圧を印加し、転写材の先端から所定位置までの先端領域が前記ニップに進入した状態において前記転写部材に出力された電流値を測定する電流値測定手段と、前記電流値測定手段で測定された電流値の値に基いて転写材の前記所定位置から後端までの領域に関してトナー像を転写する時に前記転写部材に印加する転写電圧を決定する転写電圧決定手段と、を有する画像形成装置において、
前記転写部材に印加する転写電圧を、前記転写電圧決定手段で決定される電圧にするか、前記転写電圧決定手段で決定されない他の電圧にするか、を指定する指定手段を有し、前記先端領域までトナー像を転写する場合があり、前記先端領域までトナー像を転写する場合に画像形成を開始する前に、前記指定手段で、前記転写部材に印加する転写電圧を、前記転写電圧決定手段で決定される電圧と前記転写電圧決定手段で決定されない他の電圧のうち一方を指定し、前記指定手段が前記転写部材に印加する転写電圧を前記転写電圧決定手段で決定される電圧と指定した場合は、前記電流値測定手段が前記ニップに転写材の前記先端領域が突入した状態において前記転写部材に出力された電流値を測定した後に前記転写電圧決定手段が前記電流値測定手段で測定された電流値の値に基づいて前記転写電圧を決定し、前記指定手段が前記転写部材に印加する転写電圧を前記転写電圧決定手段で決定されない電圧と指定した場合は、前記転写電圧決定手段が転写材の先端が前記ニップに進入する前までに決定された所定電圧を転写電圧として決定することを特徴とする画像形成装置、である。
【００４３】
これにより、転写材先端に印字する場合や、先端のみ他に比べてインピーダンスが異なる転写材や幅の狭い高インピーダンスの転写材が転写された場合でも、それぞれの場合に応じて最適な転写制御方式を採用することで、転写不良、ドラムメモリ等の問題を防止した、画像乱れのない画像形成装置が提供される。
【００５８】
【発明の実施の形態】
〈第１の実施例〉（図１〜図４）
（１）画像形成装置例
図１は画像形成装置の一例の概略構成模型図である。本例の画像形成装置は、電子写真プロセス利用、ローラ転写方式のレーザービームプリンタである。
【００５９】
１は第１の画像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（感光ドラム）であり、ＯＰＣ、アモルファスＳｅ、アモルファスＳｉ等の感光材料がアルミニウムやニッケルなどのシリンダ状の基盤上に形成されている。
【００６０】
この感光ドラム１は矢印の時計方向に回転駆動され、まず、その表面は帯電装置としての帯電ローラ２によって一様帯電される。次に、レーザースキャナー３から出力される、画像情報に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザビーム３ａによる走査露光が施され、静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置４で現像、可視化される。現像方法としては、ジャンピング現像法、２成分現像法、ＦＥＥＤ現像法などが用いられ、イメージ露光と反転現像とを組み合わせて用いられることが多い。
【００６１】
感光ドラム１上の可視化されたトナー像は、前述した図８の場合と同様に転写手段としての転写ローラ５により、転写ニップ部Ｎに所定のタイミングで搬送された第２の画像担持体としての転写材Ｐ上に転写される。
【００６２】
転写ローラ５としては、一般的に、ＳＵＳ・Ｆｅ等の芯金５ａ上に、カーボン・イオン導電性フィラ等により抵抗調整し、その抵抗値を１×１０⁶ 〜１×１０¹⁰（Ω）とした導電性スポンジ弾性体層５ｂを形成した、硬度２０〜７０度（ASKER-C ／１ｋｇ荷重時）の弾性スポンジローラや、弾性ソリッドローラが用いられる。
【００６３】
感光ドラム１上のトナー像の画像形成位置と転写材Ｐの先端の書き出し位置が合致するようにセンサ８にて転写材Ｐの先端を検知し、タイミングを合わせている。所定のタイミングで転写ニップ部に搬送された転写材Ｐは感光ドラム１と転写ローラ５により一定の加圧力で挟持搬送され、電源９により転写ローラ５に印加されたバイアス電圧の作用によって転写材Ｐの裏面にトナーとは逆極性の電荷が付与され、この電荷によって感光ドラム１上のトナー像が転写材Ｐへ転写される。
【００６４】
このトナー像が転写された転写材Ｐは感光ドラム１面から分離されて定着装置６へと搬送され、トナー像が永久画像として定着される。
【００６５】
一方、感光ドラム１上に残存する転写残りの残留トナーはクリーニング装置７により感光ドラム１表面より除去される。そして表面清掃された感光ドラム１は繰り返して作像に供される。
【００６６】
（２）転写バイアス制御方式
上記転写手段における転写バイアス制御方式について、図２を用いて説明する。
【００６７】
電源９による転写バイアスは転写ローラ芯金５ａおよび弾性層５ｂを介して印加され、電源９からの出力電流値Ｉは電流計１０によって検出することができる。この検出電流値の値はコントローラ１１へフィードバックされ、コントローラ１１により必要に応じて電源９のバイアス電圧値を変更、決定することができる。
【００６８】
上記コントローラ１１による印加電圧決定のアルゴリズムを以下に示す。
【００６９】
ａ）初期設定
画像形成工程に先立って、感光ドラム１を前回転させ、この前回転時に転写ローラ５に電源９よりバイアス電圧を印加し、このときの出力電流値を電流計１０で測定し、この測定値をコントローラ１１にフィードバックする。
【００７０】
そして、上記出力電流値が所定の値Ｉａとなるように電源９のバイアス電圧をコントローラ１１により調整して、その調整された電圧をそのままの値、或はそれを係数等で補正した値の定電圧Ｖａを転写時に転写ローラ５に印加する（ＡＴＶＣ方式）。
【００７１】
ｂ）補正設定
転写材Ｐの先端が感光ドラム１と転写ローラ５によって形成される転写ニップ部Ｎに突入された状態で、転写材Ｐの先端Ｌｅの領域において、例えば電源９より上記ａ）の方法によって決定されたバイアスＶａを印加し、このときの出力電流値を電流計１０で測定し、この測定値をコントローラ１１にフィードバックする。
【００７２】
そして、上記電流計１０で測定された電流値の値に応じて、バイアス電圧Ｖａを補正するか否かを決定し、補正する場合には補正量をどの程度にするか、予め決められたテーブルに照らし合わせたり、決められた算出方式によって算出することで補正電圧を決定する。
【００７３】
そして最終的に決定された補正電圧Ｖａ’を転写材先端のＬｅ以外の領域に対して転写時に転写ローラ５に印加する。
【００７４】
以上の転写電圧印加アルゴリズムを使用すると共に、本実施例では、上記ｂ）の転写材先端での補正設定を行うか否かをユーザが設定可能にしている。これは転写材の種類や、印字パターン、サイズ等によって上記ｂ）の補正設定をむしろ行わない方が良かったり、補正設定によってバイアス電圧を変更したいにも係わらず、補正できないことがあるからである。
【００７５】
転写材先端の印字パターンによる転写電流の差は前述（図１０）したのでここでは省略する。
【００７６】
転写材サイズによる影響を図４を用いて以下に説明する。
【００７７】
図４において、Ｐ５は幅の広い転写材で転写ローラ５の幅Ｗ０と同等か若干広い幅を有している。
【００７８】
一方、Ｐ６は幅の狭い転写材であり、転写材の両端（幅Ｗ１およびＷ２）では感光ドラム１と転写ローラ５が直接当接している。よって転写材Ｐ６を搬送し、転写した場合には、感光ドラム１と転写ローラ５が直接当接している領域から電流が流れやすくなり、仮に転写材Ｐ５のインピーダンスより転写材Ｐ６のインピーダンスの方が大きい場合であっても、電源９より供給される出力電流が転写材Ｐ６を搬送した時の方が大きくなることがある。
【００７９】
この結果、本来インピーダンスが高く、臨界転写電流値Ｉｔより大きな電流を供給するために印加電圧を増加させる必要があるような転写材Ｐ６のような転写材では、見かけ上の電流値が臨界転写電流値より大きいため補正設定されないことがある。
【００８０】
以上のことから本実施例ではユーザが上記ｂ）の補正設定のためのアルゴリズムを使用するか否かを予めオペレーションパネル１２やホストコンピュータ１３等で設定することにより、上記のような転写材や印字パターンの場合にユーザが転写不良やドラムメモリが発生しない転写バイアスを選択できるようにする。
【００８１】
以上のアルゴリズムを図３のフローチャートを用いて説明する。図３のフローチャートによれば、まずユーザがｂ）の補正設定のためのアルゴリズムを使用するか否かを画像形成装置に具備されたオペレーションパネル等により指定する（ステップ１）。どちらかの設定がデフォルト設定されていても良い。
【００８２】
画像形成装置はユーザからの指定をまず確認する。もし転写材先端での上記ｂ）の補正設定の実施を行う指定がある場合には、転写材先端が転写ニップ部Ｎに突入した時点で電流値の変化を測定する（ステップ２→３）。
【００８３】
そして電流の変動幅あるいは電流値そのものの値がどの程度になったかを確認し、補正が必要な範囲であるかどうかを判断する（ステップ４→５）。
【００８４】
補正が必要な場合にはどの程度の補正が必要かをテーブルを用いる、予め決められた計算式によって算出する等の方法により決定する（ステップ６）。
【００８５】
また、補正する必要がないと判断した場合には補正しないバイアスを決定バイアスとする。
【００８６】
一方、補正設定ｂ）の実施を行わない指定があった場合には、ユーザによって予め指定されているバイアス設定があるかどうかを確認する（ステップ２→８））。
【００８７】
もし、ユーザ指定の設定バイアスがある場合には、指定された設定バイアスを優先し、印加バイアスとする（ステップ９→１０）。
【００８８】
また、ユーザ指定の設定バイアスがない場合には補正を全く加えないバイアスが設定されたと判断する。
【００８９】
以上によって決定した転写ローラ５に印加するバイアスを転写バイアスとして、感光ドラム上のトナー像を転写材上に転写する（ステップ８または１１または１２）。
【００９０】
ここで、ユーザ指定の設定バイアスとは特に様々な転写材に対応可能な画像形成装置で設定可能なバイアスであり、ユーザが普段使用する転写材に合わせて設定しておくことができる。この設定バイアスは特に設定してなくても良いし、複数設定してあってもよい。
【００９１】
以上本実施例では、転写材先端が転写ニップ部Ｎに突入している時の電流値変化によって印加バイアスの補正設定を行う場合と、行わない場合をユーザが選択できるようになっているため（ステップ２）、転写材先端のみインピーダンスが異なる場合や、先端から印字パターンがある場合や、様々なサイズの転写材にトナー像を転写する場合等に対してより最適な転写条件で感光ドラム上のトナー像を転写材に転写することが可能となる。
【００９２】
（３）効果の確認
以上の効果を確認するため、様々なインピーダンスの転写材を用意し、以下に示すような実験を行った。
【００９３】
感光ドラム１として、外径３０ｍｍのアルミニウムシリンダー上に有機半導体を形成したものを用い、周速１００ｍｍ／ｓｅｃで回転させ、帯電ローラ２により暗部電位−６００Ｖに一様帯電させた。次いで、画像露光３ａにより明部電位−１５０Ｖを得るようにし、画像露光３ａを適宜パターンとして潜像を形成した後、現像装置４により反転現像を行って明部にトナーを付与させ顕像（トナー像）を得た。トナーの体積平均粒径は６．５μｍ、平均荷電量は１０μＣ／ｇのものを用いた。
【００９４】
転写ローラ５としては、外径８ｍｍのステンレス製の芯金５ａの上にＮＢＲ系のイオン導電性ゴムを弾性層５ｂとして形成してある。抵抗は約１０⁸ ΩでアスカーＣ硬度６０°、外径２０ｍｍとしたものを用いた。この転写ローラ５を総圧１０００ｇで感光ドラム１に押しつけ、約１ｍｍ幅の転写ニップ部Ｎを形成した。
【００９５】
以上の構成で、抵抗の異なる３種類の転写材（インピーダンスの低い順に転写材Ａ、転写材Ｂ、転写材Ｃ）にトナー像を転写して、その画像を評価した。
【００９６】
具体的には、各転写材に対して、先端マージンを１０ｍｍとしてこの範囲に全く印字しない場合（パターンＡ）と、先端２ｍｍから７ｍｍまでにトナー像をべた黒状に印字した場合（パターンＢ）とで評価を行った。
【００９７】
また、初期設定は従来のＡＴＶＣ方式により、Ｉａ＝４μＡに応じてＶａ＝１．２ｋＶを得た。また、転写材が転写ニップ部Ｎに突入するタイミングで上記ＡＴＶＣで得られた電圧に対して、係数で補正した電圧
Ｖａ’＝２．０×Ｖａ＝２．４ｋＶ
を印加した。
【００９８】
また、上記補正設定ｂ）として、以下の条件で転写材の先端Ｌｅ＝５ｍｍが転写ニップ部Ｎに突入した時の電流値変化からバイアス補正を行った。
【００９９】
この場合、転写材の先端Ｌｅ＝５ｍｍが転写ニップ部Ｎに挟持されている間の電流値をモニターし、その平均値を算出して、検出電流Ｉｅとした。
【０１００】
条件１：Ｉｅ＜２。６μＡのとき印加バイアスを＋８００Ｖして設定する。
【０１０１】
条件２：２．６μＡ≦Ｉｅ＜２．８μＡのとき印加バイアスを＋５５０Ｖして設定する。
【０１０２】
条件３：２．８μＡ≦Ｉｅ＜３．０μＡのとき印加バイアスを＋３４０Ｖして設定する。
【０１０３】
条件４：３．０μＡ≦Ｉｅ＜３．２μＡのとき印加バイアスを＋１６０Ｖして設定する。
【０１０４】
条件５：３．２μＡ≦Ｉｅのとき印加バイアスを補正せずに設定する。
【０１０５】
以上の条件で各転写材にトナー像を転写した場合の補正結果、および画像評価結果を表１に示す。
【０１０６】
表中の「補正」とは上記条件１〜５のどの条件で補正されたかを示す。
【０１０７】
画像評価は転写不良（表中の不良１）およびドラムメモリ（表中のメモリ１）について行った。ドラムメモリとは、転写電流が局所的に感光ドラム１へ流れすぎたために次の帯電ローラ２による帯電で暗部電位一６００Ｖまで帯電できずに次の画像で濃いめになってしまう現象である。表中の「○」が問題ないレベル、「△」が許容レベル、「×」が劣悪レベルを示す。
【０１０８】
また、比較として補正を全く行わなかった場合の転写不良（表中の不良２）、ドラムメモリ（表中のメモリ２）についても評価結果を示す。
【０１０９】
【表１】

【０１１０】
以上の結果より、高インピーダンスの転写材に関しては転写バイアスの補正設定を行うことにより、転写不良のない良好な画像を得ることができるが、先端にべた黒部を印字した実験２では高インピーダンスであると判断して転写バイアスを増加させているが、この結果、ドラムメモリが顕著に現れている。むしろこの場合には補正設定を行わない方が良好な画像が得られていることがわかる。
【０１１１】
上記実験では条件として転写電流が少ない時に臨界転写電流以上になるようにバイアスをプラス側に補正することに主眼を置いたが、転写材先端が転写ニップ部に介在中の電流値が大きすぎる場合には逆に転写バイアスを減少させる補正を行っても良い。
【０１１２】
以上、本実施例では、転写材Ｐの先端が転写ニップ部Ｎに突入した状態でバイアス印加のための電源９からの出力電流の値に応じて、転写の印加バイアスを変更するシーケンスをユーザが指定するか否かを選べることにより、より幅広い転写材や印字パターン等に対応して画像乱れのない良好な転写が可能になる。
【０１１３】
〈第２の実施例〉（図５）
以下に第２の実施例２について説明する。本実施例において画像形成装置全体の構成は前記第１の実施例で示した図１と同様であり、転写材先端が転写ニップ部Ｎに突入した状態での構成および電流測定方法も第１の実施例で示した図２と同様であるため再度の説明を省く。
【０１１４】
本実施例では転写材先端の余白部分の大きさに応じて転写材先端が転写ニップ部Ｎ中に介在する時の電流測定の時間あるいは回数を変更する。
【０１１５】
本実施例の詳細を図５のフローチャートを用いて説明する。前記第１の実施例でも示したように、転写材上に形成するトナー像の濃度によって転写電流は大きく影響される。このため、転写材先端が転写ニップ部Ｎに介在している時に電流値を測定する場合、転写材先端の余白部を利用することによりトナー像の影響を受けることがなくなるため、より正確に転写材のインピーダンスに応じた転写電流測定を行うことが可能になる。
【０１１６】
ユーザによって余白部の長さが指定されていることは、より有効に余白部を使用した電流検知が可能になることを示している。
【０１１７】
よって、図５のフローチャートにあるように、ユーザが先端余白指定を画像形成装置のオペレーションパネル１２上で行うか、もしくはホストコンピュータ１３側で設定した余白部の長さのデータを画像形成装置側に伝達して設定するか等により、先端余白部をユーザが指定する（ステップ１）。
【０１１８】
画像形成装置では先端余白の指定があるか否かの判断を行い、指定がある場合には、先端余白の大きさに応じて転写材先端が転写ニップ部Ｎに介在している最中の電流測定の時間あるいは回数を設定する（ステップ２→３）。すなわち先端余白が多いほど、上記電流測定に要する時間や検知回数を増加させることにより、より正確な電流値を検出する。特に転写材Ｐが転写ニップ部Ｎに突入した過渡的瞬間の電流値よりもある程度転写材が搬送された状態の方が安定した電流測定となる。このことは前述した従来例でも図９を用いて示したように転写材先端が転写ニップ部に突入した際の電流値はＩ１からＩ２まで過渡的に変化する。よって転写材先端がある程度進んだ状態の方が電流値Ｉ２に漸近的に近づくため正確な検出となる。
【０１１９】
一方、先端余白の指定がない場合、信頼性がある程度得られる最小の余白部を使用する等、既定の電流測定時間あるいは測定回数を設定する（ステップ２→９）。
【０１２０】
ここで、このような状態のときには、画像形成装置が転写材先端のどの位置からトナー像を形成させるのかわからないため、前記第１の実施例で示したように転写材先端が転写ニップ部Ｎに介在しているときの電流値測定を実施しないことをユーザが指定できるようにしたり、逆にユーザからの指定がない限り上記電流値測定のシーケンスを実施しない等のアルゴリズムであっても良い。
【０１２１】
次に、以上のように設定された測定時間あるいは測定回数で転写材先端が転写ニップ部に介在した状態で転写ローラに流れる電流を測定する（ステップ４）。
【０１２２】
その後の電流値変動からの制御方式（ステップ５〜８、１０）は前記第１の実施例と同様であるので説明を省く。
【０１２３】
以上により、転写材先端余白の大きさに応じて出来る限り測定精度の高い電流検知を採用することで前記第１の実施例で示した補正設定がより有効になり、転写不良、ドラムメモリ等の画像問題をより解消することが可能になる。
【０１２４】
ここで、前記第１の実施例で示した構成で、電流測定に寄与する余白部の長さＬｅに応じて転写電流値の測定結果がどの程度ばらつくかを確認した。
【０１２５】
転写材は前記第１の実施例で示した３種の転写材を用意し、それぞれ全面べた白印字時の平均転写電流値を測定した結果、それぞれの転写材に対して、平均電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃという電流値を検出した。
【０１２６】
これに対して転写材先端Ｌｅが転写ニップ部Ｎに突入した際に測定した電流値を各転写材に対してＬｅの距離を振って確認した。
【０１２７】
ここで電流値測定は、転写材先端が転写ニップ部に突入した瞬間から２０ｍｓｅｃ後から開始し１０ｍｓｅｃ毎に測定した電流値を流動平均（逐次平均）した結果を検出電流値とした。
【０１２８】
よって電流測定に使用する余白部に応じて電流測定回数が異なり、例えば電流測定に使用する転写材先端の余白部の長さが５ｍｍの場合、転写材先端が転写ニップ部に突入した瞬間から２０ｍｓｅｃ後の先端２ｍｍの位置から電流測定を開始し、１０ｍｓｅｃ毎（１ｍｍ毎）に先端余白部５ｍｍまで計４回の測定を行って、その平均電流値を検出電流値とした。
【０１２９】
以上の方法によって電流測定に利用する余白部の長さを変更して測定した検出電流値と上記転写材全体に亘って測定した電流値の平均値Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃとの差（偏差）を求めた結果、表２のようになった。
【０１３０】
また各転写材、各余白に対してそれぞれ５０回の測定を行い、その標準偏差（σ）を算出した。よって偏差およびσの値が小さいほど、転写材のインピーダンスをより正確に検知したことになる。
【０１３１】
表中の余白の単位ｍｍ、偏差およびσの単位はμＡである。
【０１３２】
【表２】

【０１３３】
以上の結果より、転写材先端の電流測定のための余白部が長いほど、より電流測定の精度が高くなり、かつばらつきが小さくなることがわかる。
【０１３４】
また、高インピーダンスの転写材ほどこの差が顕著になることから、転写不良を起こしやすい高インピーダンスの転写材で、補正設定を行う場合、出来る限り電流測定のための余白部を多くした方が良いことがわかる。
【０１３５】
以上本実施例によれば、ユーザが先端余白部の長さを指定してプリントすることで、その余白長さに応じて、転写材先端が転写ニップ部に介在している時の電流値測定の時間あるいは回数を出来る限り増加させることにより、より高精度の電流検知を行うことが可能になる。その結果、転写バイアスの補正を正確に行うことができるため、転写不良やドラムメモリ等の画像乱れの少ない良質の画像形成が達成できる。
【０１３６】
〈第３の実施例〉（図６）
以下に第３の実施例について説明する。画像形成装置全体の構成は前記第１の実施例で示した図１と同様であり、転写材先端が転写ニップに突入した状態での構成および電流測定方法も第１の実施例で示した図２と同様であるため再度の説明を省く。
【０１３７】
本実施例では転写材先端が転写ニップ部Ｎに突入した瞬間の転写電流の変化から転写材先端が転写ニップ部に突入したことを検知し、この検知した瞬間を基準にして電流値モニターを行うタイミングを決定する。
【０１３８】
本実施例の詳細を図６を用いて説明する。図６において横軸は転写材先端が転写ニップ部Ｎに突入してからの時間であり、縦軸は転写ローラ５に電圧を印加する電源９の出力電流の測定値である。まず、転写材先端が転写ニップ部Ｎに到達する前には、上記ＡＴＶＣ方式によって与えられた所定電流Ｉａを流すための電圧Ｖａが転写ローラ５に印加されている。この所定電流Ｉａは、ドラムメモリを起こさない経度の電流値に設定しておくのが望ましい。
【０１３９】
以上の状態で転写材先端が転写ニップ部Ｎに突入すると、転写ローラ芯金５ａと感光ドラム１のアルミシリンダ間のインピーダンスが転写材Ｐのインピーダンス分だけ増加するために、転写電流が減少する。この時、転写電流値をモニターしておき、所定の電流値Ｉａｔ以下（この電流値ＩａｔはＡＴＶＣ時の制御電圧Ｖａに依存して変化する値であっても良い）になった場合には、転写材Ｐが転写ニップ部Ｎに到達したと判断する。
【０１４０】
また、この時の時間Ｔ１を基準時間とし、補正設定のための電流測定開始のタイミングを該基準時間Ｔ１からの経過時間△Ｔによって設定する。
【０１４１】
これにより、転写材先端が転写ニップ部Ｎに到達したことを転写ニップ部での電流を直接測定することにより検出するため、転写材の厚みやカール状態等に依存せず、転写材先端が転写ニップ部Ｎに確実に到達したことを検出できる。
【０１４２】
また、従来の転写装置前のセンサ８による転写材先端検知では、センサ８にて転写材先端を検知した後、所定時間後に転写材Ｐが転写ニップ部Ｎに到達したと見込んで転写バイアスを印加していたため、ドラムメモリ等を回避する目的で転写材の厚みや先端カール状態等も考慮して確実に転写ニップ部に到達してから転写バイアスを印加するよう、センサ８による転写材先端検知から余裕を持った時間経過後に転写バイアスを印加していた。このため、前記第１の実施例で示した補正設定の開始も遅れがちになっていた。
【０１４３】
特にプロセススピードが増加するに従い、補正設定の開始時期が遅れると、補正設定を行う転写材先端にトナー画像が形成される可能性が高くなってしまい、この場合、第１の実施例で示したようにトナー像の有無等によって測定される転写電流に影響してしまう。
【０１４４】
本実施例では、転写材が転写ニツプ部に到達したことを転写電流で直接検出するため、上記のような遅れが全くなくなる。よって転写バイアスの補正設定のために使用する転写材先端の距離を出来る限り小さく抑えることが可能になる。
【０１４５】
また、第２の実施例でも示したように転写ニップに転写材が突入した瞬間の転写電流は過渡的に変化するため、電流測定誤差が大きくなりがちになる。
【０１４６】
このため、図６に示すように転写材先端が転写ニップに到達したと検知してから所定時間△Ｔ経過後に補正設定のための電流測定を開始することにより、転写電流がより安定した領域で測定することになるため、測定精度の高い測定を行うことが可能になる。
【０１４７】
また、ＡＴＶＣ時に印加している電圧Ｖａを印加中に転写材先端が転写ニップ部に到達した場合の電流値変化を少なくとも２回以上の電流値測定によって観察し、その電流値変化の大きさによって電流モニター回数を決定する。特に電流変化率が大きい場合やほとんど変わらない場合等、補正設定の条件が明確な時には転写材先端が転写ニップ部に介在している状態での電流モニターの回数を減らすことで、より少ない余白部だけで十分な補正設定を行うことができる。
【０１４８】
一方、境界条件に近い場合にはより電流モニター回数を増加することで、検出精度を高めることが可能になる。
【０１４９】
〈その他〉
１）本発明において、第１の画像担持体に対するトナー像の形成は、第１の画像担持体として電子写真感光体を用いた電子写真プロセスに限られるものではなく、その他、第１の画像担持体として静電記録誘電体を用いた静電記録プロセス、第１の画像担持体として磁気記録磁性体を用いた磁気記録プロセスなど、第１の画像担持体にトナー像を形成担持させる作像手法であればよい。
【０１５０】
２）また転写手段は実施例の転写ローラに限定されるものではなく、本発明はコロナ転写方式、ベルト転写方式、転写ドラム方式等のいずれにも適用できることは言うまでもない。
【０１５１】
３）本発明において、第２の画像担持体には中間転写ベルトや中間転写ドラムのような中間転写材も含まれる。
【０１５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像形成装置の転写装置について、転写材や転写手段のインピーダンスに依らず、常に最適な転写バイアスを印加することができて転写不良やドラムメモリ等の画像乱れの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置例の概略構成模型図
【図２】転写手段部の構成模型図
【図３】第１の実施例における制御フローチャート
【図４】転写サオズによる影響の説明図
【図５】第２の実施例における制御フローチャート
【図６】第２の実施例におけるタイミングチャート
【図７】従来例に係わる画像形成装置の部分模型図
【図８】転写印加電圧と電流の関係図
【図９】転写材先端からの距離と制御電圧および電流の関係図
【図１０】転写印加電圧と電流の関係図
【符号の説明】
１・・・感光ドラム（第１の画像担持体）、５・・・転写ローラ（転写手段）、９・・・電源、１０・・・電流計、１１・・・コントローラ

Claims

トナー像を担持する画像担持体と、前記画像担持体とニップを形成し、前記画像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写部材と、前記転写部材に予め決められた電圧を印加し、転写材の先端から所定位置までの先端領域が前記ニップに進入した状態において前記転写部材に出力された電流値を測定する電流値測定手段と、前記電流値測定手段で測定された電流値の値に基いて転写材の前記所定位置から後端までの領域に関してトナー像を転写する時に前記転写部材に印加する転写電圧を決定する転写電圧決定手段と、を有する画像形成装置において、
前記転写部材に印加する転写電圧を、前記転写電圧決定手段で決定される電圧にするか、前記転写電圧決定手段で決定されない他の電圧にするか、を指定する指定手段を有し、前記先端領域までトナー像を転写する場合があり、前記先端領域までトナー像を転写する場合に画像形成を開始する前に、前記指定手段で、前記転写部材に印加する転写電圧を、前記転写電圧決定手段で決定される電圧と前記転写電圧決定手段で決定されない他の電圧のうち一方を指定し、前記指定手段が前記転写部材に印加する転写電圧を前記転写電圧決定手段で決定される電圧と指定した場合は、前記電流値測定手段が前記ニップに転写材の前記先端領域が突入した状態において前記転写部材に出力された電流値を測定した後に前記転写電圧決定手段が前記電流値測定手段で測定された電流値の値に基づいて前記転写電圧を決定し、前記指定手段が前記転写部材に印加する転写電圧を前記転写電圧決定手段で決定されない電圧と指定した場合は、前記転写電圧決定手段が転写材の先端が前記ニップに進入する前までに決定された所定電圧を転写電圧として決定することを特徴とする画像形成装置。
前記所定電圧は、ユーザが指定した電圧を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記指定手段はコンピュータから受信した信号にしたがって指定動作することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。