JP6435845B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、像担持体とニップ形成部材との当接による転写ニップに転写電界を形成するための転写バイアスとして、交流バイアスと直流バイアスとを重畳した重畳バイアスからなるものを出力する転写バイアス出力手段を備える画像形成装置に関するものである。

従来、この種の画像形成装置としては、特許文献１に記載のものが知られている。この画像形成装置は、周知の電子写真プロセスによってドラム状の感光体の表面に形成したトナー像を中間転写ベルトに転写した後、ベルトと２次転写ローラとの当接による２次転写ニップで記録シートに２次転写する。かかる構成において、記録シートとして、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。この濃淡パターンは、紙表面における凹部に対して十分量のトナーが転写されずに、凹部の画像濃度が凸部よりも薄くなることによって生じるものである。そこで特許文献１に記載の画像形成装置においては、２次転写バイアスとして、交流バイアスと直流バイアスとを重畳した重畳バイアスを２次転写ローラに印加するようになっている。２次転写バイアスとして重畳バイアスを用いることで、記録シート表面の凹部において十分な画像濃度を得て濃淡パターンの発生を抑えることができている。

しかし、本発明者らは実験により、２次転写バイアスの交流成分の１周期の時間Ｂのうち、トナー像を記録シート側に転写させる転写方向とは逆極性の電圧が印加される時間Ａの割合を転写影響要因に応じて適切にコントロールしないと、不具合が生じることを見出した。具体的には、記録シート表面の凹部で十分な画像濃度が得られずに濃淡パターンが発生したり、記録シートの過剰な帯電によってトナー像が散ったりしてしまうことを見出した。転写影響要因は、２次転写ニップ内における中間転写ベルトから記録シートへのトナー像の転写性に影響を与える要因であり、温度、湿度、記録シートの厚み（電気抵抗）、シート表面の凹部の深さなどが挙げられる。

また、本発明者らは、次のような構成では、低温低湿環境下において、記録シートの凹部で十分な画像濃度が得られなくなることを見出した。即ち、前記転写方向とは逆極性の電圧が印加される時間Ａの割合を所定の出力目標値と同じ値にするように交流バイアスを定電圧制御又は定電流制御し、その出力目標値を温度などの転写影響要因に応じて変化させ、且つ直流成分を定電流制御又は定電圧制御で出力する構成である。かかる構成においてシート表面の凹部で十分な画像濃度が得られなくなる原因は、次のようなものであることもわかった。即ち、低温低湿環境下では、２次転写バイアスの転写方向のピーク電圧値（送りピーク値Ｖｔ）が大きくなり過ぎて、２次転写ニップ内の記録シート表面の凹部内で放電によるトナー粒子の逆帯電を引き起こすからである。逆帯電により、画像におけるシート表面の凹部の箇所に白点状の白抜けが発生して、シート表面における凹部上での画像濃度不足の原因になっていたのである。

さらに、本発明者らは、記録シートとして電気抵抗が高いものが用いられた場合、直流成分が高い転写電流を出力すると、記録シートが過剰に帯電してしまい、トナー散り等の異常画像が発生することを見出した。

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、環境や記録シートの特性にかかわらず、記録シートの表面凹凸にならった濃淡パターンの発生を抑え、トナー散りの発生も抑える事ができ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、自らの表面にトナー像を担持する像担持体と、前記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、前記像担持体と前記ニップ形成部材との間に交番電界からなる転写電界を形成するための転写バイアスを出力する転写バイアス出力手段とを備え、前記転写バイアス出力手段によって、前記像担持体上の正規に帯電されたトナー像を前記転写ニップにて記録シート側に転写させる転写方向のバイアス、及び前記転写方向のバイアスとは逆極性のバイアスとが交互に切り替わる交流バイアスと、直流バイアスとを重畳した重畳バイアスを印加する画像形成装置において、前記転写ニップにおける前記像担持体から前記記録シートへのトナー像の転写性に影響を及ぼす要因となる転写影響要因の情報を取得する情報取得手段を設けるとともに、前記逆極性のバイアスが印加される時間をＡ、前記交流バイアスの１周期の時間をＢ、前記重畳バイアスの時間平均値をＶａｖｅとしたとき、前記情報取得手段による取得結果に応じて前記交流バイアスのＡ／Ｂの値を変化させることができ、前記Ｖａｖｅを定電流制御によって出力し、且つ、前記Ａ／Ｂの値が大きくなるほど前記Ｖａｖｅの定電流制御における出力目標値を小さくする処理を実施するように前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とするものである。

本発明においては、Ａ／Ｂ値を、温湿度・記録シート特性などの転写影響要因に応じて変化させつつ、転写ニップ内で像担持体と記録シートとの間に流れる直流電流の量を適切に制御する。
このような制御により、厚みの厚い凹凸紙などでは、Ａ／Ｂ値を小さくすることで、大きな戻り電位ピーク値Ｖｒと重畳バイアスの時間平均値Ｖａｖｅ（オフセット電圧Ｖｏｆｆ）を確保しつつ、送りピーク値Ｖｔを小さく抑える事ができる。これにより、記録シート表面の凸部と、凹部との両方において十分な画像濃度を得て、記録シート表面の凹凸にならった画像の濃淡パターンの発生を抑えることができる。
一方、非常に抵抗が高い樹脂の記録シートなどでは、重畳バイアスの時間平均値Ｖａｖｅが大きいと記録シートが強く帯電してしまい、その上に転写されたトナー像が、搬送されていく中で飛散してしまう。だが、Ａ／Ｂ値を大きくしＶａｖｅを小さくすることでトナー散りの発生を抑える事ができる。
以上のように、本発明では、環境にかかわらず、記録シートの表面凹凸にならった濃淡パターンの発生を抑えることができる

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。 同プリンタにおける２次転写バイアスの供給形態の第２例を示す拡大構成図である。 同プリンタにおける２次転写バイアスの供給形態の第３例を示す拡大構成図である。 同プリンタにおける２次転写バイアスの供給形態の第４例を示す拡大構成図である。 同プリンタにおける２次転写バイアスの供給形態の第５例を示す拡大構成図である。 同プリンタにおける２次転写バイアスの供給形態の第６例を示す拡大構成図である。 同プリンタにおける２次転写バイアスの供給形態の第７例を示す拡大構成図である。 同プリンタにおける２次転写バイアスの供給形態の第８例を示す拡大構成図である。 同プリンタの２次転写バイアス電源から出力される重畳電圧からなる２次転写バイアスの波形を示す波形図である。 実験に使用された転写実験装置を示す概略構成図である。 ２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。 ２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。 ２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。 実施形態に係るプリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。 第１変形例に係るプリンタにおける画像形成ユニット１の一部を示す構成図である。 第２変形例に係るプリンタにおける画像形成ユニット１の一部と、紙搬送ベルトユニットとを示す構成図である。 第３変形例に係るプリンタにおける各色の作像ユニットの一部と、転写ユニットとを示す構成図である。 第４変形例に係るプリンタの要部を示す要部構成図である。

以下、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。
まず、実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図１は、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、実施形態に係るプリンタは、イエロー（Ｙ），マゼンダ（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，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。また、転写装置としての転写ユニット３０、光書込ユニット８０、定着装置９０、給紙カセット１００、レジストローラ対１０１等も備えている。

４つの画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，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を例にすると、これは、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、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１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それらの装置を共通の保持体に保持してプリンタ本体に対して一体的に脱着されることで、それらの装置が同時に交換されるようになっている。

感光体２Ｋは、ドラム基体の表面上に有機感光層が形成された外径６０［ｍｍ］程度のドラム形状のものであって、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の表面を一様帯電せしめる。本実施形態では、トナーの正規帯電極性と同じマイナス極性に一様帯電せしめる。帯電バイアスとしては、直流電圧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方式を採用してもよい。

帯電装置６Ｋによって一様帯電せしめられた感光体２Ｋの表面は、後述する光書込ユニット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。このＫ用の静電潜像は、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、後述する中間転写ベルト３１上に１次転写される。

ドラムクリーニング装置３Ｋは、１次転写工程（後述する１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。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。そして、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表面から掻き取ったり、クリーニングブレードで転写残トナーを感光体２Ｋ表面から掻き落としたりする。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、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。そして、現像剤搬送部１３Ｋは、第１スクリュウ部材１０Ｋを収容する第１搬送室と、第２スクリュウ部材１１Ｋを収容する第２搬送室とを有している。それらスクリュウ部材は、それぞれ、軸線方向の両端部がそれぞれ軸受けによって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せしめられた螺旋羽根とを具備している。

第１スクリュウ部材１０Ｋを収容している第１搬送室と、第２スクリュウ部材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ウ軸線方向の両端箇所には、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スクリュウ部材１０Ｋは、螺旋羽根内に保持している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スクリュウ部材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スクリュウ部材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スクリュウ部材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スクリュウ部材１１Ｋの螺旋羽根内に保持される。そして、第２スクリュウ部材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。

本プリンタには、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像装置の第２収容室内にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーをそれぞれ個別に補給するためのＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー補給手段が設けられている。そして、プリンタの制御部は、ＲＡＭに、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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トナー濃度検知センサからの出力電圧値と、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のＶｔｒｅｆとの差が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用の現像装置における第２搬送室内にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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スクリュウ部材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。そして、第１スクリュウ部材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、且つ感光体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，Ｍ，Ｃ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，Ｍ，Ｃ上にＹ，Ｍ，Ｃトナー像が形成される。

画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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から発したレーザー光により、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを光走査する。この光走査により、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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、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せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。ＬＥＤアレイの複数のＬＥＤから発したＬＥＤ光によって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，Ｍ，Ｃ，Ｋ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せしめる転写装置としての転写ユニット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、２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などを有している。また、４つの１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、ニップ形成部材たるニップ形成ローラ３６、ベルトクリーニング装置３７、電位センサ３８なども有している。

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、２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１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって張架されている。そして、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、同方向に無端移動せしめられる。

中間転写ベルト３１としては、次のような特性を有するものを用いている。即ち、厚みは２０［μｍ］〜２００［μｍ］、好ましくは６０［μｍ］程度である。また、体積抵抗率は６．０〜１３［ＬｏｇΩｃｍ］、好ましくは７．５〜１２．５［ＬｏｇΩ］である（三菱化学製ハイレスタ−ＵＰ ＭＣＰ ＨＴ４５０にて、ＨＲＳプローブ使用、印加電圧１００Ｖ、１０ｍｓｅｃ値の条件で測定）。また、表面抵抗は、９．０〜１３．０［ＬｏｇΩ／□］、好ましくは１０．０〜１２．０［ＬｏｇΩ／□］である（三菱化学製ハイレスタ−ＵＰ ＭＣＰ ＨＴ４５０にて、ＨＲＳプローブ使用、印加電圧５００Ｖ、１０ｍｓｅｃ値の条件で測定）。

４つの１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、無端移動せしめられる中間転写ベルト３１を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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，Ｍ，Ｃ，Ｋとが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップが形成されている。１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、転写バイアス電源によってそれぞれ１次転写バイアスが印加されている。これにより、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像と、１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に転写電界が形成される。Ｙ用の感光体２Ｙ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１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１次転写される。このようにしてＹトナー像が１次転写せしめられた中間転写ベルト３１は、その後、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過する。そして、感光体２Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＭ，Ｃ，Ｋトナー像が、Ｙトナー像上に順次重ね合わせて１次転写される。この重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト３１上には４色重ね合わせトナー像が形成される。

１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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している弾性ローラから構成されている。１自転車ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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に配設されている。このような１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対して、１次転写バイアスが定電流制御によって印加される。なお、１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに代えて、転写チャージャーや転写ブラシなどを採用してもよい。

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２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２次転写ニップＮが形成されている。ニップ形成ローラ３６は接地されているのに対し、２次転写裏面ローラ３３には、２次転写バイアス電源３９によって２次転写バイアスが印加される。これにより、２次転写裏面ローラ３３とニップ形成ローラ３６との間に、マイナス極性のトナーを２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２次転写電界が形成される。

転写ユニット３０の下方には、記録シート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。この給紙カセット１００は、紙束の一番上の記録シート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、その記録シート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。このレジストローラ対１０１は、給紙カセット１００から送り出された記録シート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させる。そして、挟み込んだ記録シートＰを２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て、記録シートＰを２次転写ニップＮに向けて送り出す。２次転写ニップＮで記録シート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、２次転写電界やニップ圧の作用によって記録シートＰ上に一括２次転写され、記録シート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シートＰは、２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。

２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弾性層とを具備するものである。そして、２次転写裏面ローラ３３は、次のような特性を有している。即ち、外径は２０〜２４［ｍｍ］である。また、芯金の径は約１６［ｍｍ］である。芯金の表面に被覆された導電性弾性層の抵抗Ｒは１Ｅ６［Ω］〜２Ｅ７［Ω］である。抵抗Ｒは、１次転写ローラと同様の方法によって測定された値である。また、２次転写裏面ローラ３３の抵抗は、６．０〜１２．０［ＬｏｇΩ］、好ましくは４．０［ＬｏｇΩ］である。なお、２次転写裏面ローラ３３として、導電性弾性層を設けていないステンレスローラを使用してもよい。２次転写裏面ローラ３３の抵抗については、次のようにして測定する。即ち、ローラの長手方向の両端部にそれぞれ５［Ｎ］の荷重をかけながら、ローラ軸に１［ｋＶ］の電圧を印加する。そして、ローラを１分間で１回転させている間に抵抗を複数回測定して平均値を求める。

また、ニップ形成ローラ３６は、次のような特性を有している。即ち、外径は約２４［ｍｍ］である。また、芯金の径は約１４［ｍｍ］である。芯金の表面には、導電性のＮＢＲ系ゴム層が被覆されており、その抵抗Ｒは１Ｅ６Ω以下である。抵抗Ｒは、１次転写ローラと同様の方法によって測定された値である。また、ニップ形成ローラ３６の抵抗は、６．０〜８．０［ＬｏｇΩ］、好ましくは７．０〜８．０［ＬｏｇΩ］である。この抵抗は、２次転写裏面ローラ３３と同様の方法によって測定されたものである。

２次転写バイアス電源３９は、転写ニップたる２次転写ニップＮに転写電界を形成するための２次転写バイアスを出力する転写バイアス出力手段である。図示の例では、２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バイアスからなるものを出力するようになっている。２次転写バイアス電源３９の出力端子は、２次転写裏面ローラ３３の芯金に接続されている。２次転写裏面ローラ３３の芯金の電位は、２次転写バイアス電源３９からの出力電圧値とほぼ同じ値になる。また、ニップ形成ローラ３６については、その芯金を接地（アース接続）している。

２次転写バイアス電源３９は、２次転写バイアスの直流電圧として、トナーの帯電極性と同極性のものを出力するようになっており、２次転写バイアス電源３９から出力された２次転写バイアスは、２次転写裏面ローラ３３の芯金に印加される。２次転写裏面ローラ３３とニップ形成ローラ３６との間では、中間転写ベルト３１上のトナーが２次転写裏面ローラ３３側からニップ形成ローラ３６側に静電移動して、記録シートＰに一括２次転写される。

２次転写バイアスの供給形態は、図１に示される形態に限定されるものではない。例えば図３に示されるように、２次転写バイアス電源３９から出力される２次転写バイアスをニップ形成ローラ３６の芯金に印加する一方で、２次転写裏面ローラ３３を接地してもよい。この場合、２次転写バイアスにおける直流電圧として、その極性がトナーの帯電極性とは逆極性のものを出力させる。図３では、トナーの帯電極性がマイナス極性であり、且つ２次転写バイアスの直流電圧がトナーの帯電極性とは逆の＋極性である例を示している。

また、図４に示されるように、２次転写バイアス電源３９から出力される交流電圧を２次転写裏面ローラ３３の芯金に印加する一方で、２次転写バイアス電源３９から出力される直流電圧をニップ形成ローラ３６の芯金に印加してもよい。この場合、図３に示される例と同様に、直流電圧として、その極性がトナーの帯電極性とは逆極性のものを２次転写バイアス電源３９から出力させる。

また、図５に示されるように、２次転写バイアス電源３９から出力される交流電圧をニップ形成ローラ３６の芯金に印加する一方で、２次転写バイアス電源３９から出力される直流電圧を２次転写裏面ローラ３３の芯金に印加してもよい。この場合、直流電圧として、その極性がトナーの帯電極性と同極性のものを２次転写バイアス電源３９から出力させる。

また、図６に示されるように、交流電圧に直流電圧を重畳した重畳電圧を出力する回路と、直流電圧だけを出力する回路とを２次転写バイアス電源３９に設けて、次のようにしてもよい。即ち、それら２つの回路のうち、何れか一方をスイッチング回路によって選択して２次転写裏面ローラ３３に印加するようにしてもよい。この場合、２つの回路における直流電圧としては何れも、トナーの帯電極性と同極性のものを出力させる。

また、図７に示されるように、前述の２つの回路のうち、何れか一方をスイッチング回路によって選択してニップ形成ローラ３６に印加するようにしてもよい。この場合、２つの回路における直流電圧としては何れも、トナーの帯電極性とは逆極性のものを出力させる。

このように、２次転写バイアスの供給形態としては様々なものを採用することが可能であるが、記録シートＰとして表面凹凸のない普通紙を用いる場合には、直流電圧だけからなる２次転写バイアスを用いても画像濃度ムラを引き起こすことがない。そこで、本プリンタにおいては、２次転写バイアス電源３９として、直流電圧だけを出力する第１モードと、直流電圧及び交流電圧の両方を出力する第２モードとを切り替え可能なものを用いている。切り替えのための構成としては、例えば図８や図９に示されるように、直流電圧、交流電圧それぞれについてリレースイッチによって出力のオンオフを制御する構成を例示することができる。

図８に示される例では、２次転写バイアス電源３９が、２次転写裏面ローラ３３に印加される重畳電圧を出力するための重畳電圧回路と、ニップ形成ローラ３６に印加される直流電圧を出力するための直流電圧回路とを有している。２次転写裏面ローラ３３に接続されているリレースイッチは、接点の切り替えにより、重畳電圧回路とアースとの何れか一方だけを導通させる。また、ニップ形成ローラ３６に接続されているリレースイッチは、接点の切り替えにより、直流電圧回路とアースとの何れか一方だけを導通させる。但し、前者のリレースイッチと後者のリレースイッチとは互いに連動しており、前者のリレースイッチが２次転写裏面ローラ３３に対して重畳電圧回路を導通させているときには、後者のリレースイッチがニップ形成ローラ３６に対してアースを導通させる。重畳電圧回路が出力する重畳電圧の直流成分は、トナーの帯電極性と同極性のものである。また、前者のリレースイッチが２次転写裏面ローラ３３に対してアースを導通させているときには、後者のリレースイッチがニップ形成ローラ３６に対して直流電圧回路を導通させる。直流電圧回路から出力される直流電圧は、トナーの帯電極性とは逆極性のものである。

図９に示される例では、２次転写バイアス電源３９が、２次転写裏面ローラ３３に印加される直流電圧を出力するための直流電圧回路と、ニップ形成ローラ３６に印加される重畳電圧を出力するための重畳電圧回路とを有している。２次転写裏面ローラ３３に接続されているリレースイッチは、接点の切り替えにより、直流電圧回路とアースとの何れか一方だけを導通させる。また、ニップ形成ローラ３６に接続されているリレースイッチは、接点の切り替えにより、重畳電圧回路とアースとの何れか一方だけを導通させる。但し、前者のリレースイッチと後者のリレースイッチとは互いに連動しており、前者のリレースイッチが２次転写裏面ローラ３３に対して直流電圧回路を導通させているときには、後者のリレースイッチがニップ形成ローラ３６に対してアースを導通させる。直流電圧回路が出力する直流電圧は、トナーの帯電極性と同極性のものである。また、前者のリレースイッチが２次転写裏面ローラ３３に対してアースを導通させているときには、後者のリレースイッチがニップ形成ローラ３６に対して重畳電圧回路を導通させる。重畳電圧回路から出力される重畳電圧の直流成分は、トナーの帯電極性と同極性のものである。

記録シートＰとして、ザラ紙のような表面凹凸の大きなものではなく、普通紙のような表面凹凸の小さなものが用いられる場合には、凹凸パターンにならった濃淡パターンが出現しない。そこで、この場合、２次転写バイアス電源３９は、第１モードを実施して、２次転写バイアスとして、直流電圧だけからなるものを出力する。これに対し、記録シートＰとして、ザラ紙のような表面凹凸の大きなものが用いられる場合には、第２モードを実施して、２次転写バイアスとして、直流電圧及び交流電圧の両方からなるものを出力する。

２次転写ニップＮを通過した後の中間転写ベルト３１には、記録シートＰに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、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。

２次転写ニップＮの図中右側方には、定着装置９０が配設されている。この定着装置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シートＰは、その未定着トナー像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しめられて、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シートＰは、定着後搬送路を経由した後、機外へと排出される。

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１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃを支持している支持板を移動せしめて、１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ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，Ｍ，Ｃ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，Ｍ，Ｃ，Ｋ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。

図１０は、２次転写バイアス電源３９から出力される重畳電圧からなる２次転写バイアスの波形を示す波形図である。この２次転写バイアスは、２次転写裏面ローラ３３の芯金に印加されるものであり、ニップ形成ローラ３６は接地されている（図１又は図８の態様）。２次転写裏面ローラの芯金にこの２次転写バイスが印加されると、２次転写裏面ローラ３３の芯金と、ニップ形成ローラの芯金との間に、電位差が発生する。

同図において、オフセット電圧Ｖｏｆｆ（Ｖａｖｅ）は、重畳電圧の直流成分の値であって、重畳電圧の印刷時の時間平均値である。また、Ｖｐｐは、重畳電圧の交流成分のピークツウピーク電圧値である。この重畳電圧の波形は正弦波であるため、交流成分のデューティは５０［％］である。このため、重畳電圧の時間平均値は、オフセット電圧Ｖｏｆｆと同じ値になる。同図では、オフセット電圧Ｖｏｆｆがトナーの帯電極性と同じマイナス極性になっている。本プリンタでは、２次転写裏面ローラ３３に印加される２次転写バイアスのオフセット電圧Ｖｏｆｆの極性がマイナス極性であることから、２次転写ニップＮ内において、トナー粒子が２次転写裏面ローラ３３側からニップ形成ローラ３６側に相対的に押し出される。但し、トナーは押し出される一方ではなく、２次転写裏面ローラ３３側に引き戻されるときもあるが、時間平均電位がマイナス極性であることから、トナー粒子は相対的にニップ形成ローラ３６側に押し出されていく。

同図において、戻り電位ピーク値Ｖｒは、２次転写バイアスにおけるトナーとは逆極性であるプラス側のピーク値を示している。また、送りピーク値Ｖｔは、２次転写バイアスにおけるトナーと同極性であるマイナス側のピーク値を示している。

次に、本発明者らが行った転写実験について説明する。
引用文献１には、２次転写バイアスとして重畳バイアスからなるものを用いることで記録シート表面の凹部において十分な画像濃度が得られるようになる原理については記載されていない。そこで、本発明者らはその原理を解明するための転写実験を行った。そのために、２次転写バイアスとして、２次転写ニップＮに交番電界を形成するものを用いた。そして、記録シート表面の凹部で十分な画像濃度を得て紙面凹凸にならった濃淡パターンを目立たなくすることができる原因を明らかにするために、特殊な転写実験装置を作製した。

図１１は、その転写実験装置を示す概略構成図である。この転写実験装置は、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、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、移動機構によって図中上下左右方向に移動することが可能である。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になっており、スクリュウ部材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の真上で且つ現像ロール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シート２１４との対向位置まで平行移動せしめられる。金属板２１５は、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バイアスが入力され、金属板２１５には電圧増幅器２１７によって増幅された転写バイアスが印加される。Ｚステージ２２０を駆動制御して金属板２１５を上昇させると、記録シート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の上昇を停止させる。圧力を所定値にした状態で、金属板２１５に転写バイアス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、記録シート２１４を透明基板２１０から離間させる。すると、トナー層２１６は記録シート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、透明基板２１０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−ＭＡＸ １２０ＫＣ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、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。

トナーの挙動については、次のようにして撮影する。即ち、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に転写バイアスを印加して、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、記録シート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で撮影する。

図１１に示される転写実験装置と、実施形態に係るプリンタとでは、トナーを記録シートに転写する転写ニップの構造が異なるため、転写バイアスが同じであっても、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、転写実験装置でも、良好な凹部濃度再現性が得られる転写バイアス条件を調べてみた。記録シート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。転写実験装置では、記録シートの裏面に転写バイアスを印加する構成になっているため、トナーを記録シートに転写し得る転写バイアスの極性が、実施形態に係るプリンタとは逆になっている（即ち、プラス極性）。重畳電圧からなる転写バイアスの交流成分として、波形が正弦波であるものを採用した。交流成分の周波数ｆを１０００［Ｈｚ］、直流電圧（本例ではオフセット電圧Ｖｏｆｆに該当し、時間平均値を同じ値）を２００［Ｖ］、ピークツウピーク電圧値Ｖｐｐを１０００［Ｖ］に設定した。そして、記録シート２１４に対して０．４〜０．５［ｍｇ／ｃｍ２］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に合わせて、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。即ち、トナー層２１６中のトナー粒子は、転写バイアス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と記録シート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、転写バイアス（実機では２次転写バイアス）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１回往復移動する。初めの１周期では、図１２に示されるように、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、記録シート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１３に示されるように、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、記録シート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１４に示されるように、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（転写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）、記録シート２１４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、直流電圧を２００［Ｖ］に設定し、且つ交流電圧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。即ち、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シート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。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シート２１４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、記録シート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。

本発明者らは、更なる観測実験を行った。そして、初めの１周期で、トナー層２１６から記録シート２１４の凹部内に進入したトナー粒子を、再びトナー層２１６に引き戻すことが可能な戻しピーク値Ｖｒの値は、透明基板２１０上における単位面積あたりのトナー付着量に左右されることを見出した。透明基板２１０上におけるトナー付着量が多くなるほど、記録シート２１４の凹部内のトナー粒子をトナー層２１６に引き戻すことが可能な戻しピーク値Ｖｒが大きくなるのである。

このように、２次転写バイアスとして、交流成分と直流成分とを具備するものを用いることで、記録シート２１４の凹部上で十分な画像濃度を得ることができる。しかしながら、２次転写バイアスの交流成分の１周期の時間Ｂのうち、トナー像を記録シート側に転写させる転写方向とは逆極性の電圧が印加される時間Ａの割合を転写影響要因に応じて適切にコントロールしないと、記録シート２１４表面の凹部で十分な画像濃度が得られずに濃淡パターンを発生させてしまうこともわかった。転写影響要因は、２次転写ニップ内における中間転写ベルトから記録シートへのトナー像の転写性に影響を与える要因であり、温度、湿度、記録シートの厚み、シート表面の凹部の深さなどが挙げられる。

Ａ／Ｂの値を転写影響要因に応じて適切にコントロールしなければならないのは、以下に説明する理由による。先に示した図１０において、２次転写バイアスは、０Ｖを中心にしてプラス側、マイナス側にそれぞれ等しい振幅で振れる交流バイアスに対し、トナーの帯電極性とは逆のマイナス極性の直流バイアスからなるオフセット電圧Ｖｏｆｆが重畳されたものである。交流成分の１周期のうち、２次転写バイアスがマイナス極性になっている期間では、２次転写ニップ内でトナー粒子がベルト表面上のトナー層から離脱して記録シートに向けて移動する。そして、２次転写バイアスが送りピーク値Ｖｔになったタイミングで、トナー粒子をベルト表面側から記録シート側に向けて移動させる方向（以下、送り方向という）の電界強度が最大になる。このときの電界強度をある程度大きくしないと、ベルト表面から記録シートに向けてトナー粒子を良好に転移させることができず、記録シート表面の凹部だけでなく、凸部でも十分な画像濃度が得られなくなってしまう。このため、送り方向の電界強度については、少なくとも記録シート表面の凸部において十分な画像濃度が得られる値まで大きくする必要がある（以下、その値を「送り方向必要電界強度」という）。

一方、２次転写バイアスがプラス極性になっている期間（時間Ａ）では、トナー粒子が記録シート側からベルト表面側に向けて逆戻りする。そして、２次転写バイアスが戻しピーク値Ｖｒになったタイミングで、トナー粒子を記録シート側から中間転写ベルト側に向けて逆戻りさせる方向（以下、戻り方向という）の電界強度が最大になる。このとき、記録シートの凹部内に転移しているトナー粒子に対して半周期内でトナー層に逆戻りさせるだけの静電気力を付与しないと、凹部内のトナー粒子をトナー層に逆戻りさせることができなくなることから、凹部で十分な画像濃度が得られなくなってしまう。このため、戻し方向の電界強度については、少なくとも、記録シート表面の凹部内に転移したトナー粒子に対して半周期内でトナー層に逆戻りさせる静電気力を付与する値まで大きくする必要がある（以下、その値を「戻し方向必要電界強度」という）。

送り方向の電界強度は送りピーク値Ｖｔに依存し、戻り方向の電界強度は戻しピーク値Ｖｒに依存し、且つ、それらピーク値の合計は交流成分のピークツウピーク電圧値Ｖｐｐと同じ値である。よって、ピークツウピーク電圧値Ｖｐｐを増減させるＡ／Ｂの値とＶａｖｅについては、送り方向の電界の強度をちょうど「送り方向必要電界強度」にしつつ、次のようにする必要がある。即ち、戻し方向の電界の強度をちょうど「戻し方向必要電界強度」にする値と同じか、その値よりも大きくする必要がある（以下、その値を「必要値」という）。そして、その「必要値」は、転写影響要因の状態によって異なってくる。

ピークツウピーク電圧値Ｖｐｐを増減させるＡ／Ｂの値とＶａｖｅについて、転写影響要因に応じて適切にコントロールしなければならない理由について、転写影響要因の１つである温度を例にして説明した。だが、湿度などにも応じてピークツウピーク電圧値Ｖｐｐを増減させるＡ／Ｂの値とＶａｖｅをコントロールすることが望ましい。

一方、トナー像をベルト表面から記録シートに良好に転写するためには、ベルト表面と記録シートとの間に適切な量の直流電流を流す必要がある。そして、適切な量の直流電流を流すことが可能なＶａｖｅ（オフセット電圧Ｖｏｆｆ）の値は、記録シートの厚みや絶対湿度によって異なってくる。記録シートの厚みが大きくなったり、絶対湿度が低くなったりするほど、記録シートの電気抵抗が高くなって記録シートに直流電流が流れ難くなる。このため、記録シートの厚みが大きくなったり、絶対湿度が低くなったりするほど、Ｖａｖｅ（オフセット電圧Ｖｏｆｆ）を大きくしないとベルト表面と記録シートとの間に流れる直流電流の量が不足して画像濃度不足を引き起こしてしまう。

そこで、本発明者らは、次のような交流バイアス出力部と、直流バイアス出力部とを転写電源に設けた。即ち、転写方向とは逆極性の電圧が印加される時間Ａの割合を所定の出力目標値と同じ値にするように交流バイアスを定電圧制御で出力し、且つその出力目標値を温度などの転写影響要因に応じて変化させる交流バイアス出力部、及び直流バイアスを定電流制御で出力する直流バイアス出力部である。かかる構成においては、転写方向とは逆極性の電圧が印加される時間Ａの割合を転写影響要因に応じた適切な値に変化させるとともに、直流バイアスを定電流制御で出力して記録シートの電気抵抗にかかわらずベルト表面と記録シートとの間に一定量の直流電流を流す。本発明者らは、かかる構成により、転写影響要因にかかわらず記録シートの表面の凹部で十分な画像濃度が得られるようになると考えていた。

ところが、低温低湿環境下において、記録シートの凹部で十分な画像濃度を得ることができなかった。そして、その原因には、放電によるトナーの逆帯電が関与していることがわかった。この逆帯電により、画像におけるシート表面の凹部の箇所に白点状の白抜けが発生して、シート表面における凹部上での画像濃度不足の原因になっていたのである。トナーが全く付着していない白点状の白抜けは非常に目立つ現象であるので、凹凸にならった濃淡パターンがより顕著になってしまう。

そこで、本発明者らは、以下のような更なるプリント実験を行った。前記したように、Ａ／Ｂ値を転写影響要因に応じて適切にコントロールする必要があるため、Ａ／Ｂ値と、重畳バイアスの時間平均値Ｖａｖｅの値を変化させながら、凹凸紙における凹部の濃度と平滑部の濃度などを評価した。

プリント実験において使用されるプリント試験機は、実施形態に係るプリンタと同様の基本的な構成を備えているものである。また、２次転写バイアス電源３９としては、ファンクションジェネレーター（横河電機ＦＧ３００）で重畳電圧の波形を作り、それをアンプ（Ｔｒｅｋ Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ａｍｐｌｉｆｉｒ Ｍｏｄｅｌ１０／４０）で増幅して出力するものを用いた。

プリント試験機の各種パラメータを次のように設定した。
・プロセス線速ｖ＝２８２［ｍｍ／ｓ］
・２次転写バイアスの交流成分のピークツウピーク電圧値Ｖｐｐ＝８［ｋＶ］で定電圧制御
・交流成分の周波数ｆ＝５００［Ｈｚ］

記録シートとして、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）を使用した。レザック６６の紙表面の凹部の深さは最大で１００［μｍ］程度である。実験室については、温度＝２３［℃］、湿度＝５０［％］と、温度＝１０［℃］、湿度＝１５［％］と、温度＝２７［℃］、湿度＝８０［％］に設定した。以上の条件で、Ａ４サイズの全黒ベタ画像を、レザック６６ １７５ｋｇ紙にプリントした。

表１は、温度＝２３［℃］、湿度＝５０［％］における、紙表面の凹部へのトナー転写性を示し、表２は、同条件における平滑部へのトナー転写性を示す。
それぞれ、紙表面の凹部へのトナー転写性及び平滑部へのトナー転写性について目視で評価した。紙表面の凹部へのトナー転写性は、凹部にトナー粒子を転移させる性能である。凹部へのトナー転写性については、凹部に対して十分な画像濃度が得られるほどに良好にトナー粒子を転移させている場合を○として評価した。また、凹部に対して不十分な量のトナー粒子しか転移させていない場合を×として評価した。

また、紙表面の平滑部へのトナー転写性は、ベルト表面上のトナー粒子を平滑部に転移させる性能である。平滑部へのトナー転写性については、平滑部に対して十分な画像濃度が得られるほどに良好にトナー粒子を転移させている場合を○として評価した。また、平滑部に対して不十分な量のトナー粒子しか転移させていない場合を×として評価した。

表１（温度＝２３［℃］、湿度＝５０［％］）より、Ａ／Ｂ値が小さい又はＶａｖｅが小さい方が、凹部へのトナー転写性が良いことが分かる。言い換えれば、Ａ／Ｂ値が大きくなるほどＶａｖｅを小さくすると、凹部へのトナー転写性が良くなる。これは、図１０においてＶａｖｅが必要以上に大きくなって戻り電位ピーク値Ｖｒがある値以下になると、２次転写ニップ内のシート表面と中間転写ベルト表面との間のトナーの往復移動回数が不足し、凹部へトナーが十分転写しないためである。逆に、厚みの厚い凹凸紙では、Ａ／Ｂ値を小さくすることで、大きな戻り電位ピーク値ＶｒとＶａｖｅを確保しつつ、送りピーク値Ｖｔを小さく抑える事ができる。これにより、記録シート表面の凸部と、凹部との両方において十分な画像濃度を得て、記録シート表面の凹凸にならった画像の濃淡パターンの発生を抑えることができる。

また表２より、Ａ／Ｂ値が小さい方が、平滑部へのトナー転写性が良いことが分かる。しかし、平滑部へのトナー転写性のためにＶａｖｅを大きくする必要があり、Ａ／Ｂ値が大きい場合にはトナー転写性が悪化している。これは、送りピーク値Ｖｔが放電の閾値を超えて印加されて放電が発生するためである。
表２においてＡ／Ｂ値が１５［％］の場合、Ｖａｖｅが−３［ｋＶ］及び−４［ｋＶ］で、良好な平滑部へのトナー転写性が得られている。しかし、Ａ／Ｂ値が３０［％］の場合、Ｖａｖｅが−３［ｋＶ］でのみ、良好な平滑部へのトナー転写性が得られている。よって、Ａ／Ｂ値が大きくなるほどＶａｖｅを小さくすると、凹部へのトナー転写性が良くなると言える。

次に、表３は、温度＝１０［℃］、湿度＝１５［％］における、紙表面の凹部へのトナー転写性を示し、表４は、同条件における平滑部へのトナー転写性を示す。

表３（温度＝１０［℃］、湿度＝１５［％］）から、Ａ／Ｂ値が小さい方が、凹部へのトナー転写性が良く、またＡ／Ｂ値が大きくなるほどＶａｖｅを小さくすると、凹部へのトナー転写性が良くなることが分かる。
一方、表４より、このような低温低湿環境においては、常温常湿環境より大きいＶａｖｅ（−５［ｋＶ］）が必要となるが、大きいＶａｖｅを用いると放電も発生しやすくなるため、Ａ／Ｂ値はより小さく（１５［％］）設定する必要があることが分かる。

次に、表５は、温度＝２７［℃］、湿度＝８０［％］における、紙表面の凹部へのトナー転写性を示し、表６は、同条件における平滑部へのトナー転写性を示す。

表５より、高温高湿環境においても、Ａ／Ｂ値が大きくなるほどＶａｖｅを小さくすると、凹部へのトナー転写性が良くなることが分かる。だが、Ａ／Ｂ値が小さく（１５［％］）、Ｖａｖｅが小さめの条件（−１〜−３［ｋＶ］）では凹部へのトナー転写性が悪化している。これは、図１０において戻り電位ピーク値Ｖｒが必要以上に印加されることでトナーとは逆極性であるプラス側に放電し、トナーがシートに十分転写されなくなるためである。
表６より、Ａ／Ｂ値が小さい方が、平滑部へのトナー転写性が良いが、必要なＶａｖｅは小さくなっており、結果としてＡ／Ｂ値をある程度大きくしたほうが転写性が良くなっている。

例えば、表１から表５の推移や表４、表２、表６の推移を見ると、温度値が高くなるほど、２次転写バイアス電源３９によってＡ／Ｂの値を大きくする処理を実施することが好ましいことが分かる。
同様に、表１から表５の推移や表４、表２、表６の推移を見ると、湿度値が高くなるほど、２次転写バイアス電源３９によってＡ／Ｂの値を大きくする処理を実施することが好ましいことが分かる。

次に、非常に電気抵抗が高い記録シートであるダイニック株式会社製の印刷用フィルムＯＺＫを使用した場合のプリント実験結果を示す。この用紙では凹凸が少ないため、表７にトナー散りを、表８に画像濃度を示す。トナー散りについては、画像品質に影響を与えない程度のトナー散りしか発生しない場合を○として評価し、画像品質に影響を与える程度のトナー散りが発生した場合を×として評価した。画像濃度については、十分な画像濃度が得られるほどに良好にトナー粒子を転移させている場合を○として評価し、不十分な量のトナー粒子しか転移させていない場合を×として評価した。

表７から、Ｖａｖｅが大きいと記録シートが強く帯電してしまい、その上に転写されたトナー像が、搬送されていく中で飛散してしまうが、少なくともＡ／Ｂ値を大きくしＶａｖｅを小さくすることでトナー散りの発生を抑える事ができることが分かる。表７から分かるように、記録シートとして電気抵抗が高いものが用いられた場合、直流成分が大きい転写電流を出力すると、記録シートが過剰に帯電してしまい、トナー散り等の異常画像が発生する。
表８から、Ａ／Ｂ値が大きくなるほどＶａｖｅを小さくすると、画像濃度が良くなることが分かる。

表１〜表８から、総じて、２次転写バイアス電源３９により、Ａ／Ｂ値が大きくなるほどＶａｖｅを小さくする処理を実施することで、記録シート表面の凸部と凹部で十分な画像濃度を得て、凹凸にならった画像の濃淡パターンとトナー散りの発生を抑えられることが分かった。

次に、実施形態に係るプリンタの特徴的な構成について説明する。
図１５は、実施形態に係るプリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。同図において、制御部６０は、演算手段たるＣＰＵ（Central Processing Unit）６０ａ、データ記憶手段たるＲＡＭ（Random Access Memory）６０ｃ、ＲＯＭ（Read Only Memory）６０ｂ、フラッシュメモリ（ＦＭ）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、様々な機器やセンサが接続されているが、同図では、本プリンタの特徴的な構成に関連するものだけを示している。

１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに印加するための１次転写バイアスを出力するものである。また、２次転写バイアス電源３９は、２次転写裏面ローラ３３に印加するための２次転写バイアスを出力するものである。また、オペレーションパネル５０は、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を表示したり、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け付けたりすることができる。操作者は、オペレーションパネル５０に対する入力操作により、給紙カセット１００に対してどのような種類の記録シートをセットしたのかを入力することができる。以下、記録シートの種類をシート種という。なお、シート種とは、「さざ波」や「レザック６６」などの紙表面の状態に着目した種類に加えて、１７５ｋｇ紙など、シートの厚みに着目した種類をも反映した概念である。

２次転写バイアス電源３９は、２次転写バイアスの交流成分のピークツウピーク電圧値Ｖｐｐを定電圧制御で出力する一方で、直流成分のオフセット電流Ｉｏｆｆを定電流制御で出力するようになっている。なお、定電流制御のためには、オフセット電流Ｉｏｆｆの実際の出力値を電流計によって測定し、その結果を出力目標値と同じ値にするように直流電圧の値を増減する処理を実施する必要がある。オフセット電流Ｉｏｆｆの実際の出力値を電流計によって測定する位置については、図１において、２次転写バイアス電源３９の内部であって、２次転写バイアス電源３９の出力端子よりも上流側の位置を例示することができる。また、２次転写バイアス電源３９の外部であって、２次転写裏面ローラ３３の芯金に対して摺擦している電極端子の付近でもよい。

ＲＯＭ６０ｂは、様々なシート種についてそれぞれ、温湿度環境などと、適切なＡ／Ｂの値とＶａｖｅの組み合わせとの関係を示すデータテーブルを記憶している。かかる構成では、温湿度や記録シートの電気抵抗などの転写影響要因に応じて交流バイアスのＡ／Ｂの値を変化させる。更に、オフセット電流Ｉｏｆｆを定電流制御で出力して転写ニップ内でベルト表面と記録シートとの間に流れる直流電流の量を適切に制御する。このような制御により、高温高湿環境、常温常湿環境、低温低湿環境などの転写影響要因に応じて交流バイアスのＡ／Ｂの値を変化させる。更に、ベルト表面と、記録シート表面の凸部や凹部との間に有効な２次転写電界を形成する。これにより、記録シート表面の凸部と、凹部との両方において十分な画像濃度を得て、記録シート表面の凹凸にならった画像の濃淡パターンの発生を抑えることができる。

次に、実施形態に係るプリンタにおける一部の構成を他の構成に変更した各変形例に係るプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、各変形例に係るプリンタの構成は実施形態と同様である。
［第１変形例］
図１６は、第１変形例に係るプリンタにおける画像形成ユニット１の一部を示す構成図である。このプリンタは、単色のトナー像を作像するための画像形成ユニット１を１つだけ備えている単色機である。同図において、像担持体としての感光体２は、駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される。

感光体２の周囲には、実施形態に係るプリンタと同様の構成の、ドラムクリーニング装置、除電装置、帯電装置、現像装置等が配設されている。また、感光体２の下方には、ニップ形成部材としての転写ローラ２３５が配設されており、付勢手段によって感光体２に向けて付勢されながら感光体２に当接して転写ニップを形成している。この転写ニップには、記録シートＰが送り込まれる。そして、感光体２上のトナー像が転写ニップで記録シートＰ上に転写される。

転写ローラ２３５としては、回転軸部材の周面上に導電性発泡体からなる導電性発泡層が被覆されたものや、芯金上に導電性弾性層が被覆されたものを例示することができる。

転写ニップを通過して第１面にトナー像が形成された記録シートＰは、定着装置を経由して第１面にトナー像が定着せしめられる。そして、必要に応じて、反転再送装置によって転写ニップに再送されて、第２面にもトナー像が転写及び定着される。

転写ローラ２３５には、転写バイアス出力手段たる転写バイアス電源２４０によって転写バイアスが印加される。電位差発生手段としての転写バイアス電源２４０は、実施形態に係るプリンタの２次転写バイアス電源３９と同様に、直流電源と交流電源とを有している。そして、実施形態に係るプリンタの２次転写バイアスと同様に、転写バイアス電源２４０によって、Ａ／Ｂ値が大きくなるほどＶａｖｅを小さくする処理を実施する。これにより、記録シート表面の凸部と、凹部との両方において十分な画像濃度を得て、記録シート表面の凹凸にならった画像の濃淡パターンの発生を抑えることができる。また、トナー散りの発生も抑える事ができる。

実施形態に係るプリンタでは、２次転写バイアスが印加される２次転写裏面ローラ３３に対してマイナス極性のトナーを静電的に反発させることで、トナー像を２次転写裏面ローラ３３側からニップ形成ローラ３６側に静電移動させていた。これに対し、第１変形例に係るプリンタでは、転写バイアスが印加される転写ローラ２３５に対して、感光体２上のマイナス極性のトナーを静電的に引き寄せることで、トナー像を感光体２側から転写ローラ２３５側に静電移動させる。このため、転写バイアス電源２４０は、転写バイアスとして、図１０と同様の波形のものを出力するようになっている。

［第２変形例］
図１７は、第２変形例に係るプリンタにおける画像形成ユニット１の一部と、紙搬送ベルトユニット２１０とを示す構成図である。このプリンタは、単色のトナー像を作像するための画像形成ユニット１を１つだけ備えている単色機である。同図において、像担持体としての感光体２は、駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される。

感光体２の周囲には、第１実施形態に係るプリンタと同様の構成の、ドラムクリーニング装置、除電装置、帯電装置、現像装置等が配設されている。また、感光体２の下方には、紙搬送ベルトユニット２１０が配設されている。

紙搬送ベルトユニット２１０は、無端状の紙搬送ベルト２１１を、そのループ内側に配設された駆動ローラ２１２と従動ローラ２１３とによって張架しながら、駆動ローラ２１２の回転駆動に伴って図中反時計回りに無端移動せしめる。ニップ形成部材としての紙搬送ベルト２１１は、感光体２に当接して転写ニップを形成している。転写ニップの付近では、紙搬送ベルト２１１のループ内側に配設された転写ブラシ２１５や転写ローラ２１４がそれぞれ紙搬送ベルト２１１の裏面に当接している。それら転写ブラシ２１５や転写ローラ２１４には、電位差発生手段としての転写バイアス電源２４０によって転写バイアスが印加される。

感光体２と紙搬送ベルト２１１との当接による転写ニップには、レジストローラ対１０２によって記録シートが送り込まれる。そして、感光体２上のトナー像が転写ニップで記録シートＰ上に転写される。

転写ローラ２１４としては、回転軸部材の周面上に導電性発泡体からなる導電性発泡層が被覆されたものや、芯金上に導電性弾性層が被覆されたものを例示することができる。また、転写ブラシ２１５としては、導電性支持体の表面上に複数の導電性繊維の直毛によるブラシ部を設けたものを例示することができる。

転写ニップを通過して第１面にトナー像が形成された記録シートＰは、定着装置を経由して第１面にトナー像が定着せしめられる。そして、必要に応じて、反転再送装置によって転写ニップに再送されて、第２面にもトナー像が転写及び定着される。

同図では、紙搬送ベルト２１１の周方向における全域のうち、転写ニップのベルト移動方向の中心よりも下流側にずれた位置であって、且つ感光体２との間にベルトを挟み込む位置に、転写ブラシ２１５を当接させているが、転写ニップの中心に当接させてもよい。また、転写ブラシ２１５を転写ローラ２１４よりもベルト移動方向の上流側に配設しているが、両者の位置関係を逆にしてもよい。また、転写ブラシ２１５と転写ローラ２１４とのうち、何れか一方だけを配設してもよい。

転写ブラシ２１５や転写ローラ２１４には、転写バイアス電源２４０によって転写バイアスが印加される。転写バイアス出力手段たる転写バイアス電源２４０は、実施形態に係るプリンタの２次転写バイアス電源３９と同様に、直流電源と交流電源とを有している。そして、転写バイアスとして、直流電圧だけからなる直流バイアスを出力したり、直流電圧に交流電圧を重畳せしめた重畳バイアスを出力したりすることができる。

転写ローラ２１４には、転写バイアス電源２４０によって転写バイアスが印加される。転写バイアス電源２４０は、第１変形例に係るプリンタの２次転写バイアスと同様に、Ａ／Ｂ値が大きくなるほどＶａｖｅを小さくする処理を実施する。これにより、記録シート表面の凸部と、凹部との両方において十分な画像濃度を得て、記録シート表面の凹凸にならった画像の濃淡パターンの発生を抑えることができる。また、トナー散りの発生も抑える事ができる。

第２変形例に係るプリンタでは、転写バイアスが印加される転写ローラ２１４に対して、感光体２上のマイナス極性のトナーを静電的に引き寄せることで、トナー像を感光体２側から転写ローラ２３５側に静電移動させる。このため、前述した重畳バイアスとしては、第１変形例に係るプリンタと同様の波形のものを採用している。この重畳バイアスは、単位時間あたりにおける平均の絶対値が、上述した直流電圧だけからなる直流バイアスの絶対値よりも小さい値になっている。

［第３変形例］
図１８は、第３変形例に係るプリンタにおける各色の作像ユニットの一部と、転写ユニット３００とを示す構成図である。同図では、各色について、作像ユニットとして、感光体（２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）だけを示しているが、感光体の周りには、図２で示されている作像ユニットと同様に、ドラムクリーニング装置、除電装置、帯電装置Ｋ、現像装置等が配設されている。

各色の感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの下方には、転写ユニット３００が配設されている。この転写ユニット３００は、像担持体としての無端状の転写搬送ベルト３０１を、そのループ内側に配設された次の部材によって張架している。即ち、４つの転写ローラ３０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、分離ローラ３０７、駆動ローラ３０３、第１従動ローラ３０４、第２従動ローラ３０５、入口ローラ３０６などである。そして、転写搬送ベルト３０１を駆動ローラ３０３の回転駆動に伴って図中反時計回り方向に無端移動させる。

転写ローラ３０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に、転写搬送ベルト３０１を挟み込んでいる。これにより、ニップ形成部材としての転写搬送ベルト３０１のおもて面と、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとが当接して、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の転写ニップを形成している。

転写搬送ベルト３０１のループの外では、紙吸着ローラ３０８が、転写搬送ベルト３０１における入口ローラ３０６に対する掛け回し箇所に当接して紙吸着ニップを形成している。また、ベルトクリーニング装置３１１が、転写搬送ベルト３０１における駆動ローラ３０３に対する掛け回し箇所に当接してクリーニングニップを形成している。

転写ローラ３０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとしては、回転軸部材の周面上に導電性発泡体からなる導電性発泡層が被覆されたものや、芯金上に導電性弾性層が被覆されたものを例示することができる。転写ローラ３０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、転写バイアス電源３１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって転写バイアスが印加されている。これにより、転写ローラ３０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおける静電潜像との間に、トナーを感光体側から転写ローラ側に静電移動させる転写電界が形成される。

また、紙吸着ローラ３０８には、吸着バイアス電源により、紙吸着バイアスが印加される。この紙吸着ローラ３０８の付近には、レジストローラ対１０２が配設されており、記録シートを所定のタイミングで紙吸着ニップに向けて送り出す。紙吸着ニップに挟み込まれた記録シートは、静電気力によって転写搬送ベルト３０１のおもて面に吸着される。そして、転写搬送ベルト３０１の無端移動に伴って、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の転写ニップを順次通過する。これにより、記録シートの第１面に４色重ね合わせトナー像が形成される。

Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の転写ニップのうち、転写工程が最後になるＫ用の転写ニップを通過した記録シートは、転写搬送ベルト３０１の無端移動に伴って、分離ローラ３０７との対向位置にさしかかる。この対向位置では、転写搬送ベルト３０１が大きな巻き付き角で分離ローラ３０７に巻き付いているため、移動方向を急転換させる。転写搬送ベルト３０１の表面に静電吸着された記録シートは、その急転換に追従することができず、ベルト表面から曲率分離される。

このようにして転写搬送ベルト３０１から分離された記録シートは、定着装置を経由して第１面にトナー像が定着せしめられる。そして、必要に応じて、反転再送装置によってレジストローラ対１０２に再送されて、第２面にも４色重ね合わせトナー像が転写及び定着される。

転写バイアス出力手段たる転写バイアス電源３１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ、実施形態に係るプリンタの２次転写バイアス電源３９と同様に、直流電源と交流電源とを有している。そして、転写バイアスとして、直流電圧だけからなる直流バイアスを出力したり、直流電圧に交流電圧を重畳せしめた重畳バイアスを出力したりすることができる。

転写バイアス電源３１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、実施形態に係るプリンタの２次転写バイアス電源３９と同様に、直流電源と交流電源とを有している。そして、実施形態に係るプリンタの２次転写バイアスと同様に、転写バイアス電源３１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって、Ａ／Ｂ値が大きくなるほどＶａｖｅを小さくする処理を実施する。これにより、記録シート表面の凸部と、凹部との両方において十分な画像濃度を得て、記録シート表面の凹凸にならった画像の濃淡パターンの発生を抑えることができる。また、トナー散りの発生も抑える事ができる。

第３変形例に係るプリンタにおいても、転写バイアスが印加される転写ローラ３０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対して、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のマイナス極性のトナーを静電的に引き寄せる。これにより、トナー像を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ側から転写ローラ３０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ側に静電移動させる。このため、前述した重畳バイアスとしては、第１変形例に係るプリンタと同様の波形のものを採用している。この重畳バイアスは、単位時間あたりにおける平均の絶対値が、上述した直流電圧だけからなる直流バイアスの絶対値よりも小さい値になっている。

［第４変形例］
図１９は、第４変形例に係るプリンタの要部を示す要部構成図である。同図において、Ｋ用の画像形成ユニット１Ｋは、感光体２Ｋの周りに、除電ランプ１４Ｋ、ドラムクリーニング装置３Ｋ、帯電装置６Ｋ、潜像書込ユニット１５Ｋ、現像装置８Ｋなどを有している。潜像書込ユニット１５Ｋは、ＬＥＤアレイを用いて、感光体２Ｋの表面に静電潜像を光書込するものである。Ｙ，Ｍ，Ｃ用の画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃも、Ｋ用の画像形成ユニット１Ｋと同様の構成になっている。

転写ユニット３０の像担持体としての中間転写ベルト３１は、図中時計回り方向に無端移動せしめられながら、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過する。これにより、中間転写ベルト３１のおもて面に４色重ね合わせトナー像が形成される。

転写ユニット３０の下方には、無端状の紙搬送ベルト４０１を無端移動させる紙搬送ベルトユニット４００が配設されている。紙搬送ベルト４０１は、そのループ内側に配設された駆動ローラ４０２と、２次転写押圧ローラ４０３とによって張架された状態で、駆動ローラ４０２の回転駆動に伴って、図中反時計回り方向に無端移動せしめられる。紙搬送ベルトユニット４００は、紙搬送ベルト４０１の周方向における全域のうち、２次転写押圧ローラ４０３に対する掛け回し箇所を、中間転写ベルト３１の周方向における全域のうち、２次転写裏面ローラ３３に対する掛け回し箇所に当接させている。これにより、中間転写ベルト３１のおもて面と、ニップ形成部材たる紙搬送ベルト４０１のおもて面との当接による２次転写ニップが形成されている。

２次転写裏面ローラ３３には、実施形態に係るプリンタと同様の構成の２次転写バイアス電源３９により、２次転写バイスが印加される。これに対し、紙搬送ベルトユニット４００の２次転写押圧ローラ４０３は接地されている。これにより、２次転写ニップやその周辺においては、２次転写裏面ローラ３３と２次転写押圧ローラ４０３との間に２次転写電界が形成されている。

レジストローラ対１０２から２次転写ニップに向けて送り出された記録シートＰの第１面には、中間転写ベルト３１上の４色重ね合わせトナー像が２次転写される。その後、記録シートＰは、紙搬送ベルト４０１のおもて面に吸着された状態で、紙搬送ベルト４０１の無端移動に伴って２次転写ニップを通過する。そして、紙搬送ベルト４０１のループ内側に配設された駆動ローラ４０２との対向位置にさしかかる。この対向位置では、紙搬送ベルト４０１が大きな巻き付き角で駆動ローラ４０２に巻き付いているため、移動方向を急転換させる。紙搬送ベルト４０１の表面に静電吸着された記録シートＰは、その急転換に追従することができず、ベルト表面から曲率分離される。

このようにして紙搬送ベルト４０１から分離された記録シートＰは、定着装置を経由して第１面にトナー像が定着せしめられる。そして、必要に応じて、反転再送装置によってレジストローラ対１０２に再送されて、第２面にも４色重ね合わせトナー像が転写及び定着される。

転写バイアス出力手段たる２次転写バイアス電源３９は、実施形態に係るプリンタと同様に、直流電源と交流電源とを有している。そして、実施形態に係るプリンタの２次転写バイアスと同様に、２次転写バイアス電源３９によって、Ａ／Ｂ値が大きくなるほどＶａｖｅを小さくする処理を実施する。これにより、記録シート表面の凸部と、凹部との両方において十分な画像濃度を得て、記録シート表面の凹凸にならった画像の濃淡パターンの発生を抑えることができる。また、トナー散りの発生も抑える事ができる。

なお、２次転写裏面ローラ３３を接地して、２次転写押圧ローラ４０３に対して２次転写バイアスを印加するようにしてもよい。

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］
態様Ａにおいては、自らの表面にトナー像を担持する像担持体（例えば中間転写ベルト３１）と、前記表面に当接して転写ニップを形成するニップ形成部材（例えばニップ形成ローラ３６）と、前記像担持体と前記ニップ形成部材との間に交番電界からなる転写電界を形成するための転写バイアスを出力する転写バイアス出力手段（例えば２次転写バイアス電源３９）とを備え、前記転写バイアス出力手段によって、前記像担持体上の正規に帯電されたトナー像を記録シート側に転写させる転写方向のバイアス、及び前記転写方向のバイアスとは逆極性のバイアスとが交互に切り替わる交流バイアスと、直流バイアスとを重畳した重畳バイアスを印加する画像形成装置において、前記転写ニップにおける前記像担持体から前記記録シートへのトナー像の転写性に影響を及ぼす要因となる転写影響要因の情報を取得する情報取得手段（例えば、オペレーションパネル５０、温度センサ５１、湿度センサ５２）を設けるとともに、前記逆極性のバイアスが印加される時間をＡ、前記交流バイアスの１周期の時間をＢ、前記重畳バイアスの時間平均値をＶａｖｅとしたとき、前記情報取得手段による取得結果に応じて前記交流バイアスの前記Ａ／Ｂの値を変化させることができ、且つ、前記Ａ／Ｂの値が大きくなるほど前記Ｖａｖｅを小さくする処理を実施するように前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とするものである。

［態様Ｂ］
態様Ｂは、態様Ａにおいて、前記Ｖａｖｅを定電流制御によって出力し、且つ前記Ａ／Ｂの値を大きくするほど前記Ｖａｖｅの定電流制御における出力目標値を小さくする処理を実施するように前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、Ｖａｖｅを定電流制御で出力することで、記録シートの電気抵抗が変化しても、記録シートに対して一定の直流電流を流すことができる。

［態様Ｃ］
態様Ｃは、態様Ａにおいて、前記Ｖａｖｅを定電圧制御によって出力し、且つ前記Ａ／Ｂの値を大きくするほど前記Ｖａｖｅの定電圧制御における出力目標値を小さくする処理を実施するように前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とするものである。

［態様Ｄ］
態様Ｄは、態様Ａ〜Ｃの何れかにおいて、前記情報取得手段として、前記転写影響要因の情報たる温度情報を取得するものを用いるとともに、前記温度情報によって示される温度値が高くなるほど、前記Ａ／Ｂの出力目標値を大きくする処理を実施するように前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とするものである。

［態様Ｅ］
態様Ｅは、態様Ａ〜Ｄの何れかにおいて、前記情報取得手段として、前記転写影響要因の情報たる湿度情報を取得するものを用いるとともに、前記湿度情報によって示される湿度値が高くなるほど、前記Ａ／Ｂの出力目標値を大きくする処理を実施するように前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とするものである。

［態様Ｆ］
態様Ｆは、態様Ａ〜Ｅの何れかにおいて、前記情報取得手段として、前記転写影響要因たる前記転写ニップに送り込まれる記録シートの厚み情報を取得するものを用いるとともに、前記厚み情報によって示される厚み値が大きくなるほど、前記Ａ／Ｂの出力目標値を大きくする処理を実施するように前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とするものである。

［態様Ｇ］
態様Ｇは、態様Ａ〜Ｆの何れかにおいて、前記情報取得手段として、前記転写影響要因の情報たる、前記転写ニップに送り込まれる記録シートの表面凹凸における凹部の深さ情報を取得するものを用いるとともに、前記深さ情報によって示される深さ値が大きくなるほど、前記Ａ／Ｂの出力目標値を大きくする処理を実施するように前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、記録シートの表面の凹部深さが大きくなるのに伴って戻しピーク値Ｖｒの適正値がより大きくなっても、転写ニップに必要な強度の交番電界を形成することができる。

［態様Ｈ］
態様Ｈは、態様Ａ〜Ｇにおいて、前記交流バイアスを定電圧制御で出力するように、前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とするものである。

［態様Ｉ］
態様Ｉは、態様Ａ〜Ｇの何れかにおいて、前記交流バイアスの周波数ｆ［Ｈｚ］と、前記転写ニップの像担持体表面移動方向の長さであるニップ幅ｄ［ｍｍ］と、前記像担持体の表面移動速度ｖ［ｍｍ／ｓ］とについて「ｆ＞（４／ｄ）×ｖ」という条件を具備することを特徴とするものである。かかる構成では、転写ニップ内のシート表面と像担持体表面との間のトナーの往復移動回数が不足することによる周期的な濃度ムラの発生を回避することができる。

［態様Ｊ］
態様Ｊは、自らの表面にトナー像を担持する像担持体と、前記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、前記像担持体と前記ニップ形成部材との間に交番電界からなる転写電界を形成するための転写バイアスを出力する転写バイアス出力手段とを備え、前記転写バイアス出力手段によって、前記像担持体上の正規に帯電されたトナー像を前記転写ニップにて記録シート側に転写させる転写方向のバイアス、及び前記転写方向のバイアスとは逆極性のバイアスとが交互に切り替わる交流バイアスと、直流バイアスとを重畳した重畳バイアスを印加する画像形成装置において、温度、湿度、前記転写ニップに送り込まれる記録シートの厚み、及び、前記転写ニップに送り込まれる記録シートの表面凹凸における凹部の深さのうちの少なくとも１つの情報を取得する情報取得手段を設けるとともに、前記情報取得手段による取得結果に応じて前記交流バイアスのＡ／Ｂの値を変化させ、且つ、前記Ａ／Ｂの値が大きくなるほど、前記Ｖａｖｅの出力目標値を小さくする処理を実施するように前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とするものである。

［態様Ｋ］
態様Ｋは、態様Ｊにおいて、前記Ｖａｖｅを定電流制御によって出力し、且つ前記Ａ／Ｂの出力値を大きくするほど前記Ｖａｖｅの定電流制御における出力目標値を小さくする処理を実施するように前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とするものである。

［態様Ｌ］
態様Ｌは、態様Ｋにおいて、前記Ｖａｖｅを定電圧制御によって出力し、且つ前記Ａ／Ｂの出力値を大きくするほど前記Ｖａｖｅの定電圧制御における出力目標値を小さくする処理を実施するように前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とするものである。

［態様Ｍ］
態様Ｍは、態様Ｋ〜Ｌにおいて、前記交流バイアスを定電圧制御で出力するように、前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とするものである。

３１：中間転写ベルト（像担持体）
３６：ニップ形成ローラ（ニップ形成部材）
３９：２次転写バイアス電源（転写バイアス出力手段）
５０：オペレーションパネル（情報取得手段）
５１：温度センサ（情報取得手段）
５２：湿度センサ（情報取得手段）
Ｐ：記録シート

特開２００６−２６７４８６号公報

Claims (10)

1. 自らの表面にトナー像を担持する像担持体と、
   前記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、
   前記像担持体と前記ニップ形成部材との間に交番電界からなる転写電界を形成するための転写バイアスを出力する転写バイアス出力手段とを備え、
   前記転写バイアス出力手段によって、前記像担持体上の正規に帯電されたトナー像を前記転写ニップにて記録シート側に転写させる転写方向のバイアス、及び前記転写方向のバイアスとは逆極性のバイアスとが交互に切り替わる交流バイアスと、直流バイアスとを重畳した重畳バイアスを印加する画像形成装置において、
   前記転写ニップにおける前記像担持体から前記記録シートへのトナー像の転写性に影響を及ぼす要因となる転写影響要因の情報を取得する情報取得手段を設けるとともに、
   前記逆極性のバイアスが印加される時間をＡ、前記交流バイアスの１周期の時間をＢ、前記重畳バイアスの時間平均値をＶａｖｅとしたとき、前記情報取得手段による取得結果に応じて前記交流バイアスのＡ／Ｂの値を変化させることができ、前記Ｖａｖｅを定電流制御によって出力し、且つ、前記Ａ／Ｂの値が大きくなるほど前記Ｖａｖｅの定電流制御における出力目標値を小さくする処理を実施するように前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
2. 自らの表面にトナー像を担持する像担持体と、
   前記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、
   前記像担持体と前記ニップ形成部材との間に交番電界からなる転写電界を形成するための転写バイアスを出力する転写バイアス出力手段とを備え、
   前記転写バイアス出力手段によって、前記像担持体上の正規に帯電されたトナー像を前記転写ニップにて記録シート側に転写させる転写方向のバイアス、及び前記転写方向のバイアスとは逆極性のバイアスとが交互に切り替わる交流バイアスと、直流バイアスとを重畳した重畳バイアスを印加する画像形成装置において、
   前記転写ニップにおける前記像担持体から前記記録シートへのトナー像の転写性に影響を及ぼす要因となる転写影響要因の情報を取得する情報取得手段を設けるとともに、
   前記逆極性のバイアスが印加される時間をＡ、前記交流バイアスの１周期の時間をＢ、前記重畳バイアスの時間平均値をＶａｖｅとしたとき、前記情報取得手段による取得結果に応じて前記交流バイアスのＡ／Ｂの値を変化させることができ、前記Ｖａｖｅを定電圧制御によって出力し、且つ前記Ａ／Ｂの値を大きくするほど前記Ｖａｖｅの定電圧制御における出力目標値を小さくする処理を実施するように前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
   前記情報取得手段として、前記転写影響要因の情報たる温度情報を取得するものを用いるとともに、前記温度情報によって示される温度値が高くなるほど、前記Ａ／Ｂの値を大きくする処理を実施するように前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記情報取得手段として、前記転写影響要因の情報たる湿度情報を取得するものを用いるとともに、前記湿度情報によって示される湿度値が高くなるほど、前記Ａ／Ｂの値を大きくする処理を実施するように前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記情報取得手段として、前記転写影響要因たる前記転写ニップに送り込まれる記録シートの厚み情報を取得するものを用いるとともに、前記厚み情報によって示される厚み値が小さくなるほど、前記Ａ／Ｂの値を大きくする処理を実施するように前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記交流バイアスを定電圧制御で出力するように、前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記交流バイアスの周波数ｆ［Ｈｚ］と、前記転写ニップの像担持体表面移動方向の長さであるニップ幅ｄ［ｍｍ］と、前記像担持体の表面移動速度ｖ［ｍｍ／ｓ］とについて「ｆ＞（４／ｄ）×ｖ」という条件を具備することを特徴とする画像形成装置。
8. 自らの表面にトナー像を担持する像担持体と、
   前記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、
   前記像担持体と前記ニップ形成部材との間に交番電界からなる転写電界を形成するための転写バイアスを出力する転写バイアス出力手段とを備え、
   前記転写バイアス出力手段によって、前記像担持体上の正規に帯電されたトナー像を前記転写ニップにて記録シート側に転写させる転写方向のバイアス、及び前記転写方向のバイアスとは逆極性のバイアスとが交互に切り替わる交流バイアスと、直流バイアスとを重畳した重畳バイアスを印加する画像形成装置において、
   温度、湿度、前記転写ニップに送り込まれる記録シートの厚み、及び、前記転写ニップに送り込まれる記録シートの表面凹凸における凹部の深さのうちの少なくとも１つの情報を取得する情報取得手段を設けるとともに、
   前記逆極性のバイアスが印加される時間をＡ、前記交流バイアスの１周期の時間をＢ、前記重畳バイアスの時間平均値をＶａｖｅとしたとき、前記情報取得手段による取得結果に応じて前記交流バイアスのＡ／Ｂの値を変化させることができ、前記Ｖａｖｅを定電流制御によって出力し、且つ、前記Ａ／Ｂの値が大きくなるほど、前記Ｖａｖｅの定電流制御における出力目標値を小さくする処理を実施するように前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
9. 自らの表面にトナー像を担持する像担持体と、
   前記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、
   前記像担持体と前記ニップ形成部材との間に交番電界からなる転写電界を形成するための転写バイアスを出力する転写バイアス出力手段とを備え、
   前記転写バイアス出力手段によって、前記像担持体上の正規に帯電されたトナー像を前記転写ニップにて記録シート側に転写させる転写方向のバイアス、及び前記転写方向のバイアスとは逆極性のバイアスとが交互に切り替わる交流バイアスと、直流バイアスとを重畳した重畳バイアスを印加する画像形成装置において、
   温度、湿度、前記転写ニップに送り込まれる記録シートの厚み、及び、前記転写ニップに送り込まれる記録シートの表面凹凸における凹部の深さのうちの少なくとも１つの情報を取得する情報取得手段を設けるとともに、
   前記逆極性のバイアスが印加される時間をＡ、前記交流バイアスの１周期の時間をＢ、前記重畳バイアスの時間平均値をＶａｖｅとしたとき、前記情報取得手段による取得結果に応じて前記交流バイアスのＡ／Ｂの値を変化させることができ、前記Ｖａｖｅを定電圧制御によって出力し、且つ前記Ａ／Ｂの出力値を大きくするほど、前記Ｖａｖｅの定電圧制御における出力目標値を小さくする処理を実施するように前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項８又は９に記載の画像形成装置において、
    前記交流バイアスを定電圧制御で出力するように、前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。

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