(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が担持される像担持体と、
転写部材と、
前記像担持体と前記転写部材とが接触する転写部で前記トナー像を記録材へ転写するために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、
前記転写部に供給される転写バイアスは、前記像担持体上のトナー像を前記記録材へ転写する際に、前記トナー像を前記像担持体側から記録材側に転写させる転写方向のバイアスと前記転写方向とは逆方向のバイアスとが交互に切り替わって周期変動する交流成分と、直流成分とが重畳されていて、交流成分における１周期中に占める前記逆方向へのバイアスが印加される時間が５０％よりも大きい重畳バイアスであり、
前記記録材の先端部から所定の長さの範囲外で供給される前記重畳バイアスの直流成分に対する、前記所定の長さの範囲内で供給される前記重畳バイアスの直流成分の比率は、前記所定の長さの範囲外で供給される前記重畳バイアスの前記交流成分に対する、前記所定の長さの範囲内で供給される前記重畳バイアスの交流成分の比率よりも大きくなるように、前記転写バイアス出力手段が制御され、
前記所定の長さの範囲は、前記記録材の厚さに応じて変更される画像形成装置。
【請求項２】
前記所定の長さの範囲は、前記記録材の厚さが厚くなるほど長くなるように変更されて出力される請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記所定の長さの範囲内で供給される重畳バイアスにおける直流成分は、前記記録材の厚さに応じて変更される請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記所定の長さの範囲内で供給される重畳バイアスにおける直流成分は、前記記録材の厚さが厚くなるほど高くなるように変更されて出力される請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記所定の長さの範囲内で供給される重畳バイアスにおける直流成分は、装置の環境情報に応じて変更される請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記装置の環境情報は、温湿度情報であり、
前記所定の長さの範囲内で供給される重畳バイアスにおける直流成分は、前記温湿度情報が低くなるほど高くなるように変更されて出力される請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体は、弾性層を有する中間転写体である請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記転写部材は、複数の回転体に巻き掛けられて回転移動可能に支持されて、前記像担持体に接触する二次転写ベルトである請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記転写部において前記像担持体を介して前記転写部材に対向する対向部材を備えている請求項１乃至８の何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、トナー像が担持されるベルト状の像担持体に対し、転写部材を接触させることで転写部となる転写ニップを形成し、当該転写ニップで記録材にトナー像を転写する方式がある。記録材先端側は、画像部とは異なりトナー像が転写されないため、記録材が転写部に進入する際の電気的抵抗が大きく、抵抗が急激に変化する。このため、記録材に転写させるために必要な転写バイアスが不足しやすい。そこで、画像先端側の濃度低下を防ぐため、転写バイアスの立ち上げの出力目標値を、画像部の出力目標値よりも大きくすることが特許文献１で提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
転写バイアスとして重畳バイアスを用いる場合、トナー像を像担持体側から記録材へ転写させる側のピーク電圧の持続時間をＡ、転写バイアスの交流成分の１周期の時間をＢとしたとき、（Ｂ−Ａ）／Ｂ×１００（％）で算出される割合であるＤｕｔｙが５０％よりも大きいものを高Ｄｕｔｙとする。この場合、転写バイアスの平均は、トナーの帯電極性と逆極性のプラス寄り（重心が戻し方向）となるため、記録材の転写部への挿入時に転写バイアスが不足しやすい。また、特許文献１のように、転写バイアスの立ち上げの出力目標値を、画像部の出力目標値よりも大きくする場合、記録材先端部より前を出力目標値としており、記録材先端側では画像部の目標値と同じ値を狙いとするため、記録材先端側では濃度不足になりやすい。
本発明は、転写バイアスが高Ｄｕｔｙの場合でも記録材先端側での画像濃度低下を防止することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、トナー像が担持される像担持体と、転写部材と、前記像担持体と前記転写部材とが接触する転写部で前記トナー像を記録材へ転写するために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、前記転写部に供給される転写バイアスは、前記像担持体上のトナー像を前記記録材へ転写する際に、前記トナー像を前記像担持体側から記録材側に転写させる転写方向のバイアスと前記転写方向とは逆方向のバイアスとが交互に切り替わって周期変動する交流成分と、直流成分とが重畳されていて、交流成分における１周期中に占める前記逆方向へのバイアスが印加される時間が５０％よりも大きい重畳バイアスであり、前記記録材の先端部から所定の長さの範囲外で供給される前記重畳バイアスの直流成分に対する、前記所定の長さの範囲内で供給される前記重畳バイアスの直流成分の比率は、前記所定の長さの範囲外で供給される前記重畳バイアスの前記交流成分に対する、前記所定の長さの範囲内で供給される前記重畳バイアスの交流成分の比率よりも大きくなるように、前記転写バイアス出力手段が制御され、前記所定の長さの範囲は、前記記録材の厚さに応じて変更されることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、記録材の先端部から所定の長さの範囲外で供給される重畳バイアスの直流成分に対する、所定の長さの範囲内で供給される重畳バイアスの直流成分の比率を、所定の長さの範囲外で供給される重畳バイアスの交流成分に対する、所定の長さの範囲内で供給される重畳バイアスの交流成分の比率よりも大きくするので、転写部に記録材が進入して電気的抵抗が上昇しても十分な転写バイアス量を供給することができ、転写バイアスが高Ｄｕｔｙの場合でも記録材先端側での画像濃度低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図。
【図２】図１に示す画像形成装置における画像形成ユニットの拡大構成図。
【図３】ベルト状の像担持体の構成を説明する図であり、（ａ）は、コート層を備えた弾性ベルトからなる像担持体の部分拡大断面図、（ｂ）は粒子を備えた弾性ベルトからなる像担持体の部分拡大断面図、（ｃ）は図３（ｂ）の部分拡大平面図。
【図４】（ａ）、（ｂ）は転写ニップ前での放電現象を説明する図。
【図５】（ａ）、（ｂ）は転写ニップとプレニップを説明する図。
【図６】異なる材質のベルト状の像担持体に対して転写部材のオフセット量を変化させた場合のプレニップ放電の有無についての実験結果を示す図。
【図７】プレニップ量を説明する図。
【図８】（ａ）〜（ｄ）はプレニップ量の特定方法を説明する図。
【図９】（ａ）、（ｂ）はプレニップ量の別な特定方法を説明する図。
【図１０】中間転写ベルトとして、同プリンタのものとは異なり、単層構造のものを用いた構成における二次転写ニップ及びその周囲を示す拡大構成図。
【図１１】実施形態に係るプリンタにおける二次転写ニップ及びその周囲構成を示す拡大断面図。
【図１２】本発明に係る制御系の一実施形態を示すブロック図。
【図１３】本発明に係る転写バイアス出力手段の電気回路の要部と、それに係る構成部材の一実施形態を示すブロック図。
【図１４】本発明に係る転写バイアス出力手段から出力する高Ｄｕｔｙの出力波形の一形態を示す図。
【図１５】記録材上の画像部と転写バイアス補正範囲を説明する平面図。
【図１６】転写バイアスにおける交流成分と直流成分の割合を変えた実験１の画像評価の結果を示す図。
【図１７】本発明の作用効果を説明するための図。
【図１８】記録材の先端部からの長さを変えた実験２の画像評価の結果を示す図。
【図１９】記録材の先端部の転写バイアスを変化させた実験３の画像評価の結果を示す図。
【図２０】記録材の紙厚、環境条件、記録材の長さの範囲と転写バイアスの最適値を示す図。
【図２１】転写バイアス出力手段から出力する高Ｄｕｔｙの出力波形の別な形態を示す図。
【図２２】（ａ）〜（ｃ）は、図２１の波形を模式的に記載して、Ｄｕｔｙを説明するための図。
【図２３】本発明に係る画像形成装置の別な実施形態を示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明に係る実施形態について図面を用いて説明する。実施形態において、同一の機能や同一構成を有するものには同一の符号を付し、重複説明は適宜省略する。図面は一部構成の理解を助けるために部分的に省略する場合もある。なお、図中Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応した構成部材に付す添え字であり、適宜省略する。
【０００８】
本発明に係る画像形成装置としての電子写真方式のカラープリンタ（以下、「プリンタ」という）１００の一実施形態について説明する。
プリンタ１００の基本的な構成について説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタ１００を示す概略構成図である。図１において、プリンタ１００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四つの画像形成ユニット１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を備える。プリンタ１００は、転写装置としての転写ユニット３０、記録材Ｐを収納するカセット６０、定着装置９０、制御部３００を備えている。
四つの画像形成ユニット１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は、粉体であり現像剤として、互いに異なる色のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナーを用いるが、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。つまり、四つの画像形成ユニット１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は、画像形成装置本体としてのプリンタ本体１００Ａに対して着脱自在に設けられていて、交換可能とされている。
【０００９】
図２は、四つの画像形成ユニット１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）のうちの一つの拡大概略構成図である。四つの画像形成ユニット１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は、使用するトナーの色が異なる以外は、同様の構成を備えている。このため、図２では、使用するトナーの色を示す添え字（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は省略している。
画像形成ユニット１は、像担持体たるドラム状の感光体２、ドラムクリーニング装置３、除電装置、帯電装置６、現像装置８等を備えている。画像形成ユニット１は、これら複数の装置が共通の保持体に保持されてプリンタ本体１００Ａに対して一体的に脱着可能なプロセスカートリッジユニットを構成していて、ユニット単位で交換可能とされている。
【００１０】
感光体２は、ドラム基体の表面上に有機感光層が形成されたドラム形状のものであって、モータ等の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。帯電装置６は、帯電バイアスが印加される帯電部材となる帯電ローラ７を感光体２に接触あるいは近接させながら、帯電ローラ７と感光体２との間に放電を発生させることで、感光体２の表面を一様帯電させている。帯電ローラ等の帯電部材を感光体２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。
【００１１】
帯電ローラ７で一様帯電された感光体２の表面は、光書込ユニット１０１から発せられるレーザー光などの露光光によって光走査されて各色用の静電潜像を担持する。この静電潜像は、各色のトナーを用いる現像装置８によって現像されて各色の像としてのトナー像になる。感光体２のトナー像は、無端状のベルト部材からなる中間転写ベルト３１のおもて面３１ａ上に一次転写される。
【００１２】
ドラムクリーニング装置３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２の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３は、回転駆動されるクリーニングブラシローラ４、感光体２に当接するクリーニングブレード５などを有している。ドラムクリーニング装置３は、クリーニングブラシローラ４で転写残トナーを感光体２の表面から掻き取り、クリーニングブレード５で転写残トナーを感光体２の表面から掻き落としてクリーニングする。除電装置は、ドラムクリーニング装置３によってクリーニングされた後の感光体２の残留電荷を除電する周知のものである。感光体２の表面は、この除電によって初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００１３】
現像装置８は、現像剤担持体となる現像ローラ９を内包する現像部１２と、現像剤を撹拌搬送する現像剤搬送部１３とを有している。現像剤搬送部１３は、第一スクリュー部材１０を収容する第一搬送室と、第二スクリュー部材１１を収容する第二搬送室とを有している。第一スクリュー部材１０及び第二スクリュー部材１１は、現像装置８のケースなどに回転自在に支持されていて、回転駆動されることで、現像剤を循環させながら搬送して現像ローラ９に現像剤を供給している。
【００１４】
図１に示すように、画像形成ユニット１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）の上方には、潜像書込手段としての光書込ユニット１０１が配設されている。この光書込ユニット１０１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データ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２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を光走査する。この光走査により、感光体２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）上には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の静電潜像がそれぞれ形成される。
【００１５】
画像形成ユニット１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）の下方には、中間転写ベルト３１を張架しながら図中時計回り方向に無端移動（回転走行）せしめるベルトユニットであり転写装置である転写ユニット３０が配設されている。中間転写ベルト３１の回転移動方向をベルト移動方向ａとする。
転写ユニット３０は、ベルト状の像担持体であり中間転写体でもある中間転写ベルト３１の他に、複数の回転支持部材としての駆動ローラ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と、四つの一次転写ローラ３５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）と、押し下げ部材としての転写前ローラ３７とを備えている。転写ユニット３０は、プリンタ本体１００Ａに対してユニットごと着脱自在（交換可能）とされている。
【００１６】
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、四つの一次転写ローラ３５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）及び転写前ローラ３７に巻き掛けられて支持され張架されている。そして、駆動モータなどの駆動手段によって図中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、同方向に無端移動して搬送される。すなわち、転写ユニット３０は、複数の回転体でベルト部材を巻き掛けて支持して搬送するものである。
【００１７】
本実施形態において、中間転写ベルト３１は、図３（ａ）に示すように、少なくとも基層３１０、弾性層３１１、表面のコート層３１２の複数の層が積層された弾性を有する中間転写体である。あるいは、中間転写ベルト３１として、図３（ｂ）に示すように、基層３１０、弾性層３１１を積層するとともに、弾性層３１１に多数の粒子３１３が分散されているものであってもよい。粒子３１３は自らの一部を弾性層３１１の表面から突出させた状態で、図３（ｃ）に示すように、ベルト面方向に密集して並んでいる。それら複数の粒子３１３により、複数の凹凸がベルト面となるおもて面３１aに形成されている。
基層３１０は、ある程度の屈曲性を有し且つ剛性の高い材料からなる無端ベルト状の部材である。弾性層３１１は、基層３１０のおもて面上に積層された柔軟性に優れた弾性材料から構成されている。
【００１８】
基層３１ａの材料としては、樹脂中に、電気抵抗を調整するための充填材や添加材などからなる電気抵抗調整材を分散させたものを例示することができる。その樹脂としては、難燃性の観点からすると、例えば、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＥＴＦＥ（エチレン・四フッ化エチレン共重合体）などのフッ素系樹脂や、ポリイミド樹脂またはポリアミドイミド樹脂等が好ましい。また、機械強度（高弾性）や耐熱性の観点からすると、特にポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂が好適である。
【００１９】
樹脂中に分散せしめる電気抵抗調整材としては、金属酸化物やカーボンブラック、イオン導電剤、導電性高分子材料などを例示することができる。金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化珪素等が挙げられる。分散性を向上させるために、前記金属酸化物に予め表面処理を施したものを用いても良い。カーボンブラックとしては、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ガスブラック等が挙げられる。また、イオン導電剤としては、テトラアルキルアンモニウム塩、トリアルキルベンジルアンモニウム塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩が挙げられる。アルキルサルフェート、グルセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪酸アルコールエステル、アルキルベタイン、過塩素酸リチウム等でもよい。それらのイオン導電剤を二種類以上混合して使用してもよい。なお、本発明を適用可能な電気抵抗調整材は、これまで例示したものに限られるものではない。
【００２０】
基層３１ａの前駆体となる塗工液（硬化前の液体の樹脂中に電気抵抗調整材を分散せしめたもの）には、必要に応じて、分散助剤、補強材、潤滑材、熱伝導材、酸化防止剤などを添加してもよい。中間転写ベルト３１として好適に装備されるシームレスベルトの基層３１ａに含有される電気抵抗調整材の添加量は、好ましくは表面抵抗で１×１０８〜１×１０１３［Ω／□］、体積抵抗で１×１０６〜１×１０１２［Ω・ｃｍ］となる量とされる。但し、機械強度の観点から、成形膜が脆く割れやすくならない範囲の量を選択して添加することが必要である。つまり、樹脂成分（ポリイミド樹脂前駆体、ポリアミドイミド樹脂前駆体など）と電気抵抗調整材との配合率を適正に調整した塗工液を用いて、電気特性（表面抵抗及び体積抵抗）と機械強度のバランスがとれたシームレスベルトを製造して用いることが好ましい。電気抵抗調整材の含有量は、カーボンブラックの場合には、塗工液中の全固形分の１０〜２５［ｗｔ％］がよく、更に好ましくは１５〜２０［ｗｔ％］である。また、金属酸化物の場合の含有量は、塗工液中の全固形分の１５０［ｗｔ％］がよく、更に好ましくは１０〜３０［ｗｔ％］である。含有量が前述した範囲よりも少ないと十分な効果が得られず、また含有量が前述した範囲よりも多いと中間転写ベルト３１（シームレスベルト）の機械強度が著しく低下するので、実使用上好ましくない。
【００２１】
基層３１ａの厚みは、特に制限されるものではなく、状況に応じて適宜選択することができるが、３０μｍ〜１５０μｍが好ましく、４０μｍ〜１２０μｍがより好ましく、５０μｍ〜８０μｍが特に好ましい。基層３１ａの厚みが、３０μｍ未満であると、亀裂によりベルトが裂けやすくなり、１５０μｍを超えると、曲げによってベルトが割れることがあることがある。一方、基層３１ａの厚みが前述した特に好ましい範囲であると、耐久性の点で有利になる。
【００２２】
ベルト走行安定性を高めるためには、基層３１ａの層厚ムラをできるだけ少なくすることが好ましい。基層３１ａの厚みを調整する方法は、特に制限されるものではなく、状況に応じて適宜選択することができる。例えば、接触式や渦電流式の膜厚計での計測や膜の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で測定する方法が挙げられる。
【００２３】
中間転写ベルト３１の弾性層３１ｂは、上述したように、分散せしめられた複数の粒子３１ｃによる凹凸形状を表面に有している。弾性層３１ｂを形成するための弾性材料としては、汎用の樹脂・エラストマー・ゴムなどを例示することができる。特に、柔軟性（弾性）に優れた弾性材料を用いることが好ましく、エラストマー材料やゴム材料が好適である。エラストマー材料としては、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリエーテル系、ポリウレタン系、ポリオレフィン系、ポリスチレン系、ポリアクリル系、ポリジエン系、シリコーン変性ポリカーボネート系などを例示することができる。フッ素系共重合体系等の熱可塑性エラストマーなどでもよい。また、熱硬化性の樹脂としては、ポリウレタン系、シリコーン変性エポキシ系、シリコーン変性アクリル系の樹脂等を例示することができる。また、ゴム材料としては、イソプレンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム等を例示することができる。更には、クロロスルホン化ポリエチレン、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ヒドリンゴム等を例示することもできる。これまで例示した材料の中から、所望の性能が得られる材料を適宜選択することが可能である。特に、表面に凹凸のある記録シート、例えばレザック紙などの表面凹凸に追従させるためには、できるだけ柔らかい材料を選択することが好ましい。また、粒子３１ｃを分散せしめることから、熱可塑性のものよりも熱硬化性のものの方が好ましい。熱硬化性のものの方が、その硬化反応に寄与する官能基の効果により樹脂粒子との密着性に優れ確実に固定化することが可能だからである。加硫ゴムも同様の理由により好ましい材料の１つである。
【００２４】
弾性層３１ｂを構成する弾性材料の中でも、耐オゾン性、柔軟性、粒子との接着性、難燃性付与、耐環境安定性などの観点から、アクリルゴムが最も好ましい。アクリルゴムは一般的に市販されているものでよく、特定の製品に限定されるものではない。しかし、アクリルゴムの各種架橋系（エポキシ基、活性塩素基、カルボキシル基）の中ではカルボキシル基架橋系のものがゴム物性（特に圧縮永久歪み）及び加工性の点で優れているので、カルボキシル基架橋系のものを選択することが好ましい。カルボキシル基架橋系のアクリルゴムに用いられる架橋剤としては、アミン化合物が好ましく、多価アミン化合物が最も好ましい。このようなアミン化合物として、具体的には脂肪族多価アミン架橋剤、芳香族多価アミン架橋剤などを例示することができる。更に、脂肪族多価アミン架橋剤としては、ヘキサメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンカーバメイト、Ｎ，Ｎ’−ジシンナミリデン−１，６−ヘキサンジアミンなどを例示することができる。また、芳香族多価アミン架橋剤としては、４，４’−メチレンジアニリン、ｍ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−（ｍ−フェニレンジイソプロピリデン）ジアニリン等が挙げられる。４，４’−（ｐ−フェニレンジイソプロピリデン）ジアニリン、２，２’−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン、４，４’−ジアミノベンズアニリド等でもよい。更には、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジアミン、１，３，５−ベンゼントリアミン、１，３，５−ベンゼントリアミノメチル等でもよい。
【００２５】
架橋剤の配合量の適正範囲は、アクリルゴム１００重量部に対し、好ましくは０．０５〜２０重量部、より好ましくは０．1〜５重量部である。架橋剤の配合量が少なすぎると、架橋が十分に行われないため、架橋物の形状維持が困難になる。これに対し、含有量が多すぎると、架橋物が硬くなりすぎて、架橋ゴムとしての弾性などが損なわれる。
【００２６】
弾性層３１ｂに用いるアクリルゴムには、上述した架橋剤の架橋反応を促進する狙いで、架橋促進剤を配合してもよい。架橋促進剤の種類は特に限定されるものではないが、前述した多価アミン架橋剤と組み合わせて用いることができるものであることが好ましい。このような架橋促進剤としては、グアニジン化合物、イミダゾール化合物、第四級オニウム塩、第三級ホスフィン化合物、弱酸のアルカリ金属塩などが挙げられる。グアニジン化合物としては、１，３−ジフェニルグアニジン、１，３−ジオルトトリルグアニジンなどが挙げられる。イミダゾール化合物としては、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾールなどが挙げられる。第四級オニウム塩としては、テトラｎ−ブチルアンモニウムブロマイド、オクタデシルトリ―ｎ−ブチルアンモニウムブロマイドなどが挙げられる。多価第三級アミン化合物としては、トリエチレンジアミン、１，８−ジアザ‐ビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７（ＤＢＵ）などが挙げられる。第三級ホスフィン化合物としては、トリフェニルホスフィン、トリ−ｐ−トリルホスフィンなどが挙げられる。弱酸のアルカリ金属塩としては、ナトリウムまたはカリウムのリン酸塩、炭酸塩などの無機弱酸塩あるいはステアリン酸塩、ラウリル酸塩などの有機弱酸塩が挙げられる。
【００２７】
架橋促進剤の使用量の適正範囲は、アクリルゴム１００重量部あたり、好ましくは０．１〜２０重量部、より好ましくは０．３〜１０重量部である。架橋促進剤が多すぎると、架橋時に架橋速度が早くなりすぎたり、架橋物表面ヘの架橋促進剤のブルームが生じたり、架橋物が硬くなりすぎたりする場合がある。これに対し、架橋促進剤が少なすぎると、架橋物の引張強さが著しく低下したり、熱負荷後の伸び変化または引張強さ変化が大きすぎたりする場合がある。
【００２８】
アクリルゴムの調製にあたっては、ロール混合、バンバリー混合、スクリュー混合、溶液混合などの適宜の混合方法を採用することが可能である。配合順序は特に限定されないが、熱で反応や分解しにくい成分を充分に混合した後、熱で反応しやすい成分あるいは分解しやすい成分として、例えば架橋剤などを、反応や分解が起こらない温度で短時間に混合すればよい。
【００２９】
アクリルゴムは、加熱することによって架橋物とすることができる。好ましい加熱温度は、１３０〜２２０℃であり、より好ましくは１４０℃〜２００℃である。また、好ましい架橋時間は、３０秒〜５時間である。加熱方法としては、プレス加熱、蒸気加熱、オーブン加熱、熱風加熱などのゴムの架橋に用いられる方法を適宜選択すればよい。また、一度架橋した後に、架橋物の内部まで確実に架橋させるために、後架橋を行ってもよい。後架橋の時間は、加熱方法、架橋温度、形状などによって異なるが、好ましくは１〜４８時間である。後架橋を行う際の加熱方法、加熱温度については、適宜選択することが可能である。選択した材料に、電気特性を調整するための電気抵抗調整剤、難燃性を得るための難燃剤、必要に応じて、酸化防止剤、補強剤、充填剤、架橋促進剤などの材料を適宜含有させてもよい。さらに、電気特性を調整するための電気抵抗調整剤として、すでに述べた各種材料を使用することができる。但し、カーボンブラックや金属酸化物などは柔軟性を損なうため、使用量を抑えることが好ましく、イオン導電剤や導電性高分子を用いることも有効である。また、それらを併用しても構わない。
【００３０】
ゴム１００重量部に対しは、種々の過塩素酸塩やイオン性液体を０．０１部〜３部添加するのが好ましい。イオン導電剤の添加量が０．０１部以下であると、抵抗率を下げる効果が得られない。また、添加量が３部以上であると、ベルト表面へ導電剤がブルーム又はブリードする可能性が高くなってしまう。
【００３１】
電気抵抗調整材の添加量については、弾性層３１ｂの抵抗値を、表面抵抗で１×１０８〜１×１０１３［Ω／□］、体積抵抗で１×１０６〜１×１０１２［Ω・ｃｍ］の範囲にするように調整することが好ましい。また、近年の電子写真方式の画像形成装置に求められるような、凹凸シートへの高いトナー転写性を得るために、弾性層３１ｂの２３℃５０％ＲＨ環境下でのマイクロゴム硬度値を３５以下にするように柔軟性を調整することが好ましい。マルテンス硬度、ビッカース硬度など、いわゆる微小硬度での計測は、測定部位のバルク方向の浅い領域、すなわち表面近傍のごく限られた領域の硬度しか測定していなのでベルト全体としての変形性能は評価できない。このため、例えば中間転写ベルト３１全体としての変形性能が低い構成のものに、最表面に柔軟な材料を用いた場合、微小硬度値を低くしてしまう。このような中間転写ベルト３１は変形性能が低い、すなわち凹凸シートへの追従性が悪いので、結果として近年の画像形成装置に求められる凹凸シートへの転写性能を十分に発揮することができなくなってしまう。よって、中間転写ベルト３１全体の変形性能を評価することが可能なマイクロゴム硬度を測定して中間転写ベルト３１の柔軟性を評価することが好ましい。
【００３２】
弾性層３１ｂの層厚は、２００μｍ〜２ｍｍが好ましく、４００μｍ〜１０００μｍがより好ましい。層厚が２００μｍよりも小さいと、記録シートの表面凹凸への追従性や転写圧力の低減効果を低くしてしまうので好ましくない。また、層厚が２ｍｍよりも大きいと、弾性層３１ｂが自重によって撓み易くなって走行性を不安定にしたり、ベルトを張架しているローラへの掛け回しでベルトに亀裂を発生させ易くなったりするので好ましくない。なお、層厚の測定方法としては、断面を走査型顕微鏡（ＳＥＭ）で観察することによって測定する方法を例示することができる。
【００３３】
中間転写ベルト３１のコート層３１２は、弾性層３１１の表面をコーティングするためのものであり、平滑性のよい層からなるものである。コート層３１２に用いられる材料としては、特に制限はないが、一般的に、中間転写ベルト３１のおもて面３１ａへのトナーの付着カを小さくして二次転写性を高める材料が用いられる。例えば、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂等の１種類あるいは２種類以上、又は、表面エネルギーを小さくし潤滑性を高める材料、たとえばフッ素材脂、フッ素化合物等の粒子を１種類あるいは２種類以上、又は必要に応じて粒径を変えたものを分散させて使用することができる。また、フッ素系ゴム材料のように熱処理を行うことで表面にフッ素層を形成させ、表面エネルギーを小さくさせたものを使用することもできる。ただし、上記材料に限定されるものではない。
【００３４】
また、必要に応じて、基層３１０、弾性層３１１又はコート層３１２は、抵抗を調整する目的で、例えば、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウムやニッケル等の金属粉末や導電性金属酸化物等を用いることができる。ただし、上記材料に限定されるものではない。
【００３５】
中間転写ベルト３１のおもて面３１aには、使用するトナーや中間転写ベルトの材質、表面摩擦係数などの関係から、必要に応じて、ベルト表面を保護するために、潤滑剤塗布装置で潤滑剤を塗布するようにしてもよい。潤滑剤としてはステアリン酸亜鉛などが挙げられ、例えばステアリン酸亜鉛の塊などの固形潤滑剤を塗布部材として塗布ブラシローラで掻き取って得た潤滑剤粉末を中間転写ベルト３１のおもて面３１ａに塗布するようにしてもよい。
【００３６】
弾性層３１ｂの弾性材料に分散せしめる粒子３１ｃとしては、平均粒子径が１００μｍ以下であり、真球状の形状をしており、有機溶剤に不溶であり、且つ３％熱分解温度が２００℃以上である樹脂粒子を用いる。粒子３１ｃの樹脂材料に特に制限はないが、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ゴムなどを例示することができる。これらの樹脂材料からなる粒子の母体表面を異種材料で表面処理してもよい。ゴムからなる球状の母体粒子の表面に硬い樹脂をコートしてもよい。また、母体粒子として、中空のものや、多孔質のものを用いてもよい。
【００３７】
これまで例示した樹脂材料の中でも、滑性、トナーに対しての離型性、耐磨耗性などに優れているという観点から、シリコーン樹脂粒子が最も好ましい。樹脂材料を重合法などによって球状の形状に仕上げた粒子であることが好ましく、真球に近いものほど好ましい。また、粒子３１ｃとしては、体積平均粒径が１．０μｍ〜５．０μｍであり、且つ単分散粒子であるものを用いることが望ましい。単分散粒子は、単一粒子径の粒子ではなく、粒度分布が極めてシャープな粒子である。具体的には、±（平均粒径×０．５μｍ）以下の分布幅の粒子である。粒子３１ｃの粒径が１．０μｍ未満であると、粒子３１ｃによる転写性能の促進効果が十分に得られなくなる。これに対し、粒径が５．０μｍよりも大きいと、粒子間の隙間が大きくなってベルト表面粗さを大きくしてしまうことから、トナーを良好に転写できなくなったり、中間転写ベルト３１のクリーニング不良を発生させ易くなったりする。更には、樹脂材料からなる粒子３１ｃは一般に絶縁性が高いことから、粒径が大きすぎると粒子３１ｃの電荷により、連続プリント時にこの電荷の蓄積による画像乱れを引き起こし易くなる。
【００３８】
粒子３１ｃとしては、特別に合成したものを用いても良いし、市販品を用いてもよい。粒子３１ｃを弾性層３１ｂに直接塗布して、ならすことにより容易に均一に整列させることができる。このようにすることで、粒子３１ｃ同士のベルト厚み方向の重なり合いをほぼなくすことができる。複数の粒子３１ｃの弾性層３１ｂの表面方向における断面の径は、できるだけ均一であることが望ましく、具体的には、±（平均粒径×０．５μｍ）以下の分布幅にすることが好ましい。このため、粒子３１ｃの粉末として、粒径分布の小さなものを用いることが好ましいが、特定の粒径の粒子３１ｃだけを選択的に弾性層３１ｂ表面に塗布することを実現する方法を採用すれば、粒径分布の比較的大きな粉末を用いることも可能である。なお、粒子３１ｃを弾性層３１ｂ表面に塗布するタイミングは特に限定されず、弾性層３１ｂの弾性材料の架橋前、架橋後の何れであってもよい。
【００３９】
粒子３１ｃが分散せしめられた弾性層３１ｂの表面方向において、粒子３１が存在している部分と、弾性層３１ｂの表面が露出している部分との投影面積比については、粒子３１ｃが存在している部分の投影面積率を６０％以上にすることが望ましい。６０％に満たない場合には、トナーと弾性層３１ｂの無垢の表面とを直接接触させる機会を増加させて良好なトナー転写性が得られなくなったり、ベルト表面からのトナークリーニング性を低下させたり、ベルト表面の耐フィルミング性を低下させたりする。なお、中間転写ベルト３１として、弾性層３１ｂに粒子３１ｃを分散させていないものを用いることも可能である。
【００４０】
四つの一次転写ローラ３５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は、無端移動される中間転写ベルト３１を感光体２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）との間に挟み込んでいて、中間転写ベルト３１の像担持面を成すおもて面３１ａと感光体２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）とが当接するＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の転写部となる一次転写ニップを形成している。一次転写ローラ３５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）には、周知の転写バイアス電源より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２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）上のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー像と、一次転写ローラ３５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）との間に転写電界が形成される。
【００４１】
イエロー用の感光体２Ｙの表面に形成されたＹトナー像は、イエロー用の感光体２Ｙの回転に伴ってイエロー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、イエロー用感光体２Ｙ上から中間転写ベルト３１上に一次転写される。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２（Ｍ、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上には四色重ね合わせトナー像が形成される。一次転写部材として、一次転写ローラ３５（Ｙ、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。なお、ここまでの画像形成工程では、４色フルカラー画像を形成することを前提として説明したが、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの何れかの単色トナー像、あるいは前記カラーの内の少なくとも２色のトナーを用いたトナー像を形成して中間転写ベルト３１に転写することも可能である。
【００４２】
中間転写ベルト３１のループ外側の周囲は、像担持体であり転写部材としての二次転写ベルト４０４を備えたベルト方式の二次転写ユニット４１が配置されている。二次転写ユニット４１は、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を挟み込み、中間転写ベルト３１のおもて面３１ａと、二次転写ベルト４０４とが当接する転写部であり転写ニップとなる二次転写ニップＮを形成している。
この実施形態では二次転写裏面ローラ３３に転写バイアス出力手段としての電源３９により二次転写バイアスが印加される。これにより、二次転写裏面ローラ３３と二次転写ベルト４０４との間に、マイナス極性のトナーを二次転写裏面ローラ３３側から二次転写ベルト４０４側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。
二次転写ユニット４１は、支持ユニット４０に着脱可能に支持されていて、ユニット単位で交換可能とされている。二次転写ユニット４１は、二次転写裏面ローラ３３と中間転写ベルト３１を介して対向配置された回転体であり転写部材でもある二次転写ローラ３６を備えている。二次転写ユニット４１は、３つの回転体としてローラ４０１、４０２、４０３と、二次転写ローラ３６及びローラ４０１、４０２、４０３に巻き掛けられた二次転写ベルト４０４とを備えている。つまり、二次転写ユニット４１は、転写部材が無端状のベルト部材で構成された二次転写ベルト４０４を備え、複数の回転体となる二次転写ローラ３６及びローラ４０１、４０２、４０３で二次転写ベルト４０４を巻き掛けて回転移動可能に支持して搬送するベルトユニットである。なお、二次転写ローラ３６はニップ形成ローラともいう。
【００４３】
二次転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１のおもて面３１ａのトナー像を記録材Ｐに対して二次転写させるものである。すなわち、二次転写ローラ３６は、二次転写ベルト４０４内に設けられていて、二次転写裏面ローラ３３と対向配置されている。二次転写ローラ３６は、二次転写裏面ローラ３３との間に中間転写ベルト３１と二次転写ベルト４０４を挟み込んでいる。二次転写ローラ３６は、二次転写ベルト４０４に対して付勢されることで当接していて、中間転写ベルト３１と二次転写ベルト４０４の間に二次転写ニップＮを形成している。
二次転写ベルト４０４としては、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）などの樹脂材質のベルト部材を選択して用いることができる。二次転写ベルト４０４としては、これら材質ではなく、弾性材質のベルト部材を用いても良い。本実施形態では、厚みが８０μｍのポリイミド製のベルト（ＰＩベルト）を用いている。
【００４４】
ローラ４０１は、静電吸着力によって二次転写ベルト４０４上に貼り付いた記録材Ｐを、ローラ４０１の曲率分離によって二次転写ベルト４０４上から剥離させるものである。ローラ４０３は、付勢手段としてのテンションバネ４０６によって二次転写ベルト４０４を内側から外側に付勢していてテンションローラを構成している。ローラ４０３と対向する二次転写ベルト４０４の外側には、クリーニング部材となるクリーニングブレード４０５が接触していて、二次転写ベルト４０４上に残留する紙粉やトナーを掻き取っている。つまり、ローラ４０３は、クリーニングブレード対向ローラとしても機能している。
二次転写ユニット４１は、濃度検出手段としてのパターン検出センサ４０７がローラ４０２と対向する二次転写ベルト４０４の外側に配置されている。パターン検出センサ４０７は画像濃度調整に用いているものである。
【００４５】
ベルト方式を用いた二次転写ユニット４１においては、記録材Ｐが二次転写ニップＮを通過した際、二次転写ベルト４０４に対しての吸着力が働き、これが中間転写ベルト３１への吸着力よりも強い。このため、中間転写ベルト３１から確実に記録材Ｐを分離できるという利点を有しており、ベルト方式を採用することで、本実施形態では薄紙にも対応できる構成とされている。
本実施形態では、二次転写裏面ローラ３３に、二次転写に用いるバイアス（二次転写バイアス）を電源３９から印加するように構成しているが、二次転写ローラ３６にバイアスを電源３９から印加するようにしてもよい。二次転写ローラ３６にバイアス（二次転写バイアス）を印加する場合には、トナーとは逆極性の二次転写バイアスを印加し、二次転写裏面ローラ３３にバイアスを印加する場合には、トナーと同極性のバイアスを印加する。
【００４６】
本実施形態において、電源３９は、二次転写ニップＮでトナー像を記録材Ｐへ転写するために電圧である二次転写バイアスを出力するものである。電源３９から二次転写裏面ローラ３３に印加される電圧である二次転写バイアスは、直流成分である直流電流と、直流電流に交流成分である交流電流を重畳した重畳バイアスの２種類がある。
つまり、転写部に供給される電圧は、少なくとも像担持体上のトナー像を記録材Ｐへ転写する際に、トナー像を像担持体側から記録材側に転写させる転写方向の電圧と、転写方向の電圧と逆極性の戻し方向の電圧とが交互に切り替わって周期変動するものであり、電圧の１周期中に占める戻し方向の電圧が印加される時間を５０％よりも大きくなるように電源３９から出力される二次転写バイアスである。二次転写バイアスについては、後段で詳細に説明する。
【００４７】
二次転写ユニット４１の下方には、各種用紙や樹脂シートなどの記録材Ｐを複数枚重ねた束の状態で収容している収容部となるカセット６０が配設されている。このカセット６０は、束の一番上の記録材Ｐにローラ６０ａ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、その記録材Ｐをカセット６０から二次転写ニップＮの間に形成された搬送路６５に向けて送り出す。搬送路６５には、搬送ローラ対とレジストローラ対６１と、下ガイド部材６２が配設されている。このレジストローラ対６１は、カセット６０から送り出された記録材Ｐを二次転写ニップＮ内で中間転写ベルト３１のおもて面３１ａ上の四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して、記録材Ｐを二次転写ニップＮに向けて送り出す。
【００４８】
二次転写ニップＮで記録材Ｐに転写された中間転写ベルト３１のおもて面３１ａの四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材Ｐ上に一括二次転写され、記録材Ｐの白色と相まってフルカラートナー像となる。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、記録材Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。転写残トナーは、中間転写ベルト３１のおもて面３１ａに当接しているベルトクリーニング装置３８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３８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。
【００４９】
二次転写ニップＮよりも記録材搬送方向ｂの下流側には、周知の定着装置９０が配設されている。定着装置９０には、トナー像が転写された記録材Ｐが送り込まれる。送り込まれた記録材Ｐは、熱源を内部に備えた定着ローラ９１と加圧ローラ９２とが接触する定着ニップに挟まれ、加熱と加圧によって、フルカラートナー像中のトナーが軟化して定着される。定着後の記録材Ｐは、定着装置９０内から排出されて機外へと排出される。
【００５０】
本実施形態では、二次転写裏面ローラ３３に、二次転写に用いるバイアス（二次転写バイアス）を電源３９から印加するように構成している。このため、二次転写裏面ローラ３３はバイアスが印加されるローラであり、負帯電のトナーに対して負極性の転写バイアスをかけることで、斥力で転写しているため、斥力ローラと呼ぶこともある。二次転写裏面ローラ３３は、スポンジローラなどの発砲性を有するローラで構成されている。
二次転写バイアスとしては、二次転写裏面ローラ３３ではなく、二次転写ローラ３６に電源３９から印加供給するようにしてもよい。二次転写ローラ３６にバイアス（二次転写バイアスを印加する場合には、トナーとは逆極性の二次転写バイアスを印加し、二次転写裏面ローラ３３にバイアスを印加する場合には、トナーと同極性のバイアスを印加する。
【００５１】
記録材Ｐが二次転写ニップＮに突入する際、二次転写バイアスが印加される二次転写裏面ローラ３３に巻き付けられている中間転写ベルト３１のおもて面３１ａと記録材Ｐとの間の空隙で放電が発生することをプレニップ放電と称している。たとえば図４（ａ）に示すように、二次転写ローラ３６を二次転写裏面ローラ３３との対向する位置から記録材搬送方向ｂの上流側（図中右方）にオフセットさせていない場合、二次転写ニップの入口側において中間転写ベルト３１と記録材Ｐとの間に入口の空隙Ｓが形成され、放電が発生する。
一方、図４（ｂ）に示すように、二次転写ローラ３６を記録材搬送方向ｂの上流側にオフセットすると、記録材Ｐは二次転写ニップＮより先に中間転写ベルト３１に密着する。このため、二次転写バイアスが印加されて高電界となっている二次転写裏面ローラ３３の領域（二次転写ニップＮ）に到達する時点では空隙Ｓは小さくなっており、放電を防ぐことができる。
【００５２】
プレニップ放電は、二次転写裏面ローラ３３への電圧や中間転写ベルト３１、二次転写裏面ローラ３３、二次転写ローラ３６や二次転写ベルト４０４の抵抗、材質、記録材Ｐの種類、搬送の状態などによって発生のしやすさが異なり、中間転写ベルト３１が弾性ベルトの場合、特にプレニップ放電が発生し易いことが、本願発明者らによる実験によりわかった。したがって、記録材搬送方向ｂの上流側への二次転写ローラ３６のオフセット量を増やすことで放電を防止することができることが知られている。
【００５３】
ここで、図５（ａ）、図５（ｂ）を用いて、二次転写ニップＮについて説明する。  図５（ａ）は、二次転写裏面ローラ３３と二次転写ローラ３６を介して二次転写ベルト４０４を一定圧で圧接させた状態で、オフセットしていない状態を示す。
図５（ｂ）は、二次転写裏面ローラ３３と二次転写ローラ３６を介して二次転写ベルト４０４とを一定圧で圧接させた状態で、矢印Ｚで示す記録材搬送方向ｂの上流側へオフセットしたものである。
二次転写裏面ローラ３３と二次転写ローラ３６の中心間距離が同じであり、両ローラ及び二次転写ベルト４０４の潰れ方が同じだと仮定した場合、ニップ自体は幾何学的に決まる。図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、二次転写裏面ローラ３３と二次転写ローラ３６の２つのローラの間に挟まれている本ニップｎ１の領域の長さＬ１は共通である。オフセット方向Ｚにオフセットしている図５（ｂ）の場合には、中間転写ベルト３１が二次転写ベルト４０４を介して二次転写ローラ３６の外周面３６ａにのみ巻き付いている長さＬ２のプレニップｎ２が存在する。
【００５４】
プレニップｎ２があるかどうかの区別は、二次転写裏面ローラ３３と二次転写ローラ３６の軸心同士を結んだ一点鎖線で示す直線とニップ上流側において中間転写ベルト３１が張られる方向との角度α１によって決まる。すなわち、（図５（a）に示すように、一点鎖線下側と上流側の中間転写ベルト３１との成す角α１が９０度以上ならばプレニップｎ２はなく、図５（ｂ）に示すように、角度α１が９０度より小さければプレニップｎ２は形成されて存在している。
なお、ここでは転写部材として二次転写ベルト４０４を用いているが、転写部材として二次転写ローラ３６を単独で用いるローラ転写方式の場合は、中間転写ベルト３１が二次転写ローラ３６の外周面３６ａにのみ直接巻き付いている長さＬ２がプレニップｎ２となる。このため、図５（ａ）に示すようにオフセット無しの場合、二次転写ニップＮの幅Ｌは本ニップｎ１の領域の長さＬ１となり、図５（ｂ）に示すオフセット在りの場合、二次転写ニップＮの幅Ｌは、本ニップｎ１の領域の長さＬ１＋プレニップｎ２の長さＬ２となる。
【００５５】
このようにプレニップｎ２を有する構成においては、記録紙Ｐが本ニップｎ１にあるときに、記録紙Ｐの裏面はプレニップｎ２で二次転写ローラ３６の外周面３６ａに接しており、記録材Ｐの表面Ｐａは本ニップｎ１で中間転写ベルト３１を介して二次転写裏面ローラ３３の外周面３３ａに接している。そのため、二次転写バイアスの転写電流が記録材Ｐ（界面）にて表面積方向にも広がりながら流れていく。このとき、オフセットしていない狭い二次転写ニップＮの場合よりもトナーへの過充電が起こり易くなる。
【００５６】
二次転写ニップＮよりも記録材搬送方向ｂの上流側での放電や、その余裕度も中間転写ベルト３１の種類によって異なる場合がある。例えば、図６は、異なる材質の中間転写ベルトに対して、二次転写ローラ３６のオフセット量を変化させた場合のプレニップ放電の有無についての実験結果である。
なお、図６では、オフセットさせることでできる記録材Ｐと中間転写ベルト３１とのニップ前での接触距離をプレニップ量と呼んでいる。オフセットさせることでプレニップは形成されるので、二次転写ローラ３６の位置以外を固定すると、オフセット量とプレニップ量は一対一で対応する。すなわち、中間転写ベルト３１のニップ前の軌跡やローラ径、硬度などを変えるとそれによってもプレニップ量は変わるので、ここを固定とすると一対一で対応することになる。
ここで、本実験におけるプレニップ量について図７を用いて説明する。
図７は、二次転写裏面ローラ３３、二次転写ローラ３６、弾性ベルトで構成された中間転写ベルト３１及び転写前ローラ３７を抜き出した模式図である。このとき、二次転写裏面ローラ３３と二次転写ローラ３６の中心を結んだ破線と、二次転写ローラ３６の中心から中間転写ベルト３１への垂線とのなす角度をα[deg]としている。このときプレニップ量は、２π×（二次転写ローラ３６の半径）×α／３６０°と定義する。すなわち、中間転写ベルト３１のうち、二次転写ローラ３６の外周面３６ａに対して巻きついている部分をプレニップと定義している。そのため、プレニップ量は、前述のように、二次転写ローラ３６の径や中間転写ベルト３１の軌跡などによって変化する。しかし、これら変動要素を固定して考えると、二次転写ローラ３６のオフセット量で決まる。図６のプレニップ量と放電との関係は、このようにしてオフセット量を変化させてプレニップ量を変えている。
【００５７】
図６は、中間転写ベルト３１として弾性ベルト・ＰＩベルトの２種類を用意し、二次転写ローラ３６を搬送方向上流側にオフセットすることでプレニップ量を変化させ、各構成における放電余裕度を普通紙と薄紙に対して、二次転写バイアスとして二次転写電流を変化させて確認した結果である。図６中○は放電の異常画像が出ないもの、△は良く見ると僅かながら発生している、×は異常が容易に見つかるとしている。
図６によると、二次転写電流が高いほど二次転写電圧は高くなるため、放電に対して厳しい。そのため、より幅広い電流域で（高電流で）放電が出ないほど余裕がある。また、本実施形態では転写性の観点から設定電流（目標電流Ａ１）として―１２０［μＡ］を用いているため、少なくともこの設定において放電が出ないことが必須である。この観点から見た場合、弾性ベルトではプレニップ量として４ｍｍ以上が必須であり、ＰＩベルトでは２ｍｍ以上が必須である。
なお、この実験結果（の数値）は、本実施形態の構成においてのものであり、一般的にベルト膜厚やローラ径・硬度・プロセス線速など様々な要因により余裕は変わるので、必要なプレニップ量は画像形成装置毎に異なる。また、同じ構成であれば、中間転写ベルト３１としてＰＩベルトを用いる場合の方が、弾性ベルトを用いる場合に比べて放電への余裕度が大きくなる。なお、二次転写裏面ローラ３３と二次転写ローラ３６とに挟まれている図５で説明した本ニップｎ１の量（記録材搬送方向ｂへの幅）は一般に２ｍｍ〜５ｍｍ程度に設定されることが多い。
【００５８】
図７に示す構成において、二次転写裏面ローラ３３と二次転写ローラ３６の直径は同一として、二次転写ローラ３６の硬度は７０ＨＳ（ＪＩＳ  Ａ）、二次転写裏面ローラ３３はゴム硬度ＡｓｋｅｒＣ５０°としている。これは二次転写ローラ３６が固い方が、弾性の中間転写ベルト３１のゴム性を活かし易いためであるが、硬度の組み合わせ、大小関係は前述の数値・関係に限らず、様々なものを用いてよい。
また、二次転写裏面ローラ３３と二次転写ローラ３６の直径の関係も異なる数値であっても、大小どちらの組み合わせでも本発明の効果は得られる。
本実施形態では、図７に示すように、二次転写ローラ３６を記録材搬送方向ｂの上流側にオフセットさせることで、記録材Ｐを二次転写ニップＮより手前側で中間転写ベルト３１に密着させて運ぶため、ニップ前の中間転写ベルト３１と記録材Ｐとの空隙Ｓ（図４（ｂ））をなくすことで放電を防止している。また、電界分布から本実施形態の効果を説明すると、転写電界の分布としては二次転写ニップＮが最も強い電界が働いており、徐々に手前側（搬送方向上流側）が弱くなっている。記録材Ｐが電界分布の強いところで中間転写ベルト３１と接触すると、その過程で中間転写ベルト３１と記録材Ｐとの間に空隙Ｓがあると、空隙で放電が起こる。そのため、電界の弱いニップ上流側（ニップ手前側）で中間転写ベルト３１と記録材Ｐとを接触させることで放電を防ぐことが可能となる。
なお、本実施形態において、電源３９から出力される二次転写バイアスは、定電流制御を用いている。これは、中間転写ベルト３１と記録材Ｐの抵抗によらず、二次転写ニップＮに対して一定の転写電圧（転写電界）を得られるようにするためである。
【００５９】
次に、プレニップ量の異なる特定方法について、図８、図９を用いて説明する。
図８に示すプレニップ量の特定方法１では、
図８（ａ）に示すように、本ニップ幅を特定する。この本ニップ幅を特定するには、ニッタ株式会社製の面圧分布測定システムＩ-ＳＣＡＮ（商品名）にて圧がかかっている部分を推定する。具体的には、ここでは厚分布Ａと圧分布Ｂとに示すような異なるハッチングパターンで示す圧分布が得られるので、予め決めた閾値以上の圧を本ニップ幅と定義する。
次に図８（ｂ）に示すように、本ニップ+プレニップ幅を測定する。この測定には、中間転写ベルト３１にある程度の幅（例えば１０ｍｍ程度）のトナーを付着する。トナーを付着する領域は二次転写ニップＮよりも十分広い領域とする。
次に図８（ｃ）に示すように、この状態で中間転写ベルト３１に対して二次転写部材の当接と離間の動作を何度も繰り返す。本実施形態では、二次転写ユニット４１の当接離間動作を行うとともに、必要に応じて二次転写ユニット４１を引き出して清掃した上で、再度当接と離間を繰り返す。二次転写ベルト４０４を用いずに転写部材としての二次転写ローラ３６を用いる場合には、二次転写ローラ３６を当接離間動作させる。このような動作を行うと、中間転写ベルト３１のトナーが薄くなった領域ができ、この領域が二次転写部材と中間転写ベルト３１の接触領域(ニップ+プレニップ)となる。
図８（ｄ）では、接触領域(本ニップ幅+プレニップ幅)の幅を計測し、この幅から本ニップ幅を引くことで、プレニップ幅（プレニップ量）がわかる。
【００６０】
図９に示すようにプレニップ量の特定方法２では、
図９（ａ）に示すように、 二次転写ローラ３６、二次転写裏面ローラ３３、中間転写ベルト３１を上流側で張っている転写前ローラ３７の３つの軸中心Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３の座標を特定する。次に二次転写ローラ３６と二次転写裏面ローラ３３の外径と硬度を測定するとともに、転写前ローラ３７の外径を測定する。
図９（ｂ）に示すように、図９（ａ）で測定した測定結果より硬度の小さい側のみが潰れていると仮定して、３本のローラ位置をスケッチする。スケッチした結果から、二次転写ローラ３６のみに巻きついている部分をプレニップｎ２とする。このような２つの特定方法を用いてプレニップｎ２を特定することができる。
なお、プレニップはローラ同士に挟まれていない領域で二次転写ローラ３６の外周面３６ａや二次転写ベルト４０４の外周面にベルト状の像担持体（中間転写ベルト３１）が巻き付いている範囲であり、この範囲の長さ（量）としては、概ね２〜５ｍｍである。また、ローラ同士に挟まれた範囲であるニップ量（本ニップ量）は概ね２〜５ｍｍである。
【００６１】
図１０は、中間転写ベルト３１として、プリンタ１００のものとは異なり、単層構造のものを用いた構成における二次転写ニップＮ及びその周囲を示す拡大構成図である。中間転写ベルト３１として図示のような単層構造のものを用いた場合には、二次転写裏面ローラ３３と二次転写ローラ３６との間において、二次転写電流が次のように流れる。すなわち、図中矢印で示されるように、二次転写電流がニップ中心位置（ベルト移動方向の中心位置）に集中して一直線状に流れることから、ニップ入口付近やニップ出口付近では二次転写電流がそれほど流れない。二次転写電流がこのように流れることで、二次転写ニップにおいて、トナーに二次転写電流を作用させている時間は比較的短時間になる。このため、トナーに対して、二次転写電流によって正規極性とは逆極性の電荷を過剰に注入してしまうことは殆どない。
【００６２】
図１１は、実施形態に係るプリンタ１００における二次転写ニップＮ及びその周囲構成を示す拡大断面図である。実施形態に係るプリンタにおいては、既に述べたように、中間転写ベルト３１として、多層構造のものを用いている。かかる構成では、二次転写裏面ローラ３３と二次転写ローラ３６との間において、二次転写電流が次のように流れる。すなわち、基層３１ａと弾性層３１ｂとの界面で、二次転写電流がベルト周方向に広がりながら、ベルト厚み方向に流れる。これにより、二次転写電流がニップ中心位置だけでなく、ニップ入口やニップ出口の付近にまで回り込むようになることから、二次転写ニップにおいて、トナーに二次転写電流を作用させる時間が長時間になる。そして、トナーに対して、二次転写電流によって正規極性とは逆極性の電荷を過剰に注入し易くなることで、トナーの正規極性の帯電量を大きく低下させたり、トナーを逆帯電させてしまったりして、二次転写性の低下要因となってしまう。この結果、画像濃度不足を引き起こし易くなってしまうことが解った。なお、プリンタ１００で用いられているような二層構造の中間転写ベルト３１に限らず、三層以上の多層構造の中間転写ベルト３１においても、同様の二次転写電流の回り込みにより、二次転写電流を阻害してしまうことも解った。すなわち、二次転写時の転写性の低下要因となってしまうことが解った。
【００６３】
次にプリンタ１００の制御系の構成について図１２、図１３を用いて説明する。
図１２に示すように、制御部３００は、演算手段たるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３０１、不揮発性メモリたるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３０２、一時記憶手段たるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３０３を有している。プリンタ全体の制御を司る制御部３００には、様々な構成機器やセンサ類が通信可能に信号線を介して接続されているが、図１２においては、プリンタ１００の特徴的な構成に関連する構成機器だけを示している。なお、図１２においては、各形態で用いる構成やセンサ類を併記しており、各形態の制御部３００として機能するものとして説明する。
【００６４】
制御部３００の入力側には、電位検出センサ６３、パターン検出センサ４０７、環境条件検出手段としての温湿度検出センサ４０８、記録材厚さ設定手段４０９が信号線を介して接続されている。パターン検出センサ４０７は、二次転写ベルト４０４上に転写されるテストパッチの濃度を検出し、濃度情報を出力するものである。温湿度検出センサ４０８はプリンタ１の設置場所又はプリンタ本体１００Ａの内部の温度と湿度を検出して温湿度情報ｔとして出力する。記録材厚さ設定手段４０９は、プリントに使用する記録材Ｐの厚さＰｔを選択して設定するものである。
制御部３００の出力側には、二次転写用の電源３９、一次転写用の電源８１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）、書込みユニットの駆動部３０４、画像形成ユニットの駆動部３０５、中間転写ユニットの駆動部３０６、二次転写ユニットの駆動部３０７が信号線を介して接続されている。
１次転写用の電源８１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は、１次転写ローラ３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋ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。
電源３９は、二次転写裏面ローラ３３に印加するための二次転写バイアスを出力する。この電源３９は、制御部３００によってその出力が制御される。
なお、ここでは、電源３９の出力制御にプリンタ全体の動作を制御する制御部３００を用いているが、制御部の形態としては、プリンタ全体の動作の制御部とは個別に、電源３９の出力制御用の制御部３００を設けた形態であっても良い。
【００６５】
プリンタ１００は、画像濃度を調整する画像調整モードを制御部３００に備えている。制御部３００は、電位検出センサ６３からの検出結果と予め設定された設定値とを比較し、設定値に達していない場合には画像調整時期であると判定して画像調整モードを始動する。
本実施形態において、プリンタ１００は、作像条件を調整するための画像調整モードを有している。プリンタ１００は、画像調整モードにより作像条件を調整する場合、現像バイアスや帯電バイアスを変化させて濃度調整用パターンとなるテストパッチをトナーで作像し、そのテストパッチを二次転写ベルト４０４上に転写して、パターン検出センサ４０７で濃度を検出し、この検出値に基づいて作像条件の調整を行うように構成されている。この処理は制御部３００によって行われる。本実施形態では、二次転写ベルト４０４上でテストパッチを検出しているが、中間転写ベルト３１上で検出するようにしても良い。
制御部３００は、画像調整モードが始動すると、各感光体上にテストパッチを形成するように、書込みユニットの駆動部３０４と画像形成ユニットの駆動部３０５を駆動する。制御部３００は、テストパッチ（トナー像）を中間転写ベルト３１上に転写するように、一次転写用の電源８１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）と中間転写ユニットの駆動部３０６（駆動モータ）を駆動する。制御部３００は、中間転写ベルト３１上に転写されたテストパッチを二次転写ベルト４０４上に転写すべく、電源３９と二次転写ユニットの駆動部３０７を駆動する。
【００６６】
図１３は、二次転写用の電源３９の電気回路の要部を、二次転写裏面ローラ３３や二次転写ローラ３６などとともに示すブロック図である。電源３９は、直流電源１１０と、交流電源１４０を備えている。この電源３９は、制御部３００に接続されていて、制御部３００からの指令によって、その出力が制御される。電源３９に制御部３００と異なる制御部を備えるようにしても良い。
直流電源１１０は、中間転写ベルト３１のおもて面３１ａ上のトナーに対して二次転写ニップＮ内でベルト側から記録材Ｐに向かう静電気力を付与するための直流電圧を出力するための電源である。直流電源１１０は、直流出力制御部１１１、直流駆動部１１２、直流電圧用トランス１１３、直流出力検知部１１４、出力異常検知部１１５、電気接続部２２１を備えている。
交流電源１４０は、二次転写ニップＮ内に交流電界を形成するための交流電圧を出力するための電源である。交流電源１４０は、交流出力制御部１４１、交流駆動部１４２、交流電圧用トランス１４３、交流出力検知部１４４、出力異常検知部１４５、電気接続部２４２と電気接続部２４３を備えている。
【００６７】
直流出力制御部１１１には、制御部３００から直流電圧の出力の大きさを制御するＤＣ_ＰＷＭ信号が入力されるとともに、直流出力検知部１１４によって検知された直流電圧用トランス１１３の出力値も入力される。直流出力制御部１１１は、入力されたＤＣ_ＰＷＭ信号のデューティ比及び直流電圧用トランス１１３の出力値に基づいて、次のような制御を行う。すなわち、直流電圧用トランス１１３の出力値をＤＣ_ＰＷＭ信号で指示された出力値にするように、直流駆動部１１２を介して直流電圧用トランス１１３の駆動を制御する。
【００６８】
直流駆動部１１２は、直流出力制御部１１１からの制御に従って、直流電圧用トランス１１３を駆動する。直流電圧用トランス１１３は、直流駆動部１１２によって駆動され、負極性の直流の高電圧出力を行う。なお、交流電源１４０が接続されていない場合には、電気接続部２２１と二次転写裏面ローラ３３とがハーネス２５１によって電気的に接続されるので、直流電圧用トランス１１３は、ハーネス２５１を介して二次転写裏面ローラ３３に直流電圧を出力(印加)する。一方、交流電源１４０が接続されている場合、電気接続部２２１と電気接続部２４２とがハーネス２５２によって電気的に接続されるので、直流電圧用トランス１１３は、ハーネス２５２を介して交流電源１４０に直流電圧を出力する。
【００６９】
直流出力検知部１１４は、直流電圧用トランス１１３からの直流高電圧の出力値を検知し、直流出力制御部１１１に出力する。直流出力検知部１１４は、検知した出力値をＦＢ_ＤＣ信号（フィートバック信号）として制御部３００に出力する。これは、環境や負荷によって転写性が落ちないように、制御部３００においてＤＣ_ＰＷＭ信号のデューティを制御させるためである。プリンタ１００では、電源３９の本体に対して交流電源１４０が着脱可能であるため、交流電源１４０が接続されている場合と接続されていない場合とで、高電圧出力の出力経路のインピーダンスが変化する。このため、直流電源１１０が定電圧制御を行って直流電圧を出力した場合、交流電源１４０の有無に応じて出力経路中のインピーダンスが変化することにより分圧比が変化する。更に、二次転写裏面ローラ３３に印加される高電圧が変化してしまうので、交流電源１４０の有無に応じて転写性が変化してしまう。
【００７０】
そこで、プリンタ１００では、直流電源１１０が定電流制御を行って直流電圧を出力し、交流電源１４０の有無に応じて出力電圧を変化させるようになっている。これにより、出力経路中のインピーダンスが変化しても、二次転写裏面ローラ３３に印加される高電圧を一定に保つことができ、交流電源１４０の有無によらず転写性を一定に保つことができる。更に、ＤＣ_ＰＷＭ信号の値を変更せずに交流電源１４０を着脱することが可能になる。このようにプリンタ１００では、直流電源１１０を定電流制御するようになっているが、次のような構成を採用してもよい。すなわち、交流電源１４０の着脱時にＤＣ_ＰＷＭ信号の値を変更するなどして、二次転写裏面ローラ３３に印加される高電圧を一定に保つことができれば、直流電源１１０を定電圧制御する構成を採用してもよい。
出力異常検知部１１５は、直流電源１１０の出力ライン上に配置されており、電線の地絡等によって出力異常が発生した際には、リークなどの出力異常を示すＳＣ信号を制御部３００に出力する。これにより、制御部３００による直流電源１１０からの高圧出力を停止するための制御を実施することが可能になる。
【００７１】
交流出力制御部１４１には、制御部３００から、交流電圧の出力の大きさを制御するＡＣ_ＰＷＭ信号、交流出力検知部１４４によって検知された交流電圧用トランス１４３の出力値が入力される。交流出力制御部１４１は、入力されたＡＣ_ＰＷＭ信号のデューティ比、及び交流電圧用トランス１４３の出力値に基づいて、次のような制御を行う。すなわち、交流電圧用トランス１４３の出力値がＡＣ_ＰＷＭ信号で指示された出力値となるように、交流駆動部１４２を介して交流電圧用トランス１４３の駆動を制御する。
交流駆動部１４２には、交流電圧の出力周波数を制御するＡＣ＿ＣＬＫ信号が入力される。交流駆動部１４２は、交流出力制御部１４１からの制御及びＡＣ＿ＣＬＫ信号に基づいて、交流電圧用トランス１４３を駆動する。交流駆動部１４２は、ＡＣ＿ＣＬＫ信号に基づいて交流電圧用トランス１４３を駆動することで、交流電圧用トランス１４３によって生成される出力波形を、ＡＣ＿ＣＬＫ信号で指示された任意の周波数に制御することができる。
【００７２】
交流電圧用トランス１４３は、交流駆動部１４２によって駆動されて交流電圧を生成し、生成した交流電圧と直流電圧用トランス１１３から出力された直流の高電圧とを重畳して重畳電圧を生成する。交流電源１４０が接続されている場合、すなわち、電気接続部２４３と二次転写裏面ローラ３３とがハーネス２５１で電気的に接続されている場合、交流電圧用トランス１４３は、生成した重畳電圧を、ハーネス２５１を介して二次転写裏面ローラ３３に印加する。なお、交流電圧用トランス１４３は、交流電圧を生成しない場合には、直流電圧用トランス１１３から出力された直流の高電圧を、ハーネス２５１を介して二次転写裏面ローラ３３に出力(印加)する。二次転写裏面ローラ３３に出力された電圧(重畳電圧又は直流電圧)は、その後、二次転写ローラ３６を介して直流電源１１０内に帰還する。
交流出力検知部１４４は、交流電圧用トランス１４３の交流電圧の出力値を検知して交流出力制御部１４１に出力する。また、検出した出力値をＦＢ_ＡＣ信号(フィードバック信号)として制御部３００に出力する。これは、環境や負荷によって転写性を低下させないように、制御部３００においてＡＣ_ＰＷＭ信号のデューティを制御するためである。なお、交流電源１４０は、定電圧制御を行うものであるが、定電流制御を行うものを用いてもよい。また、交流電圧用トランス１４３(交流電源１４０)が生成する交流電圧の波形については、正弦波、矩形波の何れであってもよいが、プリンタ１００では、短パルス状矩形波を採用している。交流電圧の波形を短パルス状矩形波にすることで、より画像品質の向上を図ることが可能になるからである。
【００７３】
プリンタ１００に使用される記録材Ｐには、様々な厚さＰｔを有するものがある。実施形態では、記録材Ｐの厚さＰｔが所定の厚さＰｔ１以上のものを厚紙、記録材Ｐの厚さＰｔが所定の厚さＰｔ１より薄いものを薄紙、所定の厚さＰｔ１のものを普通紙とする。また、プリンタ１００では、記録材Ｐの厚さＰｔを記録材Ｐの種類として検出あるいは設定可能とされている。
例えばカセット６０の上方に記録材Ｐの種類を検出する検出手段を設置し、当該検出手段と制御部３００とを信号線を介して接続し、検出手段で検出された情報と予めＲＯＭ３０２に記憶させた記録材情報テーブルとを比較し、御部３００で記録材Ｐの種類（厚さ）を判定するようにしてもよい。別な手法としては、記録材Ｐの種類（厚さ）を設定する記録材厚さ設定手段４０９を図１２に示すように、制御部３００と信号線を介してプリンタ１００に設け、当該記録材厚さ設定手段４０９をユーザやサービススタッフ等の作業者が操作して記録材Ｐを任意に選択し、設定された記録材情報を制御部３００に送信するようにしても良い。
【００７４】
次に、本実施形態で用いる二次転写バイアスの特性についてより詳細に説明する。
図１４は、電源３９から出力される二次転写バイアスの波形の一例である。トナー像を記録材Ｐに転写させるには、ある一定の大きさの電圧を二次転写ニップＮに印加供給する必要がある。しかし、電圧を印加し続けると、ここまでに説明したように、トナーが過充電を起こし、転写不良が生じてしまう。
図１４は、二次転写に必要な大きさの電圧を印加するが、Ｄｕｔｙを５０％よりも大きく設定することで印加時間を短くし、トナーの過充電を防ぐ波形である。図１４中の記号は、Ｖｒ：正の電圧のピーク値（逆極性電圧のピーク値／戻し方向の電圧のピーク値）、Ｖｔ:負の電圧のピーク値（転写方向の電圧のピーク値）、Ｖｏｆｆ：（Ｖｒ＋Ｖｔ）／２、Ｖｐｐ：Ｖｒ−Ｖｔ、Ｖａｖｅ：Ｖｒ×Ｄｕｔｙ／１００＋Ｖｔ×（１-Ｄｕｔｙ）／１００、Ａ：Ｖｔの持続時間、Ｂ：電圧波形１周期の時間、Ｄｕｔｙ：（Ｂ−Ａ）／Ｂ×１００（％）、Ｃ：Ｖｒの持続時間をそれぞれ示す。すなわち、Ｄｕｔｙとは、大まかにいうと、交流電圧の波形１周期中の時間Ｂに対するＶｔの持続時間（印加時間）ＡとＶｒの持続時間（印加時間）Ｃの比率であるともいえ、Ｂ−ＡあるいはＡ＜Ｃが５０％よりよりも大きく（高い）ものを高Ｄｕｔｙと呼ぶ。
【００７５】
（実施形態１）
転写バイアスとして重畳バイアスを用いる場合、トナー像を中間転写ベルト３１（像担持体）側から記録材Ｐへ転写させる側のピーク電圧の持続時間をＡ、転写バイアスの交流成分の１周期の時間をＢとしたとき、（Ｂ−Ａ）／Ｂ×１００（％）で算出される割合であるＤｕｔｙが５０％よりも大きいものを高Ｄｕｔｙとする。この場合、転写バイアスの平均は、トナーの帯電極性と逆極性のプラス寄り（重心が戻し方向）となるので、記録材Ｐの二次転写ニップＮへの挿入時に転写バイアスが不足しやすい。
これは、図１５に示すように、記録材搬送方向ｂ側に位置する記録材Ｐの先端部Ｐｂや後端部Ｐｃは、符号Ｐｚで示す画像部とは異なりトナー像が転写されない。このため、特にトナー像が記録材Ｐに転写される前に、二次転写ニップＮに進入する記録材Ｐの先端部Ｐｂが二次転写ニップＮに進入する際の電気的抵抗が大きく、抵抗が急激に変化する。このため、記録材Ｐにと転写させるために必要な二次転写バイアスが不足しやすい。
また、記録材Ｐに転写されるトナー像は、単色の場合や異なる色のトナー像を積層して転写されるので、２色以上のトナー像を重ねたトナー像のように、トナー層が厚く電気的抵抗が高い場合、転写バイアス不足になりやすく、画像先端側で画像の濃度が低下しやすい傾向となる。
さらに、記録材Ｐには、様々な厚さＰｔがあり、厚さＰｔによって、その電気的抵抗も異なってくるため、記録材Ｐｔの厚さによっても、必要とされる転写バイアスは異なってくる。
【００７６】
そこで、本実施形態では、二次転写バイアスとして、高Ｄｕｔｙの重畳バイアスを用いる場合、記録材Ｐの先端部Ｐｂから所定の長さの範囲となる制御領域Ｒ内で供給される重畳バイアスの交流成分と直流成分の割合と、所定の長さの範囲外となる、例えば画像部Ｐｚ内で供給される重畳バイアスの交流成分と直流成分の割合とを異なるようにした。
具体的には、制御領域Ｒ外となる画像部Ｐｚで供給される重畳バイアスの直流成分である直流電圧（直流電流）に対する、制御領域Ｒ内で供給される重畳バイアスの直流電圧（直流電流）の比率は、画像部Ｐｚで供給される重畳バイアスの交流成分である交流電圧（交流電流）に対する、制御領域Ｒ内で供給される重畳バイアスの交流電圧（交流電流）分の比率よりも大きくなるように、転写バイアス出力手段となる電源３９から出力される二次転写バイアスを制御部３００で制御するようにしている。すなわち、電源３９は、制御領域Ｒ内と画像部Ｐｚとにおいて、その出力内容が切り換えられるように構成されていて、制御領域Ｒ内で出力する二次転写バイアスと画像部Ｐｚで出力する二次転写バイアスの交流電圧（交流成分）と直流電圧（直流成分）の割合が変更されるように制御される。
また、制御領域Ｒは、記録材Ｐの搬送速度から予め算出された時間値として求められていて、搬送速度と関連付けられたテーブルとしてＲＯＭ３０２に記憶されている。制御部３００は、記録材Ｐの搬送速度が設定されると、この搬送速度に応じた制御領域（所定の長さの範囲）Ｒ相当の時間値をＲＯＭ３０２から読み出し、電源３９から出力される二次転写バイアスの出力タイミングと、バイアス切替タイミングを制御する。
図１６は、二次転写バイアスとして重畳バイアスにおける交流成分（ＡＣ成分と表記）と直流成分（ＤＣ成分と表記）の割合を変えたときの画像評価を示す。この画像評価に用いた二次転写バイアスの波形は、図１４に示す波形パターンである。二次転写バイアスの直流電圧は、電圧の時間平均値（Ｖａｖｅ）、すなわち、直流成分の直流電圧の時間平均電圧値（時間平均値Ｖａｖｅ）と同じ値である。この時間平均値（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。実施形態１では、以下の数値の波形の二次転写バイアスを電源３９から出力して二次転写ニップＮに供給した。
Ｖｔ：−７．０ｋＶ
Ｖｒ：−０．６ｋＶ
Ｖｏｆｆ：−３．８ｋＶ
Ｖａｖｅ：−２．０ｋＶ
Ｖｐｐ：６．４ｋＶ
Ｖｔピークの持続時間Ａ：０．１０ｍｓ
波形の周期Ｂ：０．６６ｍｓ
Ｄｕｔｙ：８５％（高Ｄｕｔｙ）
【００７７】
本実施形態において、二次転写バイアス（重畳バイアス）の先端部のＡＣ成分、ＤＣ成分は以下の式から算出される。なお、ここでいうＡＣ成分とＤＣ成分は、それぞれ交流電圧と直流電圧である。また、先端部のＡＣ成分及び先端部のＤＣ成分とは、制御領域Ｒ内で供給される交流電圧と直流電流の値である。
先端部ＰｂでのＡＣ成分である転写バイアス[ｋＶ]＝画像部ＰｚのＶｐｐ[kV]×ＡＣ先端補正係数[%]／１００
先端部ＰｂでのＤＣ成分である転写バイアス[μA]＝画像部Ｐｚでの転写電流[μA]×ＤＣ先端補正係数[%]／１００
この補正されたＡＣ成分とＤＣ成分は、制御領域Ｒで適用される。
【００７８】
図１６において、画像濃度の「×」は画像濃度が不足していること、「○」は画像濃度が十分であることをそれぞれ示す。実験に用いた記録材Ｐは、坪量８０ｇの普通紙で、実験環境は気温２３℃、湿度５０％である。先端部Ｐｂからの一定長さは２０ｍｍとした。つまり制御領域Ｒの先端部Ｐｂから記録材中央に向かっての長さを２０とした。
この実験によると、ＡＣ成分及びＤＣ成分ともに画像部Ｐｚと同じ出力値（１００％）である場合、先端部Ｐｂの画像濃度不足となった。ＤＣ成分は変更しないでＡＣ成分のみをＤＣ成分の出力１００％より高い１２０%とした場合や、ＡＣ成分及びＤＣ成分の出力を、ともに１２０%とした場合も画像濃度不足が発生した。これは、相対的なＡＣ成分が大きくなることで、トナーと逆極性の電位であるプラス側の電界が増えるので、転写方向のバイアスが十分でなくなり、濃度低下が発生したものである。
これらに対し、ＡＣ成分は変更しないでＤＣ成分のみを、ＡＣ成分の出力１００％より高い１２０%とした場合、記録材Ｐの先端部Ｐｂ側での濃度低下が解消された。これは、ＤＣ成分の出力のみを高めたことで、転写方向（マイナス側）への電界を大きくできるためである。この結果、二次転写ニップＮに記録材Ｐが進入して電気的抵抗が上昇しても十分な転写バイアス量を供給することができ、二次転写バイアスが高Ｄｕｔｙの場合でも記録材先端側での画像濃度低下を防止することができる。
【００７９】
この点について図１７を用いて説明する。図１７に示すように、ＡＣ成分（Ｖｐｐ）が１００％から１２０％へ高くなることで、トナーの帯電極性とは逆のプラス方向の電界のピーク値Ｖｒ、トナーの帯電極性と同じマイナス方向の電界のピーク値Ｖｔともに大きくなる。ＡＣ成分の波形に高Ｄｕｔｙを使用している本実施例の場合、転写方向のマイナス方向の電界の増加分（領域Ｘ）に対し、トナーと逆極性であるプラス方向の電界の増加分（領域Ｙ）の方が大きくなる。つまりプラス側の電界の寄与が、転写方向のマイナス側よりも相対的に大きくなり、濃度低下が発生すると考えられる。
すなわち、画像部Ｐｚの転写方向の電界に対し、先端部Ｐｂの転写方向の電界の比率を高めることで、先端部Ｐｂの転写バイアス不足による濃度低下を抑制しつつ、画像部Ｐｚでの転写バイアス過多による濃度低下の防止が期待できる。その際、重畳バイアスの交流成分の比率を高めると、重畳バイアスが高Ｄｕｔｙであるため、転写方向のマイナス方向の電界の増加分に対し、トナーと逆極性であるプラス方向の電界の増加分の方が大きくなるため、濃度低下を防ぎにくくなる。そのため、転写方向のマイナス方向の電界のみから成る重畳バイアスの直流成分の比率を、交流成分の比率よりも高くすることで、高Ｄｕｔｙの場合でも、記録材Ｐの先端部Ｐｂ側での画像濃度低下を防止することができる。
なお、記録材Ｐの先端部ＰｂでのＤＣ成分の出力を高めるとともに、画像濃度に影響しない範囲でＡＣ成分の出力を変更してもよい。たとえば、記録材Ｐの先端部ＰｂでのＤＣ成分の出力を１２０％にするとともに、ＡＣ成分の出力を９５％や１０５％などにしてもよい。
【００８０】
（実験２）
図１８は、記録材Ｐの先端部Ｐｂからの一定長さの範囲Ｒを変化させ、官能評価した結果を示す。画像濃度の「×」は画像濃度が不足していること、「△」は画像濃度がやや不足していること、「○」は画像濃度が十分であることをそれぞれ示す。
この実験２で用いた記録材Ｐは坪量８０ｇの普通紙で、実験環境は気温２３℃、湿度５０％である。また、二次転写バイアス（重畳バイアス）のうち、ＡＣ成分は１００％で、ＤＣ成分は１２０％とした。記録材Ｐの先端部Ｐｂからの長さ、すなわち制御領域Ｒの長さは、５ｍｍから３０ｍｍの間で変更した。
この実験によると、先端部Ｐｂからの制御領域Ｒの長さが１０ｍｍ以下の場合、画像濃度不足が観察された。これは、先端部Ｐｂからの制御領域Ｒの長さが十分ではなく、記録材Ｐが進入する際の電気的抵抗の変化に対して二次転写バイアスが十分でなく、先端部Ｐｂ側の画像濃度が低下したものである。これに対し、先端部Ｐｂからの制御領域Ｒの長さが、２０ｍｍ、３０ｍｍの場合、先端部Ｐｂ側の画像濃度不足は観察されず、良好な結果を得られた。これは、少なくとも先端部Ｐｂからの制御領域Ｒの長さが20mmまでは、二次転写バイアスの出力を、ＡＣ成分よりもＤＣ成分を多くするバイアス先端補正を適用することで、記録材Ｐの先端部Ｐｂ側での濃度低下を解消できたものと推察される。
【００８１】
（実験３）
図１９は、記録材Ｐの先端部Ｐｂからの制御領域Ｒの長さを一定とし、バイアス先端補正をする際の二次転写バイアス（重畳バイアス）のうち、ＡＣ成分は１００％で、ＤＣ成分のみを変化させて、トナー像を１色、２色、３色の画像に変化させたときの官能評価した結果を示す。トナー像は、色が増えるごとに積層されるものとし、トナー像の層厚が増えるものとする。画像濃度の「×」は画像濃度が不足していること、「△」は画像濃度がやや不足していること、「○」は画像濃度が十分であることをそれぞれ示す。
この実験３で用いた記録材Ｐは坪量８０ｇの普通紙で、実験環境は気温２３℃、湿度５０％である。また、二次転写バイアス（重畳バイアス）のうち、ＡＣ成分は１００％である。記録材Ｐの先端部Ｐｂからの制御領域Ｒの長さは２０ｍｍの一定値とした。
この実験によると、形成するトナー画像が１色で構成される場合、ＤＣ成分はＤＣ成分と同等の１００%でも転写できるが、２色以上である場合、トナー層が厚くなり抵抗が上昇するため、必要な二次転写バイアスが大きくなる。ＤＣ成分を１２０%より高くすることで、３色のトナー画像であっても、濃度低下が生じなくなっている。ＤＣ成分を１３０％よりも高い場合、トナー画像が１色の場合に画像濃度不足となった。これは、トナー画像が１色の場合、二次転写バイアスが過多となり画像濃度不足が発生したものである。
このため、二次転写バイアスの出力を、ＡＣ成分よりもＤＣ成分を多くしてバイアス先端補正をする場合、ＤＣ成分の最適値は、ＡＣ成分１００％に対し、１２０％、すなわち、１．２倍が最適であるといえる。
【００８２】
図２０は、記録材Ｐの坪量（紙厚）および環境条件である温度と湿度と、先端部Ｐｂからの制御領域Ｒと、二次転写バイアスの最適値を示すものである。図２０において、記録材Ｐの厚さに相関する坪量が大きいほど、記録材Ｐの厚さＰｄは、厚く電気的抵抗が高くなるため、必要な二次転写バイアスの出力は高く、このうち、ＤＣ成分の補正値（補正係数％）も段階的に高くなるように設定している。
バイアス先端補正を行う制御領域Ｒとなる必要な記録材Ｐの先端部Ｐｂからの長さも、記録材Ｐの厚さＰｄ（坪量）が増えるに従い段階的に長くなるように設定している。
また、温湿度が低温、低湿になるほど、二次転写ニップＮを形成するとともに記録材Ｐに接触する中間転写ベルト３１や二次転写ベルト４０４、およびこれらと接触する二次転写ローラ３６や二次転写裏面ローラ３３の電気的抵抗や、記録材Ｐの電気的抵抗が高くなる。このため、バイアス先端補正における、二次転写バイアスのＡＣ成分に対するＤＣ成分の補正値（補正係数％）も温湿度が低くなるに従い段階的に高くなるように設定している。
このように、記録材Ｐの電気的抵抗に相関する記録材Ｐの厚さＰｔや環境情報となる温湿度情報に応じて、二次転写バイアスのＡＣ成分に対するＤＣ成分の補正値（補正係数％）を変更することで、記録材Ｐの先端部Ｐｂ側でのトナー画像の濃度低下を防ぎ、良好な画像が得ることができる。
【００８３】
プリンタ１００では、図２０に示すデータが、データテーブルとしてＲＯＭ３０２に記憶されていて、温湿度情報ｔは、図１２に示した温湿度検出センサ４０８によって検出している。また、記録材Ｐの厚さＰｔは、記録材厚さ設定手段４０９によって設定される。
制御部３００は、これら温湿度検出センサ４０８で検出される温湿度情報ｔと、記録材厚さ設定手段４０９で設定された厚さＰｔの情報を取り込む。そして、図２０のデータテーブルから、画像部転写電流と、バイアス先端補正に用いる二次転写バイアスのＤＣ成分の値と、制御領域Ｒの長さとなる用紙先端からの長さと、補正係数（％）とを選択し、電源３９から出力される二次転写バイアスを制御する。なお、ここで記載した補正係数とは、記録材Ｐの厚さＰｔ（坪量）に応じて変化する各画像部転写電流を１００％としたときの補正係数であり、例えば坪量８０の時の１００％の値は１１４[μＡ]であるが、坪量３２４の時の１００％の値は１２４[μＡ]となる。
このような構成とすることで、記録材Ｐの厚さＰｔや環境条件である温湿度に応じて、最適なバイアス先端補正時の二次転写バイアスと制御領域Ｒを設定することができるので、記録材Ｐの先端部Ｐｂ側での画像濃度の低下を防止することができる。
【００８４】
プリンタ１００は、記録材Ｐの制御領域Ｒが二次転写ニップＮを通過すると、バイアス先端補正時の出力から高Ｄｕｔｙの出力となるように、電源３９が制御部３００によって制御される。
このため、画像部Ｐｚにおいては、切り替えられた二次転写バイアスによって、トナーの帯電極性とは逆のプラス極性におけるピーク値Ｖｒになっているときには、中間転写ベルト３１側から記録材Ｐ側へのトナーの静電移動が抑制される。二次転写バイアスがトナーの帯電極性と同じマイナス極性におけるピーク値Ｖｔになっているときには、中間転写ベルト３１側から記録材Ｐ側へのトナーの静電移動が促進される。このような二次転写バイアスを採用すると、交流電圧の１周期Ｂ内において、トナーに対してその帯電極性とは逆のプラス極性の電荷を注入する可能性のある時間を短くすることから、二次転写ニップＮ内での電荷注入によるトナー帯電量の低下を抑えることが可能になる。これにより、トナー帯電量の低下に起因する二次転写性の低下による画像濃度不足の発生を抑えることができる。
なお、本実施形態において、制御領域Ｒは、図１５に示す例では画像部Ｐｚと重ならない範囲として例示しているが、このような形態に限定するものではない。すなわち、本実施形態において、制御領域Ｒの先端部Ｐｂからの長さ（全長）はある範囲で変更される。また、画像部Ｐｚの記録材Ｐの先端側Ｐｂ側の位置も、印刷余白の設定によって画像部Ｐｚの面積が変更されることで変化する。
このため、制御領域Ｒの長さと印刷余白の設定によっては、所定の長さの範囲外となる画像部Ｐｚと所定の長さの範囲内となる制御領域Ｒとが記録材Ｐの先端部Ｐｂ側で重なる場合も発生するが、本実施形態では、このような領域の場合でも先端バイアス補正を実行する。
例えば、印刷余白が小さい、もしくは無い場合においても、同様に先端部ＰｂのバイアスのＤＣ成分を、ＡＣ成分よりも高めることで、先端部Ｐｂの濃度低下を防ぐことができる。
【００８５】
上記実施形態において、電源３９から二次転写バイアスを出力する際のバイアス波形として、図１４に示すように、戻り方向のバイアスのピーク値Ｖｒを０Ｖよりも転写方向側（負のバイアス側）に設定し、０Ｖ側よりも負の電圧の領域においてＶｒ側とＶｔ側とに行き来する交流波形の形態としたが、二次転写バイアスとしては、このようなものに限定するものではない。
例えば、図２１に示すように、波形が矩形波であって、交流波形が、正の電圧のピーク値Ｖｒ側と負の電圧のピーク値Ｖｔ側とに０Ｖを挟んで行き来する波形のものであってもよい。この場合でもDutyは５０％よりも大きいものを用いる。
【００８６】
あるいは、図２２（ａ）〜図２２（ｃ）に示す波形の二次転写バイアスであってもよい。図２２（ａ）〜図２２（ｃ）は、図２１の波形を模式的に記載したものであり、この図を使ってＤｕｔｙをより説明する。
二次転写バイアス中の交流成分である交流バイアスは、転写方向に向かうバイアスと、転写方向と逆方向に向かうバイアスである。本実施形態において、転写方向とは、マイナス極性に向かうことであり、逆方向とは＋極性に向かうことである。このうち、転写方向のバイアスと逆方向のバイアスとは、極性切替基線Ｊとなる０Ｖを境にして互いに逆極性のバイアスであって、１周期Ｂ中に占める逆方向へのバイアスが印加される時間とは、図２２（ａ）に示すようにバイアスが０Ｖよりも逆極性であるプラス極性側である符号Ｐ１とＰ２で示す間の時間Ｃａとすることができる。
１周期Ｂ中に占める逆方向へのバイアスが印加される時間とは、図２２（ｂ）に示すように、バイアスが逆方向のピーク電圧Ｖｒに達した時を示す符号Ｐ３から転写方向のピーク電圧Ｖｔに向かって立ち下がり始めるまで範囲の時間であり、図２２（ｂ）では、Ｐ３とＰ４で示す間の時間Ｃｂとすることができる。
また、１周期Ｂ中に占める逆方向へのバイアスが印加される時間とは、図２２（ｃ）に示すように、逆方向のピーク電圧Ｖｒから転写方向のピーク電圧Ｖｔに向けて３０％の値だけシフトさせた位置を基線Ｊ１としたとき、この基線Ｊ１よりも逆方向側となる時間であり、符号Ｐ５と符号Ｐ６で示す間の時間Ｃｃとすることができる。
【００８７】
このように何れの波形の二次転写バイアスであっても、Ｄｕｔｙは、５０％よりも大きいものとするとともに、直流成分（ＤＣ成分）の値であるＶｏｆｆが、トナーを転写材Ｐへ向かって移動させる極性（実施形態ではマイナス側）であれば、波形のパターンは問わない。
【００８８】
本実施形態は、記録材Ｐとして凹凸紙の転写性を確保するために中間転写ベルト３１として弾性ベルトを用いている。各色のトナーは、中間転写ベルト３１に重ね合わせられる一次転写工程の後に、二次転写ニップＮにおいて記録材Ｐに一括転写する二次転写工程を行なう。この中間転写ベルト３１は、例えば、図３（ａ）に示すように、内側の層（にポリイミドやポリアミドイミドの５０μｍ〜１００μm程度の基層３１０を有しており、その上にアクリルゴムなどを用いた弾性層３１１を積層され、さらに表層に離形性を付与するためのコーティングによりコート層３１２などが施されている。弾性層３１１は１００μｍ〜１ｍｍ程度のものが一般的である。この中間転写ベルト３１の弾性に応じて、二次転写では必要な圧を付与することで凹凸を有する記録材Ｐに対して、凹部にもトナーを良好に転写することができる。
【００８９】
このような構成の弾性ベルトを中間転写ベルト３１として用いる場合、弾性層３１１に対して十分な転写圧を与える必要があることから、二次転写に対してはある程度高い転写圧が必要とされる。そのため、例えば二次転写圧力付与手段として加圧機構を複数用意して、記録材Ｐの種類（凹凸度合や紙厚等）に応じて転写圧を変えるといった構成を用いてもよい。
しかし、何れにしても転写するために必要な転写圧をかけることで、記録材Ｐは中間転写ベルト３１に対して高い密着性を持ち、二次転写ニップＮを出ても記録材Ｐが中間転写ベルト３１から分離されずに分離不良を起こすことがある。これは、二次転写ローラ３６を用いたようなローラ方式において顕著である。そのため、実施形態１のように二次転写ベルト方式の二次転写ユニット４１と組み合わせることで、高い分離性と記録材Ｐへの転写性を両立させることができるので好ましい。
【００９０】
中間転写ベルト３１に弾性ベルトを用いる場合、中間転写ベルト３１にＰＩベルトを用いる場合よりもプレ放電に対して弱いことが実験からわかっている。
従って、本実施形態のように、弾性ベルトからなる中間転写ベルト３１を用いる場合、プレニップはＰＩベルトを用いる場合よりも広くする必要がある。このため、本実施形態では、実施形態１の構成で設定しているプレニップの長さよりも長い、５．２ｍｍとした。この長さとは、記録材搬送方向ｂに対するものである。
このように、弾性ベルトを中間転写ベルト３１に用いる場合、プレニップが大きくなるので、二次転写ニップＮの長さも大きくなり、トナーに対して過充電しやすくなる。このため、弾性ベルトを二次転写ベルト３１に用いる場合に、二次転写バイアスとしては高Ｄｕｔｙ（５０％よりも大きい）の重畳バイアスを用いることで、ＰＩベルトを中間転写ベルト３１に用いる場合よりも、高い分離性と記録材Ｐへの転写性を確保しながら、トナーの過充電による異常画像の発生を防止できるので好ましい。
【００９１】
中間転写ベルト３１の弾性ベルトとしては、図３（ｂ）、図３（ｃ）に示した粒子３１３を備えた弾性ベルトを用いることもできる。このような最上層（弾性層３１１）の素材に粒子３１３を分散せしめた弾性ベルトを用いると、二次転写ニップＮ内におけるベルト表面とトナーとの接触面積が低減する。これにより、ベルト表面からのトナー離型性を向上させて、二次転写効率を高めることができる。
しかし、二次転写効率が高める反面、規則的に並ぶ絶縁性の粒子３１３の粒子間において、集中的に二次転写電流を流すことで、トナーに対して逆極性の電荷が注入され易くなり、過充電となってしまうことがある。このため、二次転写効率を高める狙いで粒子３１３を分散させているにもかかわらず、却って二次転写効率を悪くしてしまうことになり兼ねない。
このような粒子３１３を備えた弾性ベルトを中間転写ベルト３１として用いる場合でも、高Ｄｕｔｙ（５０％よりも大きい）の二次転写バイアスを採用することで、粒子３１３による二次転写効率の向上効果を確実に得ることが可能になる。
【００９２】
粒子３１３としては、トナーの正規帯電極性とは逆極性の帯電性能を有するものを用いることができる。プリンタ１００では、正帯電性のメラミン樹脂からなる粒子などである。かかる構成では、粒子３１３の電荷により、粒子間で二次転写電流が集中する現象の発生を抑えて、トナーへの逆電荷の注入量をより低減することができる。また、粒子３１３として、トナーの正規帯電極性と同極性の帯電性能を有するものを用いてもよい。プリンタ１００では、負帯電性のシリコーン樹脂粒子（商品名：トスパール）などである。
【００９３】
上記各実施形態では、転写部材となる二次転写ローラ３６と二次転写ベルト４０４とを備えた二次転写ベルトユニット４１を用いているが、ベルト方式ではなく、図２３に示すように、二次転写ローラ３６を直接、中間転写ベルト３１に接離させるローラ方式を用いても良い。この場合、二次転写ローラ３６は二次転写対向ローラともいう。二次転写ローラ３６は、二次転写裏面ローラ３３との間に中間転写ベルト３１を挟み込み、中間転写ベルト３１のおもて面３１ａと当接する転写部であり転写ニップとなる二次転写ニップＮを形成することになる。この場合でも電源３９から出力される二次転写バイアスは二次転写裏面ローラ３３に印加することとする。これに対し二次転写ローラ３６は接地されている。これにより、二次転写裏面ローラ３３と二次転写ローラ３６との間である二次転写ニップＮに、マイナス極性のトナーを二次転写裏面ローラ３３側から二次転写ローラ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。無論、二次転写ローラ３６に印加しても良い。また、二次転写ローラ３６と定着装置９０の間に搬送装置５０を配置することで、二次転写を終えた記録材Ｐを定着装置９０に安定して搬送することができる。
【００９４】
ベルト転写の場合、薄紙を分離しやすいという利点があるが、薄紙は放電しやすいので、二次転写ローラ３６を記録材搬送方向ｂの上流側にオフセットすることは、記録材Ｐとして薄紙を用いる場合にも有効である。
すなわち、中間転写ベルト３１上のトナー像を記録材Ｐへ転写する際に、トナー像を中間転写ベルト３１側から記録材Ｐ側に転写させる転写方向の電圧と、転写方向の電圧と逆方向である戻し方向の電圧とが交互に電圧切り替わって周期変動する二次転写バイアスを出力する波形は、転写方向の電圧をＶｒ、戻し方向の電圧をＶｔとしたとき、両者が０Ｖよりも戻し方向側の極性において、転写方向側と戻し方向側に出力が切り替わる波形であっても良い。
【００９５】
上記実施形態では、転写部として二次転写ニップＮを例示し、二次転写ニップＮが記録材搬送方向ｂの上流側に向かってプレニップによって増大している例を用いて説明した。しかし、二次転写ニップＮの拡大によるトナーに対する過電流の影響は、記録材搬送方向ｂの下流側に二次転写ニップＮを拡大した場合でも発生する。このため、転写バイアス（二次転写バイアス）のＤｕｔｙを５０％よりも大きくした高Ｄｕｔｙとして印加することは、二次転写ニップＮよりも下流側において拡張（増大）されて中間転写ベルト３１が転写部材となる二次転写ローラ３６の外周面３６ａや二次転写ベルト４０４の外周面４０４ａに沿うように配置された構成にも適用しても、トナーに対する過電流を防止することができ、異常画像を防止するという作用効果を得ることができる。
【００９６】
本実施形態のように、プレニップｎ２を作ることで放電を防ぐことはできる。さらに、プレニップｎ２を増やすことで二次転写ニップＮの総量を増やすと、転写電流が記録材Ｐの表面を伝ってから、アースされている二次転写ローラ３６側へ流れやすくなる。これにより、トナーが過充電されて二次転写時に転写性の低下要因（転写不良）となる場合がある。また、多層構造のベルト状の像担持体として構成された中間転写ベルト３１の場合、二次転写電流の回り込みにより、二次転写電流を阻害してしまうことで、二次転写時の転写性の低下要因となってしまう。
しかし、本実施形態のように、電源３９から二次転写裏面ローラ３３に印加される二次転写バイアスとして、直流成分である直流電圧に交流成分である交流電圧を重畳した重畳バイアスを用いる。そして、５０％よりも大きい高ｄｕｔｙの波形となるように電源３９から二次転写バイアスを出力するように構成することで、次のようなメリットもある。つまり、記録材Ｐ側へトナー像を移動させる転写方向のピーク電圧Ｖｔによりトナーを記録材Ｐへ転写させる機能を確保しつつ、ピーク電圧Ｖｔよりも弱い電圧もしくは極性が逆のピーク電圧Ｖｒをピーク電圧Ｖｔよりも長い時間持続させることで、トナー像が二次転写ニップＮを通過する際にトナーに対して過充電することを防止することができる。
【００９７】
上記各実施形態では中間転写ベルト３１から記録材Ｐへ画像を転写する装置（いわゆる中間転写方式の画像形成装置）を説明したが、これに換えて、感光体ドラムや感光体ベルト等の像担持体から記録材Ｐへ画像を直接転写する装置（いわゆる直接転写方式の画像形成装置）にも本発明は適用することができる。また、転写部は、転写ニップを形成しない方式の転写装置（チャージャ方式の転写チャージャ）を用いてもよい。
上記実施形態では、画像形成装置として、転写部（二次転写ニップＮ）で記録材Ｐを水平方向に搬送するものを用いて説明したが、転写部で記録材Ｐを上方、下方、斜め上方向あるいは斜め下方向などへ搬送する構成の画像形成装置に本発明は適用することもできる。
【００９８】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、画像形成装置としては、プリンタではなく、複写機、ファクシミリ単体、あるいは、複写機、プリンタ、ファクシミリ、スキャナのうちの少なくとも２つの機能を備えた複合機であってもよい。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００９９】
３１      ベルト状の像担持体（中間転写体）
３３      対向部材、発砲性のローラ
３６      転写部材、中間転写体、二次転写ローラ
３９      転写バイアス出力手段
３６ａ、４０４ａ  転写部材の外周面
１００    画像形成装置
３００    制御部
３１０、３１１、３１２  複数の層
３１１    弾性層
４０１〜４０３、３６    複数の回転体
４０４    転写部材、中間転写体、二次転写ベルト
ｂ        記録材搬送方向
Ａ        転写方向のバイアスが印加される時間
Ｂ        転写バイアスの１周期
Ｃ        逆方向へのバイアスが印加される時間
Ｎ        転写部
Ｐ        記録材
Ｒ        所定の長さの範囲（制御領域）
Ｐｂ      記録材の先端部
Ｐｔ      記録材の厚さ
Ｐｔ１    所定の厚さ
Ｔ        トナー像
ｔ        装置の環境情報（温湿度情報）
Ｖｔ      転写方向のバイアス
Ｖｒ      記転写方向と逆方向のバイアス
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１００】
【特許文献１】特開２０１４−２３２１２７号公報
【図１】
0006492956.tif 000002
【図２】
0006492956.tif 000003
【図３】
0006492956.tif 000004
【図４】
0006492956.tif 000005
【図５】
0006492956.tif 000006
【図６】
0006492956.tif 000007
【図７】
0006492956.tif 000008
【図８】
0006492956.tif 000009
【図９】
0006492956.tif 000010
【図１０】
0006492956.tif 000011
【図１１】
0006492956.tif 000012
【図１２】
0006492956.tif 000013
【図１３】
0006492956.tif 000014
【図１４】
0006492956.tif 000015
【図１５】
0006492956.tif 000016
【図１６】
0006492956.tif 000017
【図１７】
0006492956.tif 000018
【図１８】
0006492956.tif 000019
【図１９】
0006492956.tif 000020
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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