(57)【要約】【課題】この発明は、ＳＥＦ転写装置は極性の異なる電圧を出力する複数の電源を必要とし、コスト高となって不利であるという課題を解決しようとするものである。【解決手段】この発明は、一次転写部の内部と、該一次転写部と対向する像担持体４０Ｋと中間転写体１０とのニップの出口側とにおける、中間転写体１０の内周に当接された複数の電極部材１０２、１０３を有する転写装置と、該転写装置による転写工程を除いた他のプロセス工程で使用されるトナーの帯電極性と同極性のバイアスを発生させるバイアス発生装置２００とを有し、バイアス発生装置２００を兼用して複数の電極部材１０２、１０３の１つ１０３にバイアスを印加するものである。【選択図】図６
2008015021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に中間転写体を介して対向して配置される一次転写部を有する画像形成装置において、
前記一次転写部の内部と、該一次転写部と対向する前記像担持体と前記中間転写体とのニップの出口側とにおける、前記中間転写体の内周に当接された複数の電極部材を有する転写装置と、
前記転写装置による転写工程を除いた他のプロセス工程で使用されるトナー帯電極性と同極性のバイアスを発生させるバイアス発生装置とを有し、
前記バイアス発生装置を兼用して前記複数の電極部材の１つにバイアスを印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記バイアス発生装置は、前記像担持体を帯電させる帯電装置にバイアスを印加するバイアス電源であって、前記ニップの出口側における前記電極部材にバイアスを印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２記載の画像形成装置において、
前記バイアス発生装置から前記電極部材へ出力するバイアスに、予め設定された電圧を加えたバイアスを前記帯電装置に印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３記載の画像形成装置において、
前記帯電装置にはグリッドと放電部を有するスコロトロンを用い、
前記バイアス電源の出力に対して予め設定された電圧を加えて前記グリッドに印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３または４記載の画像形成装置において、
前記バイアス電源の出力に対して前記予め設定された電圧を加える電圧印加機構を有し、該電圧印加機構は電圧降下作用を有する回路構成素子を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５記載の画像形成装置において、
前記像担持体に流入する電流を検知し、その検知結果により前記帯電装置の印加バイアスを制御するバイアス制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の画像形成装置において、
前記ニップの出口側における前記電極部材にバイアスを印加する前記バイアス発生装置を前記ニップの出口側における前記電極部材と非接続状態にする回路を持つことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は中間転写体を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５はタンデム型間接転写方式のカラー画像形成装置における複数の画像形成手段のうちの１つの画像形成手段を示す。この画像形成手段では、図示しない回転駆動部により図示矢印方向に回転駆動される像担持体としてのドラム状感光体３０１と、この感光体３０１の周囲に配置された帯電装置としてのスコロトロン３０２と、現像ローラ３０３を有する現像装置と、転写装置３０４と、図示しないクリーニング装置などを有する。感光体３０１は、図示しない回転駆動部により図示矢印方向に回転駆動され、スコロトロン３０２により一様に帯電された後に、図示しない露光装置により露光されて静電潜像が形成される。感光体３０１上の静電潜像は現像装置により現像されてトナー像が形成され、この感光体３０１上のトナー像が転写装置３０４により中間転写体としての中間転写ベルト３０５上に転写される。感光体３０１は、トナー像転写後にクリーニング装置によりクリーニングされる。
【０００３】
スコロトロン３０２は、電源３０６から帯電ワイヤに負の電圧が印加され、電源３０７からグリッドに負の電圧が印加される。現像ローラ３０３は電源３０８から負の現像バイアス電圧が印加される。  
転写装置３０４としては、感光体３０１と中間転写ベルト３０５とのニップの内部及び出口側における中間転写ベルト３０５の内周にそれぞれ当接された複数の電極部材としての転写電極３０９、出口電極３１０を有し、転写電極３０９に電源３１１から正の転写バイアスが印加されて出口電極３１０に電源３１２からトナーの帯電極性と同極性である負のバイアスが印加される転写装置（以下ＳＥＦ転写装置という）が提案されている。なお、電源３１２には抵抗３１３が並列に接続され、感光体３０１と中間転写ベルト３０５とのニップの入口には平滑な金属系ローラ３１４が中間転写ベルト３０５の内周に当接されて該金属系ローラ３１４に電源３１３から負のバイアスが印加される。
【０００４】
転写電極３０９は、電源３１１から正の転写バイアスが印加されて感光体３０１上の負帯電のトナーを中間転写ベルト３０５に転移させる。出口電極３１０は、電源３１２からトナーの帯電極性と同極性である負のバイアスが印加される。これにより、中間転写ベルト３０５の余剰帯電が中和され、また、中間転写ベルト３０５の表面電位が負側にシフトされて中間転写ベルト３０５とのニップの出口での放電が減る。感光体３０１に密着している中間転写ベルト３０５に対して電源３１２から出口電極３１０を介してバイアスが印加されるため、中間転写ベルト３０５は感光体３０１から分離される前に除電が完了し、中間転写ベルト３０５上の画像は放電の機会が減るために画質が良い状態を維持する。
【０００５】
上記複数の画像形成手段は、全て図５に示す画像形成手段と同様に構成されて互いに異なる色の画像を形成し、これらの画像がＳＥＦ転写装置３０４により中間転写ベルト３０５上に重ねて転写されることでフルカラー画像が形成される。この中間転写ベルト３０５上のフルカラー画像は、二次転写部により紙等の転写材に転写され、定着装置により転写材に定着される。
【０００６】
特許文献１には、帯電装置（ピンスコロトロン）のグリッド電源回路を別の帯電装置（ディスコロトロン）のグリッド電源回路と共通化した画像形成装置が記載されている。特許文献２には、帯電装置用（帯電ワイヤ用）バイイアスをツェナーダイオードで分圧して現像器に現像バイアス電圧として与える回路を有し、画像形成後には感光体回動中に帯電装置用バイイアスをオフさせ、現像バイアスも同時にオフとする高電圧印加装置が記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２３３２４１
【特許文献２】特開平８−３０５１３３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記カラー画像形成装置では、ＳＥＦ転写装置は、出口電極３１０には電源３１１から転写電極３０９に印加するバイアスとは異なる極性のバイアスを印加する必要があり、このバイアス印加は１つの電源３１２だけで済む。しかし、従来の転写ローラ類に比べると、電源は２つの電源３１１、３１２となり、コスト高となって不利である。特に電源は、必要機能や安全規格上、非常に高価なものになりやすい。電源３１２が増えることは、１０００円クラスのコスト上昇を引き起こす。
【０００９】
出口電極３１０に印加するバイアスの設定は、感光体３０１の電位状態で制御する必要がある。しかし、出口電極３１０に印加するバイアスは、プロセス制御などで変化するので、計算などが必要で面倒であり、また、安定性が無い。  
実際に出口電極３１０の最適電圧を決定するには、感光体３０１の地肌電位の他、中間転写ベルト３０５の抵抗や、出口電極３１０の磨耗具合などを加味する必要がある。
【００１０】
転写電極３０９と出口電極３１０との間に低抵抗の導通個所ができてしまった場合、転写電極３０９のバイアスは出口電極３１０の電源３１２に吸収され、転写電圧が負のバイアスという状態となる。これは画像が転写されなくなる。また、転写電源３１１は、出力が正極性のみであるのが通常であるため、転写電圧が負の電位まで下がろうとすることによりダメージが加わる。一方、電源３１２も、出口電極３１０の出力電圧が０Ｖ以下である状態が続くため、ダメージが加わる。
【００１１】
本発明の目的は、電源の個数を減らすことができ、低コスト化が可能となる画像形成装置を提供することにある。  
本発明の他の目的は、バイアス電圧の制御が容易である画像形成装置を提供することにある。  
本発明の他の目的は、より細かく最適バイアス電圧値を制御することができる画像形成装置を提供することにある。  
本発明の他の目的は、電源の個数を減らすことができて低コスト化が可能となり、バイアス電圧の制御が容易であり、帯電装置のグリッドにバイアスを加えるバイアス電源の出力容量を低減することができる画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、単純に実現できることができる画像形成装置を提供することにある。  
本発明の他の目的は、像担持体にあまり大きな突入電流が流入しないように像担持体と中間転写体とのニップの出口側における、中間転写体の内周に当接された電極部材のバイアス電圧をリアルタイムで制御することができる画像形成装置を提供することにある。  
本発明の他の目的は、像担持体と中間転写体とのニップの出口側における電極部材にバイアスを印加するバイアス電源の電圧低下による不具合、該バイアス電源の過電流による不具合を避けることができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、像担持体に中間転写体を介して対向して配置される一次転写部を有する画像形成装置において、前記一次転写部の内部と、該一次転写部と対向する前記像担持体と前記中間転写体とのニップの出口側とにおける、前記中間転写体の内周に当接された複数の電極部材を有する転写装置と、前記転写装置による転写工程を除いた他のプロセス工程で使用されるトナー帯電極性と同極性のバイアスを発生させるバイアス発生装置とを有し、前記バイアス発生装置を兼用して前記複数の電極部材の１つにバイアスを印加するものである。
【００１４】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記バイアス発生装置は、前記像担持体を帯電させる帯電装置にバイアスを印加するバイアス電源であって、前記ニップの出口側における前記電極部材にバイアスを印加するものである。
【００１５】
請求項３に係る発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記バイアス発生装置から前記電極部材へ出力するバイアスに、予め設定された電圧を加えたバイアスを前記帯電装置に印加するものである。
【００１６】
請求項４に係る発明は、請求項３記載の画像形成装置において、前記帯電装置にはグリッドと放電部を有するスコロトロンを用い、前記バイアス電源の出力に対して予め設定された電圧を加えて前記グリッドに印加するものである。
【００１７】
請求項５に係る発明は、請求項３または４記載の画像形成装置において、前記バイアス電源の出力に対して前記予め設定された電圧を加える電圧印加機構を有し、該電圧印加機構は電圧降下作用を有する回路構成素子を備えたものである。
【００１８】
請求項６に係る発明は、請求項５記載の画像形成装置において、前記像担持体に流入する電流を検知し、その検知結果により前記帯電装置の印加バイアスを制御するバイアス制御手段を有するものである。
【００１９】
請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記ニップの出口側における前記電極部材にバイアスを印加する前記バイアス発生装置を前記ニップの出口側における前記電極部材と非接続状態にする回路を持つものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、電源の個数を減らすことができ、低コスト化が可能となる。  
本発明によれば、バイアス電圧の制御が容易である。  
本発明によれば、より細かく最適バイアス電圧値を制御することができる。  
本発明によれば、帯電装置のグリッドにバイアスを加えるバイアス電源の出力容量を低減することができる。
【００２１】
本発明によれば、単純に実現できることができる。  
本発明によれば、像担持体にあまり大きな突入電流が流入しないように像担持体と中間転写体とのニップの出口側における、中間転写体の内周に当接された電極部材のバイアス電圧をリアルタイムで制御することができる。  
本発明によれば、像担持体と中間転写体とのニップの出口側における電極部材にバイアスを印加するバイアス電源の電圧低下による不具合、該バイアス電源の過電流による不具合を避けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
今日、電子写真装置では、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタが多くなってきている。  
カラー電子写真装置には、１つの像担持体としての感光体のまわりに複数色の現像装置を備え、これらの現像装置で感光体上に複数色のトナーを重ねて付着して合成トナー画像を形成し、その合成トナー画像をシートに転写してカラー画像を記録する、いわゆるリボルバ型のものと、並べて配置された複数の感光体にそれぞれ個別に現像装置を備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、これらの単色トナー画像を順次に重ねて転写してシートに合成カラー画像を記録する、いわゆるタンデム型のものとがある。
【００２３】
リボルバ型のカラー電子写真装置とタンデム型のカラー電子写真装置とを比較すると、前者は、感光体が１つであるから、比較的小型化でき、コストも低減できる利点はあるものの、１つの感光体を用いて複数回（通常４回）画像形成を繰り返してフルカラー画像を形成するから、画像形成の高速化には限界がある欠点があり、後者は、逆に大型化し、コスト高となる欠点はあるものの、画像形成の高速化が可能である利点がある。
【００２４】
しかし、最近は、フルカラー画像を形成する電子写真装置もモノクロ画像を形成する電子写真装置並みのスピードが望まれることから、タンデム型の電子写真装置の方が注目されてきている。
【００２５】
タンデム型の電子写真装置には、各感光体上の画像を転写装置により、シート搬送ベルトで搬送されるシートに順次に転写する直接転写方式のものと、各感光体上の画像を１次転写装置により一旦中間転写体に順次に転写した後、その中間転写体上の画像を２次転写装置によりシートに一括して転写する間接転写方式のものとがある。
【００２６】
直接転写方式のものと間接転写方式のものとを比較すると、前者は、複数の感光体を並べたタンデム型画像形成装置の上流側に給紙装置を配置し、タンデム型画像形成装置の下流側に定着装置を配置しなければならず、大型化する欠点がある。これに対し、後者は、２次転写装置を比較的自由に設置することができるから、給紙装置および定着装置をタンデム型画像形成装置と重ねて配置することができ、小型化が可能となる利点がある。
【００２７】
また、前者は、大型化しないように定着装置をタンデム型画像形成装置に接近して配置することとなるから、シートがたわむことができる十分な余裕をもって定着装置を配置することができず、シートの先端が定着装置に進入するときの衝撃とかシートが定着装置を通過するときのシート搬送速度の差とかで、定着装置がシート後端側の画像形成に影響を及ぼす欠点がある。これに対し、後者は、シートがたわむことができる十分な余裕をもって定着装置を配置することができるから、定着装置がほとんど画像形成に影響を及ぼさないようにすることができる。  
このようなことから、最近は、タンデム型電子写真装置の中の、特に間接転写方式のものが注目されてきている。
【００２８】
そして、この種のカラー電子写真装置では、１次転写後に感光体上に残留する転写残トナーを、感光体クリーニング装置で除去して感光体の表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えていた。また、２次転写後に中間転写体上に残留する転写残トナーを、中間転写体クリーニング装置で除去して中間転写体の表面をクリーニングし、再度の画像転写に備えていた。
【００２９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。  
図１は本発明の第１実施形態を示す。この第１実施形態は、タンデム型間接転写方式の画像形成装置としてのカラー複写機である。  
図１において、符号１００は複写機本体、２００は複写機本体１００を載せる給紙テーブル、３００は複写機本体１００上に取り付けられるスキャナ、４００はスキャナ３００の上に取り付けられる原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。
【００３０】
複写機本体１００には、中央に、無端ベルト状の中間転写体としての中間転写ベルト１０が設けられる。中間転写バルト１０は、単層のポリイミド材をベースに作られた一層ベルトである。  
そして、図１に示すとおり、図示例では３つの支持ローラ１４〜１６に掛け回されて図中時計回りに回転搬送可能とされる。この図示例では、３つの支持ローラ１４〜１６のうちの第２の支持ローラ１５の左に、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１７が設けられる。
【００３１】
また、３つの支持ローラ１４〜１６うちの第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５との間に張り渡された中間転写ベルト１０上には、その搬送方向に沿って、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色の画像をそれぞれ形成する４つの画像形成手段１８Ｋ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙが横に並べて配置されてタンデム型画像形成装置２０が構成される。このタンデム画像形成装置２０の上には、図１に示すように、露光装置２１が設けられる。
【００３２】
一方、中間転写ベルト１０を挟んでタンデム画像形成装置２０と反対の側には、２次転写装置２２が設けられる。２次転写装置２２は、図示例では、２つのローラ２３に、無端状ベルトである２次転写ベルト２４が掛け渡されて構成され、中間転写ベルト１０を介して第３の支持ローラ１６に押し当てられ、中間転写ベルト１０上の画像を転写材としてのシートに転写させる。２次転写装置２２の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置２５が設けられる。定着装置２５は、無端状ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成される。  
上述した２次転写装置２２には、画像転写後のシートを定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備えている。もちろん、２次転写装置２２として、非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、シート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
【００３３】
このような２次転写装置２２および定着装置２５の下には、上述したタンデム画像形成装置２０と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置２８が設けられる。  
さて、このカラー複写機を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じて原稿を原稿自動搬送装置４００で押さえる。
【００３４】
そして、図示しないスタートスイッチが押されると、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときには、原稿自動搬送装置４００が原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動させた後にスキャナ３００が作動し、他方、コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときには、直ちにスキャナ３００が作動し、第１走行体３３および第２走行体３４が走行する。そして、第１走行体３３で光源が光をコンタクトガラス３２上の原稿へ発射するとともに原稿からの反射光がミラーで第２走行体３４に向けて反射し、該反射光が第２走行体３４のミラーで反射されて結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入射し、原稿が読み取られる。
【００３５】
また、上記スタートスイッチが押されることにより、図示しない駆動モータで支持ローラ１４〜１６の１つが回転駆動されて他の２つの支持ローラが従動回転し、中間転写ベルト１０が回転搬送される。同時に、個々の画像形成手段１８でその感光体４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙが回転して各感光体４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙ上にそれぞれ、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各単色画像が形成される。そして、中間転写ベルト１０の回転搬送とともに、それらの単色画像が順次に中間転写ベルト１０上に重ねて転写されて合成カラー画像が形成される。
【００３６】
一方、上記スタートスイッチが押されることにより、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つが選択的に回転し、ペーパーバンク４３に多段に備えられている給紙カセット４４の１つからシートが繰り出される。このシートは、分離ローラ４５で１枚ずつ分離されて給紙路４６に入れられ、搬送ローラ４７で搬送されて複写機本体１００内の給紙路４８に導かれ、レジストローラ４９に突き当たって止まる。
【００３７】
または、給紙ローラ５０が回転して手差しトレイ５１上のシートが繰り出され、このシートが分離ローラ５２で１枚ずつ分離されて手差し給紙路５３に入れられ、レジストローラ４９に突き当たって止まる。  
そして、中間転写バルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９が回転して中間転写体１０と２次転写装置２２との間にシートが送り込まれ、２次転写装置２２にて中間転写バルト１０上の合成カラー画像がシート上に転写されてカラー画像が形成される。
【００３８】
画像転写後のシートは、２次転写装置２２で搬送されて定着装置２５へと送り込まれ、定着装置２５で熱と圧力とが加えられて画像が定着される。画像定着後のシートは、切換爪５５で切り換えられて排出ローラ５６により排出され、排紙トレイ５７上にスタックされる。または、画像定着後のシートは、切換爪５５で切り換えられてシート反転装置２８に入れられ、そこで反転されて再びレジストローラ４９により転写位置へ送り込まれ、表面の画像記録と同様に裏面にも画像が記録された後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出される。
【００３９】
一方、画像転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写体クリーニング装置１７により、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーが除去され、タンデム画像形成装置２０による再度の画像形成に備える。  
ここで、レジストローラ４９は、導電性ゴムローラが用いられ、図示しないバイアス電源からバイアスが印加される。レジストローラ４９は、直径が１８ｍｍで、表面が１ｍｍ厚みの導電性ＮＢＲゴムである。レジストローラ４９は、電気抵抗がゴム材の体積抵抗で１０Ｅ９Ωｃｍ程度であり、トナーを転写する側（表側）にバイアス電源から−８５０Ｖ程度の電圧が印加される。
【００４０】
レジストローラ４９のシート裏面側は、バイアス電源から＋２００Ｖ程度の電圧が印加されるが、特に裏面の紙粉転写を考慮する必要が少ない場合にはアースになっていても良い。また、レジストローラ４９は、印加電圧として、ＤＣバイアスが印加されるが、これはＤＣオフセット成分を持ったＡＣ電圧でも良い。
【００４１】
レジストローラ４９に印加するバイアスは、ＡＣ重畳ＤＣバイアスの方がシート表面を均一に帯電することができる。レジストローラ４９を通過した後のシート表面は若干マイナス側に帯電している。よって、中間転写ベルト１０からシートへの画像転写では、レジストローラ４９にバイアス電圧を印加しなかった場合に比べて転写条件が変わる場合があるので注意が必要である。
【００４２】
さて、上述したタンデム画像形成装置２０において、個々の画像形成手段１８Ｋ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙは、それぞれ、ドラム状の感光体４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙの周りに、帯電装置６０Ｋ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｙ、現像装置６１Ｋ、６１Ｃ、６１Ｍ、６１Ｙ、１次転写装置６２Ｋ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｙ、感光体クリーニング装置６３Ｋ、６３Ｃ、６３Ｍ、６３Ｙなどを備えている。感光体４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙは、図示例では、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材を塗布して感光層を形成したドラム状であるが、無端ベルト状であってもよい。
【００４３】
図示を省略するが、少なくとも感光体４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙを設け、画像形成手段１８Ｋ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙを構成する部分の全部または一部でプロセスカートリッジを形成し、このプロセスカートリッジを複写機本体１００に対して一括して着脱自在としてメンテナンス性を向上するようにしてもよい。  
画像形成手段１８Ｋ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙを構成する部分のうち、帯電装置６０Ｋ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｙは、グリッドと放電部を有するスコロトロン
が用いられ、グリッドと放電部にバイアス電源から電圧が印加されることにより感光体４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙの帯電を行う。感光体４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙは、帯電後に露光装置２１により露光されて静電潜像が形成される。
【００４４】
現像装置６１Ｋ、６１Ｃ、６１Ｍ、６１Ｙは、一成分現像剤を使用してもよいが、図示例では、磁性キャリアと非磁性トナーとよりなる二成分現像剤を使用する。そして、現像装置６１Ｋ、６１Ｃ、６１Ｍ、６１Ｙは、二成分現像剤を攪拌部により攪拌しながら搬送して現像剤担持体としての現像ローラに付着させてドクタ電極で層厚を調整し、この現像ローラ上の二成分現像剤のうちのトナーを感光体４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙに転移させて感光体４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙ上の静電潜像を現像する。この場合、現像スリーブ上の現像剤のうちのトナーは、バイアス電源から現像ローラに印加される現像バイアス電圧により感光体４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙに転移して感光体４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙ上の静電潜像を可視像化する。
【００４５】
ちなみに、図示例では、感光体４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙの線速を２００ｍｍ／ｓ、現像ローラの線速を２４０ｍｍ／ｓとしている。感光体４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙの直径を５０ｍｍ、現像ローラの直径を１８ｍｍとして、現像行程が行われる。現像ローラ上のトナー帯電量は、−１０〜−３０μＣ／ｇの範囲である。感光体４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙと現像ローラの間隙である現像ギャップＧＰは、従来の０．８ｍｍから０．４ｍｍの範囲で設定でき、その値を小さくすることで現像効率の向上を図ることが可能である。
【００４６】
感光体４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙの厚みは３０μｍとし、露光装置２１のビームスポット径を５０×６０μｍ、露光装置２１の光量を０．４７ｍＷとしている。また、感光体４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙの帯電（露光前）電位を−７００Ｖ、感光体４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙの露光後電位を−１２０Ｖとして現像バイアス電圧を−４７０Ｖすなわち現像ポテンシャルを３５０Ｖとして現像工程が行われる。
【００４７】
感光体４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙは、回転とともに、まず帯電装置６０Ｋ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｙにより表面が一様に帯電され、次いでスキャナ３００の読取り内容に応じて露光装置２１からレーザやＬＥＤ等による書込み光が照射されて静電潜像が形成される。  
感光体４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙ上の静電潜像は現像装置６１Ｋ、６１Ｃ、６１Ｍ、６１Ｙによりトナーが付着されて可視像化され、これらの可視像が１次転写装置６２Ｋ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｙで中間転写ベルト１０上に重ねて転写される。画像転写後の感光体４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙの表面は、感光体クリーニング装置６３Ｋ、６３Ｃ、６３Ｍ、６３Ｙで残留トナーが除去されて清掃され、除電装置で除電されて再度の画像形成に備える。
【００４８】
現像装置６１Ｋ、６１Ｃ、６１Ｍ、６１Ｙで使用されるトナーは、ポリエステル、ポリオ−ル、スチレンアクリル等の樹脂に帯電制御剤、色剤を混合し、その周りにシリカ、酸化チタン等の物質を外添することでその帯電特性、流動性を高めている。添加剤の粒径は、通常、０．１〜１．５［μｍ］の範囲である。色剤は、カ−ボンブラック、フタロシアニンブル−、キナクリドン、カ−ミン等を挙げることができる。トナーの正規の帯電極性は負である。
【００４９】
２成分現像剤のトナーは、ワックス等を分散混合させた母体トナーに上記種類の添加剤を外添しているものも使用することができる。ここまでの説明で、トナーは、粉砕法で作成されたものであるが、重合法等で作成したものも使用可能である。一般に重合法、加熱法等で作成されたトナーは、形状係数を９０％以上に形成することが可能で、さらに形状による添加剤の被覆率も極めて高くなる。ここで、形状係数は、本来ならば球形度となって、「粒子と同体積の球の表面積／実粒子の表面積×１００％」で定義されるが、測定がかなり困難になるので、円形度で算出する。その定義は、「粒子と同じ投影面積を持つ円の周長／実粒子の投影輪郭長さ×１００％」とする。そうすると、トナーの投影された円が真円に近づくほど、トナーの円形度が１００％に近づくことになる。トナーの体積平均粒径の範囲は、３〜１２μｍが好適である。図示例では、トナーは、体積平均粒径を６μｍとし、１２００ｄｐｉ以上の高解像度の画像にも十分に対応することが可能である。
【００５０】
上記磁性粒子は、金属または樹脂をコアとしてフェライト等の磁性材料を含有し、表層がシリコン樹脂等で被覆されたものである。磁性粒子の粒径は、２０〜５０μｍの範囲が良好である。また、磁性粒子の抵抗は、ダイナミック抵抗で１０４〜１０６Ωの範囲が最適である。ただし、その測定方法は、磁性粒子を、磁石を内包したローラ（φ２０；６００ＲＰＭ）に坦持して、これに幅６５ｍｍ、長さ１ｍｍの面積の電極をギャップ０．９ｍｍで当接させ、耐圧上限レベル（高抵抗シリコンコートキャリアでは４００Ｖから鉄粉キャリアでは数Ｖ）の印加電圧を印加した時の測定値である。
【００５１】
上記現像ローラは、非磁性の回転可能なスリーブ状の形状を持ち、内部には複数のマグネットを配設している。このマグネットは、固定されているために現像剤が所定の場所を通過するときに磁力を作用させられるようになっている。図示例では、現像ローラは、直径を１８ｍｍとし、表面がサンドブラストまたは１〜数ｍｍの深さを有する複数の溝を形成する処理を行い１０〜３０μｍＲＺの範囲に入るようにあらしている。
【００５２】
上記マグネットは、上記ドクタ電極の箇所から上記現像ローラの回転方向にＮ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｓ２、Ｓ３の５磁極を有する。該マグネットで形成された磁気ブラシ（トナーと磁性粒子）は現像剤として現像ローラ上に坦持され、トナーは磁性粒子と混合されることで規定の帯電量を得る。この帯電量は、図示例では、−１０〜−３０[μＣ／ｇ]の範囲が好適である。現像ローラは、現像剤の磁気ブラシを形成した、マグネットのＳ１側の領域に、感光体４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙに対向して配設されている。
【００５３】
各画像形成手段１８Ｋ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙの１次転写装置６２Ｋ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｙは図２に示すようにＳＥＦ転写装置が用いられているが、この４つのＳＥＦ転写装置６２Ｋ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｙは同形であり、ここでは破線で囲んだＳＥＦ転写装置６２Ｋを図３に示す。なお、図３は上下方向及び左右方向が図１とは逆転している。図３において、６４Ｋ、６４Ｃ、６４Ｍ、６４Ｙは、現像装置６１Ｋ、６１Ｃ、６１Ｍ、６１Ｙの現像ローラである。  
感光体４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙは、通常の電子写真感光体に用いられる、ジアゾ系感光層を持ち、ポリカーボネートなどを電荷輸送層とし、Ａｌドラムに形成してある。本発明には直接関係しないが、低付着力のものとか、表面層に特別な耐劣化層をつけても良い。
【００５４】
中間転写ベルト１０は、遠心成型などにより高分子材料としてＰＩ（ポリイミド）をシームレスベルトに作られる。この中間転写ベルト１０は、５０〜２５０μｍほどの薄膜長尺ベルトに成型してある。この例では、中間転写ベルト１０は、カーボンブラックを分散している。図４は、中間転写ベルト１０の体積抵抗ρｖと表面抵抗ρｓの関係を示す。ここで、ρｖは、右下がりとなっており、電圧依存性を有する。ρｓは、ほぼ一様であり、あまり電圧依存性が発生していない。これはバイアスが印加される電極の間隔が広いためである。
【００５５】
感光体４０Ｋと中間転写ベルト１０は、接触して機械的ニップＮｍを形成し、同一方向に回動する。一次転写部は感光体４０Ｋと中間転写ベルト１０が接触する機械的ニップＮｍで形成され、一次転写部の内部における中間転写ベルト１０の内周に複数の電極部材としての転写ブレード（以下転写電極という）１０２及び出口ブレード（以下出口電極という）１０３が当接される。転写電極１０２及び出口電極１０３は、厚さ０．５〜２．５ｍｍの板状に成形された高分子材料であり、機械的劣化が最も少ない方向になるように中間転写ベルト１０の回動方向に成形される。なお、転写電極１０２及び出口電極１０３の材料としては、ポリウレタン＋Ｌｉ薬剤などを用い、導電イオン剤分散型で導電メカニズムを発生させる。
【００５６】
ただし、転写電極１０２及び出口電極１０３は、環境抵抗変動などを考慮して、電子導電剤の練り込み分散型としても良い。この場合、電子導電剤としてカーボンブラック、酸化チタン紛などを選び、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂、またはＣＲ、ＥＰＤＭ、ヒドリンゴムなどのゴム素材に練込んでも良い。  
これらの材料は、使用電圧において、１Ｅ４〜１Ｅ１３Ω・ｃｍ、望ましくは１Ｅ７〜１Ｅ１０Ω・ｃｍ程度の抵抗になるように調整される。なお、電流集中が課題になるので、これらの材料を電源の保護特性を持つ材料として用いることができれば、抵抗をさらに下げて使ってもよい。  
これらの電極１０２、１０３の配置位置としては、転写電極１０２は、ニップＮｍの大体中央から少し上流側に配置される。出口電極１０３は、転写電極１０２の下流における中間転写ベルト１０の感光体６０Ｋに対する分離前の位置に配置される。この２枚の電極１０２、１０３の中間転写ベルト１０に対する当接位置の間隔を電界印加幅Ｎｅｘ−ｉｎとする。先に挙げた、中間転写ベルト１０自体の電圧依存性により、Ｎｅｘ−ｉｎ内でトナーを感光体４０Ｋから中間転写ベルト１０へ転移させる方向の電界が発生し、この電界は一次転写部の出口前で逆転する。これが電界幅を狭くする技術となる。
【００５７】
これらの電極群１０２、１０３は、支持ホルダ１０５で支持され、電極類１０２、１０３がたわむことを考慮して電極１０２、１０３が近接しすぎないように配置される。仮に電極１０２、１０３のたわみなどから電極１０２、１０３が近接すると、これらの部品同士の間に漏電が生じ、電極１０２、１０３にバイアス電圧を印加するバイアス電源１１１、１１２及び電極１０２、１０３にダメージが生じてしまう。もちろん、電極１０２、１０３の中間転写ベルト１０に対する当接不良などによっても、電極１０２、１０３に所定のバイアスが与えられないことになる。
【００５８】
もちろん、そのような電極１０２、１０３間の漏電が発生すると、感光体４０Ｋから中間転写ベルト１０への実質的な転写バイアスは減ってしまい、画質が悪化する可能性がある。よって、この電極１０２、１０３の支持方式は、精度よく設計、製造する必要がある。  
各電極１０２、１０３に対してバイアスを供給する電源について述べる。転写電極１０２には制御可能なバイアス電源１１１からバイアスが供給され、出口電極１０３にはバイアス源１１２からバイアスが供給される。これらのバイアス電源１１１、１１２の極性は、バイアス電源１１１が正（＋）、バイアス電源１１２が負（−）となる。
【００５９】
１次転写装置６２Ｋの入口には平滑な金属系ローラ１０１が中間転写ベルト１０の表面に当接され、この金属系ローラ１０１には負の（−）バイアス電圧がバイアス電源１１３から印加される。これは、入口でのギャップ転写によるチリ対策で、カウンタバイアス方法として周知である。なお、ここでは、バイアス電源１１３から金属系ローラ１０１にバイアス電圧を与えたが、出口電源１１２から分流して金属系ローラ１０１にバイアス電圧を与えてもよい。
【００６０】
ここで、実験データについて述べる。  
本実施形態において、作像速度は２５０ｍｍ／ｓである。中間転写ベルト１０としては８０μｍのε３、感光体４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙの帯電電位を−９００Ｖに調整して形成画像を評価したところ、一次転写電流の適正値は＋３５〜＋４５μＡ、通電時の一次転写電圧が＋１．２〜＋１．６ｋＶとなった。出口電極１０３のバイアスは、−１ｋＶ〜−１．４ｋＶで−１０μＡ以下であった。  
また、感光体４０（４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙ）の帯電電位を−７００Ｖとした時は、一次転写電流の設定値は変わらず、出口電極１０３のバイアス値は−０．８〜−１．２ｋＶであった。なお、この時は金属系ローラ１０１の電位は０Ｖであった。
【００６１】
ここで、本実施形態を従来技術と比較する。  
まず、ＳＥＦ転写装置６２（６２Ｋ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｙ）を説明する。  電極１０２、１０３間の距離Ｎｅｘ−ｉｎと転写ニップ距離ＮｍはＮｍ＞Ｎｅｘ−ｉｎとなる。これは、出口電極１０３の位置が転写ニップ内に限定されることを示す。  
転写ニップＮｍ内では、まず、（＋）の転写バイアスがバイアス電源１１１から転写電極１０２に印加され、（−）トナーが感光体４０から中間転写ベルト１０に転移される。この時、中間転写ベルト１０の余剰帯電が発生する。これは、中間転写ベルト１０の電圧依存性のある抵抗のため、途中（＋）電荷がトラップされるためだろうと思われるが、詳細は不明である。この状態のまま中間転写ベルト１０を感光体４０から剥離すると、中間転写ベルト１０の裏面の（＋）電荷により放電が発生し、画像が乱れる。
【００６２】
続いて、ＳＥＦ転写装置６２の出口側にて中間転写ベルト１０を感光体４０から分離する前に（−）バイアスがバイアス電源１１２から出口電極１０３に印加される。これにより、中間転写ベルト１０の余剰帯電がその（−）バイアスで中和される。また、中間転写ベルト１０の表面電位がその（−）バイアスで（−）側にシフトされるため、ＳＥＦ転写装置６２の出口での放電が減る。本実施形態では、バイアス電源１１２から出口電極１０３を介して中間転写ベルト１０にバイアスが印加されるため、中間転写ベルト１０が感光体４０から分離される前に中間転写ベルト１０の除電が完了する。これにより、中間転写ベルト１０上の画像は、放電の機会が減るため、画質が良い状態を維持する。
【００６３】
図５に示す従来のＳＥＦ転写装置では、注目すべき点として、一次転写部の出口電極３１０にバイアスを印加するバイアス電源３１２は、一次転写工程以外の工程で用いられる電源（帯電用スコロトロンの帯電ワイヤ用電源及びグリッド用電源、現像用バイアス電源、転写入口カウンタバイアス用電源、転写用電源など）とは別に設置しなければならない。これは１０００円クラスのコスト上昇を引き起こす。
【００６４】
本実施形態の出口電極用バイアス電源１１２は、図６に示すように、複数のツェナーダイオード（もしくはバリスタ類）２０１及び抵抗２０２、２０３を直列に接続した回路からなり、帯電用スコロトロン６０Ｋの帯電ワイヤにバイアスを印加するバイアス電源２００と並列に接続される。バイアス電源２００の出力電圧は、−４〜−７ｋＶと高いため、ツェナーダイオード２０１及び抵抗２０２、２０３で降圧されて出口電極１０３に印加される。
【００６５】
図７は、本発明の第２実施形態における画像形成手段１８Ｋ及びＳＥＦ転写装置６２Ｋを示す。この第２実施形態では、上記第１実施形態において、図７に示すＳＥＦ転写装置６２Ｋを用いたものであり、ＳＥＦ転写装置６２Ｋ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｙは同形である。ＳＥＦ転写装置６２Ｋは、現像バイアス電源と出口電極用バイアス電源１１２を一緒にした例である。ここでは、出口電極用バイアス電源１１２の出力は、出口電極１０３に印加されるとともに、ツェナーダイオード２１１及び抵抗２１２にて降圧されて現像バイアスとして現像ローラ６４Ｋに印加される。これは、現像バイアスが−３００Ｖ〜−７００Ｖで、出口電極１０３のバイアスよりも０Ｖに近いために、このような構成をとっている。
【００６６】
上記第１実施形態及び第２実施形態のＳＥＦ転写装置６２は、転写工程以外のプロセスで用いる電源を出口電極用バイアス電源１１２に利用したものである。これにより、専用電源が減るため、コストダウンが可能となる。なお、ツェナーダイオード２１１の数は現像バイアス電圧と出口電極１０３のバイアスとの差分により規定される。
【００６７】
図８は、本発明の第３実施形態における画像形成手段１８Ｋ及びＳＥＦ転写装置６２Ｋを示す。この第３実施形態では、上記第１実施形態において、図８に示すＳＥＦ転写装置６２Ｋを用いたものであり、ＳＥＦ転写装置６２Ｋ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｙは同形である。ＳＥＦ転写装置６２Ｋは、帯電装置６０Ｋのグリッドにバイアスを印加する帯電グリッドバイアス電源を出口電極用バイアス電源１１２と兼用する例である。
【００６８】
ＳＥＦ転写装置において、出口電極へのバイアスの適正値は、感光体の地肌電位により変化する。感光体電位と出口電極へのバイアス適正値とはほぼ比例している。これは、中間転写ベルトにおける残留電位がおそらく感光体地肌電位と転写電極へのバイアス電圧により規定されるためだろう。帯電装置にバイアスを印加するバイアス電源と出口電極用バイアス電源１１２をいちいち、別電源で使うのは制御の効率上面倒である。ここでは、帯電装置のグリッドの印加電圧を変えると、帯電装置のグリッドと同一出力先となる出口電極用バイアス電源１１２のバイアスを適正に変えることができる点を利用した。これにより、制御が容易になる。出口電極用バイアス電源１１２の出力は、出口電極１０３に印加されるとともに、ツェナーダイオード２２１を介して帯電装置６０Ｋのグリッド及びシールド部材に印加される。
【００６９】
次に、この第３実施形態において、帯電グリッドバイアス電源と出口電極用バイアス電源１１２との兼用での利点を説明する。ここでは、帯電装置グリッド用バイアス電源はバイアス流出型電源（通常は（−）バイアスならば吸込電源）となり、帯電装置６０Ｋのグリッドへのグリッド電流Ｉgridと、出口電極１０３の電流Ｉは図８の矢印の方向に流れる。この時、帯電装置６０Ｋの帯電ワイヤからの電流の９０％がグリッド電流Ｉgridとして流れる。このため、電源１１２は、ある程度容量を大きくしなければならない。しかし、図８のようにすると、出口電極１０３からの電流Ｉは、グリッド電流Ｉgridを補助することになる。これにより、バイアス電源１１２の容量の低減が行える。
【００７０】
なお、電流的には、帯電装置６０Ｋの帯電電流は−３００〜−８００μＡ、感光体４０Ｋに直接流れる電流は数１０μＡであり、残りが帯電装置６０Ｋのグリッドに流れる。一方で、出口電極１０３からの電流は、中間転写ベルト１０の残留電位だけにより、数１０μＡ以下となる。これは、出口電極１０３を流れる電流がほとんどグリッド電流Ｉgridだけで容量が足りることとなり、帯電グリッドバイアス電源は出力容量を低減することが可能になる。
【００７１】
図９は、本発明の第４実施形態における画像形成手段１８Ｋ及びＳＥＦ転写装置６２Ｋを示す。この第４実施形態では、上記第１実施形態において、帯電装置としてスコロトロン６０Ｋ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｙの代りに帯電ローラ７０Ｋ、７０Ｃ、７０Ｍ、７０Ｙを用いるとともに、図９に示すＳＥＦ転写装置６２Ｋを用いたものであり、ＳＥＦ転写装置６２Ｋ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｙは同形である。ＳＥＦ転写装置６２Ｋは、帯電ローラ用電源と出口電極用バイアス電源１１２とを兼用する例である。出口電極用バイアス電源１１２の出力は、出口電極１０３に印加されるとともに、ツェナーダイオード２３１を介して帯電ローラ７０Ｋに印加される。
【００７２】
後述するが、この場合、帯電ローラ７０Ｋの印加電流は、スコロトロン使用時とは異なって小さい。さらに、課題として、出口電極１０３の電圧を決めるには、他のパラメータとして中間転写ベルト１０の抵抗ムラ、抵抗環境変動、経時変動や、電極１０３の磨耗具合などを加味する必要がある。  
これらのパラメータの検知には、複写機内の温度及び湿度を検知する温度・湿度センサや使用量記録などが使える。また、電極１０３の磨耗具合については、電極１０２、１０３間のリーク電流などを検知することにより、その検知値を閾値と比較して電極１０３の磨耗具合をチェックすることも可能である。その検知データなど用いて、帯電ローラ用電源の電圧と出口電極用バイアス電源１１２の電圧との差分電圧を設定することにより、上記差分電圧を決定すればよい。
【００７３】
図１０は、本発明の第５実施形態における画像形成手段１８Ｋ及びＳＥＦ転写装置６２Ｋを示す。この第５実施形態では、上記第３実施形態において、上記差分電圧の制御を行うようにしたものである。ＳＥＦ転写装置６２Ｋでは、上記差分電圧を作り出す複数個の差分電圧印加部としてのツェナーダイイード２４１〜２４４が直列に接続され、このツェナーダイイード２４１〜２４４に並列にスイッチ（またはトランジスタ）２４５〜２４８が接続され、かつ、ツェナーダイイード２４１〜２４４に並列にコンデンサ２４９〜２５２が接続される。ツェナーダイイード２４１〜２４４、スイッチ２４５〜２４８、コンデンサ２４９〜２５２は、１組毎にブロック２５４〜２５７を形成する。
【００７４】
出口電極用バイアス電源１１２の出力は、出口電極１０３に印加されるとともに、ブロック２５４〜２５７を介して帯電装置６０Ｋのグリッド及びシールド部材に印加される。中間転写ベルト１０の抵抗ムラ、抵抗環境変動、経時変動や、電極１０３の磨耗具合などのパラメータは、上述した当該複写機内の温度及び湿度を検知する温度・湿度センサ等のパラメータ検知手段や、電極１０２、１０３間のリーク電流などを検知することによりその検知値を閾値と比較して電極１０３の磨耗具合をチェックする磨耗検出手段などの複数のパラメータ検知手段により検知される。制御装置２５３は、スイッチ２４５〜２４８をオン／オフ制御することで、上記差分電圧を一定電圧に制御する。また、制御装置２５３は、上記複数のパラメータ検知手段の検知値に基づいて、帯電ローラ用電源の電圧と出口電極用バイアス電源１１２の出力電圧との差分電圧を設定する。なお、スイッチ２４５〜２４８としてトランジスタを使用した場合、各トランジスタは、動作バイアスなどで本来高圧オフセットが必要ではあるが、例えば光により絶縁されていても良いし、図示していないが、特別な電位に昇圧してもよい。
【００７５】
次に、第５実施形態において、差分電圧印加部として電圧降下作用を有する回路構成素子を使うことを説明する。第５実施形態では、電圧降下作用を持つ素子として高圧ツェナーダイオード２４１〜２４４を直列に接続している。なお、ブロック２５４〜２５７内の各素子は代替品もある。ここで、各ツェナーダイオード２４１〜２４４は例えば図１０の下側から５０Ｖ，１００Ｖ，２００Ｖ，４００Ｖというように比例級数的にブレークアウト電圧を規定する。制御装置２５３がダイオード２４１〜２４４のうち不要なツェナーダイオードと並列なスイッチをオンさせることで、不要なツェナーダイオードによる差分電圧がなくなり、差分電圧を任意に下げることができる。また、複数のツェナーダイオード２４１〜２４４と並列にコンデンサ２４９〜２５２を接続したために、ツェナーダイオード２４１〜２４４における高めの静電容量を解消し、帯電装置６０Ｋのグリッドまでの突入電流に関するシステムの耐久力を増すことができる。
【００７６】
なお、感光体４０Ｋから見れば突入電流は好ましいものではない。帯電装置６０Ｋのグリッドへの電流印加は、早いほどよく、多いほど良いが、帯電装置６０Ｋのグリッドから他部分への高圧のリークが仮にあればダメージが大きい。なるべく感光体４０Ｋへの流入電流は減らしたい。ここでは、感光体４０Ｋへの流入電流量を検知することにより、制御装置２５３がその検知結果により電源１１２を制御する。抵抗２５８は、感光体４０Ｋの内部側の導電性支持体とアース点との間に接続され、感光体４０Ｋの流入電流を電圧に変換して検出する。制御装置２５３は、出口電極１０３へのバイアス印加時に抵抗２５８の電圧（感光体４０Ｋ流入電流の検出値）を測定し、電源１１２をオン／オフさせてそのオン／オフ前後での感光体４０Ｋ流入電流量を確認する。
【００７７】
そして、制御装置２５３は、感光体４０Ｋのグランド電流（流入電流）を監視することにより、電極１０３へのバイアスオン時の感光体４０Ｋ突入電流の大小を確認し、あまりに大きな突入電流が抵抗２５８で検知された場合、電源１１２の電圧を制御して感光体４０Ｋ突入電流を抑制する。なお、抵抗２５８での検知対象となる電流は数１００μＡのオーダであり、抵抗２５８は１０ＭΩ程度で十分である。
【００７８】
図１１は、本発明の第６実施形態における電源１１２及び帯電装置グリッド用電源回路の回路例を示す。この第６実施形態では、上記第５実施形態において、図１１に示すＳＥＦ転写装置６２Ｋが用いられる。図１１における上半分は出口電極１０３へバイアスを出力する電源１１２であり、図１１における下半分は電源１１２の出力に上記差分電圧を付加して帯電装置６０Ｋのグリッドへ出力する部分２７０である。
【００７９】
電源１１２は一般的な負電圧出力のスイッチング回路である。この電源１１２を簡単に説明すると、制御装置２５３の端子ＤＡ１からのアナログ制御目標値が（＋）制御信号として比較器２６１に入力され、電源１１２の出力電圧を抵抗２６２，２６３で分圧することで検出した電圧がアンプ２６４を介して比較器２６１にフィードバックされて上記アナログ制御目標値と比較される。比較器２６１の出力はトランジスタ２６６を介して高圧トランス２６５の１次側に入力され、制御装置２５３が端子ＤＡ１のアナログ制御目標値をパルス幅変調することによりアナログ制御目標値の発振電圧または発振電流を決めてトランス２６５を駆動する。トランス１６６の出力は、ダイオード２６７、２６８により全波整流されてコンデンサ２６９、２７０で平滑され、直列抵抗２９３及び並列抵抗２９４を介して出力端子Ｖｓｅｆ、ＧＮＤｓｅｆから出口電極１０３へ出力される。
【００８０】
図１１における下半分の部分２７０は上記出口電極用バイアス電源１１２の出力にシリーズレギュレータ方式で出口電極用バイアス電源１１２の出力電圧と帯電装置６０Ｋのグリッドバイアスとの差分電圧を付加して帯電装置６０Ｋのグリッドに与える回路である。まず、差分電圧印加部として電圧降下作用を有する回路構成素子であるツェナーダイオード２７１〜２７３が直列に用いられ、このツェナーダイオード２７１〜２７３の両端にそれぞれトランジスタ２７４〜２７６のコレクタ及びエミッタが接続される。出口電極用バイアス電源１１２の出力はツェナーダイオード２７１〜２７３及びトランジスタ２７７を介して帯電装置６０Ｋのグリッドに印加される。
【００８１】
制御装置２５３は、端子Ｄａｘ（Ｄａ３〜Ｄａ５）のうち端子Ｄａ４よりアンプ２７８及びトランジスタ２７９を介してトランジスタ２７５のベースにオン／オフ制御信号を出力してトランジスタ２７５をオン又はオフさせ、図示しないが同様に端子Ｄａｘ（Ｄａ３〜Ｄａ５）のうち端子Ｄａ３、Ｄａ５よりそれぞれアンプ及びトランジスタを介してトランジスタ２７４、２７６のベースにオン／オフ制御信号を出力してトランジスタ２７４、２７６をオン又はオフさせることで、出口電極用バイアス電源１１２の出力電圧と帯電装置６０Ｋのグリッドバイアスとの差分電圧を設定する。
【００８２】
トランジスタ２７７のベースはトランジスタ２８２及びツェナーダイオード２８３、２８４を直列に介して接地され、トランジスタ２８２のベースとトランジスタ２７７のコレクタとの間に抵抗２８５が接続されるとともにトランジスタ２８２のベースと接地点との間にツェナーダイオード２８６〜２８８及びトランジスタ２８９が直列に接続される。図１１における下半分の部分２７０の出力電圧は抵抗２８０、２８１で分圧されて検出され、その検出電圧が制御装置２５３の端子ＤＡ１にフィードバックされる。制御装置２５３は、端子ＤＡ１にフィードバックされた入力により端子ＤＡ２からアンプ２９０を介してトランジスタ２８９のベースに制御信号を出力してトランジスタ２７７を制御することで図１１における下半分の部分２７０の出力電圧を制御する。
【００８３】
次に、上記実施形態における電源の出力保護について説明する。  
上記実施形態においては、転写電極１０２には電源１１１から定電流の（＋）バイアスが印加され、出口電極１０３には電源１１２から定電圧の（−）バイアスが印加される。仮に、この２つの電極１０２、１０３の間に低抵抗な導通個所ができてしまった場合、転写電極１０２のバイアスは出口電極１０３の電源１１２に吸収され、転写電圧が（−）バイアスであるという状態となる。これでは、画像が転写されなくなる。また、転写電源１１１は、出力が（＋）極性のみであるのが通常であるため、出力が（−）電位まで下がろうとすることによりダメージが加わってしまうか、出口電極１０３も出力電圧が０Ｖ以下の状態が続くためのダメージが加わってしまうことがある。
【００８４】
図１２は、本発明の第７実施形態における画像形成手段１８Ｋ及びＳＥＦ転写装置６２Ｋを示す。この第７実施形態では、上記第３実施形態乃至第６実施形態において、それぞれ、出口電極用バイアス電源１１２の出力は、出口電極１０３に印加されるとともに、ツェナーダイオード２３１を介して帯電装置６０Ｋのグリッド及びシールド部材に印加される。バイアス電源１１２の電流値は抵抗２９１により検出され、その検出電圧は制御装置２５３の端子ＡＤ９に入力される。出口電極１０３と電源１１２との間には通常はオンする高耐圧スイッチ２９２が設けられ、制御装置２５３は端子ＡＤ９からの入力値を常時観測する。制御装置２５３は、端子ＡＤ９からの入力値に基づいてバイアス電源１１２から出口電極１０３への異常な電流の増加を確認した場合には、端子ＤＤ９より高耐圧スィッチ２９２へ制御信号を出力してスィッチ２９２をオフさせることによりバイアス電源１１２から出口電極１０３への出力を止める。これにより、出口電極１０３の状態は、バイアス有りから、フロート状態となり、転写バイアスを０Ｖに落とさなくても済む。この時、多少、画像品質が落ちるが、これは緊急の場合であるため、問題とならない。２つの電極１０２、１０３の間に低抵抗な導通個所ができてしまった場合にも転写バイアスが０Ｖに入らなくても済み、出口電極１０３も０Ｖになるのを避けられる。
【００８５】
上記実施形態によれば、出口電極１０３のバイアスはトナーの正規の帯電極性と同じ極性であり、−０．５〜−２ｋＶの定電圧が望ましい。一方、現像装置用バイアス電源の出力は、トナーの正規の帯電極性と同じ極性で、同様に−０．５〜−１ＫＶの定電圧が望ましい。また、帯電装置グリッド用バイアスは、トナーの正規の帯電極性と同じ極性で、同様に−０．６〜−１．１ｋＶである。上記実施形態では、ＳＥＦ転写装置における出口電極１０３のバイアスはこれと同極性のバイアスを出力する電源の出力領域とほぼ等しい点を利用してバイアス電源を兼用するので、電源の個数を減らし、低コスト化を図ることが可能となる。
【００８６】
上記実施形態によれば、出口電極１０３へのバイアスの適正値は、感光体の地肌電位により変化する。帯電装置へバイアスを印加する電源を出口電極用バイアス電源に兼用した場合には、帯電装置への印加電圧を変えると、一回で出口電極１０３のバイアスも変えることができる。従って、制御も容易である。
【００８７】
上記実施形態によれば、バイアス電源１１２から出口電極１０３へ出力するバイアスに、予め設定された、出口電極のバイアスと帯電装置グリッド印加バイアスとの差分電圧を加えたバイアスを帯電装置に印加することにより、より細かく、最適バイアス値を制御することができる。図１０のように制御装置２５３で設定された差分電圧をハードウェアにて変更することも可能となる。
【００８８】
上記実施形態によれば、帯電装置にはグリッドと放電部を有するスコロトロンを用い、出口電極用バイアス電源１１２の出力に対して予め設定された差分電圧を加えて帯電装置のグリッドに印加するので、出口電極用バイアス電源の出力と帯電装置グリッドの出力を一括させることができ、上記効果以外にもう１つ効果がある。すなわち、帯電装置のグリッドにバイアスを印加するバイアス電源は役割上バイアス吸込み型となり、このバイアス電源の出力を一定電圧にするために回路が組まれている。帯電装置のグリッド電流は通常の帯電装置の帯電ワイヤ電流の２０％程度となるのが普通である。また、帯電装置のシールド部材全体をグリッドと同電位にする場合は、帯電装置のワイヤ電流の９０％近くが帯電装置のグリッド電流として流れる。これは非常に大きい。図８に示すような回路では、出口電極用バイアス電源１１２の出力に対して予め設定された差分電圧を加えて帯電装置のグリッドに印加するので、転写電極１０２に隣接する出口電極１０３には２０μＡ以上の電流が流れる。そして、出口電極１０３側に流れる電流が、帯電装置のグリッド電流を加勢するため、グリッド電源は出力容量を低減することが可能になる。
【００８９】
図８には高圧ツェナーダイオードにより差分電圧を作った実施形態を挙げたが、高圧ツェナーダイオードの代りにバリスタなどの低電圧素子でも良い。さらに、複数個の高圧ツェナーダイオード又はバリスタなどの回路構成素子を直列に接続して各回路構成素子に並列にスイッチを接続して該スイッチのオン／オフで上記差分電圧を調整する構造とすることにより、単純に実現できる。
【００９０】
上記実施形態によれば、トナーの正規の帯電極性と同じ電極のバイアスが中間転写ベルトを介して感光体に流れ込む。この中間転写ベルトの材質は、高分子材料に導電剤を混合したもので、抵抗ムラが発生しやすく、大きな流入電流が生じる可能性がある。この電流集中を減らすため、出口電極から感光体へ流入する電流を検知し、その検知結果により帯電装置の印加バイアスを制御するバイアス制御手段を設けることにより、その印加バイアスの突入電流分を初めから考慮しつつ、リアルタイムで電圧を制御することができる。
【００９１】
上記実施形態によれば、電極１０２、１０３の間が低抵抗化した時、バイアス電源１１２の電流値を検知して監視することで、大電流が流れる場合に出口電極のバイアスを止めて出口電極の電位を転写電極の電位に追従させることにより、出口電極の電位低下による不具合、過電流による不具合を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】同第１実施形態の一部を拡大して示す断面図である。
【図３】同第１実施形態におけるＳＥＦ転写装置を示す断面図である。
【図４】同第１実施形態における中間転写ベルトの体積抵抗ρｖと表面抵抗ρｓの関係を示す特性図である。
【図５】従来考えられている画像形成手段及びＳＥＦ転写装置を示す概略図である。
【図６】上記第１実施形態の画像形成手段及びＳＥＦ転写装置を示す概略図である。
【図７】本発明の第２実施形態における画像形成手段及びＳＥＦ転写装置を示す概略図である。
【図８】本発明の第３実施形態における画像形成手段及びＳＥＦ転写装置を示す概略図である。
【図９】本発明の第４実施形態における画像形成手段及びＳＥＦ転写装置を示す概略図である。
【図１０】本発明の第５実施形態における画像形成手段及びＳＥＦ転写装置を示す概略図である。
【図１１】本発明の第６実施形態における電源の回路例を示す回路図である。
【図１２】本発明の第７実施形態における画像形成手段及びＳＥＦ転写装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００９３】
１０      中間転写ベルト
４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙ      感光体
６０Ｋ      帯電装置
６２Ｋ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｙ      ＳＥＦ転写装置
６４Ｋ      現像ローラ
１０２      転写電極
１０３      出口電極
１１２、１１１３、２００      バイアス電源
２０２，２０３、２１２、２５８、２６２、２６３、２９１、２９３、２９４      抵抗
２１１、２２１、２３１、２４１〜２４４、２７１〜２７３、２８３、２８４、２８６〜２８８      ツェナーダイオード
２４５〜２４８      スイッチ
２４９〜２５２、２６９、２７０      コンデンサ
２５３      制御装置
２６５      トランス
２６６、２７４〜２７６、２７７、２８２、２８９      トランジスタ
２６７、２６８      ダイオード
２９２      スイッチ
【図１】
2008015021.tif 000003
【図２】
2008015021.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008015021.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2008015021.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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