(57)【要約】【課題】プレ転写を防止するとともに逆転写が生じない、画像形成方法や画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体２２（Ｂｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）に形成されたトナー像を中間転写体３１上に転写する装置構成において、各像担持体と中間転写体との接触部Ｎ（Ｂｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）に対し像担持体の回転方向上流側に形成される空隙Ｓ１〜Ｓ４に対応する部分の中間転写体３１にカウンターバイアスＶｃを印加するに際し、中間転写体上の表面電位をＶｔ、像担持体上の画像部の電位をＶＬ、カウンターバイアスをＶｃ、像担持体上の非画像部の表面電位をＶｄ、放電開始電圧をＶｔｈとした時、カウンターバイアスＶｃが像担持体の帯電極性と同極性でかつ絶対値が画像部電位ＶＬより大きい電圧であり、｜Ｖｄ―Ｖｃ―Ｖｔ｜＜Ｖｔｈを満たすように制御する。【選択図】　　　　　　　　　　図２
2004109703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な像担持体の帯電部に形成された静電潜像にトナーが付着されることで形成されるトナー像を、前記像担持体に中間転写体を接触させることで中間転写体の表面に転写する第１の転写工程と、前記中間転写体に転写されたトナー像を記録材に転写する第２の転写工程とを有する転写方法において、
第１の転写工程において、前記像担持体と中間転写体との接触部よりも前記像担持体の回転方向上流側に形成される空隙に対応する部分の中間転写体にカウンターバイアスを印加して、第１の転写工程における前記接触部よりも上流側の中間転写体上の表面電位をＶｔ、前記像担持体上の画像部の電位をＶＬ、前記カウンターバイアスをＶｃ、前記像担持体上の非画像部の表面電位をＶｄ、放電開始電圧をＶｔｈとした時、
前記カウンターバイアスＶｃが、前記像担持体の帯電極性と同極性でかつ絶対値が画像部電位ＶＬより大きい電圧であり、
｜Ｖｄ―Ｖｃ―Ｖｔ｜＜Ｖｔｈを満たすことを特徴とする転写方法。
【請求項２】
請求項１記載の転写方法において、
第１の転写工程では、複数色のトナーに対応する複数の像担持体にそれぞれ形成されたトナー像を前記中間転写体に重ね転写し、第２の転写工程では、重ね転写されたトナー像を前記記録体に転写することを特徴とする転写方法。
【請求項３】
請求項２記載の転写方法において、
前記非画像部の表面電位Ｖｄを検知し、この検知した値に基づき前記カウンターバイアスＶｃの値を決定することを特徴とする転写方法。
【請求項４】
請求項２記載の転写方法において、
前記中間転写体の表面電位Ｖｔを検知し、この検知した値に基づき前記カウンターバイアスＶｃの値を決定することを特徴とする転写方法。
【請求項５】
請求項４記載の転写方法において、
前記中間転写体の表面電位Ｖｔの値は、前記中間転写体の表面電位を検知する転写体表面電位検知手段により検出することを特徴とする転写方法。
【請求項６】
請求項４記載の転写方法において、
前記中間転写体の表面電位Ｖｔは、第１の転写工程における接触部の上流側での中間転写体の表面電位Ｖ０と、第１の転写工程において前記接触部よりも上流側で前記中間転写体上にすでに転写されているトナー層の表面電位Ｖとを加算した値であることを特徴とする転写方法。
【請求項７】
請求項６記載の転写方法において、
前記接触部よりも上流側に配置された表面電位調節手段に電圧印加することで前記中間転写体の表面電位Ｖ０を調節し、この調節した値に基づいてカウンターバイアスＶｃの値を決定することを特徴とする転写方法。
【請求項８】
請求項７記載の転写方法において、
前記表面電位調節手段に印加する電圧値に基づき、第１の転写工程の第１色目の転写時に印加するカウンターバイアス値を決定することを特徴とする転写方法。
【請求項９】
請求項６記載の転写方法において、
第１の転写工程におけるトナー層の表面電位Ｖを、前記トナー層のトナーが前記像担持体上にあったときの表面電位Ｖｅより推定することを特徴とする転写方法。
【請求項１０】
請求項９記載の転写方法において、
前記中間転写体上に存在するトナー層が前記像担持体上にあったときの表面電位Ｖｅは、前記像担持体の表面電位を検知する表面電位検知手段により検知することを特徴とする転写方法。
【請求項１１】
請求項２記載の転写方法において、
各色の転写時に印加するカウンターバイアス値を同一電圧とすることを特徴とする転写方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の転写方法において、
前記カウンターバイアス値のうち、最も絶対値の小さいカウンターバイアス値に全色のカウンターバイアス値を一致させることを特徴とする転写方法。
【請求項１３】
請求項２記載の転写方法において、
１色目のカウンターバイアス値を基に他の色のカウンターバイアス値を決定することを特徴とする転写方法。
【請求項１４】
請求項２記載の転写方法であって、
最終色目のカウンターバイアス値を他の色のカウンターバイアス値とすることを特徴とする転写方法。
【請求項１５】
回転可能な像担持体の帯電部に形成された静電潜像にトナーが付着されることで形成されるトナー像を、前記像担持体に中間転写体を接触させることで中間転写体の表面に転写する第１の転写手段と、前記中間転写体に転写されたトナー像を記録材に転写する第２の転写手段とを有する転写装置において、
前記像担持体と中間転写体との接触部よりも前記像担持体の回転方向上流側に形成される空隙に対応する部分の中間転写体に、カウンターバイアスを印加するカウンターバイアス印加部材と、
前記カウンターバイアス印加部材にカウンターバイアスを供給する電圧供給手段とを有し、
前記接触部よりも上流側の中間転写体上の表面電位をＶｔ、前記像担持体上の画像部の電位をＶＬ、前記カウンターバイアスをＶｃ、前記像担持体上の非画像部の表面電位をＶｄ、放電開始電圧をＶｔｈとした時、
前記電源供給手段は、前記カウンターバイアスＶｃを、前記像担持体の帯電極性と同極性でかつ絶対値が画像部電位ＶＬより大きい電圧とし、かつ｜Ｖｄ―Ｖｃ―Ｖｔ｜＜Ｖｔｈを満たすように制御することを特徴とする転写装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の転写装置において、
前記像担持体上の非画像部の表面電位Ｖｄを検知する非画像部電位検知手段と、
前記非画像部電位検知手段で検知した値に基づき前記カウンターバイアスの値を決定するカウンターバイアス決定手段とを有し、
前記電源供給手段は、前記カウンターバイアス決定手段からの信号に基づき前記カウンターバイアス印加部材にカウンターバイアスを供給することを特徴とする転写装置。
【請求項１７】
請求項１５記載の転写装置において、
前記中間転写体の表面電位Ｖｔを検出する転写体表面電位検知手段と、
前記転写体表面電位検知手段で検知した値に基づき前記カウンターバイアスの値を決定するカウンターバイアス決定手段とを有し、
前記電源供給手段は、前記カウンターバイアス決定手段からの信号に基づき前記カウンターバイアス印加部材にカウンターバイアスを供給することを特徴とする転写装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の転写装置において、
前記転写体表面電位検知手段は、前記接触部よりも上流側で中間転写体の表面電位Ｖ０を検出する検知手段と、前記中間転写体上にすでに転写されているトナー層の表面電位Ｖを検知するトナー層電位検知手段と、前記検知手段及びトナー層電位検知手段で検知した電位を加算して中間転写体上の表面電位Ｖｔを算出する演算部とを有することを特徴とする転写装置。
【請求項１９】
請求項１８記載の転写装置において、
前記トナー層電位検知手段は、中間転写体上のトナー層が前記像担持体上にあったときの表面電位Ｖｅを検知する検知手段と、この検知手段で検知した表面電位Ｖｅに基づき前記トナー層の表面電位Ｖを推定するトナー層表面電位推定手段とを有することを特徴とする転写装置。
【請求項２０】
請求項１５記載の転写装置において、
前記中間転写体の表面電位Ｖ０を調節する表面電位調節手段と、
前記表面電位調節手段により調節された表面電位に基づきカウンターバイアスを決定するカウンターバイアス決定手段とを有し、
前記電源供給手段は、前記カウンターバイアス決定手段からの信号に基づき前記カウンターバイアス印加部材にカウンターバイアスを供給することを特徴とする転写装置。
【請求項２１】
請求項２０記載の転写装置において、
前記表面電位調節手段は、前記中間転写体に対し非接触状態の除帯電手段であることを特徴とする転写装置。
【請求項２２】
請求項２０記載の転写装置において、
前記表面電位調節手段は、前記中間転写体に対して接触状態であるとともに、この中間転写体からトナーを除去する機能を有することを特徴とする転写装置。
【請求項２３】
回転可能な像担持体の帯電部に形成された静電潜像にトナーが付着されることで形成されるトナー像を、前記像担持体に中間転写体を接触させることでその表面に転写する第１の転写工程と、前記中間転写体に転写されたトナー像を記録材に転写する第２の転写工程とを有する画像形成方法において、
第１の転写工程において、前記像担持体と中間転写体との接触部よりも前記像担持体の回転方向上流側に形成される空隙に対応する部分の中間転写体にカウンターバイアスを印加して、第１の転写工程における前記接触部よりも上流側の中間転写体上の表面電位をＶｔ、前記像担持体上の画像部の電位をＶＬ、前記カウンターバイアスをＶｃ、前記像担持体上の非画像部の表面電位をＶｄ、放電開始電圧をＶｔｈとした時、
前記カウンターバイアスＶｃが、前記像担持体の帯電極性と同極性でかつ絶対値が画像部電位ＶＬより大きい電圧であり、
｜Ｖｄ―Ｖｃ―Ｖｔ｜＜Ｖｔｈを満たすことを特徴とする画像形成方法。
【請求項２４】
請求項２３記載の画像形成方法において、
第１の転写工程では、複数色のトナーに対応する複数の像担持体にそれぞれ形成されたトナー像を前記中間転写体に重ね転写し、第２の転写工程では、重ね転写されたトナー像を前記記録体に転写することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２５】
請求項２４記載の画像形成方法において、
前記非画像部の表面電位Ｖｄを検知し、この検知した値に基づき前記カウンターバイアスＶｃの値を決定することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２６】
請求項２４記載の画像形成方法において、
前記中間転写体の表面電位Ｖｔを検知し、この検知した値に基づき前記カウンターバイアスＶｃの値を決定することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２７】
請求項２６記載の画像形成方法において、
前記中間転写体の表面電位Ｖｔの値は、前記中間転写体の表面電位を検知する転写体表面電位検知手段により検出することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２８】
請求項２６記載の画像形成方法において、
前記中間転写体の表面電位Ｖｔは、第１の転写工程における接触部の上流側での中間転写体の表面電位Ｖ０と、第１の転写工程において前記接触部よりも上流側で前記中間転写体上にすでに転写されているトナー層の表面電位Ｖとを加算した値であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２９】
請求項２８記載の画像形成方法において、
前記接触部よりも上流側に配置された表面電位調節手段に電圧印加することで前記中間転写体の表面電位Ｖ０を調節し、この調節した値に基づいてカウンターバイアスＶｃの値を決定することを特徴とする画像形成方法。
【請求項３０】
請求項２９記載の画像形成方法において、
前記表面電位調節手段に印加する電圧値に基づき、第１の転写工程の第１色目の転写時に印加するカウンターバイアス値を決定することを特徴とする画像形成方法。
【請求項３１】
請求項２８記載の画像形成方法において、
第１の転写工程におけるトナー層の表面電位Ｖを、前記トナー層のトナーが前記像担持体上にあったときの表面電位Ｖｅより推定することを特徴とする画像形成方法。
【請求項３２】
請求項３１記載の画像形成方法において、
前記中間転写体上に存在するトナー層が前記像担持体上にあったときの表面電位Ｖｅは、前記像担持体の表面電位を検知する表面電位検知手段により検知することを特徴とする画像形成方法。
【請求項３３】
請求項２４記載の画像形成方法において、
各色の転写時に印加するカウンターバイアス値を同一電圧とすることを特徴とする画像形成方法。
【請求項３４】
請求項３３記載の画像形成方法において、
前記カウンターバイアス値のうち、最も絶対値の小さいカウンターバイアス値に全色のカウンターバイアス値を一致させることを特徴とする画像形成方法。
【請求項３５】
請求項２４記載の画像形成方法において、
１色目のカウンターバイアス値を基に他の色のカウンターバイアス値を決定することを特徴とする画像形成方法。
【請求項３６】
請求項２４記載の画像形成方法であって、
最終色目のカウンターバイアス値を他の色のカウンターバイアス値とすることを特徴とする画像形成方法。
【請求項３７】
帯電手段で帯電された帯電部に形成される静電潜像が現像手段によって現像されることでトナー画像が形成される回転可能な像担持体と、前記像担持体に中間転写体を接触させることで中間転写体の表面に前記トナー画像を転写する第１の転写手段と、前記中間転写体に転写されたトナー像を記録材に転写する第２の転写手段とを有する画像形成装置において、
前記像担持体と中間転写体との接触部よりも前記像担持体の回転方向上流側に形成される空隙に対応する部分の中間転写体に、カウンターバイアスを印加するカウンターバイアス印加部材と、
前記カウンターバイアス印加部材にカウンターバイアスを供給する電圧供給手段とを有し、
前記接触部よりも上流側の中間転写体上の表面電位をＶｔ、前記像担持体上の画像部の電位をＶＬ、前記カウンターバイアスをＶｃ、前記像担持体上の非画像部の表面電位をＶｄ、放電開始電圧をＶｔｈとした時、
前記電源供給手段は、前記カウンターバイアスＶｃを、前記像担持体の帯電極性と同極性でかつ絶対値が画像部電位ＶＬより大きい電圧とし、かつ｜Ｖｄ―Ｖｃ―Ｖｔ｜＜Ｖｔｈを満たすように制御することを特徴とする転写装置。
【請求項３８】
請求項３７記載の画像形成装置において、
前記像担持体上の非画像部の表面電位Ｖｄを検知する非画像部電位検知手段と、
前記非画像部電位検知手段で検知した値に基づき前記カウンターバイアスの値を決定するカウンターバイアス決定手段とを有し、
前記電源供給手段は、前記カウンターバイアス決定手段からの信号に基づき前記カウンターバイアス印加部材にカウンターバイアスを供給することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３９】
請求項３７記載の画像形成装置において、
前記中間転写体の表面電位Ｖｔを検出する転写体表面電位検知手段と、
前記転写体表面電位検知手段で検知した値に基づき前記カウンターバイアスの値を決定するカウンターバイアス決定手段とを有し、
前記電源供給手段は、前記カウンターバイアス決定手段からの信号に基づき前記カウンターバイアス印加部材にカウンターバイアスを供給することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４０】
請求項３９記載の画像形成装置において、
前記転写体表面電位検知手段は、前記接触部よりも上流側で中間転写体の表面電位Ｖ０を検出する検知手段と、前記中間転写体上にすでに転写されているトナー層の表面電位Ｖを検知するトナー層電位検知手段と、前記検知手段及びトナー層電位検知手段で検知した電位を加算して中間転写体上の表面電位Ｖｔを算出する演算部とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４１】
請求項４０記載の画像形成装置において、
前記トナー層電位検知手段は、中間転写体上のトナー層が前記像担持体上にあったときの表面電位Ｖｅを検知する検知手段と、この検知手段で検知した表面電位Ｖｅに基づき前記トナー層の表面電位Ｖを推定するトナー層表面電位推定手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４２】
請求項３７記載の画像形成装置において、
前記中間転写体の表面電位Ｖ０を調節する表面電位調節手段と、
前記表面電位調節手段により調節された表面電位に基づきカウンターバイアスを決定するカウンターバイアス決定手段とを有し、
前記電源供給手段は、前記カウンターバイアス決定手段からの信号に基づき前記カウンターバイアス印加部材にカウンターバイアスを供給することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４３】
請求項４２記載の画像形成装置において、
前記表面電位調節手段は、前記中間転写体に対し非接触状態の除帯電手段であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４４】
請求項４２記載の画像形成装置において、
前記表面電位調節手段は、前記中間転写体に対して接触状態であるとともに、この中間転写体からトナーを除去する機能を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、像担持体上に形成したトナー像を、中間転写体に転写した後、再び記録材に転写することで画像を得る転写方法や転写装置及び画像形成方法や画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
電子写真プロセスを用いた画像形成装置では、像担持体から中間転写体あるいは記録材へのトナーの転写時、チリによる乱れが従来問題となっている。これは主に、転写領域である転写ニップ部にトナー像が入る以前に像担持体から記録材あるいは中間転写体へ転写される、所謂プレ転写によるものと考えられている。この対策として、例えば特許文献１である特開平８−１６６７２８号公報には、転写部の上流側で像担持体と転写体とを押圧する部材を設け、転写前の空隙を減少させてトナーの飛翔を防止した発明が記載されている。
特許文献２である特開平１０−１８６８７８号公報には、ネガポジの画像形成システムにおいて、転写ニップ部の上流側に像担持体の帯電極性と同極性の電位あるいはゼロ電位となる導電性部材を設け、作像に使用されているトナーと同極性のバイアスを印加することでトナーを積極的に引きつける力を生じにくくした発明が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１６６７２８号公報
【特許文献２】
特開平１０−１８６８７８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１では、押圧部材にトナーの帯電極性と反対の極性を印加しているため、押圧部材の形成する電界がトナーに対し記録材方向に飛翔させる方向に作用し、プレ転写による画像チリは完全には防止できない。
特許文献２では、一般の像担持体において、トナーが付着している画像部電位は、ゼロではなく、幾らかの像担持体の帯電極性と同極性の残留電位があるので、導電性部材の電位がゼロの場合等は、トナー散りが生じてしまう。
【０００５】
中間転写体に複数の色のトナー画像を重ね転写し、記録材に一括転写するカラー画像形成装置において、中間転写体に像担持体の帯電極性と同極性のバイアスを印加すると、そのバイアスの値によっては、２色目以降の画像に対応する像担持体から中間転写体への転写の際、既に中間転写体上に転写されているトナー像のトナーが、中間転写体から像担持体へ逆転写することが懸念される。
【０００６】
このような問題点を省みて、本発明は、プレ転写を防止するとともに逆転写が生じない、転写方法や転写装置及び画像形成方法や画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、回転可能な像担持体の帯電部に形成された静電潜像にトナーが付着されることで形成されるトナー像を、像担持体に中間転写体を接触させることで中間転写体の表面に転写する第１の転写工程と、中間転写体に転写されたトナー像を記録材に転写する第２の転写工程とを有する転写方法や画像形成方法であって、第１の転写工程において、像担持体と中間転写体との接触部よりも像担持体の回転方向上流側に形成される空隙に対応する部分の中間転写体にカウンターバイアスを印加して、第１の転写工程における接触部よりも上流側の中間転写体上の表面電位をＶｔ、像担持体上の画像部の電位をＶＬ、カウンターバイアスをＶｃ、像担持体上の非画像部の表面電位をＶｄ、放電開始電圧をＶｔｈとした時、カウンターバイアスＶｃが、像担持体の帯電極性と同極性でかつ絶対値が画像部電位ＶＬより大きい電圧であり、｜Ｖｄ―Ｖｃ―Ｖｔ｜＜Ｖｔｈを満たすことで、プレ転写による画像の乱れを防止しながら逆転写発生をも防止するものである。
【０００８】
カラー画像転写方法やカラー画像形成方法とする場合、第１の転写工程では、複数色のトナーに対応する複数の像担持体にそれぞれ形成されたトナー像を前記中間転写体に重ね転写し、第２の転写工程では、重ね転写されたトナー像を前記記録材に転写することになる。
【０００９】
像担持体上の非画像部の表面電位Ｖｄを検知し、検知した値に基づきカウンターバイアスＶｃを決定すると、経時環境等により非画像部電位が変化したときでも、画像の乱れや逆転写を防止することができて好ましい。
【００１０】
中間転写体上の表面電位Ｖｔを検知し、この検知した値に基づきカウンターバイアスＶｃの値を決定すると、常に最新の表面電位に応じたカウンターバイアスが決定され、中間転写体の電位履歴に依らず、画像の乱れを防止して逆転写が確実に防止される。
【００１１】
中間転写体上の表面電位Ｖｔの検知を、中間転写体の表面電位を検知する転写対表面電位検知手段により検出すると、転写前の表面電位の状態を確実に把握でき、安定的で良好な転写が可能となる。
【００１２】
中間転写体の表面電位Ｖｔを、第１の転写工程上流側で中間転写体の表面電位Ｖ０と、この転写工程において接触部よりも上流側で中間転写体上にすでに転写されているトナー層の表面電位Ｖとを加算した値とすると、１色目を転写する以前の中間転写体の表面電位変動に対応したカウンターバイアスの値を決定することができる。
【００１３】
中間転写体上の表面電位Ｖ０を表面電位調整手段に電圧印加することで調整し、調整した値に基づいてカウンターバイアスＶｃの値を決定すると、積極的に転写前の状態をコントロールし、カウンターバイアス値の設定を容易にする。
【００１４】
表面電位調整手段に印加する電圧値を基づき１色目の転写工程時に印加するカウンターバイアス値を決定すると、１色目についての転写前の中間転写体の表面電位検知を行う必要がなく、構成の簡素化を図れる。
【００１５】
第１の転写工程における中間転写体上に存在するトナー層の表面電位Ｖを、該存在するトナー層の像担持体上にあったときの表面電位Ｖｅより推定すると、各色の転写部を構成する接触部毎の表面電位検知手段の設置が不要となり、構成の簡素化を可能とする。
【００１６】
中間転写体上に存在するトナー層が像担持体上にあったときの表面電位Ｖｅの検知を、像担持体の表面電位を検知する表面電位検知手段により検知すると、プロセスの経時、環境変化に依らず、トナー層電位を確実に検知することができ、適切なカウンターバイアスが安定して供給される。
【００１７】
各色の転写時に印加するカウンターバイアス値を同一の電圧とすると、１つの電圧供給手段で各色へのカウンターバイアス供給が行える。１１，３３
各色の決定されたカウンターバイアス値のうち、最も絶対値の小さいカウンターバイアス値を全色のカウンターバイアス値とすると、１つの電圧供給手段でカウンターバイアス値が各カウンターバイアス印加部材にそれぞれ供給されるとともに、確実に逆転写が防止される。
【００１８】
１色目のカウンターバイアス値を基に、他色全てのカウンターバイアス値を決定すると、カウンターバイアス決定の処理を１色についてのみ行うだけでよく、装置の簡素化、判断の効率化を図れる。
【００１９】
最終色目のカウンターバイアス値を、他の色のカウンターバイアスとして用いると、カウンターバイアス決定の処理を１色についてのみ行うだけでよく、装置の簡素化、判断の効率化を図れる。
【００２０】
本発明は、回転可能な像担持体の帯電部に形成された静電潜像にトナーが付着されることで形成されるトナー像を、像担持体に中間転写体を接触させることで中間転写体の表面に転写する第１の転写手段と、中間転写体に転写されたトナー像を記録材に転写する第２の転写手段とを有する転写装置や、帯電手段で帯電された帯電部に形成される静電潜像が現像手段によって現像されることでトナー画像が形成される回転可能な像担持体と、像担持体に中間転写体を接触させることで中間転写体の表面にトナー画像を転写する第１の転写手段と、中間転写体に転写されたトナー像を記録材に転写する第２の転写手段とを有する画像形成装置において、像担持体と中間転写体との接触部よりも像担持体の回転方向上流側に形成される空隙に対応する部分の中間転写体にカウンターバイアスを印加するカウンターバイアス印加部材と、カウンターバイアス印加部材にカウンターバイアスを供給する電圧供給手段とを有し、接触部よりも上流側の中間転写体上の表面電位をＶｔ、像担持体上の画像部の電位をＶＬ、カウンターバイアスをＶｃ、像担持体上の非画像部の表面電位をＶｄ、放電開始電圧をＶｔｈとした時、電源供給手段が、カウンターバイアスＶｃを、像担持体の帯電極性と同極性でかつ絶対値が画像部電位ＶＬより大きい電圧とし、かつ｜Ｖｄ―Ｖｃ―Ｖｔ｜＜Ｖｔｈを満たすように制御して、プレ転写による画像の乱れを防止するとともに、逆転写発生を防止するものである。
【００２１】
本発明に係る転写装置及び画像形成装置において、像担持体上の非画像部の表面電位Ｖｄを検知する非画像部電位検知手段と、非画像部電位検知手段で検知した値に基づきカウンターバイアスの値を決定するカウンターバイアス決定手段とを有し、電源供給手段が、カウンターバイアス決定手段からの信号に基づきカウンターバイアス印加部材にカウンターバイアスを供給すると、経時環境等により、非画像部電位が変化したときでも、画像の乱れや逆転写を防止する。
【００２２】
本発明に係る転写装置及び画像形成装置において、中間転写体の表面電位Ｖｔを検出する転写体表面電位検知手段と、転写体表面電位検知手段で検知した値に基づきカウンターバイアスの値を決定するカウンターバイアス決定手段とを有し、電源供給手段が、カウンターバイアス決定手段からの信号に基づきカウンターバイアス印加部材にカウンターバイアスを供給すると、中間転写体の電位履歴に依らず、画像の乱れを防止し、逆転写が確実に防止される。
【００２３】
本発明に係る転写装置及び画像形成装置において、転写体表面電位検知手段が、接触部よりも上流側で中間転写体の表面電位Ｖ０を検出する検知手段と、中間転写体上にすでに転写されているトナー層の表面電位Ｖを検知するトナー層電位検知手段と、検知手段及びトナー層電位検知手段で検知した電位を加算して中間転写体上の表面電位Ｖｔを算出する演算部とを有すると、転写前の表面電位の状態を確実に把握でき、安定的で良好な転写が行われ易くなる。
【００２４】
トナー層電位検知手段が、中間転写体上のトナー層が像担持体上にあったときの表面電位Ｖｅを検知する検知手段と、この検知手段で検知した表面電位Ｖｅに基づきトナー層の表面電位Ｖを推定するトナー層表面電位推定手段とを有する場合、１色目を転写する以前の中間転写体の表面電位変動に対応したカウンターバイアスの決定を可能にする。
【００２５】
本発明に係る転写装置及び画像形成装置において、中間転写体の表面電位Ｖ０を調整する表面電位調整手段と、表面電位調整手段により調整された表面電位に基づきカウンターバイアスを決定するカウンターバイアス決定手段とを有し、電源供給手段が、カウンターバイアス決定手段からの信号に基づきカウンターバイアス印加部材にカウンターバイアスを供給すると、積極的に転写前の状態をコントロールし、カウンターバイアス値の設定を容易にする。
【００２６】
表面電位調整手段としては、中間転写体に対し非接触状態の除帯電手段を有する場合、中間転写体の表面と非接触となって摺擦せず、中間転写体を劣化させず転写前の電位状態をコントロール可能となる。表面電位調整手段としては、中間転写体に対して接触状態であるとともに、中間転写体からトナーを除去する機能を有する場合、装置の構成の簡素化を図れる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
回転可能な像担持体の帯電部に形成された静電潜像にトナーが付着されることで形成されるトナー像を、像担持体に中間転写体を接触させることでその表面に転写する第１の転写工程と、中間転写体に転写されたトナー像を記録材に転写する第２の転写工程とを有する転写方法や画像形成方法では、接触部となる転写部での画像の乱れが問題となっている。これは、像担持体の一例であるドラム状の感光体と中間転写ベルト等の中間転写体が接触してトナーを転写する際、感光体と中間転写体とが接触する以前に、感光体上のトナーが中間転写方向に移動するプレ転写が一因である。これを改善するために、特開平１０−１８６８７８号公報では、感光体と中間転写体との接触部の上流側に転写体裏面と接触し、かつ接地されていない導電部材を設け、転写時のこの導電部材の電位をゼロ又は感光体帯電極性と同極性としている。しかし、この方法では、感光体と中間転写体とが接触する以前にトナーが移動するという現象を完全に防ぐことができなかった。
【００２８】
感光体の帯電電位、露光強度、現像バイアス等のプロセス条件を変化させて実験を行ったところ、トナーの乱れ量は、導電部材に印加する電圧条件だけでは決まらないことがわかった。この結果を考察すると、プロセス条件により形成される感光体の画像部、すなわち、トナーが付着している部分の潜像電位と関係している。感光体上のトナー像に対し、転写部で中間転写体が接触する前の部分での電位の状態を示したものが図３である。図中Ｖｄが感光体上の非画像部電位、ＶＬが画像部電位である。トナーの極性はマイナスであり、ネガポジ方式での画像形成であるので、同極性の潜像のより絶対値が小さい部分に、同極性のトナーが付着している状態になっている。この図は上向きがマイナスとなるように示してある。マイナスのトナーはこの図の下方へ電位的には移動し易い。
【００２９】
ここで、中間転写体の電位として、ＧＮＤの場合を考えると、トナーにとって、ＶＬより安定であり、ＧＮＤ方向にトナーは移動して中間転写体に付着してしまう。理想的な感光体を考え十分に露光した場合、画像部の電位はＧＮＤとなるのだが、現実的には感光体には残留電位があり、十分に露光した場合でも画像部電位ＶＬは−１００Ｖ〜−１５０Ｖであるためである。したがって、像担持体と中間転写体との接触部によりも、感光体の回転方向上流側に形成される空隙に対応する部分の中間転写体に、感光体帯電極性と同極性で、かつ絶対値がＶＬより大きい電圧を印加することが必要である。感光体から中間転写体への転写部となる接触部の、感光体の回転方向上流部の空隙に対応する部分の中間転写体に印加する電圧を「カウンターバイアス」と呼び、符号Ｖｃと示す。具体的にはＶＬに対しＶｃは、等しいか絶対値が大きい同極性かに設定する。したがって、ＶＬ値を予め記憶してある値として動作させることも可能であるが、好ましくは、プリント枚数から予測される経時劣化変化分を加えるか、あるいは残留電位を測定可能な手段を設け、その出力により値を決定することが望ましい。Ｖｃをこのような値に設定し、カウントターバイアスを印加すると、プレ転写を防止でき、良好な転写が可能であった。
【００３０】
転写装置や画像形成装置には、中間転写体上に複数色のトナーを重ね転写し、その後用紙などの記録材に転写することでカラー画像を得るものがある。このような複数色のトナー画像が形成される場合、２色目以降の感光体から中間転写体へのトナー像の転写の際には、既に中間転写体上に転写されたトナーが存在している。２色目以降の転写の際、この既に転写されているトナーが逆に中間転写体から感光体に転写することを逆転写と言うが、この逆転写が発生する場合がある。この逆転写の発生は、観察によれば、カウンターバイアス印加部の空隙における放電の発生と関係がある。
【００３１】
また、逆転写トナーは、感光体上の非画像部に付着しているため、非画像部との放電と逆転写とが関係すると予想される。カウンターバイアスとしてよりマイナス側に大きな電圧を印加して、電位差が大きくなると感光体の非画像部と中間転写体体の間で放電が生じる。放電が生じた場合、放電電荷は、中間転写体上にプラスが、感光体上にマイナスが降る。カラー画像形成可能な装置構成においてネガポジ方式の場合、感光体の帯電極性とトナーの極性は同極性であり、前述のようにカウンターバイアスの印加位置で放電が起きた際、中間転写体上にあるトナー上にはトナー帯電極性と逆極性の電荷が降る。この放電電荷により帯電極性が不安定になったトナーが逆転写すると考えられる。
【００３２】
さらに、放電前の状態で中間転写体の表面電位Ｖｔも、接触部の上流側の空隙の電位差を考える場合、カウンターバイアスと同等であり、放電開始電圧をＶｔｈとすると、後述詳細に説明するが、図４に示すように｜Ｖｄ−Ｖｃ―Ｖｔ｜＜Ｖｔｈの関係を満たすことが放電の生じない条件であり、この条件を満たす値のカウンターバイアスを印加することでプレ転写による画像の乱れを防止するとともに、逆転写発生を防止でき、良好な画像が得られることがわかった。Ｖｔｈとは、カウンターバイアスの印加部における放電開始電圧であり、１気圧におけるパッシェンの放電限界曲線より、近似的に下記の式（１）のように求められる。
【００３３】
Ｖｔｈ＝√７７３７．６Ｄ＋３１２＋６．２Ｄ・・・（１）
Ｄ＝Ｌｐ／εｐ＋Ｌｄ／εｄ
Ｌｐ：感光体の膜厚（μｍ）
εｐ：感光体の誘電率
Ｌｄ：中間転写体の膜厚（μｍ）
εｄ：中間転写ベルトの誘電率
上述した転写装置や画像形成装置において、感光体の非画像部の表面電位を検知し、検知した値に基づきカウンターバイアス値を決定することも考えられる。第１の転写工程の像担持体の回転方向上流部での像担持体の電位状態を検知することで、より確実に放電をしない値にカウンターバイアスを設定することが可能である。
【００３４】
カウンターバイアスの値Ｖｃの非画像部電位Ｖｄ、画像部電位ＶＬとの大小関係を考える（すべての電位はマイナスである）。
｜Ｖｃ｜＞｜Ｖｄ｜＞｜ＶＬ｜の場合、この放電により中間転写体上には正電荷の降る。｜ＶＤ｜＞｜Ｖｃ｜＞｜ＶＬ｜の場合、非画像部と中間転写体との間、中間転写体と画像部との間で放電が生じる可能性がある。非画像部と中間転写体との間で放電が生じた場合には中間転写体上には負電荷が降り、画像部と中間転写体との間で放電が生じた場合には中間転写体上には正電荷が降る。トナーの帯電極性はもともと負であるので、画像部と中間転写体との間での放電によって、すでに中間転写体上に転写されているトナーの帯電が不安定になることがわかる。逆転写の現象は、感光体上の非画像部（負極性）の部分にトナーが付着するものであるので、弱帯電あるいは、正帯電となったトナーは付着し易い。また、逆転写が像担持体の非画像部に付着することから、非画像部の電位を検知し、像担持体非画像部と中間転写体との間の放電を防止することが、逆転写防止に重要である。
【００３５】
上述した転写装置や画像形成装置において、第１の転写工程における感光体と中間転写体との接触部の感光体の回転方向上流側の中間転写体の表面電位を検知し、検知した値に基づきカウンターバイアスの値を決定することも考えられる。第１の転写工程で複数の感光体から複数色のトナー像を中間転写体上に転写する場合、カウンターバイアスの印加部で放電が発生し、すでに中間転写体上に存在するトナー上に正電荷が降ると、正電荷によって帯電が不安定になったトナーが、逆に中間転写体から感光体に逆転写してしまう。中間転写体上に複数色のトナー像を形成するプロセスにおいては、何色目のプロセスかによって中間転写体の電位の状態が異なる。また、中間転写体から記録材へのトナー像の転写（第２の転写工程）を経た後の中間転写体上の電位状態も、二次転写時の条件により異なっている。これらの条件により中間転写体上の電位状態が変化した場合でも、常に適正なカウンターバイアスを印加するためには、中間転写体上の表面電位Ｖｔを検知することが重要である。
【００３６】
中間転写体上の表面電位Ｖｔを検知する場合、中間転写体上の表面電位検知を、転写体表面電位検知手段で検知する。転写前の中間転写体の表面電位は、第２の転写工程での放電履歴、すでに中間転写体上に付着しているトナー像の電位等で変化する。このため、転写前に中間転写体が持っている電位がマイナスの場合にはカウンターバイアスと同様に作用をし、プラスの場合には、うち消す方向の作用をする。したがって、適切なカウンターバイアスを印加するためには、転写体表面電位検知手段にて検知することは表面電位Ｖｔを検出する上で大変有効である。
【００３７】
転写工程における接触部の上流側での中間転写体の表面電位Ｖｔとしては、第１の転写工程における中間転写体の表面電位Ｖ０とこの転写工程の上流側ですでに中間転写体に転写されているトナー層の電位Ｖとを加算した値としても良い。この理由の説明を図５に示す。図５の▲１▼、▲２▼、▲３▼は、１色目、２色目、３色目の転写部となる接触部の上流側での中間転写体の状態を示す。転写３色目の接触部の上流側では、中間転写体上に図中○で示す１色目のトナーと、図中●で示す２色目のトナーとがある。全ての接触部の上流（最上流）側での中間転写体の電位をＶ０とし、各トナーによる電位をＶ１、Ｖ２とすると、３色目の接触部上流側での電位はＶ０＋Ｖ１＋Ｖ２と考えられる。同様に、４色目ではＶ０＋Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３とする。このとき、１色目の転写に入る以前の中間転写体の電位状態が異なった場合、Ｖ０の値を動かせば良いので、対応が容易である。
【００３８】
トナー層の表面電位Ｖを、該トナー層が感光体上にあった時の表面電位Ｖｅより推定する場合において、誘電体上表面電位Ｖは単位面積あたりの電荷Ｑ、誘電体の厚みｄ、誘電率εとしたとき、Ｑ＝εＶ／ｄで示される。感光体から中間転写体への転写率は略決まっており、感光体と中間転写体との厚み、誘電率が既知であれば、感光体上のトナーの電荷Ｑで、中間転写体上で示す電位を計算することが可能である。検知または測定される感光体上のトナー層の表面電位Ｖｅは、感光体の残留電位も含んでいるので、残留電位分を差し引いた値をトナー層の表面電位Ｖとして計算することで、中間転写体へ特別な装置を設けることなく、トナー層の表面電位を検知することができる。
【００３９】
トナー層の感光体上の表面電位Ｖｅを検知する方法として、表面電位検知手段を用いる。感光体上の画像部の表面電位は、感光体の帯電電位、書き込み光量、感光体の光減衰特性、現像によるトナー付着量等により変化する。さらに、これらのパラメータは、経時、環境等によって変化するため、実際の画像部電位を知るためには、表面電位検知手段が確実である。しかし、表面電位検知手段により、画像部電位を測定する場合、表面電位検知手段の解像度が充分に高くないために、細かな画像を直接測定することは困難である。したがって、実際的には、画像部と同じ作像条件で作像した表面電位検知用のパターンを感光体上の不要部に設け、パターンの測定検知値によって表面電位を検知する。感光体上にトナー像を形成する際のプロセス条件によって、トナー層の持つ電荷量を推定することも可能であるが、表面電位検知手段による場合、最も信頼性が高いものとなる。
【００４０】
転写工程上流側で中間転写体上の表面電位Ｖｔを、中間転写体の表面電位を調整する表面電位調整手段で調整し、調整した値に基づいてカウンターバイアス値を決定するようにしても良い。中間転写体の表面電位は図３に示したＶ０である。Ｖ０は中間転写体から記録材への転写時の放電等の影響を強く受けるため、紙種、環境、経時の抵抗変動等で大きく変化する。このため、カウンターバイアスを常に効果的に作用させ、逆転写を生じさせないためにＶ０をコントロールすることは有効である。
【００４１】
接触部の上流側での中間転写体の表面電位を調整する表面電位調整手段は、中間転写体に対し非接触状態で作用する除帯電手段で構成すると、中間転写体と除帯電手段とが非接触となるので、中間転写体上の状態によらず安定した除帯電が可能である。中間転写体の表面は使用に伴って摺擦による汚れ、傷等が発生する場合がある。また、トナーが付着した状態において除帯電を行いたい場合、接触では不可能であり、非接触状態であれば中間転写体の状態を選ばなくて済む。具体的には、スコロトロンチャージャが最も一般的な非接触の帯電器であり、そのグリッドに印加するＤＣ電圧を決定することで、略グリッドと同電位に中間転写体上をコントロールすることができる。また、非接触部材として帯電ローラ等を用いることが可能である。表面電位のコントロールという点では、定電圧制御とすることが好ましい。
【００４２】
接触部の上流側での中間転写体の表面電位を調整する表面電位調整手段としては、中間転写体に対し接触状態として中間転写体からトナーを除去する機能をも持たせてもよい。所謂、中間転写体からトナーを除去するクリーニング手段は、通常、ブラシ、ローラ、ブレード等のクリーニング部材を中間転写体に接触させるものでクリーニングを効率的に行うために、バイアスを印加する場合もある。このときのバイアスをコントロールし、クリーニング後の中間転写体の表面電位が安定するようにする。例えば、ローラを用いた帯電装置において、ＡＣ＋ＤＣの低電圧制御を行うと、クリーニング後の電位をＤＣ電圧の値とすることができる。また、クリーニング手段とカウンターバイアス印加手段を兼ねることで、構成の簡素化が可能である。
【００４３】
表面電位調整手段に印加する電圧値により、１色目の転写工程時に印加するカウンターバイアスを決定してもよい。カウンターバイアスの決定は、基本的には｜Ｖｄ−Ｖｃ―Ｖｔ｜＜Ｖｔｈを満たすように決定するのであるが、その際における１色目の転写前の中間転写体の表面電位にあたるＶｔの値を、表面電位調整手段に印加する電圧値から決定するようにする。表面電位調整手段では、印加電圧によりその後の中間転写体上の電位は決定されるため、１色目についてこの値をＶｔとして用いることで、判断が不安定になることもなく、また、色毎の表面電位検知手段等の装備も不要となるので、構成の簡素化が可能となる。
【００４４】
転写時のプレ転写、逆転写による画像の乱れを防止できるカウンターバイアスの範囲内において、転写時に印加するカウンターバイアスを、複数色について同電圧とすると、各色について独立した電圧供給手段や電源が不要となり構成の簡素化が可能である。
【００４５】
逆転写による画像の乱れを防止できるカウンターバイアスの範囲内である｜Ｖｄ−Ｖｃ―Ｖｔ｜＜Ｖｔｈによれば、カウンターバイアスＶｃとして設定可能な値の内の絶対値が最大となる値が求まる。求まった値よりも小さい絶対値であれば放電は発生せず、このため逆転写を防止できること。したがって、複数色について前記関係を満たすカウンターバイアス値Ｖｃを求めた後、最も絶対値が小さい値を全色の設定値とすれば、どの色も逆転写を発生することなく、電圧供給手段の共通化が可能である。
【００４６】
通常の複数色のトナー像を中間転写体上に付着させ画像を形成する場合、トナーの帯電極性は同極性であり、感光体の非画像部の電位も略同様である。このような前提で考えると、何色目の転写であるかによって異なるのは、接触部の上流側での中間転写体の表面電位Ｖｔで、色色のトナーが付着した分だけ、中間転主体の表面電位が変化すると考えられる。各色のトナーが最も多く付着した場合の１色についての電位変化をＶｓとすると、色を重ねる毎に印加するカウンターバイアスの絶対値をＶｓだけ小さくすればよい。このような方法でカウンターバイアスを決定することで、カウンターバイアス決定手段が１色目に相当する分の構成だけでよく、構成の簡素化が可能である。
【００４７】
最もカウンターバイアスの絶対値の小さいのは、最終番目の色トナーの転写時であり、イエロー，マゼン，シアン，ブラックの４色トナーを有する一般的な４色カラー画像形成の場合、４色目となる。また、各トナー色に対応する接触部の上流側へ供給するカウンターバイアスを最も絶対値が小さいカウンターバイアスに共通化すれば、全色において放電が発生せず、逆転写防止が可能である。したがって、４色目について決定されたカウンターバイアスを他の色のカウンターバイアスとして使用することで構成の簡素化、処理の効率化に有効に作用する。
【００４８】
このような方法を実現する構成としては次のものがある。
【００４９】
転写装置としては、回転可能な像担持体の帯電部に形成された静電潜像にトナーが付着されることで形成されるトナー像を、像担持体に中間転写体を接触させることで中間転写体の表面に転写する第１の転写手段と、中間転写体に転写されたトナー像を記録材に転写する第２の転写手段とを有することが前提となる。画像形成装置としては、像担持体としての感光体の表面を帯電する帯電手段、この帯電手段で帯電された感光体の帯電部に静電潜像を形成する露光手段、形成された静電潜像に現像剤を供給してトナー画像とする現像手段、像担持体に中間転写体を接触させることで中間転写体の表面にトナー画像を転写する第１の転写手段、中間転写体に転写されたトナー像を記録材に転写する第２の転写手段、記録材に転写されたトナー像を定着する定着装置を備えている。
【００５０】
そして、像担持体と中間転写体との接触部よりも、像担持体の回転方向上流側に形成される空隙に対応する部分の中間転写体にカウンターバイアスを印加するカウンターバイアス印加部材と、カウンターバイアス印加部材にカウンターバイアスを供給する電圧供給手段とを有し、カウンターバイアスを、像担持体の帯電極性と同極性でかつ絶対値が画像部電位より大きい電圧とし、かつ｜Ｖｄ―Ｖｃ―Ｖｔ｜＜Ｖｔｈを満たすように電源供給手段でバイアス制御を行う。
【００５１】
像担持体上の非画像部の表面電位Ｖｄは非画像部電位検知手段で検知し、この非画像部電位検知手段で検知した値に基づきカウンターバイアスの値をカウンターバイアス決定手段で決定し、電源供給手段は、カウンターバイアス決定手段からの信号に基づきカウンターバイアス印加部材にカウンターバイアスを供給する。
【００５２】
中間転写体の表面電位Ｖｔは、転写体表面電位検知手段で検知し、この転写体表面電位検知手段で検知した値に基づきカウンターバイアスの値をカウンターバイアス決定手段決定する。そして、電源供給手段は、このカウンターバイアス決定手段からの信号に基づきカウンターバイアス印加部材にカウンターバイアスを供給する。
【００５３】
転写体表面電位検知手段は、接触部よりも上流側で中間転写体の表面電位Ｖ０を検出する検知手段と、中間転写体上にすでに転写されているトナー層の表面電位Ｖを検知するトナー層電位検知手段と、検知手段及びトナー層電位検知手段で検知した電位を加算して中間転写体上の表面電位Ｖｔを算出する演算部とで構成する。トナー層電位検知手段は、中間転写体上のトナー層が像担持体上にあったときの表面電位Ｖｅを検知する検知手段と、この検知手段で検知した表面電位Ｖｅに基づきトナー層の表面電位Ｖを推定するトナー層表面電位推定手段とで構成してもよい。
【００５４】
中間転写体の表面電位Ｖ０を調整する表面電位調整手段と、表面電位調整手段により調整された表面電位に基づきカウンターバイアスを決定するカウンターバイアス決定手段とを有する場合、電源供給手段は、このカウンターバイアス決定手段からの信号に基づきカウンターバイアス印加部材にカウンターバイアスを供給する。表面電位調整手段としては、中間転写体に対して接触状態でも非接触状態の何れの携帯でも良く。一般に中間転写体の近傍には、クリーニング部材や帯電・除電部材が配設されているので、これら部材らを中間転写体に対するカウンターバイアス印加部材として用いても良い。
【００５５】
本発明が適用される画像形成装置としては、レーザー複写機やレーザープリンター、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機が挙げられる。無論各画像形成装置としては所謂白黒画像専用のものであっても、カラー画像形成用のものでもよい。
【００５６】
【実施例】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、カラーレーザ複写機（以下、単に「複写機」という）の実施例について説明する。この複写機の基本的な構成について図１を用いて説明する。複写機は、プリンタ部１００、給紙部２００、プリンタ部１００の上部に固定されたスキャナ部３００、これに取り付けされた原稿自動搬送装置（以下、ＡＤＦという）４００等とともに、複写機内の各装置の動作を制御する図示しない制御手段を備えている。
【００５７】
スキャナ部３００は、コンタクトガラス３０１上に載置された原稿の画像情報を読取センサ３０２で読取り、読取った画像情報をこの制御部に送る。図示しない制御手段は、受け取った画像情報に基づいてプリンタ部１００の内部に位置する露光装置１０内の図示しないレーザーやＬＥＤ等を制御して、後述する帯電手段としての帯電器で帯電された像担持体としてのドラム状の感光体（以下「感光体ドラム」と記す）２２Ｂｋ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃの帯電部に向けてそれぞれ色毎のレーザー光Ｌを照射させる。この照射により、感光体ドラム２２Ｂｋ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃの表面の帯電部には静電潜像がそれぞれ形成され、所定の現像プロセスを経由して各静電潜像に対応する色のトナーが付着することで各色のトナー像に現像される。これら４つの感光体ドラム２２Ｂｋ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃは、プリンタ部１００に設けられたタンデム画像形成部２０内に並列直線状に配設されている。４つの感光体ドラム２２Ｂｋ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃの配置は並列直線状に限定されるものではなく、図１においてタンデム画像形成部２０の左右何れか一方を下げた傾斜配置であっても良い。
【００５８】
プリンタ部１００は、露光装置１０やタンデム画像形成部２０の他、次に説明する装置も備えている。すなわち、第１の転写手段としての中間転写ユニット３０と、第２の転写手段としての２次転写ユニット４０、定着手段として定着ユニット５０、排紙ローラ対８０、図示しないトナー供給装置などである。なお、上記現像プロセスについては後述する。
【００５９】
給紙部２００は、そのペーパーバンク２０１内に多段に設けられた複数の給紙カセット２０２、紙搬送路２０５、これの途中に適宜設けられた複数の搬送ローラ対２０６等を備えている。それぞれの給紙カセット２０２は、カセット内部に収容された記録材としての記録紙を一番上のものから順次送り出す給紙ローラ２０３、給紙ローラ２０３によって重送されてしまった複数の記録紙を個々に分離してから紙搬送路２０５に送り出す分離ローラ２０４を有している。搬送ローラ対２０６は、給紙カセット２０２から受け取った記録紙を後段の搬送ローラ対２０６、あるいはプリンタ部１００内に設けられた給紙路６０に向けて送り出す。本例に係る複写機においては、係る構成の給紙部２００による給紙の他に、手差し給紙も可能となっている。そして、この手差し給紙を実現するための、手差しトレイ７０をプリンタ部１００の一方側面となる右側面に備えている。手差しトレイ７０は給紙ローラ７１と分離ローラ７２を備えており、これらによって手差しトレイ７０にセットされた記録紙をプリンタ部１００内の給紙路６０内に送り出す。
【００６０】
給紙部２００や手差しトレイ７０から給紙路６０内に送り込まれた記録紙は、給紙路６０の途中に設けられたレジストローラ対６１に挟まれる。このレジストローラ対６１は、挟み込んだ記録紙を所定のタイミングで２次転写ニップＮ２に送り込む。この２次転写ニップ部Ｎ２とは、中間転写ユニット３０と２次転写ユニット４０との当接によって形成されるニップ部である。中間転写ユニット３０と２次転写ユニット４０は転写装置を構成している。
【００６１】
装置利用者は、カラーコピーをとるために、まず、原稿をＡＤＦ４００の原稿台４０１上にセットするか、あるいはＡＤＦ４００の開操作によって露出させたスキャナ部３００のコンタクトガラス３０１上にセットする。そして、図示しないスタートスイッチを押す。すると、ＡＤＦ４００からコンタクトガラス３０１上に搬送された原稿、あるいは初めからコンタクトガラス３０１上にセットされた原稿の画像情報を読取るために、スキャナ部３００の駆動が開始される。具体的には、第１走行体３０２の走行を開始してその光源から発した光を原稿面で反射させて第２走行体３０３に向けて送る。そして、同じく走行を開始した第２走行体３０３のミラーによってこの反射光を受けて結像レンズ３０４を通して読取りセンサ３０５に入れて画像情報を読取る。
【００６２】
図示しない制御手段は、スキャナ部３００から画像情報を受け取ると、上述のようなレーザー書込みや現像プロセスによって感光体ドラム２２Ｂｋ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ上にＢｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃ色のトナー像をそれぞれ形成せしめる。なお、記号Ｂｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃは、それぞれブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの略である。
【００６３】
図２は、プリンタ部１００の一部構成を拡大して示す拡大構成図である。図２において、タンデム画像形成部２０は、４つのプロセスユニット２１Ｂｋ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃを有している。各プロセスユニットは、使用するトナーの色が互いに異なっているが、その他の構成については略同様である。よって、Ｂｋトナーを用いるプロセスユニット２１Ｂｋだけについてその構成を詳述し、他のプロセスユニットの説明については、プロセスユニット２１Ｂｋで使用した数字符号と同一の符号を付すに留め、詳細な説明は省略する。
【００６４】
プロセスユニット２１Ｂｋは、感光体ドラム２２Ｂｋ、帯電器２３Ｂｋ、現像手段２４Ｂｋ、除電ランプ２６Ｂｋ、クリーニング装置２７Ｂｋ等を備えている。感光体ドラム２２Ｂｋは、ユニットの側面に回転可能に支持されていて、図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動されながら、帯電器２３Ｂｋによってその表面が一様帯電せしめられる。そして、一様帯電後の表面が帯電部を構成し、その帯電部に上述のレーザー書込光Ｌが照射されることで静電潜像が形成される。この静電潜像は、像形成物質である、所謂現像剤としてのＢｋトナーを用いる現像器２４ＢｋによってＢｋトナー像に現像される。形成されたＢｋトナー像は、転写ユニット３０の一構成要素を成す中間転写体としての中間転写ベルト１１上に中間転写される。感光体ドラム２２Ｂｋから中間転写ベルト３１上にトナー画像が転写される工程を、ここでは第１の転写工程と称する。
【００６５】
第１の中間転写工程を終えた感光体ドラム２２Ｂｋの表面は、除電ランプ２６Ｂｋによって完全に除電された後、クリーニング装置２７Ｂｋによってその表面の転写残トナーがクリーニングされる。他のプロセスユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃでも同様のプロセスが実施され、Ｙ，Ｍ，Ｃの各トナー像が形成されて中間転写ベルト３１に準じ重ね転写される。但し、Ｂｋのトナー画像だけを形成する白黒画像形成モードの場合には、プロセスユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃでの機能は使用されない。
【００６６】
中間転写ユニット３０は、中間転写ベルト３１、複数（３つ）の張架ローラ３２，３３，３４、ベルトクリーニング装置３７を備えている。中間転写ベルト３１は、３つの張架ローラ３２，３３，３４に張架されて各プロセスユニットとの対向側が略水平となるように配置されている。張架ローラ３２，３３，３４の内の１つは、図示しない駆動手段によって回転駆動される駆動ローラであり、他のローラは従動ローラである。中間転写ベルト３１は、駆動ローラが回転駆動されると、図中時計回り方向に無端移動せしめられる。
【００６７】
感光体ドラム２２Ｂｋ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃには、中間転写ベルト３１を介して転写部材としての中間転写ローラ３６Ｂｋ，３６Ｙ，３６Ｍ，３６Ｃがそれぞれ対向配置されている。各中間転写ローラは、それぞれ中間転写ベルト３１の裏面となる内周面に当接するように配設されていて、中間転写ベルト３１を各感光体ドラムの表面に接触させて、各感光体ドラムと中間転写ベルト３１との接触部となる第１の転写部（以下、「中間転写ニップ部」と記す）ＮＢｋ，ＮＹ，ＮＭ，ＮＣを形成している。中間転写ローラ３６Ｂｋ，３６Ｙ，３６Ｍ，３６Ｃよりも中間転写ベルト３１の移動方向の上流側、すなわち、各中間転写ニップ部よりも各感光体ドラムの回転方向上流側には、カンターバイアス印加部材としてのカウンターバイアスローラ３５Ｂｋ，３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃがそれぞれ設けられている。これらカウンターバイアスローラ３５Ｂｋ，３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃは、それぞれ中間転写ローラ３６Ｂｋ，３６Ｙ，３６Ｍ，３６Ｃと並列配置されていて、同色の記号が付されたカウンターバイアスローラと中間転写ローラとが一つの対をなしている。例えば、Ｂｋ用においては、カウンターバイアスローラ３５Ｂｋと中間転写ローラ３６Ｂｋとが一つの対を構成している。
【００６８】
カウンターバイアスローラ３５Ｂｋ，３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃは、感光体ドラム２２Ｂｋ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃの回転方向上流側において中間転写ベルト３１と各感光体ドラムとの間に形成される空隙、すなわち、中間転写ニップＮＢｋ，ＮＹ，ＮＭ，ＮＣよりも上流側に形成される空隙Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４に対応する部分の中間転写ベルト３１にカウンターバイアスＶｔを印加するものである。
【００６９】
中間転写ニップ部ＮＢｋ，ＮＹ，ＮＭ，ＮＣには、図示しない電源によって中間転写ローラ３６Ｂｋ，３６Ｙ，３６Ｍ，３６Ｃにそれぞれ中間転写バイアスが印加されることによって、中間転写電界が作用する。また、カウンターバイアスローラ３５Ｂｋ，３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃには、後述する電圧供給手段からカウンターバイアスが印加される。これらカウンターバイアスローラにそれぞれ所定の電圧を印加することで、各中間転写ニップ部の上流側において、各感光体ドラムから中間転写ベルト３１へのトナーのプレ転写を防いでいる。
【００７０】
図２に示す感光体ドラム２２Ｂｋ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ上に形成されたＢｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各トナー像は、この中間転写電界や中間転写ニップ部でのニップ圧の影響を受けて中間転写ベルト３１上に中間転写（１次転写）される。中間転写ベルト３１への１次転写は、Ｂｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃのトナー像という順で、順次重ね合わされるように行われる。これにより、中間転写ベルト３１上には４色の重ね合わせトナー像が形成される。
【００７１】
図２において、符号２８Ｂｋ，２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃは、各感光体ドラムに対向するように配置され、各感光体ドラム上の表面電位をそれぞれ検知する表面電位検知手段としての表面電位計である。図２おいて、符号２９Ｙ，２９Ｍ，２９Ｃは、中間転写ベルト３１と対向配置され、各中間転写ニップ部よりも上流側の中間転写ベルト３１上の表面電位を検知する転写体表面電位検知手段としての表面電位計である。各表面電位計と対向する中間転写ベルト３１の内側には、図示しないがアースされた電極が配置されている。本実施例では、中間転写ニップＳ１の上流側にスペースが無いため、感光体ドラム２２ＢＫ近傍の中間転写ベルト３１上の表面電位を検知測定する表面電位計は、配置しない構成とした。しかし、感光体ドラム２２ＢＫの近傍には張架ローラ３３が配置される構成となっているため、張架ローラ３３の電位をグランドするととも張架ローラ３３に対向する位置に表面電位計を設置しても良い。
【００７２】
２次転写ユニット４０は、搬送ベルト４１、２つの張架ローラ４２，４３を有している。搬送ベルト４１は、張架ローラ４２，４３に巻きかけられて張架されており、張架ローラ４３が図示しない駆動手段によって回転駆動されることで、図中反時計回りに無端移動せしめられる。張架ローラ４２は、張架ローラ３４と対向配置されていて、搬送ベルト４１と中間転写ベルト３１とが当触するように配置されている。この当接により、中間転写ユニット３０と２次転写ユニット４０との間には、すなわち、中間転写ベルト３１と搬送ベルト４１の当接部には２次転写ニップ部Ｎ２が形成されている。この２次転写ニップ部Ｎ２には、図示しない電源から張架ローラ４２に２次転写バイアスが印加されることで２次転写電界が作用している。
【００７３】
図２に示すように、プリンタ部１００内の給紙路６０に給紙された記録紙は、レジストローラ対６１に挟まれる。このレジストローラ対６１は、挟み込んだ記録紙を中間転写ベルト３１上の４色重ね合わせトナー像に重ね合わせうるタイミングを見計らって２次転写ニップ部Ｎ２に送り出す。２次転写ニップ部Ｎ２においては、中間転写ベルト３１上の４色重ね合わせトナー像が、２次転写電界や２次転写ニップ部Ｎ２に作用するニップ圧の影響を受けて記録紙上に２次転写される。一般に記録紙は白色を呈しているため、４色重ね合わせトナー像が転写されると、これがフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された記録紙は、搬送ベルト４１の無端移動に伴って定着装置５０内に送られる。そして、定着装置５０内に設けらたれ加熱ローラ５１と加圧ローラ５２との間に挟まれてフルカラー画像がその表面に定着せしめられた後、排紙ローラ対８０を経由して機外の排紙トレイ９０上に排出される。２次転写後の中間転写ベルト３１上に残留する転写残トナーは、中間転写ユニット３０のベルトクリーニング装置３７によってベルト表面から強制的に除去される。
【００７４】
次に、カウンターバイアスの印加原理について図６を用いて説明する。ここでは、便宜上、７１を感光体ドラム、７２を中間転写ベルト、７３を中間転写ローラ、７４をカウンターバイアスローラとする。図中白○はトナー像を示す。図６において、中間転写ベルト７２は、図中左から右に移動し、感光体ドラム７１は中間転写ベルト７２とその表面速度が略等速になるように反時計回りに回転している。カウンターバイアスローラ７４は感光体ドラム７１と中間転写ベルト７２との接触部Ｎの上流部に位置する。図中、接触部Ｎは、トナーの移動を示すため、感光体ドラム７１と中間転写ベルト７２とを離間させた状態で示している。
【００７５】
カウンターバイアスローラ７４がない一般的な転写装置の場合、中間転写ベルト７２と感光体ドラム７１の接触前の領域（接触部Ｎの上流側）でも中間転写ローラ７３に印加される転写バイアスの影響で、感光体ドラム７１から中間転写ベルト７２へのトナーの移動（プレ転写）が生じてしまう。このプレ転写が生じるのは、感光体ドラム７１と中間転写ベルト７２との空隙が数百μｍ〜接触までと考えられるが、転写バイアスとのバランスを考えると、できるだけ接触部Ｎ１に近い上流側の部分で中間転写ベルト７２にカウンターバイアスを印加することが好ましい。
【００７６】
図７は、中間転写部材として中間転写ブレード７５を、カウンターバイアス印加部材としてローラではなくカウンターバイアスブレード７６をそれぞれ用いるとともに、感光体ドラム７１を中間転写ベルト７２の内側に食い込むように配置し、中間転写ベルト７２と感光体ドラム７１との接触部Ｎ１の幅を確保したものである。この例では、感光体ドラム７１の直径は４０ｍｍ、感光体ドラム７１と中間転写ベルト７２との接触幅Ｎ１（ニップ幅）は約１０ｍｍである。図７において、中間転写ベルト７２は図中左から右に移動する。そして、感光体ドラム７１と中間転写ベルト７２の接触部Ｎ１の最下流側に中間転写ブレード７５を配置し、カウンターバイアスブレード７６との距離を確保している。カウンターバイアスブレード７６は、感光体ドラム７１と中間転写ベルト７２との接触部Ｎ１の最上流部から上流５ｍｍの場所に、中間転写ベルト７２の内面に接触して設けられている。
【００７７】
このような構成をすることで、中間転写ベルト７２と感光体ドラム７１の接触部Ｎ，Ｎ１よりも上流側の空隙に効率的にカウンターバイアスを作用させることができる。また、図７に示す中間転写ブレード７５の代わりに中間転写ベルト７２を内側から支持するローラ７９に転写バイアスを与えるような構成をとることも可能である。この場合、カウンターバイアス印加部と転写バイアス印加部の距離を必要な範囲において離すことができるので、カウンターバイアスを効果的に作用させることが可能である。ローラ７９の配置場所としては、接触部Ｎ１の最下流側よりも幾分下流側の位置であってもよい。
【００７８】
図６において、中間転写ベルト７２の面の内、カウンターバイアスローラ７４が接触する側の抵抗が低いと、カウンターバイアスローラ７４と中間転写ローラ７３との間で大きな電流が流れてしまうため、抵抗値は充分高いことが望ましい。具体的には、１×１０８Ωｍ〜１×１０１１Ωｍ程度が使用可能であるが、好ましくは１×１０９Ωｍが良い。ベルト抵抗が高い場合、自己除電しなくなり、除電装置により中間転写ベルト７２を除電する必要がある。自己除電は、ベルトのバルクを電荷が流れて行われるので、カウンターバイアスローラ７４と中間転写ローラ７３の間には電流を流さず、ベルトバルクは電流を流しやすい構造とすることが可能であれば、本方式に最も適した中間転写ベルトであるといえる。
【００７９】
中間転写ベルト７２を多層構造とすることで、構成の自由度が広がる。例えば、中間転写ベルトを３層構造として、カウンターバイアスローラ７４が接触する内側から感光体ドラム７１が接触する外側に向かって層１、層２、層３とすると、それぞれの体積抵抗率をρ１、ρ２、ρ３としたときρ１＞ρ２＞ρ３、あるいは、ρ１＞ρ２＜ρ３とし、全体の抵抗値を１×１０８Ωｍ〜１×１０１０Ωｍとなる様に構成すれば良い。
【００８０】
（実験１）
図１に示した複写機を用い、１色目、２色目（Ｂｋ、Ｙ）の作像で実験を行った。１色目、２色目ともにプロセス条件は、感光体帯電電位−４００Ｖ、レーザーによりライン画像を書き込み出力した。同時にベタ画像を書き込み、潜像の電位を測定したところ、−１００Ｖであった。このライン画像を２成分の現像装置により現像した。現像バイアスは−３５０Ｖで実験を行った。このときの感光体ドラム２２ＢＫ，２２Ｙ上トナー付着量は０．４ｍｇ／ｃｍ２であった。また、図２に示した中間転写ローラ３６ＢＫ、３６Ｙに転写時に印加する電圧は１色目が８００Ｖ、２色目が９００Ｖである。
【００８１】
図４は、１色目、２色目のカウンターバイアスローラ３５ＢＫ，３５Ｙに印加する電圧を変えて、感光体ドラム２２ＢＫ、２２Ｙから中間転写ベルト３１に転写した後の、中間転写ベルト３１上のトナー像のチリを評価したものである。チリ量の評価は、ライン画像のエッジ部から地肌部へはみ出したトナーの面積を指標としてとらえたもので、値が大きくなる程チリの程度が悪いことを表す。まず、１色目のカウンターバイアスローラ３５ＢＫに印加する値を変えてチリを評価した。図中の実線がその結果である。チリ量２のレベルが、別途行った主観評価により許容値と定めたレベルである。チリ量は、カウンターバイアスローラ３５ＢＫに印加する電圧がマイナス側に大きくなるほど改善の傾向が見られる。カウンターバイアスローラ３５ＢＫに印加する電圧が０の場合、よりプラス側である場合と比較すると、チリは改善しているが充分とはいえない。図４の結果より、−１００Ｖのカウンターバイアスよりマイナス側に大きい値のカウンターバイアスを印加することで、チリ量は許容値を満足することがわかった。
【００８２】
この結果より、１色目のカウンターバイアスローラ３５ＢＫに印加する電圧を−１００Ｖとして２色目のカウンターバイアスを変えて実験を行った。２色目のカウンターバイアスの値を変えて２色目画像のチリ量を、転写後中間転写ベルト３１上で評価したところ、図４の破線に示すようになった。２色目の結果は、１色目の結果を横軸方向にシフトした形であるが、ここでカウンターバイアスをある程度マイナス側に大きくした時、２色目転写時に中間転写ベルト３１上に存在する１色目画像が乱れる現象が観察された。
【００８３】
この現象を詳しく見ると、１色目の画像は、２色目の転写の際に、逆に中間転写ベルト３１から感光体ドラム２２ＢＫに転写する逆転写が起こっていた。逆転写量を、感光体ドラム２２ＢＫ上の逆転写付着量として評価し、その結果を図８に示す。図８において、横軸はカウンターバイアスの値（−Ｖ）を示し、縦軸は逆転写量を示す。カウンターバイアス−１０００Ｖまでは、逆転写は観察されず、−１２００Ｖよりマイナス側に大きいカウンターバイアスでは、絶対値の増加に伴って逆転写量が直線的に増加している。
【００８４】
この実験した系におけるパッシェンの放電限界を計算してみる。計算は前述の式（１）によって行う。像担持体誘電率を３、膜厚を２５μｍ、中間転写体誘電率を９、膜厚を１５０μｍとして計算すると、放電開始電圧は７５０Ｖとなる。逆転写の原因を感光体ドラム２２ＢＫ上の非画像部と中間転写ベルト３１上の画像部との放電であると仮定し、逆転写が発生したカウンターバイアス−１２００Ｖ印加時における、中間転写ベルト３１の接触部の上流側での電位を考察する。非画像部電位は−４００Ｖ、中間転写ベルト３１の画像部の電位は−１００Ｖ、カウンターバイアスの値は−１２００Ｖであるので、感光体ドラム２２ＢＫの非画像部と中間転写ベルト３１の画像部との電位差Ｖｇは、概ね９００Ｖとなる。また逆転写が発生しなかったカウンターバイアス−１０００Ｖでの電位差Ｖｇは７００Ｖである。
【００８５】
実験結果において、−１２００Ｖ印加時より逆転写が発生し、カウンターバイアスの絶対値の増加とともに直線的に逆転写量が増加するのは、カウンターバイアスの絶対値の増加に従って放電電荷量が増加する傾向と一致すると考えられ、放電によって電荷量が不安定になった中間転写ベルト３１上のトナーが感光体ドラム２２ＢＫへ逆転写すると予想される。このような知見に基づいて、電位差Ｖｇが放電開始電圧以下となるカウンターバイアスを印加すれば、逆転写防止が可能であることがわかった。
【００８６】
（実験２）
図２に示す構成を用い、各感光体ドラム上、中間転写ベルト３１上の表面電位を測定しながら、実験を行った。作像の色順は、図示した通りＢＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃである。各色の感光体ドラム上の帯電電位を測定し、その測定値をそれぞれＶｐＢｋ、ＶｐＹ、ＶｐＭ、ＶｐＣとする。また、中間転写ベルト３１上の表面電位をそれぞれＶｔＢｋ、ＶｔＹ、ＶｔＭ、ＶｔＣとする。１色目Ｂｋと２色目Ｙを作像し、１色目のＢｋトナーが中間転写ベルト３１上から２色目のＹの感光体ドラム２２Ｙへ逆転写が発生する条件を調べた。２色目の感光体ドラム２２Ｙ上の非画像部電位を固定し、１色目のトナーの作像条件を変化させ中間転写ベルト３１上でのトナー層の電位を変えた。この条件で、カウンターバイアスを１００Ｖづつ変えてプリントを行い、逆転写の発生有無をプロットした。図９はその結果を示す。横軸はカウンターバイアス、縦軸は中間転写体上のトナー層表面電位である。図中のプロットは逆転写が観察された点であり、プロットより右側では逆転写が発生する。非画像部電位−３００Ｖについてのプロットは「○」で示した。中間転写ベルト３１上のトナー像の電位が−１２０Ｖの時はカウンターバイアス−１０００Ｖでは逆転写が見られ、−９００Ｖでは見られなかった。同様に非画像部で−４００Ｖについても実験を行い、逆転写が発生した電圧に「△」を示した。
【００８７】
このような結果に基づき、カウンターバイアスのコントロールを行った。具体的には、各感光体ドラムの非画像部電位の変化範囲と、中間転写ベルト３１上でのトナー層の電位範囲は、ある範囲内を示し、この範囲を超えた場合プロセス異常の可能性があり、通常のコントロールの範囲を外れる。本実施例では、イエローの感光体ドラム２２Ｙの非画像部電位と、中間転写ベルト３１上のトナー付着部の表面電位Ｖｔとの組み合わせによって、カウンターバイアスの値を、テーブルを参照することによって決定した。実験に使用したテーブルを図１０に示す。図１０に示すテーブルに基づくカウンターバイアスとし、２色目の転写を行ったところ、転写チリもなく逆転写も生じない良好な画像が得られた。また、印加可能なカウンターバイアスより絶対値が小さい値でも、感光体ドラムの画像部電位ＶＬより絶対値が大きければ良いので、図１１に示すようなテーブルを用いることも可能であった。この場合もチリも生じず、逆転写も発生しない良好な画像が得られた。
【００８８】
同様に、３色目、最終色目となる４色目についても、各色転写部上流側の中間転写ベルト３１の表面電位、各感光体ドラムの非画像部電位を対応する表面電位計で測定し、プロットしたところ、結果は図９と同じ直線に載った。これにより、何色目の転写についても、感光体ドラム上の非画像部電位が固定の場合、転写前の中間転写ベルト３１の表面電位とカウンターバイアス値の差を一定とするようにコントロールした場合、逆転写を確実に防止できた。
【００８９】
（実験３）
中間転写ベルト３１上の表面電位Ｖｔを測定する代わりに、各感光体ドラム上のトナー付着部の表面電位Ｖｅを測定して、中間転写ベルト３１上の表面電位Ｖの推定を行った。ベタのテストパターンを、最終画像に影響しない感光体ドラム上に形成して現像したトナー像の電位を測定した。このパターンの潜像電位は−１００Ｖであった。測定したトナー層の電位は、トナーの電荷量と感光体ドラムの膜厚、誘電率により決まっている。トナー層は略１００％の転写率で中間転写ベルト３１上に転写されており、また、転写時の画像部に放電は生じていないので電荷量は変化していないものとする。同じ電荷量が、中間転写ベルト３１上に移動した場合、その電位は中間転写ベルト３１の膜厚と誘電率により決まる。本実験の場合、各感光体ドラムから中間転写ベルト３１への移動でｄ／εは約２倍となっているので、中間転写ベルト３１上のトナー層の表面電位Ｖは、感光体ドラム上のトナー層電位の略２倍であると推定できた。
【００９０】
２色目転写時の中間転写ベルト３１の表面電位を、前記推定により決定し、実験２と同様に画像を出したところ、良好な画像が得られた。この実験では１色目の転写を行う以前の中間転写ベルト３１の表面電位は図示しない除電装置により略０Ｖとした。除電を行わない場合、表面電位が本実験時には、約＋３００Ｖとなっており、このまま実験を行ったところ０Ｖの時にプレ転写によるチリが発生しないカウンターバイアスでも多くのプレ転写が発生し、また、逆転写が発生するカウンターバイアスの限界値も高くなっている。おおよそ、＋３００Ｖの帯電だけ、カウンターバイアスの効果が低くなる結果が得られた。
【００９１】
したがって、中間転写ベルト３１の表面電位Ｖｔを推定する際に、転写以前での中間転写ベルト３１の帯電があった場合には考慮する必要がある。転写以前の中間転写ベルト３１の帯電電位Ｖ０、１色目トナー層の推定電位Ｖ１、２色目トナー層の推定電位Ｖ２、３色目トナー層の推定電位Ｖ３とすると、各色の転写部（接触部ＮＢＫ、ＮＹ、ＮＭ、ＮＣ）上流側での中間転写ベルト３１の表面電位は、そのとき中間転写ベルト３１上に転写されているトナー層について加算（４色目ではＶ０＋Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３）とすることで推定できた。一方、転写前の中間転写ベルト３１の帯電電荷量は、中間転写ベルト３１から紙等の記録材への転写条件により変化するため、安定性の点からは、転写前の中間転写ベルト３１の帯電電荷量を調整することが好ましい。
【００９２】
図１２，図１３は表面電位調整手段１０１、１０２を示す。図１２に示す表面電位調整手段１０１は、中間転写ベルト３１の除電装置であり、交流電流（ＡＣ）を印加したスコロトロン帯電器９１を中間転写ベルト３１に向けて配置した。このときの対向部材となる中間転写ベルト３１を架橋しているローラ３３をアースにしている。グリッドの電位を略０Ｖとし、スコロトロン帯電器９１による除電後の電位を調べたところ略０Ｖで効果的な除電が可能であった。
【００９３】
図１３に示す表面電位調整手段１０２は、クリーニング装置と除帯電器を一体化したものである。図１３において、９２はクリーニング部材としてのブレード、９３はクリーニング部材であり帯電調整部材としても機能するクリーニングローラ、９４がクリーニングローラ９３への電圧供給装置である。クリーニングローラ９３には、ＡＣバイアスを重畳したＤＣバイアスを印加している。中間転写ベルト３１上の転写残トナーをクリーニングローラ９３に付着させる目的であるので、ＤＣバイアスは若干の正極性である必要があり、本実験では＋１００Ｖを印加している。このときの印加バイアスと帯電電位との関係を図１４に示す。図１４において、縦軸は帯電電位、横軸は印加バイアスをそれぞれ示す。図１４に示すように、ＤＣバイアスの値と帯電電位とは比例関係にあり、印加ＤＣバイアスによりクリーニング後の電位を決定することができた。
【００９４】
（実験４）
図１の装置構成に、図１５に示す構成を用いてカウンターバイアスを決定して作像を行った。図１５において、符号５００は、中間転写ベルト３１の表面電位Ｖｔを検出する転写体表面電位検知手段、５０４は感光体ドラムの非画像部の表面電位Ｖｄを検知する非画像部電位検知手段、５０５はカウンターバイアスの値を決定するカウンターバイアス決定手段、５０６はカウンターバイアス決定手段５０５からの信号に基づきカウンターバイアス印加部材であるカウンターバイアスローラやカウンターバイアスブレードにカウンターバイアスＶｃを供給する電源供給手段５０６を示す。
【００９５】
転写体表面電位検知手段５００、接触部よりも上流側で中間転写ベルト３１の表面電位Ｖ０を検出する検知手段５０１と、中間転写ベルト３１上にすでに転写されているトナー層の表面電位Ｖを検知するトナー層電位検知手段５０２と、検知手段５０１及びトナー層電位検知手段５０２で検知した電位を加算して中間転写ベルト３１上の表面電位Ｖｔを算出する演算部５０３とで構成されている。
【００９６】
本発明に係る転写装置及び画像形成装置において、転写体表面電位検知手段で検知した値に基づきカウンターバイアスの値を決定するカウンターバイアス決定手段とを有し、電源供給手段が、カウンターバイアス決定手段からの信号に基づきカウンターバイアス印加部材にカウンターバイアスを供給すると、中間転写体の電位履歴に依らず、画像の乱れを防止し、逆転写が確実に防止される。
【００９７】
図１において、画像形成部２０はタンデム方式であるので、各色のカウンターバイアスローラに対して図１５に示す構成を用いてカウンターバイアスの決定をそれぞれ行った。１色目の転写時には、中間転写ベルト３１上にトナー像は無いので、トナー層電位検知手段５０２から演算部５０３には電位ゼロに相当する信号が送られる。検知手段５０２からは、１色目の転写部上流側での電位に相当する信号が演算部５０３に送られる。演算部５０３では、両信号を処理し、両電位を加算した電位Ｖｔを算出する。このＶｔに相当する信号はカウンターバイアス決定手段５０５に送られる。一方、非画像部電位検知手段５０４では、１色目（Ｂｋ）の感光体ドラムの非画像部の電位を検知し、この電位に相当する信号をカウンターバイアス決定手段５０５に送る。カウンターバイアス決定手段５０５では、送られてきたＶｔに相当する信号と、非画像電位に相当する信号とから、適切な１色目転写部におけるカウンターバイアス、すなわちカウンターバイアスローラ３５Ｂｋに対するカウンターバイアスを決定する。
【００９８】
２色目の場合も同様であるが、２色目の場合トナー層電位としてすでに転写された１色目のトナーによる帯電電位が検知されるので、表面電位Ｖｔ決定に際し、トナー層電位に相当する信号が加えられる。このようにして、４色全てについてカウンターバイアスを決定し、対応する各カウンターバイアスローラにそれぞれ電圧供給手段５０６から供給して作像を行った。各感光体ドラムの非画像部電位を変化させた場合においても、チリ、逆転写の発生を抑え、良好な画像を得ることができた。
【００９９】
（実験５）
図１に示す各色のカウンターバイアスローラに対して図１６に示す構成を用いてカウンターバイアスのそれぞれ決定して作像を行った。図１６において、カウンターバイアス決定手段が、図１０に示すカウンターバイアス決定手段に対応し、各色についての決定手段をそれぞれ５０５Ｂｋ、５０５Ｙ、５０５Ｍ、５０５Ｃと示す。符号５０７は、それぞれのカウンターバイアス決定手段で決定されたカウンターバイアスを比較して最もその絶対値が低いものを選択するカウンターバイアス調整手段を示す。このカウンターバイアス調整手段５０７には、電圧供給手段５０８が接続されている。そして電圧供給手段５０８には、各カウンターバイアスローラがそれぞれ接続されている。
【０１００】
それぞれのカウンターバイアス決定手段では、放電が生じないカウンターバイアスの絶対値の最大が示されるので、示された値より絶対値が小さい値であれば、逆転写は生じない。
【０１０１】
このことから、カウンターバイアス調整手段５０７において、各色のカウンターバイアス調整手段からの出力を比較して最も絶対値が小さい値を選択し、全色に対するカウンターバイアスとして実験を行った。この決定したカウンターバイアスの値が、画像部電位ＶＬより絶対値が小さい値になる色が発生するとプレ転写によるチリの発生が考えられたが、本実験では、そのような色はなく、全色について、逆転写もなくチリも抑えた転写が可能であった。すなわち、カウンターバイアス値を同一電圧とした。このとき、絶対値が最も小さくなる色は、最終色目となる４色目のシアンであった。フルカラー画像の場合、中間転写ベルト３１上には各色幾らかのトナーが上乗せして行くためと考えられる。次に、カウンターバイアスの判断を最終色目となる４色目にしてのみ行い、全色このカウンターバイアス値で転写を行ったところ、同様に良好な画像が得られた。
【０１０２】
１色目の転写上流部での中間転写ベルト３１の表面電位を図１２，図１３に示す表面電位調整手段１０１や１０２により、＋１００Ｖに調整し、実験を行った。図１６におけるカウンターバイアス決定手段：ＢＫのブロック図１０におけるＶｔを、表面電位調整手段により調整した＋１００Ｖの値として処理を行い、ＢＫのカウンターバイアスを決定した。そして、各色のトナーの付着量が最も多い場合の１色あたりの電位Ｖｍａｘを決め、各色は、Ｂｋより下流に行く順にＶｍａｘずつ絶対値が小さい値にカウンターバイアスを設定した。今回は、１５０Ｖずつ絶対値を下げて作像を行ったが良好な画像が得られた。Ｖｍａｘをシステムに適した値とすることで、１色目のカウンターバイアスを基準に各色のカウンターバイアスを決定することが可能である。
【０１０３】
図１５において、トナー層電位検知手段５０２を、図１７に示すように、中間転写ベルト３１上のトナー層が像担持体上にあったときの表面電位Ｖｅを検知する検知手段５０２Ａと、この検知手段で検知した表面電位Ｖｅに基づきトナー層の表面電位Ｖを推定するトナー層表面電位推定手段５０２Ｂで構成すると、１色目を転写する以前の中間転写ベルト３１の表面電位変動に対応してカウンターバイアスを決定することができる。
【０１０４】
なお、本実施例において、各電圧供給手段５０６，５０８においては、基本的には、カウンターバイアスＶｃを、各感光体ドラムの帯電極性と同極性でかつ絶対値が画像部電位ＶＬより大きい電圧とし、｜Ｖｄ―Ｖｃ―Ｖｔ｜＜Ｖｔｈを満たすように制御していることは言うまでもない。また、図１５に示すカウンターバイアス決定手段５０５では、転写体表面電位検知手段５００からの信号と非画像部電位検知手段５０４からの信号を基にカウンターバイアスを決定しているが、転写体表面電位検知手段５００あるいは非画像部電位検知手段５０４からの信号に基づきカウンターバイアスを決定しても良い。
【０１０５】
【発明の効果】
本発明によれば、第１の転写工程において、像担持体と中間転写体との接触部よりも像担持体の回転方向上流側に形成される空隙に対応する部分の中間転写体に印加するカウンターバイアスをＶｃ、第１の転写工程における接触部よりも上流側の中間転写体上の表面電位をＶｔ、像担持体上の画像部の電位をＶＬ、像担持体上の非画像部の表面電位をＶｄ、放電開始電圧をＶｔｈとした時、カウンターバイアスＶｃが、像担持体の帯電極性と同極性でかつ絶対値が画像部電位ＶＬより大きい電圧であり、｜Ｖｄ―Ｖｃ―Ｖｔ｜＜Ｖｔｈを満たすことで、プレ転写による画像の乱れを防止しながら逆転写の発生が極めて少なくなり、良好な画像を得ることができる。
【０１０６】
本発明によれば、像担持体上の非画像部の表面電位Ｖｄを検知し、検知した値に基づきカウンターバイアス値Ｖｃを決定することで、経時環境等により、非画像部電位が変化したときでもプレ転写による画像の乱れを防止しながら逆転写の発生がより少なくなり、良好な画像を得ることができる。
【０１０７】
本発明によれば、中間転写体上の表面電位Ｖｔを検知し、検知した値に基づきカウンターバイアスＶｃを決定することで、中間転写体の電位履歴に依らず、プレ転写による画像の乱れを防止しながら逆転写の発生がより少なくなり、良好な画像を得ることができる。また、中間転写体上の表面電位Ｖｔを、転写体表面検知手段で検知するので、転写前の表面電位の状態を確実に把握でき、より安定した転写が行え、良好な画像を得ることができる。
【０１０８】
中間転写体上の表面電位Ｖｔを、転写工程上流側で中間転写体の表面電位Ｖ０と転写工程の上流側で中間転写体上にすでに転写されているトナー層の表面電位Ｖとを加算した値とすることで、１色目を転写する以前の中間転写体の表面電位変動に対応したカウンターバイアスを決定でき、カラー画像を形成する場合でもプレ転写による画像の乱れを防止しながら逆転写の発生が少なくなり、良好な画像を得ることができる。
【０１０９】
本発明によれば、中間転写体上に存在するトナー層の表面電位を、この存在するトナー層の像担持体上にあったときの表面電位より推定することで、各色転写部に対応して転写体表面検知手段の設置が不要となり、構成の簡素化を図りながら、プレ転写による画像の乱れと逆転写の発生を極めて少なくして良好な画像を得られる。
【０１１０】
本発明によれば、トナー層の像担持体上にあったときの表面電位検知を表面電位検知手段で行うと、プロセスの経時や環境変化に依らずトナー層電位を確実に検知できるので、適切なカウンターバイアスを決定でき、プレ転写による画像の乱れを防止しながら逆転写の発生がより少なくなって良好な画像を得ることができる。
【０１１１】
本発明によれば、中間転写体上の表面電位Ｖ０を表面電位調整手段で調整し、調整した値に基づいてカウンターバイアス値を決定することで、積極的に転写前の表面電位の状態を制御できてカウンターバイアスの設定が容易に行え、プレ転写による画像の乱れと逆転写の発生を極めて少なくして良好な画像を得られる。表面電位調整手段を中間転写体に対し非接触状態な除帯電手段とすることで、中間転写体の表面との摺擦がなくなって中間転写体の劣化が低減し、転写前の電位状態がコントロールし易くなり、プレ転写による画像の乱れを防止しながら逆転写の発生が少なくなって良好な画像を得ることができる。表面電位調整手段を中間転写体に対し接触状態とすると、中間転写体からトナーを除去するクリーニング機能を持たせることができ、構成の簡素化を図りながら、プレ転写による画像の乱れと逆転写の発生を極めて少なくして良好な画像を得られる。
【０１１２】
本発明によれば、表面電位調整手段に印加する電圧値より、１色目の転写工程時に印加するカウンターバイアスを決定することで、１色目について転写前の中間転写体の表面電位検知を行う必要がなく、構成の簡素化を図りながらかプレ転写による画像の乱れと逆転写の発生を極めて少なくして良好な画像を得られる。
【０１１３】
本発明によれば、各色の転写時に印加するカウンターバイアスを同電圧とすることで、１つの電圧供給手段で各色へのカウンターバイアスが供給でき、構成の簡素化を図りながらかプレ転写による画像の乱れと逆転写の発生を極めて少なくして良好な画像を得られる。特に決定されたカウンターバイアスのうち、最も絶対値の小さいカウンターバイアスに全色のカウンターバイアスを一致させることで、より適切なカウンターバイアスの供給を行え、より確実に逆転写を防止できる。
【０１１４】
本発明によれば、１色目のカウンターバイアス値をもとに全色のカウンターバイアスを決定することで、カウンターバイアス決定の処理を１色についてのみ行えば良く、装置の簡素化、判断の効率化を図りながら、プレ転写による画像の乱れと逆転写の発生を極めて少なくして良好な画像を得られる。
【０１１５】
本発明によれば、４色目のカウンターバイアス値を全色に適用することで、カウンターバイアス決定の処理を１色についてのみ行えば良く、装置の簡素化、判断の効率化を図りながら、プレ転写による画像の乱れと逆転写の発生を極めて少なくして良好な画像を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す画像形成装置の全体構成図である。
【図２】図１に示す画像形成装置のプリンタ部の構成を示す拡大図である。
【図３】像担持体表面の画像部と非画像部の電位関係を示すグラムである。
【図４】カウンターバイアス部材に印加するカウンターバイアスと転写チリの発生の関係を示すグラフである。
【図５】中間転写体の表面電位の変化を説明するための模型図である。
【図６】転写ニップ部となる接触部近傍の拡大図である。
【図７】カウンターバイアス部材にブレードを用いた接触部近傍の拡大図である。
【図８】カウンターバイアスと逆転写量の関係を示すグラフである。
【図９】カウンターバイアスと中間転写体の電位の関係を示す図である。
【図１０】カウンターバイアス値を定める際に実験で用いたテーブルの一例である。
【図１１】カウンターバイアス値を定める際に実験で用いた別なテーブルの一例である。
【図１２】接触型の表面電位調整手段の概略構成を示す拡大図である。
【図１３】非接触型の表面電位調整手段の概略構成を示す拡大図である。
【図１４】表面電位調整手段に印加する印加バイアスと中間転写体の帯電電位との関係を示すグラフである。
【図１５】カウンターバイアス印加系の構成を示すブロック図である。
【図１６】カウンターバイアス印加系の別な構成を示すブロック図である。
【図１７】トナー層電位検知手段の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
２２（Ｂｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）、７１　　像担持体
３０　　第１の転写手段
３１，７２　　中間転写体
４０　　第２の転写手段
３５（Ｂｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）、７４，７６　　カウンターバイアス印加部材
Ｎ（Ｂｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）、Ｎ１　　接触部
Ｓ１，Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４　　空隙
Ｖ　　トナー層の表面電位
Ｖｔ　　中間転写体の表面電位
ＶＬ　　画像部電位
Ｖｃ　　カウンターバイアス
Ｖｄ　　非画像部表面電位
Ｖｔｈ　　放電開始電圧
１０１，１０２　　表面電位調整手段
５００　　転写体表面電位検知手段
５０１　　表面電位Ｖ０の検知手段
５０２　　トナー層電位検知手段
５０３　　演算部
５０４　　非画像部電位検知手段
５０５（Ｂｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）　　カウンターバイアス決定手段
５０６，５０８　　電圧供給手段
５０９　　表面電位Ｖｅ検知手段
５１０　　トナー層表面電位推定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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