(57)【要約】【課題】記録材後端の画像を乱すことなく、小サイズ記録材のジャムの発生を防止する。【解決手段】トナー像を担持する感光体１と、感光体１と転写ニップ部を形成する転写部材５を有し、転写部材５に転写バイアスを印加して感光体１に担持されたトナー像を転写ニップ部を通過する記録材のトナー像転写領域に転写する転写手段と、転写部材５に所定の転写バイアスを印加すべく設定する転写バイアス設定値を制御する制御手段とを有し、制御手段は、記録材のトナー像転写領域が転写ニップ部を通過している際に、転写部材５に印加する転写バイアスを変更すべく、第１の転写バイアス設定値を第１の転写バイアスより小さい第２の転写バイアス設定値に切り替える。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、
該像担持体と転写ニップ部を形成する転写部材を有し、該転写部材に転写バイアスを印加して前記像担持体に担持されたトナー像を前記転写ニップ部を通過する記録材のトナー像転写領域に転写する転写手段と、
前記転写部材に所定の転写バイアスを印加すべく設定する転写バイアス設定値を制御する制御手段とを有し、
該制御手段は、前記記録材の前記トナー像転写領域が前記転写ニップ部を通過している際に、前記転写部材に印加する転写バイアスを変更すべく、第１の転写バイアス設定値を前記第１の転写バイアスより小さい第２の転写バイアス設定値に切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、より詳細には、複写機、レーザービームプリンタなどの電子写真方式または静電記録方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の複写機、ＬＢＰ（レーザービームプリンタ）等の画像形成装置は、回転ドラム型または回転ベルト型の像担持体としての電子写真感光体（以下、「感光体」という）と、感光体を所定電位に帯電する帯電手段と、帯電手段により帯電された感光体を露光して静電潜像を形成する潜像形成手段と、静電潜像を現像手段としての画像形成プロセス手段とを有している。
【０００３】
画像形成装置は、画像情報に対応した可転写画像としてのトナー像を、感光体上に形成し、転写手段により感光体から記録材側にトナー像を転写する。さらに、トナー像が転写された記録材を定着手段に導入し、トナー像を記録材面に永久固着像として熱定着させ、画像形成物（コピー、プリント）として出力する。記録材に対するトナー像転写後、感光体の表面上に残留した転写残トナー、紙粉等の残留付着汚染物を除去（感光体クリーニング）して、感光体を繰り返し画像形成プロセスに使用する。
【０００４】
感光体との圧接ニップ部である転写部において、記録材を挾持搬送しつつ感光体側のトナー像を記録材側に静電的に転写させる接触回転型の転写部材、いわゆる転写ローラを用いた転写手段が多用されている。転写ローラを用いているのは、記録材の搬送経路が簡便になると同時に、安定的に搬送できる等の利点を有しているからである。転写部においては、トナー帯電極性（例えば、マイナス帯電特性）に対して逆極性であるプラスバイアスを、転写手段から記録材を介して感光体へ印加する。これにより、転写電界を形成して、感光体上のトナー像を記録材上へ転写する。
【０００５】
転写部と搬送方向下流に位置する定着部との間に、比較的長い距離を有する画像形成装置において、転写部〜定着部間の距離に満たない記録材を搬送させるために、転写部と定着部との間に弾性体ローラ、弾性体ベルト等を用いた搬送補助手段を配設した画像形成装置が知られている。
【０００６】
図１に、従来の画像形成装置における搬送補助装置の構造を示す。搬送補助装置１６は、感光ドラム１と転写ローラ５との間から排出される記録材Ｐを、定着装置まで搬送する。搬送補助装置１６は、例えばＥＰＤＭ等のゴム材で形成した５〜１００ｍｍ程度の幅を有する無端状ベルトである弾性体搬送ベルト１６ａを有している。弾性体搬送ベルト１６ａの表面には、１〜１０ｍｍ程度のピッチで、０．１〜１ｍｍ程度の段差１６ｂを有する。通常、弾性体搬送ベルト１６ａは、記録材の非印字面側に設けた複数のシャフト軸２３ａ、２３ｂによって、テンションをかけられている。駆動軸２３ａを搬送方向に回転させることで、特に、記録材が転写ローラ〜定着装置間の距離に満たない場合に、記録材が転写ニップＮを抜けた後、記録材の搬送方向後端を段差１６ｂで押し運ぶ形で定着装置への搬送を補助している。
【０００７】
転写ニップＮの入口側をＮａ、出口側をＮｂ、転写ニップ中央位置をＮｏとする。搬送補助装置１６の配置は、その配置位置が高すぎると印字面側の未定着画像を乱す恐れがあるため、通常、転写ニップ出口Ｎｂからの転写ローラ〜定着装置間の搬送面にある程度沿わせるように考慮されている。
【０００８】
図２に、従来の画像形成装置における転写高圧制御回路の構造を示す。転写ローラ５に印加する電圧を変化させる手段としては、パルス幅変調（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式を用いた制御が知られている（例えば、特許文献１参照）。高圧制御部３１より出力されたＰＷＭ信号は、高圧トランス３２の１次側に設けられたＬＰＦ（ローパスフィルタ）３３を通過することによって、０〜５Ｖのアナログ信号に変換され、変圧されて転写バイアスとなる。すなわち、ＰＷＭ制御によりパルス信号のＤｕｔｙ比を変調することにより、ＬＰＦ３３後段の電圧が変化し、発生電圧もそれに比例して変化する。例えば、高圧トランス３２の最大出力電圧が５ｋＶの場合、ＰＷＭのＤｕｔｙ比が１００％のとき、５ｋＶが出力される。ＰＷＭのＤｕｔｙ比が２５６ｂｉｔの分解能を有するとき、１ｂｉｔあたりの電圧は、約２０Ｖ単位であり、転写高圧の分解能としては十分な値である。このような高分解能を得られるのがＰＷＭ方式の特徴である。
【０００９】
また、転写電圧制御方式として、ＡＴＶＣ（Ａｃｔｉｖｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御方式が知られている（例えば、特許文献２参照）。ＡＴＶＣ方式は、転写部に記録材が存在しない非通紙時において定電流制御をおこない、そのときの保持電圧に基づいて通紙時の定電圧制御値を決定する。シーケンス上、適宜のタイミングにより、１）保持電圧の等倍、２）保持電圧の係数倍、３）一定電圧、４）上記１）〜３）の組合せをおこなって転写印加バイアスを決定している。ＰＷＭ方式においては、定電流制御時に発生するＰＷＭ値を保持し、それに基づいて通紙中の定電圧制御に用いるＰＷＭ値を決定している。
【００１０】
従来の画像形成装置における転写制御シーケンスの一例を説明する。プリント信号受信後の前回転中の所定タイミングにおいて定電流制御が開始され、所望の電流値を満たすＰＷＭ値を記憶し、転写ローラ１周分のＰＷＭ平均値をＰＷＭｏとする（ＰＷＭｏに対応する高圧出力値をＶｏとする）。定電流制御終了後から記録材先端が転写ニップ入口Ｎａに到達するまでの間、転写バイアス制御値は、ＰＷＭｏを保持し（定電圧Ｖｏ制御）、その後トナー像転写中は、ＰＷＭｏに基づいたＰＷＭ出力、すなわちプリントバイアス
ＰＷＭｔ＝ａ＊ＰＷＭｏ＋ｂ    ａ，ｂは定数、ＰＷＭｔ＞ＰＷＭｏ
を固定出力する（ＰＷＭｔに対応する高圧出力値をＶｔとする）。次に、記録材後端が転写ニップ入口Ｎａに到達する手前のタイミングにおいて、ＰＷＭｔからＰＷＭｏ出力に切替え、以後、所定タイミングで転写高圧印加をＯＦＦして転写制御を完了する。
【００１１】
記録材後端が転写部を通過する際に転写バイアスをＶｔからＶｏへ切替え、転写部Ｎに記録材がない非通紙時に転写バイアスを下げる制御（以下、非通紙時バイアス制御という）は、非通紙時の感光体プラスメモリを防止する制御である（例えば、特許文献３参照）。特許文献３に開示されるように、切替えタイミングを画像下余白部転写時、すなわちトナー像転写完了以後、記録材後端が転写ニップＮに到達する以前に設定するのが通例であった。また、記録材後端が転写ニップＮを通過中は、感光体プラスメモリの影響が特に大きいため、記録材後端が転写部通過中においては、転写バイアス制御値としてＶｏ／２以下の弱バイアス印加制御（以下、後端バイアス制御という）を施す場合もある。
【００１２】
【特許文献１】
特許第２９５１９９３号公報
【００１３】
【特許文献２】
特許第２６１４３０９号公報
【００１４】
【特許文献３】
特開２００１−８３８１２号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の画像形成装置を用いた場合、低湿環境におけるインデックスカード等、ある程度の剛性を有し、かつ軽量で小サイズの記録材の通紙に関して、以下に起因する搬送不良、ジャムが発生するという問題があった。
【００１６】
乾燥した高抵抗記録材は、その非印字面側に電荷を保持しやすい（減衰しにくい）状態であり、後端が転写ニップ出口Ｎｂを通過した際、非印字面側に保持されたプラス電荷が、記録材後端を介してマイナス帯電した感光体表面へ引きつけられやすく、図１に示したように、後端分離不良になりやすい。
【００１７】
例えば、低湿環境に放置・乾燥させた高抵抗な小サイズ紙、例えば３×５インチサイズ（７６．２ｍｍ×１２７ｍｍ）、厚み０．３ｍｍのインデックスカードＰを、転写ローラ〜定着装置間距離２００ｍｍの画像形成装置で通紙する。搬送方向先端が定着部まで到達しない段階で後端が転写部を抜けたとき、インデックスカードＰは、その剛性と軽量さにより、後端が感光ドラム１の回転方向ａに沿って浮揚する。インデックスカードＰは、搬送ベルト１６ａに触れることができずに、転写ローラ〜定着装置間に滞留とし、最終的にジャムとなる可能性があった。
【００１８】
特に、印字スピードが１００ｍｍ／ｓｅｃを超え、高圧トランスの立下り時間（ここでは、転写バイアスＶｔから後端バイアス制御に切替え後、Ｖｔの半分以下に降下するまでの時間とする。）が、０．０５ｓｅｃ以上である画像形成装置においては、立下り時間内の早い段階で記録材後端が転写ニップＮを通過する。従って、バイアス降下が追従できないために、後端に過剰な電荷が保持されやすく、上述したジャムが発生しやすかった。
【００１９】
図３を参照して、従来の画像形成装置における転写バイアス制御を説明する。印字スピード１５０ｍｍ／ｓｅｃ、転写高圧トランスの立下り時間０．０５ｓｅｃ、転写ニップ幅４ｍｍの画像形成装置における、記録材後端付近の転写バイアス制御値を図３（ａ）に示し、転写バイアス実効値を図３（ｂ）に示す。記録材Ｐの後端が転写ニップ中央位置Ｎｏを通過するタイミングを時間基準ゼロとする。後端バイアス制御の切替えタイミングは、−１７ｍｓｅｃであり、記録材Ｐの後端の手前２．５ｍｍ位置がＮｏを通過するタイミングである。後端バイアス制御のバイアス値はＶｏ／２である。非通紙時バイアス制御の切替えタイミングは＋１７ｍｓｅｃ、非通紙時のバイアス値はＶｏとした。
【００２０】
図３（ｂ）によると、記録材後端が転写ニップＮを通過中において、後端バイアス制御によりＶｏ／２が印加されているが、印字スピードと立下り時間の影響により、実際には、Ｖｏ以上の高電圧が印加されている。従来のように、バイアス切替えタイミングを記録材後端が転写部通過直前の位置にあるとすると、印字スピードと高圧立下り時間との兼ね合いにより、記録材後端に対して、実質的に後端バイアスが作用されず、上述した小サイズ紙のジャムが発生する可能性があった。
【００２１】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、記録材後端の画像を乱すことなく、小サイズ記録材のジャムの発生を防止することができる画像形成装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、トナー像を担持する像担持体と、該像担持体と転写ニップ部を形成する転写部材を有し、該転写部材に転写バイアスを印加して前記像担持体に担持されたトナー像を前記転写ニップ部を通過する記録材のトナー像転写領域に転写する転写手段と、前記転写部材に所定の転写バイアスを印加すべく設定する転写バイアス設定値を制御する制御手段とを有し、該制御手段は、前記記録材の前記トナー像転写領域が前記転写ニップ部を通過している際に、前記転写部材に印加する転写バイアスを変更すべく、第１の転写バイアス設定値を前記第１の転写バイアスより小さい第２の転写バイアス設定値に切り替えることを特徴とする。
【００２３】
この方法によれば、記録材後端が転写ニップ部を通過する際に印加される転写バイアスを、記録材後端が感光体から容易に分離できる程度に小さくすることができ、低湿環境に放置したインデックスカードなど、転写ローラ〜定着装置間距離に満たない搬送長さを有し、高抵抗かつ軽量な小サイズ記録材を通紙した場合においても、記録材後端が転写部を抜けたときに、感光体の回転方向に沿って浮揚することなく、定着部へ搬送することができるので、感光ドラムとの分離不良に起因する搬送不良、ジャムの発生を防止することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図４は、本発明の第１の実施形態にかかる画像形成装置を示す構成図である。画像形成装置は、矢印ａ方向に回転する感光ドラム１を備え、その周囲に帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、転写ローラ５、およびクリーニング装置６が配設されている。また、画像が形成される記録材Ｐの搬送方向上流側から順に、第１の給紙カセット１１、第１の給紙ローラ１２、中間搬送ローラ対１３、レジストローラ対１４、記録材センサ１５、搬送補助装置１６、および定着装置１７が配設されている。また、記録材Ｐは、第２の給紙カセット１９から第２の給紙ローラ２０によってレジストローラ対１４へも搬送される。
【００２５】
像担持体である感光ドラム１は、ＯＰＣ、アモルファスＳｉ等の感光材料をアルミニウムやニッケル等のシリンダー状の基板上に形成して構成されており、駆動手段（不図示）により矢印ａ方向、すなわち時計回りに所定の周速度で回転駆動される。感光ドラム１は、本実施形態では、ＯＰＣ層をアルミニウムからなるシリンダー上に形成した外径３０ｍｍの円筒形回転体である。
【００２６】
接触帯電装置である帯電ローラ２は、感光ドラム１表面に所定の押圧力で接触し、帯電バイアス電源２１から印加される帯電バイアスによって、感光ドラム１を所定の極性、電位に帯電する。
【００２７】
潜像形成手段としての露光装置３は、本実施形態では、レーザービームスキャナが用いられている。露光装置３は、不図示の半導体レーザー、ポリゴンミラー、ｆθレンズ等を有する。露光装置３は、不図示のホスト装置から送られてきた画像情報に応じて、ＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザー光Ｌを出射し、感光ドラム１の一様に帯電された表面を走査露光して、感光ドラム１上に静電潜像を形成する。
【００２８】
現像装置４は、内部に固定されたマグネットローラ（不図示）が設けられた回転自在の現像スリーブ４ａを備えている。トナーを薄層に現像スリーブ４ａ上にコーティングし、現像位置にて感光ドラム１表面に形成された静電潜像に、トナーを付着させて現像することにより、トナー像として可視像化する。
【００２９】
転写部材である転写ローラ５は、転写時に感光ドラム１表面に所定の押圧力で接触し、転写高圧制御回路２２から印加される転写バイアスにより、感光ドラム１と転写ローラ５との間の転写ニップＮで感光ドラム１表面のトナー像を記録材Ｐに転写する。転写ローラ５は、本実施形態では、外径６ｍｍの鉄からなる芯金５ａ上に、カーボンや金属酸化物等の導電性フィラーを分散させたＥＰＤＭからなる弾性層５ｂを加硫成型した、抵抗値３×１０８Ω（２ｋＶ印加時の抵抗値）、外径１５ｍｍの弾性体ローラである。転写ローラ５は、感光ドラム１に対してバネ（不図示）によって総圧１ｋｇｆで加圧され、転写ニップＮは、４ｍｍを有する。
【００３０】
定着装置１７は、加熱ローラ１７ａと加圧ローラ１７ｂとを有している。トナー像が転写された記録材Ｐは、加熱ローラ１７ａと加圧ローラ１７ｂと間に搬送され、加熱、加圧されて記録材Ｐ表面にトナー像が定着する。
【００３１】
次に、画像形成装置の画像形成動作について説明する。感光ドラム１は、駆動手段（不図示）により矢印ａ方向に回転駆動され、帯電ローラ２によって第１の所定電位−６００Ｖに帯電される。そして、露光装置３から画像信号に対応したレーザー光Ｌが感光ドラム１上に照射される。感光ドラム１上の電位は、レーザー光Ｌが照射された部分が第２の所定電位−１５０Ｖに減衰し、静電潜像が形成される。現像装置４によって、レーザー光Ｌが照射された静電潜像にマイナス帯電極性のトナーが反転現像され、トナー像が形成される。
【００３２】
第１の給紙カセット１１から第１の給紙ローラ１２によって１枚ずつ給紙された記録材Ｐは、中継搬送ローラ対１３でレジストローラ対１４まで搬送される。または、第２の給紙カセット１９から第２の給紙ローラ２０によってレジストローラ対１４まで搬送される。記録材Ｐは、記録材検知手段である記録材センサ１５を通過して感光ドラム１と転写ローラ５との間の転写ニップＮに給送される。この際、記録材センサ１５は、記録材Ｐの搬送方向先端および後端の通過を検知し、各制御のタイミングをつかさどっている。
【００３３】
転写ローラ５に転写バイアス設定値を制御する制御手段である転写高圧制御回路２２から所定の転写プラスバイアスが印加され、感光ドラム１から記録材Ｐ上にトナー像が転写される。ここで、転写高圧制御回路２２は、図２に示した回路で構成されており、上述したＰＷＭ制御により転写制御がなされている。転写電圧制御方式としては、上述したＡＴＶＣ制御方式を用いている。
【００３４】
ＰＷＭ制御においては、プリント前回転中に転写ローラ５に対して定電流制御を転写ローラ１周分おこない、ＰＷＭ平均値（ＰＷＭｏ）を保持し、それに基づいて通紙中の定電圧制御用ＰＷＭ値を決定している。通紙中の転写バイアスは、第１の転写バイアスであるプリントバイアスＰＷＭｔ（電圧Ｖｔ）、記録材Ｐの後端における第２の転写バイアス、すなわち後端バイアス制御のバイアス値ＰＷＭｅ（Ｖｅ）、記録材Ｐが転写ニップＮを通過後、紙間を含む非通紙時に印加する非通紙時バイアス制御のバイアス値ＰＷＭｋ（Ｖｋ）で構成されている。
【００３５】
トナー像が転写された記録材Ｐは、感光ドラム１の曲率分離をもって分離され、転写部の直後に配置された除電針１８により余剰電荷が除去される。感光ドラム１から分離された記録材Ｐは、定着装置１７へ搬送される。定着装置１７の加熱ローラ１７ａと加圧ローラ１７ｂによる加熱、加圧により、転写トナー像は、記録材Ｐ上に永久固着画像として定着される。
【００３６】
一方、トナー像転写後の感光ドラム１の表面は、クリーニング装置６のクリーニングブレード６ａによって、残留トナー、その他の付着物が除去される。クリーニングが終了すると、次の画像形成プロセスに入る。
【００３７】
図５に、本発明の第１の実施形態にかかる搬送補助装置の構造を示す。図５（ａ）は、搬送補助装置１６の断面図であり、図５（ｂ）は平面図である。搬送補助装置１６は、転写ローラ〜定着装置間の距離に満たない長さの記録材を、定着装置１７へ導くための搬送部材である。例えば、弾性体搬送ベルト１６ａは、ＥＰＤＭ等のゴム材で形成した５〜１００ｍｍ程度の幅を有する無端状ベルトである。弾性体搬送ベルト１６ａの表面には、１〜１０ｍｍ程度のピッチで、０．１〜１ｍｍ程度の段差１６ｂを有する。通常、弾性体搬送ベルト１６ａは、記録材の非印字面側に設けた複数のシャフト軸２３ａ、２３ｂによって、テンションをかけられている。駆動軸２３ａを搬送方向に回転させることで、特に、記録材が転写ローラ〜定着装置間の距離に満たない場合に、記録材が転写ニップＮを抜けた後、記録材の搬送方向後端を段差１６ｂで押し運ぶ形で定着装置１７への搬送を補助している。
【００３８】
搬送ベルト１６ａの駆動連度は、記録材Ｐの搬送速度よりも速く設定した方が小サイズ記録材の搬送性が安定することが分かっており、本実施形態では、搬送ベルト１６ａの外周速を、転写ニップＮでの記録材Ｐの搬送速度に対して１０５％に設定した。
【００３９】
ここで、転写ニップ出口Ｎｂから定着装置１７までの距離Ｌｔｔを２００ｍｍ、記録材Ｐの搬送速度Ｖｐは、１５０ｍｍ／ｓｅｃをとする。プリントバイアスは、
ＰＷＭｔ＝ａ＊ＰＷＭｏ＋ｂ    ａ，ｂは定数
であり、ＰＷＭｔに対応する高圧出力値をＶｔとする。また、後端バイアスをＰＷＭｅ、非通紙時バイアスをＰＷＭｋ＝ＰＷＭｏ（Ｖｏ）とする。後端バイアスＰＷＭｅへの切替え制御開始から、Ｖｔの半分に降下するまでの立下り時間ｔ＝０．０５ｓｅｃである。後端バイアス切替え開始時における転写位置から記録材Ｐ後端までの距離をＬｂとし、記録材Ｐの搬送方向の画像形成領域は、記録材先端５ｍｍ〜後端手前５ｍｍとした。
【００４０】
図６に、本発明の第１の実施形態にかかる転写バイアス制御の評価結果の第１例を示す。記録材Ｐの後端付近における転写バイアス制御タイミングを図６（ａ）に示す。記録材Ｐの後端が転写ニップ中央位置Ｎｏを通過するタイミングを時間基準ゼロとし、後端バイアス制御への切替えタイミングを、Ｔ１＝−３３ｍｓｅｃ、Ｔ２＝−５０ｍｓｅｃ、Ｔ３＝−６７ｍｓｅｃ、Ｔ４＝−８３ｍｓｅｃとする。それぞれ記録材Ｐの後端の手前５ｍｍ、７．５ｍｍ、１０ｍｍ、１２．５ｍｍ位置が、転写ニップ中央Ｎｏを通過するタイミングである。
【００４１】
また、非通紙時バイアス制御への切替えタイミングは、＋１７ｍｓｅｃとした。後端バイアスＰＷＭｅは、プリントバイアスＰＷＭｔの半分とし、ＰＷＭｔ／２に設定した。ここで、Ｌｂ＝５ｍｍ、７．５ｍｍ、１０ｍｍ、１２．５ｍｍである。
【００４２】
図６（ｂ）に、転写バイアス制御による転写バイアスの実効値の推移を示す。後端バイアス制御への切替えタイミングを上記のように設定した場合、Ｔ１の切替えタイミング以外においては、記録材Ｐの後端が転写ニップ中央Ｎｏを通過中において、確実に後端バイアスＶｔ／２を印加することができる。後端バイアス制御への切替えタイミングは、記録材Ｐ中の画像形成領域転写中ではあるが、切替え以後の画像形成領域内においては高圧立下り中であり、比較的高電圧が印加されている状態である。
【００４３】
第１の実施形態にかかる画像形成装置を用いて、画像評価をおこなった結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
低湿環境に放置・乾燥させた３×５インチサイズ（７６．２ｍｍ×１２７ｍｍ）、厚み０．３ｍｍのインデックスカードを、１００枚通紙したときの転写ローラ〜定着装置間における滞留ジャム数と、後端バイアス切替え後の画像形成領域の画像評価をおこなった結果である。比較例として、従来の転写制御である後端バイアス制御への切替えタイミングが−１７ｍｓｅｃ、記録材Ｐの後端の手前２．５ｍｍ位置がＮｏを通過するタイミングの画像形成装置を用いた。
【００４６】
表１によると、滞留ジャム数に関して、比較例及びＴ１では高い確率でジャムが発生するのに対して、Ｔ２、Ｔ３およびＴ４の場合にはほとんど発生しなかった。本実施形態の転写バイアス制御を用いて、画像形成領域後端の画像評価をおこなった結果、Ｔ３およびＴ４の切替えタイミングにおいて、画像形成領域に若干の転写不良が見られた。これ以外は良好な転写画像が得られた。これは、後端バイアスに切替え以後、画像形成領域が転写ニップ出口Ｎｂを抜けるまでの間、転写ニップＮ内の画像形成領域に対して実質的に高い転写バイアスが印加されているからに他ならない。
【００４７】
図７に、本発明の第１の実施形態にかかる転写バイアス制御の評価結果の第２例を示す。後端バイアス制御への切替えタイミングを−５０ｍｓｅｃ、記録材Ｐの後端手前７．５ｍｍ位置が転写ニップ中央Ｎｏを通過するタイミングに固定する。後端バイアス制御のバイアス値をプリントバイアスＰＷＭｔのＴ５＝０．７５倍、Ｔ２＝０．５倍、Ｔ６＝０．２５倍、Ｔ７＝０倍とした。記録材Ｐの後端付近の転写バイアス制御タイミングを図７（ａ）に、印加バイアスの実効値の推移を図７（ｂ）に示す。評価結果の第１例と同様に、インデックスカード１００枚を通紙したときの滞留ジャム数と画像評価結果を表２に示す。
【００４８】
【表２】
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【００４９】
図７（ｂ）によると、後端バイアス制御のバイアス値によって、高圧立下りのカーブはあまり変わらず、制御バイアスに到達する時間が異なっているのがわかる。表２によると、後端バイアス制御のバイアス値として、プリントバイアスＶｔの半分以下のバイアス値であれば、記録材Ｐの後端が転写ニップＮを通過中に印加されているバイアスの実効値を低く抑えることができるので、インデックスカードの滞留ジャムの発生を抑え、かつ良好な画像形成領域の画像を得ることができる。
【００５０】
第１の実施形態によれば、搬送速度、高圧立下り時間の条件によって、転写バイアス制御の切替えタイミングとバイアス制御値を最適化することにより、滞留ジャムの発生を抑え、かつ記録材後端の画像形成領域においても良好な画像を得ることができる。
【００５１】
第１の実施形態においては、転写バイアス制御方法としてＡＴＶＣ制御方式を用いた定電圧転写制御に基づいて述べたが、これに限らず、定電流転写制御に基づいた場合においても後端バイアス切替えタイミングと定電流制御値を最適化することにより、同様の効果が得られる。
【００５２】
（第２の実施形態）
第１の実施形態においては、通紙可能な全てのサイズの記録材Ｐに対して転写バイアス制御を施した。転写ローラ〜定着装置間におけるジャムに関して言えば、記録材Ｐの長さが転写ローラ〜定着装置間距離より大きい場合には、本発明にかかる転写バイアス制御を行う必要はない。このような大きなサイズの記録材は多種多様であり、転写特性に関しても多岐にわたる。このうち、記録材の表面抵抗が高い等の理由により転写バイアスのマージンが狭い記録材は、画像形成領域内の転写バイアスが少し降下するだけで転写画像、特にハーフトーン画像が転写不良を引き起こす場合があった。
【００５３】
第２の実施形態においては、記録材Ｐ先端および後端が記録材センサ１５を通過したタイミングを記憶し、記録材Ｐの搬送方向長さＬｐを算出する。算出された長さと、転写ニップ出口Ｎｂから定着装置１７までの距離Ｌｔｔ（本実施例では２００ｍｍに設定）とを比較した結果により、本発明にかかる転写バイアス制御を行うか否か判断する。画像形成装置の構成、搬送補助装置の構成、転写バイアス制御の方法は、第１の実施形態と共通である。
【００５４】
記録材センサ１５は、図４に示したように、転写ニップＮの上流位置に配設されている。記録材Ｐの先端及び後端が通過したタイミングを、不図示のＣＰＵ内に格納し、記録材Ｐの搬送方向長さを算出し、通過タイミングに応じた制御を決定している。
【００５５】
図８は、本発明の第２の実施形態にかかる転写バイアス制御を示すフローチャートである。画像形成装置がプリント信号を受信すると、ＡＴＶＣ制御を含んだ前回転制御が開始される。記録材Ｐは、所定タイミングで第１の給紙カセット１１または第２の給紙カセット１９より給紙され、記録材Ｐ先端が記録材センサ１５を通過する（Ｓ１）。この通過タイミングに応じて、記録材Ｐ先端が転写ニップ入口Ｎａに到達したタイミングにおいて、転写プリントバイアスＶｔ印加を開始する（Ｓ２）。
【００５６】
記録材Ｐが搬送され、記録材Ｐ後端が記録材センサ１５を通過すると、そのタイミングをＣＰＵに格納し、上述した先端到達タイミングから記録材Ｐの搬送方向長さＬｐを算出する（Ｓ３）。次にＣＰＵにおいて、距離Ｌｔｔ＝２００ｍｍと記録材Ｐの搬送方向長さＬｐとを比較し（Ｓ４）、Ｌｐ＜Ｌｔｔの場合において本発明にかかる転写バイアス制御に切替える。第２の実施形態においては、記録材Ｐの後端手前７．５ｍｍ位置が転写ニップ中央Ｎｏを通過するタイミングにおいて、転写後端バイアスＰＷＭｅ＝０を印加する（Ｓ５）。
【００５７】
ステップＳ４において、Ｌｐ≧Ｌｔｔの場合には、従来の後端バイアス制御の切替えタイミング、即ち記録材Ｐの後端手前２．５ｍｍ位置が転写ニップ中央Ｎｏを通過するタイミングにおいて、転写後端バイアスＰＷＭｅ＝ＰＷＭｏ／２を制御印加する（Ｓ６）。ステップＳ５、Ｓ６のいずれの場合においても、記録材Ｐ後端が転写ニップ出口Ｎｂを通過したあと、すなわち記録材Ｐの後端が転写ニップ中央Ｎｏを通過してから２．５ｍｍ搬送されたタイミングにおいて、非通紙時バイアス制御のバイアス値ＰＷＭｋ＝ＰＷＭｏを制御印加する（Ｓ７）。最後に、後回転制御に移行して（Ｓ８）、終了する。
【００５８】
本実施形態によれば、ジャムを引き起こす可能性のあるインデックスカード等の小サイズの記録材に対してのみ、第２の実施形態にかかる転写バイアス制御を施すため、ジャムに対して大きなマージンが得られる。また、大サイズの記録材に対しては従来の転写バイアス制御を施すため、転写バイアスのマージンが少ない記録材において、後端画像の転写不良を防ぐことができる。
【００５９】
第２の実施形態においては、記録材センサ１５により記録材Ｐの搬送方向長さを算出して転写制御方法を切り分けたが、これに限らず、記録材検知手段としてプリント信号受信時の紙サイズ情報、画像形成領域情報を使用することにより転写制御方法を切り分けても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００６０】
（第３の実施形態）
ジャムは、乾燥した（高抵抗な）小サイズの記録材で発生するので、それ以外の記録材では、本発明にかかる転写バイアス制御を行う必要はない。本実施形態に用いた画像形成装置は、使用環境によって転写ローラ５〜記録材Ｐ〜感光ドラム１間の負荷が変化するため、場合によっては転写バイアスのマージンが小さく、画像形成領域内の転写バイアスが少し降下するだけで転写画像、特にハーフトーン画像が転写不良を引き起こす可能性があった。
【００６１】
第３の実施形態にかかる画像形成装置は、記録材Ｐの厚み方向の抵抗値を検出する記録材抵抗検知装置２４を有している。検知した抵抗値Ｒｐと所定しきい値Ｒ１とを比較した結果により、本発明にかかる転写バイアス制御を行うか否か判断する。画像形成装置の構成、搬送補助装置の構成、転写バイアス制御の方法は、第１の実施形態と共通である。
【００６２】
図９に、本発明の第３の実施形態にかかる記録材抵抗検知装置の構造を示す。記録材抵抗検知装置２４は、転写ニップＮの上流位置に配設され、記録材Ｐが記録材抵抗検知装置２４内部を通過中に記録材Ｐの抵抗値を検出する。具体的な抵抗検出方法としては、記録材Ｐにバイアス印加して電流値をモニタしても良いし、記録材Ｐ上に電界を形成してその減衰度をモニタしても良い。ただし、記録材Ｐ先端が転写ニップＮに到達したのちは、転写電流のリークを防止するために抵抗検知装置２４の動作をオフまたは減衰させる。にする。検出した記録材Ｐの抵抗値ＲｐをＣＰＵ内に格納しておく。
【００６３】
図１０は、本発明の第３の実施形態にかかる転写バイアス制御を示すフローチャートである。画像形成装置がプリント信号を受信すると、ＡＴＶＣ制御を含んだ前回転制御が開始される。記録材Ｐは、所定タイミングで第１の給紙カセット１１または第２の給紙カセット１９より給紙される（Ｓ９）。記録材Ｐが記録材抵抗検知装置２４を通過中に、記録材Ｐの抵抗値Ｒｐを検出する（Ｓ１０）。検出した抵抗値Ｒｐは、ＣＰＵに格納される。
【００６４】
次にＣＰＵにおいて、記録材Ｐの抵抗しきい値Ｒ１と記録材Ｐの抵抗値Ｒｐとを比較し（Ｓ１１）、Ｒｐ＞Ｒ１の場合には、ステップＳ１２を介してステップＳ１３へ移行する。Ｒｐ≦Ｒ１の場合には、ステップＳ１２を介してステップＳ１６の通常の転写バイアス制御へ移行する。
【００６５】
第３の実施形態においては、Ｒ１＝１０１３Ωｃｍに設定した。ステップＳ１３へ移行した場合、記録材Ｐ後端が記録材センサ１５を通過すると、そのタイミングからＣＰＵが記録材Ｐの搬送方向長さＬｐを算出する（Ｓ１３）。距離Ｌｔｔ＝２００ｍｍと記録材Ｐの搬送方向長さＬｐとを比較し（Ｓ１４）、Ｌｐ＜Ｌｔｔの場合において本発明にかかる転写バイアス制御に切替える。ステップＳ１５では、記録材Ｐの後端手前７．５ｍｍ位置が転写ニップ中央Ｎｏを通過するタイミングにおいて、後端バイアス制御のバイアス値ＰＷＭｅ＝０を制御印加する。
【００６６】
ステップＳ１４においてＬｐ≧Ｌｔｔの場合には、通常の転写バイアス制御へ移行する。ステップＳ１６では、記録材Ｐの後端手前２．５ｍｍ位置が転写ニップ中央Ｎｏを通過するタイミングにおいて、転写後端バイアスＰＷＭｅ＝ＰＷＭｏ／２を制御印加する。ステップＳ１５、Ｓ１６のいずれの場合においても、記録材Ｐ後端が転写ニップ出口Ｎｂを通過したあと、すなわち記録材Ｐの後端が転写ニップ中央Ｎｏを通過してから２．５ｍｍ搬送されたタイミングにおいて、非通紙時バイアス制御のバイアス値ＰＷＭｋ＝ＰＷＭｏを制御印加する（Ｓ１７）。最後に、後回転制御に移行して（Ｓ１８）、終了する。
【００６７】
本実施形態によれば、記録材Ｐ後端の分離不良を引き起こす可能性のある高抵抗記録材、およびジャムを引き起こす可能性のあるインデックスカード等の小サイズの記録材に対してのみ、第３の実施形態にかかる転写バイアス制御を施すため、ジャムに対して大きなマージンが得られる。
【００６８】
第３の実施形態においては、記録材抵抗検知装置２４を別途配設したが、これに限らず、導電材を付与した第１の給紙ローラ１２、第２の給紙ローラ２０、または同じく導電材を付与したレジストローラ対１４に、記録材抵抗検知装置２４と同様の機構を設けてもよい。
【００６９】
また、転写ローラ５に印加される電圧値及び電流値により記録材の抵抗値を見積もってもよい。例えば、記録材Ｐが転写ニップＮに突入する前後における定電圧印加時の電流差分等によって記録材の抵抗値を見積もることができる。
【００７０】
さらに、記録材抵抗検知装置２４は、記録材Ｐの長手方向幅（搬送方向に直交する方向）よりも短いものであることが望ましいが、プリント信号受信時の画像情報による記録材Ｐの幅情報や、不図示の記録材幅検知手段を併用することにより、記録材の抵抗を検知する精度を増すことができる。
【００７１】
（第４の実施形態）
第１〜３の実施形態においては、転写ローラ５は、外径６ｍｍの鉄からなる芯金５ａ上に、カーボンや金属酸化物等の導電性フィラーを分散させたＥＰＤＭからなる弾性層５ｂを加硫成型した弾性体ローラを用いた。第４の実施形態では、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）、ＥＣＯ（エピクロロヒドリンゴム）、ウレタンゴム等に導電材を付与した、ポリマ導電系材料を弾性層５ｂに用いた（例えば、特開平８−２４０９６９号公報等に開示される）。転写ローラ５の抵抗値は、３×１０８Ω（２３℃／６０％ＲＨ、２ｋＶ印加時の抵抗値）、外径１５ｍｍである。画像形成装置の構成、搬送補助装置の構成、転写バイアス制御の方法は、第１の実施形態と共通である。
【００７２】
ポリマ導電系の転写ローラは、材料を構成するポリマ自身が導電性イオンを有しているために、導電体としての均一性が高く、従来の電子導電系（カーボン導電など）の転写ローラに比べて、印加電圧や外部圧力に対して抵抗値が安定している。また、回転方向・長手方向の抵抗ムラ、表面微小領域の抵抗ムラ、経時変化も少ないことが知られており、安定的な転写画像を出力する上で近年注目されている。
【００７３】
第４の実施形態における転写ローラ５の弾性体層５ｂとして、ポリマ導電性材料を用いることにより、以下の利点がある。電子導電系の転写ローラの場合は、電子導電材（カーボンなど）の均一な分散が難しい。従って、ローラ表面の微小領域における抵抗ムラによって、転写バイアスの放電が発生し転写電流が集中して流れる領域と、逆に転写電流が流れない領域とが混在する傾向があり、転写電流の過不足に起因する不良現象（黒ポチ現象とトナー飛び散り現象）が、同じ記録材内に混在する。
【００７４】
一方、ポリマ導電系の転写ローラの場合には、電子導電系に比べて遥かに均一な電気伝導特性を有するため、微小領域における抵抗ムラがほとんどなく、転写電流の過不足に起因する不良現象が発生しにくい。従って、転写バイアスのマージンが大幅に得られるため、本発明にかかる後端バイアス制御の切替えタイミングとバイアス値の設定に対して自由度が増す。
【００７５】
また、回転方向・長手方向の抵抗ムラも少なく、印加電圧に対して電流値が安定するため、第３の実施形態における記録材抵抗検出装置２４としてポリマ導電系の転写ローラを用いることにより、記録材Ｐの抵抗検知精度が増す。
【００７６】
（その他の実施態様）
本発明の実施形態について説明したが、他の実施態様の一例について以下に記す。
［実施態様１］トナー像を担持する像担持体と、該像担持体と転写ニップ部を形成する転写部材を有し、該転写部材に転写バイアスを印加して前記像担持体に担持されたトナー像を前記転写ニップ部を通過する記録材のトナー像転写領域に転写する転写手段と、前記転写部材に所定の転写バイアスを印加すべく設定する転写バイアス設定値を制御する制御手段とを有し、該制御手段は、前記記録材の前記トナー像転写領域が前記転写ニップ部を通過している際に、前記転写部材に印加する転写バイアスを変更すべく、第１の転写バイアス設定値を前記第１の転写バイアスより小さい第２の転写バイアス設定値に切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【００７７】
［実施態様２］前記転写ニップ部より前記記録材の搬送方向上流に配設され、前記記録材を検知する記録材検知手段とを有し、前記制御手段は、前記記録材検知手段による前記記録材の後端の検知結果に応じて、前記第１の転写バイアス設定値を前記第２の転写バイアス設定値に切り替えることを特徴とする実施態様１に記載の画像形成装置。
【００７８】
［実施態様３］前記第２の転写バイアス設定値は、前記第１の転写バイアス設定値の半分以下であることを特徴とする実施態様１に記載の画像形成装置。
【００７９】
［実施態様４］前記記録材上のトナー像を定着ニップ部にて定着させる定着手段と、前記転写ニップ部と前記定着ニップ部との間に配設され、前記転写ニップ部と前記定着ニップ部との距離より短い前記記録材を搬送する搬送手段とを有し、前記制御手段は、前記記録材の長さが前記転写ニップ部と前記定着ニップ部との距離より短い場合、前記第１の転写バイアス設定値を前記第２の転写バイアス設定値に切り替えることを特徴とする実施態様１、２または３に記載の画像形成装置。
【００８０】
［実施態様５］前記転写部材の搬送方向上流に配設され、前記記録材の抵抗値を検知する記録材抵抗検知手段を有し、前記制御手段は、前記記録材抵抗検知手段が、前記記録材の抵抗値が所定の抵抗値よりも高いと判断した場合に、前記第１の転写バイアス設定値を前記第２の転写バイアス設定値に切り替えることを特徴とする実施態様１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
【００８１】
［実施態様６］前記記録材抵抗検知手段は、前記転写部材に所定の前記転写バイアスが印加されたときであって、前記転写ニップ部に前記記録材が突入する前後において、前記転写部材に流れる電流の差分値から前記記録材の抵抗値を検知することを特徴とする実施態様５に記載の画像形成装置。
【００８２】
［実施態様７］前記転写部材は、ポリマ導電性材料で構成されることを特徴とする実施態様１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置。
【００８３】
［実施態様８］前記制御手段が、前記第１の転写バイアス設定値を前記第２の転写バイアス設定値に切り替えてから、前記転写部材に印加される転写バイアスが前記第２の転写バイアス設定値となるのに要する時間は、前記第１の転写バイアス設定値を前記第２の転写バイアス設定値に切り替えてから、前記記録材の後端が前記転写ニップ部に到達するのに要する時間より短いことを特徴とする実施態様１に記載の画像形成装置。
【００８４】
［実施態様９］前記制御手段が、前記第１の転写バイアス設定値を前記第２の転写バイアス設定値に切り替えたとき、前記転写ニップ部から前記記録材の後端までの距離は５ｍｍ以上であることを特徴とする実施態様８に記載の画像形成装置。
【００８５】
［実施態様１０］前記第１の転写バイアス設定値を前記第２の転写バイアス設定値に切り替えてから、前記転写部材に印加される転写バイアスが前記第２の転写バイアス設定値となるのに要する時間ｔは０．０５ｓｅｃ以上であることを特徴とする実施態様８または９に記載の画像形成装置。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、記録材後端が転写ニップ部を通過する際に印加される転写バイアスを、記録材後端が感光体から容易に分離できる程度に小さくすることにより、転写ローラ〜定着装置間距離に満たない搬送長さを有し、高抵抗かつ軽量な小サイズ記録材を通紙した場合においても、感光ドラムとの分離不良に起因する搬送不良、ジャムの発生を防止することが可能となる。
【００８７】
また、本発明によれば、搬送速度と転写バイアスの立下り時間との兼ね合いから、バイアス値を切替えタイミングを決定するため、記録材後端においても良好な画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の画像形成装置における搬送補助装置の構造を示す図である。
【図２】従来の画像形成装置における転写高圧制御回路の構造を示す図である。
【図３】従来の画像形成装置における転写バイアス制御を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかる画像形成装置を示す構成図である。
【図５】本発明の第１の実施形態にかかる搬送補助装置の構造を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態にかかる転写バイアス制御の評価結果の第１例を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態にかかる転写バイアス制御の評価結果の第２例を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態にかかる転写バイアス制御を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第３の実施形態にかかる記録材抵抗検知装置の構造を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態にかかる転写バイアス制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１    感光ドラム
５    転写ローラ
１６    搬送補助装置
１６ａ    弾性体搬送ベルト
１６ｂ    段差
１８    除電針
２３ａ、２３ｂ    シャフト軸
２４    記録材抵抗検知装置
【図１】
2004294889.tif 000005
【図２】
2004294889.tif 000006
【図３】
2004294889.tif 000007
【図４】
2004294889.tif 000008
【図５】
2004294889.tif 000009
【図６】
2004294889.tif 000010
【図７】
2004294889.tif 000011
【図８】
2004294889.tif 000012
【図９】
2004294889.tif 000013
【図１０】
2004294889.tif 000014