(57)【要約】【課題】  転写紙の吸湿状態、動作環境に関わらず転写材の分離不良とトナー飛び散りを防止し、高品質な画像を形成することができる画像形成装置およびその転写材除電方法を提供する。【解決手段】  トナー像を担持する像担持体１０と、この像担持体１０上のトナー像を転写材に転移させる転写手段２８と、前記転写手段２８に転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段３４と、前記転写手段２８下流側の前記転写手段２８近傍に設けられ転写材２２を除電する除電手段３３と、前記除電手段３３に除電バイアスを印加する除電バイアス印加手段３６と、前記除電手段３３に印加するバイアスを定電流で制御する除電バイアス制御手段３７とを有し、前記除電バイアス制御手段３７の定電流回路に電圧の上限を規制するリミッタを設けた。【選択図】  図１
2005091397.tif 000002
【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、この像担持体上のトナー像を転写材に転移させる転写手段と、前記転写手段に転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段と、前記転写手段下流側の前記転写手段近傍に設けられ転写材を除電する除電手段と、前記除電手段に除電バイアスを印加する除電バイアス印加手段と、前記除電手段に印加するバイアスを定電流で制御する除電バイアス制御手段とを有し、前記除電バイアス制御手段の定電流回路に電圧の上限を規制するリミッタを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記転写が前記転写材の裏面に接触して転写を行なう接触転写であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記除電手段が、金属平板を先端が鋭角形状になるよう加工し、前記転写材に非接触となるように設けられた除電針であることを特徴とする請求項１ないし２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記除電手段が、導電性の糸をブラシ形状にした除電ブラシであることを特徴とする請求項１ないし２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体が複数色のトナー像を担持する中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１ないし４記載の画像形成装置。
【請求項６】
画像形成装置の転写材を除電する転写材除電方法において、
像担持体にトナー像を担持させ、この像担持体上のトナー像を転写手段によって転写材に転移させ、前記転写手段に転写バイアス印加手段によって転写バイアスを印加させ、前記転写手段下流側のこの転写手段近傍に設けられた除電手段によって前記転写材を除電させ、前記除電手段に除電バイアス印加手段によって除電バイアスを印加させ、前記除電手段に印加するバイアスを除電バイアス制御手段によって定電流で制御させ、前記除電バイアス制御手段の定電流回路に設けたリミッタによって電圧の上限を規制させることを特徴とする画像形成装置の転写材除電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置およびその転写材除電方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トナー画像を転写材担持体上の転写材に転写するのではなく、感光体に現像されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色を中間転写体上に順次重ねあわせ（以下、一次転写と呼ぶ）、中間転写体上に形成された４色のトナー画像を転写材に一括転写（以下、二次転写と呼ぶ）した後、定着器によって定着する画像形成装置も市場にて出回り始めている（例えば、特許文献１参照）。
従来の画像形成装置では第１の像担持体（以下、感光体）上に形成されたトナー画像を紙などの第２の像担持体（以下、転写材）に転写し、その後転写材上のトナー画像を定着器によって加熱圧着を行い定着させるものが知られている。
また、フルカラー画像を形成する従来の画像形成装置としては、転写材を転写ドラムなどの転写材担持体に保持させた状態で、感光体に現像されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色を転写材担持体上の転写材に順次転写し、その後、転写材担持体から剥離させた転写材を定着器によって加熱圧着を行い定着し、フルカラー画像を得るものが公知である。
上述のカラー画像形成装置の特徴は、転写材を従来の画像形成装置のように転写材担持体に保持させる必要が無いため、薄紙（４０ｇ／ｍ２）や厚紙（２００ｇ／ｍ２）、はがき、封筒などさまざまな種類の転写材に転写可能であり、転写材汎用性が高いという利点を有する。
上述したような画像形成装置のいずれにおいても、転写材はいったん像担持体または転写材担持体に静電吸着した後、転写時に高電圧を受けるため剥離後の転写材は帯電状態のまま搬送される。
このように転写材が帯電状態を保ったまま搬送されると、搬送経路への転写材貼り付きによる紙詰まりや、転写材上の電荷が沿面移動するさいに発生する稲妻模様の異常画像、搬送経路近傍の突起物や金属への電荷のリークによる円形状の異常画像を引き起こす原因となる。
また、像担持体の転写部における曲率半径が大きい程、静電吸着した転写材の分離は困難になる。そこで上述したような紙詰まりや異常画像、さらに像担持体からの分離不良を防止するために、転写部下流側近傍に除電部材（以下、除電針）を設けることで、転写材の過剰な帯電防止、および像担持体からの分離不良している。
【特許文献１】特開平５−１１５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、除電針を用いた画像形成装置は前述したような利点を有するが、未だ解決すべき次のような問題点がある。まず低湿環境下では、用紙が像担持体から分離するさいに発生する放電によって、用紙自体が強く帯電する。
このため除電針に印加するバイアスは高く設定する必要があるが、低湿環境下では転写材自体が吸湿によって低抵抗化することはないため、転写手段から転写材を通じて除電手段に流れ込む電流がほとんど無く、除電バイアスが転写性に与える影響は少ない。
他方、高湿環境下では用紙自体が吸湿によって低抵抗化するため、像担持体側に流れるべき転写電流が転写手段から低抵抗化した転写材を通じて除電手段に流れ込んでしまい、転写電流の実効値不足による画像不良が発生してしまう。
上述したような高湿環境下でなくとも、一部の特殊な表面コートが施された転写材においては元来抵抗が低くなっているものもあり、このような転写材では転写手段と除電針との電位差により除電針への流入電流が発生するため、転写不良が発生していた。
また、一般的に除電バイアス極性はトナー極性と同極性であるために、除電バイアスが高すぎると過剰除電となり、転写材の静電的なトナー保持力が無くなることによるトナー飛び散りが発生することがあった。
そこで本発明の目的は、上記の問題点を解決するために、転写紙の吸湿状態、動作環境に関わらず転写材の分離不良とトナー飛び散りを防止し、高品質な画像を形成することができる画像形成装置およびその転写材除電方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、トナー像を担持する像担持体と、この像担持体上のトナー像を転写材に転移させる転写手段と、前記転写手段に転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段と、前記転写手段下流側の前記転写手段近傍に設けられ転写材を除電する除電手段と、前記除電手段に除電バイアスを印加する除電バイアス印加手段と、前記除電手段に印加するバイアスを定電流で制御する除電バイアス制御手段とを有し、前記除電バイアス制御手段の定電流回路に電圧の上限を規制するリミッタを設けた画像形成装置を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明では、前記転写が前記転写材の裏面に接触して転写を行なう接触転写である請求項１記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項３記載の発明では、前記除電手段が、金属平板を先端が鋭角形状になるよう加工し、前記転写材に非接触となるように設けられた除電針である請求項１ないし２記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項４記載の発明では、前記除電手段が、導電性の糸をブラシ形状にした除電ブラシである請求項１ないし２記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項５記載の発明では、前記像担持体が複数色のトナー像を担持する中間転写ベルトである請求項１ないし４記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項６記載の発明では、画像形成装置の転写材を除電する転写材除電方法において、像担持体にトナー像を担持させ、この像担持体上のトナー像を転写手段によって転写材に転移させ、前記転写手段に転写バイアス印加手段によって転写バイアスを印加させ、前記転写手段下流側のこの転写手段近傍に設けられた除電手段によって前記転写材を除電させ、前記除電手段に除電バイアス印加手段によって除電バイアスを印加させ、前記除電手段に印加するバイアスを除電バイアス制御手段によって定電流で制御させ、前記除電バイアス制御手段の定電流回路に設けたリミッタによって電圧の上限を規制させることを特徴とする画像形成装置の転写材除電方法を最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１によれば、除電バイアス制御手段の定電流回路に電圧の上限を規制するリミッタを設けたことによって、吸湿した転写材を用いても転写手段から除電針への流入電流を減少させることで除電針バイアスに起因する画像不良の発生を防止することが可能となる。
一方、高抵抗の転写材を用いた場合には除電バイアスの電圧値をリミッタ上限値で規制することでトナー飛び散りや二次転写バイアスローラの焼損といった異常事態を回避でき、常に良好な転写性と分離性を得ることが可能となる。
請求項２によれば、転写手段が転写材の裏面に接触して転写を行なう接触転写であることによって、安定した転写性と紙搬送性が得られる。
請求項３によれば、除電手段が金属平板を先端が鋭角形状になるよう加工され、転写材に非接触となるように設けられた除電針であることによって、鋭角形状先端から安定した放電が得られ、高抵抗の転写材を用いた場合においても、常に良好な分離性を得ることが可能となる。
請求項４によれば、前記除電手段は、導電性の糸をブラシ形状にした除電ブラシであることによって、ブラシ先端から安定した放電が得られ、高抵抗の転写材を用いた場合においても、常に良好な分離性を得ることが可能となる。
請求項５によれば、像担持体が複数色のトナー像を担持する中間転写ベルトであることによって、色ずれのない良好なフルカラー画像を得られる。
請求項６によれば、除電バイアス制御手段の定電流回路に電圧の上限を規制するリミッタを設けた画像形成装置の転写材除電方法によって、吸湿した転写材を用いても転写手段から除電針への流入電流を減少させることで除電針バイアスに起因する画像不良の発生を防止することが可能となる。
一方高抵抗な転写材を用いた場合には除電バイアスの電圧値をリミッタ上限値で規制することでトナー飛び散りや二次転写バイアスローラの焼損といった異常事態を回避でき、常に良好な転写性と分離性を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は像担持体を中間転写体（以下、中間転写ベルト、と呼ぶ）とした本発明の１つの実施の形態を示すカラー画像形成装置である。
図１において矢印の方向に回転する感光体ベルト１は、一次転写対向ローラ１６、駆動ローラ１７、従動ローラ１８によって張架されている。この感光体ベルト１の回りにはブレード３を備えた感光体クリーニングユニット２、帯電手段４、露光手段５、中間転写ベルト１０などが配置されている。
現像装置は、イエロー現像器６、マゼンタ現像器７、シアン現像器８、ブラック現像器９の４個の現像器から構成される。フルカラー画像形成時はイエロー現像器６、マゼンタ現像器７、シアン現像器８、ブラック現像器９の順で可視像を形成し、各色の可視像が中間転写ベルト１０に順次重ね転写されることでフルカラー画像が形成される。
中間転写ベルト１０は、駆動ローラ１１ａ、一次転写バイアスローラ１１ｂ、二次転写対向ローラ１１ｃ、テンションローラ１１ｄ、クリーニング対向ローラ１１ｅにより張架されており、図示しない駆動モータによって駆動される。
なお、一次転写バイアスローラ１１ｂは圧接ばね２７により感光体ベルト１方向に押圧されている。また、各ローラは図示しない中間転写ベルトユニット側板によって中間転写ベルトの両側より支持されている。
中間転写ベルト１０は、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）等を単層または複数層に構成し、カーボンブラック等の導電性材料を分散させ、その体積抵抗率を１０８〜１０１２Ωｃｍ、かつ表面抵抗率を１０８〜１０１５Ωｃｍの範囲となるよう調整されている。
なお、必要に応じて中間転写ベルト１０の表面に離型層をコートしても良い。コートに用いる材料としては、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＰＥＡ（パ−フルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体）、ＰＶＦ（フッ化ビニル）等のフッ素樹脂が使用できるが、これに限定されるものではない。
中間転写ベルト１０の製造方法は注型法、遠心成形法等があり、必要に応じてその表面を研磨することも可能である。
【０００７】
中間転写ベルト１０の体積抵抗率および表面抵抗率が上述した範囲を超えると、転写に必要なバイアスが高くなり、電源コストの増大を招くため好ましくない。また、転写工程、転写材剥離工程などで中間転写ベルト１０の帯電電位が高くなり、かつ自己放電が困難になるため除電手段を設ける必要が生じる。
一方、体積抵抗率および表面抵抗率が上記範囲を下回ると、帯電電位の減衰が早くなるため自己放電による除電には有利となるが、転写時の電流が面方向に流れるためトナー飛び散りが発生してしまう。したがって、本発明における中間転写ベルト１０の体積抵抗率および表面抵抗率は上記範囲内であることが望ましい。
なお、体積抵抗率および表面抵抗率の測定は高抵抗抵抗率計（三菱化学社製：ハイレスタＩＰ）にＨＲＳプローブ（内側電極直径５．９ｍｍ、リング電極内径１１ｍｍ）を接続し、中間転写ベルト１０の表裏に１００Ｖ（表面抵抗率は５００Ｖ）の電圧を印加して１０秒後の値を用いた。
ベルトクリーニングユニット１９は中間転写ベルト１０に接離可能になっており、中間転写ベルト１０に対して接離させる接離機構２６（偏芯カムの回動機構）などで構成されている。そこでベルトクリーニングユニット１９は１色目のイエロー画像をベルト転写した後の、２、３、４色目をベルト転写している間は、接離機構２６によって中間転写ベルト１０面から離間させられている。
二次転写が行われると所定のタイミングで圧接され、二次転写残トナーのクリーニングを行なう。中間転写ベルト１０の端部にはベルト位置検出マーク２３が設けられており、マークセンサ２４によってマークが検出されたタイミングで各色の画像形成プロセスを開始することにより、各色画像の正確な色重ねが可能となる。
【０００８】
二次転写ユニット１１は、二次転写バイアスローラ１３、およびこの二次転写バイアスローラ１３を中間転写ベルト１０に対して接離させる接離機構１４などで構成されている。
二次転写バイアスローラ１３は、ＳＵＳ等の金属製芯金上に、導電性材料によって１０６〜１０１０Ωの抵抗値に調整されたウレタン等の弾性体を被覆することで構成されている。
ここで、二次転写バイアスローラ１３の抵抗値が上記範囲を超えると電流が流れ難くなるため、必要な転写性を得るためにはより高電圧を印加しなければならなくなり、電源コストの増大を招く。
また、高電圧を印加するため転写部ニップ前後の空隙にて放電が起こるため、ハーフトーン画像上に放電による白ポチ抜けが発生する。逆に、二次転写バイアスローラ１３の抵抗値が上記範囲を下回ると同一画像上に存在する複数色画像部（例えば３色重ね像）と単色画像部との転写性が両立できなくなる。
これは、二次転写バイアスローラ１３の抵抗値が低いため、比較的低電圧で単色画像部を転写するのに十分な電流が流れる。しかしながら、複数色画像部を転写するには単色画像部に最適な電圧よりも高い電圧値が必要となるため、複数色画像部を転写できる電圧に設定すると単色画像では転写電流過剰となり転写効率の低減を招く。
なお、二次転写バイアスローラ１３の抵抗値測定は、導電性の金属製板に二次転写バイアスローラ１３を設置し、芯金両端部に片側４．９Ｎ（両側で合計９．８Ｎ）の荷重を掛けた状態にて、芯金と前記金属製板との間に１０００Ｖの電圧を印加した時に流れる電流値から算出した。
また、二次転写バイアスローラ１３は駆動ギヤ（図示しない）によって駆動力が与えられており、その周速は中間転写ベルト１０の周速に対して、略同一となるよう調整されている。
二次転写バイアスローラ１３は通常、中間転写ベルト１０面から離間しているが、中間転写ベルト１０面に形成された４色の重ね画像を転写材２２に一括転写するときにタイミングを取って接離機構１４で押圧され、所定のバイアス電圧を印加することにより転写材２２への転写を行う。
また、除電針３３は転写材先端が除電針位置に到達したタイミングで所定のバイアスを印加することによって帯電した転写材２２の除電を行なう。除電針３３に印加されるバイアスの極性は、二次転写バイアスローラ１３に印加される極性とは逆の極性であり、本実施例ではマイナス極性を印加している。
【０００９】
図２は除電針の構造を示す概略図である。本発明における除電針３３に印加されるバイアスについては後述する。なお本実施の形態では、除電針３３は厚み０．２ｍｍのＳＵＳ３０１を図２に示すような鋸歯状に加工したもので、隣りあう歯先ピッチが３ｍｍのものを用いた。
転写材２２は給紙ローラ２５、搬送ローラ２９、レジストローラ２１によって、中間転写ベルト１０面の４色重ね画像の先端部が二次転写位置に到達するタイミングに合わせて給紙される。転写材２２に転写された４色重ね画像は定着手段１７で定着された後、排紙ローラ３２によって排紙される。
【００１０】
ここで、フルカラー画像形成について詳述する。まず感光体ベルト１は帯電器４により一様に表面電位−５００Ｖに帯電され、その後露光手段５により露光されて静電潜像が形成されることで画像の書き込みが行われ、この感光体ベルト１上の静電潜像がイエロー現像器６によりイエロートナーからなる一成分現像剤で顕像化されてイエロー画像（イエロートナー像）となる。
このときイエロー現像器６に印加される現像バイアスは−３００Ｖである。一次転写バイアスローラ１１ｂは図示しない高圧電源から転写バイアスが印加されて中間転写ベルト１０の裏面に接触して電荷を付与することで感光体ベルト１上のイエロー画像を中間転写ベルト１０に転移させる。このときの一次転写バイアスは７００Ｖと設定した。感光体ベルト１はイエロー画像の転写後に感光体クリーニングユニット２によりクリーニングされる。
次に感光体ベルト１は帯電器４により一様に表面電位−５００Ｖに帯電され、その後露光手段５により露光されて静電潜像が形成されることで画像の書き込みが行われ、この感光体ベルト１上の静電潜像がマゼンタ現像器７によりマゼンタトナーからなる一成分現像剤で顕像化されてマゼンタ画像（マゼンタトナー像）となる。
このマゼンタ現像器７に印加される現像バイアスは−３００Ｖである。一次転写バイアスローラ１１は高圧電源から転写バイアスが印加されて中間転写ベルト１０の裏面に接触して電荷を付与することで感光体ベルト１上のマゼンタ画像を中間転写ベルト１０に転移させる。
このときの一次転写バイアスは８００Ｖと設定した。感光体ベルト１はマゼンタ画像の転写後に感光体クリーニングユニット２によりクリーニングされる。
【００１１】
次に感光体ベルト１は帯電器４により一様に表面電位−５００Ｖに帯電され、その後に露光手段５により露光されて静電潜像が形成されることで画像の書き込みが行われ、この感光体ベルト１上の静電潜像がシアン現像器８によりシアントナーからなる一成分現像剤で顕像化されてシアン画像（シアントナー像）となる。
このときシアン現像器８に印加される現像バイアスは−３００Ｖである。一次転写バイアスローラ１１ｂは高圧電源から転写バイアスが印加されて中間転写ベルト１０の裏面に接触して電荷を付与することで感光体ベルト１上のシアン画像を中間転写ベルト１０にイエロー画像、マゼンタ画像と重ね合わせて転写させる。
このときの一次転写バイアスは９００Ｖと設定した。感光体ベルト１はシアン画像の転写後に感光体クリーニングユニット２によりクリーニングされる。
さらに感光体ベルト１は帯電器４により一様に表面電位−５００Ｖに帯電され、その後に露光手段５により露光されて静電潜像が形成されることで画像の書き込みが行われ、この感光体ベルト１上の静電潜像がブラック現像器９によりブラックトナーからなる一成分現像剤で顕像化されてブラック画像（ブラックトナー像）となる。
このときブラック現像器９に印加される現像バイアスは−３００Ｖである。一次転写バイアスローラ１１ｂは高圧電源から転写バイアスが印加されて中間転写ベルト１０の裏面に接触して電荷を付与することで感光体ベルト１上のブラック画像を中間転写ベルト１０にイエロー画像、マゼンタ画像、シアン画像と重ね合わせて転写させる。
このときの一次転写バイアスは９００Ｖと設定した。感光体ベルト１はブラック画像の転写後に感光体クリーニングユニット２によりクリーニングされる。
【００１２】
中間転写ベルト１０上のフルカラー画像（４色重ね画像）は給紙装置から給紙ローラ２５、レジストローラ２１によって給紙されてきた転写材２２へ二次転写バイアスローラ１３により転写され、転写材２２は中間転写ベルト１０から転移されてきた画像が転写手段１７で定着された後に排紙される。
また、本実施の形態はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれか１色の画像を形成する単色モード、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれか２色の画像を重ねて形成する２色モード、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれか３色の画像を重ねて形成する３色モード、上述のような４色重ね画像を形成するフルカラーモードを有し、これらのモードが操作部にて指定可能である。
単色モード、２色モード、３色モードのいずれかが指定されたときには、上述のようなフルカラーモードにおいては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を感光体ベルト１上に形成して中間転写ベルト１０に転写する。
しかし、単色モード、２色モード、３色モードのいずれかが指定されたときには、上記の動作の代わりに、単色モードに応じた単色に画像を感光体ベルト１上に形成して中間転写ベルト１０に転写する動作、または２色モードに応じた２色の画像を感光体ベルト１上に形成して中間転写ベルト１０に転写する動作、または３色モードに応じた３色の画像を感光体ベルト１上に形成して中間転写ベルト１０に転写する動作が行われる。
中間転写ベルト１０上の単色画像または２色重ね画像または３色重ね画像は二次転写バイアスローラ１３により転写材２２に転写されて定着手段１７によって定着された後に排紙ローラ３２によって排紙される。
【００１３】
図３は二次転写バイアスローラと高圧電源を示す二次転写部の模式図である。ここで、複数色の重ね画像を転写材２２上に形成する画像形成動作を操作部による設定枚数分だけ連続して行なうときには、転写材２２の後端が二次転写バイアスローラ１３を十分に通過するタイミングで高圧電源３４から二次転写バイアスローラ１３への二次転写バイアス電圧がオフされる。
その後中間転写ベルト１０上の次ページのトナー像を二次転写バイアスローラ１３へ付着させないために、接離機構１６によって二次転写バイアスローラ１３を中間転写ベルト１０から離間させる。
ところで、画像形成装置に用いるトナーのトナー粒径は体積平均粒径で４〜１０μｍの範囲であることが望ましい。これよりも小粒径の場合には現像時に地汚れの原因となったり、流動性が悪化し、さらに凝集し易くなるので中抜けが発生し易くなる。
逆に、これよりも大粒径の場合にはトナー飛び散りや、解像度悪化により高精細な画像を得ることができない。本実施の形態では、トナー粒径の体積平均粒径７．５μｍのものを用いた。
図３の二次転写部の模式図について詳細に説明する。転写材２２が中間転写ベルト１０上に形成されたトナー画像に合せ、中間転写ベルト１０と二次転写バイアスローラ１３とで構成される二次転写部に搬送されると、高圧電源３４と転写バイアス値制御手段３５とによって所定のバイアス電圧が印加される。
【００１４】
図４は除電針部を示す模式図である。除電針３３には除電バイアスを定電流で制御する高圧電源３６と除電バイアス制御手段３７が接続されている。除電バイアス制御手段３７は除電針３３を定電流で制御する一方、除電バイアスの電圧値を所定のリミッタ上限値で規制するように制御する。
このように制御することで、例えば吸湿して低抵抗化した転写材２２を用いた場合には転写電流が転写材２２を通じて除電針３３に流れ込もうとするが、このとき除電バイアス制御手段３７によって除電バイアスは定電流に制御されているため、所定の電流値になるよう電圧値を下げてしまう。
このため二次転写バイアスローラ１３との電位差が減少するので転写電流の流れ込みも減少し、転写不良の発生を防止できるのである。
また、吸湿していない、例えば開封直後の転写材２２を用いた場合のように転写材２２が高抵抗のときは除電電流が流れ難いため、定電流で制御する場合には電圧が非常に高くなる場合がある。
このように、電圧が高くなり過ぎると、除電針３３先端のピッチでトナー飛び散りが発生したり、電位差によって二次転写バイアスローラ１３との間で放電が発生し、最悪の場合には二次転写バイアスローラ１３を焼損してしまうことがある。このようなことから、除電バイアスの電圧値を所定のリミッタ上限値で規制するように制御することが重要である。
【００１５】
図５は分離性と転写抜け発生状況の実験結果を示す図である。図５には、ここで上述したような制御において、転写材２２の中間転写ベルト１０からの分離性と転写抜け発生状況について実験を行なった結果を示している。なお、実験には転写材２２として、ＮＢＳ４５Ｋｇ紙（日本ビジネスサプライ製）を用いた。
なお、図５の表中の記号が表す意味は次の通りである。
＜分離性＞
◎：１万枚通紙中、分離不良が全くなく通紙姿勢も良好
○：１万枚通紙中、分離不良は無いが通紙姿勢が若干不良
△：１万枚通紙中、分離不良が１０枚未満（発生率０．１％未満）
×：１万枚通紙中、分離不良が１０枚以上（発生率０．１％以上）
＜転写抜け＞
◎：転写抜けが全くない
○：転写抜けはごく微少にあるが気にならないレベル
△：転写抜けがあり、気になるレベル
×：転写抜けが非常に発生しているレベル
図５の結果より、本実施の形態では電流値を２μＡ、電圧のリミッタ上限値を−２．２ＫＶと設定することで、転写材の吸湿状態によらず良好な画像と安定した分離性を得られた。
なお、上記電流値および電圧リミッタ上限値の設定値については、中間転写ベルト、二次転写バイアスローラや除電針の相対位置関係、プロセス速度の違い等によって最適な条件が決定されるものであり、上記設定値に限定されるものではない。
以上説明したように、除電バイアスを定電流で制御することによって、吸湿した転写材を用いても転写手段から除電針への流入電流を減少させることで除電針バイアスに起因する画像不良の発生を防止することが可能となる。
一方、高抵抗の転写材２２を用いた場合には除電バイアスの電圧値をリミッタ上限値で規制することでトナー飛び散りや二次転写バイアスローラ１３の焼損といった異常事態を回避でき、常に良好な転写性と分離性を得ることが可能となる。
【００１６】
図６は除電ブラシを示す斜視図である。除電針３３の代りに図６に示すような除電ブラシ３８を使用することができる。この除電ブラシ３８を用いる場合に、これ以外は前述した実施の形態と同様の構成にすることができる。
除電ブラシ３８を使用する構成にて、上記と同様の評価実験を行なった結果、この構成では除電バイアスの定電流値を１．５μＡ、電圧のリミッタ上限値を−２．５ＫＶと設定することで、転写材２２の吸湿状態によらず良好な画像と安定した分離性を得られた。
なお、この構成においても上記電流値および電圧リミッタ上限値の設定値については中間転写体、二次転写バイアスローラや除電ブラシの相対位置関係、プロセス速度の違い等によって最適な条件が決定されるものであり、上記設定値に限定されるものではない。
【００１７】
図７は本発明によるカラー画像形成装置の他の実施の形態を示す概略図である。図７の構成と前述した構成との違いは、図７に示すように複数個の感光体（本構成では４個）を有し、中間転写ベルト１０上に各感光体から連続的に転写を行なう４連ドラム方式の画像形成装置である。
感光体ドラム３９は中間転写ベルト１０上に直列に４本配置されている。各感光体ドラム３９周辺には感光体ドラムの表面を一様に帯電する帯電手段４、露光手段５が配置されている。
現像装置はイエロー現像器６、マゼンタ現像器７、シアン現像器８、ブラック現像器９の４個の現像器と感光体クリーニングユニット２が感光体ドラム３９に各々配置される。その他の構成に関しては上述した構成と同様であるため説明は省略する。
このような構成において上述したと同様の除電バイアス設定を行なった結果、転写材２２の吸湿状態によらず良好な画像と安定した分離性を得られた。なお、本構成においても上記電流値および電圧リミッタ上限値の設定値については中間転写ベルト、二次転写バイアスローラや除電ブラシの相対位置関係、プロセス速度の違い等によって最適な条件が決定されるものであり、上記設定値に限定されるものではない。
【００１８】
なお、以上説明した構成は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するものではない。例えば、上述した実施の形態では、像担持体として中間転写ベルトを用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、金属筒形状の表面に中抵抗のゴム等を設けてなる中間転写ドラムや潜像担持体である感光体ドラム、感光体ベルト等、全ての像担持体に適用可能である。
さらに、一次転写手段および二次転写手段として転写ローラを用いたが、回転型転写ブラシなどの回転型接触転写方式はもちろんのこと、転写ベルト、転写ブラシ、転写ブレード、転写プレートなどの接触転写方式を用いた画像形成装置であっても本発明を適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】像担持体を中間転写体とした本発明の１つの実施の形態を示すカラー画像形成装置である。
【図２】除電針の構造を示す概略図である。
【図３】二次転写バイアスローラと高圧電源を示す二次転写部の模式図である。
【図４】除電針部を示す模式図である。
【図５】分離性と転写抜け発生状況の実験結果を示す図である。
【図６】除電ブラシを示す斜視図である。
【図７】本発明によるカラー画像形成装置の他の実施の形態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０  像担持体（中間転写ベルト）
２２  転写材
２８  転写手段（二次転写バイアスローラ）
３３  除電手段（除電針）
３６  除電バイアス印加手段（高圧電源）
３７  除電バイアス制御手段（リミッタ）
３８  除電手段（除電ブラシ）
【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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