(57)【要約】      （修正有）【課題】転写材搬送手段からの転写材の分離時の剥離放電によるトナー像の乱れ小さくすることを可能とし、該分離部に印加されるバイアスと転写バイアスとの干渉を抑制することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体１と、転写材搬送手段７と、像担持体１上のトナー像を転写材搬送手段７に担持されて搬送される転写材Ｐ上に転写する転写手段５ｄと、転写手段５ｄに対して、転写バイアス出力手段５１ｄと、転写材Ｐの転写材搬送手段７からの分離部Ｄにバイアスを印加するバイアス印加部材７１と、バイアス印加部材７１に対してバイアスを出力する分離部バイアス出力手段７３と、を有する画像形成装置は、分離部バイアス出力手段７３からバイアス印加部材７１に対して出力するバイアスを、転写バイアス出力手段５１ｄから転写手段５１ｄに対して出力するバイアスに基づいて制御するバイアス制御手段１１０を有する。【選択図】図１
2007298768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にトナー像が形成される像担持体と、転写材を担持して前記像担持体に対向して移動する転写材搬送手段と、前記像担持体上のトナー像を前記転写材搬送手段に担持されて搬送される転写材上に転写する転写手段と、前記転写手段に対して前記転写のためのバイアスを出力する転写バイアス出力手段と、前記転写材搬送手段の前記転写材の担持面とは反対面側に配置され、前記転写材の前記転写材搬送手段からの分離部にバイアスを印加するバイアス印加部材と、前記バイアス印加部材に対してバイアスを出力する分離部バイアス出力手段と、を有する画像形成装置において、
前記分離部バイアス出力手段から前記バイアス印加部材に対して出力するバイアスを、前記転写バイアス出力手段から前記転写手段に対して出力するバイアスに基づいて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２】
前記バイアス印加部材は、前記転写材搬送手段を張架する部材であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記バイアス印加部材は、前記転写手段に隣接して配置される部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記バイアス制御手段は、当該画像形成装置が設置された雰囲気に応じて前記分離部バイアス出力手段から前記バイアス印加部材に対して出力するバイアスを制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
当該画像形成装置が設置された雰囲気を検知する検知手段を有しており、前記バイアス制御手段は、前記検知手段の検知結果に基づいて、前記分離部バイアス出力手段から前記バイアス印加部材に対して出力するバイアスと、前記転写バイアス出力手段から前記転写手段に対して出力するバイアスとの差を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
異なる種類の転写材に対して画像を形成するための複数の画像形成モードを有しており、前記バイアス制御手段は、前記画像形成モードに応じて、前記分離部バイアス出力手段から前記バイアス印加部材に対して出力するバイアスと、前記転写バイアス出力手段から前記転写手段に対して出力するバイアスとの差を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式或いは静電記録方式を用いて像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写することで画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、表面にトナー像が形成される像担持体と、該像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写手段と、該転写材を搬送する転写材搬送手段を有する画像形成装置がある。
【０００３】
図１１は、従来の画像形成装置の一例の概略構成を示す。図１１に示す画像形成装置３００は、像担持体としての感光ドラム３０１を有する。感光ドラム３０１の周囲には、電子写真方式の画像形成を行なうための装置類が配置されている。図示の例では、この装置類には、帯電装置３０２、光書込装置からなる潜像形成手段３０３、現像装置３０４、転写材搬送ベルト３０５、クリーニング装置３０６、除電装置３０７、転写前除電装置３０９等が含まれる。潜像形成手段３０３は、原稿像の露光装置或いはレーザやＬＥＤアレイ等を用いたものとされる。
【０００４】
転写材搬送ベルト３０５は、駆動ローラ３１１、従動ローラ３１２、転写ローラ３１３等の複数のローラに張架されている。転写材搬送ベルト３０５は、転写ローラ３１３を介して転写バイアス印加電源３１５によって転写バイアスが印加され、転写材Ｐを静電吸着して搬送する。そして、転写材搬送ベルト３０５を張架する複数のローラの中の１つのローラ（図示の例では駆動ローラ３１１）の部分でのベルトの曲りと、転写材Ｐの剛性を利用して、転写材Ｐを転写材搬送ベルト３０５から剥離して、両者を分離する。しかし、転写材Ｐが転写材搬送ベルト３０５から分離する際に、両者の間で剥離放電が起きるという問題がある。
【０００５】
次に、転写材搬送ベルト３０５から転写材Ｐを分離する際の剥離放電の問題について更に説明する。感光ドラム３０１は負極性に帯電しており、転写バイアスが正極性であるとする。この場合、感光ドラム３０１と転写材Ｐが分離する際には、剥離放電により感光ドラム３０１側へ正電荷、転写材Ｐ側へは負電荷が移動する。この時、剥離放電量は、転写バイアスの印加条件に大きく影響される。例えば、転写ローラ３１３を用いて、定電流制御で５０μＡの転写電流が流れるように転写バイアスが印加される。
【０００６】
一方、転写材Ｐは、トナーの他に、感光ドラム３０１からの分離時に生じる剥離放電等の電荷注入によって負極性に帯電している。又、転写材搬送ベルト３０５は正極性に帯電している。このため、転写材Ｐを分離部Ｄにおいて転写材搬送ベルト３０５から分離する際に、剥離放電が起きる。
【０００７】
この問題に対して、特許文献１では、像担持体に対向して移動する転写材搬送手段の内側にバイアス印加部材を設けている。即ち、特許文献１は、この剥離放電を均一に、且つ、なるべく分離ポイントに近い側で行うように、転写材搬送ベルト３０５からの転写材Ｐの分離部Ｄに位置するローラ３１１に正電荷（転写バイアスと同極性）を付与する電源３１６を設けることを開示する。
【０００８】
このように、転写材搬送ベルト３０５からの転写材Ｐの分離部Ｄに位置するベルト支持部材であるローラ３１１に、転写バイアスと同極性の電荷を付与する。これにより、通常では放電が発生しないような、転写材Ｐと転写材搬送ベルト３０５との間の小さなギャップにおいても、放電が発生するようになる。このようにして、転写材Ｐの転写材搬送ベルト３０５からの分離時の剥離放電の衝撃を小さくして、トナー像の乱れの程度を小さくすることを可能としている。
【特許文献１】特開平９−１３４０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述のように、転写材搬送ベルト３０５からの転写材Ｐの分離部Ｄにおいて転写材搬送ベルト３０５を張架しているローラ３１１にバイアスを印加する画像形成装置においては、以下の問題が生じる場合があった。
【００１０】
即ち、分離部Ｄに位置するローラ３１１に印加するバイアスと、転写バイアスとの干渉である。この現象は、転写材Ｐを伝わってバイアスが干渉する現象であって、特に、記録材Ｐの抵抗が低い時に顕著に起こる現象である。これらのバイアスが干渉した部分は、転写材Ｐへのトナー像の転写の度合が強くなったり、弱くなったりする。これにより、例えば、ハーフトーン画像において、濃淡ムラとなることがある。
【００１１】
例えば、分離部Ｄに位置するローラ３１１に印加するバイアスが転写バイアスより低い場合は、転写バイアスによる電荷が転写材Ｐを伝わって分離部Ｄに位置するローラ３１１に流れ込む。これにより、その部分は、転写不良になって、画像濃度が薄くなってしまうことがある。
【００１２】
逆に、分離部Ｄに位置するローラ３１１に印加するバイアスによる電荷が転写バイアスより高い場合は、分離部Ｄに位置するローラ３１１に印加するバイアスが、転写部Ｎに流れ込む。そのため、所謂、ドラムメモリーという現象が発生することがある。即ち、転写部Ｎから感光ドラム３０１に過剰のバイアスが印加されてしまうことがある。過剰の転写バイアスが感光ドラム３０１に印加されると、感光ドラム３０１に転写バイアスメモリーが発生する。そのため、感光ドラム３０１を、帯電装置３０２による帯電部で所望の電位に帯電することが困難になる。又、感光ドラム３０１の過剰の転写バイアスを受けた部分は、所望の帯電電位より低い値までしか帯電することができないことがある。そのため、潜像形成手段３０３によって露光された場合の露光電位のムラも発生し、延いては現像のムラが発生してしまうことがある。
【００１３】
従って、本発明の目的は、転写材搬送手段からの転写材の分離時の剥離放電によるトナー像の乱れの程度を小さくすることを可能としながら、該分離部に印加されるバイアスと転写バイアスとの干渉を抑制することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、表面にトナー像が形成される像担持体と、転写材を担持して前記像担持体に対向して移動する転写材搬送手段と、前記像担持体上のトナー像を前記転写材搬送手段に担持されて搬送される転写材上に転写する転写手段と、前記転写手段に対して前記転写のためのバイアスを出力する転写バイアス出力手段と、前記転写材搬送手段の前記転写材の担持面とは反対面側に配置され、前記転写材の前記転写材搬送手段からの分離部にバイアスを印加するバイアス印加部材と、前記バイアス印加部材に対してバイアスを出力する分離部バイアス出力手段と、を有する画像形成装置において、前記分離部バイアス出力手段から前記バイアス印加部材に対して出力するバイアスを、前記転写バイアス出力手段から前記転写手段に対して出力するバイアスに基づいて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である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、転写材搬送手段からの転写材の分離時の剥離放電によるトナー像の乱れの程度を小さくすることを可能としながら、該分離部に印加されるバイアスと転写バイアスとの干渉を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１７】
実施例１
［画像形成装置の全体構成］
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面構成を示す。本実施例の画像形成装置１００は、それぞれ異なる色のトナー像を形成する４個の画像形成部（プロセスステーション）Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを有する、所謂、インライン方式の４色フルカラーの画像形成装置である。又、本実施例の画像形成装置１００は、転写材搬送手段としての搬送ベルト（転写ベルト）７を備えており、直接転写方式により転写材Ｐ、例えば、記録用紙、ＯＨＰシートなどに画像を形成する。以下、詳しく説明する。
【００１８】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部として第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを有する。各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄは、それぞれマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の画像を形成するためのものである。
【００１９】
尚、以下の説明において、各色用に共通して設けられた要素については、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために図中符号に与えた添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して総括的に説明する。
【００２０】
画像形成部Ｓは、像担持体としての円筒型の電子写真感光体、即ち、感光ドラム１を有する。本実施例では、感光ドラム１は、外周が約９５（ｍｍ／ｓｅｃ）のスピードで移動するように回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、１次帯電手段としての帯電ローラ２、現像手段としての現像装置４、転写手段としての転写ローラ５、クリーニング手段としてのクリーニング装置６等が配置されている。又、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄにおいて帯電ローラ２によって帯電された感光ドラム１の表面を露光できるように、露光手段（潜像形成手段）としての露光装置３が配置されている。
【００２１】
そして、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの感光ドラム１ａ〜１ｄに対向して移動する転写材搬送手段としてのベルト体である搬送ベルト７が配置されている。搬送ベルト７は、複数の支持部材として、駆動ローラ７１、従動ローラ７２の２本のローラに張架され、図中矢印方向に無端移動する。４個の画像形成部Ｓａ〜Ｓｄは、搬送ベルト７による転写材Ｐの搬送方向に沿って一列に配列されている。即ち、搬送ベルト７による転写材Ｐの搬送方向において、上流から順に、第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄが直列に並べて配置されている。搬送ベルト７は、その内側に設けられた各転写ローラ８ａ〜８ｄによって押圧されることで、各感光ドラム１ａ〜１ｄに接触する転写部（転写ニップ）Ｎａ〜Ｎｄをそれぞれ形成している。
【００２２】
尚、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの構成要素の全部又は一部は、プロセスカートリッジとして画像形成装置本体に対して着脱可能になっていてよい。本実施例では、感光ドラム１、帯電ローラ２、現像装置４、クリーニング装置６が枠体によって一体にまとめられてプロセスカートリッジを構成している。
【００２３】
画像形成時には、回転駆動される感光ドラム１の表面は、帯電ローラ２によって、所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に略一様に帯電される。その後、帯電した感光ドラム１の表面は、例えばＬＥＤ、レーザなどの光源を有する露光装置３による、画像情報に基づく露光を受ける。これによって、感光ドラム１上に静電潜像が形成される。次いで、この静電潜像は、現像装置４によって所定の極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーが付着され、トナー像として現像される。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写部Ｎにおいて、転写ローラ５の作用により、搬送ベルト７上に担持されて搬送される転写材Ｐ上に静電的に転写される。この時、転写ローラ５には、転写バイアス出力手段としての転写バイアス電源５１から出力された、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の転写バイアスが印加される。
【００２４】
例えば、フルカラー画像の形成時には、以上の動作が各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄにおいて繰り返され、搬送ベルト７上の転写材Ｐに、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色のトナーが順次重ね合わせて転写された多重トナー像が形成される。
【００２５】
尚、転写材Ｐは、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄにおける感光ドラム１ａ〜１ｄへのトナー像の形成動作と同期するようにして、転写材供給装置１０から搬送ベルト７に供給される。即ち、転写材Ｐは、転写材収容部としてのカセット１１から供給ローラ１２によって画像形成装置本体内に送り出される。次いで、記録材Ｐは、レジストローラ１３及びレジスト対向ローラ１４によって搬送され、搬送ベルト７に担持される。搬送ベルト７は、転写材Ｐを静電吸着して担持搬送する。搬送ベルト７に吸着された転写材Ｐは、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの転写部Ｎａ〜Ｎｄを順次通過する。そして、上述のように、例えばフルカラーの画像形成時には、各転写部Ｎａ〜Ｎｄにおいて、各感光ドラム１ａ〜１ｄ上の各色のトナー像が静電的に順次転写される。
【００２６】
その後、トナー像が転写された転写材Ｐは、第４の画像形成部Ｓｄの転写部Ｎｄよりも転写材Ｐの搬送方向下流側に位置する分離部Ｄにおいて、搬送ベルト７から分離される。次いで、この転写材Ｐは、定着手段としての加熱・加圧定着装置８へと搬送される。転写材Ｐ上のトナー像は、定着装置８にて加熱及び加圧されることにより転写材Ｐ上に定着される。こうしてトナー像が定着されて永久画像が形成された転写材Ｐは、その後画像形成装置本体外に排出される。
【００２７】
又、転写工程後に感光ドラム１上に残留したトナー（転写残トナー）は、クリーニング装置６によって感光ドラム１の表面から除去される。即ち、クリーニング装置６は、感光ドラム１に当接するクリーニング部材としてのクリーニングブレードによって、感光ドラム１上からトナーを掻き取り、そのトナーを廃トナー容器に回収する。
【００２８】
尚、画像形成装置１００は、所望の単一又は複数（全てではない）の画像形成部Ｓのみを用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することもできる。典型的には、ブラック単色の画像を形成する場合には、第４の画像形成部Ｓｄにおいてのみ上述のような画像形成プロセスで転写材Ｐ上にトナー像が形成される。画像形成に用いられない画像形成部においては、感光ドラム１と搬送ベルト７とを離間させるようにしてもよい。
【００２９】
詳しくは後述するように、本実施例では、搬送ベルト７からの転写材Ｐの分離部Ｄでの剥離放電の衝撃を小さくするように、搬送ベルト７の内側に設けられたバイアス印加部材にバイアス（分離部バイアス）が印加される。特に、本実施例では、バイアス印加部材として、搬送ベルト７からの転写材Ｐの分離部Ｄにおいて搬送ベルト７の内側に配置された、搬送ベルト７の支持部材の１つである駆動ローラ７１を用いる。このバイアス印加部材としての駆動ローラ７１に印加するバイアスについては後述して更に詳しく説明する。
【００３０】
更に、図１に示すように、分離部Ｄよりも転写材Ｐの搬送方向下流側に、転写材Ｐから電荷を除去する除電手段として分離除電器９を設けてもよい。例えば、分離除電器９は、除電針９１と、除電針にバイアスを印加する除電バイアス電源９２と、電気的に接地されたシールドケース９３とを有する。除電バイアス電源９２は、転写材Ｐの帯電電荷を打ち消すようなバイアス（本実施例では、転写材Ｐが負極性に帯電しているので正極性のバイアス）を除電針９１に印加する。或いは、除電針９１は、電気的に接地させてもよい。
【００３１】
［転写バイアス］
次に、転写材Ｐにトナー像を転写するための転写バイアスの決定方法を説明する。
【００３２】
従来、転写材Ｐが転写部Ｎに到達する前に転写部全体のインピーダンスを検知して、その検出結果に基づいて、転写材Ｐが転写部Ｎに突入してトナーを転写材Ｐに転写する時に転写ローラ５に印加する転写バイアスを決定する方法がある。このような転写バイアス制御方式は、ＡＴＶＣ（Active Transfer Voltage Control）方式と呼ばれている（例えば、特開平２−１２３３８５号公報参照）。
【００３３】
更に説明すると、この転写バイアス制御方法では、図２に示すような制御により転写バイアスを決定している。即ち、図２に示すように、転写部Ｎに転写材Ｐが存在しない時に、転写部Ｎに一定電流を定電流制御で所定の時間Ｔ１の間付与する。そして、その時の発生電圧から、予め設定した制御式により算出して決定した電圧値を、転写材Ｐが転写部Ｎに存在するときに印加する。
【００３４】
本実施例では、転写材Ｐが転写部Ｎに無い時に定電流制御されたバイアスを転写バイアス電源５１から転写ローラ５に対して出力する。又、その時の転写バイアス電源５１の出力電圧値を、転写バイアス電源５１に内蔵又は接続して設けられた電圧検知手段によって検知する。そして、検知された電圧値に基づいて、転写材Ｐが転写部Ｎに在る時に転写バイアス電源５１から転写ローラ５に対して出力する定電圧制御されたバイアスの値が決定される。本実施例では、転写バイアス値の決定は、電圧検知手段から入力された検知結果に基づいて、コントローラ１１０が行う。コントローラ１１０は、トナー像の転写材Ｐへの転写時に、上述のようにして決定された転写バイアスを転写ローラ５に対して出力するように、転写バイアス電源５１を制御する。コントローラ１１０は、画像形成装置１００の動作を統括的に制御する制御部のコントローラが兼ねてもよい。
【００３５】
尚、転写部全体のインピーダンスに係る情報を得ることができればよいので、転写材Ｐが転写部Ｎに無い時に定電圧制御されたバイアスを転写ローラ５に印加して、その時の出力電流値から転写バイアスを決定するようにしてもよい。この場合、転写バイアス電源５１に内蔵又は接続して電流検知手段を設ける。そして、コントローラ１１０は、検知された電流値に基づいて、トナー像の転写時に転写バイアス電源５１から転写ローラ５に対して出力する転写バイアスを制御する。或いは、定電流制御又は定電圧制御されたバイアスを転写ローラ５に印加している時の出力電圧値又は出力電流値を検知した結果から、インピーダンス自体に係る情報を求め、それに応じてトナー像の転写時の転写バイアスを制御してもよい。
【００３６】
尚、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄにおける転写バイアスを決定するために、それぞれの転写部Ｎにおいて、上述のような転写バイアスの決定動作を行うことができる。或いは、いずれかの画像形成部において上述のような転写バイアスの決定動作を行うことで、その画像形成部とは異なる画像形成部についての転写バイアスを制御するようにしてもよい。
【００３７】
［分離部バイアス］
次に、本実施例における分離部バイアスの制御について説明する。
【００３８】
上述のように、本実施例では、搬送ベルト７からの転写材Ｐの分離部Ｄにおいて搬送ベルト７の内側に位置する駆動ローラ７１にバイアス（分離部バイアス）が印加される。より詳細には、本実施例では、分離部バイアス出力手段としての分離部バイアス電源７３から出力された、定電圧制御されたバイアスが駆動ローラ７１に印加される。これにより、搬送ベルト７からの転写材Ｐの分離部Ｄでの剥離放電の衝撃を小さくするようにしている。
【００３９】
そして、本実施例では、この分離部バイアスは、第４の画像形成部Ｓｄの転写部（第４の転写部）Ｎｄにて転写ローラ５ｄに印加される転写バイアスの電圧値を参照して決定される。即ち、本実施例では、分離部Ｄに配置された駆動ローラ７１に印加する分離部バイアスの値は、転写材Ｐの搬送方向において分離部Ｄに隣接する転写部Ｎｄの転写バイアスの値に基づいて決定される。
【００４０】
更に説明すると、本実施例では、第４の転写部Ｎｄの転写バイアスをＶｔとして、駆動ローラ７１に印加する分離部バイアスをＶｄｒとすると、ＶｔとＶｄｒとは下記式（１）の関係を有する。
Ｖｔ＝ａＶｄｒ＋ｂ      ・・・（１）
（ａ、ｂは定数）
【００４１】
このようにすることで、駆動ローラ７１に印加する分離部バイアスを、第４の転写部Ｎ４の転写バイアスの値から決定することができる。そのため、分離部バイアス、転写バイアスがそれぞれリークしないような関係となるように上記式（１）を設定して、その式（１）に従って任意の分離部バイアスを駆動ローラ７１に印加することができる。
【００４２】
このようにして分離部バイアスの値を決定することによって、第４の転写部Ｎｄの転写バイアスＶｔと、駆動ローラ７１に印加する分離部バイアスＶｄｒとの干渉を防ぐことができ、濃度ムラを防ぐことができた。
【００４３】
次に、本実施例の効果を評価した結果について説明する。
【００４４】
図３のグラフは、本実施例に従って分離部バイアスを制御した場合の、バイアスの干渉による濃度ムラと、分離部Ｄにおける剥離放電によるトナー像の乱れとを評価した結果を示す。図４は、比較例１として、分離部バイアスを第４の転写部Ｎｄの転写バイアスによらずに一定とした場合の、バイアスの干渉による濃度ムラと、分離部Ｄにおける剥離放電によるトナー像の乱れとを評価した結果を示す。
【００４５】
ここでは、本実施例及び比較例１のそれぞれについて、ＸＥＲＯＸブランド４０２４のレターサイズで坪量７５ｇの紙上に、黒のハーフトーン画像を、２３℃、５０％ＲＨの常温常湿環境で形成して評価した結果を示す。図３及び図４のグラフの横軸は、黒色の画像を形成する第４の画像形成部Ｓｄの転写部Ｎｄにて転写ローラ５ｄに印加される転写バイアスＶｔである。又、図３及び図４のグラフの縦軸は、濃度ムラをランク評価した値である。又、本実施例及び比較例１のそれぞれについて、本評価は、横軸に示す電圧値の転写バイアスに応じて、最適な転写電流が得られるようにするために、転写ローラの電気抵抗が違うものを用意して行った。
【００４６】
尚、図５に、本実施例及び比較例１のそれぞれについての、分離部バイアスＶｄｒと第４の転写部Ｎｄの転写バイアスＶｔとの関係を示す。
【００４７】
濃度ムラは、転写材Ｐが分離部Ｄと第４の転写部Ｎｄとにまたがった部分にあるときに発生するバイアスのリークが原因であり、その部分の画像が濃くなったり薄くなったりする現象である。本評価で用いたハーフトーン画像の場合、駆動ローラ７１から第４の転写部Ｎｄに電荷が流れ込む場合は、転写バイアスが強く、転写材Ｐを突き抜けることにより、転写材Ｐ上でトナーが散るために、他の部分より濃く見える。又、第４の転写部Ｎｄの転写バイアスによる電荷が駆動ローラ７１に流れ込む場合は、転写電流が不足気味になるために、他の部分より薄く見える。
【００４８】
ここで、濃度ムラは、５段階にランク評価した。ランク１〜５は、それぞれ次の場合を示す。
ランク１：全く濃度ムラは見えないレベル
ランク２：濃度ムラが微かにあるがほとんどわからないレベル
ランク３：濃度ムラは少しあるが許容レベル
ランク４：本評価に用いたハーフトーンパターンでは濃度ムラがあるのが分かるが、
実用的な画像では分かり難いので許容できるレベル（改善が望まれるレベル）
ランク５：直ぐに濃度ムラがあるのが分かり、許容できないレベル
【００４９】
又、トナー像の乱れも、濃度ムラと同様の基準で、黒のハーフトーン画像を用いてランク評価した。
【００５０】
図４の評価結果に示されるように、比較例１においては、トナー像の乱れは全ての転写バイアスで発生していないが、濃度ムラが発生する場合がある。即ち、転写バイアスが強い側では、画像が濃くなる濃度ムラが発生し、転写バイアスが弱い側では、画像が薄くなる濃度ムラが発生している。
【００５１】
更に説明すると、図６は、比較例１についての、第４の転写部Ｎｄの転写バイアスＶｔと、駆動ローラ７１への漏れ電流との関係を示すグラフである。図４及び図６から分かるように、駆動ローラ７１に流れる電流が多いときは、画像が濃くなる濃度ムラが発生し、逆に駆動ローラ７１に流れる電流が少ない場合は、画像が薄くなる濃度ムラが発生している。このように、濃度ムラは、転写バイアスと分離部バイアスの干渉によって発生していることが分かる。又、濃度ムラは、転写部Ｎｄと分離部Ｄとの間に転写材Ｐがあるときに発生している。このことから、転写バイアスと分離部バイアスとが、転写材Ｐを通じて干渉していることが分かる。
【００５２】
これに対して、図３の評価結果に示されるように、本実施例では、転写バイアスが高い側でトナー像の乱れが若干発生することがあるものの、許容レベル内であった。又、濃度ムラは全くない良好なレベルであった。
【００５３】
上述のように、本実施例における第４の転写部Ｎｄの転写バイアスＶｔと分離部バイアスＶｄｒとの関係は図５に示す通りである。本実施例では、分離部バイアスは、上述の式（１）に基づいて決定する。図示の通り、本実施例では、式（１）の定数ａ、ｂを、ａ＝１、ｂ＝０としている。つまり、本実施例では、Ｖｔ＝Ｖｄｒ（即ち、同極性、同電位）として、両バイアスが干渉し難くしている。
【００５４】
尚、本実施例では、式（１）に係る情報がバイアス制御手段としてのコントローラ１１０に内蔵又は接続された記憶手段に予め記憶されている。そして、コントローラ１１０が、この式（１）の情報を用いて、前述のようにして決定された第４の転写部Ｎｄの転写バイアスから分離部バイアスを求める。コントローラ１１０は、求めた値の電圧値で定電流制御されたバイアスを、分離部バイアス電源７３から駆動ローラ７１に対して出力するように、分離部バイアス電源７３を制御する。
【００５５】
尚、定数ａ、ｂは、本実施例のものに限定されるものではなく、後述するように環境等の条件に応じて適宜設定されるものである。又、ＶｔとＶｄｒとの関係は１次式の関係に限定されるものではなく、より高次の関係を有するように設定してもよい。更に、分離バイアスＶｄｒと転写バイアスＶｔとの関係を示す情報は、例えば、転写バイアスの範囲毎に設定された複数の関係式の組み合わせから成っていてもよい。
【００５６】
以上、本実施例によれば、搬送ベルト７の転写材Ｐの担持面とは反対面側から、転写材Ｐの搬送ベルト７からの分離部Ｄにバイアスを印加するバイアス印加部材を設ける。そして、そのバイアス印加部材に印加する分離部バイアスを、転写バイアスに基づいて制御するバイアス制御手段を設ける。即ち、基礎とする転写バイアスが異なる場合に、分離バイアスが異なる。これにより、分離部バイアスと転写バイアスとが干渉しないように制御することができる。本実施例では、バイアス印加部材としては、搬送ベルト７を張架する部材である駆動ローラ７１を用いる。これにより、特別な部材を追加することなく、転写材Ｐの搬送ベルト７からの分離部Ｄで、転写材Ｐと搬送ベルト７との間での放電を安定させることができる。又、本実施例では、バイアス印加部材としての駆動ローラ７１に印加する分離部バイアスは、該駆動ローラ７１に隣接した部材である第４の転写部Ｎｄに設けられた転写ローラ５ｄに印加する転写バイアスに基づいて制御される。これにより、隣接する転写部と分離部との間でのバイアスの干渉を効率よく防ぐことができる。
【００５７】
このように、本実施例によれば、転写材Ｐの搬送ベルト７からの分離時の剥離放電の衝撃を小さくして、トナー像の乱れの程度を小さくすることを可能としながら、分離部に印加されるバイアスと転写バイアスとの干渉を抑制することができる。これにより、濃度ムラやドラムメモリーを防ぐことができる。
【００５８】
実施例２
次に、本発明に係る他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成、及び転写材Ｐが供給されてからトナー像が定着されるまでの基本的な動作は、実施例１のものと同じである。従って、実施例１の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略し、本発明にて特徴的な点について説明する。
【００５９】
図５に、本実施例における分離部バイアスＶｄｒと第４の転写部Ｎｄの転写バイアスＶｔとの関係を示す。図５に示すように、本実施例では、実施例１と比較して、第４の転写部Ｎｄの転写バイアスＶｔが高い側では、その転写バイアスＶｔよりも同極性側に高い分離部バイアスＶｄｒを用いる。
【００６０】
図７は、本実施例についての、バイアスの干渉による濃度ムラと、分離部Ｄにおける剥離放電によるトナー像の乱れを評価した結果を示す。評価方法及び評価基準は実施例１と同様である。
【００６１】
図７に示すように、本実施例によれば、実施例１（図３）において転写バイアスＶｔが高い時に若干発生していたトナー像の乱れを改善することができた。
【００６２】
次に、本実施例において上述のような結果が得られたメカニズムを説明する。
【００６３】
転写バイアスＶｔが高い時は、搬送ベルト７及び転写材Ｐは、転写部でよりチャージアップされる傾向にある。そして、転写材Ｐが分離部Ｄで搬送ベルト７から分離する際の剥離放電が生じ易くなる。搬送ベルト７から分離された後の転写材Ｐは、負極性側に強く帯電しており、駆動ローラ７１の部分の正極性に帯電した搬送ベルト７との間で放電が発生することになる。この放電は、駆動ローラ７１と転写材Ｐとの間の電位差で発生するものである。この時、駆動ローラ７１に、より強めの正極性（即ち、転写材Ｐの帯電電荷と逆極性で、転写バイアスと同極性）のバイアスを印加することで、より分離ポイントに近いところで剥離放電が発生することになるので、トナー像の乱れを無くすことができる。
【００６４】
このように、転写材Ｐがチャージアップし易い条件の時には、剥離放電を積極的に行わせて、安定した剥離放電を、搬送ベルト７から転写材Ｐを分離するポイントに近いところで行わせることが有効である。
【００６５】
尚、本実施例では、転写材Ｐがチャージアップし易い条件として、強い転写バイアスを印加する場合に、分離部バイアスをより強くするようにした。例えば、式（１）の定数ａを、ａ＞１とする。実施例１と同様に、バイアス制御手段としてのコントローラ１１０は、斯かる式（１）に従って、第４の転写部Ｎｄの転写バイアスに応じて、分離部バイアス電源７３から駆動ローラ７１に対して出力する分離部バイアスを制御する。換言すれば、本実施例では、コントローラ１１０は、分離部バイアス電源７３から駆動ローラ７１に対して出力する分離部バイアスと、第４の転写部Ｎｄの転写バイアス電源５１ｄから転写ローラ５ｄに出力する転写バイアスとの差を制御することができる。そして、コントローラ１１０は、第４の転写部Ｎｄの転写バイアスが所定値よりも強い（絶対値が大きい）範囲において、分離バイアスを転写バイアスと同極性側に強く（絶対値を大きく）して、分離部バイアスと転写バイアスとの差を大きくすることができる。
【００６６】
又、本実施例の応用例として、転写材Ｐがチャージアップし易いその他の条件として、画像形成装置１００の雰囲気（環境）、転写材の種類等の条件を挙げることができる。
【００６７】
例えば、画像形成装置１００に、画像形成装置１００が設置されている雰囲気を検知する環境検知手段（温湿度センサ等）１２０を設けることができる。そして、画像形成装置１００の雰囲気が低湿環境である場合に、分離部バイアスを転写バイアスと同極性側に強く（絶対値を大きく）することが有効である。即ち、画像形成装置１００が設置された雰囲気を検知する環境検知手段１２０を設け、コントローラ１１０が、環境検知手段１２０の検知結果に基づいて、分離部バイアスと第４の転写部Ｎｄの転写バイアスとの差を制御することができる。換言すれば、画像形成装置１００が設置された雰囲気に応じて、式（１）の定数ａ、ｂを可変とすることができる。つまり、画像形成装置１００が設置された雰囲気が異なる場合は、分離部バイアスと第４の転写部Ｎｄの転写バイアスとの関係が異なる。典型的には、環境検知手段１２０により検知された雰囲気が所定値よりも低い場合に、分離バイアスを転写バイアスと同極性側に強く（絶対値を大きく）して、分離部バイアスと第４の転写部Ｎｄの転写バイアスとの差を大きくすることができる。
【００６８】
コントローラ１１０は、例えば、温湿度センサ１２０から入力された雰囲気の検知結果に係る情報から絶対水分量を求めるなどして、予め設定された基準値と比較することができる。そして、コントローラ１１０は、雰囲気が所定値よりも低湿環境であると判断した場合に、例えば、予め低湿環境用に設定された式（１）の定数ａ、ｂを選択して用い、分離部バイアスを転写バイアスと同極性側に強くするように制御することができる。
【００６９】
又、画像形成装置１００が、画像形成に用いられる転写材Ｐの種類に応じて分離部バイアスの制御を可変にできるようにするのも有効である。そして、チャージアップし易い転写材Ｐを画像形成に用いる場合に、分離バイアスを転写バイアスと同極性側に強く（絶対値を大きく）する。即ち、画像形成装置１００が異なる種類の転写材に対して画像を形成するための複数の画像形成モードを有している場合に、コントローラ１１０が、画像形成モードに応じて、分離部バイアスと第４の転写部Ｎｄの転写バイアスとの差を制御することができる。換言すれば、画像形成に用いられる転写材Ｐの種類に応じて、式（１）の定数ａ、ｂを可変とすることができる。つまり、画像形成に用いられる転写材Ｐが異なる場合に、分離部バイアスと第４の転写部Ｎｄの転写バイアスとの関係が異なる。典型的には、予め設定された電気的に高抵抗な転写材Ｐに画像形成する画像形成モードでは、分離バイアスを転写バイアスと同極性側に強く（絶対値を大きく）して、分離部バイアスと第４の転写部Ｎｄの転写バイアスとの差を大きくすることができる。
【００７０】
例えば、図８は、転写材Ｐとして普通紙、高抵抗紙のそれぞれを用いる場合の、第４の転写部Ｎｄの転写バイアスＶｔと分離部バイアスＶｄｒとの関係を示す。図８に示すように、電気的に高抵抗の転写材Ｐを用いるときは、高めの分離部バイアスを用いて、低抵抗の転写材Ｐを用いるときは、低めのバイアスを用いるように制御することができる。コントローラ１１０は、例えば、画像形成装置１００に設けられた操作部１３０、又は画像形成装置１００と通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等の外部機器の操作部によって、画像形成に用いる転写材Ｐが指示される。コントローラ１１０は、例えば、指示された転写材Ｐに応じて、予め設定された式（１）の定数ａ、ｂを選択して用い、分離部バイアスを制御することができる。例えば、図８に示す最適値として設定した転写材Ｐの種類は、次のようなものである。
普通紙：ＸＥＲＯＸブランド４０２４のレターサイズで坪量７５ｇ
高抵抗紙：三一碑ブランド８０ｇ中性紙のＡ４サイズで坪量８０ｇ
【００７１】
以上、本実施例によれば、転写材Ｐのチャージアップのし易さの条件として、分離部に隣接する転写部の転写バイアスが所定値より大きい場合に、分離部バイアスと分離部に隣接する転写部の転写バイアスとの差が大きくなるように制御ことができる。これにより、分離部に隣接する転写部の転写バイアスが高いときに発生し易いトナー像の乱れを防止することができる。又、転写材Ｐのチャージアップのし易さの条件として、画像形成装置１００を設置した雰囲気に応じて分離部バイアスを制御することができる。これにより、剥離放電が発生し易い雰囲気においては、高い分離部バイアスを印加することができるので、剥離部の放電を安定させることができる。又、転写材Ｐのチャージアップのし易さの条件として、転写材Ｐの種類に応じた画像形成モードを有した画像形成装置１００において該画像形成モードに応じて、分離部バイアスを制御することができる。これにより、剥離放電が発生しやすい転写材Ｐを画像形成に用いる時には、高い分離部バイアスを印加することができるので、剥離部の放電を安定させることができる。
【００７２】
このように、本実施例によれば、転写材Ｐの搬送ベルト７からの分離時の剥離放電の衝撃を小さくして、トナー像の乱れの程度を小さくすることを可能としながら、分離部に印加されるバイアスと転写バイアスとの干渉を抑制することができる。これにより、濃度ムラやドラムメモリーを防ぐことができる。
【００７３】
以上、本発明を具体的な実施例に則して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではないことを理解されたい。
【００７４】
例えば、上記各実施例では、バイアス印加部材としての駆動ローラ７１にバイアスを供給する電源を個別に有している。しかし、これに限定されるものではなく、その他の実施例として、例えば、第４の画像形成部Ｓｄの転写バイアス電源５１ｄや、分離除電器９のバイアス電源９２から供給しても同様の効果が得られる。
【００７５】
又、上記各実施例の画像形成装置は、像担持体としての感光ドラム１からトナー像が転写される転写材Ｐを搬送する転写材搬送手段からの転写材Ｐの分離部に関して、本発明を適用した。応用例として、図１０に示すように、中間転写方式を用いた画像形成装置２００にも本発明を適用することができる。尚、図１０の画像形成装置２００において、図１に示す画像形成装置１００のものと同一又はそれに相当する機能を有する要素には同一符号を付している。
【００７６】
中間転写方式の画像形成装置２００は、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの感光ドラム１ａ〜１ｄに対向して移動する中間転写体としてのベルト体である中間転写ベルト２０１を有する。中間転写ベルト２０１は、複数の支持部材としての駆動ローラ２０２、従動ローラ２０３の２つのローラに張架され、図中矢印方向に無端移動する。
【００７７】
各感光ドラム１ａ〜１ｄに形成されたトナー像は、１次転写部Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄにおいて、１次転写手段としての１次転写ローラ５ａ〜５ｄの作用により、中間転写ベルト２０１に順次に重ね合わせて転写（１次転写）される。この時、１次転写ローラ５ａ〜５ｄには、１次転写バイアス出力手段としての１次転写バイアス電源５１ａ〜５１ｄから、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の１次転写バイアスが印加される。そして、中間転写ベルト２０１上に１次転写されたトナー像は、２次転写部Ｎ２において、２次転写手段としての２次転写ローラ２０４の作用によって、転写材Ｐ上に一括して転写（２次転写）される。この時、２次転写ローラには、２次転写バイアス出力手段としての２次転写バイアス電源２０７から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の２次転写バイアスが印加される。
【００７８】
転写材Ｐは、例えば、転写材供給装置１０から供給されて、転写材搬送手段としての搬送ベルト７によって、２次転写部Ｎ２に搬送される。２次転写ローラ２０４は、搬送ベルト７を介して、中間転写ベルト２０１の支持ローラ（従動ローラ）２０３に対向する位置で中間転写ベルト２０１に当接し、２次転写部（２次転写ニップ）Ｎ２を形成する。搬送ベルト７は、複数の支持部材として、駆動ローラ７１と従動ローラ７２の２つのローラに張架されて、図中矢印方向に無端移動する。そして、トナー像が２次転写された転写材Ｐは、搬送ベルト７から分離された後に、定着装置８へと搬送される。
【００７９】
この時、搬送ベルト７からの転写材Ｐの分離部Ｄと２次転写部Ｎ２とに関して、本発明を適用することができる。この場合、駆動ローラ７１に対して分離バイアス印加手段７３から分離バイアスを出力するようにして、この分離バイアスを２次転写バイアスに基づいて制御する。上記実施例２で説明したのと同様にして、転写材Ｐのチャージアップのし易さの条件として、２次転写バイアスの強さ、画像形成装置２００の雰囲気、転写材Ｐの種類に応じて分離バイアスを制御することも当然可能である。
【００８０】
即ち、トナー像を担持する像担持体としての中間転写ベルト２０１に対向して移動する搬送ベルト７からの転写材Ｐの分離部Ｄと、中間転写ベルト２０１から転写材Ｐへのトナー像の転写部（２次転写部）Ｎ２とに関して本発明を適用することができる。この場合も、上記各実施例と同様の効果が得られる。
【００８１】
更に、当然、画像形成部を１つだけ有する単色の画像形成装置においても、転写材搬送手段からの転写材の分離部と転写部とに関して本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の一実施例に係る画像形成装置の概略断面構成図である。
【図２】転写バイアスの制御方法を説明するためのチャート図である。
【図３】本発明の一実施例の効果を説明するためのグラフ図である。
【図４】本発明の一実施例の効果を説明するための比較例に関するグラフ図である。
【図５】本発明に従う実施例と、比較例とにおける分離部バイアスの設定を説明するためのグラフ図である。
【図６】本発明の一実施例の効果を説明するための比較例に関するグラフ図である。
【図７】本発明の他の実施例の効果を説明するためのグラフ図である。
【図８】本発明の更に他の実施例における分離部バイアスの設定を説明するためのグラフ図である。
【図９】本発明の他の実施例に係る画像形成装置の概略断面構成図である。
【図１０】本発明の更に他の実施例に係る画像形成装置の概略断面構成図である。
【図１１】従来例の画像形成装置の一例の概略断面構成図である。
【符号の説明】
【００８３】
１                  感光ドラム（像担持体）
２                  帯電ローラ（１次帯電手段）
３                  露光装置（露光手段）
４                  現像装置（現像手段）
５                  転写ローラ（転写手段）
６                  クリーニング装置（クリーニング手段）
７                  搬送ベルト（転写材搬送手段）
５１                転写バイアス電源（転写バイアス出力手段）
７１                駆動ローラ（バイアス印加部材、ベルト支持部材）
７３                分離部バイアス電源（分離部バイアス出力手段）
Ｄ                  分離部
Ｎ                  転写部
Ｐ                  転写材
【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】
2007298768.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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