(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写材に形成する画像を担持する像担持体と、
前記像担持体を所定の電位に帯電させる帯電手段と、
所定の電位に帯電された前記像担持体上の画像形成領域を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記転写材に形成する画像を前記像担持体上に形成すべく、前記像担持体上の静電潜像を現像する現像手段であって、前記像担持体上の前記画像形成領域に対して前記現像手段に設定される現像電圧と、前記像担持体上の非画像形成領域に対して前記現像手段に設定される現像電圧が異なる現像手段と、
前記現像手段により前記像担持体上の前記画像形成領域に形成された画像を前記転写材に転写する転写手段と、
前記転写手段によって前記画像を前記転写材に転写する際の転写電圧を設定する転写電圧制御手段と、
前記転写手段に流れる転写電流を検知する転写電流検知手段と、
前記転写電流検知手段によって検知された転写電流と前記転写材の種類とに基づいて設定された前記転写電圧に応じて前記像担持体の前記非画像形成領域に対する現像電圧を設定するための変換手段を選択して、選択した変換手段を用いて前記転写電流検知手段によって検知された前記転写電流に応じた現像電圧を設定する現像電圧制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
転写材に形成する画像を担持する複数の像担持体と、
前記複数の像担持体の各々に対して設けられ、前記像担持体を所定の電位に帯電させる複数の帯電手段と、
前記複数の像担持体の各々に対して設けられ、所定の電位に帯電された前記像担持体上の画像形成領域を露光して静電潜像を形成する複数の露光手段と、
前記複数の像担持体の各々に対して設けられ、前記転写材に形成する画像を前記像担持体上に形成すべく、前記像担持体上の静電潜像を現像する複数の現像手段であって、前記像担持体上の前記画像形成領域に対して前記現像手段に設定される現像電圧と、前記像担持体上の非画像形成領域に対して前記現像手段に設定される現像電圧が異なる複数の現像手段と、
前記複数の像担持体の各々に対して設けられ、前記現像手段により前記像担持体上の前記画像形成領域に形成された画像を前記転写材に転写する複数の転写手段と、
前記転写手段によって前記画像を前記転写材に転写する際の転写電圧を設定する転写電圧制御手段と、
前記複数の転写手段の少なくとも１つに設けられ、前記転写手段に流れる転写電流を検知する転写電流検知手段と、
前記転写電流検知手段によって検知された転写電流と前記転写材の種類とに基づいて設定された前記転写電圧に応じて前記像担持体の前記非画像形成領域に対する前記現像手段に設定するための変換手段を選択し、選択した変換手段を用いて前記転写電流検知手段によって検知された前記転写電流に応じた前記現像電圧を設定する現像電圧制御手段と、
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】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真装置、静電記録装置等の画像形成装置の一般的な動作について、図２２を参照しつつ説明する。
【０００３】
図２２は典型的な画像形成装置の一例を示す全体構成図であり、電子写真プロセスを用いて転写材上に画像を形成する画像形成装置を示すものである。
【０００４】
１はドラム型の像担持体である電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）であり、図２２における矢印Ｒ９方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動され、この感光ドラム１に対して、帯電、画像露光、現像、転写、クリーニング等の画像形成プロセスが実行される。
【０００５】
転写材への画像形成を行う前述の画像形成プロセスについて説明すると、まず始めに、回転駆動される感光ドラム１は一次帯電器２によって表面が所定の極性、及び所定の電位になるよう帯電処理される。なお、以下においてはマイナス極性に帯電処理される感光ドラム１を使用するものとして説明する。
【０００６】
次に、表面が所定の電位のマイナス極性に帯電処理された感光ドラム１の表面は、画像情報書き込み手段としての露光器３（例えば、原稿画像の投影露光器や、画像変調されたレーザビームの走査露光器など）による画像露光がなされることで、画像露光された部分（露光明部）の帯電電位が減衰して感光ドラム１の表面に露光画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【０００７】
そして、感光ドラム１の表面に形成された静電潜像は、現像部位Ｎ６において、現像器４の現像ローラ４ａによりトナー像が現像されて、可転写のトナー像として順次に可視画像化される。
【０００８】
なお、一様に帯電処理された感光ドラム１の表面を露光して現像する方式としては、帯電した感光体表面に画像情報のバックグラウンド部（画像を形成しない部分）に対応して露光して、バックグラウンド部以外の部分（画像を形成する部分）を現像する正規現像方式と、画像情報の部分に対応して露光して、露光部分を現像する反転現像方式がある。
【０００９】
その後、現像部位Ｎ６にて感光ドラム１の表面に形成されたトナー画像は、転写部位Ｎ５において転写手段により、給紙装置１３から給紙された転写材（転写紙）に転写される。なお、前述の転写手段としては、例えば、ローラ形状の接触転写帯電器（以下、転写ローラ９と記す）を用いることができる。転写ローラ９は、例えば、芯金と芯金の周りに形成した弾性層からなるものであり、感光ドラム１に対して所定の押圧力をもって圧接させて転写部位Ｎ５（転写ニップ部）を形成させてあり、感光ドラム１の回転に順方向（図２２におけるＲ１方向）に、転写部位Ｎ５における感光ドラム１の回転周速度と略同一の周速度で回転するものである。
【００１０】
また、給紙装置１３から給紙された転写材は、レジストローラ１５により搬送されるものであり、感光ドラム１の表面に形成されたトナー像の先端部が転写部位Ｎ５に到達したとき、転写材の先端部も同時に転写部位Ｎ５に到来するタイミングになるように転写材は転写部位Ｎ５に搬送される。
【００１１】
転写部位Ｎ５に搬送された転写材は、感光ドラム１からトナー像が転写されるとともに、感光ドラム１に密着して転写部位Ｎ５で挟持されつつ搬送されていく。また、転写部位Ｎ５に転写材の先端部が到来してから、転写材の後端部が転写部位Ｎ５を通過するまでの間、転写ローラ９の芯金には不図示の転写バイアス（電圧）電源から所定のプラス極性の転写バイアス（電圧）が印加される。
【００１２】
そして、転写材が転写部位Ｎ５を挟持搬送されていく過程において、接触転写帯電器としての転写ローラ９によって形成される転写電界の作用（マイナス極性のトナーがプラス極性の転写ローラ９により引き付けられる作用）及び転写部位Ｎ５における押圧力により、感光ドラム１側のトナー像は、転写材に順次転写されていく。
【００１３】
その後、転写材の後端が転写部位Ｎ５を通過すると、転写材は感光ドラム１の表面から分離されて定着器１２に搬送され、転写材に転写されたトナー像が永久固着像として転写材面に定着処理され、画像形成物（コピー、プリント）として排紙される。
【００１４】
また、転写材の後端が転写部位Ｎ５を通過した後に、感光ドラム１の表面はクリーニングブレード１０ａによって残留トナーや紙粉等の付着汚染物が除去（清掃）され、引き続き画像形成を行う場合は、再び帯電ローラ繰り返して画像形成に供される。なお、残留トナーや紙粉等は、廃トナー容器１１へ収容される（例えば、特許文献１参照）。
【００１５】
【特許文献１】
特開平０６−１７５５１４号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明した画像形成装置においては、画像形成装置を長期間使用するに当たり、現像器４の使用の度合いにより現像器４内のトナーの劣化が起こり、十分な電荷を保持していないトナー（以下、低トリボトナー）が発生したり、本来の電荷極性と反対に帯電（これを本来の電荷極性の正規トナーに対し反転トナーと呼ぶ）したトナーが発生してしまうことがある。
【００１７】
このため、感光ドラム１上の、反転現像方式による画像形成領域の未露光部分や、連続して転写材に画像を形成する際の紙間に相当する領域や初期回転時における現像ローラ４ａを通過する領域等の感光ドラム１０１の非画像形成領域に、前述した低トリボトナーや反転トナーが転移してしまう、いわゆるカブリという現象が発生する場合がある。また、カブリを構成するトナーをカブリトナーという。
【００１８】
なお、カブリは反転現像方式による画像形成領域の未露光部分の電位と現像バイアスの電位との差が大きい場合に発生しやすく、この差は装置の置かれた環境（湿度、温度）により異なるものである。
【００１９】
転写材にトナー像が転写される画像形成領域でのカブリトナーは、転写ニップ部Ｎ５にて転写材に直接的に転写されるものであり、転写ローラ９に直接転写されることはない。また、転写材に転写されるカブリトナーの量も、感光ドラム１上の画像形成動作１回分の量であるため、このカブリは通常の使用において紙上ではほとんど目立たない程度である。したがって、画像形成領域におけるカブリトナーが転写材上に形成される画像に与える影響は、それほど大きくないものといえる。
【００２０】
これに対し、感光ドラム上における非画像形成領域でのカブリトナーは、転写材に直接的に転写されずに直接転写ローラ９に転移するため、徐々に転写ローラ９に蓄積され、蓄積されたカブリトナーが転写材の通過時に転写材の裏面（画像形成面に対向する面）に汚れとして現れてしまうという問題がある。
【００２１】
本発明は上記の従来技術を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、画像形成装置の置かれた環境に拘わらず、感光ドラムの非画像形成領域（紙間、初期回転、後回転）にトナーのカブリが発生して転写ローラに蓄積することによる紙裏汚れを防止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】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
転写材に形成する画像を担持する像担持体と、
前記像担持体を所定の電位に帯電させる帯電手段と、
所定の電位に帯電された前記像担持体上の画像形成領域を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記転写材に形成する画像を前記像担持体上に形成すべく、前記像担持体上の静電潜像を現像する現像手段であって、前記像担持体上の前記画像形成領域に対して前記現像手段に設定される現像電圧と、前記像担持体上の非画像形成領域に対して前記現像手段に設定される現像電圧が異なる現像手段と、
前記現像手段により前記像担持体上の前記画像形成領域に形成された画像を前記転写材に転写する転写手段と、
前記転写手段によって前記画像を前記転写材に転写する際の転写電圧を設定する転写電圧制御手段と、
前記転写手段に流れる転写電流を検知する転写電流検知手段と、
前記転写電流検知手段によって検知された転写電流と前記転写材の種類とに基づいて設定された前記転写電圧に応じて前記像担持体の前記非画像形成領域に対する現像電圧を設定するための変換手段を選択して、選択した変換手段を用いて前記転写電流検知手段によって検知された前記転写電流に応じた現像電圧を設定する現像電圧制御手段と、
を有することを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、転写電流検知手段により検知した転写電流に基づいて、像担持体の非画像形成領域に対して現像手段に設定される電圧を最適化し、非画像形成領域から転写手段へ転移するトナーをなくすことで、転写手段へのトナーの蓄積によって発生する紙裏汚れを防止し、良好な画像形成が可能となる。
【００３０】
また、本発明の他の態様にあっては、
転写材に形成する画像を担持する複数の像担持体と、
前記複数の像担持体の各々に対して設けられ、前記像担持体を所定の電位に帯電させる複数の帯電手段と、
前記複数の像担持体の各々に対して設けられ、所定の電位に帯電された前記像担持体上の画像形成領域を露光して静電潜像を形成する複数の露光手段と、
前記複数の像担持体の各々に対して設けられ、前記転写材に形成する画像を前記像担持体上に形成すべく、前記像担持体上の静電潜像を現像する複数の現像手段であって、前記像担持体上の前記画像形成領域に対して前記現像手段に設定される現像電圧と、前記像担持体上の非画像形成領域に対して前記現像手段に設定される現像電圧が異なる複数の現像手段と、
前記複数の像担持体の各々に対して設けられ、前記現像手段により前記像担持体上の前記画像形成領域に形成された画像を前記転写材に転写する複数の転写手段と、
前記転写手段によって前記画像を前記転写材に転写する際の転写電圧を設定する転写電圧制御手段と、
前記複数の転写手段の少なくとも１つに設けられ、前記転写手段に流れる転写電流を検知する転写電流検知手段と、
前記転写電流検知手段によって検知された転写電流と前記転写材の種類とに基づいて設定された前記転写電圧に応じて前記像担持体の前記非画像形成領域に対する前記現像手段に設定するための変換手段を選択し、選択した変換手段を用いて前記転写電流検知手段によって検知された前記転写電流に応じた前記現像電圧を設定する現像電圧制御手段と、
を有することを特徴とする。
【００３１】
本発明によれば、複数の像担持体を有する、例えばフルカラープリンタにおいても、転写電流検知手段により検知した転写電流に基づいて、像担持体の非画像形成領域に対して現像手段に設定される電圧を最適化し、非画像形成領域から転写手段へ転移するトナーをなくすことで、転写手段へのトナーの蓄積によって発生する紙裏汚れを防止し、良好な画像形成が可能となる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、以下の説明で一度説明した部材についての材質、形状などは、特に改めて記載しない限り初めの説明と同様のものである。
【００４７】
（第１の実施の形態）
以下、図面に基づいて本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００４８】
電子写真装置、静電記録装置等の画像形成装置の動作について、図１を参照して説明する。図１は第１の実施の形態における画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。図１に示す画像形成装置は、電子写真方式を用いて転写材上に画像を形成する画像形成装置を示すものであり、例えば、レーザービームプリンタを示すものである。なお、以下の説明において画像形成装置は、マイナスの帯電特性の感光ドラム１０１、及びマイナスの電荷を帯びるトナーを使用して、反転現像を行うものとして説明する。もちろん本発明はかかる反転現像を行う画像形成装置のみに限定されるものではなく、正規現像を行う装置についても適用できるものである。
【００４９】
図１に示す画像形成装置は、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という）１０１を備えている。感光ドラム１０１は、画像形成装置本体Ａ（以下単に「装置本体Ａ」という）によって回転自在に支持されており、駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向に回転駆動される。
【００５０】
感光ドラム１０１の周囲には、その回転方向（Ｒ１）に沿って、感光ドラム表面を一様に帯電する一次帯電器１０２、帯電後の感光ドラム１０１表面に画像情報に応じた静電潜像を形成する露光器１０３、静電潜像を現像する現像器１０４、感光ドラム１０１上のトナー像を紙等の転写材に転写する転写器１０９、感光ドラム１０１上の一次転写残トナーを除去するクリーニング装置１１０が配置されている。
【００５１】
続いて、上述の各部材等について補足説明をする。
【００５２】
感光ドラム１０１は、アルミニウムの円筒状の芯金の表面に、例えば、マイナスの帯電極性を有するＯＰＣ（有機光半導体）感光層（以下、感光層）を設けて構成されている。なお、感光層は、電荷発生層（Charge Carrier Generation Layer:ＣＧ層）及び電荷輸送層（Charge Carrier Transport Layer:以下ＣＴ層という）からなり、ＣＴ層の膜厚は、本実施の形態では初期状態で１５μｍであり、耐久使用により摩耗して約１０μｍ程度まで使用されるものである。
【００５３】
帯電手段としての一次帯電器１０２は、感光ドラム１０１の表面に接触配置された帯電ローラ１０２ａと、感光ドラム１０１の表面を所望の表面電位Ｖｄに帯電させるためにＤＣ電圧を帯電ローラ１０２ａに印加する帯電高圧電源Ｓ３とを有し、感光ドラム１０１表面を均一に帯電するいわゆるＤＣ帯電ローラ方式のものである。なお、帯電高圧電源Ｓ３が帯電ローラ１０２ａに印加するＤＣ電圧は、帯電電圧制御部１０２ｂにより制御される。
【００５４】
露光手段としての露光器１０３は、例えば、画像情報に応じたレーザー光を発光するレーザー発振器、ポリゴンミラー等を有し、帯電後の感光ドラム表面を走査して光照射部分の電荷を除去することにより感光ドラム１０１の表面に静電潜像を形成する。
【００５５】
現像手段としての現像器１０４は、感光ドラム１０１表面に接触可能に配置された現像ローラ１０４ａと、これに所望の現像電圧に印加する現像高圧電源Ｓ１とを有している。また現像器１０４には、摩擦によってマイナスの電荷を帯びるネガトナーが収納されており、ネガトナーは、感光ドラム１０１の表面の静電潜像の電荷が除去された部分（露光部分）に付着して現像される。これにより静電潜像はトナー像として現像されることになる。なお、現像高圧電源Ｓ１が現像ローラ１０４ａに印加する現像電圧は、現像電圧制御部１０４ｂにより設定される。また、現像ローラ１０４ａは後述する画像形成コントローラ１０５により感光ドラム１０１に対して当接、離間可能となっており、画像形成を行う際に感光ドラム１０１に当接される。
【００５６】
転写手段としての転写器１０９は、感光ドラム１０１の表面に接触するよう感光ドラム１０１と対向する位置に配置された転写ローラ１０９ａと、転写ローラ１０９ａに所望の転写バイアスＴを印加する転写高圧電源Ｓ２と、転写ローラ１０９ａに流れる電流を検知する転写電流検知部１０９ｂと、を有し、感光ドラム１０１と転写ローラ１０９ａとが対向する転写ニップ部Ｎ１で紙等の転写材を挟み込み、転写材の裏面からプラスの電圧を印加することにより感光ドラム１０１上のトナー像を転写材に転移させる、いわゆる転写ローラ方式のものである。なお、転写高圧電源Ｓ２が転写ローラ１０９ａに印加する転写バイアスＴは、後述する画像形成コントローラ１０５からの指示に基づいて転写電圧制御部１０９ｃにより制御される。
【００５７】
転写ローラ１０９ａに印加される転写バイアスＴは、予め画像形成動作前に転写ローラ１０９ａに一定のＤＣ定電圧を印加して、そのときの転写ローラ１０９ａと感光ドラム１０１の間に流れる転写電流値Ｉａを転写電流検知部１０９ｂにより検知し、転写電流値Ｉａと、転写材の材質を検知する材質検知部１１４により判断される転写材の材質（厚さ、電気抵抗値、水分含有量、種類（普通紙、ＯＨＴシート等））により決定され、決定された転写バイアスＴが転写材へのトナー像の転写時に転写ローラ１０９ａに印加される。
【００５８】
クリーニング装置１１０は、感光ドラム１表面に当接されて感光ドラム表面に付着している一次転写残トナーを掻き落とすクリーニングブレード１１０ａを備えている。
【００５９】
感光ドラム１０１、帯電ローラ１０２ａ、現像器１０４、クリーニング装置１１０はカートリッジとして一体的に構成され、画像形成装置本体に対し着脱可能とすることで消耗品の交換性を向上させている。
【００６０】
また、以上説明した画像形成装置を構成する各部を制御するのは、画像形成コントローラ１０５である。画像形成コントローラ１０５はパーソナルコンピュータ等の外部装置から送信される画像情報及びプリント指示を受信して処理する画像処理コントローラ１０６と接続されており、画像処理コントローラ１０６からの指示に応じて画像形成装置を構成する各部を制御するものである。例えば、帯電高圧電源Ｓ３から帯電ローラ１０２ａに印加されるＤＣ電圧を設定する帯電電圧制御部１０２ｂや、現像高圧電源Ｓ１から現像ローラ１０４ａに印加される現像電圧を設定する現像電圧制御部１０４ｂや、転写高圧電源Ｓ２から転写ローラ１０９ａに印加される転写バイアスＴを設定する転写電圧制御部１０９ｃを統括して制御する。
【００６１】
なお、前述した転写材の種類（普通紙、ＯＨＴシート等）は、外部装置からプリントすべき画像データと共に画像処理コントローラ１０６へ送信されたコマンドや、画像形成コントローラ１０５に接続されたオペレーションパネル等の操作部から入力された信号に基づいて、画像形成コントローラ１０５が判別するものである。
【００６２】
次に、上述の構成を有する画像形成装置の動作について説明する。
【００６３】
感光ドラム１０１の表面は、一次帯電器１０２によって、直流電圧−５００ＶにＶｔｈ（感光ドラムの放電開始電圧）に相当する電圧−５００Ｖを足した直流電圧−１０００Ｖが帯電ローラ１０２ａに印加されることで、Ｎ／Ｎ環境（２３℃／６０％Ｒｈ）においては−５００Ｖに均一に帯電される。
【００６４】
感光ドラム１０１が帯電された後の感光ドラム１０１の表面電位Ｖｄは、第１の実施の形態で用いているＤＣ帯電ローラ方式においては、帯電ローラ１０２ａに印加する電圧や、画像形成装置の置かれた環境や、ＣＴ層の膜厚で変化する感光ドラムの放電開始電圧Ｖｔｈ等により変動するものである。
【００６５】
放電開始電圧Ｖｔｈは、環境の変化Ｈ／Ｈ（温度３０℃／湿度８０％Ｒｈ）→Ｌ／Ｌ（温度１５℃／湿度１０％Ｒｈ）で約５０Ｖ増加し、ＣＴ層膜厚の変化（１５μｍ→１０μｍ）で約５０Ｖ減少する。
【００６６】
図２は、感光ドラムの未露光部分の明部電位（表面電位）Ｖｄ、画像形成領域に対して設定される現像バイアスＶ０、露光部分の明部電位Ｖｌの環境による変化を複数のＣＴ層の膜厚について示した図である。
【００６７】
具体的には、帯電ローラ１０２ａに一定電圧（−１０００Ｖ）を印加した時に、横軸を環境の変化、縦軸を感光ドラムの電位としたグラフである。なお、図２の中における丸印はＣＴ層膜厚が１０μｍである場合を示し、四角印はＣＴ層膜厚が１５μｍである場合を示すものである。また、環境の変化における丸印及び四角印が打たれている３つの環境が先ほど説明したＨ／Ｈ（温度３０℃／湿度８０％Ｒｈ）、Ｎ／Ｎ環境（２３℃／６０％Ｒｈ）、Ｌ／Ｌ（温度１５℃／湿度１０％Ｒｈ）に対応している。また、縦軸について左から右に（Ｈ／Ｈ環境からＬ／Ｌ環境に移行する）につれ、温度及び湿度は徐々に低くなる。
【００６８】
次いで露光器１０３によって感光ドラム１０１上の画像形成領域に対して画像情報に応じた露光が行われて静電潜像が形成される。ここで、画像形成領域とは、感光ドラム１０１上の領域であって、露光器１０３によって画像情報に応じた露光（レーザビーム等による走査）が可能な領域に所定のマージンを持たせた領域を示すものであり、画像を形成する転写材のサイズに応じた領域である。また非画像形成領域とは、感光ドラム１０１上の領域であって、露光器１０３によって画像情報に応じた露光（レーザビーム等による走査）が行われないよう露光が強制的に停止される領域を示す。非画像形成領域とは、例えば、初期回転時における現像ローラ１０４ａを通過する感光ドラム１０１上の領域、連続して転写材に画像を形成する際の紙間に相当する感光ドラム１０１上の領域、後回転時における現像ローラ１０４ａを通過する感光ドラム１０１の上の領域をいう。
【００６９】
なお、初期回転とは、転写材への画像形成に先立って、前準備として感光ドラム１０１の表面電位を安定させるために行う動作であり、帯電高圧電源Ｓ３による帯電ローラ１０２ａへの電圧の印加、現像高圧電源Ｓ１による現像ローラ１０４ａへの電圧の印加、転写高圧電源Ｓ２による転写ローラ１０９ａへの電圧の印加を所定時間行うことにより、感光ドラム１０１の表面電位を安定させる。
【００７０】
また、紙間とは、複数の転写材に連続して画像を形成する場合に、転写材と転写材との間の画像形成が行われない部分を示すものである。
【００７１】
また、後回転とは、画像形成動作を終了する際に、次回の画像形成動作に備えて、感光ドラム１０１の表面電位を安定させるために行う動作であり、前述の初期回転動作と同様の処理を行うものである。
【００７２】
そして、露光器１０３によって露光された後の感光ドラム１０１の表面は、未露光部分（画像形成領域における画像のバックグラウンド部分であって露光器により露光されなかった部分）の暗部電位Ｖｄが−５００Ｖ、露光部分（画像形成領域における画像部分であって露光器により露光された部分）の明部電位Ｖｌが−１００Ｖとなる。
【００７３】
ＣＴ層の膜厚が１５μｍである場合（感光ドラム１０１が新品である場合）について説明すると、現像器１０４の現像ローラ１０４ａには、現像高圧電源Ｓ１から−２８０Ｖの現像バイアスが印加される。そして、現像バイアスＶ０の−２８０Ｖに対して感光ドラム１０１表面の未露光部分の電位（表面電位）Ｖｄは−５００Ｖであり、現像バイアスＶ０の方が２２０Ｖだけ電位が高いので、現像器１０４に収納されているマイナス極性に帯電されたネガトナーは感光ドラム１０１の表面へは付着しない。ただし、トナーの耐久劣化の程度によりトナーの帯電量は異なってしまい、若干量カブリトナーとして感光ドラムに付着することがある。
【００７４】
また、感光ドラム１０１の画像形成領域に対して設定される現像バイアスＶ０の−２８０Ｖに対して感光ドラム１０１の表面の露光部分における明部電位Ｖｌは−１００Ｖであり、現像バイアスＶ０の方が１８０Ｖだけ電位が低いので、現像器１０４に収納されているマイナス極性に帯電されたネガトナーは感光ドラム１０１の表面へ付着してトナー像として顕像化（現像）される。
【００７５】
この画像形成領域に対して設定される現像バイアスＶ０は、変動する感光ドラムの暗部電位Ｖｄ、明部電位Ｖｌに応じて画像濃度を一定にするために、現像バイアスＶ０と明部電位Ｖｌとの電位差（以下、現像コントラスト）が１８０Ｖで一定になるよう画像形成コントローラ１０５により制御される（図２参照）。
【００７６】
感光ドラム１０１と転写ローラ１０９ａとは、概略同じ周速度でそれぞれ矢印Ｒ１方向、矢印Ｒ２方向に回転し、転写ローラ１０９ａには転写高圧電源Ｓ２によって転写バイアスＴが印加される。これにより、感光ドラム１０１上のトナー像は転写ニップ部Ｎ１において、感光ドラム１０１と転写ローラ１０９ａとの電位差によって形成される転写電界の作用（マイナス極性のトナーがプラス極性の転写ローラ１０９ａにより引き付けられる作用）及び転写ニップ部Ｎ１における押圧力により、感光ドラム１０１上のトナー像は、給紙装置１１３から搬送された紙等の転写材に転写される。
【００７７】
このとき、転写材に転写されないで感光ドラム１０１の表面に残った転写残トナーは、クリーニング装置１１０のクリーニングブレード１１０ａによって除去され、廃トナー容器１１１に収納される。
【００７８】
トナー画像が転写された転写材は、定着器１１２により定着されて永久定着画像として形成された後、排紙ローラ１１６により排出される。
【００７９】
以上、画像形成装置の動作について説明したが、感光ドラム１０１表面の未露光部分（表面電位Ｖｄである部分）が現像ローラ１０４ａを通過する際に、トナーの耐久劣化の程度によりトナーの帯電量は異なってしまい、若干量カブリトナーとして感光ドラム付着してしまう問題について、以下に詳述する。
【００８０】
画像形成装置を長期間使用するに当たり、現像器１０４の使用の度合いにより現像器１０４内のトナーの劣化が起こり、十分な電荷を保持していないトナー（以下、低トリボトナー）が発生したり、本来の電荷極性と反対に帯電（これを本来の電荷極性の正規トナーに対し反転トナーと呼ぶ）したトナーが発生してしまうことがある。
【００８１】
このため、感光ドラム１０１上の、反転現像方式による画像形成領域の未露光部分や、連続して転写材に画像を形成する際の紙間に相当する領域や初期回転時における現像ローラ１０４ａを通過する領域等の感光ドラム１０１の非画像形成領域に、前述した低トリボトナーや反転トナーが転移してしまう、いわゆるカブリという現象が発生する場合がある。また、カブリを構成するトナーをカブリトナーという。
【００８２】
転写材にトナー像が転写される画像形成領域でのカブリトナーは、転写ニップ部Ｎ１にて転写材に直接的に転写されるものであり、転写ローラ１０９ａに直接転写されることはない。また、転写材に転写されるカブリトナーの量も、感光ドラム１０１上の画像形成動作１回分の量であるため、このカブリは通常の使用において紙上ではほとんど目立たない程度である。したがって、画像形成領域におけるカブリトナーが転写材上に形成される画像に与える影響は、それほど大きくないものといえる。
【００８３】
これに対し、感光ドラム上における非画像形成領域でのカブリトナーは、転写材に直接的に転写されずに直接転写ローラ１０９ａに転移するため、徐々に転写ローラ１０９ａに蓄積され、蓄積されたカブリトナーが転写材の通過時に転写材の裏面（画像形成面に対向する面）に汚れとして現れてしまうという問題がある。
【００８４】
このカブリの問題に対し、従来は画像形成動作終了時等に転写ローラ１０９ａにクリーニングバイアスを印加すること等を行い、転写ローラ１０９ａに蓄積したトナーをクリーニングする方法が知られているが、連続プリントを行っている間など転写ローラ１０９ａのクリーニングが行われない状況において、やはり転写材の裏面（画像形成面に対向する面）に汚れとして現れてしまうという問題がある。
【００８５】
そこで、第１の実施の形態として、カブリによる転写材への影響の大きい、非画像形成領域にカブリトナーが発生しないよう、感光ドラム１０１の非画像形成領域が現像ローラ１０４ａを通過する際に現像電圧制御部１０４ｂに設定される現像バイアス（電圧）を適切に制御する方法を説明する。
【００８６】
まず、画像形成動作を開始するのに先立って、感光ドラム１０１と転写ローラ１０９ａを不図示の駆動手段によってそれぞれ矢印Ｒ１、矢印Ｒ２方向に回転させる。
【００８７】
この時、転写ローラ１０９ａへ転写高圧電源Ｓ２より１０００ＶのＤＣ電圧が印加される。この時、電圧を印加した際の転写ローラ１０９ａと感光ドラム１０１の間に流れる転写電流値Ｉａを転写電流検知部１０９ｂにて検知する。なお、転写高圧電源Ｓ２から一定の電圧（１０００Ｖ）を転写ローラ１０９ａに印加する場合であっても、画像形成装置の置かれた環境によっては、転写電流検知部１０９ｂにて検知される転写電流値Ｉａは異なるものとなる。転写電流値Ｉａが異なるものとなるのは、画像形成装置の置かれた環境によって、転写ローラ１０９ａ等からなる転写部の抵抗値が変化するからである。
【００８８】
図３は、非画像形成領域での現像バイアス制御における転写電流値Ｉａと現像バイアス制御値Ｖとの関係を示す図、図４は、非画像形成領域での現像バイアス制御における転写電流値Ｉａと現像バイアス制御値Ｖとの関係を示すテーブルである。
【００８９】
図３において、縦軸は、感光ドラム１０１の非画像形成領域が現像ローラ１０４ａを通過する際に、感光ドラム１０１へトナーが転移してカブリトナーとなることがないよう設定されている現像バイアス制御値Ｖを示すものである。そして、横軸である転写ローラ１０９ａに流れる転写電流値Ｉａに対して、それぞれ異なる現像バイアス制御値Ｖを設定することで、画像形成装置の置かれた環境に応じた適切な現像バイアスを現像ローラ１０４ａに印加して、カブリトナーが発生することを防止することができる。なお、転写電流値Ｉａと現像バイアス制御値Ｖとの関係は、予め実験により定めたものであり、図４に示すようなテーブルとして画像形成コントローラ１０５が備えるメモリ（記憶部）等に記憶させておく。なお、テーブルの定め方については後述する。
【００９０】
転写電流検知部１０９ｂは、図１に示すように転写電圧制御部１０９ｃと接続されており、転写電圧制御部１０９ｃは転写ローラ１０９ａに流れる電流値Ｉａに基づいて、現像高圧電源Ｓ１が現像ローラ１０４ａに印加する現像バイアス制御値Ｖを設定する。例えば、転写電圧制御部１０９ｃを介して転写電流検知部１０９ｂから画像形成コントローラ１０５に入力される転写電流値Ｉａの値が５５μＡであった場合、図４のテーブルに示すように５０μＡと７０μＡの間の値であるので、画像形成コントローラ１０５は現像バイアス制御値Ｖとして−３７０Ｖを設定する。そして、現像電圧制御部１０４ｂは画像形成コントローラ１０５により設定された現像バイアス制御値Ｖ（図４から−３７０Ｖを設定）を現像ローラ１０４ａに印加するよう現像高圧電源Ｓ１を制御する。
【００９１】
なお、第１の実施の形態においては、図４に示す変換テーブルをもとに現像バイアス制御値Ｖを適宜選択したが、転写電流値Ｉａと現像バイアス制御値Ｖの関係が簡単な関数（例えば１次関数）で表される場合は、係る関数を表す変換式を用いて算出してもよい。この場合、変換式を用いることで、使用するメモリの容量を節約でき、また、処理速度の向上を図ることができる。
【００９２】
以上、感光ドラム１０１の非画像形成領域が現像ローラ１０４ａを通過する際に、現像ローラ１０４ａに印加される現像バイアス値の設定方法について説明した。
【００９３】
次に、感光ドラム１０１の非画像形成領域に対する現像バイアスを設定するタイミングについて、図５を参照して説明する。
【００９４】
図５は転写材に２ページ分の画像を連続して形成する場合に、現像ローラ１０４ａに印加される現像バイアス（電圧）の変化を時系列で示した図である。
【００９５】
まず始めに、タイミングＴ１において、感光ドラム１０１の駆動を開始し、その後タイミングＴ２において、画像形成装置の置かれた環境に応じた現像バイアス制御値Ｖを図４に示すテーブルにより設定するために、転写高圧電源Ｓ２から転写ローラ１０９ａに一定の転写バイアスＴ（１０００Ｖ）を印加して、その際に転写ローラ１０９ａに流れる転写電流値Ｉａを転写電流検知部１０９ｂで検知する。以上が図５における転写電流検知であり、タイミングＴ３にて動作を終了する。
【００９６】
その後、タイミングＴ４において、初期回転の開始に伴って現像ローラ１０４ａの回転が開始されるとともに、転写電流検知動作により決定された非画像形成領域での現像バイアス制御値Ｖが現像ローラ１０４ａに印加される。なお、Ｔ４において、現像ローラ１０４ａは感光ドラム１０１から離間された状態となっている。そして、タイミングＴ５において、現像ローラ１０４ａが帯電ローラ１０２ａにより暗部電位Ｖｄに帯電処理されている感光ドラム１０１に当接される。
【００９７】
初期回転動作が終了して感光ドラム１０１上の画像形成領域が現像ローラ１０４ａと対向する位置へ到達すると（タイミングＴ６）、現像バイアスを現像バイアス制御値Ｖから、画像形成を行うための現像バイアスＶ０（図２参照）に変更する。そして、タイミングＴ７において紙間に対応する部分が現像ローラ１０４ａと対向する位置へ到達すると、現像バイアスを、画像形成時の現像バイアスＶ０（例えば−２８０Ｖ）から、非画像形成領域における現像バイアス制御値Ｖへ変更する。
【００９８】
また、２ページ目の画像についての画像形成領域が現像ローラ１０４ａと対向する位置へ到達すると、再び現像バイアスを現像バイアス制御値Ｖから、画像形成を行うための現像バイアスＶ０（図２参照）に変更する。その後更に２ページ目の画像の画像形成領域が通過したタイミング（タイミングＴ９）で、現像バイアスを、画像形成時の現像バイアスＶ０（例えば−２８０Ｖ）から、非画像形成領域における現像バイアス制御値Ｖへ変更する。
【００９９】
なお、以上の説明において転写電流値Ｉａの検知は画像形成を行う際に行うものとしているが、他の態様としてもよい。例えば、画像形成装置への電源投入時に転写電流値Ｉａの検知を行って検知結果を画像形成コントローラ１０５等が備えるメモリに記憶させておき、毎回の画像形成時（１つのプリントジョブを実行する毎）にはメモリに記憶された転写電流値Ｉａに基づいて非画像形成領域の現像バイアス制御値Ｖを設定しても良い。また、画像形成装置の置かれた環境の変化がわかればよいので、転写電流値Ｉａを検知してから所定時間が経過するごとに新たに転写電流値Ｉａの検知を行ってもよい。
【０１００】
ここで、転写電流検知に対して、画像形成装置の置かれた環境及び感光ドラム１０１のＣＴ層の膜厚が与える影響を、図６を参照しつつ説明する。図６は転写ローラ１０９ａに一定の転写バイアスＴ（１０００Ｖ）を印加した際における、画像形成装置が置かれた環境、及びＣＴ層の膜厚に応じた転写電流値Ｉａの変化を示す図である。
【０１０１】
図６に示すように、転写ローラ１０９ａに流れる転写電流値Ｉａは、転写ローラ１０９ａに印加される転写バイアスＴが一定であっても、画像形成装置の置かれた環境により変動する転写ローラ１０９ａの抵抗値、及び感光ドラム１０１のＣＴ層の膜厚により変動する。具体的には、画像形成装置の置かれた環境における温度及び湿度が低いほど転写ローラ１０９ａの抵抗値が高くなって転写電流値Ｉａの値が低くなり、また感光ドラム１０１の膜厚が厚くなるほどＣＴ層の静電容量が低下し、転写電流値Ｉａの値が低くなる。
【０１０２】
図６に示した、画像形成装置が置かれた環境、及びＣＴ層の膜厚に応じた転写電流値Ｉａの変化と、図２に示した感光ドラムの表面電位及び現像バイアスの環境による変動との関係を図７、図８に示す。
【０１０３】
図７は、転写電流値Ｉａの変化と、感光ドラムの表面電位Ｖｄ及び非画像形成領域における現像バイアスの適正範囲を示す図であり、図８は、転写電流値Ｉａの変化と、感光ドラムの表面電位Ｖｄ及び画像形成領域に印加される現像バイアスＶ０を示す図である。
【０１０４】
トナーの耐久使用による劣化により地カブリ及び反転カブリが発生してしまうことは、既に説明したが、図７における領域Ａ１はＣＴ層の膜厚が１０μｍであるときに、環境等により変化しえる感光ドラムの表面電位Ｖｄに対してカブリ（地カブリおよび反転カブリ）を発生しない現像バイアス制御値Ｖの適正範囲を示している。なお、領域Ａ１は実験により定めた領域であり、領域Ａ１より現像バイアス制御値Ｖが低い（バックコントラストが１００Ｖ以下である）場合は地カブリが生じ、領域Ａ１より現像バイアス制御値Ｖが高い（バックコントラストが２００Ｖ以上である）場合は反転カブリが生じてしまう。
【０１０５】
また、図７における領域Ａ２は膜厚が１５μｍであるときに、環境等により変化しえる表面電位Ｖｄに対してカブリを発生しない現像バイアス制御値Ｖの適正範囲を示している。なお、領域Ａ２はＡ１と同様に実験により定めた領域であり、領域Ａ２より現像バイアス制御値Ｖが低い（バックコントラストが１００Ｖ以下である）場合は地カブリが生じ、領域Ａ２より現像バイアス制御値Ｖが高い（バックコントラストが２００Ｖ以上である）場合は反転カブリが生じてしまう。
【０１０６】
以上のことから、ＣＴ層の膜厚に拘わらず、地カブリも反転カブリも生じないように現像バイアス制御値Ｖを設定するには、領域Ａ１及びＡ２の重複する領域における現像バイアス制御値Ｖを設定するよう制御すればよい。そして、図４に示すテーブルとして設定した転写電流値Ｉａに対する現像バイアス制御値Ｖは、図７の階段状の実線で示す値であり、領域Ａ１及びＡ２の重複する領域における現像バイアス制御値となるよう設定されている。
【０１０７】
なお、図８は、転写電流値Ｉａの変化と、感光ドラムの表面電位Ｖｄ及び画像形成領域に対して設定される現像バイアスＶ０を示す図であるが、図７との比較のために説明する。
【０１０８】
図８において画像形成領域における適正な現像バイアスＶ０では、図７における領域Ａ１及び領域Ａ２の範囲をはみ出る領域が発生するが、画像形成領域で発生するカブリトナーの量は、領域Ａ１及び領域Ａ２の範囲内にいる時に比べ増加するものの、画像形成領域のトナーは転写時に転写材に直接転写されるので、さほど目立つものではなかった。これは紙に対しては１回の現像工程でのカブリのみが転写されるためである。
【０１０９】
これに対し、非画像形成領域におけるカブリは、転写ローラ１０９ａに直接転移してしまうため回転を重ねるにつれて転写ローラ１０９ａに蓄積していく。このため、紙等の転写材が感光ドラム１０１と転写ローラ１０９ａの間に搬送されると、蓄積されたカブリトナーが転写材の裏面に転移してトナー汚れとして現れてしまう。
【０１１０】
よって第１の実施の形態では画像濃度等を考慮する必要のない非画像形成領域においては、図７のグラフより転写ローラ１０９ａの検知電流Ｉａを用いておおよその感光ドラム１０１の暗部電位Ｖｄを推定し、それに対しバックコントラストが１００〜２００Ｖの範囲になる現像バイアスを選択できるように設定している。
【０１１１】
こうして得られた制御テーブルが前記図４の転写電流値Ｉａと現像バイアス制御値Ｖとの関係を示すテーブルである。
【０１１２】
以上のようにすることで、環境による転写ローラ１０９ａ等からなる転写部の抵抗値の変動や感光ドラムのＣＴ層の膜厚変動によらずバックコントラストを一定範囲に抑えることができ、非画像形成領域におけるカブリの発生を防止又は低減し、カブリによるトナーが転写ローラに蓄積して紙裏汚れなどを起こさない程度にまで抑制することができる。
【０１１３】
第１の実施の形態の構成において、Ｌ／Ｌ、Ｎ／Ｎ、Ｈ／Ｈ環境それぞれにおいて、カートリッジの耐久寿命である１万枚の耐久試験を行ったが、耐久試験を通じて紙裏のトナー汚れを起こすことなく良好なプリント結果を得ることができた。
【０１１４】
第１の実施の形態においては、転写手段として、転写ローラを用いているが、転写ブラシ、転写ブラシローラ等を用いても同様の効果を得ることができる。
【０１１５】
また、第１の実施の形態で示している各電圧値等の初期設定値は特にこれに限定されるものでなく、第１の実施の形態における効果が得られるものであれば、適宜選択すれば良い。
【０１１６】
（第２の実施の形態）
以下、図面に基づいて第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態における画像形成装置は、第１の実施の形態を複数色からなるフルカラー画像を形成することができるフルカラー画像形成装置に適用したものである。
【０１１７】
図９は、本発明の第２の実施の形態におけるフルカラー画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。
【０１１８】
図９に示す画像形成装置は、電子写真方式を用いて転写材上に画像を形成する画像形成装置を示すものであり、例えば、レーザービームプリンタを示すものである。第２の実施の形態は、第１の実施の形態と同様の画像形成の各部（感光ドラム、帯電装置、現像器、クリーニング装置等）を一体として形成したカートリッジ２００をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーの各々について用意し、それを転写材搬送ベルトＥと平行に一列にならべ、各カートリッジが転写材搬送ベルトＥにより搬送される転写材上に各色のトナー像を順次積層形成して、転写材上にフルカラー像を形成するフルカラー画像形成装置である。なお、各カートリッジは、画像形成装置の本体に対し、着脱可能に構成されている。
【０１１９】
図９に示す画像形成装置は、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という）２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋを備えている。感光ドラム２０１は、画像形成装置本体Ｂ（以下単に「装置本体Ｂ」という）によって回転自在に支持されており、駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ５方向に回転駆動される。
【０１２０】
なお、以下の説明においては、イエロー（Ｙ）のカートリッジ２０４Ｙを構成する各部について説明するが、マゼンタ（Ｍ）のカートリッジ２０４Ｍ、シアン（Ｃ）のカートリッジ２０４Ｃ、ブラック（Ｋ）のカートリッジ２０４Ｋについても、同様の構成を有し、同様の動作をするものとし、説明を省略する。
【０１２１】
感光ドラム２０１Ｙの周囲には、その回転方向（Ｒ５）に沿って、感光ドラム表面を一様に帯電する一次帯電器２０２Ｙ、帯電後の感光ドラム２０１Ｙ表面に画像情報に応じた静電潜像を形成する露光器２０３Ｙ、静電潜像を現像する現像器２０４Ｙ、感光ドラム２０１Ｙ上のトナー像を紙等の転写材に転写する転写器２０９Ｙ、感光ドラム２０１Ｙ上の一次転写残トナーを除去するクリーニング装置２１０Ｙが配置されている。
【０１２２】
なお、各部材の詳細については、第１の実施の形態で説明したものと同様であり、第２の実施の形態における感光ドラム２０１Ｙ、一次帯電器２０２Ｙ、露光器２０３Ｙ、現像器２０４Ｙ、転写器２０９Ｙ、クリーニング装置２１０Ｙは第１の実施形態の感光ドラム１０１、一次帯電器１０２、露光器１０３、現像器１０４、転写器１０９、クリーニング装置１１０にそれぞれ相当するものとする。なお、イエロー（Ｙ）以外の他色のカートリッジについても同様とする。
【０１２３】
また、以上説明した画像形成装置を構成する各部を制御するのは、画像形成コントローラ１０５である。画像形成コントローラ１０５はパーソナルコンピュータ等の外部装置から送信される画像情報及びプリント指示を受信して処理する画像処理コントローラ１０６と接続されており、画像処理コントローラ１０６からの指示に応じて画像形成装置を構成する各部を制御するものである。例えば、帯電高圧電源Ｓ３が帯電ローラ２０２Ｙａに印加するＤＣ電圧を制御する帯電電圧制御部１０２ｂや、現像高圧電源Ｓ１が現像ローラ２０４Ｙａに印加する現像電圧を制御する現像電圧制御部１０４ｂや、転写高圧電源Ｓ２が転写ローラ２０９Ｙａに印加する転写バイアスＴを制御する転写電圧制御部１０９ｃを統括して制御する。なお、イエロー（Ｙ）以外の他色のカートリッジに備えられた帯電ローラ２０２ａ（２０２Ｍａ、２０２Ｃａ、２０２Ｋａ）や現像ローラ２０４ａ（２０４Ｍａ、２０４Ｃａ、２０４Ｋａ）や転写ローラ２０９ａへの電圧の印加についても画像形成コントローラ１０５が制御するものとする。
【０１２４】
以上の構成を有する第２の実施の形態の画像形成装置において、感光ドラム２０１ＹのＣＴ層の膜厚や、画像形成装置の置かれた環境に拘わらず地カブリも反転カブリも生じないように現像バイアス制御値Ｖを設定するために、第１の実施の形態と同様に、転写電流検知部１０９ｂが検知する転写電流値Ｉａと適切な（地カブリも反転カブリも生じない）現像バイアス制御値Ｖを予め実験にて求めて画像形成コントローラ１０５に変換テーブルとして記憶させておく。そして、画像形成を行う際には、転写電流検知部１０９ｂが検知した転写電流値Ｉａと変換テーブルとを用いて、感光ドラム２０１ＹのＣＴ層の膜厚や、画像形成装置の置かれた環境に応じた適切な、非画像形成領域における現像バイアス制御値Ｖを設定して、カブリの発生しない画像形成を行うことができる。この転写電流知Ｉａから現像バイアス制御値Ｖを設定する動作は第１の実施の形態で説明したものと同様である。
【０１２５】
なお、イエロー（Ｙ）のカートリッジ２０４Ｙ以外の、マゼンタ（Ｍ）のカートリッジ２０４Ｍ、シアン（Ｃ）のカートリッジ２０４Ｃ、ブラック（Ｋ）のカートリッジ２０４Ｋについても同様の構成を有するので、各カートリッジにおける現像バイアス制御値Ｖは、各カートリッジの転写電流検知部（不図示）が検知した転写電流知Ｉａと、予め定めておいた変換テーブルとに基づいてイエロー（Ｙ）のカートリッジと同様の方法で設定することができる。ここで、変換テーブルは各色で共通のテーブルとして図４に示すものを用いてもよいし、各色毎にそれぞれ異なる変換テーブルを作成することとしてもよい。
【０１２６】
なお、第２の実施の形態は、第１の実施の形態と異なり、感光ドラム２０１Ｙと転写ローラ２０９Ｙａの間には転写材搬送ベルトＥが介在することとなるので、転写電流検知部１０９ｂは、転写材搬送ベルトＥを介して転写ローラ２０９Ｙａと感光ドラム２０１の間に流れる電流を検知することとなる。そして、転写材搬送ベルトＥ上にカブリトナーが蓄積することなく、紙裏汚れの発生を防止することができる。
【０１２７】
なお、以上の説明においてはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）ブラック（Ｋ）の各々のカートリッジ２００において、転写電流値Ｉａを検知して各色の現像ローラ１０４ａが非画像形成領域に対して設定される電圧を制御するものとしたが、イエロー（Ｙ）についてのみ転写電流値Ｉａを検知し、その転写電流値Ｉａが他の色（マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ））の転写ローラ１０９ａに流れる転写電流値であるものとして、あるいはイエロー（Ｙ）について検知された転写電流値Ｉａに各色ごとに補正を加えて各色ごとの転写電流値Ｉａを算出して非画像形成領域の現像バイアスの制御を行っても良い。
【０１２８】
前者の場合、各色トナーの特性によりカブリが抑制されるバックコントラストの範囲も違う場合もあるため、各色ごとに転写電流の検知値Ｉａに対する現像バイアス制御値Ｖのテーブルを予め作成し適応させることも効果的である。
【０１２９】
後者の場合、イエロー（Ｙ）についてのみ転写電流値Ｉａを検知する場合は、転写電流検知部を複数設ける必要がないので、コストダウン、電源基盤の小型化等のメリットが生まれる。
【０１３０】
第２の実施の形態において、Ｌ／Ｌ、Ｎ／Ｎ、Ｈ／Ｈ環境のそれぞれにおいて、カートリッジの耐久寿命である１万枚のフルカラープリント耐久を行ったが、第１の実施の形態と同様、耐久を通じて紙裏のトナー汚れを起こすことなく良好なプリント結果が得られた。
【０１３１】
転写材搬送ベルトＥ裏面から転写バイアスをかける転写手段も、本実施の形態の転写ローラに限らず、ブレード形状、ブラシ形状、ブラシローラ等々が使用可能である。
【０１３２】
（第３の実施の形態）
以下、図面に基づいて第３の実施の形態について説明する。なお、第３の実施の形態における画像形成装置は、第１の実施の形態においての図１と同様の構成を有する。したがって、画像形成装置各部の機能、動作等については第１の実施の形態にて説明したものと同様であるので説明を省略する。
【０１３３】
第１の実施の形態は、感光ドラム１０１と転写ローラ１０９ａに流れる転写電流値Ｉａを検知し、その検知結果に基づいて予め記憶されたテーブルの中から、非画像形成領域においてカブリの発生しない適切な現像バイアス制御値Ｖを設定するものであった。
【０１３４】
第３の実施の形態は、第１の実施の形態の変形例であり、転写電流値Ｉａの検知結果に加え、感光ドラムのＣＴ層の膜厚の変動に応じて、非画像形成領域においてカブリの発生しない適切な現像バイアスを設定するものである。
【０１３５】
一般に、感光ドラムの電荷輸送層であるＣＴ層の膜厚は感光ドラムが使用されるにしたがって薄くなり、それにつれて放電開始電圧も減少するものである。したがって、感光ドラムの使用量（ＣＴ層の膜厚）によらず、常に一定の帯電電圧を帯電高圧電源Ｓ３から帯電ローラ１０２ａに印加した場合、感光ドラムの帯電電位が感光ドラムが新品である場合（ＣＴ層の膜厚が厚い場合）と、新品でない場合（ＣＴ層の膜厚が薄い場合）とで異なっているため、非画像形成領域のカブリを更に悪化させる可能性がある。
【０１３６】
図１０は、感光ドラムの未露光部分の明部電位（表面電位）Ｖｄ、画像形成領域に対して設定される現像バイアスＶ０、露光部分の明部電位Ｖｌの環境による変動を複数のＣＴ層の膜厚について示した図であり、帯電ローラ１０２ａに一定電圧（−１０００Ｖ）を印加した時に、横軸を環境の変化、縦軸を感光ドラムの電位としたグラフである。
【０１３７】
なお、図１０の中における丸印（●）はＣＴ層膜厚が１０μｍである場合を示し、四角印（■）はＣＴ層膜厚が１２μｍである場合を示し、三角印（▲）はＣＴ層膜厚が１５μｍを示す。
【０１３８】
また、環境の変化における丸印、四角印及び三角印が打たれている３つの環境が先ほど説明したＨ／Ｈ（温度３０℃／湿度８０％Ｒｈ）、Ｎ／Ｎ環境（２３℃／６０％Ｒｈ）、Ｌ／Ｌ（温度１５℃／湿度１０％Ｒｈ）に対応している。また、横軸について左から右に（Ｈ／Ｈ環境からＬ／Ｌ環境に）移行するにつれ、温度及び湿度は徐々に低くなる。
【０１３９】
ＣＴ層の膜厚が１５μｍである場合（感光ドラム１０１が新品である場合）について説明すると、現像器１０４の現像ローラ１０４ａには、現像高圧電源Ｓ１から−２８０Ｖの現像バイアスＶ０が印加される。そして、現像バイアスＶ０の−２８０Ｖに対して感光ドラム１０１表面の未露光部分の電位（表面電位）Ｖｄは−５００Ｖであり、現像バイアスＶ０の方が２２０Ｖだけ電位が高いので、現像器１０４に収納されているマイナス極性に帯電されたネガトナーは感光ドラム１０１の表面へは付着しない。ただし、トナーの耐久劣化の程度によりトナーの帯電量は異なってしまい、若干量カブリトナーとして感光ドラムに付着することがある。
【０１４０】
また、感光ドラム１０１の画像形成領域に対して設定される現像バイアスＶ０の−２８０Ｖに対して感光ドラム１０１の表面の露光部分における明部電位Ｖｌは−１００Ｖであり、現像バイアスＶ０の方が１８０Ｖだけ電位が低いので、現像器１０４に収納されているマイナス極性に帯電されたネガトナーは感光ドラム１０１の表面へ付着してトナー像として顕像化（現像）される。
【０１４１】
この画像形成領域における現像バイアスＶ０は、変動する感光ドラムの暗部電位Ｖｄ、明部電位Ｖｌに応じて画像濃度が一定とするために、現像バイアスＶ０と明部電位Ｖｌとの電位差（以下、現像コントラスト）が１８０Ｖで一定になるように画像形成コントローラ１０５により制御される（図１０参照）。
【０１４２】
以上、ＣＴ層の膜厚が１５μｍである場合（図１０における三角印）について説明したが、ＣＴ層の膜厚が変化した場合（１２μｍ、１０μｍである場合）には、未露光部分の明部電位（表面電位）Ｖｄ、現像バイアスＶ０、露光部分の明部電位Ｖｌがそれぞれ異なってくる。
【０１４３】
第３の実施の形態においては、画像形成装置の置かれた環境の変動に加え、ＣＴ層の膜厚に応じて現像バイアスを適切に制御するものであるので、非画像形成領域（非通紙領域）の現像バイアス制御の方法について以下に、説明する。
【０１４４】
まず、画像形成動作を開始するのに先立って、感光ドラム１０１と転写ローラ１０９ａを不図示の駆動手段によってそれぞれ矢印Ｒ１、矢印Ｒ２方向に回転させる。
【０１４５】
これと前後して、現像器１０４を含むカートリッジに搭載された記憶手段、例えばＲＯＭ１２０の情報より、感光ドラム１０１のＣＴ層の膜厚ｄを予測する。ここで、記憶手段としては、電気的、磁気的に記録を保持できる手段等であればよく、ＲＡＭ、磁気ディスク、光ディスク等を用いることができる。より好ましくは、常時通電する必要がなく、省スペースである不揮発性の記憶手段、具体的には、ＥＰＲＯＭ（Erasable and Programmable ROM）を用いるとよい。
【０１４６】
ＲＯＭ１２０には、感光ドラム１０１が回転するときにおける単位時間当たりの削れ量α（μｍ）、帯電ローラ１０２ａが印加する一次帯電バイアス印加時の単位時間当たりの削れ量β（μｍ）が予め記憶されている。そして、ＲＯＭ１２０には更に、感光ドラムの使用初期におけるＣＴ層膜厚のｄ１、感光ドラムの使用初期からの総回転時間Ｔ１、感光ドラムの使用初期からの帯電バイアスの総印加時間Ｔ２等の、感光ドラム１０１の使用履歴情報をＲＯＭ１２０に記憶させておくものとする。
【０１４７】
なお、ＲＯＭ１２０の構成は図２３に示すものであり、感光ドラムの回転に伴う単位時間あたりの削れ量αは１２０−ａの記憶領域に、一次帯電バイアスの印加に伴う単位時間あたりの削れ量βは１２０−ｂの記憶領域に、感光ドラムの使用初期におけるＣＴ層の膜厚ｄ１は１２０−ｃの記憶領域に、感光ドラムの使用初期からの総回転時間Ｔ１は１２０−ｄの記憶領域に、感光ドラムの使用初期からの帯電バイアスの総印加時間Ｔ２は１２０−ｅの記憶領域にそれぞれ記憶させておくものとする。
【０１４８】
また、Ｔ１、Ｔ２の値は、画像形成を行うにつれて変化する値であり、例えば外部装置から入力されるプリントジョブが終了して後回転が行われるタイミングでＲＯＭ１２０の記憶領域１２０−ｄ及び１２０−ｅの値を更新するものとする。
【０１４９】
なお、ＲＯＭ１２０は画像形成コントローラ１０５と通信可能に構成されており、画像形成コントローラ１０５はＲＯＭへのデータの書き込み及び読み出しをすることができる。
【０１５０】
そして、以上のα、β、ｄ１、Ｔ１、Ｔ２から、例えば以下の式１で感光ドラム１０１のＣＴ層の膜厚ｄを算出する。
【０１５１】
【数１】
0003885030.tif 000002
【０１５２】
なお、以下の説明においては、ＣＴ層の膜厚として、１０μｍ、１２μｍ、１５μｍの３種類を判別しているが、例えば上記の式で計算されるｄの値が９μｍ以上かつ１１μｍ未満場合はＣＴ層の膜厚が１０μｍであるとし、ｄの値が１１μｍ以上かつ１３μｍ未満場合はＣＴ層の膜厚が１２μｍであるとし、ｄの値が１３μｍ以上である場合はＣＴ層の膜厚が１５μｍであるとすることで、３種類の判別を行えばよい。
【０１５３】
また、感光ドラム１０１の使用履歴としては、感光ドラムの使用初期からの総回転時間Ｔ１、感光ドラムの使用初期からの帯電バイアスの総印加時間Ｔ２を用いることとしたが、それらに限られるものではなく、例えば、感光ドラムの使用初期からの総回転数、感光ドラムの使用初期からの現像バイアスの総印加時間、感光ドラムの使用初期からの転写バイアスの総印加時間等を用いてもよい。
【０１５４】
感光ドラム１０１と転写ローラ１０９ａを不図示の駆動手段によってそれぞれ矢印Ｒ１、矢印Ｒ２方向に回転させた後、転写ローラ１０９ａへ転写高圧電源Ｓ２より１０００ＶのＤＣ電圧を印加する。この時、電圧を印加した際の転写ローラ１０９ａと感光ドラム１０１の間に流れる転写電流値Ｉａを転写電流検知部１０９ｂにて検知する。
【０１５５】
図１０は、前述のとおり、感光ドラムの表面電位Ｖｄ、画像形成領域に対して設定される現像バイアスＶ０及び露光部分の明部電位Ｖｌの環境による変動を複数のＣＴ層の膜厚について示した図であり、ＣＴ層の膜厚が薄くなるほど、感光ドラムの表面電位Ｖｄ及び露光部分の明部電位Ｖｌはマイナス方向に大きくなり、それに伴って感光ドラム１０１の画像形成領域に対して設定される現像バイアスＶ０も大きくなっていることが分かる。
【０１５６】
図１１は、非画像形成領域での現像バイアス制御における転写電流値Ｉａと現像バイアス制御値Ｖとの関係を複数のＣＴ層の膜厚について示した図である。
【０１５７】
図１１において、縦軸は、感光ドラム１０１の非画像形成領域が現像ローラ１０４ａを通過する際に、感光ドラム１０１へトナーが転移してカブリトナーとなることがないよう設定されている現像バイアス制御値Ｖを示すものであり、横軸は転写ローラ１０９ａに流れる転写電流値Ｉａを示すものである。そして、横軸である転写ローラ１０９ａに流れる転写電流値Ｉａに対して、それぞれ異なる現像バイアス制御値を設定することで、画像形成装置の置かれた環境に応じた適切な現像バイアス制御値Ｖを現像ローラ１０４ａに印加して、カブリトナーが発生することを防止することができる。なお、転写電流値Ｉａと現像バイアス制御値Ｖとの関係は、予め実験により定めたものであり、図１２に示すようなテーブルとして画像形成コントローラ１０５が備えるメモリ（記憶部）等に記憶させておく。
【０１５８】
なお、第３の実施の形態においては、図１１に示す変換テーブルをもとに電圧値を適宜選択したが、転写電流値Ｉａと現像バイアス制御値Ｖの関係が簡単な関数（例えば１次関数）で表される場合は、係る関数を表す変換式を用いてもよい。この場合、変換式を用いることで、使用するメモリの容量を節約でき、また、処理速度の向上を図ることができる。
【０１５９】
画像形成コントローラ１０５は、この転写電流値ＩａとＲＯＭ１２０から算出されたＣＴ層の膜厚から、図１２のテーブルを用いて非画像形成領域に印加される現像バイアス制御値Ｖを選択する。例えば、転写電流値Ｉａが６０μＡであり、ＣＴ層の膜厚が１２μｍであるとの情報がＲＯＭ１２０に記憶されている場合は、画像形成コントローラ１０５は、転写電流値Ｉａが“５０μＡ〜”の欄において“ＣＴ層の膜厚＝１２μｍ”についての現像バイアス制御値Ｖとして、−３６５Ｖを設定する。そして、画像形成コントローラ１０５からの指示に基づいて、現像電圧制御部１０４ｂは、感光ドラム１０１の非画像形成領域において現像バイアス制御値（電圧）Ｖが現像ローラ１０４ａに印加されるように制御する。
【０１６０】
以上、感光ドラム１０１の非画像形成領域が現像ローラ１０４ａを通過する際に、現像ローラ１０４ａに印加する現像バイアス制御値Ｖの設定方法について説明したが、感光ドラム１０１の非画像形成領域に現像バイアスが印加されるタイミングについては、第１の実施の形態における、図５において説明したものと同様であるので省略する。
【０１６１】
ここで、転写電流検知に対して、画像形成装置の置かれた環境及び感光ドラム１０１のＣＴ層の膜厚が与える影響を、図１３の図を参照しつつ説明する。図１３は転写ローラ１０９ａに一定の転写バイアスＴ（１０００Ｖ）を印加した際における、画像形成装置が置かれた環境に応じた転写電流値Ｉａの変化を複数のＣＴ層の膜厚について示した図である。
【０１６２】
図１３に示すように、転写ローラ１０９ａに流れる転写電流値Ｉａは、転写ローラ１０９ａに印加される転写バイアスＴが一定であっても、画像形成装置の置かれた環境により変動する転写ローラ１０９ａの抵抗値、及び感光ドラム１０１のＣＴ層の膜厚により変動する。具体的には、画像形成装置の置かれた環境における温度及び湿度が低いほど転写ローラ１０９ａの抵抗値が高くなって転写電流値Ｉａの値が低くなり、また感光ドラム１０１のＣＴ層の膜厚が厚くなるほどＣＴ層に電流が流れにくくなって転写電流値Ｉａの値が低くなる。
【０１６３】
図１３に示した、画像形成装置が置かれた環境、及びＣＴ層の膜厚に応じた転写電流値Ｉａの変化と、図２に示した感光ドラムの表面電位Ｖｄ及び現像バイアスの環境による変動との関係を図１４、図１５、図１６に示す。
【０１６４】
図１４、図１５、図１６は、転写電流値Ｉａの変化と、感光ドラムの表面電位Ｖｄ及び非画像形成領域における現像バイアス制御値Ｖの適正範囲の環境による変動を示す図であり、図１４はＣＴ層の膜厚が１５μｍであるとき、図１５はＣＴ層の膜厚が１２μｍであるとき、図１６はＣＴ層の膜厚が１０μｍであるときを示す。
【０１６５】
トナーの耐久使用劣化により地カブリ及び反転カブリが発生してしまうことは、既に説明したが、図１４における領域Ａ３はＣＴ層の膜厚が１５μｍであるときに、環境等により変化しえる表面電位Ｖｄに対してカブリを発生しない現像バイアス制御値Ｖの適正範囲を示している。なお、領域Ａ３は実験により定めた領域であり、領域Ａ３より現像バイアス制御値Ｖが低い（バックコントラストが１４０Ｖ以下である）場合は地カブリが生じ、領域Ａ３より現像バイアス制御値Ｖが高い（バックコントラストが１８０Ｖ以上である）場合は反転カブリが生じてしまう。
【０１６６】
以上のことから、ＣＴ層の膜厚が１５μｍである場合に、地カブリも反転カブリも生じないように現像バイアス制御値Ｖを設定するには、領域Ａ３における現像バイアス制御値Ｖを設定するよう制御すればよい。そして、図１２にてテーブルとして設定した転写電流値Ｉａに対する現像バイアス制御値Ｖは、図１４の階段状の点線で示す値であり、領域Ａ３における現像バイアスとなるよう設定されている。
【０１６７】
また、図１５はＣＴ層の膜厚が１２μｍである場合を、図１６はＣＴ層の膜厚が１０μｍである場合を示すものであり、図１４と同様に図１５については領域Ａ４に、図１６については領域Ａ５における現像バイアスとなるよう現像バイアス制御値Ｖを設定するものとする。
【０１６８】
なお、図１４、図１５、図１６のいずれにおいても、画像形成領域における現像バイアスであるＶ０は、地カブリ及び反転カブリの発生しない現像バイアスの領域（図１４における領域Ａ３、図１５における領域Ａ４、図１６における領域Ａ５）からはみ出るものであるが、画像形成領域で発生するカブリトナーの量は、領域内にある時に比べ増加するものの、紙などの転写材に転写された状態ではさほど目立つものではなかった。これは紙に対しては１回の現像工程でのカブリのみが転写されるためである。
【０１６９】
これに対し、初期回転等の非画像形成時のカブリは、転写ローラ１０９ａに直接転移してしまうため回転を重ねるにつれて転写ローラ１０９ａに蓄積していく。このため、紙等の転写材が感光ドラム１０１と転写ローラ１０９ａの間に搬送されると、蓄積されたカブリトナーが転写材裏面に転移してトナー汚れとして現れてしまう。
【０１７０】
よって第３の実施の形態では画像濃度等を考慮する必要のない非画像形成領域においては、図１４、図１５、図１６のグラフより転写ローラ１０９ａの検知電流値Ｉａを用いておおよその感光ドラム１０１の暗部電位Ｖｄを推定し、それに対しバックコントラストが１４０〜１８０Ｖの範囲になる現像バイアスを選択できるように設定している。
【０１７１】
また、感光ドラムＣＴ層の膜厚毎に、バックコントラスト１４０Ｖ以上１８０Ｖ以下の領域は異なっており、本実施例におけるＣＴ層の実使用領域である１０μｍ以上１５μｍ以下の領域全てにおいて、上記範囲のバックコントラストを満たすことができないため、感光ドラムのＣＴ層の膜厚の情報を使用することで、より適正にカブリを防止することができる。
【０１７２】
こうして得られた制御テーブルが図１２の転写電流値Ｉａと現像バイアス制御値Ｖとの関係を示すテーブルである。
【０１７３】
以上のようにすることで、環境変動、感光ドラムのＣＴ層の膜厚変動によらずバックコントラストを一定範囲に抑えることができ、非画像形成領域におけるカブリの発生を防止又は低減し、カブリによるトナーが転写ローラに蓄積して紙裏汚れなどを起こさない程度にまで抑制することができる。
【０１７４】
第３の実施の形態における構成では、Ｌ／Ｌ、Ｎ／Ｎ、Ｈ／Ｈ環境それぞれにおいて、カートリッジの耐久寿命である１万枚の耐久を行ったが、耐久を通じて紙裏のトナー汚れを起こすことなく良好なプリント結果が得られた。
【０１７５】
第３の実施の形態においては、転写手段として、転写ローラを用いているが、転写ブラシ、転写ブラシローラ等を用いても同様の効果を得ることができる。
【０１７６】
また、第３の実施の形態で示している各電圧値等の初設定値は特にこれに限定されるものでなく、本発明の効果が得られるものであれば、適宜異なる値のものを選択しても良い。
【０１７７】
（第４の実施の形態）
以下、図面に基づいて本発明の第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態は、第３の実施の形態をフルカラー画像形成装置へ応用した実施の形態であり、転写電流値Ｉａの検知結果に加え、感光ドラムのＣＴ層の膜厚の変動に応じて、非画像形成領域においてかぶりの発生しない適切な現像バイアスを設定するものである。
【０１７８】
なお、第４の実施の形態におけるフルカラー画像形成装置は、第２の実施の形態において説明した図９と同様の構成を有する。したがって、画像形成装置各部の機能、動作等については第２の実施の形態にて説明したものと同様であるので説明を省略する。
【０１７９】
以下、第４の実施の形態における画像形成装置の動作について説明する。
【０１８０】
まず、画像形成動作を開始するのに先立って、感光ドラム２０１（２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋ）と転写ローラ２０９ａ（２０９Ｙａ、２０９Ｍａ、２０９Ｃａ、２０９Ｋａ）を不図示の駆動手段によってそれぞれ矢印Ｒ５、矢印Ｒ６方向に回転させる。
【０１８１】
これと前後して、現像器２０４（２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｋ）を含む各カートリッジの各々に搭載された記憶手段、例えばＲＯＭ１２０（１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋ）の情報より、感光ドラム２０１のＣＴ層の膜厚ｄ（感光ドラム２０１ＹのＣＴ層の膜厚をｄｙ、感光ドラム２０１ＭのＣＴ層の膜厚をｄｍ、感光ドラム２０１ＣのＣＴ層の膜厚をｄｃ、感光ドラム２０１ＫのＣＴ層の膜厚をｄｋとする）を予測する。ここで、記憶手段としては、電気的、磁気的に記録を保持できる手段等であればよく、ＲＡＭ、磁気ディスク、光ディスク等を用いることができる。より好ましくは、常時通電する必要がなく、省スペースである不揮発性の記憶手段、具体的には、ＥＰＲＯＭ（Erasable and Programmable ROM）を用いるとよい。
【０１８２】
ＲＯＭ１２０（１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋ）には、感光ドラム２０１が回転するときにおける単位時間当たりの削れ量α（μｍ）、帯電ローラ１０２ａ（１０２Ｙａ、１０２Ｍａ、１０２Ｃａ、１０２Ｋａ）が印加する一次帯電バイアス印加時の単位時間当たりの削れ量β（μｍ）が予め記憶されている。更にＲＯＭ１２０（１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋ）には、感光ドラムの使用初期におけるＣＴ層膜厚のｄ１、感光ドラムの使用初期からの総回転時間Ｔ１、感光ドラムの使用初期からの帯電バイアスの総印加時間Ｔ２等の、感光ドラム２０１の使用履歴情報をＲＯＭ１２０に記憶させておくものとする。そして、以上のα、β、ｄ１、Ｔ１、Ｔ２から、例えば、ｄ＝ｄ１−（α×Ｔ1＋β×Ｔ２）のような計算式で感光ドラム２０１のＣＴ層の膜厚ｄを算出する。
【０１８３】
なお、ＲＯＭ１２０（１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋ）の構成については、図２３で説明したものと同様とし、各色のＲＯＭ１２０（１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋ）は画像形成コントローラ１０５と通信可能に構成されている。
【０１８４】
また、イエロー（Ｙ）の感光ドラム２０１Ｙの使用初期（新品）におけるＣＴ層の膜厚をｄ１ｙと、回転時間をＴ１ｙと、一次バイアス印加時間Ｔ２ｙとし、マゼンタ（Ｍ）の感光ドラム２０１Ｍの使用初期におけるＣＴ層の膜厚をｄ１ｍと、回転時間をＴ１ｍと、一次バイアス印加時間Ｔ２ｍとし、シアン（Ｃ）の感光ドラム２０１Ｃの使用初期におけるＣＴ層の膜厚をｄ１ｃと、回転時間をＴ１と、一次バイアス印加時間Ｔ２ｃとし、ブラック（Ｋ）の感光ドラム２０１Ｋの使用初期におけるＣＴ層の膜厚をｄ１ｋと、回転時間をＴ１ｋと、一次バイアス印加時間Ｔ２ｋとして、各色の感光ドラムのＣＴ層の膜厚ｄ（ｄｙ、ｄｍ、ｄｃ、ｄｋ）を求めると以下の式２で算出される。
【０１８５】
【数２】
0003885030.tif 000003
【０１８６】
なお、感光ドラム１０１の使用履歴としては、感光ドラムの使用初期からの総回転時間Ｔ１、感光ドラムの使用初期からの帯電バイアスの総印加時間Ｔ２を用いることとしたが、それらに限られるものではなく、例えば、感光ドラムの使用初期からの総回転数、感光ドラムの使用初期からの現像バイアスの総印加時間、感光ドラムの使用初期からの転写バイアスの総印加時間等を用いてもよい。
【０１８７】
感光ドラム２０１Ｙと転写ローラ２０９Ｙａを不図示の駆動手段によってそれぞれ矢印Ｒ５、矢印Ｒ６方向に回転させた後、転写ローラ２０９Ｙａへ転写高圧電源Ｓ２より１０００ＶのＤＣ電圧を印加する。この時、電圧を印加した際の転写ローラ２０９Ｙａと感光ドラム２０１Ｙの間に流れる転写電流値Ｉｙａを転写電流検知部２０９Ｙｂにて検知する。
【０１８８】
このとき、Ｍ、Ｃ、Ｋの転写ローラ２０９ａ（２０９Ｍａ、２０９Ｃａ、２０９Ｋａ）と感光ドラム２０１（２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋ）の間に流れる転写電流値Ｉａ（それぞれ、Ｉｍａ、Ｉｃａ、Ｉｋａとする）は測定しないが、一定の電圧を転写ローラ２０９ａに印加したときに流れる転写電流値Ｉａは感光ドラム２０１のＣＴ層の膜厚に反比例するので、転写ローラ２０９Ｙａに流れる転写電流知Ｉｙａと、ＣＴ層の膜厚ｄ（ｄｙ、ｄｍ、ｄｃ、ｄｋ）の値から以下の式３により求めることができる。
【０１８９】
【数３】
0003885030.tif 000004
【０１９０】
したがって、イエロー（Ｙ）の転写ローラ２０９Ｙａにて転写電流検知部１０９ｂが検知した転写電流値Ｉｙａ及び、各カートリッジのＲＯＭ１２０に記憶された感光ドラム２０１のＣＴ層の膜厚情報に基づいて、マゼンタ（Ｍ）の転写ローラ２０９Ｍａ、シアン（Ｃ）の転写ローラ２０９Ｃａ、ブラック（Ｋ）の転写ローラ２０９Ｋａに流れる転写電流値Ｉｍａ、Ｉｃａ、Ｉｋａを求めることができる。そして、現像バイアス制御値Ｖは、転写電流値Ｉｙａ、Ｉｍａ、Ｉｃａ、Ｉｋａに基づいて図１２を用いて各色ごとに設定するものとする。
【０１９１】
次に各色の転写ローラ２０９ａ（２０９Ｍａ、２０９Ｃａ、２０９Ｋａ）に流れる転写電流値Ｉａ（Ｉｙａ、Ｉｍａ、Ｉｃａ、Ｉｋａ）に基づいて、各色の現像ローラ２０４ａ（２０４Ｙａ、２０４Ｍａ、２０４Ｃａ、２０４Ｋａ）から感光ドラム２０１の非画像形成領域に対して設定される現像バイアスの設定方法について説明する。
【０１９２】
画像形成コントローラ１０５は、この転写電流値ＩａとＲＯＭ１２０から算出されたＣＴ層の膜厚から、図１２のテーブルを用いて感光ドラム２０１（２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋ）の非画像形成領域に対して設定される現像バイアス制御値Ｖを選択する。例えば、転写電流値Ｉａが６０μＡであり、ＣＴ層の膜厚が１２μＡであるとの情報がＲＯＭ１２０に記憶されている場合は、画像形成コントローラ１０５は、現像バイアス制御値Ｖとして、−３６５Ｖを設定する。そして、画像形成コントローラ１０５からの指示に基づいて、現像電圧制御部１０４ｂは、感光ドラム２０１の非画像形成領域において現像バイアス（電圧）Ｖが現像ローラ２０４ａに印加されるように制御する。
【０１９３】
なお、図９においてはイエローの転写ローラ２０９Ｙａについてのみ、転写電圧制御部１０９ｃ、転写高圧電源Ｓ２が備えられているものと図示しているが、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）についても不図示の転写電圧制御部１０９ｃ（１０９ｍｃ、１０９ｃｃ、１０９ｋｃ）、転写高圧電源Ｓ２ｍ、Ｓ２ｃ、Ｓ２ｋが備えられているものとする。また、現像高圧電源Ｓ１も、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）について不図示の転写高圧電源Ｓ１ｍ、Ｓ１ｃ、Ｓ１ｋが、帯電高圧電源Ｓ３も、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）について不図示の帯電高圧電源Ｓ３ｍ、Ｓ３ｃ、Ｓ３ｋが備えられているものとする。
【０１９４】
そして、各色の現像ローラ２０４ａ（２０４Ｙａ、２０４Ｍａ、２０４Ｃａ、２０４Ｋａ）に印加される現像バイアス制御値Ｖは、それぞれＣＴ層の膜厚ｄ（ｄｙ、ｄｍ、ｄｃ、ｄｋ）の情報と転写電流Ｉａに基づいて図１２のテーブルを用いて設定するものとする。
【０１９５】
次に、各色の現像ローラ２０４ａ（２０４Ｙａ、２０４Ｍａ、２０４Ｃａ、２０４Ｋａ）に印加する現像バイアスの他の設定方法について説明する。
【０１９６】
前述の説明における現像バイアス制御値の設定方法は、イエロー（Ｙ）の転写ローラ２０９Ｙａに流れる転写電流知Ｉｙａと各色の感光ドラム２０１の膜厚ｄ（ｄｙ、ｄｍ、ｄｃ、ｄｋ）に基づいて、各色の転写ローラ２０９ａに流れる転写電流値Ｉａ（Ｉｍａ、Ｉｃａ、Ｉｋａ）を算出し、図１２に示すテーブルに基づいて、現像バイアス制御値Ｖを設定するものであった。
【０１９７】
それに対し、以下に説明する方法は、イエロー（Ｙ）の転写ローラ２０９Ｙａに流れる転写電流知Ｉｙａと各色の感光ドラム２０１の膜厚ｄ（ｄｙ、ｄｍ、ｄｃ、ｄｋ）に基づいて、各色の転写ローラ２０９ａに流れる転写電流知Ｉａ（Ｉｍａ、Ｉｃａ、Ｉｋａ）を算出することなく、新たなテーブルに基づいて各色の現像ローラ２０４ａに印加する現像バイアスを設定するものである。新たなテーブルとは、図２０に示すテーブルであり、画像形成コントローラ１０５のメモリ（不図示）等に記憶させておくものとする。
【０１９８】
図２０のテーブルを用いた現像バイアスの設定方法について説明する。図２０にはＴａｂｌｅ．Ａ、Ｔａｂｌｅ．Ｂ、Ｔａｂｌｅ．Ｃの３つのテーブルからなるテーブルをあらわしたものであり、感光ドラム２０１ＹのＣＴ層の膜厚ｄｙにより、Ｔａｂｌｅ．Ａ、Ｔａｂｌｅ．Ｂ、Ｔａｂｌｅ．Ｃのいずれかを選択する。また、各テーブルにおいて、“制御対象のＣＴ層の膜厚”とあるのは、例えばマゼンタ（Ｍ）の現像ローラ２０４Ｍａに印加される現像バイアスを設定する際の、感光ドラム２０１ＭのＣＴ層の膜厚ｄｍを意味するものである。そして、制御対象のＣＴ層の膜厚と転写ローラ２０９ａに流れる転写電流知Ｉｙａから現像バイアス制御値Ｖを選択する。
【０１９９】
一例として、イエロー（Ｙ）の感光ドラム２０１ＹのＣＴ層の膜厚ｄｙが１２μｍであり、転写電流値Ｉｙａが３８μＡであった場合に現像ローラ２０４Ｙａに印加される現像バイアス制御値Ｖの設定方法について説明する。
【０２００】
まずイエロー（Ｙ）の感光ドラム２０１ＹのＣＴ層の膜厚ｄｙが１２μｍであることから、Ｔａｂｌｅ．Ｂを選択する。そして、制御対象の感光ドラムもイエロー（Ｙ）であるので、Ｔａｂｌｅ．Ｂの中からＣＴ層１２μｍで転写電流値Ｉｙａ＝３８μＡに該当するのは、Ｉｙａが３０μＡ以上５０μＡ未満である場合であるので、その場合の現像バイアス制御値である−３５０Ｖを選択する。
【０２０１】
以上、感光ドラム２０１（２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋ）の非画像形成領域に対して現像ローラ２０４ａ（２０４Ｙａ、２０４Ｍａ、２０４Ｃａ、２０４Ｋａ）から印加される現像バイアス制御値Ｖの設定方法について説明したが、次に感光ドラム２０１（２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋ）の非画像形成領域に対する現像バイアスの設定タイミングについて図２１を使って説明する。
【０２０２】
図２１は転写材に２ページ分の画像を連続して形成する場合に、現像ローラ２０４ａ（２０４Ｙａ、２０４Ｍａ、２０４Ｃａ、２０４Ｋａ）に印加される現像バイアス（電圧）の変化を時系列で示した図である。図２１では下から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順となっている。
【０２０３】
まず始めに、タイミングＴ１において、感光ドラム２０１の駆動を開始し、その後タイミングＴ２において、画像形成装置の置かれた環境に応じた現像バイアス制御値Ｖを図１２に示すテーブルにより設定するために、転写高圧電源Ｓ２から転写ローラ２０９Ｙａに転写バイアスＴを印加して、その際に転写ローラ２０９Ｙａに流れる電流値をタイミングＴ３において転写電流検知部１０９ｂで検知する。
【０２０４】
その後、タイミングＴ４において、現像ローラ２０４Ｙａの回転が開始されるとともに、転写電流検知動作により決定された非画像形成領域での現像バイアス制御値Ｖが現像ローラ２０４ａに印加される。なお、タイミングＴ４は各色ごとに異なるものであり、イエロー（Ｙ）ではタイミングＴ４ｙ、マゼンタ（Ｍ）ではタイミングＴ４ｍ、シアン（Ｃ）ではタイミングＴ４ｃ、ブラック（Ｋ）ではタイミングＴ４ｋとなる。
【０２０５】
その後タイミングＴ５において、現像ローラ２０４ａが帯電ローラ２０２ａにより暗部電位Ｖｄに帯電処理されている感光ドラム２０１に当接される。なお、現像ローラ２０４ａ（２０４Ｙａ、２０４Ｍａ、２０４Ｃａ、２０４Ｋａ）が感光ドラム２０１（２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋ）に当接するタイミングは各色共通のタイミングＴ５となる。
【０２０６】
初期回転動作が終了してトナー画像が形成される画像形成領域が現像ローラ２０４ａと対向する位置へ到達するタイミングＴ６（Ｔ６ｙ、Ｔ６ｍ、Ｔ６ｃ、Ｔ６ｋ）で、現像バイアスを現像バイアス制御値Ｖから、画像形成領域に対して設定される現像バイアスＶ０に変更する。そして、タイミングＴ７（Ｔ７ｙ、Ｔ７ｍ、Ｔ７ｃ、Ｔ７ｋ）において紙間に対応する部分が現像ローラ２０４ａと対向する位置へ到達すると、現像バイアスを、画像形成領域に対して設定される現像バイアスＶ０から、非画像形成領域に対して設定される現像バイアス制御値Ｖに変更する。
【０２０７】
また、２ページ目の画像についての画像形成領域が現像ローラ２０４ａと対向する位置へ到達すると、再び現像バイアスを非画像形成領域に対して設定される現像バイアス制御値Ｖから、画像形成領域に対して設定される現像バイアスＶ０に変更する。その後更に２ページ目の画像の画像形成領域が通過したタイミングＴ９（Ｔ９ｙ、Ｔ９ｍ、Ｔ９ｃ、Ｔ９ｋ）で、現像バイアスを、画像形成領域に対して設定される現像バイアスＶ０から、非画像形成領域における現像バイアス制御値Ｖに変更する。なお、タイミングＴ６からタイミングＴ９は各色ごとに異なり、図２１に示すとおりとなる。
【０２０８】
その後、２ページの画像形成が終了したことにより後回転処理（次回の画像形成動作に備えて、感光ドラム１０１の表面電位を安定させるために行う動作）を開始し、タイミングＴ１０にて現像ローラ２０４ａを感光ドラム２０１から離間させた後のタイミングＴ１１にて終了する。
【０２０９】
なお、第４の実施の形態は、第３の実施の形態と異なり、感光ドラム２０１Ｙと転写ローラ２０９Ｙａの間には転写材搬送ベルトＥが介在することとなるので、転写電流検知部１０９ｂは、転写材搬送ベルトＥを介して転写ローラ２０９Ｙａと感光ドラム２０１の間に流れる電流を検知することとなる。そして、転写材搬送ベルトＥ上にカブリトナーが蓄積することなく、紙裏汚れの発生を防止することができる。
【０２１０】
なお、以上の説明においては、転写電流検知部１０９ｂはイエロー（Ｙ）についての転写電流値Ｉａを検知し、他の色の転写ローラ２０９ａに流れる転写電流値Ｉａ（Ｉｍａ、Ｉｃａ、Ｉｋａ）は検知しないものとしたが、イエロー（Ｙ）以外のカートリッジについても、イエロー（Ｙ）と同様に各転写ローラ２０９Ｍａ、２０９Ｃａ、２０９Ｋａのそれぞれに転写電流値Ｉａを検知する検知部を設け、各色について非画像形成領域の現像バイアスの制御を行ってもよい。
【０２１１】
イエロー（Ｙ）についてのみ転写電流値Ｉａを検知する場合は、転写電流検知部を複数設ける必要がないので、コストダウン、電源基盤の小型化等のメリットが生まれる。
【０２１２】
一方、各色トナーの特性によりカブリが抑制されるバックコントラストの範囲も違う場合もあるため、各色ごとに転写電流の検知値Ｉａに対する現像バイアス制御値Ｖのテーブルを予め作成し適応させることは効果的である。
【０２１３】
また、ＣＴ層の膜厚情報については、イエロー（Ｙ）のカートリッジ２００Ｙ、マゼンタ（Ｍ）のカートリッジ２００Ｍ、シアン（Ｃ）カートリッジ２００Ｃ、ブラック（Ｋ）カートリッジ２００Ｋの各々について設けられたＲＯＭ１２０に記憶させて、各カートリッジについて転写電流値Ｉａ及びＣＴ層の膜厚情報に基づいて、適切な現像バイアス制御値を設定するものとした。一方、イエロー（Ｙ）のカートリッジ２００ＹにのみＲＯＭ１２０を設け、イエロー（Ｙ）の感光ドラム２０１ＹのＣＴ層の膜厚を他の色の感光ドラム２０１におけるＣＴ層の膜厚とみなし、図１２のテーブルに基づいて、各色の現像ローラ２０４ａに印加する現像バイアス制御値を設定しても良い。
【０２１４】
第４の実施の形態において、Ｌ／Ｌ、Ｎ／Ｎ、Ｈ／Ｈ環境のそれぞれにおいて、カートリッジの耐久寿命である１万枚のフルカラープリント耐久を行ったが、第３の実施の形態と同様、耐久を通じて紙裏のトナー汚れを起こすことなく良好なプリント結果が得られた。
【０２１５】
転写材搬送ベルトＥ裏面から転写バイアスをかける転写手段も、本実施の形態の転写ローラに限らず、ブレード形状、ブラシ形状、ブラシローラ等々が使用可能である。
【０２１６】
（第５の実施の形態）
以下、図面に基づいて、本発明の第５の実施形態について説明する。なお、第５の実施の形態における画像形成装置は、第３の実施の形態において引用した、第１の実施の形態における図１と同様の構成を有する。したがって、画像形成装置各部の機能、動作等については第１の実施の形態にて説明したものと同様であるので説明を省略する。
【０２１７】
第１の実施の形態は、感光ドラム１０１と転写ローラ１０９ａに流れる転写電流値Ｉａを検知し、その検知結果に基づいて予め記憶されたテーブルの中から、非画像形成領域においてカブリの発生しない適切な現像バイアス制御値Ｖを設定するものであった。
【０２１８】
第５の実施の形態は、第１の実施の形態の変形例であり、転写電流値Ｉａの検知結果に加え、画像形成領域に対して設定される転写バイアスＴに応じて、非画像形成領域においてカブリの発生しない適切な現像バイアスを設定するものである。
【０２１９】
前述したとおり、図１に示した画像形成装置は、感光ドラム１０１から転写材へ画像を転写する方式として転写ローラ方式を用いている。
【０２２０】
転写ローラ方式とは、感光ドラム１０１と転写ローラ１０９ａの間に紙等の転写材を挟み込み、転写材の裏面からプラスの電圧を印加することにより、感光ドラム１０１上のトナー像を転写材に転移させる方式をいう。
【０２２１】
第１の実施の形態でも説明したが、感光ドラム１０１の非画像形成領域に地カブリや反転カブリが発生するか否かは、感光ドラム１０１の表面電位Ｖｄに対する現像バイアス（バックコントラスト）が所定の範囲にあるかどうかによる。バックコントラストが所定値以下である場合は地カブリが生じ、バックコントラストが所定値以上である場合は反転カブリが生じてしまう。
【０２２２】
すなわち、感光ドラム１０１の表面電位Ｖｄに基づいて適切な現像バイアスを設定してバックコントラストを所定の範囲内とすることがカブリの防止に必要である。しかしながら、特定の環境又は画像形成条件における転写ローラ１０９ａから感光ドラム１０１の画像形成領域に対して設定される転写バイアス（電圧）Ｔの値によっては、感光ドラム１０１の表面電位Ｖｄが影響を受けることがある。
【０２２３】
詳述すると、転写バイアスＴは感光ドラム１０１上のトナー像が形成された画像形成領域が転写ローラ１０９ａを通過する際に印加されるものであり、感光ドラム１０１に対してプラスの電荷を与えるものである。転写ローラ１０９ａによりプラスの電荷を与えられた部分は、その後帯電ローラ１０２ａを通過する際にマイナスの帯電バイアスを付与されるが、プラスの電荷の付与量によっては、所望の帯電電位まで帯電されない。これは、画像形成領域において転写ローラ１０９ａにはプラスの電圧が印加され、感光ドラム１０１にプラスの電荷を与えるが、感光ドラム１０１はマイナスの電荷を保持する特性を持っているため、転写部材からのプラス電荷の影響で、帯電ローラ１０２ａにより帯電処理された後の感光ドラム１０１の表面電位Ｖｄが通常より減衰してしまうからである。
【０２２４】
転写ローラ１０９ａに印加される電圧は、予め画像形成動作前に転写ローラ１０９ａに一定のＤＣ定電圧（例えば１０００Ｖ）を印加したときに転写ローラ１０９ａと感光ドラム１０１の間に流れる転写電流値Ｉａを前記転写電流検知部１０９ｂにより検知し、転写電流値Ｉａとホストコンピュータからの転写材情報（普通紙、厚紙、光沢紙、ＯＨＰシート、等の紙の材質に関わるものや、紙サイズ、両面印刷の有無、等が含まれる）に基づいて決定する。その一例を示したのが図１７である。
【０２２５】
図１７は、転写電流検知部１０９ｂで検知した転写電流値Ｉａと、転写材の種類（普通紙、厚紙、光沢紙、ＯＨＴシート）や、両面プリントにかかる２ページ目のプリントであるかを示す転写材情報によって、選択される転写バイアス（電圧）Ｔを示すものである。図１７のテーブルにおける各転写バイアス値は、画像形成コントローラ１０５に備えられた不図示のメモリ等に記憶されており、画像形成コントローラ１０５は、画像形成を行うに際して、画像処理コントローラ１０６を介して外部装置から入力される転写材情報や、転写電圧制御部１０９ｃから出力される転写電流値Ｉａの検知結果に基づいてテーブルから転写バイアスを選択し、選択された転写バイアスが印加されるよう転写電圧制御部１０９ｃを制御する。
【０２２６】
例えば、外部装置から普通紙の転写材に対して両面印刷を行うべき旨の指示が送信されて片面がプリントされた後に裏面（第２面）の画像形成を行う場合であって、転写電流値Ｉａが６０μＡであった場合は、図１７の転写バイアステーブルから１６００Ｖを選択して転写ローラ１０９ａに印加する。
【０２２７】
以上の如く設定される転写バイアスＴを転写ローラ１０９ａに印加した際に感光ドラム１０１の表面電位Ｖｄに与える影響を検討したところ、図１７の転写バイアステーブルにおいて色塗（数字が太字）してある値を選択した場合に、感光ドラム１０１の表面電位Ｖｄが３０Ｖ程度低下（Ｎ／Ｎ環境においては−５００Ｖ→−４７０Ｖ）することが確認された。
【０２２８】
以上の検討結果をふまえた、第５の実施の形態における画像形成装置の動作について以下に説明する。
【０２２９】
第５の実施の形態においては、図４のテーブルに加え、図１８のテーブルを画像形成コントローラ１０５が備えるメモリ等に記憶させておくものである。画像形成コントローラ１０５は、転写ローラ１０９ａに印加した転写バイアスＴが図１７に示す色塗（数字が太字）部分に相当するものでない場合は、図４のテーブルから現像バイアス制御値Ｖを設定し、転写ローラ１０９ａに印加した転写バイアスＴが図１７に示す色塗（数字が太字）部分に相当するものである場合は、図１８のテーブルから現像バイアス制御値Ｖを設定する。
【０２３０】
例えば、転写電流値Ｉａが２０μＡであり、普通紙の第２面目（２ページ目）へのプリントである場合は、転写バイアスとして２０００Ｖが選択されるが、色塗部分に相当するものであるので、図１８から現像バイアス制御値として−３２０Ｖを選択する。これは、通常時に非画像領域へ印加される現像バイアス制御値の−３５０Ｖより３０Ｖプラス側にシフトさせた電圧である。
【０２３１】
そして、画像形成コントローラ１０５からの指示に基づいて、現像電圧制御部１０４ｂは、感光ドラム１０１の非画像形成領域において現像バイアス制御値（電圧）Ｖが現像ローラ１０４ａに印加されるように制御することで、バックコントラストの範囲を一定の範囲内に維持することができる。
【０２３２】
以上、感光ドラム１０１の非画像形成領域が現像ローラ１０４ａを通過する際に、現像ローラ１０４ａに印加する現像バイアス制御値Ｖの設定方法について説明したが、感光ドラム１０１の非画像形成領域に現像バイアスを印加するタイミングについては、第１の実施の形態における、図５及びその説明において明らかにしたので省略する。
【０２３３】
以上のようにすることで、環境変動、感光ドラムのＣＴ層の膜厚変動、転写バイアスの大小によらずバックコントラストを一定範囲に抑えることができ、非画像形成領域におけるカブリの発生を防止又は低減し、カブリによるトナーが転写ローラに蓄積して紙裏汚れなどを起こさない程度にまで抑制することができる。
【０２３４】
第５の実施の形態の構成において、Ｌ／Ｌ、Ｎ／Ｎ、Ｈ／Ｈ環境それぞれにおいて、カートリッジの耐久寿命である１万枚の耐久を、転写材の種類を多数用いながら行ったが、耐久を通じて紙裏のトナー汚れを起こすことなく良好なプリント結果が得られた。
【０２３５】
なお、第５の実施の形態においては、ＣＴ層の膜厚を考慮するものではなかったが、第３の実施の形態に示したように、ＣＴ層の膜厚情報を現像器、帯電器、感光ドラム等を一体にして画像形成装置に着脱可能に構成したカートリッジに設けられたメモリ等に記憶させ、更にＣＴ層の膜厚に応じた複数の“転写電流値Ｉａから現像バイアス制御値Ｖへの変換テーブル”を用意しておいてもよい。
【０２３６】
この場合は、画像形成動作において、画像形成コントローラ１０５はメモリに記憶させたＣＴ層の膜厚を参照し、ＣＴ層の膜厚に応じた変換テーブルを用いて現像バイアス制御値を設定するものとする。
【０２３７】
例えば、図１２に既に示した変換テーブルに加え、図２４に示す変換テーブルを用いるものとする。図１７における色塗（数字が太字）部分でない場合は図１２を用い、図１７における色塗（数字が太字）部分である場合は図２４を用いることで、バックコントラストの範囲を一定の範囲内に維持することができる。
【０２３８】
第５の実施の形態においては、転写手段として、転写ローラを用いているが、転写ブラシ、転写ブラシロール等用いてもよい。
【０２３９】
また、第５の実施の形態で示している各電圧値等の初設定値は特にこれに限定されるものでなく、本発明の効果が得られるものであれば、適宜選択すればよい。
【０２４０】
なお、転写バイアスＴが感光ドラムの表面電位Ｖｄに与える影響はトナー像の転写後に現れるため、例えば図５で示した初期回転の時（タイミングＴ４からタイミングＴ６まで）は図４のテーブルにより転写電流値Ｉａのみで決定した現像バイアスを印加して、トナー像の転写後の紙間（タイミングＴ７からタイミングＴ８まで）や後回転時（タイミングＴ９からＴ１０まで）には図４及び図１８にあらわしたテーブルを用いた転写バイアスを考慮して現像バイアスを印加するようにしてもよい。
【０２４１】
また、連続プリントの途中において転写材の種類が変わることで転写バイアスを変える場合や、両面プリントなどで表面と裏面で定着器を通過の有無により紙の抵抗が変わりそれに応じて転写バイアスをかえる場合などでは、転写バイアスを変えた直後の紙間や後回転の現像バイアスを図４及び図１８にあらわしたテーブルを用いて適正値に変更すること等も有効である。
【０２４２】
（第６の実施の形態）
以下、図面に基づいて本発明の第６の実施の形態について説明する。第６の実施の形態は、第５の実施の形態をフルカラー画像形成装置へ応用した実施の形態であり、転写電流値Ｉａの検知結果に加え、画像形成領域に対して設定される転写バイアスＴに応じて、非画像形成領域においてカブリの発生しない適切な現像バイアスを設定するものである。
【０２４３】
なお、第６の実施の形態におけるフルカラー画像形成装置は、第２の実施の形態における図９と同様の構成を有する。したがって、画像形成装置各部の機能、動作等については第２の実施の形態にて説明したものと同様であるので説明を省略する。
【０２４４】
以下、第６の実施の形態における動作について説明する。
【０２４５】
転写電流値Ｉａとホストコンピュータからの転写材情報（普通紙、厚紙、光沢紙、ＯＨＰシート、等の紙の材質に関わるものや、紙サイズ、両面印刷の有無、等が含まれる）に基づいて図１７に示したテーブルに基づいて転写バイアスＴを決定する。図１７のテーブルにおける各転写バイアス値は、画像形成コントローラ１０５に備えられた不図示のメモリ等に記憶されており、画像形成コントローラ１０５は、画像形成を行うに際して、画像処理コントローラ１０６を介して外部装置から入力される転写材情報や、転写電圧制御部１０９ｃから出力される転写電流値Ｉａの検知結果に基づいてテーブルから転写バイアスを選択し、選択された転写バイアスが印加されるよう転写電圧制御部１０９ｃを制御する。
【０２４６】
例えば、外部装置から普通紙の転写材に対して両面印刷を行うべき旨の指示が送信されて片面がプリントされた後に裏面（第２面）の画像形成を行う場合であって、転写電流値Ｉａが６０μＡであった場合は、転写バイアステーブルから１６００Ｖを選択して転写ローラ１０９ａに印加する。
【０２４７】
画像形成コントローラ１０５は、転写ローラ２０９Ｙａに印加した転写バイアスＴが図１７に示す色塗（数字が太字）部分に相当するものでない場合は、図４のテーブルから現像バイアス制御値Ｖを設定し、転写ローラ２０９Ｙａに印加した転写バイアスＴが図１７に示す色塗（数字が太字）部分に相当するものである場合は、図１８のテーブルから現像バイアス制御値Ｖを設定する。例えば、転写電流値Ｉａが２０μＡであり、普通紙の第２面目（２ページ目）へのプリントである場合は、転写バイアスとして２０００Ｖが選択されるが、色塗部分に相当するものであるので、図１８から現像バイアス制御値として−３２０Ｖを選択する。これは、通常時に非画像領域へ印加される現像バイアス制御値の−３５０Ｖより３０Ｖプラス側にシフトさせた電圧である。
【０２４８】
そして、画像形成コントローラ１０５からの指示に基づいて、現像電圧制御部１０４ｂは、感光ドラム１０１の非画像形成領域において現像バイアス制御値（電圧）Ｖが現像ローラ２０４Ｙａに印加されるように制御することで、バックコントラストの範囲を一定の範囲内に維持することができる。
【０２４９】
以上、感光ドラム２０１Ｙの非画像形成領域が現像ローラ２０４Ｙａを通過する際に、現像ローラ２０４Ｙａに印加する現像バイアス制御値Ｖの設定方法について説明したが、感光ドラム２０１Ｙの非画像形成領域に対して設定される現像バイアスを印加するタイミングについては、第１の実施の形態における、図５及び、その説明において明らかにしたので省略する。
【０２５０】
なお、第６の実施の形態は、第５の実施の形態と異なり、感光ドラム２０１Ｙと転写ローラ２０９Ｙａの間には転写材搬送ベルトＥが介在することとなるので、転写電流検知部１０９ｂは、転写材搬送ベルトＥを介して転写ローラ２０９Ｙａと感光ドラム２０１の間に流れる電流を検知することとなる。そして、転写材搬送ベルトＥ上にカブリトナーが蓄積することなく、紙裏汚れの発生を防止することができる。
【０２５１】
なお、第６の実施の形態においては、ＣＴ層の膜厚を考慮するものではなかったが、第４の実施の形態に示したように、ＣＴ層の膜厚情報を現像器、帯電器、感光ドラム等を一体にして画像形成装置に着脱可能に構成したカートリッジに設けられたメモリ等に記憶させ、更にＣＴ層の膜厚に応じた複数の“転写電流値Ｉａから現像バイアス制御値Ｖへの変換テーブル”を用意しておいてもよい。
【０２５２】
この場合は、画像形成動作において、画像形成コントローラ１０５はメモリに記憶させたＣＴ層の膜厚を参照し、ＣＴ層の膜厚に応じた変換テーブルを用いて現像バイアス制御値を設定するものとする。
【０２５３】
例えば、図１２に既に示した変換テーブルに加え、図２４に示す変換テーブルを用いるものとする。図１７における色塗（数字が太字）部分でない場合は図１２を用い、図１７における色塗（数字が太字）部分である場合は図２４を用いることで、バックコントラストの範囲を一定の範囲内に維持することができる。
【０２５４】
また、以上の説明においてはイエロー（Ｙ）のカートリッジ２００Ｙについて説明し、転写電流検知部１０９ｂはイエロー（Ｙ）についての転写電流値Ｉａを検知するものとしたが、イエロー（Ｙ）以外のカートリッジについては、イエロー（Ｙ）と同様に各転写ローラ２０９Ｍａ、２０９Ｃａ、２０９Ｋａのそれぞれに転写電流値Ｉａを検知する検知部を設け、各色について非画像形成領域の現像バイアスの制御を行ってもよいし、イエロー（Ｙ）についてのみ転写電流値Ｉａを検知し、その検知結果に基づいて他の色（マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ））の非画像形成領域の現像バイアスの制御を行っても良い。
前者の場合、イエロー（Ｙ）についてのみ転写電流値Ｉａを検知する場合は、転写電流検知部を複数設ける必要がないので、コストダウン、電源基盤の小型化等のメリットが生まれる。
【０２５５】
また、後者の場合、各色トナーの特性によりカブリが抑制されるバックコントラストの範囲も違う場合もあるため、各色ごとに転写電流の検知値Ｉａに対する現像バイアス制御値Ｖのテーブルを予め作成し適応させることも効果的である。
【０２５６】
また、各感光ドラムに印加する転写バイアスＴを、上流側の感光ドラム２０１Ｙから感光ドラム２０１Ｍ、感光ドラム２０１Ｃ、感光ドラム２０１Ｋに移行するにつれて順次変えていくような場合、それに合わせて各現像バイアスを別々に制御することも有効である。
【０２５７】
例えば、図１９は、転写電流値Ｉａに対する転写材の種類、プリントモード、各カートリッジごとの転写バイアス制御値を示したものである。この場合、色塗部分（数字の太字）で非画像形成領域での現像バイアス制御値を図１８のテーブルに基づいてプラス側に３０Ｖシフトさせるよう制御を行うとよい。
【０２５８】
また、第６の実施の形態では感光ドラムの画像形成領域における転写バイアスＴの影響を、転写電流値Ｉａ、転写材の種類やプリントモード（両面プリントの１ページ目か２ページ目か）等の転写材情報、各カートリッジ別で判別しているが、このほか、感光ドラムの画像形成領域における転写バイアスＴ値そのもの、転写材の種別、転写材のサイズ、転写材の抵抗値（測定手段を設けたり、抵抗値情報を画像形成装置に記憶したりしてもよい）、転写材の搬送速度、転写部材の抵抗値、画像形成装置の置かれた環境の雰囲気温湿度、転写材使用履歴（例えば両面印刷後かどうか）等のいずれか一つ、又は複数、又は複数の項目を計算式により変換した値を適宜選択し用いてもよい。
【０２５９】
また、各色トナーの特性によりカブリが抑制されるバックコントラストの範囲も違う場合もあるため、各色ごとの制御グラフを予め作成し適応させるもの効果的である。
【０２６０】
転写材搬送ベルトＥ裏面から転写バイアスをかける転写部材も、本実施の形態の転写ローラに限らず、ブレード形状、ブラシ形状、ブラシローラ等々が使用可能である。
【０２６１】
（第７の実施の形態）
以下、図面に基づいて本発明の第７の実施の形態を説明する。第７の実施の形態における画像形成装置の構成、画像形成動作は第２の実施の形態と同様のため省略する。
【０２６２】
第７の実施の形態は、第６の実施の形態の変形例であり、各カートリッジに不揮発性のメモリを備えており、その中に感光ドラムの使用量に関する情報を格納してあり、その情報に基づいて非画像形成領域における現像バイアスの補正量（シフト量）を設定するものである。
【０２６３】
第６の実施の形態にて説明したように、画像形成領域に印加される転写バイアスＴにより感光ドラムの表面電位Ｖｄが減衰してしまうが、この減衰量が感光ドラムのＣＴ層の膜厚により若干差がでる場合がある。第７の実施の形態ではＣＴ層の膜厚が１１μｍを下回ると転写バイアスの影響が大きくなり、約５０Ｖ低下してしまうことが分かった。
【０２６４】
そこで第７実施の形態では、第６の実施の形態における現像バイアスの制御に加え、更に感光ドラムのＣＴ層の膜厚による現像バイアスの補正量（シフト量）の設定を行っている。具体的にその方法を示す。
【０２６５】
感光ドラム２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋを含んだカートリッジ２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｋが装置本体Ｂに挿入されると、装置本体Ｂはカートリッジ２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｋの各々に取り付けられている複数のＲＯＭ１２０（１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋ）に格納されている感光ドラム２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋの使用量情報（ＣＴ層の膜厚情報）を読み込む。
【０２６６】
第７の実施の形態ではカートリッジ２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｋの各々に取り付けられている複数のＲＯＭ１２０（１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋ）には、感光ドラム２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋの総回転時間Ｔ１と帯電バイアスの総印加時間Ｔ２と現像ローラ総回転時間Ｔ３が格納されており、感光ドラム２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１ＫのＣＴ層膜厚γは、ａ、ｂ、ｃを予め定められた係数として、以下の式４により求められる。
【０２６７】
【数４】
0003885030.tif 000005
【０２６８】
この感光層膜厚αが１１μｍ以下であった場合、第６の実施の形態において用いられた非画像形成領域の現像バイアス制御値を更にプラス側に２０Ｖシフトすることを行う。詳細には、図１８における現像バイアス制御値の各々をプラス側に２０Ｖシフトさせた値を現像バイアスとして設定する。
【０２６９】
一方感光層膜厚が１１μｍより大きい場合は、図１８に示した値を現像バイアスとして設定する。
【０２７０】
このように、各カートリッジにおいて転写材搬送ベルトＥを介して転写ローラ２０９ａと感光ドラム２０１の間に流れる電流Ｉａを測定し、図４と同様のテーブルと、図１７又は図１９の転写バイアステーブル、各カートリッジのＲＯＭ１２０に格納されている感光ドラムの使用量情報（ＣＴ層の膜厚情報）により、感光ドラムの非画像形成領域（非通紙部）に対して設定される現像バイアスの制御を行うことにより、転写材搬送ベルトＥ上にカブリトナーが蓄積することなく、紙裏汚れの発生を防止することができる。
【０２７１】
第７の実施の形態の構成において、Ｌ／Ｌ、Ｎ／Ｎ、Ｈ／Ｈ環境それぞれにおいて、カートリッジの耐久寿命である１万枚のフルカラープリント耐久を行ったが、第６の実施の形態と同様、耐久を通じて紙裏のトナー汚れを起こすことなく良好なプリント結果が得られた。
【０２７２】
測定する転写検知電流は、各カートリッジ個別に測定してもよいが、どれか一つに限って測定し、その結果を全てのカートリッジの制御に適応させてもよいのは第６の実施の形態と同様である。
【０２７３】
また、感光ドラムのＣＴ層の膜厚を推測するための感光体使用量情報も、第７の実施の形態の感光ドラムの回転時間、帯電バイアス印加時間、現像ローラ回転時間の他に、感光ドラム回転数、感光体にクリーニング部材を動作させる時間（当接、離間などがある場合）、転写バイアスＴ印加時間、像担持体の感光体層の残膜厚、使用膜厚等のいずれか一つ、又は複数、又は複数の項目を計算式により変換した値等を用いてもよい。また、各情報を用いて計算された感光層の残膜厚、使用膜厚そのものをメモリに記憶させてもよい。また、感光ドラムが使用終了時まで取り外されないような場合、感光ドラムの使用量情報を画像形成装置に記憶し、その値を用いてもよい。
【０２７４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像形成装置の置かれた環境の変動及び、環境と転写材の種類に基づいて設定される転写バイアスの大小によらずバックコントラストを一定範囲に抑えることができるため、非画像形成領域におけるカブリの発生を低減して、トナーが転写ローラに蓄積して紙の裏汚れを抑制することができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態における画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。
【図２】感光ドラムの未露光部分の明部電位（表面電位）Ｖｄ、画像形成領域に対して設定される現像バイアスＶ０、露光部分の明部電位Ｖｌの環境による変化を複数のＣＴ層の膜厚について示した図である。
【図３】非画像形成領域での現像バイアス制御における転写電流値Ｉａと現像バイアス制御値Ｖとの関係を示す図である。
【図４】非画像形成領域での現像バイアス制御における転写電流値Ｉａと現像バイアス制御値Ｖとの関係を示すテーブルである。
【図５】転写材に２ページ分の画像を連続して形成する場合に、現像ローラ１０４ａに印加される電圧の変化を時系列で示した図である。
【図６】転写ローラ１０９ａに一定の転写バイアスＴ（１０００Ｖ）を印加した際における、画像形成装置が置かれた環境に応じた転写電流値Ｉａの変化を複数のＣＴ層の膜厚について示した図である。
【図７】転写電流値Ｉａの変化と、感光ドラムの表面電位Ｖｄ及び非画像形成領域における現像バイアスの適正範囲を示す図である。
【図８】転写電流値Ｉａの変化と、感光ドラムの表面電位Ｖｄ及び画像形成領域における画像形成領域に対して設定される現像バイアスＶ０を示す図である。
【図９】第２の実施の形態におけるフルカラー画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。
【図１０】感光ドラムの未露光部分の明部電位（表面電位）Ｖｄ、画像形成領域に対して設定される現像バイアスＶ０、露光部分の明部電位Ｖｌの環境による変化を複数のＣＴ層の膜厚について示した図である。
【図１１】非画像形成領域での現像バイアス制御における転写電流値Ｉａと現像バイアス制御値Ｖとの関係を複数のＣＴ層の膜厚について示した図である。
【図１２】非画像形成領域での現像バイアス制御における転写電流値Ｉａと現像バイアス制御値Ｖとの関係を示すテーブルである。
【図１３】転写ローラ１０９ａに一定の転写バイアスＴ（１０００Ｖ）を印加した際における、画像形成装置が置かれた環境に応じた転写電流値Ｉａの変化を複数のＣＴ層の膜厚について示した図である。
【図１４】転写電流値Ｉａの変化と、感光ドラムの表面電位Ｖｄ及び非画像形成領域における現像バイアス制御値Ｖの適正範囲の環境による変動を示す図（ＣＴ層の膜厚＝１５μｍ）である。
【図１５】転写電流値Ｉａの変化と、感光ドラムの表面電位Ｖｄ及び非画像形成領域における現像バイアス制御値Ｖの適正範囲の環境による変動を示す図（ＣＴ層の膜厚＝１２μｍ）である。
【図１６】転写電流値Ｉａの変化と、感光ドラムの表面電位Ｖｄ及び非画像形成領域における現像バイアス制御値Ｖの適正範囲の環境による変動を示す図（ＣＴ層の膜厚＝１０μｍ）である。
【図１７】転写電流値Ｉａと、転写材の種類や両面プリントにかかる２ページ目のプリントであるかを示す転写材情報によって、選択される転写バイアス（電圧）を示す図である。
【図１８】非画像形成領域での現像バイアス制御における転写電流値Ｉａと現像バイアス制御値との関係を示すテーブル
【図１９】転写電流値Ｉａに対する転写材の種類、プリントモード、各カートリッジごとの転写バイアス制御値を示した図である。
【図２０】非画像形成領域での現像バイアス制御における転写電流値Ｉｙａと現像バイアス制御値との関係を示すテーブルである。
【図２１】転写材に２ページ分の画像を連続して形成する場合に、現像ローラ２０４ａに印加する電圧の変化を時系列で示した図である。
【図２２】画像形成装置の一例を示す全体構成の概略断面図である。
【図２３】プロセスカートリッジの備えるメモリの構成を示す図である。
【図２４】非画像形成領域での現像バイアス制御における転写電流値Ｉａと現像バイアス制御値との関係を示すテーブルである。
【符号の説明】
１，１０１，２０１  感光ドラム
２，１０２，２０２  一次帯電器
３，１０３，２０３  露光器
４，１０４，２０４  現像器
４ａ，１０４ａ，２０４ａ  現像ローラ
９，１０９ａ，２０９ａ  転写ローラ
１０，１１０  クリーニング装置
１０ａ，１１０ａ  クリーニングブレード
１１，１１１  廃トナー容器
１２，１１２  定着器
１３，１１３  給紙装置
１５  レジストローラ
１０２ａ，２０２ａ  帯電ローラ
１０２ｂ  帯電電圧制御部
１０４ｂ  現像電圧制御部
１０５  画像形成コントローラ
１０６  画像処理コントローラ
１０９  転写器
１０９ｂ  転写電流検知部
１０９ｃ  転写電圧制御部
１１４  材質検知部
１１６  排紙ローラ
１２０  ＲＯＭ
２００  カートリッジ
Ａ，Ｂ  装置本体
Ｅ  転写材搬送ベルト
Ｎ１，Ｎ５  転写部位（転写ニップ部）
Ｎ６  現像部位
Ｓ１  現像高圧電源
Ｓ２  転写高圧電源
Ｓ３  帯電高圧電源
Ｔ  転写バイアス
Ｔ１  感光ドラムの使用初期からの総回転時間
Ｔ２  帯電バイアスの総印加時間
Ｔ３  現像ローラの総回転時間
Ｖ  現像バイアス制御値
Ｖ０  現像バイアス
Ｖｄ  暗部電位
Ｖｌ  明部電位
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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