(57)【要約】【課題】画像面積が少ない部分においても記録材の表面凸に対して良好な転写を得る。【解決手段】像担持体３１のトナー像を担持している面３１ａに当接して転写ニップＮを形成する転写部材３６と、転写ニップ内に挟み込んだ記録材Ｐに対して像担持体上のトナー像を転写するための電圧を出力する転写バイアス出力手段３９を有し、転写バイアス出力手段は、記録材に対して像担持体上のトナー像を転写する際に、トナー像を像担持体側から記録材側に転写させる転写方向の電圧と、転写方向の電圧と逆極性の戻り方向の電圧とが交互に切り替わる電圧を印加するものであり、交互に印加される電圧の印刷時の平均値をＶｄｃとしたとき、印刷するトナー像の画像面積率に応じてＶｄｃを変化させる場合、画像面積率が大きいほどＶｄｃを小さく、画像面積率が小さいほどＶｄｃの目標値Ｖｄｃ１を大きくする。【選択図】図６
2016156958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体のトナー像を担持している面に当接して転写ニップを形成する転写部材と、
前記転写ニップ内に挟み込んだ記録材に対して前記像担持体上のトナー像を転写するための電圧を出力する転写バイアス出力手段を備え、
前記転写バイアス出力手段は、前記記録材に対して前記像担持体上のトナー像を転写する際に、前記トナー像を前記像担持体側から記録材側に転写させる転写方向の電圧と、前記転写方向の電圧と逆極性の戻り方向の電圧とが交互に切り替わる電圧を印加するものであり、
前記交互に印加される電圧の印刷時の平均値をＶｄｃとしたとき、
印刷するトナー像の画像面積率に応じて前記Ｖｄｃを変化させる場合、前記画像面積率が大きいほど前記Ｖｄｃを小さく、前記画像面積率が小さいほどＶｄｃの目標値を大きくする画像形成装置。
【請求項２】
前記転写ニップの長手方向の画像面積率に応じて前記Ｖｄｃを変化させる場合、前記画像面積率が小さいほどＶｄｃの目標値を大きくする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
印刷するトナー像のエッジ割合に応じてＶｄｃを変化させる場合、前記エッジ割合が大きいほど前記Ｖｄｃの目標値を大きくする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
印刷するトナー像におけるライン及び文字画像とベタ画像との割合に応じてＶｄｃを変化させる場合、ライン及び文字画像の割合が多いほどＶｄｃの目標値を大きくする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記転写方向の電圧が印加される時間が、前記戻り方向の電圧が印加される時間よりも長い請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記転写方向の電圧と前記戻り方向の電圧とが交互に切り替わる電圧を印加する交流転写モードと、直流電圧のみを印加する直流転写モードとに切替可能であり、
前記交流転写モード時は、前記画像面積率が小さいほどＶｄｃの目標値を大きくし、
前記直流転写モード時は、前記画像面積率によらずＶｄｃを一定にする請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記転写方向の電圧と前記戻り方向の電圧とが交互に切り替わる電圧を印加する交流転写モードと、直流電圧のみを印加する直流転写モードとに切替可能であり、
前記交流転写モード時は、前記画像面積率が小さいほどＶｄｃの目標値を大きくし、
前記直流転写モード時は、前記画像面積率が小さいほどＶｄｃの目標値を小さくする請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記転写バイアス出力手段から出力される電圧は、直流成分と交流成分を重畳したものであり、前記直流成分は定電流制御される請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記転写バイアス出力手段の出力される電圧を制御する制御部を有し、
前記転写バイアス出力手段から出力される電圧は、直流成分と交流成分を重畳したものであり、
前記制御部は、前記Ｖｄｃの目標値が小さい場合には前記直流成分の出力を小さくし、前記Ｖｄｃの目標値が大きい場合には、前記直流成分を大きくするように、前記転写バイアス出力手段の出力を制御する請求項１乃至８の何れか１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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、像担持体と対向する位置に形成される転写ニップに転写材を搬送し、転写バイアスを印加することで、像担持体の表面上のトナー像を転写材に転写している。かかる構成において、記録材として、和紙のような表面凹凸に富んだものを用いると、表面凹凸にならった濃淡パターンを画像中に発生してしまう。この濃淡パターンは、記録材表面における凹部に対して十分量のトナーが転写されずに、凹部の画像濃度が凸部よりも薄くなることによって生じるものである。そこで、転写バイアスとして、交流電圧（交流成分）に対して直流電圧（直流成分）を重畳した重畳バイアスを転写バイアスとして印加する場合に、画像面積率（トナー付着量）を把握し、画像面積率が多くなるに従い交流電圧及び直流電圧の片方又は両方を大きくすることで、画像中に濃淡パターンの発生を低減する構成が提案されている（例えば特許文献１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、２次転写バイアスの直流電圧を、画像面積率の増加と共に直流バイアスを大きく、画像面積率の減少と共に直流バイアスを小さくした場合は、記録材表面の凸部（平滑部）におけるラインやドット等の画像面積が少ない部分で良好に転写できないことを、本発明者の実験から見出した。
本発明は、画像面積が少ない部分においても記録材の表面凸部に対して良好な転写を得ることを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置では、像担持体のトナー像を担持している面に当接して転写ニップを形成する転写部材と、転写ニップ内に挟み込んだ記録材に対して像担持体上のトナー像を転写するための電圧を出力する転写バイアス出力手段を有し、転写バイアス出力手段は、記録材に対して像担持体上のトナー像を転写する際に、トナー像を像担持体側から記録材側に転写させる転写方向の電圧と、転写方向の電圧と逆極性の戻り方向の電圧とが交互に切り替わる電圧を印加するものであり、交互に印加される電圧の印刷時の平均値をＶｄｃとしたとき、印刷するトナー像の画像面積率に応じてＶｄｃを変化させる場合、画像面積率が大きいほどＶｄｃを小さく、画像面積率が小さいほどＶｄｃの目標値を大きくすることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、記録材に対して像担持体上のトナー像を転写する際に、トナー像を像担持体側から記録材側に転写させる転写方向の電圧と、転写方向の電圧と逆極性の戻り方向の電圧とが交互に切り替わって印加される電圧の印刷時の平均値であるＶｄｃを、印刷するトナー像の画像面積率が大きいほど小さく、画像面積率が小さいほどＶｄｃの目標値を大きくするので、画像面積が少ない部分においても記録材の表面凸部に対して良好な転写を得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の一形態であるプリンタの概略構成図。
【図２】図１のプリンタにおけるＫ用の画像形成ユニットの概略構成を示す拡大図。
【図３】図１に示すプリンタの制御系の一形態を示すブロック図。
【図４】２次転写バイアスを制御する一構成例を示すブロック図。
【図５】制御部によって制御されて転写バイアス出力手段から出力される２次転写バイアスの電圧波形の一形態を示す図。
【図６】画像面積率と２次転写バイアスの直流電圧を変化させたときの比較例と実施例の内容を示す図。
【図７】画像面積率と２次転写バイアスの直流電圧を変化させたときの、比較例と実施例における記録材凸部での転写性の評価結果を示す図。
【図８】画像面積率と２次転写バイアスの直流電圧を変化させたときの、比較例と実施例における記録材凹部での転写性の評価結果を示す図。
【図９】画像のエッジ割合と２次転写バイアスの直流電圧を変化させたときの比較例と実施例の内容を示す図。
【図１０】画像のエッジ割合と２次転写バイアスの直流電圧を変化させたときの、比較例と実施例における記録材での転写性の評価結果を示す図。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は１画像面積中におけるエッジの割合を説明する概念図。
【図１２】ベタ画像及びライン・文字画像印刷時に２次転写バイアスの直流電圧を変化させたときの比較例と実施例の内容を示す図。
【図１３】ベタ画像及びライン・文字画像印刷時に２次転写バイアスの直流電圧を変化させたときの、比較例と実施例における記録材での転写性の評価結果を示す図。
【図１４】転写性の確認結果を示す図。
【図１５】本発明に係る転写バイアスの制御の一形態を示すフローチャート。
【図１６】本発明に係る転写バイアスの制御の別な形態を示すフローチャート。
【図１７】画像形成装置で用いる２次転写用の転写バイアス出力手段と電圧供給の別な形態を示す拡大図。
【図１８】画像形成装置で用いる転写用の転写バイアス出力手段と電圧供給の別な形態を示す拡大図。
【図１９】画像形成装置で用いる転写用の転写バイアス出力手段と電圧供給の別な形態を示す拡大図。
【図２０】画像形成装置で用いる転写用の転写バイアス出力手段と電圧供給の別な形態を示す拡大図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明を適用した画像形成装置となる、電子写真方式のカラープリンタ（以下、単に「プリンタ」という）の実施形態について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。同図において、プリンタは、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像を形成するための４つの作像部となる画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを備えている。プリンタは、転写装置としての転写ユニット３０、光書込ユニット８０、定着装置９０、給紙カセット１００、制御部６０を備えている。
【０００８】
４つの画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、Ｋは、画像形成物質となる互いに異なる色のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色のトナーを用いる以外は同様の構成になっている。このため、Ｋトナー像を形成するための画像形成ユニット１Ｋを例に画像形成ユニットの構成を説明する。図２に示すように、画像形成ユニット１Ｋは、像担持体としてのドラム状の感光体２Ｋ、ドラムクリーニング装置３Ｋ、帯電装置６Ｋ、現像装置８Ｋ等を備えている。画像形成ユニット１Ｋは、これら構成要素が共通のケーシングに保持されてプリンタ本体に対して一体的に脱着可能とされていて、それら構成要素を同時に交換可能に構成されている。
【０００９】
感光体２Ｋは、ドラム状の基体の表面上に有機感光層が形成されたものであって、駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される。帯電装置６Ｋは、帯電バイアスが印加される帯電ローラ７Ｋを感光体２Ｋに接触あるいは近接させながら、帯電ローラ７Ｋと感光体２Ｋとの間に放電を発生させることで、感光体２Ｋの表面を一様帯電させるものである。本プリンタでは、トナーの正規帯電極性と同じマイナス極性に一様帯電させる。より詳しくは、約−６５０［Ｖ］に一様に帯電させる。本実施形態において、帯電バイアスには直流電圧（直流成分）に交流電圧（交流成分）を重畳したものを採用している。帯電ローラ等の帯電部材を感光体２Ｋに接触あるいは近接させる方式に代えて、帯電チャージャによる帯電方式を採用してもよい。
【００１０】
帯電装置６Ｋで一様帯電せしめられた感光体２Ｋの表面は、光書込ユニット８０から発せられるレーザー光によって光走査されてＫ用の静電潜像を担持する。Ｋ用の静電潜像の電位は約−１００［Ｖ］である。このＫ用の静電潜像は、Ｋトナーを用いる現像装置８Ｋによって現像されてＫトナー像になる。そして、後述する中間転写体でありベルト状の像担持体たる中間転写ベルト３１上に１次転写される。
【００１１】
ドラムクリーニング装置３Ｋは、１次転写工程（後述する１次転写ニップ）を経た後の感光体２Ｋの表面に付着している転写残トナーを除去するものである。ドラムクリーニング装置３Ｋは、回転するクリーニングブラシローラ４Ｋで転写残トナーを感光体２Ｋ表面から掻き取り、クリーニングブレード５Ｋで転写残トナーを感光体２Ｋ表面から掻き落とす。ドラムクリーニング装置３Ｋによってクリーニングされた後の感光体２Ｋは、除電装置で残留電荷が除電されることで初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００１２】
現像装置８Ｋは、現像剤担持体としての現像ローラ９Ｋと現像剤撹拌部材としての第１スクリュー部材１０Ｋと第２スクリュー部材１１Ｋを主に備えていている。現像装置８Ｋは、現像ローラ９Ｋと第１スクリュー部材１０Ｋと第２スクリュー部材１１Ｋとがケーシング１２Ｋによって支持されていて、回転駆動するように構成されている。
現像ローラ９Ｋは、ケーシング１２Ｋに設けられた開口を通じて、感光体２Ｋと対向していて、第１スクリュー部材１０Ｋから供給されるＫトナーを感光体２Ｋとの対向位置にある現像領域に搬送する。現像ローラ９Ｋには、トナーと同極性であって、感光体２Ｋの静電潜像よりも大きく、且つ感光体２Ｋの一様帯電電位よりも小さな現像バイアスが印加されている。これにより、現像ローラ９Ｋ上のＫトナーは感光体２Ｋの静電潜像に転移して、静電潜像をＫトナー像に現像する。
図１に示すＹ、Ｍ、Ｃ用の画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃにおいても、Ｋ用の画像形成ユニット１Ｋと同様にして、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ上にＹ、Ｍ、Ｃのトナー像をそれぞれ形成する。
【００１３】
画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの上方には、潜像書込手段としての光書込ユニット８０が配設されている。光書込ユニット８０は、パーソナルコンピュータ等の外部端末から送られてくる画像情報に基づいてレーザーダイオード等の光源から発したレーザー光により、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋを光走査する。この光走査により、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の静電潜像が形成される。光書込ユニット８０としては、ＬＥＤアレイの複数のＬＥＤから発したＬＥＤ光によって感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上に光書込を行うものを採用してもよい。
【００１４】
画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの下方には、転写ユニット３０が配設されている。転写ユニット３０は、中間転写ベルト３１の他に、駆動ローラ３２、２次転写裏面ローラ３３、クリーニングバックアップローラ３４、４つの１次転写部材となる１次転写ローラ３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋ、転写部材としてのニップ形成ローラ３６、ベルトクリーニング装置３７等を備えている。
無端状の中間転写ベルト３１は、そのループ内側に配設された駆動ローラ３２、２次転写裏面ローラ３３、クリーニングバックアップローラ３４、及び４つの１次転写ローラ３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋによって張架されている。本実施形態において、中間転写ベルト３１は、駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ３２の回転力により、図１において反時計回り方向に無端移動する。
【００１５】
１次転写ローラ３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋは、無端移動する中間転写ベルト３１をそれぞれ感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋとの間に挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト３１のおもて面と、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋとが当接する部位にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の１次転写ニップが形成されている。１次転写ローラ３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋには、１次転写電源によってそれぞれ１次転写バイアスが印加されている。これにより、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各トナー像と、１次転写ローラ３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋとの間に転写電界が形成される。Ｙ用の感光体２Ｙの表面に形成されたＹトナーは、感光体２Ｙの回転に伴ってＹ用の１次転写ニップに進入する。そして、転写電界やニップ圧の作用により、感光体２Ｙ上から中間転写ベルト３１上に移動して１次転写される。Ｙトナー像が１次転写された中間転写ベルト３１は、その後、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の１次転写ニップを順次通過する。そして、感光体２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上のＭ、Ｃ、Ｋのトナー像が、Ｙトナー像上に順次重ね合わせて１次転写される。この重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト３１上には４色重ね合わせのトナー像が形成される。この４色重ね合わせのトナー像は、あるカラー印刷時に形成され、単色印刷の場合には、特定の色のトナー像だけが特定の感光体から中間転写ベルト３１上に転写される。
本プリンタでは、このような１次転写ローラ３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋに対して、１次転写バイアスを定電流制御で印加する。なお、１次転写ローラ３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋに代えて、転写チャージャや転写ブラシなどを１次転写部材として採用してもよい。
【００１６】
ニップ形成ローラ３６は、中間転写ベルト３１のループ外側に配設されており、ループ内側の２次転写裏面ローラ３３との間に中間転写ベルト３１を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト３１のおもて面と、ニップ形成ローラ３６の表面とが当接する部位に転写ニップとして２次転写ニップＮが形成されている。図１に示す例では、ニップ形成ローラ３６が接地されていて、２次転写裏面ローラ３３には転写バイアス出力手段としての２次転写用の電源３９によって電圧としての２次転写バイアスが印加される。これにより、２次転写裏面ローラ３３とニップ形成ローラ３６との間に、マイナス極性のトナーを２次転写裏面ローラ３３側からニップ形成ローラ３６側に向けて静電移動させる２次転写電界が形成される。
【００１７】
転写ユニット３０の下方には、記録材Ｐを複数枚重ねた状態で収容している給紙カセット１００が配設されている。給紙カセット１００は、最上位の記録材Ｐに給紙ローラ１００ａを当接させており、これを所定のタイミングで回転駆動させることで、その記録材Ｐを給紙路に向けて送り出す。給紙路の末端付近には、レジストローラ対１０１が配設されている。レジストローラ対１０１は、中間転写ベルト３１上の４色重ね合わせトナー像又は特定色のトナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動され、記録材Ｐを２次転写ニップＮに向けて送り出す。２次転写ニップＮで記録材Ｐに密着せしめられた中間転写ベルト３１上の４色重ね合わせトナー像又は特定色のトナー像は、２次転写電界やニップ圧の作用によって記録材Ｐ上に一括２次転写されて、記録材Ｐの白色と相まってフルカラートナー像又は特定色のトナー像となる。
【００１８】
２次転写ニップＮよりも記録材搬送方向下流側となる図１中右側方には、定着装置９０が配設されている。定着装置９０は、発熱源を内包する定着ローラ９１と、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ９２とによって定着ニップを形成している。フルカラー又は特定色のトナー像が転写された記録材Ｐは、定着装置９０内に送り込まれ、定着ニップに搬送されることで、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化されて、フルカラー画像または特定色画像が定着せしめられる。定着装置９０内から排出された記録材Ｐは、定着後搬送路を経由した後、機外へと排出される。
【００１９】
２次転写ニップＮを通過した後の中間転写ベルト３１には、記録材Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは中間転写ベルト３１のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置３７によってベルト表面からクリーニングされる。
【００２０】
電源３９は、２次転写ニップＮ内に挟み込んだ記録材Ｐに対して中間転写ベルト３１上のトナー像を転写するために電圧である２次転写バイアスを出力するものである。電源３９は、少なくとも直流電源と交流電源とを有しており、２次転写バイアスとして、直流電圧に交流電圧を重畳せしめた重畳バイアスと、直流電流のみの２次転写バイアスを出力する構成とされている。
２次転写バイアスの供給形態としては、図１に示す形態に限定されるものではなく、電源３９からの重畳バイアスをニップ形成ローラ３６に印加しつつ、２次転写裏面ローラ３３を接地してもよい。この場合、直流電圧の極性を異ならせる。すなわち、図１に示すように、マイナス極性のトナーを用い且つニップ形成ローラ３６を接地した条件で、２次転写裏面ローラ３３に重畳バイアスを印加する場合には、直流電圧としてトナーと同じマイナス極性のものを用いて、重畳バイアスの時間平均の電位をトナーと同じマイナス極性にする。
これに対し、２次転写裏面ローラ３３を接地し、且つ重畳バイアスをニップ形成ローラ３６に印加する場合には、直流電圧としてトナーとは逆のプラス極性のものを用いて、重畳バイアスの時間平均の電位をトナーとは逆のプラス極性にする。
【００２１】
２次転写バイアス（重畳バイアス）の供給形態としては、２次転写裏面ローラ３３やニップ形成ローラ３６の何れか一方に印加するものに限定されるものではない。例えば、個別に設けた２つの電源の一方から直流電圧を何れか一方のローラに印加するとともに、他方の電源から交流電圧を他方のローラに印加するようにしてもよい。
２次転写バイアスの供給形態としては、「直流電圧＋交流電圧」と「直流電圧」とを２次転写裏面ローラ３３またはニップ形成ローラ３６の一方のローラに切替えて供給可能としても良い。
２次転写バイアスの供給形態として、「直流電圧＋交流電圧」と「直流電圧」とを切替可能とした場合は、次のようにする。個別に設けた一方の電源から「直流電圧＋交流電圧」を何れか一方のローラに供給可能とし、個別に設けた他方の電源から「直流電圧」を他方のローラに供給可能として、適宜電圧供給を切替えるようにしてもよい。
２次転写ニップＮに対する２次転写バイアスの供給形態としては様々あるが、この場合の電源としては、図１に示す電源３９のように「直流電圧＋交流電圧」を供給できるものや、「直流電圧」と「交流電圧」とを個別に供給できるもの、「直流電圧＋交流電圧」と「直流電圧」を１つの電源で切替えて供給できるものなど、その供給形態に対応させて適宜選択して用いればよい。
【００２２】
電源３９から出力される２次転写バイアスとしては、定電圧制御あるいは、定電流制御をして出力するようにしてもよい。定電圧制御とは、電源３９が出力する電圧の大きさを一定にする制御である。定電流制御とは、電源３９が出力する電流の大きさを一定にする制御である。これら定電圧制御及び定電圧制御は、例えば制御部６０によって電源３９の出力を制御することで達成することができる。
電源３９は、直流電圧だけからなる電圧を出力して第１のモードとしての直流転写モードと、直流電圧に交流電圧を重畳させた電圧を出力する第２のモードとしての交流転写モードに切替え可能な構成としている。プリンタは、電源３９の交流電圧の出力をオン／オフすることでモード切替えが可能とされている。この電源３９のオン／オフ制御は、制御部６０によって行われる。
たとえば、記録材Ｐとして、ザラ紙のような表面凹凸の大きなものを用いずに、普通紙のような表面凹凸の小さなものを用いる場合には、凹凸パターンにならった濃淡パターンが出現しない。このため、直流転写モードにして、２次転写バイアスとして、直流電圧のみからなるもの電源３９から出力して２次転写裏面ローラ３３に印加する。また、ザラ紙のような表面凹凸の大きなものを用いるときには、交流転写モードにして、２次転写バイアスとして、直流電圧に交流電圧を重畳せしめたものを電源３９から出力して２次転写裏面ローラ３３に出力する。すなわち、本プリンタは、使用する記録材Ｐの種類（記録材Ｐの表面凹凸の大きさ）に応じて、２次転写バイアスを直流転写モードと交流転写モードに切替え可能としている。このモードの切り替えは、例えば記録材Ｐの種類を、光学検出手段を用いて反射率から検出し、この検出結果（検出値）に基づいて制御部６０で判定する。そして、判定結果に応じて直流転写モードあるいは交流転写モードの何れかに制御部６０で電源３９を制御するようしても良い。
あるいは記録材Ｐの種類を選択する選択手段を設け、この選択手段を操作することで出力される信号から制御部６０によって記録材の種類を判定し、この判定結果に応じて２次転写バイアスを、直流転写モードあるいは交流転写モードの何れかに制御部６０で電源３９を制御するようしても良い。
【００２３】
２次転写バイアスを２次転写裏面ローラ３３に印加し、且つニップ形成ローラ３６を接地した本プリンタでは、２次転写バイアスの極性がトナーと同じマイナス極性になっているときには、２次転写ニップＮ内において、マイナス極性のトナーを２次転写裏面ローラ３３側からニップ形成ローラ３６側に静電的に押し出す。これにより、中間転写ベルト３１上のトナーを記録材Ｐ上に転移させる。一方、重畳バイアスの極性がトナーとは逆のプラス極性になっているときには、２次転写ニップＮ内において、マイナス極性のトナーをニップ形成ローラ３６側から２次転写裏面ローラ３３側に向けて静電的に引き寄せる。これにより、記録材Ｐに転移させたトナーを中間転写ベルト３１側に再び引き寄せる。
【００２４】
本プリンタにおいて、２次転写バイアスの直流電圧は、電圧の時間平均値（Ｖａｖｅ）、すなわち、直流成分の直流電圧たる時間平均電圧値（時間平均値Ｖａｖｅ）と同じ値である。この時間平均値（Ｖａｖｅ）とは、電圧波形の１周期にわたる積分値を、１周期の長さで割った値である。また、本実施形態において、Ｖｃｄとは、２次転写バイアスの電圧の印刷時の平均値であり、Ｖａｖｅと同意語である。
【００２５】
ところで、記録材Ｐとして、ザラ紙の１つである和紙のような表面が凹凸に富んだものを用いると、表面の凹凸にならった濃淡パターンが画像中に発生しやすくなる。このため転写バイアスとして、特許文献１では、直流電圧（直流成分）に対して交流電圧（交流成分）を重畳した重畳バイアスを転写バイアス（２次転写バイアス）として印加する場合に、画像面積率（トナー付着量）を把握し、画像面積率が多くなるに従い交流電圧及び直流電圧の片方又は両方を大きくすることで、画像中に濃淡パターンの発生を低減する構成が提案されている。
ここで本発明者は、トナー像の画像面積率が多くなるに従い、転写バイアスの交流電圧及び直流電圧の片方又は両方を大きく実験をしたところ、記録材表面の凸部（平滑部）におけるラインやドット等の画像面積が少ない部分が良好に転写できないことを見出した。
そこで、本実施形態に係るプリンタでは、２次転写バイアスの印刷時の平均値をＶｄｃとし、印刷するトナー像の画像面積率に応じてＶｄｃ（Ｖａｖｅ）を変化させる場合、画像面積率が大きいほどＶｄｃを小さく、画像面積率が小さいほどＶｄｃの目標値Ｖｄｃ１を大きくするようにした。そして、重畳バイアスからなる２次転写バイアスを出力する際に、目標値Ｖｄｃ１となるように、制御部６０で電源３９からの直流電圧の出力を画像面積率に応じて変更するように構成している。
制御部６０による制御の形態としては、次の３つが挙げられる。
・印刷するトナー像のエッジ割合に応じてＶｄｃを変化させる場合、エッジ割合が大きいほどＶｄｃ目標値Ｖｄｃ１を大きくする。
・印刷するトナー像におけるライン及び文字画像とベタ画像との割合に応じてＶｄｃを変化させる場合、ライン及び文字画像の割合が多いほどＶｄｃ目標値Ｖｄｃ１を大きくする。
【００２６】
以下、上記３つの形態の具体的な制御内容について説明する。
図３は、プリンタの制御系の一部を示すブロック図である。同図において、制御部６０は、演算手段たるＣＰＵ６０ａ（Central Processing Unit）、不揮発性メモリたるＲＡＭ６０ｃ（Random Access Memory）、一時記憶手段たるＲＯＭ６０ｂ（Read Only Memory）等を有している。プリンタ全体の制御を司る制御部６０には、様々な構成機器やセンサ類が通信可能に信号線を介して接続されているが、図３においては、本プリンタの特徴的な構成に関連する構成機器だけを示している。なお、図３においては、各形態で用いる構成やセンサ類を併記しており、各形態の制御部６０として機能するものとして説明する。
電位センサ３８は、中間転写ベルト３１のループ外側に配設されていて、中間転写ベルト３１上に１次転写されたトナー像が自らとの対向位置に進入した際に、そのトナー像の表面電位を測定する。電位センサ３８は、信号線を介して制御部６０と接続されていて、トナー像の表面電位の計測値を制御部６０に出力している。
操作パネル５０は、図示しないタッチパネルや複数のキーボタンなどから構成されていて、タッチパネルの画面に画像表示可能であり、タッチパネルやキーボタンによって操作者による入力操作を受付け、入力情報を制御部６０に送信する機能を備えている。
１次転写電源８１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は、１次転写ローラ３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋに印加するための１次転写バイアスを出力するものである。
２次転写用の電源３９は、２次転写ニップＮに供給する２次転写バイアスを出力するものである。本実施形態では、２次転写裏面ローラ３３に印加するための２次転写バイアスを出力する。この電源３９は、制御部６０によってその出力が制御される。
直流成分変更手段６１は、２次転写バイアスにおける電源３９からの直流電圧の出力を調整するためのものであり、例えばＤＣ−ＤＣコンバータで構成されている。
画像面積率把握部６２は、印刷するトナー像の画像面積率を把握するものであり、トナー像のトナー付着量から画像面積率を把握するものである。具体的には、ニップ進入領域における重ね合わせトナー像の画像面積率は、ニップ進入領域に付着している単位面積あたりのトナー量と相関関係にある。よって、ニップ進入領域における重ね合わせトナー像の画像面積率を演算することで、ニップ進入領域に付着している単位面積あたりのトナー量を把握しているのである。この画像面積率把握部６２としては、例えば特許文献１の段落００５８〜００６１の構成や手法が挙げられる。
エッジ検出手段６３は、トナー像の輪郭を検出するものであり、例えばトナー像を撮影するフォトセンサと、フォトセンサで撮影したトナー像の画像からエッジ部を画像処理して抽出する周知のロジックで構成されている。
画像種別選択手段６４は、トナー像が、ベタ画像か、ライン・文字画像かを選択するものでありスイッチ６４ａ、６４ｂを備えている。スイッチ６４ａは、ベタ画像選択用として機能し、スイッチ６４ｂはライン・文字画像選択用として機能する。これらスイッチは操作されるとオン信号を制御部６０に出力する。
なお、ここでは、電源３９の出力制御にプリンタ全体の動作を制御する制御部６０を用いているが、制御部の形態としては、プリンタ全体の動作の制御部とは個別に、電源３９の出力制御用の制御部を設けた形態であっても良い。
【００２７】
本実施形態においては、２次転写バイアスの交流成分における電圧の時間平均値Ｖａｖｅが、同じく交流成分の最大値と最小値の中心電圧値（電圧の最大値と最小値の中心値）Ｖｏｆｆよりも転写側であることを前提としている。それを実現するためには、交流成分の中心電圧値Ｖｏｆｆを挟んで転写方側の面積よりも、戻し方向側の面積の方が小さい波形にする必要がある。使用する電源３９からの電圧の最大値を戻しピーク値Ｖｒ、最小値を転写方向ピーク値Ｖｔとしたとき、転写に用いる電圧の最大値Ｖｒと最小値Ｖｔの差をピークツウピーク電圧値Ｖｐｐとする。
【００２８】
図４は、２次転写バイアスの直流成分の出力を変更する一構成例を示すブロック図である。プリンタは、電源３９から出力される２次転写バイアスの内の直流電圧を変更可能な直流成分変更手段６１を備えている。電源３９は、直流電源３９Ａと交流電源３９Ｂを備えている。直流電源３９Ａ、交流電源３９Ｂ及び直流成分変更手段６１はそれぞれ信号線を介して制御部６０と接続されていて、制御部６０によって制御されるように構成されている。直流電源３９Ａは直流成分変更手段６１を介して２次転写裏面ローラ３３と接続されている。
制御部６０は、電源３９を制御することで、２次転写バイアスである「直流電圧」又は「直流電圧＋交流電圧」を切替る。制御部６０は、直流成分変更手段６１を制御することで、「直流電圧＋交流電圧」からなる２次転写バイアス（重畳バイアス）中の「直流電圧」及び直流電圧のみからなる２次転写バイアスの出力を変更する。すなわち、電源３９から出力される２次転写バイアスは、直流成分のみからなるものと、直流成分に交流成分を重畳したものである。
【００２９】
次に電源３９から出力される波形パターンについて説明する。図５は、２次転写バイアスの波形パターンの一例を示す。図５に示す波形パターンは、矩形波であって、中間転写ベルト３１上のトナー像を記録材Ｐへ転写する際に、トナー像を中間転写ベルト３１側（像担持体側）から記録材Ｐ側（記録材側）に転写させる転写方向の電圧と、転写方向の電圧と逆極性の戻し方向の電圧とが交互に切り替わるものである。そして、転写方向の電圧の印加時間（転写方向電圧印加時間）をＡ、逆極性電圧（戻し方向の電圧）の印加時間（戻し方向電圧印加時間）をＢとしたとき、Ａ＞Ｂとなるように制御部６０によって電源３９が制御される。Ａ＞Ｂの値はデューティー比である。
さらに、本実施形態では、２次転写バイアスの印刷時の平均値をＶｄｃとして、印刷するトナー像の画像面積率に応じてＶｄｃを変化させる場合、画像面積率が大きいほどＶｄｃを小さく、画像面積率が小さいほどＶｄｃの目標値Ｖｄｃ１を大きく設定して、当該目標値Ｖｄｃ１となるように制御部６０によって電源３９が制御される。
【００３０】
（実験１）
以下、図５に示す波形パターンを用いた実験について説明する。
この実験には、株式会社リコー製、ＩｍａｇｉｏＭＰＣ７５００の構成を使用した。この実験では、装置内部の電源は用いずに、装置外部の電源から２次転写バイアス（２次転写用の電圧）を印加するようにした。なお、２次転写バイアスの電源３９としては、ファンクションジェネレーター（横河電機ＦＧ３００）で重畳電圧の波形を作り、それをアンプ（Ｔｒｅｋ Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ａｍｐｌｉｆｉｒ Ｍｏｄｅｌ１０／４０）で増幅して出力するものを用いた。中間転写ベルト３１からトナー像を転写する記録材Ｐとしては、特殊製紙株式会社製のレザック６６（商品名）１７５ｋｇ紙（四六版連量）と、レザック６６ ２１５ｋｇ紙（四六版連量）とを使用した。レザック６６は、（株）ＮＢＳリコー社製のＦＣ和紙タイプ「さざ波」よりも紙表面の凹凸の度合いが大きい紙である。紙表面の凹部の深さは最大で１００［μｍ］程度である。
【００３１】
次に、実施例を比較例について説明する。
図６は、画像面積率と２次転写バイアスの関係を示すものである。ここでは実施例１〜４と比較例１〜３を示している。
比較例１は、直流電圧のみを用いた２次転写バイアスであって、画像面積率が増大しても直流電圧を一定にしたものである。
比較例２は、直流のみを用いた２次転写バイアスであって、画像面積率の増大に伴い直流電圧を段階的に大きくしたものである。
比較例３は、交流電圧と直流電圧を重畳した２次転写バイアスであって、画像面積率の増大に伴い直流電圧を段階的に大きくしたものである。すなわち、画像面積率の大きいほどＶｄｃの目標値Ｖｄｃ１を大きくしたものである。
実施例１は、交流電圧と直流電圧を重畳した２次転写バイアスで、画像面積率の増加に伴い、定電圧制御において、目標値Ｖｄｃ１となる目標電圧Ｖ１を段階的に小さくしたものである。すなわち、定電圧制御において、画像面積率が小さいほどＶｄｃの目標電圧Ｖ１を大きくしたものである。
実施例２は、交流電圧と直流電圧を重畳した２次転写バイアスで、画像面積の増加に伴い、定電圧制御において、目標値Ｖｄｃ１となる目標電圧Ｖ１を実施例１よりも部分的に段階的に小さくしたものである。すなわち、定電圧制御において、画像面積率が小さいほどＶｄｃの目標電圧Ｖ１を大きくしたものである。
実施例３は、交流電圧と直流電圧を重畳した２次転写バイアスで、画像面積の増加に伴い、定電流制御において、目標値Ｖｄｃ１となる目標電流Ａ１を段階的に小さくし、それによって得られる電圧を小さくしたものである。すなわち、定電流制御において、画像面積率が小さいほどＶｄｃの目標電流Ａ１を大きくしたものである。
実施例４は、交流電圧と直流電圧を重畳した２次転写バイアスで、画像面積の増加に伴い、定電流制御において、目標値Ｖｄｃ１となる目標電流Ａ１を実施例３よりも部分的に段階的に小さくしたものである。すなわち、定電流制御において、画像面積率が小さいほどＶｄｃの目標電流Ａ１を大きくしたものである。
【００３２】
図７は、比較例１〜３と実施例１〜４での凹凸状の記録材における凸部での転写性の評価結果を示す。図８は、比較例１〜３と実施例１〜４における凹凸状の記録材での凹部の転写性の評価結果を示す。図７、図８において、◎と○は転写不良なし、△は一部転写不良の発生あり、×は許容範囲外の転写不良ありの状態を示す。
図７の比較例１と比較例２の評価結果によると、直流電圧のみを２次転写バイアスとして用いた場合、画像面積率の増加に伴い直流電圧を大きくすることで、凸部における転写性が向上することが分かる。これに対し、図８の比較例１〜２の評価結果によると、凹部における転写性は、直流電圧のみでは低下するのに対し、比較例３と実施例１，２のように直流電圧＋交流電圧とした重畳バイアスを用いると、転写性が比較例１，２よりも向上し、重畳バイアスが必要であることが分かる。
【００３３】
重畳バイアスを用いる場合、比較例３のように、画像面積率が大きくなるに従い段階的に直流電圧を大きくすると、図７に示すように凸部における転写性が低下していく。これに対し、重畳バイアスを用いる場合、実施例１，２のように、画像面積率が大きくなるに従い直流電圧を段階的に小さくすると、図８に示すように凹部での転写性を維持しつつも、図７に示すように凸部での転写性も向上する。さらに、実施例１，２の評価結果から、重畳バイアスを用いる場合、画像面積率が大きくなるほど、直流電圧をより小さくしていくと、凸部における転写性を画像面積率が変化しても良好となることが分かる。
実施例１、２と、実施例３、４は、重畳バイアスにおける直流成分を画像面積率が大きくなるに従い小さくするに際し、定電圧制御と定電流制御による違いはあるが、何れの場合でも、画像面積率が大きくなるに従い直流成分を大きくする比較例３に比べて図７に示すように凸部での転写性が良好であることが分かる。
【００３４】
すなわち、直流電圧と交流電圧とが交互に印加される２次転写バイアスの印刷時の平均値をＶｄｃとし、印刷するトナー像の画像面積率に応じてＶｄｃを変化させる場合、画像面積率が大きいほどＶｄｃ（直流電流）を小さく、画像面積率が小さいほどＶｄｃの目標値Ｖｄｃ１（目標電圧Ｖ１、目標電流Ａ１）を大きくする。
Ｖｄｃの目標値Ｖｄｃ１を増減（大小）してＶｄｃを増減（大小）するには、２次転写バイアスにおける直流成分である直流電圧を増減する、あるいは直流成分である直電電流を増減することで行える。直流成分の増減は、定電圧制御を用いて段階的に目標電圧Ｖ１を増減すること（実施例１，２）や、定電流制御を用いて、段階的に目標電流Ａ１を増減すること（実施例３，４）で達成することができる。つまり、予め画像面積率に応じた複数の目標値Ｖｄｃ１（目標電圧Ｖ１、目標電流Ａ１）をＲＯＭ６０ｂに設定しておく。制御部６０は、画像面積率把握部６２で把握した画像面積率に応じて目標値Ｖｄｃ１を選択し、目標値Ｖｄｃ１となるように電源３９の出力を制御する。
このように、画像面積率に応じてＶｄｃを変化させる場合、画像面積率が大きいほどＶｄｃを小さく、画像面積率が小さいほどＶｄｃの目標値Ｖｄｃ１（目標電圧Ｖ１、目標電流Ａ１）を大きく設定し、制御部６０で電源の出力を目標電圧Ｖ１、目標電流Ａ１となるように制御することで、画像面積が少ない部分においても記録材Ｐの表面凸部に対して良好な転写を得ることができる。
なお、本実施形態において、画像面積率は、１ページ全体における画像面積率としているが、画像面積率としては、２次転写ニップＮの長手方向（ニップ形成ローラ３６の軸線方向）での画像面積率であっても良い。このような場合でも、画像面積率が小さいほどＶｄｃの目標値Ｖｄｃ１（目標電圧Ｖ１、目標電流Ａ１）を大きく設定し、制御部６０で電源３９の出力を目標電圧Ｖ１、目標電流Ａ１となるように制御することで、画像面積が少ない部分においても記録材Ｐの表面凸部に対して良好な転写を得ることができる。
【００３５】
次に、印刷するトナー像のエッジ割合に応じてＶｄｃを変化させる場合、エッジ割合が大きいほどＶｄｃの目標値Ｖｄｃ１を大きくする場合について説明する。
図９は、画像におけるエッジ割合に応じて重畳バイアスにおける直流電圧を変化させた比較例４と実施例５の内容を示すものである。比較例４はエッジ割合が多いほど、直流電圧を小さくし、実施例５はエッジ割合が多いほど、直流電圧を大きくしている。すなわち、実施例５では、トナー像のエッジ割合に応じてＶｄｃを変化させる場合、エッジ割合が大きいほどＶｄｃの目標値Ｖｄｃ１を大きくしている。
図１０は、比較例４と実施例５での凹凸状の記録材における表面凸部での転写性の評価結果を示す。図１０において、◎は転写不良なし、△は一部転写不良の発生あり、×は許容範囲外の転写不良ありの状態を示す。図１０によると、比較例４のようにエッジ割合が多いほど、直流電圧を小さく（Ｖｄｃの目標値Ｖｄｃ１を小さく）すると、エッジ割合が高まるほどに転写性が低下するが、実施例５のようにエッジ割合が多いほど、直流電圧を大きく（Ｖｄｃの目標値Ｖｄｃ１を大きく）すると、エッジ割合が高まっても良好な転写性が得られている。
【００３６】
ここでエッジ割合の概念について、図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示す２つのパターンを用いて説明する。エッジ割合とは、画像面積中のエッジ長さを割合で示すものである。
図１１（ａ）に示す、１辺２ｃｍの正方形の画像を例に説明する。
画像面積    ２ｃｍ×２ｃｍ＝４ｃｍ＾２
エッジ長さ  ２ｃｍ×４辺＝８ｃｍ
エッジ割合  ８ｃｍ／４ｃｍ＝２ｃｍ
図１１（ｂ）に示す、１本長さ２ｃｍで幅０．０５ｃｍのラインが１０本ある画像を例に説明する。
画像面積    ０．０５×２ｃｍ×１０本＝１ｃｍ＾２
エッジ長さ  （０．０５×２＋２ｃｍ×２）×１０本＝４１ｃｍ
エッジ割合    ４１ｃｍ／１ｃｍ＝４１ｃｍ
このように図１１（ａ）、図１１（ｂ）では、画像面積をエッジ長さで割った値を無次元量で表しているが、画像面積中に示すエッジの長さの比率を現せるものであれば、この表現に限定するものでは無い。
【００３７】
つまり、印刷するトナー像のエッジ割合に応じて、重畳バイアスを２次転写バイアスとして印可する場合において、電圧の印刷時の平均値であるＶｄｃを変化させる場合、エッジ割合が大きいほどＶｄｃの目標値Ｖｄｃ１を大きくし、制御部６０で電源３９の出力をＶｄｃ１となるように制御することで、エッジ割合が増えた場合でも記録材Ｐの表面凸部での良好な転写性を得ることができる。
本実施形態において、トナー像のエッジの割合を求める手法としては、例えばエッジ検出手段６３を構成する、フォトセンサを用いてトナー像を撮影し、撮影した画像を画像処理してエッジ部を抽出し、抽出したエッジ部の寸法を算出し、図１１（ａ）又は図１１（ｂ）に例示した方式で算出すればよい。画像処理でのエッジ部の抽出と、抽出したエッジ部の寸法の算出は、制御部６０に画像処理ロジックを予め記憶しておき、当該ロジックで求めることで達成することができる。これ以外にも周知のエッジ検出手法を用いて算出すればよい。
【００３８】
次に、印刷するトナー像におけるライン及び文字画像とベタ画像との割合に応じてＶｄｃを変化させる場合、ライン及び文字画像の割合が多いほどＶｄｃの目標値Ｖｄｃ１を大きくする場合について説明する。
図１２は、トナー像の種類に応じて２次転写バイアス（重畳バイアス）における直流電圧を変化させた比較例５と実施例６の内容を示すものである。画像の種類は、ベタ画像と、ライン・文字画像の２種類としている。そして、これらベタ画像と、ライン・文字画像の印刷時の２次転写バイアス（重畳バイアス）の直流電圧を、比較例５では画像に応じて変更せず、実施例６では、ライン・文字画像に比べてベタ画像の印刷時に直流電圧を小さくしている。
図１３は、比較例５と実施例６での凹凸状の記録材における表面凸部での転写性の評価結果を示す。比較例５では、２次転写バイアス（重畳バイアス）における直流電圧を画像の種類に応じて変化させていないので、ベタ画像での転写性が低下している。これに対し、実施例６では、２次転写バイアス（重畳バイアス）における直流電圧を、トナーの付着量の多いベタ画像の印刷時に、トナーの付着量の少ないライン・文字画像に比べて小さくしているので、ライン・文字画像の転写性だけでなく、ベタ画像での転写性が向上した。
【００３９】
ベタ画像か、ライン・文字画像かの判別は、例えば、画像種別選択手段６４となるスイッチ６４ａ、６４ｂからの出力信号から判定するようにすればよい。すなわち、スイッチ６４ａ又はスイッチ６４ｂがそれぞれオペレータによって選択操作されると、ベタ画像モードとライン・文字画像モードが制御部６０内に設定される。制御部６０には、予めベタ画像モードとライン・文字画像モードが設定されたときの２次転写バイアス制御のロジックを記憶しておく。そして、設定された画像モードに応じて、２次転写バイアスとして重畳バイアスを用いる場合の直流電圧を設定しておき、設定された画像モードに応じて重畳バイアスを用いる場合の直流電圧の値（目標値）を変更するようにすればよい。
あるいは、像担持体（感光体又は中間転写ベルト３１）上でのトナー付着量を電位センサ３８の出力から検出し、当該トナー付着量からベタ画像かライン・文字画像であるかを判断し、当該判断結果に応じて重畳バイアスを用いる場合の直流電圧の値（目標値）を変更するようにしてもよい。
つまり、印刷するトナー像におけるライン及び文字画像とベタ画像との割合に応じてＶｄｃを変化させる場合、ライン及び文字画像の割合が多いほどＶｄｃの目標値Ｖｄｃ１を大きくするように設定する。そして、制御部６０で電源３９の出力をＶｄｃ１となるように制御することで、ライン及び文字画像の割合が多い場合でも、記録材Ｐの表面凸部での良好な転写を得ることができる。
【００４０】
（実験２）
本実施形態の効果を発揮する原因解析のために以下の実験を行った。
この実験では、実試１で用いた株式会社リコー製、ＩｍａｇｉｏＭＰＣ７５００をプリンタとして使用し、記録材Ｐとしては、レザック１７５ｋｇを用いた。実験内容は、画像面積率１００％のベタ画像と、画像面積率１０％のライン画像を、２次転写バイアスとして直流電圧だけの場合と、直流電圧と交流電圧からなる２次転写バイアスの内、直流電圧を変化させ、記録材に転写した時の記録材上での転写状態を転写ランクとして評価した。図１４は、実験２の評価結果を示す。図１４では、直流電圧のものは直流とし、直流電圧＋交流電圧のものには重畳と表記している。
【００４１】
図１４に示すように、直流電圧のみの転写の場合、ベタ画像とライン画像は同じ電圧のところに転写ランクのピークがある。これに対し、交流電圧を重畳して直流電圧を変化させた転写の場合、ベタ画像では直流電圧が低いところに転写ランクのピークがあり、ライン画像は直流電圧の高いところに転写ランクのピークがある。
この原因として、２次転写バイアスのうち、交流電圧によって凹凸紙の転写性が向上するメカニズムは、トナーの往復運動によって、トナー同士が衝突するということにあると思われる。ベタ画像は、トナー量（トナー付着量）が多いため、トナー同士の十分な衝突が行われ、低い直流電圧でも転写性が向上する。しかし、ライン画像は一旦転写されたトナーが戻されたときに、衝突する可能性が下がり、転写性が向上し難いため、より高い転写電圧が必要になる。よってベタ画像とライン画像に転写性の最適値のずれが生じる。
以上のことから２次転写バイアスとして、直流電圧（直流成分）に交流電圧（交流成分）を重畳した場合には、トナー量の多いベタ画像の方が、トナー量の少ないライン画像よりも小さい直流電圧を印加することで、良好な転写性が得られるといえる。つまり、印刷するトナー像におけるライン及び文字画像とベタ画像との割合に応じてＶｄｃを変化させる場合、ライン及び文字画像の割合が多いほどＶｄｃを大きく、ベタ画像の割合が多いほどＶｄｃを小さくなるようにＶｄｃの目標値Ｖｄｃ１を変化させて、当該目標値Ｖｄｃ１となるように制御部６０で電源３９を制御すればよい。
【００４２】
次に、上述した２次転写バイアスの制御を本実施形態のプリンタに適用した制御形態の形態について説明する。
この２次転写バイアスの制御は、ＲＯＭ６０ｂに予め記憶された２次転写バイアス制御プログラムが実行されることで行われる。２次転写バイアス制御プログラムは、印刷物を得るためにプリンタ各部の動作を制御するＲＯＭ６０ｂに予め記憶された印刷制御プログラムのサブルーチン又は、事前の準備ルーチンあるいは、印刷制御プログラムの１部として実行される。図１５では、準備ルーチンとして機能するものとしている。
制御部６０には、直流電圧と交流電圧とが重畳された２次転写バイアスが２次転写裏面ローラ３３から２次転写ニップＮに印加される交流転写モードと、直流電圧のみを２次転写ニップＮに印加する直流転写モードとが設定されている。
【００４３】
制御部６０は、図１５のステップＳＴ１において、転写バイアスモードの判定を行い、交流転写モードが設定されている場合は、ステップＳＴ２に進む。ステップＳＴ２では、印刷時のトナー像の画像面積率が小さいほど、２次転写バイアスの印刷時の平均値であるＶｄｃが大きく設定された画像面積率に応じた目標値Ｖｄｃ１を選択し、ステップＳＴ３に進む。ステップＳＴ３では、目標値Ｖｄｃ１となるように電源３９の出力を制御する。具体的には直流成分変更手段６１を制御して、直流電源３９Ａからの直流成分（直流電圧、直流電流）の出力を制御する。
制御部６０は、ステップＳＴ１において、直流転写モードが設定されている場合には、ステップＳＴ４において画像面積率によらずＶｄｃを一定にするように電源３９からの出力を制御部６０によって制御する。
この場合、画像面積率に応じて増減させた複数の目標値（例えば目標電圧Ｖ１、目標電流Ａ１）を予めＲＯＭ６０ｂに目標値Ｖｄｃ１として設定しておき、制御部６０は、転写バイアスモードの場合には、画像面積率に応じた目標値を選択し、その結果に応じて電源３９からの出力を制御すればよい。
このように２次転写バイアスの出力制御を行なうことで、直流転写モード時と交流転写モード時において、凹凸状の記録材Ｐでの凹部と凸部での良好なトナー像の転写性を得ることができる。
【００４４】
図１６は、２次転写バイアスの制御の別な実施形態を示すフローチャートである。この２次転写バイアスの制御も、図１５の場合と同様に、ＲＯＭ６０ｂに予め記憶された２次転写バイアス制御プログラムが実行されることで行われる。無論、制御の実行時期は、上記印刷制御プログラムのサブルーチン又は、事前の準備ルーチンあるいは、印刷制御プログラムの１部として実行すればよい。図１６では、準備ルーチンとして機能するものとしている。
制御部６０には、直流電圧と交流電圧とが重畳された２次転写バイアスが２次転写裏面ローラ３３から２次転写ニップＮに印加される交流転写モードと、直流電圧のみを２次転写ニップＮに印加する直流転写モードとが設定されている。
【００４５】
制御部６０は、図１６のステップＳＴ１１において、転写バイアスモードの判定を行い、交流転写モードが設定されている場合は、ステップＳＴ１２に進む。ステップＳＴ１２では、印刷時のトナー像の画像面積率が小さいほど、２次転写バイアスの印刷時の平均値であるＶｄｃが大きく設定された画像面積率に応じた目標値Ｖｄｃ１を選択し、ステップＳＴ１３に進む。ステップＳＴ１３では、目標値Ｖｄｃ１となるように電源３９の出力を制御する。具体的には直流成分変更手段６１を制御して、直流電源３９Ａからの直流成分（直流電圧、直流電流）の出力を制御する。
制御部６０は、ステップＳＴ１１において、直流転写モードが設定されている場合には、ステップＳＴ１４において画像面積率が小さいほどＶｄｃを小さく設定された画像面積率に応じた目標値Ｖｄｃ２を選択し、ステップＳＴ１５に進む。ステップＳＴ１５では、目標値Ｖｄｃ２となるように電源３９の出力を制御する。具体的には直流成分変更手段６１を制御して、直流電源３９Ａからの直流成分（直流電圧、直流電流）の出力を制御する。
【００４６】
この場合でも、画像面積率に応じて増減させた複数の目標値（例えば目標電圧Ｖ１、目標電流Ａ１）を予めＲＯＭ６０ｂに目標値Ｖｄｃ１と目標値Ｖｄｃ２として１設定しておき、制御部６０は、転写バイアスモードの場合には、画像面積率に応じた目標値を選択し、その結果に応じて電源３９からの出力を制御すればよい。
このように２次転写バイアスの出力制御を行なうことで、直流転写モード時と交流転写モード時において、凹凸状の記録材Ｐでの凹部と凸部での良好なトナー像の転写性を得ることができる。
【００４７】
本発明が適用される画像形成装置の形態としては、図１に示すものに限定されるものではない。本発明は、中間転写ベルト３１に代えて、ドラム形状の中間転写ドラムを用いる画像形成装置にも適用可能である。また、ニップ形成ローラ３６に代えて、転写部材としてベルト形状のニップ形成ベルトを用いる画像形成装置にも適用可能である。また、本発明は、感光体ドラムに当接して転写ニップを形成する転写ローラと、転写ニップ内に挟み込んだ記録材に対して感光体ドラム上のトナー像を転写するために電圧を出力する電源と、電源からの出力を制御する制御部とを有する画像形成装置、いわゆる直接転写方式の画像形成装置にも適用可能である。
【００４８】
本発明が適用される画像形成装置の別な形態について説明する。図１７に示す転写装置としての転写ユニット３０Ａは、転写ユニット３０に換えて画像形成装置に搭載可能なものである。この転写ユニット３０Ａでは、画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向配置した像担持体である中間転写ベルト３１の内側ループ内に配置された２次転写裏面ローラ３３に、転写部材として２次転写搬送ベルト３６Ｃを対向配置して接触させたものである。この形態では中間転写ベルト３１の移動方向が図１とは逆方向となっている。
２次転写搬送ベルト３６Ｃは駆動ローラ３６Aと従動ローラ３６Ｂに巻き掛けられていて、２次転写搬送手段３６０を構成している。中間転写ベルト３１と２次転写搬送ベルト３６Ｃは２次転写裏面ローラ３３と駆動ローラ３６Ａとの対向部において当接していて、２次転写ニップＮを形成している。２次転写搬送ベルト３６Ｃはレジストローラ対１０１によって２次転写ニップＮに向かって給紙された記録材Ｐを受け取り搬送するものである。
【００４９】
本実施形態において、駆動ローラ３６Ａは接地されているのに対し、２次転写裏面ローラ３３には２次転写バイアスを供給する電源３９によって２次転写バイアスが印加されている。この電源３９から供給される２次転写バイアスにより、２次転写ニップＮにおいて、中間転写ベルト３１に転写されたトナー像を中間転写ベルト３１から２次転写ベルト３６Ｃ側に向けて静電移動させる転写電界が形成される。中間転写ベルト３１上のトナー像は、２次転写電界やニップ圧の作用によって、２次転写ニップＮに進入した記録材Ｐに転写される。
２次転写バイアスの印加形態としては、２次転写裏面ローラ３３に印加するものではなく、２次転写裏面ローラ３３を接地し、２次転写搬送手段３６０の構成としてバイアス供給ローラ３６Ｄを２次転写ベルト３６Ｃのループ内側に２次転写ベルト３６Ｃと当接させて配置し、バイアス供給ローラ３６Ｄと電源３９とを接続して、バイアス供給ローラ３６Ｄに２次転写バイアスを印加するようにしてもよい。
【００５０】
図１８に示す転写装置としての転写ユニット３０Ｂは、転写ユニット３０に換えて画像形成装置に搭載可能なものである。この転写ユニット３０Ｂは、画像形成ユニット１Ｍ、１Ｃ、１Ｙ、１Ｋに対向配置して、転写部材たる転写搬送ベルト３１０を複数のローラ部材に巻きけて配置したものである。転写搬送ベルト３１０は、図示しないレジストローラによって給紙された記録材Ｐを吸着して後述の転写ニップＮ１に搬送するものであり、図中反時計周りに回転移動走行するように構成されている。転写搬送ベルト３１０のループの内側には、転写バイアスが電源３９からそれぞれ供給される転写ローラ３５０Ｍ、３５０Ｃ、３５０Ｙ、３５０Ｋが各色の感光体２Ｍ、２Ｃ、２Ｙ、２Ｋと対向するように配置されている。転写ローラ３５０Ｍ、３５０Ｃ、３５０Ｙ、３５０Ｋは、転写搬送ベルト３１０を各色の感光体にそれぞれ当接している。本実施形態では、各感光体２Ｍ、２Ｃ、２Ｙ、２Ｋと転写搬送ベルト３１０の当接部が転写ニップＮ１として形成されている。
【００５１】
本実施形態では、各感光体は接地されているのに対し、転写ローラ３５０Ｍ、３５０Ｃ、３５０Ｙ、３５０Ｋには、それぞれ電源３９によって転写バイアスが印加される。これにより、転写ニップＮ１においてトナー像を感光体２Ｍ、２Ｃ、２Ｙ、２Ｋから転写ローラ側に向けて静電移動させる転写電界が形成される。
記録材Ｐは図右下側から搬送され、バイアスを印加された紙吸着ローラ３５１と転写搬送ベルト３１０の間を通過することで転写搬送ベルト３１０に吸着した後、各色の転写ニップＮ１へ搬送される。各感光体上の各色のトナー像は、転写電界やニップ圧の作用によって、転写ニップＮ１へ搬送された記録材Ｐに順次転写され、記録材Ｐにフルカラートナー像又は特定色のトナー像が形成される。
本実施形態では、転写ローラ３５０Ｍ、３５０Ｃ、３５０Ｙ、３５０Ｋにそれぞれ個別な電源３９から転写バイアスを印加するようにしたが、１つの電源３９から転写ローラ３５０Ｍ、３５０Ｃ、３５０Ｙ、３５０Ｋに分配するようにしてもよい。
【００５２】
上記実施形態では、本発明が適用される画像形成装置としてフルカラー画像を形成するものを前提に説明したが、本発明はカラー画像を形成するものに限定されるものではない。例えば、図１９に示すように単色、例えばブラックの画像形成ユニット１Ｋが備えるブラックの感光体２Ｋに対して転写部材として転写ローラ３５２を対向配置したモノクロの画像形成装置に適用することもできる。
転写ローラ３５２は、ステンレスやアルミニウム等からなる芯金上に導電性のスポンジからなる抵抗層が積層されて構成されている。抵抗層の表面にフッ素樹脂等からなる表層を設けてもよい。
転写ローラ３５２と感光体２Ｋとは当接していて、両者の間に転写ニップＮが形成されている。感光体２Ｋは接地されているのに対し、転写ローラ３５２には、電源３９によって転写バイアスが印加される。これにより、転写ローラ３５２と感光体２Ｋとの間に、感光体２Ｋに形成されているトナー像を感光体２Ｋから転写ローラ３５２側に向けて静電移動させる転写電界が形成される。感光体２上のトナー像は、転写電界やニップ圧の作用によって転写ニップＮ２に向けて送り出された記録材Ｐに転写される。
【００５３】
図２０に示す形態は、１つの感光体２Ｋに対向配置されて接触する転写部材として転写搬送ベルト３５３を用いたものである。転写搬送ベルト３５３は駆動ローラ３５４と従動ローラ３５５との間に巻き掛けられて支持され、駆動ローラ３５４によって図中矢印で示す方向に移動するように構成されている。転写搬送ベルト３５３は、駆動ローラ３５４と従動ローラ３５５との間の位置で感光体２Ｋとその一部が当接していて、転写ニップＮ３を形成している。転写搬送ベルト３５３は、転写ニップＮ３に向かって給紙された記録材Ｐを受け取り搬送するものである。
転写搬送ベルト３５３のループ内側には、転写バイアスローラ３５６とバイアスブラシ３５７とが配置されている。これら転写バイアスローラ３５６とバイアスブラシ３５７は、転写ニップＮ３よりもベルト移動方向の下流側の位置で、転写搬送ベルト３５３の内側に当接するように配置されている。
【００５４】
本実施形態では、感光体２Ｋは接地されているのに対し、転写バイアスローラ３５６とバイアスブラシ３５７には、電源３９によって転写バイアスが印加されている。これにより、転写ニップＮ３においてトナー像を感光体２Ｋから転写搬送ベルト３５３側に向けて静電移動させる転写電界が形成される。感光体２Ｋ上のトナー像は、転写電界やニップ圧の作用によって、転写搬送ベルト３５３により搬送されて転写ニップＮ３に進入した記録材Ｐに転写される。
本実施形態では、転写バイアスローラ３５６とバイアスブラシ３５７の両方を備え、それぞれ転写搬送ベルト３５３に接触するように設けたが、これら転写バイアスローラ３５６とバイアスブラシ３５７は必ずしも両方必要なわけではなく、いずれか一方だけを設ける形態であってもよい。また、転写バイアスローラ３５６またはバイアスブラシ３５７は転写ニップＮ３の直下に設けてもよい。
【００５５】
このように図１７から図２０に示した形態においても、２次転写バイアス、あるいは転写バイアスを、電圧としての重畳バイアスからなる２次転写バイアス（転写バイアス）とした場合、交互に印加される重畳バイアスからなる２次転写バイアス（転写バイアス）の印刷時の平均値をＶｄｃとし、印刷するトナー像の画像面積率に応じて変化させる場合、画像面積率が大きいほどＶｄｃを小さく、画像面積率が小さいほどＶｄｃの目標値Ｖｄｃ１を大きくするように設定する。そして、制御部によって、Ｖｄｃの目標値Ｖｄｃ１が小さい場合には直流成分の出力を小さくし、Ｖｄｃの目標値Ｖｄｃ１が大きい場合には、直流成分を小さくするように、転写バイアス出力手段である電源３９から出力を制御する様にすればよい。このように転写バイアスを設定して制御することで、転写不良を低減して凹凸のある記録材Ｐ上での表面凸部での良好な画像を得ることができる。
【００５６】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、画像形成装置としては、プリンタではなく、複写機、ファクシミリ単体、あるいは、複写機、プリンタ、ファクシミリ、スキャナのうちの少なくとも２つの機能を備えた複合機であってもよい。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５７】
２Ｋ、３１、３１０    像担持体
３６、３６Ｃ、３５０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）３５２、３５６、３５７  転写部材
３９      転写バイアス出力手段（電源）
６０      制御部
６１      直流成分変更手段
Ａ        転写方向の電圧が印加される時間
Ａ１      目標値（目標電流値）
Ｂ        戻り方向の電圧が印加される時間
Ｎ、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３  転写ニップ
Ｐ        記録材
Ｖ１      目標値（目標電圧値）
Ｖｄｃ    電圧の印刷時の平均値
Ｖｄｃ１、Ｖｄｃ２  Ｖｄｃの目標値
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５８】
【特許文献１】特許第５５８５８７０号公報
【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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