JP2003140477A

JP2003140477A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003140477A
Application number: JP2001335198A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Nakao; 祥昌中尾
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2003-05-14

Abstract

(57)【要約】【課題】転写回転体に付着したトナーが記録媒体の非
画像面に転移するのを確実に防止することができる画像
形成装置を提供する。【解決手段】トナー像をその表面に担持して回転する
像担持体と、当該像担持体と所定の転写部分で対峙して
回転する転写回転体と、当該転写部分に像担持体側から
転写回転体側へトナー像が転写される順電界及び当該順
電界と逆向きの逆電界を生じさせ得る電界発生手段と、
所定のタイミングで当該電界発生手段を制御する制御手
段とを備える画像形成装置において、当該制御手段は、
トナー像が転写部分に達するよりも当該転写回転体の一
回転分以上前のタイミングで順電界を生じさせるように
電界発生手段を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ、これらの複合機等の電子写真方式を
用いた画像形成装置に関し、より詳しくは、転写回転体
のクリーニング技術に係る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子写真方式（静電転写方
式）を利用した複写機、プリンタ等の画像形成装置が広
く知られている。このような画像形成装置では、像担持
回転体と転写回転体とを対峙させ、その両回転体のニッ
プ部分（転写部分）に記録媒体を所定のタイミングで搬
送することにより、像担持回転体上のトナー像を静電的
に記録媒体上に転写させ、次いで定着工程を経て、最終
的にトナー画像を得ている。このように通常、像担持体
上のトナー像は搬送される記録媒体上に転写されるた
め、転写回転体上に転写されることはない。

【０００３】図１２（ａ）は、通常の転写の一例を説明
するものである。ここでの二次転写部は、マイナス帯電
しているトナー像が形成されている中間転写ベルトと、
その中間転写ベルトを挟んで互いに圧接している二次転
写ロール及びバックアップロールとにより構成されてい
る。そして、二次転写ロールは接地されている一方、通
常の転写時にはバックアップロールにはトナー像の帯電
極性と同極（ここではマイナス）の転写電圧が印加され
る。そのため、所定のタイミングで中間転写ベルトと二
次転写ロールとの間に搬送される用紙上に、中間転写ベ
ルト上のトナー像が転写される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、記録媒体が
その搬送途中で詰まり（記録媒体ジャム）、所定のタイ
ミングで記録媒体が転写部分に達しない場合がある。か
かる場合には、像担持体上のトナー像がそのまま転写回
転体上に転写されることとなる。また、複数色のトナ
ー像を重ね合わせてフルカラー画像を得る画像形成装置
では、部品交換時や定期的に単色トナー像の重ね合わせ
位置や、その色合いを調整するため、制御用パッチを像
担持体上に形成することがある。かかる制御用パッチを
記録媒体に転写するのでは、記録媒体が無駄となってし
まうため、制御用パッチは一般に記録媒体に転写され
ず、転写電圧を制御してもその一部はそのまま転写回転
体に付着してしまう。

【０００５】図１２（ｂ）は、上記の場合において転
写回転体上にトナーが付着する一例を説明するものであ
る。この二次転写部の構成は図１２（ａ）に示したそれ
と同様である。バックアップロールに印加される転写電
圧の極性が逆極性電圧（ここではプラス）であるため、
制御パッチの大部分は中間転写ベルト上に保持されたま
ま下流の図示しない中間転写ベルト用クリーナにより除
去される。しかし、制御パッチを構成するトナーの一部
は、逆極化（ここではプラス）しているためその静電的
な作用により（場合によってニップ部分の圧力により物
理的に）、二次転写ロールに付着する。

【０００６】図１２（ｃ）は、転写回転上のトナーが記
録媒体を汚す一例を説明するものである。この二次転写
部の構成は図１２（ａ）及び（ｂ）に示したそれと同様
である。二次転写ロールに逆極化したトナーが付着して
いる状態で再び用紙上にトナー像が転写される場合、そ
の転写の際にバックアップロールに印加される転写電極
の極性（ここではマイナス）と二次転写ロールに付着す
る逆極トナーの極性（ここではプラス）とが互いに逆で
あるため、二次転写ロールに付着する逆極トナーがバッ
クアップロール側に静電的に引き寄せられ、用紙の非画
像面（裏面）を汚してしまう。

【０００７】本発明は、このような技術的な課題に鑑み
てなされたものであり、その目的は、転写回転体に付着
したトナーが記録媒体の非画像面に転移するのを確実に
防止することができる画像形成装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、トナ
ー像をその表面に担持して回転する像担持体と、当該像
担持体と所定の転写部分で対峙して回転する転写回転体
と、当該転写部分に像担持体側から転写回転体側へトナ
ー像が転写される順電界及び当該順電界と逆向きの逆電
界を生じさせ得る電界発生手段と、所定のタイミングで
当該電界発生手段を制御する制御手段とを備える画像形
成装置において、当該制御手段は、トナー像（の回転方
向先端）が転写部分に達するよりも当該転写回転体の一
回転分以上前のタイミングで順電界を生じさせるように
電界発生手段を制御する画像形成装置である。

【０００９】画像形成装置をこのように構成することに
より、少なくともトナー像（の回転方向先端）が転写部
分に達する以前に、転写回転体の周方向一回転分以上に
わたり順電界が生じさせる電圧を印加している。そのた
め、トナー像（の回転方向先端）が転写部分に達する際
には、転写回転体の周面に付着しているトナーの極性が
一様に順電界と反発する極性に変化しており、そのまま
転写回転体表面に留まる。そして、記録媒体の非画像形
成面（裏面）にトナーが付着するのを確実に防止するこ
とができる。

【００１０】一般に、トナー像（の回転方向先端）が転
写部分に達するタイミングよりも、記録媒体（の搬送方
向先端）が転写部分に達するタイミングの方が僅かに早
い。そこで、本発明は、前記トナー像が前記転写部分に
達するタイミングに同期して記録媒体を当該転写部分に
搬送する搬送手段を備え、前記制御手段は、記録媒体
（の搬送方向先端）が転写部分に達するよりも前記転写
回転体の一回転分以上前のタイミングで順電界を生じさ
せるように電界発生手段を制御する画像形成装置でもあ
る。

【００１１】画像形成装置をこのように構成することに
より、少なくとも記録媒体（の搬送方向先端）が転写部
分に達する以前に、転写回転体の周方向一回転分以上に
わたり順電界が生じさせる電圧を印加している。そのた
め、記録媒体（の搬送方向先端）が転写部分に達する際
には、転写回転体の周面に付着しているトナーの極性が
一様に順電界と反発する極性に変化しており、そのまま
転写回転体表面に留まる。そして、その搬送方向先端部
分を含め、記録媒体の非画像形成面（裏面）にトナーが
付着するのを確実に防止することができる。

【００１２】一方、逆電界を発生させるタイミングは
像担持体上に制御パッチが作成する際や、像担持体上
に制御パッチが作成された後の逆電界クリーニング時、
先行するトナー像（又は記録媒体）と後続のトナー像
（又は記録媒体）との間（インターイメージ間）で行わ
れる逆電界クリーニング時などが挙げられる。

【００１３】そして、上記のいわゆるインターイメー
ジ間で逆電界クリーニングを行うか行わないかは、次の
ように判断する。前記制御手段は、連続的に形成される
先トナー像と次トナー像との間隔と前記転写回転体の一
回転分周長とに基いて、先トナー像（の回転方向後端）
が転写部分を脱した後かつ次トナー像（の回転方向先
端）が転写部分に達する前に逆電界を生じさせるか否か
を判断する。又は、前記制御手段は、連続的に搬送され
る先記録媒体と次記録媒体との間隔と前記転写回転体の
一回転分周長とに基いて、先記録媒体（の搬送方向先
端）が転写部分を脱した後かつ次記録媒体（の搬送方向
後端）が転写部分に達する前に逆電界を生じさせるか否
かを判断する。

【００１４】つまり、前記制御手段は、連続的に形成さ
れる先トナー像と次トナー像との間隔が前記転写回転体
の一回転分周長よりも長い場合に、先トナー像（の回転
方向後端）が転写部分を脱した後かつ次トナー像（の回
転方向先端）が転写部分に達する前に逆電界を生じさせ
る。又は、前記制御手段は、連続的に搬送される先記録
媒体と次記録媒体との間隔が前記転写回転体の一回転分
周長よりも長い場合に、先記録媒体（の搬送方向先端）
が転写部分を脱した後かつ次記録媒体（の搬送方向後
端）が転写部分に達する前に逆電界を生じさせる。

【００１５】なお、画像形成装置にトナー像端部（先端
及び後端）検知手段、又は記録媒体端部（先端及び後
端）検知手段を設け、これらトナー像端部検知手段、記
録媒体端部検知手段からの検知信号に基いて、前記制御
手段が先トナー像と次トナー像との間隔、又は先記録媒
体と次記録媒体との間隔を認識するように構成すること
ができる。また、これらのトナー像端部検知手段、記録
媒体端部検知手段は、画像形成装置の主制御部の機能の
一部として実現することもできるし、主制御部とは別に
像担持体上や搬送経路上に設けられるトナー像センサ、
又は記録媒体センサとしても実現することができる。

【００１６】ところで、中間転写ベルトなどの像担持体
を使用する場合には、余りに大きな電圧を印加すると、
その際の放電熱の影響によりベルトの含有成分であるカ
ーボンの連鎖・配列が変化して表面抵抗値の低下を招
き、結果として「ブラー」などの画像欠陥が生じてしま
うおそれがある。かかる弊害を防止するためには、過大
な電圧を印加するのをできるだけ避けることが好まし
い。

【００１７】そこで、本発明において、前記制御手段
は、前記順電界として、トナー像及び／又は記録媒体が
転写部分に達する前は第一の順電界を、トナー像及び／
又は記録媒体が転写部分に存在する間は当該第一の順電
界以上の（よりも大きい）第二の順電界をそれぞれ生じ
させることができる。また、前記制御手段は、前記順電
界として、トナー像及び／又は記録媒体が転写部分に達
する前は第一の順電界を、トナー像及び／又は記録媒体
が転写部分に存在する間は当該第一の順電界以上の（よ
りも大きい）第二の順電界を、トナー像及び／又は記録
媒体が転写部分を脱した後は当該第二の順電界以下の
（よりも小さい）第三の順電界をそれぞれ生じさせるこ
ともできる。なお、第一の順電界と第三の順電界とは同
じ大きさでも異なる大きさでもよい。

【００１８】また、過大な電圧を印加することなく、適
切な転写及びクリーニングを行うために、前記制御手段
は、画像形成装置の環境を検知する環境検知部を備え、
当該環境検知部からの検知結果に基いて前記電界の大き
さを決定することもできる。ここで前記電界は、順電界
（第一〜第三の順電界）、逆電界の少なくとも一つを含
むものである。また、前記環境検知部が検知する対象と
しては、画像形成装置の環境温度、環境湿度、転写部分
を含む系の電気抵抗値、記録媒体の種類などのうち、少
なくとも一つである。

【００１９】なお、転写部分に流れる電流値が過大な場
合には、前記制御手段は電界発生手段を停止させる過電
流防止機能を備えるものでもよい。転写回転体はロール
状のものでもよく、無端ベルト状のものでもよい。

【００２０】

【発明の実施による形態】◎実施形態図１はこの発明
の実施の形態に係る画像形成装置としてのタンデム型の
デジタルカラープリンターを示すものである。また、図
２はこの発明の実施の形態に係る画像形成装置としての
タンデム型のデジタルカラー複写機を示すものである。

【００２１】図１及び図２において、１はタンデム型の
デジタルカラープリンター及び複写機の本体を示すもの
であり、デジタルカラー複写機の場合には、図２に示す
ように、本体１の上部に、原稿２を一枚ずつ分離した状
態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）３
と、当該自動原稿搬送装置３によって搬送される原稿２
の画像を読み取る原稿読取装置４が配設されている。こ
の原稿読取装置４は、プラテンガラス５上に載置された
原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像
を、フルレートミラー７及びハーフレートミラー８、９
及び結像レンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ
等からなる画像読取素子１１上に走査露光して、この画
像読取素子１１によって原稿２の色材反射光像を所定の
ドット密度（例えば、１６ドット／ｍｍ）で読み取るよ
うになっている。

【００２２】上記原稿読取装置４によって読み取られた
原稿２の色材反射光像は、例えば、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の原稿反射率デ
ータとしてＩＰＳ（ＩｍａｇｅＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
Ｓｙｓｔｅｍ）１２に送られ、このＩＰＳ１２では、
原稿２の反射率データに対して、シェーデイング補正、
位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消
し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。ま
た、ＩＰＳ１２は、パーソナルコンピュータ等から送ら
れてくる画像データに対しても、所定の画像処理を行な
うようになっている。

【００２３】そして、上記の如くＩＰＳ１２で所定の画
像処理が施された画像データは、同じくＩＰＳ１２によ
って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、黒（Ｋ）（各８ビット）の４色の原稿再現色材
階調データに変換され、次に述べるように、イエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各
色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ
のＲＯＳ（ＲａｓｅｒＯｕｔｐｕｔＳｃａｎｎｅ
ｒ）１４に送られ、この画像露光装置としてのＲＯＳ１
４では、所定の色の原稿再現色材階調データに応じてレ
ーザ光ＬＢによる画像露光が行われる。

【００２４】図３は、上記タンデム型のデジタルカラー
プリンター及び複写機本体１の中間転写ベルト２５周囲
の構成をより詳細に説明するものである。このデジタル
カラープリンター及び複写機本体１の内部には、図１、
図２及び図３に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成ユニ
ット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋが、水平方向に一
定の間隔をおいて並列的に配置されている。

【００２５】これらの４つの画像形成ユニット１３Ｙ、
１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、すべて同様に構成されてお
り、大別して、所定の速度で回転駆動される感光体ドラ
ム１５と、この感光体ドラム１５の表面を一様に帯電す
る一次帯電用の帯電ロール１６と、当該感光体ドラム１
５の表面に所定の色に対応した画像を露光して静電潜像
を形成する画像露光装置としてのＲＯＳ１４と、感光体
ドラム１５上に形成された静電潜像を所定の色のトナー
で現像する現像装置１７と、感光体ドラム１５の表面を
清掃するクリーニング装置１８とから構成されている。

【００２６】上記ＲＯＳ１４は、図１及び図２に示すよ
うに、４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３
Ｃ、１３Ｋに共通に構成されており、図示しない４つの
半導体レーザを各色の原稿再現色材階調データに応じて
変調して、これらの半導体レーザからレーザ光ＬＢ−
Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋを階調データに応じ
て出射するように構成されている。なお、上記ＲＯＳ１
４は、複数の画像形成ユニット毎に個別に構成しても勿
論よい。上記半導体レーザから出射されたレーザ光ＬＢ
−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、図示しないｆ
−θレンズを介して回転多面鏡１９に照射され、この回
転多面鏡１９によって偏向走査される。上記回転多面鏡
１９によって偏向走査されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−
Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、図示しない複数枚の反射ミ
ラーを介して感光体ドラム１５上に、斜め下方から走査
露光される。

【００２７】上記ＲＯＳ１４は、図１及び図２に示すよ
うに、下方から感光体ドラム１５上に画像を走査露光す
るものであるため、このＲＯＳ１４には、上方に位置す
る４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１
３Ｋの現像装置１７などからトナー等が落下して、汚損
される虞れを有している。そのため、ＲＯＳ１４は、そ
の周囲が直方体状のフレーム２０によって密閉されてい
るとともに、当該フレーム２０の上部には、４本のレー
ザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋを、各画
像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光
体ドラム１５上に露光するため、シールド部材としての
透明なガラス製のウインドウ２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、
２１Ｋが設けられている。そして、これらのガラス製の
ウインドウ２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋは、画像露
光装置としてのＲＯＳ１４のレーザ光ＬＢに沿った光路
上において、最も上方に位置する部材となっている。

【００２８】上記ＩＰＳ１２からは、イエロー（Ｙ）、
マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像
形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋに共通し
て設けられたＲＯＳ１４に、各色の画像データが順次出
力され、このＲＯＳ１４から画像データに応じて出射さ
れたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋ
は、対応する感光体ドラム１５の表面に走査露光され、
静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１５上に形成
された静電潜像は、現像装置１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、
１７Ｋによって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像とし
て現像される。

【００２９】上記各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、
１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１５上に、順次形成され
たイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒
（Ｋ）の各色のトナー像は、各画像形成ユニット１３
Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの上方にわたって配置され
た中間転写ベルト（像担持体）２５上に、一次転写ロー
ル２６によって多重に転写される。この中間転写ベルト
２５は、ドライブロール２７と、バックアップロール２
８との間に一定のテンションで掛け回されており、図示
しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって回転
駆動されるドライブロール２７により、矢印方向に所定
の速度で循環駆動されるようになっている。

【００３０】上記中間転写ベルト２５としては、例え
ば、可撓性を有するＰＥＴ等の合成樹脂フィルムを帯状
に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両
端を溶着等の手段によって接続することにより、無端ベ
ルト状に形成したものが用いられる。なお、ここで用い
る中間転写ベルト２５は、熱硬化性PIに導電材料（ここ
ではカーボンブラック）を使用し、体積抵抗率を１００
〔Ｖ〕印加計測時で８〜１２LOGΩｃｍに抵抗調整した
中抵抗のものを用いた。また上記バックアップロール２
８は、単層のエピクロルヒドリンゴムで構成し体積抵抗
率を１００〔Ｖ〕印加計測時で体積抵抗を6.7LOGΩに設
定した。

【００３１】上記中間転写ベルト２５上に多重に転写さ
れたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、
黒（Ｋ）の各色のトナー像は、バックアップロール２８
に圧接する二次転写ロール（転写回転体）２９によっ
て、圧接力及び静電気力で二次転写位置（転写部分）に
おいて転写用紙３０上に二次転写され、これらの各色の
トナー像が転写された転写用紙３０は、上方に位置する
定着器３１へと搬送される。上記二次転写ロール２９
は、ヒドリンゴム発泡体層、その外側にエピクロルヒド
リンゴムソリッド層、その外側にフッ素コート層を備え
る三層構造で、体積抵抗を１００〔Ｖ〕印加計測時で8.
0LOGΩ以上に設定した。

【００３２】二次転写ロール２９は、バックアップロー
ル２８の側方に圧接しており、下方から上方に搬送され
る転写用紙３０上に、バックアップロール２８から印加
される二次転写用電圧により各色のトナー像を二次転写
するようになっている。そして、上記各色のトナー像が
転写された転写用紙３０は、定着器３１によって熱及び
圧力で定着処理を受けた後、排出ロール３２によって本
体１の上部に設けられた排出トレイ３３上に排出され
る。

【００３３】上記転写用紙３０は、図１及び図２に示す
ように、給紙カセット３４から所定のサイズのものが、
給紙ローラ３５及び用紙分離搬送用のローラ対３６によ
り用紙搬送路３７を介して、レジストロール３８まで一
旦搬送され、停止される。上記給紙カセット３４から供
給された転写用紙３０は、所定のタイミングで回転する
レジストロール３８によって中間転写ベルト３５の二次
転写位置（転写部分）へ送出される。

【００３４】なお、上記デジタルカラープリンター及び
複写機において、フルカラー等の両面コピーをとる場合
には、片面に画像が定着された転写用紙３０を、排出ロ
ール３２によって排出トレイ３３上にそのまま排出せず
に、図示しない切替ゲートによって搬送方向を切り替
え、用紙搬送用のローラ対３９を介して両面用搬送ユニ
ット４０へと搬送する。そして、この両面用搬送ユニッ
ト４０では、搬送径路４１に沿って設けられた図示しな
い搬送用のローラ対により、転写用紙３０の表裏が反転
された状態で、再度レジストロール３８へと搬送され、
今度は、当該転写用紙３０の裏面に画像が転写・定着さ
れた後、排出トレイ３３上に排出される。

【００３５】ところで、この本実施態様に係る画像形成
装置（図１、図２参照）では、二次転写ロールに付着し
た逆極性トナー（本実施態様ではプラスに帯電している
トナー）が用紙の非画像面（裏面）に転移するのを確実
に防止するため、次のような構成が採用されている。以
下、かかる構成及び動作を実施例１〜３として説明す
る。

【００３６】実施例１図４は、本実施例に係る画像形
成装置の二次転写制御系を模式的に説明する機能ブロッ
ク図である。

【００３７】この二次転写制御系は、制御部（制御手
段）５０を中心に構成されており、その制御部５０はタ
イミング制御部（タイミング制御手段）５１と、電圧制
御部（電圧制御手段）５２と、電源装置（電界発生手
段）７０ａ、ｂとを有する。タイミング制御部５１は、
中間転写ベルト（像担持体）２５と二次転写ロール（転
写回転体）２９との転写部分に順電界又は逆電界を発生
させるタイミングを制御する。一方、電圧制御部５２は
当該転写部分に発生する電界の大きさを制御する。

【００３８】また、この制御部５０の検知対象として
は、環境センサ６１により検知される画像形成装置内の
温度及び湿度と、画像形成装置の主制御部６２により検
知される画像形成装置の状態、使用する用紙種類と、搬
送経路上の用紙センサ６３により検知される用紙の有無
と、電流センサ６４により検知されるバックアップロー
ル２８から二次転写ロール２９に至るまでの電流値（二
次転写系の合成抵抗値）などが挙げられる。そして、こ
の制御部５０の制御対象はバックアップロール２８に印
加される電圧値Ｖである。

【００３９】まず、電圧制御について説明する。本実施
例では転写部分に順電界を発生させるためのマイナス電
圧Ｖ_-の大きさと、転写部分に逆電界を発生させるため
のプラス電圧Ｖ₊の大きさとを電圧制御部５２が制御す
る。

【００４０】つまり、マイナス電圧Ｖ_-の大きさは、バ
ックアップロール２８と二次転写ロール２９との間に一
定の電流が流れトナー像の転写が十分に行いつつ、マイ
ナス電圧Ｖ_-の大きさが過大とならないように、環境セ
ンサ６１により検知される画像形成装置内の温度及び湿
度と、画像形成装置の主制御部６２により検知される用
紙種類と、電流センサ６４により検知されるバックアッ
プロール２８から二次転写ロール２９に至るまでの電流
値と、予め記憶している制御テーブルとにより制御され
る。

【００４１】例えば、画像形成装置の内の温度が（基準
温度よりも）高い場合にはマイナス電圧Ｖ_-の大きさを
より小さく、画像形成装置の内の湿度が（基準湿度より
も）高い場合にはマイナス電圧Ｖ_-の大きさをより小さ
く、使用される用紙が（基準厚さよりも）厚い場合には
マイナス電圧Ｖ_-の大きさをより大きく、二次転写系に
流れる電流値が（基準電流値よりも）大きい場合には、
マイナス電圧Ｖ_-の大きさをより小さくすることができ
る。

【００４２】また、プラス電圧Ｖ₊の大きさは、電流セ
ンサ６４により検知されるバックアップロール２８から
二次転写ロール２９に至るまでの電流値と、予め記憶し
ている制御テーブルとにより制御される。例えば、二次
転写系に流れる電流値が（基準電流値よりも）大きい場
合には、プラス電圧Ｖ₊の大きさをより小さくすること
ができる。

【００４３】次に、タイミング制御について説明する。
本実施例では先の電圧制御で決定したマイナス電圧
Ｖ_-、プラス電圧Ｖ₊のいずれか、いずれのタイミングで
バックアップロール２８に印加するか否かのそれぞれ
を、画像形成装置の主制御部６２により検知される画像
形成装置の状態（パッチモード、クリーニングモード、
転写モード）、搬送経路上の用紙センサ６３により検知
される用紙の有無に基いてタイミング制御部５１が制御
する。

【００４４】図５は制御用パッチ作成後の電圧制御タイ
ミングを説明するものであり、図６、図７はいずれも用
紙インターバルでの電圧制御タイミングを説明するもの
である。また、図５、図６、図７のいずれも、その上か
ら下にかけて、バックアップロールに印加される電圧値
Ｖ（参照）、画像形成装置の状態（参照）、二次転
写位置におけるトナー画像又は用紙の存在（参照）、
のそれぞれ時間的な変化を示している。

【００４５】図５に示すように、中間転写ベルト２５上
に制御用パッチ（レジスト制御用パッチＲＰ及びカラー
制御用パッチＣＰ）を形成するパッチモード（プロセス
コントロールモード）では、タイミング制御部５２によ
りバックアップロール２８に印加される電圧値ＶはＶ＝
Ｖ₊である。そのため、中間転写ベルト２５上の制御用
パッチは、二次転写ロール２９上には転写されず、その
まま下流の中間転写ベルトクリーニング装置によりクリ
ーニングされる。

【００４６】次に、二次転写ロール２９に付着するトナ
ーなどを中間転写ベルト２５上に転移させ、最終的には
下流の中間転写ベルトクリーニング装置でクリーニング
するクリーニングモードでは、タイミング制御部５２に
よりバックアップロール２８に印加される電圧値ＶはＶ
＝Ｖ_-と、Ｖ＝Ｖ₊とを交互に繰り返す。Ｖ＝Ｖ_-の状態
のクリーニングモードをマイナスクリーニングモード、
Ｖ＝Ｖ₊の状態のクリーニングモードをプラスクリーニ
ングモードという。ここで、マイナス又はプラスクリー
ニングモードの時間は、いずれも時間Ｃであり、この時
間Ｃは、二次転写ロール２９が一回転するのに要する時
間ｔと同等か僅かに長い（ｔ≒Ｃ又はｔ≦Ｃ）。

【００４７】次に、最後のプラスクリーニングモードが
終了すると、用紙上にトナー像を二次転写する転写モー
ドとなる。この転写モードでは、二次転写位置に用紙ｐ
が達するタイミングよりも二次転写ロール２９が一回転
するのに要する時間ｔ前から、タイミング制御部５１に
よりバックアップロール２８に印加される電圧値ＶはＶ
＝Ｖ_-となっている。そのため、僅かに二次転写ロール
２９に付着する逆極トナー（本実施態様ではプラス帯電
トナー）は、用紙ｐが二次転写位置に達する前に正極化
され（本実施態様ではマイナス帯電トナーとなり）、そ
の後、用紙ｐが二次転写位置に達してもその非画像形成
面（裏面）に付着することは無い。

【００４８】図８は、僅かに二次転写ロール２９に付着
する逆極トナーが正極化され、その後、用紙ｐが二次転
写位置に達してもその非画像形成面（裏面）に付着しな
いことを説明するものである。二次転写ロール２９の円
周に付着している円はトナー粒子を示し、その円内のプ
ラスマイナスは、そのトナー粒子の帯電極性を示してい
る。なお、この図はメカニズム説明のための仮想的なも
のであり、実際にはこのように二次転写ロール２９の周
上すべてにトナー粒子が付着していることはない。

【００４９】図８（ａ）は、プラスクリーニングモード
から、転写モードに移行した直後の状態を示している。
二次転写ロール２９に付着する逆極トナーのうち、二次
転写位置に存在する一部のトナーのみ正極化されてい
る。この初期状態において正極かされたトナー部分を識
別するため、太矢印を付する。その後、二次転写ロール
２９の回転とももに、徐々に二次転写ロール２９に付着
する逆極トナーが正極化される。図８（ｂ）は、二次転
写ロール２９に付着するトナーのうち、約半周分の逆極
トナーが正極化された状態を示している。さらに、二次
転写ロール２９が回転し、一回転した時点ですべての逆
極トナーが正極化される。したがって、図８（ｃ）に示
すように、その後、用紙ｐが二次転写位置に達しても、
その裏面に（マイナス帯電している）トナーが付着する
ことは無い。

【００５０】次に、図６、図７を用いて用紙インターバ
ルでの電圧制御タイミングを説明する。図６は、用紙イ
ンターバル（先行する用紙ｐ（ｉ）の搬送方向後端が二
次転写位置を脱してから、後続の用紙ｐ（ｉ+１）の搬
送方向先端が二次転写位置に達するまでの時間）が比較
的短い例を、一方、図７は用紙インターバルが比較的長
い例をそれぞれ示している。

【００５１】図６に示すように、用紙インターバルｉが
短い、具体的には用紙インターバルｉが二次転写ロール
２９が一回転するのに要する時間ｔよりも短い場合に
は、用紙インターバルにおいてタイミング制御部５１
は、そのままによりバックアップロール２８に印加され
る電圧値ＶをＶ＝Ｖ_-としている。一方、用紙インター
バルＩが長い、具体的には用紙インターバルＩが二次転
写ロール２９が一回転するのに要する時間ｔよりも長い
場合には（本実施例では２ｔ＜Ｉ）、用紙インターバル
Ｉにおいてタイミング制御部５１は、バックアップロー
ル２８に印加される電圧値Ｖを一旦Ｖ＝Ｖ₊としてプラ
スクリーニングモードを挿入し、その後再びＶ＝Ｖ_-と
している。

【００５２】すなわち、二次転写位置に用紙ｐ（ｉ+
１）が達するタイミングよりも二次転写ロール２９が一
回転するのに要する時間ｔ前から、バックアップロール
２８に印加される電圧値ＶはＶ＝Ｖ_-となっている。そ
のため、僅かに二次転写ロール２９に付着するトナー
は、用紙ｐ（ｉ+１）が二次転写位置に達する前に正極
化され、その後、用紙ｐ（ｉ+１）が二次転写位置に達
してもその非画像形成面（裏面）に付着することは無い
（図８参照）。

【００５３】なお、用紙インターバルの長さは、搬送経
路上の用紙センサ６３により検知される用紙の有無情報
（後端検知情報）と用紙の搬送速度とから演算すること
ができる。また、電流センサ６４により検知されるバッ
クアップロール２８から二次転写ロール２９に至るまで
の電流値が異常値を示すと（例えば、過電流など）、タ
イミング制御部５１はバックアップロール２８への電圧
印加を停止する。

【００５４】実施例２図９は、本実施例に係る画像形
成装置の二次転写制御系を模式的に説明する機能ブロッ
ク図である。実施例１と同様の構成については同一の符
号を付し、その説明を省略する場合がある。

【００５５】この二次転写制御系は、制御部（制御手
段）５０を中心に構成されており、その制御部５０はタ
イミング制御部（タイミング制御手段）５１と、電圧制
御部（電圧制御手段）５２と、電源装置（電界発生手
段）７０ａ〜ｃとを有する。タイミング制御部５１は、
中間転写ベルト（像担持体）２５と二次転写ロール（転
写回転体）２９との転写部分に第一順電界、第二順電界
又は逆電界を発生させるタイミングを制御する。一方、
電圧制御部５２は当該転写部分に発生する電界の大きさ
を制御する。

【００５６】まず、電圧制御について説明する。本実施
例では転写部分に順電界を発生させるための第一のマイ
ナス電圧Ｖ_-1の大きさと、第二のマイナス電圧Ｖ_-2の大
きさと、転写部分に逆電界を発生させるためのプラス電
圧Ｖ₊の大きさとを電圧制御部５２が制御する。ここ
で、第一のマイナス電圧Ｖ_-1は、二次転写ロール２９上
に付着する逆極トナーを正極化させるものであり、例え
ば、−６００〔Ｖ〕程度に設定される。一方、第二のマ
イナス電圧Ｖ_-2は、中間転写ベルト２５上のトナー像を
用紙に転写するためのものであり、例えば、−４５００
〜−６００〔Ｖ〕程度に設定され、｜Ｖ_-1｜≦｜Ｖ_-2｜
の関係が成り立つ。

【００５７】つまり、第一のマイナス電圧Ｖ_-1の大きさ
は中間転写ベルト２５に印加される電圧が過大にならな
いことを重視し、第二のマイナス電圧Ｖ_-2の大きさはト
ナー像の確実な転写を重視して決定する。

【００５８】図１０、図１１はいずれも本実施例におけ
る用紙インターバルでの電圧制御タイミングを説明する
ものである。図１０は、用紙インターバルが比較的短い
例を、一方、図１１は用紙インターバルが比較的長い例
をそれぞれ示している。

【００５９】図１０に示すように、用紙インターバルｉ
が短い、具体的には用紙インターバルｉが二次転写ロー
ル２９が一回転するのに要する時間ｔよりも短い場合に
は、タイミング制御部５１は次のような制御を行う。つ
まり、先行する用紙Ｐ（ｉ）が二次転写位置に存在して
いる間はバックアップロール２８に印加される電圧値Ｖ
をＶ＝Ｖ_-2とし、先行する用紙Ｐ（ｉ）の搬送方向後端
が二次転写位置を脱するとバックアップロール２８に印
加される電圧値ＶをＶ＝Ｖ_-1とし、後続の用紙ｐ（ｉ＋
１）の搬送方向先端が二次転写位置に達する僅か前（Δ
ｔ前）に、再びバックアップロール２８に印加される電
圧値ＶをＶ＝Ｖ_-2とする。

【００６０】一方、図１１に示すように用紙インターバ
ルＩが長い、具体的には用紙インターバルＩが二次転写
ロール２９が一回転するのに要する時間ｔよりも長い場
合には（本実施例では２ｔ＜Ｉ）、タイミング制御部５
１は次のような制御を行う。つまり、先行する用紙Ｐ
（ｉ）が二次転写位置に存在している間はバックアップ
ロール２８に印加される電圧値ＶをＶ＝Ｖ_-2とし、先行
する用紙Ｐ（ｉ）の搬送方向後端が二次転写位置を脱す
るとバックアップロール２８に印加される電圧値ＶをＶ
＝Ｖ_-1とし、さらにバックアップロール２８に印加され
る電圧値Ｖを一旦Ｖ＝Ｖ₊としてプラスクリーニングモ
ードを挿入し、その後再びＶ＝Ｖ_-1としている。この電
圧値Ｖ＝Ｖ_-1の状態は、二次転写ロール２９が一回転す
るのに要する時間ｔ継続する。そして後続の用紙ｐ（ｉ
＋１）の搬送方向先端が二次転写位置に達する僅か前
（Δｔ前）に、再びバックアップロール２８に印加され
る電圧値ＶをＶ＝Ｖ_-2とする。

【００６１】すなわち、二次転写位置に用紙ｐ（ｉ+
１）が達するタイミングよりも二次転写ロール２９が一
回転するのに要する時間ｔ前から、バックアップロール
２８に印加される電圧値ＶはＶ＝Ｖ_-1となっている。そ
のため、僅かに二次転写ロール２９に付着するトナー
は、用紙ｐ（ｉ+１）が二次転写位置に達する前に正極
化され、その後、用紙ｐ（ｉ+１）が二次転写位置に達
してもその非画像形成面（裏面）に付着することは無い
（図８参照）。

【００６２】さらに、この印加される電圧値ＶはＶ＝Ｖ
_-1の大きさは、Ｖ_-2の大きさ以下のため（｜Ｖ_-1｜≦｜
Ｖ_-2｜）、この間、（電圧値Ｖ＝Ｖ_-2を印加する場合以
下のレベルに）中間転写ベルト２５の劣化を抑制するこ
とができる。

【００６３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、転写回転体に付着したトナーが記録媒体の非画像
面に転移するのを確実に防止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】図１は、実施形態に係るカラープリンタの断面
概略図である。

【図２】図２は、実施形態に係るカラー複写機の断面概
略図である。

【図３】図３は、図１、２に示す画像形成装置の中間転
写ベルト周りの構成図である。

【図４】図４は、実施例１に係る二次転写制御系を説明
するブロック図である。

【図５】図５は、実施例１に係る二次転写制御系の制御
パッチ作成及び作成後の動作を説明するものである。

【図６】図６は、実施例１に係る二次転写制御系の短い
用紙インターバル動作を説明するものである。

【図７】図７は、実施例１に係る二次転写制御系の長い
用紙インターバル動作を説明するものである。

【図８】図８は、用紙の裏面にトナーが付着しないこと
を説明するものである。

【図９】図９は、実施例２に係る二次転写制御系を説明
するブロック図である。

【図１０】図１０は、実施例２に係る二次転写制御系の
短い用紙インターバル動作を説明するものである。

【図１１】図１１は、実施例２に係る二次転写制御系の
長い用紙インターバル動作を説明するものである。

【図１２】図１２は、従来の画像形成装置を説明するも
のである。

【符号の説明】

２５…中間転写ベルト（像担持体）、２８…バックアッ
プロール、２９…二次転写ロール（転写回転体）、５０
…制御部（制御手段）、５１…タイミング制御部（タイ
ミング制御手段）、５２…電圧制御部（電圧制御手
段）、７０…電源装置（電界発生手段）、６１…環境セ
ンサ（環境検知部）、６２…主制御部（環境検知部）、
６３…用紙センサ（端部検知手段）、６４…電流センサ
（環境検知部）

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー像をその表面に担持して回転する
像担持体と、当該像担持体と所定の転写部分で対峙して
回転する転写回転体と、当該転写部分に像担持体側から
転写回転体側へトナー像が転写される順電界及び当該順
電界と逆向きの逆電界を生じさせ得る電界発生手段と、
所定のタイミングで当該電界発生手段を制御する制御手
段とを備える画像形成装置において、当該制御手段は、トナー像が転写部分に達するよりも当
該転写回転体の一回転分以上前のタイミングで順電界を
生じさせるように電界発生手段を制御することを特徴と
する画像形成装置。
【請求項２】前記トナー像が前記転写部分に達するタ
イミングに同期して記録媒体を当該転写部分に搬送する
搬送手段を備え、前記制御手段は、記録媒体が転写部分に達するよりも前
記転写回転体の一回転分以上前のタイミングで順電界を
生じさせるように電界発生手段を制御する請求項１に記
載の画像形成装置。
【請求項３】前記制御手段は、前記順電界として、ト
ナー像及び／又は記録媒体が転写部分に達する前は第一
の順電界を、トナー像及び／又は記録媒体が転写部分に
存在する間は当該第一の順電界以上の第二の順電界をそ
れぞれ生じさせる請求項１又は２に記載の画像形成装
置。
【請求項４】前記制御手段は、画像形成装置の動作環
境を検知する環境検知部を備え、当該環境検知部からの
検知結果に基いて前記電界の大きさを決定する請求項１
〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】前記制御手段は、連続的に形成される先
トナー像と次トナー像との間隔と前記転写回転体の一回
転分周長とに基いて、先トナー像が転写部分を脱した後
かつ次トナー像が転写部分に達する前に逆電界を生じさ
せるか否かを判断する請求項１〜４のいずれかに記載の
画像形成装置。
【請求項６】前記制御手段は、連続的に搬送される先
記録媒体と次記録媒体との間隔と前記転写回転体の一回
転分周長とに基いて、先記録媒体が転写部分を脱した後
かつ次記録媒体が転写部分に達する前に逆電界を生じさ
せるか否かを判断する請求項１〜４のいずれかに記載の
画像形成装置。