JP2006215369A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 用紙裏面汚れを防止する。
【解決手段】 感光体に形成されたトナー画像を中間転写媒体に転写し、更に、中間転写媒体に転写された画像を、転写ローラにより用紙に転写する画像形成装置において、パッチ画像を感光体に形成し、形成したパッチ画像を中間転写媒体に転写し、更に、中間転写媒体に転写されたパッチ画像が、転写ローラの位置を通過する際に、転写ローラと対向ロール間には、転写電圧と逆極性で５０Ｖ以上５００Ｖ以下の電圧を印加する。これにより、用紙裏面の汚れを許容範囲Ｇmax以下にすることができる。
【選択図】 図８

Description

本発明は、画像形成装置にかかり、より詳細には、担持体に形成されたトナー画像を中間転写媒体に転写し、更に、中間転写媒体に転写された画像を用紙に転写する画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置の画像形成条件を制御するために、基準画像（パッチ画像）を用いる方法が用いられている。特に、複数色の像担持体上に形成されたトナー像を一旦中間転写体ベルト上に転写して重ねた後、用紙に転写する方式の画像形成装置では、中間転写体ベルト上に転写された基準画像を測定するものが多い。これは、複数色のトナー像の測定が１つの測定手段で可能である為である。ここで、転写ロールを用いる画像形成装置においては、基準画像通過時に転写ロールに基準画像のトナーが付着し、その後の出力画像転写時に用紙裏面に付着することによる裏面汚れが発生するおそれがある。この裏面汚れを防止するため、基準画像通過時に転写ロールをリトラクトしたり、転写ロールにクリーナーを付加しロール表面のクリーニングを行っている。しかし、これらはマシンコスト、サイズが増大したり、廃トナー回収の問題（回収Boxの増大）が生じる。

そこで、従来、基準画像の転写ロール通過時に、転写バイアスを逆バイアスとすることで、リトラクトレス、クリーナーレスで用紙裏面汚れを防ごうとする装置が提案されている（特許文献１参照）。
特開平11-219045号公報

しかし、上記のように単に逆バイアスを印加したのみでは、転写ロールに付着するトナーの付着抑制が不十分で、用紙裏面汚れを完全には防止できない。このため、基準画像通過後にクリーニングサイクルを設け、印加電圧を切り替えることで、転写ロールに付着したトナーを中間転写媒体に戻し、中間転写媒体のクリーナで回収している。このクリーニングサイクルは、生産性低下や部材劣化、放電生成物の発生などの点で、できるだけ短時間に終了させる必要がある。

本発明は、上記事実に鑑み成されたもので、用紙裏面汚れを防止することの可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、トナー画像を担持する担持体と、前記担持体にトナー画像を形成する形成手段と、前記形成手段により前記担持体に形成されたトナー画像を中間転写媒体に転写する第１の転写手段と、前記中間転写媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送された前記中間転写媒体に転写された画像を用紙に転写する、転写ローラと対向電極を備えた第２の転写手段と、前記転写ローラと対向電極間に電圧を印加する印加手段と、画像形成条件の制御用の基準画像が前記担持体に形成されるように前記形成手段を制御すると共に、該基準画像が転写された前記中間転写媒体の部分が前記転写ローラの配置位置を通過する際に、前記転写ローラと対向電極間に、画像を用紙に転写する際に印加する第１の電圧と逆極性であると共に、50V以上でかつ500V以下の第２の電圧が印加されるように前記印加手段を制御する制御手段と、を備えている。

即ち、本発明は、担持体に形成されたトナー画像を中間転写媒体に転写し、更に、中間転写媒体に転写された画像を用紙に転写する。

中間転写媒体上に転写された通常の画像は、中間転写媒体と転写ロール間に搬送される用紙に転写されるので、トナー画像が直接転写ローラに触れることがないため、転写ローラに付着したトナーにより次の用紙の裏面が汚れることはない。

しかし、画像形成条件の制御用の基準画像を形成した場合には、これを用紙に転写することはない。このため、中間転写媒体上のトナー画像が転写ローラに付着し、転写ローラに付着したトナーにより次の用紙の裏面が汚れるおそれがある。

制御手段は、画像形成条件の制御用の基準画像が前記担持体に形成されるように前記形成手段を制御すると共に、該基準画像が転写された前記中間転写媒体の部分が前記転写ローラの配置位置を通過する際に、前記転写ローラと対向電極間に、画像を用紙に転写する際に印加する第１の電圧と逆極性であると共に、50V以上でかつ500V以下の第２の電圧が印加されるように前記印加手段を制御する。なお、より好ましくは、請求項４のように、第２の電圧は、２００Ｖ以上でかつ４００Ｖ以下である。

ここで、転写ローラと対向電極間とは、第１に、対向電極に電圧を印加する場合、第２に、転写ローラ側に印加する場合、及び、第３に、転写ローラ及び対向電極に印加する場合の３つの場合を含む概念である。

このように、転写ローラと対向電極間に、画像を用紙に転写する際に印加する第１の電圧と逆極性で、50V以上でかつ500V以下の電圧を印加するので、転写ローラに付着するトナーを許容範囲にし、用紙の裏面の汚れを許容範囲内にすることができる。

また、制御手段は、請求項２のように、基準画像が転写された中間転写媒体の部分が転写ローラの配置位置を通過した後、用紙が転写ローラの配置位置を通過する前までの間に、少なくとも転写ロールが１回転以上する間に、第１の電圧と同極性で第１の電圧以下の第３の電圧が前記転写ローラと対向電極間に印加されるように印加手段を制御する。これにより、より用紙の裏面の汚れを許容範囲内にすることができる。

なお、請求項３のように、制御手段は、用紙が転写ローラの配置位置を通過する直前に、少なくとも転写ロールが１回転以上する間に、前記第３の電圧が前記転写ローラと対向電極間に印加されるように印加手段を制御する。これにより、更に用紙の裏面の汚れを許容範囲内にすることができる。

以上説明したように本発明によれば、転写ローラと対向電極間に、画像を用紙に転写する際に印加する第１の電圧と逆極性で、50V以上でかつ500V以下の電圧を印加するので、転写ローラに付着するトナーを許容範囲にし、用紙の裏面の汚れを許容範囲内にすることができるという効果がある。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。

（１）基本構成
図１は、本発明が適用される画像形成装置の概略構成図である。

図１は、接触帯電器で感光体表面を帯電した後、レーザ光線の照射により静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーにより現像するゼログラフィエンジンをイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色毎に備えたタンデム型のカラー電子写真方式の画像形成装置のＩＯＴ（イメージアウトプットターミナル：画像出力部）の概要が示されている。なお、図１では画像形成装置の画像読取部や画像処理部などは図示省略している。

この画像形成装置のＩＯＴは、矢印Ａ方向に回転する４つの感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、４つの感光体の表面を帯電する接触帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、帯電された感光体表面を各色ごとの画像情報に基づいて変調された露光光により露光して感光体上に静電潜像を形成するＲＯＳ（レーザ出力部）３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、感光体上の静電潜像を各色現像剤で現像して感光体上にトナー像を形成する現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ、感光体上の各色トナー像を中間転写体ベルト６に転写する一次転写器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ、中間転写体ベルト６上のトナー像を用紙Ｐに転写する二次転写ローラ７Ａと対向電極である対向ロール１６からなる二次転写器７、用紙Ｐに転写されたトナー像を定着する定着器９、用紙Ｐを収納する用紙トレイ、感光体の表面をクリーニングする図示しないクリーナ、感光体表面の残留電荷を除去する図示しない除電器、中間転写体ベルト表面に転写された基準画像を検出する光学センサ１０、中間転写体ベルト表面をクリーニングするベルトクリーナ８を備えている。

図１を参照しながらこの画像形成装置における画像形成動作について説明する。

先ず、画像読取部（図示せず）で原稿から読み取られた原画像信号、あるいは外部のコンピュータ（図示せず）などで作成された原画像信号が画像処理部（図示せず）に入力され、適切な画像処理が行われる。こうして得られた入力画像信号が各色毎に分解されＲＯＳ（レーザ出力部）３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに入力され、レーザ光線Ｒを変調する。こうして、入力画像信号によって変調されたレーザ光線Ｒが、接触帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、により一様帯電された感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、表面に照射される。4つの感光体表面にレーザ光線Ｒがラスタ照射されると、感光体１上には各色毎入力画像信号に対応した静電潜像が形成される。次いで、各色現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋにより４つの感光体上の静電潜像がトナーにより現像されて感光体上にトナー像が形成される。各感光体上に形成されたトナー像は、各一次転写器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにより中間転写体ベルト６に転写される。中間転写体ベルト６へトナー像の転写が終了した感光体１は、図示しないクリーナにより表面に付着した残留トナーなどの付着物がクリーニングされ、図示しない除電器により残留電荷が除去される。

一方、中間転写体ベルト上のトナー像は、二次転写器７により、用紙トレイから送られてくる用紙Ｐ上に転写された後、用紙Ｐ上に転写されたトナー像は、定着器９によって定着され所望の画像が得られる。用紙Ｐ上へのトナー像の転写が終了した中間転写体ベルトは、ベルトクリーナ８により表面に付着した残留トナーなどの付着物がクリーニングされ、一回の画像形成動作が終了する。

図２は、本実施形態における画像形成装置の機能ブロック図である。

感光体１を接触帯電器２で帯電し、基準画像信号発生器１１から出力される基準画像信号に応じてＲＯＳ３で感光体１を露光することで静電潜像を形成し、現像器４により現像した後、中間転写体ベルト６に基準画像を転写する。中間転写体ベルト上に転写された基準画像を光学センサ１０で検出する。

制御部１００は、光学センサ１０から出力される画像濃度情報に応じてROS３のレーザパワーを制御して画像濃度を調整する。この制御部１００には、上記二次転写器７における対向ロール１６に印加する電圧を制御する電圧制御回路１５が接続されている。

（２）基準画像形成および測定
次に、本実施例における基準画像の形成および測定について説明する。

図３は、本実施形態の中間転写体ベルト上に形成された基準画像の平面図である。本実施形態で用いる基準画像は、濃度制御用の基準パッチ画像である。

図３に示すように、濃度制御用の基準パッチ画像は、各単色で、網点カバレッジ：Ｃｉｎ＝６０％の１．８ｍｍ×１．３ｍｍの大きさの四角形のパターンを、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの順に、それぞれのパターンの間隔を１５ｍｍ、１．３ｍｍ、１．３ｍｍで配置したパターンを採用している。

図４は、本実施例における光学センサ１０の概略構成図である。図４の左右方向が主走査方向（ＲＯＳによるレーザー光の走査方向）となる。

この光学センサ１０は、図４に示すように、大きくは、光学系P、ＡＭＰ２２、ピーク検出回路２４、サンプル＆ホールド回路２６、アンダーピーク検出回路２８、及びサンプル＆ホールド回路３０で構成させる。

光学系Pは、正反射用LED１０aと、拡散用LED１０ｂとからなる照明光学系、および、レンズ１０ｃ、フォトダイオード１０ｄ、マスク１０ｅからなる受光光学系で構成される。

正反射用ＬＥＤ１０ａは、基準画像のブラックトナーの濃度の測定に用いるもので、中間転写体ベルト６上の基準画像を中間転写体ベルト面の法線に対し１０°の角度で照明する。拡散用ＬＥＤ１０ｂは、ＹＭＣのトナー濃度測定に用いるもので、中間転写体ベルト６上の基準画像を中間転写体ベルト面の法線に対し３０°の角度で照明する。

受光光学系は中間転写体ベルト面の法線に対し１０°の角度となるよう配置されている。これにより、正反射ＬＥＤ１０ａによる照明光がベルト面で正反射した光を受光でき、かつ、拡散ＬＥＤ１０ｂによる照明光がベルト面で正反射した光を受光せず、トナーからの拡散光のみを受光することができる。

また、受光光学系に用いるレンズ１０ｃはφ３ｍｍ、焦点距離６ｍｍのものを用い、中間転写体ベルト表面からレンズまでの距離とレンズからフォトダイオードまでの距離を等しく１２ｍｍとし、光学系の倍率は１倍である。さらに、フォトダイオード１０ｄの直前には、センサの検出エリアを規制するマスク１０ｅを設けている。本施例のマスク１０ｅの検出用ウインドウは、１ｍｍＸ１ｍｍの四角形としている。マスクの検出用ウインドウ以外の部分は迷光防止のため黒色としている。

このような受光光学系の配置により、正反射光および拡散反射光いずれの場合もセンサの検出エリアをマスクの検出用ウインドウサイズとほぼ同等の１ｍｍ×１ｍｍとすることができる。

基準画像の光学像がフォトダイオード１０ｄの受光面上に投影されると、フォトダイオード１０ｄは光学像の濃淡に応じて変化した電流を出力する。フォトダイオード１０ｄから出力された電流はＡＭＰ２２で電流電圧変換／増幅されたのち、センサ出力信号として制御部１００、ピーク検出回路２４、アンダーピーク検出回路２８、および、２つのサンプル＆ホールド回路２６、３０に供給される。

ピーク検出回路２４では、センサ出力信号の最大位置を検出し、ピーク検出信号としてサンプル＆ホールド回路２６に供給される。サンプル＆ホールド回路２６では、ピーク検出回路２４から出力されるピーク検出信号をトリガとして、ＡＭＰ２２から出力されるセンサ出力信号をホールドする。これにより、センサ出力信号の最大値がホールドされ、ホールド信号として、制御部１００に出力される。制御部１００では、ホールド信号をもとに画像濃度を計算し画像濃度を制御する。

アンダーピーク検出回路２８では、センサ出力信号の最小位置を検出し、アンダーピーク検出信号としてサンプル＆ホールド回路３０に供給する。サンプル＆ホールド回路３０では、アンダーピーク検出回路から出力されるアンダーピーク検出信号をトリガとして、ＡＭＰ２２から出力されるセンサ出力信号をホールドする。これにより、センサ出力信号の最小値がホールドされ、アンダーピークホールド信号として、制御部１００に出力される。制御部１００では、ホールド信号をもとに画像濃度を計算する。

なお、ＡＭＰ２２、ピーク検出回路２４、アンダーピーク検出回路２８、サンプル＆ホールド回路２６、３０は一般的な電気回路を用いることとし、ここでの説明は省略する。

また、光学センサ１０は、シャッター１０ｆを有する。図５にシャッター１０ｆの構成図を示す。図５はシャッター１０ｆをＬＥＤ／ＰＤ側から見た図である。シャッター１０ｆには測定用窓１０ｇと、センサの出力電圧の基準を得るための基準板１０ｈが設けられている。そして、図示しない駆動装置で図の左右方向に移動する機構を備えている。シャッター１０ｆは、通常閉じた状態において基準板１０ｈが受光系光軸上に配置されるような位置にあり、基準画像測定時のみシャッター１０ｆが開き測定用窓１０ｇが受光系光軸上に配置されるように移動する。

以上説明したセンサにより、基準画像（基準パッチ画像）の濃度を測定し、画像形成条件を制御する。画像形成条件の制御の詳細については特願2003-404930号公報等で示したものを用いており、詳細な説明は割愛する。
（３）二次転写ロールに印加する最適電圧を求める実験
次に、二次転写器７の対向ロール１６に印加する最適電圧を求める実験を説明する。

実験機械（画像形成装置）としては、富士ゼロックス株式会社のDocuCenter Color 400を用いた。

中間転写体ベルト６は、ポリイミドであり、プロセススピードは１０４ｍｍ/Ｓである。周長は948.7ｍｍ、幅は331ｍｍ、厚さは67μｍ、1000Ｖ印加時の表面抵抗率は10¹¹logΩ／ｃｍ²である。なお、中間転写体ベルト６の表面抵抗率は、アドバンテスト社製の絶縁抵抗計Ｒ８３４０Ａを用い、絶縁表面板（フロート）上に中間転写体ベルト６を乗せ、２ｋｇｆ荷重で、1000Ｖを10秒間印加した後の抵抗値を測定して得たものである。

図６に示すように、二次転写ロール７Ａのロール部分７Ａ１は、ポリウレタン発泡導電性のロールであり、外径は18ｍｍ、軸心７Ａ２の芯金径は12ｍｍ、長さは325ｍｍ、硬度アスカーＣ１ｋｇｆは３５度、抵抗は７logΩである。

図７に示すように、二次転写ロール７Ａに対向配置された対向ロール１６は、ＥＣ０（エピクロルヒドリンゴム）ソリッド導電性ロールであり、外径は18ｍｍ、軸心の芯金径は14ｍｍ、長さは320ｍｍ、硬度アスカーＣ１ｋｇｆは７０度、抵抗は7.2logΩである。

なお、二次転写ロール７Ａ及び対向ロール１６の抵抗は、二次転写ロール７Ａ及び対向ロール１６を、例えば、図６に示すように、二次転写ロール７Ａまたは対向ロール１６を金属板７Ｂに乗せ、ロール軸に５００ｇｆの荷重をかけ、芯金に１０００Ｖを印加した時の電流値を測定して、計算したものである。

二次転写ロール７Ａの中間転写体ベルト６への食い込み量は０．９ｍｍである。

そして、対向ロール１６と中間転写体ベルト６のラップ先端とを結ぶ線と、転写ロール７Ａの中心と対向ロール１６の中心とを結ぶ線とがなす角（オフセット量）は、12°である。
＜第１の実験＞
本実施の形態の形態では、第１に、中間転写体ベルト６上に形成されたパッチ画像が二次転写ロール７Ａの配置エリアを通過する際の、対向ロール１６に印加する電圧（第２の電圧）を次のように決めている。なお、実験環境としては、高温高湿：気温２８°Ｃかつ湿度８５パーセントの第１の環境と、低温低湿：気温１０°Ｃかつ湿度１５パーセントの第２の環境と、において、実験を行った。

まず、上記電圧（第２の電圧）の極性は、中間転写体ベルト６上に形成された通常の画像を用紙に転写する際の対向ロール１６に印加する電圧（第１の電圧）とは逆極性である。即ち、上記電圧（第２の電圧）の極性は、トナーの帯電極性と逆極性である。トナーを静電気力で対向ロール側に吸引し、二次転写ロール７Ａへの付着を抑制するためだからである。

次に、電圧（第２の電圧）の大きさは、５０Ｖ〜５００Ｖであり、より好ましくは200〜４００Ｖである。

パッチ画像が二次転写ロール７Ａの配置エリア通過時および、通過後二次転写ロール２回転の間対向ロール１６に印加する電圧を0から徐々に大きくしたときの用紙の裏面の汚れを測定したところ、第１の環境では図８に示すように、第２の環境では図９に示すようになった。この際、用紙通過前に、転写に必要な電圧と等しい電圧を二次転写ロール１回転の間印加している。なお、図８及び図９における縦軸の値裏汚れグレード（Ｇ）は、グレード０．０は、用紙の裏面が真っ白い状態を示し、グレード１．０は、虫眼鏡等でトナーが確認できる程度の汚れを示し、グレード１．５は、虫眼鏡等を用いず肉眼でしかし用紙を斜めから見たときトナーが確認できる程度の汚れを示し、グレード２．０は、用紙を斜めにしなくても肉眼でトナーが付着した領域の輪郭が確認できる程度の汚れを示すものである。グレード２．５以上は、Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８濃度計で測定した濃度がグレード２．５で濃度０．０９、グレード３．０で濃度０．１４、グレード４．０で濃度０．２５程度の汚れを示す。従って、上記実験では、対向ロール１６に印加する電圧を0から徐々に大きくしたときに、用紙の裏面の汚れを、虫眼鏡や肉眼等で確認したりＸ−Ｒｉｔｅ濃度計を用いて測定し、その結果を図８、図９にまとめたものである。

二次転写ロール７Ａに付着したトナーで、用紙の裏面を全く汚さないようにするためには、二次転写ロール７Ａに付着したトナーを全て排除することが必要となる。

しかし、二次転写ロール７Ａからトナーが全て排除されていなくても、この結果、この残存するトナーが用紙の裏面にわずかに付着しても、汚れが視認されなかったりして汚れの程度により、これが問題とならない場合がある。

そこで、汚れの許容値Ｇmaxは2.75としている。

第１の環境及び第２の環境で、対向ロール１６に印加する電圧が５０Ｖ以上であれば、用紙の裏面の汚れは、許容値Ｇmax（2.75）を下回っていた。そこで、対向ロール１６に印加する電圧は５０Ｖ（下限値）以上であることが必要である。

一方、上限値であるが、図８及び図９に示すように、用紙の裏面の汚れが許容値Ｇmax（2.75）を下回る範囲は、対向ロール１６に印加する電圧が５００Ｖを超えてもなお存在する。従って、この限りでは、対向ロール１６に印加する電圧の上限値は５００Ｖ以上といえる。しかし、中間転写体ベルト６上に形成されたパッチ画像が二次転写ロール７Ａの配置エリアを通過する際の、対向ロール１６に印加する電圧の上限値が５００Ｖ以上となると、対向ロール１６から放電が起こり、放電生成物が生成され、ベルトクリーナの鳴きや劣化促進、クリーニング不良促進等という別の問題が発生する。従って、対向ロール１６に印加する電圧の上限値は５００Ｖであることが必要となる。

以上により、中間転写体ベルト６上に形成されたパッチ画像が二次転写ロール７Ａの配置エリアを通過する際の、対向ロール１６に印加する電圧は、５０Ｖ〜５００Ｖの間ということになる。

ところで、上記のように、用紙裏面の汚れが１．５以上であると、虫眼鏡等を用いず肉眼でしかし用紙を斜めから見たときトナーが確認できてしまうので、用紙裏面の汚れは、好ましくは１．５以下である。

用紙裏面の汚れが１．５以下となるための、対向ロール１６に印加する電圧は、第１の環境（図８）では、２００Ｖ〜４００Ｖであるのに対し、第２の環境（図９）では、１７５Ｖ〜１０００Ｖである。このように、環境条件によって用紙裏面の汚れが１．５以下となるための対向ロール１６に印加する電圧が変ることが理解される。よって、温度及び湿度をパラメータとして、各環境条件毎に用紙裏面の汚れが１．５以下となるための対向ロール１６に印加する電圧を予め求め、実際の温度及び湿度を検出し、検出された温度及び湿度と、予め各環境条件毎に求められた対向ロール１６に印加する電圧と、に基づいて、対向ロール１６に印加する電圧を決定することも考えられる。しかし、このように環境条件に従い対向ロール１６に印加する電圧を変化させることは、その制御が煩雑である。この一方、対向ロール１６に印加する電圧を、上記第１の環境において用紙裏面の汚れが１．５以下となる電圧調整しておけば、他の環境でも十分、用紙裏面の汚れを１．５以下にすることができる。

従って、中間転写体ベルト６上に形成されたパッチ画像が二次転写ロール７Ａの配置エリアを通過する際の、対向ロール１６に印加する電圧は、５０Ｖ〜５００Ｖの間であるが、上記点に鑑みると、２００Ｖ〜４００Ｖがより好ましいといえる。
＜第２の実験＞
本実施の形態の形態では、第２に、中間転写体ベルト６上に形成されたパッチ画像が二次転写ロール７Ａの配置エリアを通過した後の、対向ロール１６に印加する電圧（第３の電圧）を次のように決めている。

以下、この電圧（第３の電圧）を定める実験を説明するが、この実験では、中間転写体ベルト６上に形成されたパッチ画像が二次転写ロール７Ａの配置エリアを通過する際の、対向ロール１６に印加する電圧を３００Ｖとした。なお、図１０、図１３、図１５では、パッチ画像が二次転写ロール７Ａの配置エリアを通過する際をパッチ部分と表記している。

まず、図１０（ａ）に示すように、パッチ部分に続けて直ちに通常の画像を用紙に転写してみると、即ち、転写電圧（-3200Ｖ）を印加してみると、用紙裏面の汚れはＧ＝３．２５であった。従って、この方法は好ましくないことが分かった。

次に、図１０（ｂ）〜図１０（ｆ）及び図１１に示すように、パッチ部分の後に、それまでの電圧と同極の３００Ｖを印加した状態で二次転写ロール７Ａをそれぞれ１回転〜５回転させた（Ｐ１参照）後に、通常の画像を用紙に転写（-3200Ｖを印加）してみると、用紙裏面の汚れはＧ＝２．５乃至２．２５であった。従って、この方法はそれほど好ましいとは言えないことが分かった。

次に、図１０（g）、図１０（h）及び図１２に示すように、パッチ部分の後に、それまでの電圧と同極ではあるがそれぞれ５００、１０００Ｖのように大きな電圧を印加した後に、通常の画像を用紙に転写（-3200Ｖを印加）してみると、用紙裏面の汚れはＧ＝２．５乃至２．７５であった。従って、この方法はそれほど好ましいとは言えないことが分かった。

次に、図１３（ａ）に示すように、パッチ部分の後に、それまでの電圧と逆極かつ絶対値が同じ電圧（-300Ｖ）を印加した後に、通常の画像を用紙に転写（-3200Ｖを印加）してみると、用紙裏面の汚れはＧ＝３．０であった。従って、この方法はそれほど好ましいとは言えないことが分かった。

次に、図１３（ｂ）〜図１３（ｊ）に示すように、パッチ部分の後に、それまでの電圧と同極かつ同じ電圧（300Ｖ）を、二次転写ロール７Ａが１回乃至２回回転する間印加し、通常の画像を用紙に転写（-3200Ｖを印加）する前に、それまでの電圧と逆極性の電圧（正バイアス電圧）を印加した後に、通常の画像を用紙に転写（-3200Ｖを印加）してみた。この結果、用紙裏面の汚れはＧ＝１．５〜２．０であった。

従って、パッチ部分の後に、それまでの電圧と同極かつ同じ電圧（300Ｖ）を、二次転写ロール７Ａが１回乃至２回回転する間印加し、通常の画像を用紙に転写（-3200Ｖ＝転写電圧を印加）する前に、当該転写電圧（-3200Ｖ）以下の電圧を印加することことが好ましいことが分かった。

特に、図１４にも示すように、上記正バイアス電圧が大きい程（Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５）、汚れの度合いが小さく、上記正バイアス電圧が通常の画像を用紙に転写する際の電圧（-3200Ｖ）の場合（図１３（ｅ）、図１３（ｈ）、及び図１３（ｊ））に、汚れＧ＝１．５で最も好ましかった。図１３（ｅ）、図１３（ｈ）、及び図１３（ｊ）において共通する点は、正バイアス電圧が上記転写電圧である。従って、パッチ部分の後に、それまでの電圧と同極かつ同じ電圧（300Ｖ）を、二次転写ロール７Ａが１回乃至２回回転する間印加し、通常の画像を用紙に転写（-3200Ｖ＝転写電圧を印加）する前に、当該転写電圧（-3200Ｖ）を印加した後に続けて、通常の画像を用紙に転写することことがより好ましい。

上記実験では更に、逆バイアス電圧と正バイアス電圧（転写電圧）との切替を複数（２回）行ってみると（図１５（a）、図１５（ｂ））、用紙裏面の汚れはＧ＝１．２５〜１．５であった。

また、図１５（ｃ）に示すように、パッチ部分の後に、それまでの電圧と同極かつ同じ電圧（300Ｖ）を、二次転写ロール７Ａが５回回転する間印加し、通常の画像を用紙に転写（-3200Ｖ＝転写電圧を印加）する前に、当該転写電圧（-3200Ｖ）を、二次転写ロール７Ａが２回回転する間印加した後に続けて、通常の画像を用紙に転写してみると、用紙裏面の汚れはＧ＝１．５であった。

更に、図１５（ｄ）に示すように、パッチ部分の後に、それまでの電圧と同極かつ同じ電圧（300Ｖ）を、二次転写ロール７Ａが１回回転する間印加し、更に、それまでの電圧と同極かつ大きな電圧（1000Ｖ）を、二次転写ロール７Ａが１回回転する間印加し、通常の画像を用紙に転写（-3200Ｖ＝転写電圧を印加）する前に、当該転写電圧（-3200Ｖ）を、二次転写ロール７Ａが１回回転する間印加した後に続けて、通常の画像を用紙に転写してみると、用紙裏面の汚れはＧ＝１．２５であった。

そして、図１５（ｅ）に示すように、パッチ部分の後に、それまでの電圧と同極かつ同じ電圧（300Ｖ）を、二次転写ロール７Ａが１回回転する間印加し、更に、それまでの電圧と同極かつ大きな電圧（1000Ｖ）を、二次転写ロール７Ａが１回回転する間印加し、通常の画像を用紙に転写（-3200Ｖ＝転写電圧を印加）する前に、正バイアス電圧（-1000Ｖ）を、二次転写ロール７Ａが２回回転する間印加した後に続けて、通常の画像を用紙に転写してみると、用紙裏面の汚れはＧ＝１．２５であった。

以上図１０、図１３、図１５の実験結果から、中間転写体ベルト６上に形成されたパッチ画像が二次転写ロール７Ａの配置エリアを通過した後の、対向ロール１６に印加する電圧（第３の電圧）は、転写バイアス電圧と逆バイアス電圧を１回以上切り替え、次に用紙に通常の画像を転写する直前のに、少なくとも転写ロール１回転は５００Ｖ（＝放電開始電圧）〜転写時の印加電圧の範囲の電圧を印加することが好ましいことが分かった。

以上説明したように本実施の形態では、中間転写体ベルト６上に形成されたパッチ画像が二次転写ロール７Ａの配置エリアを通過する際及び通過した後の、対向ロール１６に印加する電圧を最適化することができる。これにより、パッチ画像による用紙裏面汚れを、リトラクトレス、クリーナレス（＝低コスト、省スペース）で防止することができる。更に、短時間、低放電量で転写ロールのクリーニングが実現可能となる。これにより、クリーニングサイクルによるデッドタイムや、部材劣化を低減できる。

変形例
上記の実施形態では、転写電圧および逆極性の電圧を対向ロール１６に印加している例について説明したが、本発明の適用範囲はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、転写電圧および逆極性の電圧を転写ロール７Ａ側から印加しても良い。この場合、上記実施形態で説明したバイアス電圧の極性（＋と−）を入れ替えればよい。あるいは、転写バイアス電圧用と、逆バイアス電圧用の電源と２個用意し、転写バイアス電圧を転写ロールに、逆バイアス電圧を対向ロールに印加することとしても良い。この場合、２つの電源の出力極性は同じものとなる。

上記の実施形態では、基準画像として、出力画像濃度調整用のトナー画像を例について説明したが、本発明の適用範囲はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、基準画像としては、カラー画像の作像位置やレジストレーションを調整する為の基準画像であっても構わない。

本発明の画像形成装置の概略構成図である。 画像形成装置の機能ブロック図である。 本実施形態の基準画像の平面図である。 光学センサ１０の概略構成図である。 シャッター１０ｆの構成図である。 二次転写ロールの表面抵抗等を測定する方法を示した図である。 二次転写ロールと対向ロールとのオフセットを示した図である。 第１の環境（気温２８°Ｃかつ湿度８５パーセント）での、パッチ画像通過時の二次転写ロールへの印加電圧の最適値を求める第１の実験結果を示すグラフである。 第２の環境（気温１０°Ｃかつ湿度１５パーセント）での、パッチ画像通過時の二次転写ロールへの印加電圧の最適値を求める第１の実験結果を示すグラフである。 パッチ画像通過後の二次転写ロールへの印加電圧の最適値を求める第２の実験結果を示す図である。 （ａ）は、図１０（ｂ）〜図１０（ｆ）の実験態様を示す図であり、（ｂ）は、図１０（ｂ）〜図１０（ｆ）の実験結果を、二次転写ロールの回転数と汚れとの関係に示した図である。 （ａ）は、図１０（ｂ）、図１０（ｈ）の実験態様を示す図であり、（ｂ）は、図１０（ｂ）、図１０（ｈ）の実験結果を、逆バイアス電圧と汚れとの関係に示した図である。 パッチ画像通過後の二次転写ロールへの印加電圧の最適値を求める第２の実験結果を示す他の図である。 （ａ）は、図１３（ｂ）〜図１３（ｊ）の実験態様を示す図であり、（ｂ）は、図１３（ｂ）〜図１３（ｊ）の実験結果を、正バイアス電圧と汚れとの関係に示した図である。 パッチ画像通過後の二次転写ロールへの印加電圧の最適値を求める第２の実験結果を示す更に他の図である。

符号の説明

１Ｙ，１Ｍ．１Ｃ，１Ｋ 感光体
２Ｙ，２Ｍ．２Ｃ，２Ｋ 接触帯電器
３Ｙ，３Ｍ．３Ｃ，３Ｋ ＲＯＳ（レーザ出力部）
４Ｙ，４Ｍ．４Ｃ，４Ｋ 現像器
５Ｙ，５Ｍ．５Ｃ，５Ｋ 一次転写器
６ 中間転写体ベルト
７ 二次転写器
７Ａ 転写ローラ
８ ベルトクリーナ
９ 定着器
１０ 光学センサ
１０ａ 正反射用ＬＥＤ
１０ｂ 拡散用ＬＥＤ
１０ｃ レンズ
１０ｄ フォトダイオード
１０ｅ スリット
１０ｆ シャッター
１０ｇ 測定用窓
１０ｈ 基準板
１１ 基準画像信号発生器
１５ 電圧制御回路
１６ 対向ロール
１００ 制御部

Claims (4)

1. トナー画像を担持する担持体と、
   前記担持体にトナー画像を形成する形成手段と、
   前記形成手段により前記担持体に形成されたトナー画像を中間転写媒体に転写する第１の転写手段と、
   前記中間転写媒体を搬送する搬送手段と、
   前記搬送された前記中間転写媒体に転写された画像を用紙に転写する、転写ローラと対向電極を備えた第２の転写手段と、
   前記転写ローラと対向電極間に電圧を印加する印加手段と、
   画像形成条件の制御用の基準画像が前記担持体に形成されるように前記形成手段を制御すると共に、該基準画像が転写された前記中間転写媒体の部分が前記転写ローラの配置位置を通過する際に、前記転写ローラと対向電極間に、画像を用紙に転写する際に印加する第１の電圧と逆極性であると共に、50V以上でかつ500V以下の第２の電圧が印加されるように前記印加手段を制御する制御手段と、
   を備えた画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記基準画像が転写された前記中間転写媒体の部分が前記転写ローラの配置位置を通過した後、用紙が前記転写ローラの配置位置を通過する前までの間に、少なくとも転写ロールが１回転以上する間に、前記第１の電圧と同極性で第１の電圧以下の第３の電圧が前記転写ローラと対向電極間に印加されるように印加手段を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記用紙が前記転写ローラの配置位置を通過する直前に、少なくとも転写ロールが１回転以上する間に、前記第３の電圧が前記転写ローラと対向電極間に印加されるように印加手段を制御することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記第２の電圧は、２００Ｖ以上でかつ４００Ｖ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置。

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