JP3718045B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機，プリンタ，ＦＡＸなどの電子写真方式の画像形成装置に関し、特に中間転写体を用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、中間転写体を用いた電子写真方式の画像形成装置としては、感光体である像担持体上に形成したトナー像を中間転写体に転写し、その中間転写体上のトナー像を転写紙（記録紙）等の転写材に転写するものが知られている。
すなわち、像担持体上に形成された所定極性に帯電しているトナー像を静電気力を利用して中間転写体に転写した後、その中間転写体上のトナー像を静電気力を利用して転写材上に転写する。
【０００３】
このような中間転写体を用いた画像形成装置は、像担持体上に形成したトナー像を中間転写体上に重ね合わせることができるので、カラー画像を転写材上に形成するカラー画像形成装置に広く用いられている。そのカラー画像形成装置では、像担持体上に順次形成される各色のトナー像を、中間転写体上に重ね合わせて転写した後、その重ね合わせトナー像を静電気力を利用して転写材に一括転写する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の画像形成装置において、中間転写体上のトナー像を転写材に転写するときの転写条件は、通常、転写材への転写率が所定値以上になる好適転写範囲のほぼ中央になるように設定される。この転写条件の設定値と上記好適転写範囲の上限及び下限との差が、中間転写体上のトナー像を転写材に転写するときの転写余裕度に対応する。この差が大きいほど転写余裕度が大きくなる。
【０００５】
ここで像担持体から中間転写体へトナー像を転写する１次転写部を通過した後のトナー像が、トナー付着量の異なる部分を含んでいると、中間転写体上のトナー像内で帯電電位のばらつきが生じる。例えば、中間転写体上のトナー像がベタ部とハーフトーン部を有する場合、ベタ部はトナー（１粒子当たりの帯電量は略均一）の付着量が多いためハーフトーン部よりも帯電電位（絶対値）が大きくなる。また、カラー画像形成装置の場合、中間転写体上のトナー像のうち複数色のトナーが重ね合わされた部分の帯電電位は、１色のトナーのみが付着している部分の帯電電位よりも大きくなる。
【０００６】
さらに、像担持体から中間転写体へトナー像を転写する１次転写部を通過した後のトナー像内での帯電電位のばらつきは、中間転写体の表面移動方向における１次転写部の隣接下流側で生じる剥離放電によっても発生する場合がある。
【０００７】
このように中間転写体上のトナー像内に帯電電位のばらつきがあると、転写特性が互いに異なる部分が同一トナー像内に存在することになる。この転写特性の異なるすべての部分を同じ転写条件下で転写材に転写しようとすると、トナー像全体を転写率が所定値以上の転写率で転写することができる転写条件の範囲が狭くなるため、トナー像全体に対する転写余裕度が低下し、トナー像を転写材に安定して転写できなくなる。
【０００８】
図１２は、ベタ部（曲線ａ）及びハーフトーン部（曲線ｂ）に対する転写電流と転写率との関係を示す転写特性を示す線図である。図中の符号Ａ及びＢで示した幅は、各部をそれぞれ転写率８０％以上で転写材に転写することができる転写電流の範囲であり、転写余裕度は比較的大きい。ところが、両転写特性の曲線がずれているため、上記２つの部分をともに転写率８０％以上で転写することができる転写電流の範囲は、図中の符号Ｃで示す幅になる。それは、Ａ及びＢで示した幅よりかなり狭くなり、転写余裕度が低下する。
【０００９】
さらに、転写材の電気抵抗などの電気的特性も必ずしも一定ではないが、中間転写体上の画像部に与える電位を、転写材の電気的特性に対応させていないため、転写材が変わると２次転写時における転写電界の大きさが変化し、２次転写時に安定した転写性を維持することができないという問題もあった。
【００１０】
また、像担持体上に形成したトナー像の中間転写体への重ね回数に応じて１次転写電圧の条件は変化し、中間転写体上の画像部の電位はトナー重ね回数ごとに異なるのが普通である。例えば、４色重ね作像時に最適となる中間転写体への帯電条件のまま１色のみの作像を行うと、中間転写体上の画像部が帯電過多となり、２次転写画像が悪化するといった問題が生じてしまう。
【００１１】
この発明はこのような従来の問題点に鑑みなされたものであり、上述のような中間転写体を用いた画像形成装置において、像担持体から転写した中間転写体上のトナー像内に帯電電位のばらつきがあっても、そのトナー像を転写材に転写するときの転写余裕度の低下を抑え、中間転写体上のトナー像を転写材に安定して転写できるようにして、画質の向上を図ることを目的とする。
【００１２】
また、使用する転写紙の厚さなどの種類が変わったり、作像モード（モノクロ，２色カラー，フルカラーなど）が変わっても、画質の劣化が生じないようにすることも目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記目的を達成するため、像担持体上に形成したトナー像を中間転写体に１次転写し、該中間転写体上のトナー像を転写材に２次転写する画像形成装置において、上記中間転写体上の２次転写前のトナー像を帯電する２次転写前帯電手段と、中間転写体上の１次転写後２次転写前における画像部の電位と２次転写を行なうための２次転写手段の電位との差をほぼ一定の値に保つように、上記２次転写前帯電手段の出力と２次転写手段への印加電圧を制御する電位差制御手段とを設け、その電位差制御手段が、上記中間転写体上のトナー重ね回数に応じて上記２次転写前帯電手段の出力を変化させる手段を有するようにしたものである。
【００１４】
また、上記電位差制御手段が、転写材の種類に応じて上記２次転写前帯電手段の出力を変化させる手段を有するとよい。
あるいは、転写材の電気的特性を検出する手段を設け、上記電位差制御手段が、その検出された転写材の電気的特性に応じて上記２次転写前帯電手段の出力を変化させる手段を有するようにしてもよい。
【００１５】
あるいは、上記電位差制御手段が、転写材の種類又は電気的特性と中間転写体上のトナー重ね回数とに応じて前記２次転写前帯電手段の出力を変化させるようにすることもできる。
【００１６】
この発明によるこれらの画像形成装置においては、像担持体から転写した中間転写体上のトナー像の電位とそれを転写材に２次転写するための２次転写手段の電位との差をほぼ一定の値に保つことにより、中間転写体上に１次転写されたトナー像内に帯電電位にばらきつきがあっても、該中間転写体上のトナー像を転写材に転写するときの転写特性を、該トナー像の各部に亘ってほぼ一定にする。
それによって、トナー像を転写材に転写するときの転写余裕度の低下を抑え、該トナー像を安定して転写できる。
さらに、中間転写体上のトナー重ね回数に応じて２次転写前帯電手段の出力を変化させることができるので、例えば１色作像時には中間転写体上のトナー像の帯電電位の増加を小さめにし、４色重ね作像時にはその帯電電位の増加を大きくすることにより、常に安定した２次転写を行なうことができる。
【００１７】
また、転写材の種類（特に厚さ）による電気抵抗などの電気的特性に応じて、例えば高抵抗の転写材に２次転写する場合には、中間転写体上のトナー像に対する転写前帯電手段の出力を大きくするように制御することによって、２次転写不足を低減することができる。
【００１９】
しかし、中間転写体上に形成されるトナー像は像担持体に付着したトナー像に比べて付着力が弱く、遊離しやすい状態になっており、しかもフルカラーモードの場合には、そのトナー像が転写紙に転写されるまでに中間転写体が２次転写前帯電手段の位置を３度通過することになる。その際、中間転写体から遊離したトナーが２次転写前帯電手段に付着し、その特性が損なわれることがある。
【００２０】
そこで、この点を改善するため、上記のような画像形成装置において、上記２次転写前帯電手段が、放電ワイヤと、該放電ワイヤを囲む導電性部材からなるケーシングと、放電ワイヤと中間転写体との間に介在させるグリッド電極とを備えており、記中間転写体上の２次転写前のトナー像を帯電するために放電ワイヤにコロナ放電をさせるとき以外のときに、上記放電ワイヤ，ケーシング，およびグリッド電極のうちの少なくとも一つにトナーの帯電極性と同一極性のバイアス電圧を印加する汚れ防止用バイアス電圧印加手段を設けたものも提供する。
【００２１】
その汚れ防止用バイアス電圧印加手段は、２次転写前帯電手段の放電ワイヤにコロナ放電をさせるとき以外のときであって、該２次転写前帯電手段の位置をトナー像が通過する時に上記バイアス電圧を印加するようにするとよい。
【００２２】
また、この汚れ防止用バイアス電圧印加手段を、上記バイアス電圧を２次転写前帯電手段のグリッド電極に印加する手段とするとよく、その場合にグリッド電極に印加するバイアス電圧を、２次転写前帯電手段の位置を通過する中間転写体の帯電電位と略同電位か絶対値が該帯電電位より大きい電圧とするのが望ましい。さらに、そのグリッド電極に印加するバイアス電圧を、中間転写体上のトナー像の一次転写回数に応じて変化させるようにするとよい。
【００２３】
あるいは、上記汚れ防止用バイアス電圧印加手段を、上記バイアス電圧を２次転写前帯電手段の放電ワイヤに印加する手段とし、そのバイアス電圧を上記放電ワイヤが放電を開始する電圧より小さくしてもよい。
このような汚れ防止用バイアス電圧印加手段を設けることによって、２次転写を行なわずに中間転写体が回動して１次転写を繰り返す際に、中間転写体上のトナー像から遊離したトナーによって２次転写前帯電手段が汚れるのわ防止することができ、その帯電特性が損なわれることがなくなる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を画像形成装置である電子写真式カラー複写機（以下「カラー複写機」という）に適用した場合の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は、この発明の第１の実施形態に係るカラー複写機の主要部である画像形成部の概略構成図である。このカラー複写機は、図１に示す画像形成部のほか、図示しないカラー画像読取部（以下「カラースキャナ」という）、給紙部及びこれらを駆動制御する制御部などによって構成されている。
【００２６】
上記カラースキャナは、原稿のカラー画像情報を、例えばレッド，グリーン，ブルー（以下、それぞれ「Ｒ」，「Ｇ」，「Ｂ」という）の色分解光ごとに読み取り、電気的な画像信号に変換する。そして、このカラースキャナで得たＲ，Ｇ，Ｂの色分解画像信号の強度レベルをもとにして、図示しない画像処理部で色変換処理を行ない、ブラック，シアン，マゼンタ，イエロー（以下、それぞれ「Ｂｋ」，「Ｃ」，「Ｍ」，「Ｙ」という）のカラー画像データを得る。
【００２７】
図１の画像形成部は、像担持体としての感光体ドラム１００、帯電手段としての帯電チャージャ２００、クリーニングブレード及びファーブラシからなる感光体クリーニング装置３００、露光手段としての図示しない書き込み光学ユニット、現像手段としてのリボルバ現像ユニット４００、中間転写ユニット５００、２次転写ユニット６００、及び定着ローラ対７０１を用いた定着ユニット７００などで構成されている。
【００２８】
感光体ドラム１００は図中に矢印で示すように反時計方向に回転し、その周囲には、帯電チャージャ２００、感光体クリーニング装置３００、リボルバ現像ユニット４００の選択された現像機、中間転写ユニット５００の中間転写体としての中間転写ベルト５０１などが配置されている。
【００２９】
また、書き込み光学ユニットは、カラースキャナからのカラー画像データを光信号に変換して、帯電チャージャ２００によって一様に帯電された感光体ドラム１００の表面に、原稿の画像に対応したレーザ光Ｌを照射して光書き込みを行ない、感光体ドラム１００の表面に静電潜像を形成する。この書き込み光学ユニットは、例えば、光源としての半導体レーザ、レーザ発光駆動制御部、ポリゴンミラーとその回転用モータ、ｆ／θレンズ、反射ミラーなどによって構成することができる。
【００３０】
また、上記リボルバ現像ユニット４００は、Ｂｋトナーを用いるＢｋ現像機４０１、Ｃトナーを用いるＣ現像機４０２、Ｍトナーを用いるＭ現像機４０３、Ｙトナーを用いるＹ現像機４０４、及びユニット全体を反時計回りに回転させる現像リボルバ駆動部などによって構成されている。
【００３１】
このリボルバ現像ユニット４００に設置された各現像機４０１〜４０４は、静電潜像を現像するために現像剤の穂を感光体ドラム１００の表面に接触させて回転する現像剤担持体としての現像スリーブと、現像剤を汲み上げて撹拌するために回転する現像剤パドル、及び現像スリーブを矢印で示す時計方向に回転させる現像スリーブ駆動部などで構成されている。
【００３２】
この実施形態では、各現像機４０１〜４０４内のトナーはフェライトキャリアとの撹拌によって負極性に帯電され、また、各現像スリーブには図示しない現像バイアス印加手段としての現像バイアス電源により負の直流電圧Ｖｄｃ（直流成分）に交流電圧Ｖａｃ（交流成分）が重畳された現像バイアス電圧が印加され、各現像スリーブが感光体ドラム１００の金属基体層に対して所定電位にバイアスされている。
【００３３】
カラー複写機本体の待機状態では、リボルバ現像ユニット４００はＢｋ現像機４０１が現像位置に位置するホームポジションで停止しており、コピースタートキーが押されると、原稿画像データの読み取りを開始し、そのカラー画像データに基づいて、レーザ光Ｌによる光書き込みすなわち静電潜像形成が始まる（以下、Ｂｋ画像データによる静電潜像を「Ｂｋ静電潜像」という。Ｃ，Ｍ，Ｙについても同様）。
【００３４】
このＢｋ静電潜像の先端部から現像可能にすべく、Ｂｋ現像位置に静電潜像の先端部が到達する前に、Ｂｋ現像スリーブの回転を開始してＢｋ静電潜像をＢｋトナーで現像する。そして、以後Ｂｋ静電潜像の現像動作を続けるが、Ｂｋ静電潜像の後端部がＢｋ現像位置を通過した時点で、速やかに次の色の現像機が現像位置にくるまで、リボルバ現像ユニット４００が回転する。これは少なくとも、次の画像データによる静電潜像の先端部が現像位置に到達する前に完了させる。
【００３５】
中間転写ユニット５００は、後述する複数のローラに張架された中間転写体である中間転写ベルト５０１などで構成されている。この中間転写ベルト５０１の周りには、２次転写前帯電手段としてのプレ転写チャージャ（以下「ＰＴＣ」という）５０２、２次転写ユニット６００の転写材担持体である２次転写ベルト６０１、２次転写電荷付与手段である２次転写バイアスローラ６０５、中間転写体除電手段であるベルト除電チャージャ５０３、中間転写体クリーニング手段であるベルトクリーニングブレード５０４、潤滑剤塗布手段である潤滑剤塗布ブラシ５０５などが対向するように配設されている。
【００３６】
この中間転写ベルト５０１は、１次転写電荷付与手段である１次転写バイアスローラ５０７、ベルト駆動ローラ５０８、ベルトテンションローラ５０９、２次転写対向ローラ５１０、クリーニング対向ローラ５１１、及び１次転写前除電手段であるベルト除電ローラ５１２に張架されている。各ローラは導電性材料で形成され、１次転写バイアスローラ５０７以外の各ローラは接地されている。
【００３７】
１次転写バイアスローラ５０７には、定電流または定電圧制御された１次転写電源８０１により、トナー像の重ね合わせ数に応じて所定の大きさの電流または電圧に制御された転写バイアスが印加されている。また、中間転写ベルト５０１は、図示しない駆動モータによって矢印方向に回転駆動されるベルト駆動ローラ５０８により、矢印方向に駆動される。
【００３８】
１次転写バイアスローラ５０７とベルト駆動ローラ５０８との間の中間転写ベルト５０１の表面に近接して、表面電位計５２０を配設し、それに対向させて中間転写ベルト５０１の裏面に接するように接地された対向ローラ５２１を設けている。この表面電位計５２０によって、中間転写ベルト５０１上に１次転写されたトナー像の電位を測定する。
【００３９】
また、この中間転写ベルト５０１は、図２の断面図に示すように、表層５０１ａ，中間層５０１ｂ，およびベース層５０１ｃからなる多層構造のベルト材で構成されている。感光体ドラム１００に接触する外周面側が表層５０１ａであり、内周面側がベース層５０１ｃである。また、中間層５０１ｂとベース層５０１ｃとの間には、両層を接着するための接着層５０１ｄが介在している。
【００４０】
感光体ドラム１００上のトナー像を中間転写ベルト５０１に転写する転写部（以下「１次転写部」という）では、１次転写バイアスローラ５０７及びベルト除電ローラ５１２で中間転写ベルト５０１を感光体ドラム１００側に押し当てるように張架することにより、感光体ドラム１００と中間転写ベルト５０１との間に所定幅のニップ部を形成している。また、このニップ部の中間転写ベルト５０１の内周面には、１次転写部除電手段として接地したベルト除電ブラシ５１３を当接させている。
【００４１】
また、図３に示すように、１次転写部のニップの幅Ｗｎ及びこのニップ部のベルト移動方向（矢印方向）下流端からベルト除電ブラシ５１３の当接位置までの距離Ｌａは、所定の転写条件が得られるように設定する。
【００４２】
ＰＴＣ５０２は、放電ワイヤ５０２ａと、その放電ワイヤ５０２ａと中間転写ベルト５０１との間に介在させるグリッド電極５０２ｂと、放電ワイヤ５０２ａ囲む導電部材からなるケーシング５０２ｃとを備え、ＰＴＣ電源８０３によって、放電ワイヤ５０２ａに中間転写ベルト５０１上のトナー像の帯電極性と同極性の直流高電圧（この例では負電圧）が印加され、コロナ放電する。
【００４３】
このＰＴＣ５０２は、１次転写部で感光体ドラム１００から転写された中間転写ベルト５０１上のトナー像を転写材である転写紙に転写する前に、均一に帯電させるための２次転写前帯電手段である。なお、グリッド電極５０２ｂに印加するバイアス電圧によって、このＰＴＣ５０２の出力を制御できる。
【００４４】
ベルト除電チャージャ５０３としては、ＡＣ電圧のみ又はＡＣ＋ＤＣ電圧を印加した放電機を用いる。また、ベルトクリーニングブレード５０４は、中間転写ベルト５０１のクリーニング対向ローラ５１１に張架されている部分に対して、図示しない隣接機構により当接する位置とそれから離間する位置とに切り替えられるようになっている。
【００４５】
これらのベルト除電チャージャ５０３及びベルトクリーニングブレード５０４は、次のようにＯＮ／ＯＦＦ制御される。例えば、フルカラー画像を一枚形成する場合には、２次転写終了後、少なくとも中間転写ベルト５０１が１周するまで、ベルト除電チャージャ５０３をＯＮにし、ベルトクリーニングブレード５０４を中間転写ベルト５０１に当接させる。
【００４６】
また、モノカラー画像を１枚形成する場合には、１次転写終了後、少なくとも中間転写ベルト５０１が１周するまで、ベルト除電チャージャ５０３をＯＮにし、ベルトクリーニングブレード５０４を中間転写ベルト５０１に当接させる。さらに、モノカラー画像のリピート形成の場合には、１次転写終了後、次のトナー像の先端が除電位置及びクリーニング位置にそれぞれ到達するまで、ベルト除電チャージャ５０３をＯＮにし、ベルトクリーニングブレード５０４を中間転写ベルト５０１に当接させる。
【００４７】
潤滑剤塗布ブラシ５０５は、板状に成型された潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛５０６を研磨し、この研磨された微粒子を中間転写ベルト５０１に塗布するものである。この潤滑剤塗布ブラシ５０５も、中間転写ベルト５０１に対して隣接可能に構成され、所定のタイミングで中間転写ベルト５０１に接触するように制御される。
【００４８】
２次転写ユニット６００は、３つの支持ローラ６０２，６０３，６０４に張架された２次転写ベルト６０１等で構成され、中間転写ベルト５０１の支持ローラ６０２と６０３間の張架部が２次転写対向ローラ５１０に対して圧接可能になっている。３つの支持ローラ６０２，６０３，６０４の一つは、図示しない駆動手段によって回転駆動される駆動ローラであり、その駆動ローラにより２次転写ベルト６０１が図中に矢印で示す方向に駆動される。
【００４９】
２次転写バイアスローラ６０５は２次転写手段であり、２次転写対向ローラ５１０との間に中間転写ベルト５０１と２次転写ベルト６０１を挟持するように配設され、定電流制御される２次転写電源８０２によって所定電流の転写バイアスが印加されている。また、上記２次転写ベルト６０１及び２次転写バイアスローラ６０５が、２次転写対向ローラ５１０に対して圧接する位置と離間する位置とを取り得るように、支持ローラ６０２及び２次転写バイアスローラ６０５を矢印方向に駆動する図示しない離接機構が設けられている。その離間位置にある２次転写ベルト６０１および支持ローラ６０２を、図１中に２点鎖線で示している。
【００５０】
６５０はレジストローラ対であり、２次転写バイアスローラ６０５と２次転写対向ローラ５１０とに挟持された中間転写ベルト５０１と２次転写ベルト６０１の間に、所定のタイミングで転写材である転写紙Ｐを送り込む。
このレジストローラ対６５０の上流側の転写紙搬送路に、転写紙の電気抵抗を測定するため抵抗測定器６６０を配設している。
【００５１】
２次転写ベルト６０１の定着ローラ対７０１側の支持ローラ６０３に張架されている部分には、転写材除電手段である転写紙除電チャージャ６０６と、転写材担持体除電手段であるベルト除電チャージャ６０７とが対向している。また、２次転写ベルト６０１の図中下側の支持ローラ６０４に張架されている部分には、転写材担持体クリーニング手段であるクリーニングブレード６０８が当接している。
【００５２】
転写紙除電チャージャ６０６は、転写紙に保持されている電荷を除電することにより、転写紙自体のこしの強さで転写紙を２次転写ベルト６０１から良好に分離できるようにするものである。ベルト除電チャージャ６０７は、２次転写ベルト６０１上に残留する電荷を除電するものである。また、上記クリーニングブレード６０８は、２次転写ベルト６０１の表面に付着した付着物を除去してクリーニングするものである。
【００５３】
電位差制御手段９００は、表面電位計５２０にょつて検出される中間転写ベルト５０１上に１次転写されたトナー像の電位と、および抵抗測定器６６０によって測定されるレジストローラ対６５０に挟持されて待機する転写紙の電気抵抗率と、このカラー複写機全体の制御を司るメイン制御部からのトナー重ね回数（作像モード）の情報とを入力して、ＰＴＣ電源８０３と２次転写電源８０２を制御する。
【００５４】
すなわち、この電位差制御手段９００は、中間転写ベルト５０１上の１次転写後２次転写前における画像部であるトナー像の電位と、２次転写手段である２次転写バイアスローラ６０５の電位との差をほぼ一定の値に保つように、ＰＴＣ電源８０３によるＰＴＣ５０２のチャージワイヤ５０２ａへの印加電圧および２次転写電源８０２による２次転写バイアスローラ６０５への印加電圧を制御する。
【００５５】
また、転写紙の電気的特性である電気抵抗率又はトナー重ね回数、あるいはその両方に応じてＰＴＣ電源８０３を制御し、ＰＴＣ５０２による中間転写ベルト５０１上のトナー像に対する帯電電位を適正に制御する。
【００５６】
この電位差制御手段９００の具体例を図４に示す。この例は、ＣＰＵ９０１，ＲＯＭ９０２，ＲＡＭ９０３，およびＩ／Ｏインタフェース９０４とからなるマイクロコンピュータを電位差制御手段９００としている。そのＩ／Ｏインタフェース９０４は、Ａ／Ｄ変換回路およびＤ／Ａ変換回路を含み、表面電位計５２０および抵抗測定器６６０の各検出信号と、メイン制御部からのトナー重ね回数の情報を入力し、ＰＴＣ電源８０３および２次転写電源８０２にそれぞれ制御信号を出力する。
【００５７】
このように構成したカラー複写機において、画像形成サイクルが開始されると、感光体ドラム１００は、図示しない駆動モータによって矢印で示す反時計方向に回転され、中間転写ベルト５０１はベルト駆動ローラ５０８によって矢印で示す時計回りに回転される。その中間転写ベルト５０１の回転に伴ってＢｋトナー像形成、Ｃトナー像形成、Ｍトナー像形成、Ｙトナー像形成が行われ、最終的にＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの順に中間転写ベルト５０１上に重ねてトナー像が形成される。
【００５８】
例えばＢｋトナー像形成は次のように行われる。帯電チャージャ２００は、コロナ放電によって感光体ドラム１００の表面を負電荷で所定電位に一様に帯電する。そして、図示しない書き込み光学ユニットにより、Ｂｋカラー画像信号に基づいてレーザ光によるラスタ露光を行う。このラスタ像が露光されたとき、当初一様帯電された感光体ドラム１００の表面の露光された部分は、露光光量に比例する電荷が消失し、Ｂｋ静電潜像が形成される。
【００５９】
このＢｋ静電潜像に、Ｂｋ現像機４０１のＢｋ現像ローラ上の負帯電されたＢｋトナーが接触することにより、感光体ドラム１００の電荷が残っている部分にはトナーが付着せず、電荷の無い部分つまり露光された部分にはトナーが吸着し、静電潜像と相似なＢｋトナー像が形成される。この感光体ドラム１００上に形成されたＢｋトナー像は、感光体ドラム１００と接触状態で等速駆動している中間転写ベルト５０１の表面に転写される。以下、感光ドラム１００から中間転写ベルト５０１へのトナー像の転写を「ベルト転写」という。
【００６０】
上記ベルト転写後の感光体ドラム１００の表面に残留している若干の未転写残留トナーは、感光体ドラム１００の再使用に備えて、感光体クリーニング装置３００で清掃される。
【００６１】
感光体ドラム１００側ではＢｋ画像形成工程の次にＣ画像形成工程に進み、所定のタイミングでカラースキャナによるＣ画像データの読み取りが始まり、そのＣ画像データによるレーザ光書き込みによって、感光体ドラム１００の表面にＣ静電潜像を形成する。
そして、先のＢｋ静電潜像の後端部が通過した後で、且つＣ静電潜像の先端部が到達する前にリボルバ現像ユニット４００の回転動作が行なわれ、Ｃ現像機４０２が現像位置にセットされ、Ｃ静電潜像がＣトナーで現像される。
【００６２】
以後、Ｃ静電潜像領域の現像を続けるが、Ｃ静電潜像の後端部が通過した時点で、先のＢｋ現像機４０１の場合と同様にリボルバ現像ユニット４００の回転動作を行ない、次のＭ現像器４０３を現像位置に移動させる。これもやはり次のＭ静電潜像の先端部が現像位置に到達する前に完了させる。
なお、Ｍ及びＹの画像形成工程については、それぞれのカラー画像データ読み取り、静電潜像形成、現像の動作が上述のＢＫ，Ｃの工程と同様であるので説明は省略する。
【００６３】
中間転写ベルト５０１上には、感光体ドラム１００上に順次形成されるＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのトナー像が、同一面に順次位置合わせされて転写される。それにより、中間転写ベルト５０１上には最大で４色が重ね合わされたトナー像が形成される。この中間転写ベルト５０１上の重ね合わせトナー像は、表面電位計５２０によってその電位が検知されて、その電位が制御手段９００に入力され、ＰＴＣ５０２で均一な電位になるように帯電された後、次の２次転写工程において転写紙に一括転写される。
【００６４】
上記画像形成動作が開始される時期に、転写紙Ｐは図示しない転写紙カセット又は手差しトレイ等の給紙部から給送され、レジストローラ対６５０のニップで待機している。そのとき抵抗測定器６６０によって、その転写紙Ｐの抵抗率が測定されて制御手段９００に入力される。２次転写対向ローラ５１０及び２次転写バイアスローラによりニップが形成された２次転写部に中間転写ベルト５０１上のトナー像の先端がさしかかるときに、ちょうど転写紙Ｐの先端がこのトナー像の先端に一致するようにレジストローラ対６５０が駆動され、転写紙Ｐとトナー像とのレジスト合わせが行われる。
【００６５】
そして、転写紙Ｐが中間転写ベルト５０１上のトナー像と重ねられて２次転写部を通過する。このとき、２次転写電源８０２によって２次転写バイアスローラ６０５に印加される電圧による転写バイアスにより、中間転写ベルト５０１上の４色重ねトナー像が転写紙上に一括転写される。
【００６６】
そして、２次転写ベルト６０１の移動方向における２次転写部の下流側に配置した転写紙除電チャージャ６０６との対向部を通過するとき、転写紙Ｐは除電され、中間転写ベルト５０１から剥離して定着ローラ対７０１に向けて送られる。この定着ローラ対７０１のニップ部でトナー像が溶融定着され、図示しない排出ローラ対で装置本体外に送り出され、図示しないコピートレイに表向きにスタックされ、フルカラーコピーを得る。
【００６７】
一方、上記ベルト転写後の感光体ドラム１００の表面は、感光体クリーニング装置３００でクリーニングされ、図示しない除電ランプで均一に除電される。
また、転写紙Ｐにトナー像を転写した後の中間転写ベルト５０１の表面に残留したトナーは、図示しない接離機構によって中間転写ベルト５０１に押圧されるベルトクリーニングブレード５０４によってクリーニングされる。
【００６８】
ここで、リピートコピーのときは、カラースキャナの動作及び感光体ドラム１００への画像形成は、１枚目の４色目（Ｙ）の画像形成工程に引き続き、所定のタイミングで２枚目の１色目（Ｂｋ）の画像形成工程に進む。また、中間転写ベルト５０１の方は、１枚目の４色重ねトナー像の転写紙への一括転写工程に引き続き、表面の上記ベルトクリーニングブレード５０４でクリーニングされた領域に、２枚目のＢｋトナー像がベルト転写されるようにする。その後は、１枚目と同様動作になる。
【００６９】
以上は、４色フルカラーコピーを得るコピーモードであったが、３色コピーモード、２色コピーモードの場合は、指定された色と回数の分について、上記同様の動作を行うことになる。
また、単色コピーモードの場合は、所定枚数が終了するまでの間、リボルバ現像ユニット４００の所定色の現像器のみを現像作動状態にして、ベルトクリーニングブレード５０４を中間転写ベルト５０１に押圧させた状態のままの位置にしてコピー動作を行なう。
【００７０】
次に、上記転写前帯電手段として用いるＰＴＣ５０２の作用について、図５，図６，および図７を参照して説明する。なお、これらの図において、上側は２次転写前の中間転写体（ベルト）５０１の表面電位すなわち画像部の電位を示し、０〜−１４００Ｖ程度の負電位である。下側は２次転写バイアスで、５００〜２０００Ｖ程度の正電位である。
【００７１】
感光体ドラム１００から転写された中間転写ベルト５０１上のトナー像は、ハーフトーン部及びベタ部を含んでいたりするため、同一画像内で帯電したトナー（トナー粒子当たりの帯電量は略均一）の付着量（密度）が大きく異なる場合があり、その場合、図５に破線で示すように中間転写ベルト５０１の表面電位すなわち画像部の電位がばらつく。すなわち、ベタ部の電位はハーフトーン部の電位より絶対値が大きくなる。
【００７２】
また、中間転写ベルト５０１の移動方向における１次転写部の隣接下流側の空隙に発生する剥離放電により、１次転写後の中間転写ベルト５０１上のトナー像内に帯電電位にばらつきが発生する場合もある。
【００７３】
このように中間転写ベルト５０１上の画像部の電位にばらつきが発生すると、２次転写バイアスＶｂを一定にしたときの、中間転写ベルト５０１上の画像部の電位と２次転写バイアスＶｂの差ＶＤがばらつき、中間転写ベルト５０１上のトナー像を転写紙に転写する転写部（以下、「２次転写部」という）における転写余裕度を低下させてしまう。
【００７４】
また、図６に破線で示すように、トナーの重ね合わせ回数が異なると（図示の例ではトナーの重ね合わせ回数が２回の２Ｃモードと、４回の４Ｃモード）、中間転写ベルト５０１上の画像部のトナーの付着密度が変わり、その電位も変わる。例えば、２Ｃモードのときより３Ｃモードのときの方が画像部の電位の絶対値が大きくなる。
このような中間転写ベルト５０１上の画像部の電位の変動によっても、その画像部の電位と２次転写バイアスＶｂの差ＶＤがばらつき、２次転写部における転写余裕度が低下し、安定した２次転写ができなくなる恐れがある。
【００７５】
さらに、転写紙の厚さ等の種類が異なると、その抵抗率等の電気的特性が異なるため、２次転写ローラ６０５に同じ２次転バイアスを印加しても実効転写バイアス値が変化する。例えば使用する転写紙が厚紙の場合には、普通紙（中厚紙）の場合よりも電気抵抗が高いため、実効転写バイアス値が小さくなる。
それによって、実効転写バイアスが不足して安定した２次転写を行なえなくなることがある。
【００７６】
そこで、この実施形態では、制御手段９００が、表面電位計５２０によって検出される中間転写ベルト５０１の表面電位から、同一画像内の電位の最大値（ベタ部に相当する）を検知して、図５に示すように絶対値がそれより幾分大きい所定の負電位Ｖｓに画像全体の電位をするように、ＰＴＣ電源８０３の印加電圧を制御してＰＴＣ５０２の出力をを制御する。このとき、ハーフトーン部にもベタ部にも同じ付加帯電を行なっても、トナー像の電位の絶対値が小さいハーフトーン部の電位の絶対は大きく増加し、トナー像の電位の絶対値が大きいベタ部の電位の増加は小さくなるため、全体にほぼ均一な負電位Ｖｓになる。
【００７７】
したがって、図５に示すように転写紙へ転写する前の中間転写ベルト５０１上のトナー像をＰＴＣ５０２によって付加帯電することにより、同一トナー像内の帯電電位のばらつきを解消して（略一定の負電位Ｖｓにし）、２次転写電源８０２によって２次転写バイアスローラ６０５に印加する電圧、すなわち２次転写バイアスＶｂも一定に制御すれば、ＰＴＣ５０２を通過した後の中間転写ベルト５０１の表面の負電位Ｖｓとの差ＶＤはほぼ一定になり、２次転写部における転写余裕度を向上させることができる。それによって、中間転写ベルト５０１上のトナー像を、画像の状態に係わらず転写紙Ｐに安定して転写することができる。
【００７８】
また、図６に示すように、２Ｃモードにおける２次転写前の中間転写ベルト５０１上のトナー像の電位を上述の場合と同様にほぼ一定の負電位Ｖs2にし、４Ｃモードにおいても同様にしてその電位をほぼ一定の負電位Ｖs4にすると、Ｖs2＜Ｖs4になってしまうので、その差だけ、各モードにおける２次転写バイアスローラ６０５の電位すなわち２次転写バイアスＶb2とＶb4を、Ｖb4がＶb2よりを小さくなるように２次転写電源８０２を制御して、Ｖs2とＶb2の電位差ＶＤと、Ｖs4とＶb4の電位差ＶＤがほぼ同じになるようにする。
【００７９】
勿論、単色モード、２Ｃモード、３Ｃモード、４Ｃモードのそれぞれに応じて、ＰＴＣ５０２による帯電量すなわち均一にする画像部の帯電電位を変化させ、その変化に応じて２次転写バイアスローラ６０５の電位を制御して、その電位差をほぼ一定にするとよい。
このようにすることにより、作像モードに係わらず、２次転写部における転写余裕度を向上させることができ、中間転写ベルト５０１上のトナー像を、常に転写紙Ｐに安定して転写することができる。
【００８０】
また、実際に２次転写前の中間転写ベルト５０１上のトナー像の電位を表面電位計５２０によって検出し、その結果を制御手段９００へ入力させる実施形態について説明したが、これらの各モードの指定あるいは実行はメイン制御部で判るので、その情報を制御部９００へ入力させて、それに応じてＰＴＣ５０２の出力を予め記憶させたデータに基づいて変化させるようにしてもよい。
さらに、この制御手段９００機能を、この複写機全体の制御を司るメイン制御部のマイクロコンピュータに持たせるようにしてもよい。
【００８１】
さらに、この実施形態においては、抵抗測定器６６０によって測定される転写紙Ｐの電気抵抗率に応じて、ＰＴＣ５０２の出力を変化させ、例えば図７に示すように、電気抵抗率が比較的小さい普通紙（中厚紙）を使用するときの２次転写前帯電後の中間転写ベルト５０１の表面電位をＶsaとしたとき、電気抵抗率が比較的大きい厚紙を使用するときの２次転写前帯電後の中間転写ベルト５０１の表面電位をＶsaより絶対値が大きいＶsbとするように、ＰＴＣ５０２の出力を変化させる。
【００８２】
そして、２次転写バイアスローラ６０５の電位すなわち２次転写バイアスＶｂは変えないようにすれば、普通紙を使用する場合の上記表面電位Ｖsaとの差ＶＤａより、厚紙を使用する場合の上記表面電位Ｖsbとの差ＶＤｂの方が大きくなる。しかし、２次転写部における転写紙の電気抵抗率が大きいため、実効転写バイアス値は略同じになり、紙厚の相違に係わらず安定した２次転写を行なうことができる。
【００８３】
この場合、抵抗測定器６６０によって、転写紙の電気抵抗率を実際に測定しなくても、操作パネルから厚紙モードが指定された場合には、ＰＴＣ５０２の出力を所定量だけ大きくするように制御しても、実用上有効である。
【００８４】
次に、上記実施形態に係るカラー複写機のより具体的な実施例について説明する。
中間転写ベルト５０１として、厚さ０．１５ｍｍ、幅３６８ｍｍ及び内周長５６５ｍｍの中間転写ベルトを用い、この中間転写ベルト５０１の移動速度を２００ｍｍ／ｓｅｃに設定した。
【００８５】
また、図２に示した中間転写ベルト５０１の表層５０１ａは厚さ１μｍ程度の絶縁層で形成し、中間層５０１ｂはＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）からなる厚さ７５μｍ程度の絶縁層（体積抵抗率：約１０13Ωｃｍ）で形成し、ベース層５０１ｃはＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）及び酸化チタンからなる厚さ７５μｍ程度の中抵抗層（体積抵抗率：１０8 〜１０11Ωｃｍ）で形成した。このような材質で形成した中間転写ベルト全体の体積抵抗率を測定したところ、１０7 〜１０12Ωｃｍであった。
【００８６】
また、１次転写バイアスローラ５０７としてはニッケルメッキの金属ローラを用い、ベルト除電ローラ５１２としては金属ローラを用い、その他のローラとしては金属ローラ又は導電性樹脂ローラを用いた。また、１次転写バイアスローラ５０７には、例えば第１色目のトナー像に対して１．０ｋＶ、第２色目のトナー像に対して１．３〜１．４ｋＶ、第３色目のトナー像に対して１．６〜１．８ｋＶ、第４色目のトナー像に対して１．９〜２．２ｋＶというように、適切な大きさの直流の転写バイアスを印加した。
【００８７】
また、図３に示した１次転写部のニップ幅Ｗｎは１０ｍｍに設定し、そのニップ部のベルト移動方向下流端からベルト除電ブラシ５１３の当接位置までの距離Ｌは７ｍｍに設定した。また、ベルト除電ブラシ５１３としては、カーボン含有樹脂繊維が植設された導電性のものを用いた。
【００８８】
また、ＰＴＣ５０２としてはグリッド電極付きのチャージャを用いた。このＰＴＣ５０２に対して、ＰＴＣ電源８０３により中間転写ベルト５０１上のトナー像の帯電極性と同極性の直流電圧を印加した。より具体的には、中間転写ベルト５０１上のトナー像を転写紙Ｐに２次転写する前に、そのトナー像がＰＴＣ５０２の位置を通過する際に、チャージワイヤ５０２ａに対して−５００μＡに定電流制御された直流電圧を印加してコロナ放電させ、グリッド電極５０２ｂに対して０〜−３ｋＶの範囲内で設定した直流電圧を印加してその出力を制御する。
【００８９】
また、２次転写バイアスローラ６０５としては、導電性スポンジ又は導電性ゴムからなる表面層と、金属又は導電性樹脂からなるコア層とを有するローラを用い、このローラに１０〜２０μＡに定電流制御された転写バイアスを印加した。また、２次転写ベルト６０１としては、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビリニデン）で形成された厚さが１００μｍ、体積抵抗率が１０13Ωｃｍのベルト材を用いた。
【００９０】
また、転写紙除電チャージャ６０６としては、図示しない電源によりＡＣ電圧のみ又はＡＣ＋ＤＣ電圧を印加した放電器を用い、ベルト除電チャージャ６０７としても、図示しない電源によりＡＣ電圧のみ又はＡＣ＋ＤＣ電圧を印加した放電器を用いた。また、クリーニングブレード６０８は、２次転写ベルト６０１の支持ローラ６０４にかけ回されている部分に対してカウンター方式で当接させる。
【００９１】
次に、この発明の第２の実施形態を図８乃至図１１を参照して説明する。
前述の第１の実施形態において、中間転写ベルト５０１上に形成されたトナー像は、像担持体である感光体ドラム１００上に付着したトナーに比べ、付着力が弱く遊離しやすい状態となっている。その上フルカラーモードでは、転写紙Ｐに転写されるまでトナーを付着させた中間転写ベルト５０１がＰＴＣ５０２の位置を３回通過することになる。
【００９２】
この中間転写ベルト５０１上のトナー像がＰＴＣ５０２の位置を通過するときに、中間転写ベルト５０１への付着力の弱さに起因する遊離トナーが発生する恐れがある。特に多色重ね部は数層のトナーが付着しているため顕著である。
ＰＴＣ５０２による帯電はは２次転写前の工程にのみ行なわれており、１色目から３色目まではこの遊離トナー（負帯電）が、中間転写ベルト５０１の帯電電位（−３００Ｖ〜−９００Ｖ）とＰＴＣ５０２のアースされたグリッド電極５０２ｂとの電位差により形成される電界によって、グリッド電極５０２ｂに付着する。この付着トナーによりグリッド電極の電位制御性が損なわれ２次転写不良となる恐れがある。
【００９３】
そこで、この発明の第２の実施形態は上記の点を改善したものであり、図８はこの第２の実施形態を示す図１と同様なカラー複写機の概略構成図である。
この図において、図１と同じ部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は省略する。
【００９４】
この図８に示すカラー複写機において図１のものと相違するのは、図１における電位差制御手段９００に代えて、その電位差制御手段の機能に加えて、ＰＴＣワイヤ電源８０４又はＰＴＣグリット電源８０５と共に汚れ防止用バイアス電圧印加手段としての役目を果たす機能をもつ制御手段９００′を設け、ＰＣＴ電源８０３をＰＴＣワイヤ電源８０４とＰＴＣグリッド電源８０５に分けて示した点だけである。
【００９５】
図９はその制御手段９００′とその入出力部の構成例を示す図４と同様な図である。この制御手段９００′は、図４に示した電位差制御手段９００と同様に、ＣＰＵ９０１，ＲＯＭ９０２，ＲＡＭ９０３，およびＩ／Ｏインタフェース９０４とからなるマイクロコンピュータを用いている。
【００９６】
そのＩ／Ｏインタフェース９０４は、Ａ／Ｄ変換回路およびＤ／Ａ変換回路を含み、表面電位計５２０および抵抗測定器６６０の各検出信号と、メイン制御部からのトナー重ね回数の情報を入力し、ＰＴＣワイヤ電源８０４とＰＴＣグリッド電源８０５、および２次転写電源８０２にそれぞれ制御信号を出力する。
【００９７】
この実施形態によるＰＴＣ５０２の汚れ防止機能について、フルカラー印刷を行なったときの各部へ加える電圧のタイミングチャートである図１０、および２次転写ベルトの表面電位とＰＴＣのグリッド電位との関係を示す図１１を用いて説明する。
【００９８】
ＰＴＣグリッド電源８０５は、図示しないベルト駆動モータがＯＮになると同時に制御手段９００′からの制御信号によって、汚れ防止用バイアス電圧としてトナーの帯電電位と同一極性の−１０００Ｖ程度の負電圧をＰＴＣ５０２のグリッド電極５０２ｂに印加する。この−１０００Ｖという値は、ＰＴＣ５０２の位置を通過する中間転写ベルト５０１の帯電電位より絶対値がやや大きい値である。
【００９９】
この汚れ防止用バイアス電圧のクリッド電極５０２ｂへの印加により、中間転写ベルト５０１上のマイナス帯電したトナーに働く電界が、ＰＴＣ５０２のグリッド電極５０２ｂから中間転写ベルト５０１の方に向くようになる。したがって、中間転写ベルト５０１から遊離したトナーを中間転写ベルト５０１側へ押し戻す力が生じるため、遊離したトナーがＰＴＣ５０２のグリッド電極５０２ｂに付着するのを防止することができる。図１０に示す中間転写ベルトの１周目から４周目まではこの状態を継続する。
【０１００】
そして、中間転写ベルト５０１上の４色目の画像先端がＰＴＣ５０２の位置に来る（図１０に示す５周目）と同時に、ＰＴＣワイヤ電源８０４が制御手段９００′からの制御信号によりＰＴＣ５０２の放電ワイヤ５０２ａに負の高電圧を印加してコロナ放電させる。このときまた、制御手段９００′からの制御信号によって、ＰＴＣグリッド電源８０５は、ＰＴＣ５０２が本来の２次転写前帯電手段として作用するように、グリッド電極５０２ｂへの印加電圧を変更する。
中間転写ベルト５０１の基準で次の周回（６周目）には、再び汚れ防止用バイアスがＰＴＣ５０２のグリッド電極５０２ｂに印加される。
【０１０１】
この方法では、ＰＴＣ５０２のグリッド電極５０２ｂには、中間転写ベルト５０１が回転しているときには常時汚れ防止用バイアス電圧または２次転写前帯電用のバイアス電圧が印加されているが、汚れ防止用バイアス電圧を印加するのは、１〜３色目のトナー像がＰＴＣ５０２の位置を通過するときのみにしてもよい。
【０１０２】
また、上記の方法ではＰＴＣ５０２のグリッド電極５０２ｂに汚れ防止用バイアス電圧を印加した例を示したが、ＰＴＣ５０２の放電ワイヤ５０２ａ、あるいはケーシング５０２ｃに汚れ防止用バイアス電圧を印加するようにしてもよいし、それらとグリッド電極５０２ｂへの汚れ防止用バイアス電圧の印加とを組み合わせればさらに効果的である。
なお、ＰＴＣ５０２の放電ワイヤ５０２ａに汚れ防止用バイアス電圧を印加する場合には、２次転写前にトナーの電荷が変化しすぎないように、汚れ防止用バイアス電圧は、放電ワイヤ５０２ａが放電を開始する電圧よりも絶対値が小さい電圧にする。
【０１０３】
また、以下のように１次転写回数毎に汚れ防止用バイアス電圧の大きさを変化させてもよい。図１１はその場合の例を示す図である。
１色目，２色目，３色目，４色目の１次転写バイアス電圧は１５００，２０００，２５００，３０００Ｖとして設定している。また、１次転写後の中間転写ベルト５０１の表面電位（帯電電位）は実験的に求めることが可能であり、上記１次転写バイアス電圧にした場合には、−３００，−６００，−９００，−１２００Ｖであった。それを図１１に実線で示す。
【０１０４】
そこで、ＰＴＣ５０２のグリッド電極５０２ｂに印加する汚れ防止用バイアス電圧を、図１１に破線で示すように、１色目から３色目までは上記表面電位より絶対値が１００Ｖ大きい電圧である−４００，−７００，−１０００Ｖとする。そして、４色目のトナー像がＰＴＣ５０２を通過する前には、上述したように２次転写前帯電用のバイアス電圧である−１５００〜−３０００Ｖの電圧を印加する。
【０１０５】
この場合、表面電位計５２０で中間転写ベルト５０１の表面電位を読み込んで、それよりも１００Ｖ低い電圧を印加するようにしてもよい。
このように、転写回数や表面電位計による中間転写ベルト５０１の表面電位の検出値に応じて、汚れ防止用バイアス電圧を可変することによって電界過多になる恐れをなくすことができる。
【０１０６】
なお、上記各実施形態では、像担持体として感光体ドラムを用いた例について説明したが、この発明は他の形状の像担持体を用いるものにも適用することができる。例えば、２つのローラ間に張架され、無端移動する感光体ベルトを用いるものにも適用することができる。
【０１０７】
また、上記各実施形態では、中間転写体として中間転写ベルトを用いた例について説明したが、この発明は、中間転写ドラム等の他の形状の中間転写体を用いるものにも適用することができる。
さらに、その中間転写体の電気的特性（体積抵抗率、表面抵抗率等），厚さ，構造（単層，２層，・・・），材料，材質等は、作像条件などにより適切なものを種々選択して採用することができる。
【０１０８】
上記各実施形態では、１次転写電荷付与手段として１次転写バイアスローラを用いた例について説明したが、この発明は、他の形状の１次転写電荷付与手段を採用したものにも適用することができる。また、中間転写ベルト移動方向における除電ブラシ等の１次転写除電手段による除電位置よりも下流側であれば、上記１次転写部のニップ内で１次転写電荷を付与してもよい。
【０１０９】
また、上記各実施形態において、１次転写バイアスローラ等の１次転写電荷付与手段に加えられる１次転写バイアスの電圧、電流などの値は、上記例に限定されるものではなく、種々の作像条件に応じて好適な値に設定することができる。さらに、上記各実施形態では、２次転写電荷付与手段として２次転写バイアスローラを用いた例について説明したが、ローラに代えてブレードやブラシなどの他の形状の部材を用いたものにも適用することができる。
【０１１０】
また、上記各実施形態では、感光体ドラムの帯電電位が負極性であり、２成分系現像剤を用いた反転現像方式を採用する現像機を備えた場合について説明したが、この発明は、感光体の帯電電位に限定されることなく、また、１成分系現像剤を用いたものや正規現像方式を採用したものにも同様に適用できるものである。
【０１１１】
【発明の効果】
この発明による画像形成装置は、像担持体から転写した中間転写体上のトナー像内に帯電電位のばらつきがあっても、そのトナー像を転写材に転写するときの転写余裕度の低下を抑え、中間転写体上のトナー像を転写材に安定して転写できるので、画質の向上を図ることができる。
また、使用する転写紙の厚さなどの種類あるいは電気的特性が変わったり、作像モード（モノクロ，２色カラー，フルカラーなど）が変わっても、中間転写体上のトナー像を転写材に安定して転写でき、画質の劣化が生じない。
【０１１２】
また、２次転写前帯電手段（ＰＴＣ）を構成するグリッド電極等の部材に、２次転写前帯電を行なうとき以外にもトナーの帯電極性と同極性の汚れ防止用バイアス電圧を印加することにより、浮遊トナーによるＰＴＣの汚染を防止できる。さらに、この汚れ防止用バイアス電圧を印加する時間を必要最低限にすることによって、無駄な電力を低減することができる。
【０１１３】
特に、最も汚れやすいグリッド電極に汚れ防止用バイアス電圧を印加することによって、より効果的に浮遊トナーによる汚れを防ぐことができる。
また、放電ワイヤに汚れ防止用バイアス電圧を印加する際には、放電開始電圧以下にすることによって、本来のＰＴＣとしての放電時以外のときのトナーのＱ／Ｍが上昇し、２次転写不良を引き起こすことを防ぐことができる。
１次転写回数あるいは中間転写体の帯電電位に応じて汚れ防止用バイアス電圧を変化させるよにすれば、電界過多とならずにすむ。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による画像形成装置の第１の実施形態を示すカラー複写機の概略構成図である。
【図２】図１における中間転写ベルトの部分的な拡大断面図である。
【図３】図１に示したカラー複写機の１次転写部の拡大図である。
【図４】図１に示したカラー複写機の電位差制御手段とその入出力部の構成例を示すブロック図である。
【図５】この発明の第１の実施形態による２次転写前帯電手段（ＰＴＣ）による付加帯電による電位差制御の説明図である。
【図６】同じくその作像モードが異なる場合の電位差制御の説明図である。
【図７】同じく使用する転写材の紙厚が異なる場合の電位差制御の説明図である。
【図８】この発明による画像形成装置の第２の実施形態を示すカラー複写機の概略構成図である。
【図９】図８に示したカラー複写機の制御手段とその入出力部の構成例を示すブロック図である。
【図１０】この発明の第２の実施形態の作用を説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】同じく中間転写ベルトの表面電位とＰＴＣのグリッド電位（汚れ防止用バイアス電圧）の色重ね回数に応じた変化を示す線図である。
【図１２】
２次転写部における転写電流と転写率との関係を示す線図である。
【符号の説明】
１００：感光体ドラム ２００：帯電チャージャ
３００：感光体クリーニング装置
４００：リボルバ現像ユニット
５００：中間転写ユニット ５０１：中間転写ベルト
５０２：プレ転写チャージャ(転写前帯電手段：ＰＴＣ)
５０２ａ：放電ワイヤ ５０２ｂ：グリッド電極
５０２ｃ：ケーシング
５０７：１次転写バイアスローラ
５０８：ベルト駆動ローラ ５２０：表面電位計
５２１：対向ローラ
６００：２次転写ユニット
６０１：２次転写ベルト
６０２〜６０４：支持ローラ
６０５：２次転写バイアスローラ
６５０：レジストローラ対 ６６０：抵抗測定器
７００：定着ユニット ７０１：定着ローラ対
８０１：１次転写電源 ８０２：２次転写電源
８０３：ＰＴＣ電源 ８０４：ＰＴＣワイヤ電源
８０５：ＰＴＣグリッド電源
９００：電位差制御手段 ９００′：制御手段
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機，プリンタ，ＦＡＸなどの電子写真方式の画像形成装置に関し、特に中間転写体を用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、中間転写体を用いた電子写真方式の画像形成装置としては、感光体である像担持体上に形成したトナー像を中間転写体に転写し、その中間転写体上のトナー像を転写紙（記録紙）等の転写材に転写するものが知られている。
すなわち、像担持体上に形成された所定極性に帯電しているトナー像を静電気力を利用して中間転写体に転写した後、その中間転写体上のトナー像を静電気力を利用して転写材上に転写する。
【０００３】
このような中間転写体を用いた画像形成装置は、像担持体上に形成したトナー像を中間転写体上に重ね合わせることができるので、カラー画像を転写材上に形成するカラー画像形成装置に広く用いられている。そのカラー画像形成装置では、像担持体上に順次形成される各色のトナー像を、中間転写体上に重ね合わせて転写した後、その重ね合わせトナー像を静電気力を利用して転写材に一括転写する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の画像形成装置において、中間転写体上のトナー像を転写材に転写するときの転写条件は、通常、転写材への転写率が所定値以上になる好適転写範囲のほぼ中央になるように設定される。この転写条件の設定値と上記好適転写範囲の上限及び下限との差が、中間転写体上のトナー像を転写材に転写するときの転写余裕度に対応する。この差が大きいほど転写余裕度が大きくなる。
【０００５】
ここで像担持体から中間転写体へトナー像を転写する１次転写部を通過した後のトナー像が、トナー付着量の異なる部分を含んでいると、中間転写体上のトナー像内で帯電電位のばらつきが生じる。例えば、中間転写体上のトナー像がベタ部とハーフトーン部を有する場合、ベタ部はトナー（１粒子当たりの帯電量は略均一）の付着量が多いためハーフトーン部よりも帯電電位（絶対値）が大きくなる。また、カラー画像形成装置の場合、中間転写体上のトナー像のうち複数色のトナーが重ね合わされた部分の帯電電位は、１色のトナーのみが付着している部分の帯電電位よりも大きくなる。
【０００６】
さらに、像担持体から中間転写体へトナー像を転写する１次転写部を通過した後のトナー像内での帯電電位のばらつきは、中間転写体の表面移動方向における１次転写部の隣接下流側で生じる剥離放電によっても発生する場合がある。
【０００７】
このように中間転写体上のトナー像内に帯電電位のばらつきがあると、転写特性が互いに異なる部分が同一トナー像内に存在することになる。この転写特性の異なるすべての部分を同じ転写条件下で転写材に転写しようとすると、トナー像全体を転写率が所定値以上の転写率で転写することができる転写条件の範囲が狭くなるため、トナー像全体に対する転写余裕度が低下し、トナー像を転写材に安定して転写できなくなる。
【０００８】
図１２は、ベタ部（曲線ａ）及びハーフトーン部（曲線ｂ）に対する転写電流と転写率との関係を示す転写特性を示す線図である。図中の符号Ａ及びＢで示した幅は、各部をそれぞれ転写率８０％以上で転写材に転写することができる転写電流の範囲であり、転写余裕度は比較的大きい。ところが、両転写特性の曲線がずれているため、上記２つの部分をともに転写率８０％以上で転写することができる転写電流の範囲は、図中の符号Ｃで示す幅になる。それは、Ａ及びＢで示した幅よりかなり狭くなり、転写余裕度が低下する。
【０００９】
さらに、転写材の電気抵抗などの電気的特性も必ずしも一定ではないが、中間転写体上の画像部に与える電位を、転写材の電気的特性に対応させていないため、転写材が変わると２次転写時における転写電界の大きさが変化し、２次転写時に安定した転写性を維持することができないという問題もあった。
【００１０】
また、像担持体上に形成したトナー像の中間転写体への重ね回数に応じて１次転写電圧の条件は変化し、中間転写体上の画像部の電位はトナー重ね回数ごとに異なるのが普通である。例えば、４色重ね作像時に最適となる中間転写体への帯電条件のまま１色のみの作像を行うと、中間転写体上の画像部が帯電過多となり、２次転写画像が悪化するといった問題が生じてしまう。
【００１１】
この発明はこのような従来の問題点に鑑みなされたものであり、上述のような中間転写体を用いた画像形成装置において、像担持体から転写した中間転写体上のトナー像内に帯電電位のばらつきがあっても、そのトナー像を転写材に転写するときの転写余裕度の低下を抑え、中間転写体上のトナー像を転写材に安定して転写できるようにして、画質の向上を図ることを目的とする。
【００１２】
また、使用する転写紙の厚さなどの種類が変わったり、作像モード（モノクロ，２色カラー，フルカラーなど）が変わっても、画質の劣化が生じないようにすることも目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記目的を達成するため、像担持体上に形成したトナー像を中間転写体に１次転写し、該中間転写体上のトナー像を転写材に２次転写する画像形成装置において、上記中間転写体上の２次転写前のトナー像を帯電する２次転写前帯電手段と、中間転写体上の１次転写後２次転写前における画像部の電位と２次転写を行なうための２次転写手段の電位との差をほぼ一定の値に保つように、上記２次転写前帯電手段の出力と２次転写手段への印加電圧を制御する電位差制御手段とを設け、その電位差制御手段が、上記中間転写体上のトナー重ね回数に応じて上記２次転写前帯電手段の出力を変化させる手段を有するようにしたものである。
【００１４】
また、上記電位差制御手段が、転写材の種類に応じて上記２次転写前帯電手段の出力を変化させる手段を有するとよい。
あるいは、転写材の電気的特性を検出する手段を設け、上記電位差制御手段が、その検出された転写材の電気的特性に応じて上記２次転写前帯電手段の出力を変化させる手段を有するようにしてもよい。
【００１５】
あるいは、上記電位差制御手段が、転写材の種類又は電気的特性と中間転写体上のトナー重ね回数とに応じて前記２次転写前帯電手段の出力を変化させるようにすることもできる。
【００１６】
この発明によるこれらの画像形成装置においては、像担持体から転写した中間転写体上のトナー像の電位とそれを転写材に２次転写するための２次転写手段の電位との差をほぼ一定の値に保つことにより、中間転写体上に１次転写されたトナー像内に帯電電位にばらきつきがあっても、該中間転写体上のトナー像を転写材に転写するときの転写特性を、該トナー像の各部に亘ってほぼ一定にする。
それによって、トナー像を転写材に転写するときの転写余裕度の低下を抑え、該トナー像を安定して転写できる。
さらに、中間転写体上のトナー重ね回数に応じて２次転写前帯電手段の出力を変化させることができるので、例えば１色作像時には中間転写体上のトナー像の帯電電位の増加を小さめにし、４色重ね作像時にはその帯電電位の増加を大きくすることにより、常に安定した２次転写を行なうことができる。
【００１７】
また、転写材の種類（特に厚さ）による電気抵抗などの電気的特性に応じて、例えば高抵抗の転写材に２次転写する場合には、中間転写体上のトナー像に対する転写前帯電手段の出力を大きくするように制御することによって、２次転写不足を低減することができる。
【００１９】
しかし、中間転写体上に形成されるトナー像は像担持体に付着したトナー像に比べて付着力が弱く、遊離しやすい状態になっており、しかもフルカラーモードの場合には、そのトナー像が転写紙に転写されるまでに中間転写体が２次転写前帯電手段の位置を３度通過することになる。その際、中間転写体から遊離したトナーが２次転写前帯電手段に付着し、その特性が損なわれることがある。
【００２０】
そこで、この点を改善するため、上記のような画像形成装置において、上記２次転写前帯電手段が、放電ワイヤと、該放電ワイヤを囲む導電性部材からなるケーシングと、放電ワイヤと中間転写体との間に介在させるグリッド電極とを備えており、記中間転写体上の２次転写前のトナー像を帯電するために放電ワイヤにコロナ放電をさせるとき以外のときに、上記放電ワイヤ，ケーシング，およびグリッド電極のうちの少なくとも一つにトナーの帯電極性と同一極性のバイアス電圧を印加する汚れ防止用バイアス電圧印加手段を設けたものも提供する。
【００２１】
その汚れ防止用バイアス電圧印加手段は、２次転写前帯電手段の放電ワイヤにコロナ放電をさせるとき以外のときであって、該２次転写前帯電手段の位置をトナー像が通過する時に上記バイアス電圧を印加するようにするとよい。
【００２２】
また、この汚れ防止用バイアス電圧印加手段を、上記バイアス電圧を２次転写前帯電手段のグリッド電極に印加する手段とするとよく、その場合にグリッド電極に印加するバイアス電圧を、２次転写前帯電手段の位置を通過する中間転写体の帯電電位と略同電位か絶対値が該帯電電位より大きい電圧とするのが望ましい。さらに、そのグリッド電極に印加するバイアス電圧を、中間転写体上のトナー像の一次転写回数に応じて変化させるようにするとよい。
【００２３】
あるいは、上記汚れ防止用バイアス電圧印加手段を、上記バイアス電圧を２次転写前帯電手段の放電ワイヤに印加する手段とし、そのバイアス電圧を上記放電ワイヤが放電を開始する電圧より小さくしてもよい。
このような汚れ防止用バイアス電圧印加手段を設けることによって、２次転写を行なわずに中間転写体が回動して１次転写を繰り返す際に、中間転写体上のトナー像から遊離したトナーによって２次転写前帯電手段が汚れるのわ防止することができ、その帯電特性が損なわれることがなくなる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を画像形成装置である電子写真式カラー複写機（以下「カラー複写機」という）に適用した場合の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は、この発明の第１の実施形態に係るカラー複写機の主要部である画像形成部の概略構成図である。このカラー複写機は、図１に示す画像形成部のほか、図示しないカラー画像読取部（以下「カラースキャナ」という）、給紙部及びこれらを駆動制御する制御部などによって構成されている。
【００２６】
上記カラースキャナは、原稿のカラー画像情報を、例えばレッド，グリーン，ブルー（以下、それぞれ「Ｒ」，「Ｇ」，「Ｂ」という）の色分解光ごとに読み取り、電気的な画像信号に変換する。そして、このカラースキャナで得たＲ，Ｇ，Ｂの色分解画像信号の強度レベルをもとにして、図示しない画像処理部で色変換処理を行ない、ブラック，シアン，マゼンタ，イエロー（以下、それぞれ「Ｂｋ」，「Ｃ」，「Ｍ」，「Ｙ」という）のカラー画像データを得る。
【００２７】
図１の画像形成部は、像担持体としての感光体ドラム１００、帯電手段としての帯電チャージャ２００、クリーニングブレード及びファーブラシからなる感光体クリーニング装置３００、露光手段としての図示しない書き込み光学ユニット、現像手段としてのリボルバ現像ユニット４００、中間転写ユニット５００、２次転写ユニット６００、及び定着ローラ対７０１を用いた定着ユニット７００などで構成されている。
【００２８】
感光体ドラム１００は図中に矢印で示すように反時計方向に回転し、その周囲には、帯電チャージャ２００、感光体クリーニング装置３００、リボルバ現像ユニット４００の選択された現像機、中間転写ユニット５００の中間転写体としての中間転写ベルト５０１などが配置されている。
【００２９】
また、書き込み光学ユニットは、カラースキャナからのカラー画像データを光信号に変換して、帯電チャージャ２００によって一様に帯電された感光体ドラム１００の表面に、原稿の画像に対応したレーザ光Ｌを照射して光書き込みを行ない、感光体ドラム１００の表面に静電潜像を形成する。この書き込み光学ユニットは、例えば、光源としての半導体レーザ、レーザ発光駆動制御部、ポリゴンミラーとその回転用モータ、ｆ／θレンズ、反射ミラーなどによって構成することができる。
【００３０】
また、上記リボルバ現像ユニット４００は、Ｂｋトナーを用いるＢｋ現像機４０１、Ｃトナーを用いるＣ現像機４０２、Ｍトナーを用いるＭ現像機４０３、Ｙトナーを用いるＹ現像機４０４、及びユニット全体を反時計回りに回転させる現像リボルバ駆動部などによって構成されている。
【００３１】
このリボルバ現像ユニット４００に設置された各現像機４０１〜４０４は、静電潜像を現像するために現像剤の穂を感光体ドラム１００の表面に接触させて回転する現像剤担持体としての現像スリーブと、現像剤を汲み上げて撹拌するために回転する現像剤パドル、及び現像スリーブを矢印で示す時計方向に回転させる現像スリーブ駆動部などで構成されている。
【００３２】
この実施形態では、各現像機４０１〜４０４内のトナーはフェライトキャリアとの撹拌によって負極性に帯電され、また、各現像スリーブには図示しない現像バイアス印加手段としての現像バイアス電源により負の直流電圧Ｖｄｃ（直流成分）に交流電圧Ｖａｃ（交流成分）が重畳された現像バイアス電圧が印加され、各現像スリーブが感光体ドラム１００の金属基体層に対して所定電位にバイアスされている。
【００３３】
カラー複写機本体の待機状態では、リボルバ現像ユニット４００はＢｋ現像機４０１が現像位置に位置するホームポジションで停止しており、コピースタートキーが押されると、原稿画像データの読み取りを開始し、そのカラー画像データに基づいて、レーザ光Ｌによる光書き込みすなわち静電潜像形成が始まる（以下、Ｂｋ画像データによる静電潜像を「Ｂｋ静電潜像」という。Ｃ，Ｍ，Ｙについても同様）。
【００３４】
このＢｋ静電潜像の先端部から現像可能にすべく、Ｂｋ現像位置に静電潜像の先端部が到達する前に、Ｂｋ現像スリーブの回転を開始してＢｋ静電潜像をＢｋトナーで現像する。そして、以後Ｂｋ静電潜像の現像動作を続けるが、Ｂｋ静電潜像の後端部がＢｋ現像位置を通過した時点で、速やかに次の色の現像機が現像位置にくるまで、リボルバ現像ユニット４００が回転する。これは少なくとも、次の画像データによる静電潜像の先端部が現像位置に到達する前に完了させる。
【００３５】
中間転写ユニット５００は、後述する複数のローラに張架された中間転写体である中間転写ベルト５０１などで構成されている。この中間転写ベルト５０１の周りには、２次転写前帯電手段としてのプレ転写チャージャ（以下「ＰＴＣ」という）５０２、２次転写ユニット６００の転写材担持体である２次転写ベルト６０１、２次転写電荷付与手段である２次転写バイアスローラ６０５、中間転写体除電手段であるベルト除電チャージャ５０３、中間転写体クリーニング手段であるベルトクリーニングブレード５０４、潤滑剤塗布手段である潤滑剤塗布ブラシ５０５などが対向するように配設されている。
【００３６】
この中間転写ベルト５０１は、１次転写電荷付与手段である１次転写バイアスローラ５０７、ベルト駆動ローラ５０８、ベルトテンションローラ５０９、２次転写対向ローラ５１０、クリーニング対向ローラ５１１、及び１次転写前除電手段であるベルト除電ローラ５１２に張架されている。各ローラは導電性材料で形成され、１次転写バイアスローラ５０７以外の各ローラは接地されている。
【００３７】
１次転写バイアスローラ５０７には、定電流または定電圧制御された１次転写電源８０１により、トナー像の重ね合わせ数に応じて所定の大きさの電流または電圧に制御された転写バイアスが印加されている。また、中間転写ベルト５０１は、図示しない駆動モータによって矢印方向に回転駆動されるベルト駆動ローラ５０８により、矢印方向に駆動される。
【００３８】
１次転写バイアスローラ５０７とベルト駆動ローラ５０８との間の中間転写ベルト５０１の表面に近接して、表面電位計５２０を配設し、それに対向させて中間転写ベルト５０１の裏面に接するように接地された対向ローラ５２１を設けている。この表面電位計５２０によって、中間転写ベルト５０１上に１次転写されたトナー像の電位を測定する。
【００３９】
また、この中間転写ベルト５０１は、図２の断面図に示すように、表層５０１ａ，中間層５０１ｂ，およびベース層５０１ｃからなる多層構造のベルト材で構成されている。感光体ドラム１００に接触する外周面側が表層５０１ａであり、内周面側がベース層５０１ｃである。また、中間層５０１ｂとベース層５０１ｃとの間には、両層を接着するための接着層５０１ｄが介在している。
【００４０】
感光体ドラム１００上のトナー像を中間転写ベルト５０１に転写する転写部（以下「１次転写部」という）では、１次転写バイアスローラ５０７及びベルト除電ローラ５１２で中間転写ベルト５０１を感光体ドラム１００側に押し当てるように張架することにより、感光体ドラム１００と中間転写ベルト５０１との間に所定幅のニップ部を形成している。また、このニップ部の中間転写ベルト５０１の内周面には、１次転写部除電手段として接地したベルト除電ブラシ５１３を当接させている。
【００４１】
また、図３に示すように、１次転写部のニップの幅Ｗｎ及びこのニップ部のベルト移動方向（矢印方向）下流端からベルト除電ブラシ５１３の当接位置までの距離Ｌａは、所定の転写条件が得られるように設定する。
【００４２】
ＰＴＣ５０２は、放電ワイヤ５０２ａと、その放電ワイヤ５０２ａと中間転写ベルト５０１との間に介在させるグリッド電極５０２ｂと、放電ワイヤ５０２ａ囲む導電部材からなるケーシング５０２ｃとを備え、ＰＴＣ電源８０３によって、放電ワイヤ５０２ａに中間転写ベルト５０１上のトナー像の帯電極性と同極性の直流高電圧（この例では負電圧）が印加され、コロナ放電する。
【００４３】
このＰＴＣ５０２は、１次転写部で感光体ドラム１００から転写された中間転写ベルト５０１上のトナー像を転写材である転写紙に転写する前に、均一に帯電させるための２次転写前帯電手段である。なお、グリッド電極５０２ｂに印加するバイアス電圧によって、このＰＴＣ５０２の出力を制御できる。
【００４４】
ベルト除電チャージャ５０３としては、ＡＣ電圧のみ又はＡＣ＋ＤＣ電圧を印加した放電機を用いる。また、ベルトクリーニングブレード５０４は、中間転写ベルト５０１のクリーニング対向ローラ５１１に張架されている部分に対して、図示しない隣接機構により当接する位置とそれから離間する位置とに切り替えられるようになっている。
【００４５】
これらのベルト除電チャージャ５０３及びベルトクリーニングブレード５０４は、次のようにＯＮ／ＯＦＦ制御される。例えば、フルカラー画像を一枚形成する場合には、２次転写終了後、少なくとも中間転写ベルト５０１が１周するまで、ベルト除電チャージャ５０３をＯＮにし、ベルトクリーニングブレード５０４を中間転写ベルト５０１に当接させる。
【００４６】
また、モノカラー画像を１枚形成する場合には、１次転写終了後、少なくとも中間転写ベルト５０１が１周するまで、ベルト除電チャージャ５０３をＯＮにし、ベルトクリーニングブレード５０４を中間転写ベルト５０１に当接させる。さらに、モノカラー画像のリピート形成の場合には、１次転写終了後、次のトナー像の先端が除電位置及びクリーニング位置にそれぞれ到達するまで、ベルト除電チャージャ５０３をＯＮにし、ベルトクリーニングブレード５０４を中間転写ベルト５０１に当接させる。
【００４７】
潤滑剤塗布ブラシ５０５は、板状に成型された潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛５０６を研磨し、この研磨された微粒子を中間転写ベルト５０１に塗布するものである。この潤滑剤塗布ブラシ５０５も、中間転写ベルト５０１に対して隣接可能に構成され、所定のタイミングで中間転写ベルト５０１に接触するように制御される。
【００４８】
２次転写ユニット６００は、３つの支持ローラ６０２，６０３，６０４に張架された２次転写ベルト６０１等で構成され、中間転写ベルト５０１の支持ローラ６０２と６０３間の張架部が２次転写対向ローラ５１０に対して圧接可能になっている。３つの支持ローラ６０２，６０３，６０４の一つは、図示しない駆動手段によって回転駆動される駆動ローラであり、その駆動ローラにより２次転写ベルト６０１が図中に矢印で示す方向に駆動される。
【００４９】
２次転写バイアスローラ６０５は２次転写手段であり、２次転写対向ローラ５１０との間に中間転写ベルト５０１と２次転写ベルト６０１を挟持するように配設され、定電流制御される２次転写電源８０２によって所定電流の転写バイアスが印加されている。また、上記２次転写ベルト６０１及び２次転写バイアスローラ６０５が、２次転写対向ローラ５１０に対して圧接する位置と離間する位置とを取り得るように、支持ローラ６０２及び２次転写バイアスローラ６０５を矢印方向に駆動する図示しない離接機構が設けられている。その離間位置にある２次転写ベルト６０１および支持ローラ６０２を、図１中に２点鎖線で示している。
【００５０】
６５０はレジストローラ対であり、２次転写バイアスローラ６０５と２次転写対向ローラ５１０とに挟持された中間転写ベルト５０１と２次転写ベルト６０１の間に、所定のタイミングで転写材である転写紙Ｐを送り込む。
このレジストローラ対６５０の上流側の転写紙搬送路に、転写紙の電気抵抗を測定するため抵抗測定器６６０を配設している。
【００５１】
２次転写ベルト６０１の定着ローラ対７０１側の支持ローラ６０３に張架されている部分には、転写材除電手段である転写紙除電チャージャ６０６と、転写材担持体除電手段であるベルト除電チャージャ６０７とが対向している。また、２次転写ベルト６０１の図中下側の支持ローラ６０４に張架されている部分には、転写材担持体クリーニング手段であるクリーニングブレード６０８が当接している。
【００５２】
転写紙除電チャージャ６０６は、転写紙に保持されている電荷を除電することにより、転写紙自体のこしの強さで転写紙を２次転写ベルト６０１から良好に分離できるようにするものである。ベルト除電チャージャ６０７は、２次転写ベルト６０１上に残留する電荷を除電するものである。また、上記クリーニングブレード６０８は、２次転写ベルト６０１の表面に付着した付着物を除去してクリーニングするものである。
【００５３】
電位差制御手段９００は、表面電位計５２０にょつて検出される中間転写ベルト５０１上に１次転写されたトナー像の電位と、および抵抗測定器６６０によって測定されるレジストローラ対６５０に挟持されて待機する転写紙の電気抵抗率と、このカラー複写機全体の制御を司るメイン制御部からのトナー重ね回数（作像モード）の情報とを入力して、ＰＴＣ電源８０３と２次転写電源８０２を制御する。
【００５４】
すなわち、この電位差制御手段９００は、中間転写ベルト５０１上の１次転写後２次転写前における画像部であるトナー像の電位と、２次転写手段である２次転写バイアスローラ６０５の電位との差をほぼ一定の値に保つように、ＰＴＣ電源８０３によるＰＴＣ５０２のチャージワイヤ５０２ａへの印加電圧および２次転写電源８０２による２次転写バイアスローラ６０５への印加電圧を制御する。
【００５５】
また、転写紙の電気的特性である電気抵抗率又はトナー重ね回数、あるいはその両方に応じてＰＴＣ電源８０３を制御し、ＰＴＣ５０２による中間転写ベルト５０１上のトナー像に対する帯電電位を適正に制御する。
【００５６】
この電位差制御手段９００の具体例を図４に示す。この例は、ＣＰＵ９０１，ＲＯＭ９０２，ＲＡＭ９０３，およびＩ／Ｏインタフェース９０４とからなるマイクロコンピュータを電位差制御手段９００としている。そのＩ／Ｏインタフェース９０４は、Ａ／Ｄ変換回路およびＤ／Ａ変換回路を含み、表面電位計５２０および抵抗測定器６６０の各検出信号と、メイン制御部からのトナー重ね回数の情報を入力し、ＰＴＣ電源８０３および２次転写電源８０２にそれぞれ制御信号を出力する。
【００５７】
このように構成したカラー複写機において、画像形成サイクルが開始されると、感光体ドラム１００は、図示しない駆動モータによって矢印で示す反時計方向に回転され、中間転写ベルト５０１はベルト駆動ローラ５０８によって矢印で示す時計回りに回転される。その中間転写ベルト５０１の回転に伴ってＢｋトナー像形成、Ｃトナー像形成、Ｍトナー像形成、Ｙトナー像形成が行われ、最終的にＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの順に中間転写ベルト５０１上に重ねてトナー像が形成される。
【００５８】
例えばＢｋトナー像形成は次のように行われる。帯電チャージャ２００は、コロナ放電によって感光体ドラム１００の表面を負電荷で所定電位に一様に帯電する。そして、図示しない書き込み光学ユニットにより、Ｂｋカラー画像信号に基づいてレーザ光によるラスタ露光を行う。このラスタ像が露光されたとき、当初一様帯電された感光体ドラム１００の表面の露光された部分は、露光光量に比例する電荷が消失し、Ｂｋ静電潜像が形成される。
【００５９】
このＢｋ静電潜像に、Ｂｋ現像機４０１のＢｋ現像ローラ上の負帯電されたＢｋトナーが接触することにより、感光体ドラム１００の電荷が残っている部分にはトナーが付着せず、電荷の無い部分つまり露光された部分にはトナーが吸着し、静電潜像と相似なＢｋトナー像が形成される。この感光体ドラム１００上に形成されたＢｋトナー像は、感光体ドラム１００と接触状態で等速駆動している中間転写ベルト５０１の表面に転写される。以下、感光ドラム１００から中間転写ベルト５０１へのトナー像の転写を「ベルト転写」という。
【００６０】
上記ベルト転写後の感光体ドラム１００の表面に残留している若干の未転写残留トナーは、感光体ドラム１００の再使用に備えて、感光体クリーニング装置３００で清掃される。
【００６１】
感光体ドラム１００側ではＢｋ画像形成工程の次にＣ画像形成工程に進み、所定のタイミングでカラースキャナによるＣ画像データの読み取りが始まり、そのＣ画像データによるレーザ光書き込みによって、感光体ドラム１００の表面にＣ静電潜像を形成する。
そして、先のＢｋ静電潜像の後端部が通過した後で、且つＣ静電潜像の先端部が到達する前にリボルバ現像ユニット４００の回転動作が行なわれ、Ｃ現像機４０２が現像位置にセットされ、Ｃ静電潜像がＣトナーで現像される。
【００６２】
以後、Ｃ静電潜像領域の現像を続けるが、Ｃ静電潜像の後端部が通過した時点で、先のＢｋ現像機４０１の場合と同様にリボルバ現像ユニット４００の回転動作を行ない、次のＭ現像器４０３を現像位置に移動させる。これもやはり次のＭ静電潜像の先端部が現像位置に到達する前に完了させる。
なお、Ｍ及びＹの画像形成工程については、それぞれのカラー画像データ読み取り、静電潜像形成、現像の動作が上述のＢＫ，Ｃの工程と同様であるので説明は省略する。
【００６３】
中間転写ベルト５０１上には、感光体ドラム１００上に順次形成されるＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのトナー像が、同一面に順次位置合わせされて転写される。それにより、中間転写ベルト５０１上には最大で４色が重ね合わされたトナー像が形成される。この中間転写ベルト５０１上の重ね合わせトナー像は、表面電位計５２０によってその電位が検知されて、その電位が制御手段９００に入力され、ＰＴＣ５０２で均一な電位になるように帯電された後、次の２次転写工程において転写紙に一括転写される。
【００６４】
上記画像形成動作が開始される時期に、転写紙Ｐは図示しない転写紙カセット又は手差しトレイ等の給紙部から給送され、レジストローラ対６５０のニップで待機している。そのとき抵抗測定器６６０によって、その転写紙Ｐの抵抗率が測定されて制御手段９００に入力される。２次転写対向ローラ５１０及び２次転写バイアスローラによりニップが形成された２次転写部に中間転写ベルト５０１上のトナー像の先端がさしかかるときに、ちょうど転写紙Ｐの先端がこのトナー像の先端に一致するようにレジストローラ対６５０が駆動され、転写紙Ｐとトナー像とのレジスト合わせが行われる。
【００６５】
そして、転写紙Ｐが中間転写ベルト５０１上のトナー像と重ねられて２次転写部を通過する。このとき、２次転写電源８０２によって２次転写バイアスローラ６０５に印加される電圧による転写バイアスにより、中間転写ベルト５０１上の４色重ねトナー像が転写紙上に一括転写される。
【００６６】
そして、２次転写ベルト６０１の移動方向における２次転写部の下流側に配置した転写紙除電チャージャ６０６との対向部を通過するとき、転写紙Ｐは除電され、中間転写ベルト５０１から剥離して定着ローラ対７０１に向けて送られる。この定着ローラ対７０１のニップ部でトナー像が溶融定着され、図示しない排出ローラ対で装置本体外に送り出され、図示しないコピートレイに表向きにスタックされ、フルカラーコピーを得る。
【００６７】
一方、上記ベルト転写後の感光体ドラム１００の表面は、感光体クリーニング装置３００でクリーニングされ、図示しない除電ランプで均一に除電される。
また、転写紙Ｐにトナー像を転写した後の中間転写ベルト５０１の表面に残留したトナーは、図示しない接離機構によって中間転写ベルト５０１に押圧されるベルトクリーニングブレード５０４によってクリーニングされる。
【００６８】
ここで、リピートコピーのときは、カラースキャナの動作及び感光体ドラム１００への画像形成は、１枚目の４色目（Ｙ）の画像形成工程に引き続き、所定のタイミングで２枚目の１色目（Ｂｋ）の画像形成工程に進む。また、中間転写ベルト５０１の方は、１枚目の４色重ねトナー像の転写紙への一括転写工程に引き続き、表面の上記ベルトクリーニングブレード５０４でクリーニングされた領域に、２枚目のＢｋトナー像がベルト転写されるようにする。その後は、１枚目と同様動作になる。
【００６９】
以上は、４色フルカラーコピーを得るコピーモードであったが、３色コピーモード、２色コピーモードの場合は、指定された色と回数の分について、上記同様の動作を行うことになる。
また、単色コピーモードの場合は、所定枚数が終了するまでの間、リボルバ現像ユニット４００の所定色の現像器のみを現像作動状態にして、ベルトクリーニングブレード５０４を中間転写ベルト５０１に押圧させた状態のままの位置にしてコピー動作を行なう。
【００７０】
次に、上記転写前帯電手段として用いるＰＴＣ５０２の作用について、図５，図６，および図７を参照して説明する。なお、これらの図において、上側は２次転写前の中間転写体（ベルト）５０１の表面電位すなわち画像部の電位を示し、０〜−１４００Ｖ程度の負電位である。下側は２次転写バイアスで、５００〜２０００Ｖ程度の正電位である。
【００７１】
感光体ドラム１００から転写された中間転写ベルト５０１上のトナー像は、ハーフトーン部及びベタ部を含んでいたりするため、同一画像内で帯電したトナー（トナー粒子当たりの帯電量は略均一）の付着量（密度）が大きく異なる場合があり、その場合、図５に破線で示すように中間転写ベルト５０１の表面電位すなわち画像部の電位がばらつく。すなわち、ベタ部の電位はハーフトーン部の電位より絶対値が大きくなる。
【００７２】
また、中間転写ベルト５０１の移動方向における１次転写部の隣接下流側の空隙に発生する剥離放電により、１次転写後の中間転写ベルト５０１上のトナー像内に帯電電位にばらつきが発生する場合もある。
【００７３】
このように中間転写ベルト５０１上の画像部の電位にばらつきが発生すると、２次転写バイアスＶｂを一定にしたときの、中間転写ベルト５０１上の画像部の電位と２次転写バイアスＶｂの差ＶＤがばらつき、中間転写ベルト５０１上のトナー像を転写紙に転写する転写部（以下、「２次転写部」という）における転写余裕度を低下させてしまう。
【００７４】
また、図６に破線で示すように、トナーの重ね合わせ回数が異なると（図示の例ではトナーの重ね合わせ回数が２回の２Ｃモードと、４回の４Ｃモード）、中間転写ベルト５０１上の画像部のトナーの付着密度が変わり、その電位も変わる。例えば、２Ｃモードのときより３Ｃモードのときの方が画像部の電位の絶対値が大きくなる。
このような中間転写ベルト５０１上の画像部の電位の変動によっても、その画像部の電位と２次転写バイアスＶｂの差ＶＤがばらつき、２次転写部における転写余裕度が低下し、安定した２次転写ができなくなる恐れがある。
【００７５】
さらに、転写紙の厚さ等の種類が異なると、その抵抗率等の電気的特性が異なるため、２次転写ローラ６０５に同じ２次転バイアスを印加しても実効転写バイアス値が変化する。例えば使用する転写紙が厚紙の場合には、普通紙（中厚紙）の場合よりも電気抵抗が高いため、実効転写バイアス値が小さくなる。
それによって、実効転写バイアスが不足して安定した２次転写を行なえなくなることがある。
【００７６】
そこで、この実施形態では、制御手段９００が、表面電位計５２０によって検出される中間転写ベルト５０１の表面電位から、同一画像内の電位の最大値（ベタ部に相当する）を検知して、図５に示すように絶対値がそれより幾分大きい所定の負電位Ｖｓに画像全体の電位をするように、ＰＴＣ電源８０３の印加電圧を制御してＰＴＣ５０２の出力をを制御する。このとき、ハーフトーン部にもベタ部にも同じ付加帯電を行なっても、トナー像の電位の絶対値が小さいハーフトーン部の電位の絶対は大きく増加し、トナー像の電位の絶対値が大きいベタ部の電位の増加は小さくなるため、全体にほぼ均一な負電位Ｖｓになる。
【００７７】
したがって、図５に示すように転写紙へ転写する前の中間転写ベルト５０１上のトナー像をＰＴＣ５０２によって付加帯電することにより、同一トナー像内の帯電電位のばらつきを解消して（略一定の負電位Ｖｓにし）、２次転写電源８０２によって２次転写バイアスローラ６０５に印加する電圧、すなわち２次転写バイアスＶｂも一定に制御すれば、ＰＴＣ５０２を通過した後の中間転写ベルト５０１の表面の負電位Ｖｓとの差ＶＤはほぼ一定になり、２次転写部における転写余裕度を向上させることができる。それによって、中間転写ベルト５０１上のトナー像を、画像の状態に係わらず転写紙Ｐに安定して転写することができる。
【００７８】
また、図６に示すように、２Ｃモードにおける２次転写前の中間転写ベルト５０１上のトナー像の電位を上述の場合と同様にほぼ一定の負電位Ｖs2にし、４Ｃモードにおいても同様にしてその電位をほぼ一定の負電位Ｖs4にすると、Ｖs2＜Ｖs4になってしまうので、その差だけ、各モードにおける２次転写バイアスローラ６０５の電位すなわち２次転写バイアスＶb2とＶb4を、Ｖb4がＶb2よりを小さくなるように２次転写電源８０２を制御して、Ｖs2とＶb2の電位差ＶＤと、Ｖs4とＶb4の電位差ＶＤがほぼ同じになるようにする。
【００７９】
勿論、単色モード、２Ｃモード、３Ｃモード、４Ｃモードのそれぞれに応じて、ＰＴＣ５０２による帯電量すなわち均一にする画像部の帯電電位を変化させ、その変化に応じて２次転写バイアスローラ６０５の電位を制御して、その電位差をほぼ一定にするとよい。
このようにすることにより、作像モードに係わらず、２次転写部における転写余裕度を向上させることができ、中間転写ベルト５０１上のトナー像を、常に転写紙Ｐに安定して転写することができる。
【００８０】
また、実際に２次転写前の中間転写ベルト５０１上のトナー像の電位を表面電位計５２０によって検出し、その結果を制御手段９００へ入力させる実施形態について説明したが、これらの各モードの指定あるいは実行はメイン制御部で判るので、その情報を制御部９００へ入力させて、それに応じてＰＴＣ５０２の出力を予め記憶させたデータに基づいて変化させるようにしてもよい。
さらに、この制御手段９００機能を、この複写機全体の制御を司るメイン制御部のマイクロコンピュータに持たせるようにしてもよい。
【００８１】
さらに、この実施形態においては、抵抗測定器６６０によって測定される転写紙Ｐの電気抵抗率に応じて、ＰＴＣ５０２の出力を変化させ、例えば図７に示すように、電気抵抗率が比較的小さい普通紙（中厚紙）を使用するときの２次転写前帯電後の中間転写ベルト５０１の表面電位をＶsaとしたとき、電気抵抗率が比較的大きい厚紙を使用するときの２次転写前帯電後の中間転写ベルト５０１の表面電位をＶsaより絶対値が大きいＶsbとするように、ＰＴＣ５０２の出力を変化させる。
【００８２】
そして、２次転写バイアスローラ６０５の電位すなわち２次転写バイアスＶｂは変えないようにすれば、普通紙を使用する場合の上記表面電位Ｖsaとの差ＶＤａより、厚紙を使用する場合の上記表面電位Ｖsbとの差ＶＤｂの方が大きくなる。しかし、２次転写部における転写紙の電気抵抗率が大きいため、実効転写バイアス値は略同じになり、紙厚の相違に係わらず安定した２次転写を行なうことができる。
【００８３】
この場合、抵抗測定器６６０によって、転写紙の電気抵抗率を実際に測定しなくても、操作パネルから厚紙モードが指定された場合には、ＰＴＣ５０２の出力を所定量だけ大きくするように制御しても、実用上有効である。
【００８４】
次に、上記実施形態に係るカラー複写機のより具体的な実施例について説明する。
中間転写ベルト５０１として、厚さ０．１５ｍｍ、幅３６８ｍｍ及び内周長５６５ｍｍの中間転写ベルトを用い、この中間転写ベルト５０１の移動速度を２００ｍｍ／ｓｅｃに設定した。
【００８５】
また、図２に示した中間転写ベルト５０１の表層５０１ａは厚さ１μｍ程度の絶縁層で形成し、中間層５０１ｂはＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）からなる厚さ７５μｍ程度の絶縁層（体積抵抗率：約１０13Ωｃｍ）で形成し、ベース層５０１ｃはＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）及び酸化チタンからなる厚さ７５μｍ程度の中抵抗層（体積抵抗率：１０8 〜１０11Ωｃｍ）で形成した。このような材質で形成した中間転写ベルト全体の体積抵抗率を測定したところ、１０7 〜１０12Ωｃｍであった。
【００８６】
また、１次転写バイアスローラ５０７としてはニッケルメッキの金属ローラを用い、ベルト除電ローラ５１２としては金属ローラを用い、その他のローラとしては金属ローラ又は導電性樹脂ローラを用いた。また、１次転写バイアスローラ５０７には、例えば第１色目のトナー像に対して１．０ｋＶ、第２色目のトナー像に対して１．３〜１．４ｋＶ、第３色目のトナー像に対して１．６〜１．８ｋＶ、第４色目のトナー像に対して１．９〜２．２ｋＶというように、適切な大きさの直流の転写バイアスを印加した。
【００８７】
また、図３に示した１次転写部のニップ幅Ｗｎは１０ｍｍに設定し、そのニップ部のベルト移動方向下流端からベルト除電ブラシ５１３の当接位置までの距離Ｌは７ｍｍに設定した。また、ベルト除電ブラシ５１３としては、カーボン含有樹脂繊維が植設された導電性のものを用いた。
【００８８】
また、ＰＴＣ５０２としてはグリッド電極付きのチャージャを用いた。このＰＴＣ５０２に対して、ＰＴＣ電源８０３により中間転写ベルト５０１上のトナー像の帯電極性と同極性の直流電圧を印加した。より具体的には、中間転写ベルト５０１上のトナー像を転写紙Ｐに２次転写する前に、そのトナー像がＰＴＣ５０２の位置を通過する際に、チャージワイヤ５０２ａに対して−５００μＡに定電流制御された直流電圧を印加してコロナ放電させ、グリッド電極５０２ｂに対して０〜−３ｋＶの範囲内で設定した直流電圧を印加してその出力を制御する。
【００８９】
また、２次転写バイアスローラ６０５としては、導電性スポンジ又は導電性ゴムからなる表面層と、金属又は導電性樹脂からなるコア層とを有するローラを用い、このローラに１０〜２０μＡに定電流制御された転写バイアスを印加した。また、２次転写ベルト６０１としては、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビリニデン）で形成された厚さが１００μｍ、体積抵抗率が１０13Ωｃｍのベルト材を用いた。
【００９０】
また、転写紙除電チャージャ６０６としては、図示しない電源によりＡＣ電圧のみ又はＡＣ＋ＤＣ電圧を印加した放電器を用い、ベルト除電チャージャ６０７としても、図示しない電源によりＡＣ電圧のみ又はＡＣ＋ＤＣ電圧を印加した放電器を用いた。また、クリーニングブレード６０８は、２次転写ベルト６０１の支持ローラ６０４にかけ回されている部分に対してカウンター方式で当接させる。
【００９１】
次に、この発明の第２の実施形態を図８乃至図１１を参照して説明する。
前述の第１の実施形態において、中間転写ベルト５０１上に形成されたトナー像は、像担持体である感光体ドラム１００上に付着したトナーに比べ、付着力が弱く遊離しやすい状態となっている。その上フルカラーモードでは、転写紙Ｐに転写されるまでトナーを付着させた中間転写ベルト５０１がＰＴＣ５０２の位置を３回通過することになる。
【００９２】
この中間転写ベルト５０１上のトナー像がＰＴＣ５０２の位置を通過するときに、中間転写ベルト５０１への付着力の弱さに起因する遊離トナーが発生する恐れがある。特に多色重ね部は数層のトナーが付着しているため顕著である。
ＰＴＣ５０２による帯電はは２次転写前の工程にのみ行なわれており、１色目から３色目まではこの遊離トナー（負帯電）が、中間転写ベルト５０１の帯電電位（−３００Ｖ〜−９００Ｖ）とＰＴＣ５０２のアースされたグリッド電極５０２ｂとの電位差により形成される電界によって、グリッド電極５０２ｂに付着する。この付着トナーによりグリッド電極の電位制御性が損なわれ２次転写不良となる恐れがある。
【００９３】
そこで、この発明の第２の実施形態は上記の点を改善したものであり、図８はこの第２の実施形態を示す図１と同様なカラー複写機の概略構成図である。
この図において、図１と同じ部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は省略する。
【００９４】
この図８に示すカラー複写機において図１のものと相違するのは、図１における電位差制御手段９００に代えて、その電位差制御手段の機能に加えて、ＰＴＣワイヤ電源８０４又はＰＴＣグリット電源８０５と共に汚れ防止用バイアス電圧印加手段としての役目を果たす機能をもつ制御手段９００′を設け、ＰＣＴ電源８０３をＰＴＣワイヤ電源８０４とＰＴＣグリッド電源８０５に分けて示した点だけである。
【００９５】
図９はその制御手段９００′とその入出力部の構成例を示す図４と同様な図である。この制御手段９００′は、図４に示した電位差制御手段９００と同様に、ＣＰＵ９０１，ＲＯＭ９０２，ＲＡＭ９０３，およびＩ／Ｏインタフェース９０４とからなるマイクロコンピュータを用いている。
【００９６】
そのＩ／Ｏインタフェース９０４は、Ａ／Ｄ変換回路およびＤ／Ａ変換回路を含み、表面電位計５２０および抵抗測定器６６０の各検出信号と、メイン制御部からのトナー重ね回数の情報を入力し、ＰＴＣワイヤ電源８０４とＰＴＣグリッド電源８０５、および２次転写電源８０２にそれぞれ制御信号を出力する。
【００９７】
この実施形態によるＰＴＣ５０２の汚れ防止機能について、フルカラー印刷を行なったときの各部へ加える電圧のタイミングチャートである図１０、および２次転写ベルトの表面電位とＰＴＣのグリッド電位との関係を示す図１１を用いて説明する。
【００９８】
ＰＴＣグリッド電源８０５は、図示しないベルト駆動モータがＯＮになると同時に制御手段９００′からの制御信号によって、汚れ防止用バイアス電圧としてトナーの帯電電位と同一極性の−１０００Ｖ程度の負電圧をＰＴＣ５０２のグリッド電極５０２ｂに印加する。この−１０００Ｖという値は、ＰＴＣ５０２の位置を通過する中間転写ベルト５０１の帯電電位より絶対値がやや大きい値である。
【００９９】
この汚れ防止用バイアス電圧のクリッド電極５０２ｂへの印加により、中間転写ベルト５０１上のマイナス帯電したトナーに働く電界が、ＰＴＣ５０２のグリッド電極５０２ｂから中間転写ベルト５０１の方に向くようになる。したがって、中間転写ベルト５０１から遊離したトナーを中間転写ベルト５０１側へ押し戻す力が生じるため、遊離したトナーがＰＴＣ５０２のグリッド電極５０２ｂに付着するのを防止することができる。図１０に示す中間転写ベルトの１周目から４周目まではこの状態を継続する。
【０１００】
そして、中間転写ベルト５０１上の４色目の画像先端がＰＴＣ５０２の位置に来る（図１０に示す５周目）と同時に、ＰＴＣワイヤ電源８０４が制御手段９００′からの制御信号によりＰＴＣ５０２の放電ワイヤ５０２ａに負の高電圧を印加してコロナ放電させる。このときまた、制御手段９００′からの制御信号によって、ＰＴＣグリッド電源８０５は、ＰＴＣ５０２が本来の２次転写前帯電手段として作用するように、グリッド電極５０２ｂへの印加電圧を変更する。
中間転写ベルト５０１の基準で次の周回（６周目）には、再び汚れ防止用バイアスがＰＴＣ５０２のグリッド電極５０２ｂに印加される。
【０１０１】
この方法では、ＰＴＣ５０２のグリッド電極５０２ｂには、中間転写ベルト５０１が回転しているときには常時汚れ防止用バイアス電圧または２次転写前帯電用のバイアス電圧が印加されているが、汚れ防止用バイアス電圧を印加するのは、１〜３色目のトナー像がＰＴＣ５０２の位置を通過するときのみにしてもよい。
【０１０２】
また、上記の方法ではＰＴＣ５０２のグリッド電極５０２ｂに汚れ防止用バイアス電圧を印加した例を示したが、ＰＴＣ５０２の放電ワイヤ５０２ａ、あるいはケーシング５０２ｃに汚れ防止用バイアス電圧を印加するようにしてもよいし、それらとグリッド電極５０２ｂへの汚れ防止用バイアス電圧の印加とを組み合わせればさらに効果的である。
なお、ＰＴＣ５０２の放電ワイヤ５０２ａに汚れ防止用バイアス電圧を印加する場合には、２次転写前にトナーの電荷が変化しすぎないように、汚れ防止用バイアス電圧は、放電ワイヤ５０２ａが放電を開始する電圧よりも絶対値が小さい電圧にする。
【０１０３】
また、以下のように１次転写回数毎に汚れ防止用バイアス電圧の大きさを変化させてもよい。図１１はその場合の例を示す図である。
１色目，２色目，３色目，４色目の１次転写バイアス電圧は１５００，２０００，２５００，３０００Ｖとして設定している。また、１次転写後の中間転写ベルト５０１の表面電位（帯電電位）は実験的に求めることが可能であり、上記１次転写バイアス電圧にした場合には、−３００，−６００，−９００，−１２００Ｖであった。それを図１１に実線で示す。
【０１０４】
そこで、ＰＴＣ５０２のグリッド電極５０２ｂに印加する汚れ防止用バイアス電圧を、図１１に破線で示すように、１色目から３色目までは上記表面電位より絶対値が１００Ｖ大きい電圧である−４００，−７００，−１０００Ｖとする。そして、４色目のトナー像がＰＴＣ５０２を通過する前には、上述したように２次転写前帯電用のバイアス電圧である−１５００〜−３０００Ｖの電圧を印加する。
【０１０５】
この場合、表面電位計５２０で中間転写ベルト５０１の表面電位を読み込んで、それよりも１００Ｖ低い電圧を印加するようにしてもよい。
このように、転写回数や表面電位計による中間転写ベルト５０１の表面電位の検出値に応じて、汚れ防止用バイアス電圧を可変することによって電界過多になる恐れをなくすことができる。
【０１０６】
なお、上記各実施形態では、像担持体として感光体ドラムを用いた例について説明したが、この発明は他の形状の像担持体を用いるものにも適用することができる。例えば、２つのローラ間に張架され、無端移動する感光体ベルトを用いるものにも適用することができる。
【０１０７】
また、上記各実施形態では、中間転写体として中間転写ベルトを用いた例について説明したが、この発明は、中間転写ドラム等の他の形状の中間転写体を用いるものにも適用することができる。
さらに、その中間転写体の電気的特性（体積抵抗率、表面抵抗率等），厚さ，構造（単層，２層，・・・），材料，材質等は、作像条件などにより適切なものを種々選択して採用することができる。
【０１０８】
上記各実施形態では、１次転写電荷付与手段として１次転写バイアスローラを用いた例について説明したが、この発明は、他の形状の１次転写電荷付与手段を採用したものにも適用することができる。また、中間転写ベルト移動方向における除電ブラシ等の１次転写除電手段による除電位置よりも下流側であれば、上記１次転写部のニップ内で１次転写電荷を付与してもよい。
【０１０９】
また、上記各実施形態において、１次転写バイアスローラ等の１次転写電荷付与手段に加えられる１次転写バイアスの電圧、電流などの値は、上記例に限定されるものではなく、種々の作像条件に応じて好適な値に設定することができる。さらに、上記各実施形態では、２次転写電荷付与手段として２次転写バイアスローラを用いた例について説明したが、ローラに代えてブレードやブラシなどの他の形状の部材を用いたものにも適用することができる。
【０１１０】
また、上記各実施形態では、感光体ドラムの帯電電位が負極性であり、２成分系現像剤を用いた反転現像方式を採用する現像機を備えた場合について説明したが、この発明は、感光体の帯電電位に限定されることなく、また、１成分系現像剤を用いたものや正規現像方式を採用したものにも同様に適用できるものである。
【０１１１】
【発明の効果】
この発明による画像形成装置は、像担持体から転写した中間転写体上のトナー像内に帯電電位のばらつきがあっても、そのトナー像を転写材に転写するときの転写余裕度の低下を抑え、中間転写体上のトナー像を転写材に安定して転写できるので、画質の向上を図ることができる。
また、使用する転写紙の厚さなどの種類あるいは電気的特性が変わったり、作像モード（モノクロ，２色カラー，フルカラーなど）が変わっても、中間転写体上のトナー像を転写材に安定して転写でき、画質の劣化が生じない。
【０１１２】
また、２次転写前帯電手段（ＰＴＣ）を構成するグリッド電極等の部材に、２次転写前帯電を行なうとき以外にもトナーの帯電極性と同極性の汚れ防止用バイアス電圧を印加することにより、浮遊トナーによるＰＴＣの汚染を防止できる。さらに、この汚れ防止用バイアス電圧を印加する時間を必要最低限にすることによって、無駄な電力を低減することができる。
【０１１３】
特に、最も汚れやすいグリッド電極に汚れ防止用バイアス電圧を印加することによって、より効果的に浮遊トナーによる汚れを防ぐことができる。
また、放電ワイヤに汚れ防止用バイアス電圧を印加する際には、放電開始電圧以下にすることによって、本来のＰＴＣとしての放電時以外のときのトナーのＱ／Ｍが上昇し、２次転写不良を引き起こすことを防ぐことができる。
１次転写回数あるいは中間転写体の帯電電位に応じて汚れ防止用バイアス電圧を変化させるよにすれば、電界過多とならずにすむ。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による画像形成装置の第１の実施形態を示すカラー複写機の概略構成図である。
【図２】図１における中間転写ベルトの部分的な拡大断面図である。
【図３】図１に示したカラー複写機の１次転写部の拡大図である。
【図４】図１に示したカラー複写機の電位差制御手段とその入出力部の構成例を示すブロック図である。
【図５】この発明の第１の実施形態による２次転写前帯電手段（ＰＴＣ）による付加帯電による電位差制御の説明図である。
【図６】同じくその作像モードが異なる場合の電位差制御の説明図である。
【図７】同じく使用する転写材の紙厚が異なる場合の電位差制御の説明図である。
【図８】この発明による画像形成装置の第２の実施形態を示すカラー複写機の概略構成図である。
【図９】図８に示したカラー複写機の制御手段とその入出力部の構成例を示すブロック図である。
【図１０】この発明の第２の実施形態の作用を説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】同じく中間転写ベルトの表面電位とＰＴＣのグリッド電位（汚れ防止用バイアス電圧）の色重ね回数に応じた変化を示す線図である。
【図１２】
２次転写部における転写電流と転写率との関係を示す線図である。
【符号の説明】
１００：感光体ドラム ２００：帯電チャージャ
３００：感光体クリーニング装置
４００：リボルバ現像ユニット
５００：中間転写ユニット ５０１：中間転写ベルト
５０２：プレ転写チャージャ(転写前帯電手段：ＰＴＣ)
５０２ａ：放電ワイヤ ５０２ｂ：グリッド電極
５０２ｃ：ケーシング
５０７：１次転写バイアスローラ
５０８：ベルト駆動ローラ ５２０：表面電位計
５２１：対向ローラ
６００：２次転写ユニット
６０１：２次転写ベルト
６０２〜６０４：支持ローラ
６０５：２次転写バイアスローラ
６５０：レジストローラ対 ６６０：抵抗測定器
７００：定着ユニット ７０１：定着ローラ対
８０１：１次転写電源 ８０２：２次転写電源
８０３：ＰＴＣ電源 ８０４：ＰＴＣワイヤ電源
８０５：ＰＴＣグリッド電源
９００：電位差制御手段 ９００′：制御手段
Claims (9)
- 像担持体上に形成したトナー像を中間転写体に１次転写し、該中間転写体上のトナー像を転写材に２次転写する画像形成装置において、
前記中間転写体上の２次転写前のトナー像を帯電する２次転写前帯電手段と、
前記中間転写体上の１次転写後２次転写前における画像部の電位と前記２次転写を行なうための２次転写手段の電位との差をほぼ一定の値に保つように、前記２次転写前帯電手段の出力と前記２次転写手段への印加電圧を制御する電位差制御手段を設け、
該電位差制御手段が、前記中間転写体上のトナー重ね回数に応じて前記２次転写前帯電手段の出力を変化させる手段を有することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１記載の画像形成装置において、前記電位差制御手段が、転写材の種類に応じて前記中間転写体上の２次転写前のトナー像に対する前記２次転写前帯電手段の出力を変化させる手段も有することを特徴とする画像形成装置。
- 請求項１記載の画像形成装置において、転写材の電気的特性を検出する手段を設け、前記電位差制御手段が、その検出された転写材の電気的特性に応じて前記２次転写前帯電手段の出力を変化させる手段を有することを特徴とする画像形成装置。
- 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記２次転写前帯電手段が、放電ワイヤと、該放電ワイヤを囲む導電性部材からなるケーシングと、前記放電ワイヤと前記中間転写体との間に介在させるグリッド電極とを備えており、
前記中間転写体上の２次転写前のトナー像を帯電するために前記放電ワイヤにコロナ放電をさせるとき以外のときに、前記放電ワイヤ，ケーシング，およびグリッド電極のうちの少なくとも一つにトナーの帯電極性と同一極性のバイアス電圧を印加する汚れ防止用バイアス電圧印加手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項４記載の画像形成装置において、
前記汚れ防止用バイアス電圧印加手段は、前記２次転写前帯電手段の放電ワイヤにコロナ放電をさせるとき以外のときであって、該２次転写前帯電手段の位置をトナー像が通過する時に前記バイアス電圧を印加する手段であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項４又は５記載の画像形成装置において、
前記汚れ防止用バイアス電圧印加手段は、前記バイアス電圧を前記２次転写前帯電手段のグリッド電極に印加する手段であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項６記載の画像形成装置において、
前記汚れ防止用バイアス電圧印加手段が前記グリッド電極に印加するバイアス電圧を、前記２次転写前帯電手段の位置を通過する前記中間転写体の帯電電位と略同電位か絶対値が該帯電電位より大きい電圧としたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項６又は７記載の画像形成装置において、
前記汚れ防止用バイアス電圧印加手段は、前記グリッドに電極印加するバイアス電圧を、前記中間転写体上のトナー像の一次転写回数に応じて変化させる手段を有することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項４又は５記載の画像形成装置において、
前記汚れ防止用バイアス電圧印加手段は、前記バイアス電圧を前記２次転写前帯電手段の放電ワイヤに印加する手段であり、そのバイアス電圧を前記放電ワイヤが放電を開始する電圧より小さくしたことを特徴とする画像形成装置。
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