(57)【要約】【課題】用紙に第１トナー像と第２のトナー像を転写したときに、これらのトナー像の先端位置ずれの発生を抑制し、しかも、これらのトナー像の用紙への転写を適切に行うことが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写ベルト６Ａ上に転写されたトナー像（第１面トナー画像）は、中間転写ベルト６Ａと感光体２が接触する位置６Ｃに向けて搬送されるが、このとき、支持ローラ１１Ｂの手前に設けられた非接触型帯電装置２０の作用により、中間転写ベルト６Ａ上に担持されたトナー像の極性を反転させる。非接触型帯電装置２０の印加電圧、印加タイミングは、非接触型帯電装置２０のバイアス電圧を、転写手段１１Ａにおける転写電流を印加した後に印加するように制御部１５で制御している。【選択図】図１
2010085924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、当該像担持体上に形成された第１のトナー像が転写されて回転移送される中間転写体と、当該像担持体上に形成された第１のトナー像を前記中間転写体の表面に転写し、さらに、前記像担持体上に形成された第２のトナー像を記録媒体の表面に転写し、かつ前記中間転写体上に転写された前記第１のトナー像を当該記録媒体の裏面に転写して当該記録媒体の両面に前記第１のトナー像と第２のトナー像を同時に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
前記像担持体上に形成した第１のトナー像を前記中間転写体へ転写した後、当該中間転写体上で前記第１のトナー像にＡＣ電圧にＤＣ電圧を重畳したバイアス電圧を印加して当該第１のトナー像の帯電極性を逆極性に反転させる非接触型帯電手段を前記中間転写体上に配設し、
当該非接触型帯電手段による前記バイアス電圧の印加タイミングが、前記中間転写体を回転移送させて前記転写手段によって前記第１のトナー像を当該中間転写体表面に転写する場合の前記転写手段による転写電流の印加開始後に行うように制御されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記非接触型帯電手段による前記バイアス電圧の印加開始時期が、前記転写手段による前記第１のトナー像を前記中間転写体に転写させる際の前記転写電流の印加開始時から前記中間転写体に転写された前記第１のトナー像の先端が前記非接触型帯電手段に到達するまでの間に行なうように制御されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の画像形成装置において、
前記転写手段は、前記像担持体又は、当該像担持体からトナー像が転写された第２中間転写体と前記中間転写体を介して接離可能に取り付けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像形成装置において、
前記中間転写体上に転写された第１のトナー像の位置を検知する位置検知手段を有し、当該位置検知手段による前記第１のトナー像の位置検知に基づいて前記転写手段による前記第１のトナー像と前記第２のトナー像の前記記録媒体への転写時の第１のトナー像と第２のトナー像の位置合わせを行うように制御されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４記載の画像形成装置において、
前記位置検知手段は、前記中間転写体上に形成された前記第１のトナー像位置に対応する位置を示す表示マークを検知する位置検知センサであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５記載の画像形成装置において、
前記表示マークは、前記像担持体上に前記第１のトナー像と共に形成され、前記中間転写体上に第１のトナー像と共に転写されるパターン画像であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項記載の画像形成装置において、
前記中間転写体上に転写された第１のトナー像を前記記録媒体に転写後に当該中間転写体上に残存するトナーを当該中間転写体から除去するクリーニング装置を配設し、当該クリーニング装置は、前記中間転写体と接離可能に取り付けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項記載の画像形成装置において、
前記転写手段は、前記中間転写体上に転写された第１のトナー像及び前記像担持体上に形成された第２のトナー像を前記記録媒体の両面に同時に転写する際に、転写電流を、前記像担持体又は前記像担持体上の第２トナー像が転写された第２中間転写体と対向する前記中間転写体の反対側から印加するように配設されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項記載の画像形成装置において、
前記像担持体は、異なる色のトナー像を形成する複数個の像担持体であり、当該複数の像担持体によって転写される前記第１のトナー像又は前記第２のトナー像は当該複数の像担持体によって形成された異なる色のトナー像の合成トナー像であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項記載の画像形成装置において、
前記中間転写体は、第１中間転写体と第２中間転写体を有し、前記像担持体上に形成された第１のトナー像は、第２の転写手段によって第２中間転写体に転写され、第２中間転写体に転写された第１のトナー像は、第１の転写手段によって第１中間転写体に転写され、前記像担持体上に形成された第２のトナー像は、前記第２の転写手段によって第２中間転写体に転写され、前記第１の転写手段によって第１中間転写体に転写された第１のトナー像を前記記録媒体の裏面に、前記第２中間転写体に転写された第２のトナー像を当該記録媒体の表面の両面に同時に転写することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項記載の画像形成装置において、
前記非接触型帯電手段によって印加されるバイアス電圧の前記重畳するＡＣ電圧のピークツーピーク電圧が０．５ｋＶ以上であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体の両面に同時に画像形成が可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、記録媒体（以下、用紙という）の両面に画像を形成できるように構成されたものがある。従来の両面記録可能な画像形成装置では、像担持体上に形成した一方の面の画像を用紙に転写して定着し、その用紙を反転路等により反転させ、再度給送して用紙の裏面にもう一方の面の画像を転写して定着させる２パス方式が一般に使用されている。この方式による両面記録の場合、用紙の搬送方向切り換えや、片面画像の定着による用紙カールなどにより、用紙搬送の信頼性確保に多くの問題がある。また、カールした用紙への転写不良を原因とする画像不良発生の問題もある。
これらを解決する方式として、第１の像担持体と第２の像担持体とを用いてそれぞれの像担持体に、第１のトナー像及び第２のトナー像を形成し、第１のトナー像を用紙の表面そして第２のトナー像を用紙の裏面の両面にトナー像を転写した後、１回で定着を行うようにした１パス方式のものが提案されている。そして、用紙の両面にトナー像を転写する方法としては複数回の転写工程による方法と、１回の転写、すなわち、トナー極性変換を利用する用紙表裏両面同時転写による方法がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、第１の像担持体と第２の像担持体を使用し、第１及び第２像担持体において、同極性のトナーを用い、第２像担持体で形成したトナー像を中間転写ベルトに転写した後、当該トナー像を、当該中間転写ベルトを挟んで設けられた一対のコロトロンチャージャで極性変換を行うことが開示されている。そして、極性変換用のチャージャにはＡＣ電圧にＤＣ電圧を重畳したバイアス電圧を使用することが開示されている。
また、トナー極性変換に関するものとしては、例えば、特許文献２及び特許文献３等があり、感光体上に形成した第１のトナー像を中間転写ベルト上に転写し、当該第１のトナー像を前記中間転写ベルト上で非接触型帯電手段を用いて逆極性へと変換して、前記感光体に形成された第２のトナー像と共に、用紙の表裏両面に同時に転写することが開示されている。
また、特許文献４には、感光体上に形成した第１トナー像を転写手段で中間転写ベルトに転写し、次に感光体上に形成した第２トナー像の極性を転写工程前に感光体の周囲に取り付けられた極性反転用コロナ帯電器によって感光体上で反転させ、第１トナー像と第２トナー像の極性を異ならせて、１つの転写手段により同時に第１トナー像と第２トナー像を用紙の両面に転写することが開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２２３０２０公報
【特許文献２】特開２００２−６２７４４公報
【特許文献３】特許第４０３１９２０号
【特許文献４】特許第２０９６５３８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載のものでは、第１及び第２の２個の像担持体を有しているために、装置が大型となる。しかも、ＡＣ電圧にＤＣ電圧を重畳したバイアス電圧を印加する場合は、中間転写ベルトの回転駆動前に非接触型帯電手段でバイアス電圧の印加を行うと電界の影響により、中間転写ベルトが非接触型帯電手段の対向電極に吸着してしまう。この吸着力が強いために、中間転写ベルトの回転駆動時には、中間転写ベルトと中間転写ベルトを張架するローラ間でスリップが起こる。その結果、中間転写ベルトに転写するトナー像の先端位置が正規位置に対してずれることとなり、用紙に第１トナー像と第２のトナー像を転写したときに、これらのトナー像の先端位置がずれた異常画像を発生してしまうという問題を招く。
また、特許文献２及び特許文献３記載のものでは、非接触型帯電手段によってＤＣ電圧からなるバイアス電圧を印加しているために、極性変換後のトナー像のトナー帯電分布がブロードなり、トナー像中の変換不十分なトナーの多くが用紙に転写されずに中間転写ベルトに残ってしまう。その結果、両面同時転写時に上記変換不十分なトナーが未転写トナーとして中間転写ベルトに残り、転写不足による異常画像が発生するという問題がある。
また、特許文献４記載のものでは、感光体自体の小径化により帯電器の実装が困難であることや、例えば複数の感光体をタンデムに配列したカラー機では、複数の感光体に帯電器を設置し、各々の帯電器を制御する必要があるために、装置が大型となる、制御が煩雑になる等の問題がある。
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、用紙に第１トナー像と第２のトナー像を転写したときに、これらのトナー像の先端位置ずれの発生を抑制し、しかも、これらのトナー像の用紙への転写を適切に行うことが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、像担持体と、当該像担持体上に形成された第１のトナー像が転写されて回転移送される中間転写体と、当該像担持体上に形成された第１のトナー像を前記中間転写体の表面に転写し、さらに、前記像担持体上に形成された第２のトナー像を記録媒体の表面に転写し、かつ前記中間転写体上に転写された前記第１のトナー像を当該記録媒体の裏面に転写して当該記録媒体の両面に前記第１のトナー像と第２のトナー像を同時に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、前記像担持体上に形成した第１のトナー像を前記中間転写体へ転写した後、当該中間転写体上で前記第１のトナー像にＡＣ電圧にＤＣ電圧を重畳したバイアス電圧を印加して当該第１のトナー像の帯電極性を逆極性に反転させる非接触型帯電手段を前記中間転写体上に配設し、当該非接触型帯電手段による前記バイアス電圧の印加タイミングが、前記中間転写体を回転移送させて前記転写手段によって前記第１のトナー像を当該中間転写体表面に転写する場合の前記転写手段による転写電流の印加開始後に行うように制御されていることを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記非接触型帯電手段による前記バイアス電圧の印加開始時期が、前記転写手段による前記第１のトナー像を前記中間転写体に転写させる際の前記転写電流の印加開始時から前記中間転写体に転写された前記第１のトナー像の先端が前記非接触型帯電手段に到達するまでの間に行なうように制御されていることを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置において、前記転写手段は、前記像担持体又は、当該像担持体からトナー像が転写された第２中間転写体と前記中間転写体を介して接離可能に取り付けられていることを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記中間転写体上に転写された第１のトナー像の位置を検知する位置検知手段を有し、当該位置検知手段による前記第１のトナー像の位置検知に基づいて前記転写手段による前記第１のトナー像と前記第２のトナー像の前記記録媒体への転写時の第１のトナー像と第２のトナー像の位置合わせを行うように制御されていることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項５の発明は、請求項４記載の画像形成装置において、前記位置検知手段は、前記中間転写体上に形成された前記第１のトナー像位置に対応する位置を示す表示マークを検知する位置検知センサであることを特徴とする。
また、請求項６の発明は、請求項５記載の画像形成装置において、前記表示マークは、前記像担持体上に前記第１のトナー像と共に形成され、前記中間転写体上に第１のトナー像と共に転写されるパターン画像であることを特徴とする。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記中間転写体上に転写された第１のトナー像を前記記録媒体に転写後に当該中間転写体上に残存するトナーを当該中間転写体から除去するクリーニング装置を配設し、当該クリーニング装置は、前記中間転写体と接離可能に取り付けられていることを特徴とする。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記転写手段は、前記中間転写体上に転写された第１のトナー像及び前記像担持体上に形成された第２のトナー像を前記記録媒体の両面に同時に転写する際に、転写電流を、前記像担持体又は前記像担持体上の第２トナー像が転写された第２中間転写体と対向する前記中間転写体の反対側から印加するように配設されていることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項９の発明は、請求項１乃至８のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記像担持体は、異なる色のトナー像を形成する複数個の像担持体であり、当該複数の像担持体によって転写される前記第１のトナー像又は前記第２のトナー像は当該複数の像担持体によって形成された異なる色のトナー像の合成トナー像であることを特徴とする。
また、請求項１０の発明は、請求項１乃至９のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記中間転写体は、第１中間転写体と第２中間転写体を有し、前記像担持体上に形成された第１のトナー像は、第２の転写手段によって第２中間転写体に転写され、第２中間転写体に転写された第１のトナー像は、第１の転写手段によって第１中間転写体に転写され、前記像担持体上に形成された第２のトナー像は、前記第２の転写手段によって第２中間転写体に転写され、前記第１の転写手段によって第１中間転写体に転写された第１のトナー像を前記記録媒体の裏面に、前記第２中間転写体に転写された第２のトナー像を当該記録媒体の表面の両面に同時に転写することを特徴とする。
また、請求項１１の発明は、請求項１乃至１０のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記非接触型帯電手段によって印加されるバイアス電圧の前記重畳するＡＣ電圧のピークツーピーク電圧が０．５ｋＶ以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、像担持体上に形成した第１のトナー像を中間転写体へ転写した後、当該中間転写体上で前記第１のトナー像にＡＣ電圧にＤＣ電圧を重畳したバイアス電圧を印加して当該第１のトナー像の帯電極性を逆極性に反転させる非接触型帯電手段を前記中間転写体上に配設し、当該非接触型帯電手段による前記バイアス電圧の印加タイミングが、前記中間転写体を回転移送させて前記転写手段によって前記第１のトナー像を当該中間転写体表面に転写する場合の前記転写手段による転写電流の印加開始後に行うように制御されていることによって、用紙に第１トナー像と第２のトナー像を転写したときに、これらのトナー像の先端の位置ずれを抑制し、しかも、これらのトナー像の用紙への転写を適切に行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明による第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す模式的な構成図であり、同図に示されている画像形成装置は、画像情報に対応した光書き込みが可能な複写機である。本発明による画像形成装置としては、上述した複写機のみでなくプリンタやファクシミリ装置あるいは印刷機を対象とすることも可能である。
本実施形態に係る複写機は、像担持体としての回転されるドラム状の感光体２を備えており、感光体２の周囲には、時計方向の回転過程において画像形成処理を実行するための帯電装置３、露光装置４、現像装置５、転写装置６およびクリーニング装置７がそれぞれ配置されている。
この複写機１では、感光体２の回転過程において、帯電装置３による感光体２の表面の一様帯電処理後、露光装置４から画像情報に応じた光Ｌの感光体２への照射（書き込み）によって感光体２に静電潜像が形成される。このようにして形成された静電潜像は、現像装置５から供給される像形成物質（以下、トナーと言う）により可視像処理されてトナー像が形成される。本実施形態においては、帯電装置３に（−）極性の電圧を印加して感光体２を（−）帯電させ、現像装置５で（−）極性のトナーを電界的に感光体２の静電潜像に供給して可視像処理している。
【００１１】
転写装置６は、感光体２上に形成したトナー像を、後述するように、支持ローラ１１Ａ及び１１Ｂに張架されて支持ローラ１１Ｂの回転駆動によって回転移送される中間転写体である無端状中間転写ベルト６Ａに転写させ、さらにこのようにして中間転写ベルト６Ａ上のトナー像を中間転写ベルト６Ａ上から紙やプラスチックシート等の記録媒体（以下用紙という）Ｐの裏面（用紙の第１面）に転写させるものである。
さらに、転写装置６は、感光体２上に形成したトナー像を直接用紙Ｐの表面（用紙の第２面）に転写させるものである。このように用紙Ｐの表裏両面にトナー像を転写した用紙Ｐは、定着装置１２に搬送され、対向して加熱、加圧する定着ローラ１２Ａ、１２Ｂを有する定着装置１２によって加熱、加圧されて、用紙Ｐ上にトナー像が定着される。また、転写装置６は、支持ローラ１１Ａを図示しない接離装置によって矢印Ａに示すように移動させて、感光体２に対して中間転写ベルト６Ａを接離可能になるように取り付けられている。
感光体２に担持されているトナー像を用紙Ｐに転写させるための構成として本実施形態においては、中間転写ベルト６Ａを張架する導電性支持ローラ１１Ａを転写手段とし、支持ローラ１１Ａの回転軸１１Ａ１に接続された電源１３から（＋）極性の電圧を中間転写ベルト６Ａの像担持面と反対側（裏側）から印加している。本実施形態においては、中間転写ベルト６Ａを張架する導電性支持ローラ１１Ａを転写手段としているが、中間転写ベルト６Ａを張架しない転写ローラやローラ以外のブラシ等の接触型転写手段、あるいは転写チャージャなどの非接触型転写手段を用いることもできる。
【００１２】
中間転写ベルト６Ａは、ベース層、弾性層及びコート層の３層構造となっているベルト材（無端ベルト）が用いられている。３層構造のベルトの場合、ベース層は、例えば伸びの少ないフッ素系樹脂や、伸びの大きなゴム材料に帆布などの伸びにくい材料を組み合わせた材料で構成されている。また、弾性層は、例えばフッ素系ゴムやアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムなどで構成され、ベース層の上に形成される。また、コート層は、弾性層の表面に、例えばフッ素系樹脂がコーティングされることで形成される。
例えば、中間転写ベルト６Ａとしては、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）等を単層または複数層に構成したものを使用することも可能である。なお、必要に応じて中間転写ベルト６Ａの表面に離型層をコーティングしても良い。
コート層に用いる材料としては、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、  ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＰＥＡ（パ−フルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体）、ＰＶＦ（フッ化ビニル）等のフッ素樹脂が使用できるが、これに限定されるものではない。
【００１３】
中間転写ベルト６Ａの製造方法は、注型法、遠心成形法等があり、必要に応じてその表面を研磨しても良い。また、中間転写ベルト６Ａはカーボンブラック等の導電性材料を分散させて抵抗率を調整しており、その体積抵抗率：１０8〜１０12Ωｃｍ、かつ表面抵抗率：１０9〜１０13Ωｃｍの範囲となるよう調整されていることが望ましい。中間転写ベルト６Ａの体積抵抗率、表面抵抗率は上記範囲に限定されるものではないが、中間転写ベルト６Ａの体積抵抗率が上記範囲を超えると、転写に必要なバイアス電圧が高くなるため、電源コストの増大を招く可能性がある。また、転写工程、用紙剥離工程などで中間転写ベルト６Ａの帯電電位が高くなり、かつ自己放電が困難になるため除電手段を設ける必要が生じる可能性もある。
体積抵抗率および表面抵抗率が上記範囲を下回ると、帯電電位の減衰が早くなるため自己放電による除電には有利となるが、転写時の電流が面方向に流れるためトナー飛び散りが発生する可能性がある。
なお、体積抵抗率および表面抵抗率の測定は、高抵抗抵抗率計（三菱化学社製：ハイレスタＩＰ）にＨＲＳプローブ（内側電極直径５．９ｍｍ、リング電極内径１１ｍｍ）を接続し、中間転写ベルト６Ａの表裏に１００Ｖ（表面抵抗率は５００Ｖ）の電圧を印加して１０秒後の測定値を用いた。
【００１４】
中間転写ベルト６Ａの外周部には、非接触型帯電手段２０、ベルト用クリーニング装置２１、位置検知センサ５０が配備されている。非接触型帯電手段２０は、転写チャージャー等の中間転写ベルト６Ａに転写したトナー像に接触せずに当該トナー像の極性を反転させるためのものであり、本実施形態においては、ＡＣ電圧にＤＣ電圧を重畳したバイアス電圧を使用している。またベルト用クリーニング装置２１は中間転写ベルト６Ａのトナー像が用紙Ｐ上に転写された後に中間転写ベルト６Ａの表面に残留する不要トナーを除去する機能を有しており、除去されたトナーは図示しない回収容器に搬送される。
また、ベルト用クリーニング装置２１は、後述するように、中間転写ベルト６Ａに対して接離可能となっている。本実施形態においては、ブレードクリーニングを行っているが、ローラやブラシを使用することも可能である。位置検知センサ５０は、中間転写ベルト６Ａの所定位置を読み取るものであり、本実施形態においては、図２に示す中間転写ベルト６Ａ上に設けられた位置検知用マーク６Ｆを検知して中間転写ベルト６Ａの第１トナー像７０に対応する所定位置を読み取っている。位置検知用のマーク６Ｆは、本実施形態においては、中間転写ベルト６Ａの外周面１箇所に設けられているが、画像に影響を及ぼさなければ、外周面の複数箇所もしくは内周面に設けても良い。位置検知センサとしては、例えば光反射型のセンサを用いることが可能である。
【００１５】
次に、上記のように構成された複写機１における画像形成動作について説明する。
先ず、用紙Ｐの両面にトナー画像を得る場合の動作から説明する。なお、用紙両面に画像を得る場合、先に形成する画像を第１面トナー画像、後から形成する画像を第２面トナー画像と呼び、第１面トナー画像が転写される用紙面を用紙第１面、第２面トナー画像が転写される用紙面を用紙第２面と呼ぶことにする。
次に、本第１実施形態における両面記録時の作像工程を図３に基づいて説明する。図３は、第１実施形態における両面記録時の作像工程を示す図で、両面記録時の作像工程を（ア）現像と一次転写（中間転写ベルト６Ａへの転写）、（イ）トナー極性変換、（ウ）二次現像（第２面現像）と二次転写（用紙への両面転写）、（エ）定着への搬送、ベルトクリーニングの４工程を示す図である。なお、便宜上、図３では感光体２と中間転写ベルト６Ａが離れているように図示されているが、感光体２と中間転写ベルト６Ａは接触している。
【００１６】
図３（ア）では、帯電手段３により感光体２を帯電（−）させ、露光装置４の書き込み光Ｌによって形成された静電潜像に対して現像装置５より（−）帯電のトナー（図の丸印に（−）で示されている）が付与され第１面トナー画像が形成される。さらに、転写手段１１Ａの作用（（＋）電圧を印加）によって中間転写ベルト６Ａに第１面トナー画像が一次転写される様子が示されている。
図３（イ）では、中間転写ベルト６Ａに担持されたトナー像（第１面トナー画像）が搬送され、その搬送途中で帯電手段２０のチャージによって中間転写ベルト６Ａに担持された第１面トナー画像の極性が正極性に反転される。（図の丸印に（＋）で示されている）この際、ベルトクリーニング装置２１は中間転写ベルト６Ａから離間している。
図３（ウ）では、感光体２上に第２面トナー画像（−帯電）が形成されるとともに、第１面、第２面のトナー画像と位置が正規になるようにタイミングを取って用紙Ｐがレジストローラ対３０により送出され、転写手段１１Ａの作用（（＋）電圧を印加）によって、用紙Ｐの表裏両面（用紙第１面、用紙第２面）に第１及び第２のトナー画像が一度に転写（二次転写）される様子が示されている。
中間転写ベルト６Ａ上の第１トナー画像（（＋）帯電）は（＋）電圧が印加された転写手段１１Ａにより静電的に反発して用紙Ｐの裏面（用紙第１面）に転写され、一方、感光体２から用紙Ｐの表面（用紙第２面）へは第２トナー画像（（−）帯電）が静電的に吸引転写されることによって、用紙両面にトナーが同時に転写される。
【００１７】
図３（エ）では、中間転写ベルト６Ａに用紙が吸着された状態で搬送され、曲率分離により用紙Ｐと中間転写ベルト６Ａが分離し、図示しない定着装置へと搬送する様子が示されている。用紙Ｐと中間転写ベルト６Ａの分離には、曲率分離のほか除電装置（例えば除電針など）を併用する事も可能である。また、ベルト用クリーニング装置２１が中間転写ベルト６Ａに押圧され、中間転写ベルト６Ａ上の残留トナー（図の丸印で示されている）を除去している様子も示している。
このように、第２の像担持体（中間転写ベルト６Ａ）上で、第２の像担持体に担持した（一次転写した）トナー画像の極性を非接触の帯電手段（非接触帯電装置２０）によって極性の切り替えを行っているため、１つの転写手段（１１Ａ）により用紙Ｐの両面に第１及び第２のトナー画像の同時転写（二次転写）が可能である。
しかも、一次転写と二次転写で転写手段の印加電圧の極性を変える必要がないため、転写手段１１Ａにおける印加電圧極性を切り替る構成が不要となり、コスト的にも優れている。さらに、トナー像が転写されている用紙Ｐの開放面からチャージを印加しないため、用紙Ｐの表面に転写されたトナー像の乱れや、用紙Ｐのチャージアップによる定着時の静電オフセット等が防止される。
【００１８】
上記の本第１実施形態における両面記録時の作像工程の詳細について図１に基づいて説明する。本実施形態においては、図１に示すように、まず、第１面画像の画像信号が露光装置４に入力されると感光体２が矢印Ａ方向に回転し、および中間転写ベルト６Ａが矢印Ｂ方向に回転走行する。次に、位置検知センサ５０による中間転写ベルト６Ａ上の位置検知用マーク６Ｆの検知から所定のタイミングをとって、帯電装置３により一様に帯電された感光体２に、画像信号に基づいて露光装置４から書込み光Ｌが照射され、感光体２上に書き込み情報に対応した第１面画像の静電潜像を形成する。
次に、感光体２上の静電潜像は現像装置５によって現像され、トナーによる顕像が感光体２の表面に形成・保持される。感光体２上のトナー像は、第２の像担持体である中間転写ベルト６Ａの像担持面と反対側（裏面）にある転写手段１１Ａにより、感光体２と同期して回転移送される中間転写ベルト６Ａの像担持面（表面）に転写される。
本実施形態においては、転写条件として、３０μＡの定電流制御を行っている。また、トナー像を中間転写ベルト６Ａに転写後の感光体２の表面は、残存するトナーがクリーニング装置７でクリーニングされ、除電装置８で除電され次の作像サイクルに備える。
【００１９】
中間転写ベルト６Ａは、表面に転写されたトナー像（第１面画像）を担持して図中反時計回りに走行し、位置検知センサ５０による中間転写ベルト６Ａ上の位置検知用マーク６Ｆの検知から所定のタイミングをとって、用紙Ｐの別の面（第２面）に転写されるべきトナー画像（第２面画像）が感光体２に、前述したような工程で形成され始める。この画像形成と同時に、用紙Ｐが選択された図示しない給紙装置から給紙が開始され、レジストローラ対３０に搬送される。
先に中間転写ベルト６Ａ上に転写されたトナー像（第１面画像）は、中間転写ベルト６Ａと感光体２が接触する位置６Ｃに向けて搬送されるが、このとき、支持ローラ１１Ａに対して中間転写ベルト６Ａの移送方向下流側に設けられた非接触型帯電装置２０の作用により、中間転写ベルト６Ａ上に担持されたトナー像の極性を反転させる。この場合、非接触型帯電装置２０によるバイアス電圧１４の印加タイミング（図４（Ｄ）参照）は、図４に示すように、中間転写ベルト６Ａの駆動タイミング（図４（Ａ）参照）、中間転写ベルト６Ａの駆動タイミング（図４（Ｂ）参照）及び転写手段１１Ａに印加する電源１３からの転写電流の印加タイミング（図４（Ｃ）参照）に基づいて制御手段１５によって制御されている。即ち、非接触型帯電装置２０によるバイアス電圧の印加タイミングは、図４に示すように、中間転写ベルト６Ａが支持ローラ１１Ｂの回転と共に回転移送され、同時に、支持ローラ１１Ａが感光体２側に移動して中間転写ベルト６Ａを感光体２に当接させ、支持ローラ１１Ａに転写電流が印加されて第１面トナー画像が感光体２から中間転写ベルト６Ａに転写された後、第１面トナー画像が非接触型帯電装置２０に到達するまでの間に印加する。本実施形態においては、中間転写ベルト６Ａと感光体２の接触位置６Ｃと非接触型帯電装置２０間の略中間位置で印加している。
【００２０】
具体的には、以下の様になる。
中間転写ベルト６Ａの線速：２８２ｍｍ／ｓｅｃ、中間転写ベルト６Ａと感光体２の接触位置６Ｃと非接触型帯電装置２０間の距離：２００ｍｍに設定されている。
中間転写ベルト６Ａの線速より、第１面トナー画像先端が中間転写ベルト６Ａと感光体２の接触位置６Ｃから非接触型帯電装置２０までの略中間位置：（２００ｍｍ／２＝１００ｍｍ）に到達するまでの時間は、約３６０ｍｓｅｃとなる（１００ｍｍ／２８２ｍｍ／ｓｅｃ）≒３６０ｍｓｅｃ）。
感光体２上の第１面トナー画像先端が接触位置６Ｃに到達したときに転写電流が略同時に印加される事から、非接触型帯電装置２０の印加タイミングは転写電流印加から３６０ｍｓｅｃ後としている。そして転写された第１面トナー画像が全て非接触型帯電装置２０を通過した後に、非接触型帯電装置２０の電圧を切っている。このように、非接触型帯電装置２０のバイアス電圧を、転写手段１１Ａにおける転写電流を印加した後に印加するように制御部１５で制御しているので、中間転写ベルト６Ａの非接触型帯電装置２０による吸着によって中間転写ベルト６Ａが移送スリップを発生することを抑制することが可能となり、用紙Ｐに、第１面トナー画像と第２面トナー画像を転写した際のこれらのトナー画像の先端位置ずれを抑制することが可能となる。
因みに、非接触型帯電装置２０にはＡＣ電圧：Ｖｐｐ（peak to peak電圧）＝１ｋＶ、ＤＣ電圧：４．５ｋＶが印加されている。なお、非接触型帯電装置２０の電圧は、図１に示すように、ＡＣ電圧１４ＡにＤＣ電圧１４Ｂを重畳しているが、図３では便宜上、平均化して表している。
【００２１】
次に、用紙Ｐと感光体２上のトナー像（第２面画像）及び中間転写ベルト６Ａ上のトナー像（第１面画像）の位置が正規のものとなるよう、レジストローラ対３０によりタイミングがとられて用紙Ｐが送出される。用紙Ｐは、感光体２と中間転写ベルト６Ａが接触する転写位置６Ｃに送られ、転写手段１１Ａにより用紙Ｐの両面にトナー像（第１面トナー画像及び第２面トナー画像）が同時に転写される。両面にトナー像が転写された用紙Ｐは、中間転写ベルト６Ａの走行により定着装置１２に送られ、定着された後に画像出力物となる。
転写位置６Ｃに対して感光体２の回転方向Ａの下流側には、トナー濃度を検知するための基準パターン検知センサ９を設置している。基準パターン作成時に感光体２と中間転写ベルト６Ａが接触していると、基準パターンは中間転写ベルト６Ａに転写してしまい、基準パターン検知センサ９で正しい値が読めなくなってしまう。
例えば、感光体２と中間転写ベルト６Ａが接触している状態で画像濃度調整用のパターンを作成したときに、転写位置６Ｃで中間転写ベルト６Ａにパターンを転写してしまい、基準パターン検知センサ９で基準パターンを読み取った際に濃度が薄いと判断することとなり、トナー濃度を上げる制御を行ってしまう。そのため、適正な画像濃度であるにもかかわらず、補給過多によるトナー飛散や地肌汚れ、コバ面汚れなどの異常画像が発生してしまう。そこで、転写手段１１Ａは、図１の矢印Ｃで示すように、回動して感光体２に対して中間転写ベルト６Ａを接離可能な機構とし、基準パターン作成時には離間状態となるように制御している。
【００２２】
ところで、通常は、感光体２上に逆像（鏡像）を形成し、これを用紙に直接転写すると正像が得られるわけであるが、中間転写ベルト６Ａ上に転写した画像を用紙に転写する場合、感光体２上で鏡像に形成した場合には用紙転写時に鏡像となってしまう。そこで、本実施形態においては、中間転写ベルト６Ａから用紙Ｐに転写される画像（第１面トナー画像）は感光体２表面で正像に形成し、感光体２から用紙Ｐに直接転写されるトナー像（第２面画像）は、感光体表面で鏡像になるよう、露光装置４によって露光される。このような正、逆像に切り換える露光は、公知の画像処理技術により、実現できている。
中間転写ベルト６Ａから用紙Ｐに第１面トナー画像が転写された後に中間転写ベルト６Ａ上に残留したトナーは、図１の矢印Ｄ方向に接離可能なクリーニング装置２１が中間転写ベルト６Ａに当接することによって除去される。
このように、中間転写ベルト６Ａ上に形成された第１面トナー画像を用紙Ｐに転写するために、中間転写ベルト６Ａから離間していたクリーニング装置２１は、感光体２及び中間転写ベルト６Ａから用紙Ｐに第２トナー画像及び第１面トナー画像が転写された後に中間転写ベルト６Ａに接触し、用紙Ｐ転写後の中間転写ベルト６Ａ上の残留トナーを除去する。除去されたトナーはトナー搬送手段を用いて図示しない回収容器へと搬送される。回収作業が終了した後、次の作像動作のためクリーニング装置２１は離間する。
【００２３】
次に、用紙の片面に画像を得る場合の動作について説明する。
用紙Ｐの片面に画像を得る場合には、中間転写ベルト６Ａにトナーを転写する工程を省くことができ、感光体２の表面に形成されたトナー像を用紙Ｐに直接転写する。片面画像の場合に感光体２上でのトナー像は鏡像であり、用紙Ｐに転写されると正像となる。即ち、用紙片面のみに画像を得る場合は、感光体２に形成したトナー像を直接用紙Ｐに転写してやればよく、（＋）電圧を印加した転写手段１１Ａにより感光体２上のトナー（（−）帯電）を吸引転写する。なお、上記説明における感光体帯電極性、トナー帯電極性は一例であり、本実施形態と逆極性にすることも可能である。
本第１実施形態の画像形成装置で両面画像出力を行ったところ、１枚通紙及び連続通紙を行っても転写不足による異常画像の発生は無く、正規画像位置の出力物を得る事ができた。
【００２４】
次に、本発明による第２実施形態に係る画像形成装置について、図５に基づいて説明する。図５は、第２実施形態に係る画像形成装置において使用される中間転写ベルトの斜視図である。この第２実施形態に係る画像形成装置においては、前述の第１実施形態に係る画像形成装置とは、中間転写ベルト６Ａに形成される位置検知用マークとして、感光体２上に第１面トナー画像と共に形成されるパターントナー像７１を使用している点で相違している。従って、第１実施形態の画像形成装置と類似する動作については簡略化もしくは省略して説明する。
まず、図１に示すように、帯電装置３により一様に帯電された感光体２に、画像信号に基づいた露光Ｌが露光装置４からに照射され、感光体２上に書き込み情報に対応した第１面画像潜像を形成する。この際、位置検知用のパターン画像の潜像も同時に形成する。そして、現像装置５によって、これらの静電潜像をトナー像化して現像する。
続いて、このようにして形成されたトナー像を中間転写ベルト６Ａに転写する。この場合、図５に示すように、本第２実施形態においては、第１面トナー画像７０の先端より中間転写ベルト６Ａの移送方向Ｂの下流側（感光体２回転方向下流側の非画像部）にパターントナー画像７１を形成している。なお、この場合の中間転写ベルト６Ａへの転写条件としては、３０μＡの定電流制御を行っている。
【００２５】
中間転写ベルト６Ａは、表面に転写されたトナー像（第１面画像）を担持して図中反時計回りに走行し、位置検知センサ５０による中間転写ベルト６Ａ上の位置検知用パターントナー画像７１の検知から所定のタイミングをとって、用紙Ｐの別の面（第２面）に転写されるべきトナー画像（第２面トナー画像）が感光体２に、前述したような工程で形成され始める。この画像形成と同時に、用紙が選択された図示しない給紙装置から給紙が開始され、レジストローラ対３０に搬送される。先に中間転写ベルト６Ａ上に転写されたトナー像（第１面トナー画像）は、中間転写ベルト６Ａと感光体２が接触する位置６Ｃに向けて搬送されるが、このとき、支持ローラ１１Ｂの手前に設けられた非接触型帯電装置２０の作用により、中間転写ベルト６Ａ上に担持されたトナー像の極性を反転させる。本第２実施形態においても、非接触型帯電装置２０の印加電圧、印加タイミングは前述の第１実施形態の場合と同様である。
【００２６】
次に、用紙Ｐと感光体２上のトナー像（第２面トナー画像）及び中間転写ベルト６Ａ上のトナー像（第１面トナー画像）の位置が正規のものとなるよう、レジストローラ対３０によりタイミングがとられて用紙Ｐが送出される。用紙Ｐは感光体２と中間転写ベルト６Ａが接触する転写位置６Ｃに送られ、転写手段１１Ａにより用紙両面にトナー像（第１面トナー画像及び第２面トナー画像）が一度に同時に転写される。両面にトナー像が転写された用紙Ｐは、中間転写ベルト６Ａの走行により定着装置１２に送られ、定着された後に画像出力物となる。
このように、本第２実施形態においては、位置検知センサ５０による中間転写ベルト６Ａ上の位置検知用マークとして、第１面トナー画像と共に形成されるパターントナー画像を使用するので、第１面トナー画像の先端とパターントナー画像の距離を精度良く検知することが可能となり、第１面トナー画像と第２面トナー画像の先端の位置合わせを精度良く行うことが可能となる。因みに、本第２実施形態において前述の第１実施形態の場合と同様の両面画像出力を行ったところ、１枚通紙及び連続通紙を行っても転写不足による異常画像の発生は無く、正規画像位置の出力物を得る事ができた。
【００２７】
次に、本発明による第３実施形態に係る画像形成装置について、図６に基づいて説明する。図６は、本発明による第３実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す模式的な配置図であり、本実施形態に係る画像形成装置は、上述した複写機のみでなくプリンタやファクシミリ装置あるいは印刷機を対象とすることも可能である。
本第３実施形態に係る画像形成装置は、図６に示すように、画像形成手段を４個タンデムに配列し、第２中間転写装置４０を介して用紙Ｐまたは第１中間転写装置６へとトナー画像を転写する方式である。即ち、この第３実施形態に係る画像形成装置は、シアントナー像を形成するシアン画像形成手段１Ｃｙと、イエロートナー像を形成するイエロー画像形成手段１Ｙｅと、マゼンタトナー像を形成するマゼンタ画像形成手段１Ｍａと、ブラックトナー像を形成するブラック画像形成手段１Ｂｋとを第２中間装置４０の無端状第２中間転写ベルト４１の移送方向（矢印Ｅ方向）に沿って配設させて備えている。
そして、シアン画像形成手段１Ｃｙ、イエロー画像形成手段１Ｙｅ、マゼンタ画像形成手段１Ｍａ及びブラック画像形成手段１Ｂｋは、それぞれ、矢印方向に回転するドラム状感光体２Ｃｙ、２Ｙｅ、２Ｍａ、２Ｂｋの周囲に帯電装置３Ｃｙ、３Ｙｅ、３Ｍａ、３Ｂｋ、現像装置５Ｃｙ、５Ｙｅ、５Ｍａ、５Ｂｋ、クリーニング装置７Ｃｙ、７Ｙｅ、７Ｍａ、及び７Ｂｋ、除電装置８Ｃｙ、８Ｙｅ、８Ｍａ、８Ｂｋを備えている。
【００２８】
また、第２中間転写装置４０は、支持ローラ４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ及びテンションローラ４３に張架された無端状の第２中間転写ベルト４１と第２中間転写ベルト４１を介して各感光体２Ｃｙ、２Ｙｅ、２Ｍａ、２Ｂｋに対向して配置された１次転写装置１０Ｃｙ、１０Ｙｅ、１０Ｍａ、１０Ｂｋを備えている。さらに支持ローラ４２Ｃは、導電性に形成され、電源４４からバイアス電圧を支持ローラ４２Ｃによって第２中間転写ベルト４１上のトナー像に印加可能となっている。
さらに、この支持ローラ４２Ｃに対して第２中間転写ベルト４１及び第１中間転写ベルト６Ａを介して対向して配設され、接地支持された導電性支持ローラ１１Ａが矢印Ｃ方向に回動可能に取り付けられている。そして、導電性支持ローラ１１Ａ、支持ローラ１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄに無端状の第１中間転写ベルト６Ａが張架されており、支持ローラ１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄの１個が回転駆動することによって第１中間転写ベルト６Ａが矢印Ｂ方向に回転移送されるようになっている。
【００２９】
また、第１中間転写ベルト６Ａの外周部には、非接触型帯電手段２０、ベルト用クリーニング装置２１、位置検知センサ５０が配備されている。非接触型帯電手段２０は、転写チャージャー等の第１中間転写ベルト６Ａに転写されたトナー像に接触せずに当該トナー像の極性を反転させるためのものであり、この第３実施形態においては、ＡＣ電圧にＤＣ電圧を重畳したバイアス電圧が印加されるようになっている。また、ベルト用クリーニング装置２１は、第１中間転写ベルト６Ａの表面に残留する不要トナーを除去する機能を有しており、除去されたトナーは図示しない回収容器に搬送される。またベルト用クリーニング装置２１は、前述の第１実施形態の場合と同様に、接離可能となっている。この第３実施形態においては、ベルト用クリーニング装置２１は、ブレードクリーニングを行っているが、ローラやブラシを使用することも可能である。
位置検知センサ５０は、第１中間転写ベルト６Ａの位置を読み取るものであり、この第３実施形態においては、図７に示す第１中間転写ベルト６Ａ上に設けられた位置検知用マーク６Ｆを検知してベルト位置を読み取っている。位置検知用のマーク６Ｆは、この第３実施形態においては、第１中間転写ベルト６Ａの外周面１箇所に設けられているが、画像に影響を及ぼさなければ、外周面の複数箇所もしくは内周面に設けても良い。位置検知センサ５０としては、例えば光反射型のセンサを用いることが可能である。
【００３０】
この第３実施形態に係る画像形成装置による両面同時記録時の動作について説明する。なお、各画像形成手段（１Ｃｙ、１Ｙｅ、１Ｍａ、１Ｂｋ）におけるトナー像の形成方法は、前述の第１実施形態に場合と基本的に同様である。即ち、まず第１面画像の画像信号が図示しない露光装置に入力されると感光体２Ｃｙ、２Ｙｅ、２Ｍａ、２Ｂｋおよび第２中間転写ベルト４１が回転する。
各感光体２Ｃｙ、２Ｙｅ、２Ｍａ、２Ｂｋは、帯電装置３Ｃｙ、３Ｙｅ、３Ｍａ、３Ｂｋによって表面を一様に帯電される。このように表面を一様に帯電された各感光体２Ｃｙ、２Ｙｅ、２Ｍａ、２Ｂｋ上に各色画像情報に応じた露光ＬＣｙ、ＬＹｅ、ＬＭａ、ＬＢｋが照射されて各色に対応する静電潜像が形成される。このようにして形成された各色に対応する静電潜像に対して現像装置５Ｃｙ、５Ｙｅ、５Ｍａ、５Ｂｋからシアン、イエロー、マゼンタ、ブラックのトナーが供給されて各感光体２Ｃｙ、２Ｙｅ、２Ｍａ、２Ｂｋの表面にシアン、イエロー、マゼンタ、ブラックのトナー像が形成される。このようにして各感光体２Ｃｙ、２Ｙｅ、２Ｍａ、２Ｂｋ上に形成されたシアン、イエロー、マゼンタ、ブラックのトナー像は、回転移送する第２中間転写ベルト４１上に、１次転写装置１０Ｃｙ、１０Ｙｅ、１０Ｍａ、１０Ｂｋによって積層して転写され、カラー画像となる合成トナー像が形成される。
【００３１】
この場合、第２中間転写ベルト４１と共に回転移送される第１中間転写ベルト６Ａの位置検知用マーク６Ｆを位置検知センサ５０によって検知して、この検知から所定のタイミングをとって、各画像形成手段（１Ｃｙ、１Ｙｅ、１Ｍａ、１ＢＫ）で上記のようにして第１面トナー画像が形成される。各画像形成手段（１Ｃｙ、１Ｙｅ、１Ｍａ、１ＢＫ）で形成された第１面トナー画像（（−）帯電）は各１次転写手段（１０Ｃｙ、１０Ｙｅ、１０Ｍａ、１０Ｂｋ）で（＋）極性の電圧を印加して、第２中間転写ベルト４１に静電的に吸引転写する。
第２中間転写ベルト４１は、表面に転写されたトナー像（第１面トナー画像）を担持して図中時計回りに走行し、２次転写部６ｃで第２中間転写ベルト４１の像担持面と反対側（裏面）にある転写手段４２Ｃにより、第２中間転写ベルト４１と同期して走行する第１中間転写ベルト６Ａに転写する。このとき転写手段４２Ｃには電源４４から（−）極性の電圧を印加して、静電的に反発して転写している。
【００３２】
位置検知センサ５０による第１中間転写ベルト６Ａ上の位置検知用マーク６Ｆの検知から所定のタイミングをとって、用紙Ｐの別の面（第２面）に転写されるべきトナー画像が各画像形成手段（１Ｃｙ、１Ｙｅ、１Ｍａ、１ＢＫ）に前述したような工程で形成され、第２中間転写ベルト４１に転写される。また選択された図示しない給紙装置からは給紙が開始され、用紙Ｐがレジストローラ対３０に搬送される。
先に第１中間転写ベルト６Ａ上に転写された第１面トナー画像は、２次転写部６Ｃに向けて搬送される。このとき、支持ローラ１１Ｂの手前に設けられた非接触型帯電装置２０は、前述の第１実施形態の場合と同様、ＡＣ電圧にＤＣ電圧を重畳して印加して第１中間転写ベルト６Ａ上に担持されたトナー像の極性を反転させる。この場合に、非接触型帯電装置２０は、第１面トナー画像が第２中間転写ベルト４１から第２転写手段４２Ｃによる２次転写電流を印加して第１中間転写ベルト６Ａに転写されたタイミングに基づいて制御手段１５によって上記バイアス電圧が印加されるようになっている。
【００３３】
図８に、この第３実施形態において第１面トナー画像を第１中間転写ベルト６Ａに転写する際の第２中間転写ベルト４１の駆動（図８（Ａ）参照）、第１中間転写ベルト６Ａの駆動（図８（Ｂ）参照）および接離（図８（Ｃ）参照）、転写電流（図８（Ｄ）参照）、非接触型帯電装置２０の印加タイミング（図８（Ｅ）参照）を示す。
この場合に、非接触型帯電装置２０にはＡＣ電圧：Ｖｐｐ＝１ｋＶ、ＤＣ電圧：４．５ｋＶが印加されている。また、非接触型帯電装置２０に電圧を印加するタイミング（図８（Ｅ）参照）は、第２転写手段４２Ｃに転写電流が印加されて第１面トナー画像が第１中間転写ベルト６Ａに転写開始（図８（Ｄ）参照）後、第１面トナー画像の先端が非接触型帯電装置２０に到達するまでの間に印加する。なお、非接触型帯電装置２０の電圧はＡＣ電圧にＤＣ電圧を重畳しているが、図８（Ｄ）では便宜上、平均化して表している。この第３実施形態においては、第１中間転写ベルト６Ａと第２中間転写ベルト４１の接触位置６Ｃと非接触型帯電装置２０間の略中間位置で印加している。
【００３４】
具体的には、以下の様になる。
第１中間転写ベルト６Ａの線速：２８２ｍｍ／ｓｅｃ、２次転写部６Ｃと非接触型帯電装置２０間の距離：２００ｍｍに設定している。
第１中間転写ベルト６Ａの線速より、第１面トナー画像先端が２次転写部６Ｃから非接触型帯電装置２０までの略中間位置：（２００ｍｍ／２＝１００ｍｍ）に到達するまでの時間は約３６０ｍｓｅｃとなる（１００ｍｍ／２８２ｍｍ／ｓｅｃ≒３６０ｍｓｅｃ）。
第１中間転写ベルト６Ａ上の第１面トナー画像先端が接触位置６Ｃに到達したときに２次転写電流が略同時に印加される事から、非接触型帯電装置２０の印加タイミングは２次転写電流印加から３６０ｍｓｅｃ後としている。そして転写された第１面画像が全て非接触型帯電装置２０を通過した後に、非接触型帯電装置２０の電圧を切っている。
レジストローラ対３０により、用紙Ｐと第２中間転写ベルト４１上のトナー像（第２面トナー画像）及び第１中間転写ベルト６Ａ上のトナー像（第１面トナー画像）の位置が正規のものとなるよう、レジストローラ対３０によりタイミングがとられて用紙Ｐが送出される。用紙Ｐは、第１中間転写ベルト６Ａと第２中間転写ベルト４１が接触する転写位置６Ｃに送られ、転写手段４２Ｃにより用紙Ｐの両面にトナー像（第１面トナー画像及び第２面トナー画像）が一度に同時に転写される。両面にトナー像が転写された用紙Ｐは、第１中間転写ベルト６Ａの走行により定着装置１２に送られ、定着された後に画像出力物となる。
【００３５】
２次転写部６ｃの第２中間転写ベルト４１の移送回転方向下流側には、基準パターン検知センサ９を設置している。基準パターン作成時に第１中間転写ベルト６Ａと第２中間転写ベルト４１が接触していると、基準パターンは第１中間転写ベルト６Ａに転写してしまい、基準パターン検知センサ９で正しい値が読めなくなってしまう。例えば、第２中間転写ベルト４１と第１中間転写ベルト６Ａが接触している状態で画像濃度調整用のパターンを作成したときに、転写位置６Ｃで第１中間転写ベルト６Ａにパターンを転写してしまい、基準パターン検知センサ９で基準パターンを読み取った際に濃度が薄いと判断することとなり、トナー濃度を上げる制御を行ってしまう。
そのため、適正な画像濃度であるにもかかわらず、補給過多によるトナー飛散や地肌汚れ、コバ面汚れなどの異常画像が発生してしまう。そこで、この第３実施形態においては、転写手段４２Ｃに対向する支持ローラ１１Ａを接離可能な機構とし基準パターン作成時には離間状態となるよう制御している。なお、接離可能な機構は転写手段４２Ｃで行う等で第２中間転写ベルト４１と第１中間転写ベルト６Ａが接離可能であればこの第３実施形態に限定されない。
第１中間転写ベルト６Ａに残留したトナーは接離可能なクリーニング装置２１によって除去される。クリーニング装置２１は第１中間転写ベルト６Ａから用紙Ｐに画像が転写された後に第１中間転写ベルト６Ａに接触し、用紙Ｐに転写した後の残留トナーを除去する。除去されたトナーはトナー搬送手段を用いて、図示しない回収容器へと搬送される。回収作業が終了した後、次の作像動作のためクリーニング装置２１は離間する。
この第３実施形態においては、前述の第１実施形態の場合と同様の両面画像出力を行ったところ、１枚通紙及び連続通紙を行っても転写不足による異常画像の発生は無く、正規画像位置の出力物を得る事ができた。
【００３６】
次に、本発明による第４実施形態に係る画像形成装置について、図９に基づいて説明する。図９は、本発明による第４実施形態に係る画像形成装置で使用される第１中間転写ベルトの概略構成を示す斜視図である。
本発明による第４実施形態に係る画像形成装置は、上記第３実施形態に係る画像形成装置において、図９に示すように、位置検知用のマーク６Ｆを第１面トナー画像８０と共に各画像形成手段１Ｃｙ、１Ｙｅ、１Ｍａ、１Ｂｋによって形成されるパターントナー画像８１としたものである。
この第４実施形態において用紙両面に画像を得る場合の画像形成動作について説明する。
なお、この第３実施形態における動作に類似する動作については簡略化もしくは省略して説明する。第１面画像の画像信号が入力されると各画像形成手段（１Ｃｙ、１Ｙｅ、１Ｍａ、１ＢＫ）で第１面トナー画像が形成される。この際、位置検知用のパターン画像の静電潜像も同時に形成され、図９に示すように、第１面トナー画像８０先端より第１中間転写ベルト６Ａの回転移送方向Ｂの下流側（感光体２Ｃｙ、２Ｙｅ、２Ｍａ、２Ｂｋの回転方向下流側の非画像部）にパターン画像８１を形成している。
【００３７】
各画像形成手段（１Ｃｙ、１Ｙｅ、１Ｍａ、１ＢＫ）で形成された第１面トナー画像（（−）帯電）は各１次転写手段（１０Ｃｙ、１０Ｙｅ、１０Ｍａ、１０Ｂｋ）で（＋）極性の電圧を印加して、第２中間転写ベルト４１に静電的に吸引転写する。第２中間転写ベルト４１は表面に転写されたトナー像（第１面トナー画像）を担持して図中時計回りに走行し、２次転写部６Ｃで第２中間転写ベルト４１の像担持面と反対側（裏面）にある転写手段４２Ｃにより、第２中間転写ベルト４１と同期して走行する第１中間転写ベルト６Ａに転写する。このとき転写手段４２Ｃには（−）極性の電圧を印加して、静電的に反発して転写している。
位置検知センサ５０による第１中間転写ベルト６Ａ上のパターン画像８１の検知から所定のタイミングをとって、用紙Ｐの別の面（第２面）に転写されるべきトナー画像が各画像形成手段（１Ｃｙ、１Ｙｅ、１Ｍａ、１ＢＫ）に前述したような工程で形成され、第２中間転写ベルト４１に転写される。また選択された図示しない給紙装置からは給紙が開始され、用紙Ｐは、レジストローラ対３０に搬送される。先に第１中間転写ベルト６Ａ上に転写された第１面トナー画像は、２次転写部６Ｃに向けて搬送される。
このとき、ローラ１１Ｂの手前に設けられた非接触型帯電装置２０は、第１実施形態の場合と同様、ＡＣ電圧にＤＣ電圧を重畳して印加して第１中間転写ベルト６Ａ上に担持されたトナー像の極性を反転させる。この第４実施形態においても、非接触型帯電装置２０の印加電圧、印加タイミングは前述第３実施形態の場合と同様である。
【００３８】
レジストローラ対３０により、用紙Ｐと第２中間転写ベルト４１上のトナー像（第２面トナー画像）及び第１中間転写ベルト６Ａ上のトナー像（第１面トナー画像）の位置が正規のものとなるよう、レジストローラ対３０によりタイミングがとられて用紙Ｐが送出される。用紙Ｐは第２中間転写ベルト４１と第１中間転写ベルト６Ａが接触する転写位置６Ｃに送られ、転写手段４２Ｃにより用紙両面にトナー像（第１面トナー画像及び第２面トナー画像）が一度に転写される。両面にトナー像が転写された用紙Ｐは、第１中間転写ベルト６Ａの走行により定着装置１２に送られ、定着された後に画像出力物となる。
本第４実施形態で第１実施形態の場合と同様の両面画像出力を行ったところ、１枚通紙及び連続通紙を行っても転写不足による異常画像の発生は無く、正規画像位置の出力物を得る事ができた。
ところで、従来技術ではトナー極性を変換するための非接触型帯電装置２０にＤＣ電圧を印加していた。そのため、図１０に示す模式図ようにトナー極性変換後の帯電分布（曲線１）がブロードとなり、用紙Ｐに転写可能なしきい値に満たない未変換トナーが存在している。なお、図１０中曲線２は、極性変換前のトナー像の帯電分布を示している。この未変換トナーは両面同時転写時に未転写トナーとなるため、転写不足による異常画像が発生していた。また、第１中間転写ベルト６Ａには残留トナーが多く残る事となりベルトクリーニング装置２１の早期劣化の原因でもあった。
そこで、本発明では非接触型帯電装置２０はＡＣ電圧にＤＣ電圧を重畳する方式とした。これにより、用紙に転写可能なしきい値に満たない未変換トナーがなくなると共に、トナー帯電分布がシャープになる事から転写不足による異常画像の発生を防止できるようになる。
【００３９】
図１１は、第３実施形態において、第１中間転写ベルト６Ａ上のトナー帯電分布を測定したグラフ図である。図１１中、曲線３は、極性変換前の、曲線４は、ＤＣ電圧４ｋＶのバイアス電圧を印加した場合、曲線５は、ＤＣ電圧４ｋＶにＡＣ電圧１ｋＶを重畳した場合、曲線６は、ＤＣ電圧４ｋＶにＡＣ電圧２ｋＶを重畳した場のトナー帯電状態を示している。なお、極性変換前のトナーはマイナスに帯電している。
測定にはホソカワミクロン社  イースパートアナライザ（ＥＳＴ−３）を使用して、３０００個のトナーを測定した。非接触型帯電装置２０はコロトロンチャージャを使用し、ワイヤにＤＣ電圧もしくはＡＣ電圧にＤＣ電圧を重畳して印加した。本実験ではＤＣ電圧：４ｋＶに対しＡＣ電圧無し、１ｋＶ（Peak to Peak）、２ｋＶ（Peak to Peak）の３水準をとった。
この図１１より、極性変換前のトナー帯電分布と比較すると、ＤＣ電圧のみの場合も極性は変換されているが、未変換領域のトナーが多く残っていた。これに対し、ＡＣ電圧にＤＣ電圧を重畳した場合は、トナー帯電分布がシャープになり、ＡＣ電圧２ｋＶ（Peak to Peak）で未変換トナーが無くなり、ＡＣ電圧重畳の効果を確認する事ができた。
【００４０】
また、表１は、第３実施形態においてＤＣ電圧とＡＣ電圧（Peak to Peak）を変化させた場合の未変換トナーの存在状況を測定した結果を示している。なお、表中、○印は、ＤＣ電圧のみを印加した場合と比較して未変換トナーが少なく、かつトナー帯電分布がシャープとなった条件を効果ありとし、×印は、効果なしと判定した。なお、極性変換前のトナーはマイナスに帯電している。
2010085924.tif 000003
この表１から明らかなように、ＤＣ電圧：３ｋＶ以下ではＡＣ電圧を重畳しても未変換トナーを無くし帯電分布をシャープにする事はできないが、ＤＣ電圧：４．５ｋＶ以上であれば、ＡＣ電圧：０．５ｋＶ（Peak to Peak）以上で効果を得られる事が確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明による第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明による第１実施形態に係る画像形成装置で使用される中間転写ベルトの概略構成を示す斜視図である。
【図３】本発明による第１実施形態における両面記録時の作像工程を示す模式図で、両面記録時の（ア）現像と一次転写、（イ）トナー極性変換、（ウ）二次現像と二次転写、（エ）定着への搬送、ベルトクリーニングの工程を示す模式図である。
【図４】本発明による第１実施形態に係る画像形成装置で使用される非接触型帯電装置によるバイアス電圧の印加タイミングを説明するための波形図で、（Ａ）は、中間転写ベルトの駆動タイミング、（Ｂ）は、中間転写ベルトの接離タイミング、（Ｃ）は、転写手段に印加する転写電流の印加タイミング、（Ｄ）は、非接触型帯電装置によるバイアス電圧の印加タイミングの波形図である。
【図５】本発明による第２実施形態に係る画像形成装置で使用される中間転写ベルトの概略構成を示す斜視図である。
【図６】本発明による第３実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す模式図である。
【図７】本発明による第３実施形態に係る画像形成装置で使用される中間転写ベルトの概略構成を示す斜視図である。
【図８】本発明による第３実施形態に係る画像形成装置で使用される非接触型帯電装置によるバイアス電圧の印加タイミングを説明するための波形図で、（Ａ）は、第２中間転写ベルトの駆動タイミング、（Ｂ）は、第１中間転写ベルトの駆動タイミング、（Ｃ）は、第１中間転写ベルトの接離タイミング、（Ｄ）は、転写手段に印加する２次転写電流の印加タイミング、（Ｅ）は、非接触型帯電装置によるバイアス電圧の印加タイミングの波形図である。
【図９】本発明による第４実施形態に係る画像形成装置で使用される中間転写ベルトの概略構成を示す斜視図である。
【図１０】中間転写ベルト上のトナー像に対する極性変換前後のトナー帯電量分布をグラフで示す図である。
【図１１】中間転写ベルト上のトナー像に対してＡＣ電圧にＤＣ電圧を重畳したバイアス電圧印加による極性変換前後のトナー帯電量分布をグラフで示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１Ｃｙ、１Ｙｅ、１Ｍａ、１Ｂｋ  画像形成手段、２、２Ｃｙ、２Ｙｅ、２Ｍａ、２Ｂｋ  感光体、３、３Ｃｙ、３Ｙｅ、３Ｍａ、３Ｂｋ  帯電装置、４  露光装置、５、５Ｃｙ、５Ｙｅ、５Ｍａ、５Ｂｋ  現像装置、６  転写装置、６Ａ  中間転写ベルト（第１中間転写ベルト）、６Ｃ  転写位置、６Ｆ  位置検知マーク、７、７Ｃｙ、７Ｙｅ、７Ｍａ、７Ｂｋ  クリーニング装置、８、８Ｃｙ、８Ｙｅ、８Ｍａ、８Ｂｋ  除電装置、９  基準パターン検知センサ、１０、１０Ｃｙ、１０Ｙｅ、１０Ｍａ、１０Ｂｋ  １次転写装置、１１Ａ  支持ローラ（転写手段）、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ  支持ローラ、１２  定着装置、１３  電源、１４  バイアス電圧電源、１５  制御手段、２０  非接触型帯電装置、２１  ベルト用クリーニング装置、４１  第２中間転写ベルト、４２Ａ、４２Ｂ  支持ローラ、４２Ｃ  支持ローラ（転写手段）、４４  バイアス電圧電源、５０  位置検知センサ、７０  第１面トナー画像、７１  パターン画像
【図１】
2010085924.tif 000004
【図２】
2010085924.tif 000005
【図３】
2010085924.tif 000006
【図４】
2010085924.tif 000007
【図５】
2010085924.tif 000008
【図６】
2010085924.tif 000009
【図７】
2010085924.tif 000010
【図８】
2010085924.tif 000011
【図９】
2010085924.tif 000012
【図１０】
2010085924.tif 000013
【図１１】
2010085924.tif 000014