(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
所定の帯電極性に帯電したトナーを用いて、前記像担持体に、画像情報に応じた通常のトナー像と調整用のトナー像とを形成するトナー像形成手段と、
前記像担持体から転写されたトナー像を担持して移動する導電性の無端ベルトと、
前記無端ベルトから記録材へトナー像を転写する転写部を形成する第一回転体と、
前記第一回転体に対向して前記無端ベルトの内周面に当接する第二回転体と、
前記第一回転体に電圧を印加する第一電源と、
前記無端ベルトの内周面に電気的に接続される第二電源と、
前記無端ベルトの内周面と接地電位の間に電気的に接続され、電流が流れることで所定の電圧が維持される定電圧素子と、
前記定電圧素子に流れる電流を検知する検知手段と、
複数の連続する前記通常のトナー像と、隣り合う前記通常のトナー像の間に形成された前記調整用のトナー像とが前記無端ベルトに形成される場合に、前記検知手段の検知結果が前記所定の電圧に維持される電流になるように前記第二電源を制御するとともに、前記通常のトナー像が前記転写部を通過する際には、前記通常のトナー像を前記無端ベルトから記録材へ向かわせる電界を前記転写部に形成し、前記調整用のトナー像が前記転写部を通過する際には、前記所定の帯電極性のトナーを前記第一回転体から前記無端ベルトへ向かわせる電界を形成するように前記第一電源を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体と、
所定の帯電極性に帯電したトナーを用いて、前記像担持体に、画像情報に応じた通常のトナー像と調整用のトナー像とを形成するトナー像形成手段と、
前記像担持体から転写されたトナー像を担持して移動する導電性の無端ベルトと、
前記無端ベルトから記録材へトナー像を転写する転写部を形成する第一回転体と、
前記第一回転体に対向して前記無端ベルトの内周面に当接する第二回転体と、
前記第一回転体に電圧を印加する第一電源と、
前記無端ベルトの内周面に印加する電圧を発生する第二電源と、
前記無端ベルトの内周面と前記第二電源の間の電気的接続を接続状態と遮断状態とに切り換える切り換え部と、
前記無端ベルトの内周面と接地電位の間に電気的に接続され、電流が流れることで所定の電圧が維持される定電圧素子と、
前記定電圧素子に流れる電流を検知する検知手段と、
複数の連続する前記通常のトナー像と、隣り合う前記通常のトナー像の間に配置された前記調整用のトナー像とが前記無端ベルトに形成される場合に、前記通常のトナー像が前記転写部を通過する際には、前記切り換え部を遮断状態にして前記通常のトナー像を前記無端ベルトから記録材へ向かわせる電界を前記転写部に形成するように前記第一電源を制御し、前記調整用のトナー像が前記転写部を通過する際には、前記切り換え部を接続状態にして前記検知手段の検知結果が前記所定の電圧に維持される電流になるように前記第二電源を制御するとともに、前記所定の帯電極性のトナーを前記第一回転体から前記無端ベルトへ向かわせる電界を形成するように前記第一電源を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記第二回転体に加え、前記無端ベルトを内周面から支持する複数の回転体をさらに有し、
前記定電圧素子は、前記複数の回転体のうち、前記無端ベルトと当接する面が導電性である回転体の少なくとも１つに電気的に接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記定電圧素子は、複数個のツェナーダイオード又はバリスタを直列に接続した素子であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体から無端ベルトに転写されたトナー像を無端ベルトから記録材へ転写する中間転写方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光ドラムに形成したトナー像を一次転写部で無端ベルトに一次転写し、無端ベルトに担持させたトナー像を一対の二次転写ローラを用いた二次転写部で記録材へ二次転写させる中間転写方式の画像形成装置が広く用いられている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１には、中間転写方式の画像形成装置において、感光ドラムに対向させて一次転写ローラを配置しない方式が提案されている。ここでは、導電性の無端ベルトを用いて、二次転写外ローラとの間に無端ベルトを挟持して二次転写部を形成する二次転写内ローラにトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することにより複数の感光ドラムから無端ベルトへ同時にトナー像を転写させている。
【０００４】
特許文献２には、中間転写方式の画像形成装置において、無端ベルトを張架する張架ローラにツェナーダイオードを介して接地している。これにより、張架ローラに張架された無端ベルトの電位を一定に維持して、二次転写部の電圧的外乱（放電等）にかかわらず、感光ドラムと無端ベルトとの間に安定した一次転写電圧を確保している。
【０００５】
特許文献２では、感光ドラムに形成したパッチトナー像を無端ベルトへ一次転写し、無端ベルト上の調整用トナー像を光学式センサにより検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２５９６４０号公報
【特許文献２】特開２０１４−１１５３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に示されるように、光学式センサよりも無端ベルトの搬送方向下流側に二次転写部が配置されている場合、パッチトナー像が二次転写部を通過する際に二次転写外ローラに転写される可能性がある。このため、パッチトナー像が二次転写部を通過する際に二次転写外ローラに画像のトナー像を転写する際とは逆極性の電圧（＝トナーの帯電極性と同極性の電圧）を印加して、パッチトナー像が二次転写ローラへ転写することが提案された。
【０００８】
しかし、特許文献２に示されるように、定電圧素子を用いて無端ベルトの電位を発生させる場合、二次転写外ローラにトナーの帯電極性と同極性の電圧を印加している間、感光ドラムから無端ベルトへトナー像を転写することができない。そのため、二次転写部をパッチトナー像が通過する期間を避けて感光ドラムから無端ベルトへトナー像を転写する必要があり、画像のトナー像と画像のトナー像との間隔にパッチトナー像を形成して検出することが難しい。
【０００９】
本発明は、像担持体から無端ベルトへトナー像を転写させる動作を中断することなく、調整用のトナー像が二次転写外ローラに転写されることを抑制できる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の画像形成装置は、像担持体と、所定の帯電極性に帯電したトナーを用いて、前記像担持体に、画像情報に応じた通常のトナー像と調整用のトナー像とを形成するトナー像形成手段と、前記像担持体から転写されたトナー像を担持して移動する導電性の無端ベルトと、前記無端ベルトから記録材へトナー像を転写する転写部を形成する第一回転体と、前記第一回転体に対向して前記無端ベルトの内周面に当接する第二回転体と、前記第一回転体に電圧を印加する第一電源と、前記無端ベルトの内周面に電気的に接続される第二電源と、前記無端ベルトの内周面と接地電位の間に電気的に接続され、電流が流れることで所定の電圧が維持される定電圧素子と、前記定電圧素子に流れる電流を検知する検知手段と、複数の連続する前記通常のトナー像と、隣り合う前記通常のトナー像の間に形成された前記調整用のトナー像とが前記無端ベルトに形成される場合に、前記検知手段の検知結果が前記所定の電圧に維持される電流になるように前記第二電源を制御するとともに、前記通常のトナー像が前記転写部を通過する際には、前記通常のトナー像を前記無端ベルトから記録材へ向かわせる電界を前記転写部に形成し、前記調整用のトナー像が前記転写部を通過する際には、前記所定の帯電極性のトナーを前記第一回転体から前記無端ベルトへ向かわせる電界を形成するように前記第一電源を制御する制御手段と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の画像形成装置では、無端ベルトに担持された調整用のトナー像が転写部を通過する際には、定電圧素子が所定電圧に維持されるようにしてトナーを第一回転体から無端ベルトへ向かわせる電界を転写部に形成する。したがって、像担持体から無端ベルトへトナー像を転写させる動作を中断することなく、調整用トナー像が二次転写外ローラに転写されることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】中間転写ベルトの構成の説明図である。
【図３】光学式センサの説明図である。
【図４】調整用トナー像の説明図である。
【図５】実施の形態１の制御の説明図である。
【図６】ツェナーダイオードの特性の説明図である。
【図７】比較例の制御の説明図である。
【図８】実施の形態１における転写電圧の制御系のブロック図である。
【図９】実施の形態１の制御のフローチャートである。
【図１０】実施の形態１の制御のタイムチャートである。
【図１１】実施の形態２の制御の説明図である。
【図１２】実施の形態２の制御のタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜実施の形態１＞
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。
【００１４】
（画像形成装置）
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト５６の下向き面に沿って画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
【００１５】
画像形成部Ｐａでは、感光ドラム５０ａにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト５６に転写される。画像形成部Ｐｂでは、感光ドラム５０ｂにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト５６に転写される。画像形成部Ｐｃ、Ｐｄでは、それぞれ感光ドラム５０ｃ、５０ｄにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト５６に転写される。
【００１６】
中間転写ベルト５６に転写された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｐへ二次転写される。分離ローラ５８は、記録材カセット５７から引き出した記録材Ｐを１枚ずつに分離して、レジストローラ６６へ送り出す。レジストローラ６６は、中間転写ベルト５６のトナー像にタイミングを合わせて記録材Ｐを二次転写部Ｔ２へ送り込む。四色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置６７で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着される。
【００１７】
（画像形成部）
図１に示すように、画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、それぞれの現像装置５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部Ｐａについて説明し、他の画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄについては、重複する説明を省略する。
【００１８】
画像形成部Ｐａは、感光ドラム５０ａを囲んで、コロナ帯電器５１ａ、露光装置５２ａ、現像装置５３ａ、ドラムクリーニング装置５５ａを配置している。感光ドラム５０ａは、アルミニウム製シリンダの外周面に感光層を形成され、所定のプロセススピードで回転する。
【００１９】
コロナ帯電器５１ａは、コロナ放電に伴う荷電粒子を感光ドラム５０ａに照射して感光ドラム５０ａを一様な負極性の電位に帯電させる。露光装置５２ａは、各色の画像を展開した走査線画像信号をＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、感光ドラム５０ａの表面に画像及び制御用トナー像の静電像を書き込む。
【００２０】
現像装置５３ａは、帯電極性が負極性のトナーと正極性のキャリアとを攪拌してトナーを負極性に帯電させ、負極性に帯電したトナーを現像剤担持体に担持させて感光ドラム５０ａに供給して感光ドラム５０ａの静電像をトナー像に現像する。
【００２１】
画像形成装置１００は、感光ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄごとの一次転写ローラ７３を有しない。アイドラローラ６０、６１を通じて導電性の中間転写ベルト５６に直流電圧を印加することで、感光ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄから中間転写ベルト５６へトナー像を一次転写する。ドラムクリーニング装置５５ａは、感光ドラム５０ａにクリーニングブレードを摺擦させて、感光ドラム５０ａの表面に付着した転写残トナーを除去する。
【００２２】
（中間転写ベルト）
図２は中間転写ベルトの構成の説明図である。図２に示すように、中間転写ベルト５６は、基層５６ａと表層５６ｂの二層構成である。基層５６ａは、中心厚みが４５〜１５０μｍのフィルム状の無端ベルトで構成される。基層５６ａは、ポリイミドあるいはポリアミド、ＰＥＮ、ＰＥＥＫ等の硬質樹脂又は各種ゴム材料にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させて、体積抵抗率を１０６〜１０８［Ω・ｃｍ］に調整した材料で構成される。ここでは、ポリイミドを使用した。表層５６ｂは、体積抵抗率１０１３〜１０１６［Ω・ｃｍ］のアクリルコートを施している。表層５６ｂの厚みは１〜１０μｍである。
【００２３】
図１に示すように、中間転写ベルト５６は、テンションローラ６３、二次転写内ローラ６２、及びアイドラローラ６０、６１に張架して支持され、二次転写内ローラ６２に駆動されて矢印Ｒ２方向に移動する。
【００２４】
二次転写内ローラ６２は、中間転写ベルト５６の駆動ローラを兼ねて配置され、二次転写外ローラ６４との間に中間転写ベルト５６を挟持して記録材Ｐに対するトナー像の二次転写部Ｔ２を形成する。二次転写内ローラ６２は、定速性に優れたモーターに駆動される。
【００２５】
テンションローラ６３は、両端部をばねに支持されて中間転写ベルト５６に対して５０〜１２０Ｎ（５〜１２ｋｇｆ）程度の一定の張力を与える。テンションローラ６３は、傾動して中間転写ベルト５６の蛇行を補正するステアリングローラを兼ねている。アイドラローラ６０、６１は、感光ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄの配列方向に沿って中間転写ベルト５６を張架して、感光ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄに対して中間転写ベルト５６をほぼ等しく接触させる。
【００２６】
（二次転写部）
中間転写ベルト５６のトナー像担持面側に配置される二次転写外ローラ６４と、中間転写ベルト５６の内周面に配置される二次転写内ローラ６２とが中間転写ベルト５６を挟持して二次転写部Ｔ２を形成する。二次転写外ローラ６４は、二次転写内ローラ６２に内周面を支持された中間転写ベルト５６に当接して二次転写部Ｔ２を形成する。
【００２７】
二次転写内ローラ６２は、アルミニウム円筒の芯金の周面に厚さ０．５ｍｍのＥＰＤＭゴムの弾性層が形成され、直径φ２０ｍｍである。弾性層は、カーボンフィラーを含有させて導電性を付与し、ゴム硬度が７０°（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）である。
【００２８】
二次転写外ローラ６４は、ステンレス円筒の芯金の周面にＮＢＲゴムやＥＰＤＭゴム等からなるスポンジ組織の弾性層が形成され、直径２４ｍｍである。弾性層は、イオン導電剤を含有させて導電性を付与し、ゴム硬度が３０°（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）である。
【００２９】
二次転写電源２１０は、可変の電圧を二次転写外ローラ６４に出力する。二次転写電源２１０は、二次転写外ローラ６４に二次転写内ローラ６２よりも絶対値の大きい正極性の直流電圧を印加して、中間転写ベルト５６から記録材Ｐへトナー像を移転させる。これにより、導電性の中間転写ベルト５６を介して感光ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄとの当接部にもそれぞれ電界が形成され、中間転写ベルト５６に担持されたトナー像が中間転写ベルト５６に順次、静電気的に移転して一次転写される。
【００３０】
以上説明したように、トナー像形成手段の一例である露光装置５２ａ及び現像装置５３ａは、所定の帯電極性に帯電したトナーを用いて、像担持体の一例である感光ドラム５０ａに、画像情報に応じた通常のトナー像と調整用のトナー像とを形成する。導電性の無端ベルトの一例である中間転写ベルト５６は、外周面に感光ドラム５０ａから転写されたトナー像を担持して移動する。第一回転体の一例である二次転写外ローラ６４は、中間転写ベルト５６の外周面に当接して転写部の一例である二次転写部Ｔ２を形成する。第二回転体の一例である二次転写内ローラ６２は、二次転写外ローラ６４に対向して中間転写ベルト５６の内周面に当接する。
【００３１】
（調整用トナー像）
図３は光学式センサの説明図である。図４は調整用トナー像の説明図である。
【００３２】
図１に示すように、アイドラローラ６１に支持された中間転写ベルト５６に対向させて光学式センサ５９が配置される。図３に示すように、光学式センサ５９は、発光ダイオード５９ａから中間転写ベルト５６に担持されたトナー像に赤外光を照射して、フォトダイオード５９ｂによりトナー像のトナー載り量に応じた反射光を検出する。
【００３３】
図１を参照して図３に示すように、画像形成装置１００は、感光ドラム５０ａに形成された画像のトナー像の間（画像間隔）に調整用トナー像を形成する。調整用トナー像には以下のものがある。
（１）露光出力設定用パッチ画像：レーザービーム強度を複数段階に異ならせた静電像を現像してパッチ状の調整用トナー像を形成する。
（２）階調補正用パッチ画像    ：ハーフトーンの階調を複数段階に異ならせた静電像を現像してパッチ状の調整用トナー像を形成する。
（３）現像剤補給用パッチ画像  ：数１０枚の画像形成ごとの画像間隔でパッチ状の調整用トナー像を形成する。
（４）各色位置ずれ補正用画像  ：感光ドラムの回転方向に対して斜めの線状で搬送方向に複数配置された調整用トナー像を形成する。
【００３４】
これらの調整用トナー像は、光学式センサ５９で反射光を測定された後、二次転写部Ｔ２を通過してベルトクリーニング装置６５へ搬送され、クリーニングブレードによって中間転写ベルト５６から除去される。しかし、中間転写ベルト５６に担持された調整用トナー像が二次転写部Ｔ２を通過する際に、二次転写外ローラ６４にトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されていると、調整用トナー像が二次転写外ローラ６４に移転してしまう。二次転写外ローラ６４にトナー像が付着していると、続く画像形成時に記録材の裏面にトナーが付着して定着されることにより、記録材の裏汚れが発生する。
【００３５】
そこで、実施の形態１では、調整用トナー像が二次転写部Ｔ２を通過している間、二次転写内ローラ６２にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加して、二次転写外ローラ６４へ調整用トナー像が移転することを回避している。
【００３６】
（二次転写電源）
図５は実施の形態１の制御の説明図である。図６はツェナーダイオードの特性の説明図である。図５中、（ａ）は二次転写部Ｔ２における画像のトナー像の転写時、（ｂ）は二次転写部Ｔ２における調整用トナー像の通過時である。
【００３７】
図５の（ａ）に示すように、画像形成装置１００は、感光ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄごとの一次転写ローラ７３を有しない。アイドラローラ６０、６１を用いて導電性の中間転写ベルト５６をトナーの帯電極性と逆極性の一定の電位にすることによって、感光ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄから中間転写ベルト５６へトナー像を転写している。
【００３８】
アイドラローラ６０、６１は、中間転写ベルト５６の張架面を形成して感光ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄに等しく当接させる。アイドラローラ６０及びテンションローラ６３は、アイドラローラ６１に電気的に接続され、ツェナーダイオード回路７１を介して接地される。このため、二次転写外ローラ６４に二次転写電圧が印加されたとき、中間転写ベルト５６のアイドラローラ６０、６１に張架された領域は、アイドラローラ６０、６１を介して、ツェナーダイオード回路７１によって電位を一定に維持される。
【００３９】
ツェナーダイオード回路７１は、降伏電圧Ｖｂｒが２５Ｖのツェナー素子を複数個の一例である１２個直列に繋いで合計で３００Ｖになるようにしてある。ツェナーダイオードは、過渡応答特性が画像の一様性に与える影響の少ないものを選んだ結果、サンケン電気製ＳＪＰＺ−Ｎ３３を採用している。
【００４０】
電源３１０は、検知手段の検知結果の一例である第１電流検出回路５１０の検出電流が、ツェナーダイオード回路７１が降伏電圧を十分維持できる電流である＋５μＡになるように出力を制御される。このときの電源３１０の電圧Ｖｃは、降伏電圧Ｖｂｒと等しい３００Ｖになる。
【００４１】
図５の（ａ）に示すように、二次転写電源２１０は、中間転写ベルト５６から記録材へトナー像を移転させるために必要な転写電圧Ｖｔを二次転写外ローラ６４へ印加する。
【００４２】
感光ドラム５０ａから中間転写ベルト５６へトナー像を移転させるために必要な電圧は、ほぼ一定の電圧Ｖｃである。一方、中間転写ベルト５６から記録材Ｐへトナー像を移転させるために必要な電圧は、記録材の種類や吸湿度に応じて大幅に変化するため、二次転写電源２１０は、１２００Ｖ〜１５００Ｖの範囲で可変の直流の定電圧を出力する。
【００４３】
制御部１１０は、二次転写電源２１０を制御して、厚み方向の抵抗値が大きい記録材の場合には、厚み方向の抵抗値が小さい記録材の場合よりも高い転写電圧Ｖｔを二次転写外ローラ６４に出力する。例えば、単位面積当たり重量が８１［ｇ／ｍ２］の普通紙（ＣＳ−８１４）の場合、制御部１１０は、２０μＡの定電流が流れるように、二次転写電源２１０から二次転写外ローラ６４へ約１３００Ｖの電圧を印加させる。二次転写外ローラ６４へ１３００Ｖの定電圧が印加されたとき、二次転写内ローラ６２と二次転写外ローラ６４の間には、二次転写内ローラ６２の電位である３００Ｖを差し引いた１０００Ｖの電圧が印加される。
【００４４】
図５の（ａ）に示すように、制御部１１０は、画像のトナー像が二次転写部Ｔ２を通過しているときに、二次転写電源２１０から二次転写外ローラ６４へ転写電圧Ｖｔを印加する。このとき、ツェナーダイオード回路７１は、アイドラローラ６０、６１に張架された中間転写ベルト５６の電位を降伏電圧Ｖｂｒに維持するため、感光ドラム５０ａから中間転写ベルト５６へ安定してトナー像が転写される。
【００４５】
図５の（ｂ）に示すように、制御部１１０は、調整用トナー像が二次転写部Ｔ２を通過しているときは、二次転写電源２１０の出力を停止する。そして、スイッチＳＷ１を作動させて二次転写外ローラ６４を接地電位に接続する。このときも、第１電流検出回路５１０によりツェナーダイオード回路７１に一定の電流が流れるように、電源３１０を制御している。その結果、二次転写内ローラ６２に定電圧Ｖｃが印加されるので、感光ドラム５０ａと中間転写ベルト５６の電位差は、画像のトナー像が二次転写部Ｔ２を通過しているときとほぼ同一に維持される。
【００４６】
したがって、感光ドラム５０ａから中間転写ベルト５６へトナー像が一次転写されている期間に、調整用トナー像が二次転写部Ｔ２を通過して、二次転写外ローラ６４が接地電位に接続されても、中間転写ベルト５６へ正常にトナー像が一次転写され続ける。
【００４７】
以上説明したように、定電圧素子の一例であるツェナーダイオード回路７１は、感光ドラム５０ａが接する中間転写ベルト５６の電圧を所定電圧に維持する。
【００４８】
当接部材の一例であるアイドラローラ６１は、中間転写ベルト５６の移動方向における感光ドラム５０ａと二次転写部Ｔ２との間で中間転写ベルト５６の内周面に当接する。定電圧素子の一例であるツェナーダイオード回路７１は、アイドラローラ６１に接続されて中間転写ベルト５６の電圧を降伏電圧Ｖｂｒに維持する。
【００４９】
（比較例）
図７は比較例の制御の説明図である。図７中、（ａ）は二次転写部Ｔ２における画像のトナー像の転写時、（ｂ）は二次転写部Ｔ２における調整用トナー像の通過時である。
【００５０】
図７の（ａ）に示すように、比較例の画像形成装置１００Ｈでは、二次転写内ローラ６２及びアイドラローラ６０、６１及びテンションローラ６３がツェナーダイオード回路７１に接続されて電位を降伏電圧Ｖｂｒに維持されている。
【００５１】
二次転写電源２１０は、中間転写ベルト５６から記録材Ｐへトナー像を転写するために必要な正極性の転写電圧Ｖｔを二次転写外ローラ６４に印加する。これにより、中間転写ベルト５６から記録材へトナー像が転写されると同時に、アイドラローラ６０、６１によって張架された中間転写ベルト５６の電位がツェナーダイオード回路７１によって降伏電圧Ｖｂｒに維持される。このため、中間転写ベルト５６から記録材へトナー像を二次転写しながら、感光ドラム５０ａから中間転写ベルト５６へトナー像を一次転写することができる。
【００５２】
図７の（ｂ）に示すように、比較例の画像形成装置１００Ｈでは、調整用トナー像が二次転写部Ｔ２を通過する際に、二次転写外ローラ６４に印加する電圧を、中間転写ベルト５６から記録材Ｐへトナー像を転写するときとは反転させる。制御部１１０は、調整用トナー像が二次転写部Ｔ２を通過する際に、二次転写外ローラ６４へ負極性の直流電圧を印加して中間転写ベルト５６に担持された調整用トナー像が二次転写外ローラ６４に転写されることを抑制する。調整用トナー像は、二次転写外ローラ６４へ転写されることなく二次転写部Ｔ２を通過してベルトクリーニング装置６５によって回収される。
【００５３】
比較例では、トナーの帯電極性は負極性であるため、通常転写時においては、二次転写外ローラ６４に順方向電圧を印加するべく、二次転写外ローラ６４の電位を二次転写内ローラ６２の電位よりも高くする必要がある。これに対し、調整用トナー像が二次転写部Ｔ２を通過する際には、二次転写部Ｔ２にトナー像の転写時とは逆方向の電界を形成するべく、二次転写外ローラ６４の電位を二次転写内ローラ６２の電位よりも低くする必要がある。
【００５４】
このとき、ツェナーダイオードの特性によりアイドラローラ６０、６１によって張架された中間転写ベルト５６の電位は接地電位になるので、感光ドラム５０ａから中間転写ベルト５６へトナー像を転写することができなくなる。したがって、図４に示すように、画像のトナー像の間隔に調整用トナー像を形成することができない。調整用トナー像を形成する前に、感光ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄにおける画像のトナー像の形成と中間転写ベルト５６への転写を停止させておく必要がある。調整用トナー像が二次転写部Ｔ２を通過するのを待って、感光ドラム５０ａにおける画像形成と中間転写ベルト５６への転写を開始する必要がある。
【００５５】
（実施の形態１の制御）
図８は実施の形態１における転写電圧の制御系のブロック図である。図９は実施の形態１の制御のフローチャートである。図１０は実施の形態１の制御のタイムチャートである。実施の形態１では、特許文献１、２よりも、中間転写ベルト５６を張架する張架ローラ（６２、６３、６０、６１）の電位に関して、二次転写部を画像のトナー像が通過する期間と調整用トナー像が通過する期間とに分けて詳細に記述している。
【００５６】
図８に示すように、実施の形態１において、画像のトナー像の一次転写及び二次転写に関する制御は、二次転写電源２１０及び電源３１０において実行される。制御部１１０のＤＣコントローラ１１１から送信されたデジタル信号は、Ｄ／Ａコンバータ２００、３００によってアナログ信号に変換され、二次転写電源２１０及び電源３１０に出力される。第２電流検出回路４１０は、二次転写電源２１０から出力された転写電圧Ｖｔに応じた電流を出力する。第２電流検出回路４１０で得られたアナログ信号は、Ａ／Ｄコンバータ４００でデジタル信号に変換して制御部１１０にフィードバックされる。
【００５７】
図５を参照して図９に示すように、制御部１１０は、画像形成装置１００の動作が開始されると、画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを作動させて感光ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄの前回転を開始する。前回転では、帯電電位、現像電位、レーザービーム強度等の各種調整が行われた後に、出力画像の階調制御が実行される（Ｓ１）。
【００５８】
制御部１１０は、複数のテスト電圧を印加したときの電流値を求める制御を実行して、所定の目標電流が二次転写部Ｔ２に流れるように二次転写外ローラ６４へ印加する転写電圧Ｖｔを決定する（Ｓ２）。
【００５９】
制御部１１０は、ジョブとして受けた一単位の連続した画像形成を開始する（Ｓ３）。
【００６０】
制御部１１０は、画像のトナー像の間隔に出力画像の濃度制御のための調整用トナー像（パッチトナー像）の形成を開始し（Ｓ４）、中間転写ベルト５６に転写して、光学式センサ５９により検出する。調整用トナー像の検出結果は、制御部１１０にフィードバックされて、出力画像の濃度調整が実行される。
【００６１】
制御部１１０は、二次転写部Ｔ２を画像間隔が通過中でない場合（Ｓ５のＮＯ）、すなわち画像のトナー像が二次転写部Ｔ２を通過している間、転写電圧Ｖｔが出力される二次転写電源２１０に二次転写内ローラ６２を接続する（Ｓ６）。図７の（ａ）に示すように、二次転写電源２１０が二次転写外ローラ６４へ出力する転写電圧Ｖｔと電源３１０の出力電圧Ｖｃとの差電圧によって、中間転写ベルト５６から記録材Ｐへ画像のトナー像が二次転写される。
【００６２】
制御部１１０は、二次転写部Ｔ２を画像間隔が通過中（Ｓ５のＹＥＳ）、すなわち調整用トナー像が二次転写部Ｔ２を通過している間、二次転写電源２１０をＯＦＦして二次転写内ローラ６２を接地電位に接続する（Ｓ７）。図７の（ｂ）に示すように、電源３１０から二次転写内ローラ６２及び中間転写ベルト５６に電圧Ｖｃが印加され、画像のトナー像を転写する場合とは逆方向の電界を二次転写部Ｔ２に形成する。このため、中間転写ベルト５６上の調整用トナー像が二次転写外ローラ６４へ転写されることが回避される。
【００６３】
制御部１１０は、画像形成ジョブとして受信された一単位の連続した画像形成が終了すると（Ｓ８のＹＥＳ）、後回転を実行して画像形成装置１００を停止させる（Ｓ９）。後回転では、ガンマ補正制御等が実行される。以上で、画像形成装置１００の動作が終了となる。
【００６４】
図１０に示すように、画像のトナー像が二次転写部Ｔ２に位置するタイミングでは、二次転写電源２１０及び電源３１０がいずれもＯＮの状態である。
【００６５】
画像のトナー像と画像のトナー像との間隔である画像間隔が二次転写部Ｔ２に位置するタイミングでは、電源３１０がＯＮされ続ける一方、二次転写電源２１０がＯＦＦされ、二次転写外ローラ６４が接地電位に接続される。これにより、調整用トナー像が二次転写外ローラ６４へ転写されることが回避される。調整用トナー像が二次転写部Ｔ２を通過し終わったタイミングで二次転写外ローラ６４が二次転写電源２１０に接続されて二次転写電源２１０がＯＮされる。
【００６６】
画像ごとに一連の動作が繰り返されても、アイドラローラ６１の電位がツェナーダイオード回路７１によって維持されることで、感光ドラム５０ａに当接する中間転写ベルト５６の電位は常に３００Ｖに保たれる。
【００６７】
このため、一次転写ローラを有しない中間転写方式の構成において、二次転写内ローラから二次転写外ローラ清掃のための逆方向バイアスを印加することにより、二次転写外ローラ清掃時にも一次転写部での画像形成を行うことが可能となる。
【００６８】
なお、図１０に破線で示すように、記録材の後端の余白部分で二次転写外ローラ６４を接地電位に接続し、次の記録材の先頭の余白部分で二次転写電源２１０を接続して転写電圧Ｖｔを出力させてもよい。
【００６９】
以上説明したように、実施の形態１では、第一電源の一例である二次転写電源２１０は、二次転写外ローラ６４に、中間転写ベルト５６に降伏電圧Ｖｂｒ以上の電圧を印加しつつ中間転写ベルト５６から記録材にトナー像を転写可能な第一電圧を印加可能である。第二電源の一例である電源３１０は、二次転写内ローラ６２を介して二次転写外ローラ６４に接する中間転写ベルト５６に、第一電圧と同極性であって絶対値が降伏電圧Ｖｂｒかつ第一電圧の絶対値未満の第二電圧を印加可能である。制御手段の一例である制御部１１０は、二次転写電源２１０及び電源３１０を制御して二次転写部Ｔ２に必要な電界を形成する。
【００７０】
制御部１１０は、中間転写ベルト５６に担持された通常のトナー像が二次転写部Ｔ２を通過する際には、中間転写ベルト５６に電圧を印加しつつトナーを中間転写ベルト５６から記録材へ向かわせる電界を形成する。具体的には、二次転写外ローラ６４に第一電圧を印加し、かつ二次転写内ローラ６２に第二電圧を印加する。
【００７１】
制御部１１０は、中間転写ベルト５６に担持された調整用のトナー像が二次転写部Ｔ２を通過する際には、中間転写ベルト５６に電圧を印加しつつトナーを二次転写外ローラ６４から中間転写ベルト５６へ向かわせる電界を形成する。具体的には、二次転写外ローラ６４の電位を二次転写内ローラ６２の電位よりもトナーの帯電極性側の電位にし、かつ二次転写内ローラ６２に第二電圧を印加する。
【００７２】
（実施の形態１の効果）
実施の形態１では、制御部１１０は、中間転写ベルト５６に担持された通常のトナー像が二次転写部Ｔ２を通過する際に、降伏電圧Ｖｂｒ未満にならない電流が電圧発生素子に流れるように二次転写内ローラ６２に第二電圧を印加する。このため、トナー像を記録材Ｐへ転写する際の二次転写部Ｔ２の抵抗値が変動しても中間転写ベルト５６の電位が降伏電圧Ｖｂｒ未満に低下しない。感光ドラム５０ａと中間転写ベルト５６の電位差が安定してトナー像の転写の乱れを生じにくい。
【００７３】
実施の形態１では、電源３１０は、二次転写内ローラ６２に第二電圧を印加する。このため、二次転写外ローラ６４と対向する転写ニップ全体に等しく転写電界を形成できる。
【００７４】
実施の形態１では、画像形成装置１００が一次転写ローラを有しない中間転写方式であるため、一次転写ローラを有しない分、従来の中間転写方式の構成よりも低コスト化と装置の小型化が実現される。そして、従来の中間転写方式のように、一次転写部を通過する際のトナー付着領域中央の局所的な転写圧の増加によるトナー凝集に起因する転写不良、いわゆる中抜け画像が発生しにくい。
【００７５】
実施の形態１では、張架ローラ（６３、６０、６１）のいずれも接地していないため、中間転写ベルト５６から張架ローラ（６３、６０、６１）を通じて電流が接地電位に流れることがない。このため、二次転写内ローラ６２から一次転写電圧を印加することが可能である。
【００７６】
実施の形態１では、中間転写ベルト５６を支持する張架ローラ（６３、６０、６１）が電圧発生素子の一例であるツェナーダイオード回路７１を介して接地されるため、張架ローラ（６３、６０、６１）に一次転写電流が無駄に流出することが防止される。張架ローラ（６３、６０、６１）がツェナーダイオード回路７１を介して接地されるので、中間転写ベルト５６の電位が画像のトナー像の一次転写に必要な所望の電位に保たれる。
【００７７】
実施の形態１では、従来の中間転写方式に比較して抵抗値の低い中間転写ベルト５６を用いるので、中間転写ベルト５６を介して二次転写部Ｔ２に印加する高圧を複数の一次転写部にほぼ等しく作用させることができる。二次転写電源２１０から供給された電荷が中間転写ベルト５６を介して感光ドラム５０ａに流れ込むことにより、従来の中間転写方式と同様に画像のトナー像の一次転写が実行される。
【００７８】
実施の形態１では、調整用トナー像が二次転写部Ｔ２に位置する間、二次転写内ローラ６２に正極性の電圧を印加して二次転写外ローラ６４の電位を二次転写内ローラ６２より下げて、二次転写部Ｔ２に転写時とは逆方向の電界を形成する。調整用トナー像に接触して汚れた二次転写外ローラ６４を清掃するために、電源３１０によって二次転写内ローラ６２から正極性の電圧を印加する。電源３１０によって一次転写部に順方向の電圧が印加され続けるので、感光ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄで画像のトナー像の形成と一次転写とが切れ目なく行える。
【００７９】
＜実施の形態２＞
図５の（ａ）に示すように、実施の形態１では、画像のトナー像が二次転写部Ｔ２を通過する期間も電源３１０から二次転写内ローラ６２へ３００Ｖを常時出力させていた。これに対して、図１１の（ａ）に示すように、実施の形態２では、画像のトナー像が二次転写部Ｔ２を通過している間、電源３１０をＯＦＦして、二次転写内ローラ６２へツェナーダイオード回路７１を接続している。これにより、画像のトナー像を記録材に転写する期間の電源３１０の電力消費分を節電した。
【００８０】
（実施の形態２の制御）
図１１は実施の形態２の制御の説明図である。図１２は実施の形態２の制御のタイムチャートである。図１１中、（ａ）は二次転写部Ｔ２における画像のトナー像の転写時、（ｂ）は二次転写部Ｔ２における調整用トナー像の通過時である。
【００８１】
図１１の（ａ）に示すように、二次転写外ローラ６４は、実施の形態１と同様に、スイッチＳＷ１によって二次転写電源２１０と接地電位との間で切り替えを行う。一方、二次転写内ローラ６２は、スイッチＳＷ２によって電源３１０とツェナーダイオード回路７１との間で切り替えを行う。切り替え部の一例であるスイッチＳＷ２は、中間転写ベルト５６の内周面と電源３１０の間の電気的接続を接続状態と遮断状態とに切り換える。
【００８２】
図１１の（ｂ）に示すように、調整用トナー像が二次転写部Ｔ２を通過している間、制御部１１０は、スイッチＳＷ１により二次転写外ローラ６４を接地電位に接続し、スイッチＳＷ２により二次転写内ローラ６２を電源３１０に接続する。制御部１１０は、第１電流検出回路５１０の検出電流が、ツェナーダイオード回路７１が降伏電圧を十分維持できる電流である＋５μＡになるように電源３１０を制御する。これにより、二次転写内ローラ６２に降伏電圧Ｖｂｒの３００Ｖと等しい電圧Ｖｃが印加されて、二次転写部Ｔ２に画像のトナー像を記録材に転写する場合とは逆方向の電界が形成される。このため、中間転写ベルト５６上のトナー像は、中間転写ベルト５６側にクーロン力を受けて、二次転写外ローラ６４への付着を回避される。
【００８３】
図１２に示すように、記録材の後端の余白領域（５ｍｍ）が二次転写部Ｔ２を通過しているときに電源３１０をＯＮした後に二次転写電源２１０をＯＦＦし、その後、スイッチＳＷ１を二次転写電源２１０から接地電位へ切り替える。このため、記録材の間隔に対応させて形成されている調整用トナー像は、二次転写外ローラ６４へ転写されない。
【００８４】
図１１の（ａ）に示すように、画像のトナー像を記録材へ転写する間、制御部１１０は、スイッチＳＷ１により二次転写外ローラ６４を二次転写電源２１０に接続し、スイッチＳＷ２により二次転写内ローラ６２をツェナーダイオード回路７１に接続する。
【００８５】
図１２に示すように、次の記録材の先端の余白領域（５ｍｍ）が二次転写部Ｔ２を通過しているときに、スイッチＳＷ１を接地電位から二次転写電源２１０へ切り替えて二次転写電源２１０をＯＮし、その後、電源３１０をＯＦＦする。そして、その後、スイッチＳＷ２を電源３１０からツェナーダイオード回路７１に切り替えて、二次転写内ローラ６２の電圧を維持させる。このため、電源３１０のＯＦＦ後も、二次転写外ローラ６４の電位は３００Ｖに保たれ、二次転写内ローラ６２と二次転写外ローラ６４との間には、１３００Ｖ−３００Ｖ＝１０００Ｖの安定した転写電圧が印加され続ける。
【００８６】
（実施の形態２の効果）
実施の形態２によれば、図１２に示すように、二次転写外ローラ６４の清掃のための逆方向バイアスを二次転写内ローラ６２から印加するタイミングを制御している。このため、二次転写外ローラ６４の清掃時にも感光ドラム５０ａにおける画像形成を行えると同時に、実施の形態１よりも省電力化することが可能となる。
【００８７】
実施の形態１では、電源３１０から二次転写内ローラ６２へ３００Ｖを常時出力させていた。この状態で、調整用トナー像が二次転写部Ｔ２を通過する際には二次転写外ローラ画像のトナー像が二次転写部Ｔ２を通過する際には二次転写電源２１０から二次転写外ローラ６４へ１３００Ｖを出力させていた。これにより二次転写コントラストを１０００Ｖとしていた。
【００８８】
実施の形態２では、スイッチＳＷ２を設けたことにより、電源３１０をＯＦＦする時間が実施の形態１よりも長くなるので、その分省電力化が可能となる。
【００８９】
＜その他の実施の形態＞
本発明は、実施の形態１、２の構成及び制御に限定されない。実施の形態１、２において、説明に使用した数値等は一例を示すものであり、本発明はそれらの数値によって限定を受けない。
【００９０】
制御手段は、定電圧素子の両端子間電圧が所定の電圧に維持される電流が検知手段によって検知されるように第二電源を制御する。第二電源は、検知手段が出力するアナログ電流を直接フィードバックされて出力電圧を刻々と変化させるアナログ電源であってもよい。また、検知手段が測定した電流値に基づいて計算した出力電圧を定電圧で出力するデジタル制御されたアナログ電源であってもよい。いずれにせよ、検知手段が検知する電流が適正な範囲にあることで、一次転写電圧を必要十分に確保しつつ、過大な電流が定電圧素子を流れることを阻止することができる。
【００９１】
第一電源と第二電源とは、出力電圧制御の方法が異なっていてもよい。第一電源を制御する制御手段と第二電源を制御する制御手段とは、独立した別々の制御部で実施してもよい。
【００９２】
画像形成装置においては、感光ドラム以外の他の像担持体を採用してもよく、無端ベルトを採用した他種の画像形成装置でも実施できる。定電圧素子は、ツェナーダイオードを用いる以外に、張架ローラ（６３、６０、６１）に１０８［Ω］以上の抵抗、もしくはバリスタ等の定電圧素子を介して接地される構成であってもよい。
【符号の説明】
【００９３】
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ  感光ドラム
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ  コロナ帯電器
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ  露光装置
５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ  現像装置
５６  中間転写ベルト、５６ａ  基層、５６ｂ  表層
６０、６１  アイドラローラ、６２  二次転写内ローラ（駆動ローラ）
６３  テンションローラ、６４  二次転写外ローラ
７１  ツェナーダイオード回路
１００  画像形成装置、１１０  制御部
２１０  二次転写電源、３１０  電源
Ｐ  記録材、Ｔ２  二次転写部
【図１】
0006366488.tif 000002
【図２】
0006366488.tif 000003
【図３】
0006366488.tif 000004
【図４】
0006366488.tif 000005
【図５】
0006366488.tif 000006
【図６】
0006366488.tif 000007
【図７】
0006366488.tif 000008
【図８】
0006366488.tif 000009
【図９】
0006366488.tif 000010
【図１０】
0006366488.tif 000011
【図１１】
0006366488.tif 000012
【図１２】
0006366488.tif 000013