(57)【要約】【課題】用紙の絶縁破壊による二次転写不良を防止するとともに、連続印字時や両面印字時の生産性も確保できるカラー画像形成装置を提供する。【解決手段】二次転写ローラ９と第２直流電源４５の間には、抵抗５１とコンデンサ（キャパシタ）４３とが並列に配置されたＲＣ並列回路５０が接続されている。また、第２直流電源４５とＲＣ並列回路５０との間には切り換えスイッチ５５が設けられている。切り換えスイッチ５５は、接点５７ａに接触することによりＲＣ並列回路５０を経由して二次転写ローラ９に電圧を印加する第１回路４７を形成し、接点５７ｂに接触することによりＲＣ並列回路５０を経由しないで二次転写ローラ９に電圧を印加する第２回路４８を形成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上の像担持体と、該像担持体表面に形成された複数色のトナー像が順次積層される無端状の中間転写体と、
該中間転写体を挟んで前記像担持体に圧接され、前記像担持体上に現像された複数色のトナー像を前記中間転写体上に一次転写してフルカラー画像を形成する１つ以上の一次転写手段と、
該一次転写手段のそれぞれに接続され、前記一次転写手段に電圧を印加して所定の一次転写電流を流す複数の一次転写電圧印加手段と、
前記一次転写手段により前記中間転写体上に積層された複数色のトナー像を記録媒体上に一度に転写する二次転写手段と、
該二次転写手段に接続され、前記二次転写手段に電圧を印加して所定の二次転写電流を流す二次転写電圧印加手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記二次転写手段と前記二次転写電圧印加手段との間に、少なくとも１つの抵抗と、少なくとも１つのコンデンサとが並列に配置されたＲＣ並列回路と、前記ＲＣ並列回路を経由して前記二次転写手段と前記二次転写電圧印加手段とを接続する第１回路と前記ＲＣ並列回路を経由しないで前記二次転写手段と前記二次転写電圧印加手段とを接続する第２回路とを切り換える切り換えスイッチと、を設けるとともに、前記切り換えスイッチの切り換えタイミングを制御する制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ＲＣ並列回路を構成するコンデンサの緩和時間は、前記中間転写体と前記二次転写手段とで形成される二次転写ニップ部のニップ幅を記録媒体が移動する時間以上であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記二次転写電圧印加手段は、記録媒体の両面に印字を行う両面印字モードにおいて１面目の画像を二次転写してから２面目の画像を二次転写するまでの間、前記二次転写手段にトナーと同極性の二次転写電圧を印加しており、
前記制御手段は、２面目の画像を記録媒体に二次転写する際に二次転写電圧をトナーと同極性からトナーと逆極性へ切り換えると同時に前記切り換えスイッチを作動させて前記第２回路から前記第１回路への切り換えを行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記切り換えスイッチによる前記第２回路から前記第１回路への切り換えは、前記中間転写体と前記二次転写手段とで形成される二次転写ニップ部を記録媒体が通過するタイミングよりも前記ＲＣ並列回路の緩和時間以上前に行われることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
装置内部及び／又は外部の湿度を検知する湿度検知手段を設け、前記制御手段は、前記湿度検知手段の検知結果が所定値を下回った場合のみ前記第２回路から前記第１回路への切り換えを行うことを特徴とする請求項３又は請求項４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、複数色のトナー像を中間転写体に順次転写して形成されたカラー画像を記録媒体上に一度に転写する中間転写式のカラー画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、種々の画像形成装置が提案されているが、その中に、複数の画像形成部により無端状の中間転写ベルト上に異なる色のトナー像を順次転写（一次転写）して重ね合わせた後、記録媒体（用紙）上に一度に転写（二次転写）して定着させ、カラー画像を形成する中間転写式のカラー画像形成装置がある。
【０００３】
このようなカラー画像形成装置においては、低温低湿環境下や、用紙の両面へ印字する場合の１面目の画像を定着後、２面目への画像の二次転写時など、含水率が低下した高抵抗の用紙に対して高濃度画像を印字する際、数１００μｍ程度の斑状の二次転写不良が発生するという現象があった。特に、既に２色以上のトナー像が中間転写ベルト上に一次転写されている場合、先に転写されたベルト表面に近い側のトナー像の二次転写不良が発生し、色相のむらとして現れやすい。
【０００４】
静電転写方式では、用紙を帯電させてトナーと用紙の間に静電界を形成する。用紙の抵抗が高い場合、用紙から電荷が抜けにくいため保持する電荷量が増え、用紙内部の電界が強くなる。その結果、用紙の局部的に薄い部分や、電荷が集中した部分で用紙の絶縁破壊が発生すると考えられる。二次転写電流は絶縁破壊部に集中的に流れるため、部分的に中間転写ベルト上のトナーへの放電が発生してトナーが逆極性に帯電し、斑状の転写不良画像が発生すると考えられる。従って、このような斑状の転写不良は用紙の高抵抗化の他、二次転写電流を多く流すほど顕著になる。
【０００５】
そこで、斑状の二次転写不良を抑制する方法が種々提案されており、特許文献１には、転写ローラとして導電層の表面に高抵抗のコート層を設けた積層転写ローラを用いる方法が開示されている。静電転写は用紙の電荷保持特性を利用しているが、用紙の条件は市場や環境によって大きく変動するため、制御は困難である。この点、特許文献１のように転写機能をもたらす電荷保持能力を用紙だけではなく転写部材にも持たせることで、用紙の保持する電荷の変動に対してバッファにすることは、転写性能を安定させる有効なアプローチとなる。
【０００６】
また、特許文献２には、電圧印加手段と転写部材との間に可変抵抗器とコンデンサとを有するＲＣ並列回路を設けた転写装置が開示されている。特許文献２の方法によれば、積層ローラほどのコストをかけずに、二次転写電流の急激な変動を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１−２７６１８２号公報
【特許文献２】特開平６−２０２５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の方法によれば、転写ローラの表面に高抵抗のコート層を積層することでコート層が緩和時間をもつため、用紙が絶縁破壊を起こしても二次転写電流が絶縁破壊部分に急激に流れ込むことができず、その結果、中間転写ベルト上のトナーの部分的な逆帯電が発生せず均一に二次転写することができる。しかしながら、電気的、形状的に異なる特性を持つ複数の材料を積層した転写ローラは単層の転写ローラに対して製造上の材料コスト、工数が非常に大きくなってしまう。
【０００９】
また、特許文献２のようにＲＣ並列回路を用いて転写電流の印加時に緩和時間を設けた場合、意図的に転写電流条件を変化させたい場合にも一定の時間が必要になってしまう。例えば、二次転写時においては二次転写ローラにトナーと逆極性のバイアスを印加して中間転写ベルト上のトナー像を用紙に転移させるが、紙間では中間転写ベルト上に残存したトナーの二次転写ローラへの付着を防止するとともに二次転写ローラに付着したトナーを中間転写ベルト側に回収するため、二次転写ローラにトナーと同極性のバイアスを印加する場合が多い。このバイアスの切り換えに時間がかかると、連続印字時の生産性に影響を及ぼしてしまう。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑み、用紙の絶縁破壊による二次転写不良を防止するとともに、連続印字時や両面印字時の生産性も確保できるカラー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】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、１つ以上の像担持体と、該像担持体表面に形成された複数色のトナー像が順次積層される無端状の中間転写体と、該中間転写体を挟んで前記像担持体に圧接され、前記像担持体上に現像された複数色のトナー像を前記中間転写体上に一次転写してフルカラー画像を形成する１つ以上の一次転写手段と、該一次転写手段のそれぞれに接続され、前記一次転写手段に電圧を印加して所定の一次転写電流を流す複数の一次転写電圧印加手段と、前記一次転写手段により前記中間転写体上に積層された複数色のトナー像を記録媒体上に一度に転写する二次転写手段と、該二次転写手段に接続され、前記二次転写手段に電圧を印加して所定の二次転写電流を流す二次転写電圧印加手段と、を備えた画像形成装置において、前記二次転写手段と前記二次転写電圧印加手段との間に、少なくとも１つの抵抗と、少なくとも１つのコンデンサとが並列に配置されたＲＣ並列回路と、前記ＲＣ並列回路を経由して前記二次転写手段と前記二次転写電圧印加手段とを接続する第１回路と前記ＲＣ並列回路を経由しないで前記二次転写手段と前記二次転写電圧印加手段とを接続する第２回路とを切り換える切り換えスイッチと、を設けるとともに、前記切り換えスイッチの切り換えタイミングを制御する制御手段を設けたことを特徴としている。
【００１２】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記ＲＣ並列回路を構成するコンデンサの緩和時間は、前記中間転写体と前記二次転写手段とで形成される二次転写ニップ部のニップ幅を記録媒体が移動する時間以上であることを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記二次転写電圧印加手段は、記録媒体の両面に印字を行う両面印字モードにおいて１面目の画像を二次転写してから２面目の画像を二次転写するまでの間、前記二次転写手段にトナーと同極性の二次転写電圧を印加しており、前記制御手段は、２面目の画像を記録媒体に二次転写する際に二次転写電圧をトナーと同極性からトナーと逆極性へ切り換えると同時に前記切り換えスイッチを作動させて前記第２回路から前記第１回路への切り換えを行うことを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記切り換えスイッチによる前記第２回路から前記第１回路への切り換えは、前記中間転写体と前記二次転写手段とで形成される二次転写ニップ部を記録媒体の先端が通過するタイミングよりも前記ＲＣ並列回路の緩和時間以上前に行われることを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、装置内部及び／又は外部の湿度を検知する湿度検知手段を設け、前記制御手段は、前記湿度検知手段の検知結果が所定値を下回った場合のみ前記第２回路から前記第１回路への切り換えを行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の第１の構成によれば、絶縁破壊が発生し易い低湿環境下や両面印字時の２面目における二次転写時に、第１回路を経由して二次転写電圧を印加することにより、記録媒体の絶縁破壊部分への転写電流の流れ込みによる中間転写体上のトナーへの放電を抑制して斑状の二次転写不良の発生を効果的に抑制することができる。また、高湿環境下や片面連続印字における二次転写時には第２回路を経由して二次転写電圧を印加することにより、転写電流が安定するまでの待機時間をなくして生産性を維持することができる。
【００１７】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、ＲＣ並列回路を構成するコンデンサの緩和時間を、中間転写体と前記二次転写手段とで形成される二次転写ニップ部のニップ幅を記録媒体が移動する時間以上とすることにより、記録媒体の絶縁破壊部分への転写電流の流れ込みによる中間転写体上のトナーへの放電を確実に防止することができる。
【００１８】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の画像形成装置において、両面印字時の１面目の二次転写時には第２回路を経由して二次転写電圧を印加することにより、二次転写電圧をトナーと同極性からトナーと逆極性へ迅速に切り換えて生産性を維持することができる。また、２面目の二次転写時には第１回路を経由して二次転写電圧を印加することにより、記録媒体の絶縁破壊部分への転写電流の流れ込みによる中間転写体上のトナーへの放電を抑制することができる。
【００１９】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第３の構成の画像形成装置において、切り換えスイッチによる第２回路から第１回路への切り換えは、中間転写体と二次転写手段とで形成される二次転写ニップ部を記録媒体の先端が通過するタイミングよりもＲＣ並列回路の緩和時間以上前に行うことにより、二次転写電圧がトナーと逆極性に完全に切り換わり安定した状態で記録媒体を通過させることができる。
【００２０】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第３又は第４の構成の画像形成装置において、装置内部及び／又は外部の湿度を検知する湿度検知手段の検知結果が所定値を下回った場合のみ第２回路から第１回路への切り換えを行うことにより、高湿環境時においてはトナーと同極性の電圧からトナーと逆極性の電圧への切り換え時に待機時間が発生しないため、両面印字時の生産性をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略断面図
【図２】図１における画像形成部Ｐａ周辺の部分拡大図
【図３】本発明の画像形成装置の制御経路の一例を示す概略断面図
【図４】本発明の画像形成装置における中間転写ベルト周辺の構成を示す概略図
【図５】本発明の画像形成装置における二次転写電圧の切り換えタイミングの一例を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明のタンデム型カラー画像形成装置の構成を示す概略図である。画像形成装置１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（イエロー、シアン、マゼンタ及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの画像を順次形成する。
【００２３】
これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）が形成される感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、駆動手段（図示せず）により図１において時計回りに回転しながら各画像形成部に隣接して移動する中間転写ベルト８上に順次転写（一次転写）された後、二次転写ローラ９において記録媒体の一例としての用紙Ｐ上に一度に転写（二次転写）され、さらに、定着部７において用紙Ｐ上に定着された後、画像形成装置１００本体より排出される構成となっている。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において反時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。
【００２４】
トナー像が転写される用紙Ｐは、装置下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラ１２ａ及びレジストローラ対１２ｂを介して二次転写ローラ９へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。また、画像形成部Ｐａの上流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナーを除去するためのベルトクリーニング装置１９が配置されている。
【００２５】
次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電装置２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光して静電潜像を形成する露光ユニット４と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）を除去するクリーニング装置５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄが設けられている。
【００２６】
画像形成装置１００に接続されたパーソナルコンピュータ（以下、パソコンという）等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光ユニット４によって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向配置された現像ローラ（現像剤担持体）を備え、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各色のトナーが補給装置（図示せず）によって所定量充填されている。このトナーは、現像装置３ａ〜３ｄの現像ローラにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光ユニット４からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００２７】
そして、中間転写ベルト８を間に挟んで各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対して圧接するように配置された一次転写ローラ６ａ〜６ｄにより、一次転写ローラ６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間（一次転写部）に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、一次転写後に感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング装置５ａ〜５ｄにより除去される。
【００２８】
中間転写ベルト８は、従動ローラ１０、駆動ローラ１１及びテンションローラ２０に掛け渡されており、ベルト駆動モータ（図示せず）による駆動ローラ１１の回転に伴い中間転写ベルト８が図１において時計回りに回転を開始すると、用紙Ｐがレジストローラ１３ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８に近接して設けられた二次転写ローラ９と中間転写ベルト８のニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送され、ニップ部において中間転写ベルト８から用紙Ｐ上にフルカラートナー像が二次転写される。以降、フルカラートナー像をトナー像と略称する。トナー像が転写された用紙Ｐは定着部７へと搬送される。
【００２９】
定着部７に搬送された用紙Ｐは、定着ローラ対１３のニップ部（定着ニップ部）を通過する際に加熱及び加圧されてトナー像が用紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｐは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられる。用紙Ｐの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラ１５によって排出トレイ１７に排出される。
【００３０】
一方、用紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着部７を通過した用紙Ｐの一部を一旦排出ローラ１５から装置外部にまで突出させる。その後、用紙Ｐは排出ローラ１５を逆回転させることにより分岐部１４で用紙搬送路１８に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ローラ９に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が二次転写ローラ９により用紙Ｐの画像が形成されていない面に転写され、定着部７に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１７に排出される。
【００３１】
図２は、図１における画像形成部Ｐａ付近の拡大図である。なお、画像形成部Ｐｂ〜Ｐｄについても基本的に同様の構成であるため説明を省略する。感光体ドラム１ａの周囲には、ドラム回転方向（図２の反時計回り）に沿って帯電装置２ａ、現像装置３ａ、クリーニング装置５ａが配設され、中間転写ベルト８を挟んで一次転写ローラ６ａが配置されている。また、感光体ドラム１ａに対し中間転写ベルト８の回転方向上流側には中間転写ベルト８を挟んで従動ローラ１０に対向するベルトクリーニングローラ１９ａを備えたベルトクリーニング装置１９が配置されている。
【００３２】
帯電装置２ａは、感光体ドラム１ａに接触してドラム表面に帯電バイアスを印加する帯電ローラ２１と、帯電ローラ２１をクリーニングするための帯電クリーニングローラ２３とを有している。現像装置３ａは、２本の攪拌搬送スクリュー２５と、磁気ローラ２７と、現像ローラ２９とを有するタッチダウン現像式であり、現像ローラ２９にトナーと同極性（正）の現像バイアスを印加してドラム表面にトナーを飛翔させる。
【００３３】
クリーニング装置５ａは、摺擦ローラ３０、クリーニングブレード３１、及び回収スクリュー３３を有している。摺擦ローラ３０は感光体ドラム１ａに所定の圧力で圧接されており、図示しない駆動手段により感光体ドラム１ａとの当接面において同一方向に回転駆動されるが、その周速は感光体ドラム１ａの周速よりも速く（ここでは１．２倍）制御されている。摺擦ローラ３０としては、例えば金属シャフトの周囲にローラ体としてＥＰＤＭゴム製でアスカＣ硬度５５°の発泡体層を形成した構造が挙げられる。ローラ体の材質としてはＥＰＤＭゴムに限定されず、他の材質のゴムや発泡ゴム体であっても良く、アスカＣ硬度が１０〜９０°の範囲のものが好適に使用される。
【００３４】
感光体ドラム１ａ表面の、摺擦ローラ３０との当接面よりも回転方向下流側には、クリーニングブレード３１が感光体ドラム１ａに当接した状態で固定されている。クリーニングブレード３１としては、例えばＪＩＳ硬度が７８°のポリウレタンゴム製のブレードが用いられ、その当接点において感光体接線方向に対し所定の角度で取り付けられている。なお、クリーニングブレード３１の材質及び硬度、寸法、感光体ドラム１ａへの食い込み量及び圧接力等は、感光体ドラム１ａの仕様に応じて適宜設定される。
【００３５】
摺擦ローラ３０及びクリーニングブレード３１によって感光体ドラム１ａ表面から除去された残留トナーは、回収スクリュー３３の回転に伴ってクリーニング装置５ａ（図２参照）の外部に排出される。本発明に用いられるトナーとしては、トナー粒子表面に研磨剤としてシリカ、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、アルミナ等が埋め込まれて表面に一部突出するように保持されたものや、研磨剤がトナー表面に静電的に付着しているものが用いられる。
【００３６】
このように摺擦ローラ３０を感光体ドラム１ａに対し速度差を持って回転させることで研磨剤を含む残留トナーによって感光体ドラム１ａの表面を研磨し、摺擦ローラ３０及びクリーニングブレード３１によってドラム表面の水分や汚染物質を残留トナーと共に除去する。
【００３７】
次に、本発明の画像形成装置の制御経路について説明する。図３は、本発明の画像形成装置に用いられる制御経路の一例を示すブロック図である。なお、画像形成装置１００を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置１００全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。
【００３８】
制御部９０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、読み出し専用の記憶部であるＲＯＭ（Read Only Memory）９２、読み書き自在の記憶部であるＲＡＭ（Random Access Memory）９３、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部９４、カウンタ９５、画像形成装置１００内の各装置に制御信号を送信したり操作部５０からの入力信号を受信したりする複数（ここでは２つ）のＩ／Ｆ（インターフェイス）９６を少なくとも備えている。また、制御部９０は、装置本体内部の任意の場所に配置可能である。
【００３９】
ＲＯＭ９２には、画像形成装置１００の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、画像形成装置１００の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。ＲＡＭ９３には、画像形成装置１００の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置１００の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。カウンタ９５は、印刷枚数を積算してカウントする。
【００４０】
また、制御部９０は、画像形成装置１００における各部分、装置に対し、ＣＰＵ９１からＩ／Ｆ９６を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号がＩ／Ｆ９６を通じてＣＰＵ９１に送信される。制御部９０が制御する各部分、装置としては、例えば、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ、露光ユニット４、一次転写ローラ６ａ〜６ｄ、中間転写ベルト８、二次転写ローラ９、画像入力部４０、バイアス制御回路４１、操作部６０等が挙げられる。
【００４１】
画像入力部４０は、画像形成装置１００にパソコン等から送信される画像データを受信する受信部である。画像入力部４０より入力された画像信号はデジタル信号に変換された後、一時記憶部９４に送出される。
【００４２】
バイアス制御回路４１は、帯電バイアス電源４２、現像バイアス電源４３、第１直流電源４４ａ〜４４ｄ、第２直流電源４５、及びベルトクリーニングバイアス電源４６と接続され、制御部９０からの出力信号によりこれらの各電源を作動させるものであり、これらの各電源は、バイアス制御回路４１からの制御信号によって、帯電バイアス電源４２は帯電器２ａ〜２ｄ内の帯電ローラ２１に、現像バイアス電源４３は現像装置３ａ〜３ｄ内の磁気ローラ２７及び現像ローラ２９に、第１直流電源４４ａ〜４４ｄは一次転写ローラ６ａ〜６ｄに、第２直流電源４５は二次転写ローラ９に、ベルトクリーニングバイアス電源４６はベルトクリーニングローラ１９ａに、それぞれ所定のバイアスを印加する。
【００４３】
ＲＣ並列回路５０は、二次転写ローラ９と第２直流電源４５との間に接続されており、ＲＣ並列回路５０を経由して二次転写ローラ９に二次転写電圧を印加する第１回路４７と、ＲＣ並列回路５０を経由しないで二次転写ローラ９に二次転写電圧を印加する第２回路４８とが形成されている。ＲＣ並列回路５０の詳細な構成及び作用については後述する。
【００４４】
操作部６０には、液晶表示部６１、各種の状態を示すＬＥＤ６２が設けられており、ユーザは操作部６０のストップ／クリアボタンを操作して画像形成を中止し、リセットボタンを操作して画像形成装置１００の各種設定をデフォルト状態にする。液晶表示部６１は、画像形成装置１００の状態を示したり、画像形成状況や印刷部数を表示したりするようになっている。画像形成装置１００の各種設定はパソコンのプリンタドライバから行われる。
【００４５】
機外湿度センサ９７は、装置外部の湿度を検知するものであり、例えば発熱部分の影響を受けにくい図１の用紙カセット１６側方の吸気ダクト（図示せず）近辺に設置されるが、装置外部の湿度を正確に検知可能な他の場所に設置することもできる。機外湿度センサ９７は、装置外部の湿度を常に検知している。
【００４６】
図４は、本発明の画像形成装置における中間転写ベルト周辺の構成を示す概略図である。図１及び図２と共通する部分については同一の符号を付して説明を省略する。図４に示すように、一次転写ローラ６ａ〜６ｄには一次転写電圧を印加するための第１直流電源４４ａ〜４４ｄが接続されている。また、二次転写ローラ９には二次転写電圧を印加するための第２直流電源４５が接続されている。
【００４７】
二次転写ローラ９と第２直流電源４５の間には、抵抗５１とコンデンサ（キャパシタ）５３とが並列に配置されたＲＣ並列回路５０が接続されている。また、第２直流電源４５とＲＣ並列回路５０との間には切り換えスイッチ５５が設けられている。切り換えスイッチ５５には制御部９０が接続されており、制御部９０から送信される制御信号に基づいて接点５７ａ若しくは接点５７ｂに選択的に接続される。即ち、切り換えスイッチ５５は、接点５７ａに接触することにより第１回路４７（図３参照）を形成し、接点５７ｂに接触することにより第２回路４８（図３参照）を形成する。
【００４８】
図５は、本発明の画像形成装置における二次転写電圧の切り換えタイミングの一例を示すグラフである。図１〜図４を参照しながら、図５を用いて本発明の画像形成装置により両面印字を行う場合の二次転写電圧の制御方法について具体的に説明する。例えば、図４に示したような構成のカラー画像形成装置１００において、二次転写ローラ９は、直径１４ｍｍのステンレス製シャフトの周囲にアスカＣ硬度４０°、電圧１ｋＶ印加時の抵抗値が１０7Ωの発泡ゴム層を形成して成る直径２４ｍｍ、長さ３００ｍｍの発泡ゴムローラとし、感光体ドラム１ａ〜１ｄは、直径３０ｍｍのアモルファスシリコン感光体とする。
【００４９】
また、感光体ドラム１ａ〜１ｄ及び中間転写ベルト８の線速は２００ｍｍ／ｓｅｃとし、二次転写時にはトナーと逆極性（負）の二次転写電圧（−４０μＡの定電流制御）を印加し、紙間においてはトナーと同極性（正）の二次転写電圧（＋５００Ｖの定電圧制御）を印加するものとする。
【００５０】
先ず、一次転写ローラ６ａ〜６ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄから中間転写ベルト８上に一次転写されたトナー像を用紙の１面目に二次転写する。このとき、切り換えスイッチ５５は接点５７ｂに接触しており、第２直流電源４５から第２回路４８を通って二次転写ローラ９へトナーと逆極性（負）の二次転写電圧が印加される。
【００５１】
１面目の印字終了後、用紙は排出ローラ１５から装置外部に突出した後、排出ローラ１５を逆回転させることによりスイッチバックされて分岐部１４で用紙搬送路１８に振り分けられ、画像面（１面目）を反転させた状態でレジストローラ対１２ｂにおいて一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上に形成された２面目の画像が二次転写ニップ部まで移動するタイミングに合わせて用紙がレジストローラ対１２ｂから二次転写ローラ９に向けて再搬送される。この間、二次転写ローラ９には第２直流電源４５から第２回路４８を通ってトナーと同極性（正）の二次転写電圧が印加される。
【００５２】
そして、用紙が二次転写ニップ部に進入する１５０ｍｓｅｃ前（図５にＴ１で表示）にトナーと逆極性の二次転写電圧の印加を開始する。これと同時に、制御部９０から切り換えスイッチ５５に制御信号が送信され、切り換えスイッチ５５を接点５７ｂから接点５７ａに接触させて第２直流電源４５から二次転写ローラ９までの回路を第２回路４８から第１回路４７に切り換える。これにより、第１回路４７を通過する電荷の一部がコンデンサ５３に蓄積されるため、二次転写電圧は緩やかに所定値に到達する（図５にハッチングで表示）。
【００５３】
二次転写電圧が所定値に到達した後、中間転写ベルト８上に一次転写された２面目のトナー像を用紙の２面目に二次転写する。このとき、二次転写電流は第１回路４７を経由して流れるため、仮に用紙の絶縁破壊が発生して二次転写電流が絶縁破壊部に集中的に流れ込んでも、ＲＣ並列回路５０のバッファ機能により中間転写ベルト８上のトナーへの放電が抑制される。
【００５４】
２面目の二次転写が終了し、用紙が二次転写ニップ部を通過した後（図５にＴ２で表示）、二次転写電圧をトナーと同極性に戻し、制御部９０からの制御信号に基づいて切り換えスイッチ５５を接点５７ａから接点５７ｂに接触させて、第２直流電源４５から二次転写ローラ９までの回路を第１回路４７から第２回路４８に戻す。
【００５５】
上記の手順で、１面目の画像の定着工程によって含水率が低下して高抵抗となった用紙の２面目への二次転写時にＲＣ並列回路５０を経由して二次転写電圧を印加することにより、用紙の絶縁破壊部分への転写電流の流れ込みによる中間転写ベルト８上のトナーへの放電を抑制することができる。従って、斑状の二次転写不良の発生を効果的に抑制することができる。
【００５６】
また、含水率が低下していない用紙の１面目への二次転写時にはＲＣ並列回路５０を経由せずに二次転写電圧を印加することにより、トナーと同極性の電圧からトナーと逆極性の電圧への切り換え時に待機時間が発生しない。従って、例えば用紙の片面のみに連続印字を行う場合に生産性を低下させることなく二次転写を行うことができる。
【００５７】
なお、ＲＣ並列回路５０の緩和時間は、ＲＣ並列回路５０を構成するコンデンサ５３の静電容量が大きくなるほど長くなる。また、抵抗５１の抵抗値が高くなるほどコンデンサ５３側に流れる電流が多くなるため緩和時間は長くなるが、抵抗５１及びコンデンサ５３の分圧が高くなると、周辺回路へのリークやノイズが発生し、基板のコストも高くなる。一方、コンデンサ５３の静電容量及び抵抗５１の抵抗値が小さくなると緩和時間が短くなり、転写電流の変動を十分に抑制できなくなる。
【００５８】
また、二次転写ニップ部のニップ幅は２〜６ｍｍ程度であり、用紙は２００ｍｍ／ｓｅｃで移動することから、用紙がニップ幅分の距離を移動する時間（１０〜３０ｍｓｅｃ）と同程度以上の緩和時間があれば、用紙の絶縁破壊による転写電流の流れ込みを抑制できると考えられる。上記の実施形態では、抵抗５１の抵抗値を１０ＭΩ、コンデンサ５３の静電容量を４７００ｐＦとし、緩和時間を４７ｍｓｅｃに設定している。
【００５９】
さらに、用紙の絶縁破壊による二次転写不良は低湿環境下において発生し易くなるため、制御部９０は、機外湿度センサ９７の検知湿度が所定値を下回った場合にのみ二次転写電圧の印加経路を第１回路に切り換える制御を入れるようにしても良い。このようにすれば、高湿環境時においてはトナーと同極性の電圧からトナーと逆極性の電圧への切り換え時に待機時間が発生しないため、両面印字時の生産性をより向上させることができる。なお、機外湿度センサ９７に代えて装置内部の湿度を検知する機内湿度センサを設け、機内湿度センサの検知湿度に基づいて制御の要否を判断することも可能である。
【００６０】
その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態では、１つの抵抗５１と１つのコンデンサ５３を並列に配置したＲＣ並列回路５０を用いたが、複数の抵抗５１或いは複数のコンデンサ５３を用いてＲＣ並列回路５０を構成することもできる。
【００６１】
また、上記実施形態では、本発明の画像形成装置として図１に示したようなタンデム方式のカラープリンタを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、１つの感光体ドラムの周囲に４つの現像装置を配置し、感光体ドラム上に４色の画像を順次形成し、中間転写ベルト上に重ね合わせるシングルドラム式や、感光体ドラムに対向する現像装置を順次切り換えるロータリー式のカラープリンタ、或いはタンデム式、シングルドラム式及びロータリー式のカラー複写機等の、中間転写方式の種々のカラー画像形成装置に適用することができる。
【００６２】
また、上述した抵抗５１の抵抗値やコンデンサ５３の静電容量、二次転写電圧の切り換えタイミング（図５のＴ１）、及び二次転写電圧（電流）の設定値等は一例にすぎず、プロセス速度等の画像形成装置の仕様や使用環境等に応じて適宜設定すれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、中間転写方式を用いたカラー画像形成装置に利用可能であり、二次転写手段と二次転写電圧印加手段との間に、少なくとも１つの抵抗と、少なくとも１つのコンデンサとが並列に配置されたＲＣ並列回路と、ＲＣ並列回路を経由して二次転写手段と二次転写電圧印加手段とを接続する第１回路とＲＣ並列回路を経由しないで二次転写手段と二次転写電圧印加手段とを接続する第２回路とを切り換える切り換えスイッチと、を設けるとともに、切り換えスイッチの切り換えタイミングを制御する制御手段を設けたたものである。
【００６４】
本発明の利用により、絶縁破壊が発生し易い低湿環境下や両面印字時の２面目における二次転写時に、用紙の絶縁破壊部分への転写電流の流れ込みによる中間転写体上のトナーへの放電を抑制して斑状の二次転写不良の発生を効果的に抑制することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ａ〜１ｄ      感光体ドラム（像担持体）
２ａ〜２ｄ      帯電装置
３ａ〜３ｄ      現像装置
４              露光ユニット
５ａ〜５ｄ      クリーニング装置
６ａ〜６ｄ      一次転写ローラ（一次転写手段）
８              中間転写ベルト（中間転写体）
９              二次転写ローラ（二次転写手段）
１９            ベルトクリーニング装置
４４ａ〜４４ｄ  第１直流電源（一次転写電圧印加手段）
４５            第２直流電源（二次転写電圧印加手段）
４７            第１回路
４８            第２回路
５０            ＲＣ並列回路
５１            抵抗
５３            コンデンサ
５５            切り換えスイッチ
５７ａ、５７ｂ  接点
９０            制御部（制御手段）
９７            機外湿度センサ（湿度検知手段）
１００          画像形成装置
Ｐａ〜Ｐｄ      画像形成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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