(57)【要約】【課題】特に、簡易な構成で、２次転写位置の位置ずれを防止し、ひいては画質の低下を防止できる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１０の２次転写ローラ３６は、中間転写ベルト２８に対して位置決めされた状態で固定され、バイアス印加部４０は、中間転写ベルト２８に形成されたレジスト補正パターン又は階調補正パターンを構成するトナーＴの極性と同じ極性となるバイアスを、２次転写ローラ３６の回転軸（芯金）４２に対して印加する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラムと、前記感光体ドラムの表面に形成されたトナー画像を中間転写ベルトに転写させる１次転写ローラと、を備えた複数の作像ユニットと、
金属製の回転軸を有し、前記中間転写ベルトと接触し前記中間転写ベルトに転写されたトナー画像を用紙に転写させる２次転写ローラと、
前記中間転写ベルトに対してバイアスを印加するバイアス印加部と、
を有する画像形成装置であって、
前記２次転写ローラは、前記中間転写ベルトに対して位置決めされた状態で固定され、
前記バイアス印加部は、前記２次転写ローラの前記回転軸に対して、前記中間転写ベルト上に形成されたレジスト補正パターン又は階調補正パターンを構成するトナーの極性と同極性となるバイアスを印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記バイアス印加部は、前記２次転写ローラの前記回転軸に対して、前記２次転写ローラの回転周期毎に極性が相互に反対となる正負のバイアスを交互に印加することを特徴とする請求項１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、画像形成装置に係り、特に２次転写タイプの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、いわゆる２次転写タイプの画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このタイプの画像形成装置は、１次転写部において感光体ドラムに形成されたトナー画像を１次転写ローラにより中間転写ベルトに転写させ、その後、２次転写部において２次転写ローラによるバイアス印加により中間転写ベルト上のトナー画像が用紙に２次転写される。用紙に２次転写されたトナー画像は、定着装置により定着される。
【０００３】
ここで、いわゆるカラータンデムタイプのように、転写の色毎に異なる複数の１次転写部を直列的に設けた画像形成装置は、レジスト補正パターン及び階調補正パターンを中間転写ベルト上に形成してセンサで読み取り、その情報からレジスト補正及び階調補正する装置が多い。このような装置は、中間転写ベルト上に形成されたレジスト補正パターン及び階調補正パターンが２次転写ローラを汚し、２次転写ローラによる転写動作時に用紙の裏面を汚してしまう問題がある。
【０００４】
このため、従来の画像形成装置は、２次転写ローラに離間圧接機構を設け、レジスト補正及び階調補正の際には、２次転写ローラを離間圧接機構によって中間転写ベルトから離間させることにより、中間転写ベルト上に形成されたレジスト補正パターン及び階調補正パターンが２次転写ローラに接触しないように工夫している。
【特許文献１】特開２００４−２６４４５５号公報
【特許文献２】特開２００４−１０９４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、２次転写ローラの離間圧接機構は、電磁クラッチ等の動作音が大きくなり不快の原因となる。また、２次転写ローラを中間転写ベルトから離間させることにより、２次転写位置がずれて転写ムラ（左右色ムラ）が発生し画質が低下する。また、画像形成装置の内部に、２次転写ローラの離間圧接機構を設けるため、画像形成装置が大型化し、製造コストが増加する問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、特に、簡易な構成で、２次転写位置の位置ずれを防止し、ひいては画質の低下を防止できる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】
【０００７】
本願第１の発明は、感光体ドラムと、前記感光体ドラムの表面に形成されたトナー画像を中間転写ベルトに転写させる１次転写ローラと、を備えた複数の作像ユニットと、金属製の回転軸を有し、前記中間転写ベルトと接触し前記中間転写ベルトに転写されたトナー画像を用紙に転写させる２次転写ローラと、前記中間転写ベルトに対してバイアスを印加するバイアス印加部と、を有する画像形成装置であって、前記２次転写ローラは、前記中間転写ベルトに対して位置決めされた状態で固定され、前記バイアス印加部は、前記２次転写ローラの前記回転軸に対して、前記中間転写ベルト上に形成されたレジスト補正パターン又は階調補正パターンを構成するトナーの極性と同極性となるバイアスを印加することを特徴とする。
【０００８】
本願第１の発明によれば、バイアス印加部により、２次転写ローラの回転軸（芯金）に対して、中間転写ベルト上に形成されたレジスト補正パターン又は階調補正パターンを構成するトナーの極性と同極性となるバイアスが印加される。これにより、レジスト補正パターン又は階調補正パターンを構成するトナーと２次転写ローラ表面とは同じ極性になるため、両者の間に作用する電気的な反発力が高くなる。このため、レジスト補正パターン又は階調補正パターンを構成するトナーが２次転写ローラに接触しても、レジスト補正パターン又は階調補正パターンを構成するトナーが中間転写ベルトを離れ、２次転写ローラ側に付着することを防止できる。この結果、２次転写ローラに接触する用紙にトナーの汚れが付着することを防止できる。同時に、２次転写ローラは、中間転写ベルトに対して位置決めされた状態（中間転写ベルトに対して離間不可能な状態）で固定されているため、２次転写ローラが中間転写ベルトに対して離間することなく、中間転写ベルトに対して定位置で固定される。これにより、２次転写ローラの中間転写ベルトに対する位置ずれを防止でき、画像ムラを抑制することができるため、用紙に形成される画質が低下することを防止できる。さらに、２次転写ローラが中間転写ベルトに対して固定されているため、電磁クラッチなどの２次転写ローラの離間機構を設ける必要がない。これにより、２次転写ローラの離間機構の駆動に伴う動作音の発生を防止できる。
【０００９】
本願第２の発明は、本願第１の発明において、前記バイアス印加部は、前記２次転写ローラの前記回転軸に対して、前記２次転写ローラの回転周期毎に極性が相互に反対となる正負のバイアスを交互に印加することを特徴とする。
【００１０】
本願第２の発明によれば、バイアス印加部により、２次転写ローラの回転軸（芯金）に対して、２次転写ローラの回転周期毎に極性が相互に反対となる正負のバイアスが交互に印加される。これにより、たとえ、レジスト補正パターン又は階調補正パターンを構成するトナーが２次転写ローラに付着した場合でも、トナーの極性と同極性のバイアスを印加することにより２次転写ローラに付着したトナーを除去することができる。特に、トナーは時間とともに極性が変わる性質があるため、正負のバイアスを交互に印加することにより、トナーと２次転写ローラとが同じ極性になることがある。これにより、トナーの極性の変化（反転）に対応させて、２次転写ローラに付着したトナーを除去することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本願発明によれば、２次転写ローラを中間転写ベルトに対して離間不可能に固定しているため、２次転写位置の位置ずれを防止でき、ひいては画質の低下を防止できる。また、簡易な構成で２次転写位置の位置ずれの防止を実現できるため、画像形成装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。さらに、２次転写ローラを中間転写ベルトに対して離間不可能に固定しているため、２次転写ローラを中間転写ベルトから離間させる電磁クラッチ等が不要になり、不快な動作音の発生を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１に示すように、画像形成装置１０は、主として、給紙ユニット１２と、画像形成ユニット１４と、定着ユニット１６と、を備えている。
【００１４】
給紙ユニット１２は、筐体１８の下部に設けられており、用紙を収容する給紙カセット２０を備えている。給紙カセット２０の近傍には、給紙カセット２０に収容された用紙を繰り出す給紙ローラ２２と、繰り出した用紙を２次転写ローラ３６側に送り出す搬送ローラ２４と、を備えている。
【００１５】
画像形成ユニット１４は、中間転写ベルトユニット２６を備えている。中間転写ベルトユニット２６は、主に、中間転写ベルト２８と、中間転写ベルト２８が掛け渡され中間転写ベルト２８を回転駆動する駆動ローラ３０と、中間転写ベルト２８が掛け渡され中間転写ベルト２８に付与される張力を調整するテンションローラ３２と、中間転写ベルト２８が掛け渡されると共に後述の２次転写ローラ３６と対向する対向ローラ３４と、対向ローラ３４と中間転写ベルト２８を介して対向する２次転写ローラ３６と、２次転写後の中間転写ベルト２８に残留したトナーを除去するクリーニング部材３８と、を有している。
【００１６】
中間転写ベルト２８は、駆動ローラ３０が回転駆動することにより、駆動ローラ３０、テンションローラ３２、対向ローラ３４などの周囲を回転するように構成されている。この中間転写ベルト２８には、１次転写ローラ５８によって感光体ドラム５６に形成された所定のトナー画像が転写される。
【００１７】
図２に示すように、２次転写ローラ３６は、金属製の回転軸（芯金）４２を備えている。この金属製の回転軸４２には、正負極切替え高圧トランス（バイアス印加部）４０が電気的に接続されている。正負極切替え高圧トランス４０には、電源部４４が電気的に接続されている。正負極切替え高圧トランス４０は、電源部４４から入力された電圧に基づいて、２次転写ローラ３６表面が正又は負の極性となる正又は負のバイアスを回転軸４２に対して印加する。回転軸４２にバイアスが印加されることにより、２次転写ローラ３６表面は正又は負の極性になる。２次転写ローラ３６は、所定のバイアスが印加されることにより、中間転写ベルト２８に形成されたトナー画像を用紙に転写させる。また、２次転写ローラ３６は、中間転写ベルト２８に対して接触し、かつ中間転写ベルト２８に対して位置決めされた状態で固定されている。このため、２次転写ローラ３６は、中間転写ベルト２８から離間可能に構成されておらず、常に、中間転写ベルト２８に対して所定の圧力で接触している。
【００１８】
ここで、図２及び図３に示すように、実施例１として、正負極切替え高圧トランス４０は、中間転写ベルト２８に形成されたレジスト補正パターン又は階調補正パターンを構成するトナーＴの極性と同極性となるバイアスを２次転写ローラ３６の回転軸４２に対して所定時間Ｘだけ印加する。例えば、レジスト補正パターン又は階調補正パターンを構成するトナーＴが負の極性であれば、正負極切替え高圧トランス４０は、２次転写ローラ３６表面が負の極性となる負のバイアスを２次転写ローラ３６の回転軸４２に対して印加する。一方、例えば、レジスト補正パターン又は階調補正パターンを構成するトナーＴが正の極性であれば、正負極切替え高圧トランス４０は、２次転写ローラ３６表面が正の極性となる正のバイアスを２次転写ローラ３６の回転軸４２に対して印加する。正負極切替え高圧トランス４０による前記バイアスの印加は、中間転写ベルト２８に形成されたレジスト補正パターン又は階調補正パターンが２次転写ローラ３６と対向ローラ３４との接触部を通過した後も、所定時間だけ継続される。
【００１９】
また、図２及び図４に示すように、実施例２として、正負極切替え高圧トランス４０による前記バイアスの印加が終了した後、正負極切替え高圧トランス４０により正のバイアス又は負のバイアスが交互に印加される。ここで、正負極切替え高圧トランス４０により印加される正のバイアスの印加時間は、２次転写ローラ３６が１回転するときに要する時間（２次転写ローラ３６の回転周期）Ｙ１となるように設定されている。また、同様にして、正負極切替え高圧トランス４０により印加される負のバイアスの印加時間は、２次転写ローラ３６が１回転するときに要する時間（２次転写ローラ３６の回転周期）Ｙ２（＝Ｙ１）となるように設定されている。また、正負極切替え高圧トランス４０により正のバイアスが印加された場合には、２次転写ローラ３６表面が正の極性になる。また、正負極切替え高圧トランス４０により負のバイアスが印加された場合には、２次転写ローラ３６表面が負の極性になる。なお、本実施形態では、図４に示すように、正負極切替え高圧トランス４０による正のバイアスの印加の回数が３回、正負極切替え高圧トランス４０による負のバイアスの印加の回数が３回に設定されている。
【００２０】
図１及び図２に示すように、対向ローラ３４は、アルミニウムなどの金属で構成されており、アース接続されている。
【００２１】
クリーニング部材３８は、２次転写後の中間転写ベルト２８に残留したトナーを除去するためのものであり、２次転写ローラ３６から中間転写ベルト２８の移動（回転）方向下流側に沿って複数の作像ユニット４６のうち最初（最上流側）の作像ユニット４８に至る領域のいずれかの部位に設けられている。このクリーニング部材３８により、用紙にトナー画像が転写された後、残留した中間転写ベルト２８上のトナーが除去される。
【００２２】
また、図１に示すように、画像形成ユニット１４は、複数の作像ユニット４６を備えている。各作像ユニット４６は、中間転写ベルト２８に転写されるトナー画像を構成する各色毎に分かれて構成されている。具体的には、第１作像ユニット４８は、イエロー（色）の画像を形成するものであり、第２作像ユニット５０は、マゼンタ（色）の画像を形成するものであり、第３作像ユニット５２は、シアン（色）の画像を形成するものであり、第４作像ユニット５４は、ブラック（色）の画像を形成するものである。各作像ユニット４８、５０、５２、５４は、中間転写ベルト２８の回転（移動）方向に沿って直接的に並んで設けられている。
【００２３】
各作像ユニット４８、５０、５２、５４は、中間転写ベルト２８に接触するようにして回転可能に設けられた感光体ドラム５６と、中間転写ベルト２８に関して感光体ドラム５６の反対側でありかつ感光体ドラム５６と対向するようにして回転可能に設けられた１次転写ローラ５８と、感光体ドラム５６の外周表面上に設けられ感光体ドラム５６の表面を一様に帯電する１次帯電器６０と、感光体ドラム５６の表面を露光して静電潜像を形成するレーザ露光器６２と、感光体ドラム５６の表面にトナーを供給して感光体ドラム５６の表面に形成された静電潜像を現像する現像器６４と、感光体ドラム５６の外周表面上に設けられ感光体ドラム５６の表面に付着している転写残りトナーを除去するクリーナ６６と、で構成されている。
【００２４】
定着ユニット１６は、ヒータを内蔵した加熱ローラと、加圧ローラと、を備えている。トナー画像が転写された用紙は加熱ローラと加圧ローラとに挟まれ、用紙上に転写されたトナー画像が加熱・圧着されることにより永久画像として定着される。
【００２５】
トナー画像が定着された用紙は、定着ユニット１６により筐体１８の外部に形成された排紙トレイ６８上に排出される。
【００２６】
次に、本実施形態の画像形成装置の作用及び効果について説明する。
【００２７】
図１及び図２に示すように、画像形成装置１０のレジスト補正又は階調補正のときに、正負極切替え高圧トランス４０により、中間転写ベルト２８に形成されたレジスト補正パターン又は階調補正パターンを構成するトナーＴの極性と同極性となるバイアスが印加される。具体的には、レジスト補正パターン又は階調補正パターンを構成するトナーＴの極性が負の極性（荷電）であれば、負のバイアスが印加される。これにより、２次転写ローラ３６表面は、トナーＴの極性（負の極性）と同じとなる負の極性となる。２次転写ローラ３６表面がトナーＴの極性（負の極性）と同じとなる負の極性となることにより、２次転写ローラ３６表面とレジスト補正パターン又は階調補正パターンを構成するトナーＴとの間の電気的な反発力が高くなる。このため、レジスト補正パターン又は階調補正パターンを構成するトナーＴが２次転写ローラ３６に接触しても、レジスト補正パターン又は階調補正パターンを構成するトナーＴが中間転写ベルト２８を離れ、２次転写ローラ３６側に付着することを防止できる。この結果、２次転写ローラ３６に接触する用紙にトナーＴの汚れが付着することを防止できる。
【００２８】
特に、図３に示すように、中間転写ベルト２８に形成されたレジスト補正パターン又は階調補正パターンが２次転写ローラ３６と対向ローラ３４との接触部を通過した後も、正負極切替え高圧トランス４０によるバイアスの印加が所定時間だけ継続されるため、２次転写ローラ３６にトナーＴが付着することを確実に防止できる。
【００２９】
さらに、図４に示すように、正負極切替え高圧トランス４０によるバイアスの連続的な印加が終了した後（印加時間Ｔの終了後）も、正負極切替え高圧トランス４０により正のバイアス又は負のバイアスが交互に印加される。これにより、たとえ、２次転写ローラ３６にトナーＴが付着した場合でも、２次転写ローラ３６表面をトナーＴと同じ極性にすることができるため、２次転写ローラ３６からトナーＴを除去することができる。また、正負極切替え高圧トランス４０により正のバイアス又は負のバイアスが交互に印加されることにより、２次転写ローラ３６表面の極性が正又は負と交互に変化する。このため、２次転写ローラ３６に付着したトナーＴが変極（当初の極とは反対の極性になる現象）した場合でも、２次転写ローラ３６表面の極性がトナーＴの極性と必ず同極になり、２次転写ローラ３６からトナーＴを確実に除去することができる。
【００３０】
同時に、図２に示すように、２次転写ローラ３６は、中間転写ベルト２８に対して予め位置決めされた状態（中間転写ベルト２８に対して離間不可能な状態）で固定されているため、２次転写ローラ３６が中間転写ベルト２８に対して離間することなく、常に中間転写ベルト２８に対して定位置で固定される。これにより、２次転写ローラ３６の中間転写ベルト２８に対する位置ずれを防止でき、画像ムラを抑制することができるため、用紙に形成される画質が低下することを防止できる。
【００３１】
さらに、２次転写ローラ３６が中間転写ベルト２８に対して位置決めされた状態で固定されているため、電磁クラッチなどの２次転写ローラ３６の離間機構を設ける必要がない。これにより、２次転写ローラ３６の離間機構の駆動に伴う動作音の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の２次転写ローラと対向ローラとの構成を示した図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の正負極切替え高圧トランスによる高圧トランスシーケンスの実施例１を示した図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の正負極切替え高圧トランスによる高圧トランスシーケンスの実施例２を示した図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０    画像形成装置
２８    中間転写ベルト
３６    ２次転写ローラ
４０    正負極切替え高圧トランス（バイアス印加部）
５６    感光体ドラム
５８    １次転写ローラ
【図１】
2009282230.tif 000003
【図２】
2009282230.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009282230.tif 000006