画像形成装置
【課題】トナーパターンをクリーニング装置で良好に除去することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】非画像形成領域（紙間）にトナーパターンが中間転写ベルト３１に形成され、このトナーパターンが２次転写ニップを通過するときは、直流電源のスイッチを切って、交流電圧のみからなる除電バイアスを２次転写裏面ローラ３３に印加する。一方、記録紙Ｐに転写される画像が中間転写ベルト３１に形成され、この画像が２次転写ニップを通過するときは、直流電圧に交流電圧を重畳せしめた２次転写バイアスを２次転写裏面ローラ３３に印加する。
【解決手段】非画像形成領域（紙間）にトナーパターンが中間転写ベルト３１に形成され、このトナーパターンが２次転写ニップを通過するときは、直流電源のスイッチを切って、交流電圧のみからなる除電バイアスを２次転写裏面ローラ３３に印加する。一方、記録紙Ｐに転写される画像が中間転写ベルト３１に形成され、この画像が２次転写ニップを通過するときは、直流電圧に交流電圧を重畳せしめた２次転写バイアスを２次転写裏面ローラ３３に印加する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファクシミリ、プリンタ、複写機などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置としては、特許文献１に記載のものが知られている。この画像形成装置は、周知の電子写真プロセスにより、ドラム状の感光体の表面にトナー像を形成する。感光体には、像担持体としての無端状の中間転写ベルトを当接させて１次転写ニップを形成している。そして、１次転写ニップにおいて、感光体上のトナー像を中間転写ベルトに１次転写する。中間転写ベルトに対しては、ニップ形成部材としての２次転写ローラを当接させて２次転写ニップを形成している。また、中間転写ベルトのループ内には、２次転写対向ローラを配設しており、この２次転写対向ローラと、前述した２次転写ローラとの間に中間転写ベルトを挟み込んでいる。ループ内側の２次転写対向ローラに対してはアースを接続しているのに対し、ループ外の２次転写ローラに対しては２次転写バイアスを印加している。これにより、２次転写対向ローラと２次転写ローラとの間に、トナー像を前者側から後者側に静電移動させる２次転写電界を形成している。そして、中間転写ベルト上のトナー像に同期させるタイミングで２次転写ニップ内に送り込んだ記録紙に対して、２次転写電界の作用により、中間転写ベルト上のトナー像を２次転写する。
【０００３】
かかる構成において、記録紙として、和紙のような表面凹凸に富んだものを用いると、表面凹凸にならった濃淡パターンを画像中に発生させ易くなる。この濃淡パターンは、紙表面における凹部に対して十分量のトナーが転写されずに、凹部の画像濃度が凸部よりも薄くなることによって生じるものである。そこで、特許文献１に記載の画像形成装置においては、２次転写バイアスとして、直流電圧だけからなるものではなく、交流電圧に対して直流電圧を重畳した重畳バイアスを印加するようになっている。特許文献１には、このような２次転写バイアスを印加することで、直流電圧だけからなる２次転写バイアスを印加する場合に比べて、濃淡パターンの発生を抑え得ることを示す実験結果が記載されている。
【０００４】
また、画像形成装置は、所定のタイミングでトナーパターンを形成して、画像品質を改善する処理を行っている。具体的には、所定のタイミングでトナーパターンを中間転写ベルトに形成し、中間転写ベルト上のトナーパターンを光学センサなどで検知し、その検知結果に基づいて、画像の濃度調整や色重ねのズレを補正することで画像品質を改善する。また、紙間などにトナーパターンを形成して、現像器内のトナーをリフレッシュして、画像品質を改善する。このような画像品質改善処理を行うときは、２次転写ローラを中間転写ベルトから離間させ、中間転写ベルト上に形成されたトナーパターンは、記録紙に転写されずにクリーニングブレードを備えたクリーニング装置で除去することになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この場合、クリーニング装置は、中間転写ベルトにトナーが大量に付着しているトナーパターンを除去する必要があり、クリーニング装置で十分にトナーパターンを除去することができない場合があるという課題があった。
【０００６】
これまで、２次転写ニップでトナー像を記録紙に転写する構成の画像形成装置について説明してきたが、感光体と転写ローラ等との当接による転写ニップでトナー像を感光体から記録紙に転写する構成においても、同様の問題が生じ得る。
【０００７】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、トナーパターンをクリーニング装置で良好に除去することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記像担持体のおもて面に当接して前記像担持体との間で転写ニップを形成するニップ形成部材と、交流成分と直流成分とを重畳した転写バイアスを印加することにより前記転写ニップ位置で前記像担持体上のトナー像を記録材へと転写する転写バイアス印加手段と、前記転写ニップを通過した後の前記像担持体上のトナーを機械的に除去するクリーニン手段とを備え、所定のタイミングで前記像担持体上にトナーパターンを形成して、画像品質を改善する処理を行う画像形成装置において、前記転写バイアス印加手段は、前記トナーパターンが、前記転写ニップを通過するとき、前記トナーパターンを形成しているトナーを除電する除電バイアスを印加することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記除電バイアスが、交流成分のみからなることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記ニップ形成部材に付着したトナーを除去するニップ形成部材クリーニング手段を備え、上記除電バイアスは、交流成分と直流成分とを重畳したものであり、かつ、直流成分が、上記転写バイアスの直流成分よりも小さいことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２または３の画像形成装置において、前記除電バイアスの交流成分のピークツウピーク電圧が、前記転写バイアスの交流成分のピークツウピーク電圧よりも大きくしたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４いずれかの画像形成装置において、前記転写バイアス印加手段は、前記転写バイアスの交流成分のピークツウピーク電圧が、前記直流成分の電圧の絶対値の４倍よりも大きな値のものを印加することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、トナーパターンが転写ニップを通過するとき、トナーパターンを形成しているトナーを除電する除電バイアスを印加することにより、像担持体上のトナーパターンを形成するトナーが除電される。これにより、像担持体とトナーとの静電的な付着力が下がり、クリーニング手段により、トナーパターンのトナーを像担持体から良好に機械的に除去することができる。
また、交流成分と直流成分とを重畳した転写バイアスとすることにより、交流電界により像担持体上のトナーを動きやすくでき、記録紙の表面の凹部の転写率が向上し、記録紙の表面の凹凸にならった画像の濃淡パターンの発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】同プリンタにおけるＫ用の画像形成ユニットを拡大して示す拡大構成図。
【図３】（ａ）２次転写裏面ローラに直流電圧を印加する場合について説明する図。（ｂ）は、２次転写裏面ローラに直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加する場合について説明する図。（ｃ）は、２次転写裏面ローラに交流電圧を印加する場合について説明する図。
【図４】重畳バイアスからなる２次転写バイアスの交流成分の周波数ｆと、プロセス線速ｖと、ピッチムラとの関係を示すグラフ。
【図５】階調パターンと光学センサとを示した中間転写ベルト近傍の拡大概略構成図。
【図６】同中間転写ベルトに形成されるシェブロンパッチを示す拡大模式図。
【図７】トナーパターンが２次転写ニップを通過するときと、記録紙に転写する画像が２次転写ニップを通過するときの電圧変化を示す図。
【図８】ニップ形成ローラに付着した紙粉やトナーを除去する２次転写クリーニングブレードを備えた構成を示す拡大概略構成図。
【図９】変形例に係るプリンタを示す概略構成図。
【図１０】第２実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のカラープリンタ（以下、単にプリンタという）の第１実施形態について説明する。
まず、実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図１は、第１実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。同図において、第１実施形態に係るプリンタは、イエロー（Ｙ），マゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）のトナー像を形成するための４つの画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、転写装置としての転写ユニット３０と、光書込ユニット８０と、定着装置９０と、給紙カセット１００と、レジストローラ対１０１とを備えている。
【００１２】
４つの画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Ｋトナー像を形成するための画像形成ユニット１Ｋを例にすると、これは、図２に示すように、潜像担持体たるドラム状の感光体２Ｋ、ドラムクリーニング装置３Ｋ、除電装置（不図示）、帯電装置６Ｋ、現像装置８Ｋ等を備えている。これらの装置が共通の保持体に保持されてプリンタ本体に対して一体的に脱着することで、それらを同時に交換できるようになっている。
【００１３】
感光体２Ｋは、ドラム基体の表面上に有機感光層が形成された外径６０［ｍｍ］程度のドラム形状のものであって、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される。帯電装置６Ｋは、帯電バイアスが印加される帯電ローラ７Ｋを感光体２Ｋに接触あるいは近接させながら、帯電ローラ７Ｋと感光体２Ｋとの間に放電を発生させることで、感光体２Ｋの表面を一様帯電せしめる。本第１実施形態では、トナーの正規帯電極性と同じマイナス極性に一様帯電せしめる。帯電バイアスとしては、直流電圧に交流電圧を重畳したものを採用している。帯電ローラ７Ｋは、金属製の芯金の表面に導電性弾性材料からなる導電性弾性層が被覆されたものである。帯電ローラ等の帯電部材を感光体２Ｋに接触あるいは近接させる方式に代えて、帯電チャージャーによる方式を採用してもよい。
【００１４】
一様帯電せしめられた感光体２Ｋの表面は、後述する光書込ユニットから発せられるレーザー光によって光走査されてＫ用の静電潜像を担持する。このＫ用の静電潜像は、図示しないＫトナーを用いる現像装置８Ｋによって現像されてＫトナー像になる。そして、後述する中間転写ベルト３１上に１次転写される。
【００１５】
ドラムクリーニング装置３Ｋは、１次転写工程（後述する１次転写ニップ）を経た後の感光体２Ｋ表面に付着している転写残トナーを除去する。回転駆動されるクリーニングブラシローラ４Ｋ、片持ち支持された状態で自由端を感光体２Ｋに当接させるクリーニングブレード５Ｋなどを有している。回転するクリーニングブラシローラ４Ｋで転写残トナーを感光体２Ｋ表面から掻き取ったり、クリーニングブレードで転写残トナーを感光体２Ｋ表面から掻き落としたりする。なお、クリーニングブレードについては、その片持ち支持端側を自由端側よりもドラム回転方向下流側に向けるカウンタ方向で感光体２Ｋに当接させている。
【００１６】
上記除電装置は、ドラムクリーニング装置３Ｋによってクリーニングされた後の感光体２Ｋの残留電荷を除電する。この除電により、感光体２Ｋの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００１７】
現像装置８Ｋは、現像ロール９Ｋを内包する現像部１２Ｋと、図示しないＫ現像剤を撹拌搬送する現像剤搬送部１３Ｋとを有している。そして、現像剤搬送部１３Ｋは、第１スクリュウ部材１０Ｋを収容する第１搬送室と、第２スクリュウ部材１１Ｋを収容する第２搬送室とを有している。それらスクリュウ部材は、それぞれ、軸線方向の両端部がそれぞれ軸受けによって回転自在に支持される回転軸部材と、これの周面に螺旋状に突設せしめられた螺旋羽根とを具備している。
【００１８】
第１スクリュウ部材１０Ｋを収容している第１搬送室と、第２スクリュウ部材１１Ｋを収容している第２搬送室とは、仕切り壁によって仕切られているが、仕切壁におけるスクリュウ軸線方向の両端箇所には、それぞれ両搬送室を連通させる連通口が形成されている。第１スクリュウ部材１０Ｋは、螺旋羽根内に保持している図示しないＫ現像剤を、回転駆動に伴って回転方向に撹拌しながら、図中の紙面に直交する方向の奥側から手前側に向けて搬送する。第１スクリュウ部材１０Ｋと、後述する現像ロール９Ｋとは互いに向かい合う姿勢で平行配設されているため、このときのＫ現像剤の搬送方向は、現像ロール９Ｋの回転軸線方向に沿った方向でもある。そして、第１スクリュウ部材１０Ｋは、現像ロール９Ｋの表面に対してＫ現像剤をその軸線方向に沿って供給していく。
【００１９】
第１スクリュウ部材１０Ｋの図中手前側端部付近まで搬送されたＫ現像剤は、仕切壁の図中手前側端部付近に設けられた連通開口を通って、第２搬送室内に進入した後、第２スクリュウ部材１１Ｋの螺旋羽根内に保持される。そして、第２スクリュウ部材１１Ｋの回転駆動に伴って、回転方向に撹拌されながら、図中手前側から奥側に向けて搬送されていく。
【００２０】
第２搬送室内において、ケーシングの下壁には図示しないトナー濃度センサが設けられており、第２搬送室内のＫ現像剤のＫトナー濃度を検知する。Ｋトナー濃度センサとしては、透磁率センサからなるものが用いられている。Ｋトナーと磁性キャリアとを含有するＫ現像剤の透磁率は、Ｋトナー濃度と相関関係があるため、透磁率センサは、Ｋトナー濃度を検知していることになる。
【００２１】
本プリンタには、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像装置の第２収容室内にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーをそれぞれ個別に補給するための図示しないＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー補給手段が設けられている。そして、プリンタの制御部は、ＲＡＭに、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー濃度検知センサからの出力電圧値の目標値であるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のＶｔｒｅｆを記憶している。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー濃度検知センサからの出力電圧値と、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のＶｔｒｅｆとの差が所定値を超えた場合には、その差に応じた時間だけＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー補給手段を駆動する。これにより、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像装置における第２搬送室内にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーが補給される。
【００２２】
現像部１２Ｋ内に収容されている現像ロール９Ｋは、第１スクリュウ部材１０Ｋに対向しているとともに、ケーシングに設けられた開口を通じて、感光体２Ｋにも対向している。また、現像ロール９Ｋは、回転駆動される非磁性パイプからなる筒状の現像スリーブと、これの内部にスリーブと連れ回らないように固定されたマグネットローラとを具備している。そして、第１スクリュウ部材１０Ｋから供給されるＫ現像剤をマグネットローラの発する磁力によってスリーブ表面に担持しながら、スリーブの回転に伴って、感光体２Ｋに対向する現像領域に搬送する。
【００２３】
現像スリーブには、トナーと同極性であって、感光体２Ｋの静電潜像よりも大きく、且つ感光体２Ｋの一様帯電電位よりも小さな現像バイアスが印加されている。これにより、現像スリーブと感光体２Ｋの静電潜像との間には、現像スリーブ上のＫトナーを静電潜像に向けて静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。また、現像スリーブと感光体２Ｋの地肌部との間には、現像スリーブ上のＫトナーをスリーブ表面に向けて移動させる非現像ポテンシャルが作用する。それら現像ポテンシャル及び非現像ポテンシャルの作用により、現像スリーブ上のＫトナーが感光体２Ｋの静電潜像に選択的に転移して、静電潜像をＫトナー像に現像する。
【００２４】
先に示した図１において、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃにおいても、Ｋ用の画像形成ユニット１Ｋと同様にして、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ上にＹ，Ｍ，Ｃトナー像が形成される。
【００２５】
画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの上方には、潜像書込手段たる光書込ユニット８０が配設されている。この光書込ユニット８０は、パーソナルコンピュータ等の外部機器から送られてくる画像情報に基づいてレーザーダイオードから発したレーザー光により、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを光走査する。この光走査により、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像が形成される。具体的には、感光体２Ｙの一様帯電した表面の全域のうち、レーザー光が照射された箇所は、電位を減衰せしめる。これにより、レーザー照射箇所の電位が、それ以外の箇所（地肌部）の電位よりも小さい静電潜像となる。なお、光書込ユニット８０は、光源から発したレーザー光Ｌを、図示しないポリゴンモータによって回転駆動したポリゴンミラーで主走査方向に偏光せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。ＬＥＤアレイの複数のＬＥＤから発したＬＥＤ光によって光書込を行うものを採用してもよい。
【００２６】
画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの下方には、無端状の中間転写ベルト３１を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる転写装置としての転写ユニット３０が配設されている。転写ユニット３０は、像担持体たる中間転写ベルト３１の他に、駆動ローラ３２、２次転写裏面ローラ３３、クリーニングバックアップローラ３４、４つの１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、ニップ形成ローラ３６、ベルトクリーニング装置３７、電位センサ３８などを有している。
【００２７】
中間転写ベルト３１は、そのループ内側に配設された駆動ローラ３２、２次転写裏面ローラ３３、クリーニングバックアップローラ３４、及び４つの１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって張架されている。そして、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ３２の回転力により、同方向に無端移動せしめられる。中間転写ベルト３１としては、次のような特性を有するものを用いている。即ち、厚みは２０［μｍ］〜２００［μｍ］、好ましくは６０［μｍ］程度である。また、体積抵抗率は１ｅ６［Ωｃｍ］〜１ｅ１２［Ωｃｍ］、好ましくは約１ｅ９［Ωｃｍ］程度である（三菱化学製ハイレスタ−ＵＰ ＭＣＰ ＨＴ４５にて、印加電圧１００Ｖの条件で測定）。また、材料は、カーボン分散ポリイミド樹脂からなる。
【００２８】
４つの１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、無端移動せしめられる中間転写ベルト３１を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト３１のおもて面と、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップが形成されている。１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、図示しない転写バイアス電源によってそれぞれ１次転写バイアスが印加されている。これにより、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像と、１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に転写電界が形成される。Ｙ用の感光体２Ｙ表面に形成されたＹトナーは、感光体２Ｙの回転に伴ってＹ用の１次転写ニップに進入する。そして、転写電界やニップ圧の作用により、感光体２Ｙ上から中間転写ベルト３１上に１次転写される。このようにしてＹトナー像が１次転写せしめられた中間転写ベルト３１は、その後、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過する。そして、感光体２Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＭ，Ｃ，Ｋトナー像が、Ｙトナー像上に順次重ね合わせて１次転写される。この重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト３１上には４色重ね合わせトナー像が形成される。
【００２９】
１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、金属製の芯金と、これの表面上に固定された導電性のスポンジ層とを具備している弾性ローラからなり、次のような特性を有している。即ち、外形は１６［ｍｍ］である。また、心金の径は１０［ｍｍ］である。また、接地された外径３０［ｍｍ］の金属ローラを１０［Ｎ］の力でスポンジ層に押し当てた状態で、１次転写ローラ心金に１０００［Ｖ］の電圧を印加したときに流れる電流Ｉから、オームの法則（Ｒ＝Ｖ／Ｉ）に基づいて算出したスポンジ層の抵抗Ｒは、約３Ｅ７Ωである。このような１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対して、１次転写バイアスを定電流制御で印加する。なお、１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに代えて、転写チャージャーや転写ブラシなどを採用してもよい。
【００３０】
転写ユニット３０のニップ形成ローラ３６は、中間転写ベルト３１のループ外側に配設されており、ループ内側の２次転写裏面ローラ３３との間に中間転写ベルト３１を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト３１のおもて面と、ニップ形成ローラ３６とが当接する２次転写ニップが形成されている。ニップ形成ローラ３６は接地されているのに対し、２次転写裏面ローラ３３には、２次転写バイアス電源３９によって２次転写バイアスが印加される。これにより、２次転写裏面ローラ３３とニップ形成ローラ３６との間に、マイナス極性のトナーを２次転写裏面ローラ３３側からニップ形成ローラ３６側に向けて静電移動させる２次転写電界が形成される。
【００３１】
転写ユニット３０の下方には、記録紙Ｐを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙カセット１００が配設されている。この給紙カセット１００は、紙束の一番上の記録紙Ｐに給紙ローラ１００ａを当接させており、これを所定のタイミングで回転駆動させることで、その記録紙Ｐを給紙路に向けて送り出す。給紙路の末端付近には、レジストローラ対１０１が配設されている。このレジストローラ対１０１は、給紙カセット１００から送り出された記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止させる。そして、挟み込んだ記録紙Ｐを２次転写ニップ内で中間転写ベルト３１上の４色重ね合わせトナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録紙Ｐを２次転写ニップに向けて送り出す。２次転写ニップで記録紙Ｐに密着せしめられた中間転写ベルト３１上の４色重ね合わせトナー像は、２次転写電界やニップ圧の作用によって記録紙Ｐ上に一括２次転写され、記録紙Ｐの白色と相まってフルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された記録紙Ｐは、２次転写ニップを通過すると、ニップ形成ローラ３６や中間転写ベルト３１から曲率分離する。
【００３２】
２次転写裏面ローラ３３は、次のような特性を有している。即ち、外径は約２４［ｍｍ］である。また、芯金の径は約１６［ｍｍ］である。芯金の表面には、導電性のＮＢＲ系ゴム層が被覆されており、その抵抗Ｒは１ｅ６［Ω］〜１ｅ１２［Ω］、好ましくは約４Ｅ７［Ω］である。抵抗Ｒは、１次転写ローラと同様の方法によって測定された値である。
【００３３】
また、ニップ形成ローラ３６は、次のような特性を有している。即ち、外径は約２４［ｍｍ］である。また、芯金の径は約１４［ｍｍ］である。芯金の表面には、導電性のＮＢＲ系ゴム層が被覆されており、その抵抗Ｒは１Ｅ６Ω以下である。抵抗Ｒは、１次転写ローラと同様の方法によって測定された値である。
【００３４】
２次転写バイアス電源３９は、直流電源と交流電源とを有しており、２次転写バイアスとして、直流電圧に交流電圧を重畳せしめたものを出力することができる。２次転写バイアス電源３９の出力端子は、２次転写裏面ローラ３３の芯金に接続されている。２次転写裏面ローラ３３の芯金の電位は、２次転写バイアス電源３９からの出力電圧値とほぼ同じ値になる。また、ニップ形成ローラ３６については、その芯金を接地（アース接続）している。
【００３５】
また、２次転写バイアス電源３９は、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、交流電源のスイッチや直流電源のスイッチの操作により、直流電圧のみ、直流電圧＋交流電圧、交流電圧のみの3パターンにて２次転写裏面ローラ３３への印加電圧を変更可能となっている。普通紙のような表面凹凸の小さなものを用いる場合には、凹凸パターンにならった濃淡パターンが出現しないので、図３（ａ）に示すように、交流電源のスイッチを切って、転写バイアスとして、直流電圧だけからなるものを印加する。一方、記録紙Ｐとして、ザラ紙のような表面凹凸の大きなものを用いた場合は、図３（ｂ）に示すように、直流電源および交流電源のスイッチを入れて、重畳バイアスを２次転写裏面ローラ３３の芯金に印加する。また、後述するように、各色階調パターン、シェブロンパッチ、トナー消費パターンなどのトナーパターンが２次転写ニップを通過するときは、図３（ｃ）に示すように、直流電源のスイッチを切って、交流電圧のみを２次転写裏面ローラ３３の芯金に印加する。
【００３６】
用いられる記録紙Ｐが、普通紙であるのかザラ紙のような表面が凹凸の大きな用紙であるのかは、不図示の操作入力部からユーザーが入力操作または選択操作を行うことにより、取得することができる。すなわち、不図示の操作入力部が、シート情報検知手段として機能する。
【００３７】
なお、重畳バイアスを２次転写裏面ローラ３３の芯金に印加しつつ、ニップ形成ローラ３６の芯金を接地する代わりに、重畳バイアスをニップ形成ローラ３６の芯金に印加しつつ、２次転写裏面ローラ３３の芯金を接地してもよい。この場合、直流電圧の極性を異ならせる。具体的には、図示のように、マイナス極性のトナーを用い且つニップ形成ローラ３６を接地した条件で、２次転写裏面ローラ３３に重畳バイアスを印加する場合には、直流電圧としてトナーと同じマイナス極性のものを用いて、重畳バイアスの時間平均の電位をトナーと同じマイナス極性にする。これに対し、２次転写裏面ローラ３３を接地し、且つ重畳バイアスをニップ形成ローラ３６に印加する場合には、直流電圧としてトナーとは逆のプラス極性のものを用いて、重畳バイアスの時間平均の電位をトナーとは逆のプラス極性にする。重畳バイアスを２次転写裏面ローラ３３やニップ形成ローラ３６に印加する代わりに、直流電圧を何れか一方のローラに印加するとともに、交流電圧を他方のローラに印加してもよい。交流電圧としては、正弦波状の波形のものを採用しているが、矩形波状の波形のものを用いてもよい。
【００３８】
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト３１には、記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、中間転写ベルト３１のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置３７によってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト３１のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ３４は、ベルトクリーニング装置３７によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップする。
【００３９】
電位センサ３８は、中間転写ベルト３１のループ外側に配設されている。そして、中間転写ベルト３１の周方向における全域のうち、接地された駆動ローラ３２に対する掛け回し箇所に対して、約４［ｍｍ］の間隙を介して対向している。そして、中間転写ベルト３１上に１次転写されたトナー像が自らとの対向位置に進入した際に、そのトナー像の表面電位を測定する。なお、電位センサ３８としては、ＴＤＫ（株）社製のＥＦＳ−２２Ｄを用いている。
【００４０】
２次転写ニップの図中右側方には、定着装置９０が配設されている。この定着装置９０は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ９１と、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ９２とによって定着ニップを形成している。定着装置９０内に送り込まれた記録紙Ｐは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ９１に密着させる姿勢で、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化さしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。定着装置９０内から排出された記録紙Ｐは、定着後搬送路を経由した後、機外へと排出される。
【００４１】
モノクロ画像を形成する場合には、転写ユニット３０におけるＹ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃを支持している図示しない支持板を移動せしめて、１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃから遠ざける。これにより、中間転写ベルト３１のおもて面を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃから引き離して、中間転写ベルト３１をＫ用の感光体２Ｋだけに当接させる。この状態で、４つの画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｋ用の画像形成ユニット１Ｋだけを駆動して、Ｋトナー像を感光体２Ｋ上に形成する。
【００４２】
図４は、２次転写バイアス電源３９から出力される重畳バイアスからなる２次転写バイアスの波形を示す波形図である。同図において、２次転写バイアスは、上述したように、２次転写裏面ローラの芯金に印加される。電圧出力手段たる２次転写バイアス電源３９は、転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段として機能している。また、上述したように、２次転写裏面ローラの芯金に２次転写バイスが印加されると、第１部材たる２次転写裏面ローラの芯金と、第２部材たるニップ形成ローラの芯金との間に、電位差が発生する。よって、２次転写バイアス電源３９は、電位差発生手段としても機能している。なお、電位差は、絶対値として取り扱われることが一般的であるが、本稿では、極性付きの値として取り扱うものとする。より詳しくは、２次転写裏面ローラの芯金の電位から、ニップ形成ローラの芯金の電位を差し引いた値を、電位差として取り扱うことにする。かかる電位差の時間平均値は、トナーとしてマイナス極性のものを用いる構成では、その極性がマイナスになった場合に、ニップ形成ローラの電位を２次転写裏面ローラの電位よりもトナーの帯電極性とは逆極性側（本例ではプラス側）に大きくすることになる。よって、トナーを２次転写裏面ローラ側からニップ形成ローラ側に静電移動させることになる。
【００４３】
同図において、オフセット電圧Ｖｏｆｆは、２次転写バイアスの直流成分の値である。また、ピークツウピーク電圧Ｖｐｐは、２次転写バイアスの交流成分のピークツウピーク電圧である。本実施形態に係るプリンタにおいては、既に述べたように、２次転写バイアスは、オフセット電圧Ｖｏｆｆとピークツウピーク電圧Ｖｐｐとを重畳したものであり、その時間平均値はオフセット電圧Ｖｏｆｆと同じ値になる。また、本実施形態に係るプリンタにおいては、既に述べたように、２次転写バイアスを２次転写裏面ローラの芯金に印加し、且つニップ形成ローラの芯金を接地している（０Ｖ）。よって、２次転写裏面ローラの芯金の電位は、そのまま両芯金の電位差となる。そして、両芯金の電位差は、オフセット電圧Ｖｏｆｆと同じ値の直流成分（Ｅｏｆｆ）と、ピークツウピーク電圧Ｖｐｐと同じ値の交流成分（Ｅｐｐ）とから構成される。
【００４４】
同図に示すように、本実施形態に係るプリンタでは、オフセット電圧Ｖｏｆｆとして、マイナス極性のものを採用している。２次転写裏面ローラ３３に印加される２次転写バイアスのオフセット電圧Ｖｏｆｆの極性をマイナスにすることで、２次転写ニップ内において、マイナス極性のトナーを２次転写裏面ローラ３３側からニップ形成ローラ３６側に相対的に押し出すことが可能になる。２次転写バイスの極性がトナーと同じマイナス極性になっているときには、２次転写ニップ内において、マイナス極性のトナーを２次転写裏面ローラ３３側からニップ形成ローラ３６側に静電的に押し出す。これにより、中間転写ベルト３１上のトナーを記録紙Ｐ上に転移させる。一方、２次転写バイアスの極性がトナーとは逆のプラス極性になっているときには、２次転写ニップ内において、マイナス極性のトナーをニップ形成ローラ３６側から２次転写裏面ローラ３３側に向けて静電的に引き寄せる。これにより、記録紙Ｐに転移させたトナーを中間転写ベルト３１側に再び引き寄せる。但し、２次転写バイアスの時間平均値（本例ではオフセット電圧Ｖｏｆｆと同じ値）がマイナス極性であるので、相対的には、トナーは２次転写裏面ローラ３３側からニップ形成ローラ３６側に静電的に押し出されるのである。なお、同図において、戻り電位ピーク値Ｖｒは、トナーとは逆極性であるプラス側のピーク値を示している。
【００４５】
本実施形態においては、特願２０１０−１８３３０１号に記載の画像形成装置と同様に、２次転写裏面ローラ３３の芯金とニップ形成ローラ３６の芯金との電位差として、「１／４×Ｖｐｐ＞｜Ｖｏｆｆ｜」という条件を満たすように２次転写バイアスを設定した。この条件とすることにより、紙表面の凹部で十分な画像濃度を得ることができ、記録紙Ｐの表面凹凸にならった濃淡パターンを、従来よりも目立ち難くすることができる。
【００４６】
また、本実施形態に係るプリンタの制御部は、電位センサ３８で、中間転写ベルト３１上に転写された重ね合わせトナー像のトナー像電位Ｖｔｏｎｅｒを測定し、その測定結果に基づいて、「１／４×Ｖｐｐ＞｜Ｖｏｆｆ」、且つ、トナー像電位Ｖｔｏｎｅｒよりもトナーの帯電極性とは逆極性側に大きくした電位差を演算する。そして、その演算結果が得られる２次転写バイアス（重畳バイアス）を出力する。
【００４７】
また、本プリンタにおいては、電源投入時あるいは所定枚数のプリントを行う度に、各色の画像濃度を適正化するための画像濃度制御を実行する。
画像濃度制御は、まず、図５に示すような、各色の階調パターンＳｋ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｙを中間転写ベルト３１上におけるトナー像検知手段たる各光学センサ１５１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに対向する位置に自動形成する。各色の階調パターンは、１０個の画像濃度が異なる２［ｃｍ］×２［ｃｍ］の面積のトナーパッチからなっている。各色の階調パターンＳｋ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｙを作成するときの、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの帯電電位は、プリントプロセスにおける一様なドラム帯電電位とは異なり、値を徐々に大きくする。そして、レーザー光の走査によって階調パターン像を形成するための複数のパッチ静電潜像を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにそれぞれ形成せしめながら、それらをＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像装置によって現像する。この現像の際、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像ローラに印加される現像バイアスの値を徐々に大きくしていく。このような現像により、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上にはＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの階調パターン像が形成される。これらは、中間転写ベルト３１の主走査方向に所定の間隔で並ぶように１次転写される。このときの、各色の階調パターンにおけるトナーパッチのトナー付着量は最小で０．１［ｍｇ／ｃｍ２］、最大で０．５５［ｍｇ／ｃｍ２］ほどあり、また、トナーＱ／ｄ分布を測定すると、ほぼ正規帯電極性にそろっている。
【００４８】
中間転写ベルト３１に形成され各トナーパターン（Ｓｋ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｙ）は、中間転写ベルト３１の無端移動に伴って、光学センサ１５１との対向位置を通過する。この際、光学センサ１５１は、各階調パターンのトナーパッチに対する単位面積あたりのトナー付着量に応じた量の光を受光する。
【００４９】
次に、各色トナーパッチを検知したときの光学センサ１５１の出力電圧と、付着量変換アルゴリズムとから、各色のトナーパターンの各トナーパッチにおける付着量を算出し、算出した付着量に基づき作像条件を調整する。具体的には、トナーパッチにおけるトナー付着量を検知した結果と、各トナーパッチを作像したときの現像ポテンシャルとに基づいてその直線グラフを示す関数（ｙ＝ａｘ＋ｂ）を回帰分析によって計算する。そして、この関数に画像濃度の目標値を代入することで適切な現像バイアス値を演算し、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の現像バイアス値を特定する。
【００５０】
メモリ内には、数十通りの現像バイアス値と、それぞれに個別に対応する適切なドラム帯電電位とが予め関連付けられている作像条件データテーブルが格納されている。各画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋについて、それぞれこの作像条件テーブルの中から、特定した現像バイアス値に最も近い現像バイアス値を選び出し、これに関連付けられたドラム帯電電位を特定する。
【００５１】
また、本プリンタは、電源投入時あるいは所定枚数のプリントを行う度に、色ずれ量補正処理も実施するようになっている。そして、この色ずれ量補正処理において、中間転写ベルト３１の幅方向の一端部と他端部とにそれぞれ、図６に示すようなシェブロンパッチＰＶと呼ばれるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色トナー像からなる色ずれ検知用画像を形成する。シェブロンパッチＰＶは、図６に示すように、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー像を主走査方向から約４５［°］傾けた姿勢で、副走査方向であるベルト移動方向に所定ピッチで並べたラインパターン群である。このシェブロンパッチＰＶの付着量は、０．３［ｍｇ／ｃｍ２］ほどである。
【００５２】
中間転写ベルト３１の幅方向の両端部にそれぞれ形成したシェブロンパッチＰＶ内の各色トナー像を検知することで、各色トナー像における主走査方向（感光体軸線方向）の位置、副走査方向（ベルト移動方向）の位置、主走査方向の倍率誤差、主走査方向からのスキューをそれぞれ検出する。ここで言う主走査方向とは、ポリゴンミラーでの反射に伴ってレーザー光が感光体表面上で位相する方向を示している。このようなシェブロンパッチＰＶ内のＹ，Ｍ，Ｃトナー像について、Ｋトナー像との検知時間差を光学センサ１５１で読み取っていく。同図では、紙面上下方向が主走査方向に相当し、左から順に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が並んだ後、これらとは姿勢が９０［°］異なっているＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙトナー像が更に並んでいる。基準色となるＫとの検出時間差ｔｙｋ、ｔｍｋ、ｔｃｋについての実測値と理論値との差に基づいて、各色トナー像の副走査方向のズレ量、即ちレジストズレ量を求める。そして、そのレジストズレ量に基づいて、不図示の光書込ユニットのポリゴンミラー１面おき、即ち、１走査ラインピッチを１単位として、感光体２に対する光書込開始タイミングを補正して、各色トナー像のレジストズレを低減する。また、ベルト両端部間での副走査方向ズレ量の差に基づいて、各色トナー像の主走査方向からの傾き（スキュー）を求める。そして、その結果に基づいて、光学系反射ミラーの面倒れ補正を実施して、各色トナー像のスキューズレを低減する。以上のように、シェブロンパッチＰＶ内における各トナー像を検知したタイミングに基づいて光書込開始タイミングや面倒れを補正してレジストズレやスキューズレを低減する処理が、色ずれ補正処理である。このような色ずれ補正処理により、温度変化などで各色トナー像の中間転写ベルト３１に対する形成位置が経時的にずれていくことに起因する画像の色ずれの発生を抑えることができる。
【００５３】
また、低画像面積の画像形成動作が続くと、現像装置内に長時間とどまりつづける古いトナーが増えてくるため、トナー帯電特性が劣化し画像形成に用いると画像品質が悪くなる（現像能力低下、転写性低下）。このような古いトナーが現像装置内に滞留しないように一定のタイミングで感光体２の非画像領域に吐き出させ、吐き出し後にトナー濃度が低下した現像装置に新しいトナーを補給して現像装置内をリフレッシュするリフレッシュモードを備えている。
【００５４】
不図示の制御部は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各色の現像装置のトナー消費量と、各現像装置の動作時間とを記憶しておき、所定のタイミングで、現像装置の所定期間の動作時間に対して、トナー消費量が閾値以下である否かを各現像装置について調べ、閾値以下の現像装置について、リフレッシュモードを実行する。
【００５５】
リフレッシュモードが実行されると、感光体２の紙間に対応する非画像形成領域にトナー消費パターンが作成され、中間転写ベルト３１に転写される。トナー消費パターンの付着量は、現像装置の所定期間の動作時間に対するトナー消費量に基づき決定され、単位面積当りの最大付着量が、１．０［ｍｇ／ｃｍ２］ほどになることがある。また、中間転写ベルト３１に転写されたトナー消費パターンのトナーＱ／ｄ分布を測定すると、ほぼ正規帯電極性に揃っている。
【００５６】
中間転写ベルト３１に形成された各色階調パターン、シェブロンパッチ、トナー消費パターンは、ベルトクリーニング装置３７によって回収される。このとき、ベルトクリーニング装置３７は、大量のトナーを中間転写ベルト３１から除去しなければならない。しかしながら、クリーニングブレードを備えたクリーニング装置では、各色階調パターン、シェブロンパッチ、トナー消費パターンなどのトナーパターンを一度で除去することができなかった。このような場合には、クリーニングしきれなかった中間転写ベルト３１上トナーが次のプリント動作時に記録紙上に転写され、異常画像となる場合があった。
【００５７】
そこで、本実施形態においては、トナーパターンが２次転写ニップを通過するときは、図３（ｃ）に示すように、直流電源のスイッチを切って、交流電圧のみからなる除電バイアスを２次転写裏面ローラ３３に印加する。
【００５８】
図７は、トナーパターンＴが２次転写ニップを通過するときの２次転写裏面ローラ３３に印加される電圧と、記録紙Ｐに転写される画像Ｇが２次転写ニップを通過するときの２次転写裏面ローラ３３に印加される電圧とを示した図である。
図７に示すように、非画像形成領域（紙間）に形成されるトナーパターンＴが通過するときは、直流電源のスイッチを切って、交流電圧のみからなる除電バイアスを２次転写裏面ローラ３３に印加する。これにより、所定の帯電量を有するトナーパターンＴを形成しているトナーが、ほぼ０Ｖに除電される。その結果、中間転写ベルト３１との静電的な付着力が低減され、ベルトクリーニング装置３７のクリーニングブレードにより中間転写ベルト３１上のトナーパターンが中間転写ベルト３１から良好に掻き落とすことができ、トナーパターンを一度で除去することができる。
【００５９】
一方、記録紙Ｐに転写される画像が、２次転写ニップを通過するときは、上述した「１／４×Ｖｐｐ＞｜Ｖｏｆｆ｜」という条件を満たすような直流電圧に交流電圧を重畳せしめた２次転写バイアスを２次転写裏面ローラ３３に印加する。
【００６０】
また、除電バイアスの交流電圧のピークツゥピーク電圧を、転写バイアスの交流電圧のピークツゥピーク電圧よりも大きくしてもよい。このように、除電バイアスの交流電圧のピークツゥピーク電圧を高くすることにより、２次転写ニップでトナーパターンを形成するトナーを良好に除電することができる。
【００６１】
また、図８に示すように、ニップ形成ローラ３６に付着した紙粉やトナーを除去するニップ形成部材クリーニング手段たる２次転写クリーニングブレード４１を備えている場合は、トナーパターンを形成するトナーの一部が、ニップ形成ローラ３６に転写されるような除電バイアスを２次転写裏面ローラ３３に印加してもよい。具体的には、除電バイアスとして、交流電圧と直流電圧とを重畳したものであり、かつ、直流電圧が、２次転写バイアスの直流成分よりも小さいバイアスとするのである。これにより、重畳された直流電圧によりトナーパターンを形成するトナーが、ニップ形成ローラ３６に転写される。しかし、直流電圧の値は、２次転写バイアスの直流電圧よりも値が小さいので、トナーパターンの全てが、２次転写ローラに転写されるのではなく、一部が、ニップ形成ローラ３６に転写される。これにより、ベルトクリーニング装置３７に入力されるトナーを減らすことができ、確実にベルトクリーニング装置３７によりトナーパターンを除去することができる。ニップ形成ローラ３６に転写されたトナーは、２次転写クリーニングブレード４１により除去される。
【００６２】
また、非画像領域（紙間）にトナーパターンが形成されていないときは、交流電源のスイッチおよび直流電源のスイッチを切って、２次転写裏面ローラ３３にバイアスを印加しないようにしてもよいし、２次転写裏面ローラ３３に２次転写バイアスを印加するようにしてもよい。
【００６３】
これまで、中間転写ベルト３１とニップ形成ローラ３６との当接によって２次転写ニップを形成する例について説明したが、中間転写ベルト３１と、無端状のニップ形成ベルトとの当接によって２次転写ニップを形成してもよい。この場合、中間転写ベルト３１のループ内側に配設された２次転写裏面ローラ３３の芯金と、ニップ形成ベルトのループ内側でニップ形成ベルトを中間転写ベルト３１に向けて押圧する押圧部材たる押圧ローラの芯金との間に、２次転写バイアス及び除電バイアスを印加すればよい。
【００６４】
また、像担持体である中間転写ベルト３１とニップ形成部材であるニップ形成ローラ３６との当接による２次転写ニップにおいて、本発明を適用した例について説明したが、次のような転写ニップにおいて、本発明を適用することも可能である。即ち、像担持体たる無端ベルト状の感光体の裏面に裏面当接部材を当接させて、無端ベルト状の感光体をニップ形成部材に向けて押圧して、感光体とニップ形成部材とを当接させることで形成し、且つ、記録材を通紙して感光体上のトナー像を記録材へと転写する転写ニップである。
【００６５】
また、図９に示すような構成のプリンタにおける２次転写ニップにも、本発明を適用することが可能である。このプリンタは、１つの感光体２の周囲に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の現像装置８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを有している。画像形成を行う場合、まず、感光体２の表面を帯電装置６によって一様に帯電させた後、感光体２の表面に対してＹ用の画像データに基づいて変調されたレーザ光ーを照射して，感光体２の表面にＹ用の静電潜像を形成する。そして、このＹ用の静電潜像を現像装置８Ｙによって現像してＹトナー像を得た後、これを中間転写ベルト３１上に１次転写する。その後、感光体２の表面上の転写残トナーをドラムクリーニング装置３によって除去した後、感光体２の表面を帯電装置６によって再び一様に帯電させる。次に、感光体２の表面に対して、Ｍ用の画像データに基づいて変調されたレーザー光を照射して、感光体２の表面にＭ用の静電潜像を形成した後、これを現像装置８Ｍによって現像してＭトナー像を得る。そして、このＭトナー像を中間転写ベルト３１上のＹトナー像に重ね合わせて１次転写する。以降、同様にして、感光体２上でＣトナー像、Ｋトナー像を順次現像して、ベルト上のＹＭトナー像上に順次重ね合わせて１次転写していく。これにより、中間転写ベルト３１上に４色重ね合わせトナー像を形成する。
【００６６】
その後、中間転写ベルト３１上の４色重ね合わせトナー像を、２次転写ニップで記録紙の表面に一括２次転写して、記録紙上にフルカラー画像を形成する。そして、定着装置９０によって記録紙にフルカラー画像を定着せしめた後、記録紙を機外に排出する。
【００６７】
このような構成のプリンタにおける２次転写バイアス電源３９を、第１実施形態と同様に構成してもよい。
【００６８】
次に、第２実施形態に係るプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、第２実施形態に係るプリンタの構成は、第１実施形態や各変形例と同様である。
図１０は、第２実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、ニップ形成部材として、中間転写ベルトの代わりに、無端状の紙搬送ベルト１２１を各色の感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋに当接させている点が、第１実施形態に係るプリンタと異なっている。紙搬送ベルト１２１は、その表面に保持した記録紙を、自らの無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の転写ニップに順次通していく。この過程で、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が、記録紙の表面に重ね合わせて転写されていく。
【００６９】
画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面において、レーザー光Ｌの照射によって形成された静電潜像の電位を検知する電位センサ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが設けられている。これら電位センサ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、ＴＤＫ株式会社製の表面電位センサ（ＥＦＳ−２２Ｄ）からなり、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面に対して約４［ｍｍ］の間隙をもって対向するように配設されている。
【００７０】
紙搬送ベルト１２１のループ内側では、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが紙搬送ベルト１２１の裏面に当接して、紙搬送ベルト１２１を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧している。第２実施形態に係るプリンタにおいては、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色において、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを一様帯電せしめる帯電装置（６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、一様帯電後の表面に光書込を行う図示しない光書込ユニットと、転写ローラ（２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）とにより、感光体の静電潜像と、押圧部材たる転写ローラの芯金との間に、直流成分と交流成分とを含む電位差を生じせしめる電位差発生手段が構成されている。
【００７１】
なお、紙搬送ベルト１２１を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに当接させる代わりに、転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに直接当接させて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを形成してもよい。この場合、転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋをニップ形成部材として機能させることになる。
【００７２】
転写バイアス電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの静電潜像と、転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの芯金との電位差として、次のようなものを発生させる転写バイアスを出力するようになっている。即ち、交流成分のピークツウピーク電圧Ｖｐｐ［Ｖ］と、前記電位差の時間平均値であるオフセット電圧Ｖｏｆｆとについて、「１／４×Ｖｐｐ＞｜Ｖｏｆｆ｜」という関係を具備し、且つ転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの芯金の電位を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの静電潜像の電位よりもトナーの帯電極性とは逆極性側に大きくした電位差である。
【００７３】
本プリンタの制御部は、電源立ち上げ直後、待機時、連続プリント動作の一時中断時など、所定のタイミングで次のような潜像電位測定処理を実施するようになっている。即ち、まず、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上にそれぞれ１ｃｍ×１ｃｍの大きさのパッチ状静電潜像を形成し、そのパッチ状静電潜像の電位を電位センサ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって検知する。そして、その検知結果をそれぞれ、ＲＡＭ等のデータ記憶手段に記憶する。転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、制御部から送られてくるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのパッチ状静電潜像の電位に基づいて、「１／４×Ｖｐｐ＞｜Ｖｏｆｆ」、且つ転写ローラ芯金の電位をパッチ状静電潜像の電位よりもトナーの帯電極性とは逆極性側に大きくした電位差を演算する。そして、その演算結果が得られる転写バイアス（重畳バイアス）を出力する。
【００７４】
この実施形態のプリンタにおいても、所定のタイミングで、現像装置の所定期間の動作時間に対して、トナー消費量が閾値以下である否かを各現像装置について調べ、閾値以下の現像装置について、リフレッシュモードを実行し、各感光体２にトナーパターンとしてトナー消費パターンを形成する。このトナー消費パターンが、転写ニップを通過するときに、上述した除電バイアスを印加して、トナー消費パターンを形成するトナーを除電する。これにより、感光体２とトナー消費パターンを形成するトナーとの静電的な付着力を低減することができ、ドラムクリーニング装置３のクリーニングブレードで良好にトナー消費パターンを除去することができる。
【００７５】
以上、本実施形態の画像形成装置は、像担持体たる中間転写ベルト３１にトナー像を形成するトナー像形成手段たる画像形成ユニット１と、中間転写ベルト３１のおもて面に当接して中間転写ベルトとの間で転写ニップたる２次転写ニップを形成するニップ形成部材たるニップ形成ローラ３６と、交流成分と直流成分とを重畳した転写バイアスたる２次転写バイアスを印加することにより２次転写ニップ位置で中間転写ベルト３１上のトナー像を記録材たる記録紙Ｐへと転写する転写バイアス印加手段たる２次転写バイアス電源３９と、２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト３１上のトナーを機械的に除去するクリーニン手段たるベルトクリーニング装置３７とを備え、所定のタイミングで中間転写ベルト３１上にトナーパターンを形成して、画像品質を改善する処理を行うものである。そして、上記２次転写バイアス電源３９は、トナーパターンが、２次転写ニップを通過するとき、トナーパターンを形成しているトナーを除電する除電バイアスを印加する。これにより、トナーパターンを形成するトナーが除電され、中間転写ベルト３１との静電的な付着力が低減される。これにより、ベルトクリーニング装置３７で、中間転写ベルト３１上のトナーパターンを良好に機械的に除去することができる。
【００７６】
また、上記除電バイアスが、交流成分のみからなることにより、トナーパターンを形成するトナーをほぼ０Ｖに除電することができる。
【００７７】
また、ニップ形成ローラ３６に付着したトナーを除去するニップ形成部材クリーニング手段たる２次転写クリーニングブレード４１を備えている場合は、除電バイアスを、交流電圧と直流電圧とを重畳したものであり、かつ、直流電圧が、２次転写バイアスの直流電圧よりも小さい値のバイアスにしてもよい。これにより、交流電圧でトナーパターンのトナーを除電するとともに、トナーパターンを形成するトナーの一部を、ニップ形成ローラ３６に転写させて、２次転写クリーニングブレード４１によって除去することができる。これにより、ベルトクリーニング装置３７に入力されるトナー量を減らすことができ、ベルトクリーニング装置３７により良好にトナーパターンを除去することができる。
【００７８】
さらに、除電バイアスの交流成分のピークツウピーク電圧が、転写バイアスの交流成分のピークツウピーク電圧よりも大きくすることにより、トナーを除電する能力を高めることができ、トナーパターンを形成するトナーを良好に除電することができる。
【００７９】
また、２次転写バイアス電源３９は、２次転写バイアスの交流成分のピークツウピーク電圧が、直流成分の電圧の絶対値の４倍よりも大きな値のものを印加する。これにより、記録紙Ｐの表面凹凸にならった濃淡パターンを、目立ち難くすることができる。
【符号の説明】
【００８０】
１：画像形成ユニット
２：感光体
３：ドラムクリーニング装置
９：電位センサ
２５：転写ローラ
３０：転写ユニット
３１：中間転写ベルト
３３：２次転写裏面ローラ
３５：一次転写ローラ
３６：ニップ形成ローラ
３７：ベルトクリーニング装置
３９：２次転写バイアス電源
４１：２次転写クリーニングブレード
８１：１次転写バイアス電源
１２１：紙搬送ベルト
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８１】
【特許文献１】特開２００６−２６７４８６号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファクシミリ、プリンタ、複写機などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置としては、特許文献１に記載のものが知られている。この画像形成装置は、周知の電子写真プロセスにより、ドラム状の感光体の表面にトナー像を形成する。感光体には、像担持体としての無端状の中間転写ベルトを当接させて１次転写ニップを形成している。そして、１次転写ニップにおいて、感光体上のトナー像を中間転写ベルトに１次転写する。中間転写ベルトに対しては、ニップ形成部材としての２次転写ローラを当接させて２次転写ニップを形成している。また、中間転写ベルトのループ内には、２次転写対向ローラを配設しており、この２次転写対向ローラと、前述した２次転写ローラとの間に中間転写ベルトを挟み込んでいる。ループ内側の２次転写対向ローラに対してはアースを接続しているのに対し、ループ外の２次転写ローラに対しては２次転写バイアスを印加している。これにより、２次転写対向ローラと２次転写ローラとの間に、トナー像を前者側から後者側に静電移動させる２次転写電界を形成している。そして、中間転写ベルト上のトナー像に同期させるタイミングで２次転写ニップ内に送り込んだ記録紙に対して、２次転写電界の作用により、中間転写ベルト上のトナー像を２次転写する。
【０００３】
かかる構成において、記録紙として、和紙のような表面凹凸に富んだものを用いると、表面凹凸にならった濃淡パターンを画像中に発生させ易くなる。この濃淡パターンは、紙表面における凹部に対して十分量のトナーが転写されずに、凹部の画像濃度が凸部よりも薄くなることによって生じるものである。そこで、特許文献１に記載の画像形成装置においては、２次転写バイアスとして、直流電圧だけからなるものではなく、交流電圧に対して直流電圧を重畳した重畳バイアスを印加するようになっている。特許文献１には、このような２次転写バイアスを印加することで、直流電圧だけからなる２次転写バイアスを印加する場合に比べて、濃淡パターンの発生を抑え得ることを示す実験結果が記載されている。
【０００４】
また、画像形成装置は、所定のタイミングでトナーパターンを形成して、画像品質を改善する処理を行っている。具体的には、所定のタイミングでトナーパターンを中間転写ベルトに形成し、中間転写ベルト上のトナーパターンを光学センサなどで検知し、その検知結果に基づいて、画像の濃度調整や色重ねのズレを補正することで画像品質を改善する。また、紙間などにトナーパターンを形成して、現像器内のトナーをリフレッシュして、画像品質を改善する。このような画像品質改善処理を行うときは、２次転写ローラを中間転写ベルトから離間させ、中間転写ベルト上に形成されたトナーパターンは、記録紙に転写されずにクリーニングブレードを備えたクリーニング装置で除去することになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この場合、クリーニング装置は、中間転写ベルトにトナーが大量に付着しているトナーパターンを除去する必要があり、クリーニング装置で十分にトナーパターンを除去することができない場合があるという課題があった。
【０００６】
これまで、２次転写ニップでトナー像を記録紙に転写する構成の画像形成装置について説明してきたが、感光体と転写ローラ等との当接による転写ニップでトナー像を感光体から記録紙に転写する構成においても、同様の問題が生じ得る。
【０００７】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、トナーパターンをクリーニング装置で良好に除去することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記像担持体のおもて面に当接して前記像担持体との間で転写ニップを形成するニップ形成部材と、交流成分と直流成分とを重畳した転写バイアスを印加することにより前記転写ニップ位置で前記像担持体上のトナー像を記録材へと転写する転写バイアス印加手段と、前記転写ニップを通過した後の前記像担持体上のトナーを機械的に除去するクリーニン手段とを備え、所定のタイミングで前記像担持体上にトナーパターンを形成して、画像品質を改善する処理を行う画像形成装置において、前記転写バイアス印加手段は、前記トナーパターンが、前記転写ニップを通過するとき、前記トナーパターンを形成しているトナーを除電する除電バイアスを印加することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記除電バイアスが、交流成分のみからなることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記ニップ形成部材に付着したトナーを除去するニップ形成部材クリーニング手段を備え、上記除電バイアスは、交流成分と直流成分とを重畳したものであり、かつ、直流成分が、上記転写バイアスの直流成分よりも小さいことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２または３の画像形成装置において、前記除電バイアスの交流成分のピークツウピーク電圧が、前記転写バイアスの交流成分のピークツウピーク電圧よりも大きくしたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４いずれかの画像形成装置において、前記転写バイアス印加手段は、前記転写バイアスの交流成分のピークツウピーク電圧が、前記直流成分の電圧の絶対値の４倍よりも大きな値のものを印加することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、トナーパターンが転写ニップを通過するとき、トナーパターンを形成しているトナーを除電する除電バイアスを印加することにより、像担持体上のトナーパターンを形成するトナーが除電される。これにより、像担持体とトナーとの静電的な付着力が下がり、クリーニング手段により、トナーパターンのトナーを像担持体から良好に機械的に除去することができる。
また、交流成分と直流成分とを重畳した転写バイアスとすることにより、交流電界により像担持体上のトナーを動きやすくでき、記録紙の表面の凹部の転写率が向上し、記録紙の表面の凹凸にならった画像の濃淡パターンの発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】同プリンタにおけるＫ用の画像形成ユニットを拡大して示す拡大構成図。
【図３】（ａ）２次転写裏面ローラに直流電圧を印加する場合について説明する図。（ｂ）は、２次転写裏面ローラに直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加する場合について説明する図。（ｃ）は、２次転写裏面ローラに交流電圧を印加する場合について説明する図。
【図４】重畳バイアスからなる２次転写バイアスの交流成分の周波数ｆと、プロセス線速ｖと、ピッチムラとの関係を示すグラフ。
【図５】階調パターンと光学センサとを示した中間転写ベルト近傍の拡大概略構成図。
【図６】同中間転写ベルトに形成されるシェブロンパッチを示す拡大模式図。
【図７】トナーパターンが２次転写ニップを通過するときと、記録紙に転写する画像が２次転写ニップを通過するときの電圧変化を示す図。
【図８】ニップ形成ローラに付着した紙粉やトナーを除去する２次転写クリーニングブレードを備えた構成を示す拡大概略構成図。
【図９】変形例に係るプリンタを示す概略構成図。
【図１０】第２実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のカラープリンタ（以下、単にプリンタという）の第１実施形態について説明する。
まず、実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図１は、第１実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。同図において、第１実施形態に係るプリンタは、イエロー（Ｙ），マゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）のトナー像を形成するための４つの画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、転写装置としての転写ユニット３０と、光書込ユニット８０と、定着装置９０と、給紙カセット１００と、レジストローラ対１０１とを備えている。
【００１２】
４つの画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Ｋトナー像を形成するための画像形成ユニット１Ｋを例にすると、これは、図２に示すように、潜像担持体たるドラム状の感光体２Ｋ、ドラムクリーニング装置３Ｋ、除電装置（不図示）、帯電装置６Ｋ、現像装置８Ｋ等を備えている。これらの装置が共通の保持体に保持されてプリンタ本体に対して一体的に脱着することで、それらを同時に交換できるようになっている。
【００１３】
感光体２Ｋは、ドラム基体の表面上に有機感光層が形成された外径６０［ｍｍ］程度のドラム形状のものであって、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される。帯電装置６Ｋは、帯電バイアスが印加される帯電ローラ７Ｋを感光体２Ｋに接触あるいは近接させながら、帯電ローラ７Ｋと感光体２Ｋとの間に放電を発生させることで、感光体２Ｋの表面を一様帯電せしめる。本第１実施形態では、トナーの正規帯電極性と同じマイナス極性に一様帯電せしめる。帯電バイアスとしては、直流電圧に交流電圧を重畳したものを採用している。帯電ローラ７Ｋは、金属製の芯金の表面に導電性弾性材料からなる導電性弾性層が被覆されたものである。帯電ローラ等の帯電部材を感光体２Ｋに接触あるいは近接させる方式に代えて、帯電チャージャーによる方式を採用してもよい。
【００１４】
一様帯電せしめられた感光体２Ｋの表面は、後述する光書込ユニットから発せられるレーザー光によって光走査されてＫ用の静電潜像を担持する。このＫ用の静電潜像は、図示しないＫトナーを用いる現像装置８Ｋによって現像されてＫトナー像になる。そして、後述する中間転写ベルト３１上に１次転写される。
【００１５】
ドラムクリーニング装置３Ｋは、１次転写工程（後述する１次転写ニップ）を経た後の感光体２Ｋ表面に付着している転写残トナーを除去する。回転駆動されるクリーニングブラシローラ４Ｋ、片持ち支持された状態で自由端を感光体２Ｋに当接させるクリーニングブレード５Ｋなどを有している。回転するクリーニングブラシローラ４Ｋで転写残トナーを感光体２Ｋ表面から掻き取ったり、クリーニングブレードで転写残トナーを感光体２Ｋ表面から掻き落としたりする。なお、クリーニングブレードについては、その片持ち支持端側を自由端側よりもドラム回転方向下流側に向けるカウンタ方向で感光体２Ｋに当接させている。
【００１６】
上記除電装置は、ドラムクリーニング装置３Ｋによってクリーニングされた後の感光体２Ｋの残留電荷を除電する。この除電により、感光体２Ｋの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００１７】
現像装置８Ｋは、現像ロール９Ｋを内包する現像部１２Ｋと、図示しないＫ現像剤を撹拌搬送する現像剤搬送部１３Ｋとを有している。そして、現像剤搬送部１３Ｋは、第１スクリュウ部材１０Ｋを収容する第１搬送室と、第２スクリュウ部材１１Ｋを収容する第２搬送室とを有している。それらスクリュウ部材は、それぞれ、軸線方向の両端部がそれぞれ軸受けによって回転自在に支持される回転軸部材と、これの周面に螺旋状に突設せしめられた螺旋羽根とを具備している。
【００１８】
第１スクリュウ部材１０Ｋを収容している第１搬送室と、第２スクリュウ部材１１Ｋを収容している第２搬送室とは、仕切り壁によって仕切られているが、仕切壁におけるスクリュウ軸線方向の両端箇所には、それぞれ両搬送室を連通させる連通口が形成されている。第１スクリュウ部材１０Ｋは、螺旋羽根内に保持している図示しないＫ現像剤を、回転駆動に伴って回転方向に撹拌しながら、図中の紙面に直交する方向の奥側から手前側に向けて搬送する。第１スクリュウ部材１０Ｋと、後述する現像ロール９Ｋとは互いに向かい合う姿勢で平行配設されているため、このときのＫ現像剤の搬送方向は、現像ロール９Ｋの回転軸線方向に沿った方向でもある。そして、第１スクリュウ部材１０Ｋは、現像ロール９Ｋの表面に対してＫ現像剤をその軸線方向に沿って供給していく。
【００１９】
第１スクリュウ部材１０Ｋの図中手前側端部付近まで搬送されたＫ現像剤は、仕切壁の図中手前側端部付近に設けられた連通開口を通って、第２搬送室内に進入した後、第２スクリュウ部材１１Ｋの螺旋羽根内に保持される。そして、第２スクリュウ部材１１Ｋの回転駆動に伴って、回転方向に撹拌されながら、図中手前側から奥側に向けて搬送されていく。
【００２０】
第２搬送室内において、ケーシングの下壁には図示しないトナー濃度センサが設けられており、第２搬送室内のＫ現像剤のＫトナー濃度を検知する。Ｋトナー濃度センサとしては、透磁率センサからなるものが用いられている。Ｋトナーと磁性キャリアとを含有するＫ現像剤の透磁率は、Ｋトナー濃度と相関関係があるため、透磁率センサは、Ｋトナー濃度を検知していることになる。
【００２１】
本プリンタには、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像装置の第２収容室内にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーをそれぞれ個別に補給するための図示しないＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー補給手段が設けられている。そして、プリンタの制御部は、ＲＡＭに、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー濃度検知センサからの出力電圧値の目標値であるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のＶｔｒｅｆを記憶している。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー濃度検知センサからの出力電圧値と、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のＶｔｒｅｆとの差が所定値を超えた場合には、その差に応じた時間だけＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー補給手段を駆動する。これにより、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像装置における第２搬送室内にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーが補給される。
【００２２】
現像部１２Ｋ内に収容されている現像ロール９Ｋは、第１スクリュウ部材１０Ｋに対向しているとともに、ケーシングに設けられた開口を通じて、感光体２Ｋにも対向している。また、現像ロール９Ｋは、回転駆動される非磁性パイプからなる筒状の現像スリーブと、これの内部にスリーブと連れ回らないように固定されたマグネットローラとを具備している。そして、第１スクリュウ部材１０Ｋから供給されるＫ現像剤をマグネットローラの発する磁力によってスリーブ表面に担持しながら、スリーブの回転に伴って、感光体２Ｋに対向する現像領域に搬送する。
【００２３】
現像スリーブには、トナーと同極性であって、感光体２Ｋの静電潜像よりも大きく、且つ感光体２Ｋの一様帯電電位よりも小さな現像バイアスが印加されている。これにより、現像スリーブと感光体２Ｋの静電潜像との間には、現像スリーブ上のＫトナーを静電潜像に向けて静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。また、現像スリーブと感光体２Ｋの地肌部との間には、現像スリーブ上のＫトナーをスリーブ表面に向けて移動させる非現像ポテンシャルが作用する。それら現像ポテンシャル及び非現像ポテンシャルの作用により、現像スリーブ上のＫトナーが感光体２Ｋの静電潜像に選択的に転移して、静電潜像をＫトナー像に現像する。
【００２４】
先に示した図１において、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃにおいても、Ｋ用の画像形成ユニット１Ｋと同様にして、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ上にＹ，Ｍ，Ｃトナー像が形成される。
【００２５】
画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの上方には、潜像書込手段たる光書込ユニット８０が配設されている。この光書込ユニット８０は、パーソナルコンピュータ等の外部機器から送られてくる画像情報に基づいてレーザーダイオードから発したレーザー光により、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを光走査する。この光走査により、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像が形成される。具体的には、感光体２Ｙの一様帯電した表面の全域のうち、レーザー光が照射された箇所は、電位を減衰せしめる。これにより、レーザー照射箇所の電位が、それ以外の箇所（地肌部）の電位よりも小さい静電潜像となる。なお、光書込ユニット８０は、光源から発したレーザー光Ｌを、図示しないポリゴンモータによって回転駆動したポリゴンミラーで主走査方向に偏光せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。ＬＥＤアレイの複数のＬＥＤから発したＬＥＤ光によって光書込を行うものを採用してもよい。
【００２６】
画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの下方には、無端状の中間転写ベルト３１を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる転写装置としての転写ユニット３０が配設されている。転写ユニット３０は、像担持体たる中間転写ベルト３１の他に、駆動ローラ３２、２次転写裏面ローラ３３、クリーニングバックアップローラ３４、４つの１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、ニップ形成ローラ３６、ベルトクリーニング装置３７、電位センサ３８などを有している。
【００２７】
中間転写ベルト３１は、そのループ内側に配設された駆動ローラ３２、２次転写裏面ローラ３３、クリーニングバックアップローラ３４、及び４つの１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって張架されている。そして、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ３２の回転力により、同方向に無端移動せしめられる。中間転写ベルト３１としては、次のような特性を有するものを用いている。即ち、厚みは２０［μｍ］〜２００［μｍ］、好ましくは６０［μｍ］程度である。また、体積抵抗率は１ｅ６［Ωｃｍ］〜１ｅ１２［Ωｃｍ］、好ましくは約１ｅ９［Ωｃｍ］程度である（三菱化学製ハイレスタ−ＵＰ ＭＣＰ ＨＴ４５にて、印加電圧１００Ｖの条件で測定）。また、材料は、カーボン分散ポリイミド樹脂からなる。
【００２８】
４つの１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、無端移動せしめられる中間転写ベルト３１を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト３１のおもて面と、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップが形成されている。１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、図示しない転写バイアス電源によってそれぞれ１次転写バイアスが印加されている。これにより、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像と、１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に転写電界が形成される。Ｙ用の感光体２Ｙ表面に形成されたＹトナーは、感光体２Ｙの回転に伴ってＹ用の１次転写ニップに進入する。そして、転写電界やニップ圧の作用により、感光体２Ｙ上から中間転写ベルト３１上に１次転写される。このようにしてＹトナー像が１次転写せしめられた中間転写ベルト３１は、その後、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過する。そして、感光体２Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＭ，Ｃ，Ｋトナー像が、Ｙトナー像上に順次重ね合わせて１次転写される。この重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト３１上には４色重ね合わせトナー像が形成される。
【００２９】
１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、金属製の芯金と、これの表面上に固定された導電性のスポンジ層とを具備している弾性ローラからなり、次のような特性を有している。即ち、外形は１６［ｍｍ］である。また、心金の径は１０［ｍｍ］である。また、接地された外径３０［ｍｍ］の金属ローラを１０［Ｎ］の力でスポンジ層に押し当てた状態で、１次転写ローラ心金に１０００［Ｖ］の電圧を印加したときに流れる電流Ｉから、オームの法則（Ｒ＝Ｖ／Ｉ）に基づいて算出したスポンジ層の抵抗Ｒは、約３Ｅ７Ωである。このような１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対して、１次転写バイアスを定電流制御で印加する。なお、１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに代えて、転写チャージャーや転写ブラシなどを採用してもよい。
【００３０】
転写ユニット３０のニップ形成ローラ３６は、中間転写ベルト３１のループ外側に配設されており、ループ内側の２次転写裏面ローラ３３との間に中間転写ベルト３１を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト３１のおもて面と、ニップ形成ローラ３６とが当接する２次転写ニップが形成されている。ニップ形成ローラ３６は接地されているのに対し、２次転写裏面ローラ３３には、２次転写バイアス電源３９によって２次転写バイアスが印加される。これにより、２次転写裏面ローラ３３とニップ形成ローラ３６との間に、マイナス極性のトナーを２次転写裏面ローラ３３側からニップ形成ローラ３６側に向けて静電移動させる２次転写電界が形成される。
【００３１】
転写ユニット３０の下方には、記録紙Ｐを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙カセット１００が配設されている。この給紙カセット１００は、紙束の一番上の記録紙Ｐに給紙ローラ１００ａを当接させており、これを所定のタイミングで回転駆動させることで、その記録紙Ｐを給紙路に向けて送り出す。給紙路の末端付近には、レジストローラ対１０１が配設されている。このレジストローラ対１０１は、給紙カセット１００から送り出された記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止させる。そして、挟み込んだ記録紙Ｐを２次転写ニップ内で中間転写ベルト３１上の４色重ね合わせトナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録紙Ｐを２次転写ニップに向けて送り出す。２次転写ニップで記録紙Ｐに密着せしめられた中間転写ベルト３１上の４色重ね合わせトナー像は、２次転写電界やニップ圧の作用によって記録紙Ｐ上に一括２次転写され、記録紙Ｐの白色と相まってフルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された記録紙Ｐは、２次転写ニップを通過すると、ニップ形成ローラ３６や中間転写ベルト３１から曲率分離する。
【００３２】
２次転写裏面ローラ３３は、次のような特性を有している。即ち、外径は約２４［ｍｍ］である。また、芯金の径は約１６［ｍｍ］である。芯金の表面には、導電性のＮＢＲ系ゴム層が被覆されており、その抵抗Ｒは１ｅ６［Ω］〜１ｅ１２［Ω］、好ましくは約４Ｅ７［Ω］である。抵抗Ｒは、１次転写ローラと同様の方法によって測定された値である。
【００３３】
また、ニップ形成ローラ３６は、次のような特性を有している。即ち、外径は約２４［ｍｍ］である。また、芯金の径は約１４［ｍｍ］である。芯金の表面には、導電性のＮＢＲ系ゴム層が被覆されており、その抵抗Ｒは１Ｅ６Ω以下である。抵抗Ｒは、１次転写ローラと同様の方法によって測定された値である。
【００３４】
２次転写バイアス電源３９は、直流電源と交流電源とを有しており、２次転写バイアスとして、直流電圧に交流電圧を重畳せしめたものを出力することができる。２次転写バイアス電源３９の出力端子は、２次転写裏面ローラ３３の芯金に接続されている。２次転写裏面ローラ３３の芯金の電位は、２次転写バイアス電源３９からの出力電圧値とほぼ同じ値になる。また、ニップ形成ローラ３６については、その芯金を接地（アース接続）している。
【００３５】
また、２次転写バイアス電源３９は、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、交流電源のスイッチや直流電源のスイッチの操作により、直流電圧のみ、直流電圧＋交流電圧、交流電圧のみの3パターンにて２次転写裏面ローラ３３への印加電圧を変更可能となっている。普通紙のような表面凹凸の小さなものを用いる場合には、凹凸パターンにならった濃淡パターンが出現しないので、図３（ａ）に示すように、交流電源のスイッチを切って、転写バイアスとして、直流電圧だけからなるものを印加する。一方、記録紙Ｐとして、ザラ紙のような表面凹凸の大きなものを用いた場合は、図３（ｂ）に示すように、直流電源および交流電源のスイッチを入れて、重畳バイアスを２次転写裏面ローラ３３の芯金に印加する。また、後述するように、各色階調パターン、シェブロンパッチ、トナー消費パターンなどのトナーパターンが２次転写ニップを通過するときは、図３（ｃ）に示すように、直流電源のスイッチを切って、交流電圧のみを２次転写裏面ローラ３３の芯金に印加する。
【００３６】
用いられる記録紙Ｐが、普通紙であるのかザラ紙のような表面が凹凸の大きな用紙であるのかは、不図示の操作入力部からユーザーが入力操作または選択操作を行うことにより、取得することができる。すなわち、不図示の操作入力部が、シート情報検知手段として機能する。
【００３７】
なお、重畳バイアスを２次転写裏面ローラ３３の芯金に印加しつつ、ニップ形成ローラ３６の芯金を接地する代わりに、重畳バイアスをニップ形成ローラ３６の芯金に印加しつつ、２次転写裏面ローラ３３の芯金を接地してもよい。この場合、直流電圧の極性を異ならせる。具体的には、図示のように、マイナス極性のトナーを用い且つニップ形成ローラ３６を接地した条件で、２次転写裏面ローラ３３に重畳バイアスを印加する場合には、直流電圧としてトナーと同じマイナス極性のものを用いて、重畳バイアスの時間平均の電位をトナーと同じマイナス極性にする。これに対し、２次転写裏面ローラ３３を接地し、且つ重畳バイアスをニップ形成ローラ３６に印加する場合には、直流電圧としてトナーとは逆のプラス極性のものを用いて、重畳バイアスの時間平均の電位をトナーとは逆のプラス極性にする。重畳バイアスを２次転写裏面ローラ３３やニップ形成ローラ３６に印加する代わりに、直流電圧を何れか一方のローラに印加するとともに、交流電圧を他方のローラに印加してもよい。交流電圧としては、正弦波状の波形のものを採用しているが、矩形波状の波形のものを用いてもよい。
【００３８】
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト３１には、記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、中間転写ベルト３１のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置３７によってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト３１のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ３４は、ベルトクリーニング装置３７によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップする。
【００３９】
電位センサ３８は、中間転写ベルト３１のループ外側に配設されている。そして、中間転写ベルト３１の周方向における全域のうち、接地された駆動ローラ３２に対する掛け回し箇所に対して、約４［ｍｍ］の間隙を介して対向している。そして、中間転写ベルト３１上に１次転写されたトナー像が自らとの対向位置に進入した際に、そのトナー像の表面電位を測定する。なお、電位センサ３８としては、ＴＤＫ（株）社製のＥＦＳ−２２Ｄを用いている。
【００４０】
２次転写ニップの図中右側方には、定着装置９０が配設されている。この定着装置９０は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ９１と、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ９２とによって定着ニップを形成している。定着装置９０内に送り込まれた記録紙Ｐは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ９１に密着させる姿勢で、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化さしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。定着装置９０内から排出された記録紙Ｐは、定着後搬送路を経由した後、機外へと排出される。
【００４１】
モノクロ画像を形成する場合には、転写ユニット３０におけるＹ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃを支持している図示しない支持板を移動せしめて、１次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃから遠ざける。これにより、中間転写ベルト３１のおもて面を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃから引き離して、中間転写ベルト３１をＫ用の感光体２Ｋだけに当接させる。この状態で、４つの画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｋ用の画像形成ユニット１Ｋだけを駆動して、Ｋトナー像を感光体２Ｋ上に形成する。
【００４２】
図４は、２次転写バイアス電源３９から出力される重畳バイアスからなる２次転写バイアスの波形を示す波形図である。同図において、２次転写バイアスは、上述したように、２次転写裏面ローラの芯金に印加される。電圧出力手段たる２次転写バイアス電源３９は、転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段として機能している。また、上述したように、２次転写裏面ローラの芯金に２次転写バイスが印加されると、第１部材たる２次転写裏面ローラの芯金と、第２部材たるニップ形成ローラの芯金との間に、電位差が発生する。よって、２次転写バイアス電源３９は、電位差発生手段としても機能している。なお、電位差は、絶対値として取り扱われることが一般的であるが、本稿では、極性付きの値として取り扱うものとする。より詳しくは、２次転写裏面ローラの芯金の電位から、ニップ形成ローラの芯金の電位を差し引いた値を、電位差として取り扱うことにする。かかる電位差の時間平均値は、トナーとしてマイナス極性のものを用いる構成では、その極性がマイナスになった場合に、ニップ形成ローラの電位を２次転写裏面ローラの電位よりもトナーの帯電極性とは逆極性側（本例ではプラス側）に大きくすることになる。よって、トナーを２次転写裏面ローラ側からニップ形成ローラ側に静電移動させることになる。
【００４３】
同図において、オフセット電圧Ｖｏｆｆは、２次転写バイアスの直流成分の値である。また、ピークツウピーク電圧Ｖｐｐは、２次転写バイアスの交流成分のピークツウピーク電圧である。本実施形態に係るプリンタにおいては、既に述べたように、２次転写バイアスは、オフセット電圧Ｖｏｆｆとピークツウピーク電圧Ｖｐｐとを重畳したものであり、その時間平均値はオフセット電圧Ｖｏｆｆと同じ値になる。また、本実施形態に係るプリンタにおいては、既に述べたように、２次転写バイアスを２次転写裏面ローラの芯金に印加し、且つニップ形成ローラの芯金を接地している（０Ｖ）。よって、２次転写裏面ローラの芯金の電位は、そのまま両芯金の電位差となる。そして、両芯金の電位差は、オフセット電圧Ｖｏｆｆと同じ値の直流成分（Ｅｏｆｆ）と、ピークツウピーク電圧Ｖｐｐと同じ値の交流成分（Ｅｐｐ）とから構成される。
【００４４】
同図に示すように、本実施形態に係るプリンタでは、オフセット電圧Ｖｏｆｆとして、マイナス極性のものを採用している。２次転写裏面ローラ３３に印加される２次転写バイアスのオフセット電圧Ｖｏｆｆの極性をマイナスにすることで、２次転写ニップ内において、マイナス極性のトナーを２次転写裏面ローラ３３側からニップ形成ローラ３６側に相対的に押し出すことが可能になる。２次転写バイスの極性がトナーと同じマイナス極性になっているときには、２次転写ニップ内において、マイナス極性のトナーを２次転写裏面ローラ３３側からニップ形成ローラ３６側に静電的に押し出す。これにより、中間転写ベルト３１上のトナーを記録紙Ｐ上に転移させる。一方、２次転写バイアスの極性がトナーとは逆のプラス極性になっているときには、２次転写ニップ内において、マイナス極性のトナーをニップ形成ローラ３６側から２次転写裏面ローラ３３側に向けて静電的に引き寄せる。これにより、記録紙Ｐに転移させたトナーを中間転写ベルト３１側に再び引き寄せる。但し、２次転写バイアスの時間平均値（本例ではオフセット電圧Ｖｏｆｆと同じ値）がマイナス極性であるので、相対的には、トナーは２次転写裏面ローラ３３側からニップ形成ローラ３６側に静電的に押し出されるのである。なお、同図において、戻り電位ピーク値Ｖｒは、トナーとは逆極性であるプラス側のピーク値を示している。
【００４５】
本実施形態においては、特願２０１０−１８３３０１号に記載の画像形成装置と同様に、２次転写裏面ローラ３３の芯金とニップ形成ローラ３６の芯金との電位差として、「１／４×Ｖｐｐ＞｜Ｖｏｆｆ｜」という条件を満たすように２次転写バイアスを設定した。この条件とすることにより、紙表面の凹部で十分な画像濃度を得ることができ、記録紙Ｐの表面凹凸にならった濃淡パターンを、従来よりも目立ち難くすることができる。
【００４６】
また、本実施形態に係るプリンタの制御部は、電位センサ３８で、中間転写ベルト３１上に転写された重ね合わせトナー像のトナー像電位Ｖｔｏｎｅｒを測定し、その測定結果に基づいて、「１／４×Ｖｐｐ＞｜Ｖｏｆｆ」、且つ、トナー像電位Ｖｔｏｎｅｒよりもトナーの帯電極性とは逆極性側に大きくした電位差を演算する。そして、その演算結果が得られる２次転写バイアス（重畳バイアス）を出力する。
【００４７】
また、本プリンタにおいては、電源投入時あるいは所定枚数のプリントを行う度に、各色の画像濃度を適正化するための画像濃度制御を実行する。
画像濃度制御は、まず、図５に示すような、各色の階調パターンＳｋ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｙを中間転写ベルト３１上におけるトナー像検知手段たる各光学センサ１５１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに対向する位置に自動形成する。各色の階調パターンは、１０個の画像濃度が異なる２［ｃｍ］×２［ｃｍ］の面積のトナーパッチからなっている。各色の階調パターンＳｋ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｙを作成するときの、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの帯電電位は、プリントプロセスにおける一様なドラム帯電電位とは異なり、値を徐々に大きくする。そして、レーザー光の走査によって階調パターン像を形成するための複数のパッチ静電潜像を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにそれぞれ形成せしめながら、それらをＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像装置によって現像する。この現像の際、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像ローラに印加される現像バイアスの値を徐々に大きくしていく。このような現像により、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上にはＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの階調パターン像が形成される。これらは、中間転写ベルト３１の主走査方向に所定の間隔で並ぶように１次転写される。このときの、各色の階調パターンにおけるトナーパッチのトナー付着量は最小で０．１［ｍｇ／ｃｍ２］、最大で０．５５［ｍｇ／ｃｍ２］ほどあり、また、トナーＱ／ｄ分布を測定すると、ほぼ正規帯電極性にそろっている。
【００４８】
中間転写ベルト３１に形成され各トナーパターン（Ｓｋ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｙ）は、中間転写ベルト３１の無端移動に伴って、光学センサ１５１との対向位置を通過する。この際、光学センサ１５１は、各階調パターンのトナーパッチに対する単位面積あたりのトナー付着量に応じた量の光を受光する。
【００４９】
次に、各色トナーパッチを検知したときの光学センサ１５１の出力電圧と、付着量変換アルゴリズムとから、各色のトナーパターンの各トナーパッチにおける付着量を算出し、算出した付着量に基づき作像条件を調整する。具体的には、トナーパッチにおけるトナー付着量を検知した結果と、各トナーパッチを作像したときの現像ポテンシャルとに基づいてその直線グラフを示す関数（ｙ＝ａｘ＋ｂ）を回帰分析によって計算する。そして、この関数に画像濃度の目標値を代入することで適切な現像バイアス値を演算し、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の現像バイアス値を特定する。
【００５０】
メモリ内には、数十通りの現像バイアス値と、それぞれに個別に対応する適切なドラム帯電電位とが予め関連付けられている作像条件データテーブルが格納されている。各画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋについて、それぞれこの作像条件テーブルの中から、特定した現像バイアス値に最も近い現像バイアス値を選び出し、これに関連付けられたドラム帯電電位を特定する。
【００５１】
また、本プリンタは、電源投入時あるいは所定枚数のプリントを行う度に、色ずれ量補正処理も実施するようになっている。そして、この色ずれ量補正処理において、中間転写ベルト３１の幅方向の一端部と他端部とにそれぞれ、図６に示すようなシェブロンパッチＰＶと呼ばれるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色トナー像からなる色ずれ検知用画像を形成する。シェブロンパッチＰＶは、図６に示すように、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー像を主走査方向から約４５［°］傾けた姿勢で、副走査方向であるベルト移動方向に所定ピッチで並べたラインパターン群である。このシェブロンパッチＰＶの付着量は、０．３［ｍｇ／ｃｍ２］ほどである。
【００５２】
中間転写ベルト３１の幅方向の両端部にそれぞれ形成したシェブロンパッチＰＶ内の各色トナー像を検知することで、各色トナー像における主走査方向（感光体軸線方向）の位置、副走査方向（ベルト移動方向）の位置、主走査方向の倍率誤差、主走査方向からのスキューをそれぞれ検出する。ここで言う主走査方向とは、ポリゴンミラーでの反射に伴ってレーザー光が感光体表面上で位相する方向を示している。このようなシェブロンパッチＰＶ内のＹ，Ｍ，Ｃトナー像について、Ｋトナー像との検知時間差を光学センサ１５１で読み取っていく。同図では、紙面上下方向が主走査方向に相当し、左から順に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が並んだ後、これらとは姿勢が９０［°］異なっているＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙトナー像が更に並んでいる。基準色となるＫとの検出時間差ｔｙｋ、ｔｍｋ、ｔｃｋについての実測値と理論値との差に基づいて、各色トナー像の副走査方向のズレ量、即ちレジストズレ量を求める。そして、そのレジストズレ量に基づいて、不図示の光書込ユニットのポリゴンミラー１面おき、即ち、１走査ラインピッチを１単位として、感光体２に対する光書込開始タイミングを補正して、各色トナー像のレジストズレを低減する。また、ベルト両端部間での副走査方向ズレ量の差に基づいて、各色トナー像の主走査方向からの傾き（スキュー）を求める。そして、その結果に基づいて、光学系反射ミラーの面倒れ補正を実施して、各色トナー像のスキューズレを低減する。以上のように、シェブロンパッチＰＶ内における各トナー像を検知したタイミングに基づいて光書込開始タイミングや面倒れを補正してレジストズレやスキューズレを低減する処理が、色ずれ補正処理である。このような色ずれ補正処理により、温度変化などで各色トナー像の中間転写ベルト３１に対する形成位置が経時的にずれていくことに起因する画像の色ずれの発生を抑えることができる。
【００５３】
また、低画像面積の画像形成動作が続くと、現像装置内に長時間とどまりつづける古いトナーが増えてくるため、トナー帯電特性が劣化し画像形成に用いると画像品質が悪くなる（現像能力低下、転写性低下）。このような古いトナーが現像装置内に滞留しないように一定のタイミングで感光体２の非画像領域に吐き出させ、吐き出し後にトナー濃度が低下した現像装置に新しいトナーを補給して現像装置内をリフレッシュするリフレッシュモードを備えている。
【００５４】
不図示の制御部は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各色の現像装置のトナー消費量と、各現像装置の動作時間とを記憶しておき、所定のタイミングで、現像装置の所定期間の動作時間に対して、トナー消費量が閾値以下である否かを各現像装置について調べ、閾値以下の現像装置について、リフレッシュモードを実行する。
【００５５】
リフレッシュモードが実行されると、感光体２の紙間に対応する非画像形成領域にトナー消費パターンが作成され、中間転写ベルト３１に転写される。トナー消費パターンの付着量は、現像装置の所定期間の動作時間に対するトナー消費量に基づき決定され、単位面積当りの最大付着量が、１．０［ｍｇ／ｃｍ２］ほどになることがある。また、中間転写ベルト３１に転写されたトナー消費パターンのトナーＱ／ｄ分布を測定すると、ほぼ正規帯電極性に揃っている。
【００５６】
中間転写ベルト３１に形成された各色階調パターン、シェブロンパッチ、トナー消費パターンは、ベルトクリーニング装置３７によって回収される。このとき、ベルトクリーニング装置３７は、大量のトナーを中間転写ベルト３１から除去しなければならない。しかしながら、クリーニングブレードを備えたクリーニング装置では、各色階調パターン、シェブロンパッチ、トナー消費パターンなどのトナーパターンを一度で除去することができなかった。このような場合には、クリーニングしきれなかった中間転写ベルト３１上トナーが次のプリント動作時に記録紙上に転写され、異常画像となる場合があった。
【００５７】
そこで、本実施形態においては、トナーパターンが２次転写ニップを通過するときは、図３（ｃ）に示すように、直流電源のスイッチを切って、交流電圧のみからなる除電バイアスを２次転写裏面ローラ３３に印加する。
【００５８】
図７は、トナーパターンＴが２次転写ニップを通過するときの２次転写裏面ローラ３３に印加される電圧と、記録紙Ｐに転写される画像Ｇが２次転写ニップを通過するときの２次転写裏面ローラ３３に印加される電圧とを示した図である。
図７に示すように、非画像形成領域（紙間）に形成されるトナーパターンＴが通過するときは、直流電源のスイッチを切って、交流電圧のみからなる除電バイアスを２次転写裏面ローラ３３に印加する。これにより、所定の帯電量を有するトナーパターンＴを形成しているトナーが、ほぼ０Ｖに除電される。その結果、中間転写ベルト３１との静電的な付着力が低減され、ベルトクリーニング装置３７のクリーニングブレードにより中間転写ベルト３１上のトナーパターンが中間転写ベルト３１から良好に掻き落とすことができ、トナーパターンを一度で除去することができる。
【００５９】
一方、記録紙Ｐに転写される画像が、２次転写ニップを通過するときは、上述した「１／４×Ｖｐｐ＞｜Ｖｏｆｆ｜」という条件を満たすような直流電圧に交流電圧を重畳せしめた２次転写バイアスを２次転写裏面ローラ３３に印加する。
【００６０】
また、除電バイアスの交流電圧のピークツゥピーク電圧を、転写バイアスの交流電圧のピークツゥピーク電圧よりも大きくしてもよい。このように、除電バイアスの交流電圧のピークツゥピーク電圧を高くすることにより、２次転写ニップでトナーパターンを形成するトナーを良好に除電することができる。
【００６１】
また、図８に示すように、ニップ形成ローラ３６に付着した紙粉やトナーを除去するニップ形成部材クリーニング手段たる２次転写クリーニングブレード４１を備えている場合は、トナーパターンを形成するトナーの一部が、ニップ形成ローラ３６に転写されるような除電バイアスを２次転写裏面ローラ３３に印加してもよい。具体的には、除電バイアスとして、交流電圧と直流電圧とを重畳したものであり、かつ、直流電圧が、２次転写バイアスの直流成分よりも小さいバイアスとするのである。これにより、重畳された直流電圧によりトナーパターンを形成するトナーが、ニップ形成ローラ３６に転写される。しかし、直流電圧の値は、２次転写バイアスの直流電圧よりも値が小さいので、トナーパターンの全てが、２次転写ローラに転写されるのではなく、一部が、ニップ形成ローラ３６に転写される。これにより、ベルトクリーニング装置３７に入力されるトナーを減らすことができ、確実にベルトクリーニング装置３７によりトナーパターンを除去することができる。ニップ形成ローラ３６に転写されたトナーは、２次転写クリーニングブレード４１により除去される。
【００６２】
また、非画像領域（紙間）にトナーパターンが形成されていないときは、交流電源のスイッチおよび直流電源のスイッチを切って、２次転写裏面ローラ３３にバイアスを印加しないようにしてもよいし、２次転写裏面ローラ３３に２次転写バイアスを印加するようにしてもよい。
【００６３】
これまで、中間転写ベルト３１とニップ形成ローラ３６との当接によって２次転写ニップを形成する例について説明したが、中間転写ベルト３１と、無端状のニップ形成ベルトとの当接によって２次転写ニップを形成してもよい。この場合、中間転写ベルト３１のループ内側に配設された２次転写裏面ローラ３３の芯金と、ニップ形成ベルトのループ内側でニップ形成ベルトを中間転写ベルト３１に向けて押圧する押圧部材たる押圧ローラの芯金との間に、２次転写バイアス及び除電バイアスを印加すればよい。
【００６４】
また、像担持体である中間転写ベルト３１とニップ形成部材であるニップ形成ローラ３６との当接による２次転写ニップにおいて、本発明を適用した例について説明したが、次のような転写ニップにおいて、本発明を適用することも可能である。即ち、像担持体たる無端ベルト状の感光体の裏面に裏面当接部材を当接させて、無端ベルト状の感光体をニップ形成部材に向けて押圧して、感光体とニップ形成部材とを当接させることで形成し、且つ、記録材を通紙して感光体上のトナー像を記録材へと転写する転写ニップである。
【００６５】
また、図９に示すような構成のプリンタにおける２次転写ニップにも、本発明を適用することが可能である。このプリンタは、１つの感光体２の周囲に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の現像装置８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを有している。画像形成を行う場合、まず、感光体２の表面を帯電装置６によって一様に帯電させた後、感光体２の表面に対してＹ用の画像データに基づいて変調されたレーザ光ーを照射して，感光体２の表面にＹ用の静電潜像を形成する。そして、このＹ用の静電潜像を現像装置８Ｙによって現像してＹトナー像を得た後、これを中間転写ベルト３１上に１次転写する。その後、感光体２の表面上の転写残トナーをドラムクリーニング装置３によって除去した後、感光体２の表面を帯電装置６によって再び一様に帯電させる。次に、感光体２の表面に対して、Ｍ用の画像データに基づいて変調されたレーザー光を照射して、感光体２の表面にＭ用の静電潜像を形成した後、これを現像装置８Ｍによって現像してＭトナー像を得る。そして、このＭトナー像を中間転写ベルト３１上のＹトナー像に重ね合わせて１次転写する。以降、同様にして、感光体２上でＣトナー像、Ｋトナー像を順次現像して、ベルト上のＹＭトナー像上に順次重ね合わせて１次転写していく。これにより、中間転写ベルト３１上に４色重ね合わせトナー像を形成する。
【００６６】
その後、中間転写ベルト３１上の４色重ね合わせトナー像を、２次転写ニップで記録紙の表面に一括２次転写して、記録紙上にフルカラー画像を形成する。そして、定着装置９０によって記録紙にフルカラー画像を定着せしめた後、記録紙を機外に排出する。
【００６７】
このような構成のプリンタにおける２次転写バイアス電源３９を、第１実施形態と同様に構成してもよい。
【００６８】
次に、第２実施形態に係るプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、第２実施形態に係るプリンタの構成は、第１実施形態や各変形例と同様である。
図１０は、第２実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、ニップ形成部材として、中間転写ベルトの代わりに、無端状の紙搬送ベルト１２１を各色の感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋに当接させている点が、第１実施形態に係るプリンタと異なっている。紙搬送ベルト１２１は、その表面に保持した記録紙を、自らの無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の転写ニップに順次通していく。この過程で、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が、記録紙の表面に重ね合わせて転写されていく。
【００６９】
画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面において、レーザー光Ｌの照射によって形成された静電潜像の電位を検知する電位センサ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが設けられている。これら電位センサ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、ＴＤＫ株式会社製の表面電位センサ（ＥＦＳ−２２Ｄ）からなり、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面に対して約４［ｍｍ］の間隙をもって対向するように配設されている。
【００７０】
紙搬送ベルト１２１のループ内側では、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが紙搬送ベルト１２１の裏面に当接して、紙搬送ベルト１２１を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧している。第２実施形態に係るプリンタにおいては、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色において、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを一様帯電せしめる帯電装置（６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、一様帯電後の表面に光書込を行う図示しない光書込ユニットと、転写ローラ（２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）とにより、感光体の静電潜像と、押圧部材たる転写ローラの芯金との間に、直流成分と交流成分とを含む電位差を生じせしめる電位差発生手段が構成されている。
【００７１】
なお、紙搬送ベルト１２１を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに当接させる代わりに、転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに直接当接させて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを形成してもよい。この場合、転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋをニップ形成部材として機能させることになる。
【００７２】
転写バイアス電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの静電潜像と、転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの芯金との電位差として、次のようなものを発生させる転写バイアスを出力するようになっている。即ち、交流成分のピークツウピーク電圧Ｖｐｐ［Ｖ］と、前記電位差の時間平均値であるオフセット電圧Ｖｏｆｆとについて、「１／４×Ｖｐｐ＞｜Ｖｏｆｆ｜」という関係を具備し、且つ転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの芯金の電位を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの静電潜像の電位よりもトナーの帯電極性とは逆極性側に大きくした電位差である。
【００７３】
本プリンタの制御部は、電源立ち上げ直後、待機時、連続プリント動作の一時中断時など、所定のタイミングで次のような潜像電位測定処理を実施するようになっている。即ち、まず、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上にそれぞれ１ｃｍ×１ｃｍの大きさのパッチ状静電潜像を形成し、そのパッチ状静電潜像の電位を電位センサ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって検知する。そして、その検知結果をそれぞれ、ＲＡＭ等のデータ記憶手段に記憶する。転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、制御部から送られてくるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのパッチ状静電潜像の電位に基づいて、「１／４×Ｖｐｐ＞｜Ｖｏｆｆ」、且つ転写ローラ芯金の電位をパッチ状静電潜像の電位よりもトナーの帯電極性とは逆極性側に大きくした電位差を演算する。そして、その演算結果が得られる転写バイアス（重畳バイアス）を出力する。
【００７４】
この実施形態のプリンタにおいても、所定のタイミングで、現像装置の所定期間の動作時間に対して、トナー消費量が閾値以下である否かを各現像装置について調べ、閾値以下の現像装置について、リフレッシュモードを実行し、各感光体２にトナーパターンとしてトナー消費パターンを形成する。このトナー消費パターンが、転写ニップを通過するときに、上述した除電バイアスを印加して、トナー消費パターンを形成するトナーを除電する。これにより、感光体２とトナー消費パターンを形成するトナーとの静電的な付着力を低減することができ、ドラムクリーニング装置３のクリーニングブレードで良好にトナー消費パターンを除去することができる。
【００７５】
以上、本実施形態の画像形成装置は、像担持体たる中間転写ベルト３１にトナー像を形成するトナー像形成手段たる画像形成ユニット１と、中間転写ベルト３１のおもて面に当接して中間転写ベルトとの間で転写ニップたる２次転写ニップを形成するニップ形成部材たるニップ形成ローラ３６と、交流成分と直流成分とを重畳した転写バイアスたる２次転写バイアスを印加することにより２次転写ニップ位置で中間転写ベルト３１上のトナー像を記録材たる記録紙Ｐへと転写する転写バイアス印加手段たる２次転写バイアス電源３９と、２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト３１上のトナーを機械的に除去するクリーニン手段たるベルトクリーニング装置３７とを備え、所定のタイミングで中間転写ベルト３１上にトナーパターンを形成して、画像品質を改善する処理を行うものである。そして、上記２次転写バイアス電源３９は、トナーパターンが、２次転写ニップを通過するとき、トナーパターンを形成しているトナーを除電する除電バイアスを印加する。これにより、トナーパターンを形成するトナーが除電され、中間転写ベルト３１との静電的な付着力が低減される。これにより、ベルトクリーニング装置３７で、中間転写ベルト３１上のトナーパターンを良好に機械的に除去することができる。
【００７６】
また、上記除電バイアスが、交流成分のみからなることにより、トナーパターンを形成するトナーをほぼ０Ｖに除電することができる。
【００７７】
また、ニップ形成ローラ３６に付着したトナーを除去するニップ形成部材クリーニング手段たる２次転写クリーニングブレード４１を備えている場合は、除電バイアスを、交流電圧と直流電圧とを重畳したものであり、かつ、直流電圧が、２次転写バイアスの直流電圧よりも小さい値のバイアスにしてもよい。これにより、交流電圧でトナーパターンのトナーを除電するとともに、トナーパターンを形成するトナーの一部を、ニップ形成ローラ３６に転写させて、２次転写クリーニングブレード４１によって除去することができる。これにより、ベルトクリーニング装置３７に入力されるトナー量を減らすことができ、ベルトクリーニング装置３７により良好にトナーパターンを除去することができる。
【００７８】
さらに、除電バイアスの交流成分のピークツウピーク電圧が、転写バイアスの交流成分のピークツウピーク電圧よりも大きくすることにより、トナーを除電する能力を高めることができ、トナーパターンを形成するトナーを良好に除電することができる。
【００７９】
また、２次転写バイアス電源３９は、２次転写バイアスの交流成分のピークツウピーク電圧が、直流成分の電圧の絶対値の４倍よりも大きな値のものを印加する。これにより、記録紙Ｐの表面凹凸にならった濃淡パターンを、目立ち難くすることができる。
【符号の説明】
【００８０】
１：画像形成ユニット
２：感光体
３：ドラムクリーニング装置
９：電位センサ
２５：転写ローラ
３０：転写ユニット
３１：中間転写ベルト
３３：２次転写裏面ローラ
３５：一次転写ローラ
３６：ニップ形成ローラ
３７：ベルトクリーニング装置
３９：２次転写バイアス電源
４１：２次転写クリーニングブレード
８１：１次転写バイアス電源
１２１：紙搬送ベルト
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８１】
【特許文献１】特開２００６−２６７４８６号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記像担持体のおもて面に当接して前記像担持体との間で転写ニップを形成するニップ形成部材と、
交流成分と直流成分とを重畳した転写バイアスを印加することにより前記転写ニップ位置で前記像担持体上のトナー像を記録材へと転写する転写バイアス印加手段と、
前記転写ニップを通過した後の前記像担持体上のトナーを機械的に除去するクリーニン手段とを備え、
所定のタイミングで前記像担持体上にトナーパターンを形成して、画像品質を改善する処理を行う画像形成装置において、
前記転写バイアス印加手段は、前記トナーパターンが、前記転写ニップを通過するとき、前記トナーパターンを形成しているトナーを除電する除電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】
請求項１の画像形成装置において、
上記除電バイアスが、交流成分のみからなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１の画像形成装置において、
上記ニップ形成部材に付着したトナーを除去するニップ形成部材クリーニング手段を備え、
上記除電バイアスは、交流成分と直流成分とを重畳したものであり、かつ、直流成分が、上記転写バイアスの直流成分よりも小さいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２または３の画像形成装置において、
前記除電バイアスの交流成分のピークツウピーク電圧が、前記転写バイアスの交流成分のピークツウピーク電圧よりも大きくしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれかの画像形成装置において、
前記転写バイアス印加手段は、前記転写バイアスの交流成分のピークツウピーク電圧が、前記直流成分の電圧の絶対値の４倍よりも大きな値のものを印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記像担持体のおもて面に当接して前記像担持体との間で転写ニップを形成するニップ形成部材と、
交流成分と直流成分とを重畳した転写バイアスを印加することにより前記転写ニップ位置で前記像担持体上のトナー像を記録材へと転写する転写バイアス印加手段と、
前記転写ニップを通過した後の前記像担持体上のトナーを機械的に除去するクリーニン手段とを備え、
所定のタイミングで前記像担持体上にトナーパターンを形成して、画像品質を改善する処理を行う画像形成装置において、
前記転写バイアス印加手段は、前記トナーパターンが、前記転写ニップを通過するとき、前記トナーパターンを形成しているトナーを除電する除電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】
請求項１の画像形成装置において、
上記除電バイアスが、交流成分のみからなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１の画像形成装置において、
上記ニップ形成部材に付着したトナーを除去するニップ形成部材クリーニング手段を備え、
上記除電バイアスは、交流成分と直流成分とを重畳したものであり、かつ、直流成分が、上記転写バイアスの直流成分よりも小さいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２または３の画像形成装置において、
前記除電バイアスの交流成分のピークツウピーク電圧が、前記転写バイアスの交流成分のピークツウピーク電圧よりも大きくしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれかの画像形成装置において、
前記転写バイアス印加手段は、前記転写バイアスの交流成分のピークツウピーク電圧が、前記直流成分の電圧の絶対値の４倍よりも大きな値のものを印加することを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１９８３０３（Ｐ２０１２−１９８３０３Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６１０００（Ｐ２０１１−６１０００）
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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