画像形成装置
【課題】２次転写ニップ周囲の部材の劣化を抑えるとともに、白点、トナー散り、及び画像濃度不足の全ての発生を従来よりも確実に抑えることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】記録シートＰをニップ形成ローラ３６と中間転写ベルト３１との当接による２次転写ニップに通してその第１面にトナー像を転写する際には、２次転写バイアスとして直流電圧を出力し、その後、定着装置９０から反転再搬送装置１０５を介して記録シートＰを２次転写ニップに再搬送してその第２面にトナー像を転写する際には、２次転写バイアスとして直流交流重畳バイアスであって、直流成分の絶対値を前記直流バイアスの絶対値よりも小さくしたものを出力するように、２次転写バイアス電源３９を構成した。
【解決手段】記録シートＰをニップ形成ローラ３６と中間転写ベルト３１との当接による２次転写ニップに通してその第１面にトナー像を転写する際には、２次転写バイアスとして直流電圧を出力し、その後、定着装置９０から反転再搬送装置１０５を介して記録シートＰを２次転写ニップに再搬送してその第２面にトナー像を転写する際には、２次転写バイアスとして直流交流重畳バイアスであって、直流成分の絶対値を前記直流バイアスの絶対値よりも小さくしたものを出力するように、２次転写バイアス電源３９を構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写ニップと定着手段とに順次通して第１面にトナー像を転写及び定着させた記録シートを、転写ニップと定着手段とに再送してその第２面にもトナー像を転写及び定着させる画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の画像形成装置として、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、像担持体たるドラム状の感光体にトナー像を形成する。感光体には、ニップ形成部材としての転写ローラを当接させて転写ニップを形成している。この転写ローラに対して転写バイアスを印加することで、転写ニップ内で感光体上のトナー像を感光体側から転写ローラ側に静電移動させるための電位差を、感光体と転写ローラとの間に形成する。記録シートの第１面及び第２面のうち、第１面だけにトナー像を形成する片面プリントモードでのプリントを実施する場合には、まず、給紙カセット内から送り出した記録シートの第１面を感光体に密着させる姿勢で、記録シートを転写ニップに送り込む。そして、転写ニップ内において、感光体の表面上のトナー像を記録シートの第１面に転写した後、記録シートを定着装置内に送って、そのトナー像を記録シートの第１面に定着させる。その後、定着装置通過後の記録シートを機外へと排出する。一方、両面プリントモードでのプリントを実施する場合には、定着装置通過後の記録シートを、上下反転させながら転写ニップに再送する。そして、転写ニップで記録シートの第２面にもトナー像を転写した後、定着装置でそのトナー像を第２面に定着させる。
【０００３】
特許文献１に記載の画像形成装置は、このようにして両面プリントモードを実施する過程において、第１面に対するトナー像の転写時と、第２面に対するトナー像の転写時とで、転写バイアスの条件を異ならせている。具体的には、第１面に対するトナー像の転写時には、転写バイアスとして、直流電圧だけからなる直流バイアスを転写ローラに印加する。これに対し、第２面に対するトナー像の転写時には、転写バイアスとして、直流成分に交流成分を重畳せしめた重畳バイアスを印加する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる構成においては、第１面に対するトナー像の転写時に、転写バイアスとして直流バイアスを用いることで、放電に起因する感光体や転写ローラの劣化を抑えることができる。具体的には、転写ローラと感光体との間では、少なからず放電が発生し、その際、感光体や転写ローラの劣化を助長する。転写バイアスとして、交流成分を含む重畳バイアスを用いると、直流バイアスを採用する場合に比べて、より多くの放電を発生させることから、感光体や転写ローラの劣化を早めてしまう。よって、第１面に対するトナー像の転写時には、転写バイアスとして直流バイアスを用いることで、重畳バイアスを採用する場合に比べて、感光体や転写ローラの劣化を抑えることができるのである。
【０００５】
また、本発明者らの実験によれば、第２面に対するトナー像の転写時には、転写バイアスとして、直流バイアスに代えて重畳バイアスを用いることで、直流バイアスを用いる場合に比べて、白点、トナー散り、画像濃度不足などの発生を抑えることができた。白点は、本来であればトナーを付着させるはずの画像部において、トナーを付着させない箇所が点状に発生して白く抜けてしまう現象である。また、トナーチリは、画像部のエッジの周囲にトナーを飛び散らせて付着させてしまう現象である。記録シートの第２面にトナー像を転写するときには、それに先立って記録シートを定着装置に通しており、その際の加熱によって記録シートから水分を蒸発させた状態になっている。つまり、記録シートの第１面にトナー像を転写するときに比べて、記録シートの電気抵抗を増加させている。これにより、記録シートの画像部に流れる転写電流を低下させていることから、トナーを画像部に電気的に拘束する力が弱まって、トナー散りや画像濃度不足を発生させ易くなる。そこで、かかるトナー散りや画像濃度不足の発生を抑える目的で、トナー像を第１面に転写するときに比べて直流バイアスの値を大きくしたとする。すると、白点を発生させ易くなってしまう。直流バイアスの値を大きくするほど、感光体と転写ローラとの間で放電を発生させ易くなることから、転写ニップ内においてその放電によって逆帯電させたトナーを記録シートの画像部から感光体に逆転移させ易くなるからである。このように、白点の発生と、トナー散りや画像濃度不足の発生とはトレードオフの関係にある。転写バイアスとして、直流バイアスではなく、重畳バイアスを用いる場合にも、トレードオフの関係になるが、その度合いは直流バイアスを用いる場合よりも小さくなる。具体的には、重畳バイアスを用いる場合、感光体と転写ローラとの間に形成される交番電界により、トナーが転写ニップ内で感光体と記録シートとの間を往復移動しながら、相対的に記録シート表面上に移動する。その過程で、記録シートにおける画像部の周囲に飛び散ってしまったトナーが、感光体表面に引き戻された後、記録シートの画像部に転移することから、画像部周囲のトナー散りが発生し難くなる。更には、記録シートに付着したトナーが感光体表面に引き戻された際に、感光体表面上のトナーにぶつかって、そのトナーの感光体表面からの離脱を促すことで、感光体表面から記録シート表面へのトナーの移動を促進する。これらの結果、トナー散りや画像濃度不足の発生をより小さな値の直流成分で抑えられることが可能になることから、白点も発生し難くなる。よって、直流バイアスを用いる場合に比べて、トナー散り、画像濃度不足、及び白点の発生を抑えることが可能になるのである。
【０００６】
しかしながら、重畳バイアスであっても、直流成分の値などによっては、白点の発生を十分に抑えることができなかったり、トナー散りや画像濃度不足の発生を十分に抑えることができなかったりする。よって、特許文献１に記載の画像形成装置は、白点、トナー散り、及び画像濃度不足の全ての発生を確実に抑えるものではなかった。
【０００７】
なお、これまで、感光体と転写ローラとの当接によって形成した転写ニップでトナー像を記録シートに転写する構成において生ずる問題について説明してきたが、次のような構成においても、同様の問題が生じ得る。即ち、中間転写体など、感光体とは異なる像担持体と、これに当接するニップ形成部材との当接によって形成した転写ニップで、像担持体上のトナー像を記録シートに転写する構成である。
【０００８】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、像担持体やニップ形成部材の劣化を抑えるとともに、白点、トナー散り、及び画像濃度不足の全ての発生を従来よりも確実に抑え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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、表面にトナー像を担持する像担持体と、前記表面にトナー像を形成する像形成手段と、前記表面に当接して転写ニップを形成するニップ形成部材と、電位差発生手段によって前記像担持体と前記ニップ形成部材との間に電位差を発生させた状態で、前記転写ニップに挟み込んだ記録シートに対して前記像担持体の表面上のトナー像を転写する転写手段と、前記転写ニップを通過した後の記録シートに対してトナー像の定着処理を施す定着手段と、前記転写ニップ及び前記定着手段を順次通過したことにより、第１面及び第２面のうち、前記第１面だけにトナー像が転写及び定着された記録シートを、面の向きを反転せしめながら前記転写手段に向けて再送する再送手段とを備え、前記電位差発生手段が、前記像担持体の表面上のトナー像を前記第１面に転写する際の前記電位差である第１面転写時電位差として、直流成分だけを含むものを発生させる一方で、前記像担持体の表面上のトナー像を前記第２面に転写する際の前記電位差である第２面転写時電位差として、直流成分及び交流成分を含むものを発生させる処理を実施するものである画像形成装置であって、前記電位差発生手段が、前記第２面転写時電位差として、その単位時間あたりにおける平均の絶対値を、前記第１面転写時電位差の絶対値よりも小さくしたものを発生させるものである、ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、記録シートの第１面にトナー像を転写するときには、像担持体とニップ形成部材との間に、直流成分だけを含む第１面転写時電位差を発生させることで、直流成分及び交流成分を含むものを発生させる場合に比べて、像担持体とニップ形成部材との間における放電の発生を抑える。これにより、像担持体やニップ形成部材の劣化を抑えることができる。
【００１１】
また、本発明においては、記録シートの第２面にトナー像を転写するときには、像担持体とニップ形成部材との間に、直流成分及び交流成分を含む第２面転写時電位差を発生させる。このとき、第２面転写時電位差の単位時間あたりにおける平均の絶対値を、直流成分だけからなる第１面転写時電位差の絶対値よりも小さくすることで、本発明者らが後述する実験で明らかにしたように、白点、トナー散り、及び画像濃度不足の全ての発生を従来よりも確実に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図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用の作像ユニットを拡大して示す拡大構成図。
【図３】同プリンタの電気回路の一部を示すブロック図。
【図４】同プリンタの２次転写バイアス電源から出力される重畳バイアスの波形を示すグラフ。
【図５】実験２によって得られた、直流バイアスからなる２次転写バイアスの電圧と、白点及びトナー散りのランクとの関係を示すグラフ。
【図６】実験３において記録シートの第２面のマゼンタの単色ベタ画像で得られたバイアス条件と、白点やトナー散りのランクと、同単色ベタ画像のＩＤとの関係を示すグラフ。
【図７】直流バイアスの値とＩＤとの関係を示すグラフ。
【図８】重畳バイアスの時間平均電圧ＶａｖｅとＩＤとデューティ比との関係を示すグラフ。
【図９】実験４で採用した重畳バイアスの交流電圧の波形を示すグラフ。
【図１０】実験４において記録シートの第２面のマゼンタの単色ベタ画像で得られたバイアス条件と、白点やトナー散りのランクと、同単色ベタ画像のＩＤとの関係を示すグラフ。
【図１１】実験５において記録シートの第２面のマゼンタの単色ベタ画像で得られたバイアス条件と、白点やトナー散りのランクと、同単色ベタ画像のＩＤとの関係を示すグラフ。
【図１２】実験６において記録シートの第２面のマゼンタの単色ベタ画像で得られたバイアス条件と、白点やトナー散りのランクと、同単色ベタ画像のＩＤとの関係を示すグラフ。
【図１３】実験７において記録シートの第２面のマゼンタの単色ベタ画像で得られたバイアス条件と、白点やトナー散りのランクと、同単色ベタ画像のＩＤとの関係を示すグラフ。
【図１４】正弦波や矩形波ではない交流波形の第１例を示すグラフ。
【図１５】正弦波や矩形波ではない交流波形の第２例を示すグラフ。
【図１６】正弦波や矩形波ではない交流波形の第３例を示すグラフ。
【図１７】正弦波や矩形波ではない交流波形の第４例を示すグラフ。
【図１８】第１変形例に係るプリンタにおける作像ユニット１の一部を示す構成図。
【図１９】第２変形例に係るプリンタにおける作像ユニット１の一部と、紙搬送ベルトユニットとを示す構成図。
【図２０】第３変形例に係るプリンタにおける各色の作像ユニットの一部と、転写ユニットとを示す構成図。
【図２１】第４変形例に係るプリンタの要部を示す要部構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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、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、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つの作像ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、転写手段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１０２とを備えている。
【００１４】
４つの作像ユニット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作像ユニット１Ｋを例にすると、これは、図２に示されるように、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。
【００１５】
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。より詳しくは、感光体２Ｋの表面を約−６５０［Ｖ］に帯電せしめる。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。
【００１６】
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。Ｋ用の静電潜像の電位は約−１００［Ｖ］である。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。
【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】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
先に示した図１において、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の作像ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃにおいても、Ｋ用の作像ユニット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。
【００２７】
作像ユニット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。
【００２８】
作像ユニット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ユニット３０が配設されている。転写手段としての転写ユニット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などを有している。
【００２９】
像担持体としての中間転写ベルト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６．０〜１３［ＬｏｇΩｃｍ］、好ましくは７．５〜１２．５［ＬｏｇΩｃｍ］である（三菱化学製ハイレスタ−ＵＰ ＭＣＰ ＨＴ４５０にて、ＨＲＳプローブ使用、印加電圧１００Ｖ、１０ｍｓｅｃ値の条件で測定）。また、表面抵抗は、９．０〜１３．０［ＬｏｇΩ／□]、好ましくは１０．０〜１２．０［ＬｏｇΩ／□]である（三菱化学製ハイレスタ−ＵＰ ＭＣＰ ＨＴ４５０にて、ＨＲＳプローブ使用、印加電圧５００Ｖ、１０ｍｓｅｃ値の条件で測定）。
【００３０】
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。
【００３１】
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１Ｅ７Ω〜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。
【００３２】
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。
【００３３】
転写ユニット３０の下方には、記録シート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シート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、その記録シートＰを給紙路に向けて送り出す。送り出された記録シートＰは、複数の給送ローラ対１０１によって鉛直方向下方から上方に向けて搬送された後、給紙路の末端付近に配設されたレジストローラ対１０２のレジストニップに挟み込まれる。このレジストローラ対１０２は、給紙カセット１００から送り出された記録シート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、挟み込んだ記録シート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、記録シート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シート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シートＰ上に一括２次転写され、記録シート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シート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。
【００３４】
２次転写裏面ローラ３３は、芯金と、これの表面に被覆された導電性の弾性発泡体層とを具備するものである。これに対し、ニップ形成ローラ３６は、芯金と、これの表面に被覆された導電性のＮＢＲ系ゴム層とを具備するものである。なお、２次転写裏面ローラ３３を、芯金と、これの表面に被覆されたＮＢＲゴム層とを具備するものとするとともに、ニップ形成ローラ３６を、芯金と、これの表面に被覆された導電性の弾性発泡体層とを具備するものとしてもよい。
【００３５】
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２０〜２４［ｍｍ］である。また、芯金の径は約１６［ｍｍ］である。芯金の表面に被覆された導電性発泡体層の抵抗Ｒは１Ｅ６［Ω］〜２Ｅ７［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。また、２次転写裏面ローラ３３の抵抗は、６．０〜１２．０［ＬｏｇΩ］、好ましくは４．０［ＬｏｇΩ］である。なお、２次転写裏面ローラ３３として、導電性発泡体層を設けていないステンレスローラを使用してもよい。２次転写裏面ローラ３３の抵抗については、次のようにして測定する。即ち、ローラの長手方向の両端部にそれぞれ５［Ｎ］の荷重をかけながら、ローラ軸に１［ｋＶ］の電圧を印加する。そして、ローラを１分間で１回転させている間に抵抗を複数回測定して平均値を求める。
【００３６】
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。また、ニップ形成ローラ３６の抵抗は、６．０〜８．０［ＬｏｇΩ］、好ましくは７．０〜８．０［ＬｏｇΩ］である。この抵抗は、２次転写裏面ローラ３３と同様の方法によって測定されたものである。
【００３７】
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、直流電圧だけからなる直流バイアスを出力したり、直流電圧に交流電圧を重畳せしめた重畳バイアスを出力したりすることができる。２次転写バイアス電源３９の出力端子は、ニップ形成ローラ３６の芯金に接続されている。ニップ形成ローラ３６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、２次転写裏面ローラ３３については、その芯金を接地（アース接続）している。
【００３８】
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。
【００３９】
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト３１には、記録シート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。
【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シート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。
【００４１】
定着装置９０を通過した記録シートＰは、切換爪１０４による搬送路切換点に至る。この切換爪１０４は、記録シートＰの搬送路を、排出路と戻し路とで切り替えることができる。図示の状態では、記録シートＰを排出路に向けて案内する。これにより、記録シートＰは、排紙ローラ対１０３を経て機外へと排出される。
【００４２】
プリンタ筺体内において、鉛直方向における給紙カセット１００と転写ユニット３０との間には、スイッチバック部１０５ａと再送部１０５ｂとを具備する反転再搬送装置１０５が配設されている。プリント動作モードとして、両面プリントモードが設定されている場合には、本プリンタは、切換爪１０４により、搬送路を排出路から戻し路に切り換えている。これにより、定着装置９０を通過した記録シートＰを戻し路に進入させる。戻し路に進入した記録シートＰは、大きく湾曲している戻し路に沿って上下を反転せしめられながら、反転再搬送装置１０５のスイッチバック部１０５ａに進入する。スイッチバック部１０５ａは、自らの内部に記録シートＰの全域を受け入れると、複数のスイッチバックローラ対の駆動を逆転させることで、記録シートＰをスイッチバックさせる。これにより、記録シートＰは後端を前方に向けた状態で、戻し路の湾曲に沿って上下反転しながら、スイッチバック部１０５ａの真下に設けられた再送部１０５ｂに進入する。そして、再送部１０５ｂから再び給紙路に向けて送られる。その後、レジストローラ対１０２によるレジストニップと、２次転写ニップとを通過して、その第２面にもトナー像が転写された後、定着装置９０内でそのトナー像が定着せしめられる。
【００４３】
一方、プリント動作モードとして、片面プリントモードが設定されている場合には、本プリンタは、切換爪１０４により、搬送路を戻し路から排出路に切り換えている。これにより、第１面だけにトナー像を転写及び定着せしめた記録シートＰを機外へと排出する。また、両面プリントモードが設定されている場合であっても、第２面にトナー像を定着せしめた記録シートＰが定着装置９０を通過するときには、切換爪１０４により、搬送路を戻し路から排出路に切り換えている。これにより、両面にトナー像を転写及び定着せしめた記録シートＰを機外へと排出する。
【００４４】
本プリンタにおいて、標準モードにおけるプロセス線速（感光体や中間転写ベルトの線速）は、約３５２［ｍｍ／ｓ］に設定されている。但し、プリント速度よりも高画質化を優先する高画質モードに設定されている場合には、プロセス線速を３５２［ｍｍ／ｓ］よりも遅くする。また、画質よりもプリント速度を優先する高速モードに設定されている場合には、プロセス線速を３５２［ｍｍ／ｓ］よりも速くする。標準モード、高画質モード、高速モードの切り替えは、ユーザーの操作パネルに対するキー操作、あるいは、パーソナルコンピュータにおけるプリンタプロパティメニューによって行われる。
【００４５】
以上の基本的な構成を備える本プリンタにおいては、各色の作図ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、光書込ユニット８０と、転写ユニット３０と、それらの駆動を制御する図示しない制御部との組合せにより、像担持体たる中間転写ベルト３１の表面にトナー像を形成する像形成手段が構成されている。また、転写ユニット３０と、図示しない制御部との組合せにより、転写手段が構成されている。また、反転再搬送装置１０５と、切換爪１０４と、図示しない制御部との組合せにより、再搬送手段が構成されている。
【００４６】
図３は、本プリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。同図において、制御部２００は、演算手段たるＣＰＵ（Central Processing Unit）、データ記憶手段たるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成され、各種の演算処理や、制御プログラムの実行を行うことができる。制御部２００には、Ｉ／Ｏインターフェース２０１を介して、ＬＡＮポート２１０、パラレルポート２１１、ＵＳＢポート２１２、転写ユニット３０、画像処理部２０２、切換モータ２１５、給紙カセット１００、反転再搬送装置１０５、作像ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、操作表示部３００、湿度センサ３０１、シート抵抗測定器３０２などが接続されている。切換モータ２１５は、図１に示される切換爪（１０４）を駆動するためのものである。また、画像処理部２０２は、外部のパーソナルコンピュータ等から送られてきた画像データを処理するものである。画像処理部２０２で処理された画像データは、書込制御部２０３に送られる。書込制御部２０３は、その画像データに基づいて、光書込ユニット８０の駆動を制御して、各色感光体を光走査する。なお、操作表示部３００、湿度センサ３０１、シート抵抗測定器３０２については、後に詳述する。
【００４７】
制御部２００は、両面プリントモードや片面プリントモードにおいて、記録シートの第１面に対するトナー像の２次転写処理を行うタイミングでは、転写ユニット３０の２次転写バイアス電源３９に対して、第１面転写信号を出力する。また、両面プリントモードにおいて、記録シートの第２面に対するトナー像の２次転写処理を行うタイミングでは、２次転写バイアス電源３９に対して、第２面転写信号を出力する。
【００４８】
２次転写バイアス電源３９は、制御部２００から出力される第１面転写信号を受信している際には、２次転写バイアスとして、直流電圧だけからなる直流バイアスを出力する。これにより、直流電圧に対して交流電圧を重畳した重畳バイアスを出力する場合に比べて、２次転写裏面ローラ３３と中間転写ベルト３１との間の放電や、中間転写ベルト３１とニップ形成ローラ３６との間の放電の発生を抑える。よって、放電に起因する２次転写裏面ローラ３３、中間転写ベルト３１、及びニップ形成ローラ３６の劣化を抑えることができる。
【００４９】
また、２次転写バイアス電源３９は、制御部２００から出力される第２面信号を受信している際には、２次転写バイアスとして、直流電圧に対して交流電圧を重畳した重畳バイアスを出力する。これにより、直流バイアスを出力する場合に比べて、白点やトナー散りの発生を抑えることを可能にする。
【００５０】
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の波形を示すグラフである。同図に示される重畳バイアスは、直流電圧からなるオフセット電圧Ｖｏｆｆ［Ｖ］に対して、所定のピークツウピーク電圧Ｖｐｐで振れる交流電圧が重畳されたものである。交流電圧は、所定の周期で正弦波状に波打つ特性を有するものであり、山側の箇所の面積と、谷側の箇所の面積とが全く同じであることから、１周期における電位の平均は０［Ｖ］である。重畳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記録シート表面側から中間転写ベルト側に戻す電界が形成される。プラス極性側のピーク値である戻しピーク値Ｖｒが出現しているときには、かかる電界の強度が最も高まる。一方、重畳バイア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中間転写ベルト側から記録シート表面側に送る電界が形成される。プマイナス極性側のピーク値である送りピーク値Ｖｔが出現しているときには、かかる電界の強度が最も高まる。
【００５１】
図示のような重畳バイアスの代わりに、交流成分だけからなる交流バイアスを印加しても、２次転写ニップにおいてトナーをベルトと記録紙との間で往復移動させることは可能である。しかし、交流バイアスだけでは、トナーを単に往復移動させるだけで、記録シート上に転移させることはできない。直流成分を含む重畳バイアスを印加してその時間平均値である時間平均電圧Ｖａｖｅ［Ｖ］をトナーと同じマイナス極性にすることで、トナーを往復移動させながら、相対的にはベルト側から記録シート側に移動させることが可能になる。
【００５２】
次に、本発明者らが行った実験について説明する。
［実験１］
本発明者らは、実施形態に係るプリンタと同様の構成のプリント試験機を用意した。そして、このプリント試験機を用いて各種のプリントテストを行った。プロセス線速については、３５２［ｍｍ／ｓ］に設定した。記録シートＰとしては、株式会社リコー社製のマイペーパー Ａ４サイズを使用した。実験室の環境を、通常環境（温度２３℃、湿度５０％）に設定した条件で、両面プリントモードにて、記録シートＰの第１面、第２面にそれぞれマゼンタの単色ベタ画像を形成した。このとき、第１面、第２面ともに、転写バイアスとして、直流電圧だけからなる直流バイアスを採用した。直流バイアスについては、−１〜−６［ｋＶ］の範囲で−０．１［ｋＶ］刻みで徐々に大きくしていき、それぞれの電圧値で両面プリントを実施した。そして、記録シートＰの第２面に形成されたマゼンタの単色ベタ画像について、ベタ部周囲のトナー散りと、ベタ部における白点とについて、ランクを評価した。
【００５３】
トナー散りのランクについては、次のようにして評価した。即ち、肉眼での観察により、ベタ部周囲におけるトナー散りが全く観察されない場合を、最も成績の良いランク５として評価した。また、目を凝らすとベタ部周囲におけるトナー散りが僅かに確認できるものの、目を凝らさなければほとんど目立たない場合を、ランク５の次に成績の良いランク４として評価した。また、肉眼での観察により、ベタ部周辺に１ｍｍ幅ほどのトナー散りが確認できる場合を、ランク４の次に成績の良いランク３として評価した。また、ランク３よりも成績が悪く、且つ、後述するランク１よりも成績が良い場合を、ランク２として評価した。また、肉眼での観察により、ベタ部周辺に２ｍｍ幅以上のトナー散りが確認できる場合を、最も成績の悪いランク１として評価した。高画質として許容できるのは、トナー散りでランク４以上である。
【００５４】
白点のランクについては、次のようにして評価した。即ち、肉眼での観察により、ベタ部内の白点が全く確認できない場合を、最も成績の良いランク５として評価した。また、肉眼での観察により、僅かに白点が確認されるものの、目を凝らさなければほとんど目立たない場合を、ランク５の次に成績の良いランク４として評価した。また、目を凝らさなくても白点が確認され、高画質として許容できる白点量を僅かに超えている場合を、ランク３として評価した。また、ランク３よりも悪く、且つ後述するランク１より良い場合を、ランク２として評価した。また、一見してベタ部の白点が確認でき、ベタ部内で白点が全体的に密に発生している場合を、最も成績の悪いランク１として評価した。
【００５５】
この実験１においては、直流バイアスの値を−４［ｋＶ］付近に設定した条件において、第２面のマゼンタの単色ベタ画像で白点及びトナー散りの両方を許容範囲に留めることができた（何れもランク４以上）。
【００５６】
［実験２］
実験室の環境を、低温低湿環境（温度１０℃、湿度１５％）に設定した他は、実験１と同様の条件で白点及びトナー散りを評価した。この実験２の結果を、図５に示す。図示のように、トナー散りだけに着目すれば、直流バイアスの値（絶対値）を−４．２［ｋＶ］以下に設定することで、許容レベルであるランク４以上の成績を得ることができる。また、白点だけに着目すれば、直流バイアスの値（絶対値）を−５．９［ｋＶ］以上にすることで、許容レベルであるランク４以上の成績を得ることができる。しかしながら、トナー散り及び白点の両方をランク４以上にする電位値は存在しなかった。低温低湿の環境下では、第１面定着時の記録シートからの水分蒸発により、第２面転写時の記録シートの電気抵抗が高まり過ぎて、記録シートの画像部に転写電流が非常に流れ難くなることから、トナー散りを許容範囲に留め得るレベルまで直流バイアスの値を高めると、電位差が大きくなり過ぎて放電による白点が許容レベルを超えて発生してしまうからである。
【００５７】
なお、第１面においては、直流バイアスの値を−４．８〜−６．６［ｋＶ］の範囲に設定した条件において、白点及びトナー散りの両方を許容範囲に留めることができた（何れもランク４以上）。よって、低温低湿環境下であっても、第１面については、転写バイアスとして直流バイアスを採用しても、白点及びトナー散りの両方を容易に許容範囲に留めることが可能である。
【００５８】
［実験３］
プロセス線速については、３５２［ｍｍ／ｓ］に設定した。記録シートＰとしては、株式会社リコー社製のマイペーパー Ａ４サイズを使用した。実験室の環境を、低温低湿環境（温度１０℃、湿度１５％）に設定した条件で、両面プリントモードにて、記録シートＰの第１面、第２面にそれぞれマゼンタの単色ベタ画像を形成した。２次転写バイアス電源３９として、ファンクションジェネレーター（横河電機社製 ＦＧ３００）で生成した波形を、アンプ（Ｔｒｅｋ社製 Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ａｍｐｌｉｆｉｒ Ｍｏｄｅｌ１０／４０）によって１０００倍に増幅するものを用いた。そして、記録シートＰの第２面にトナー像を転写する際には、転写バイアスとして、周波数ｆ＝５００［Ｈｚ］、ピークツウピーク電圧Ｖｐｐ＝６［ｋＶ］の交流電圧に、直流電圧としてのオフセット電圧Ｖｏｆｆを重畳した重畳バイアスを採用した。重畳バイアスについては、オフセット電圧Ｖｏｆｆの調整により、時間平均電圧Ｖａｖｅを−０．６〜−４．６［ｋＶ］の範囲において−０．４［ｋＶ］刻みで徐々に大きくしていき、それぞれの条件で両面プリントを実施した。そして、記録シートＰの第２面に形成されたマゼンタの単色ベタ画像について、ベタ部周囲のトナー散りと、ベタ部における白点とについて、ランクを評価した。また、ベタ部の画像濃度（ＩＤ）を測定した。
【００５９】
ＩＤについては、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製のＸ−Ｒｉｔｅ９３８によって測定した。高画質として許容できるＩＤは、１．４以上である。
【００６０】
交流電圧の波形としては、正弦波を採用した。正弦波では、トナー戻し側のデューティ比が５０［％］になる。トナー戻し側のデューティ比は、交流電圧のピークツウピークの中心線を境にして、中心線よりもトナー戻し側の波面と中心線とで囲まれる領域の面積の全面積に対する比率である。また、トナー戻し側は、ブラス極性とマイナス極性のうち、トナーを記録シート表面側から中間転写ベルト側に戻す方の極性の側である。プリンタ試験機や実施形態に係るプリンタでは、交流電圧の極性をプラス極性にしたときに、トナーを記録シート表面側から中間転写ベルト側に戻すことになる。よって、交流電圧のピークツウピークの中心線を境にして、中心線よりもプラス極性側に位置する箇所の波面と中心線とで囲まれる領域の面積が、トナー戻し側の面積である。これに対し、交流電圧のピークツウピークの中心線を境にして、中心線よりもマイナス極性側に位置する箇所の波面と中心線とで囲まれる領域の面積が、トナー送り側の面積である。正弦波の場合には、トナー戻し側の面積と、トナー送り側の面積とが同じであるため、トナー戻し側のデューティ比が５０［％］になる。
【００６１】
実験３で第２面のマゼンタの単色ベタ画像について評価した結果を図６に示す。図示のように、重畳バイアスの時間平均電圧Ｖａｖｅを−２．６〜−３．４［ｋＶ］の範囲に設定した条件において、白点及びトナー散りを何れも許容範囲のランク４以上にするとともに、ＩＤを許容範囲の１．４以上にすることができた。これは次に説明する理由によるものと考えられる。即ち、２次転写バイアスとして重畳バイアスを用いる場合、２次転写裏面ローラ３３とニップ形成ローラ３６との間に形成される交番電界により、トナーが２次転写ニップ内でベルト表面と記録シートとの間を往復移動しながら、相対的に記録シート表面上に移動する。その過程で、記録シートＰにおける画像部の周囲に飛び散ってしまったトナーが、ベルト表面に引き戻された後、記録シートの画像部に転移することから、画像部周囲のトナー散りが発生し難くなる。更には、記録シートＰに付着したトナーがベルト表面に引き戻された際に、ベルト表面上のトナーにぶつかって、そのトナーのベルト表面からの離脱を促すことで、ベルト表面からシート表面へのトナーの移動を促進する。これらの結果、トナー散りや画像濃度不足の発生を、直流バイアスよりも小さな値の直流成分で抑えられることが可能になることから、白点も発生し難くなる。よって、直流バイアスを用いる場合には実現できなかった、トナー散り、画像濃度不足、及び白点の全ての発生を抑えることが可能になったと考えられる。
【００６２】
［実験４］
２次転写バイアスとして、実験２のように直流バイアスを用いた場合、図９に示すように、直流バイアスの値（絶対値）をある程度大きくすることで、１．４以上の画像濃度（ＩＤ）を実現することができる。また、２次転写バイアスとして、実験３のようの重畳バイアスを用いた場合、図８に示すように、その時間平均電圧Ｖａｖｅを適切な値に設定することで、１．４以上の画像濃度（ＩＤ）を実現することができる。但し、その適切な値は、図示のように、トナー送り側のデューティ比によって変化する。実験３では、上述したように、交流電圧として、トナー送り側のデューティ比が５０［％］であるものを用いたが、５０［％］以下にした場合、その適正範囲は、図示のように広くなる。そこで、実験３とは異なる前記デューティ比の条件で、同様の実験を行うことにした。
【００６３】
実験４においては、重畳バイアスの交流電圧として、ピークツウピーク電圧Ｖｐｐ＝６［ｋＶ］、トナー戻し側のデューティ比＝４０％、周波数ｆ＝５００［Ｈｚ］のものを採用した。この交流電圧の波形は、図９に示すような矩形波である。同図において、オフセット電圧Ｖｏｆｆは、交流電圧に重畳される直流電圧である。このオフセット電圧Ｖｏｆｆの位置にある横線（点線）が、矩形波のピークツウピークの中心線である。そして、この中心線よりもプラス極性側の波における波面と、中心線とで囲まれる領域の面積が、トナー戻し側の面積である。また、中心線よりもマイナス曲線側の波における波面と、中心線とで囲まれる領域の面積が、トナー送り側の面積である。同図からわかるように、前者の面積は後者の面積よりも小さくなっている。実験４では、前者の面積の両面積に対する割合を４０［％］にしている。
【００６４】
かかるバイアス条件の他は、実験３と同様の条件にて（環境＝１０℃、１５％）、第２面のマゼンタの単色ベタ画像について、トナー散り及び白点のランクを評価するとともに、ＩＤを測定した。この結果を、図１０に示す。図示のように、重畳バイアスの時間平均電圧Ｖａｖｅを−２．６〜−３．８［ｋＶ］の範囲に設定した条件において、白点及びトナー散りを何れも許容範囲のランク４以上にするとともに、ＩＤを許容範囲の１．４以上にすることができた。
【００６５】
［実験５］
実験５においては、重畳バイアスの交流電圧として、ピークツウピーク電圧Ｖｐｐ＝６［ｋＶ］、トナー戻し側のデューティ比＝３２％、周波数ｆ＝５００［Ｈｚ］、波形＝矩形波であるものを採用した。重畳バイアスについては、オフセット電圧Ｖｏｆｆの調整により、時間平均電圧Ｖａｖｅを−０．６〜−６．６［ｋＶ］の範囲において−０．４［ｋＶ］刻みで徐々に大きくしていき、それぞれの条件で両面プリントを実施した。かかるバイアス条件の他は、実験４と同様の条件にて（環境＝１０℃、１５％）、第２面のマゼンタの単色ベタ画像について、トナー散り及び白点のランクを評価するとともに、ＩＤを測定した。この結果を、図１１に示す。図示のように、重畳バイアスの時間平均電圧Ｖａｖｅを−２．６〜−４．２［ｋＶ］の範囲に設定した条件において、白点及びトナー散りを何れも許容範囲のランク４以上にするとともに、ＩＤを許容範囲の１．４以上にすることができた。
【００６６】
［実験６］
実験６においては、重畳バイアスの交流電圧として、ピークツウピーク電圧Ｖｐｐ＝７［ｋＶ］、トナー戻し側のデューティ比＝１６％、周波数ｆ＝５００［Ｈｚ］、波形＝矩形波であるものを採用した。重畳バイアスの時間平均電圧については、オフセット電圧Ｖｏｆｆの調整によって適宜変化させ、それぞれの条件で両面プリントを実施した。かかるバイアス条件の他は、実験５と同様の条件にて（環境＝１０℃、１５％）、第２面のマゼンタの単色ベタ画像について、トナー散り及び白点のランクを評価するとともに、ＩＤを測定した。この結果を、図１２に示す。図示のように、重畳バイアスの時間平均電圧Ｖａｖｅを−３．８〜−４．６［ｋＶ］の範囲に設定した条件において、白点及びトナー散りを何れも許容範囲のランク４以上にするとともに、ＩＤを許容範囲の１．４以上にすることができた。
【００６７】
なお、ピークツウピーク電圧Ｖｐｐを、実験１〜５において６［ｋＶ］に設定したのに対し、実験６において７［ｋＶ］に設定したのは、次に説明する理由からである。即ち、ピークツウピーク電圧Ｖｐｐを一定にした条件においては、トナー戻し側のデューティ比を低くするほど、時間平均電圧Ｖａｖｅをトナー送り側に大きな値にする。このため、基本的には、トナー戻し側のデューティ比を低くするほど、互いに密着しているベルト表面と記録シート表面との間でトナーをベルト側からシート側に移動させる能力を高めて、転写性を高めることができる。但し、かかる効果を得るためには、交番電界によってトナーをベルト表面とシート表面との間で確実に往復移動させることが必須の条件となる。トナーをシート表面からベルト表面に引き戻すことができないと、引き戻したトナーとの衝突により、ベルト表面に付着していたトナーのベルト表面からの離脱を促すという現象が得られなくなる結果、十分な転写性も得られなくなるからである。トナー戻し側のデューティ比を低くすると、トナーをベルト側からシート側に移動させる能力を高める反面、トナーをシート側からベルト側に戻す能力を低くすることから、トナーをシート表面からベルト表面に戻し難くなっていく。実験６では、実験１〜５と同様にピークツウピーク電圧を６［ｋＶ］に設定すると、トナーをシート表面からベルト表面に引き戻すことができずに、却って転写性を低下させる結果になってしまった。そこで、ピークツウピーク電圧を７［ｋＶ］に増加させて、戻しピーク値Ｖｒ［Ｖ］をより大きくすることで、短時間のうちにトナーを一気にシート表面からベルト表面に引き戻すようにしたのである。後述する実験７においても、同様の理由により、ピークツウピーク電圧を８［ｋＶ］に増大させている。
【００６８】
［実験７］
実験７においては、重畳バイアスの交流電圧として、ピークツウピーク電圧Ｖｐｐ＝８［ｋＶ］、トナー戻し側のデューティ比＝８％、周波数ｆ＝５００［Ｈｚ］、波形＝矩形波であるものを採用した。重畳バイアスの時間平均電圧については、オフセット電圧Ｖｏｆｆの調整によって適宜変化させ、それぞれの条件で両面プリントを実施した。かかるバイアス条件の他は、実験６と同様の条件にて（環境＝１０℃、１５％）、第２面のマゼンタの単色ベタ画像について、トナー散り及び白点のランクを評価するとともに、ＩＤを測定した。この結果を、図１３に示す。図示のように、重畳バイアスの時間平均電圧Ｖａｖｅを−３．８〜−４．２［ｋＶ］の範囲に設定した条件において、白点及びトナー散りを何れも許容範囲のランク４以上にするとともに、ＩＤを許容範囲の１．４以上にすることができた。
【００６９】
なお、トナー戻し側のデューティ比を５０［％］よりも高くすると、直流電圧を印加しない場合には、時間平均電圧Ｖａｖｅをトナー戻し側の極性（本例ではプラス極性）にしてしまうため、トナー像を記録シート表面に転写することができなくなってしまう。直流電圧を印加すれば、時間平均電圧Ｖａｖｅをトナー送り側の極性にすることは可能であるが、印加前にトナー戻し側の極性にしている分だけ、効率が悪くなってしまう。このため、トナー戻し側のデューティ比を５０［％］よりも高くすることは、エネルギー効率の観点から現実的ではない。
【００７０】
実験３から実験７までをまとめると、低温低湿環境下（１０℃、１５％）において、第２面にトナー像を転写する際には、トナー戻し側のデューティ比＝８〜５０［％］の範囲において、時間平均電圧Ｖａｖｅの適切範囲が、−２．６〜−４．６［ｋＶ］であった。これに対し、低温低湿環境下（１０℃、１５％）において、第１面にトナー像を転写する際には、実験２で説明したように、直流バイアスの適正範囲が−４．８〜−６．６［ｋＶ］であった。この適正範囲は、時間平均電圧Ｖａｖｅの適正範囲と重ならず、且つ、時間平均電圧Ｖａｖｅの適正範囲よりも大きな数値である。このことから、第２面にトナー像を転写する際には、重畳バイアスの時間平均電圧Ｖａｖｅの絶対値を、第１面にトナー像を転写する際の直流バイアスの絶対値よりも小さくすることで、トナー散り及び白点を許容レベルに留めつつ、１．４以上のＩＤが得られることがわかった。
【００７１】
そこで、実施形態に係るプリンタにおいては、第２面にトナー像を転写する際の重畳バイアスの時間平均電圧Ｖａｖｅとして、その絶対値を、第１面転写時の直流バイアスの絶対値よりも小さくしたものを印加する処理を実施するように、２次転写バイアス電源３９を構成している。
【００７２】
なお、実施形態に係るプリンタにおいては、２次転写裏面ローラ３３の芯金に対して２次転写バイアスを印加するとともに、ニップ形成ローラ３６の芯金を接地している。かかる構成では、重畳バイアスからなる２次転写バイアスの時間平均電圧Ｖａｖｅと、２次転写裏面ローラ３３〜ニップ形成ローラ３６間の電位差の時間平均値である直流成分電位差Ｅｏｆｆとが、互いに同じになる。そして、それらは、重畳バイアスの直流成分であるオフセット電圧Ｖｏｆｆと同じ値になる。ニップ形成ローラ３６の芯金を接地する代わりに、ニップ形成ーラ３６の芯金に直流電圧を印加した場合、２次転写裏面ローラ３３の芯金に印加する直流電圧と、ニップ形成ローラ３６の芯金に印加する直流電圧との重畳値を、オフセット電圧Ｖｏｆｆとして取り扱うものとする。つまり、ニップ形成ローラ３６の芯金を接地する代わりに、ニップ形成ーラ３６の芯金に直流電圧を印加した場合であっても、直流成分電位差Ｅｏｆｆとオフセット電圧Ｖｏｆｆとは同じ値になる。
【００７３】
ニップ形成ローラ３６等のニップ形成部材と、２次転写裏面ローラ３３等の裏面当接部材との間に、直流成分と交流成分とを含む電位差を発生させる方法としては、次の６通りを例示することができる。
(1)ニップ形成部材に重畳バイアスを印加し、且つ、裏面当接部材をアース接続する。
(2)ニップ形成部材に重畳バイアスを印加し、且つ、裏面当接部材に直流バイアスを印加する。
(3)ニップ形成部材に交流成分だけからなる交流バイアスを印加し、且つ、裏面当接部材に直流バイアスを印加する。
(4)ニップ形成部材をアース接続し、且つ、裏面当接部材に重畳バイアスを印加する。
(5)ニップ形成部材に直流バイアスを印加し、且つ、裏面当接部材に重畳バイアスを印加する。
(6)ニップ形成部材に直流バイアスを印加し、且つ、裏面当接部材に交流成分だけからなる交流バイアスを印加する。
【００７４】
これら６通りのうち、何れを採用してもよい。何れの方式であっても、記録シートの第２面にトナー像を２次転写する際の時間平均電位差Ｅｏｆｆ（絶対値）を、第１面にトナー像を転写する際の電位差（直流の電位差の絶対値）よりも小さくすればよい。
【００７５】
なお、これまで説明した実験では、重畳バイアスの交流電圧として、波形が正弦波又は矩形波からなるものを用いているが、波形はそれらに限定されるものではない。例えば、図１４に示されるように、１周期における山の箇所と谷の箇所とが非対称になるような曲線の波形でもよい。また、図１５に示されるような所定の周期で出現する三角波や、図１６に示されるような所定の周期で立ち上がりと立ち下がりとを繰り返す台形波でもよい。また、図１７に示されるような、所定の周期で立ち上がる台形波と、これとは非対称の形状で立ち下がる台形波との組み合わせでもよい。
【００７６】
第２面にトナー像を２次転写する際に、２次転写バイアスとして重畳バイアスを採用すると、１．４以上のＩＤを実現することが可能になるのは、既に述べたように、次に説明する理由によるものである。即ち、白点を発生させないような比較的小さな値の時間平均電圧Ｖａｖｅ（又は時間平均電位差Ｅｏｆｆ）であっても、交番電界によってシート表面からベルト表面に戻されたトナーがベルト表面に付着しているトナーにぶつかってそのトナーのベルト表面からの離脱を促すことで、多くのトナーをシート表面に付着させることが可能になるからである。よって、２次転写ニップ内においては、理論的には、最低でもトナーをシート表面とベルト表面との間で２往復させる必要がある。但し、本発明者らの実験によれば、２往復だけでは、ベルト表面に戻ったトナーをベルト表面に付着しているトナーにぶつけてベルト表面から離脱を促すという効果が確実に得られず、効果が得られたときと、得られなかったときとのトナー付着量の際による周期的な濃度ムラが発生した。周期的な濃度ムラを回避するためには、トナーを４往復以上させる必要があった。そこで、実施形態に係るプリンタにおいては、記録シートの２次転写ニップ通過時間を、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期の４倍以上に設定している。具体的には、「周波数ｆ＞（４／ニップ幅ｄ［ｍｍ］）×プロセス線速ｖ［ｍｍ／ｓ］」という条件を具備させている。
【００７７】
実施形態に係るプリンタにおいては、記録シートの第２面にトナー像を２次転写する際の重畳バイアスからなる２次転写バイアスとして、次のようなものを出力する処理を実施するように、２次転写バイアス電源３９を構成している。即ち、重畳バイアスとして、交流成分のトナー戻し側のデューティ比が５０［％］未満であるものを出力する処理である。これは次に説明する理由からである。即ち、交流電圧は、デューティ比＝５０％のものが最も一般的である。最も一般的なデューティ比＝５０％の交流電圧を採用した場合、時間平均電圧Ｖａｖｅは、オフセット電圧Ｖｏｆｆと同じ値になる。そして、この場合、交流電圧は、単にトナーをベルト表面とシート表面との間で往復移動させるものであって、トナーをベルト表面側からシート表面側に相対移動させる作用は全く発揮しない。かかる作用は、オフセット電圧Ｖｏｆｆだけによって発揮される。これに対し、トナー戻し側のデューティ比が５０［％］未満である交流電圧は、トナーを往復移動させる作用の他、トナーをベルト表面側からシート表面側に相対移動させる作用も発揮するようになる。これにより、より小さなオフセット電圧Ｖｏｆｆで所望のＩＤが得られるようになるため、より低エネルギーで所望のＩＤを得ることが可能になる。
【００７８】
また、実施形態に係るプリンタにおいては、記録シートの第２面にトナー像を２次転写する際の重畳バイアスからなる２次転写バイアスとして、次のようなものを出力する処理を実施するように、２次転写バイアス電源３９を構成している。即ち、重畳バイアスとして、交流成分のトナー戻し側のデューティ比が８［％］以上であるものを出力する処理である。これは次に説明する理由による。即ち、本発明者らの実験によれば、トナー戻し側のデューティ比を８［％］よりも小さくすると、２次転写バイアス電源３９から所望の波形を出力することができなくなった。そこで、デューティ比を８［％］以上にすることで、所望の波形を確実に出力するようにしている。
【００７９】
次に、実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した各実施例のプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、各実施例に係るプリンタの構成は、実施形態と同様である。
［第１実施例］
先に示した図３において、制御部２００には、Ｉ／Ｏインターフェース２０１を介して、操作表示部３００が接続されている。この操作表示部３００は、図示しない液晶ディスプレイや、複数のタッチキーからなる図示しないキー操作部などを有している。そして、液晶ディスプレイに各種の画像や文字情報を表示したり、キー操作部に対するキー操作によってユーザーからの入力情報を受け付けたりする。
【００８０】
ユーザーは、操作表示部３００のキー操作部に対するキー操作を行ったり、パーソナルコンピュータにインストールされているプリンタユーティリティソフトを操作したりすることで、本プリンタの動作モードについて、省エネモードと高画質モードとを切り換えて設定することができる。省エネモードは、記録シートの第２面にトナー像を２次転写する際の２次転写バイアスとして、第１面転写時と同様に、直流バイアスを採用するモードである。交流電圧を使用しない分、重畳バイアスを用いる場合に比べて電力消費を抑えることができる。一方、高画質モードは、記録シートの第２面にトナー像を２次転写する際の２次転写バイアスとして、第１面転写時とは異なり、重畳バイアスを採用するモードである。それらモードの切り替えは、操作表示部ｂ３００に対するキー操作で行うことができる他、パソコンのプリンタユーティリティソフトを操作することでも行うことができる。プリンタユーティリティソフトを操作した場合、パソコンから発信されたその操作情報を制御部２００が受信してモードの切り替えを把握する。制御部２００は、モードを切り換えた場合には、切り替え後のモードの情報を２次転写バイアス電源３９に送る。
【００８１】
２次転写バイアス電源３９は、第２面にトナー像を２次転写する際の２次転写バイアスとして、直流バイアスを出力するのか、あるいは、重畳バイアスを出力するのかを、ユーザーからの命令であるモード設定情報に基づいて選択する選択処理を実施するように構成されている。かかる構成においては、第２面に転写される画像の高画質化よりも、省エネを希望するユーザーに対しては、省エネ用のプリント動作を提供することができる。
【００８２】
［第２実施例］
図３において、制御部２００には、Ｉ／Ｏインターフェース２０１を介して、湿度検知センサ３０１が接続されている。この湿度検知センサ３０１は、機内の湿度を検知して、その結果をデジタルデータで制御部２００に送信するものである。既に述べたように、環境が常温常湿（温度２３℃、湿度５０％）ある場合には、第２面転写時において、２次転写バイアスとして直流バイアスを採用しても、白点やトナー散りを許容レベルに留めつつ、１．４以上のＩＤを得ることが可能である。にもかかわらず、２次転写バイアスとして重畳バイアスを採用すると、２次転写ニップ周囲の部材の劣化を無駄に早めたり、無駄なエネルギー消費を引き起こしたりする。
【００８３】
そこで、第２実施例に係るプリンタにおいては、第２面にトナー像を転写する際の２次転写バイアスとして、直流バイアスを出力するのか、あるいは、重畳バイアスを出力するのかを、湿度センサ３０１による検知結果に基づいて選択する選択処理を実施するように、２次転写バイアス電源３９を構成している。より詳しくは、湿度センサ３０１による検知結果が所定の下限湿度を超える場合には、前記２次転写バイアスとして直流バイアスを採用しても、白点やトナー散りを許容レベルに留めつつ、１．４以上のＩＤを得ることが可能である。そこで、この場合、２次転写バイアス電源３９は、２次転写バイアスとして直流バイアスを出力する。一方、湿度センサ３０１による検知結果が所定の下限湿度以下である場合には、２次転写バイアスとして重畳バイアスを出力する。かかる構成では、直流バイアスからなる２次転写バイアスを用いても、記録シートの第２面において、白点やトナー散りを許容レベルに留めつつ、１．４以上のＩＤが得られるほど、機内の湿度が低い場合には、２次転写バイアスとして直流バイアスを出力して、省エネルギー化を図るとともに、２次転写ニップ周囲の部材の劣化を抑えることができる。
【００８４】
なお、機内の温度と湿度とには相関関係が成立する。よって、湿度センサ３０１による検知結果に代えて、温度センサによる検知結果に応じて、２次転写バイアスとして直流バイアスを出力するのか、あるいは重畳バイアスを出力するのかを選択させるようにしてもよい。
【００８５】
［第３実施例］
図３において、制御部２００には、Ｉ／Ｏインターフェース２０１を介して、シート抵抗測定器３０２が接続されている。このシート抵抗測定器３０２は、２次転写ニップに供給される前の記録シートの電気抵抗を測定して、その結果をデジタルデータとして出力するものである。かかるシート抵抗測定器３０２としては、レジストローラ対よりも上流側で、互いに当接する金属ローラ対と、この金属ローラ対のローラ間に一定の電圧をかけながら両ローラ間に流れる電流量を測定する電流測定手段とを有するものを例示することができる。レジストローラ対に挟み込まれる前の記録シートをそれら金属ローラ間に挟み込んだときに前記両ローラ間に流れる電流に基づいて、記録シートの電気抵抗を測定することが可能である。
【００８６】
高湿度環境などにより、記録シートの電気抵抗が比較的低いときには、トナー像を記録シートの第２面に転写するときに、２次転写バイアスとして直流バイアスを採用しても、白点やトナー散りを許容レベルに留めつつ、１．４以上のＩＤを得ることが可能である。にもかかわらず、２次転写バイアスとして重畳バイアスを採用すると、２次転写ニップ周囲の部材の劣化を無駄に早めたり、無駄なエネルギー消費を引き起こしたりする。
【００８７】
そこで、第３実施例に係るプリンタにおいては、第２面にトナー像を転写する際の２次転写バイアスとして、直流バイアスを出力するのか、あるいは、重畳バイアスを出力するのかを、シート抵抗測定器３０２による測定結果に基づいて選択する選択処理を実施するように、２次転写バイアス電源３９を構成している。より詳しくは、シート抵抗測定器３０２による検知結果が所定の上限抵抗値を下回る場合には、前記２次転写バイアスとして直流バイアスを採用しても、白点やトナー散りを許容レベルに留めつつ、１．４以上のＩＤを得ることが可能である。そこで、この場合、２次転写バイアス電源３９は、２次転写バイアスとして直流バイアスを出力する。一方、シート抵抗測定器３０２による検知結果が所定の上限抵抗値以上である場合には、２次転写バイアスとして重畳バイアスを出力する。かかる構成では、直流バイアスからなる２次転写バイアスを用いても、記録シートの第２面において、白点やトナー散りを許容レベルに留めつつ、１．４以上のＩＤが得られるほど、記録シートの電気抵抗が低い場合には、２次転写バイアスとして直流バイアスを出力して、省エネルギー化を図るとともに、２次転写ニップ周囲の部材の劣化を抑えることができる。
【００８８】
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で、第２面転写時電位差の単位時間あたりにおける平均の絶対値を、第１面転写時電位差の絶対値よりも小さくするという条件を得ればよい。
【００８９】
次に、実施形態に係るプリンタにおける一部の構成を他の構成に変更した各変形例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、各変形例に係るプリンタの構成は実施形態と同様である。
［第１変形例］
図１８は、第１変形例に係るプリンタにおける作像ユニット１の一部を示す構成図である。このプリンタは、単色のトナー像を作像するための作像ユニット１を１つだけ備えている単色機である。同図において、像担持体としての感光体２は、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。
【００９０】
感光体２の周囲には、第１実施形態に係るプリンタと同様の構成の図示しないドラムクリーニング装置、除電装置、帯電装置、現像装置等が配設されている。また、感光体２の下方には、ニップ形成部材としての転写ローラ２３５が配設されており、図示しない付勢手段によって感光体２に向けて付勢されながら感光体２に当接して転写ニップを形成している。この転写ニップには、記録シートＰが送り込まれる。そして、感光体２上のトナー像が転写ニップで記録シートＰ上に転写される。
【００９１】
転写ローラ２３５としては、回転軸部材の周面上に導電性発泡体からなる導電性発泡層が被覆されたものや、芯金上に導電性弾性層が被覆されたものを例示することができる。
【００９２】
転写ニップを通過して第１面にトナー像が形成された記録シートＰは、図示しない定着装置を経由して第１面にトナー像が定着せしめられる。そして、必要に応じて、図示しない反転再送装置によって転写ニップに再送されて、第２面にもトナー像が転写及び定着される。
【００９３】
転写ローラ２３５には、転写バイアス電源２４０によって転写バイアスが印加される。電位差発生手段としての転写バイアス電源２４０は、実施形態に係るプリンタの２次転写バイアス電源と同様に、直流電源と交流電源とを有しており、転写バイアスとして、直流電圧だけからなる直流バイアスを出力したり、直流電圧に交流電圧を重畳せしめた重畳バイアスを出力したりすることができる。
【００９４】
制御部２００は、両面プリントモードや片面プリントモードにおいて、記録シートの第１面に対するトナー像の転写処理を行うタイミングでは、転写バイアス電源２４０に対して、第１面転写信号を出力する。また、両面プリントモードにおいて、記録シートの第２面に対するトナー像の転写処理を行うタイミングでは、転写バイアス電源２４０に対して、第２面転写信号を出力する。
【００９５】
転写バイアス電源２４０は、制御部２００から出力される第１面転写信号を受信している際には、転写バイアスとして、直流電圧だけからなる直流バイアスを出力する。これにより、直流電圧に対して交流電圧を重畳した重畳バイアスを出力する場合に比べて、感光体２と転写ローラ２３５との間の放電の発生を抑える。よって、放電に起因する感光体２や転写ローラ２３５の劣化を抑えることができる。
【００９６】
また、転写バイアス電源２４０は、制御部２００から出力される第２面信号を受信している際には、転写バイアスとして、直流電圧に対して交流電圧を重畳した重畳バイアスを出力する。これにより、直流バイアスを出力する場合に比べて、白点やトナー散りの発生を抑えることを可能にする。
【００９７】
実施形態に係るプリンタでは、２次転写バイアスが印加される２次転写裏面ローラに対してマイナス極性のトナーを静電的に反発させることで、トナー像を２次転写裏面ローラ側から中間転写ベルト側に静電移動させていた。これに対し、第１変形例に係るプリンタでは、転写バイアスが印加される転写ローラ２３５に対して、感光体２上のマイナス極性のトナーを静電的に引き寄せることで、トナー像を感光体２側から転写ローラ２３５側に静電移動させる。このため、前述した重畳バイアスとしては、図４に示されるグラフとは、０［Ｖ］を軸にして線対称の関係になる波形のものを採用している。かかる重畳バイアスでは、オフセット電圧Ｖｏｆｆの極性がプラス極性になる。この重畳バイアスは、単位時間あたりにおける平均の絶対値が、上述した直流電圧だけからなる直流バイアスの絶対値よりも小さい値になっている。
【００９８】
［第２変形例］
図１９は、第２変形例に係るプリンタにおける作像ユニット１の一部と、紙搬送ベルトユニット２１０とを示す構成図である。このプリンタは、単色のトナー像を作像するための作像ユニット１を１つだけ備えている単色機である。同図において、像担持体としての感光体２は、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。
【００９９】
感光体２の周囲には、第１実施形態に係るプリンタと同様の構成の図示しない、ドラムクリーニング装置、除電装置、帯電装置、現像装置等が配設されている。また、感光体２の下方には、紙搬送ベルトユニット２１０が配設されている。
【０１００】
紙搬送ベルトユニット２１０は、無端状の紙搬送ベルト２１１を、そのループ内側に配設された駆動ローラ２１２と従動ローラ２１３とによって張架しながら、駆動ローラ２１２の回転駆動に伴って図中反時計回りに無端移動せしめる。ニップ形成部材としての紙搬送ベルト２１１は、感光体２に当接して転写ニップを形成している。転写ニップの付近では、紙搬送ベルト２１１のループ内側に配設された転写ブラシ２１５や転写ローラ２１４がそれぞれ紙搬送ベルト２１１の裏面に当接している。それら転写ブラシ２１５や転写ローラ２１４には、電位差発生手段としての転写バイアス電源２４０によって転写バイアスが印加される。
【０１０１】
感光体２と紙搬送ベルト２１１との当接による転写ニップには、レジストローラ対１０２によって記録シートが送り込まれる。そして、感光体２上のトナー像が転写ニップで記録シートＰ上に転写される。
【０１０２】
転写ローラ２１４としては、回転軸部材の周面上に導電性発泡体からなる導電性発泡層が被覆されたものや、芯金上に導電性弾性層が被覆されたものを例示することができる。また、転写ブラシ２１５としては、導電性支持体の表面上に複数の導電性繊維の直毛によるブラシ部を設けたものを例示することができる。
【０１０３】
転写ニップを通過して第１面にトナー像が形成された記録シートＰは、図示しない定着装置を経由して第１面にトナー像が定着せしめられる。そして、必要に応じて、図示しない反転再送装置によって転写ニップに再送されて、第２面にもトナー像が転写及び定着される。
【０１０４】
同図では、紙搬送ベルト２１１の周方向における全域のうち、転写ニップのベルト移動方向の中心よりも下流側にずれた位置であって、且つ感光体２との間にベルトを挟み込む位置に、転写ブラシ２１５を当接させているが、転写ニップの中心に当接させてもよい。また、転写ブラシ２１５を転写ローラ２１４よりもベルト移動方向の上流側に配設しているが、両者の位置関係を逆にしてもよい。また、転写ブラシ２１５と転写ローラ２１４とのうち、何れか一方だけを配設してもよい。
【０１０５】
転写ブラシ２１５や転写ローラ２１４には、転写バイアス電源２４０によって転写バイアスが印加される。電位差発生手段としての転写バイアス電源２４０は、実施形態に係るプリンタの２次転写バイアス電源と同様に、直流電源と交流電源とを有しており、転写バイアスとして、直流電圧だけからなる直流バイアスを出力したり、直流電圧に交流電圧を重畳せしめた重畳バイアスを出力したりすることができる。
【０１０６】
制御部２００は、両面プリントモードや片面プリントモードにおいて、記録シートの第１面に対するトナー像の転写処理を行うタイミングでは、転写バイアス電源２４０に対して、第１面転写信号を出力する。また、両面プリントモードにおいて、記録シートの第２面に対するトナー像の転写処理を行うタイミングでは、転写バイアス電源２４０に対して、第２面転写信号を出力する。
【０１０７】
転写バイアス電源２４０は、制御部２００から出力される第１面転写信号を受信している際には、転写バイアスとして、直流電圧だけからなる直流バイアスを出力する。これにより、直流電圧に対して交流電圧を重畳した重畳バイアスを出力する場合に比べて、感光体２と転写ローラ２３５との間の放電の発生を抑える。よって、放電に起因する感光体２や転写ローラ２３５の劣化を抑えることができる。
【０１０８】
また、転写バイアス電源２４０は、制御部２００から出力される第２面信号を受信している際には、転写バイアスとして、直流電圧に対して交流電圧を重畳した重畳バイアスを出力する。これにより、直流バイアスを出力する場合に比べて、白点やトナー散りの発生を抑えることを可能にする。
【０１０９】
第２変形例に係るプリンタでは、転写バイアスが印加される転写ローラ２３５に対して、感光体２上のマイナス極性のトナーを静電的に引き寄せることで、トナー像を感光体２側から転写ローラ２３５側に静電移動させる。このため、前述した重畳バイアスとしては、第１変形例に係るプリンタと同様の波形のものを採用している。この重畳バイアスは、単位時間あたりにおける平均の絶対値が、上述した直流電圧だけからなる直流バイアスの絶対値よりも小さい値になっている。
【０１１０】
［第３変形例］
図２０は、第３変形例に係るプリンタにおける各色の作像ユニットの一部と、転写ユニット３００とを示す構成図である。同図では、各色について、作像ユニットとして、感光体（２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）だけを示しているが、感光体の周りには、図２で示されている作像ユニットと同様に、ドラムクリーニング装置、除電装置、帯電装置Ｋ、現像装置等が配設されている。
【０１１１】
各色の感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの下方には、転写ユニット３００が配設されている。この転写ユニット３００は、無端状の転写搬送ベルト３０１を、そのループ内側に配設された、４つの転写ローラ３０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、分離ローラ３０７、駆動ローラ３０３、第１従動ローラ３０４、第２従動ローラ３０５、入口ローラ３０６などによって張架している。そして、転写搬送ベルト３０１を駆動ローラ３０３の回転駆動に伴って図中反時計回り方向に無端移動させる。
【０１１２】
転写ローラ３０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に、転写搬送ベルト３０１を挟み込んでいる。これにより、ニップ形成部材としての転写搬送ベルト３０１のおもて面と、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとが当接して、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の転写ニップを形成している。
【０１１３】
転写搬送ベルト３０１のループの外では、紙吸着ローラ３０８が、転写搬送ベルト３０１における入口ローラ３０６に対する掛け回し箇所に当接して紙吸着ニップを形成している。また、ベルトクリーニング装置３１１が、転写搬送ベルト３０１における駆動ローラ３０３に対する掛け回し箇所に当接してクリーニングニップを形成している。
【０１１４】
転写ローラ３０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとしては、回転軸部材の周面上に導電性発泡体からなる導電性発泡層が被覆されたものや、芯金上に導電性弾性層が被覆されたものを例示することができる。転写ローラ３０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、転写バイアス電源３１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって転写バイアスが印加されている。これにより、転写ローラ３０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおける静電潜像との間に、トナーを感光体側から転写ローラ側に静電移動させる転写電界が形成される。
【０１１５】
また、紙吸着ローラ３０８には、図示しない吸着バイアス電源により、紙吸着バイアスが印加される。この紙吸着ローラ３０８の付近には、レジストローラ対１０２が配設されており、図示しない記録シートを所定のタイミングで紙吸着ニップに向けて送り出す。紙吸着ニップに挟み込まれた記録シートは、静電気力によって転写搬送ベルト３０１のおもて面に吸着される。そして、転写搬送ベルト３０１の無端移動に伴って、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の転写ニップを順次通過する。これにより、記録シートの第１面に４色重ね合わせトナー像が形成される。
【０１１６】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の転写ニップのうち、転写工程が最後になるＫ用の転写ニップを通過した記録シートは、転写搬送ベルト３０１の無端移動に伴って、分離ローラ３０７との対向位置にさしかかる。この対向位置では、転写搬送ベルト３０１が大きな巻き付き角で分離ローラ３０７に巻き付いているため、移動方向を急転換させる。転写搬送ベルト３０１の表面に静電吸着された記録シートは、その急転換に追従することができず、ベルト表面から曲率分離される。
【０１１７】
このようにして転写搬送ベルト３０１から分離された記録シートは、図示しない定着装置を経由して第１面にトナー像が定着せしめられる。そして、必要に応じて、図示しない反転再送装置によってレジストローラ対１０２に再送されて、第２面にも４色重ね合わせトナー像が転写及び定着される。
【０１１８】
電位差発生手段としての転写バイアス電源３１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ、実施形態に係るプリンタの２次転写バイアス電源と同様に、直流電源と交流電源とを有しており、転写バイアスとして、直流電圧だけからなる直流バイアスを出力したり、直流電圧に交流電圧を重畳せしめた重畳バイアスを出力したりすることができる。
【０１１９】
制御部２００は、両面プリントモードや片面プリントモードにおいて、記録シートの第１面に対するトナー像の転写処理を行うタイミングでは、転写バイアス電源３１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対して、それぞれ第１面転写信号を出力する。また、両面プリントモードにおいて、記録シートの第２面に対するトナー像の転写処理を行うタイミングでは、転写バイアス電源３１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対して、それぞれ第２面転写信号を出力する。
【０１２０】
転写バイアス電源３１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、制御部２００から出力される第１面転写信号を受信している際には、転写バイアスとして、直流電圧だけからなる直流バイアスを出力する。これにより、直流電圧に対して交流電圧を重畳した重畳バイアスを出力する場合に比べて、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、転写搬送ベルト３０１との間の放電の発生を抑える。よって、放電に起因する感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋや転写搬送ベルト３０１の劣化を抑えることができる。
【０１２１】
また、転写バイアス電源３１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、制御部２００から出力される第２面信号を受信している際には、転写バイアスとして、直流電圧に対して交流電圧を重畳した重畳バイアスを出力する。これにより、直流バイアスを出力する場合に比べて、白点やトナー散りの発生を抑えることを可能にする。
【０１２２】
第３変形例に係るプリンタにおいても、転写バイアスが印加される転写ローラ３０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対して、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のマイナス極性のトナーを静電的に引き寄せることで、トナー像を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ側から転写ローラ３０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ側に静電移動させる。このため、前述した重畳バイアスとしては、図４に示されるグラフとは、０［Ｖ］を軸にして線対称の関係になる波形のものを採用している。この重畳バイアスは、単位時間あたりにおける平均の絶対値が、上述した直流電圧だけからなる直流バイアスの絶対値よりも小さい値になっている。
【０１２３】
［第４変形例］
図２１は、第４変形例に係るプリンタの要部を示す要部構成図である。同図において、Ｋ用の作像ユニット１Ｋは、感光体２Ｋの周りに、除電ランプ１４Ｋ、ドラムクリーニング装置３Ｋ、帯電装置６Ｋ、潜像書込ユニット１５Ｋ、現像装置８Ｋなどを有している。潜像書込ユニット１５Ｋは、ＬＥＤアレイを用いて、感光体２Ｋの表面に静電潜像を光書込するものである。Ｙ，Ｍ，Ｃ用の作像ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃも、Ｋ用の作像ユニット１Ｋと同様の構成になっている。
【０１２４】
転写ユニット３０の中間転写ベルト３１は、図中時計回り方向に無端移動せしめられながら、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過する。これにより、中間転写ベルト３１のおもて面に４色重ね合わせトナー像が形成される。
【０１２５】
転写ユニット３０の下方には、無端状の紙搬送ベルト４０１を無端移動させる紙搬送ベルトユニット４００が配設されている。紙搬送ベルト４０１は、そのループ内側に配設された駆動ローラ４０２と、２次転写押圧ローラ４０３とによって張架された状態で、駆動ローラ４０２の回転駆動に伴って、図中反時計回り方向に無端移動せしめられる。紙搬送ベルトユニット４００は、紙搬送ベルト４０１の周方向における全域のうち、２次転写押圧ローラ４０３に対する掛け回し箇所を、中間転写ベルト３１の周方向における全域のうち、２次転写裏面ローラ３３に対する掛け回し箇所に当接させている。これにより、中間転写ベルト３１のおもて面と、ニップ形成部材たる紙搬送ベルト４０１のおもて面との当接による２次転写ニップが形成されている。
【０１２６】
２次転写裏面ローラ３３には、実施形態に係るプリンタと同様の構成の２次転写バイアス電源３９により、２次転写バイスが印加される。これに対し、紙搬送ベルトユニット４００の２次転写押圧ローラ４０３は接地されている。これにより、２次転写ニップやその周辺においては、２次転写裏面ローラ３３と２次転写押圧ローラ４０３との間に２次転写電界が形成されている。
【０１２７】
レジストローラ対１０２から２次転写ニップに向けて送り出された記録シートＰの第１面には、中間転写ベルト３１上の４色重ね合わせトナー像が２次転写される。その後、記録シートＰは、紙搬送ベルト４０１のおもて面に吸着された状態で、紙搬送ベルト４０１の無端移動に伴って２次転写ニップを通過する。そして、紙搬送ベルト４０１のループ内側に配設された駆動ローラ４０２との対向位置にさしかかる。この対向位置では、紙搬送ベルト４０１が大きな巻き付き角で駆動ローラ４０２に巻き付いているため、移動方向を急転換させる。紙搬送ベルト４０１の表面に静電吸着された記録シートＰは、その急転換に追従することができず、ベルト表面から曲率分離される。
【０１２８】
このようにして紙搬送ベルト４０１から分離された記録シートＰは、図示しない定着装置を経由して第１面にトナー像が定着せしめられる。そして、必要に応じて、図示しない反転再送装置によってレジストローラ対１０２に再送されて、第２面にも４色重ね合わせトナー像が転写及び定着される。
【０１２９】
２次転写バイアス電源３９は、実施形態に係るプリンタと同様に、制御部２００から出力される第１面転写信号を受信している際には、２次転写バイアスとして、直流電圧だけからなる直流バイアスを出力する。また、制御部２００から出力される第２面信号を受信している際には、２次転写バイアスとして、直流電圧に対して交流電圧を重畳した重畳バイアスを出力する。この重畳バイアスは、単位時間あたりにおける平均の絶対値が、上述した直流電圧だけからなる直流バイアスの絶対値よりも小さい値になっている。
【０１３０】
なお、２次転写裏面ローラ３３を接地して、２次転写押圧ローラ４０３に対して２次転写バイアスを印加するようにしてもよい。この場合、既に説明したように、重畳バイアスとしては、図４に示されるグラフとは、０［Ｖ］を軸にして線対称の関係になる波形のものを採用すればよい。
【０１３１】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［態様Ａ］
態様Ａにおいては、表面にトナー像を担持する中間転写ベルト３１等の像担持体と、前記表面にトナー像を形成する例えば作像ユニットや転写ユニットなどからなる像形成手段と、前記表面に当接して転写ニップを形成するニップ形成ローラ３６等のニップ形成部材と、２次転写バイアス電源３９等の電位差発生手段によって前記像担持体と前記ニップ形成部材との間に電位差を発生させた状態で、前記転写ニップに挟み込んだ記録シートに対して前記像担持体の表面上のトナー像を転写する転写ユニット３０等の転写手段と、前記転写ニップを通過した後の記録シートに対してトナー像の定着処理を施す定着装置９０等の定着手段と、前記転写ニップ及び前記定着手段を順次通過したことにより、第１面及び第２面のうち、前記第１面だけにトナー像が転写及び定着された記録シートを、面の向きを反転せしめながら前記転写手段に向けて再送する反転再搬送装置１０５等の再送手段とを備え、前記電位差発生手段が、前記像担持体の表面上のトナー像を前記第１面に転写する際の前記電位差である第１面転写時電位差として、直流成分だけを含むものを発生させる一方で、前記像担持体の表面上のトナー像を前記第２面に転写する際の前記電位差である第２面転写時電位差として、直流成分及び交流成分を含むものを発生させる処理を実施するものである画像形成装置において、前記第２面転写時電位差の単位時間あたりにおける平均の絶対値を、前記第１面転写時電位差の絶対値よりも小さくする処理を実施するように、前記電位差発生手段を構成する。かかる構成では、第２面転写時電位差の単位時間あたりにおける平均の絶対値を、直流成分だけからなる第１面転写時電位差の絶対値よりも小さくすることで、白点、トナー散り、及び画像濃度不足の全ての発生を従来よりも確実に抑えることができる。
【０１３２】
［態様Ｂ］
態様Ｂにおいては、重畳バイアスなどの前記第２面転写時電位差として、交流成分の周波数ｆ［Ｈｚ］と、転写ニップにおける記録シート移動方向の長さであるニップ幅ｄ［ｍｍ］と、前記像担持体の表面移動速度ｖ［ｍｍ／ｓ］とについて「ｆ＞（４／ｄ）×ｖ」という関係を具備するものを発生させる処理を実施するように、２次転写バイアス電源３９等の電位差発生手段を構成する。かかる構成では、既に説明したように、転写ニップ内のシート表面と像担持体表面との間のトナーの往復移動回数が不足することによる周期的な濃度ムラの発生を回避することができる。
【０１３３】
［態様Ｃ］
態様Ｃにおいては、重畳バイアス等の第２面転写時電位差として、交流成分のトナー戻し側のデューティ比が５０［％］未満であるものを発生させる処理を実施するように、２次転写バイアス電源３９等の電位差発生手段を構成する。かかる構成では、既に説明したように、デューティ比が５０［％］以上であるものを発生させる場合に比べて、直流成分の絶対値をより小さくして所望の画像濃度が得られるようになるため、より低エネルギーで所望の画像濃度を得ることができる。
【０１３４】
［態様Ｄ］
態様Ｄにおいては、第２面転写時電位差として、交流成分のトナー戻し側のデューティ比が、８［％］以上であるものを発生させる処理を実施するように、２次転写バイアス電源３９等の電位差発生手段を構成する。かかる構成では、既に説明したように、デューティ比を８［％］以上にすることで、所望の波形の電位差を確実に発生させることができる。
【０１３５】
［態様Ｅ］
態様Ｅにおいては、像担持体として、無端状の中間転写ベルトを用いるとともに、前記中間転写ベルトの裏面に当接しながら、前記中間転写ベルトを介してニップ形成ローラ３６等のニップ形成部材と対向する２次転写裏面ローラ３３等の対向部材と、前記ニップ形成部材とのうち、何れか一方に印加するための転写バイアスを出力することで電位差を発生させる処理を実施するように、２次転写バイアス電源３９等の前記電位差発生手段を構成する。かかる構成では、転写バイアスを出力することで、ニップ形成部材と対向部材との間に、トナー像転写用の電位差を発生させることができる。
【０１３６】
［態様Ｆ］
態様Ｆにおいては、２次転写バイアス等の転写バイアスを２次転写裏面ローラ３３等の対向部材とニップ形成ローラ３６等のニップ形成部材とのうち、対向部材だけに印加する構成を採用する。かかる構成では、記録シートに直接接触するニップ形成部材に転写バイアスを印加する場合に比べて、記録シートの電気抵抗の変動による転写電流量の変動を小さくして、転写性を安定させることができる。
【０１３７】
［態様Ｇ］
態様Ｇにおいては、２次転写バイアスなどの第２面転写時電位差として、直流成分だけを含むものを発生させるのか、あるいは、直流成分及び交流成分を含むものを発生させるのかを、ユーザーからの命令に基づいて選択する選択処理を実施するように、２次転写バイアス電源３９などの電位差発生手段を構成する。かかる構成においては、第１実施例に係るプリンタと同様に、第２面に転写される画像の高画質化よりも、省エネを希望するユーザーに対しては、省エネ用のプリント動作を提供することができる。
【０１３８】
［態様Ｈ］
態様Ｈにおいては、湿度センサ３０１などの環境を検知する環境検知手段を設けるとともに、２次転写バイアスなどの第２面転写時電位差として、直流成分だけを含むものを発生させるのか、あるいは、直流成分及び交流成分を含むものを発生させるのかを、環境検知手段による検知結果に基づいて選択する選択処理を実施するように、２次転写バイアス電源３９などの電位差発生手段を構成する。かかる構成においては、第２実施例に係るプリンタと同様に、直流成分だけからなる第２面転写時電位差を採用しても、記録シートの第２面において、白点やトナー散りを許容レベルに留めつつ、所望の画像濃度が得られるほど、機内の湿度が低い場合には、第２面転写時電位差として直流成分だけからなるものを出力して、省エネルギー化を図るとともに、２次転写関連の部材の劣化を抑えることができる。
【０１３９】
［態様Ｉ］
態様Ｉにおいては、シート抵抗測定器３０２などの記録シートの電気抵抗を検知する抵抗検知手段を設けるとともに、第２面転写時電位差として、直流成分だけを含むものを発生させるのか、あるいは、直流成分及び交流成分を含むものを発生させるのかを、抵抗検知手段による検知結果に基づいて選択する選択処理を実施するように、２次転写バイアス電源３９などの電位差発生手段を構成する。かかる構成においては、第３実施例に係るプリンタと同様に、直流成分だけからなる第２面転写時電位差を採用しても、記録シートの第２面において、白点やトナー散りを許容レベルに留めつつ、所望の画像濃度が得られるほど、記録シートの電気抵抗が低い場合には、第２面転写時電位差として直流成分だけからなるものを出力して、省エネルギー化を図るとともに、２次転写関連の部材の劣化を抑えることができる。
【符号の説明】
【０１４０】
１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：作像ユニット（像形成手段の一部）
２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：感光体（潜像担持体）
３０：転写ユニット（像形成手段の一部、転写手段の一部）
３１：中間転写ベルト（像担持体）
３３：２次転写裏面ローラ（裏面当接部材）
３６：ニップ形成ローラ（ニップ形成部材）
３９：２次転写バイアス電源（電位差発生手段）
８０：光書込ユニット（像形成手段の一部）
９０：定着装置（定着手段）
１０４：切換爪（再送手段の一部）
１０５：反転再搬送装置（再送手段の一部）
２００：制御部（像形成手段の一部、転写手段の一部、再送手段の一部）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４１】
【特許文献１】特開２００８−５８５８５号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写ニップと定着手段とに順次通して第１面にトナー像を転写及び定着させた記録シートを、転写ニップと定着手段とに再送してその第２面にもトナー像を転写及び定着させる画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の画像形成装置として、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、像担持体たるドラム状の感光体にトナー像を形成する。感光体には、ニップ形成部材としての転写ローラを当接させて転写ニップを形成している。この転写ローラに対して転写バイアスを印加することで、転写ニップ内で感光体上のトナー像を感光体側から転写ローラ側に静電移動させるための電位差を、感光体と転写ローラとの間に形成する。記録シートの第１面及び第２面のうち、第１面だけにトナー像を形成する片面プリントモードでのプリントを実施する場合には、まず、給紙カセット内から送り出した記録シートの第１面を感光体に密着させる姿勢で、記録シートを転写ニップに送り込む。そして、転写ニップ内において、感光体の表面上のトナー像を記録シートの第１面に転写した後、記録シートを定着装置内に送って、そのトナー像を記録シートの第１面に定着させる。その後、定着装置通過後の記録シートを機外へと排出する。一方、両面プリントモードでのプリントを実施する場合には、定着装置通過後の記録シートを、上下反転させながら転写ニップに再送する。そして、転写ニップで記録シートの第２面にもトナー像を転写した後、定着装置でそのトナー像を第２面に定着させる。
【０００３】
特許文献１に記載の画像形成装置は、このようにして両面プリントモードを実施する過程において、第１面に対するトナー像の転写時と、第２面に対するトナー像の転写時とで、転写バイアスの条件を異ならせている。具体的には、第１面に対するトナー像の転写時には、転写バイアスとして、直流電圧だけからなる直流バイアスを転写ローラに印加する。これに対し、第２面に対するトナー像の転写時には、転写バイアスとして、直流成分に交流成分を重畳せしめた重畳バイアスを印加する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる構成においては、第１面に対するトナー像の転写時に、転写バイアスとして直流バイアスを用いることで、放電に起因する感光体や転写ローラの劣化を抑えることができる。具体的には、転写ローラと感光体との間では、少なからず放電が発生し、その際、感光体や転写ローラの劣化を助長する。転写バイアスとして、交流成分を含む重畳バイアスを用いると、直流バイアスを採用する場合に比べて、より多くの放電を発生させることから、感光体や転写ローラの劣化を早めてしまう。よって、第１面に対するトナー像の転写時には、転写バイアスとして直流バイアスを用いることで、重畳バイアスを採用する場合に比べて、感光体や転写ローラの劣化を抑えることができるのである。
【０００５】
また、本発明者らの実験によれば、第２面に対するトナー像の転写時には、転写バイアスとして、直流バイアスに代えて重畳バイアスを用いることで、直流バイアスを用いる場合に比べて、白点、トナー散り、画像濃度不足などの発生を抑えることができた。白点は、本来であればトナーを付着させるはずの画像部において、トナーを付着させない箇所が点状に発生して白く抜けてしまう現象である。また、トナーチリは、画像部のエッジの周囲にトナーを飛び散らせて付着させてしまう現象である。記録シートの第２面にトナー像を転写するときには、それに先立って記録シートを定着装置に通しており、その際の加熱によって記録シートから水分を蒸発させた状態になっている。つまり、記録シートの第１面にトナー像を転写するときに比べて、記録シートの電気抵抗を増加させている。これにより、記録シートの画像部に流れる転写電流を低下させていることから、トナーを画像部に電気的に拘束する力が弱まって、トナー散りや画像濃度不足を発生させ易くなる。そこで、かかるトナー散りや画像濃度不足の発生を抑える目的で、トナー像を第１面に転写するときに比べて直流バイアスの値を大きくしたとする。すると、白点を発生させ易くなってしまう。直流バイアスの値を大きくするほど、感光体と転写ローラとの間で放電を発生させ易くなることから、転写ニップ内においてその放電によって逆帯電させたトナーを記録シートの画像部から感光体に逆転移させ易くなるからである。このように、白点の発生と、トナー散りや画像濃度不足の発生とはトレードオフの関係にある。転写バイアスとして、直流バイアスではなく、重畳バイアスを用いる場合にも、トレードオフの関係になるが、その度合いは直流バイアスを用いる場合よりも小さくなる。具体的には、重畳バイアスを用いる場合、感光体と転写ローラとの間に形成される交番電界により、トナーが転写ニップ内で感光体と記録シートとの間を往復移動しながら、相対的に記録シート表面上に移動する。その過程で、記録シートにおける画像部の周囲に飛び散ってしまったトナーが、感光体表面に引き戻された後、記録シートの画像部に転移することから、画像部周囲のトナー散りが発生し難くなる。更には、記録シートに付着したトナーが感光体表面に引き戻された際に、感光体表面上のトナーにぶつかって、そのトナーの感光体表面からの離脱を促すことで、感光体表面から記録シート表面へのトナーの移動を促進する。これらの結果、トナー散りや画像濃度不足の発生をより小さな値の直流成分で抑えられることが可能になることから、白点も発生し難くなる。よって、直流バイアスを用いる場合に比べて、トナー散り、画像濃度不足、及び白点の発生を抑えることが可能になるのである。
【０００６】
しかしながら、重畳バイアスであっても、直流成分の値などによっては、白点の発生を十分に抑えることができなかったり、トナー散りや画像濃度不足の発生を十分に抑えることができなかったりする。よって、特許文献１に記載の画像形成装置は、白点、トナー散り、及び画像濃度不足の全ての発生を確実に抑えるものではなかった。
【０００７】
なお、これまで、感光体と転写ローラとの当接によって形成した転写ニップでトナー像を記録シートに転写する構成において生ずる問題について説明してきたが、次のような構成においても、同様の問題が生じ得る。即ち、中間転写体など、感光体とは異なる像担持体と、これに当接するニップ形成部材との当接によって形成した転写ニップで、像担持体上のトナー像を記録シートに転写する構成である。
【０００８】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、像担持体やニップ形成部材の劣化を抑えるとともに、白点、トナー散り、及び画像濃度不足の全ての発生を従来よりも確実に抑え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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、表面にトナー像を担持する像担持体と、前記表面にトナー像を形成する像形成手段と、前記表面に当接して転写ニップを形成するニップ形成部材と、電位差発生手段によって前記像担持体と前記ニップ形成部材との間に電位差を発生させた状態で、前記転写ニップに挟み込んだ記録シートに対して前記像担持体の表面上のトナー像を転写する転写手段と、前記転写ニップを通過した後の記録シートに対してトナー像の定着処理を施す定着手段と、前記転写ニップ及び前記定着手段を順次通過したことにより、第１面及び第２面のうち、前記第１面だけにトナー像が転写及び定着された記録シートを、面の向きを反転せしめながら前記転写手段に向けて再送する再送手段とを備え、前記電位差発生手段が、前記像担持体の表面上のトナー像を前記第１面に転写する際の前記電位差である第１面転写時電位差として、直流成分だけを含むものを発生させる一方で、前記像担持体の表面上のトナー像を前記第２面に転写する際の前記電位差である第２面転写時電位差として、直流成分及び交流成分を含むものを発生させる処理を実施するものである画像形成装置であって、前記電位差発生手段が、前記第２面転写時電位差として、その単位時間あたりにおける平均の絶対値を、前記第１面転写時電位差の絶対値よりも小さくしたものを発生させるものである、ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、記録シートの第１面にトナー像を転写するときには、像担持体とニップ形成部材との間に、直流成分だけを含む第１面転写時電位差を発生させることで、直流成分及び交流成分を含むものを発生させる場合に比べて、像担持体とニップ形成部材との間における放電の発生を抑える。これにより、像担持体やニップ形成部材の劣化を抑えることができる。
【００１１】
また、本発明においては、記録シートの第２面にトナー像を転写するときには、像担持体とニップ形成部材との間に、直流成分及び交流成分を含む第２面転写時電位差を発生させる。このとき、第２面転写時電位差の単位時間あたりにおける平均の絶対値を、直流成分だけからなる第１面転写時電位差の絶対値よりも小さくすることで、本発明者らが後述する実験で明らかにしたように、白点、トナー散り、及び画像濃度不足の全ての発生を従来よりも確実に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図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用の作像ユニットを拡大して示す拡大構成図。
【図３】同プリンタの電気回路の一部を示すブロック図。
【図４】同プリンタの２次転写バイアス電源から出力される重畳バイアスの波形を示すグラフ。
【図５】実験２によって得られた、直流バイアスからなる２次転写バイアスの電圧と、白点及びトナー散りのランクとの関係を示すグラフ。
【図６】実験３において記録シートの第２面のマゼンタの単色ベタ画像で得られたバイアス条件と、白点やトナー散りのランクと、同単色ベタ画像のＩＤとの関係を示すグラフ。
【図７】直流バイアスの値とＩＤとの関係を示すグラフ。
【図８】重畳バイアスの時間平均電圧ＶａｖｅとＩＤとデューティ比との関係を示すグラフ。
【図９】実験４で採用した重畳バイアスの交流電圧の波形を示すグラフ。
【図１０】実験４において記録シートの第２面のマゼンタの単色ベタ画像で得られたバイアス条件と、白点やトナー散りのランクと、同単色ベタ画像のＩＤとの関係を示すグラフ。
【図１１】実験５において記録シートの第２面のマゼンタの単色ベタ画像で得られたバイアス条件と、白点やトナー散りのランクと、同単色ベタ画像のＩＤとの関係を示すグラフ。
【図１２】実験６において記録シートの第２面のマゼンタの単色ベタ画像で得られたバイアス条件と、白点やトナー散りのランクと、同単色ベタ画像のＩＤとの関係を示すグラフ。
【図１３】実験７において記録シートの第２面のマゼンタの単色ベタ画像で得られたバイアス条件と、白点やトナー散りのランクと、同単色ベタ画像のＩＤとの関係を示すグラフ。
【図１４】正弦波や矩形波ではない交流波形の第１例を示すグラフ。
【図１５】正弦波や矩形波ではない交流波形の第２例を示すグラフ。
【図１６】正弦波や矩形波ではない交流波形の第３例を示すグラフ。
【図１７】正弦波や矩形波ではない交流波形の第４例を示すグラフ。
【図１８】第１変形例に係るプリンタにおける作像ユニット１の一部を示す構成図。
【図１９】第２変形例に係るプリンタにおける作像ユニット１の一部と、紙搬送ベルトユニットとを示す構成図。
【図２０】第３変形例に係るプリンタにおける各色の作像ユニットの一部と、転写ユニットとを示す構成図。
【図２１】第４変形例に係るプリンタの要部を示す要部構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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、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、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つの作像ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、転写手段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１０２とを備えている。
【００１４】
４つの作像ユニット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作像ユニット１Ｋを例にすると、これは、図２に示されるように、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。
【００１５】
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。より詳しくは、感光体２Ｋの表面を約−６５０［Ｖ］に帯電せしめる。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。
【００１６】
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。Ｋ用の静電潜像の電位は約−１００［Ｖ］である。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。
【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】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
先に示した図１において、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の作像ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃにおいても、Ｋ用の作像ユニット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。
【００２７】
作像ユニット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。
【００２８】
作像ユニット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ユニット３０が配設されている。転写手段としての転写ユニット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などを有している。
【００２９】
像担持体としての中間転写ベルト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６．０〜１３［ＬｏｇΩｃｍ］、好ましくは７．５〜１２．５［ＬｏｇΩｃｍ］である（三菱化学製ハイレスタ−ＵＰ ＭＣＰ ＨＴ４５０にて、ＨＲＳプローブ使用、印加電圧１００Ｖ、１０ｍｓｅｃ値の条件で測定）。また、表面抵抗は、９．０〜１３．０［ＬｏｇΩ／□]、好ましくは１０．０〜１２．０［ＬｏｇΩ／□]である（三菱化学製ハイレスタ−ＵＰ ＭＣＰ ＨＴ４５０にて、ＨＲＳプローブ使用、印加電圧５００Ｖ、１０ｍｓｅｃ値の条件で測定）。
【００３０】
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。
【００３１】
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１Ｅ７Ω〜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。
【００３２】
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。
【００３３】
転写ユニット３０の下方には、記録シート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シート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、その記録シートＰを給紙路に向けて送り出す。送り出された記録シートＰは、複数の給送ローラ対１０１によって鉛直方向下方から上方に向けて搬送された後、給紙路の末端付近に配設されたレジストローラ対１０２のレジストニップに挟み込まれる。このレジストローラ対１０２は、給紙カセット１００から送り出された記録シート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、挟み込んだ記録シート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、記録シート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シート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シートＰ上に一括２次転写され、記録シート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シート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。
【００３４】
２次転写裏面ローラ３３は、芯金と、これの表面に被覆された導電性の弾性発泡体層とを具備するものである。これに対し、ニップ形成ローラ３６は、芯金と、これの表面に被覆された導電性のＮＢＲ系ゴム層とを具備するものである。なお、２次転写裏面ローラ３３を、芯金と、これの表面に被覆されたＮＢＲゴム層とを具備するものとするとともに、ニップ形成ローラ３６を、芯金と、これの表面に被覆された導電性の弾性発泡体層とを具備するものとしてもよい。
【００３５】
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２０〜２４［ｍｍ］である。また、芯金の径は約１６［ｍｍ］である。芯金の表面に被覆された導電性発泡体層の抵抗Ｒは１Ｅ６［Ω］〜２Ｅ７［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。また、２次転写裏面ローラ３３の抵抗は、６．０〜１２．０［ＬｏｇΩ］、好ましくは４．０［ＬｏｇΩ］である。なお、２次転写裏面ローラ３３として、導電性発泡体層を設けていないステンレスローラを使用してもよい。２次転写裏面ローラ３３の抵抗については、次のようにして測定する。即ち、ローラの長手方向の両端部にそれぞれ５［Ｎ］の荷重をかけながら、ローラ軸に１［ｋＶ］の電圧を印加する。そして、ローラを１分間で１回転させている間に抵抗を複数回測定して平均値を求める。
【００３６】
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。また、ニップ形成ローラ３６の抵抗は、６．０〜８．０［ＬｏｇΩ］、好ましくは７．０〜８．０［ＬｏｇΩ］である。この抵抗は、２次転写裏面ローラ３３と同様の方法によって測定されたものである。
【００３７】
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、直流電圧だけからなる直流バイアスを出力したり、直流電圧に交流電圧を重畳せしめた重畳バイアスを出力したりすることができる。２次転写バイアス電源３９の出力端子は、ニップ形成ローラ３６の芯金に接続されている。ニップ形成ローラ３６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、２次転写裏面ローラ３３については、その芯金を接地（アース接続）している。
【００３８】
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。
【００３９】
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト３１には、記録シート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。
【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シート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。
【００４１】
定着装置９０を通過した記録シートＰは、切換爪１０４による搬送路切換点に至る。この切換爪１０４は、記録シートＰの搬送路を、排出路と戻し路とで切り替えることができる。図示の状態では、記録シートＰを排出路に向けて案内する。これにより、記録シートＰは、排紙ローラ対１０３を経て機外へと排出される。
【００４２】
プリンタ筺体内において、鉛直方向における給紙カセット１００と転写ユニット３０との間には、スイッチバック部１０５ａと再送部１０５ｂとを具備する反転再搬送装置１０５が配設されている。プリント動作モードとして、両面プリントモードが設定されている場合には、本プリンタは、切換爪１０４により、搬送路を排出路から戻し路に切り換えている。これにより、定着装置９０を通過した記録シートＰを戻し路に進入させる。戻し路に進入した記録シートＰは、大きく湾曲している戻し路に沿って上下を反転せしめられながら、反転再搬送装置１０５のスイッチバック部１０５ａに進入する。スイッチバック部１０５ａは、自らの内部に記録シートＰの全域を受け入れると、複数のスイッチバックローラ対の駆動を逆転させることで、記録シートＰをスイッチバックさせる。これにより、記録シートＰは後端を前方に向けた状態で、戻し路の湾曲に沿って上下反転しながら、スイッチバック部１０５ａの真下に設けられた再送部１０５ｂに進入する。そして、再送部１０５ｂから再び給紙路に向けて送られる。その後、レジストローラ対１０２によるレジストニップと、２次転写ニップとを通過して、その第２面にもトナー像が転写された後、定着装置９０内でそのトナー像が定着せしめられる。
【００４３】
一方、プリント動作モードとして、片面プリントモードが設定されている場合には、本プリンタは、切換爪１０４により、搬送路を戻し路から排出路に切り換えている。これにより、第１面だけにトナー像を転写及び定着せしめた記録シートＰを機外へと排出する。また、両面プリントモードが設定されている場合であっても、第２面にトナー像を定着せしめた記録シートＰが定着装置９０を通過するときには、切換爪１０４により、搬送路を戻し路から排出路に切り換えている。これにより、両面にトナー像を転写及び定着せしめた記録シートＰを機外へと排出する。
【００４４】
本プリンタにおいて、標準モードにおけるプロセス線速（感光体や中間転写ベルトの線速）は、約３５２［ｍｍ／ｓ］に設定されている。但し、プリント速度よりも高画質化を優先する高画質モードに設定されている場合には、プロセス線速を３５２［ｍｍ／ｓ］よりも遅くする。また、画質よりもプリント速度を優先する高速モードに設定されている場合には、プロセス線速を３５２［ｍｍ／ｓ］よりも速くする。標準モード、高画質モード、高速モードの切り替えは、ユーザーの操作パネルに対するキー操作、あるいは、パーソナルコンピュータにおけるプリンタプロパティメニューによって行われる。
【００４５】
以上の基本的な構成を備える本プリンタにおいては、各色の作図ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、光書込ユニット８０と、転写ユニット３０と、それらの駆動を制御する図示しない制御部との組合せにより、像担持体たる中間転写ベルト３１の表面にトナー像を形成する像形成手段が構成されている。また、転写ユニット３０と、図示しない制御部との組合せにより、転写手段が構成されている。また、反転再搬送装置１０５と、切換爪１０４と、図示しない制御部との組合せにより、再搬送手段が構成されている。
【００４６】
図３は、本プリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。同図において、制御部２００は、演算手段たるＣＰＵ（Central Processing Unit）、データ記憶手段たるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成され、各種の演算処理や、制御プログラムの実行を行うことができる。制御部２００には、Ｉ／Ｏインターフェース２０１を介して、ＬＡＮポート２１０、パラレルポート２１１、ＵＳＢポート２１２、転写ユニット３０、画像処理部２０２、切換モータ２１５、給紙カセット１００、反転再搬送装置１０５、作像ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、操作表示部３００、湿度センサ３０１、シート抵抗測定器３０２などが接続されている。切換モータ２１５は、図１に示される切換爪（１０４）を駆動するためのものである。また、画像処理部２０２は、外部のパーソナルコンピュータ等から送られてきた画像データを処理するものである。画像処理部２０２で処理された画像データは、書込制御部２０３に送られる。書込制御部２０３は、その画像データに基づいて、光書込ユニット８０の駆動を制御して、各色感光体を光走査する。なお、操作表示部３００、湿度センサ３０１、シート抵抗測定器３０２については、後に詳述する。
【００４７】
制御部２００は、両面プリントモードや片面プリントモードにおいて、記録シートの第１面に対するトナー像の２次転写処理を行うタイミングでは、転写ユニット３０の２次転写バイアス電源３９に対して、第１面転写信号を出力する。また、両面プリントモードにおいて、記録シートの第２面に対するトナー像の２次転写処理を行うタイミングでは、２次転写バイアス電源３９に対して、第２面転写信号を出力する。
【００４８】
２次転写バイアス電源３９は、制御部２００から出力される第１面転写信号を受信している際には、２次転写バイアスとして、直流電圧だけからなる直流バイアスを出力する。これにより、直流電圧に対して交流電圧を重畳した重畳バイアスを出力する場合に比べて、２次転写裏面ローラ３３と中間転写ベルト３１との間の放電や、中間転写ベルト３１とニップ形成ローラ３６との間の放電の発生を抑える。よって、放電に起因する２次転写裏面ローラ３３、中間転写ベルト３１、及びニップ形成ローラ３６の劣化を抑えることができる。
【００４９】
また、２次転写バイアス電源３９は、制御部２００から出力される第２面信号を受信している際には、２次転写バイアスとして、直流電圧に対して交流電圧を重畳した重畳バイアスを出力する。これにより、直流バイアスを出力する場合に比べて、白点やトナー散りの発生を抑えることを可能にする。
【００５０】
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の波形を示すグラフである。同図に示される重畳バイアスは、直流電圧からなるオフセット電圧Ｖｏｆｆ［Ｖ］に対して、所定のピークツウピーク電圧Ｖｐｐで振れる交流電圧が重畳されたものである。交流電圧は、所定の周期で正弦波状に波打つ特性を有するものであり、山側の箇所の面積と、谷側の箇所の面積とが全く同じであることから、１周期における電位の平均は０［Ｖ］である。重畳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記録シート表面側から中間転写ベルト側に戻す電界が形成される。プラス極性側のピーク値である戻しピーク値Ｖｒが出現しているときには、かかる電界の強度が最も高まる。一方、重畳バイア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中間転写ベルト側から記録シート表面側に送る電界が形成される。プマイナス極性側のピーク値である送りピーク値Ｖｔが出現しているときには、かかる電界の強度が最も高まる。
【００５１】
図示のような重畳バイアスの代わりに、交流成分だけからなる交流バイアスを印加しても、２次転写ニップにおいてトナーをベルトと記録紙との間で往復移動させることは可能である。しかし、交流バイアスだけでは、トナーを単に往復移動させるだけで、記録シート上に転移させることはできない。直流成分を含む重畳バイアスを印加してその時間平均値である時間平均電圧Ｖａｖｅ［Ｖ］をトナーと同じマイナス極性にすることで、トナーを往復移動させながら、相対的にはベルト側から記録シート側に移動させることが可能になる。
【００５２】
次に、本発明者らが行った実験について説明する。
［実験１］
本発明者らは、実施形態に係るプリンタと同様の構成のプリント試験機を用意した。そして、このプリント試験機を用いて各種のプリントテストを行った。プロセス線速については、３５２［ｍｍ／ｓ］に設定した。記録シートＰとしては、株式会社リコー社製のマイペーパー Ａ４サイズを使用した。実験室の環境を、通常環境（温度２３℃、湿度５０％）に設定した条件で、両面プリントモードにて、記録シートＰの第１面、第２面にそれぞれマゼンタの単色ベタ画像を形成した。このとき、第１面、第２面ともに、転写バイアスとして、直流電圧だけからなる直流バイアスを採用した。直流バイアスについては、−１〜−６［ｋＶ］の範囲で−０．１［ｋＶ］刻みで徐々に大きくしていき、それぞれの電圧値で両面プリントを実施した。そして、記録シートＰの第２面に形成されたマゼンタの単色ベタ画像について、ベタ部周囲のトナー散りと、ベタ部における白点とについて、ランクを評価した。
【００５３】
トナー散りのランクについては、次のようにして評価した。即ち、肉眼での観察により、ベタ部周囲におけるトナー散りが全く観察されない場合を、最も成績の良いランク５として評価した。また、目を凝らすとベタ部周囲におけるトナー散りが僅かに確認できるものの、目を凝らさなければほとんど目立たない場合を、ランク５の次に成績の良いランク４として評価した。また、肉眼での観察により、ベタ部周辺に１ｍｍ幅ほどのトナー散りが確認できる場合を、ランク４の次に成績の良いランク３として評価した。また、ランク３よりも成績が悪く、且つ、後述するランク１よりも成績が良い場合を、ランク２として評価した。また、肉眼での観察により、ベタ部周辺に２ｍｍ幅以上のトナー散りが確認できる場合を、最も成績の悪いランク１として評価した。高画質として許容できるのは、トナー散りでランク４以上である。
【００５４】
白点のランクについては、次のようにして評価した。即ち、肉眼での観察により、ベタ部内の白点が全く確認できない場合を、最も成績の良いランク５として評価した。また、肉眼での観察により、僅かに白点が確認されるものの、目を凝らさなければほとんど目立たない場合を、ランク５の次に成績の良いランク４として評価した。また、目を凝らさなくても白点が確認され、高画質として許容できる白点量を僅かに超えている場合を、ランク３として評価した。また、ランク３よりも悪く、且つ後述するランク１より良い場合を、ランク２として評価した。また、一見してベタ部の白点が確認でき、ベタ部内で白点が全体的に密に発生している場合を、最も成績の悪いランク１として評価した。
【００５５】
この実験１においては、直流バイアスの値を−４［ｋＶ］付近に設定した条件において、第２面のマゼンタの単色ベタ画像で白点及びトナー散りの両方を許容範囲に留めることができた（何れもランク４以上）。
【００５６】
［実験２］
実験室の環境を、低温低湿環境（温度１０℃、湿度１５％）に設定した他は、実験１と同様の条件で白点及びトナー散りを評価した。この実験２の結果を、図５に示す。図示のように、トナー散りだけに着目すれば、直流バイアスの値（絶対値）を−４．２［ｋＶ］以下に設定することで、許容レベルであるランク４以上の成績を得ることができる。また、白点だけに着目すれば、直流バイアスの値（絶対値）を−５．９［ｋＶ］以上にすることで、許容レベルであるランク４以上の成績を得ることができる。しかしながら、トナー散り及び白点の両方をランク４以上にする電位値は存在しなかった。低温低湿の環境下では、第１面定着時の記録シートからの水分蒸発により、第２面転写時の記録シートの電気抵抗が高まり過ぎて、記録シートの画像部に転写電流が非常に流れ難くなることから、トナー散りを許容範囲に留め得るレベルまで直流バイアスの値を高めると、電位差が大きくなり過ぎて放電による白点が許容レベルを超えて発生してしまうからである。
【００５７】
なお、第１面においては、直流バイアスの値を−４．８〜−６．６［ｋＶ］の範囲に設定した条件において、白点及びトナー散りの両方を許容範囲に留めることができた（何れもランク４以上）。よって、低温低湿環境下であっても、第１面については、転写バイアスとして直流バイアスを採用しても、白点及びトナー散りの両方を容易に許容範囲に留めることが可能である。
【００５８】
［実験３］
プロセス線速については、３５２［ｍｍ／ｓ］に設定した。記録シートＰとしては、株式会社リコー社製のマイペーパー Ａ４サイズを使用した。実験室の環境を、低温低湿環境（温度１０℃、湿度１５％）に設定した条件で、両面プリントモードにて、記録シートＰの第１面、第２面にそれぞれマゼンタの単色ベタ画像を形成した。２次転写バイアス電源３９として、ファンクションジェネレーター（横河電機社製 ＦＧ３００）で生成した波形を、アンプ（Ｔｒｅｋ社製 Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ａｍｐｌｉｆｉｒ Ｍｏｄｅｌ１０／４０）によって１０００倍に増幅するものを用いた。そして、記録シートＰの第２面にトナー像を転写する際には、転写バイアスとして、周波数ｆ＝５００［Ｈｚ］、ピークツウピーク電圧Ｖｐｐ＝６［ｋＶ］の交流電圧に、直流電圧としてのオフセット電圧Ｖｏｆｆを重畳した重畳バイアスを採用した。重畳バイアスについては、オフセット電圧Ｖｏｆｆの調整により、時間平均電圧Ｖａｖｅを−０．６〜−４．６［ｋＶ］の範囲において−０．４［ｋＶ］刻みで徐々に大きくしていき、それぞれの条件で両面プリントを実施した。そして、記録シートＰの第２面に形成されたマゼンタの単色ベタ画像について、ベタ部周囲のトナー散りと、ベタ部における白点とについて、ランクを評価した。また、ベタ部の画像濃度（ＩＤ）を測定した。
【００５９】
ＩＤについては、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製のＸ−Ｒｉｔｅ９３８によって測定した。高画質として許容できるＩＤは、１．４以上である。
【００６０】
交流電圧の波形としては、正弦波を採用した。正弦波では、トナー戻し側のデューティ比が５０［％］になる。トナー戻し側のデューティ比は、交流電圧のピークツウピークの中心線を境にして、中心線よりもトナー戻し側の波面と中心線とで囲まれる領域の面積の全面積に対する比率である。また、トナー戻し側は、ブラス極性とマイナス極性のうち、トナーを記録シート表面側から中間転写ベルト側に戻す方の極性の側である。プリンタ試験機や実施形態に係るプリンタでは、交流電圧の極性をプラス極性にしたときに、トナーを記録シート表面側から中間転写ベルト側に戻すことになる。よって、交流電圧のピークツウピークの中心線を境にして、中心線よりもプラス極性側に位置する箇所の波面と中心線とで囲まれる領域の面積が、トナー戻し側の面積である。これに対し、交流電圧のピークツウピークの中心線を境にして、中心線よりもマイナス極性側に位置する箇所の波面と中心線とで囲まれる領域の面積が、トナー送り側の面積である。正弦波の場合には、トナー戻し側の面積と、トナー送り側の面積とが同じであるため、トナー戻し側のデューティ比が５０［％］になる。
【００６１】
実験３で第２面のマゼンタの単色ベタ画像について評価した結果を図６に示す。図示のように、重畳バイアスの時間平均電圧Ｖａｖｅを−２．６〜−３．４［ｋＶ］の範囲に設定した条件において、白点及びトナー散りを何れも許容範囲のランク４以上にするとともに、ＩＤを許容範囲の１．４以上にすることができた。これは次に説明する理由によるものと考えられる。即ち、２次転写バイアスとして重畳バイアスを用いる場合、２次転写裏面ローラ３３とニップ形成ローラ３６との間に形成される交番電界により、トナーが２次転写ニップ内でベルト表面と記録シートとの間を往復移動しながら、相対的に記録シート表面上に移動する。その過程で、記録シートＰにおける画像部の周囲に飛び散ってしまったトナーが、ベルト表面に引き戻された後、記録シートの画像部に転移することから、画像部周囲のトナー散りが発生し難くなる。更には、記録シートＰに付着したトナーがベルト表面に引き戻された際に、ベルト表面上のトナーにぶつかって、そのトナーのベルト表面からの離脱を促すことで、ベルト表面からシート表面へのトナーの移動を促進する。これらの結果、トナー散りや画像濃度不足の発生を、直流バイアスよりも小さな値の直流成分で抑えられることが可能になることから、白点も発生し難くなる。よって、直流バイアスを用いる場合には実現できなかった、トナー散り、画像濃度不足、及び白点の全ての発生を抑えることが可能になったと考えられる。
【００６２】
［実験４］
２次転写バイアスとして、実験２のように直流バイアスを用いた場合、図９に示すように、直流バイアスの値（絶対値）をある程度大きくすることで、１．４以上の画像濃度（ＩＤ）を実現することができる。また、２次転写バイアスとして、実験３のようの重畳バイアスを用いた場合、図８に示すように、その時間平均電圧Ｖａｖｅを適切な値に設定することで、１．４以上の画像濃度（ＩＤ）を実現することができる。但し、その適切な値は、図示のように、トナー送り側のデューティ比によって変化する。実験３では、上述したように、交流電圧として、トナー送り側のデューティ比が５０［％］であるものを用いたが、５０［％］以下にした場合、その適正範囲は、図示のように広くなる。そこで、実験３とは異なる前記デューティ比の条件で、同様の実験を行うことにした。
【００６３】
実験４においては、重畳バイアスの交流電圧として、ピークツウピーク電圧Ｖｐｐ＝６［ｋＶ］、トナー戻し側のデューティ比＝４０％、周波数ｆ＝５００［Ｈｚ］のものを採用した。この交流電圧の波形は、図９に示すような矩形波である。同図において、オフセット電圧Ｖｏｆｆは、交流電圧に重畳される直流電圧である。このオフセット電圧Ｖｏｆｆの位置にある横線（点線）が、矩形波のピークツウピークの中心線である。そして、この中心線よりもプラス極性側の波における波面と、中心線とで囲まれる領域の面積が、トナー戻し側の面積である。また、中心線よりもマイナス曲線側の波における波面と、中心線とで囲まれる領域の面積が、トナー送り側の面積である。同図からわかるように、前者の面積は後者の面積よりも小さくなっている。実験４では、前者の面積の両面積に対する割合を４０［％］にしている。
【００６４】
かかるバイアス条件の他は、実験３と同様の条件にて（環境＝１０℃、１５％）、第２面のマゼンタの単色ベタ画像について、トナー散り及び白点のランクを評価するとともに、ＩＤを測定した。この結果を、図１０に示す。図示のように、重畳バイアスの時間平均電圧Ｖａｖｅを−２．６〜−３．８［ｋＶ］の範囲に設定した条件において、白点及びトナー散りを何れも許容範囲のランク４以上にするとともに、ＩＤを許容範囲の１．４以上にすることができた。
【００６５】
［実験５］
実験５においては、重畳バイアスの交流電圧として、ピークツウピーク電圧Ｖｐｐ＝６［ｋＶ］、トナー戻し側のデューティ比＝３２％、周波数ｆ＝５００［Ｈｚ］、波形＝矩形波であるものを採用した。重畳バイアスについては、オフセット電圧Ｖｏｆｆの調整により、時間平均電圧Ｖａｖｅを−０．６〜−６．６［ｋＶ］の範囲において−０．４［ｋＶ］刻みで徐々に大きくしていき、それぞれの条件で両面プリントを実施した。かかるバイアス条件の他は、実験４と同様の条件にて（環境＝１０℃、１５％）、第２面のマゼンタの単色ベタ画像について、トナー散り及び白点のランクを評価するとともに、ＩＤを測定した。この結果を、図１１に示す。図示のように、重畳バイアスの時間平均電圧Ｖａｖｅを−２．６〜−４．２［ｋＶ］の範囲に設定した条件において、白点及びトナー散りを何れも許容範囲のランク４以上にするとともに、ＩＤを許容範囲の１．４以上にすることができた。
【００６６】
［実験６］
実験６においては、重畳バイアスの交流電圧として、ピークツウピーク電圧Ｖｐｐ＝７［ｋＶ］、トナー戻し側のデューティ比＝１６％、周波数ｆ＝５００［Ｈｚ］、波形＝矩形波であるものを採用した。重畳バイアスの時間平均電圧については、オフセット電圧Ｖｏｆｆの調整によって適宜変化させ、それぞれの条件で両面プリントを実施した。かかるバイアス条件の他は、実験５と同様の条件にて（環境＝１０℃、１５％）、第２面のマゼンタの単色ベタ画像について、トナー散り及び白点のランクを評価するとともに、ＩＤを測定した。この結果を、図１２に示す。図示のように、重畳バイアスの時間平均電圧Ｖａｖｅを−３．８〜−４．６［ｋＶ］の範囲に設定した条件において、白点及びトナー散りを何れも許容範囲のランク４以上にするとともに、ＩＤを許容範囲の１．４以上にすることができた。
【００６７】
なお、ピークツウピーク電圧Ｖｐｐを、実験１〜５において６［ｋＶ］に設定したのに対し、実験６において７［ｋＶ］に設定したのは、次に説明する理由からである。即ち、ピークツウピーク電圧Ｖｐｐを一定にした条件においては、トナー戻し側のデューティ比を低くするほど、時間平均電圧Ｖａｖｅをトナー送り側に大きな値にする。このため、基本的には、トナー戻し側のデューティ比を低くするほど、互いに密着しているベルト表面と記録シート表面との間でトナーをベルト側からシート側に移動させる能力を高めて、転写性を高めることができる。但し、かかる効果を得るためには、交番電界によってトナーをベルト表面とシート表面との間で確実に往復移動させることが必須の条件となる。トナーをシート表面からベルト表面に引き戻すことができないと、引き戻したトナーとの衝突により、ベルト表面に付着していたトナーのベルト表面からの離脱を促すという現象が得られなくなる結果、十分な転写性も得られなくなるからである。トナー戻し側のデューティ比を低くすると、トナーをベルト側からシート側に移動させる能力を高める反面、トナーをシート側からベルト側に戻す能力を低くすることから、トナーをシート表面からベルト表面に戻し難くなっていく。実験６では、実験１〜５と同様にピークツウピーク電圧を６［ｋＶ］に設定すると、トナーをシート表面からベルト表面に引き戻すことができずに、却って転写性を低下させる結果になってしまった。そこで、ピークツウピーク電圧を７［ｋＶ］に増加させて、戻しピーク値Ｖｒ［Ｖ］をより大きくすることで、短時間のうちにトナーを一気にシート表面からベルト表面に引き戻すようにしたのである。後述する実験７においても、同様の理由により、ピークツウピーク電圧を８［ｋＶ］に増大させている。
【００６８】
［実験７］
実験７においては、重畳バイアスの交流電圧として、ピークツウピーク電圧Ｖｐｐ＝８［ｋＶ］、トナー戻し側のデューティ比＝８％、周波数ｆ＝５００［Ｈｚ］、波形＝矩形波であるものを採用した。重畳バイアスの時間平均電圧については、オフセット電圧Ｖｏｆｆの調整によって適宜変化させ、それぞれの条件で両面プリントを実施した。かかるバイアス条件の他は、実験６と同様の条件にて（環境＝１０℃、１５％）、第２面のマゼンタの単色ベタ画像について、トナー散り及び白点のランクを評価するとともに、ＩＤを測定した。この結果を、図１３に示す。図示のように、重畳バイアスの時間平均電圧Ｖａｖｅを−３．８〜−４．２［ｋＶ］の範囲に設定した条件において、白点及びトナー散りを何れも許容範囲のランク４以上にするとともに、ＩＤを許容範囲の１．４以上にすることができた。
【００６９】
なお、トナー戻し側のデューティ比を５０［％］よりも高くすると、直流電圧を印加しない場合には、時間平均電圧Ｖａｖｅをトナー戻し側の極性（本例ではプラス極性）にしてしまうため、トナー像を記録シート表面に転写することができなくなってしまう。直流電圧を印加すれば、時間平均電圧Ｖａｖｅをトナー送り側の極性にすることは可能であるが、印加前にトナー戻し側の極性にしている分だけ、効率が悪くなってしまう。このため、トナー戻し側のデューティ比を５０［％］よりも高くすることは、エネルギー効率の観点から現実的ではない。
【００７０】
実験３から実験７までをまとめると、低温低湿環境下（１０℃、１５％）において、第２面にトナー像を転写する際には、トナー戻し側のデューティ比＝８〜５０［％］の範囲において、時間平均電圧Ｖａｖｅの適切範囲が、−２．６〜−４．６［ｋＶ］であった。これに対し、低温低湿環境下（１０℃、１５％）において、第１面にトナー像を転写する際には、実験２で説明したように、直流バイアスの適正範囲が−４．８〜−６．６［ｋＶ］であった。この適正範囲は、時間平均電圧Ｖａｖｅの適正範囲と重ならず、且つ、時間平均電圧Ｖａｖｅの適正範囲よりも大きな数値である。このことから、第２面にトナー像を転写する際には、重畳バイアスの時間平均電圧Ｖａｖｅの絶対値を、第１面にトナー像を転写する際の直流バイアスの絶対値よりも小さくすることで、トナー散り及び白点を許容レベルに留めつつ、１．４以上のＩＤが得られることがわかった。
【００７１】
そこで、実施形態に係るプリンタにおいては、第２面にトナー像を転写する際の重畳バイアスの時間平均電圧Ｖａｖｅとして、その絶対値を、第１面転写時の直流バイアスの絶対値よりも小さくしたものを印加する処理を実施するように、２次転写バイアス電源３９を構成している。
【００７２】
なお、実施形態に係るプリンタにおいては、２次転写裏面ローラ３３の芯金に対して２次転写バイアスを印加するとともに、ニップ形成ローラ３６の芯金を接地している。かかる構成では、重畳バイアスからなる２次転写バイアスの時間平均電圧Ｖａｖｅと、２次転写裏面ローラ３３〜ニップ形成ローラ３６間の電位差の時間平均値である直流成分電位差Ｅｏｆｆとが、互いに同じになる。そして、それらは、重畳バイアスの直流成分であるオフセット電圧Ｖｏｆｆと同じ値になる。ニップ形成ローラ３６の芯金を接地する代わりに、ニップ形成ーラ３６の芯金に直流電圧を印加した場合、２次転写裏面ローラ３３の芯金に印加する直流電圧と、ニップ形成ローラ３６の芯金に印加する直流電圧との重畳値を、オフセット電圧Ｖｏｆｆとして取り扱うものとする。つまり、ニップ形成ローラ３６の芯金を接地する代わりに、ニップ形成ーラ３６の芯金に直流電圧を印加した場合であっても、直流成分電位差Ｅｏｆｆとオフセット電圧Ｖｏｆｆとは同じ値になる。
【００７３】
ニップ形成ローラ３６等のニップ形成部材と、２次転写裏面ローラ３３等の裏面当接部材との間に、直流成分と交流成分とを含む電位差を発生させる方法としては、次の６通りを例示することができる。
(1)ニップ形成部材に重畳バイアスを印加し、且つ、裏面当接部材をアース接続する。
(2)ニップ形成部材に重畳バイアスを印加し、且つ、裏面当接部材に直流バイアスを印加する。
(3)ニップ形成部材に交流成分だけからなる交流バイアスを印加し、且つ、裏面当接部材に直流バイアスを印加する。
(4)ニップ形成部材をアース接続し、且つ、裏面当接部材に重畳バイアスを印加する。
(5)ニップ形成部材に直流バイアスを印加し、且つ、裏面当接部材に重畳バイアスを印加する。
(6)ニップ形成部材に直流バイアスを印加し、且つ、裏面当接部材に交流成分だけからなる交流バイアスを印加する。
【００７４】
これら６通りのうち、何れを採用してもよい。何れの方式であっても、記録シートの第２面にトナー像を２次転写する際の時間平均電位差Ｅｏｆｆ（絶対値）を、第１面にトナー像を転写する際の電位差（直流の電位差の絶対値）よりも小さくすればよい。
【００７５】
なお、これまで説明した実験では、重畳バイアスの交流電圧として、波形が正弦波又は矩形波からなるものを用いているが、波形はそれらに限定されるものではない。例えば、図１４に示されるように、１周期における山の箇所と谷の箇所とが非対称になるような曲線の波形でもよい。また、図１５に示されるような所定の周期で出現する三角波や、図１６に示されるような所定の周期で立ち上がりと立ち下がりとを繰り返す台形波でもよい。また、図１７に示されるような、所定の周期で立ち上がる台形波と、これとは非対称の形状で立ち下がる台形波との組み合わせでもよい。
【００７６】
第２面にトナー像を２次転写する際に、２次転写バイアスとして重畳バイアスを採用すると、１．４以上のＩＤを実現することが可能になるのは、既に述べたように、次に説明する理由によるものである。即ち、白点を発生させないような比較的小さな値の時間平均電圧Ｖａｖｅ（又は時間平均電位差Ｅｏｆｆ）であっても、交番電界によってシート表面からベルト表面に戻されたトナーがベルト表面に付着しているトナーにぶつかってそのトナーのベルト表面からの離脱を促すことで、多くのトナーをシート表面に付着させることが可能になるからである。よって、２次転写ニップ内においては、理論的には、最低でもトナーをシート表面とベルト表面との間で２往復させる必要がある。但し、本発明者らの実験によれば、２往復だけでは、ベルト表面に戻ったトナーをベルト表面に付着しているトナーにぶつけてベルト表面から離脱を促すという効果が確実に得られず、効果が得られたときと、得られなかったときとのトナー付着量の際による周期的な濃度ムラが発生した。周期的な濃度ムラを回避するためには、トナーを４往復以上させる必要があった。そこで、実施形態に係るプリンタにおいては、記録シートの２次転写ニップ通過時間を、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期の４倍以上に設定している。具体的には、「周波数ｆ＞（４／ニップ幅ｄ［ｍｍ］）×プロセス線速ｖ［ｍｍ／ｓ］」という条件を具備させている。
【００７７】
実施形態に係るプリンタにおいては、記録シートの第２面にトナー像を２次転写する際の重畳バイアスからなる２次転写バイアスとして、次のようなものを出力する処理を実施するように、２次転写バイアス電源３９を構成している。即ち、重畳バイアスとして、交流成分のトナー戻し側のデューティ比が５０［％］未満であるものを出力する処理である。これは次に説明する理由からである。即ち、交流電圧は、デューティ比＝５０％のものが最も一般的である。最も一般的なデューティ比＝５０％の交流電圧を採用した場合、時間平均電圧Ｖａｖｅは、オフセット電圧Ｖｏｆｆと同じ値になる。そして、この場合、交流電圧は、単にトナーをベルト表面とシート表面との間で往復移動させるものであって、トナーをベルト表面側からシート表面側に相対移動させる作用は全く発揮しない。かかる作用は、オフセット電圧Ｖｏｆｆだけによって発揮される。これに対し、トナー戻し側のデューティ比が５０［％］未満である交流電圧は、トナーを往復移動させる作用の他、トナーをベルト表面側からシート表面側に相対移動させる作用も発揮するようになる。これにより、より小さなオフセット電圧Ｖｏｆｆで所望のＩＤが得られるようになるため、より低エネルギーで所望のＩＤを得ることが可能になる。
【００７８】
また、実施形態に係るプリンタにおいては、記録シートの第２面にトナー像を２次転写する際の重畳バイアスからなる２次転写バイアスとして、次のようなものを出力する処理を実施するように、２次転写バイアス電源３９を構成している。即ち、重畳バイアスとして、交流成分のトナー戻し側のデューティ比が８［％］以上であるものを出力する処理である。これは次に説明する理由による。即ち、本発明者らの実験によれば、トナー戻し側のデューティ比を８［％］よりも小さくすると、２次転写バイアス電源３９から所望の波形を出力することができなくなった。そこで、デューティ比を８［％］以上にすることで、所望の波形を確実に出力するようにしている。
【００７９】
次に、実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した各実施例のプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、各実施例に係るプリンタの構成は、実施形態と同様である。
［第１実施例］
先に示した図３において、制御部２００には、Ｉ／Ｏインターフェース２０１を介して、操作表示部３００が接続されている。この操作表示部３００は、図示しない液晶ディスプレイや、複数のタッチキーからなる図示しないキー操作部などを有している。そして、液晶ディスプレイに各種の画像や文字情報を表示したり、キー操作部に対するキー操作によってユーザーからの入力情報を受け付けたりする。
【００８０】
ユーザーは、操作表示部３００のキー操作部に対するキー操作を行ったり、パーソナルコンピュータにインストールされているプリンタユーティリティソフトを操作したりすることで、本プリンタの動作モードについて、省エネモードと高画質モードとを切り換えて設定することができる。省エネモードは、記録シートの第２面にトナー像を２次転写する際の２次転写バイアスとして、第１面転写時と同様に、直流バイアスを採用するモードである。交流電圧を使用しない分、重畳バイアスを用いる場合に比べて電力消費を抑えることができる。一方、高画質モードは、記録シートの第２面にトナー像を２次転写する際の２次転写バイアスとして、第１面転写時とは異なり、重畳バイアスを採用するモードである。それらモードの切り替えは、操作表示部ｂ３００に対するキー操作で行うことができる他、パソコンのプリンタユーティリティソフトを操作することでも行うことができる。プリンタユーティリティソフトを操作した場合、パソコンから発信されたその操作情報を制御部２００が受信してモードの切り替えを把握する。制御部２００は、モードを切り換えた場合には、切り替え後のモードの情報を２次転写バイアス電源３９に送る。
【００８１】
２次転写バイアス電源３９は、第２面にトナー像を２次転写する際の２次転写バイアスとして、直流バイアスを出力するのか、あるいは、重畳バイアスを出力するのかを、ユーザーからの命令であるモード設定情報に基づいて選択する選択処理を実施するように構成されている。かかる構成においては、第２面に転写される画像の高画質化よりも、省エネを希望するユーザーに対しては、省エネ用のプリント動作を提供することができる。
【００８２】
［第２実施例］
図３において、制御部２００には、Ｉ／Ｏインターフェース２０１を介して、湿度検知センサ３０１が接続されている。この湿度検知センサ３０１は、機内の湿度を検知して、その結果をデジタルデータで制御部２００に送信するものである。既に述べたように、環境が常温常湿（温度２３℃、湿度５０％）ある場合には、第２面転写時において、２次転写バイアスとして直流バイアスを採用しても、白点やトナー散りを許容レベルに留めつつ、１．４以上のＩＤを得ることが可能である。にもかかわらず、２次転写バイアスとして重畳バイアスを採用すると、２次転写ニップ周囲の部材の劣化を無駄に早めたり、無駄なエネルギー消費を引き起こしたりする。
【００８３】
そこで、第２実施例に係るプリンタにおいては、第２面にトナー像を転写する際の２次転写バイアスとして、直流バイアスを出力するのか、あるいは、重畳バイアスを出力するのかを、湿度センサ３０１による検知結果に基づいて選択する選択処理を実施するように、２次転写バイアス電源３９を構成している。より詳しくは、湿度センサ３０１による検知結果が所定の下限湿度を超える場合には、前記２次転写バイアスとして直流バイアスを採用しても、白点やトナー散りを許容レベルに留めつつ、１．４以上のＩＤを得ることが可能である。そこで、この場合、２次転写バイアス電源３９は、２次転写バイアスとして直流バイアスを出力する。一方、湿度センサ３０１による検知結果が所定の下限湿度以下である場合には、２次転写バイアスとして重畳バイアスを出力する。かかる構成では、直流バイアスからなる２次転写バイアスを用いても、記録シートの第２面において、白点やトナー散りを許容レベルに留めつつ、１．４以上のＩＤが得られるほど、機内の湿度が低い場合には、２次転写バイアスとして直流バイアスを出力して、省エネルギー化を図るとともに、２次転写ニップ周囲の部材の劣化を抑えることができる。
【００８４】
なお、機内の温度と湿度とには相関関係が成立する。よって、湿度センサ３０１による検知結果に代えて、温度センサによる検知結果に応じて、２次転写バイアスとして直流バイアスを出力するのか、あるいは重畳バイアスを出力するのかを選択させるようにしてもよい。
【００８５】
［第３実施例］
図３において、制御部２００には、Ｉ／Ｏインターフェース２０１を介して、シート抵抗測定器３０２が接続されている。このシート抵抗測定器３０２は、２次転写ニップに供給される前の記録シートの電気抵抗を測定して、その結果をデジタルデータとして出力するものである。かかるシート抵抗測定器３０２としては、レジストローラ対よりも上流側で、互いに当接する金属ローラ対と、この金属ローラ対のローラ間に一定の電圧をかけながら両ローラ間に流れる電流量を測定する電流測定手段とを有するものを例示することができる。レジストローラ対に挟み込まれる前の記録シートをそれら金属ローラ間に挟み込んだときに前記両ローラ間に流れる電流に基づいて、記録シートの電気抵抗を測定することが可能である。
【００８６】
高湿度環境などにより、記録シートの電気抵抗が比較的低いときには、トナー像を記録シートの第２面に転写するときに、２次転写バイアスとして直流バイアスを採用しても、白点やトナー散りを許容レベルに留めつつ、１．４以上のＩＤを得ることが可能である。にもかかわらず、２次転写バイアスとして重畳バイアスを採用すると、２次転写ニップ周囲の部材の劣化を無駄に早めたり、無駄なエネルギー消費を引き起こしたりする。
【００８７】
そこで、第３実施例に係るプリンタにおいては、第２面にトナー像を転写する際の２次転写バイアスとして、直流バイアスを出力するのか、あるいは、重畳バイアスを出力するのかを、シート抵抗測定器３０２による測定結果に基づいて選択する選択処理を実施するように、２次転写バイアス電源３９を構成している。より詳しくは、シート抵抗測定器３０２による検知結果が所定の上限抵抗値を下回る場合には、前記２次転写バイアスとして直流バイアスを採用しても、白点やトナー散りを許容レベルに留めつつ、１．４以上のＩＤを得ることが可能である。そこで、この場合、２次転写バイアス電源３９は、２次転写バイアスとして直流バイアスを出力する。一方、シート抵抗測定器３０２による検知結果が所定の上限抵抗値以上である場合には、２次転写バイアスとして重畳バイアスを出力する。かかる構成では、直流バイアスからなる２次転写バイアスを用いても、記録シートの第２面において、白点やトナー散りを許容レベルに留めつつ、１．４以上のＩＤが得られるほど、記録シートの電気抵抗が低い場合には、２次転写バイアスとして直流バイアスを出力して、省エネルギー化を図るとともに、２次転写ニップ周囲の部材の劣化を抑えることができる。
【００８８】
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で、第２面転写時電位差の単位時間あたりにおける平均の絶対値を、第１面転写時電位差の絶対値よりも小さくするという条件を得ればよい。
【００８９】
次に、実施形態に係るプリンタにおける一部の構成を他の構成に変更した各変形例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、各変形例に係るプリンタの構成は実施形態と同様である。
［第１変形例］
図１８は、第１変形例に係るプリンタにおける作像ユニット１の一部を示す構成図である。このプリンタは、単色のトナー像を作像するための作像ユニット１を１つだけ備えている単色機である。同図において、像担持体としての感光体２は、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。
【００９０】
感光体２の周囲には、第１実施形態に係るプリンタと同様の構成の図示しないドラムクリーニング装置、除電装置、帯電装置、現像装置等が配設されている。また、感光体２の下方には、ニップ形成部材としての転写ローラ２３５が配設されており、図示しない付勢手段によって感光体２に向けて付勢されながら感光体２に当接して転写ニップを形成している。この転写ニップには、記録シートＰが送り込まれる。そして、感光体２上のトナー像が転写ニップで記録シートＰ上に転写される。
【００９１】
転写ローラ２３５としては、回転軸部材の周面上に導電性発泡体からなる導電性発泡層が被覆されたものや、芯金上に導電性弾性層が被覆されたものを例示することができる。
【００９２】
転写ニップを通過して第１面にトナー像が形成された記録シートＰは、図示しない定着装置を経由して第１面にトナー像が定着せしめられる。そして、必要に応じて、図示しない反転再送装置によって転写ニップに再送されて、第２面にもトナー像が転写及び定着される。
【００９３】
転写ローラ２３５には、転写バイアス電源２４０によって転写バイアスが印加される。電位差発生手段としての転写バイアス電源２４０は、実施形態に係るプリンタの２次転写バイアス電源と同様に、直流電源と交流電源とを有しており、転写バイアスとして、直流電圧だけからなる直流バイアスを出力したり、直流電圧に交流電圧を重畳せしめた重畳バイアスを出力したりすることができる。
【００９４】
制御部２００は、両面プリントモードや片面プリントモードにおいて、記録シートの第１面に対するトナー像の転写処理を行うタイミングでは、転写バイアス電源２４０に対して、第１面転写信号を出力する。また、両面プリントモードにおいて、記録シートの第２面に対するトナー像の転写処理を行うタイミングでは、転写バイアス電源２４０に対して、第２面転写信号を出力する。
【００９５】
転写バイアス電源２４０は、制御部２００から出力される第１面転写信号を受信している際には、転写バイアスとして、直流電圧だけからなる直流バイアスを出力する。これにより、直流電圧に対して交流電圧を重畳した重畳バイアスを出力する場合に比べて、感光体２と転写ローラ２３５との間の放電の発生を抑える。よって、放電に起因する感光体２や転写ローラ２３５の劣化を抑えることができる。
【００９６】
また、転写バイアス電源２４０は、制御部２００から出力される第２面信号を受信している際には、転写バイアスとして、直流電圧に対して交流電圧を重畳した重畳バイアスを出力する。これにより、直流バイアスを出力する場合に比べて、白点やトナー散りの発生を抑えることを可能にする。
【００９７】
実施形態に係るプリンタでは、２次転写バイアスが印加される２次転写裏面ローラに対してマイナス極性のトナーを静電的に反発させることで、トナー像を２次転写裏面ローラ側から中間転写ベルト側に静電移動させていた。これに対し、第１変形例に係るプリンタでは、転写バイアスが印加される転写ローラ２３５に対して、感光体２上のマイナス極性のトナーを静電的に引き寄せることで、トナー像を感光体２側から転写ローラ２３５側に静電移動させる。このため、前述した重畳バイアスとしては、図４に示されるグラフとは、０［Ｖ］を軸にして線対称の関係になる波形のものを採用している。かかる重畳バイアスでは、オフセット電圧Ｖｏｆｆの極性がプラス極性になる。この重畳バイアスは、単位時間あたりにおける平均の絶対値が、上述した直流電圧だけからなる直流バイアスの絶対値よりも小さい値になっている。
【００９８】
［第２変形例］
図１９は、第２変形例に係るプリンタにおける作像ユニット１の一部と、紙搬送ベルトユニット２１０とを示す構成図である。このプリンタは、単色のトナー像を作像するための作像ユニット１を１つだけ備えている単色機である。同図において、像担持体としての感光体２は、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。
【００９９】
感光体２の周囲には、第１実施形態に係るプリンタと同様の構成の図示しない、ドラムクリーニング装置、除電装置、帯電装置、現像装置等が配設されている。また、感光体２の下方には、紙搬送ベルトユニット２１０が配設されている。
【０１００】
紙搬送ベルトユニット２１０は、無端状の紙搬送ベルト２１１を、そのループ内側に配設された駆動ローラ２１２と従動ローラ２１３とによって張架しながら、駆動ローラ２１２の回転駆動に伴って図中反時計回りに無端移動せしめる。ニップ形成部材としての紙搬送ベルト２１１は、感光体２に当接して転写ニップを形成している。転写ニップの付近では、紙搬送ベルト２１１のループ内側に配設された転写ブラシ２１５や転写ローラ２１４がそれぞれ紙搬送ベルト２１１の裏面に当接している。それら転写ブラシ２１５や転写ローラ２１４には、電位差発生手段としての転写バイアス電源２４０によって転写バイアスが印加される。
【０１０１】
感光体２と紙搬送ベルト２１１との当接による転写ニップには、レジストローラ対１０２によって記録シートが送り込まれる。そして、感光体２上のトナー像が転写ニップで記録シートＰ上に転写される。
【０１０２】
転写ローラ２１４としては、回転軸部材の周面上に導電性発泡体からなる導電性発泡層が被覆されたものや、芯金上に導電性弾性層が被覆されたものを例示することができる。また、転写ブラシ２１５としては、導電性支持体の表面上に複数の導電性繊維の直毛によるブラシ部を設けたものを例示することができる。
【０１０３】
転写ニップを通過して第１面にトナー像が形成された記録シートＰは、図示しない定着装置を経由して第１面にトナー像が定着せしめられる。そして、必要に応じて、図示しない反転再送装置によって転写ニップに再送されて、第２面にもトナー像が転写及び定着される。
【０１０４】
同図では、紙搬送ベルト２１１の周方向における全域のうち、転写ニップのベルト移動方向の中心よりも下流側にずれた位置であって、且つ感光体２との間にベルトを挟み込む位置に、転写ブラシ２１５を当接させているが、転写ニップの中心に当接させてもよい。また、転写ブラシ２１５を転写ローラ２１４よりもベルト移動方向の上流側に配設しているが、両者の位置関係を逆にしてもよい。また、転写ブラシ２１５と転写ローラ２１４とのうち、何れか一方だけを配設してもよい。
【０１０５】
転写ブラシ２１５や転写ローラ２１４には、転写バイアス電源２４０によって転写バイアスが印加される。電位差発生手段としての転写バイアス電源２４０は、実施形態に係るプリンタの２次転写バイアス電源と同様に、直流電源と交流電源とを有しており、転写バイアスとして、直流電圧だけからなる直流バイアスを出力したり、直流電圧に交流電圧を重畳せしめた重畳バイアスを出力したりすることができる。
【０１０６】
制御部２００は、両面プリントモードや片面プリントモードにおいて、記録シートの第１面に対するトナー像の転写処理を行うタイミングでは、転写バイアス電源２４０に対して、第１面転写信号を出力する。また、両面プリントモードにおいて、記録シートの第２面に対するトナー像の転写処理を行うタイミングでは、転写バイアス電源２４０に対して、第２面転写信号を出力する。
【０１０７】
転写バイアス電源２４０は、制御部２００から出力される第１面転写信号を受信している際には、転写バイアスとして、直流電圧だけからなる直流バイアスを出力する。これにより、直流電圧に対して交流電圧を重畳した重畳バイアスを出力する場合に比べて、感光体２と転写ローラ２３５との間の放電の発生を抑える。よって、放電に起因する感光体２や転写ローラ２３５の劣化を抑えることができる。
【０１０８】
また、転写バイアス電源２４０は、制御部２００から出力される第２面信号を受信している際には、転写バイアスとして、直流電圧に対して交流電圧を重畳した重畳バイアスを出力する。これにより、直流バイアスを出力する場合に比べて、白点やトナー散りの発生を抑えることを可能にする。
【０１０９】
第２変形例に係るプリンタでは、転写バイアスが印加される転写ローラ２３５に対して、感光体２上のマイナス極性のトナーを静電的に引き寄せることで、トナー像を感光体２側から転写ローラ２３５側に静電移動させる。このため、前述した重畳バイアスとしては、第１変形例に係るプリンタと同様の波形のものを採用している。この重畳バイアスは、単位時間あたりにおける平均の絶対値が、上述した直流電圧だけからなる直流バイアスの絶対値よりも小さい値になっている。
【０１１０】
［第３変形例］
図２０は、第３変形例に係るプリンタにおける各色の作像ユニットの一部と、転写ユニット３００とを示す構成図である。同図では、各色について、作像ユニットとして、感光体（２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）だけを示しているが、感光体の周りには、図２で示されている作像ユニットと同様に、ドラムクリーニング装置、除電装置、帯電装置Ｋ、現像装置等が配設されている。
【０１１１】
各色の感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの下方には、転写ユニット３００が配設されている。この転写ユニット３００は、無端状の転写搬送ベルト３０１を、そのループ内側に配設された、４つの転写ローラ３０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、分離ローラ３０７、駆動ローラ３０３、第１従動ローラ３０４、第２従動ローラ３０５、入口ローラ３０６などによって張架している。そして、転写搬送ベルト３０１を駆動ローラ３０３の回転駆動に伴って図中反時計回り方向に無端移動させる。
【０１１２】
転写ローラ３０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に、転写搬送ベルト３０１を挟み込んでいる。これにより、ニップ形成部材としての転写搬送ベルト３０１のおもて面と、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとが当接して、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の転写ニップを形成している。
【０１１３】
転写搬送ベルト３０１のループの外では、紙吸着ローラ３０８が、転写搬送ベルト３０１における入口ローラ３０６に対する掛け回し箇所に当接して紙吸着ニップを形成している。また、ベルトクリーニング装置３１１が、転写搬送ベルト３０１における駆動ローラ３０３に対する掛け回し箇所に当接してクリーニングニップを形成している。
【０１１４】
転写ローラ３０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとしては、回転軸部材の周面上に導電性発泡体からなる導電性発泡層が被覆されたものや、芯金上に導電性弾性層が被覆されたものを例示することができる。転写ローラ３０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、転写バイアス電源３１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって転写バイアスが印加されている。これにより、転写ローラ３０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおける静電潜像との間に、トナーを感光体側から転写ローラ側に静電移動させる転写電界が形成される。
【０１１５】
また、紙吸着ローラ３０８には、図示しない吸着バイアス電源により、紙吸着バイアスが印加される。この紙吸着ローラ３０８の付近には、レジストローラ対１０２が配設されており、図示しない記録シートを所定のタイミングで紙吸着ニップに向けて送り出す。紙吸着ニップに挟み込まれた記録シートは、静電気力によって転写搬送ベルト３０１のおもて面に吸着される。そして、転写搬送ベルト３０１の無端移動に伴って、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の転写ニップを順次通過する。これにより、記録シートの第１面に４色重ね合わせトナー像が形成される。
【０１１６】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の転写ニップのうち、転写工程が最後になるＫ用の転写ニップを通過した記録シートは、転写搬送ベルト３０１の無端移動に伴って、分離ローラ３０７との対向位置にさしかかる。この対向位置では、転写搬送ベルト３０１が大きな巻き付き角で分離ローラ３０７に巻き付いているため、移動方向を急転換させる。転写搬送ベルト３０１の表面に静電吸着された記録シートは、その急転換に追従することができず、ベルト表面から曲率分離される。
【０１１７】
このようにして転写搬送ベルト３０１から分離された記録シートは、図示しない定着装置を経由して第１面にトナー像が定着せしめられる。そして、必要に応じて、図示しない反転再送装置によってレジストローラ対１０２に再送されて、第２面にも４色重ね合わせトナー像が転写及び定着される。
【０１１８】
電位差発生手段としての転写バイアス電源３１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ、実施形態に係るプリンタの２次転写バイアス電源と同様に、直流電源と交流電源とを有しており、転写バイアスとして、直流電圧だけからなる直流バイアスを出力したり、直流電圧に交流電圧を重畳せしめた重畳バイアスを出力したりすることができる。
【０１１９】
制御部２００は、両面プリントモードや片面プリントモードにおいて、記録シートの第１面に対するトナー像の転写処理を行うタイミングでは、転写バイアス電源３１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対して、それぞれ第１面転写信号を出力する。また、両面プリントモードにおいて、記録シートの第２面に対するトナー像の転写処理を行うタイミングでは、転写バイアス電源３１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対して、それぞれ第２面転写信号を出力する。
【０１２０】
転写バイアス電源３１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、制御部２００から出力される第１面転写信号を受信している際には、転写バイアスとして、直流電圧だけからなる直流バイアスを出力する。これにより、直流電圧に対して交流電圧を重畳した重畳バイアスを出力する場合に比べて、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、転写搬送ベルト３０１との間の放電の発生を抑える。よって、放電に起因する感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋや転写搬送ベルト３０１の劣化を抑えることができる。
【０１２１】
また、転写バイアス電源３１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、制御部２００から出力される第２面信号を受信している際には、転写バイアスとして、直流電圧に対して交流電圧を重畳した重畳バイアスを出力する。これにより、直流バイアスを出力する場合に比べて、白点やトナー散りの発生を抑えることを可能にする。
【０１２２】
第３変形例に係るプリンタにおいても、転写バイアスが印加される転写ローラ３０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対して、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のマイナス極性のトナーを静電的に引き寄せることで、トナー像を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ側から転写ローラ３０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ側に静電移動させる。このため、前述した重畳バイアスとしては、図４に示されるグラフとは、０［Ｖ］を軸にして線対称の関係になる波形のものを採用している。この重畳バイアスは、単位時間あたりにおける平均の絶対値が、上述した直流電圧だけからなる直流バイアスの絶対値よりも小さい値になっている。
【０１２３】
［第４変形例］
図２１は、第４変形例に係るプリンタの要部を示す要部構成図である。同図において、Ｋ用の作像ユニット１Ｋは、感光体２Ｋの周りに、除電ランプ１４Ｋ、ドラムクリーニング装置３Ｋ、帯電装置６Ｋ、潜像書込ユニット１５Ｋ、現像装置８Ｋなどを有している。潜像書込ユニット１５Ｋは、ＬＥＤアレイを用いて、感光体２Ｋの表面に静電潜像を光書込するものである。Ｙ，Ｍ，Ｃ用の作像ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃも、Ｋ用の作像ユニット１Ｋと同様の構成になっている。
【０１２４】
転写ユニット３０の中間転写ベルト３１は、図中時計回り方向に無端移動せしめられながら、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過する。これにより、中間転写ベルト３１のおもて面に４色重ね合わせトナー像が形成される。
【０１２５】
転写ユニット３０の下方には、無端状の紙搬送ベルト４０１を無端移動させる紙搬送ベルトユニット４００が配設されている。紙搬送ベルト４０１は、そのループ内側に配設された駆動ローラ４０２と、２次転写押圧ローラ４０３とによって張架された状態で、駆動ローラ４０２の回転駆動に伴って、図中反時計回り方向に無端移動せしめられる。紙搬送ベルトユニット４００は、紙搬送ベルト４０１の周方向における全域のうち、２次転写押圧ローラ４０３に対する掛け回し箇所を、中間転写ベルト３１の周方向における全域のうち、２次転写裏面ローラ３３に対する掛け回し箇所に当接させている。これにより、中間転写ベルト３１のおもて面と、ニップ形成部材たる紙搬送ベルト４０１のおもて面との当接による２次転写ニップが形成されている。
【０１２６】
２次転写裏面ローラ３３には、実施形態に係るプリンタと同様の構成の２次転写バイアス電源３９により、２次転写バイスが印加される。これに対し、紙搬送ベルトユニット４００の２次転写押圧ローラ４０３は接地されている。これにより、２次転写ニップやその周辺においては、２次転写裏面ローラ３３と２次転写押圧ローラ４０３との間に２次転写電界が形成されている。
【０１２７】
レジストローラ対１０２から２次転写ニップに向けて送り出された記録シートＰの第１面には、中間転写ベルト３１上の４色重ね合わせトナー像が２次転写される。その後、記録シートＰは、紙搬送ベルト４０１のおもて面に吸着された状態で、紙搬送ベルト４０１の無端移動に伴って２次転写ニップを通過する。そして、紙搬送ベルト４０１のループ内側に配設された駆動ローラ４０２との対向位置にさしかかる。この対向位置では、紙搬送ベルト４０１が大きな巻き付き角で駆動ローラ４０２に巻き付いているため、移動方向を急転換させる。紙搬送ベルト４０１の表面に静電吸着された記録シートＰは、その急転換に追従することができず、ベルト表面から曲率分離される。
【０１２８】
このようにして紙搬送ベルト４０１から分離された記録シートＰは、図示しない定着装置を経由して第１面にトナー像が定着せしめられる。そして、必要に応じて、図示しない反転再送装置によってレジストローラ対１０２に再送されて、第２面にも４色重ね合わせトナー像が転写及び定着される。
【０１２９】
２次転写バイアス電源３９は、実施形態に係るプリンタと同様に、制御部２００から出力される第１面転写信号を受信している際には、２次転写バイアスとして、直流電圧だけからなる直流バイアスを出力する。また、制御部２００から出力される第２面信号を受信している際には、２次転写バイアスとして、直流電圧に対して交流電圧を重畳した重畳バイアスを出力する。この重畳バイアスは、単位時間あたりにおける平均の絶対値が、上述した直流電圧だけからなる直流バイアスの絶対値よりも小さい値になっている。
【０１３０】
なお、２次転写裏面ローラ３３を接地して、２次転写押圧ローラ４０３に対して２次転写バイアスを印加するようにしてもよい。この場合、既に説明したように、重畳バイアスとしては、図４に示されるグラフとは、０［Ｖ］を軸にして線対称の関係になる波形のものを採用すればよい。
【０１３１】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［態様Ａ］
態様Ａにおいては、表面にトナー像を担持する中間転写ベルト３１等の像担持体と、前記表面にトナー像を形成する例えば作像ユニットや転写ユニットなどからなる像形成手段と、前記表面に当接して転写ニップを形成するニップ形成ローラ３６等のニップ形成部材と、２次転写バイアス電源３９等の電位差発生手段によって前記像担持体と前記ニップ形成部材との間に電位差を発生させた状態で、前記転写ニップに挟み込んだ記録シートに対して前記像担持体の表面上のトナー像を転写する転写ユニット３０等の転写手段と、前記転写ニップを通過した後の記録シートに対してトナー像の定着処理を施す定着装置９０等の定着手段と、前記転写ニップ及び前記定着手段を順次通過したことにより、第１面及び第２面のうち、前記第１面だけにトナー像が転写及び定着された記録シートを、面の向きを反転せしめながら前記転写手段に向けて再送する反転再搬送装置１０５等の再送手段とを備え、前記電位差発生手段が、前記像担持体の表面上のトナー像を前記第１面に転写する際の前記電位差である第１面転写時電位差として、直流成分だけを含むものを発生させる一方で、前記像担持体の表面上のトナー像を前記第２面に転写する際の前記電位差である第２面転写時電位差として、直流成分及び交流成分を含むものを発生させる処理を実施するものである画像形成装置において、前記第２面転写時電位差の単位時間あたりにおける平均の絶対値を、前記第１面転写時電位差の絶対値よりも小さくする処理を実施するように、前記電位差発生手段を構成する。かかる構成では、第２面転写時電位差の単位時間あたりにおける平均の絶対値を、直流成分だけからなる第１面転写時電位差の絶対値よりも小さくすることで、白点、トナー散り、及び画像濃度不足の全ての発生を従来よりも確実に抑えることができる。
【０１３２】
［態様Ｂ］
態様Ｂにおいては、重畳バイアスなどの前記第２面転写時電位差として、交流成分の周波数ｆ［Ｈｚ］と、転写ニップにおける記録シート移動方向の長さであるニップ幅ｄ［ｍｍ］と、前記像担持体の表面移動速度ｖ［ｍｍ／ｓ］とについて「ｆ＞（４／ｄ）×ｖ」という関係を具備するものを発生させる処理を実施するように、２次転写バイアス電源３９等の電位差発生手段を構成する。かかる構成では、既に説明したように、転写ニップ内のシート表面と像担持体表面との間のトナーの往復移動回数が不足することによる周期的な濃度ムラの発生を回避することができる。
【０１３３】
［態様Ｃ］
態様Ｃにおいては、重畳バイアス等の第２面転写時電位差として、交流成分のトナー戻し側のデューティ比が５０［％］未満であるものを発生させる処理を実施するように、２次転写バイアス電源３９等の電位差発生手段を構成する。かかる構成では、既に説明したように、デューティ比が５０［％］以上であるものを発生させる場合に比べて、直流成分の絶対値をより小さくして所望の画像濃度が得られるようになるため、より低エネルギーで所望の画像濃度を得ることができる。
【０１３４】
［態様Ｄ］
態様Ｄにおいては、第２面転写時電位差として、交流成分のトナー戻し側のデューティ比が、８［％］以上であるものを発生させる処理を実施するように、２次転写バイアス電源３９等の電位差発生手段を構成する。かかる構成では、既に説明したように、デューティ比を８［％］以上にすることで、所望の波形の電位差を確実に発生させることができる。
【０１３５】
［態様Ｅ］
態様Ｅにおいては、像担持体として、無端状の中間転写ベルトを用いるとともに、前記中間転写ベルトの裏面に当接しながら、前記中間転写ベルトを介してニップ形成ローラ３６等のニップ形成部材と対向する２次転写裏面ローラ３３等の対向部材と、前記ニップ形成部材とのうち、何れか一方に印加するための転写バイアスを出力することで電位差を発生させる処理を実施するように、２次転写バイアス電源３９等の前記電位差発生手段を構成する。かかる構成では、転写バイアスを出力することで、ニップ形成部材と対向部材との間に、トナー像転写用の電位差を発生させることができる。
【０１３６】
［態様Ｆ］
態様Ｆにおいては、２次転写バイアス等の転写バイアスを２次転写裏面ローラ３３等の対向部材とニップ形成ローラ３６等のニップ形成部材とのうち、対向部材だけに印加する構成を採用する。かかる構成では、記録シートに直接接触するニップ形成部材に転写バイアスを印加する場合に比べて、記録シートの電気抵抗の変動による転写電流量の変動を小さくして、転写性を安定させることができる。
【０１３７】
［態様Ｇ］
態様Ｇにおいては、２次転写バイアスなどの第２面転写時電位差として、直流成分だけを含むものを発生させるのか、あるいは、直流成分及び交流成分を含むものを発生させるのかを、ユーザーからの命令に基づいて選択する選択処理を実施するように、２次転写バイアス電源３９などの電位差発生手段を構成する。かかる構成においては、第１実施例に係るプリンタと同様に、第２面に転写される画像の高画質化よりも、省エネを希望するユーザーに対しては、省エネ用のプリント動作を提供することができる。
【０１３８】
［態様Ｈ］
態様Ｈにおいては、湿度センサ３０１などの環境を検知する環境検知手段を設けるとともに、２次転写バイアスなどの第２面転写時電位差として、直流成分だけを含むものを発生させるのか、あるいは、直流成分及び交流成分を含むものを発生させるのかを、環境検知手段による検知結果に基づいて選択する選択処理を実施するように、２次転写バイアス電源３９などの電位差発生手段を構成する。かかる構成においては、第２実施例に係るプリンタと同様に、直流成分だけからなる第２面転写時電位差を採用しても、記録シートの第２面において、白点やトナー散りを許容レベルに留めつつ、所望の画像濃度が得られるほど、機内の湿度が低い場合には、第２面転写時電位差として直流成分だけからなるものを出力して、省エネルギー化を図るとともに、２次転写関連の部材の劣化を抑えることができる。
【０１３９】
［態様Ｉ］
態様Ｉにおいては、シート抵抗測定器３０２などの記録シートの電気抵抗を検知する抵抗検知手段を設けるとともに、第２面転写時電位差として、直流成分だけを含むものを発生させるのか、あるいは、直流成分及び交流成分を含むものを発生させるのかを、抵抗検知手段による検知結果に基づいて選択する選択処理を実施するように、２次転写バイアス電源３９などの電位差発生手段を構成する。かかる構成においては、第３実施例に係るプリンタと同様に、直流成分だけからなる第２面転写時電位差を採用しても、記録シートの第２面において、白点やトナー散りを許容レベルに留めつつ、所望の画像濃度が得られるほど、記録シートの電気抵抗が低い場合には、第２面転写時電位差として直流成分だけからなるものを出力して、省エネルギー化を図るとともに、２次転写関連の部材の劣化を抑えることができる。
【符号の説明】
【０１４０】
１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：作像ユニット（像形成手段の一部）
２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：感光体（潜像担持体）
３０：転写ユニット（像形成手段の一部、転写手段の一部）
３１：中間転写ベルト（像担持体）
３３：２次転写裏面ローラ（裏面当接部材）
３６：ニップ形成ローラ（ニップ形成部材）
３９：２次転写バイアス電源（電位差発生手段）
８０：光書込ユニット（像形成手段の一部）
９０：定着装置（定着手段）
１０４：切換爪（再送手段の一部）
１０５：反転再搬送装置（再送手段の一部）
２００：制御部（像形成手段の一部、転写手段の一部、再送手段の一部）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４１】
【特許文献１】特開２００８−５８５８５号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にトナー像を担持する像担持体と、
前記表面にトナー像を形成する像形成手段と、
前記表面に当接して転写ニップを形成するニップ形成部材と、
電位差発生手段によって前記像担持体と前記ニップ形成部材との間に電位差を発生させた状態で、前記転写ニップに挟み込んだ記録シートに対して前記像担持体の表面上のトナー像を転写する転写手段と、
前記転写ニップを通過した後の記録シートに対してトナー像の定着処理を施す定着手段と、
前記転写ニップ及び前記定着手段を順次通過したことにより、第１面及び第２面のうち、前記第１面だけにトナー像が転写及び定着された記録シートを、面の向きを反転せしめながら前記転写手段に向けて再送する再送手段とを備え、
前記電位差発生手段が、前記像担持体の表面上のトナー像を前記第１面に転写する際の前記電位差である第１面転写時電位差として、直流成分だけを含むものを発生させる一方で、前記像担持体の表面上のトナー像を前記第２面に転写する際の前記電位差である第２面転写時電位差として、直流成分及び交流成分を含むものを発生させる処理を実施するものである画像形成装置であって、
前記電位差発生手段が、前記第２面転写時電位差として、その単位時間あたりにおける平均の絶対値を、前記第１面転写時電位差の絶対値よりも小さくしたものを発生させるものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置であって、
前記電位差発生手段が、前記第２面転写時電位差として、前記交流成分の周波数ｆ［Ｈｚ］と、前記転写ニップにおける記録シート移動方向の長さであるニップ幅ｄ［ｍｍ］と、前記像担持体の表面移動速度ｖ［ｍｍ／ｓ］とについて「ｆ＞（４／ｄ）×ｖ」という関係を具備するものを発生させるものであ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の画像形成装置であって、
前記電位差発生手段は、前記第２面転写時電位差として、前記交流成分のトナー戻し側のデューティ比が５０［％］未満であるものを発生させるものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項４の画像形成装置であって、
前記電位差発生手段は、前記第２面転写時電位差として、前記交流成分のトナー戻し側のデューティ比が、８［％］以上であるものを発生させるものである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の何れかの画像形成装置であって、
前記像担持体として、無端状の中間転写ベルトを備えるとともに、
前記電位差発生手段が、前記中間転写ベルトの裏面に当接しながら、前記中間転写ベルトを介して前記ニップ形成部材と対向する対向部材と、前記ニップ形成部材とのうち、何れか一方に印加するための転写バイアスを出力することで前記電位差を発生させるもの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の画像形成装置において、
前記転写バイアスを前記対向部材と前記ニップ形成部材とのうち、前記対向部材だけに印加する構成を採用した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の何れかの画像形成装置において、
前記第２面転写時電位差として、直流成分だけを含むものを発生させるのか、あるいは、直流成分及び交流成分を含むものを発生させるのかを、ユーザーからの命令に基づいて選択する選択処理を実施するように、前記電位差発生手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至６の何れかの画像形成装置において、
環境を検知する環境検知手段を設けるとともに、
前記第２面転写時電位差として、直流成分だけを含むものを発生させるのか、あるいは、直流成分及び交流成分を含むものを発生させるのかを、前記環境検知手段による検知結果に基づいて選択する選択処理を実施するように、前記電位差発生手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至６の何れかの画像形成装置において、
前記記録シートの電気抵抗を検知する抵抗検知手段を設けるとともに、
前記第２面転写時電位差として、直流成分だけを含むものを発生させるのか、あるいは、直流成分及び交流成分を含むものを発生させるのかを、前記抵抗検知手段による検知結果に基づいて選択する選択処理を実施するように、前記電位差発生手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
表面にトナー像を担持する像担持体と、
前記表面にトナー像を形成する像形成手段と、
前記表面に当接して転写ニップを形成するニップ形成部材と、
電位差発生手段によって前記像担持体と前記ニップ形成部材との間に電位差を発生させた状態で、前記転写ニップに挟み込んだ記録シートに対して前記像担持体の表面上のトナー像を転写する転写手段と、
前記転写ニップを通過した後の記録シートに対してトナー像の定着処理を施す定着手段と、
前記転写ニップ及び前記定着手段を順次通過したことにより、第１面及び第２面のうち、前記第１面だけにトナー像が転写及び定着された記録シートを、面の向きを反転せしめながら前記転写手段に向けて再送する再送手段とを備え、
前記電位差発生手段が、前記像担持体の表面上のトナー像を前記第１面に転写する際の前記電位差である第１面転写時電位差として、直流成分だけを含むものを発生させる一方で、前記像担持体の表面上のトナー像を前記第２面に転写する際の前記電位差である第２面転写時電位差として、直流成分及び交流成分を含むものを発生させる処理を実施するものである画像形成装置であって、
前記電位差発生手段が、前記第２面転写時電位差として、その単位時間あたりにおける平均の絶対値を、前記第１面転写時電位差の絶対値よりも小さくしたものを発生させるものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置であって、
前記電位差発生手段が、前記第２面転写時電位差として、前記交流成分の周波数ｆ［Ｈｚ］と、前記転写ニップにおける記録シート移動方向の長さであるニップ幅ｄ［ｍｍ］と、前記像担持体の表面移動速度ｖ［ｍｍ／ｓ］とについて「ｆ＞（４／ｄ）×ｖ」という関係を具備するものを発生させるものであ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の画像形成装置であって、
前記電位差発生手段は、前記第２面転写時電位差として、前記交流成分のトナー戻し側のデューティ比が５０［％］未満であるものを発生させるものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項４の画像形成装置であって、
前記電位差発生手段は、前記第２面転写時電位差として、前記交流成分のトナー戻し側のデューティ比が、８［％］以上であるものを発生させるものである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の何れかの画像形成装置であって、
前記像担持体として、無端状の中間転写ベルトを備えるとともに、
前記電位差発生手段が、前記中間転写ベルトの裏面に当接しながら、前記中間転写ベルトを介して前記ニップ形成部材と対向する対向部材と、前記ニップ形成部材とのうち、何れか一方に印加するための転写バイアスを出力することで前記電位差を発生させるもの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の画像形成装置において、
前記転写バイアスを前記対向部材と前記ニップ形成部材とのうち、前記対向部材だけに印加する構成を採用した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の何れかの画像形成装置において、
前記第２面転写時電位差として、直流成分だけを含むものを発生させるのか、あるいは、直流成分及び交流成分を含むものを発生させるのかを、ユーザーからの命令に基づいて選択する選択処理を実施するように、前記電位差発生手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至６の何れかの画像形成装置において、
環境を検知する環境検知手段を設けるとともに、
前記第２面転写時電位差として、直流成分だけを含むものを発生させるのか、あるいは、直流成分及び交流成分を含むものを発生させるのかを、前記環境検知手段による検知結果に基づいて選択する選択処理を実施するように、前記電位差発生手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至６の何れかの画像形成装置において、
前記記録シートの電気抵抗を検知する抵抗検知手段を設けるとともに、
前記第２面転写時電位差として、直流成分だけを含むものを発生させるのか、あるいは、直流成分及び交流成分を含むものを発生させるのかを、前記抵抗検知手段による検知結果に基づいて選択する選択処理を実施するように、前記電位差発生手段を構成した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１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１３−２９７９８（Ｐ２０１３−２９７９８Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−４８１５３（Ｐ２０１２−４８１５３）
【出願日】平成２４年３月５日（２０１２．３．５）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年３月５日（２０１２．３．５）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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