JP4031920B2

JP4031920B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4031920B2
Application number: JP2001245458A
Authority: JP
Inventors: 千恵美兼子
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-08-13
Filing date: 2001-08-13
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2021-08-13
Also published as: JP2003057971A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体の両面に画像形成が可能な画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、記録媒体（以下、用紙という）の両面に画像を形成できるように構成されたものがある。従来の両面記録可能な画像形成装置では、像担持体上に形成した一方の面の画像（顕画像）を用紙に転写して定着し、その用紙を反転路等により反転させ、再度給送して用紙の裏面にもう一方の面の画像（顕画像）を転写して定着させる２パス方式が一般に使用されている。
【０００３】
この方式による両面記録の場合、用紙の搬送方向切り換えや、片面画像の定着による用紙カールなどにより、用紙搬送の信頼性確保に多くの問題がある。また、カールした用紙への転写不良を原因とする画像不良発生の問題もある。そのため、これらを解決する方式として、用紙の両面にトナー像を転写した後、１回で定着を行うようにした１パス方式のものが提案されている。
【０００４】
用紙の両面にトナー像を転写する方法としては複数回の転写工程による方法と、１回の転写、すなわち、トナー極性変換を利用する用紙表裏両面同時転写による方法がある。
【０００５】
トナー極性変換に関するものとしては、例えば、特開平８−２１１６６４号公報、特開平１０−１０４９６３号公報、特開平１０−１７１２６４号公報などに開示されたものがある。
【０００６】
また、特許第２９０６５３８号（特開平３−２５３８８１号）には、感光体上に形成した第１画像を第１の転写手段で転写ベルトに転写し、次に感光体上に形成した第２画像の極性を転写工程前に感光体上で反転させ、第１画像と第２画像の極性を異ならせることによって、１つの転写手段により同時に第１画像と第２画像を用紙の両面に転写することが開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のトナー極性変換を利用する用紙表裏両面同時転写方式においては、トナー極性変換を行う第１の（先に形成した）トナー像に関して、用紙上に転写する際に白斑点状の異常画像が発生するという問題がある。
【０００８】
本発明は、従来のトナー極性変換を利用する用紙表裏両面同時転写方式の画像形成装置における上述の問題を解決し、白斑点の発生を防いで常に良好な画像を得ることのできる画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の課題は、本発明により、像担持体上に形成した第１のトナー像を中間転写体へ転写し、さらに前記像担持体上に第２のトナー像を形成し、前記第１及び第２のトナー像を記録媒体の両面に転写して定着させることにより記録媒体の両面に画像形成可能な装置であって、前記像担持体上に形成した第１のトナー像を中間転写体へ転写した後、中間転写体上で第１のトナー像の帯電極性を非接触の帯電手段により逆極性に切り替え、該第１のトナー像及び前記第２のトナー像を記録媒体の両面に同時に転写する画像形成装置において、前記中間転写体の抵抗値を検知し、該検知した抵抗値に応じて前記帯電手段の出力を制御するとともに、前記第１のトナー像及び前記第２のトナー像を記録媒体の両面に同時に転写させるための転写手段の出力を、前記検知した抵抗値に応じて制御し、前記中間転写体の抵抗値が所定の基準値より低下した場合に、前記帯電手段の出力を小さくするとともに、前記転写手段の出力を大きくすることにより解決される。
【００１２】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記第２のトナー像を前記像担持体上に形成する際の像担持体へのトナー付着量を、前記検知した抵抗値に応じて制御することを提案する。
【００１３】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記像担持体へトナーを付与して現像を行う現像手段の現像条件を制御して、前記像担持体へのトナー付着量を制御することを提案する。
【００１４】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記像担持体を帯電させる帯電手段の帯電条件を制御して、前記像担持体へのトナー付着量を制御することを提案する。
【００１５】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記像担持体に静電潜像を形成する露光手段の露光条件を制御して、前記像担持体へのトナー付着量を制御することを提案する。
【００１６】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記中間転写体の抵抗値が所定の基準値より低下した場合に、前記帯電手段の出力を小さくし、前記転写手段の出力を大きくするとともに、前記像担持体へのトナー付着量を低下させることを提案する。
【００１７】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記中間転写体抵抗値の初期値が１０^７〜１０^９ Ω・ｃｍであることを提案する。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記検知した中間転写体の抵抗値が１０^７ Ω・ｃｍ以下の場合に警告表示を行うことを提案する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明が適用される画像形成装置の一例であるプリンタの概略を示す断面構成図である。
【００１９】
この図に示すプリンタは、装置内のほぼ中央に第１像担持体である感光体ドラム１を配置している。感光体ドラム１の周囲には、クリーニング装置２，除電装置３，帯電装置４，現像装置５が配設されている。そして、感光体ドラム１の上方には露光装置７が設けられ、露光装置７より発せられるレーザ光Ｌが、帯電装置４と現像装置５の間の書き込み位置にて感光体１に照射される。
【００２０】
感光体ドラム１の下方にはベルトユニット２０が設けられている。ベルトユニット２０は第２像担持体としての中間転写ベルト１０を中心とするもので、感光体１はその一部が中間転写ベルト１０に接するように設けられている。中間転写ベルト１０はローラ１１，１２，１３に張架され、図中反時計回りに走行可能に支持されている。この中間転写ベルト１０は耐熱性を有しており、かつトナーを転写可能とする抵抗値を備えるものである。
【００２１】
中間転写ベルト１０のループの内側には、裏当てローラ１４，１５、冷却手段１６，１６、定着ローラ１８、転写手段２１等が配備されている。定着ローラ１８はヒータ等の熱源を内蔵しており、後述する定着ローラ１９との協働により用紙上に転写されたトナー像を定着させるものである。転写手段２１は、ベルト１０を挟んで感光体１と対向する位置に設けられ、感光体１上に形成したトナー像を中間転写ベルト１０又は中間転写ベルト１０から用紙上に転写させ、また、感光体１上に形成したトナー像を直接用紙上に転写させるものである。
【００２２】
中間転写ベルト１０の外周部には、定着装置３０、ベルト用クリーニング装置２５、帯電手段１７が配備されている。帯電手段１７は、中間転写ベルト１０に転写したトナーの極性を反転させるためのものである。
【００２３】
定着装置３０は、ヒータ等の熱源を内蔵する定着ローラ１９を有しており、支点３０ａを中心として回動可能に支持されている。そして、図示しない機構により矢印Ｇの如く回動され、ベルト１０（及び用紙）を挟んで定着ローラ１８に圧接及び離間できるように構成されている。
【００２４】
中間転写ベルト１０用のクリーニング装置２５は、内部にクリーニングローラ２５ａ，ブレード２５ｂ，トナー搬送手段２５ｃ等を備え、中間転写ベルト１０の表面に残留する不要トナーを拭い去る機能を有している。クリーニング装置２５内に溜まったトナーは、トナー搬送手段２５ｃにより図示しない回収容器に搬送される。このクリーニング装置２５は、回動支点２５ｄを中心として矢印Ｈの如く回動可能に構成されている。図示しない機構によりクリーニング装置２５全体を回動させることで、クリーニングローラ２５ａは中間転写ベルト１０に対し接離することができる。
【００２５】
本実施形態では、感光体ドラム（第１像担持体）１，クリーニング装置２，除電装置３，帯電装置４，現像装置５などを一体に組み込んでユニット化し、プロセスカートリッジとして寿命到来時に交換できるように構成されている。
【００２６】
そして、装置本体の下部には給紙カセット２６が設けられている。この給紙カセット２６は図中右方向に引き出し可能に構成されている。カセット２６内には記録材としての転写紙Ｐが収納される。カセット２６の給紙方向先端側（図の右側）の上部位置に給紙ローラ２７が設けられている。また、感光体ドラム１の右側方にレジストローラ対２８が設けられている。その右側にあるガイド部材２９は、レジストローラ２８へ送られる用紙を案内する部材である。カセット２６の上方には、電装部Ｅ１及び制御装置Ｅ２が配置されている。また、装置右側面には手差し給紙装置３５が設けられ、用紙セット台３７上にセットした用紙Ｐを送出するための給紙ローラ３６が設けられている。
【００２７】
図１において、ベルトユニット２０の左側に切り替え爪４２が設けられている。この切り替え爪４２は支点４３を中心に揺動可能に構成され、ベルトユニット２０から送り出された用紙の搬送方向を、装置本体の上面に設けられた排紙スタック部４０または装置側面の排紙トレイ４４に切り替える。切り替え爪４２が図の位置にあるとき、用紙は排紙スタック部４０に送られ、切り替え爪４２を矢印Ｊの方向に切り替えると、用紙は排紙トレイ４４に送られる。
【００２８】
切り替え爪４２の上方に、用紙を搬送するための搬送ローラ対３３が配設されている。また、さらに上方には用紙を排紙スタック部４０に排出するための排紙ローラ対３４が配設されている。搬送ローラ対３３と排紙ローラ対３４間はガイド部材３１ａ，ｂによってガイドされる。一方、切り替え爪４２の左方には、用紙を排紙トレイ４４に排出するための排紙ローラ対３２が配設されている。
【００２９】
上記のように構成されたプリンタにおける画像形成動作について説明する。
まず、用紙の両面に画像を得る場合の動作から説明する。なお、用紙両面に画像を得る場合、先に形成する画像を第１面画像、後から形成する画像を第２面画像と呼び、第１面画像が転写される用紙面を用紙第１面、第２面画像が転写される用紙面を用紙第２面と呼ぶことにする。
【００３０】
本実施形態の画像形成装置はいわゆるプリンタであり、書き込みのための信号は図示しないホストマシーン、例えばコンピュータから送られてくる。受信した画像信号に基づいて露光装置７が駆動され、露光装置のレーザ光源（図示せず）からの光は、モータにより回転駆動されるポリゴンミラー７aによって走査され、ミラー７ｂ，ｆθレンズ７ｃ等を経て、帯電装置４により一様に帯電された感光体ドラム１に照射され、感光体１上に書き込み情報に対応した潜像を形成する。
【００３１】
感光体１上の静電潜像は現像装置５によって現像され、トナーによる顕像が感光体表面に形成・保持される。感光体１上のトナー像は、第２の像担持体である中間転写ベルト１０の裏側にある転写手段２１により、感光体１と同期して走行する中間転写ベルト１０の表面に転写される。
【００３２】
画像転写後の感光体１の表面は残存するトナーがクリーニング装置２でクリーニングされ、除電装置３で除電され次の作像サイクルに備える。
中間転写ベルト１０は、表面に転写されたトナー像（用紙第１面に転写される画像）を担持して図中反時計回りに走行する。このとき、トナー像が乱されないよう、定着装置３０及びクリーニング装置２５は非作動状態（電気入力断或いは中間転写ベルト１０から離間）を保持するように制御される。
【００３３】
中間転写ベルト１０が所定のところまで走行すると、用紙の別の面（第２面）に転写されるべきトナー画像が感光体１に、前述したような工程で形成され始め、選択された給紙装置（カセット２６又は手差しトレイ３５）から給紙が開始される。給紙ローラ２７又は３６が矢印の方向に回転すると、給紙カセット２６内または給紙台３７の最上部に在る用紙Ｐが引き出され、レジストローラ対２８に搬送される。
【００３４】
中間転写ベルト１０は感光体１と同期して走行し、先に中間転写ベルト１０上に転写されたトナー像（第１面画像）は、１回りしてベルト１０と感光体１が接触する位置に向けて搬送される。このとき、ローラ１２の手前に設けられた帯電手段１７の作用により、ベルト１０上に担持されたトナー像の極性を反転させる。
【００３５】
レジストローラ対２８により、用紙と感光体１上のトナー像（第２面画像）及びベルト１０上のトナー像（第１面画像）の位置が正規のものとなるよう、レジストローラ対２８によりタイミングがとられて用紙が送出される。用紙は感光体１とベルト１０が接触する転写位置に送られ、転写手段２１により用紙両面にトナー像（第１面画像及び第２面画像）が一度に転写される。
【００３６】
両面にトナー像が転写された用紙は、ベルト１０の走行により定着領域に送られる。ここで、定着ローラ１９がベルト１０を挟んで定着ローラ１８に圧接されるように定着装置３０が回動され、定着ローラ１９と定着ローラ１８との協働で用紙上のトナー像（両面）が一度に定着される。トナー像転写後、用紙を中間転写ベルト１０から離さずに用紙と中間転写ベルト１０を重ねた状態で定着するので、トナー像が乱れることがなく、画像ブレの発生が防止される。
【００３７】
定着後の用紙は、ローラ１１部にて中間転写ベルト１０から曲率分離され、分岐爪４２により搬送方向が切り替えられ、装置上面の排紙スタック部４０または装置側面の排紙トレイ４４に排出される。
【００３８】
装置上面の排紙スタック部４０に用紙を排出する場合は、両面画像のうちの第２面、すなわち感光体から用紙に直接転写される面が下面となって、排紙スタック部４０に載置されるから、頁揃えをしておくには２頁目の画像を先に作成し中間転写ベルト１０上にそのトナー像を保持し、１頁目の画像を後から作成し、感光体１表面から用紙に直接転写するようにすればよい。したがって、排紙スタック部４０に頁順に用紙を排出する場合は、第１面画像が２頁目の画像であり、第２面画像が１頁目の画像である。３頁以降の画像についても同様であり、遇数頁に画像がある場合は、その遇数頁の画像を先に形成して中間転写ベルト１０上に転写・保持し、その遇数頁の１つ手前の奇数頁を後から作成し、感光体１表面から用紙に直接転写する。
【００３９】
一方、装置側面の排紙トレイ４４に用紙を排出する場合は、両面画像のうちの第２面、すなわち感光体から用紙に直接転写される面が上面となって排紙トレイ４４に載置される。したがって、この場合には頁順にスタックされない。排紙スタック部４０に用紙を排出するか排紙トレイ４４に用紙を排出するかは、ユーザが指定することができる。
【００４０】
なお、排紙トレイ４４に頁順に用紙をスタックすることも可能であり、その場合には、上記とは逆に、第１面画像を１頁目の画像とし、第２面画像を２頁目の画像とする。３頁以降の画像についても同様であり、奇数頁に画像がある場合は、その奇数頁の画像を先に形成して中間転写ベルト１０上に転写・保持し、その奇数頁の次の偶数頁を後から作成してやればよい。
【００４１】
ところで、通常は、感光体１上に逆像（鏡像）を形成し、これを用紙に直接転写すると正像が得られるわけであるが、中間転写ベルト１０上に転写した画像を用紙に転写する場合、感光体１上で鏡像に形成した場合には用紙転写時に鏡像となってしまう。そこで、本実施形態では、中間転写ベルト１０から用紙に転写される画像（第１面画像）は感光体１表面で正像に形成し、感光体１から用紙に直接転写されるトナー像（第２面画像）は、感光体表面で鏡像になるよう、露光される。
【００４２】
上述のような頁揃えのための作像順は画像データをメモリーに貯蔵する公知の技術で、また正、逆像に切り換える露光も、公知の画像処理技術により、実現できている。
【００４３】
中間転写ベルト１０から離れていたクリーニング装置２５は、感光体１及び中間転写ベルト１０から用紙に画像が転写された後に、クリーニングローラ２５aがベルト１０に接触するようクリーニング装置２５が回動され、用紙に転写した後の残留トナーをクリーニングローラ２５ａの表面に移し、ブレード２５ｂで掻き取る。掻き取られたトナーはトナー搬送手段２５ｃにより、不図示の収納部に集められる。
【００４４】
上記クリーニング領域を通過した中間転写ベルト１０は、冷却手段１６，１６の作動により冷却される。冷却手段１６としては、各種放熱方式が採用できる。空気を流通させる方式では、中間転写ベルト１０表面に保持されたトナー像を乱すことがないよう、記録媒体（用紙）に転写した後に空気を流通させると好都合である。中間転写ベルト１０のループ内面に直接接触させて熱を奪う、ヒートパイプによる冷却手段も採用できる。
【００４５】
次に、用紙の片面に画像を得る場合の動作について説明する。
用紙の片面に画像を得る場合には、中間転写ベルト１０にトナーを転写する工程を省くことができ、感光体１の表面に形成されたトナー像を用紙に直接転写する。片面画像の場合に感光体１上でのトナー像は鏡像であり、用紙に転写されると正像となる。
【００４６】
図１において、感光体１上に形成されたトナー像との位置合わせのため同期をとって、用紙Ｐは感光体１と中間転写ベルト１０の間に送られ、転写手段２１により用紙上にトナーが感光体１から転写される。
【００４７】
トナー像が転写された用紙は中間転写ベルト１０とともに移動し、トナーが定着される。その後、用紙は中間転写ベルト１０から離間され、切替爪の方向に応じて排紙スタック部４０または排紙トレイ４４に載置される。排紙スタック部４０に用紙を排出する場合は、数頁にわたる原稿を１頁から順に処理しても、排紙スタック部４０から取り出したとき、プリント物は頁順になっている。
【００４８】
なお、排紙トレイ４４に頁順で用紙を揃えるために、片面プリント時においても感光体１上に形成したトナー像を中間転写ベルト１０に転写し、中間転写ベルト１０から用紙下面にトナー像を転写するようにすることも可能である。この場合には、感光体１上でのトナー像は正像であり、用紙転写時に正像となる。
【００４９】
図１の例では、中間転写ベルト１０のループ外側にある定着装置３０は、定着ローラ１９をベルト１０（及び用紙）を挟んで定着ローラ１８に圧接及び離間できる構成であったが、図２に示すように、中間転写ベルト１０のループ外側にある定着装置を非接触型のものにすることができる。図２の定着装置３０Ｂは、搬送される用紙には接触しないタイプであり、赤外ランプやキセノンランプ等の発光によりトナー像を定着する。非接触型であるから定着装置３０Ｂを回動可能に構成する必要もなく、固定して設けられている。
【００５０】
また、図１及び図２のものは、トナー像転写後、用紙を中間転写ベルト１０から離さずに用紙と中間転写ベルト１０を重ねた状態で定着するものであるが、図３に示す定着装置３０Ｃのように、中間転写ベルト１０から分離後に用紙上のトナー像を定着する方式とすることもできる。
【００５１】
次に、本実施形態における両面記録時の作像工程を図４を参照して説明する。ただし、ここでは、定着装置を図２に示した構成のもので説明する。また、図面のスペース上、中間転写ベルト１０を縦方向に配置した状態で図示している。
【００５２】
図４においては、両面記録時の作像工程を（ア）現像と一次転写（ベルト１０への転写）、（イ）二次現像（第２面現像）、（ウ）二次転写（用紙への両面転写）、（エ）定着、ベルトクリーニングの４工程に分けて示している。なお、便宜上、図４では感光体１と中間転写ベルト１０が離れているように図示されているが、感光体１と中間転写ベルト１０は接触して設けられているものである。
【００５３】
図４（ア）では、帯電手段４により感光体１を帯電（−）させ、露光装置よりの書き込み光Ｌによって形成された静電潜像に対して現像装置５より（−）帯電のトナー（図に黒丸印で示されている）が付与され、さらに、転写手段２１の作用（＋電圧を印加）によって中間転写ベルト１０にトナーが一次転写される様子が示されている。
【００５４】
図４（イ）では、感光体１上に第２面のトナー像（−帯電）が形成されるとともに、中間転写ベルト１０に担持されたトナー像（第１面画像）が搬送され、その搬送途中で帯電手段１７のチャージによってベルト１０に担持されたトナー像の極性が正極性に反転される。さらに、これらのトナー像との位置が正規になるようにタイミングを取って用紙Ｐがレジストローラ２８により送出される様子が示されている。
【００５５】
図４（ウ）では、転写手段２１の作用（＋電圧を印加）によって、用紙の表裏両面（第１面、第２面）にトナー像が一度に転写（二次転写）される様子が示されている。中間転写ベルト１０上のトナー（＋帯電）は＋電圧が印加された転写ローラ２１により静電的に反発して用紙に転写され、感光体１から用紙へはトナー（−帯電）が静電的に吸引転写されることによって、用紙両面にトナーが同時に転写される。
【００５６】
図４（エ）では、中間転写ベルト１０に用紙が吸着された状態で定着領域に搬送され、用紙両面にトナー像が定着される様子が示されている。また、ベルト用クリーニング装置２５がベルト１０に押圧され、ベルト１０上の残留トナーを除去している。
【００５７】
このように、第２の像担持体（中間転写ベルト１０）上で、第２の像担持体に担持した（一次転写した）トナーの極性を非接触の帯電手段（帯電チャージャ１７）によって極性切替を行っているために、１つの転写手段（２１）により用紙両面にトナー像の同時転写（二次転写）が可能であり、しかも、一次転写と二次転写で転写手段の印加電圧の極性を変える必要がなく、転写手段の印加電圧極性切替の構成が不要なためコスト的にも優れている。さらに、トナーが転写されている用紙の開放面からチャージを印加しないため、用紙上面に転写されたトナー像の乱れや、転写紙のチャージアップによる定着時の静電オフセット等が防止される。
【００５８】
なお、用紙片面のみに画像を得る場合は、感光体１に形成したトナー像を直接用紙に転写してやればよく、＋電圧を印加した転写ローラ２１により感光体１上のトナー（−帯電）を吸引転写する。
【００５９】
また、上記説明における感光体帯電極性、トナー帯電極性は一例であり、本実施形態と逆極性にすることも可能である。
ところで、従来技術の問題点としては、帯電極性変換を行うトナー像に関して転写ベルトから転写紙へ転写する際に白斑点が発生する場合があった。この白斑点の発生に影響を及ぼすものとしては、トナー極性変換のための帯電手段の出力と、転写ベルトの抵抗値がある。
【００６０】
そして、トナー極性変換のための帯電手段の出力を大きくすると画像品質が悪く（白斑点が多い）なり出力を小さくすると画像品質がよくなり、また、ベルト抵抗値が低いものは画像品質が悪いことが、実験により分かった。このトナー極性変換のための帯電手段出力あるいはベルト抵抗値と白斑点の関係を図５のグラフに示した。
【００６１】
図５のグラフは、縦軸が画像品質（白斑点のランク）を示しており、細点線の水平線から上の領域が白斑点の状態が許容範囲にある領域であり、細点線から下の領域が白斑点の状態が許容範囲外の領域である。また、横軸はトナー極性変換のための帯電手段の出力を示している。トナー極性変換のための帯電手段は、図１においては帯電チャージャ１７である。
【００６２】
そして、図５には、機械設置時（工場出荷時）の転写ベルト（中間転写ベルト）の抵抗値によるものを破線（太い点線）で、機械設置時からベルト抵抗値が低下したものを実線で示してある。これらの太い点線及び実線は、それぞれのベルト抵抗値でトナー極性変換のための帯電手段の出力を変えた場合の白斑点のランクの変動を示している。
【００６３】
ここで、転写ベルト（中間転写ベルト）は、環境条件あるいは経時によって抵抗値が変動するものであり、図５に示すように、機械設置時にトナー極性変換のための帯電手段の出力：ＣをＣ（Ａ）に設定してあるとすると、機械設置時には画像品質（１）が白斑点ＯＫの領域にあったものが、ベルト抵抗が低下する方向に変動すると画像品質は（２）となり、白斑点ＮＧの領域に入ってしまう。
【００６４】
そこで、機械設置時からベルト抵抗値が実線で示すように低下した場合、トナー極性変換のための帯電手段の出力：ＣをＣ（Ａ）からＣ（Ｂ）に下げることにより画像品質は（３）となり、白斑点ＯＫの領域に入る。本実施形態では、中間転写ベルト１７の抵抗値を検出して、そのベルト抵抗値に応じてトナー極性変換のための帯電手段１７出力を制御することにより、白斑点の状態を許容範囲内に入るようにして異常画像の発生を防ぐようにしている。
【００６５】
また、トナー極性変換のための帯電手段１７の出力を調整することで白斑点画像の発生を防ぐことができるが、帯電手段１７の出力を小さくすると第１面画像に対する極性変換が充分に行われない可能性があり、第１面画像の転写が確実に行われない場合がある。転写性に関する実験を行ったところ、帯電手段１７の出力を低下させた場合でも、第１面画像及び第２面画像を転写紙の表裏に同時に転写させる転写手段２１の出力を大きくすることで、転写ベルト１０と極性変換されたトナーとの反発力が大きくなり、転写効率が上がることが判った。そこで、帯電手段１７の出力をさげることで白斑点の発生を防ぎ、転写手段２１の出力を大きくすることで第１面画像の安定した転写効率を確保することができる。
【００６６】
さらに、帯電手段１７の出力及び転写手段２１の出力を調整することで白斑点の防止と第１面画像の転写効率確保ができるが、転写手段２１の出力を大きくした場合、第２面画像の転写効率を変化させてしまうことになる。そこで、転写手段２１の出力を変える分だけ、感光体ドラム１への第２面画像のトナー付着量を制御することによって、最終的な第２面画像を適正なものとすることができる。この場合の感光体へのトナー付着量は、現像条件の調整、感光体帯電電位の調整、露光条件の調整によって、行うことが可能である。
【００６７】
また、上記のような制御によって白斑点画像の発生を防いだ良好な画像を得ることができるが、ベルト抵抗値があまり大きく変動した場合には白斑点の発生を防ぎきれないことがある。あるいは、転写効率も確保できない場合がある。そこで、本発明を適用する中間転写体として抵抗値を所定の範囲（初期値で１０^７〜１０^９ Ω・ｃｍ）に規定することで、上記のような制御によって白斑点の発生防止と転写効率の確保とを確実にし、良好な画像を提供することができる。
【００６８】
以下、本実施形態における具体的な制御について説明する。
本実施形態では、第１面トナー像を感光体ドラム１から中間転写ベルト１０へ転写するときの（転写ローラ２１に印加する）転写電流：Ｒ１を１０μＡに、第１面及び第２面トナー像を中間転写ベルト１０から転写紙の表裏両面へ同時転写するときの（転写ローラ２１に印加する）転写電流：Ｒ２を１０μＡに、第１面画像の帯電極性を中間転写ベルト１０上で逆極性に切り替えるときの帯電手段１７の出力電流：Ｃを２００μＡに設定している。この帯電手段１７の出力電流：Ｃ＝２００μＡは、初期値である。また、感光体ドラム１上の静電潜像を現像するときの現像バイアス：ＶＢを５００Ｖとする。
【００６９】
そして、装置へ電源を投入したときに実施されるウォームアップ時に、感光体ドラム１と中間転写ベルト１０とを接触・回転させた状態で転写ローラ２０から２ｋＶの電圧を印加して感光体ドラム１に流れる電流を検知し、ベルト抵抗を求める。感光体ドラム１に流れる電流は、図示しない電源部に設けた検知回路によって検知する。そして、検出したベルト抵抗値に応じて帯電手段１７の出力電流：Ｃを制御する。
【００７０】
本実施形態では、検出した中間転写ベルト１０の抵抗値が１×１０^８Ωｃｍ以上だった場合は上記の各パラメータＲ１，Ｒ２，Ｃ，ＶＢをそのままにしておく。また、検出したベルト抵抗値が１×１０^７〜１０^８Ωｃｍの場合には、帯電手段１７の出力電流：Ｃを２００μＡから１００μＡに変更し、転写電流：Ｒ２を１０μＡから２０μＡに変更し、両面プリント時の第２面画像を現像する際の現像バイアス：ＶＢ´を５００Ｖから４５０Ｖに変更する（第１面画像を現像する際の現像バイアス：ＶＢは５００Ｖのままである）。なお、転写電流：Ｒ１はそのままである。さらに、検出したベルト抵抗値が１×１０^７Ωｃｍ未満の場合にはサービスマンコールを表示させる。
【００７１】
上記の制御を図６にフローチャートで示した。すなわち、装置電源ＯＮ（Ｓ１）の後、中間転写ベルト１０の抵抗値：Ｒを検知し（Ｓ２）、Ｒが１×１０^８Ωｃｍ以上かどうかを判断する（Ｓ３）。次に、Ｒが１×１０^７Ωｃｍ以下かどうかを判断し（Ｓ４）、Ｒが１×１０^７Ωｃｍ以下であればＳ６に進んでサービスマンコールを表示させる。一方、Ｓ４でＲが１×１０^７Ωｃｍより大きい、つまりベルト１０の抵抗値：Ｒが１×１０^７〜１０^８Ωｃｍの範囲にある場合には、Ｃ＝１００μＡ，Ｒ２＝２０μＡ，ＶＢ´＝４５０Ｖに設定する（Ｓ５）。
【００７２】
これで装置電源投入時の設定完了であり、電源をオフするまで、上記設定された各パラメータで画像形成が行われる。通常であれば、朝電源をオンしたときに設定された条件で一日のプリントジョブが行われ、翌日電源をオンしたときに、再び同様の制御が行われ、各パラメータの補正が行われる。
【００７３】
上記制御において、検出した中間転写ベルト１０の抵抗値が１×１０^８Ωｃｍ以上だった場合は白斑点が発生しない状態であり、各パラメータは初期値設定のままである。
【００７４】
検出したベルト抵抗値が１×１０^７〜１０^８Ωｃｍの場合は、帯電手段１７の出力電流：Ｃを２００μＡ→１００μＡに変更することにより、ベルト抵抗値の低下に伴う白斑点の発生を防ぐことができる。帯電手段１７の出力電流：Ｃを下げたことにより第１面画像の転写効率が若干低下するので、中間転写ベルト１０から転写紙にトナー像を転写するときの転写電流：Ｒ２を１０μＡ→２０μＡに上げることで、転写紙への転写効率を確保している。
【００７５】
また、このとき、Ｒ２を１０μＡ→２０μＡに上げることで転写紙への転写効率を確保するようにしているが、第２面画像の（第２面画像を感光体から転写紙に転写する際の）転写効率が上がってしまうので、その分、現像バイアスを調整して感光体上のトナー付着量を調整することで、第２面画像についても安定した画像を得ることができる。なお、感光体へのトナー付着量の調整は、現像バイアスの他にも、感光体ドラム１の帯電電位を低くする、あるいは、露光光量を少なくするなどの制御によって行っても良い。
【００７６】
さらに、検出したベルト抵抗値が１×１０^７Ωｃｍ未満の場合には、帯電手段１７の出力電流：Ｃを１０μＡ未満に設定しないと白斑点画像を防ぐことはできないが、帯電手段１７の出力ではＲ２を２０μＡに上げても転写効率が確保できないので、この場合にはサービスマンコールを表示させるようにしている。
【００７７】
以上、本発明を図示の実施形態により説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態における各パラメータＲ１，Ｒ２，Ｃ，ＶＢ等の初期値及び初期値から変更する値はいずれも一例であり、適宜の値を設定できるものである。また、パラメータ変更を判断する基準値も一例であり、適宜の値を設定ですることができる。さらに、中間転写ベルト１０の抵抗値を検出するタイミング及び検出方法も任意である。
【００７８】
そして、上記実施形態では、転写手段２１は転写ローラとして構成されたものであるが、ローラ以外の接触型転写手段、あるいは転写チャージャなどの非接触型転写手段を用いることもできる。その他の各機器も、本発明を実施できる範囲で任意の方式のものを採用することができる。例えば、上記実施形態では第１の像担持体を感光体ドラムとしたが、ベルト式の像担持体とすることもできる。
【００７９】
さらに、上記実施形態における露光装置７はレーザ方式であるが、ＬＥＤによる露光方式でもよい。あるいは、アナログ露光（アナログ複写機）においても本発明を実施することが可能である。アナログ露光で感光体上に正像を得る場合は、ミラーを利用することによって可能である。
【００８０】
もちろん、画像形成装置としてはプリンタに限らず、複写機やファクシミリでもよいことは言うまでもない。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、中間転写体の抵抗値を検知し、その抵抗値に応じて第１のトナー像の帯電極性を切り替える帯電手段の出力を制御するので、帯電極性を切り替えたトナー像における白斑点の発生を防ぐことができる。
【００８２】
また、白斑点の発生を防ぐとともに安定した転写効率の確保が可能となる。
【００８３】
また、中間転写体の抵抗値が低下した場合に第１のトナー像の帯電極性を切り替える帯電手段の出力を小さくすることで白斑点の発生を防ぐことができるが、上記帯電手段の出力を小さくすることで第１のトナー像の極性変換が充分に行われず転写不良発生の恐れが生じるが、トナー像を記録媒体の両面に同時に転写させるための転写手段の出力を大きくすることによって転写効率を上げることができ転写不良を防止することができる。よって、白斑点の防止と転写効率確保とを実現することができる。
【００８４】
請求項２の構成により、トナー像を記録媒体の両面に同時に転写させるための転写手段の出力を変化させた場合の第２のトナー像の転写効率に与える影響を補うことが可能となる。
【００８５】
請求項３の構成により、現像条件を制御することで像担持体へのトナー付着量を制御し、転写手段の出力変化に伴う第２のトナー像の転写効率に与える影響を補うことができる。
【００８６】
請求項４の構成により、像担持体を帯電させる帯電手段の帯電条件を制御することで像担持体へのトナー付着量を制御し、転写手段の出力変化に伴う第２のトナー像の転写効率に与える影響を補うことができる。
【００８７】
請求項５の構成により、露光条件を制御することで像担持体へのトナー付着量を制御し、転写手段の出力変化に伴う第２のトナー像の転写効率に与える影響を補うことができる。
【００８８】
請求項６の構成により、中間転写体の抵抗値が低下した場合に第１のトナー像の帯電極性を切り替える帯電手段の出力を小さくすることで白斑点の発生を防ぎ、転写手段の出力を大きくすることで第１のトナー像の転写効率を上げることができるが、転写手段の出力を大きくしたことで第２のトナー像の転写効率に影響を与えてしまう。しかし、像担持体へのトナー付着量を低下させることで第２面画像への影響を防ぎ、表裏両面共に画像品質を適正なものとすることができる。
【００８９】
請求項７の構成により、中間転写体抵抗値の初期値が１０^７〜１０^９ Ω・ｃｍであるので、検知した中間転写体抵抗値に応じたトナー像帯電極性を切り替える帯電手段の出力制御によって効果的に白斑点の発生防止及び転写効率確保を行うことができる。
【００９０】
請求項８の構成により、本発明の制御によっても防ぎきれない異常画像の発生を、警告表示を行うことによって防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される画像形成装置の一例であるプリンタの概略を示す断面構成図である。
【図２】定着装置の構成が異なる別例を示す部分断面図である。
【図３】定着装置の構成が異なるさらに別の例を示す部分断面図である。
【図４】本実施形態における両面記録時の作像工程を概念的に示す模式図である。
【図５】トナー極性変換のための帯電手段出力あるいはベルト抵抗値と白斑点の関係を示すグラフである。
【図６】本実施形態における制御のフローチャートである。
【符号の説明】
１感光体ドラム（像担持体）
４帯電装置（感光体帯電手段）
５現像装置
７露光装置
１０中間転写ベルト（中間転写体）
１７帯電チャージャ（トナー極性変換の帯電手段）
２０ベルトユニット
２１転写ローラ（転写手段）
２５ベルトクリーニング装置
３０定着装置

Claims

像担持体上に形成した第１のトナー像を中間転写体へ転写し、さらに前記像担持体上に第２のトナー像を形成し、前記第１及び第２のトナー像を記録媒体の両面に転写して定着させることにより記録媒体の両面に画像形成可能な装置であって、前記像担持体上に形成した第１のトナー像を中間転写体へ転写した後、中間転写体上で第１のトナー像の帯電極性を非接触の帯電手段により逆極性に切り替え、該第１のトナー像及び前記第２のトナー像を記録媒体の両面に同時に転写する画像形成装置において、
前記中間転写体の抵抗値を検知し、該検知した抵抗値に応じて前記帯電手段の出力を制御するとともに、
前記第１のトナー像及び前記第２のトナー像を記録媒体の両面に同時に転写させるための転写手段の出力を、前記検知した抵抗値に応じて制御し、
前記中間転写体の抵抗値が所定の基準値より低下した場合に、前記帯電手段の出力を小さくするとともに、前記転写手段の出力を大きくすることを特徴とする画像形成装置。
前記第２のトナー像を前記像担持体上に形成する際の像担持体へのトナー付着量を、前記検知した抵抗値に応じて制御することを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
前記像担持体へトナーを付与して現像を行う現像手段の現像条件を制御して、前記像担持体へのトナー付着量を制御することを特徴とする、請求項２に記載の画像形成装置。
前記像担持体を帯電させる帯電手段の帯電条件を制御して、前記像担持体へのトナー付着量を制御することを特徴とする、請求項２に記載の画像形成装置。
前記像担持体に静電潜像を形成する露光手段の露光条件を制御して、前記像担持体へのトナー付着量を制御することを特徴とする、請求項２に記載の画像形成装置。
前記中間転写体の抵抗値が所定の基準値より低下した場合に、前記帯電手段の出力を小さくし、前記転写手段の出力を大きくするとともに、前記像担持体へのトナー付着量を低下させることを特徴とする、請求項２に記載の画像形成装置。
前記中間転写体抵抗値の初期値が１０^７〜１０^９ Ω・ｃｍであることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記検知した中間転写体の抵抗値が１０^７ Ω・ｃｍ以下の場合に警告表示を行うことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。