JP3767162B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真技術を用いて用紙等の記録材上に画像を形成するプリンター、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関する。特に、記録材の両面に画像を形成することのできる画像形成装置における転写電圧の制御技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真技術を用いて用紙等の記録材上に画像を形成する画像形成装置は、表面にトナー像が形成される像担持体と、この像担持体との間で転写部を形成し転写電圧を印加して、像担持体表面のトナー像を記録材に転写させる転写手段と、この転写手段によりトナー像が転写された記録材を通過させつつ加熱して記録材上にトナー像を定着させる定着手段とを有している。
【０００３】
このような装置においては、湿度の変化によって用紙等の記録材の吸湿度が異なると、その抵抗値も異なることから、これにトナー像を転写させる際の転写電圧の最適値を、湿度に応じて決定すべく、湿度検出手段を備えたものが知られている。
【０００４】
また、記録材は、通常、給紙装置等において積層状態で保持されており、最上位のものから給送されるようになっているので、最上位の記録材が最も湿度の影響を受け易い（吸湿度が上がり易い）。
【０００５】
そこで、従来、この点に着目し、湿度検出手段にて湿度を検出するとともに、記録間すなわち、給送される記録材の間隔時間（例えば積層状態にある記録材のうち最上位の記録材が給送された後、次位の記録材が給送されるまでの時間）を計測して、前記湿度および前記間隔時間に基づいて転写電圧を決定するようにした技術が提案されている（特公平７−８２２７１号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年においては、記録材の片面にだけではなく両面に画像を形成したいという要望が強くなってきている。
【０００７】
記録材の両面への画像形成は、転写部で第１面（例えば表面）にトナー像が転写され、定着手段を通過してそのトナー像が定着された記録材を、その表裏を反転させて再び前記転写部に返送して第２面（例えば裏面）にもトナー像を転写させ定着させることによって実現することが可能である。
【０００８】
ところが、記録材の両面にトナー像を形成しようとした場合には、第１面転写時における転写電圧の最適値と、第２面転写時における転写電圧の最適値とが大きく異なってしまうということが分かった。
【０００９】
第１面転写時には、未だ記録材は定着手段を通過していないが、第２面転写時には、記録材はすでに１回定着手段を通過しており、定着手段は記録材を加熱して記録材上にトナー像を定着させるものであるから、この定着手段を通過した直後の記録材の吸湿度は限りなく０に近くなるばかりでなく、記録材が湿度の影響を極めて敏感に受け易い状態となるからである。
【００１０】
このような状況においては、上述した特公平７−８２２７１号公報記載の従来技術は何等有効に機能し得ない。この従来技術は、第１面にのみ画像を形成する場合にだけ機能し得るからである。
【００１１】
本発明は、以上のような問題を解決すべくなされたもので、その目的は、記録材の第２面に画像を形成する際にも、適切な転写電圧が得られる画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の画像形成装置は、表面にトナー像が形成される像担持体と、この像担持体との間で転写部を形成し転写電圧を印加して、像担持体表面のトナー像を記録材に転写させる転写手段と、この転写手段によりトナー像が転写された記録材を通過させつつ加熱して記録材上にトナー像を定着させる定着手段と、この定着手段を通過した記録材の表裏を反転させて再び前記転写部に記録材を返送することのできる反転返送経路とを備え、記録材の表裏である第１面および第２面に画像を形成することのできる画像形成装置であって、
記録材の第１面および第２面に画像を形成する際に記録材の第１面にトナー像が転写されて前記定着手段を通過した時点から第２面へのトナー像の転写開始までの経過時間を計測する計時手段と、湿度を検出する湿度検出手段と、前記計時手段により計測された前記第１面定着後の経過時間および、前記湿度検出手段により検出された湿度に基づいて、記録材の第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定する制御手段とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の画像形成装置は、請求項１記載の画像形成装置において、前記制御手段は、前記湿度検出手段により検出された湿度に基づいて前記記録材の第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧も決定する制御手段であることを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の画像形成装置は、請求項１記載の画像形成装置において、前記湿度検出手段が前記反転返送経路に対して設けられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の画像形成装置は、請求項３記載の画像形成装置において、前記湿度検出手段は、第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定するための湿度検出手段とは別に設けられていることを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の画像形成装置は、請求項１，２，３，または４記載の画像形成装置において、前記像担持体は、複数回回転することにより、複数色のトナー像が重畳されることのある像担持体であり、この像担持体上に重畳された複数色のトナー像が前記転写部において記録材に一括転写されることを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載の画像形成装置は、請求項１，２，３，４，または５記載の画像形成装置において、さらに、温度を検出する温度検出手段を備えているとともに、前記制御手段は、この温度検出手段により検出された温度、前記湿度、および前記経過時間に基づいて前記転写電圧を決定する制御手段であることを特徴とする。
【００１８】
【作用効果】
請求項１記載の画像形成装置は、表面にトナー像が形成される像担持体と、この像担持体との間で転写部を形成し転写電圧を印加して、像担持体表面のトナー像を記録材に転写させる転写手段と、この転写手段によりトナー像が転写された記録材を通過させつつ加熱して記録材上にトナー像を定着させる定着手段と、この定着手段を通過した記録材の表裏を反転させて再び前記転写部に記録材を返送することのできる反転返送経路とを備えているので、第１面にトナー像が転写され、定着部を通過してそのトナー像が定着した記録材を、反転返送経路にて再び転写部に返送して第２面にもトナー像を転写させ、定着させることができる。すなわち、記録材の両面に画像を形成することができる。
【００１９】
そして、この請求項１記載の画像形成装置は、記録材の第１面および第２面に画像を形成する際に記録材の第１面にトナー像が転写されて前記定着手段を通過した時点から第２面へのトナー像の転写開始までの経過時間を計測する計時手段と、湿度を検出する湿度検出手段と、前記計時手段により計測された前記第１面定着後の経過時間および、前記湿度検出手段により検出された湿度に基づいて、記録材の第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定する制御手段とを備えているので、この制御手段によって、記録材の第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧を、前記経過時間および湿度により急激に変化することのある記録材の吸湿度に応じて、最適値に決定することが可能となる。
【００２０】
したがって、この請求項１記載の画像形成装置によれば、記録材の第２面に画像を形成する際にも、適切な転写電圧が得られ、結果として、第２面にも綺麗な画像を形成することが可能となる。
【００２１】
請求項２記載の画像形成装置によれば、請求項１記載の画像形成装置において、前記制御手段は、前記湿度検出手段により検出された湿度に基づいて前記記録材の第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧も決定する制御手段であるので、第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧も最適値に決定することができる。
【００２２】
しかも、第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定させるための湿度検出手段と、第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定させるための湿度検出手段とが、共用されているので、湿度検出手段が１つで済むという効果が得られる。
【００２３】
請求項３記載の画像形成装置によれば、請求項１記載の画像形成装置において、前記湿度検出手段が前記反転返送経路に対して設けられているので、前記経過時間および湿度により急激に変化することのある記録材の吸湿度に応じて、記録材の第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧を、一層確実に最適値に決定することが可能となる。
【００２４】
請求項４記載の画像形成装置によれば、請求項３記載の画像形成装置において、前記湿度検出手段は、第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定するための湿度検出手段とは別に設けられているので、請求項２記載の構成に比べて、記録材の第１面および第２面にトナー像を転写させる際の両転写電圧を、一層確実に最適値に決定することが可能となる。
【００２５】
請求項５記載の画像形成装置によれば、請求項１，２，３，または４記載の画像形成装置において、前記像担持体は、複数回回転することにより、複数色のトナー像が重畳されることのある像担持体であり、この像担持体上に重畳された複数色のトナー像が前記転写部において記録材に一括転写される構成となっているので、記録材の第１面および第２面に対して、単色画像だけではなくフルカラー画像も形成することが可能である。
【００２６】
ところで、この請求項５記載の画像形成装置のように、像担持体が、複数回回転することにより、複数色のトナー像が重畳されることのある像担持体であり、この像担持体上に重畳された複数色のトナー像が前記転写部において記録材に一括転写される構成であると、記録材の第２面に単色トナー像が転写される場合と、像担持体上に重畳された複数色のトナー像が一括転写される場合とでは、第１面にトナー像が転写されて定着手段を通過した時点から第２面へのトナー像の転写開始までの経過時間が、前記像担持体の回転数の相違に応じて、著しく異なり、したがって、記録材の吸湿度も著しく異なることがある。
【００２７】
これに対し、この請求項５記載の画像形成装置によれば、このような場合においても、記録材の第２面にトナー像を転写する際の適切な転写電圧が得られ、結果として、第２面にも綺麗な単色画像またはフルカラー画像を形成することが可能となる。
【００２８】
請求項６記載の画像形成装置によれば、請求項１，２，３，４，または５記載の画像形成装置において、さらに、温度を検出する温度検出手段を備えているとともに、前記制御手段は、この温度検出手段により検出された温度、前記湿度、および前記経過時間に基づいて前記転写電圧を決定する制御手段であるので、前記転写電圧（記録材の第１面および／または第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧）を、より一層確実に最適値に決定することが可能となる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３０】
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明に係る画像形成装置の第１の実施の形態、および後述する第２の実施の形態を示す概略図である。
【００３１】
先ず、この画像形成装置の概要について説明する。
【００３２】
この画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーによる現像器を用いて単色画像およびフルカラー画像を形成することのできる装置である。
【００３３】
図１において、１００は感光体カートリッジであり、その感光体１４０が、図示しない適宜の駆動手段によって図示矢印方向に回転駆動される。
【００３４】
感光体１４０は、薄肉円筒状の導電性基材と、その表面に形成された感光層とを有している。
【００３５】
感光体１４０の周りには、その回転方向に沿って、帯電手段としての帯電ローラ１６０、現像手段としての現像器１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）、中間転写装置３０、およびクリーニング手段１７０が配置される。
【００３６】
帯電ローラ１６０は、感光体１４０の外周面に当接して外周面を一様に帯電させる。一様に帯電した感光体１４０の外周面には、露光ユニット４０によって所望の画像情報に応じた選択的な露光Ｌ１がなされ、この露光Ｌ１によって感光体１４０上に静電潜像が形成される。
【００３７】
この静電潜像は、現像器１０でトナーが付与されて現像される。
【００３８】
現像器として、イエロー用の現像器１０Ｙ、シアン用の現像器１０Ｃ、マゼンタ用の現像器１０Ｍ、およびブラック用の現像器１０Ｋが設けられている。これら現像器１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋは、それぞれ揺動可能に構成されており、選択的に１つの現像器の現像ローラ１１のみが感光体１４０に当接し得るようになっている。したがって、これらの現像器１０は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのうちのいずれかのトナーを感光体１４０の表面に付与して感光体１４０上の静電潜像を現像する。
【００３９】
現像されたトナー像は、中間転写装置３０の像担持体をなす中間転写ベルト３６上に転写される。
【００４０】
クリーニング手段１７０は、上記転写後に、感光体１４０の外周面に残留し付着しているトナーＴを掻き落とすクリーナブレードと、このクリーナブレードによって掻き落とされたトナーを受ける受け部とを備えている。
【００４１】
中間転写装置３０は、駆動ローラ３１と、４本の従動ローラ３２，３３，３４，３５と、これら各ローラの回りに張架された像担持体としての無端状の中間転写ベルト３６とを有している。
【００４２】
駆動ローラ３１は、その端部に固定された図示しない歯車が、感光体１４０の駆動用歯車（図示せず）と噛み合っていることによって、感光体１４０と略同一の周速で回転駆動され、したがって中間転写ベルト３６が感光体１４０と略同一の周速で図示矢印方向に循環駆動されるようになっている。
【００４３】
従動ローラ３５は、駆動ローラ３１との間で中間転写ベルト３６がそれ自身の張力によって感光体１４０に圧接される位置に配置されており、感光体１４０と中間転写ベルト３６との圧接部において一次転写部Ｔ１が形成されている。従動ローラ３５は、中間転写ベルト３６の循環方向上流側において一次転写部Ｔ１の近くに配置されている。
【００４４】
駆動ローラ３１には、中間転写ベルト３６を介して図示しない電極ローラが配置されており、この電極ローラを介して、中間転写ベルト３６に一次転写電圧が印加される。
【００４５】
従動ローラ３２はテンションローラであり、図示しない付勢手段によって中間転写ベルト３６をその張り方向に付勢している。
【００４６】
従動ローラ３３は、二次転写部（請求項１でいう転写部）Ｔ２を形成するバックアップローラである。このバックアップローラ３３には、中間転写ベルト３６を介して転写手段としての二次転写ローラ３８が対向配置されている。二次転写ローラ３８は、図示しない接離機構により中間転写ベルト３６に対して接離可能である。二次転写ローラ３８には、二次転写電圧が印加される。
【００４７】
従動ローラ３４は、ベルトクリーナ３９のためのバックアップローラである。ベルトクリーナ３９は、中間転写ベルト３６と接触してその外周面に残留し付着しているトナーを掻き落とすクリーナブレード３９ａと、このクリーナブレード３９ａによって掻き落とされたトナーを受ける受け部３９ｂとを備えている。このベルトクリーナ３９は、図示しない接離機構によって中間転写ベルト３６に対して接離可能である。
【００４８】
中間転写ベルト３６は、導電層と、この導電層の上に形成され、感光体１４０に圧接される抵抗層とを有する複層ベルトで構成されている。導電層は、合成樹脂からなる絶縁性基体の上に形成されており、この導電層に、前述した電極ローラを介して、一次転写電圧が印加される。
【００４９】
中間転写ベルト３６が循環駆動される過程で、一次転写部Ｔ１において、感光体１４０上のトナー像が中間転写ベルト３６上に転写され、中間転写ベルト３６上に転写されたトナー像は、二次転写部Ｔ２において、二次転写ローラ３８との間に供給される用紙等のシート（記録材）Ｓに転写される。
【００５０】
記録材Ｓは、給紙装置５０から給送され、ゲートローラ対Ｇによって所定のタイミングで二次転写部Ｔ２に供給される。５１は記録材Ｓを積層保持する給紙カセット、５２はピックアップローラである。
【００５１】
二次転写部Ｔ２でトナー像が転写された記録材Ｓは、定着手段をなす定着装置６０を通ることによってそのトナー像が定着される。
【００５２】
定着装置６０は、熱源を有する加熱ローラ６１と、これに圧接されている加圧ローラ６２とを有しており、これらローラ６１，６２によって、通過する記録材Ｓを挟圧しつつ加熱して、トナー像を記録材Ｓ上に溶融定着させる。
【００５３】
定着装置６０を通った記録材Ｓは、最終的には、排紙経路７０を通って、装置本体のケース８０上に形成されたシート受け部８１上に排出されるが、この画像形成装置は、定着装置６０を通過した記録材Ｓの表裏を反転させて再び転写部Ｔ２（二次転写部Ｔ２）に記録材Ｓを返送することのできる反転返送経路７０’を備えている。
【００５４】
反転返送経路７０’は、定着装置６０を通過した記録材Ｓを搬入し、かつ、一旦搬入された記録材Ｓを逆送することのできる互いに独立した２つの排紙経路７１，７２を有するスイッチバック経路７４と、このスイッチバック経路７４から逆送された記録材Ｓを再び前記二次転写部Ｔ２に向けて返送する返送路７３とを有している。したがって、この反転返送経路７０’によって再び二次転写部Ｔ２に返送される記録材Ｓは、その表裏が反転されて二次転写部Ｔ２に返送されることとなる。
【００５５】
このような画像形成装置は、記録材Ｓの表面（第１面）にのみ画像を形成することもできるし、両面（表裏である第１面および第２面）に画像を形成することもできる。
【００５６】
９０は制御部であり、装置全体の制御を行なう制御手段を構成している。
【００５７】
以上のような画像形成装置全体の作動の概要は次の通りである。
【００５８】
（ｉ）図示しないホストコンピュータ等（パーソナルコンピュータ等）からの印字指令信号（画像形成信号）が画像形成装置の制御部９０に入力されると、感光体１４０、現像器１０の各ローラ１１、および中間転写ベルト３６が回転駆動される。
【００５９】
（ｉｉ）感光体１４０の外周面が帯電ローラ１６０によって一様に帯電される。
【００６０】
（ｉｉｉ）一様に帯電した感光体１４０の外周面に、露光ユニット４０によって第１色目（例えばイエロー）の画像情報に応じた選択的な露光Ｌ１がなされ、イエロー用の静電潜像が形成される。
【００６１】
（ｉｖ）感光体１４０には、第１色目（例えばイエロー）用の現像器１０Ｙの現像ローラのみが接触し、これによって上記静電潜像が現像され、第１色目（例えばイエロー）のトナー像が感光体１４０上に形成される。
【００６２】
（ｖ）中間転写ベルト３６には上記トナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加され、感光体１４０上に形成されたトナー像が、一次転写部Ｔ１において中間転写ベルト３６上に転写される。このとき、二次転写ローラ３８およびベルトクリーナ３９は、中間転写ベルト３６から離間している。
【００６３】
（ｖｉ）感光体１４０上に残留しているトナーがクリーニング手段１７０によって除去された後、除電手段４１からの除電光Ｌ２によって感光体１４０が除電される。
【００６４】
（ｖｉｉ）上記（ｉｉ）〜（ｖｉ）の動作が必要に応じて繰り返される。すなわち、上記印字指令信号の内容に応じて、第２色目、第３色目、第４色目、と繰り返され、上記印字指令信号の内容に応じたトナー像が中間転写ベルト３６上において重ね合わされて中間転写ベルト３６上に形成される。
【００６５】
（ｖｉｉｉ）所定のタイミングで給紙装置５０から記録材Ｓが供給され、記録材Ｓの先端が二次転写部Ｔ２に達する直前にあるいは達した後に（要するに記録材Ｓ上の所望の位置に、中間転写ベルト３６上のトナー像が転写されるタイミングで）二次転写ローラ３８が中間転写ベルト３６に押圧されるとともに二次転写電圧が印加され、中間転写ベルト３６上のトナー像（基本的には４色のトナー像が重ね合わせられたフルカラー画像）が記録材Ｓ上に転写される。また、ベルトクリーナ３９が中間転写ベルト３６に当接し、二次転写後に中間転写ベルト３６上に残留しているトナーが除去される。
【００６６】
（ｉｘ）記録材Ｓが定着装置６０を通過することによって記録材Ｓ上にトナー像が定着し、その後、記録材Ｓが所定の位置に向け（両面印刷でない場合にはシート受け部８１に向け、両面印刷の場合には、スイッチバック経路７４を経て返送路７３に向け）搬送される。
【００６７】
すなわち、表面（第１面）にのみ画像を形成する場合には、給紙装置５０から給送された記録材Ｓは、その第１面に二次転写部Ｔ２で画像が転写され、定着装置６０で定着された後、排紙経路７１または７２を経てシート受け部８１上に排出される。
【００６８】
両面（第１面および第２面）に画像を形成する場合には、給紙装置５０から給送された記録材Ｓは、その第１面に二次転写部Ｔ２で画像が転写され、定着装置６０で定着された後、一旦排紙経路７１または７２（スイッチバック経路７４）に入り、逆送されて返送路７３を経て、ゲートローラ対Ｇによって所定のタイミングで再び二次転写部Ｔ２に返送され、第２面にも画像が転写される。その後、定着装置６０で第２面にも画像が定着され、排紙経路７１または７２を経てシート受け部８１上に排出される。
【００６９】
ところで、このように、両面に画像を形成する場合には、定着部６０を一度通過した記録材Ｓが再び二次転写部Ｔ２へ返送されることとなるため、第１面転写時における転写電圧（この場合二次転写電圧）の最適値と、第２面転写時における転写電圧の最適値とが大きく異なってしまう。
【００７０】
第１面転写時には、未だ記録材Ｓは定着装置６０を通過していないが、第２面転写時には、記録材Ｓはすでに１回定着装置６０を通過しており、定着装置６０は記録材Ｓを加熱して記録材Ｓ上にトナー像を定着させるものであるから、この定着装置６０を通過した直後の記録材Ｓの吸湿度は限りなく０に近くなるばかりでなく、記録材Ｓが湿度の影響を極めて敏感に受け易い状態となるからである。
【００７１】
そこで、この実施の形態では、記録材Ｓの第１面および第２面に画像を形成する際に記録材Ｓの第１面にトナー像が転写されて定着装置６０を通過した時点から第２面へのトナー像の転写開始までの経過時間を計測する計時手段９１と、湿度および温度を検出する温湿度検出手段９２とを設け、前記制御部９０で、計時手段９１により計測された前記第１面定着後の経過時間および、温湿度検出手段９２により検出された温度並びに湿度に基づいて、記録材Ｓの第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定するように構成した。温度および湿度が高いほど、また、経過時間が長いほど記録材Ｓの吸湿度は大きくなり、その抵抗値は小さくなるので、転写電圧は比較的小さな値とし、温度および湿度が低いほど、また、経過時間が短いほど記録材Ｓの吸湿度は小さくなり、その抵抗値は大きくなるので、転写電圧は比較的大きな値とする。
【００７２】
また、記録材Ｓの第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧については、前記温湿度検出手段９２により検出された温度および湿度に基づいて決定するように構成した。温度および湿度が高いほど記録材Ｓの吸湿度は大きくなるので、転写電圧は比較的小さな値とし、温度および湿度が低いほど記録材Ｓの吸湿度は小さくなるので、転写電圧は比較的大きな値とする。
【００７３】
計時手段９１は、制御部９０に内蔵されているタイマで構成することができ、前記経過時間は、例えば定着装置６０の下流側に記録材Ｓの後端を検出する検出器９３を設けて、この検出器９３が記録材Ｓの後端を検出した時点からの経過時間を計測することによって計測することができる。
【００７４】
温湿度検出手段９２は、装置の適所に設けることができ、この実施の形態では、給紙カセット５１の近くに設けてある。また、温湿度検出手段９２は、温度と湿度とを検知する温湿度センサで構成することができる。
【００７５】
以上のような画像形成装置によれば、次のような作用効果が得られる。
【００７６】
（ａ）表面にトナー像が形成される像担持体としての中間転写ベルト３６と、この中間転写ベルト３６との間で転写部Ｔ２を形成し転写電圧を印加して、中間転写ベルト３６表面のトナー像を記録材Ｓに転写させる転写手段としての二次転写ローラ３８と、この二次転写ローラ３８によりトナー像が転写された記録材Ｓを通過させつつ加熱して記録材Ｓ上にトナー像を定着させる定着手段としての定着装置６０と、この定着装置６０を通過した記録材Ｓの表裏を反転させて再び前記転写部Ｔ２に記録材Ｓを返送することのできる反転返送経路７０’とを備えているので、第１面にトナー像が転写され、定着装置６０を通過してそのトナー像が定着した記録材Ｓを、反転返送経路７０’にて再び転写部Ｔ２に返送して第２面にもトナー像を転写させ、定着させることができる。すなわち、記録材Ｓの両面に画像を形成することができる。
【００７７】
そして、この実施の形態の画像形成装置は、記録材Ｓの第１面および第２面に画像を形成する際に記録材Ｓの第１面にトナー像が転写されて定着装置６０を通過した時点から第２面へのトナー像の転写開始までの経過時間を計測する計時手段９１と、湿度を検出する湿度検出手段９２と、計時手段９１により計測された前記第１面定着後の経過時間および、湿度検出手段９２により検出された湿度に基づいて、記録材Ｓの第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定する制御手段９０とを備えているので、この制御手段９０によって、記録材Ｓの第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧を、前記経過時間および湿度により急激に変化することのある記録材Ｓの吸湿度に応じて、最適値に決定することが可能となる。
【００７８】
すなわち、定着装置６０を通過することによって、その直後の吸湿度が限りなく０に近くなり、かつ湿度の影響を極めて敏感に受け易い状態となっている記録材Ｓのその状態に応じて、第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧を最適値に決定することが可能となる。
【００７９】
したがって、この実施の形態の画像形成装置によれば、記録材Ｓの第２面に画像を形成する際にも、適切な転写電圧が得られ、結果として、第２面にも綺麗な画像を形成することが可能となる。
【００８０】
（ｂ）制御手段９０は、湿度検出手段９２により検出された湿度に基づいて記録材Ｓの第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧も決定する構成となっているので、第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧も最適値に決定することができる。
【００８１】
しかも、第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定させるための湿度検出手段と、第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定させるための湿度検出手段とが、１つの湿度検出手段９２で共用されているので、湿度検出手段が１つで済むという効果が得られる。
【００８２】
（ｃ）像担持体としての中間転写ベルト３６は、複数回回転することにより、複数色のトナー像が重畳されることのある像担持体であり、この像担持体上に重畳された複数色のトナー像が二次転写部Ｔ２において記録材Ｓに一括転写される構成となっているので、記録材Ｓの第１面および第２面に対して、単色画像だけではなくフルカラー画像も形成することが可能である。
【００８３】
ところで、この画像形成装置のように、像担持体３６が、複数回回転することにより複数色のトナー像が重畳されることのある像担持体であり、この像担持体３６上に重畳された複数色のトナー像が前記転写部Ｔ２において記録材Ｓに一括転写される構成であると、記録材Ｓの第２面に単色トナー像が転写される場合と、像担持体３６上に重畳された複数色のトナー像が一括転写される場合とでは、第１面にトナー像が転写されて定着装置６０を通過した時点から第２面へのトナー像の転写開始までの経過時間が、像担持体３６の回転数の相違に応じて、著しく異なり、したがって、記録材Ｓの吸湿度も著しく異なることがある。
【００８４】
これに対し、この実施の形態の画像形成装置によれば、このような場合においても、記録材Ｓの第２面にトナー像を転写する際の適切な転写電圧が得られ、結果として、第２面にも綺麗な単色画像またはフルカラー画像を形成することが可能となる。
【００８５】
（ｄ）湿度検出手段９２は、温度も検出する温湿度検出手段で構成されているとともに、制御手段９０は、この温湿度検出手段９２により検出された温度、湿度、および前記経過時間に基づいて前記転写電圧を決定する制御手段であるので、前記転写電圧（記録材の第１面および／または第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧）を、より一層確実に最適値に決定することが可能となる。
【００８６】
＜第２の実施の形態＞
この第２の実施の形態が上記第１の実施の形態と異なる点は、反転返送経路７０’の返送路７３に対して温湿度検出手段９２’を設けた点にあり、その他の点に変わりはない。この温湿度検出手段９２’は、第１の実施の形態における温湿度検出手段９２と別個に設けてもよいし、第１の実施の形態における温湿度検出手段９２に代えて設けてもよい。温湿度検出手段９２’を温湿度検出手段９２と別個に設けた場合、温湿度検出手段９２は、第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定するための温湿度検出手段を構成する。なお、温湿度検出手段９２’は記録材Ｓの搬送を妨げない位置に設ける。すなわち、反転返送経路に対して湿度検出手段を設けるという意味は、反転返送経路の近くに設けるという意味である。
【００８７】
この実施の形態によれば、前述した第１の実施の形態による作用効果に加え、次のような作用効果が得られる。
【００８８】
すなわち、温湿度検出手段９２’が反転返送経路７０に対して設けられているので、両面画像形成の際に一度定着装置６０を通過した記録材Ｓの経路となる反転返送経路７０の温度、湿度、および定着装置６０通過後の経過時間により、急激に変化することのある記録材Ｓの吸湿度に応じて、記録材Ｓの第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧を、一層確実に最適値に決定することが可能となる。
【００８９】
また、温湿度検出手段９２’を第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定するための湿度検出手段９２と別に設けた場合には、第１の実施の形態、あるいは温湿度検出手段９２’を第１面および第２面にトナー像を転写させる際の両転写電圧を決定するための手段として共用した場合に比べて、記録材Ｓの第１面および第２面にトナー像を転写させる際の両転写電圧を、一層確実に最適値に決定することが可能となる。
【００９０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。
【００９１】
例えば、
▲１▼上記実施の形態では、像担持体が中間転写ベルト３６で構成され、転写部が二次転写部Ｔ２となっているものについて説明したが、この発明はこれに限るものではない。例えば、像担持体を感光体１０で構成し、感光体１０から直接記録材Ｓにトナー像を転写する構成のものにも適用することができる。
【００９２】
▲２▼上記実施の形態では、検出手段９２または９２’を温湿度検出手段で構成したが、少なくとも湿度を検出することのできる湿度検出手段とすることもできる。
【００９３】
【発明の効果】
請求項１〜６記載のいずれの画像形成装置によっても、記録材の第２面に画像を形成する際にも、適切な転写電圧が得られ、結果として、第２面にも綺麗な画像を形成することが可能となる。
【００９４】
さらに、
請求項２記載の画像形成装置によれば、第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧も最適値に決定することができる。しかも、湿度検出手段が１つで済むという効果が得られる。
【００９５】
請求項３記載の画像形成装置によれば、記録材の第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧を、一層確実に最適値に決定することが可能となる。
【００９６】
請求項４記載の画像形成装置によれば、記録材の第１面および第２面にトナー像を転写させる際の両転写電圧を、一層確実に最適値に決定することが可能となる。
【００９７】
請求項５記載の画像形成装置によれば、第２面にも綺麗な単色画像またはカラー画像を形成することが可能となる。
【００９８】
請求項６記載の画像形成装置によれば、転写電圧（記録材の第１面および／または第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧）を、より一層確実に最適値に決定することが可能となる。
【００９９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の実施の形態を示す概略図。
【符号の説明】
Ｔ２ 二次転写部（転写部）
Ｓ 記録材
３６ 中間転写ベルト（像担持体）
３８ 二次転写ローラ（転写手段）
６０ 定着装置（定着手段）
７０’ 反転返送経路
９０ 制御部（制御手段）
９１ 計時手段
９２ 温湿度検出手段（湿度検出手段，温度検出手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真技術を用いて用紙等の記録材上に画像を形成するプリンター、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関する。特に、記録材の両面に画像を形成することのできる画像形成装置における転写電圧の制御技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真技術を用いて用紙等の記録材上に画像を形成する画像形成装置は、表面にトナー像が形成される像担持体と、この像担持体との間で転写部を形成し転写電圧を印加して、像担持体表面のトナー像を記録材に転写させる転写手段と、この転写手段によりトナー像が転写された記録材を通過させつつ加熱して記録材上にトナー像を定着させる定着手段とを有している。
【０００３】
このような装置においては、湿度の変化によって用紙等の記録材の吸湿度が異なると、その抵抗値も異なることから、これにトナー像を転写させる際の転写電圧の最適値を、湿度に応じて決定すべく、湿度検出手段を備えたものが知られている。
【０００４】
また、記録材は、通常、給紙装置等において積層状態で保持されており、最上位のものから給送されるようになっているので、最上位の記録材が最も湿度の影響を受け易い（吸湿度が上がり易い）。
【０００５】
そこで、従来、この点に着目し、湿度検出手段にて湿度を検出するとともに、記録間すなわち、給送される記録材の間隔時間（例えば積層状態にある記録材のうち最上位の記録材が給送された後、次位の記録材が給送されるまでの時間）を計測して、前記湿度および前記間隔時間に基づいて転写電圧を決定するようにした技術が提案されている（特公平７−８２２７１号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年においては、記録材の片面にだけではなく両面に画像を形成したいという要望が強くなってきている。
【０００７】
記録材の両面への画像形成は、転写部で第１面（例えば表面）にトナー像が転写され、定着手段を通過してそのトナー像が定着された記録材を、その表裏を反転させて再び前記転写部に返送して第２面（例えば裏面）にもトナー像を転写させ定着させることによって実現することが可能である。
【０００８】
ところが、記録材の両面にトナー像を形成しようとした場合には、第１面転写時における転写電圧の最適値と、第２面転写時における転写電圧の最適値とが大きく異なってしまうということが分かった。
【０００９】
第１面転写時には、未だ記録材は定着手段を通過していないが、第２面転写時には、記録材はすでに１回定着手段を通過しており、定着手段は記録材を加熱して記録材上にトナー像を定着させるものであるから、この定着手段を通過した直後の記録材の吸湿度は限りなく０に近くなるばかりでなく、記録材が湿度の影響を極めて敏感に受け易い状態となるからである。
【００１０】
このような状況においては、上述した特公平７−８２２７１号公報記載の従来技術は何等有効に機能し得ない。この従来技術は、第１面にのみ画像を形成する場合にだけ機能し得るからである。
【００１１】
本発明は、以上のような問題を解決すべくなされたもので、その目的は、記録材の第２面に画像を形成する際にも、適切な転写電圧が得られる画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の画像形成装置は、表面にトナー像が形成される像担持体と、この像担持体との間で転写部を形成し転写電圧を印加して、像担持体表面のトナー像を記録材に転写させる転写手段と、この転写手段によりトナー像が転写された記録材を通過させつつ加熱して記録材上にトナー像を定着させる定着手段と、この定着手段を通過した記録材の表裏を反転させて再び前記転写部に記録材を返送することのできる反転返送経路とを備え、記録材の表裏である第１面および第２面に画像を形成することのできる画像形成装置であって、
記録材の第１面および第２面に画像を形成する際に記録材の第１面にトナー像が転写されて前記定着手段を通過した時点から第２面へのトナー像の転写開始までの経過時間を計測する計時手段と、湿度を検出する湿度検出手段と、前記計時手段により計測された前記第１面定着後の経過時間および、前記湿度検出手段により検出された湿度に基づいて、記録材の第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定する制御手段とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の画像形成装置は、請求項１記載の画像形成装置において、前記制御手段は、前記湿度検出手段により検出された湿度に基づいて前記記録材の第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧も決定する制御手段であることを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の画像形成装置は、請求項１記載の画像形成装置において、前記湿度検出手段が前記反転返送経路に対して設けられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の画像形成装置は、請求項３記載の画像形成装置において、前記湿度検出手段は、第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定するための湿度検出手段とは別に設けられていることを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の画像形成装置は、請求項１，２，３，または４記載の画像形成装置において、前記像担持体は、複数回回転することにより、複数色のトナー像が重畳されることのある像担持体であり、この像担持体上に重畳された複数色のトナー像が前記転写部において記録材に一括転写されることを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載の画像形成装置は、請求項１，２，３，４，または５記載の画像形成装置において、さらに、温度を検出する温度検出手段を備えているとともに、前記制御手段は、この温度検出手段により検出された温度、前記湿度、および前記経過時間に基づいて前記転写電圧を決定する制御手段であることを特徴とする。
【００１８】
【作用効果】
請求項１記載の画像形成装置は、表面にトナー像が形成される像担持体と、この像担持体との間で転写部を形成し転写電圧を印加して、像担持体表面のトナー像を記録材に転写させる転写手段と、この転写手段によりトナー像が転写された記録材を通過させつつ加熱して記録材上にトナー像を定着させる定着手段と、この定着手段を通過した記録材の表裏を反転させて再び前記転写部に記録材を返送することのできる反転返送経路とを備えているので、第１面にトナー像が転写され、定着部を通過してそのトナー像が定着した記録材を、反転返送経路にて再び転写部に返送して第２面にもトナー像を転写させ、定着させることができる。すなわち、記録材の両面に画像を形成することができる。
【００１９】
そして、この請求項１記載の画像形成装置は、記録材の第１面および第２面に画像を形成する際に記録材の第１面にトナー像が転写されて前記定着手段を通過した時点から第２面へのトナー像の転写開始までの経過時間を計測する計時手段と、湿度を検出する湿度検出手段と、前記計時手段により計測された前記第１面定着後の経過時間および、前記湿度検出手段により検出された湿度に基づいて、記録材の第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定する制御手段とを備えているので、この制御手段によって、記録材の第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧を、前記経過時間および湿度により急激に変化することのある記録材の吸湿度に応じて、最適値に決定することが可能となる。
【００２０】
したがって、この請求項１記載の画像形成装置によれば、記録材の第２面に画像を形成する際にも、適切な転写電圧が得られ、結果として、第２面にも綺麗な画像を形成することが可能となる。
【００２１】
請求項２記載の画像形成装置によれば、請求項１記載の画像形成装置において、前記制御手段は、前記湿度検出手段により検出された湿度に基づいて前記記録材の第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧も決定する制御手段であるので、第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧も最適値に決定することができる。
【００２２】
しかも、第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定させるための湿度検出手段と、第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定させるための湿度検出手段とが、共用されているので、湿度検出手段が１つで済むという効果が得られる。
【００２３】
請求項３記載の画像形成装置によれば、請求項１記載の画像形成装置において、前記湿度検出手段が前記反転返送経路に対して設けられているので、前記経過時間および湿度により急激に変化することのある記録材の吸湿度に応じて、記録材の第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧を、一層確実に最適値に決定することが可能となる。
【００２４】
請求項４記載の画像形成装置によれば、請求項３記載の画像形成装置において、前記湿度検出手段は、第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定するための湿度検出手段とは別に設けられているので、請求項２記載の構成に比べて、記録材の第１面および第２面にトナー像を転写させる際の両転写電圧を、一層確実に最適値に決定することが可能となる。
【００２５】
請求項５記載の画像形成装置によれば、請求項１，２，３，または４記載の画像形成装置において、前記像担持体は、複数回回転することにより、複数色のトナー像が重畳されることのある像担持体であり、この像担持体上に重畳された複数色のトナー像が前記転写部において記録材に一括転写される構成となっているので、記録材の第１面および第２面に対して、単色画像だけではなくフルカラー画像も形成することが可能である。
【００２６】
ところで、この請求項５記載の画像形成装置のように、像担持体が、複数回回転することにより、複数色のトナー像が重畳されることのある像担持体であり、この像担持体上に重畳された複数色のトナー像が前記転写部において記録材に一括転写される構成であると、記録材の第２面に単色トナー像が転写される場合と、像担持体上に重畳された複数色のトナー像が一括転写される場合とでは、第１面にトナー像が転写されて定着手段を通過した時点から第２面へのトナー像の転写開始までの経過時間が、前記像担持体の回転数の相違に応じて、著しく異なり、したがって、記録材の吸湿度も著しく異なることがある。
【００２７】
これに対し、この請求項５記載の画像形成装置によれば、このような場合においても、記録材の第２面にトナー像を転写する際の適切な転写電圧が得られ、結果として、第２面にも綺麗な単色画像またはフルカラー画像を形成することが可能となる。
【００２８】
請求項６記載の画像形成装置によれば、請求項１，２，３，４，または５記載の画像形成装置において、さらに、温度を検出する温度検出手段を備えているとともに、前記制御手段は、この温度検出手段により検出された温度、前記湿度、および前記経過時間に基づいて前記転写電圧を決定する制御手段であるので、前記転写電圧（記録材の第１面および／または第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧）を、より一層確実に最適値に決定することが可能となる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３０】
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明に係る画像形成装置の第１の実施の形態、および後述する第２の実施の形態を示す概略図である。
【００３１】
先ず、この画像形成装置の概要について説明する。
【００３２】
この画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーによる現像器を用いて単色画像およびフルカラー画像を形成することのできる装置である。
【００３３】
図１において、１００は感光体カートリッジであり、その感光体１４０が、図示しない適宜の駆動手段によって図示矢印方向に回転駆動される。
【００３４】
感光体１４０は、薄肉円筒状の導電性基材と、その表面に形成された感光層とを有している。
【００３５】
感光体１４０の周りには、その回転方向に沿って、帯電手段としての帯電ローラ１６０、現像手段としての現像器１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）、中間転写装置３０、およびクリーニング手段１７０が配置される。
【００３６】
帯電ローラ１６０は、感光体１４０の外周面に当接して外周面を一様に帯電させる。一様に帯電した感光体１４０の外周面には、露光ユニット４０によって所望の画像情報に応じた選択的な露光Ｌ１がなされ、この露光Ｌ１によって感光体１４０上に静電潜像が形成される。
【００３７】
この静電潜像は、現像器１０でトナーが付与されて現像される。
【００３８】
現像器として、イエロー用の現像器１０Ｙ、シアン用の現像器１０Ｃ、マゼンタ用の現像器１０Ｍ、およびブラック用の現像器１０Ｋが設けられている。これら現像器１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋは、それぞれ揺動可能に構成されており、選択的に１つの現像器の現像ローラ１１のみが感光体１４０に当接し得るようになっている。したがって、これらの現像器１０は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのうちのいずれかのトナーを感光体１４０の表面に付与して感光体１４０上の静電潜像を現像する。
【００３９】
現像されたトナー像は、中間転写装置３０の像担持体をなす中間転写ベルト３６上に転写される。
【００４０】
クリーニング手段１７０は、上記転写後に、感光体１４０の外周面に残留し付着しているトナーＴを掻き落とすクリーナブレードと、このクリーナブレードによって掻き落とされたトナーを受ける受け部とを備えている。
【００４１】
中間転写装置３０は、駆動ローラ３１と、４本の従動ローラ３２，３３，３４，３５と、これら各ローラの回りに張架された像担持体としての無端状の中間転写ベルト３６とを有している。
【００４２】
駆動ローラ３１は、その端部に固定された図示しない歯車が、感光体１４０の駆動用歯車（図示せず）と噛み合っていることによって、感光体１４０と略同一の周速で回転駆動され、したがって中間転写ベルト３６が感光体１４０と略同一の周速で図示矢印方向に循環駆動されるようになっている。
【００４３】
従動ローラ３５は、駆動ローラ３１との間で中間転写ベルト３６がそれ自身の張力によって感光体１４０に圧接される位置に配置されており、感光体１４０と中間転写ベルト３６との圧接部において一次転写部Ｔ１が形成されている。従動ローラ３５は、中間転写ベルト３６の循環方向上流側において一次転写部Ｔ１の近くに配置されている。
【００４４】
駆動ローラ３１には、中間転写ベルト３６を介して図示しない電極ローラが配置されており、この電極ローラを介して、中間転写ベルト３６に一次転写電圧が印加される。
【００４５】
従動ローラ３２はテンションローラであり、図示しない付勢手段によって中間転写ベルト３６をその張り方向に付勢している。
【００４６】
従動ローラ３３は、二次転写部（請求項１でいう転写部）Ｔ２を形成するバックアップローラである。このバックアップローラ３３には、中間転写ベルト３６を介して転写手段としての二次転写ローラ３８が対向配置されている。二次転写ローラ３８は、図示しない接離機構により中間転写ベルト３６に対して接離可能である。二次転写ローラ３８には、二次転写電圧が印加される。
【００４７】
従動ローラ３４は、ベルトクリーナ３９のためのバックアップローラである。ベルトクリーナ３９は、中間転写ベルト３６と接触してその外周面に残留し付着しているトナーを掻き落とすクリーナブレード３９ａと、このクリーナブレード３９ａによって掻き落とされたトナーを受ける受け部３９ｂとを備えている。このベルトクリーナ３９は、図示しない接離機構によって中間転写ベルト３６に対して接離可能である。
【００４８】
中間転写ベルト３６は、導電層と、この導電層の上に形成され、感光体１４０に圧接される抵抗層とを有する複層ベルトで構成されている。導電層は、合成樹脂からなる絶縁性基体の上に形成されており、この導電層に、前述した電極ローラを介して、一次転写電圧が印加される。
【００４９】
中間転写ベルト３６が循環駆動される過程で、一次転写部Ｔ１において、感光体１４０上のトナー像が中間転写ベルト３６上に転写され、中間転写ベルト３６上に転写されたトナー像は、二次転写部Ｔ２において、二次転写ローラ３８との間に供給される用紙等のシート（記録材）Ｓに転写される。
【００５０】
記録材Ｓは、給紙装置５０から給送され、ゲートローラ対Ｇによって所定のタイミングで二次転写部Ｔ２に供給される。５１は記録材Ｓを積層保持する給紙カセット、５２はピックアップローラである。
【００５１】
二次転写部Ｔ２でトナー像が転写された記録材Ｓは、定着手段をなす定着装置６０を通ることによってそのトナー像が定着される。
【００５２】
定着装置６０は、熱源を有する加熱ローラ６１と、これに圧接されている加圧ローラ６２とを有しており、これらローラ６１，６２によって、通過する記録材Ｓを挟圧しつつ加熱して、トナー像を記録材Ｓ上に溶融定着させる。
【００５３】
定着装置６０を通った記録材Ｓは、最終的には、排紙経路７０を通って、装置本体のケース８０上に形成されたシート受け部８１上に排出されるが、この画像形成装置は、定着装置６０を通過した記録材Ｓの表裏を反転させて再び転写部Ｔ２（二次転写部Ｔ２）に記録材Ｓを返送することのできる反転返送経路７０’を備えている。
【００５４】
反転返送経路７０’は、定着装置６０を通過した記録材Ｓを搬入し、かつ、一旦搬入された記録材Ｓを逆送することのできる互いに独立した２つの排紙経路７１，７２を有するスイッチバック経路７４と、このスイッチバック経路７４から逆送された記録材Ｓを再び前記二次転写部Ｔ２に向けて返送する返送路７３とを有している。したがって、この反転返送経路７０’によって再び二次転写部Ｔ２に返送される記録材Ｓは、その表裏が反転されて二次転写部Ｔ２に返送されることとなる。
【００５５】
このような画像形成装置は、記録材Ｓの表面（第１面）にのみ画像を形成することもできるし、両面（表裏である第１面および第２面）に画像を形成することもできる。
【００５６】
９０は制御部であり、装置全体の制御を行なう制御手段を構成している。
【００５７】
以上のような画像形成装置全体の作動の概要は次の通りである。
【００５８】
（ｉ）図示しないホストコンピュータ等（パーソナルコンピュータ等）からの印字指令信号（画像形成信号）が画像形成装置の制御部９０に入力されると、感光体１４０、現像器１０の各ローラ１１、および中間転写ベルト３６が回転駆動される。
【００５９】
（ｉｉ）感光体１４０の外周面が帯電ローラ１６０によって一様に帯電される。
【００６０】
（ｉｉｉ）一様に帯電した感光体１４０の外周面に、露光ユニット４０によって第１色目（例えばイエロー）の画像情報に応じた選択的な露光Ｌ１がなされ、イエロー用の静電潜像が形成される。
【００６１】
（ｉｖ）感光体１４０には、第１色目（例えばイエロー）用の現像器１０Ｙの現像ローラのみが接触し、これによって上記静電潜像が現像され、第１色目（例えばイエロー）のトナー像が感光体１４０上に形成される。
【００６２】
（ｖ）中間転写ベルト３６には上記トナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加され、感光体１４０上に形成されたトナー像が、一次転写部Ｔ１において中間転写ベルト３６上に転写される。このとき、二次転写ローラ３８およびベルトクリーナ３９は、中間転写ベルト３６から離間している。
【００６３】
（ｖｉ）感光体１４０上に残留しているトナーがクリーニング手段１７０によって除去された後、除電手段４１からの除電光Ｌ２によって感光体１４０が除電される。
【００６４】
（ｖｉｉ）上記（ｉｉ）〜（ｖｉ）の動作が必要に応じて繰り返される。すなわち、上記印字指令信号の内容に応じて、第２色目、第３色目、第４色目、と繰り返され、上記印字指令信号の内容に応じたトナー像が中間転写ベルト３６上において重ね合わされて中間転写ベルト３６上に形成される。
【００６５】
（ｖｉｉｉ）所定のタイミングで給紙装置５０から記録材Ｓが供給され、記録材Ｓの先端が二次転写部Ｔ２に達する直前にあるいは達した後に（要するに記録材Ｓ上の所望の位置に、中間転写ベルト３６上のトナー像が転写されるタイミングで）二次転写ローラ３８が中間転写ベルト３６に押圧されるとともに二次転写電圧が印加され、中間転写ベルト３６上のトナー像（基本的には４色のトナー像が重ね合わせられたフルカラー画像）が記録材Ｓ上に転写される。また、ベルトクリーナ３９が中間転写ベルト３６に当接し、二次転写後に中間転写ベルト３６上に残留しているトナーが除去される。
【００６６】
（ｉｘ）記録材Ｓが定着装置６０を通過することによって記録材Ｓ上にトナー像が定着し、その後、記録材Ｓが所定の位置に向け（両面印刷でない場合にはシート受け部８１に向け、両面印刷の場合には、スイッチバック経路７４を経て返送路７３に向け）搬送される。
【００６７】
すなわち、表面（第１面）にのみ画像を形成する場合には、給紙装置５０から給送された記録材Ｓは、その第１面に二次転写部Ｔ２で画像が転写され、定着装置６０で定着された後、排紙経路７１または７２を経てシート受け部８１上に排出される。
【００６８】
両面（第１面および第２面）に画像を形成する場合には、給紙装置５０から給送された記録材Ｓは、その第１面に二次転写部Ｔ２で画像が転写され、定着装置６０で定着された後、一旦排紙経路７１または７２（スイッチバック経路７４）に入り、逆送されて返送路７３を経て、ゲートローラ対Ｇによって所定のタイミングで再び二次転写部Ｔ２に返送され、第２面にも画像が転写される。その後、定着装置６０で第２面にも画像が定着され、排紙経路７１または７２を経てシート受け部８１上に排出される。
【００６９】
ところで、このように、両面に画像を形成する場合には、定着部６０を一度通過した記録材Ｓが再び二次転写部Ｔ２へ返送されることとなるため、第１面転写時における転写電圧（この場合二次転写電圧）の最適値と、第２面転写時における転写電圧の最適値とが大きく異なってしまう。
【００７０】
第１面転写時には、未だ記録材Ｓは定着装置６０を通過していないが、第２面転写時には、記録材Ｓはすでに１回定着装置６０を通過しており、定着装置６０は記録材Ｓを加熱して記録材Ｓ上にトナー像を定着させるものであるから、この定着装置６０を通過した直後の記録材Ｓの吸湿度は限りなく０に近くなるばかりでなく、記録材Ｓが湿度の影響を極めて敏感に受け易い状態となるからである。
【００７１】
そこで、この実施の形態では、記録材Ｓの第１面および第２面に画像を形成する際に記録材Ｓの第１面にトナー像が転写されて定着装置６０を通過した時点から第２面へのトナー像の転写開始までの経過時間を計測する計時手段９１と、湿度および温度を検出する温湿度検出手段９２とを設け、前記制御部９０で、計時手段９１により計測された前記第１面定着後の経過時間および、温湿度検出手段９２により検出された温度並びに湿度に基づいて、記録材Ｓの第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定するように構成した。温度および湿度が高いほど、また、経過時間が長いほど記録材Ｓの吸湿度は大きくなり、その抵抗値は小さくなるので、転写電圧は比較的小さな値とし、温度および湿度が低いほど、また、経過時間が短いほど記録材Ｓの吸湿度は小さくなり、その抵抗値は大きくなるので、転写電圧は比較的大きな値とする。
【００７２】
また、記録材Ｓの第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧については、前記温湿度検出手段９２により検出された温度および湿度に基づいて決定するように構成した。温度および湿度が高いほど記録材Ｓの吸湿度は大きくなるので、転写電圧は比較的小さな値とし、温度および湿度が低いほど記録材Ｓの吸湿度は小さくなるので、転写電圧は比較的大きな値とする。
【００７３】
計時手段９１は、制御部９０に内蔵されているタイマで構成することができ、前記経過時間は、例えば定着装置６０の下流側に記録材Ｓの後端を検出する検出器９３を設けて、この検出器９３が記録材Ｓの後端を検出した時点からの経過時間を計測することによって計測することができる。
【００７４】
温湿度検出手段９２は、装置の適所に設けることができ、この実施の形態では、給紙カセット５１の近くに設けてある。また、温湿度検出手段９２は、温度と湿度とを検知する温湿度センサで構成することができる。
【００７５】
以上のような画像形成装置によれば、次のような作用効果が得られる。
【００７６】
（ａ）表面にトナー像が形成される像担持体としての中間転写ベルト３６と、この中間転写ベルト３６との間で転写部Ｔ２を形成し転写電圧を印加して、中間転写ベルト３６表面のトナー像を記録材Ｓに転写させる転写手段としての二次転写ローラ３８と、この二次転写ローラ３８によりトナー像が転写された記録材Ｓを通過させつつ加熱して記録材Ｓ上にトナー像を定着させる定着手段としての定着装置６０と、この定着装置６０を通過した記録材Ｓの表裏を反転させて再び前記転写部Ｔ２に記録材Ｓを返送することのできる反転返送経路７０’とを備えているので、第１面にトナー像が転写され、定着装置６０を通過してそのトナー像が定着した記録材Ｓを、反転返送経路７０’にて再び転写部Ｔ２に返送して第２面にもトナー像を転写させ、定着させることができる。すなわち、記録材Ｓの両面に画像を形成することができる。
【００７７】
そして、この実施の形態の画像形成装置は、記録材Ｓの第１面および第２面に画像を形成する際に記録材Ｓの第１面にトナー像が転写されて定着装置６０を通過した時点から第２面へのトナー像の転写開始までの経過時間を計測する計時手段９１と、湿度を検出する湿度検出手段９２と、計時手段９１により計測された前記第１面定着後の経過時間および、湿度検出手段９２により検出された湿度に基づいて、記録材Ｓの第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定する制御手段９０とを備えているので、この制御手段９０によって、記録材Ｓの第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧を、前記経過時間および湿度により急激に変化することのある記録材Ｓの吸湿度に応じて、最適値に決定することが可能となる。
【００７８】
すなわち、定着装置６０を通過することによって、その直後の吸湿度が限りなく０に近くなり、かつ湿度の影響を極めて敏感に受け易い状態となっている記録材Ｓのその状態に応じて、第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧を最適値に決定することが可能となる。
【００７９】
したがって、この実施の形態の画像形成装置によれば、記録材Ｓの第２面に画像を形成する際にも、適切な転写電圧が得られ、結果として、第２面にも綺麗な画像を形成することが可能となる。
【００８０】
（ｂ）制御手段９０は、湿度検出手段９２により検出された湿度に基づいて記録材Ｓの第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧も決定する構成となっているので、第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧も最適値に決定することができる。
【００８１】
しかも、第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定させるための湿度検出手段と、第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定させるための湿度検出手段とが、１つの湿度検出手段９２で共用されているので、湿度検出手段が１つで済むという効果が得られる。
【００８２】
（ｃ）像担持体としての中間転写ベルト３６は、複数回回転することにより、複数色のトナー像が重畳されることのある像担持体であり、この像担持体上に重畳された複数色のトナー像が二次転写部Ｔ２において記録材Ｓに一括転写される構成となっているので、記録材Ｓの第１面および第２面に対して、単色画像だけではなくフルカラー画像も形成することが可能である。
【００８３】
ところで、この画像形成装置のように、像担持体３６が、複数回回転することにより複数色のトナー像が重畳されることのある像担持体であり、この像担持体３６上に重畳された複数色のトナー像が前記転写部Ｔ２において記録材Ｓに一括転写される構成であると、記録材Ｓの第２面に単色トナー像が転写される場合と、像担持体３６上に重畳された複数色のトナー像が一括転写される場合とでは、第１面にトナー像が転写されて定着装置６０を通過した時点から第２面へのトナー像の転写開始までの経過時間が、像担持体３６の回転数の相違に応じて、著しく異なり、したがって、記録材Ｓの吸湿度も著しく異なることがある。
【００８４】
これに対し、この実施の形態の画像形成装置によれば、このような場合においても、記録材Ｓの第２面にトナー像を転写する際の適切な転写電圧が得られ、結果として、第２面にも綺麗な単色画像またはフルカラー画像を形成することが可能となる。
【００８５】
（ｄ）湿度検出手段９２は、温度も検出する温湿度検出手段で構成されているとともに、制御手段９０は、この温湿度検出手段９２により検出された温度、湿度、および前記経過時間に基づいて前記転写電圧を決定する制御手段であるので、前記転写電圧（記録材の第１面および／または第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧）を、より一層確実に最適値に決定することが可能となる。
【００８６】
＜第２の実施の形態＞
この第２の実施の形態が上記第１の実施の形態と異なる点は、反転返送経路７０’の返送路７３に対して温湿度検出手段９２’を設けた点にあり、その他の点に変わりはない。この温湿度検出手段９２’は、第１の実施の形態における温湿度検出手段９２と別個に設けてもよいし、第１の実施の形態における温湿度検出手段９２に代えて設けてもよい。温湿度検出手段９２’を温湿度検出手段９２と別個に設けた場合、温湿度検出手段９２は、第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定するための温湿度検出手段を構成する。なお、温湿度検出手段９２’は記録材Ｓの搬送を妨げない位置に設ける。すなわち、反転返送経路に対して湿度検出手段を設けるという意味は、反転返送経路の近くに設けるという意味である。
【００８７】
この実施の形態によれば、前述した第１の実施の形態による作用効果に加え、次のような作用効果が得られる。
【００８８】
すなわち、温湿度検出手段９２’が反転返送経路７０に対して設けられているので、両面画像形成の際に一度定着装置６０を通過した記録材Ｓの経路となる反転返送経路７０の温度、湿度、および定着装置６０通過後の経過時間により、急激に変化することのある記録材Ｓの吸湿度に応じて、記録材Ｓの第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧を、一層確実に最適値に決定することが可能となる。
【００８９】
また、温湿度検出手段９２’を第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定するための湿度検出手段９２と別に設けた場合には、第１の実施の形態、あるいは温湿度検出手段９２’を第１面および第２面にトナー像を転写させる際の両転写電圧を決定するための手段として共用した場合に比べて、記録材Ｓの第１面および第２面にトナー像を転写させる際の両転写電圧を、一層確実に最適値に決定することが可能となる。
【００９０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。
【００９１】
例えば、
▲１▼上記実施の形態では、像担持体が中間転写ベルト３６で構成され、転写部が二次転写部Ｔ２となっているものについて説明したが、この発明はこれに限るものではない。例えば、像担持体を感光体１０で構成し、感光体１０から直接記録材Ｓにトナー像を転写する構成のものにも適用することができる。
【００９２】
▲２▼上記実施の形態では、検出手段９２または９２’を温湿度検出手段で構成したが、少なくとも湿度を検出することのできる湿度検出手段とすることもできる。
【００９３】
【発明の効果】
請求項１〜６記載のいずれの画像形成装置によっても、記録材の第２面に画像を形成する際にも、適切な転写電圧が得られ、結果として、第２面にも綺麗な画像を形成することが可能となる。
【００９４】
さらに、
請求項２記載の画像形成装置によれば、第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧も最適値に決定することができる。しかも、湿度検出手段が１つで済むという効果が得られる。
【００９５】
請求項３記載の画像形成装置によれば、記録材の第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧を、一層確実に最適値に決定することが可能となる。
【００９６】
請求項４記載の画像形成装置によれば、記録材の第１面および第２面にトナー像を転写させる際の両転写電圧を、一層確実に最適値に決定することが可能となる。
【００９７】
請求項５記載の画像形成装置によれば、第２面にも綺麗な単色画像またはカラー画像を形成することが可能となる。
【００９８】
請求項６記載の画像形成装置によれば、転写電圧（記録材の第１面および／または第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧）を、より一層確実に最適値に決定することが可能となる。
【００９９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の実施の形態を示す概略図。
【符号の説明】
Ｔ２ 二次転写部（転写部）
Ｓ 記録材
３６ 中間転写ベルト（像担持体）
３８ 二次転写ローラ（転写手段）
６０ 定着装置（定着手段）
７０’ 反転返送経路
９０ 制御部（制御手段）
９１ 計時手段
９２ 温湿度検出手段（湿度検出手段，温度検出手段）
Claims (5)
- 表面にトナー像が形成される像担持体と、この像担持体との間で転写部を形成し転写電圧を印加して、像担持体表面のトナー像を記録材に転写させる転写手段と、この転写手段によりトナー像が転写された記録材を通過させつつ加熱して記録材上にトナー像を定着させる定着手段と、この定着手段を通過した記録材の表裏を反転させて再び前記転写部に記録材を返送することのできる反転返送経路とを備え、記録材の表裏である第１面および第２面に画像を形成することのできる画像形成装置であって、
記録材の第１面および第２面に画像を形成する際に記録材の第１面にトナー像が転写されて前記定着手段を通過した時点から第２面へのトナー像の転写開始までの経過時間を計測する計時手段と、湿度を検出する湿度検出手段と、前記計時手段により計測された前記第１面定着後の経過時間および、前記湿度検出手段により検出された湿度に基づいて、記録材の第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定する制御手段とを備え，
前記湿度検出手段が前記反転返送経路に対して設けられていることを特徴とする画像形成装置。 - 前記湿度検出手段は、第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定するための湿度検出手段とは別に設けられていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
- 表面にトナー像が形成される像担持体と、この像担持体との間で転写部を形成し転写電圧を印加して、像担持体表面のトナー像を記録材に転写させる転写手段と、この転写手段によりトナー像が転写された記録材を通過させつつ加熱して記録材上にトナー像を定着させる定着手段と、この定着手段を通過した記録材の表裏を反転させて再び前記転写部に記録材を返送することのできる反転返送経路とを備え、記録材の表裏である第１面および第２面に画像を形成することのできる画像形成装置であって、
記録材の第１面および第２面に画像を形成する際に記録材の第１面にトナー像が転写されて前記定着手段を通過した時点から第２面へのトナー像の転写開始までの経過時間を計測する計時手段と、湿度を検出する湿度検出手段と、前記計時手段により計測された前記第１面定着後の経過時間および、前記湿度検出手段により検出された湿度に基づいて、記録材の第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定する制御手段とを備えているとともに，前記像担持体は、複数回回転することにより、複数色のトナー像が重畳されることのある像担持体であり、この像担持体上に重畳された複数色のトナー像が前記転写部において記録材に一括転写されることを特徴とする画像形成装置。 - 表面にトナー像が形成される像担持体と、この像担持体との間で転写部を形成し転写電圧を印加して、像担持体表面のトナー像を記録材に転写させる転写手段と、この転写手段によりトナー像が転写された記録材を通過させつつ加熱して記録材上にトナー像を定着させる定着手段と、この定着手段を通過した記録材の表裏を反転させて再び前記転写部に記録材を返送することのできる反転返送経路とを備え、記録材の表裏である第１面および第２面に画像を形成することのできる画像形成装置であって、
記録材の第１面および第２面に画像を形成する際に記録材の第１面にトナー像が転写されて前記定着手段を通過した時点から第２面へのトナー像の転写開始までの経過時間を計測する計時手段と、湿度を検出する湿度検出手段と、温度を検出する温度検出手段と，前記計時手段により計測された前記第１面定着後の経過時間および、前記湿度検出手段により検出された湿度，並びに前記温度検出手段により検出された温度、に基づいて、記録材の第２面にトナー像を転写させる際の転写電圧を決定する制御手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記湿度検出手段により検出された湿度に基づいて前記記録材の第１面にトナー像を転写させる際の転写電圧も決定する制御手段であることを特徴とする請求項１，２，３，または４記載の画像形成装置。
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