JP2001175089A - トナー像転写装置 - Google Patents

トナー像転写装置

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JP2001175089A
JP2001175089A JP35493599A JP35493599A JP2001175089A JP 2001175089 A JP2001175089 A JP 2001175089A JP 35493599 A JP35493599 A JP 35493599A JP 35493599 A JP35493599 A JP 35493599A JP 2001175089 A JP2001175089 A JP 2001175089A
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toner image
recording sheet
image
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Makoto Honda
真 本田
Shigeki Nishimura
重樹 西村
Tadahiro Suzuki
忠浩 鈴木
Toshio Masubuchi
富志雄 増渕
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ユーザによって使用される記録シートの実情に
応じて転写バアイス電圧等の転写ハラメータを最適化
し、以て記録シートに対するトナー像の転写品質を高め
ることが可能なトナー像転写装置を提供する。 【解決手段】中間転写ベルト5上に形成されたトナー像
Tを記録シートPに転写するトナー像転写装置であっ
て、かかるトナー像Tの転写に影響を及ぼす因子を検知
又は入力する環境センサ20及びコントロールパネル2
1と、これらの入力値に基づいてトナー像の転写に用い
られる初期転写バイアスを決定する演算手段22とを備
え、上記初期転写バイアスを補うための補正値をコント
ロールパネル21から入力させると共に、かかる補正値
に基づいて補正転写バイアスを決定し、この補正転写バ
イアスによって中間転写ベルト5上のトナー像Tを記録
シートPに転写せしめる転写手段とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機や
レーザビームプリンタ等において、トナー像を記録シー
トに転写するためのトナー像転写装置に係り、詳細に
は、かかる転写に影響を及ぼす各種因子を検知及び/又
は入力し、かかる検知及び/又は入力結果に基づいて転
写バイアス等の転写パラメータを自動設定するように構
成されたトナー像転写装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真方式を用いる複写機やレーザビ
ームプリンタ等においては、画情報に応じたトナー像を
感光体ドラム上に形成した後、これを記録シートに転写
することによって記録画像を形成している。例えばレー
ザビームプリンタでは、先ず所定の背景部電位に感光体
ドラムの表面を帯電した後、画情報によっ変調されたレ
ーザビームで感光体ドラムの表面を露光して静電潜像を
形成している。次に、この静電潜像をトナーで現像して
可視像たるトナー像を形成した後、このトナー像を記録
シートに転写し、トナー像転写後の記録シートを定着器
によって加熱定着することで記録画像を得ている。
【0003】このような記録画像の形成工程において、
トナー像を記録シートに転写する方法としては、感光体
ドラムから記録シートに対して直接トナー像を転写する
方法の他、無端フィルム状の中間転写ベルトにトナー像
を一次転写した後にこれを記録シートに二次転写する方
法等が用いられている。このうち、中間転写ベルトを用
いる転写方法は、複数色のトナー像の重ね合わせが必要
とされるフルカラー画像の形成に最適であり、カラー複
写機等に採用されている。
【0004】いずれの転写方法においても、記録シート
を挟んで感光体ドラムや中間転写体等の像担持体と対向
する位置にコロナ放電器やバイアスロール等の転写部材
を配置しており、これら転写部材によって記録シートの
裏面にトナーの帯電電荷と逆極性の電荷を与えること
で、トナー像を記録シートの表面に静電転写するように
構成されている。例えば、トナーの帯電極性がマイナス
(−)の場合、記録シートの裏面に配設した転写部材に
はプラス(+)の転写バイアスを印加し、記録シートの
裏面に対してプラス(+)の電荷を与えることになる。
【0005】このようなトナー像の静電転写に影響を与
えるような因子としては、温度、湿度等の環境要因や記
録シートの種類が挙げられる。これらの影響因子は記録
シートの抵抗値の変動をもたらすため、譬え同じ大きさ
の転写バイアスを印加したとしても、これら影響因子に
よっては十分な転写電界を像担持体と記録シートとの間
に発生させることができず、転写効率が著しく悪化して
しまうためである。また、転写部材としてバイアスロー
ルを用いる場合には、経時的な使用に伴うバイアスロー
ルの抵抗値の変動も静電転写に影響を与える因子として
考えられる。
【0006】このため、従来のトナー像転写装置におい
ては、操作パネルなどのユーザインターフェースを介し
てトナー像が転写される記録シートの種類をユーザに入
力させる他、画像形成装置内に温度・湿度を測定する環
境センサを設け、予め作成されたテーブルから記録シー
トの種類や検出された温度・湿度に基づいた最適な転写
バイアスの大きさを読み出し、かかる転写バイアスを用
いてトナー像を記録シートに静電転写するように構成さ
れていた。また、経時的な使用に伴うバイアスロールの
抵抗値の変動を把握するため、所定の電圧をバイアスロ
ールに印加した際に該ロールを流れる電流値を測定し、
かかる電流値の大きさを加味して転写バイアスを決定す
ることも行われている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、静電転写に影
響を及ぼすような因子を検知及び/又は入力し、これら
影響因子に基づいて転写バイアスを自動的に決定するよ
うにした場合であっても、ユーザの使用する記録シート
の種類によってはトナー像の転写に不具合を生じる場合
もあった。すなわち、記録シートの種類を単に「普通
紙」と指定した場合であっても、坪量の違いや表面状態
の違い等から記録シートの抵抗値はばらばらであり、各
記録シートに最適な転写バイアスを自動で設定させるこ
とには困難が伴う。また、温度・湿度や記録シートの種
類から最適な転写バイアスを参照するテーブルは対費用
効果との関係から極端に細分化することができず、検出
された温度・湿度に対して確実に適合した転写バイアス
電圧を記録シートに印加することができる確率は極僅か
である。
【0008】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、ユーザによって
使用される記録シートの実情に応じて転写バアイス電圧
等の転写ハラメータを最適化し、以て記録シートに対す
るトナー像の転写品質を高めることが可能なトナー像転
写装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、像
担持体上に形成されたトナー像を記録シートに転写する
トナー像転写装置であって、かかるトナー像の転写に影
響を及ぼす因子を検知及び/又は入力する影響因子検出
入力手段と、この影響因子検出入力手段からの値に基づ
いてトナー像の転写に用いられる初期転写パラメータを
決定する初期演算手段と、上記初期転写パラメータを補
うための補正値が入力される補正入力手段と、入力され
た補正値に基づいて補正転写パラメータを決定する補正
演算手段と、上記初期転写パラメータ又は補正転写パラ
メータによって像担持体上のトナー像を記録シートに転
写せしめる転写手段とを備えたことを特徴とするもので
ある。
【0010】このような技術的手段によれば、上記影響
因子検出入力手段によって記録シートの種類、そのとき
の温度・湿度、カラー画像/モノクロ画像の別といった
影響因子が検知及び/又は入力されると、これらの影響
因子に基づいてトナー像の転写に用いられる初期転写パ
ラメータ、例えば転写バイアスの大きさが初期演算手段
によって決定される。この初期転写パラメータはトナー
像の転写に影響を及ぼすと思われる各種因子を加味して
自動的に決定されたものなので、この初期転写パラメー
タを用いてトナー像を記録シートに転写すると、本来で
あれば良好な転写画像が得られるはずである。しかし、
記録シートの坪量や表面状態の相違等、厳密な意味での
記録シートの種類の相違から、良好な転写トナー像を得
られない場合がある。
【0011】この点、本発明のトナー像転写装置は初期
転写パラメータの補正値を入力するための補正入力手段
を具備しており、補正演算手段が該補正値に基づいて補
正転写パラメータを決定し、この補正転写パラメータを
使用して像担持体上のトナー像を記録シートに転写する
ことが可能である。従って、初期転写パラメータによる
トナー像の転写品質に満足がいかない場合には、ユーザ
自らが補正入力手段を操作することにより、初期転写パ
ラメータを補正することができ、かかるユーザが使用し
ている記録シートの種類に的確に対応した補正転写パラ
メータでトナー像の転写を行い、良好な品質の転写トナ
ー像を得ることができる。
【0012】ここで、上記転写パラメータとしては、記
録シートと像担持体との間に印加される転写バイアス
や、像担持体に対する記録シートの圧接力等を用いるこ
とができるが、簡便にその大きさを調整することができ
という観点からすれば、前者の転写バイアスを転写パラ
メータとして用いるのが好ましい。
【0013】また、上記補正入力手段としてはユーザが
抵抗なく手軽に初期転写パラメータの補正値を入力でき
るものが良く、例えば、初期設定パラメータを基準とし
てその前後数段階の補正レベルをユーザが操作パネルや
パソコン等のユーザインターフェースから選択できる形
態等が好ましい。加えて、同じ補正レベルを補正入力手
段から入力した場合であっても、記録シートの種類が相
違すると、かかる補正の実効性は異なってくるものと考
えられる。そのため、補正入力手段から同じレベルの補
正値が入力された場合であっても、初期転写パラメータ
の補正量はトナー像が転写される記録シートの種類に応
じて異ならせるのが好ましい。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
のトナー像転写装置を詳細に説明する。図1は本発明を
適用したカラーレーザビームプリンタの一例を示すもの
である。同図において、符号1は像担持体としての感光
体ドラム、符号2は感光体ドラム1の表面を予め帯電す
る帯電ロール、符号3は帯電ロール2により帯電された
感光体ドラム1上に静電潜像を書込むレーザビームスキ
ャナ、符号4はブラック(Bk)、イエロー(Y)、マ
ゼンタ(M)、シアン(C)の各トナー像が収容される
四つの現像器40K,40Y,40M,40Cが回転自
在に配設され、適宜切換選択されるロータリ現像ユニッ
トである。
【0015】一方、符号5は複数の搬送ロール6a〜6
dによって張設された中間転写ベルトであり、感光体ド
ラム1上に順次形成される各色トナー像はこの中間転写
ベルト5に多重転写された後に、かかる中間転写ベルト
5から記録シートPへ一括して二次転写される。また、
符号7はトナー像を中間転写ベルト5へ静電転写する一
次転写ロール、符号8はトナー像を記録シートPへ静電
転写する二次転写ロール、符号9は中間転写ベルト5に
付着した紙粉やトナーを清掃するベルトクリーナであ
る。
【0016】更に、符号10は給紙カセット11から給
送されてきた記録シートPを所定のタイミングでトナー
像の二次転写位置へ給送するレジストレーションロール
であり、例えばフルカラー画像を記録シートP上に形成
するのであれば、4色全てのトナー像が中間転写ベルト
5に一次転写された後に、上記二次転写ロール8が配設
された二次転写位置へ記録シートPを給送する。
【0017】また、符号12はトナー像が転写された記
録シートPを挿通させ、かかる記録シートP上に未定着
トナー像を定着させる加熱定着器であり、かかる加熱定
着器12は内部にヒータが内蔵された加熱ロールとこの
加熱ロールに圧接配置される加圧ロールとで構成されて
いる。
【0018】以上のように構成された本実施例のカラー
レーザビームプリンタでは、画情報に基づいてレーザビ
ームスキャナ3が感光体ドラム1を露光し、感光体ドラ
ム1上にはイエローYに対応した静電潜像の書き込みが
行われる。一方、ロータリー現像ユニット4ではイエロ
ー現像器40Yが感光体ドラム1との対向位置に設定さ
れ、上記静電潜像はイエロー現像器40Yによってその
書き込みタイミングから少し遅れて現像される。そし
て、このようにして形成されたイエローYのトナー像は
一次転写ロール7によって中間転写ベルト5上に一次転
写され、中間転写ベルト5はトナー像を担持したまま回
転する。また、イエロー現像器40Yによる現像工程が
終了すると、中間転写ベルト5が1回転サイクルを終了
する迄の間に現像器の交換が行われ、ロータリ現像ユニ
ット4の90°回転によってマゼンタ現像器40Mが感
光体ドラム1との対向位置に設定される。
【0019】以降は中間転写ベルト5の1回転サイクル
毎にこれら動作が繰り返され、その度毎にマゼンタM、
シアンC及びブラックBkのトナー像が感光体ドラム1
から中間転写ベルト5に転写され、かかる中間転写ベル
ト5上には4色のトナー像による重ね合わせトナー像が
形成される。そして、このようにして形成されたフルカ
ラーの多重転写トナー像は所定のタイミングでレジスト
レーションロール10から送られてきた記録シートPに
二次転写され、未定着トナー像が転写された記録シート
Pは加熱定着器12を経て排出トレイ13に排出され
る。
【0020】図2はトナー像を中間転写ベルト5から記
録シートPに転写するための二次転写部の構成を示すブ
ロック図である。中間転写ベルト5を挟んで二次転写ロ
ール8と対向する搬送ロール6cは絶縁性ロールの表面
を半導電性シートで被覆して形成されており、その表面
には所定の転写バイアスが印加された導電性のコンタク
トロール15が当接している。従って、このコンタクト
ロール15に対してトナー像と同極性の転写バイアスを
印加し、搬送ロール6cの表面に対して電荷を付与する
と、記録シートPの裏面側に位置する転写ロール8と中
間転写ベルト5の裏面側に位置する搬送ロール6cとの
間に転写電界が形成され、中間転写ベルト5上に保持さ
れていたトナー像Tは記録シートPに静電転写される。
【0021】トナー像Tを記録シートPに対して常に一
定の転写効率で良好に転写するためには、転写ロール8
と搬送ロール6cとの間に一定の強度の転写電界を形成
する必要があるが、これらロール8, 6cの間を通過す
る記録シートPの抵抗値が変化すると、かかる転写電界
の強度も変化することになる。記録シートPの抵抗値は
含水率に大きな影響を受け、坪量の大きな厚紙の方が普
通紙よりも抵抗値の低い傾向がある。また、殆ど吸水し
ないOHP用フィルムは普通紙よりも抵抗値の高い傾向
にある。従って、トナー像Tの転写は記録シートPの種
類やプリンタの機内における温度・湿度の影響うけるこ
ととなり、これらがトナー像Tの転写における影響因子
であると言える。
【0022】また、記録シートPを所定のニップ幅で中
間転写ベルト5に圧接させて転写効率を高めるため、記
録シートPの裏面側に接する転写ロール8の周囲は抵抗
率を調整した弾性層で被覆されている。しかし、転写ロ
ール8には高電圧が印加されるため、経時的な使用と共
に転写ロール8の抵抗値が変動をきたし、その結果とし
て前述した転写電界の強度も影響を受けることになる。
すなわち、経時的に変化する転写ロール8の抵抗値もト
ナー像Tの転写における影響因子であると言える。
【0023】更に、記録シートPに転写するトナー像が
イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの4色のトナ
ー像からなるフルカラー画像の場合には、ブラックのト
ナー像のみからなるモノクロ画像を記録シートPに転写
する場合よりも、一層強力な転写電界が必要となる。す
なわち、フルカラー/モノクロ画像の差異もトナー像T
の転写における影響因子である。
【0024】そして、本実施例のプリンタではこれらの
影響因子の変動拘わらず、常に良好な転写トナー像を得
るため、これらの影響因子の変動をセンサによって検知
又はユーザによって入力させ、その値に基づいて最適な
転写バイアスを導き出している。具体的には、図2に示
すように、環境センサ20によってプリンタ機内の温度
・湿度を計測する一方、プリンタのコントロールパネル
21又はプリント指示を送るコンピュータ端末からプリ
ントジョブに係る記録シートPの種類、カラープリント
/モノクロプリントの選択をユーザに行わせている。ま
た、転写ロール8を含めた二次転写システムの抵抗値の
変動を検出するため、プリントジョブが未だ開始されな
いプリンタの主電源の投入時等に、二次転写電源22よ
り一定の電圧をコンタクトロール15に対して印加し、
かかるコンタクトロール15と転写ロール8との間に流
れた電流値を電流計23で計測することにより、そのと
きの二次転写システムの抵抗値を導き出している。そし
て、これらの情報に基づいて演算手段24がプリントジ
ョブ毎に最適な転写バイアスの大きさを決定すると共
に、この値が二次転写電源23に設定され、この転写バ
イアスをもって中間転写ベルト5から記録シートPへト
ナー像の二次転写が行われるようになっている。
【0025】演算手段22はプリンタ内のROMに予め
格納されたテーブルを参照し、記録シートPの種類、フ
ルカラー/モノクロ画像の別、二次転写システムの抵抗
から最適な転写バイアスを導き出す。図3は上記テーブ
ルをグラフに表したものであり、横軸は二次転写システ
ムの抵抗を、縦軸は転写バイアスを示している。また、
6本のグラフの記録シートPの種類とフルカラー/モノ
クロ画像の別で分けられている。尚、グラフ内の「F
C」とはフルカラー画像の場合を、「BW」とはモノク
ロ画像の場合を示している。
【0026】もっとも、記録シートPの種類は例えばそ
れが「普通紙」とされている場合であっても、製造メー
カの違い等により複数の種類が存在し、単に「普通
紙」、「厚紙」、「OHPシート」の違いを入力するの
みでは、使用される記録シートPに的確に対応した転写
バイアスを得るのは困難である。それ故、この実施例の
プリンタでは演算手段22によって自動的に決定された
転写バイアスによっても高品位の二次転写画像が得られ
ていないとユーザが判断した場合には、ユーザ自らが二
次転写バイアスの値を補正することができるように構成
されている。
【0027】すなわち、プリントジョブで記録シートP
上に得られた記録画像に満足がいかない場合、ユーザは
コントロールパネルを操作することにより、プリンタを
プリントモードから画質調整モードに移行させることが
でき、図4に示すように、コントロールパネル25の表
示部26には画質調整モードを示す表示がなされる。こ
の画質調整モードでは5段階の補正レベルを選択し得る
ようになっており、例えば「レベル3」を初期値として
その前後2段階ずつの補正レベルを選択し得る。「レベ
ル3」を初期値とした場合、「レベル3」では演算手段
によって自動的に決定された転写バイアスの値を使用す
ることになり、「レベル4」、「レベル5」ではそれよ
りも大きな値の転写バイアスを、「レベル2」、「レベ
ル1」ではそれよりも小さな値の転写バイアスを使用す
ることになる。
【0028】図5は本実施例のプリンタにおける転写バ
イアスの決定手順を示すフローチャートである。先ず
は、ユーザがコントロールパネル25からプリントジョ
ブに使用する記録シートの種類及びサイズ、カラーモー
ドの別に関する情報を入力する(ST1)。次に、ステ
ップ2(ST2)で画質調整モードが選択されていない
場合はステップ5(ST)に進み、演算手段22は環境
センサ20からプリンタ機内における温度、湿度の情報
を取り込むと共に(ST5)、電流計23の値から二次
転写システムの抵抗値Rを測定し(ST6)、これらの
情報から図3に示したグラフを用いて二次転写バイアス
を決定する(ST7)。そして、決定された二次転写バ
イアスを用いて記録画像の実際のプリントを行い、ユー
ザはそのプリント品質に不満足の場合はプリンタを前述
の画質調整モードに設定することができる(ST9)。
【0029】画質調整モードでは図4に示したコントロ
ールパネル25の表示に従って補正レベルを選択するこ
とができ(ST3)、演算手段22ではユーザの選択し
た補正レベルに合致する微調整電圧VC が決定される
(ST4)。このとき、微調整電圧Vc の調整幅は記録
シートPの種類に応じて異なったものとなる。OHPシ
ートと厚紙とを比較した場合、同じ値だけ転写バイアス
を変更したとすると、前者の方が転写バイアスの変更に
対する実効は小さくなり、後者よりも転写バイアスを大
きく変更しなければ、同じ程度の転写品質の改善がなさ
れないからである。従って、補正レベルを「レベル3」
から「レベル4」に変更した場合、厚紙よりも普通紙の
方が、普通紙よりもOHPシートの方が微調整電圧Vc
の値は大きなものとなる。
【0030】そして、演算手段は図3のグラフから決定
した転写バイアスに対してST4で決定された微調整電
圧Vc を加算し、これを二次転写バイアスとして二次転
写電源に設定する。これにより、厳密な意味での記録シ
ートの種類に的確に対応した二次転写バイアスをユーザ
の意思によって決定することができ、記録シートに対す
るトナー像の転写品質を高めることが可能となる。ま
た、このようにユーザの入力による画質調整モードを設
けることにより、ある特定の記録シートに対して転写不
良のトラブルが頻発する場合には、プリンタの販売店や
サービスエンジニアの側から該記録シートに対する画質
調整レベルの情報をユーザに通知することにより、かか
るユーザが的確に転写バイアスの補正をなすことがで
き、サービスエンジニアが出張して調整せずとも、高品
位な転写画像をえることができるようになる。
【0031】尚、この実施例では転写パラメータの中か
ら二次転写バイアスを選択し、これをユーザによって微
調整させるように構成したが、二次転写ロールの中間転
写ベルトに対する圧接力の可変機構を設け、かかる圧接
力をユーザによって微調整させるように構成しても良
い。
【0032】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のトナ
ー像転写装置によれば、該装置によって自動的に決定さ
れた初期転写パラメータによるトナー像の転写品質に満
足がいかない場合には、ユーザ自らが補正入力手段を操
作することにより、初期転写パラメータを補正すること
ができ、かかるユーザが使用している記録シートの種類
に的確に対応した補正転写パラメータでトナー像の転写
を行うことができるので、ユーザによって使用される記
録シートの実情に応じて転写バアイス電圧等の転写パラ
メータを最適化し、以て記録シートに対するトナー像の
転写品質を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を適用したカラーレーザビームプリン
タの構成を示す概略図である。
【図2】 実施例に係る二次転写システムの構成を示す
プロック図である。
【図3】 二次転写システムの抵抗、記録シートの種
類、プリントモードの別から二次転写バイアスを決定す
るためのグラフである。
【図4】 画質調整モードに設定されたコントロールパ
ネルを示す図である。
【図5】 二次転写バイアスを決定するための手順を示
す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)、5…中間転写ベルト、
6c…搬送ロール、8…二次転写ロール、15…コンタ
クトロール、P…記録シート、T…トナー像
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 忠浩 埼玉県岩槻市府内3丁目7番1号、富士ゼ ロックス株式会社岩槻事業所内 (72)発明者 増渕 富志雄 埼玉県岩槻市府内3丁目7番1号、富士ゼ ロックス株式会社岩槻事業所内 Fターム(参考) 2H027 DA11 DA14 DC02 DC10 DE01 DE07 DE09 EA03 EC02 EC06 EC09 EC18 ED24 JC03 JC11 JC18 2H032 AA05 AA14 BA09 BA12 BA13 CA02 CA12 CA13 CA14

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 像担持体上に形成されたトナー像を記録
    シートに転写するトナー像転写装置であって、 かかるトナー像の転写に影響を及ぼす因子を検知及び/
    又は入力する影響因子検出入力手段と、この影響因子検
    出入力手段からの値に基づいてトナー像の転写に用いら
    れる初期転写パラメータを決定する初期演算手段と、上
    記初期転写パラメータを補うための補正値が入力される
    補正入力手段と、入力された補正値に基づいて補正転写
    パラメータを決定する補正演算手段と、上記初期転写パ
    ラメータ又は補正転写パラメータによって像担持体上の
    トナー像を記録シートに転写せしめる転写手段とを備え
    たことを特徴とするトナー像転写装置。
  2. 【請求項2】 上記転写パラメータは記録シートと像担
    持体との間に印加される転写バイアスであることを特徴
    とする請求項1記載のトナー像転写装置。
  3. 【請求項3】 上記転写パラメータは像担持体に対する
    記録シートの圧接力であることを特徴とする請求項1又
    は2記載のトナー像転写装置。
  4. 【請求項4】 上記補正入力手段による補正値の入力
    は、上記初期転写パラメータを基準としこれを段階的に
    増減させる入力であることを特徴とする請求項1又は2
    記載のトナー像転写装置。
  5. 【請求項5】 上記補助演算手段による初期転写パラメ
    ータの補正量はトナー像が転写される記録シートの種類
    に応じて異なることを特徴とする請求項4記載の転写装
    置。
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