JP2022167253A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

Figure 2022167253000001
【課題】転写部材の電気抵抗値が変化した場合でも、転写部材の位置を精度よく検知する。
【解決手段】像担持体13と、転写部材25と、転写部材25を当接位置と離間位置とを含む像担持体13に対する複数の位置に移動させる移動部223と、移動部223を駆動する駆動部221と、転写部材25に電圧を印加する印加部26と、印加部26が転写部材25に印加する電圧又は印加部26により転写部材25に電圧を印加した際に転写部材25に流れる電流の少なくとも一方を検知する検知部204、27と、転写部材25の位置を検知する位置検知部206と、を有し、位置検知部206は、印加部26により転写部材25に第1試験電圧を印加した際に取得した検知部204の検知結果に基づいて第2試験電圧を設定し、印加部26により転写部材25に第2試験電圧を印加した際に取得した検知部27による電流値の検知結果に基づいて転写部材25の位置を検知する構成とする。
【選択図】図6

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。
従来、電子写真方式などを用いた画像形成装置では、感光ドラムや中間転写ベルトなどの像担持体上に形成されたトナー像を、該像担持体に当接して転写部を形成する転写部材に転写電圧を印加することで転写材に転写させることが行われている。転写部材としては、芯金上に弾性部材で形成された弾性層を有する転写ローラなどが用いられる。
このような画像形成装置において、転写部材を当接させたまま画像形成装置を放置(長期保管など)すると、当接部にかかる圧力(当接圧)によって、転写部材や像担持体に局所的な変形が発生することがある。そして、その変形具合によっては、転写不良による画像不良の原因となる可能性がある。そこで、画像形成装置に、転写部材を像担持体から離間させたり当接圧を小さくしたりする構成(接離機構)が設けられることがある。
上述のような接離機構を採用した場合、転写部材の位置(接離状態)を検知する仕組みが必要となる。特許文献1には、転写部材に流れる電流値を検知することにより転写部材の位置を検知する構成が開示されている。
特開2001-083758号公報
しかしながら、転写部材に流れる電流値を検知することにより転写部材の位置を検知する構成では、転写部材の電気抵抗値が変化した場合に、転写部材に流れる電流値が変化して、転写部材の位置を誤検知してしまう可能性がある。
転写部材の電気抵抗値が高い条件では、転写部材に電流が流れにくくなる。そのため、転写部材に印加する電圧値が小さいと、転写部材が像担持体に当接している場合に離間していると誤検知してしまう可能性がある。したがって、転写部材の電気抵抗値が高い条件では、転写部材に印加する電圧値を高くする必要がある。一方、転写部材の電気抵抗値が低い条件では、転写部材に電流が流れやすくなる。そのため、転写部材に印加する電圧値が大きいと、転写部材が像担持体に当接している場合に過大な電流が流れる可能性がある。そして、このように過大な電流が流れた場合でも電流検知回路や転写部材などに影響がないように対策をとることが考えられるが、コストアップにつながる可能性がある。したがって、転写部材の電気抵抗値が低い条件では、転写部材に印加する電圧値を低くする必要がある。
ここで、転写部材の電気抵抗値が変化する要因としては、転写部材の製造ばらつき、環境条件(温度及び湿度)、転写部材の使用度合いなどがある。これらの要因に対して転写部材の電気抵抗値のばらつきを抑える対策をとることが考えられるが、転写部材の材質の変更などのためにコストアップにつながる可能性がある。
そこで、本発明の目的は、転写部材の電気抵抗値が変化した場合でも、転写部材の位置を精度よく検知することである。
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に当接して前記像担持体から転写材にトナー像を転写する転写部を形成する転写部材と、前記転写部材を、前記像担持体に当接した当接位置と、前記像担持体から離間した離間位置と、を含む前記像担持体に対する複数の位置に移動させる移動部と、前記移動部を駆動する駆動部と、前記転写部材に電圧を印加する印加部と、前記印加部が前記転写部材に印加する電圧又は前記印加部により前記転写部材に電圧を印加した際に前記転写部材に流れる電流の少なくとも一方を検知する検知部と、前記転写部材の位置を検知する位置検知部と、を有し、前記位置検知部は、前記印加部により前記転写部材に第1試験電圧を印加した際に取得した前記検知部の検知結果に基づいて第2試験電圧を設定し、前記印加部により前記転写部材に前記第2試験電圧を印加した際に取得した前記検知部による電流値の検知結果に基づいて前記転写部材の位置を検知することを特徴とする画像形成装置である。
本発明によれば、転写部材の電気抵抗値が変化した場合でも、転写部材の位置を精度よく検知することができる。
画像形成装置の概略断面図である。 画像形成装置の要部の制御態様を示すブロック図である。 二次転写接離機構の動作を説明するための模式図である。 定着ローラの位置と二次転写ローラの位置との関係を示す図である。 二次転写ローラの移動制御を説明するためのタイミングチャート図である。 実施例1における位置検知動作を説明するためのタイミングチャート図である。 実施例1における制御のフローチャート図である。 実施例1における制御のフローチャート図である。 実施例1における制御のフローチャート図である。 実施例1における制御のフローチャート図である。 実施例2における位置検知動作を説明するためのタイミングチャート図である。 実施例2における制御のフローチャート図である。 画像形成装置の制御態様の他の例を示すブロック図である。 二次転写ローラの電気抵抗値の算出方法を説明するためのタイミングチャート図である。 実施例3における位置検知動作を説明するためのタイミングチャート図である。 実施例3における電圧値Vpの決定方法を説明するためのグラフ図である。 実施例3の制御のフローチャート図である。 定着接離機構を説明するための模式図である。
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
[実施例1]
1.画像形成装置の構成
まず、本実施例の画像形成装置100の主要な構成について説明する。図1は、本実施例の画像形成装置100の概略断面図である。本実施例の画像形成装置100は、電子写真方式を用いてフルカラー画像を形成することが可能な、中間転写方式を採用したタンデム型のプリンタ(カラー画像形成装置)である。
画像形成装置100は、複数の画像形成部(ステーション)として、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各色のトナーにより画像を形成する第1、第2、第3、第4の画像形成部Sa、Sb、Sc、Sdを有する。これら4つの画像形成部Sa、Sb、Sc、Sdは、後述する中間転写ベルト13の画像が転写される面の移動方向に沿って略一定の間隔で一列に配置されている。なお、各色用に設けられた同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、いずれかの色用の要素であることを示す符号の末尾のa、b、c、dを省略して総括的に説明することがある。本実施例では、画像形成部Sは、後述する感光ドラム1、帯電ローラ2、露光装置11、現像装置8、一次転写ローラ10、クリーニング装置3などを有して構成される。
画像形成部Sは、第1の像担持体としての回転可能なドラム型(円筒形)の感光体(電子写真感光体)である感光ドラム1を有する。感光ドラム1は、金属製の円筒状部材の上に、感光して電荷を生成するキャリア生成層、発生した電荷を輸送する電荷輸送層などからなる機能性有機材料が複数層積層されて構成されており、最外層は導電性が低く電気的にほぼ絶縁である。感光ドラム1は、駆動源(図示せず)からの駆動力を受けて、図中矢印R1方向(反時計回り方向)に所定の周速度(プロセススピード)で回転する。
帯電手段としてのローラ型の帯電部材である帯電ローラ2は、感光ドラム1に当接し、感光ドラム1の回転に伴って従動回転する。帯電ローラ2は、回転しながら、感光ドラム1の表面を略均一に帯電処理する。帯電ローラ2は、帯電電圧印加部としての帯電電源20に接続されている。帯電ローラ2には、帯電電源20から、帯電電圧(帯電バイアス)として直流電圧が印加される。これにより、感光ドラム1の回転方向に関して帯電ローラ2と感光ドラム1との当接部の上流及び下流に形成される帯電ローラ2と感光ドラム1との間の微小な空隙(ギャップ)で発生する放電により、感光ドラム1の表面は帯電処理される。
露光手段としての露光装置11は、レーザー光を多面鏡により走査させるスキャナユニットで構成されている。露光装置11は、画像信号に基づいて変調された走査ビーム12を感光ドラム1に照射する。
現像手段としての現像装置8は、現像容器5と、現像部材としての現像ローラ4と、現像剤規制部材としての現像剤塗布ブレード7と、を有し、現像容器5の内部に現像剤としてのトナーを収容している。現像ローラ4は、現像電圧印加部としての現像電源21に接続されている。現像ローラ4には、現像電源21から、現像電圧(現像バイアス)として直流電圧と交流電圧とが重畳された交番電圧が印加される。
クリーニング手段としてのクリーニング装置3は、感光ドラム1に接触するクリーニング部材としてのクリーニングブレード41と、クリーニングブレード41により感光ドラム1から除去されたトナーなどを収容するクリーニング容器42と、を有する。クリーニング装置3は、感光ドラム1上に残留したトナーなどを回収する。
なお、感光ドラム1と、感光ドラム1に作用するプロセス手段としての帯電ローラ2、現像装置8及びクリーニング装置3とは、一体的に画像形成装置100の装置本体101に対して着脱自在なプロセスカートリッジ9を構成している。
各画像形成部Sの感光ドラム1と対向するように、第2の像担持体としての無端状のベルトで構成された中間転写体である中間転写ベルト13が配置されている。中間転写ベルト13は、張架部材としての二次転写対向ローラ(以下、単に「対向ローラ」ともいう。)15、テンションローラ14及び補助ローラ19の3つの張架ローラにより張架されている。テンションローラ14は、中間転写ベルト13の適切なテンション(張力)を維持するように、付勢手段としての付勢部材であるバネ(図示せず)により付勢されている。対向ローラ15は、駆動源(図示せず)からの駆動力を受けて図中矢印R2方向(時計回り方向)に回転する。中間転写ベルト13は、対向ローラ15の回転に伴って図中矢印R3方向(時計回り方向)に周回移動(回転)する。中間転写ベルト13は、感光ドラム1との対向部において感光ドラム1に対して順方向に略同速度で移動可能である。補助ローラ19、テンションローラ14及び対向ローラ15は、電気的に接地(グラウンドに接続)されている。なお、対向ローラ15は、アルミニウム製の芯金(基部)の周囲に、肉厚が0.5mmのEPDMゴムで形成された弾性層(弾性部)を被覆して構成された、外径が24.0mmのローラである。対向ローラ15は、電気抵抗値が約1×10Ωになるように、EPDMゴムに導電剤としてのカーボンが分散されて電気抵抗値が調整されている。
中間転写ベルト13の内周面側には、各感光ドラム1a、1b、1c、1dに対応して、一次転写手段としてのローラ型の一次転写部材である一次転写ローラ10a、10b、10c、10dがそれぞれ設けられている。一次転写ローラ10は、中間転写ベルト13を介して感光ドラム1に対向する位置に配置されており、中間転写ベルト13の内周面に接触して、中間転写ベルト13の移動に伴って従動回転する。一次転写ローラ10は、中間転写ベルト13を介して感光ドラム1に当接し、感光ドラム1に向けて押圧されて、感光ドラム1と中間転写ベルト13とが接触する一次転写部(一次転写ニップ)N1を形成する。一次転写ローラ10は、一次転写電圧印加部としての一次転写電源22に接続されている。なお、一次転写ローラ10は、外径が5mmのニッケルメッキ鋼棒で形成された芯金(基部)の周囲に、外径が14mmとなるよう発泡性弾性体で形成された弾性層(弾性部)を被覆して構成されている。一次転写ローラ10は、電気抵抗値が約1×10Ωになるように、発泡弾性体に導電剤が含有されて電気抵抗値が調整されている。一次転写ローラ10の電気抵抗値は、10~10Ωの範囲であることが、良好な画像形成を行う点で好ましい。
中間転写ベルト13の外周面側において、対向ローラ15に対向する位置には、二次転写手段としてのローラ型の二次転写部材である二次転写ローラ25が配置されている。二次転写ローラ25は、中間転写ベルト13の外周面に対して接離可能である。二次転写ローラ25は、中間転写ベルト13を介して対向ローラ15と対向する位置に配置されており、中間転写ベルト13の外周面に接触して、中間転写ベルト13の移動に伴って従動回転する。二次転写ローラ25は、中間転写ベルト25を介して対向ローラ15に当接し、対向ローラ15に向けて押圧されて、中間転写ベルト13と二次転写ローラ25とが接触する二次転写部(二次転写ニップ)N2を形成する。二次転写ローラ25は、二次転写電圧印加部としての二次転写電源26に接続されている。また、二次転写電源26は、検知部としての電流検知回路27に接続されている。二次転写電源26は、二次転写ローラ25に対して電圧を印加し、電流検知回路27は二次転写ローラ25に流れる電流値を検知することができる。なお、二次転写ローラ25は、金属製の芯金(基部)の周囲に、発泡性弾性体で形成された弾性層(弾性部)を被覆して構成されている。
定着手段としての定着装置50は、定着部材(定着回転体)として、定着ローラ(加圧ローラ)51と、円筒状の定着フィルム(定着ベルト)52と、を有する。定着フィルム52の内周面側には、定着フィルム52を介して転写材Pに熱を付与する加熱部材53が配置されている。定着ローラ51は、定着フィルム52の外周面に対して接離可能である。定着ローラ51は、定着フィルム52を介して加熱部材53に当接し、加熱部材53に向けて押圧されて、定着ローラ51と定着フィルム52とが接触する定着部(定着ニップ)N3を形成する。また、定着ローラ51は駆動源としての定着モータ221(図2)からの駆動力を受けて回転し、定着フィルム52は定着ローラ51の回転に伴って従動回転する。
また、画像形成装置100には、画像形成装置100の各部の動作を制御するための電気回路が搭載された制御部(制御基板、コントローラ)200が設けられている。制御部200には、制御手段としてのCPU211、各種の制御情報が格納された記憶手段としてのメモリ212、制御部200と各部との信号の授受を制御する入出力部(I/F)213などが搭載されている。CPU211は、転写材Pの搬送に関する制御、画像形成部Sや中間転写ベルト13の駆動に関する制御、画像形成に関する制御、更には故障検知に関する制御などを実行する。メモリ212は、ROM(書き換え可能なROMを含む)やRAMを有して構成され、ROMには制御に関するプログラムやデータテーブルなどが格納され、RAMには各種センサの検知結果を示すデータや制御に関する計算結果などが記憶される。
2.画像形成動作
次に、本実施例の画像形成装置100の画像形成動作について説明する。制御部200は、例えばパーソナルコンピュータなどの外部装置(図示せず)から画像信号を受信すると、画像形成動作を開始する。画像形成動作が開始されると、各感光ドラム1及び対向ローラ15などは、駆動源(図示せず)からの駆動力により所定の周速度(プロセススピード)で回転を始める。本実施例では、プロセススピードは200mm/sである。
回転する感光ドラム1の表面は、帯電ローラ2により一様に帯電処理される。帯電工程時に、帯電ローラ2には、帯電電源20から、トナーの正規の帯電極性(本実施例では負極性)と同極性の直流電圧である帯電電圧が印加される。帯電処理された感光ドラム1の表面は、露光装置11により各画像形成部Sに対応する色成分の画像情報に応じた走査ビーム12が照射されて走査露光され、感光ドラム1上に該画像情報に応じた静電潜像(静電像)が形成される。感光ドラム1上に形成された静電潜像は、現像装置8によりトナーが供給されて現像(可視化)され、感光ドラム1上にトナー像(トナー画像、現像剤像)が形成される。現像装置8において、現像容器5に収容されたトナーは、現像剤塗布ブレード7により、負極性に帯電されると共に、現像ローラ4に塗布される。また、現像工程時に、現像ローラ4には、現像電源21から、トナーの正規の帯電極性(本実施例では負極性)と同極性の直流成分を含む現像電圧が印加される。これにより、現像ローラ4と感光ドラム1とが当接する現像部において、現像ローラ4から感光ドラム1上の静電潜像の画像部にトナーが移動して付着する。本実施例では、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した露光部(イメージ部)に、感光ドラム1の帯電極性と同極性(本実施例では負極性)に帯電したトナーが付着する(反転現像)。本実施例では、現像時のトナーの帯電極性であるトナーの正規の帯電極性は負極性である。
感光ドラム1上に形成されたトナー像は、一次転写部N1において、一次転写ローラ10の作用により、回転している中間転写ベルト13上に転写(一次転写)される。一次転写工程時に、一次転写ローラ10には、一次転写電源22から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性(本実施例では正極性)の直流電圧である一次転写電圧(一次転写バイアス)が印加される。例えば、フルカラー画像の形成時には、各感光ドラム1上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、中間転写ベルト13上に順次重ね合わされるようにして一次転写される。これにより、中間転写ベルト13には、目的のカラー画像に対応した4色のトナー像が形成される。
中間転写ベルト13上に形成されたトナー像は、二次転写部N2において、二次転写ローラ25の作用により、中間転写ベルト13と二次転写ローラ25とに挟持されて搬送されている転写材P上に転写(二次転写)される。二次転写工程時に、二次転写ローラ25には、二次転写電源26から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性(本実施例では正極性)の直流電圧である二次転写電圧(二次転写バイアス)が印加される。紙やOHPシートなどの転写材(記録媒体、記録材、シート、用紙)Pは、転写材カセット16に収容されている。転写材Pは、給送ローラ17により転写材カセット16から搬送ローラ18に向けて給送された後に、搬送ローラ18により二次転写部N2に向けて搬送される。
トナー像が転写された転写材Pは、二次転写ローラ25と対向ローラ15とにより定着装置50に向けて搬送される。定着装置50は、定着部N3において転写材Pを加熱及び加圧する。転写材P上に担持された未定着のトナー像は、転写材Pが定着部N3を通過する過程で記録材P上に定着(溶融、固着)される。例えば、フルカラー画像の形成時には、定着部N3において、転写材P上の4色のトナーが溶融混色されて転写材P上に定着される。その後、転写材Pは、画像形成装置100の装置本体101の外部に排出(出力)され、装置本体101の上部に設けられた積載部としての排出トレイ60上に積載される。
なお、画像形成装置100には、上述のような画像形成動作中に転写材Pを検知するためのセンサとして、レジストセンサ110、排出センサ111などが設けられている。
一方、一次転写後に感光ドラム1上に残留したトナー(一次転写残トナー)などは、クリーニング装置3により感光ドラム1上から除去されて回収される。また、中間転写ベルト13の外周面側において、中間転写ベルト13を介して対向ローラ15に対向する位置に、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置30が配置されている。二次転写後に中間転写ベルト13上に残留したトナー(二次転写残トナー)などは、ベルトクリーニング装置30により中間転写ベルト13上から除去されて回収される。ベルトクリーニング装置30は、対向ローラ15に対向する位置で中間転写ベルト13の外周面に当接するクリーニングブレード31を有して構成されている。
3.制御態様
図2は、本実施例の画像形成装置100における、二次転写ローラ25の位置の検知(判定)に関する制御態様を示すブロック図である。同図には、制御部200における機能ブロックと、制御部200の制御のもとで動作するハードウェア220と、が示されている。
制御部200は、機能ブロックとして、駆動制御部202、移動制御部203、電圧制御部204、電流検知制御部205、位置検知制御部206を有する。本実施例では、上記各機能ブロックは、制御部200において、CPU211(図1)がメモリ212(図1)に格納されたプログラムを実行することで実現される。また、制御部200において、上記各機能ブロックを実現するCPU211は、入出力部213(図1)を介して主に図2に示すハードウェア220の動作(検知結果の取得を含む)を制御して、二次転写ローラ25の位置の検知に関する処理を実行する。上記ハードウェア220には、定着モータ221、定着離間カム222、二次転写離間カム223、位相検知センサ224、二次転写ローラ25、二次転写電源26、電流検知回路27が含まれる。
移動制御部203は、駆動制御部202により定着モータ221を駆動させることで、定着離間カム222及び二次転写離間カム223を動作させ、定着ローラ51及び二次転写ローラ25をそれぞれ移動させる。つまり、移動制御部203は、定着フィルム52(あるいは加熱部材53)に対する定着ローラ51の位置、中間転写ベルト13(あるいは対向ローラ15)に対する二次転写ローラ25の位置を変更する。また、移動制御部203は、定着離間カム222の位相(回転方向の位置)、すなわち、定着ローラ51の位置を、位相検知センサ224の作用により検知する。定着離間カム222は、後述する定着接離機構400(図18)を構成する。また、移動部としての二次転写離間カム223は、後述する二次転写接離機構300(図2)を構成する。
位置検知部としての位置検知制御部206は、二次転写ローラ25の位置を、電圧制御部204、電流検知制御部205、移動制御部203の作用により検知する。つまり、位置検知制御部206は、詳しくは後述するように、移動制御部203により二次転写ローラ25を移動させ、電圧制御部204により二次転写電源26から二次転写ローラ25に電圧を印加させる。そして、位置検知制御部206は、電流検知制御部205が電流検知回路27から取得した、上記電圧を二次転写ローラ25に印加した際の電流値の検知結果に基づいて、二次転写ローラ25の位置を検知する。
なお、本実施例では、二次転写電源26は、電圧制御部204により設定された電圧値で略一定となるように制御(定電圧制御)された電圧を二次転写ローラ25に印加することができる。電圧制御部204は、二次転写電源26に設定した電圧値により、二次転写電源26から二次転写ローラ25に印加される電圧の電圧値を検知(認識)することができる。つまり、本実施例では、電圧制御部204h、二次転写ローラ25に印加する電圧の電圧値を検知する電圧検知部の機能を備える。電流検知部としての電流検知回路27は、二次転写電源26が二次転写ローラ25に電圧を印加した際に二次転写ローラ25に流れる電流値を検知する。電流検知制御部205は、電流検知回路27による電流値の検知結果を取得する。本実施例では、二次転写電源26は、電流検知回路27により検知される電流値が略一定となるように制御(定電流制御)された電圧を二次転写ローラ25に印加することができる。
4.二次転写接離機構
次に、本実施例における二次転写ローラ25を中間転写ベルト13に対する複数の位置に移動させる移動機構としての二次転写接離機構300について説明する。図3は、二次転写接離機構300の動作を説明するための模式図である。図3(a)~(d)には、それぞれ二次転写ローラ25の回転軸線方向の一端部側が示されているが、他端部側の構成も図示の構成と同様(二次転写ローラ25の回転軸線方向の中央に対して略対称)である。
本実施例では、二次転写接離機構300は、二次転写離間カム223、定着モータ221、二次転写ローラ25の軸受け301などで構成されている。二次転写離間カム223は、対向ローラ15の回転軸線方向の両端部に回転可能に設けられている。二次転写離間カム223は、対向ローラ15の回転軸線と同軸の回転軸線を中心に回転可能である。二次転写ローラ25の軸受け301は、二次転写ローラ25の回転軸線方向の両端部に設けられており、二次転写ローラ25を回転可能に支持している。二次転写ローラ25の軸受け301は、二次転写離間カム223と当接する当接面302を有する。二次転写ローラ25の軸受け301は、付勢手段としての付勢部材である二次転写押圧バネ304により、中間転写ベルト13に近づく方向に付勢されている。
本実施例では、定着モータ221は、定着ローラ51及び定着フィルム52を回転させるための駆動源であると共に、定着離間カム222及び二次転写離間カム223を回転させるための駆動源としても併用される。定着モータ221を第1の方向に回転(以下、「正回転」ともいう。)させると、定着ローラ51及び定着フィルム52が回転し、定着部N3において転写材Pを搬送することができる。一方、定着モータ221を上記第1の方向とは反対の第2の方向に回転(以下、「逆回転」ともいう。)させると、定着離間カム222が回転し、定着ローラ51を定着フィルム52に対する複数の位置に移動させることができる。本実施例では、離間カム22は、定着ローラ51を、定着フィルム52に当接した当接位置と、定着フィルム52から離間した離間位置と、に移動させる。また、定着離間カム222と二次転写離間カム223とはギア列303を介して駆動連結されており、定着離間カム222と二次転写離間カム223とは、定着モータ221により連動して回転させられる。したがって、定着モータ221を逆回転させると、二次転写離間カム223が回転し、二次転写ローラ25を中間転写ベルト13に対する複数の位置に移動させることができる。本実施例では、二次転写離間カム223は、二次転写ローラ25を、中間転写ベルト13に当接した当接位置と、中間転写ベルト13から離間した離間位置と、に移動させる。なお、後述するように、本実施例では、二次転写離間カム223は、上記当接位置として、二次転写ローラ25の中間転写ベルト13(あるいは対向ローラ15)に対する当接圧が異なる2つの位置に移動させることができるようになっている。ここでは、これらのうち相対的に当接圧が大きい位置(第1当接位置)を単に「当接位置」、相対的に当接圧が小さい位置(第2当接位置)を「減圧位置」ともいう。本実施例では、定着離間カム222から二次転写離間カム223までの減速比は2:1であり、定着離間カム222を約180度回転させると、二次転写離間カム223は約90度回転する。そして、本実施例では、位相検知センサ224により、定着離間カム222の位相が検知されて、定着ローラ51の位置(当接位置と離間位置とのいずれにあるか)が検知される。なお、本実施例では、定着離間カム222、二次転写離間カム223は、それぞれ定着モータ221の逆回転により一方向にのみ回転するように構成されている。
二次転写ローラ25が中間転写ベルト13に当接した当接位置(図3(a))にある状態から、定着モータ221を逆回転させ、二次転写離間カム223を約90度回転させる。これにより、二次転写ローラ25の軸受け301が二次転写離間カム223に押されて中間転写ベルト13から離れる方向に退避し、二次転写ローラ25が中間転写ベルト13から離間した離間位置(図3(b))に移動する。次に、二次転写ローラ25が中間転写ベルト13から離間した離間位置(図3(b))にある状態から、定着モータ221を逆回転させ、二次転写離間カム223を約90度回転させる。これにより、二次転写ローラ25の軸受け301が中間転写ベルト13に近づく方向に移動し、二次転写ローラ25が中間転写ベルト13に減圧した状態で当接する減圧位置(図3(c))に移動する。減圧位置は、図3(a)に示す当接位置(第1当接位置)よりも、二次転写ローラ25の芯金と中間転写ベルト13との間の距離が大きい当接位置(第2当接位置)である。次に、二次転写ローラ25が中間転写ベルト13に減圧した状態で当接する減圧位置(図3(c))にある状態から、定着モータ221を逆回転させ、二次転写離間カム223を約90度回転させる。これにより、二次転写ローラ25の軸受け301が中間転写ベルト13に近づく方向に移動し、二次転写ローラ25が中間転写ベルト13に当接した当接位置(図3(d))に移動する。図3(d)に示す二次転写ローラ25の中間転写ベルト13に対する位置は、図3(a)に示す二次転写ローラ25の中間転写ベルト13に対する位置と実質的に同じである。次に、図3(d)に示す状態から、定着モータ221を逆回転させ、二次転写離間カム223を約90度回転させる。この動作によっては、二次転写ローラ25の軸受け301は実質的に移動せず、図3(a)に示すように二次転写ローラ25は中間転写ベルト13に当接した当接位置(図3(a))に維持される。
図4は、定着ローラ51の位置(定着フィルム52に対する接離状態)と、二次転写ローラ25の位置(中間転写ベルト13に対する接離状態)と、の関係を示す。以下、図4のA、B、C、Dに示す各位置に定着ローラ51及び二次転写ローラ25がそれぞれある状態をそれぞれ「状態A」、「状態B」、「状態C」、「状態D」とする。
状態Aは、定着ローラ51が当接位置、二次転写ローラ25が当接位置(図3(a))にある状態である。状態Aから、定着離間カム222を約180度、二次転写離間カム223を約90度回転させると、状態Bになる。状態Bは、定着ローラ51が離間位置、二次転写ローラ25が離間位置(図3(b))にある状態である。状態Bから、定着離間カム222を約180度、二次転写離間カム223を約90度回転させると、状態Cになる。状態Cは、定着ローラ51が当接位置、二次転写ローラ25が減圧位置(図3(c))にある状態である。状態Cから、定着離間カム222を約180度、二次転写離間カム223を約90度回転させると、状態Dになる。状態Dは、定着ローラ51が離間位置、二次転写ローラ25が当接位置(図3(d))にある状態である。そして、状態Dから、定着離間カム222を約180度、二次転写離間カム223を約90度回転させると、状態Aに戻る。
なお、図18は、本実施例における定着ローラ51を定着フィルム52に対する複数の位置に移動させる定着移動機構としての定着接離機構400の模式図である。本実施例では、定着接離機構400は、定着離間カム222、定着モータ221、定着ローラ51の軸受け401などで構成されている。定着離間カム222は、定着ローラ51の回転軸線方向の両端部に対向して回転可能に設けられている。定着離間カム222は、定着ローラ51の回転軸線と略平行な回転軸線を中心に回転可能である。定着ローラ51の軸受け401は、定着ローラ51の回転軸線方向の両端部に設けられており、定着ローラ51を回転可能に支持している。定着ローラ51の軸受け401は、定着離間カム222と当接する当接面402を有する。定着ローラ51の軸受け401は、付勢手段としての付勢部材である定着押圧バネ404により、定着フィルム52に近づく方向に付勢されている。定着モータ221を逆回転させると、ギア列403を介して定着離間カム222に駆動が伝達されて、定着離間カム222が回転する。上述のように、本実施例では、定着離間カム222が約180度回転するごとに、定着ローラ51を定着フィルム52に対する当接位置と離間位置とに移動させることができる。また、本実施例では、位相検知センサ224は、定着離間カム222が定着ローラ51を当接位置に配置させる位相にあることと、定着離間カム222が定着ローラ52を離間位置に配置させる位相にあることと、を検知できるようになっている。本実施例では、位相検知センサ224は、定着離間カム222に設けられたフラグ225を検知する光学式のセンサを有して構成されている。以下、定着離間カム222が定着ローラ52を当接位置に配置させる位相(位相範囲)にあるときに位相検知センサ224が制御部200(移動制御部203)に入力する(移動制御部203が取得する)信号を「当接検知信号」とする。また、定着離間カム222が定着ローラ52を離間位置に配置させる位相(位相範囲)にあるときに位相検知センサ224が制御部200(移動制御部203)に入力する(移動制御部203が取得する)信号を「離間検知信号」とする。
5.二次転写ローラの移動制御
次に、図5(a)を用いて、本実施例における制御部200(移動制御部203)による二次転写ローラ25の移動制御について説明する。図5(a)は、図4に示す状態Aから状態B、状態Bから状態C、状態Cから状態D、状態Dから状態Aへと定着ローラ51及び二次転写ローラ25の位置を移動させる場合の各部の状態を示すタイミングチャート図である。図5(a)中のt100~t111は、それぞれタイミングを示す。
移動制御部203は、定着モータ221を逆回転させて状態Aから状態Bへの移動を開始する(t100)。移動制御部203は、位相検知センサ224からの信号が当接検知信号から離間検知信号へ切り替わったことを検知したら(t101)、時間Tfが経過するまで待つ。そして、移動制御部203は、時間Tfが経過したら、定着モータ221を停止させ、状態Bへの移動を完了する(t102)。状態Bから状態C、状態Cから状態D、状態Dから状態Aへの移動も同様に行われる。つまり、移動制御部203は、定着モータ221を逆回転させて各状態間の移動を開始する(t103、t106、t109)。また、移動制御部203は、位相検知センサ224からの信号が切り替わったことを検知したら(t104、t107、t110)、時間Tfが経過するまで待つ。そして、移動制御部203は、時間Tfが経過したら、定着モータ221を停止させ、各状態間の移動を完了する(t105、t108、t111)。
本実施例では、位相検知センサ224からの信号が切り替わったことを検知してから定着モータ221を停止(二次転写ローラ25の移動が完了)するまでの時間Tfを100msecとする。ただし、これに限定されるものではなく、この時間Tfは、位相検知センサ224の構成などに応じて適宜設定することができる。なお、この時間Tfは、二次転写ローラ25の離間位置への移動、減圧位置への移動、当接位置への移動の一部又は全部に対して異なる時間を設定してもよい。
また、本実施例では、位相検知センサ224からの信号が切り替わったことを検知してから所定時間が経過した後に定着モータ221を停止(二次転写ローラ25の移動を完了)する構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、位相検知センサ224からの信号が切り替わったことを検知してから定着モータ221の回転距離が所定距離に到達した後に定着モータ221を停止(二次転写ローラ25の移動を完了)する構成としてもよい。
6.二次転写ローラの位置と電流値との関係
次に、図5(b)を用いて、本実施例における二次転写ローラ25の位置と制御部200(電流検知制御部205)が電流検知回路27から取得する電流値の検知結果との関係について説明する。図5(b)は、図5(a)に示す動作中に二次転写電源26が二次転写ローラ25に印加した電圧、電流検知制御部205が電流検知回路27から取得した電流値の検知結果を示すタイミングチャート図である。本実施例では、二次転写ローラ25の位置の検知のために二次転写電源26から二次転写ローラ25に印加する電圧は正極性の直流電圧とする。
状態A、状態B、状態C、状態Dにおいて、それぞれ二次転写ローラ25に電圧を印加すると、それぞれ図示のような電流値が検知される。電流値I1は、二次転写ローラ25が当接位置(状態A、状態D)又は減圧位置(状態C)にある場合の電流値である。また、電流値I2は、二次転写ローラ25が離間位置(状態B)にある場合の電流値である。
ここで、減圧位置(状態C)は、当接位置(状態A、状態D)と比べて減圧した状態であるものの、二次転写ローラ25は中間転写ベルト13(あるいは対向ローラ15)に当接している状態である。そのため、本実施例では、二次転写ローラ25に電圧を印加した際に電流検知制御部205が取得する電流値の検知結果は、当接位置(状態A、状態D)と減圧位置(状態C)とで同等となる。
7.二次転写ローラの位置の検知
次に、本実施例における制御部200(位置検知制御部206)による二次転写ローラ25の位置の検知(判定)について説明する。
ここで、本実施例では、二次転写ローラ25の位置を検知(判定)するとは、より詳細には、所定の時点(例えば現在)の定着離間カム222の位相と二次転写ローラ25の位置(当接位置と離間位置とのいずれにあるか)とを関係付けることをいう。具体的には、該関係付けを行うための情報を記憶手段(RAMなどのメモリ212)の所定の記憶領域に記憶させることをいう。つまり、上記所定の時点における状態から定着離間カム222(定着モータ221)をどれだけ(時間や距離)回転させれば、二次転写ローラ25をどの位置に配置できるかを特定できるようにする。特に、本実施例では、定着ローラ51が当接位置(状態A又は状態C)にあることは、位相検知センサ224の検知結果に基づいて検知することができる。そして、本実施例では、定着ローラ51が当接位置(状態A又は状態C)にある場合は、二次転写ローラ25が当接位置又は減圧位置にあることがわかっている。したがって、定着ローラ51が当接位置にあるときに二次転写ローラ25が当接位置又は減圧位置(二次転写ローラ25が中間転写ベルト13に当接している状態)にあることは、位相検知センサ224の検知結果に基づいて検知することができる。一方、本実施例では、定着ローラ51が離間位置(状態B又は状態D)にある場合、位相検知センサ224の検知結果からは、二次転写ローラ25が当接位置と離間位置とのいずれにあるかはわからない。そのため、本実施例では、位置検知制御部206は、二次転写ローラ25に流れる電流値に基づいて、定着ローラ51が離間位置(状態B又は状態D)にある場合における二次転写ローラ25の位置(当接位置と離間位置とのいずれにあるか)を検知する。なお、前述のように、本実施例では、定着モータ221を逆回転させると、定着ローラ51及び二次転写ローラ25の位置は、状態A、状態B、状態C、状態Dに順次変更されるようになっている。そのため、定着ローラ51が離間位置にある少なくとも1つの所定の時点における二次転写ローラ25の位置を検知すれば、その前後の任意の時点における二次転写ローラ25の位置を、位相検知センサ224の検知結果に基づいて検知できるようになる。
具体的には、本実施例では、位置検知制御部206は、次のような二次転写ローラ25の位置を検知(判定)するための位置検知動作(位置判定動作)を実行する。つまり、位置検知制御部206は、状態A又は状態Cの少なくとも一方において、二次転写ローラ25に所定の電流値の電流を流すために必要な電圧値を求める。状態A、状態Cは、位相検知センサ224により定着ローラ51が当接位置にあることが検知されている状態である。また、状態B又は状態Dの少なくとも一方において、上記求めた電圧値の電圧を二次転写ローラ25に印加した際に二次転写ローラ25に流れる電流値に基づいて二次転写ローラ25の位置を検知する。状態B、状態Dは、位相検知センサ224により定着ローラ51が離間位置にあることが検知されている状態である。特に、本実施例では、状態B又は状態Dの一方にある状態と他方にある状態とで電流値を取得し、取得した電流値を比較することで、それぞれの状態に対応する二次転写ローラ25の位置を検知する。
図6は、本実施例における位置検知動作の一例のタイミングチャート図である。同図は、状態Cにおいて二次転写ローラ25の位置を検知する際に二次転写ローラ25に印加する電圧値を決定し、状態Dと状態Bとのそれぞれにおける二次転写ローラ25の位置を検知する場合の例を示している。なお、便宜上、状態Cで電圧値を決定して、状態Dと状態Bとで二次転写ローラ25の位置を検知すると説明するが、二次転写ローラ25の位置を検知するまで、電圧値を決定したのが状態Cと状態Aとのいずれであったのかはわからない。図6中のt200~t213は、それぞれタイミングを示す。
位置検知制御部206は、定着ローラ51が当接位置にある状態で、電圧制御部204により二次転写電源26から二次転写ローラ25への電圧(第1試験電圧)の印加を開始させる(t200)。また、位置検知制御部206は、電圧の出力が安定するまでの時間Tv1が経過するまで待つ(t201)。そして、位置検知制御部206は、時間Tv1が経過したら、電流検知制御部205により電流検知回路27から取得される電流値を所定の目標電流値Itに収束させるために、電圧制御部204により二次転写電源26を制御する。つまり、取得される電流値が目標電流値Itよりも大きい場合は電圧の出力値を下げ、取得される電流値が目標電流値Itよりも小さい場合は電圧の出力値を上げる(t201~t202)。位置検知制御206は、取得される電流値が目標電流値Itに収束したら(t202)、一定間隔TsでR回(合計時間Tr)、電圧制御部204が二次転写電源26に設定した電圧値の平均値(平均電圧値)Vaveを算出する(t203)。位置検知制御部206は、この平均電圧値Vaveを所定の記憶領域(RAMなどのメモリ212)に記憶させる。また、これと略同時に、位置検知制御部206は、電圧制御部204により二次転写電源26から二次転写ローラ25への電圧(第1試験電圧)の印加を停止させる(t203)。以上のようにして、位置検知制御部206は、二次転写ローラ25に所定の電流値Itの電流を流すために必要な電圧値Vaveを、二次転写ローラ25の位置を検知する際に二次転写ローラ25に印加する電圧値として決定する。
ここで、位置検知制御部206は、二次転写ローラ25の電気抵抗値によらずに、二次転写ローラ25が離間位置にある状態と二次転写ローラ25が当接位置にある状態とで検知される電流値との差が一定以上になるような電圧値Vaveを決定する。また、位置検知制御部206は、二次転写ローラ25に流れる電流が過大とならないような電圧値Vaveを決定する。つまり、そのように上記目標電流値Itが設定されている。この電圧値Vaveは、二次転写時に二次転写ローラ25に印加する二次転写電圧値と同等であってもよいし、該二次転写電圧値よりも絶対値が大きい又は小さい電圧値であってもよい。本実施例では、この電圧値Vaveが、二次転写時に二次転写ローラ25に印加する二次転写電圧値よりも絶対値が小さくなるように設定されている。
次に、位置検知制御部206は、定着ローラ51が離間位置にあるときの二次転写ローラ25の1つ目の位置における二次転写ローラ25に流れる電流値を検知するために、移動制御部203により定着ローラ51を離間位置へ移動させる。つまり、位置検知制御部206は、定着モータ221の逆回転を開始させ(t204)、位相検知センサ224からの信号が当接検知信号から離間検知信号へ切り替わったことを検知したら(t205)、時間Tfが経過するまで待つ。そして、位置検知制御部206は、時間Tfが経過したら、定着モータ221を停止させ、定着ローラ51の移動を完了する(t206)。また、これと略同時に、位置検知制御部206は、電圧制御部204により二次転写電源26から二次転写ローラ25への電圧(第2試験電圧)の印加を開始させる(t206)。この電圧値は、t203で決定した電圧値(平均電圧値)Vaveとする。位置検知制御部206は、電圧の出力が安定するまでの時間Tv1が経過してから(t207)、電流検知制御部205により一定間隔TsでS回(合計時間Ti)、電流検知回路27が検知した電流値を取得する。そして、位置検知制御部206は、定着ローラ51が離間位置にあるときの二次転写ローラ25の1つ目の位置における二次転写ローラ25に流れる電流値の平均値(平均電流値)Iave1を算出する(t208)。位置検知制御部206は、この平均電流値Iave1を所定の記憶領域(RAMなどのメモリ212)に記憶させる。また、これと略同時に、位置検知制御部206は、電圧制御部204により二次転写電源26から二次転写ローラ25への電圧(第2試験電圧)の印加を停止させる(t208)。
次に、位置検知制御部206は、定着ローラ51が離間位置にあるときの二次転写ローラ25の2つ目の位置における二次転写ローラ25に流れる電流値を検知するために、移動制御部203により定着ローラ51を再度離間位置へ移動させる。つまり、位置検知制御部206は、上述のように二次転写電源26から二次転写ローラ25への電圧(第2試験電圧)の印加を停止してから(t208)、二次転写電源26の出力が停止するまでの時間Tv2が経過するまで待つ。そして、位置検知制御部206は、時間Tv2が経過したら、定着モータ221の逆回転を開始させ、当接位置を経て再度離間位置に至るように定着ローラ51の移動を開始させる(t209)。その後、位置検知制御部206は、位相検知センサ224からの信号が当接検知信号から離間検知信号へ切り替わったことを検知したら(t210)、時間Tfが経過するまで待つ。そして、位置検知制御部206は、時間Tfが経過したら、定着モータ221を停止させ、定着ローラ51の移動を完了する(t211)。また、これと略同時に、位置検知制御部206は、電圧制御部204により二次転写電源26から二次転写ローラ25への電圧(第2試験電圧)の印加を開始させる(t211)。この電圧値はt203で決定した電圧値(平均電圧値)Vaveとする。位置検知制御部206は、電圧の出力が安定するまでの時間Tv1が経過してから(t212)、電流検知制御部205により一定間隔TsでS回(合計時間Ti)、電流検知回路27が検知した電流値を取得する。そして、位置検知制御部206は、定着ローラ51が離間位置にあるときの二次転写ローラ25の2つ目の位置における二次転写ローラ25に流れる電流値の平均値(平均電流値)Iave2を算出する(t213)。位置検知制御部206は、この平均電流値Iave2を所定の記憶領域(RAMなどのメモリ212)に記憶させる。また、これと略同時に、位置検知制御部206は、電圧制御部204により二次転写電源26から二次転写ローラ25への電圧(第2試験電圧)の印加を停止させる(t213)。
位置検知制御部206は、二次転写ローラ25の上記1つ目の位置における平均電流値Iave1と、二次転写ローラ25の上記2つ目の位置における平均電流値Iave2と、を比較する。そして、位置検知制御部206は、電流値が大きい方を状態D(二次転写ローラ25が当接位置)、電流値が小さい方を状態B(二次転写ローラ25が離間位置)と判断する。また、位置検知制御部206は、例えば現在の二次転写ローラ25の位置(当接位置又は離間位置)と、定着離間カム222の位相とを関係付けるための情報を所定の記憶領域(RAMなどのメモリ212)に記憶させる。
本実施例では、二次転写ローラ25が中間転写ベルト13に当接している状態(当接位置又は減圧位置にある状態)で、二次転写ローラ25に所定の電流値の電流を流すために必要な電圧値Vaveを求める。そして、該電圧値Vaveを、二次転写ローラ25の位置を検知する際に二次転写ローラ25に印加する電圧値として決定する。したがって、二次転写ローラ25が当接位置にある状態で検知される平均電流値Iave1は、上記目標電流値Itに近い値になる。一方、二次転写ローラ25が離間位置にある状態で検知される平均電流値Iave2は、上記当接位置にある状態で検知される平均電流値Iave1より小さい電流値となる。
このように、本実施例によれば、二次転写ローラ25の電気抵抗値によらずに、二次転写ローラ25が中間転写ベルト13に当接している状態で二次転写ローラ25に流れる電流値を所定の電流値Itに近づけることができる。そのため、二次転写ローラ25の電気抵抗値によらずに、二次転写ローラ25の位置(当接位置と離間位置とのいずれにあるか)を精度よく検知(判定)することができる。また、二次転写ローラ25に過大な電流が流れることを抑制して、電流検知回路27や二次転写ローラ25の構成の簡易化を図ることが可能となる。
なお、ここでは、一例として、二次転写ローラ25が減圧位置(状態C)にある状態で電圧値Vaveを決定する場合について説明した。二次転写ローラ25が当接位置(状態A)にある状態でも同様に電圧値Vaveを決定することが可能である。
また、本実施例では、求めた平均電圧値Vaveを二次転写ローラ25の位置を検知する際に二次転写ローラ25に印加する電圧値として決定したが、これに限定されるものではない。例えば、求めた平均電圧値に所定の係数をかけるなどの所定の処理を行った電圧値を、二次転写ローラ25の位置を検知する際に二次転写ローラ25に印加する電圧値として決定するようになっていてもよい。
8.位置検知動作の手順
次に、図7~図10を用いて、本実施例における位置検知動作の手順について説明する。図7は、本実施例における位置検知動作の手順を示すフローチャート図である。図8~図10は、図7の手順において実行される一部の処理の手順を示すフローチャート図である。本実施例では、この位置検知動作は、例えば、画像形成装置100の電源投入時、スリープ状態からの復帰時などの準備動作などにおいて実行される。
位置検知制御部206は、定着ローラ51が当接位置にあるか否かを確認し(S101)、当接していない場合は(S101で「No」)、移動制御部203により定着ローラ51を当接位置に移動させる当接動作を実行する(S102)。図8(a)は、図7のS102における定着ローラ51の当接動作の手順を示すフローチャート図である。移動制御部203は、定着モータ221を逆回転させ(S201)、位相検知センサ224からの信号が離間検知信号から当接検知信号へ切り替わったことを検知するまで待つ(S202で「No」)。移動制御部203は、位相検知センサ224からの信号が離間検知信号から当接検知信号へ切り替わったことを検知したら(S202で「Yes」)、時間Tfが経過するまで待つ(S203で「No」)。そして、移動制御部203は、時間Tfが経過したら(S203で「Yes」)、定着モータ221を停止させ(S204)、定着ローラ51の当接動作を完了する。
次に、位置検知制御部206は、電圧制御部204により二次転写ローラ25に電圧(第1試験電圧)を印加させ(S103)、時間Tv1が経過するまで待つ(S104で「No」)。そして、位置検知制御部206は、時間Tv1が経過したら(S104で「Yes」)、粗調制御(S105)、微調制御(S106)を実行して、二次転写ローラ25に流れる電流値を所定の目標電流値Itに収束させる。位置検知制御部206は、粗調制御(S105)、微調制御(S106)により二次転写ローラ25に流れる電流値が目標電流値Itに収束したら、電圧値の平均値(平均電圧値)Vaveを算出する(S107)。また、これと略同時に、位置検知制御部206は、電圧制御部204により二次転写ローラ25への電圧(第1試験電圧)の印加を停止させる(S108)。
図9(a)は、図7のS105における粗調制御の手順を示すフローチャート図である。位置検知制御部206は、電流検知制御部205により二次転写ローラ25に流れる電流値を取得する(S401)。位置検知制御部206は、目標電流値Itと検知電流値との差分の絶対値が閾値Ith1より大きく(S402で「No」)、検知電流値が目標電流値Itよりも大きい場合は(S403で「Yes」)、電圧の絶対値をVd1だけ下げる(S404)。また、位置検知制御部206は、検知電流値が目標電流値It以下の場合は(S403で「No」)、電圧の絶対値をVd1だけ上げる(S405)。その後、位置検知制御部206は、時間Tsが経過するまで待つ(S406で「No」)。そして、位置検知制御部206は、時間Tsが経過したら(S406で「Yes」)、電流値を再度取得する(S401)。こうして、位置検知制御部206は、目標電流値Itと検知電流値との差分の絶対値が閾値Ith1以下になったら粗調制御を終了する(S402で「Yes」)。図9(b)は、図7のS106における微調制御の手順を示すフローチャート図である。位置検知制御部206は、電流検知制御部205により二次転写ローラ25に流れる電流値を取得する(S501)。位置検知制御部206は、目標電流値Itと検知電流値との差分の絶対値が閾値Ith2(<Ith1)より大きく(S502で「No」)、検知電流値が目標電流値Itよりも大きい場合は(S503で「Yes」)、電圧の絶対値をVd2(<Vd1)だけ下げる(S504)。また、位置検知制御部206は、検知電流値が目標電流値It以下の場合は(S503で「No」)、電圧の絶対値をVd2だけ上げる(S505)。その後、位置検知制御部206は、時間Tsが経過するまで待つ(S506で「No」)。そして、位置検知制御部206は、時間Tsが経過したら(S506で「Yes」)、電流値を再度取得する(S501)。こうして、位置検知制御部206は、目標電流値Itと検知電流値との差分の絶対値が閾値Ith2以下になったら微調制御を終了する(S502で「Yes」)。図10は、図7のS107における平均電圧値Vaveを算出する処理の手順を示すフローチャート図である。位置検知制御部206は、電流検知制御部205により二次転写ローラ25に流れる電流値を取得する(S601)。位置検知制御部206は、電流値の取得数がR未満で(S602で「No」)、検知電流値が目標電流値Itよりも大きい場合は(S603で「Yes」)、電圧の絶対値をVd2だけ下げる(S604)。また、位置検知制御部206は、検知電流値が目標電流値Itよりも小さい場合は(S603で「No」、S605で「Yes」)、電圧の絶対値をVd2だけ上げる(S606)。なお、位置検知制御部206は、検知電流値と目標電流値Itとが等しい場合は(S605で「No」)、電圧を変更しない。その後、位置検知制御部206は、時間Tsが経過するのを待つ(S607で「No」)。そして、位置検知制御部206は、時間Tsが経過したら(S607で「Yes」)、電流値を再度取得する(S601)。こうして、位置検知制御部206は、電流値の取得数がR以上になったら(S602で「Yes」)、平均電圧値Vaveを算出する(S608)。位置検知制御部206は、この平均電圧値Vaveを所定の記憶領域(RAMなどのメモリ212)に記憶させる。つまり、位置検知制御部206は、二次転写ローラ25に所定の電流値Itの電流を流すために必要な電圧値Vaveを、二次転写ローラ25の位置を検知する際に二次転写ローラ25に印加する電圧値として決定する。
上述のように二次転写ローラ25への電圧(第1試験電圧)の印加を停止したら(S108)、位置検知制御部206は、移動制御部203により定着ローラ51を離間位置に移動させる離間動作を実行する(S109)。図8(b)は、図7のS109における定着ローラ51の離間動作の手順を示すフローチャート図である。移動制御部203は、定着モータ221を逆回転させ(S301)、位相検知センサ224からの信号が当接検知信号から離間検知信号へ切り替わったことを検知するまで待つ(S302で「No」)。移動制御部203は、位相検知センサ224からの信号が当接検知信号から離間検知信号へ切り替わったことを検知したら(S302で「Yes」)、時間Tfが経過するまで待つ(S303で「No」)。そして、移動制御部203は、時間Tfが経過したら(S303で「Yes」)、定着モータ221を停止させ(S304)、定着ローラ51の離間動作を完了する。
次に、位置検知制御部206は、電圧制御部204により二次転写ローラ25に上記電圧値Vaveの電圧(第2試験電圧)を印加させ(S110)、時間Tv1が経過するまで待つ(S111で「No」)。そして、位置検知制御部206は、時間Tv1が経過したら(S111で「Yes」)、電流検知制御部205により時間Ts間隔でS回分の二次転写ローラ25に流れる電流値を取得する(S112~S114)。位置検知制御部206は、S回分の電流値を取得したら(S113で「Yes」)、取得した電流値の平均値(平均電流値)Iave1を算出する(S115)。位置検知制御部206は、この平均電流値Iave1を所定の記憶領域(RAMなどのメモリ212)に記憶させる。また、位置検知制御部206は、電圧制御部204により二次転写ローラ25への電圧(第2試験電圧)の印加を停止させる(S116)。
次に、位置検知制御部206は、平均電流値を2回算出したか否かを確認する(S117)。そして、位置検知制御部206は、2回算出していない場合は(S117で「No」)、上記1回目の平均電流値Iave1を求める処理と同様に、二次転写ローラ25の位置を移動させて2回目の平均電流値Iave2の算出を行う(S109~S116)。位置検知制御部206は、2回目の平均電流値Iave2を算出したら(S117で「Yes」)、1回目の平均電流値Iave1と2回目の平均電流値Iave2との差分の絶対値と、エラー閾値Ierrと、を比較する(S118)。そして、位置検知制御部206は、上記差分の絶対値よりもエラー閾値Ierrの方が大きい場合は(S118で「Yes」)、二次転写ローラ25の位置の検知に失敗したと判断する(S119)。また、位置検知制御部206は、上記差分の絶対値がエラー閾値Ierr以上の場合は(S118で「No」)、1回目の平均電流値Iave1と2回目の電流値Iave2とを比較する(S120)。そして、位置検知制御部206は、1回目の平均電流値Iave1よりも2回目の平均電流値Iave2の方が大きい場合は(S120で「Yes」)、現在の二次転写ローラ25の位置を当接位置と判断する(S121)。また、位置検知制御部206は、1回目の平均電流値Iave1の方が2回目の平均電流値Iave2よりも大きい場合は(S120で「No」)、現在の二次転写ローラ25の位置を離間位置と判断する(S122)。S121、S122において、位置検知制御部206は、現在の二次転写ローラ25の位置と定着離間カム222の位相とを関係付けるための情報を所定の記憶領域(RAMなどのメモリ212)に記憶させる。
ここで、S119において、位置検知制御部206は、画像形成装置100の操作部(図示せず)に設けられた表示部や、画像形成装置100に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部装置(図示せず)の表示部において、エラー表示を行うことができる。表示部における表示に代えて又は加えて、発音部による音声の発生や、発光部による発光などを行ってもよい。また、このとき、例えば所定回数に達するまで位置検知動作を再実行するようにしてもよい。
なお、ここでは、粗調制御と微調制御との2段階の制御で検知電流値を目標電流値に収束させた。しかし、これに限定されるものではなく、例えば上記微調制御に対応する1段階の制御で検知電流値を目標電流値に収束させてもよい。
9.効果
以上説明したように、本実施例の画像形成装置100は、トナー像を担持する像担持体(中間転写ベルト)13と、像担持体13に当接して像担持体13から転写材Pにトナー像を転写する転写部(二次転写部)N2を形成する転写部材(二次転写ローラ25)と、転写部材25を、像担持体13に当接した当接位置と、像担持体13から離間した離間位置と、を含む像担持体13に対する複数の位置に移動させる移動部(二次転写離間カム)223と、移動部223を駆動する駆動部(定着モータ)221と、転写部材25に電圧を印加する印加部(二次転写電源)26と、印加部26が転写部材25に印加する電圧又は印加部26により転写部材25に電圧を印加した際に転写部材25に流れる電流の少なくとも一方を検知する検知部(電圧制御部204、電流検知回路27)と、転写部材25の位置を検知する位置検知部(位置検知制御部)206と、を有し、位置検知部206は、印加部26により転写部材25に第1試験電圧を印加した際に取得した検知部204の検知結果に基づいて第2試験電圧を設定し、印加部26により転写部材25に第2試験電圧を印加した際に取得した検知部27による電流値の検知結果に基づいて転写部材25の位置を検知する。
本実施例では、位置検知部206は、移動部223により転写部材25を像担持体13に対する複数の位置に移動させて転写部材25の位置を検知する位置検知動作を実行し、該位置検知動作において転写部材25に第1試験電圧を印加して取得した検知部204の検知結果に基づいて、該位置検知動作において転写部材25に印加する第2試験電圧を設定する。また、本実施例では、位置検知部206は、転写部材25に流れる電流値が所定の電流値に近づくように第1試験電圧の電圧値を調整した際に取得した検知部204による電圧値の検知結果に基づいて、第2試験電圧を設定する。特に、本実施例では、位置検知部206は、位置検知動作において、転写部材25を当接位置又は離間位置の一方である第1位置と他方である第2位置とに移動させ、転写部材25が第1位置と第2位置とのそれぞれにあるときに印加部26により転写部材25に第2試験電圧を印加して検知部27による電流値の検知結果を取得する。そして、位置検知部206は、転写部材25が第1位置にあるときに取得した電流値の方が、転写部材25が第2位置にあるときに取得した電流値よりも大きい場合に、第1位置が当接位置であることを示す情報又は第2位置が離間位置であることを示す情報の少なくとも一方を出力する。また、位置検知部206は、転写部材25が第1位置にあるときに取得した電流値の方が、転写部材25が第2位置にあるときに取得した電流値よりも小さい場合に、第1位置が離間位置であることを示す情報又は第2位置が当接位置であること示す情報の少なくとも一方を出力する。例えば、位置検知部206は、該情報をメモリ212に対して出力して、該メモリ212に記憶させることができる。また、本実施例では、位置検知部206は、転写部材25が第1位置にあるときに取得した電流値と、転写部材25が前記第2位置にあるときに取得した電流値と、の差分が所定値よりも小さい場合に、転写部材25の位置の検知に失敗したことを示す情報を出力する。例えば、位置検知部206は、該情報を画像形成装置100に設けられた操作部の表示部や画像形成装置100に接続された外部装置の表示部に対して出力して、該表示部で表示させることができる。
また、本実施例では、位置検知部206は、転写部材25が当接位置にある状態で取得した検知部204の検知結果に基づいて、第2試験電圧を設定する。特に、本実施例では、画像形成装置100は、移動部223と共通の駆動部221により駆動されて第1所定位置と第2所定位置とに移動する被駆動部(定着離間カム)222と、被駆動部222の位置を検知するセンサ(位相検知センサ)224と、を有する。また、本実施例では、センサ224により被駆動部222が第1所定位置にあることが検知された状態で、転写部材25は当接位置にあり、センサ224により被駆動部222が第2所定位置にあることが検知された状態で、転写部材25は当接位置又は離間位置にある。そして、本実施例では、位置検知部206は、センサ224により被駆動部222が第1所定位置にあることが検知された状態で取得した検知部204の検知結果に基づいて前記第2試験電圧を設定し、センサ224により被駆動部222が第2所定位置にあることが検知された状態で取得した検知部204による電流値の検知結果に基づいて転写部材25の位置を検知する。本実施例では、上記被駆動部222は、転写材Pに転写されたトナー像を転写材Pに定着させる定着部材(定着ローラ)51を移動させる部材である。また、本実施例では、移動部223は、転写部材25を、当接位置として、第1当接位置と、第2当接位置と、に移動させることが可能であり、転写部材25の像担持体13に対する当接圧は、転写部材25が第1当接位置にあるときの方が、転写部材25が第2当接位置にあるときよりも大きい。
そして、本実施例によれば、二次転写ローラ25の電気抵抗値が変化した場合(ばらつきがある場合)でも、二次転写ローラ25の位置を精度よく検知(判定)することができる。また、二次転写ローラ25に過大な電流が流れることを抑制して、電流検知回路27や二次転写ローラ25の構成の簡易化を図ることが可能となる。
また、本実施例では、二次転写ローラ25の位置を検知する際の電圧値を決定するために、二次転写ローラ25が中間転写ベルト13に当接している状態にあることは、定着ローラ51の位置を検知するための位相検知センサ224により検知することができる。このように、本実施例によれば、二次転写ローラの位置を検知(判定)するために専用のセンサなどを設けないので、装置構成の簡略化、小型化を図ることができる。
[実施例2]
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例1の画像形成装置と同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例1の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例1と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
1.本実施例の概要
実施例1では、位置検知動作において、二次転写ローラ25に所定の電流値の電流を流すために必要な電圧値を求め、該電圧値を二次転写ローラ25の位置を検知する際に二次転写ローラ25に印加する電圧値として決定した。これに対し、本実施例では、位置検知動作において、二次転写ローラ25に所定の電圧値の電圧を印加した際に二次転写ローラ25に流れる電流値に基づいて二次転写ローラ25の電気抵抗値を求める。そして、該電気抵抗値に基づいて、二次転写ローラ25の位置を検知する際に二次転写ローラ25に印加する電圧値を決定する。これにより、本実施例では、所定の電流値の電流を流すために必要な電圧値を求めるための、実施例1で説明した粗調制御や微調制御などの制御を実行する必要がない。そのため、本実施例によれば、実施例1に比べて、位置検知動作の処理時間を短くすることができる。
2.二次転写ローラの位置の検知
次に、本実施例における制御部200(位置検知制御部206)による二次転写ローラ25の位置の検知(判定)について説明する。
本実施例では、位置検知制御部206は、次のような位置検知動作を実行する。つまり、位置検知制御部206は、状態A又は状態Cの少なくとも一方において、二次転写ローラ25に所定の電圧値の電圧を印加する。そして、その際に二次転写ローラ25に流れる電流値を検知して、二次転写ローラ25の電気抵抗値を求め、該電気抵抗値に基づいて二次転写ローラ25の位置を検知する際に二次転写ローラ25に印加する電圧値を求める。状態A、状態Cは、位相検知センサ224により定着ローラ51が当接位置にあることが検知されている状態である。また、状態B又は状態Dの少なくとも一方において、上記求めた電圧値の電圧を二次転写ローラ25に印加した際に二次転写ローラ25に流れる電流値に基づいて二次転写ローラ25の位置を検知する。状態B、状態Dは、位相検知センサ224により定着ローラ51が離間位置にあることが検知されている状態である。特に、本実施例では、状態B又は状態Dの一方にある状態と他方にある状態とで電流値を取得し、取得した電流値を比較することで、それぞれの状態に対応する二次転写ローラ25の位置を検知する。なお、本実施例では、二次転写ローラ25の電気抵抗値を求めるため、及び二次転写ローラ25の位置の検知のために二次転写電源26から二次転写ローラ25に印加する電圧は正極性の直流電圧とする。
図11は、本実施例における位置検知動作の一例のタイミングチャート図である。同図は、状態Cにおいて二次転写ローラ25の位置を検知する際に二次転写ローラ25に印加する電圧値を決定し、状態Dと状態Bとのそれぞれにおける二次転写ローラ25の位置を検知する場合の例を示している。なお、便宜上、状態Cで電圧値を決定して、状態Dと状態Bとで二次転写ローラ25の位置を検知すると説明するが、二次転写ローラ25の位置を検知するまで、電圧値を決定したのが状態Cと状態Aとのいずれであったのかはわからない。図11中のt300~t312は、それぞれタイミングを示す。
位置検知制御部206は、定着ローラ51が当接位置にある状態で、電圧制御部204により二次転写電源26から二次転写ローラ25への所定の電圧値Viの電圧(第1試験電圧)の印加を開始させる(t300)。また、位置検知制御部206は、電圧の出力が安定するまでの時間Tv1が経過するまで待つ(t301)。位置検知制御部206は、時間Tv1が経過したら、電流検知制御部205により一定間隔TsでS回(合計時間Ti)、電流検知回路27が検知した電流値を取得する。そして、位置検知制御部206は、取得した電流値の平均値(平均電流値)Iave0を算出する(t302)。位置検知制御部206は、この平均電流値Iave0を所定の記憶領域(RAMなどのメモリ212)に記憶させる。また、これと略同時に、位置検知制御部206は、電圧制御部204により二次転写電源26から二次転写ローラ25への電圧(第2試験電圧)の印加を停止させる(t302)。また、位置検知制御部206は、次のようにして、二次転写ローラ25の電気抵抗値を求め、更に二次転写ローラ25の位置を検知する際に二次転写ローラ25に印加する電圧値を決定する。なお、この電圧値は、後述するように二次転写ローラ25の位置を検知するために二次転写ローラ25への電圧の印加を開始するまでに決定すればよい。
位置検知制御部206は、上記電圧値Viと上記算出した平均電流値Iave0とに基づいて、二次転写ローラ25の電気抵抗値Riを下記式1により算出する。
Ri=Vi÷Iave0 (式1)
更に、位置検知制御部206は、二次転写ローラ25が当接位置にある状態で所定の電流値Ipの電流を二次転写ローラ25に流すために必要な電圧値Vpを、上記算出した電気抵抗値Riに基づいて下記式2により算出する。
Vp=Ip×Ri (式2)
以上のようにして、位置検知制御部206は、二次転写ローラ25の電気抵抗値Riを求め、更に二次転写ローラ25の位置を検知する際に二次転写ローラ25に印加する電圧値Vpを決定する。位置検知制御部206は、決定した電圧値Vpを所定の記憶領域(RAMなどのメモリ212)に記憶させる。
二次転写ローラ25の位置を検知する際に二次転写ローラ25に印加する電圧値を上記電圧値Vpとすることで、二次転写ローラ25が当接位置にある状態で検知される電流値を上記電流値Ipに近い値にすることができる。ここで、二次転写ローラ25の電気抵抗値が低い場合、上述のように算出される平均電流値Iave0は大きな値になる。一方、二次転写ローラ25の電気抵抗値が高い場合、上述のように算出される平均電流値Iave0は小さな値になる。位置検知制御部206は、二次転写ローラ25の電気抵抗値によらずに、二次転写ローラ25が離間位置にある状態で検知される電流値と二次転写ローラ25が当接位置にある状態で検知される電流値との差が一定以上になるような電圧値Vpを決定する。また、位置検知制御部206は、二次転写ローラ25に流れる電流が過大とならないような電圧値Vpを決定する。つまり、そのように上記電流値Ipが設定されている。この電圧値Vpは、二次転写時に二次転写ローラ25に印加する二次転写電圧値と同等であってもよいし、該二次転写電圧値よりも絶対値が大きい又は小さい電圧値であってもよい。本実施例では、この電圧値Vpが、二次転写時に二次転写ローラ25に印加する二次転写電圧値よりも絶対値が小さくなるように設定されている。また、上記Viは、二次転写時に二次転写ローラ25に印加する二次転写電圧値と同等であってもよいし、該二次転写電圧値よりも絶対値が大きい又は小さい電圧値であってもよい。本実施例では、この電圧値Viが、二次転写時に二次転写ローラ25に印加する二次転写電圧値(更には上記電圧値Vp)よりも絶対値が小さくなるように設定されている。
次に、位置検知制御部206は、定着ローラ51が離間位置にあるときの二次転写ローラ25の1つ目の位置における二次転写ローラ25に流れる電流値を検知するために、移動制御部203により定着ローラ51を離間位置へ移動させる。つまり、定着モータ221の逆回転を開始させ(t303)、位相検知センサ224からの信号が当接検知信号から離間検知信号へ切り替わったことを検知したら(t304)、時間Tfが経過するまで待つ。そして、位置検知制御部206は、時間Tfが経過したら、定着モータ221を停止させ、定着ローラ51の移動を完了する(t305)。また、これと略同時に、位置検知制御部206は、電圧制御部204により二次転写電源26から二次転写ローラ25への上記電圧値Vpの電圧(第2試験電圧)の印加を開始させる(t305)。位置検知制御部206は、電圧の出力が安定するまでの時間Tv1が経過してから(t306)、電流検知制御部205により一定間隔TsでS回(合計時間Ti)、電流検知回路27が検知した電流値を取得する。そして、位置検知制御部206は、定着ローラ51が離間位置にあるときの二次転写ローラ25の1つ目の位置における二次転写ローラ25に流れる電流値の平均値(平均電流値)Iave1を算出する(t307)。位置検知制御部206は、この平均電流値Iave1を所定の記憶領域(RAMなどのメモリ212)に記憶させる。また、これと略同時に、位置検知制御部206は、電圧制御部204により二次転写電源26から二次転写ローラ25への電圧(第2試験電圧)の印加を停止させる(t307)。
次に、位置検知制御部206は、定着ローラ51が離間位置にあるときの二次転写ローラ25の2つ目の位置における二次転写ローラ25に流れる電流値を検知するために、移動制御部203により定着ローラ51を再度離間位置へ移動させる。つまり、位置検知制御部206は、上述のように二次転写電源26から二次転写ローラ25への電圧(第2試験電圧)の印加を停止してから(t307)、二次転写電源26の出力が停止するまでの時間Tv2が経過するまで待つ。そして、位置検知制御部206は、時間Tv2が経過したら、定着モータ221の逆回転を開始させ、当接位置を経て再度離間位置に至るように定着ローラ51の移動を開始させる(t308)。その後、位置検知制御部206は、位相検知センサ224からの信号が当接検知信号から離間検知信号へ切り替わったことを検知したら(t309)、時間Tfが経過するまで待つ。そして、位置検知制御部206は、時間Tfが経過したら、定着モータ221を停止させ、定着ローラ51の移動を完了する(t310)。また、これと略同時に、位置検知制御部206は、電圧制御部204により二次転写電源26から二次転写ローラ25への上記電圧値Vpの電圧(第2試験電圧)の印加を開始させる(t310)。位置検知制御部206は、電圧の出力が安定するまでの時間Tv1が経過してから(t311)、電流検知制御部205により一定間隔TsでS回(合計時間Ti)、電流検知回路27が検知した電流値を取得する。そして、位置検知制御部206は、定着ローラ51が離間位置にあるときの二次転写ローラ25の2つ目の位置における二次転写ローラ25に流れる電流値の平均値(平均電流値)Iave2を算出する(t312)。位置検知制御部206は、この平均電流値Iave2を所定の記憶領域(RAMなどのメモリ212)に記憶させる。また、これと略同時に、位置検知制御部206は、電圧制御部204により二次転写電源26から二次転写ローラ25への電圧(第2試験電圧)の印加を停止させる(t312)。
位置検知制御部206は、二次転写ローラ25の上記1つ目の位置における平均電流値Iave1と、二次転写ローラ25の上記2つ目の位置における平均電流値Iave2と、を比較する。そして、位置検知制御部206は、電流値が大きい方を状態D(二次転写ローラ25が当接位置)、電流値が小さい方を状態B(二次転写ローラ25が離間位置)と判断する。また、位置検知制御部206は、例えば現在の二次転写ローラ25の位置(当接位置又は離間位置)と、定着離間カム222の位相とを関係付けるための情報を所定の記憶領域(RAMなどのメモリ212)に記憶させる。
本実施例では、二次転写ローラ25が中間転写ベルト13に当接している状態(当接位置又は減圧位置にある状態)で二次転写ローラ25の電気抵抗値Riを求める。そして、該電気抵抗値Riに基づいて、所定の電流値Ipの電流を二次転写ローラ25に流すために必要な電圧値Vpを求め、該電圧値Vpを二次転写ローラ25の位置を検知する際に二次転写ローラ25に印加する電圧値として決定する。したがって、二次転写ローラ25が当接位置にある状態で検知される平均電流値Iave1は、上記所定の電流値Ipに近い値になる。一方、二次転写ローラ25が離間位置にある状態で検知される平均電流値Iave2は、上記当接位置にある状態で検知される平均電流値Iave1より小さい電流値となる。
このように、本実施例によれば、二次転写ローラ25の電気抵抗値によらずに、二次転写ローラ25が中間転写ベルト13に当接している状態で二次転写ローラ25に流れる電流値を所定の電流値Ipに近づけることができる。そのため、二次転写ローラ25の電気抵抗値によらずに、二次転写ローラ25の位置(当接位置と離間位置とのいずれにあるか)を精度よく検知(判定)することができる。また、二次転写ローラ25に過大な電流が流れることを抑制して、電流検知回路27や二次転写ローラ25の構成の簡易化を図ることが可能となる。
なお、ここでは、一例として、二次転写ローラ25が減圧位置(状態C)にある状態で電圧値Vpを決定する場合について説明した。二次転写ローラ25が当接位置(状態A)にある状態でも同様に電圧値Vpを決定することが可能である。
また、本実施例では、二次転写ローラ25の電気抵抗値を求めたが、該電気抵抗値自体を求めることに限定されるものではなく、該電気抵抗値と相関する電流値、電圧値を処理に用いてもよい。
3.位置検知動作の手順
次に、図12を用いて、本実施例における位置検知動作の手順について説明する。図12は、本実施例における位置検知動作の手順を示すフローチャート図である。
位置検知制御部206は、定着ローラ51が当接位置にあるか否かを確認し(S701)、当接していない場合は(S701で「No」)、移動制御部203により定着ローラ51を当接位置に移動させる当接動作を実行する(S702)。この当接動作の手順は、実施例1で説明した図8(a)に示す手順と同じである。次に、位置検知制御部206は、電圧制御部204により二次転写ローラ25に所定の電圧値Viの電圧(第1試験電圧)を印加させ(S703)、時間Tv1が経過するまで待つ(S704で「No」)。そして、位置検知制御部206は、時間Tv1が経過したら(S704で「Yes」)、電流検知制御部205により時間Ts間隔でS回分の二次転写ローラ25に流れる電流値を取得する(S705~S707)。位置検知制御部206は、S回分の電流値を取得したら(S706で「Yes」)、取得した電流値の平均値(平均電流値)Iave0を算出する(S708)。位置検知制御部206は、この平均電流値Iave0を所定の記憶領域(RAMなどのメモリ212)に記憶させる。また、位置検知制御部206は、前述の式1により電気抵抗値Riを算出し(S709)、更に前述の式2により電圧値Vpを算出する(S710)。位置検知制御部206は、この電圧値Vpを所定の記憶領域(RAMなどのメモリ212)に記憶させる。つまり、位置検知制御部206は、二次転写ローラ25の位置を検知する際に二次転写ローラ25に印加する電圧値Vpを決定する。また、これと略同時に、位置検知制御部206は、電圧制御部204により二次転写ローラ25への電圧(第1試験電圧)の印加を停止させる(S711)。
次に、位置検知制御部206は、移動制御部203により定着ローラ51を離間位置に移動させる離間動作を実行する(S712)。この離間動作の手順は、実施例1で説明した図8(b)に示す手順と同じである。次に、位置検知制御部206は、電圧制御部204により二次転写ローラ25に上記電圧値Vpの電圧(第2試験電圧)を印加させ(S713)、時間Tv1が経過するまで待つ(S714で「No」)。そして、位置検知制御部206は、時間Tv1が経過したら(S714で「Yes」)、電流検知制御部205により時間Ts間隔でS回分の二次転写ローラ25に流れる電流値を取得する(S715~S717)。位置検知制御部206は、S回分の電流値を取得したら(S716で「Yes」)、取得した電流値の平均値(平均電流値)Iave1を算出する(S718)。位置検知制御部206は、この平均電流値Iave1を所定の記憶領域(RAMなどのメモリ212)に記憶させる。また、位置検知制御部206は、電圧制御部204により二次転写ローラ25への電圧(第2試験電圧)の印加を停止させる(S719)。
次に、位置検知制御部206は、平均電流値を2回算出したか否かを確認する(S720)。そして、位置検知制御部206は、2回算出していない場合は(S720で「No」)、上記1回目の平均電流値Iave1を求める処理と同様に、二次転写ローラ25の位置を移動させて2回目の平均電流値Iave2の算出を行う(S712~S719)。位置検知制御部206は、2回目の平均電流値Iave2を算出したら(S720で「Yes」)、1回目の平均電流値Iave1と2回目の平均電流値Iave2との差分の絶対値と、エラー閾値Ierrと、を比較する(S721)。そして、位置検知制御部206は、上記差分の絶対値よりもエラー閾値Ierrの方が大きい場合は(S721で「Yes」)、二次転写ローラ25の位置の検知に失敗したと判断する(S722)。また、位置検知制御部206は、上記差分の絶対値がエラー閾値Ierr以上の場合は(S721で「No」)、1回目の平均電流値Iave1と2回目の平均電流値Iave2とを比較する(S723)。そして、位置検知制御部206は、1回目の平均電流値Iave1よりも2回目の平均電流値Iave2の方が大きい場合は(S723で「Yes」)、現在の二次転写ローラ25の位置を当接位置と判断する(S724)。また、位置検知制御部206は、1回目の平均電流値Iave1の方が2回目の平均電流値Iave2よりも大きい場合は(S723で「No」)、現在の二次転写ローラ25の位置を離間位置と判断する(S725)。S724、S725において、位置検知制御部206は、現在の二次転写ローラ25の位置と定着離間カム222の位相とを関係付けるための情報を所定の記憶領域(RAMなどのメモリ212)に記憶させる。
4.効果
以上説明したように、本実施例では、位置検知部206は、転写部材25に所定の電圧値の第1試験電圧を印加した際に取得した検知部27による電流値の検知結果と、該所定の電圧値と、に基づいて、第2試験電圧を設定する。特に、本実施例では、位置検知部206は、転写部材25に第1試験電圧を印加して取得した電流値の検知結果と、該所定の電圧値と、に基づいて転写部材25の電気抵抗値を求め、該電気抵抗値に基づいて第2試験電圧を設定する。
そして、本実施例によれば、二次転写ローラ25の電気抵抗値が変化した場合でも、二次転写ローラ25の位置を精度よく検知(判定)することができる。また、二次転写ローラ25に過大な電流が流れることを抑制して、電流検知回路27や二次転写ローラ25の構成の簡易化を図ることが可能となる。また、本実施例によれば、実施例1よりも位置検知動作の処理時間を短くすることができる。
[実施例3]
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例1の画像形成装置と同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例1の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例1と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
1.本実施例の概要
実施例1、実施例2では、位置検知動作中に、二次転写ローラ25の位置を検知する際に二次転写ローラ25に印加する電圧値を決定した。これに対し、本実施例では、位置検知動作を実行する前に求められた二次転写ローラ25の電気抵抗値に基づいて、位置検知動作において二次転写ローラ25の位置を検知する際に二次転写ローラ25に印加する電圧値を決定する。特に、本実施例では、画像形成動作(より詳細には、画像形成動作を開始してトナー像の二次転写を行う前に実行する準備動作である前処理動作(前回転動作))において求められた二次転写ローラ25の電気抵抗値を用いる。これにより、本実施例では、位置検知動作中に、電圧値を決定するために二次転写ローラ25に電圧を印加する制御を実行する必要がない。そのため、本実施例によれば、実施例1、実施例2に比べて、位置検知動作の処理時間を短くすることができる。
2.制御態様
図13は、本実施例の画像形成装置100における、二次転写ローラ25の位置の検知(判定)に関する制御態様を示すブロック図である。図13に示す本実施例における制御態様は、図2に示す実施例1、2における制御態様と概略同様である。ただし、本実施例では、制御部200は、機能ブロックとして、抵抗値算出部207を更に有する。また、本実施例では、制御部200の制御のもとで動作するハードウェア220には、環境センサ226が含まれる。抵抗値算出部207は、画像形成動作中に、電圧制御部204、電流検知制御部205の作用により、二次転写ローラ25の電気抵抗値を求める。環境センサ226は、画像形成装置100の内部又は外部の少なくとも一方の温度又は湿度の少なくとも一方を検知する環境検知手段の一例であり、本実施例では画像形成装置100の内部の温度及び湿度を検知する温湿度センサで構成されている。本実施例では、位置検知制御部206は、環境センサ226から取得した温度及び湿度の検知結果に基づいて絶対水分量を求め、求めた絶対水分量を二次転写ローラ25の位置を検知する際に二次転写ローラ25に印加する電圧値を決定するなどのために用いる。
3.二次転写ローラの電気抵抗値の検知
本実施例における制御部200(抵抗値算出部207)による二次転写ローラ25の電気抵抗値の検知について説明する。図14は、本実施例における画像形成動作中の各部の状態を示すタイミングチャート図である。図14中のt400~t407は、それぞれタイミングを示す。
抵抗値算出部207は、画像形成動作の前処理が開始したら、定着ローラ51及び二次転写ローラ25が接位置にある状態で、電圧制御部204により二次転写電源26から二次転写ローラ25への電圧(第1試験電圧)の印加を開始させる(t400)。また、抵抗値算出部207は、電圧の出力が安定するまでの時間Tv1が経過するまで待つ(t401)。そして、抵抗値算出部207は、時間Tv1が経過したら、電流検知制御部205により電流検知回路27から取得される電流値を所定の目標電流値Ipreに収束させるために、電圧制御部204により二次転写電源26を制御する。つまり、取得される電流値が目標電流値Ipreよりも大きい場合は電圧の出力値を下げ、取得される電流値が目標電流値Ipreよりも小さい場合は電圧の出力値を上げる(t401~t402)。抵抗値算出部207は、取得される電流値が目標電流値Ipreに収束したら(t402)、一定間隔TsでR回(合計時間Tr)、電圧制御部204が二次転写電源26に設定した電圧値の平均値(平均電圧値)Vavepreを算出する(t403)。位置検知制御部206は、この平均電圧値Vavepreを所定の記憶領域(RAMなどのメモリ212)に記憶させる。また、抵抗値算出部207は、次のようにして、二次転写ローラ25の電気抵抗値を求め、更に二次転写時に二次転写ローラ25に印加する二次転写電圧値を決定する。なお、この電気抵抗値及び二次転写電圧値は、後述するように二次転写電圧の印加を開始するまでに決定すればよい。
抵抗値算出部207は、上記目標電流値Ipreと上記算出したVavepreとに基づいて、二次転写ローラ25の電気抵抗値Rpreを下記式3により算出する。
Rpre=Vavepre÷Ipre (式3)
更に、抵抗値算出部207は、二次転写動作において所定の電流値Iprintの電流を二次転写ローラ25に流すために必要な電圧値Vprintを、上記算出した電気抵抗値Rpreに基づいて下記式4により算出する。
Vprint=α×Iprint×Rpre+β (式4)
以上のようにして、抵抗値算出部207は、二次転写ローラ25の電気抵抗値Rpreを求め、更に二次転写時に二次転写ローラ25に印加する二次転写電圧値Vprintを決定する。抵抗値算出部207は、求めた二次転写ローラ25の電気抵抗値Rpre、及び決定した二次転写時に二次転写ローラ25に印加する二次転写電圧値Vprintを所定の記憶領域(RAMなどのメモリ212)に記憶させる。
ここで、二次転写動作では、二次転写ローラ25と中間転写ベルト13(あるいは対向ローラ15)との間に転写材Pが存在する。そのため、二次転写部N2の電気抵抗値は、上述のように算出される電気抵抗値Rpreよりも転写材Pの分だけ高くなる。上記式4におけるα及びβは、転写材Pによって増加する電気抵抗値を加味した係数であり、温度及び湿度などの環境条件、転写材Pの坪量などの条件で一意に決められる係数である。
次に、制御部200は、転写材Pの先端が二次転写部N2に到達するよりも一定時間Tva前に、電圧制御部204により二次転写ローラ25に印加する電圧値を電圧値Vprintに設定する(t404)。また、制御部200は、転写材Pの先端が二次転写部N2に到達してから一定時間Tvbが経過するまで待つ(t405)。そして、制御部200は、一定時間Tvbが経過したら、電流検知制御部205により電流検知回路27から取得される電流値を所定の目標電流値Iprintに収束させるために、電圧制御部204により二次転写電源26を制御する。つまり、取得される電流値が目標電流値Iprintよりも大きい場合は電圧の出力値を下げ、取得される電流値が目標電流値Iprintよりも小さい場合は電圧の出力値を上げる(t405~t406)。また、制御部200は、転写材Pの後端が二次転写部N2に到達するよりも一定時間Tvc前に、電圧制御部204により二次転写ローラ25に印加する電圧値を電圧値Vprintに設定する(t406)。また、制御部200は、転写材Pの後端が二次転写部N2に到達してから一定時間Tvdが経過するまで待ち、電圧制御部204により二次転写ローラ25への電圧の印加を停止させる(t407)。
このように、本実施例では、抵抗値算出部207は、画像形成動作における前処理段階において、二次転写ローラ25の電気抵抗値Rpreを求める。この電気抵抗値Rpreは、二次転写動作中の二次転写電圧値Vprintを決定するのに用いられる他、後述するように位置検知動作において二次転写ローラ25の位置を検知する際に二次転写ローラ25に印加する電圧値を決定するのに用いられる。
4.二次転写ローラの位置の検知
次に、本実施例における制御部200(位置検知制御部206)による二次転写ローラ25の位置の検知(判定)について説明する。
図15は、本実施例における位置検知動作の一例のタイミングチャート図である。同図は、上述のように画像形成動作中に求めた二次転写ローラ25の電気抵抗値に基づいて決定した電圧値を用いて、状態Dと状態Bとのそれぞれにおける二次転写ローラ25の位置を検知する場合の例を示している。図15中のt500~t509は、それぞれタイミングを示す。
位置検知制御部206は、定着ローラ51が離間位置にあるときの二次転写ローラ25の1つ目の位置における二次転写ローラ25に流れる電流値を検知するために、移動制御部203により定着ローラ51を離間位置へ移動させる。つまり、定着モータ221の逆回転を開始させ(t500)、位相検知センサ224からの信号が当接検知信号から離間検知信号へ切り替わったことを検知したら(t501)、時間Tfが経過するまで待つ。そして、位置検知制御部206は、時間Tfが経過したら、定着モータ221を停止させ、定着ローラ51の移動を完了する(t502)。また、位置検知制御部206は、当該位置検知動作を実行する前に画像形成動作中に求めた二次転写ローラ25の電気抵抗値Rpreに基づいて、二次転写ローラ25の位置を検知する際に二次転写ローラ25に印加する電圧値Vpを決定する。なお、この電圧値Vpは、後述するように二次転写ローラ25の位置を検知するために二次転写ローラ25への電圧の印加を開始するまでに決定すればよい。上記二次転写ローラ25の移動中に計算を行ってもよい。
図16は、本実施例における電圧値Vpを決定する方法を説明するための、環境センサ226により検知される絶対水分量と、二次転写電源26が出力する電圧値と、の関係を示すグラフ図である。位置検知制御部206は、二次転写ローラ25の電気抵抗値が想定される最も高い電気抵抗値Rhである場合に、絶対水分量E1、E2、E3のそれぞれにおいて電流値Ipを流すために必要な電圧値Vh1、Vh2、Vh3を、予め所定の記憶領域(RAMなどのメモリ212)に記憶している。同様に、位置検知制御部206は、二次転写ローラ25の電気抵抗値が想定される最も低い電気抵抗値Rlである場合に絶対水分量E1、E2、E3のそれぞれにおいて電流値Ipを流すために必要な電圧値Vl1、Vl2、Vl3を、予め所定の記憶領域(RAMなどのメモリ212)に記憶している。ここで、図16に示すように、位置検知動作を実行する際の絶対水分量がEp、画像形成動作中に求めた二次転写ローラ25の電気抵抗値がRpの場合には、位置検知制御部206は、次のようにして電圧値Vpを算出する。つまり、位置検知制御部206は、電気抵抗値Rlの場合の絶対水分量と電圧値との関係において、絶対水分量Epのときに電流値Ipを流すために必要な電圧値Vlpを、Vl2とVl3とから線形補間により算出する。同様に、電気抵抗値Rhの場合の絶対水分量と電圧値との関係において、絶対水分量Epのときに電流値Ipを流すために必要な電圧値Vhpを、Vh2とVh3とから線形補間により算出する。そして、電気抵抗値Rpの場合に電流値Ipを流すために必要な電圧値Vpを、電圧値Vlpと電圧値Vhpとの関係から算出する。
そして、位置検知制御部206は、電圧制御部204により二次転写電源26から二次転写ローラ25への上記電圧値Vpの電圧(第2試験電圧)の印加を開始させる(t502)。位置検知制御部206は、電圧の出力が安定するまでの時間Tv1が経過してから(t503)、電流検知制御部205により一定間隔TsでS回(合計時間Ti)、電流検知回路27が検知した電流値を取得する。そして、位置検知制御部206は、定着ローラ51が離間位置にあるときの二次転写ローラ25の1つ目の位置における二次転写ローラ25に流れる電流値の平均値(平均電流値)Iave1を算出する(t504)。位置検知制御部206は、この平均電流値Iave1を所定の記憶領域(RAMなどのメモリ212)に記憶させる。また、これと略同時に、位置検知制御部206は、電圧制御部204により二次転写電源26から二次転写ローラ25への電圧(第2試験電圧)の印加を停止させる(t504)。
次に、位置検知制御部206は、定着ローラ51が離間位置にあるときの二次転写ローラ25の2つ目の位置における二次転写ローラ25に流れる電流値を検知するために、移動制御部203により定着ローラ51を再度離間位置へ移動させる。つまり、位置検知制御部206は、上述のように二次転写電源26から二次転写ローラ25への電圧(第2試験電圧)の印加を停止してから(t504)、二次転写電源26の出力が停止するまでの時間Tv2が経過するまで待つ。そして、位置検知制御部206は、時間Tv2が経過したら、定着モータ221の逆回転を開始させ、当接位置を経て再度離間位置に至るように定着ローラ51の移動を開始させる(t505)。その後、位置検知制御部206は、位相検知センサ224からの信号が当接検知信号から離間検知信号へ切り替わったことを検知したら(t506)、時間Tfが経過するまで待つ。そして、位置検知制御部206は、時間Tfが経過したら、定着モータ221を停止させ、定着ローラ51の移動を完了する(t507)。また、これと略同時に、位置検知制御部206は、電圧制御部204により二次転写電源26から二次転写ローラ25への上記電圧値Vpの電圧(第2試験電圧)の印加を開始させる(t507)。位置検知制御部206は、電圧の出力が安定するまでの時間Tv1が経過してから(t508)、電流検知制御部205により一定間隔TsでS回(合計時間Ti)、電流検知回路27が検知した電流値を取得する。そして、位置検知制御部206は、定着ローラ51が離間位置にあるときの二次転写ローラ25の2つ目の位置における二次転写ローラ25に流れる電流値の平均値(平均電流値)Iave2を算出する(t509)。位置検知制御部206は、この平均電流値Iave2を所定の記憶領域(RAMなどのメモリ212)に記憶させる。また、これと略同時に、位置検知制御部206は、電圧制御部204により二次転写電源26から二次転写ローラ25への電圧(第2試験電圧)の印加を停止させる(t509)。
位置検知制御部206は、二次転写ローラ25の上記1つ目の位置における平均電流値Iave1と、二次転写ローラ25の上記2つ目の位置における平均電流値Iave2と、を比較する。そして、位置検知制御部206は、電流値が大きい方を状態D(二次転写ローラ25が当接位置)、電流値が小さい方を状態B(二次転写ローラ25が離間位置)と判断する。また、位置検知制御部206は、例えば現在の二次転写ローラ25の位置(当接位置又は離間位置)と、定着離間カム222の位相とを関係付けるための情報を所定の記憶領域(RAMなどのメモリ212)に記憶させる。
本実施例では、画像形成動作中に、二次転写ローラ25が中間転写ベルト13に当接している状態(当接位置にある状態)で二次転写ローラ25の電気抵抗値Rpreを求める。また、位置検知動作中に、該電気抵抗値Rpreと絶対水分量Epとに基づいて、所定の電流値Ipの電流を二次転写ローラ25に流すために必要な電圧値Vpを求める。そして、該電圧値Vpを二次転写ローラ25の位置を検知する際に二次転写ローラ25に印加する電圧値として決定する。したがって、二次転写ローラ25が当接位置にある状態で検知される平均電流値Iave1は、上記所定の電流値Ipに近い値になる。一方、二次転写ローラ25が離間位置にある状態で検知される電流の平均値Iave2は、上記当接位置で検知される平均電流値Iave1より小さい電流値となる。
このように、本実施例によれば、二次転写ローラ25の電気抵抗値によらずに、二次転写ローラ25が中間転写ベルト13に当接している状態で二次転写ローラ25に流れる電流値を所定の電流値Ipに近づけることができる。そのため、二次転写ローラ25の電気抵抗値によらずに、二次転写ローラ25の位置(当接位置と離間位置とのいずれにあるか)を精度よく検知(判定)することができる。また、二次転写ローラ25に過大な電流が流れることを抑制して、電流検知回路27や二次転写ローラ25の構成の簡易化を図ることが可能となる。
なお、本実施例では、二次転写ローラ25の電気抵抗値を画像形成動作中に求めたが、これに限定されるものではない。例えば、キャリブレーション(画像濃度制御や位置ずれ補正制御)や電源ON時処理など、位置検知動作より前に実行される画像形成動作以外の動作中(制御動作中、調整動作中)に二次転写ローラ25の電気抵抗値を求めてもよい。
また、位置検知動作中に、電圧値Vavepre、Ipreに基づいて電気抵抗値Rpreを算出するようになっていてもよい。
5.位置検知動作の手順
次に、図17を用いて、本実施例における位置検知動作の手順について説明する。図17は、本実施例における位置検知動作の手順を示すフローチャート図である。
位置検知制御部206は、定着ローラ51が離間位置にあるか否かを確認し(S801)、離間していない場合は(S801で「No」)、移動制御部203により定着ローラ51を離間位置に移動させる離間動作を実行する(S802)。この離間動作の手順は、実施例1で説明した図8(b)に示す手順と同じである。次に、位置検知制御部206は、画像形成動作中に求めた二次転写ローラ25の電気抵抗値Rpreと、環境センサ226により検知された絶対水分量Epと、に基づいて、図16を用いて説明したように電圧値Vpを算出する(S803)。位置検知制御部206は、この電圧値Vpを所定の記憶領域(RAMなどのメモリ212)に記憶させる。つまり、位置検知制御部206は、二次転写ローラ25の位置を検知する際に二次転写ローラ25に印加する電圧値Vpを決定する。
次に、位置検知制御部206は、電圧制御部204により二次転写ローラ25に上記電圧値Vpの電圧(第2試験電圧)を印加させ(S804)、時間Tv1が経過するまで待つ(S805で「No」)。そして、位置検知制御部206は、時間Tv1が経過したら(S805で「Yes」)、電流検知制御部205により時間Ts間隔でS回分の二次転写ローラ25に流れる電流値を取得する(S806~S808)。位置検知制御部206は、S回分の電流値を取得したら(S807で「Yes」)、取得した電流値の平均値(平均電流値)Iave1を算出する(S809)。位置検知制御部206は、この平均電流値Iave1を所定の記憶領域(RAMなどのメモリ212)に記憶させる。また、位置検知制御部206は、電圧制御部204により二次転写ローラ25への電圧(第2試験電圧)の印加を停止させる(S810)。
次に、位置検知制御部206は、平均電流値を2回算出したか否かを確認する(S811)。そして、位置検知制御部206は、2回算出していない場合は(S811で「No」)、上記1回目の平均電流値Iave1を求める処理と同様に、二次転写ローラ25の位置を移動させて2回目の平均電流値Iave2の算出を行う(S802~S810)。位置検知制御部206は、2回目の平均値Iave2を算出したら(S811で「Yes」)、1回目の平均電流値Iave1と2回目の平均電流値Iave2との差分の絶対値と、エラー閾値Ierrと、を比較する(S812)。そして、位置検知制御部206は、上記差分の絶対値よりもエラー閾値Ierrの方が大きい場合は(S812で「Yes」)、二次転写ローラ25の位置の検知に失敗したと判断する(S813)。また、位置検知制御部206は、上記差分の絶対値がエラー閾値Ierr以上の場合は(S812で「No」)、1回目の平均電流値Iave1と2回目の平均電流値Iave2とを比較する(S814)。そして、位置検知制御部206は、1回目の平均電流値Iave1よりも2回目の平均電流値Iave2の方が大きい場合は(S814で「Yes」)、現在の二次転写ローラ25の位置を当接位置と判断する(S815)。また、位置検知制御部206は、1回目の平均電流値Iave1の方が2回目の平均電流値Iave2よりも大きい場合は(S814で「No」)、現在の二次転写ローラ25の位置を離間位置と判断する(S816)。S815、S816において、位置検知制御部206は、現在の二次転写ローラ25の位置と定着離間カム222の位相とを関係付けるための情報を所定の記憶領域(RAMなどのメモリ212)に記憶させる。
6.効果
以上説明したように、本実施例では、位置検知部206は、移動部223により転写部材25を像担持体13に対する複数の位置に移動させて転写部材25の位置を検知する位置検知動作を実行し、該位置検知動作を実行する前に転写部材25に第1試験電圧を印加して取得した検知部27の検知結果に基づいて、該位置検知動作において転写部材25に印加する第2試験電圧を設定する。本実施例では、位置検知部206は、画像形成動作を実行する際の準備動作において転写部材25に第1試験電圧を印加して取得した検知部27の検知結果に基づいて、第2試験電圧を設定する。本実施例では、位置検知部206は、転写部材25に流れる電流値が所定の電流値に近づくように第1試験電圧の電圧値を調整した際に取得した検知部27による電圧値の検知結果と、該所定の電流値と、に基づいて、第2試験電圧を設定する。特に、本実施例では、位置検知部206は、転写部材25に第1試験電圧を印加して取得した電圧値の検知結果と、該所定の電流値と、に基づいて転写部材の電気抵抗値を求め、該電気抵抗値に基づいて第2試験電圧を設定する。
そして、本実施例によれば、二次転写ローラ25の電気抵抗値が変化した場合でも、二次転写ローラ25の位置を精度よく検知(判定)することができる。また、二次転写ローラ25に過大な電流が流れることを抑制して、電流検知回路27や二次転写ローラ25の構成の簡易化を図ることが可能となる。また、本実施例によれば、実施例1、2よりも位置検知動作の処理時間を短くすることができる。
[その他]
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
上述の実施例では、定着ローラ51、二次転写ローラ25の移動を行うために離間カムを用いた。しかし、本発明は斯かる構成に限定されるものではなく、例えば、定着ローラ51、二次転写ローラ25を移動させる離間レバーなどを用いてもよい。離間レバーは、例えば、定着ローラ51の軸受け部材、二次転写ローラ25の軸受け部材を、それぞれ定着ローラ51、二次転写ローラ25の対向部材に対して近づく方向又は遠ざかる方向に移動させるように揺動可能な構成とすることができる。
また、上述の実施例では、二次転写ローラ25が当接位置又は離間位置の一方にある状態と他方にある状態とで二次転写ローラ25に流れる電流を検知し、その差分に基づいて二次転写ローラ25の位置を検知(判定)した。これにより、二次転写ローラ25が当接位置と離間位置とのいずれにあるかをより精度よく検知(判定)することができる。また、これにより、二次転写ローラ25の位置の検知に失敗したことも精度よく検知することができる。しかし、本発明は斯かる構成に限定されるものではない。例えば、上述の実施例では、二次転写ローラ25が当接位置にある状態で所定の電流値の電流が流れるように、二次転写ローラ25の位置を検知する際に二次転写ローラ25に印加する電圧値を設定した。このような場合に、該電圧値の電圧を二次転写ローラ25に印加して、予め設定された所定の閾値以上の電流が流れた場合に当接位置、該閾値未満の電流しか流れない場合に離間位置に二次転写ローラ25があると検知(判定)してもよい。
また、上述の実施例では、本発明をタンデム型の画像形成装置(カラー画像形成装置)に適用したが、本発明は例えばブラック単色のモノクロ画像形成装置に適用することもできる。この場合、例えば、感光ドラムなどの像担持体から転写材にトナー像を転写する転写部に関して本発明を適用すればよい。
また、上述の実施例では、転写部材はローラ状の部材であったが、本発明は斯かる構成に限定されるものではない。転写部材は、弾性を有するブラシ繊維を有して構成された固定配置される又は回転可能なブラシ状の部材、弾性(可撓性)を有するフィルム状(シート状)の部材などであってもよい。
1 感光ドラム
13 中間転写ベルト
15 二次転写対向ローラ
25 二次転写ローラ
26 二次転写電源
27 電流検知回路
50 定着装置
51 定着ローラ
100 画像形成装置
200 制御部
222 定着離間カム
223 二次転写離間カム

Claims (15)

  1. トナー像を担持する像担持体と、
    前記像担持体に当接して前記像担持体から転写材にトナー像を転写する転写部を形成する転写部材と、
    前記転写部材を、前記像担持体に当接した当接位置と、前記像担持体から離間した離間位置と、を含む前記像担持体に対する複数の位置に移動させる移動部と、
    前記移動部を駆動する駆動部と、
    前記転写部材に電圧を印加する印加部と、
    前記印加部が前記転写部材に印加する電圧又は前記印加部により前記転写部材に電圧を印加した際に前記転写部材に流れる電流の少なくとも一方を検知する検知部と、
    前記転写部材の位置を検知する位置検知部と、
    を有し、
    前記位置検知部は、前記印加部により前記転写部材に第1試験電圧を印加した際に取得した前記検知部の検知結果に基づいて第2試験電圧を設定し、前記印加部により前記転写部材に前記第2試験電圧を印加した際に取得した前記検知部による電流値の検知結果に基づいて前記転写部材の位置を検知することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記位置検知部は、前記移動部により前記転写部材を前記像担持体に対する複数の位置に移動させて前記転写部材の位置を検知する位置検知動作を実行し、該位置検知動作において前記転写部材に前記第1試験電圧を印加して取得した前記検知部の検知結果に基づいて、該位置検知動作において前記転写部材に印加する前記第2試験電圧を設定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記位置検知部は、前記転写部材に流れる電流値が所定の電流値に近づくように前記第1試験電圧の電圧値を調整した際に取得した前記検知部による電圧値の検知結果に基づいて、前記第2試験電圧を設定することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記位置検知部は、前記転写部材に所定の電圧値の前記第1試験電圧を印加した際に取得した前記検知部による電流値の検知結果と、該所定の電圧値と、に基づいて、前記第2試験電圧を設定することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  5. 前記位置検知部は、前記転写部材に前記第1試験電圧を印加して取得した前記電流値の検知結果と、前記所定の電圧値と、に基づいて前記転写部材の電気抵抗値を求め、該電気抵抗値に基づいて前記第2試験電圧を設定することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
  6. 前記位置検知部は、前記移動部により前記転写部材を前記像担持体に対する複数の位置に移動させて前記転写部材の位置を検知する位置検知動作を実行し、該位置検知動作を実行する前に前記転写部材に前記第1試験電圧を印加して取得した前記検知部の検知結果に基づいて、該位置検知動作において前記転写部材に印加する前記第2試験電圧を設定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  7. 前記位置検知部は、画像形成動作を実行する際の準備動作において前記転写部材に前記第1試験電圧を印加して取得した前記検知部の検知結果に基づいて、前記第2試験電圧を設定することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
  8. 前記位置検知部は、前記転写部材に流れる電流値が所定の電流値に近づくように前記第1試験電圧の電圧値を調整した際に取得した前記検知部による電圧値の検知結果と、該所定の電流値と、に基づいて、前記第2試験電圧を設定することを特徴とする請求項6又は7に記載の画像形成装置。
  9. 前記位置検知部は、前記転写部材に前記第1試験電圧を印加して取得した前記電圧値の検知結果と、前記所定の電流値と、に基づいて前記転写部材の電気抵抗値を求め、該電気抵抗値に基づいて前記第2試験電圧を設定することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
  10. 前記位置検知部は、
    前記位置検知動作において、前記転写部材を前記当接位置又は前記離間位置の一方である第1位置と他方である第2位置とに移動させ、前記転写部材が前記第1位置と前記第2位置とのそれぞれにあるときに前記印加部により前記転写部材に前記第2試験電圧を印加して前記検知部による電流値の検知結果を取得し、
    前記転写部材が前記第1位置にあるときに取得した電流値の方が、前記転写部材が前記第2位置にあるときに取得した電流値よりも大きい場合に、前記第1位置が前記当接位置であることを示す情報又は前記第2位置が前記離間位置であることを示す情報の少なくとも一方を出力し、
    前記転写部材が前記第1位置にあるときに取得した電流値の方が、前記転写部材が前記第2位置にあるときに取得した電流値よりも小さい場合に、前記第1位置が前記離間位置であることを示す情報又は前記第2位置が前記当接位置であること示す情報の少なくとも一方を出力することを特徴とする請求項2乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  11. 前記位置検知部は、前記転写部材が前記第1位置にあるときに取得した電流値と、前記転写部材が前記第2位置にあるときに取得した電流値と、の差分が所定値よりも小さい場合に、前記転写部材の位置の検知に失敗したことを示す情報を出力することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
  12. 前記位置検知部は、前記転写部材が前記当接位置にある状態で取得した前記検知部の検知結果に基づいて、前記第2試験電圧を設定することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  13. 前記移動部と共通の前記駆動部により駆動されて第1所定位置と第2所定位置とに移動する被駆動部と、
    前記被駆動部の位置を検知するセンサと、
    を有し、
    前記センサにより前記被駆動部が前記第1所定位置にあることが検知された状態で、前記転写部材は前記当接位置にあり、前記センサにより前記被駆動部が前記第2所定位置にあることが検知された状態で、前記転写部材は前記当接位置又は前記離間位置にあり、
    前記位置検知部は、前記センサにより前記被駆動部が前記第1所定位置にあることが検知された状態で取得した前記検知部の検知結果に基づいて前記第2試験電圧を設定し、前記センサにより前記被駆動部が前記第2所定位置にあることが検知された状態で取得した前記検知部による電流値の検知結果に基づいて前記転写部材の位置を検知することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  14. 前記被駆動部は、前記転写材に転写されたトナー像を前記転写材に定着させる定着部材を移動させる部材であることを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。
  15. 前記移動部は、前記転写部材を、前記当接位置として、第1当接位置と、第2当接位置と、に移動させることが可能であり、前記転写部材の前記像担持体に対する当接圧は、前記転写部材が前記第1当接位置にあるときの方が、前記転写部材が前記第2当接位置にあるときよりも大きいことを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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JP3943778B2 (ja) 1999-09-09 2007-07-11 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP2004118019A (ja) 2002-09-27 2004-04-15 Canon Inc 画像形成装置
JP2007225807A (ja) 2006-02-22 2007-09-06 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置および転写部材の離隔状態の検出方法
US8433221B2 (en) * 2008-12-04 2013-04-30 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus with transfer nip adjustment function
JP2014109650A (ja) 2012-11-30 2014-06-12 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP6765863B2 (ja) * 2016-06-06 2020-10-07 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP6732573B2 (ja) * 2016-07-04 2020-07-29 キヤノン株式会社 画像形成装置

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