JP6089827B2 - 転写装置、転写プログラム、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、転写装置、転写プログラム、及び画像形成装置に関する。

特許文献１には、転写材に形成する画像を保持する像保持体と、像保持体と接離可能な転写部材を有する転写手段と、像保持体に保持された画像を転写材に転写させるべく転写部材に電圧を印加する電圧印加手段と、電圧印加手段により電圧が印加された転写部材に流れる電流を検知する電流検知手段と、転写部材と像保持体との接離状態を、電流検知手段が検知する電流値と予め定めた電流閾値に基づいて判定する判定手段とを有する画像形成装置において、画像形成装置の動作モードを設定する設定手段を有し、判定手段は、設定手段が設定した動作モードにより異なる予め定めた電流閾値を用いて転写部材と像保持体との接離状態を判定することを特徴とする画像形成装置が開示されている。

特許文献２には、トナー像を保持する像保持体と、像保持体にトナー像を形成する画像形成手段と、像保持体に形成されたトナー像が一次転写される中間転写体と、電圧が印加されることで像保持体から中間転写体にトナー像を一次転写部で一次転写する一次転写手段と、電圧が印加されることで中間転写体から転写材にトナー像を二次転写部で二次転写する、中間転写体に対して当接及び離間が可能な二次転写部材と、電圧が印加されることで二次転写後に中間転写体上に残留したトナーをトナー帯電部で帯電する、中間転写体に対して当接及び離間が可能なトナー帯電部材と、を有し、二次転写後に中間転写体上に残留したトナーを、トナー帯電部材により帯電させた後に一次転写部で中間転写体から像保持体に移動させる動作を行う画像形成装置において、二次転写部材とトナー帯電部材に電圧が印加されることで流れる電流を検出する電流検出手段と、二次転写部材及び前記トナー帯電部材の中間転写体に対する当接離間状態を、二次転写部材とトナー帯電部材が共に中間転写体から離間した第１の状態と、二次転写部材が中間転写体に当接しトナー帯電部材が中間転写体から離間した第２の状態と、二次転写部材とトナー帯電部材が共に中間転写体に当接した第３の状態と、に切り替える当接離間手段と、当接離間状態を判別する判別手段と、を有し、判別手段は、中間転写体上に試験トナー像を形成させ、中間転写体上の試験トナー像を二次転写部材及びトナー帯電部材に電圧を印加した状態で二次転写部及びトナー帯電部に通過させて、その際に電流検出手段によって検出された電流値の変化から当接離間状態が第１の状態から第３の状態のいずれの状態であるかを判別することを特徴とする画像形成装置が開示されている。

特開２００４−１１８０１９号公報 特開２０１２−６３５５５号公報

本発明は、一対の転写部材により形成される間隙の距離を固定にした場合と比較して、転写の際に生ずる画質の劣化を抑制することができる転写装置、転写プログラム、及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の転写装置の発明は、間隙の距離が調整可能な一対の転写部材を含み、前記一対の転写部材に挟まれる被転写体にトナー像を転写する転写手段と、前記転写手段に電圧又は電流を供給する供給手段と、前記転写手段に予め定めた電圧が供給されることにより前記転写手段を流れる電流、又は、前記転写手段に予め定めた電流が供給されることにより前記転写手段に発生する電圧を検知する検知手段と、前記間隙の距離が、前記検知手段により検知された前記電流又は前記電圧の前記間隙の単位距離当たりの変化の度合いで表される前記転写手段におけるシステム抵抗変化率の変化の度合いが予め定めた閾値より小さくなる変化点に対応した間隙の距離となるように、前記転写手段を制御する制御手段と、を備える。

請求項２記載の発明は、前記制御手段は、前記間隙の距離を調整するための調整情報を受け付け、前記調整情報に基づいて、前記転写手段の間隙の距離を調整する。

請求項３記載の発明は、前記調整情報は、前記被転写体への転写の際の環境に関する情報を示す環境情報、及び前記被転写体の種別情報のうち、少なくとも１つの情報を含む。

請求項４記載の転写プログラムの発明は、コンピュータを、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載された転写装置の制御手段として機能させる。

請求項５記載の画像形成装置の発明は、像保持体と、前記像保持体を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段により帯電された前記像保持体を露光して静電潜像を形成する形成手段と、前記形成手段により前記像保持体に形成された前記静電潜像をトナー像に現像する現像手段と、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の転写装置と、を備える。

請求項１、４、５の発明によれば、一対の転写部材により形成される間隙の距離を固定にした場合と比較して、転写の際に生ずる画質の劣化を抑制することができる、という効果を有する。

請求項２、３の発明によれば、設定された間隙の距離を調整できない場合と比較して、転写の際に生ずる画質の劣化をより抑制することができる、という効果を有する。

画像形成装置の要部構成を示す概略側面図である。 転写装置の要部構成の説明に供する模式図である。 第１実施形態に係る画像形成装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。 転写装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。 転写手段の間隙の距離に対するシステム抵抗変化率を示したグラフである。 転写装置のコンピュータで実行される間隙距離設定処理のフローチャートである。 転写手段の間隙の距離に対するライン欠陥発生率を示したグラフである。 第２実施形態に係る画像形成装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。 転写装置のコンピュータで実行される間隙距離調整処理のフローチャートである。 間隙距離調整処理の際に用いられる間隙距離調整テーブルの一例である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、作用、機能が同じ働きを担う構成要素及び処理には、全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明を適宜省略する場合がある。

また、黄色をＹ、マゼンタ色をＭ、シアン色をＣ、黒色をＫで表すと共に、各部品を色毎に区別する必要がある場合には、符号の末尾に各色に対応する色符号（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を付して区別する。

なお、各部品を色毎に区別せずに総称する場合には、符号の末尾に付加される色符号を省略する。

＜第１実施形態＞

図１に、本実施形態に係る電子写真方式を用いた画像形成装置２０の要部構成を示す概略側面図を示す。画像形成装置２０には、図示しない通信回線を介して各種データを受信し、受信したデータに基づきカラー画像形成処理を行う画像形成機能が搭載されている。

画像形成装置２０は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ毎に、図中矢印Ａの方向に回転する４つの感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、帯電バイアスを印加することにより各感光体の表面を帯電する帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋを備える。

また、画像形成装置２０は、帯電された感光体１表面を各色の画像情報に基づいて変調された露光光により露光し、感光体１上に静電潜像を形成するレーザ出力部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと、各色現像剤（トナー）を保持する現像剤保持体である現像ロール３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋを各々備える。

また、画像形成装置２０は、図示しない現像バイアス用電源によって現像ロール３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋに現像バイアスを印加することにより、感光体１上の静電潜像を各色トナーで現像して感光体１上にトナー像を形成する現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋと、感光体１上の各色トナー像を中間転写ベルト６に転写する一次転写器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを備える。

更に、画像形成装置２０は、用紙Ｐを収納する用紙収容部Ｔと、中間転写ベルト６上のトナー像を用紙Ｐに転写する二次転写装置７と、用紙Ｐに転写されたトナー像を定着する定着器１０と、トナー像を用紙Ｐに転写後、中間転写ベルト６表面に残留するトナーをクリーニングする図示しないベルトクリーナーを備える。

また、画像形成装置２０は、各感光体１の表面をクリーニングする図示しないクリーナーと、各感光体１表面の残留電荷を除去する図示しない除電器を備える。

また、画像形成装置２０は、画像形成動作環境における温度を計測する温度計５８、及び画像形成動作環境における湿度を計測する湿度計６０を備える。ただし、温度計５８及び湿度計６０は画像形成装置２０に必須の部材ではなく、必要に応じて画像形成装置２０に備えられる。

次に、図１に示されている画像形成装置２０における画像形成動作について説明する。

まず、例えば、図示しない通信回線を介して図示しないパーソナルコンピュータ等の端末装置から画像形成装置２０へ、画像形成対象の原画像情報が出力される。

画像形成装置２０に原画像情報が入力されると、画像形成装置２０は帯電器２に帯電バイアスを印加し、感光体１の表面を負極に帯電する。

一方、原画像情報は、画像形成装置２０の後述する制御部４０に入力される。制御部４０は、原画像情報をそれぞれＹＭＣＫ各色の画像データに分解した後、各色の画像データに基づいた変調信号を、対応する色のレーザ出力部３に出力する。すると、レーザ出力部３は、入力された変調信号に従って変調されたレーザ光線１１を出力する。

この変調されたレーザ光線１１は、それぞれ感光体１の表面に照射される。感光体１表面は帯電器２により負極に帯電した状態にあるが、感光体１表面にそれぞれレーザ光線１１が照射されると、レーザ光線１１が照射された部分の電荷が消滅して、感光体１上にはそれぞれ原画像情報に含まれるＹＭＣＫ各色の画像データに対応した静電潜像が形成される。

更に、各色現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋには、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋに着色されると共に負極に帯電したトナー、及び各トナーを感光体１表面に付着する現像ロール３４が入っている。

感光体１上に形成された静電潜像が現像器４に到達すると、図示しない現像バイアス用電源によって現像器４内の現像ロール３４に現像バイアスが印加される。すると、現像ロール３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋの周面に保持された各色のトナーが、それぞれ感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの静電潜像に付着し、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに原画像情報の各色の画像データに対応したトナー像が形成される。

更に、図示しないモータによりローラ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、及び二次転写装置７のバックアップロール７Ａが回転し、中間転写ベルト６が一次転写器５と感光体１により形成される間隙に搬送されることで、中間転写ベルト６が感光体１に押し当てられる。この際、一次転写器５により一次転写バイアスが印加されると、感光体１に形成された各色の画像データのトナー像が、中間転写ベルト６に転写される。この場合、各色のトナー像の中間転写ベルト６への転写開始位置を一致させるようにローラ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、バックアップロール７Ａの回転を制御することで、各色のトナー像を重ね合わせ、原画像情報に対応したトナー像が中間転写ベルト６に形成される。

中間転写ベルト６へトナー像を転写した感光体１は、図示しないクリーナーにより表面に付着した残留トナー等の付着物が除去され、図示しない除電器により残留電荷が除去される。

一方、二次転写装置７は中間転写ベルト６を張架するバックアップロール７Ａと後述する二次転写器９を含んで構成され、二次転写器９は中間転写ベルト６に接触すると、中間転写ベルト６の搬送に追従して回転する構造になっている。

また、図示しないモータにより用紙搬送ローラ１３が回転することで、用紙収容部Ｔ内の用紙Ｐが二次転写装置７のバックアップロール７Ａと二次転写器９とにより形成される間隙、より具体的には、バックアップロール７Ａと二次転写ロール７Ｂとにより形成される間隙に搬送される。

そして、用紙Ｐが、トナー像が形成されている中間転写ベルト６の面と対向した状態で中間転写ベルト６と共に、バックアップロール７Ａと二次転写ロール７Ｂの間隙に挟まれる際に、バックアップロール７Ａ及び二次転写器９（以下、転写部材という）に後述する二次転写電源７Ｇから二次転写バイアスが供給され、中間転写ベルト６に形成された原画像情報に対応したトナー像が用紙Ｐに転写される。そして、用紙Ｐは中間搬送ローラ１４Ａ、１４Ｂにより定着器１０に搬送され、定着器１０では用紙Ｐ上に転写されたトナー像を加熱溶融して、用紙Ｐに定着する。

一方、用紙Ｐへトナー像を転写した中間転写ベルト６は、図示しないベルトクリーナーにより表面に付着した残留トナー等の付着物が除去される。

なお、図１には用紙収容部Ｔは１つしか明示されていないが、これに限らず、例えば、用紙Ｐの種類、紙厚、サイズ等毎に用紙収容部Ｔを複数設けてもよいことは言うまでもない。

以上により、原画像情報に対応した画像が用紙Ｐに形成され、画像形成動作が終了する。

次に、本実施形態に係る画像形成装置２０の二次転写装置７の要部構成を表した図２を用いて、二次転写装置７による用紙Ｐへの転写動作について詳細に説明する。

二次転写装置７は、図示しないモータによりローラ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃと共に中間転写ベルト６を張架しながら搬送するバックアップロール７Ａと、中間転写ベルト６を挟んでバックアップロール７Ａと対向する位置に設けられた二次転写器９と、転写部材に電圧を供給する二次転写電源７Ｇと、二次転写電源７Ｇにより転写部材に電圧を供給した際に転写部材を流れる電流を検知する電流計７Ｈを含んで構成される。

更に、二次転写器９は、二次転写ロール７Ｂと、補助ロール７Ｃと、二次転写ロール７Ｂ及び補助ロール７Ｃに張架され、二次転写ロール７Ｂの回転に追従して用紙Ｐを搬送する二次転写ベルト８と、を含んで構成される。二次転写器９をこのような構成にすることで、中間転写ベルト６に形成されるトナー像を用紙Ｐに転写した後、用紙Ｐが定着器１０に搬送されずに中間転写ベルト６に貼り付いてしまう所謂ＰＯＢ（Ｐａｐｅｒ Ｏｎ Ｂｅｌｔ）ジャムの発生を抑制する効果が期待される。

なお、二次転写器９として補助ロール７Ｃ及び二次転写ベルト８は必須ではなく、二次転写器９が二次転写ロール７Ｂのみから構成されてもよいことは言うまでもない。

二次転写電源７Ｇの正極は基準電位であるグランド電位（ここでは、０Ｖ）に接続される。一方、二次転写電源７Ｇの負極は電流計７Ｈと直列に接続された上で、バックアップロール７Ａの中心部分に位置する金属シャフトに接続される。

バックアップロール７Ａは、金属シャフトの周囲に、例えば導電性のソリッドゴムを貼り合わせて構成される。また、二次転写ロール７Ｂも金属シャフトの周囲に、例えば導電性の発泡ゴムを張り合わせて構成されると共に、二次転写ロール７Ｂの金属シャフトはグランド電位に接続されている。

二次転写装置７の後述する制御部７０は、転写部材によって形成される間隙に用紙Ｐが搬送され、用紙Ｐを挟み込んだ状態で、二次転写電源７Ｇから転写部材へ負極の電圧を供給するように二次転写電源７Ｇを制御する。

これにより、転写部材が回転しながら用紙Ｐを間隙に挟み込んで、用紙Ｐ及び中間転写ベルト６を押圧する押圧力に加え、二次転写電源７Ｇから供給される電圧によって転写部材の間隙に発生する負極の電界により、負極に帯電しているトナー像を中間転写ベルト６から剥離させる力が発生し、中間転写ベルト６に形成されているトナー像が用紙Ｐへ転写される。

また、バックアップロール７Ａは、矢印Ｄ１方向及び矢印Ｄ２方向に移動可能な構造となっており、後述する二次転写装置７の制御部７０によって、バックアップロール７Ａの位置が制御される。

バックアップロール７Ａの位置の制御は、制御部７０が後述する駆動部７８を制御することで実現される。制御部７０が駆動部７８を制御して、例えば、偏芯カムを回転駆動させると、偏芯カムの回転に伴い偏芯カムに接触するバックアップロール７Ａが矢印Ｄ１方向及び矢印Ｄ２方向に移動する。

この場合、バックアップロール７Ａが矢印Ｄ１方向に移動すると、転写部材により形成される間隙の距離は長くなり、バックアップロール７Ａが矢印Ｄ２方向に移動すると、転写部材により形成される間隙の距離は短くなる。

このような画像形成動作を実施する本実施形態に係る画像形成装置２０の制御部４０は、図３に示すように、例えばコンピュータ４０として構成される。コンピュータ４０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４０Ａ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）４０Ｂ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）４０Ｃ、不揮発性メモリ４０Ｄ、及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）４０Ｅがバス４０Ｆを介して各々接続された構成であり、Ｉ／Ｏ４０Ｅには画像形成部５０、操作表示部５２、用紙供給部５４、用紙排出部５６、及びネットワーク通信Ｉ／Ｆ６２が接続されている。

この場合、コンピュータ４０に実行させる画像形成プログラムを、例えばＲＯＭ４０Ｂに書き込んでおき、これをＣＰＵ４０Ａが読み込んで実行する。なお、プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体により提供するようにしてもよい。

画像形成部５０は、画像形成装置２０が前述した画像形成動作を実行するのに必要な装置、例えば、感光体１、帯電器２、レーザ出力部３、現像器４、中間転写ベルト６、及び二次転写装置７、定着器１０等を含んで構成される。

操作表示部５２は、ソフトウェアプログラムによって操作指示の受け付けを実現する表示ボタンや各種情報が表示されるタッチパネル式の図示しないディスプレイ、及び、テンキーやスタートボタンなどの図示しないハードウェアキー等を含んで構成されている。

用紙供給部５４は、例えば、用紙Ｐが収容される用紙収容部Ｔや、用紙収容部Ｔから画像形成部５０へ用紙Ｐを供給する供給機構等を含んで構成される。

用紙排出部５６は、例えば、用紙Ｐが排出される排出部や、画像形成部５０で画像が形成された用紙Ｐを排出部上に排出させるための排出機構等、例えば、中間搬送ローラ１４Ａ及び１４Ｂ等を含んで構成される。

ネットワーク通信Ｉ／Ｆ６２は、図示しないパーソナルコンピュータ等の端末装置と、相互にデータ通信を行うためのインターフェースである。

更に、画像形成部５０に含まれる本実施形態に係る二次転写装置７の制御部７０は、図４に示すように、例えばコンピュータ７０として構成される。コンピュータ７０は、ＣＰＵ７０Ａ、ＲＯＭ７０Ｂ、ＲＡＭ７０Ｃ、及びＩ／Ｏ７０Ｅがバス７０Ｆを介して各々接続された構成であり、Ｉ／Ｏ７０Ｅにはバックアップロール７Ａ、二次転写器９、二次転写電源７Ｇ、電流計７Ｈ、駆動部７８、及び不揮発性メモリ８２が接続されている。

駆動部７８は、例えば、偏芯カム、偏芯カムを回転駆動させる図示しないモータ、及び偏芯カムの回転軸と図示しないモータを接続する連結機構等を含んで構成される。そして、コンピュータ７０からの指示に基づいて図示しないモータを回転させると、図示しないモータの回転に伴い偏芯カムが回転駆動することで、偏芯カムに接触しているバックアップロール７Ａが矢印Ｄ１方向及び矢印Ｄ２方向に移動し、転写部材により形成される間隙の距離が変化する。

不揮発性メモリ８２は、例えば、電流計７Ｈで検知した電流の値及び転写部材により形成される間隙の距離を記憶する。なお、不揮発性メモリ８２は二次転写装置７に必須のものではなく、例えば、画像形成装置２０のコンピュータ４０に含まれる不揮発性メモリ４０Ｄで代用してもよい。

ところで、本実施形態に係る二次転写装置７のように、転写部材が回転しながら用紙Ｐを間隙に挟み込み、用紙Ｐ及び中間転写ベルト６を押圧しながら二次転写電源７Ｇから電圧を供給して中間転写ベルト６に形成されているトナー像を用紙Ｐに転写する転写装置では、転写部材により形成される間隙の距離をどのように設定すればよいかが問題となる。

間隙の距離を長くすると、転写部材による用紙Ｐ及び中間転写ベルト６への押圧力、及び二次転写電源７Ｇからの電圧の供給に伴い転写部材により形成される間隙に発生する電界強度が弱くなるため、トナー像の用紙Ｐへの転写不良が発生しやすくなる。

一方、間隙の距離を短くすると、転写部材による用紙Ｐ及び中間転写ベルト６への押圧力が必要以上に強くなる。

例えば、中間転写ベルト６の搬送方向と交差する方向に複数の線状のトナー像が形成されている中間転写ベルト６が、用紙Ｐと共に間隙に挟み込まれると、中間転写ベルト６、用紙Ｐ、及び複数の線状のトナー像によって密閉空間が形成される。この場合に、押圧力がある閾値以上になると、押圧力により密閉空間内の空気が密閉空間の外へ噴き出す。この際、空気の噴き出しに伴って用紙Ｐに転写されるトナー像が乱れ、トナー像の用紙Ｐへの転写不良が発生し易くなる。

こうした押圧力の上昇に伴う転写不良は、隣り合う線状のトナー像の間隔が２ｍｍ以上６ｍｍ以下である場合に、特に顕著に発生する。

なお、密閉空間内の空気が密閉空間の外へ噴き出す際の押圧力の閾値は、例えば温度及び湿度等の環境条件や、用紙Ｐの透気度等により定められる値である。

そこで、転写部材により形成される間隙の距離の設定に関して、発明者は鋭意検討を重ねた結果、間隙の距離に応じて変化する二次転写装置７のシステム抵抗変化率に着目した。

図５は、間隙の距離に対する二次転写装置７のシステム抵抗変化率を示したグラフである。ここで、二次転写装置７のシステム抵抗とは、転写部材の合成抵抗のことである。

同図の横軸は、転写部材により形成される間隙の距離を表しており、負方向に大きくなる程、バックアップロール７Ａと二次転写器９との距離が離れることを示し、正方向に大きくなる程、バックアップロール７Ａ周面と二次転写器９周面の接触の度合いが大きくなることを示している。なお、間隙の距離が０ｍｍとは、バックアップロール７Ａと二次転写器９がちょうど接触し始めた位置を示している。

また、グラフ８０〜グラフ８３は、環境条件毎の間隙の距離に対する二次転写装置７のシステム抵抗変化率を例示したものであり、グラフ８０は低温、グラフ８１は中温、グラフ８２は高温、グラフ８３は中温低湿の下での結果を示している。

なお、本実施形態では、一例として、高温を２８℃以上、中温を１０℃を超え２８℃未満、低温を１０℃以下、多湿を８０％以上、中湿を１５％を超え８０％未満、低湿を１５％以下とする。

同図によれば、何れの環境下においても、間隙の距離が特定の距離になると、システム抵抗変化率の変化の度合いが変化する箇所（以下、変化点という）が存在する。本実施形態の例では、楕円８５により囲まれた箇所が変化点であり、間隙の距離が約０．３ｍｍの箇所であることを示している。

こうした変化点が存在するのは、間隙の距離を０ｍｍから徐々に短くするに従って、バックアップロール７Ａと二次転写器９との接触面積が大きくなるため、システム抵抗が減少していくが、システム抵抗の減少は徐々に飽和し、最終的には間隙の距離をこれ以上短くしてもシステム抵抗が変化しない距離に達するためである。

なお、図５では、間隙の距離に対する二次転写装置７のシステム抵抗変化率を用いて変化点を検出しているが、二次転写電源７Ｇから、転写部材に定電圧を供給した際に転写部材を流れる電流の変化の度合いからも変化点は検出される。また、二次転写電源７Ｇから転写部材に定電流を供給した際に転写部材に発生する電圧の変化の度合いからも変化点が検出されることは言うまでもない。

そこで、以下では、転写部材を流れる電流の変化の度合いから変化点を検出し、バックアップロール７Ａの位置を変化点に対応した間隙の距離となるよう設定する二次転写装置７の作用に関して、図６及び図７を参照しながら詳細に説明する。

図６は画像形成の際に二次転写装置７のコンピュータ７０のＣＰＵ７０Ａにより実行される間隙距離設定プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、間隙距離設定プログラムはＲＯＭ７０Ｂの予め定められた領域に予め記憶されている。

なお、間隙距離設定プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等を適用してもよい。

また、間隙距離設定プログラムは、例えば、画像形成装置２０の電源投入後の初期化処理が実行されるタイミング、画像形成処理の待機期間に実施されるトナー濃度調整処理が実行されるタイミング、予め定めた時間が経過する毎のタイミング、及び画像形成装置２０の利用者から間隙距離設定プログラムの実施を指示されたタイミング等の、少なくとも何れか１つのタイミングでＣＰＵ７０Ａにより実行される。

まず、ステップＳ１００では、偏芯カムを駆動させることでバックアップロール７Ａを移動させ、転写部材により形成される間隙の距離が予め定めた初期値である基準間隙距離になるように駆動部７８を制御する。

基準間隙距離は、例えば、不揮発性メモリ８２の予め定めた領域に予め記憶されている値であり、本実施形態に係る基準間隙距離は、一例として０ｍｍに設定されている。

ステップＳ１０２では、転写部材に予め定めた電圧を供給するように二次転写電源７Ｇを制御する。ここで予め定めた電圧とは、変化点を検出する際に転写部材に供給する定電圧の試験電圧である。試験電圧の大きさは、例えば、不揮発性メモリ８２の予め定めた領域に予め記憶されており、不揮発性メモリ８２から読み出した試験電圧の大きさに従って二次転写電源７Ｇを制御し、試験電圧を転写部材に供給する。

ステップＳ１０４では、ステップＳ１０２で二次転写電源７Ｇから転写部材に供給した試験電圧によって転写部材に流れる電流を検知するように電流計７Ｈを制御する。そして、検知した電流の値を電流計７Ｈから取得し、当該電流の値と基準間隙距離とを関連付けて、例えば不揮発性メモリ８２の予め定めた領域に記憶する。

ステップＳ１０６では、現在のバックアップロール７Ａの位置を予め定めた距離だけ矢印Ｄ２方向に移動し、間隙の距離が短くなるように駆動部７８を制御する。なお、予め定めた距離を小さく設定するほど変化点を検出する際の精度が向上するが、変化点検出までに要する時間は長くなる。

ステップＳ１０８では、ステップＳ１０２の処理と同様に、転写部材に試験電圧を供給するように二次転写電源７Ｇを制御する。

ステップＳ１１０では、ステップＳ１０４の処理と同様に、ステップＳ１０８で二次転写電源７Ｇから転写部材に供給した試験電圧によって転写部材に流れる電流を検知するように電流計７Ｈを制御すると共に、検知した電流の値を電流計７Ｈから取得し、当該電流の値と現在の間隙の距離とを関連付けて、例えば不揮発性メモリ８２の予め定めた領域に記憶する。

ステップＳ１１２では、ステップＳ１１０で記憶した電流の値及び間隙の距離と、ステップＳ１０６の処理により間隙の距離を低減する直前に検知した電流の値及びその際の間隙の距離と、を不揮発性メモリ８２から読み出す。

ここで、ステップＳ１１０で記憶した電流の値及び間隙の距離を、それぞれ、現在の電流値Ｉｐ（ｎ）、現在の間隙距離Ｄ（ｎ）で表すと共に、ステップＳ１０６の処理により間隙の距離を低減する直前に検知した電流の値及びその際の間隙の距離を、それぞれ、前回の電流値Ｉｐ（ｎ−１）、前回の間隙距離Ｄ（ｎ−１）で表す。ここで、ｎは現在の時系列を意味する。

そして、現在の間隙距離Ｄ（ｎ）と前回の間隙距離Ｄ（ｎ−１）との差分に対する現在の電流値Ｉｐ（ｎ）と前回の電流値Ｉｐ（ｎ−１）との差分の割合Ｅが、予め定めた閾値εより小さくなるか否かを判定する。肯定判定の場合には、ステップＳ１１４に移行する。

ステップＳ１１４では、現在の間隙距離Ｄ（ｎ）を二次転写装置７で転写を実施する際の基準距離（以下、転写基準距離という）として、例えば不揮発性メモリ８２の予め定めた領域に記憶する。すなわち、変化点における間隙の距離を転写基準距離とする。

以後、転写部材により形成される間隙の距離が転写基準距離になるように駆動部７８を制御した上で、用紙Ｐへの転写を実施する。

一方、ステップＳ１１２において否定判定の場合には、ステップＳ１０６に移行し、ステップＳ１０６〜ステップＳ１１２の処理を繰り返す。

すなわち、予め定めた距離ずつ間隙の距離が短くなるよう駆動部７８を制御する毎に、ステップＳ１１０で検知した現在の電流値Ｉｐ（ｎ）及び現在の間隙距離Ｄ（ｎ）、並びに、同じくステップＳ１１０で検知した前回の電流値Ｉｐ（ｎ−１）及び前回の間隙距離Ｄ（ｎ−１）に基づいて算出される割合Ｅを算出し、割合Ｅが予め定めた閾値εより小さくなるまで、ステップＳ１０６〜ステップＳ１１２の処理を繰り返す。

図７は、本実施形態に係る間隙距離設定プログラムに基づき設定した転写基準距離を含む、間隙の距離に対するライン欠陥発生率を表したグラフである。

同図の横軸は、転写基準距離を０ｍｍとした相対転写基準距離を表しており、負方向に大きくなる程、転写部材により形成される間隙の距離が長くなることを示し、正方向に大きくなる程、転写部材同士の接触の度合いが大きくなることを示している。

また、同図の縦軸は、中間転写ベルト６の搬送方向と交差する方向に２ｍｍ間隔で形成された線のトナー像を用紙Ｐに転写する際に、転写する線の本数に対して転写不良が発生した線の本数の割合を示している。

また、グラフ９０〜グラフ９２は、環境条件ごとの相対転写基準距離に対するライン欠陥発生率を例示したものであり、グラフ９０は高温多湿、グラフ９１は中温中湿、グラフ９２は低温低湿の下での結果を示している。

同図から、転写基準距離におけるライン欠陥発生率は、中温中湿及び低温低湿の環境条件下では約０％、高温多湿の環境条件下では約５％であることが示され、間隙の距離を転写基準距離より正方向に大きくした場合のライン欠陥発生率と比較して、転写基準距離でのライン欠陥発生率が低くなっていることがわかる。

更に、同図から間隙の距離が同じであっても、転写の際の環境条件の違いによってライン欠陥発生率が変化することがわかる。

具体的には、温度及び湿度が高くなるにしたがって、ライン欠陥発生率も高くなる傾向が見られる。

従って、例えば、画像形成装置２０のＩ／Ｏ４０Ｅに温度計５８及び湿度計６０を接続し、二次転写装置７のＣＰＵ７０Ａが温度及び湿度を受け付けるようにして、ステップＳ１１４の処理の後に、温度計５８及び湿度計６０から温度及び湿度を受け付け、温度及び湿度の値からステップＳ１１４で設定した転写基準距離を調整する処理を追加してもよい。

具体的には、温度及び湿度の値から高温多湿であると判定した場合に、ステップＳ１１４で設定した転写基準距離をより長くするように駆動部７８を制御する。

このように、本実施形態によれば、二次転写電源７Ｇから転写部材に定電圧を供給した際に転写部材を流れる単位間隙距離当たりの電流の変化の度合いが、予め定めた閾値より小さくなる変化点の距離を転写基準距離として設定し、トナー像を用紙Ｐに転写する。

これにより、一対の転写部材により形成される間隙の距離を固定にした場合と比較して、転写の際に生ずる画質の劣化が抑制される。

＜第２実施形態＞

次に、本発明の第２実施形態に係る二次転写装置７の作用に関して説明する。

第２実施形態では、第１実施形態の内容に加えて、更に、用紙Ｐへの転写の際の環境に関する情報を示す環境情報及び用紙Ｐの種別情報のうち、少なくとも１つの情報を受付け、転写基準距離を調整する処理を実施する。

図８は、本実施形態に係る画像形成装置２０の電気系の要部構成を示すブロック図である。

第１実施形態に係る画像形成装置２０の電気系の要部構成を示した図３との相違点は、Ｉ／Ｏ４０Ｅに温度計５８及び湿度計６０が接続された点であり、その他の構成は第１実施形態と同様の構成となっている。

温度計５８は、画像形成装置２０の画像形成動作環境における温度を計測する。なお、温度計５８は画像形成装置２０の内部温度の計測に限らず、例えば、画像形成装置２０が設置されている場所の温度、すなわち、画像形成装置２０の外部温度を計測するようにしてもよい。

湿度計６０は、画像形成装置２０の画像形成動作環境における湿度を計測する。なお、湿度計６０も温度計５８と同様に、画像形成装置２０の内部湿度の計測に限らず、例えば、画像形成装置２０が設置されている場所の湿度、すなわち、画像形成装置２０の外部湿度を計測するようにしてもよい。

この場合、ＣＰＵ７０Ａは、画像形成装置２０のコンピュータ４０と接続されており、例えば、画像形成装置２０の操作表示部５２から指定された画像形成に用いられる用紙Ｐの種別（普通紙、エンボス紙、コート紙等）や用紙Ｐの厚み等の情報を含んだ種別情報を受け付ける。更に、ＣＰＵ７０Ａは、例えば、画像形成装置２０の温度計５８から温度情報を受け付けると共に、湿度計６０から湿度情報を受け付ける。

図９は画像形成の際に二次転写装置７のコンピュータ７０のＣＰＵ７０Ａにより実行される間隙距離調整プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、間隙距離調整プログラムはＲＯＭ７０Ｂの予め定められた領域に予め記憶されている。

なお、間隙距離調整プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等を適用してもよい。

また、間隙距離調整プログラムは、例えば、画像形成装置２０の電源投入後の初期化処理が実行されるタイミング、画像形成処理の待機期間に実施されるトナー濃度調整処理が実行されるタイミング、予め定めた時間が経過する毎のタイミング、及び画像形成装置２０の利用者から間隙距離設定プログラムの実施を指示されたタイミング等の、少なくとも何れか１つのタイミングでＣＰＵ７０Ａにより実行される。

ステップＳ１００〜ステップＳ１１４は、第１実施形態における図６の処理と同様であるため説明を省略する。

ステップＳ１１４で転写基準距離を設定した後のステップＳ１１６では、コンピュータ４０から、例えば、転写に用いられる用紙Ｐの種別、厚み等の情報を含んだ用紙Ｐの種別情報、並びに、温度計５８で計測した温度及び湿度計６０で計測した湿度等の情報を含んだ環境情報を受付ける。

通常、用紙Ｐは画像形成の目的に応じて使い分けられるため、普通紙、エンボス紙、コート紙等、様々な種類の用紙Ｐが用いられる。従って、用紙Ｐの種別とは、画像形成に用いられる用紙Ｐの種類を区別するための情報である。

同様に、画像形成の目的に応じて様々な厚みをもつ用紙Ｐが用いられる。通常、用紙Ｐの厚みは１ｍ^２当たりの用紙Ｐの重量（以下、坪量という）で表されるが、これは単位面積当たりの用紙Ｐの重量が重くなる程、用紙Ｐの厚みが増す傾向にあるためである。

従って、本実施形態に係る用紙Ｐの厚みの情報には用紙Ｐの坪量を用いるが、これに限らず、例えば、用紙Ｐの紙厚等を直接用いてもよいことは言うまでもない。

ステップＳ１１８では、ステップＳ１１６で受付けた用紙Ｐの種別情報及び環境情報の下でトナー像を用紙Ｐへ転写した場合に、転写不良が発生するか否かを、例えば、不揮発性メモリ８２の予め定めた領域に予め記憶されている間隙距離調整テーブルに基づいて判定する。そして、転写不良が発生する可能性が認められる場合には、駆動部７８を制御し、ステップＳ１１４で設定した転写基準距離を調整する。

図１０は、用紙Ｐの種別がコート紙の場合の間隙距離調整テーブルの一例を示している。

間隙距離調整テーブルは、例えば環境条件毎に作成され、不揮発性メモリ８２に記憶されている。同図（Ａ）は高温多湿の環境下で用いられる間隙距離調整テーブル、同図（Ｂ）は中温中湿の環境下で用いられる間隙距離調整テーブル、同図（Ｃ）は低温低湿の環境下で用いられる間隙距離調整テーブルをそれぞれ示している。

同図（Ａ）〜（Ｃ）の各間隙距離調整テーブルには、例えば、コート紙の坪量［ｇ／ｍ^２］と転写基準距離を基準とした相対転写基準距離との対応関係が記載されている。

また、同図（Ａ）〜（Ｃ）の各欄における「○」は、ステップＳ１１６で受付けた用紙Ｐの種別情報及び環境情報の下で、当該「○」が記載された欄に対応した相対転写基準距離で転写を実施しても、転写不良は認められないことを表している。

一方、各欄における「×」は、ステップＳ１１６で受付けた用紙Ｐの種別情報及び環境情報の下で、当該「×」が記載された欄に対応した相対転写基準距離で転写を実施した場合、転写不良が認められることを表している。

なお、「×」に続くかっこ内に、発生が認められる転写不良の種類が記載されている。例えば「×（巻付）」は、二次転写装置７での転写後、用紙Ｐが中間転写ベルト６に貼り付き排出部に排出されない障害が発生する可能性があることを表し、「×（画質）」は、「○」が記載された欄に対応した相対転写基準距離で転写した場合と比較して、用紙Ｐに転写された画像の画質が劣る可能性があることを表している。

こうした間隙距離調整テーブルは、例えば、二次転写装置７の実機による実験や二次転写装置７の設計仕様に基づくコンピュータシミュレーション等により予め求められる。

以下に、ステップＳ１１８における処理の内容を具体例に沿って詳細に説明する。

一例として、ステップＳ１１４で設定した転写基準距離が０．３ｍｍ、温度計５８で計測された温度が８℃、湿度計６０で計測された湿度が１０％、用紙Ｐはコート紙で且つ当該コート紙の坪量が６４ｇ／ｍ^２であったとする。

この場合、温度及び湿度の値に基づいて、低温低湿の環境条件に係る間隙距離調整テーブル（この場合、図１０（Ｃ））を不揮発性メモリ８２の予め定めた領域から読み出す。

次に、低温低湿の環境条件に係る間隙距離調整テーブルにおいて、ステップＳ１１４で設定した転写基準距離、すなわち変化点±０の列と、坪量が６４ｇ／ｍ^２の行とが交差する欄の内容を読み取り、転写基準距離の調整が必要か否か判定する。なお、本実施形態の場合、交差する欄の内容が「×（巻付）」となっているため、転写基準距離の調整が必要と判断される。

従って、低温低湿の環境条件に係る間隙距離調整テーブルにおいて、坪量が６４ｇ／ｍ^２の場合であっても転写不良が認められない相対転写基準距離を検索する。本実施形態の場合、例えば、相対転写基準距離を変化点＋０．１に調整すればよいことが検索結果として得られる。

そして、この検索結果に従って、間隙の距離が変化点＋０．１ｍｍ、すなわち０．４ｍｍとなるように駆動部７８を制御する。

なお、本実施形態の場合、相対転写基準距離を変化点＋０．２に調整してもよいが、転写基準距離からの調整距離ができるだけ小さくなるような相対転写基準距離に調整する方が好ましい。

本実施形態の場合、転写に使用する用紙Ｐの種別情報、及び転写の際の温度及び湿度に代表される環境情報を用いて、転写部材により形成される間隙の距離を調整したが、温度及び湿度の何れか一方の環境情報しか存在しない場合、並びに、環境情報及び用紙Ｐの種別情報の何れか一方しか存在しない場合等であっても、これら転写基準距離の調整に用いられる環境情報や用紙Ｐの種別情報等の有無に応じた間隙距離調整テーブルを、不揮発性メモリ８２の予め定めた領域に予め記憶しておけばよい。

また、本実施形態に係る間隙距離調整処理は、用紙Ｐがコート紙である場合に特に効果的である。これは、コート紙の場合、紙の表面をコート剤で塗布しているため、普通紙やエンボス紙に比べて紙の厚さ方向に空気が通り抜ける透気性が低いためである。

このように本実施形態によれば、一度設定した転写基準距離を、用紙Ｐへの転写の際の環境に関する情報を示す環境情報及び用紙Ｐの種別情報のうち、少なくとも１つの情報に基づいて調整する。

これにより、第１実施形態の場合と比較して、転写の際に生ずる画質の劣化がより抑制される。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、第１実施形態及び第２実施形態では、図６に係る間隙距離設定処理及び図９に係る間隙距離調整処理をソフトウエア構成によって実現した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば間隙距離設定処理及び間隙距離調整処理をハードウェア構成により実現する形態としてもよい。

この場合の形態例としては、例えば、二次転写装置７の制御部７０と同一の処理を実行する機能デバイスを作成して用いる形態がある。この場合は、上記実施の形態に比較して、処理の高速化が期待される。

なお、第１実施形態及び第２実施形態に係る画像形成装置２０はカラー画像形成を行うものとして説明したが、モノクロ画像形成を行う画像形成装置２０であってもよいことは言うまでもない。

また、第１実施形態及び第２実施形態に係る間隙距離設定処理及び間隙処理調整処理は、画像形成装置２０の二次転写装置７を例として説明したが、一次転写器５に適用してもよく、更に、トナー像を転写する被転写体は紙に限られず、例えば、ＯＨＰ（ＯｖｅｒＨｅａｄ Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ）シート等に代表されるプラスチックシート及びゴム等からなる被転写体であってもよい。

また、第１実施形態及び第２実施形態に係る二次転写装置７では、二次転写電源７Ｇから転写部材に試験電圧を供給した際に転写部材を流れる電流を電流計７Ｈで検知したが、二次転写電源７Ｇが電流源である場合には、二次転写電源７Ｇから定電流の試験電流を転写部材に供給した際に転写部材に発生する電圧を電圧計で検知するようにしてもよい。

この場合、ステップＳ１１２において、単位間隙距離に対する転写部材に発生する電圧の変化の度合いに基づいて、変化点を検出するようにする。

更に、第１実施形態及び第２実施形態に係る間隙距離設定処理及び間隙処理調整処理のステップＳ１０６では、間隙の距離を、ステップＳ１００で設定した基準間隙距離から短くするように駆動部７８を制御したが、基準間隙距離から長くするように駆動部７８を制御してもよい。

この場合、基準間隙距離を、間隙の距離を短くするように制御する場合と比較して、より転写部材同士が密着している位置に設定する。

１ 感光体
２ 帯電器
３ レーザ出力部
４ 現像器
５ 一次転写器
６ 中間転写ベルト
７ 二次転写装置
７Ａ バックアップロール
７Ｂ 二次転写ロール
７Ｃ 補助ロール
７Ｇ 二次転写電源
７Ｈ 電流計
８ 二次転写ベルト
９ 二次転写器
１０ 定着器
１３ 用紙搬送ローラ
２０ 画像形成装置
３４ 現像ロール
４０ 制御部（コンピュータ）
７０ 制御部（コンピュータ）

Claims (5)

1. 間隙の距離が調整可能な一対の転写部材を含み、前記一対の転写部材に挟まれる被転写体にトナー像を転写する転写手段と、
   前記転写手段に電圧又は電流を供給する供給手段と、
   前記転写手段に予め定めた電圧が供給されることにより前記転写手段を流れる電流、又は、前記転写手段に予め定めた電流が供給されることにより前記転写手段に発生する電圧を検知する検知手段と、
   前記間隙の距離が、前記検知手段により検知された前記電流又は前記電圧の前記間隙の単位距離当たりの変化の度合いで表される前記転写手段におけるシステム抵抗変化率の変化の度合いが予め定めた閾値より小さくなる変化点に対応した間隙の距離となるように、前記転写手段を制御する制御手段と、
   を備えた転写装置。
2. 前記制御手段は、前記間隙の距離を調整するための調整情報を受け付け、前記調整情報に基づいて、前記転写手段の間隙の距離を調整する
   請求項１記載の転写装置。
3. 前記調整情報は、前記被転写体への転写の際の環境に関する情報を示す環境情報、及び前記被転写体の種別情報のうち、少なくとも１つの情報を含む
   請求項２記載の転写装置。
4. コンピュータを、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載された転写装置の制御手段として機能させるための転写プログラム。
5. 像保持体と、
   前記像保持体を帯電させる帯電手段と、
   前記帯電手段により帯電された前記像保持体を露光して静電潜像を形成する形成手段と、
   前記形成手段により前記像保持体に形成された前記静電潜像をトナー像に現像する現像手段と、
   請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の転写装置と、
   を備えた画像形成装置。

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