JP6897033B2 - 画像形成装置及び制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置及び制御方法に関する。
従来、感光体上に形成したトナー像を中間的な像担持体としての中間転写ベルトに転写し、中間転写ベルトに転写したトナー像を転写ニップ部で用紙上に転写した後、定着装置で定着させる画像形成装置が知られている。
このような画像形成装置においては、用紙のカール状態によって、用紙が中間転写ベルトに対して当接を開始する位置が変化する。例えば、用紙のカール方向が上凸である場合、カール量が大きいほど転写ニップ部から遠い位置で用紙と中間転写ベルトが当接を開始し（図８Ａ参照）、カール量が小さいほど転写ニップ部から近い位置で用紙と中間転写ベルトが当接を開始する（図８Ｂ参照）。
用紙と中間転写ベルトの当接開始位置が転写ニップ部に近すぎると転写ニップ部近傍で放電ノイズが発生する。また、用紙と中間転写ベルトの当接開始位置が転写ニップ部から遠すぎると中間転写ベルトと用紙の速度差により画像ずれが発生する。
例えば、特許文献１には、転写領域に進入する記録材の先端部の姿勢を、記録材の状態に関わらず安定させるために、用紙の坪量を検知する坪量検知手段と、用紙の先端部のカール量を検知するカール量検知手段の少なくとも一方を有し、有した検知手段の検知結果に基づいて、転写領域の入り口に下方から姿勢を規制しながら用紙を案内する転写入口ガイド板の傾斜角度を変更する技術が記載されている。
特開２０１４−１８２１５３号公報
しかしながら、特許文献１においては、用紙の先端の姿勢のみしか考慮されていない。そのため、用紙全体にわたり、放電ノイズや画像ずれ等の不具合の発生を抑制することができない。
本発明の課題は、像担持体と用紙の位置関係によって発生する不具合を用紙全体にわたって抑制することができるようにすることである。
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の画像形成装置は、
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体に担持されたトナー像を用紙に転写する転写部と、
前記用紙のカール量を検知するカール量検知部と、
画像形成ジョブ中に前記用紙が前記像担持体と前記転写部により形成される転写ニップ部に進入する際に、前記カール量検知部により検知された前記用紙のカール量が変化しても前記転写ニップ部からの距離が所定範囲の位置から前記用紙が前記像担持体に対して当接し続けるように、前記像担持体と前記用紙の位置関係を制御する制御部と、
を備え、
前記用紙は、ロール状の連続紙であり、
前記カール量検知部は、前記用紙の外径情報に基づいて、前記用紙のカール量を検知する。
請求項２に記載の発明の画像形成装置は、
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体に担持されたトナー像を用紙に転写する転写部と、
前記用紙と前記像担持体の当接開始位置を検知する当接開始位置検知部と、
画像形成ジョブ中に前記用紙が前記像担持体と前記転写部により形成される転写ニップ部に進入する際に、前記当接開始位置検知部により検知された前記用紙と前記像担持体の当接開始位置に基づいて、前記転写ニップ部からの距離が所定範囲の位置から前記用紙が前記像担持体に対して当接し続けるように、前記像担持体と前記用紙の位置関係を制御する制御部と、
を備える。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記制御部は、前記用紙の種類に応じて、前記用紙が前記像担持体に対して当接を開始する位置を変化させる。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明において、
前記転写ニップ部の上流に前記用紙を前記転写ニップ部に案内する通紙ガイド部材を備え、
前記制御部は、前記通紙ガイド部材によって前記用紙の姿勢を変えることで前記像担持体と前記用紙の位置関係を制御する。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明において、
前記用紙にかけるテンションを調整するテンション調整部を備え、
前記制御部は、前記テンション調整部により前記用紙にかけるテンションを変更することで、前記像担持体と前記用紙の位置関係を制御する。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明において、
前記像担持体はベルトであり、
前記ベルトに当接するベルト当接部材を備え、
前記制御部は、前記ベルト当接部材の位置を変えることで前記像担持体と前記用紙の位置関係を制御する。
請求項７に記載の発明は、
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に担持されたトナー像を用紙に転写する転写部と、前記用紙のカール量を検知するカール量検知部と、を備える画像形成装置における制御方法であって、
前記用紙は、ロール状の連続紙であり、
前記カール量検知部は、前記用紙の外径情報に基づいて、前記用紙のカール量を検知し、
画像形成ジョブ中に前記用紙が前記像担持体と前記転写部により形成される転写ニップ部に進入する際に、前記カール量検知部により検知された前記用紙のカール量が変化しても前記転写ニップ部からの距離が所定範囲の位置から前記用紙が前記像担持体に対して当接し続けるように、前記像担持体と前記用紙の位置関係を制御する。
請求項８に記載の発明は、
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に担持されたトナー像を用紙に転写する転写部と、前記用紙と前記像担持体の当接開始位置を検知する当接開始位置検知部と、を備える画像形成装置における制御方法であって、
画像形成ジョブ中に前記用紙が前記像担持体と前記転写部により形成される転写ニップ部に進入する際に、前記当接開始位置検知部により検知された前記用紙と前記像担持体の当接開始位置に基づいて、前記転写ニップ部からの距離が所定範囲の位置から前記用紙が前記像担持体に対して当接し続けるように、前記像担持体と前記用紙の位置関係を制御する。
本発明によれば、像担持体と用紙の位置関係によって発生する不具合を用紙全体にわたって抑制することが可能となる。
第１の実施形態における画像形成システムの全体構成例を示す図である。 第１の実施形態における画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 通紙ガイド部材の移動による用紙とベルトの当接位置の制御を模式的に示す図である。 通紙ガイド部材の位置規定角度を説明するための図である。 ベルト当接ローラーの押し込みによる用紙とベルトの当接位置の制御を模式的に示す図である。 距離センサーによる用紙までの距離の計測を模式的に示す図である。 １６０ｇｓｍのユポ紙と２６０ｇｓｍの塗工紙を用いて、二次転写ニップ部から当接開始位置までの距離を変化させて画像形成を行ったときの放電ノイズと画像ずれの発生の有無を検証した実験結果を示す図である。 カール方向が上凸であり、カール量が大きい場合の用紙と中間転写ベルトの当接を示す図である。 カール方向が上凸であり、カール量が小さい場合の用紙と中間転写ベルトの当接を示す図である。 カール方向が下凸であり、カール量が小さい場合の用紙と中間転写ベルトの当接を示す図である。 カール方向が下凸であり、カール量が大きい場合の用紙と中間転写ベルトの当接を示す図である。 図２の制御部により実行される当接開始位置制御処理を示すフローチャートである。 図２の記憶部に記憶されている制御テーブルの一例を示す図である。 ロール外径とカール量の関係を示す図である。 第２の実施形態における画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 用紙とベルトの当接位置を制御するための吊架ローラーを示す図である。 用紙とベルトの当接位置を制御するための駆動ローラーを示す図である。
以下、本実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る画像形成システム１００の全体構成例を示す図である。図２は、第１の実施形態に係る画像形成システム１００が備える画像形成装置２の制御系の主要部を示す図である。画像形成システム１００は、図１において太線で示すロール状の連続用紙（用紙Ｐと呼ぶ）又は枚葉紙（用紙Ｓと呼ぶ）を使用し、用紙Ｐ又は用紙Ｓ上に画像を形成するシステムである。
図１に示すように、画像形成システム１００は、用紙Ｐの搬送方向（以下、「用紙搬送方向」とも言う）に沿って上流側から、給紙装置１、画像形成装置２および巻き取り装置３が接続されて構成される。給紙装置１および巻き取り装置３は、用紙Ｐ上に画像を形成する場合に使用される。
給紙装置１は、用紙Ｐを画像形成装置２へ給紙する装置である。給紙装置１の筐体内では、図１に示すように、用紙Ｐが支持軸Ｘにロール状に巻回されたロール部Ｐ１が回転可能に保持されている。給紙装置１は、支持軸Ｘに巻回された用紙Ｐを、例えば、繰り出しローラー、給紙ローラー等の複数の搬送ローラー対を経由して、一定の速度で画像形成装置２へ搬送する。給紙装置１の給紙動作は、画像形成装置２が備える制御部１０１によって制御される。
画像形成装置２は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置２は、感光体ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に一次転写し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、給紙装置１から給紙された用紙Ｐ、又は、給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃから送出された用紙Ｓに二次転写することにより、画像を形成する。
図２に示すように、画像形成装置２は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０、通信部７１、記憶部７２、カール量検知部８０、制御部１０１を備える。
制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０３、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０４等を備える。ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１０３から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０４に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置２の各ブロックや、給紙装置１、巻き取り装置３等の動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。
制御部１０１は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部１０１は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて用紙Ｐ又は用紙Ｓに画像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。
画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１および原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることが可能となる。
原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。
操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。
表示部２１は、制御部１０１から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態、各機能の動作状況等の表示を行う。
操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１０１に出力する。
画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１０１の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。
画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。
Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。
画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、及びドラムクリーニング装置４１５等を備える。
感光体ドラム４１３は、例えば、アルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置４１１による露光により一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。
帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。
現像装置４１２は、二成分現像方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。
ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。
中間転写ユニット４２は、像担持体としての中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。二次転写ローラー４２４は、本発明の転写部に対応する。
中間転写ベルト４２１は無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも１つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部における中間転写ベルト４２１の走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。
一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップ部が形成される。
二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるバックアップローラー４２３Ｂに対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｐ又は用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップ部が形成される。なお、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラー４２４を含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成であるいわゆるベルト式の二次転写ユニットを採用しても良い。
一次転写ニップ部を中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側、つまり一次転写ローラー４２２と当接する側にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。
その後、用紙Ｐ又は用紙Ｓが二次転写ニップ部を通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｐ又は用紙Ｓに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙Ｐ又は用紙Ｓの裏面側、つまり二次転写ローラー４２４と当接する側にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Ｐ又は用紙Ｓに静電的に転写される。トナー像が転写された用紙Ｐ又は用紙Ｓは定着部６０に向けて搬送される。
ベルトクリーニング装置４２６は、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。
定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｐ又は用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｐ又は用紙Ｓにトナー像を定着させる。
用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、及び搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類毎に収容される。搬送経路部５３は、複数の搬送ローラー対を有する。
給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。画像形成部４０においては、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施されて排出される。また、給紙装置１から画像形成装置２へ給紙された用紙Ｐは、搬送経路部５３によりテンションをかけながら画像形成部４０に搬送される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｐの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｐは、搬送ローラー対（排紙ローラー対）５２ａを備えた排紙部５２により巻き取り装置３に搬送される。
搬送経路部５３において、二次転写ニップ部への入り口付近には、用紙Ｐ又は用紙Ｓを二次転写ニップ部に案内する通紙ガイド部材５３ａが設けられている。通紙ガイド部材５３ａは、図３に示すように上下方向に移動可能に構成されており、図示しない駆動源により通紙ガイド部材５３ａを移動させて二次転写ニップ部に進入する用紙Ｐ又は用紙Ｓの姿勢を制御することで、用紙Ｐ又は用紙Ｓが中間転写ベルト４２１に対して当接を開始する位置を制御することができる。なお、用紙Ｐ又は用紙Ｓと中間転写ベルト４２１は、一旦当接すれば二次転写ニップ部まで当接し続ける。本実施形態では、通紙ガイド部材５３ａは、用紙Ｐと中間転写ベルト４２１との当接開始位置の制御に用いられる。
通紙ガイド部材５３ａの位置は、図４に示すように、通紙ガイド部材５３ａのニップと二次転写ニップ部を結んだ線ｌに対する中間転写ベルト４２１との角度θ（位置規定角度θと呼ぶ）で決定される。位置規定角度θが０°のときが最も用紙Ｐ又は用紙Ｓと中間転写ベルト４２１との当接開始位置の二次転写ニップ部からの距離が遠くなる。角度θを大きくするにつれて、用紙Ｐと中間転写ベルト４２１との当接開始位置の二次転写ニップ部からの距離を近づけることができる。
通紙ガイド部材５３ａは、用紙Ｐを挟み込む構成であり、紙への負荷を抑制するためにローラー構成とすることが望ましい。搬送経路部５３において用紙Ｐにはテンションがかかっているため、通紙ガイド部材５３ａは用紙Ｐの裏面側もしくは表面側のどちらか一方のみでも用紙Ｐの姿勢を制御できる。
また、図５に示すように、中間転写ベルト４２１の内側（内周面側）の、中間転写ベルト４２１を挟んで搬送経路部５３と対向する位置には、ベルト当接部材としてのベルト当接ローラー５３ｂが配置されている。ベルト当接ローラー５３ｂは、中間転写ベルト４２１の内側方向と外側方向に移動可能に構成されており、図示しない駆動源によりベルト当接ローラー５３ｂを移動させることで、二次転写ニップ部に進入する用紙Ｐ又は用紙Ｓと中間転写ベルト４２１との当接開始位置を制御することができる。本実施形態では、ベルト当接ローラー５３ｂは、後端部において通紙ガイド部材５３ａによる制御が行えない用紙Ｓと中間転写ベルト４２１との当接開始位置の制御に用いられる。ベルト当接ローラー５３ｂを中間転写ベルト４２１を外側に押す方向（図５の矢印方向）に移動させる（ベルト当接ローラー５３ｂにより中間転写ベルト４２１を押し込む）ほど、用紙Ｓと中間転写ベルト４２１の当接開始位置の二次転写ニップ部からの距離が遠くなる。
また、図６に示すように、搬送経路部５３の搬送経路上（二次転写ニップ部の上流側）には、距離センサー５３ｃが設けられている。距離センサー５３ｃは、搬送経路上の用紙Ｐや用紙Ｓまでの距離を計測してカール量検知部８０に出力する。カール量検知部８０は、距離センサー５３ｃにより計測された距離に基づいて、用紙Ｐや用紙Ｓのカール量を検知して制御部１０１に出力する。
巻き取り装置３は、画像形成装置２から搬送されてきた用紙Ｐを巻き取る装置である。巻き取り装置３の筐体内では、例えば、用紙Ｐが支持軸Ｚに巻回されてロール状に保持される。そのために、巻き取り装置３は、画像形成装置２から搬送されてきた用紙Ｐを、複数の搬送ローラー対（例えば、繰り出しローラー、排紙ローラー）を経由して、一定の速度で支持軸に巻き取る。巻き取り装置３の巻き取り動作は、画像形成装置２が備える制御部１０１によって制御される。
次に、画像形成装置２の動作について説明する。
ここで、二次転写ニップ部から用紙Ｐ又は用紙Ｓと中間転写ベルト４２１の当接開始位置（以下、単に当接開始位置ともいう）までの適正距離の範囲は、紙種（用紙の種類）ごとに決まっている。例えば、厚紙のような剛度の高い用紙の場合、二次転写ニップ部から当接開始位置までの距離が遠いと画像ずれが起きやすいため、用紙Ｐ又は用紙Ｓの剛度が高いほど二次転写ニップ部と当接開始位置の適正距離は近くなる。また、例えば、用紙Ｐ又は用紙Ｓの電気抵抗が高いと帯電し、二次転写ニップ部から当接開始位置までの距離が近いと放電ノイズが発生しやすいため、用紙Ｐ又は用紙Ｓの電気抵抗が高いほど二次転写ニップ部と当接開始位置の適正距離は遠くなる。
図７に、１６０ｇｓｍのユポ紙と２６０ｇｓｍの塗工紙を用いて、二次転写ニップ部から当接開始位置までの距離を変化させて画像形成を行ったときの放電ノイズと画像ずれの発生の有無を検証した実験結果を示す。図７に示すように、電気抵抗の高い１６０ｇｓｍのユポ紙では、二次転写ニップ部と当接開始位置の適正距離の範囲は６ｍｍ〜１０ｍｍ、剛度の高い２６０ｇｓｍの塗工紙では、二次転写ニップ部と当接開始位置の適正距離の範囲は４ｍｍ〜８ｍｍであることがわかる。
しかし、使用する用紙Ｐ又は用紙Ｓのカール量によって、用紙Ｐ又は用紙Ｓが中間転写ベルト４２１に対して当接を開始する位置が変化する。例えば、用紙Ｐ又は用紙Ｓのカール方向が上凸である場合、図８Ａに示すように、カール量が大きいほど用紙Ｐ又は用紙Ｓと中間転写ベルト４２１が二次転写ニップ部から遠い位置で当接を開始し、図８Ｂに示すように、カール量が小さいほど用紙Ｐ又は用紙Ｓと中間転写ベルト４２１が二次転写ニップ部から近い位置で当接を開始する。また、用紙Ｐ又は用紙Ｓのカール方向が下凸である場合、図９Ａに示すように、カール量が小さいほど用紙Ｐ又は用紙Ｓと中間転写ベルト４２１が二次転写ニップ部から遠い位置で当接を開始し、図９Ｂに示すように、カール量が大きいほど用紙Ｐ又は用紙Ｓと中間転写ベルト４２１が二次転写ニップ部から近い位置で当接を開始する。カール量は、例えば、ロール部Ｐ１の外径の変化等に応じて画像形成ジョブ中に刻々と変化する。そのため、画像形成ジョブ中に用紙Ｐ又は用紙Ｓと中間転写ベルト４２１との当接開始位置は刻々と変化し、当接開始位置が適正範囲から外れると、放電ノイズは画像ずれが発生してしまう。
そこで、画像形成装置２においては、以下に説明する当接開始位置制御処理を実行することにより、画像形成ジョブ中は、二次転写ニップ部から適正範囲内の距離から用紙Ｐ又は用紙Ｓが中間転写ベルト４２１に対して当接し続けるように中間転写ベルト４２１と用紙Ｐ又は用紙Ｓの位置関係を制御する。
図１０に、制御部１０１により実行される当接開始位置制御処理のフローチャートを示す。当接開始位置制御処理は、用紙Ｐを用いた画像形成ジョブが開始された際に、制御部１０１のＣＰＵとＲＯＭに記憶されているプログラムとの協働により実行される。
まず、制御部１０１は、カール量検知部８０により、画像形成に使用する用紙Ｐのカール量を検知させる（ステップＳ１）。
次いで、制御部１０１は、用紙Ｐの紙種とカール量に基づいて、通紙ガイド部材５３ａの位置規定角度θを決定する（ステップＳ２）。
ここで、記憶部７２には、図１１に示すように、紙種ごとに、カール量と、そのカール量のときに二次転写ニップ部から用紙と中間転写ベルト４２１との当接開始位置までの距離が所定範囲内（ノイズや画像ずれが発生しない適正範囲内）となる通紙ガイド部材５３ａの位置規定角度θを対応付けた制御テーブル７２１が記憶されている。制御テーブル７２１は、実験的に求められたテーブルである。図１１は、用紙のカール方向が上凸の場合を示している。本実施形態では、図１に示す給紙装置１の構成により用紙Ｐのカール方向は上凸となる。制御部１０１は、この制御テーブル７２１を参照して、画像形成に使用する用紙Ｐの紙種と検知されたカール量に応じた位置規定角度θを決定する。
次いで、制御部１０１は、決定した位置規定角度θとなるように、通紙ガイド部材５３ａの位置を制御する（ステップＳ３）。
次いで、制御部１０１は、画像形成ジョブが終了したか否かを判断する（ステップＳ４）。画像形成ジョブが終了していないと判断した場合（ステップＳ４；ＮＯ）、制御部１０１は、ステップＳ１に戻る。画像形成ジョブが終了したと判断した場合（ステップＳ４；ＹＥＳ）、制御部１０１は、当接開始位置制御処理を終了する。
ここで、ステップＳ１〜ステップＳ３の処理は、常に繰り返すこととしてもよいし、当接開始位置を適正範囲内に維持可能な範囲で所定間隔を空けて繰り返すこととしてもよい。
このように、制御部１０１は、画像形成ジョブ中、用紙Ｐが中間転写ベルト４２１に対して二次転写ニップ部からの距離が適正範囲内の位置から当接し続けるように通紙ガイド部材５３ａの位置を制御するので、用紙Ｐと中間転写ベルト４２１の位置関係によって発生する放電ノイズや画像ずれ等の不具合を画像形成に使用する用紙全体にわたって抑制することが可能となる。
なお、使用する用紙が用紙Ｓである場合、用紙長が短いため、通紙ガイド部材５３ａではその後端の姿勢を制御することができない。そこで、画像形成ジョブで使用する用紙が用紙Ｓである場合、制御部１０１は、用紙Ｓが中間転写ベルト４２１に対して二次転写ニップ部からの距離が適正範囲内の位置から接し続けるようにベルト当接ローラー５３ｂの中間転写ベルト４２１への押し込み量を制御する。具体的には、記憶部７２に、紙種ごとに、カール量と、そのカール量のときに二次転写ニップ部から用紙Ｓと中間転写ベルト４２１との当接開始位置までの距離が所定範囲内（ノイズや画像ずれが発生しない適正範囲内）となるベルト当接ローラー５３ｂの押し込み量（ｍｍ）とを対応付けた制御テーブル（図示せず）を記憶しておき、用紙Ｓを用いた画像形成ジョブが開始されると、制御部１０１は、カール量検知部８０によるカール量検知、上記制御テーブルを参照することによる用紙Ｓの紙種と検知されたカール量に応じた押し込み量の決定、決定した押し込み量によるベルト当接ローラー５３ｂの位置の制御、を常に又は当接開始位置を適正範囲内に維持可能な範囲で間隔を空けて繰り返す。これにより用紙Ｓと中間転写ベルト４２１の位置関係によって発生する放電ノイズや画像ずれ等の不具合を画像形成に使用する用紙全体にわたって抑制することが可能となる。
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
ロール状に巻回された用紙Ｐは、図１２に示すように、その外径が大きいほどカール量が小さくなる。そこで、第２の実施形態においては、用紙Ｐのロールの外径情報を取得し、取得した外径情報に基づいてカール量を検知して用紙Ｐと中間転写ベルト４２１の当接開始位置の制御を行う。
図１３は、第２の実施形態における画像形成装置２の制御系の主要部を示す図である。図１３に示すように、第２の実施形態における画像形成装置２は、用紙Ｐのロールの外径情報を取得する外径情報取得部８１を有する。
外径情報取得部８１は、例えば、変位センサーであり、ロール部Ｐ１の上端から下端までの距離を計測することで、給紙装置１内のロール部Ｐ１の外径情報を直接検知するように構成されている。
また、外径情報取得部８１は、初期状態のロール部Ｐ１の外径を操作部２２からユーザーが入力し、この初期外径と支持軸Ｘの回転数および回転時間によりロール部Ｐ１の外径の情報を予測する構成であってもよい。
また、外径情報取得部８１は、支持軸Ｘによりロール部Ｐ１全体の重さを検知し、ロール部Ｐ１の重さからロール部Ｐ１の外径の情報を予測する構成であってもよい。
カール量検知部８２は、外径情報取得部８１によって取得された外径情報に基づいて用紙Ｐのカール量を検知する。図１２に示すように、ロール紙は、その外径が大きいほどカール量が小さくなる。このロール紙外径とカール量との関係は、紙種によって異なる。そこで、例えば、図１２に示すようなロール紙外径とカール量との関係を示すテーブルを記憶部７２に記憶しておき、カール量検知部８２は、記憶部７２のテーブルを参照して外径情報取得部８１により取得された外径情報に基づいてカール量を検知する。
なお、ロール部Ｐ１は、巻きテンションが高いほどカールするため、カール量検知部８２は、操作部２２からユーザーが入力したロール部Ｐ１の巻きテンション情報に基づいて、外径情報から検知したカール量を補正してもよい。巻きテンション情報は、例えば、シュミットハンマー等を用いて測定することができる。これにより、より精度よく用紙Ｐのカール量を検知することができる。
また、ロール紙の保管状態によって糊のはみ出し量が変化し、はみ出し量が多いほどロール部Ｐ１の巻きが緩むためカール量が小さくなる。例えば、高温で長時間保管されるほどカール量は小さくなる。そこで、カール量検知部８２は、操作部２２からユーザーが入力した保管状態を示す情報（例えば、保管温度、保管時間等）に基づいて、外径情報から検知したカール量を補正してもよい。これにより、より精度よく用紙Ｐのカール量を検知することができる。
その他の第２の実施形態における画像形成装置２の構成は、第１の実施形態で説明したものと同様であるので説明を援用する。
また、第２の実施形態における画像形成装置２の動作は、図１１を用いて説明したものとカール量の検知手法が異なるだけで、各ステップの動作は同じであるので説明を援用する。
ロール部Ｐ１の外径は、画像形成を行うほど小さくなる。即ちカール量は増加していく。そこで、制御部１０１は、用紙Ｐのカールの向きが上凸の場合、画像形成開始から時間が経過するほど通紙ガイド部材５３ａの位置規定角度を大きくしていく。カールの向きが下凸の場合、画像形成開始から時間が経過するほど通紙ガイド部材５３ａの位置規定角度を小さくしていく。
以上説明したように、第２の実施形態では、用紙Ｐの外径情報を用いて用紙Ｐのカール量を検知して、検知したカール量に基づいて、用紙Ｐが中間転写ベルト４２１に対して二次転写ニップ部からの距離が適正範囲内の位置から当接し続けるように通紙ガイド部材５３ａを制御する。従って、用紙Ｐと中間転写ベルト４２１の位置関係によって発生する放電ノイズや画像ずれ等の不具合を画像形成に使用する用紙全体にわたって抑制することが可能となる。
以下、第１の実施形態及び第２の実施形態の変形例について説明する。
（変形例１）
第１及び第２の実施形態おいては、カール量に応じて通紙ガイド部材５３ａの位置規定角度θを変えることで、用紙Ｐと中間転写ベルト４２１の当接開始位置を制御することとしたが、図１４に示すように、二次転写ローラー４２４の上流（手前）にテンション調整部としての吊架ローラー５３ｄを設け、カール量に応じて吊架ローラー５３ｄの位置を上下して用紙Ｐにかけるテンションを変えることで、用紙Ｐと中間転写ベルト４２１の当接開始位置を制御することとしてもよい。吊架ローラー５３ｄを上げて用紙Ｐの巻き掛け量を増やすと、用紙Ｐにかかるテンションを上げることができる。カール方向が上凸の場合、テンションが高いほど二次転写ニップ部に近い位置で用紙Ｐと中間転写ベルト４２１が当接を開始する。カール方向が下凸の場合は逆になる。
吊架ローラー５３ｄの位置によって当接開始位置を制御する場合、記憶部７２には、紙種ごとに、カール量と、そのカール量のときに二次転写ニップ部から用紙Ｐと中間転写ベルト４２１の当接開始位置までの距離が所定範囲内（ノイズや画像ずれが発生しない適正範囲内）となる吊架ローラー５３ｄの位置情報とを対応付けた制御テーブルを記憶しておく。用紙Ｐを用いた画像形成ジョブが開始されると、制御部１０１は、カール量検知部８０（又はカール量検知部８２）によるカール量検知、上記制御テーブルを参照することによる用紙Ｐの紙種と検知されたカール量に応じた吊架ローラー５３ｄの位置の決定、決定した位置に吊架ローラー５３ｄを制御することによる用紙Ｐにかけるテンションの制御、を常に又は当接開始位置を適正範囲内に維持可能な範囲で間隔を空けて繰り返す。これにより用紙Ｐと中間転写ベルト４２１の位置関係によって発生する放電ノイズや画像ずれ等の不具合を画像形成に使用する用紙全体にわたって抑制することが可能となる。
（変形例２）
第１及び第２の実施形態おいては、カール量に応じて通紙ガイド部材５３ａの位置規定角度θを変えることで、用紙Ｐと中間転写ベルト４２１の当接開始位置を制御することとしたが、図１５に示すように、二次転写ローラー４２４の上流（手前）に駆動ローラー５３ｅを設け、カール量に応じて、駆動ローラー５３ｅの駆動速度を変化させることで、用紙Ｐと中間転写ベルト４２１の当接開始位置を制御することとしてもよい。駆動ローラー５３ｅの駆動速度を下げると、用紙Ｐにかかるテンションを上げることができる。カール方向が上凸の場合、テンションが高いほど二次転写ニップ部に近い位置で用紙Ｐと中間転写ベルト４２１が当接する。カール方向が下凸の場合は逆になる。
駆動ローラー５３ｅの駆動速度によって当接開始位置を制御する場合、記憶部７２には、紙種ごとに、カール量と、そのカール量のときに二次転写ニップ部から用紙Ｐと中間転写ベルト４２１の当接開始位置までの距離が所定範囲内（ノイズや画像ずれが発生しない適正範囲内）となる駆動ローラー５３ｅの駆動速度とを対応付けた制御テーブルを記憶しておく。制御部１０１は、カール量検知部８０（又はカール量検知部８２）によるカール量検知、上記制御テーブルを参照することによる用紙Ｐの紙種と検知されたカール量に応じた駆動ローラー５３ｅの駆動速度の決定、決定した駆動速度で駆動ローラー５３ｅを駆動させることによる用紙Ｐにかけるテンションの制御、を常に又は当接開始位置を適正範囲内に維持可能な範囲で間隔を空けて繰り返す。これにより用紙Ｐと中間転写ベルト４２１の位置関係によって発生する放電ノイズや画像ずれ等の不具合を画像形成に使用する用紙全体にわたって抑制することが可能となる。
（変形例３）
上記第１の実施形態においては、距離センサー５３ｃの検知結果に基づいて用紙Ｐ又は用紙Ｓのカール量を検知するカール量検知部８０を備える構成として説明したが、画像形成装置２は、距離センサー５３ｃの計測結果に基づいて用紙Ｐ又は用紙Ｓと中間転写ベルト４２１との当接開始位置を検知する当接開始位置検知部（図示せず）を備える構成としてもよい。例えば、距離センサー５３ｃを搬送経路上に複数備える構成とし、当接開始位置検知部は、各距離センサー５３ｃにより計測された用紙Ｐ又は用紙Ｓまでの距離に基づいて、用紙Ｐ又は用紙Ｓと中間転写ベルト４２１との当接開始位置を検知する。そして、制御部１０１は、当接開始位置検知部により検知された当接開始位置に基づいて、二次転写ニップ部から当接開始位置までの距離が紙種ごとに予め定められた適正範囲となるように、通紙ガイド部材５３ａの位置規定角度θ、吊架ローラー５３ｄの位置、又は駆動ローラー５３ｅの駆動速度を制御することとしてもよい。
以上説明したように、画像形成装置２の制御部１０１によれば、画像形成ジョブ中に用紙Ｐ又は用紙Ｓが二次転写ニップ部に進入する際に、二次転写ニップ部からの距離が所定範囲の位置から用紙Ｐ又は用紙Ｓが中間転写ベルト４２１に対して当接し続けるように中間転写ベルト４２１と用紙Ｐ又は用紙Ｓの位置関係を制御する。
従って、中間転写ベルト４２１と用紙Ｐ又は用紙Ｓとの位置関係によって発生する放電ノイズや画像ずれ等の不具合を画像形成に使用する用紙全体にわたって抑制することが可能となる。
例えば、制御部１０１は、カール量検知部により検知された用紙Ｐ又は用紙Ｓのカール量が変化しても、二次転写ニップ部からの距離が所定範囲の位置から用紙Ｐ又は用紙Ｓが中間転写ベルト４２１に対して当接し続けるように、中間転写ベルト４２１と用紙Ｐ又は用紙Ｓの位置関係を制御する。従って、画像形成中にカール量が変化しても放電ノイズや画像ずれ等の不具合を抑制することが可能となる。
また、例えば、ロール状の連続紙である用紙Ｐを画像形成に用いる場合、カール量検知部は用紙Ｐの外径情報に基づいて、用紙Ｐのカール量を検知する。従って、用紙Ｐの外径からカール量を検知することができる。
また、制御部１０１は、用紙の種類に応じて、用紙が中間転写ベルト４２１に対して当接を開始する位置を変化させる。従って、使用する用紙Ｐ又は用紙Ｓの種類に応じて適切に放電ノイズや画像ずれ等の不具合を抑制することが可能となる。
なお、上記実施の形態における記述は、本発明に係る画像形成装置の好適な一例を示すものであり、これに限定されるものではない。
例えば、第２の実施形態では、記憶部７２にカール量と位置規定角度θとの関係を示す制御テーブルを記憶しておき、この制御テーブルを参照して位置規定角度θを決定することとしたが、図１２に示すように、外径情報からカール量は予測できるので、外径情報とカール量との関係と、カール量と位置規定角度θとの関係との関係に基づいて、外径情報と位置規定角度θとの関係を示す制御テーブルを作成して記憶部７２に記憶しておき、この制御テーブルθを参照して位置規定角度θを決定することとしてもよい。
また、上記の説明では、本発明に係るプログラムのコンピュータ読み取り可能な媒体として、ＲＯＭ、不揮発性メモリー、ハードディスク等を使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピュータ読み取り可能な媒体として、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ（搬送波）も適用される。
その他、画像形成装置の細部構成及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
１ 給紙装置
２ 画像形成装置
３ 巻き取り装置
１０ 画像読取部
２０ 操作表示部
３０ 画像処理部
４０ 画像形成部
５０ 用紙搬送部
６０ 定着部
７１ 通信部
７２ 記憶部
８０ カール量検知部
８１ 外径情報取得部
８２ カール量検知部

Claims (8)

  1. トナー像を担持する像担持体と、
    前記像担持体に担持されたトナー像を用紙に転写する転写部と、
    前記用紙のカール量を検知するカール量検知部と、
    画像形成ジョブ中に前記用紙が前記像担持体と前記転写部により形成される転写ニップ部に進入する際に、前記カール量検知部により検知された前記用紙のカール量が変化しても前記転写ニップ部からの距離が所定範囲の位置から前記用紙が前記像担持体に対して当接し続けるように、前記像担持体と前記用紙の位置関係を制御する制御部と、
    を備え、
    前記用紙は、ロール状の連続紙であり、
    前記カール量検知部は、前記用紙の外径情報に基づいて、前記用紙のカール量を検知する画像形成装置。
  2. トナー像を担持する像担持体と、
    前記像担持体に担持されたトナー像を用紙に転写する転写部と、
    前記用紙と前記像担持体の当接開始位置を検知する当接開始位置検知部と、
    画像形成ジョブ中に前記用紙が前記像担持体と前記転写部により形成される転写ニップ部に進入する際に、前記当接開始位置検知部により検知された前記用紙と前記像担持体の当接開始位置に基づいて、前記転写ニップ部からの距離が所定範囲の位置から前記用紙が前記像担持体に対して当接し続けるように、前記像担持体と前記用紙の位置関係を制御する制御部と、
    を備える画像形成装置。
  3. 前記制御部は、前記用紙の種類に応じて、前記用紙が前記像担持体に対して当接を開始する位置を変化させる請求項１又は２に記載の画像形成装置。
  4. 前記転写ニップ部の上流に前記用紙を前記転写ニップ部に案内する通紙ガイド部材を備え、
    前記制御部は、前記通紙ガイド部材によって前記用紙の姿勢を変えることで前記像担持体と前記用紙の位置関係を制御する請求項１〜３の何れか一項に記載の画像形成装置。
  5. 前記用紙にかけるテンションを調整するテンション調整部を備え、
    前記制御部は、前記テンション調整部により前記用紙にかけるテンションを変更することで、前記像担持体と前記用紙の位置関係を制御する請求項１〜３の何れか一項に記載の画像形成装置。
  6. 前記像担持体はベルトであり、
    前記ベルトに当接するベルト当接部材を備え、
    前記制御部は、前記ベルト当接部材の位置を変えることで前記像担持体と前記用紙の位置関係を制御する請求項１〜３の何れか一項に記載の画像形成装置。
  7. トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に担持されたトナー像を用紙に転写する転写部と、前記用紙のカール量を検知するカール量検知部と、を備える画像形成装置における制御方法であって、
    前記用紙は、ロール状の連続紙であり、
    前記カール量検知部は、前記用紙の外径情報に基づいて、前記用紙のカール量を検知し、
    画像形成ジョブ中に前記用紙が前記像担持体と前記転写部により形成される転写ニップ部に進入する際に、前記カール量検知部により検知された前記用紙のカール量が変化しても前記転写ニップ部からの距離が所定範囲の位置から前記用紙が前記像担持体に対して当接し続けるように、前記像担持体と前記用紙の位置関係を制御する制御方法。
  8. トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に担持されたトナー像を用紙に転写する転写部と、前記用紙と前記像担持体の当接開始位置を検知する当接開始位置検知部と、を備える画像形成装置における制御方法であって、
    画像形成ジョブ中に前記用紙が前記像担持体と前記転写部により形成される転写ニップ部に進入する際に、前記当接開始位置検知部により検知された前記用紙と前記像担持体の当接開始位置に基づいて、前記転写ニップ部からの距離が所定範囲の位置から前記用紙が前記像担持体に対して当接し続けるように、前記像担持体と前記用紙の位置関係を制御する制御方法。
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