JP6341162B2 - 画像形成システム、画像形成装置および転写条件変更方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成システム、画像形成装置および転写条件変更方法に関する。

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電した感光体に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体ドラムへ現像装置よりトナーを供給す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。さらに、このトナー像を直接または間接的に用紙に転写させた後、定着ニップで加熱、加圧して定着させることにより用紙にトナー像を形成する。

また、上記画像形成装置の前段および後段に、連帳ロール紙や折り畳み紙等の連続した用紙（以下、「長尺紙」と言う）を給紙する給紙装置と、画像形成装置によりトナー像が形成された長尺紙を収納する排紙装置とをそれぞれ接続した画像形成システムが実用化されている。

特許文献１には、両面印刷における裏面印刷時か否か、および、印刷用紙の種類等を示す用紙情報に基づいて、上凸カールが発生する裏面の後端領域が転写ニップを通過する際、転写バイアスを低下させることによって飛び散りやノイズを防止する技術が開示されている。

特開２００７−２７１７９８号公報

ところで、長尺紙がロール状に巻回された状態で上記給紙装置内に保持される場合、長尺紙全体にカールが付いてしまう。また、巻回部分における径方向の位置によって曲率半径が異なるため、印刷動作が進むにつれて、長尺紙に付くカール量は、時々刻々と変化する。長尺紙にカールが付くと、例えば中間転写ベルトから長尺紙へトナー像を転写する際、転写ニップ部直前の領域において、中間転写ベルトと長尺紙との間に空隙が生じる。この空隙のために、転写ニップ部直前の領域で放電が生じる。長尺紙と中間転写ベルト上のトナー像との間で起きた放電のために、中間転写ベルト上のトナー像を形成しているトナー粒子の電荷は逆極性化を起こす。その結果、転写ニップ部において転写電圧を印加したとしても、長尺紙の一部にトナー像が転写されない画質不良（転写抜け）が発生するという問題があった。
なお、特許文献１に記載の技術では、長尺紙がロール状に巻回されていることに起因して長尺紙に付くカール量が変化する点を全く考慮していないため、上記問題を解決することはできない。

本発明の目的は、長尺紙がロール状に巻回されていることに起因して当該長尺紙にカールが付くことで生じる転写不良を防止することが可能な画像形成システム、画像形成装置および転写条件変更方法を提供することである。

本発明に係る画像形成システムは、
ロール状に巻回された状態から搬送される記録媒体にトナー像を転写する転写部と、
巻回された状態の前記記録媒体の外径の情報を検知する外径情報検知部と、
前記外径情報検知部により検知された前記外径の情報、および、巻回された状態の前記記録媒体の保管履歴に応じて、前記転写部における転写条件を変更する制御部と、
を備え、
前記制御部は、巻回された状態の前記記録媒体の保管履歴が長くなるに従い、前記転写部に印加する転写バイアスを小さくする。

本発明に係る画像形成装置は、
ロール状に巻回された状態から搬送される記録媒体にトナー像を転写する転写部と、
巻回された状態の前記記録媒体の外径の情報を検知する外径情報検知部と、
前記外径情報検知部により検知された前記外径の情報、および、巻回された状態の前記記録媒体の保管履歴に応じて、前記転写部における転写条件を変更する制御部と、
を備え、
前記制御部は、巻回された状態の前記記録媒体の保管履歴が長くなるに従い、前記転写部に印加する転写バイアスを小さくする。

本発明に係る転写条件変更方法は、
ロール状に巻回された状態から搬送される記録媒体にトナー像を転写する際の転写条件変更方法であって、
巻回された状態の前記記録媒体の外径の情報を検知し、
検知された前記外径の情報、および、巻回された状態の前記記録媒体の保管履歴に応じて、転写条件を変更し、
巻回された状態の前記記録媒体の保管履歴が長くなるに従い、転写部に印加する転写バイアスを小さくする。

本発明によれば、ロール状に巻回された記録媒体が給紙される場合、記録媒体にカールが付くことで生じる転写不良を防止することができる。

本実施の形態における画像形成システムの全体構成を概略的に示す図である。 本実施の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。 図３Ａは、ロール部の半径と、印刷された長尺紙の長さとの関係の一例を示す図であり、図３Ｂは、給紙装置内のロール部の拡大図である。 図４Ａは、カール量が大きいときの長尺紙が中間転写ベルト付近を通過する様子を示す図であり、図４Ｂは、カール量が小さいときの長尺紙が中間転写ベルト付近を通過する様子を示す図である。 図５Ａは、ロール部の半径と二次転写バイアスの関係の一例を示す図であり、図５Ｂは、坪量を異ならせた場合におけるロール部の半径と二次転写バイアスとの関係を示す図であり、図５Ｃは、紙種を異ならせた場合におけるロール部の半径と二次転写バイアスとの関係を示す図である。 図６Ａは、張力をかけながら巻回されるロール部を示す図であり、図６Ｂは、張力を異ならせた場合におけるロール部の半径と二次転写バイアスとの関係を示す図である。 図７Ａは、保管履歴を異ならせた場合におけるロール部の半径と二次転写バイアスとの関係を示す図であり、図７Ｂは、画像形成装置周囲の湿度を異ならせた場合におけるロール部の半径と二次転写バイアスとの関係を示す図であり、図７Ｃは、ロール部の半径と転写圧の増加量の関係の一例を示す図である。 図８Ａは、長尺紙を裏面印字用に配置した給紙装置を概略的に示す図であり、図８Ｂは、カール量が小さいときの長尺紙が中間転写ベルト付近を通過する様子を示す図であり、図８Ｃは、カール量が大きいときの長尺紙が中間転写ベルト付近を通過する様子を示す図である。 本実施の形態における画像形成装置の印刷動作の動作例を示すフローチャートである。

以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る画像形成システム１００の全体構成を概略的に示す図である。図２は、本実施の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。画像形成システム１００は、図１において太線で示す長尺紙Ｐまたは用紙Ｓ（非長尺紙）を記録媒体として使用し、長尺紙Ｐまたは用紙Ｓ上に画像を形成するシステムである。ここで、長尺紙Ｐとは、その搬送方向において例えば、画像形成装置２の本体幅を超える長さを有する用紙である。長尺紙Ｐは、本発明の「記録媒体」に対応する。

図１に示すように、画像形成システム１００は、長尺紙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、長尺紙Ｐ上に画像を形成する場合に使用される。

給紙装置１は、長尺紙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、長尺紙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に巻回された長尺紙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から給紙された長尺紙Ｐ、または、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。

また、画像形成装置２には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。

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、外径情報検知部８０および制御部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）に基づいて長尺紙Ｐまたは用紙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。

図１に示すように、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。

図２に示すように、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。

図１に示すように、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、例えばドラム径が８０［ｍｍ］の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。

制御部１０１は、感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター（図示略）に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム４１３を一定の周速度で回転させる。

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、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ベルト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。

中間転写ベルト４２１は、導電性および弾性を有するベルトであり、表面に体積抵抗率が８〜１１［ｌｏｇΩ・ｃｍ］である高抵抗層を有する。中間転写ベルト４２１は、制御部１０１からの制御信号によって回転駆動される。なお、中間転写ベルト４２１については、導電性および弾性を有するものであれば、材質、厚さおよび硬度を限定しない。

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から長尺紙Ｐまたは用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。

一次転写ニップを中間転写ベルト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、長尺紙Ｐまたは用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が長尺紙Ｐまたは用紙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、長尺紙Ｐまたは用紙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、トナー像は長尺紙Ｐまたは用紙Ｓに静電的に転写される。トナー像が転写された長尺紙Ｐまたは用紙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。なお、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラー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。

定着部６０は、長尺紙Ｐまたは用紙Ｓの定着面、つまりトナー像が形成されている面側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６０Ａ、長尺紙Ｐまたは用紙Ｓの裏面、つまり定着面と反対の面側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６０Ｂ等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、長尺紙Ｐまたは用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。

定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた長尺紙Ｐまたは用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、長尺紙Ｐまたは用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０は、定着器Ｆ内にユニットとして配置される。また、定着器Ｆには、エアを吹き付けることにより、定着面側部材又は裏面側支持部材から長尺紙Ｐまたは用紙Ｓを分離させるエア分離ユニットが配置されていても良い。

上側定着部６０Ａは、定着面側部材である無端状の定着ベルト６１、加熱ローラー６２および定着ローラー６３を有する（ベルト加熱方式）。定着ベルト６１は、加熱ローラー６２と定着ローラー６３とに例えば、４０［Ｎ］のベルト張力で張架されている。

定着ベルト６１は、トナー像が形成された長尺紙Ｐまたは用紙Ｓに接触して、当該トナー像を長尺紙Ｐまたは用紙Ｓに例えば、１６０〜２００［℃］の定着温度で加熱定着する。ここで、定着温度とは、長尺紙Ｐまたは用紙Ｓ上のトナーを溶融するのに必要な熱量を供給しうる温度であり、画像形成される長尺紙Ｐまたは用紙Ｓの紙種等によって異なる。

加熱ローラー６２は、加熱源（ハロゲンヒーター）を内蔵し、定着ベルト６１を加熱する。加熱源の温度は、制御部１０１によって制御される。加熱源によって加熱ローラー６２が加熱され、その結果、定着ベルト６１が加熱される。

定着ローラー６３の駆動制御（例えば、回転のオン／オフ、周速度等）は、制御部１０１によって行われる。制御部１０１は、定着ローラー６３を時計回り方向に回転させる。定着ローラー６３が回転することにより、定着ベルト６１および加熱ローラー６２は、時計回り方向に従動回転する。

下側定着部６０Ｂは、裏面側支持部材である加圧ローラー６４を有する（ローラー加圧方式）。加圧ローラー６４は、例えば鉄等からなる円柱状の芯金の外周面に、シリコンゴム等からなる弾性層と、ＰＦＡチューブからなる表層が順に積層形成された構成を有する。加圧ローラー６４は、圧接離間部（図示せず）により定着ベルト６１を介して定着ローラー６３に例えば、１０００［Ｎ］の定着荷重で圧接される。圧接離間部は、公知の構成を有し、定着ベルト６１と加圧ローラー６４とを互いに圧接または離間させる。このようにして、定着ベルト６１と加圧ローラー６４との間には、用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。加圧ローラー６４の駆動制御（例えば、回転のオン／オフ、周速度等）および圧接離間部の駆動制御は、制御部１０１によって行われる。制御部１０１は、加圧ローラー６４を反時計回り方向に回転させる。

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、レジストローラー対５３ａを含む複数の搬送ローラー対を有する。レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部は、用紙Ｓまたは長尺紙Ｐの傾きおよび片寄りを補正する。

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る。また、給紙装置１から画像形成装置２へ給紙された長尺紙Ｐは、搬送経路部５３により画像形成部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のトナー像が長尺紙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。画像形成された長尺紙Ｐまたは用紙Ｓ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。

巻き取り装置３は、画像形成装置２から搬送されてきた長尺紙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、長尺紙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長尺紙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。

図２に示すように、外径情報検知部８０は、変位センサーであり、例えば、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の外径の情報を直接検知するように構成されている。また、図３Ａに示すように、ロール部Ｐ１は、印刷動作が進むのに伴い半径が小さくなっていくので、本実施の形態では、外径情報検知部８０により、当該外径の情報を検知することが可能となっている。

外径情報検知部８０は、初期状態のロール部Ｐ１の外径をユーザーが入力し、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、外径情報検知部８０は、ロール部Ｐ１全体の重さを検知し、ロール部Ｐ１の重さの変動によりロール部Ｐ１の外径の情報を予測する構成であってもよい。

ところで、図１および図３Ｂに示すように、長尺紙Ｐは、支持軸Ｘに巻回されているので、画像形成装置２内に給紙されたとき、支持軸Ｘとは反対側に凸となるカールが付いた状態となっている。より詳細に、長尺紙Ｐは、表面、つまり、支持軸Ｘとは反対側を向く面に印刷されるとき、中間転写ベルト４２１側に凸となるカールが付けられている。

そして、長尺紙Ｐは、ロール部Ｐ１における径方向の内側に位置するほど、曲率半径が小さくなるので、印刷動作が進むほど、カール量が大きくなっていく。すなわち、長尺紙Ｐは、ロール部Ｐ１の半径がＲ１よりも小さいＲ２となる位置でのカール量が、ロール部Ｐ１の半径がＲ１となる位置でのカール量よりも大きくなる。

また、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、長尺紙Ｐは、中間転写ベルト４２１の転写位置に近づくにつれ中間転写ベルト４２１に徐々に近づくような軌道で当該転写位置に進入する。図４Ａに示すように、長尺紙Ｐは、表面が印刷されるとき、中間転写ベルト４２１側に凸となるカールが付いているので、カール量が大きくなるほど、中間転写ベルト４２１に近づく軌道で転写位置に進入する。

一方、長尺紙Ｐのカール量が小さいと、長尺紙Ｐは、カール量が大きい場合と比較して、中間転写ベルト４２１から離れた軌道で転写位置に進入する。つまり、長尺紙Ｐは、カール量が小さくなるほど、中間転写ベルト４２１との距離が大きくなる。

ここで、一般に、長尺紙Ｐは、使用するロール部Ｐ１の大きさがユーザーによって異なるが、給紙装置１に装着可能な支持軸Ｘの径は同じになる。そのため、二次転写ローラー４２４に印加される二次転写バイアスを、ロール部Ｐ１の半径が小さい場合、つまり、カール量が大きい場合における適正な値に設定される。この適正な値に設定された二次転写バイアスは、カール量が小さい場合と比較して大きな値に設定される。

そのため、長尺紙Ｐは、カール量が小さい場合に必要以上に高い値の二次転写バイアスがかかっていると、転写位置付近の中間転写ベルト４２１と長尺紙Ｐの隙間において、放電やノイズが生じやすくなる。この隙間において放電やノイズが生じると、中間転写ベルト４２１上のトナー像を形成しているトナー粒子の電荷が逆極性化を起こす。その結果、転写位置において二次転写バイアスを印加しても、長尺紙Ｐの一部にトナー像が転写されない転写不良が発生する。

そこで、本実施の形態では、制御部１０１は、外径情報検知部８０からロール部Ｐ１の外径を取得して、当該外径に基づいて転写条件を変更する制御を実行する。具体的に、図５Ａに示すように、制御部１０１は、ロール部Ｐ１の外径、つまり半径が小さくなるにつれ、二次転写バイアスを大きな値とする制御を実行する。これにより、長尺紙Ｐにおけるカール量に対して常時二次転写バイアスを適正な値とすることができるので、長尺紙Ｐにカールが付くことで生じる転写不良を防止することができる。

制御部１０１は、長尺紙Ｐの厚さに応じて転写条件を変更する制御を実行する。図５Ｂは、坪量を異ならせた場合におけるロール部Ｐ１の半径と二次転写バイアスの関係を示す図である。図５Ｂに示す破線Ｌ１は、比較例の中で最も坪量が大きいものであり、実線Ｌ２は、比較例の中で２番目に坪量が大きいものであり、二点鎖線Ｌ３は、比較例の中で最も坪量が小さいものである。

図５Ｂに示すように、破線Ｌ１については、実線Ｌ２よりも坪量が大きいので、長尺紙Ｐのカール量が大きくなる。そのため、制御部１０１は、破線Ｌ１の紙の印刷時に、二次転写バイアスの値を実線Ｌ２の紙の印刷時よりも大きくする。鎖線Ｌ３については、実線Ｌ２よりも坪量が小さいので、制御部１０１は、鎖線Ｌ３の紙の印刷時に、二次転写バイアスの値を実線Ｌ２の紙の印刷時よりも小さくする。

制御部１０１は、長尺紙Ｐの紙種に応じて転写条件を変更する制御を実行する。図５Ｃは、紙種を異ならせた場合におけるロール部Ｐ１の半径と二次転写バイアスの関係を示す図である。図５Ｃに示す実線Ｌ４は、比較例の中で最も硬い材質であるポリエチレンテレフタレートからなる紙であり、破線Ｌ５は、比較例の中で最も柔らかい材質である普通紙である。

図５Ｃに示すように、破線Ｌ５については、実線Ｌ４よりも柔らかい材質のものであるので、長尺紙Ｐのカール量が小さくなる。そのため、制御部１０１は、破線Ｌ５の紙の印刷時に、二次転写バイアスの値を実線Ｌ４の紙の印刷時よりも小さくする。

ところで、図６Ａに示すように、ロール部Ｐ１は、加工時に巻きずれ防止のため、長尺紙Ｐに矢印Ｂ方向に張力を与えながら長尺紙Ｐを巻いていくことで形成される。このようにすることで、ロール部Ｐ１には、中心に向かう力が生じるので、ロール部Ｐ１の中心に向かうほどカール量がより大きくなる。また、長尺紙Ｐによっては、例えば、紙同士の摩擦等、巻きずれの発生しやすさが異なるので、与える張力を異ならせる場合がある。なお、加工時にロール部Ｐ１にかけられる張力は、３０〜１００［Ｎ］の範囲に設定される。

そこで、本実施の形態では、制御部１０１は、長尺紙Ｐが巻回される際における長尺紙Ｐの張力に応じて転写条件を変更する制御を実行する。図６Ｂは、張力を異ならせた場合におけるロール部の半径と二次転写バイアスの関係を示す図である。図６Ｂに示す実線Ｌ６は、ロール部Ｐ１の張力を８０［Ｎ］としたものであり、破線Ｌ７は、ロール部Ｐ１の張力を４０［Ｎ］としたものである。

図６Ｂに示すように、実線Ｌ６については、破線Ｌ７よりも張力が大きいので、長尺紙Ｐのカール量が大きくなる。そのため、制御部１０１は、実線Ｌ６の紙の印刷時に二次転写バイアスの値を破線Ｌ７の紙の印刷時よりも大きくする。

なお、加工時の張力設定値をユーザーが直接装置に入力することで、カールによる転写条件の補正をより適切に行うことができる。また、ロール部Ｐ１の加工情報が不明な場合には、張力はシュミットハンマーにより測定した値で代用してもよい。その場合において、ＪＩＳ Ａ １１５５（２００３）の方法で規定された方法で測定する値は、おおよそ１５〜４０の間の値となるのが望ましい。

また、タック紙、特に、冷凍食品用のものに用いられる長尺紙Ｐは、紙部と剥離部の間に糊部を有する三層構造であり、低温で糊が固化しないように糊の層を柔らかく厚くしてあるので、加工時の張力によっては、糊がロール部Ｐ１からはみ出す場合がある。糊がはみ出すとロール部Ｐ１が緩むので、カール量が通常よりも小さくなる。また、糊は、高温で柔らかくなるので、高温で長期間保管された場合、糊のはみ出しが発生しやすい。

そこで、本実施の形態では、制御部１０１は、長尺紙Ｐの保管履歴に応じて転写条件を変更する制御を実行する。図７Ａは、保管履歴を異ならせた場合におけるロール部の半径と二次転写バイアスの関係を示す図である。図７Ａに示す実線Ｌ８は、比較例の中で最も保管履歴が短いものであり、破線Ｌ９は、比較例の中で最も保管履歴が長いものである。

図７Ａに示すように、破線Ｌ９については、実線Ｌ８よりも保管履歴が長く、経時変化によりロール部Ｐ１にかけられた張力が緩むため、長尺紙Ｐのカール量が小さくなる。そのため、制御部１０１は、破線Ｌ９の紙の印刷時に、二次転写バイアスの値を実線Ｌ８の紙の印刷時よりも小さくする。なお、ユーザーが、保管履歴を直接装置に入力することで、より適切な転写条件の補正を行うことができる。

また、転写位置における放電は、画像形成装置２周囲の湿度条件によっても発生レベルが異なる。特に、絶対湿度が小さくなるほど支持軸Ｘと反対側の面が縮むので、ロール部Ｐ１の張力が大きくなり、ロール部Ｐ１のカール量が大きくなりやすい。そこで、本実施の形態では、制御部１０１は、湿度条件に応じて転写条件を変更する制御を実行する。図７Ｂは、湿度条件を異ならせた場合におけるロール部の半径と二次転写バイアスの関係を示す図である。図７Ｂに示す実線Ｌ１０は、比較例の中で最も絶対湿度が小さい場合のものであり、破線Ｌ１１は、比較例の中で最も絶対湿度が大きい場合のものである。

図７Ｂに示すように、実線Ｌ１０については、破線Ｌ１１よりも絶対湿度が小さいので、長尺紙Ｐのカール量が大きくなる。そのため、制御部１０１は、実線Ｌ１０の紙の印刷時に、二次転写バイアスの値を破線Ｌ１１の紙の印刷時よりも大きくする。

また、転写位置における放電は、画像形成装置２周囲の温度条件によっても発生レベルが異なる。特に、低温になるほど長尺紙Ｐが縮むので、ロール部Ｐ１の張力が大きくなる。そこで、本実施の形態では、制御部１０１は、温度条件に応じて転写条件を変更する制御を実行する。具体的に、低温になるほど、長尺紙Ｐのカール量が大きくなるので、制御部１０１は、低温時に、二次転写バイアスの値を高温時よりも大きくする。

また、制御部１０１は、上記の例では、転写条件を二次転写バイアスとして説明したが、これに限定されず、例えば、二次転写ローラー４２４のバックアップローラー４２３Ｂに対する転写圧、つまり、二次転写ローラー４２４が当該二次転写ローラー４２４と対向するバックアップローラー４２３Ｂに圧接する力であってもよい。図７Ｃは、ロール部の半径と転写圧の増加量の関係の一例を示す図である。バックアップローラー４２３Ｂは、本発明の「対向部材」に対応する。

図７Ｃに示すように、制御部１０１は、ロール部Ｐ１の半径が小さくなるほど、転写圧の増加量を大きくする制御を実行する。なお、転写圧は、二次転写ローラー４２４の、中間転写ベルト４２１への押し付け量を調節することで変動させることができる。

このような条件であっても、長尺紙Ｐにおけるカール量に対して常時転写圧を適正な値とすることができるので、長尺紙Ｐにカールが付くことで生じる転写不良を防止することができる。

また、制御部１０１は、上述した制御をそれぞれ組み合わせて実行することができる。これにより、長尺紙Ｐにカールが付くことで生じる転写不良を防止することができる。

一方、図８Ａに示すように、長尺紙Ｐの裏面、つまり、支持軸Ｘ側を向く面が印刷されるとき、ロール部Ｐ１は、給紙装置１内に、図１とは上下反対の、支持軸Ｘの下方を通すようにして配置される。長尺紙Ｐは、ロール部Ｐ１の下側に位置する経路を通って、画像形成装置２に給紙される。この場合、長尺紙Ｐは、表面印刷時とは逆に、中間転写ベルト４２１とは反対側に凸となるカールが付けられる。

そのため、図８Ｂに示すように、長尺紙Ｐは、カール量が小さくなるほど中間転写ベルト４２１に近づく軌道で転写位置に進入するので、制御部１０１は、カール量が小さいとき、二次転写バイアスを大きく設定する必要がある。

逆に、図８Ｃに示すように、長尺紙Ｐは、カール量が大きくなるほど中間転写ベルト４２１から離れる軌道で転写位置に進入するので、二次転写バイアスをカール量が小さい場合と同様の値にしておくと、転写位置付近の中間転写ベルト４２１と長尺紙Ｐの隙間において、放電やノイズが生じやすくなり、ひいては長尺紙Ｐの一部にトナー像が転写されない転写不良が発生する。

そこで、本実施の形態では、制御部１０１は、長尺紙Ｐの裏面が印刷されるとき、ロール部Ｐ１の外径が小さくなるにつれ、二次転写バイアスを小さな値とする制御を実行する。これにより、長尺紙Ｐにおけるカール量に対して常時二次転写バイアスを適正な値とすることができる。

次に、画像形成装置２の印刷動作の動作例について説明する。
図９は、本実施の形態における画像形成装置２の印刷動作の動作例を示すフローチャートである。図９における処理は、制御部１０１が印刷ジョブの実行指示を受け付けたときに実行される。なお、制御部１０１は、紙厚等の各条件を印刷ジョブ開始時に設定された状態で下記の制御を実行する。

まず、制御部１０１は、印刷ジョブが開始されると、ロール部Ｐ１の外径を検知する（ステップＳ１０１）。次に、制御部１０１は、転写条件、つまり二次転写バイアスを外径に応じた値に設定する（ステップＳ１０２）。次に、制御部１０１は、設定した条件により印刷制御を実行する（ステップＳ１０３）。

次に、制御部１０１は、印刷ジョブが終了したか否かについて判定する（ステップＳ１０４）。判定の結果、印刷ジョブが終了した場合（ステップＳ１０４、ＹＥＳ）、画像形成装置２は図９における処理を終了する。一方、印刷ジョブが終了していない場合（ステップＳ１０４、ＮＯ）、制御部１０１は、ロール部Ｐ１の外径が所定量（例えば、３ｍｍ）変化したか否かについて判定する（ステップＳ１０５）。

判定の結果、ロール部Ｐ１の外径が所定量変化した場合（ステップＳ１０５、ＹＥＳ）、処理は、ステップＳ１０２の前に戻る。一方、ロール部Ｐ１の外径が所定量変化していない場合（ステップＳ１０５，ＮＯ）、処理はステップＳ１０３の前に戻る。

以上、詳しく説明したように、本実施の形態における画像形成システム１００は、ロール状に巻回された長尺紙Ｐにトナー像を転写する二次転写ローラー４２４と、巻回された状態の長尺紙Ｐの外径の情報を取得し、当該外径の情報に基づいて二次転写ローラー４２４による転写条件を変更する制御部１０１と、を備える。

このように構成した本実施の形態によれば、長尺紙Ｐにおけるカール量に対して常時転写条件を適正な値とすることができるので、長尺紙Ｐにカールが付くことで生じる転写不良を防止することができる。

また、坪量、紙の種類、張力、保管履歴および温湿度等の条件に応じて、転写条件を適正な値とすることができるので、転写不良を防止することができる。

なお、上記実施の形態では、制御部１０１がロール部Ｐ１の半径に応じて転写条件を連続的に変更させていたが、本発明はこれに限定されず、例えば、予め設定した複数段階の転写条件を、ロール部Ｐ１の半径に応じて段階的に切り替えるように変更してもよい。

その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１ 給紙装置
２ 画像形成装置
３ 巻き取り装置
４２ 中間転写ユニット
１００ 画像形成システム
１０１ 制御部
Ｐ 長尺紙
Ｐ１ ロール部

Claims (12)

1. ロール状に巻回された状態から搬送される記録媒体にトナー像を転写する転写部と、
   巻回された状態の前記記録媒体の外径の情報を検知する外径情報検知部と、
   前記外径情報検知部により検知された前記外径の情報、および、巻回された状態の前記記録媒体の保管履歴に応じて、前記転写部における転写条件を変更する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、巻回された状態の前記記録媒体の保管履歴が長くなるに従い、前記転写部に印加する転写バイアスを小さくする、
   画像形成システム。
2. 前記制御部は、前記記録媒体の種類に応じて、前記転写条件を変更するように制御する、
   請求項１に記載の画像形成システム。
3. 前記制御部は、前記記録媒体の坪量に応じて、前記転写条件を変更するように制御する、
   請求項１または２に記載の画像形成システム。
4. 前記制御部は、前記記録媒体が巻回される際に与えられる張力に応じて、前記転写条件を変更するように制御する、
   請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成システム。
5. 前記制御部は、前記画像形成システム周囲の温度および湿度の少なくとも一方に応じて、前記転写条件を変更するように制御する、
   請求項１〜４の何れか１項に記載の画像形成システム。
6. 前記制御部は、前記記録媒体の表面および裏面の何れかに前記トナー像が形成されるかに応じて、前記転写条件を変更するように制御する、
   請求項１〜５の何れか１項に記載の画像形成システム。
7. 前記転写条件は、前記転写部に印加される転写バイアスである、
   請求項１〜６の何れか１項に記載の画像形成システム。
8. 前記転写条件は、前記転写部が当該転写部と対向する対向部材に圧接する力である、
   請求項１〜６の何れか１項に記載の画像形成システム。
9. 前記制御部は、前記記録媒体の表面に前記トナー像が形成される場合、前記外径が小さくなることに応じて、前記転写バイアスを大きくするように制御する、
   請求項７に記載の画像形成システム。
10. 前記制御部は、前記記録媒体の裏面に前記トナー像が形成される場合、前記外径が小さくなることに応じて、前記転写バイアスを小さくするように制御する、
    請求項７に記載の画像形成システム。
11. ロール状に巻回された状態から搬送される記録媒体にトナー像を転写する転写部と、
    巻回された状態の前記記録媒体の外径の情報を検知する外径情報検知部と、
    前記外径情報検知部により検知された前記外径の情報、および、巻回された状態の前記記録媒体の保管履歴に応じて、前記転写部における転写条件を変更する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、巻回された状態の前記記録媒体の保管履歴が長くなるに従い、前記転写部に印加する転写バイアスを小さくする、
    画像形成装置。
12. ロール状に巻回された状態から搬送される記録媒体にトナー像を転写する際の転写条件変更方法であって、
    巻回された状態の前記記録媒体の外径の情報を検知し、
    検知された前記外径の情報、および、巻回された状態の前記記録媒体の保管履歴に応じて、転写条件を変更し、
    巻回された状態の前記記録媒体の保管履歴が長くなるに従い、転写部に印加する転写バイアスを小さくする、
    転写条件変更方法。

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