JP6885166B2 - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置および画像形成方法に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、筒状の感光体の周面にトナー像を形成し、そのトナー像を用紙に転写することにより用紙に画像を形成する。カラー画像を形成する画像形成装置では、感光体から中間転写ベルトにトナー像を一次転写し、中間転写ベルトから用紙に二次転写する２段階の転写が行われる。

トナー像の転写には、転写ローラ、転写ブラシ、または丸棒状の導体などの転写部材を用いる。転写部材は、被転写体（用紙または一次転写における中間転写ベルト）を像担持体（感光体または二次転写における中間転写ベルト）に押し当てるように配置される。転写部材をバイアスして像担持体に適当な電流を供給することにより、トナー像を静電転写する。転写部材のバイアスは、定電流制御されまたは定電圧制御される。

転写性を調整するための先行技術として、特許文献１、２に記載の技術がある。

特許文献１には、トナーの帯電量の経時変化に応じて、感光体ドラムに対する一次転写ローラの位置を、中間転写ベルトの移動方向に変位させることが開示されている。

特許文献２には、被転写体から離れた位置でコロナ放電を生じさせる転写方式において、感光体の使用量、周辺の湿度、用紙の材質、または用紙の厚さに応じて、コロナ放電を生じさせる転写手段と感光体との間の空隙の距離を変更することが開示されている。

特開２０１４−１６０１１４号公報 特開２００１−１２５３８９号公報

近年、画像形成装置は、使用する用紙の種類に応じてプロセス速度を切り替える機能を有している。プロセス速度は、感光体の回転速度、中間転写ベルトの移動速度、および用紙の搬送速度などを規定する画像形成条件である。例えば、用紙として厚紙を使用する場合には、プロセス速度を普通紙を使用する場合よりも低速にする。これにより、転写後の用紙が定着器を通過する時間が長くなるので、用紙を十分に加熱してトナー像の定着性を良好にすることができる。

ところが、プロセス速度を切り替えることにより、転写電圧と転写電流との関係（転写Ｖ−Ｉ特性）が大きく変化する。このため、転写部材のバイアスの適正範囲（マージン）がプロセス速度の切替えによって狭くなる場合がある。適正範囲が狭いプロセス速度により画像を形成するときに、転写部材のバイアス状態が適正状態から外れることによる転写不良が生じやすい、という問題があった。

上に述べた特許文献１の技術は、転写Ｖ−Ｉ特性の大きな変化に対処するものではないので、この問題を解決することができない。また、特許文献２の技術は、空隙の距離を変更するものであるので、転写部材を被転写体と接触させる方式の転写には適用することができない。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、プロセス速度の切替えによる画質の低下を抑えることができる画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係る画像形成装置は、シート状の被転写体を円筒状の像担持体の接線方向に移動させながら当該被転写体に当該像担持体からトナー像を転写することによって用紙に画像を形成する画像形成装置であって、前記被転写体を前記像担持体に押し当てるように配置されかつ転写電位にバイアスされる転写部材と、前記転写部材を前記被転写体の移動方向に沿って変位させる可変配置機構と、前記被転写体の移動速度を規定する画像形成条件であるプロセス速度を少なくとも前記用紙の種類に応じて切り替えるプロセス速度切替え部と、前記プロセス速度が第１の速度であるときには当該第１の速度よりも小さい第２の速度であるときよりも前記像担持体の近くに前記転写部材を配置するよう前記可変配置機構を制御する変位制御部と、を有する。

本発明の実施形態に係る画像形成方法は、シート状の被転写体を介して像担持体に押し当てるように当該被転写体と接する作用位置に配置されまたは当該被転写体から離れる退避位置に配置される転写部材を転写電位にバイアスし、当該被転写体を移動させながら当該被転写体に当該像担持体からトナー像を転写することによって用紙に画像を形成する画像形成方法であって、前記被転写体の移動速度を規定する画像形成条件であるプロセス速度を少なくとも前記用紙の種類に応じて切り替え、前記プロセス速度の値別の使用回数を記録部に記録し、前記プロセス速度に応じた位置に前記転写部材を配置し、当該転写部材が前記退避位置に配置されているときには前記被転写体の移動方向に沿って当該転写部材を変位させ、かつ画像形成を行っていない待機状態においては前記記録部に記録されている前記使用回数が最も多い前記プロセス速度の値に対応する位置に当該転写部材を配置する。

本発明によると、プロセス速度の切替えによる画質の低下を抑えることができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成の概要を示す図である。 画像形成装置における一次転写に関わる部分の構成を示す図である。 転写電流および転写電圧の適正範囲を示す図である。 転写ローラの配置位置を調整しない場合の適正電圧範囲を示す図である。 転写ローラの配置位置を調整しない場合の適正電圧範囲を示す図である。 トナー帯電量に変化による転写Ｖ−Ｉ特性の変化およびプロセス速度の変化による転写Ｖ−Ｉ特性の変化を示す図である。 転写ローラ８を変位させる以前および以後の適正電圧範囲を示す図である。 転写ローラ８の移動の経路８０を模式的に示す図である。 可変配置機構９の構成の例を示す図である。 画像形成装置の要部の機能的構成を示す図である。 速度設定テーブルの例を示す図である。 転写設定テーブルの例を示す図である。 転写設定補正テーブルの例を示す図である。 画像形成装置における処理の流れの第１例を示す図である。 画像形成装置における処理の流れの第２例を示す図である。

図１には本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の構成の概要が、図２には画像形成装置１における一次転写に関わる部分の構成が、それぞれ示されている。

図1 に示す画像形成装置１は、電子写真方式のカラープリンタであって、タンデム型のプリンタエンジン１Ａ、給紙部１Ｂ、制御部１Ｃ、および電源回路１Ｄを備えている。画像形成装置１は、ネットワーク（例えばＬＡＮ）を介して外部のホスト装置から入力されるジョブに応じて、カラーまたはモノクロの画像を形成する。

プリンタエンジン１Ａは、水平方向に並ぶ４個のイメージングステーション３ｙ，３ｍ，３ｃ，３ｋを有する。イメージングステーション３ｙ〜３ｋは、それぞれ筒状の感光体４、帯電チャージャ５、露光用の光源６、および現像器７などを有している。感光体４は、支持体であるドラムと一体に回転する。

給紙部１Ｂは、互いに種類の異なる用紙Ｐａ，Ｐｂの収納が可能な複数の給紙カセット２０Ａ，２０Ｂを有し、ピックアップローラ２１Ａ，２１Ｂにより用紙Ｐａ，Ｐｂを取り出してプリンタエンジン１Ａへ給紙する。以下、用紙Ｐａ，Ｐｂを総称して「用紙Ｐ」と記すことがある。

制御部１００は、画像形成装置１の全体の機械的動作を制御するとともに、ホスト装置との通信およびジョブの管理などの処理を行う。制御部１Ｃは、制御プログラムを実行するＣＰＵ(Central Processing Unit) およびその周辺デバイスを有している。

電源回路１Ｄは、画像形成装置１の各部にその動作に必要な電力を供給する。電源回路１Ｄは、帯電および転写などに必要な高圧電源部３０を含んでいる。

カラー印刷モードにおいて、４個のイメージングステーション３ｙ〜３ｋは、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、およびＫ（ブラック）の４色のトナー像を並行して形成する。すなわち、感光体４を一様に帯電させ、露光により電荷を消失させて静電潜像を形成し、感光体４にトナーを付着させて静電潜像をトナー像に現像する。

イメージングステーション３ｙ〜３ｋにより形成されたトナー像は、像担持体である感光体４から中間転写ベルト１０に一次転写される。このとき、被転写体である中間転写ベルト１０は、その被転写面が図の左から右へ向かう方向Ｍ１に移動するよう回転駆動されている。最初にＹのトナー像が転写され、それに重ねるようＭのトナー像、Ｃのトナー像、およびＫのトナー像が次々に転写される。一次転写において４つのトナー像が正しく重なり合うよう、各トナー像の形成のタイミングは、イメージングステーション３ｙ〜３ｋの配置間隔と中間転写ベルト１０の移動速度とに基づいて定められる。

一次転写されたトナー像は、給紙カセット２０Ａ，２０Ｂのうちの選択された一方からレジストローラ１５を経て搬送されてきた用紙Ｐに二次転写される。二次転写の後、用紙Ｐは定着器１７の内部を通って上部の排紙トレイ１９へ送り出される。定着器１７を通過するとき、加熱および加圧によってトナー像が用紙Ｐに定着する。

画像形成装置１においては、感光体４に転写電流を供給するために転写電位にバイアスされる一次転写部材として、イメージングステーション３ｙ〜３ｋごとに転写ローラ８ｙ，８ｍ，８ｃ，８ｋが設けられている。そして、画像形成装置１は、これらの転写ローラ８ｙ〜８ｋを中間転写ベルト１０の移動方向Ｍ１に変位させる可変配置機構９ｙ，９ｍ，９ｃ，９ｋを有する。すなわち、画像形成装置１は、感光体と転写ローラと可変配置機構との組を４つ有する。

以下において、転写ローラ８ｙ〜８ｋを区別せずにこれらの全体またはそれぞれを「転写ローラ８」と記すことがある。また、可変配置機構９ｙ〜９ｋを区別せずにこれらの全体またはそれぞれを「可変配置機構９」と記すことがある。可変配置機構９の制御は、制御部１００により行われる。可変配置機構９の構成については後に述べる。

図２において、転写ローラ８は、中間転写ベルト１０と接する作用位置Ｑ１に配置されかつ高圧電源部３０により所定の転写電位（Ｖ）にバイアスされる。このバイアスにより転写ローラ８と感光体４との間に転写電圧Ｖが印加される。

また、転写ローラ８は、中間転写ベルト１０に当接させる必要のないときには、中間転写ベルト１０から離れる退避位置Ｑ２に配置される。これにより、中間転写ベルト１０および転写ローラ８の摩耗を低減することができる。

転写ローラ８は、例えば金属製の軸芯とそれを巻く半導電性ゴムからなるロールとから構成される。転写ローラ８の直径は例えば５〜１０ｍｍ程度である。

中間転写ベルト１０は、例えばポリイミドフィルムを主体として構成される厚さ数十〜１００μｍ程度の環状のシートである。ただし、これに限らず、他の材料からなるシートを中間転写ベルト１０として用いることができる。

さて、画像形成装置１は、用紙Ｐの種類（紙種）に応じてプロセス速度Ｓを切り替えるよう構成されている。紙種は坪量による分類であり、坪量が大きいほどプロセス速度Ｓを小さくする。

画像形成装置１は、プロセス速度Ｓに応じて可変配置機構９を制御して転写ローラ８の配置位置（動作位置）を一次転写が良好になるよう調整する機能を有している。以下、この機能を中心に画像形成装置１の構成および動作を説明する。

図３には転写電流Ｉおよび転写電圧Ｖの適正範囲が示されている。

図３（Ａ）のように一次転写の転写電流Ｉが下限値Ｉｘよりも小さいと、感光体４から中間転写ベルト１０へトナーが移らないことによる画像ノイズ（白斑点および畳ノイズなど）が発生する。

図３（Ｂ）のように転写電流Ｉが上限値Ｉｙよりも大きいと、感光体４に電荷が過剰に溜まって次の潜像形成に支障が生じる。すなわち、いわゆるメモリノイズが発生してしまう。

図３（Ｃ）のように転写電圧Ｖが上限値Ｖｙよりも高いと、中間転写ベルト１０と感光体４との間で放電が起こる。すなわち、リークノイズが発生してしまう。

したがって、図３（Ｄ）において斜線を付していない範囲、すなわち転写電流Ｉが下限値Ｉｘ以上かつ上限値Ｉｙ以下であり転写電圧Ｖが上限値Ｖｙ以下である範囲が、転写電流Ｉおよび転写電圧Ｖの適正範囲となる。一次転写では、画像ノイズが発生しないようにするために、転写電流Ｉおよび転写電圧Ｖをこの適正範囲から外れないように定電圧制御または定電流制御を行う必要がある。

なお、本実施形態では、定電圧制御を行うものとする。

図４および図５には転写ローラ８の配置位置を調整しない場合の適正電圧範囲ＶＲ１，ＶＲ１ｂ，ＶＲ１ｃ，ＶＲ２が示されている。これらの図において、プロセス速度Ｓは、用紙Ｐが普通紙であるときは第１の速度Ｓ１とされ、用紙Ｐが普通紙よりも坪量の大きい厚紙であるときは第２の速度Ｓ２とされる。第２の速度Ｓ２は、第１の速度Ｓ１と比べて低速である（Ｓ２＜Ｓ１）。

図４（Ａ）は、プロセス速度Ｓが例えば第１の速度Ｓ１（高速）であるときに転写性が最良となる位置に転写ローラ８を配置する場合の転写Ｖ−Ｉ特性を示している。転写Ｖ−Ｉ特性は、中間転写ベルト１０におけるトナー像を一次転写する部分に既に存在するトナーの量によって変わる。つまり、４色の順次の一次転写における転写の順位に依存する。一次転写位置が中間転写ベルト１０の移動方向Ｍ１の下流になるほど、トナー量が多いので、転写済みのトナー像を含めた被転写体の抵抗値が高い。このため、高い転写電圧を印加する必要がある。転写Ｖ−Ｉ特性を表わす直線は、トナー量が多くなると、高圧側へシフトする。

図４（Ａ）において、プロセス速度Ｓは第１の速度Ｓ１（高速）である。この場合には、適正電圧範囲（マージン）ＶＲ１は比較的に広い。

しかし、プロセス速度Ｓを第１の速度Ｓ１から第２の速度Ｓ２（低速）へ切り替えると、中間転写ベルト１０に転写電圧Ｖの印加される時間が長くなるので、転写電流Ｉが多く流れる。そのため、図４（Ｂ）に示すように、プロセス速度Ｓが第２の速度Ｓ２（低速）である場合には、転写Ｖ−Ｉ特性の傾きが大きく、適正電圧範囲ＶＲ２は比較的に狭い。つまり、転写電流Ｉが上に述べた適正範囲から外れて画像ノイズが発生しやすい。

一方、プロセス速度Ｓが第２の速度Ｓ２（低速）であるときに転写性が最良となる位置に転写ローラ８を配置することができる。その場合には、上述の図４（Ａ）は、プロセス速度Ｓが第２の速度Ｓ２（低速）であるときの転写Ｖ−Ｉ特性を示す。つまり、低速時における適正電圧範囲ＶＲ１を広くすることができる。

しかし、プロセス速度Ｓを第２の速度Ｓ２から第１の速度Ｓ１（高速）に切り替えると、転写Ｖ−Ｉ特性は、図５（Ａ）に示すように、転写Ｖ−Ｉ特性の傾きが小さくなり、適正電圧範囲ＶＲ１ｂは狭くなる。

また、図５（Ｂ）に示すように、仮に、リークノイズが上述の上限値Ｖｙよりも高い電圧値Ｖｚよりも高電圧側で発生するとした場合には、適正電圧範囲ＶＲ１ｃは、適正電圧範囲ＶＲ１ｂより広くなる。しかし、電源回路１Ｄの出力電圧を高める必要があり、コストアップを招く。

そこで、画像形成装置１は、転写ローラ８をプロセス速度Ｓに応じて中間転写ベルト１０の移動方向Ｍ１に変位させて一次転写の制御のマージンを良好な転写性が得られるよう十分に広くする。

図６にはトナー帯電量に変化による転写Ｖ−Ｉ特性の変化およびプロセス速度Ｓの変化による転写Ｖ−Ｉ特性の変化が示されている。

従来例（特許文献１）では、トナー特性の経時変化、すなわちトナー帯電量の変化の対処として一次転写部材を変位させている。しかし、図６（Ａ）に示すトナー特性の経時変化に伴う転写Ｖ−Ｉ特性の変化は、図６（Ｂ）に示すプロセス速度Ｓの変化による転写Ｖ−Ｉ特性の変化と比べてとても小さい。このため、トナー特性の経時変化に応じて一次転写部材を変位させても、プロセス速度の変化により生じる一次転写の制御の問題は解消されない。

図７には転写ローラ８を変位させる以前および以後の適正電圧範囲ＶＲ１０，ＶＲ２０が示されている。

図７（Ａ）は、プロセス速度Ｓが最大（全速）であるときに転写性が最良となる位置に転写ローラ８を配置したままプロセス速度Ｓを全速の２分の１（半速）に切り替えた場合の適正電圧範囲ＶＲ１０を示している。図４で説明した通り、高速時を基準に位置を最適化したままの状態でプロセス速度Ｓを低速に切り替えると、転写Ｖ−Ｉ特性を示す直線の傾きが大きくなって適正電圧範囲ＶＲ１０は切り替える以前と比べて狭まくなる。

そこで、十分な適正電圧範囲ＶＲ２０を確保するために、転写ローラ８を中間転写ベルト１０と接触しかつ感光体４との距離が大きくなる位置へ移動させる。図７（Ｂ）は、転写ローラ８の移動による転写Ｖ−Ｉ特性の変化および変化後の適正電圧範囲ＶＲ２０を示している。

図７（Ｂ）に示すように、転写ローラ８の移動により感光体４との距離が大きくなることから、転写電流Ｉが流れる経路の抵抗値が大きくなって転写Ｖ−Ｉ特性の傾きが小さくなる。これにより、適正電圧範囲ＶＲ１０は適正電圧範囲ＶＲ２０に拡がる。

図８には転写ローラ８の移動の経路８０が模式的に示されている。図８において、転写ローラ８の直径は、感光体４の直径（例えば３０ｍｍ程度）よりも小さい。中間転写ベルト１０の移動方向Ｍ１は、感光体４の接線方向である。

図８では、転写ローラ８が図中に一点鎖線で表わすデフォルトの位置から経路８０に沿って移動した状態が描かれている。

デフォルトの位置は、プロセス速度Ｓが全速であるときに最良の転写性が得られる位置であり、転写ローラ８の回転軸８Ａが感光体４の回転軸４Ａに対して中間転写ベルト１０の移動方向Ｍ１に例えば１ｍｍ程度ずれた位置である。このずれの量は、トナーの色ごとに、すなわち転写ローラ８ｙ〜８ｋごとに選定される。

図８の例においては、全速時を基準とするデフォルトの位置が移動方向Ｍ１における下流側にずれており、プロセス速度Ｓがより低速になるほど、さらに下流側にずれるよう転写ローラ８を変位させる。その変位量ｄとは、感光体４の周面の最上の点（頂点）Ｑａから転写ローラ８と中間転写ベルト１０との接点Ｑｓまでの距離である。デフォルトの位置に配置された状態では、接点Ｑｓｓと頂点Ｑａとの距離が変位量ｄとなる。

なお、本実施形態では、４個の転写ローラ８ｙ〜８ｋのうちで最も上流の転写ローラ８ｙのデフォルトの位置を上流側にずらしている。このような転写ローラ８ｙについては、プロセス速度Ｓがより低速になるほど、さらに上流側にずれるよう変位させる。また、デフォルトの位置を、全速以外の速度を基準に定めてもよい。例えば、最低の速度を基準として下流側にずれた位置とする場合には、プロセス速度Ｓがより高速になるほど、転写ローラ８を上流側へ変位させる。全速と最低の速度との中間の速度を基準として下流側にずれた位置とする場合には、プロセス速度Ｓがより低速になると下流側へ、プロセス速度Ｓがより高速になると上流側へ転写ローラ８を変位させる。

経路８０は、中間転写ベルト１０の移動方向Ｍ１と平行ではなく、移動方向Ｍ１の成分と移動方向Ｍ１に対して垂直な方向の成分ともつものである。詳しくは、図８（Ｂ）に示されるように、変位量ｄ１，ｄ２，ｄ３が大きくなるにつれて、移動方向Ｍ１と平行な水平方向の変位量ｄ１ｈ，ｄ２ｈ，ｄ３ｈおよび下方へ向かう垂直方向の変位量ｄ１ｖ，ｄ２ｖ，ｄ３ｖが大きくなるように定めれている。下方へ向かう方向は、中間転写ベルト１０を感光体４の側へ押す方向の例である。経路８０として、例えば感光体４の回転軸４Ａよりも中間転写ベルト１０から遠い位置４０Ａを中心とする半径Ｌ２の円弧とすることができる半径Ｌ２は、感光体４の半径、転写ローラ８の半径、および中間転写ベルト１０の厚みの和よりも長い。

このように経路８０を定めることにより、変位させた位置で転写ローラ８を確実に中間転写ベルト１０に圧接させることができる。これに対して、図中に破線で示すように転写ローラ８を移動方向Ｍ１と平行に変位させた場合には、もしも中間転写ベルト１０が自重により下方へ撓んだときに、転写ローラ８と中間転写ベルト１０とが接触しなかったり接触しても不十分になったりする可能性がある。中間転写ベルト１０を押す方向にも変位させることにより、接触不良による画像の乱れを防ぐことができる。

ただし、変位量ｄがある程度以上であるときには接点Ｑｓと感光体４との間に空隙が生じるよう、つまり中間転写ベルト１０における転写電流Ｉの流れる部分の長さが中間転写ベルト１０の厚さ以上となるよう、中間転写ベルト１０を下方へ押し過ぎないように経路８０を定める。

図９には可変配置機構９の構成の例が示されている。

可変配置機構９は、スライダ９１、レール９２Ａ，９２Ｂ、偏心カム９５、付勢部材９６、および図示しないモータなどから構成される。

スライダ９１は、転写ローラ８の軸心８Ａを回転可能に支持し、レール９２Ａ，９２Ｂに案内されて転写ローラ８と一体に移動するように設けられている。レール９２Ａ，９２Ｂは、スライダ９１が経路８０に沿って移動するように構成されている。

偏心カム９５は、その周面がスライダ９１の一端面と当接するように配置され、モータにより回転駆動される。付勢部材９６は、スライダ９１の他端側に設けられ、スライダ９１を偏心カム９５に押し付けるように付勢する。偏心カム９５が回転すると、スライダ９１が移動して転写ローラ８の軸心８Ａの位置が変位する。

なお、スライダ９１、レール９２Ａ，９２Ｂ、偏心カム９５、および付勢部材９６は、転写ローラ８の軸芯８Ａの両端に設けられる。

可変配置機構９によると、モータの駆動制御により、転写ローラ８を中間転写ベルト１０の移動方向に沿って実質的に無段階に変位させることができる。

図１０には画像形成装置１の要部の機能的構成が、図１１には速度設定テーブルＴ１の例が、図１２には転写設定テーブルＴ２の例が、図１３には転写設定補正テーブルＴ２ｓの例が、それぞれ示されている。

画像形成装置１は、ジョブ受付部１０１、プロセス速度切替え部１０２、画像形成制御部１０３、変位制御部１０４、および記録部１０５を有している。これらの機能は、制御部１Ｃのハードウェア構成により、および制御プログラムがＣＰＵによって実行されることにより実現される。

ジョブ受付部１０１は、ホスト装置からのジョブの入力を受け付け、ジョブを画像形成制御部１０３に引き渡す。また、ジョブにおける用紙についての指定情報から使用する用紙Ｐの種類（紙種）ＤＰを抽出してプロセス速度切替え部１０２に通知する。

プロセス速度切替え部１０２は、通知された紙種ＤＰに応じてプロセス速度Ｓを切り替える。詳しくは、紙種ＤＰが通知されると、速度設定テーブルＴ１から紙種ＤＰに対応づけられているプロセス速度Ｓを画像形成条件として設定する。図１１に示すように、速度設定テーブルＴ１において、使用可能な用紙Ｐの複数の紙種ＤＰごとに設定するべきプロセス速度Ｓの値が対応づけられている。速度設定テーブルＴ１は、制御部１ＣのＣＰＵが読出し可能な不揮発性メモリにあらかじめ記憶されている。

画像形成制御部１０３は、ジョブが要求する画像を形成するようプリンタエンジン１Ａを制御する。この制御には、一次転写のバイアスについての定電圧制御または定電流制御が含まれる。

変位制御部１０４は、プロセス速度Ｓに応じた位置に転写ローラ８を配置するよう可変配置機構９を制御する。プロセス速度Ｓに応じた位置は、図１２（Ａ）に示す転写設定テーブルＴ２における転写ローラ８の変位量ｄにより決まる位置である。つまり、転写ローラ８の変位量ｄの値が転写設定テーブルＴ２により示される変位量ｄの値となるよう可変配置機構９を制御する。

転写設定テーブルＴ２は、４個の転写ローラ８ｙ，８ｍ，８ｃ，８ｋのそれぞれについて設けておくことができる。または、４個の転写ローラ８ｙ〜８ｋについて共通の基本的な変位量ｄを転写設定テーブルＴ２により示し、サブテーブルを設けて転写ローラ８ｙ〜８ｋごとに変位量ｄを補正するための補正量を示すことができる。いずれにしても、変位制御部１０４は、各転写ローラ８ｙ〜８ｋをプロセス速度Ｓに応じたそれぞれの位置に配置するよう４個の可変配置機構９ｙ，９ｍ，９ｃ，９ｋを個別に制御する。

転写設定テーブルＴ２の内容は、図１２（Ｂ）に示す実験結果に基づいて決定されている。実験は、プロセス速度Ｓと変位量ｄとの組合せが異なる複数の画像形成条件で画像を複数枚ずつ形成し、得られた画像の品質を目視により判定するものである。画像ノイズが発生しない条件を良（○）とし、画像ノイズが発生したりしなかったりする条件を可（△）とし、常に画像ノイズが発生する条件を不可（×）とした。そして、良（○）と判定した条件であるプロセス速度Ｓと変位量ｄとの組合せを転写設定テーブルＴ２の内容とした。

記録部１０５は、プロセス速度Ｓの値別の使用回数Ｎを記録する。この使用回数Ｎは、ジョブの実行に際して画像形成条件として適用した回数であり、例えばジョブごとにカウントされる。印刷枚数が複数であってもなくても１つのジョブを実行するごとに使用回数Ｎは１つ増える。記録部１０５は、変位制御部１０４からの問合せがあると、記録されている使用回数Ｎが最も多いプロセス速度Ｓの値である最多速度値Ｓｍを変位制御部１０４に通知する。最多速度値Ｓｍは、プロセス速度Ｓの複数の値の中で次に設定する確率が最も大きい値であり、最も多く使用される用紙Ｐの紙種ＤＰに依存する。例えば、普通紙が最も多く使用される場合には、普通紙に対応するプロセス速度Ｓの値が最多速度値Ｓｍとなり、厚紙が最も多く使用される場合には、厚紙に対応するプロセス速度Ｓの値が最多速度値Ｓｍとなる。

変位制御部１０４は、画像形成を行っていない待機状態において、最も多いプロセス速度Ｓの値に対応する位置に転写ローラ８を配置しておくよう可変配置機構９を制御する。これにより、以後にジョブが入力されたときに、転写ローラ８の配置を変更することなく画像形成を開始することができる確率が大きくなる。つまり、ユーザが印刷を指示してから１枚目の印刷が終わるまでの時間の短縮、すなわちＦＰＯＴ(First Print Output Time) 性能を高めることができる。

また、変位制御部１０４は、画像形成装置１の動作環境および経時変化などの諸条件に応じて転写ローラ８の位置を微調整する。そのために転写設定補正テーブルＴ２ｓが設けられている。転写設定補正テーブルＴ２ｓは、プロセス速度Ｓの値ごとに設けられるが、図１３ではプロセス速度Ｓの１つの値（２５０ｍｍ／ｓ）に対応する転写設定補正テーブルＴ２ｓの例が示されている。

変位制御部１０４は、湿度センサにより測定した湿度に応じて変位量ｄを増減する。高湿環境では、中間転写ベルト１０の抵抗値が吸湿により低くなる。つまり、転写Ｖ−Ｉ特性の傾きが大きくなる。逆に低湿環境では、中間転写ベルト１０の抵抗値が高くなって転写Ｖ−Ｉ特性の傾きが小さくなる。例えば中間転写ベルト１０の表層がＡＧＰ(Atomospheric pressure Glow Plasma) 膜である場合には、湿度の変化に伴う抵抗値の変化が顕著である。

そこで、湿度が所定値（例えば８０％）よりも高い高湿のときには、当該所定値よりも低い低湿のときと比べて、転写ローラ８の変位量ｄを多くする。つまり、転写Ｖ−Ｉ特性の傾きの湿度による増大を打ち消すように変位量ｄを微調整する。図１３の例においては、高湿のときには、変位量ｄをその基本値の１ｍｍに変位補正量ｄａの０．２ｍｍを加えた１．２ｍｍとし、低湿のときには変位補正量ｄａの−０．２ｍｍを加えた０．８ｍｍとする。

変位制御部１０４は、中間転写ベルト１０の経時劣化の目安である累積使用回数に応じて変位量ｄを増減する。累積使用回数として中間転写ベルト１０の通算回転回数を用いる。通算回転回数が増えると、抵抗値が高くなる。

そこで、一次転写のバイアスについて定電圧制御が行われる場合には、通算回転回数が所定値よりも多いときには、当該所定値よりも少ないときと比べて、変位量ｄを少なくする。図１３の例においては、耐用期間（耐久）における中盤では変位量ｄを０．１ｍｍ減らし、終盤では０．２ｍｍ減らす。

なお、定電流制御が行われる場合には、通算回転回数が所定値よりも多いときには、当該所定値よりも少ないときと比べて、変位量ｄを多くする。

変位制御部１０４は、感光体４の膜厚変化の目安である累積使用回数に応じて変位量ｄを増減する。累積使用回数として感光体４の通算回転回数を用いる。通算回転回数が増えるにつれて、感光体４の膜厚が減少して抵抗値が低くなる。

そこで、定電圧制御が行われる場合には、通算回転回数が所定値よりも多いときには、当該所定値よりも少ないときと比べて、変位量ｄを多くする。図１３の例においては、感光体４の耐久における中盤では０．１ｍｍ増やし、終盤では０．２ｍｍ増やす。

なお、定電流制御が行われる場合には、通算回転回数が所定値よりも多いときには、当該所定値よりも少ないときと比べて、変位量ｄを少なくする。

感光体４の膜厚については、帯電後の表面電位を測定して減少の程度を推定することができる。

変位制御部１０４は、トナーの帯電量に応じて変位量ｄを増減する。トナーの帯電量は、例えば現像器７に設けられるＴＣＲ(Toner Carrier Ratio) センサにより測定することができる。トナーの帯電量が大きいと、転写電流Ｉが流れにくい。

そこで、定電圧制御が行われる場合には、トナーの帯電量が所定値よりも大きいときには、当該所定値よりも小さいときと比べて、変位量ｄを少なくする。

なお、定電流制御が行われる場合には、トナーの帯電量が所定値よりも大きいときには、当該所定値よりも小さいときと比べて、変位量ｄを多くする。

さらに、変位制御部１０４は、４色のトナー像をそれぞれ一次転写するときに既に中間転写ベルト１０に存在するトナーの量に応じて変位量ｄを増減する。この微調整においては、実際のトナーの付着量の多少にかかわらず、一次転写の順位が下位であるほど、すなわち転写位置が下流であるほど、トナーの量は多いとみなす。

トナーの量が多いほど、転写ローラ８と感光体４との間の抵抗値が高い。

そこで、定電圧制御が行われる場合には、複数の転写ローラ８ｙ〜８ｋのうち、中間転写ベルト１０の移動方向Ｍ１におけるより下流に配置されるものについて、より上流に配置されるものと比べて変位量ｄを少なくする。図１３の例においては、１番目に転写する第１色の転写ローラ８ｙについては、変位量ｄをそのままとする。２番目に転写する第２色の転写ローラ８ｍについては０．１ｍｍ減らし、３番目に転写する第３色の転写ローラ８ｃについては０．１５ｍｍ減らし、４番目に転写する第４色の転写ローラ８ｋについては０．２ｍｍ減らす。

なお、定電流制御が行われる場合には、複数の転写ローラ８ｙ〜８ｋのうち、中間転写ベルト１０の移動方向Ｍ１におけるより下流に配置されるものについて、より上流に配置されるものと比べて変位量ｄを多くする。

以上の複数の因子（湿度、耐久、トナー帯電量、およびトナー量）に応じた変位量ｄの微調整のうち、いずれかの因子に応じた微調整のみを行ってもよいし、任意の複数の因子に応じた微調整を行ってもよい。転写性に影響する他の因子に応じて微調整を行ってもよい。

図１４には画像形成装置１における処理の流れの第１例が、図１５には画像形成装置１における処理の流れの第２例が、それぞれ示されている。

図１４の例においては、印刷を要求するジョブの入力を待つ（＃１１）。ジョブが入力されると（＃１１でＹＥＳ）、ジョブにより指定された用紙Ｐの種類ＤＰを判別し（＃１２）、用紙Ｐの種類ＤＰに応じてプロセス速度Ｓを設定する（＃１３）。

続いて、プロセス速度Ｓの今回の設定値が前回の設定値と異なるか否かをチェックする（＃１４）。今回と前回とで設定値が異ならない場合は（＃１４でＮＯ）、直ちにジョブの実行を開始する（＃１５）。

他方、今回と前回とでプロセス速度Ｓの設定値が異なる場合は（＃１４でＹＥＳ）、転写ローラ８を退避位置Ｑ２へ移動し（＃１６）、転写ローラ８を今回のプロセス速度Ｓの設定値に応じて中間転写ベルト１０の移動方向Ｍ１に沿って変位させる（＃１７）。この後に、転写ローラ８を作用位置Ｑ１へ移動させる（＃１８）。そして、ジョブの実行を開始する（＃１５）。

図１５の例においては、ジョブが入力されると（＃２１でＹＥＳ）、ジョブにより指定された用紙Ｐの種類ＤＰを判別し（＃２２）、用紙Ｐの種類ＤＰに応じてプロセス速度Ｓを設定する（＃２３）。

続いて、プロセス速度Ｓの今回の設定値が最多速度値Ｓｍと異なるか否かをチェックする（＃２４）。今回の設定値が最多速度値Ｓｍと異なる場合は（＃２４でＹＥＳ）、転写ローラ８を今回のプロセス速度Ｓの設定値に応じて中間転写ベルト１０の移動方向Ｍ１に沿って変位させる（＃２５）。今回の設定値が最多速度値Ｓｍと異なっていない場合は（＃２４でＮＯ）、転写ローラ８を移動方向Ｍ１に変位させる処理を省略する。

その後、転写ローラ８を作用位置Ｑ１へ移動させ（＃２６）、ジョブを実行する（＃２７）。そして、プロセス速度Ｓの値別の使用回数の記録を更新する（＃２８）。なお、この記録の更新をジョブの実行中または実行を開始する前に行ってもよい。例えば、ステップ＃２３でプロセス速度Ｓを設定した直後に行ってもよい。

ジョブの入力を待っている待機状態において（＃２１でＮＯ）、転写ローラ８が退避位置Ｑ２に移動した退避状態であるか否かをチェックする（＃２９）。退避状態である場合には（＃２９でＹＥＳ）、図１５のルーチンの処理を終了する。この場合、引き続いてジョブの入力を待つことになる。

転写ローラ８が退避状態でなければ（＃２９でＮＯ）、転写ローラ８を退避位置Ｑ２へ移動させる（＃３０）。最多使用速度値Ｓｍを取得し（＃３１）、転写ローラ８を最多使用速度値Ｓｍに応じて中間転写ベルト１０の移動方向Ｍ１に沿って変位させる（＃３２）。

以上の実施形態によると、プロセス速度Ｓの切替えによる画質の低下を抑えることができる。転写電圧Ｖを高電圧化することなく、リークノイズの発生を抑えるのに必要な制御のマージンを確保することができる。

上に述べた実施形態において、一次転写について定電流制御を行う場合も、プロセス速度Ｓに応じて転写ローラ８の変位量ｄを調整することによって、画像ノイズが発生しない十分に広い適正電流範囲（マージン）を確保することができる。

中間転写方式を例に挙げたが、感光体４から用紙Ｐへ転写する直接転写方式を採用する場合も同様に、プロセス速度Ｓに応じて転写ローラ８の変位量ｄを調整することによって、マージン（適正電圧範囲または適正電流範囲）を確保することができる。

例えばカラー印刷モードでは低速にしてモノクロ印刷モードでは高速にするなど、用紙Ｐの種類ＤＰ以外の条件に応じてプロセス速度Ｓを切り替える場合にも、プロセス速度Ｓに応じて転写ローラ８を変位させることができる。

用紙Ｐの厚さをセンサにより測定して用紙Ｐの種類ＤＰを判別し、判別した種類ＤＰに応じてプロセス速度Ｓを切り替えることができる。

その他、画像形成装置１の全体または各部の構成、処理の内容、順序、またはタイミング、プロセス速度Ｓの設定値、変位量ｄの設定値、変位補正量ｄａの設定値、可変配置機構９の構成などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。

１ 画像形成装置
４ 感光体（像担持体）
８ 転写ローラ（転写部材）
８Ａ 回転軸（軸）
９ 可変配置機構
１０ 中間転写ベルト（被転写体）
１０２ プロセス速度切替え部
１０４ 変位制御部
１０５ 記録部
ＤＰ 種類
Ｍ１ 移動方向
Ｎ 通算回転回数（使用回数）
Ｐ，Ｐａ，Ｐｂ 用紙
Ｑ１ 作用位置
Ｑ２ 退避位置
Ｓ プロセス速度
Ｓ１ 第１の速度
Ｓ２ 第２の速度
Ｓｍ 最多速度値（使用回数が最も多いプロセス速度の値）
Ｖ 転写電圧（転写電位）

Claims (14)

1. シート状の被転写体を円筒状の像担持体の接線方向に移動させながら当該被転写体に当該像担持体からトナー像を転写することによって用紙に画像を形成する画像形成装置であって、
   前記被転写体を前記像担持体に押し当てるように配置されかつ転写電位にバイアスされる転写部材と、
   前記転写部材を前記被転写体の移動方向に沿って変位させる可変配置機構と、
   前記被転写体の移動速度を規定する画像形成条件であるプロセス速度を少なくとも前記用紙の種類に応じて切り替えるプロセス速度切替え部と、
   前記プロセス速度が第１の速度であるときには当該第１の速度よりも小さい第２の速度であるときよりも前記像担持体の近くに前記転写部材を配置するよう前記可変配置機構を制御する変位制御部と、を有する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記可変配置機構は、前記被転写体の移動方向の変位量が大きくなるにつれて当該被転写体を前記像担持体の側へ押す方向の変位量が大きくなるよう前記転写部材を変位させる、
   請求項１記載の画像形成装置。
3. シート状の被転写体を移動させながら当該被転写体に像担持体からトナー像を転写することによって用紙に画像を形成する画像形成装置であって、
   前記被転写体を前記像担持体に押し当てるように当該被転写体と接する作用位置に配置されまたは当該被転写体から離れる退避位置に配置され、かつ、転写電位にバイアスされる転写部材と、
   前記転写部材を前記被転写体の移動方向に沿って変位させる可変配置機構と、
   前記被転写体の移動速度を規定する画像形成条件であるプロセス速度を少なくとも前記用紙の種類に応じて切り替えるプロセス速度切替え部と、
   前記プロセス速度の値別の使用回数を記録する記録部と、
   前記プロセス速度に応じた位置に前記転写部材を配置し、当該転写部材が前記退避位置に配置されているときには前記被転写体の移動方向に沿って当該転写部材を変位させ、かつ画像形成を行っていない待機状態においては前記記録部に記録されている前記使用回数が最も多い前記プロセス速度の値に対応する位置に当該転写部材を配置するよう前記可変配置機構を制御する変位制御部と、を有する
   ことを特徴とする画像形成装置。
4. シート状の被転写体を移動させながら当該被転写体に像担持体からトナー像を転写することによって用紙に画像を形成する画像形成装置であって、
   前記被転写体を前記像担持体に押し当てるように配置されかつ転写電位にバイアスされる転写部材と、
   前記転写部材を前記被転写体の移動方向に沿って変位させる可変配置機構と、
   前記被転写体の移動速度を規定する画像形成条件であるプロセス速度を少なくとも前記用紙の種類に応じて切り替えるプロセス速度切替え部と、
   前記プロセス速度に応じた位置に前記転写部材を配置しかつ湿度が所定値よりも高いときには当該所定値よりも低いときと比べて当該転写部材の変位量を多くするよう前記可変配置機構を制御する変位制御部と、を有する
   ことを特徴とする画像形成装置。
5. シート状の被転写体を移動させながら当該被転写体に像担持体からトナー像を転写することによって用紙に画像を形成する画像形成装置であって、
   前記被転写体を前記像担持体に押し当てるように配置されかつ転写電位にバイアスされる転写部材と、
   前記転写部材を前記被転写体の移動方向に沿って変位させる可変配置機構と、
   前記被転写体の移動速度を規定する画像形成条件であるプロセス速度を少なくとも前記用紙の種類に応じて切り替えるプロセス速度切替え部と、
   前記プロセス速度に応じた位置に前記転写部材を配置しかつ前記バイアスを一定に保つ定電圧制御が行われる場合においては前記被転写体の累積使用回数が所定値よりも多いときには当該所定値よりも少ないときと比べて当該転写部材の変位量を少なくするよう前記可変配置機構を制御する変位制御部と、を有する
   ことを特徴とする画像形成装置。
6. シート状の被転写体を移動させながら当該被転写体に像担持体からトナー像を転写することによって用紙に画像を形成する画像形成装置であって、
   前記被転写体を前記像担持体に押し当てるように配置されかつ転写電位にバイアスされる転写部材と、
   前記転写部材を前記被転写体の移動方向に沿って変位させる可変配置機構と、
   前記被転写体の移動速度を規定する画像形成条件であるプロセス速度を少なくとも前記用紙の種類に応じて切り替えるプロセス速度切替え部と、
   前記プロセス速度に応じた位置に前記転写部材を配置しかつトナーの帯電量が所定値よりも大きいときには当該所定値よりも小さいときと比べて当該転写部材の変位量を少なくするよう前記可変配置機構を制御する変位制御部と、を有する
   ことを特徴とする画像形成装置。
7. 転写時において、前記像担持体と前記被転写体とが接触し、かつ前記被転写体と前記転写部材とが接触する、
   請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記転写部材は、前記被転写体の移動方向と直交する方向の軸を中心に回転可能なローラである、
   請求項１ないし７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記変位制御部は、前記像担持体の累積使用回数が所定値よりも多いときには、当該所定値よりも少ないときと比べて、前記転写部材の変位量を多くする、
   請求項１ないし８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. シート状の被転写体を介して円筒状の像担持体に押し当てるように配置される転写部材を転写電位にバイアスし、当該被転写体を当該像担持体の接線方向に移動させながら当該被転写体に当該像担持体からトナー像を転写することによって用紙に画像を形成する画像形成方法であって、
    前記被転写体の移動速度を規定する画像形成条件であるプロセス速度を少なくとも前記用紙の種類に応じて切り替え、
    前記プロセス速度が第１の速度であるときには当該第１の速度よりも小さい第２の速度であるときよりも前記像担持体の近くに配置されるように前記転写部材を前記被転写体の移動方向に沿って変位させる、
    ことを特徴とする画像形成方法。
11. シート状の被転写体を介して像担持体に押し当てるように当該被転写体と接する作用位置に配置されまたは当該被転写体から離れる退避位置に配置される転写部材を転写電位にバイアスし、当該被転写体を移動させながら当該被転写体に当該像担持体からトナー像を転写することによって用紙に画像を形成する画像形成方法であって、
    前記被転写体の移動速度を規定する画像形成条件であるプロセス速度を少なくとも前記用紙の種類に応じて切り替え、
    前記プロセス速度の値別の使用回数を記録部に記録し、
    前記プロセス速度に応じた位置に前記転写部材を配置し、当該転写部材が前記退避位置に配置されているときには前記被転写体の移動方向に沿って当該転写部材を変位させ、かつ画像形成を行っていない待機状態においては前記記録部に記録されている前記使用回数が最も多い前記プロセス速度の値に対応する位置に当該転写部材を配置する、
    ことを特徴とする画像形成方法。
12. シート状の被転写体を介して像担持体に押し当てるように配置される転写部材を転写電位にバイアスし、当該被転写体を移動させながら当該被転写体に当該像担持体からトナー像を転写することによって用紙に画像を形成する画像形成方法であって、
    前記被転写体の移動速度を規定する画像形成条件であるプロセス速度を少なくとも前記用紙の種類に応じて切り替え、
    前記プロセス速度に応じた位置に前記転写部材を配置しかつ湿度が所定値よりも高いときには当該所定値よりも低いときと比べて当該転写部材の変位量を多くする、
    ことを特徴とする画像形成方法。
13. シート状の被転写体を介して像担持体に押し当てるように配置される転写部材を転写電位にバイアスし、当該被転写体を移動させながら当該被転写体に当該像担持体からトナー像を転写することによって用紙に画像を形成する画像形成方法であって、
    前記被転写体の移動速度を規定する画像形成条件であるプロセス速度を少なくとも前記用紙の種類に応じて切り替え、
    前記プロセス速度に応じた位置に前記転写部材を配置しかつ前記バイアスを一定に保つ定電圧制御が行われる場合においては前記被転写体の累積使用回数が所定値よりも多いときには当該所定値よりも少ないときと比べて当該転写部材の変位量を少なくする、
    ことを特徴とする画像形成方法。
14. シート状の被転写体を介して像担持体に押し当てるように配置される転写部材を転写電位にバイアスし、当該被転写体を移動させながら当該被転写体に当該像担持体からトナー像を転写することによって用紙に画像を形成する画像形成方法であって、
    前記被転写体の移動速度を規定する画像形成条件であるプロセス速度を少なくとも前記用紙の種類に応じて切り替え、
    前記プロセス速度に応じた位置に前記転写部材を配置しかつトナーの帯電量が所定値よりも大きいときには当該所定値よりも小さいときと比べて当該転写部材の変位量を少なくする、
    ことを特徴とする画像形成方法。
    

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