(57)【要約】【課題】像保持体における変形の影響を抑制しつつ像保持体に形成されたトナー像の濃度を検出する場合と比較して、像保持体の変形により生ずる画質の劣化を抑制する。【解決手段】中間転写ベルト（６）上に定められてた像形成領域Ｇに、トナー像（Ｉｍｇ１〜Ｉｍｇ４）を転写する際、画質の劣化に影響する変形領域（６Ｐ）に対応する領域を、像形成を禁止する像形成除外領域（Ｇｘ）を設定し、像形成除外領域（Ｇｘ）を除いた像形成領域（Ｇ）に像形成を行う。これによって、中間転写ベルト（６）に形成されるトナー像に画質劣化が生じることはない。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端ベルト状の像保持体と、
前記像保持体の像形成面にトナー像を形成する形成部と、
前記像保持体の像形成面における画質劣化に影響する変形が生じた変形部分を検出する検出部と、
前記検出部で検出された前記変形部分を除いた領域に、前記トナー像が形成されるように前記形成部を制御する制御部と、
を備えた画像形成装置。
【請求項２】
前記変形部分は、前記無端ベルト状の像保持体のベルト表面変位の変動量が予め定めた変動量を超える変位変動が生じた部分である
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記変形部分は、前記形成部で予め定めた濃度のトナー像を形成した場合に、形成されたトナー像の濃度が前記予め定めた濃度に対して予め定めた変動量を超える濃度変動が生じた部分である
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記変形部分は、前記変形が生じる前の状態からを基準とした変形量が予め定めた変形量を超えた部分である
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記検出部で前記変形部分が検出されなくなるまで前記変形部分を除いた領域に前記トナー像が形成されるように前記形成部を制御する
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
トナー像が形成される無端ベルト状の像保持体の像形成面における画質劣化に影響する変形が生じた変形部分を検出し、
検出された前記変形部分の変形部分を除いた領域に、前記トナー像が形成されるように制御する、
ことを含む処理をコンピュータに実行させる画像形成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、及び画像形成プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、無端ベルト状の像保持体にトナー像を形成する形成部を含む画像形成装置が知られている。画像形成装置では、無端ベルト状の像保持体が例えばトナー像を転写するために用いる回転体等に当接する場合がある。像保持体が回転体等に当接した状態で、長時間経過した場合、像保持体が回転体等の外形状に倣って変形する場合がある。
【０００３】
像保持体の変形は、像保持体に形成されるトナー像の濃度に影響する場合がある。そこで、例えば、無端ベルト状の像保持体上に形成されたトナー像の濃度を像保持体の反射光量に基づき検出し、像保持体に変形が発生した場合であっても、その変形の影響を抑制しつつトナー像の濃度を検出する画像形成装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、像保持体の移動方向に沿った像保持体における変形領域の長さより長い距離を検出長とすることで、像保持体の変形の影響を抑制しつつトナー像の濃度を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０４８０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、像保持体に変形が発生した状態で、像保持体にトナー像を形成した場合、像保持体に変形が発生した部位では像保持体に変形が発生していな部位よりトナー像の濃度変動が顕著に現れて画質の劣化として顕在化する。
本発明は、像保持体における変形の影響を抑制しつつ像保持体に形成されたトナー像の濃度を検出する場合と比較して、像保持体の変形により生ずる画質の劣化を抑制することができる画像形成装置、及び画像形成プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明の画像形成装置は、無端ベルト状の像保持体と、前記像保持体の像形成面にトナー像を形成する形成部と、前記像保持体の像形成面における画質劣化に影響する変形が生じた変形部分を検出する検出部と、前記検出部で検出された前記変形部分を除いた領域に、前記トナー像が形成されるように前記形成部を制御する制御部と、を備える。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記変形部分は、前記無端ベルト状の像保持体のベルト表面変位の変動量が予め定めた変動量を超える変位変動が生じた部分である。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記変形部分は、前記形成部で予め定めた濃度のトナー像を形成した場合に、形成されたトナー像の濃度が前記予め定めた濃度に対して予め定めた変動量を超える濃度変動が生じた部分である。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置において、前記変形部分は、前記変形が生じる前の状態からを基準とした変形量が予め定めた変形量を超えた部分である。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置において、前記制御部は、前記検出部で前記変形部分が検出されなくなるまで前記変形部分を除いた領域に前記トナー像が形成されるように前記形成部を制御する。
【００１１】
請求項６記載の発明の画像形成プログラムは、トナー像が形成される無端ベルト状の像保持体の像形成面における画質劣化に影響する変形が生じた変形部分を検出し、検出された前記変形部分の変形部分を除いた領域に、前記トナー像が形成されるように制御することを含む処理をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１、６の発明によれば、像保持体における変形の影響を抑制しつつ像保持体に形成されたトナー像の濃度を検出する場合と比較して、像保持体の変形により生じるトナー像の画質劣化を抑制することができる、という効果を有する。
【００１３】
請求項２の発明によれば、予め定めた変動量を超えるベルト表面の変位変動が生じた部分を変形部分として用いない場合と比較して、トナー像の濃度変動によ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。
【００１４】
請求項３の発明によれば、予め定めた変動量を超えた濃度変動が生じた部分を変形部分にしない場合と比較して、トナー像の濃度変動によ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。
【００１５】
請求項４の発明によれば、変形が生じる前の状態を基準として予め定めた変形量を超えた部分を変形部分としない場合と比較して、変形部分によ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。
【００１６】
請求項５の発明によれば、変形部分の有無に拘らずにトナー像を形成する場合と比較して、像保持体の変形により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。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】画像形成装置の要部構成の一例を示す概略側面図である。
【図２】転写装置の要部構成の説明に供する模式図である。
【図３】画像形成制御部の構成の一例を示すブロック図である。
【図４】中間転写ベルトに当接癖が発生する状態の一例を示すイメージ図である。
【図５】中間転写ベルト上に発生した変形領域の一例を示すイメージ図である。
【図６】複数のトナー像を中間転写ベルトに転写することの説明図である。
【図７】中間転写ベルトの変形領域が復帰する時間特性の一例を示すイメージ図である。
【図８】中間転写ベルトを平面上に展開した状態を示すイメージ図である。
【図９】画像形成制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】画像形成処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１１】中間転写ベルトの変形領域の一部が復帰した状態の一例を示すイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例を詳細に説明する。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。
【００１９】
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。
【００２０】
なお、本実施形態に係る画像形成装置２０は、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの４色によるカラー画像形成処理を行う場合を説明するが、カラー画像形成処理に用いる色を４色に限定するものではない。例えば、イエロー、マゼンタ及びシアンの３色でもよく、イエロー、マゼンタ及びシアンの３色に異なる色を１以上追加した複数色でもよい。
【００２１】
また、色について、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの各々を、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの英字（色符号）で表記して説明する。また、画像形成装置２０の構成要素で、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの各色を区別するときには、数字の後にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの英字（色符号）を付加して説明するが、各色を区別する必要がない場合は、数字の後のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの英字（色符号）は省略する。
【００２２】
画像形成装置２０は、感光体１と、帯電器２と、レーザ出力部３と、現像器４と、一次転写器５と、を備える。これらの感光体１、帯電器２、レーザ出力部３、現像ロール３４、現像器４、及び一次転写器５の各々は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色毎に備える。
【００２３】
感光体１は、図中矢印Ａの方向に回転する感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを備え、帯電器２は、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。レーザ出力部３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を備える。現像器４は、各色の現像剤（トナー）を保持する現像剤保持体である現像ロール３４を備える。現像器４は、現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋを備え、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。一次転写器５は、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。
【００２４】
また、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９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ベルトクリーナー８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。
【００２５】
さらに、本実施形態では、画像形成装置２０は、中間転写ベルト６に転写されたトナー像の濃度を検出する濃度センサ６０、及びトナー像の濃度を検出した中間転写ベルト６の位置を検出する位置センサ６１を備える。
【００２６】
さらにまた、画像形成装置２０は、制御部として、画像形成に関する制御を行う画像形成制御部４０を含んでいる。
【００２７】
次に、図１に示す画像形成装置２０における画像形成動作の概要を説明する。
【００２８】
まず、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。
【００２９】
一方、原画像情報は、画像形成制御部４０に入力される。画像形成制御部４０は、原画像情報をそれぞれＹＭＣＫの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。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。
【００３０】
変調されたレーザ光線１１は、感光体１の表面に照射される。感光体１の表面は帯電器２により負極に帯電した状態にあり、感光体１の表面にレーザ光線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上に原画像情報に含まれる画像データ（ＹＭＣＫ各色）に対応した静電潜像が形成される。
【００３１】
また、各色の現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋに着色されかつ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を備える。
【００３２】
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。
【００３３】
更に、図示しないモータによりローラ１２Ａ、１２Ｄ、１２Ｅ、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により形成される隙間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。従って、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、７Ａ、１２Ｄ、１２Ｅ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。
【００３４】
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。
【００３５】
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と二次転写ロール７Ｂを含んで構成され、二次転写ロール７Ｂは中間転写ベルト６に接触して、中間転写ベルト６の搬送に追従して回転する。
【００３６】
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が図示しない搬送ローラを含む搬送路７Ｊを介して二次転写装置７のバックアップロール７Ａと二次転写ロール７Ｂ（以下、ロール対という）との隙間に搬送される。
【００３７】
用紙Ｐは、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ロール対によって中間転写ベルト６に押し当てられる際に、ロール対に二次転写バイアスが印加され、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。用紙Ｐ上に転写されたトナー像は、定着器９により加熱溶融され、用紙Ｐに定着される。
【００３８】
また、用紙Ｐへトナー像を転写した中間転写ベルト６は、ベルトクリーナー８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。
【００３９】
以上により、原画像情報に対応した画像が用紙Ｐに形成されて、画像形成動作が終了する。
【００４０】
図２に、本実施形態に係る画像形成装置２０の二次転写装置７の構成の一例を示す。図２に示す二次転写装置７による、用紙Ｐに画像が形成される際の用紙Ｐへの転写動作について説明する。
【００４１】
二次転写装置７は、図示しないモータによりローラ１２Ａ、１２Ｄ、１２Ｅ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ロール７Ｂと、ロール対に電力（電圧及び電流）を供給する二次転写電源７Ｇと、ロール対を流れる電力（電圧及び電流）を検出する検出部７Ｈとから構成される。検出部７Ｈは、二次転写電源７Ｇによりロール対に電圧を印加した際にロール対を流れる電流を検出する電流計、及び二次転写電源７Ｇによりロール対に電流を印加した際のロール対の電圧を検出する電圧計を含んでいる。
【００４２】
二次転写電源７Ｇがロール対に印加する電圧（または電流）は図示しない転写制御部により調整可能とされている。二次転写電源７Ｇの正極は基準電位であるグランド電位（例えば０Ｖ）に接続され（図示省略）、負極はバックアップロール７Ａの金属シャフト７Ｄに接続される。バックアップロール７Ａの金属シャフト７Ｄには、検出部７Ｈも接続されている。
【００４３】
バックアップロール７Ａは、一例として直径１４ｍｍの金属シャフト７Ｄの周囲にソリッドゴム７Ｃを形成した直径１８ｍｍの回転可能なローラである。ソリッドゴム７Ｃには、耐油性、耐摩耗性、耐老化性に優れたアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）にイオン導電剤を混入して、抵抗値を１×１０６Ω以上１×１０７Ω以下に調整した導電材料を用いている。
【００４４】
なお、ソリッドゴム７Ｃの一例としては、ＮＢＲとエピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）とをブレンドした導電材料を用いることもできる。また、他の一例としてポリエーテルポリオールとイソジアネートを反応させて得られるゴムにイオン導電剤を混入したウレタンゴムによる導電材料を用いることができる。さらに、その他の一例としてエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）による導電材料を用いることができる。
【００４５】
一方、二次転写ロール７Ｂは、一例として直径１２ｍｍの金属シャフト７Ｆの周囲に発泡ゴム７Ｅを形成した直径１８ｍｍの回転可能なローラであり、発泡ゴム７Ｅには、緩衝性に優れたウレタンにイオン導電剤を混入して、発泡ゴム７Ｅの抵抗値を１×１０７Ω以上１×１０８Ω以下に調整したものを用いている。なお、金属シャフト７Ｆはグランド電位に接続されている。
【００４６】
二次転写装置７の図示しない転写制御部は、ロール対によって形成される隙間に用紙Ｐが搬送されるタイミングで、二次転写電源７Ｇからロール対へ負極の電圧を印加する。
【００４７】
そして、ロール対が回転しながら用紙Ｐ及び中間転写ベルト６を押圧する押圧力に加え、ロール対の隙間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、用紙Ｐへ中間転写ベルト６に形成されているトナー像が転写される。
【００４８】
図３に、画像形成装置２０で画像形成動作を実施する画像形成制御部４０の構成の一例を示す。図３には、画像形成制御部４０をコンピュータで構成したコンピュータ４０Ｘの一例を示す。コンピュータ４０Ｘ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、濃度センサ６０、位置センサ６１、及び通信Ｉ／Ｆ６２が接続されている。
【００４９】
ＲＯＭ４０Ｂには、コンピュータ４０Ｘに実行させる画像形成制御プログラム４０Ｐが格納されている。ＣＰＵ４０Ａが画像形成制御プログラム４０ＰをＲＯＭ４０Ｂから読み取りＲＡＭ４０Ｃに展開し、画像形成制御プログラム４０Ｐによる処理を実行する。ＣＰＵ４０Ａが画像形成制御プログラム４０Ｐによる処理を実行することで、コンピュータ４０Ｘは画像形成制御部４０として動作する。なお、画像形成制御プログラム４０Ｐは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体により提供するようにしても良い。
【００５０】
画像形成部５０は、画像形成装置２０が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９等を含んで構成される。
【００５１】
操作表示部５２は、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。
【００５２】
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。
【００５３】
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を含んで構成される。
【００５４】
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。
【００５５】
濃度センサ６０は、中間転写ベルト６上に形成されるトナー像の濃度を検出する。位置センサ６１は、中間転写ベルト６上に形成されたトナー像の位置を検出する。
【００５６】
ところで、中間転写ベルト６を無端ベルト状に形成した場合には、中間転写ベルト６が吸湿等により塑性変形し、中間転写ベルト６に接触する各種ロールによって張り渡される又は当接される領域において、各種ロールの外形に倣った変形としての当接癖が発生する場合がある。特に、本発明者等は、高温高湿環境（例えば、温度２８度、湿度８０％）下において、中間転写ベルト６を長期間放置すると、当接癖が画質劣化に影響する顕著な変形になることを見出した。ここで、当接癖とは、中間転写ベルト６が各種ロールの外形形状に倣って塑性的に変形することを意味する。
【００５７】
図４に、中間転写ベルト６に当接癖が発生する状態の二次転写装置７の一例を示す。
図４に示すように、二次転写装置７の中間転写ベルト６では、当接癖が発生した状態で変形領域６Ｐが発生する。つまり中間転写ベルト６を張架した状態のバックアップロール７Ａに、二次転写ロール７Ｂが押し当てられた状態で、放置された場合に変形領域６Ｐが発生する。例えば、図４に示すように、二次転写ロール７Ｂよりバックアップロール７Ａが高硬度の場合には、二次転写ロール７Ｂが押し当てられたバックアップロール７Ａに倣って中間転写ベルト６がバックアップロール７Ａに周回する。ところが、バックアップロール７Ａ及びローラ１２Ａで張架された状態の中間転写ベルト６は二次転写ロール７Ｂによりバックアップロール７Ａ側に押し当てられて変形領域６Ｐが発生する。中間転写ベルト６に当接癖により発生した変形領域６Ｐは、中間転写ベルト６を周回させても、略そのままの状態で残存する。
【００５８】
図５に、像保持体としての無端ベルト状の中間転写ベルト６上に発生した変形領域の一例を示す。
図５（Ａ）は中間転写ベルト６を展開した状態の平面図を示し、図５（Ｂ）は、中間転写ベルト６の変形領域６Ｐ周辺を移動方向に沿った方向で切り出した断面図を示す。図５（Ａ）に示すように、中間転写ベルト６上に、中間転写ベルト６の幅方向に亘って変形領域６Ｐが発生する。また、図５（Ｂ）に示すように、中間転写ベルト６の変形領域６Ｐは、張架による中間転写ベルト６の直線的な状態の位置から、最深部から長さＬｐで深さＤｐの凹部（くぼみ）となる。
【００５９】
本実施形態では、中間転写ベルト６に当接癖により発生した変形領域６Ｐを、濃度センサ６０によって検出する。
【００６０】
画像形成装置２０では、中間転写ベルト６上に画像濃度、現像器４へのトナー補給量、感光体ドラム５の帯電電位などを制御するための制御用のトナー像（以下、「トナーパッチ」という）を予め定められた濃度で複数形成し、中間転写ベルト６上に形成されたトナーパッチ（例えばＹＭＣＫの各色）の濃度を、中間転写ベルト６の移動経路に設けた濃度センサ６０によって検出するように構成されている。また、本実施の形態では、中間転写ベルト６の移動方向と交差する方向に沿って、濃度センサ６０が複数配設されており、複数の濃度センサ６０によって中間転写ベルト６の幅方向に形成されたトナーパッチ、及び中間転写ベルト６表面そのものの反射率を検出するように構成されている。
【００６１】
濃度センサ６０は、図４に示すように、ＬＥＤ等の発光素子６０Ａから出射された光を中間転写ベルト６の表面及びトナー像が形成された中間転写ベルト６の表面に照射し、中間転写ベルト６の表面からの正反射光を受光素子６０Ｂによって検出する正反射型のセンサを用いている。濃度センサ６０からの出力は、トナー量の増減に応じて増減する。また、トナー像が形成される以前の中間転写ベルト６の表面の反射光を濃度センサ６０で検出した場合、濃度センサ６０からの出力は、中間転写ベルト６の変形に応じたものとなる。つまり、中間転写ベルト６に変形がない状態で中間転写ベルト６を周回させた場合、濃度センサ６０からの出力は、一定の出力、又は中間転写ベルト６表面における反射光のばらつきを有する所定変動範囲の出力となる。一方、中間転写ベルト６が変形領域６Ｐを有した状態では、変形領域６Ｐの深さに応じて中間転写ベルト６の表面からの正反射光の受光量が減少する。この変形領域６Ｐの深さと中間転写ベルト６の表面からの正反射光の受光量との関係は、予め実験により求めることができる。
【００６２】
したがって、中間転写ベルト６に、当接癖により変形領域６Ｐが発生していない場合は、濃度センサ６０の出力が安定し、変形領域６Ｐが発生した場合は、安定した濃度センサ６０の出力から変動するので、当接癖により変形領域６Ｐが発生したか否かを判定し、変形領域６Ｐを検出することができる。
【００６３】
変形領域６Ｐが発生している状態で、トナー像を転写してトナー像を形成した場合、変形領域６Ｐを構成する長さＬｐで深さＤｐの凹部（くぼみ）では転写に必要な電界が形成されないためにトナーが転写されず、線上の画像になって画質劣化を引き起こす場合がある。そこで、本実施形態では、変形領域６Ｐを除いた領域の中間転写ベルト６にトナー像を形成するように画像形成装置２０の画像形成制御部４０（コンピュータ４０Ｘ）が制御する。
【００６４】
図６に、複数のトナー像Ｉｍｇ１〜Ｉｍｇ４を像保持体としての無端ベルト状の中間転写ベルト６に転写することを説明するための、中間転写ベルト６を平面上に展開した状態の一例を示す。図６（Ａ）は、複数のトナー像Ｉｍｇ１〜Ｉｍｇ４を転写する中間転写ベルト６を平面上に展開した状態の一例を示す。図６（Ｂ）は、中間転写ベルト６に発生した変形領域６Ｐの一例を示す。図６（Ｃ）は、中間転写ベルト６に変形領域６Ｐが発生した場合に、複数のトナー像Ｉｍｇ１〜Ｉｍｇ４を転写した状態の一例を示す。
【００６５】
図６（Ａ）に示すように、中間転写ベルト６上には、トナー像が転写可能な像形成領域Ｇが定められている。図６（Ａ）に示す例では、中間転写ベルト６上の像形成面が像形成領域Ｇに定められている。そして、図６（Ａ）に示すように、複数のトナー像Ｉｍｇ１〜Ｉｍｇ４を中間転写ベルト６に転写する際に、図６（Ｂ）に示すように、変形領域６Ｐが中間転写ベルト６に発生した場合、変形領域６Ｐ上に形成されるトナー像Ｉｍｇ２において画質劣化が発生する虞がある。そこで、本実施形態では、図６（Ｃ）に示すように、像形成領域Ｇ内で、かつ変形領域６Ｐに対応する領域を、像形成を禁止する像形成除外領域Ｇｘに設定する。従って、本実施形態に係る画像形成装置２０は、像形成除外領域Ｇｘを除いた像形成領域Ｇに像形成が行われる。これによって、中間転写ベルト６に形成されるトナー像に画質劣化が生じることはない。
【００６６】
ところで、画質劣化に影響する、中間転写ベルト６に当接癖により発生した変形領域６Ｐは、中間転写ベルト６を周回させても、略そのままの状態で残存する。ところが、変形領域６Ｐは、中間転写ベルト６の張架や中間転写ベルト６の剛性によって中間転写ベルト６を長時間周回させることにより直線状（平面状）の領域に復帰する場合がある。
【００６７】
図７に、中間転写ベルト６の変形領域６Ｐが直線状（平面状）の領域に復帰する時間特性を示す。
図７では、中間転写ベルト６に、平坦な状態から長さＬｐで深さＤｐがＤｍａｘの凹部（くぼみ）の変形領域６Ｐが発生するように、バックアップロール７Ａ及び中間転写ベルト６と二次転写ロール７Ｂとを当接し、当接状態の経過時間を横軸としている。また、縦軸は、当接状態の経過時間を経過した後に、当接状態を解除して所定時間（例えば中間転写ベルト６の１回の周回時間）を経過した際の中間転写ベルト６の変形量（深さＤｍａｘ）を示している。なお、図７で、変形量Ｄｔｈは、画質劣化に影響しない中間転写ベルト６の変形量を示す。つまり、図７では、バックアップロール７Ａ及び中間転写ベルト６と二次転写ロール７Ｂとを当接した当接状態で時間Ｔ１を経過した後で、例えば中間転写ベルト６の１回の周回時間を経過した後には、中間転写ベルト６の変形量が画質劣化に影響しない変形量Ｄｔｈまで復元したことを示している。
【００６８】
したがって、変形量Ｄｔｈ以内の変形量の中間転写ベルト６の変形は、画質劣化に影響しない変形として許容できる。この画質劣化に影響しない変形量Ｄｔｈは、変形した中間転写ベルト６にトナー像を転写して画像を形成した際に、変形領域で例えば線状の画像が現れない状態（目視が困難な状態）になる変形量として、予め実験的に求めることができる。
【００６９】
なお、中間転写ベルト６に当接癖による変形が発生した際の変形状態の維持及び復帰特性は、中間転写ベルト６が張架又は当接される各種ロールの材質や外形（例えば直径、巻き付き角度、及び当接する長さの少なくとも１つ）によって相違する。変形状態の維持及び復帰特性は、このため、中間転写ベルト６に当接される各種ロール等の構成要素に応じて定めることが好ましい。
【００７０】
また、本実施形態では、濃度センサ６０を、中間転写ベルト６の変形を検出する検出器として兼用する場合を説明するが、中間転写ベルト６の変形を検出する検出器を独立して設けてもよい。
【００７１】
一方、本実施形態では、中間転写ベルト６に発生した変形領域６Ｐの位置を、位置センサ６１で検出する。
【００７２】
図８に、像保持体としての無端ベルト状の中間転写ベルト６を平面上に展開した状態を示す。
図８に示すように、平面上に展開された中間転写ベルト６は、幅Ｗ及び長さＬの形状を有しており、平面部分内にトナー像が転写可能な像形成領域Ｇが定められている。また、中間転写ベルト６の幅方向の余白部分には、中間転写ベルト６の長さ方向に一定間隔でマーク６Ｍが形成されている。本実施形態では、中間転写ベルト６を移動させつつ中間転写ベルト６に形成されたマーク６Ｍを位置センサ６１で検出することで、中間転写ベルト６上の位置を検出する。
【００７３】
なお、本実施形態では、位置センサ６１を独立して設けた場合を説明するが、濃度センサ６０を兼用してもよい。
【００７４】
また、本実施形態では、位置センサ６１によってトナー像の濃度を検出した中間転写ベルト６の位置を検出する場合を説明したが、位置センサ６１により中間転写ベルト６の位置を検出することに限定されるものでない。例えば、中間転写ベルト６に当接した何れかのローラの回転角度を検出し、検出した回転角度に対応する中間転写ベルト６の位置を検出してもよい。
【００７５】
さらに、本実施形態では、中間転写ベルト６に発生した変形領域６Ｐの位置を検出する場合を説明したが、変形領域６Ｐの位置検出は、常時行ってもよく、定期的に行ってもよい。また、画像形成装置２０の起動当初に中間転写ベルト６の１周回分を検出し、検出した位置を記憶して次回からは記憶した変形領域６Ｐの位置を用いてもよい。
【００７６】
さらにまた、本実施形態では、濃度センサ６０を用いて中間転写ベルト６に発生した変形領域６Ｐを検出する場合を説明したが、変形領域６Ｐの検出は、濃度センサ６０を用いた濃度検出に限定されるものではない。つまり、変形領域６Ｐの検出は、像保持体の像形成面、つまり中間転写ベルト６における画質劣化に影響する変形が生じた変形部分を検出できればよく、例えば中間転写ベルト６の表面に生じた凹凸を検出してもよい。中間転写ベルト６の表面に生じた凹凸は、中間転写ベルト６の表面変位の変動量を検出し、検出した変動量が予め定めた変動量を超えた領域を変形領域６Ｐとすればよい。
【００７７】
次に、本実施形態に係る画像形成装置２０における画像形成動作を詳細に説明する。
【００７８】
なお、以下の説明で用いる変形量Ｄｔｈは、画質劣化に影響する大きさであり、標準的な環境状態における中間転写ベルト６の変形特性による変形を予め実験等により求めておき、不揮発性メモリ８２に予め記憶しておくものとする。
【００７９】
図９に、画像形成の際に画像形成制御部４０として動作するコンピュータ４０ＸのＣＰＵ４０Ａにより実行される画像形成制御プログラム４０Ｐの処理の流れを示す。
【００８０】
画像形成制御プログラム４０Ｐは、画像形成装置２０に電源が投入され、ＣＰＵ４０Ａから画像形成開始指示を受付けた際に、ＣＰＵ４０Ａにより実行される。
【００８１】
まず、ステップＳ１００では、画像形成装置２０形成する画質劣化に影響する中間転写ベルト６の変形状態として、ベルトプロファイルを示す情報を取得する。ベルトプロファイルを示す情報は、中間転写ベルト６の移動方向の位置と、変形量Ｄｐとが対応づけられた情報である。つまり、ＣＰＵ４０Ａは、位置センサ６１で検出した中間転写ベルト６の位置と濃度センサ６０で検出された濃度に応じた変形量Ｄｐとを対応付けた情報を、ベルトプロファイルを示す情報として取得する。
【００８２】
次に、ステップＳ１０２では、ステップＳ１００で取得したベルトプロファイルを示す情報を用いて変形量Ｄｐが、画質劣化に影響しない変形量Ｄｔｈを超えたか否かを判別することにより、中間転写ベルト６に変形が発生しなか否かを判断する。ステップＳ１０２で肯定判断された場合は、ステップＳ１０４で変形モードの処理を実行した後にステップＳ１０８へ処理を移行する。一方、ステップＳ１０２で否定判断された場合は、ステップＳ１０６で通常モードの処理を実行した後にステップＳ１０８へ処理を移行する。
【００８３】
変形モードの処理は、中間転写ベルト６の像形成領域Ｇに、画質劣化に影響する変形が発生している部分を像形成除外領域Ｇｘに設定する処理である（図６（Ｃ）参照）。つまり、ステップＳ１０４では、ベルトプロファイルを示す情報を用いて、変形量Ｄｔｈを超えた変形量Ｄｐとなる位置を含む部分を像形成除外領域Ｇｘに設定する。
【００８４】
通常モード処理は、当初に設定された中間転写ベルト６の像形成領域の全てを像形成領域Ｇに設定する処理である（図６（Ａ）参照）。この通常モード処理は、中間転写ベルト６の像形成領域Ｇに設定された像形成除外領域Ｇｘを解除する処理を含む。前回までに像形成除外領域Ｇｘが設定されており、今回、ベルトプロファイルを示す情報（ステップＳ１００）に変形量Ｄｔｈを超えた変形量Ｄｐとなる位置を含む部分が存在しない場合は、前回までに設定された像形成除外領域Ｇｘを解除する。これにより、当初に設定された中間転写ベルト６の像形成領域の全てを像形成領域Ｇに設定することができる。
【００８５】
ステップＳ１０８では、ステップＳ１０４の変形モードで設定された中間転写ベルト６の像形成領域Ｇ、またはステップＳ１０６の通常モードで設定された中間転写ベルト６の像形成領域Ｇに像形成する画像形成処理を実行し、ステップＳ１１０へ処理を移行する。ステップＳ１１０では、用紙Ｐにトナー像の転写処理が終了か否かを判定し、肯定判定の場合は、画像形成制御プログラム４０Ｐの処理を終了する。ステップＳ１１０で否定判断された場合は、ステップＳ１１２へ処理を移行する。
【００８６】
ステップＳ１１２では、ベルトプロファイルを見直す設定時期が到来したか否かを判断する。ベルトプロファイルを見直す設定時期は、中間転写ベルト６の変形領域６Ｐが直線状（平面状）の領域に復帰する時間特性から所定時間を定めることができる。例えば、ベルトプロファイルを見直す設定時期として、中間転写ベルト６の所定周回数に対応する時間を定めてもよい。ステップＳ１１２で肯定判断された場合は、ステップＳ１００に戻り、ベルトプロファイルを示す情報を再度取得し、上記処理を繰り返す。一方、ステップＳ１１２で否定判断された場合は、ステップＳ１０８へ戻り、既に設定されている像形成除外領域Ｇｘが設定されたままの状態で画像形成処理を繰り返す。
【００８７】
このように、本実施形態に係る画像形成装置２０は、像形成除外領域Ｇｘを除いた像形成領域Ｇに像形成が行われる。これによって、中間転写ベルト６に形成されるトナー像に画質劣化が生じることはない。
【００８８】
なお、図９に示す処理の一例では、ステップＳ１１２で、ベルトプロファイルを見直す設定時期が到来したか否かを判断したが、ベルトプロファイルを見直す設定時期が到来したかの判断をすることに限定されない。例えば、図９に示す処理では、像形成除外領域Ｇｘにはトナー像は形成されない。このため、中間転写ベルト６の周回単位で像形成除外領域Ｇｘについて、濃度センサ６０により変形量Ｄｐを検出し、検出した際に画質劣化に影響しない変形量Ｄｔｈを超えたか否かを判断するように割り込み処理をするようにしてもい。この割り込み処理をするようにした際には、肯定判断された場合（検出した変形量Ｄｐが変形量Ｄｔｈ以内の場合）に、ステップＳ１０２へ処理を移行するようにすればよい。
【００８９】
図１０に、画像形成制御プログラム４０ＰのステップＳ１０８における画像形成処理の流れの一例を示す。
【００９０】
まず、ステップＳ２００では、（像形成除外領域Ｇｘが未設定の）当初の中間転写ベルト６の像形成領域Ｇ、及び中間転写ベルト６の像形成領域Ｇに設定された像形成除外領域Ｇｘの位置を取得する。つまり、ステップＳ１０４の変形モードで設定された像形成除外領域Ｇｘを除く中間転写ベルト６の像形成領域Ｇ、またはステップＳ１０６の通常モードで設定された像形成除外領域Ｇｘが解除された中間転写ベルト６の像形成領域Ｇの部分を示す情報を取得する。次のステップＳ２０２では、中間転写ベルト６に形成するトナー像の画像データを取得した後に、ステップＳ２０４へ処理を移行する。
【００９１】
ステップＳ２０４では、像形成除外領域Ｇｘを除く中間転写ベルト６の像形成領域Ｇに、トナー像が形成されるように、中間転写ベルト６におけるトナー像の配置を導出する。次に、導出した配置でトナー像を中間転写ベルト６に形成する画像形成タイミングを決定する。
【００９２】
次のステップＳ２０６では、ステップＳ２０４で決定した画像形成タイミングに従って画像形成されるように画像形成部５０を制御する。つまり、画像形成部５０を構成する、例えば、感光体１、帯電器２、レーザ出力部３、及び現像器４を制御して、画像形成動作を実行する。そして、次のステップＳ２０８で、画像形成処理が終了か否かの判定が肯定されるまで、画像形成処理を実行し、肯定判定の場合に本処理ルーチンを終了する。
【００９３】
以上説明したように本実施形態によれば、中間転写ベルト６に画質劣化に影響する変形が発生している部分（像形成除外領域Ｇｘ）を除外した中間転写ベルト６の像形成領域Ｇに、像形成を行うので、中間転写ベルト６に変形が発生した場合であっても、その変形に起因する画質の劣化を抑制することができる。例えば、中間転写ベルト６に接触する各種ロールによって張り渡される又は当接される領域で、各種ロールの外形に倣った変形としての当接癖が発生しても、その当接癖による変形に起因する画質の劣化を抑制することができる。
【００９４】
具体的には、中間転写ベルト６を張架した状態のバックアップロール７Ａに、二次転写ロール７Ｂが押し当てられた当接状態で、放置された場合、変形したバックアップロール７Ａの一部分に倣った中間転写ベルト６の変形領域６Ｐが平坦に復帰しない場合であっても、残存した変形領域が像形成領域Ｇから除外されるので、当接癖による変形に起因する画質の劣化を抑制することができる。
【００９５】
なお、画質劣化に影響する、中間転写ベルト６に当接癖により発生した変形領域６Ｐは、時間経過により直線状（平面状）の領域に復帰する場合がある。このように復帰する過程では、中間転写ベルト６の幅方向に均等に復帰しない場合がある。
【００９６】
図１１に、中間転写ベルト６の変形領域６Ｐが直線状（平面状）の領域に復帰する過程における状態の一例を示す。
図１１では、中間転写ベルト６の変形領域６Ｐが復帰する過程で、中間転写ベルト６の幅方向の一部（図１１では距離ｗｘで示す部分）が画質劣化に影響する変形として残存する場合の一例が示されている。この場合は、中間転写ベルト６の幅方向の一部（図１１では距離ｗｘで示す部分）を含む中間転写ベルト６の幅方向の全ての領域を変形領域６Ｐとして設定することが好ましい。これは、中間転写ベルト６の幅方向に、画質劣化に影響する変形領域と、画質劣化に影響しない領域とが混在する状態で、各々に対して画像形成処理を切り分けて処理を実行する処理の煩雑さを抑制するために好ましいからである。
【００９７】
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。
【００９８】
また、上記実施の形態では、転写制御処理を、図９及び図１０に示すフローチャートを用いた処理による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、これに限定されるものではなく、例えば画像形成制御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。
【００９９】
なお、本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、本実施形態に係る転写装置７の二次転写ロール７Ｂは、単体のローラで構成される形態に限らず、例えば、二次転写ロール７Ｂと、図示しない他のローラと、二次転写ロール７Ｂと当該図示しない他のローラとの周囲に張架されるベルトと、を含むような、複数のローラ及びベルトから構成されるものであっても良い。
【０１００】
また、本実施形態に係る二次転写装置７において、中間転写ベルト６に画質劣化に影響する変形が生じる場合を説明したが、二次転写装置７に限定されるものではなく、中間転写ベルト６に画質劣化に影響する変形を生じさせる部品であれば、何れに適用してもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
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  転写装置
７Ａ  バックアップロール
７Ｂ  二次転写ロール
８  ベルトクリーナー
９  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  画像形成制御部
４０Ｘ  コンピュータ
【図１】
2018049237.tif 000003
【図２】
2018049237.tif 000004
【図３】
2018049237.tif 000005
【図４】
2018049237.tif 000006
【図５】
2018049237.tif 000007
【図６】
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【図７】
2018049237.tif 000009
【図８】
2018049237.tif 000010
【図９】
2018049237.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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