(57)【要約】【課題】中間転写体の電気抵抗の変化に対応して画像不良を抑制することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置において、二次転写期間外において二次転写電源５７から二次転写ローラ９に電圧を印加したときの電圧電流計６１の検出結果に基づいて、二次転写期間において二次転写ローラ９に印加する電圧を設定するとともに、設定された電圧が高い場合、低い場合よりも、二次転写ローラ９と二次転写対向ローラ２１との距離Ｌ１が近くなるように、移動手段を制御して二次転写ローラ９を移動させる二次転写ローラ移動モードを有する制御部５０を有する。【選択図】図８
2019168601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
前記感光体の表面に担持されたトナー像が転写される中間転写体と、
前記中間転写体の外周面に当接して配置され、電源から電圧が印加されることで転写期間において前記中間転写体に担持されたトナー像をシートに転写する転写部材と、
前記中間転写体の内周面に当接して配置され、前記転写部材とともにシートを挟持搬送してシートにトナー像を転写する転写部を形成する搬送部材と、
前記転写部材を前記中間転写体の移動方向に沿って移動させる移動手段と、
前記電源から前記転写部材に電圧を印加したときに流れる電流、又は印加した電圧を検出する検出手段と、
前記転写期間外において前記電源から前記転写部材に電圧を印加したときの前記検出手段の検出結果に基づいて、前記転写期間において前記転写部材に印加する電圧を設定するとともに、設定された電圧が高い場合、低い場合よりも、前記転写部材と前記搬送部材との距離が近くなるように、前記移動手段を制御して前記転写部材を移動させるモードを有する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
シートの坪量を検出する坪量検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記坪量検出手段により検出されたシートの坪量が所定以上のときに前記モードを実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記転写部材を段階的に移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
感光体と、
前記感光体の表面に担持されたトナー像が転写される中間転写体と、
前記中間転写体の外周面に当接して配置され、電源から電圧が印加されることで転写期間において前記中間転写体に担持されたトナー像をシートに転写する転写部材と、
前記中間転写体の内周面に当接して配置され、前記転写部材とともにシートを挟持搬送してシートにトナー像を転写する転写部を形成する搬送部材と、
前記転写部材を前記中間転写体の移動方向に沿って移動させる移動手段と、
前記電源から前記転写部材に電圧を印加したときに流れる電流、又は印加した電圧を検出する検出手段と、
前記転写期間外において前記電源から前記転写部材に電圧を印加したときの前記検出手段の検出結果に基づいて、前記転写期間において前記転写部材に印加する電圧を設定するとともに、設定された電圧が低い場合、高い場合よりも、前記転写部材と前記搬送部材との距離が近くなるように、前記移動手段を制御して前記転写部材を移動させるモードを有する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
シートの坪量を検出する坪量検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記坪量検出手段により検出されたシートの坪量が所定未満のときに前記モードを実行することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記転写部材を段階的に移動させることを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
感光体と、
前記感光体の表面に担持されたトナー像が転写される中間転写体と、
前記中間転写体の外周面に当接して配置され、電源から電圧が印加されることで転写期間において前記中間転写体に担持されたトナー像をシートに転写する転写部材と、
前記中間転写体の内周面に当接して配置され、前記転写部材とともにシートを挟持搬送してシートにトナー像を転写する転写部を形成する搬送部材と、
前記転写部材を前記中間転写体の移動方向に沿って移動させる移動手段と、
シートの坪量を検出する坪量検出手段と、
前記坪量検出手段により検出されるシートの坪量が小さい場合、大きい場合よりも、前記転写部材と前記搬送部材との距離が近くなるように、前記移動手段を制御して前記転写部材を移動させるモードを有する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記移動手段は、前記転写部材を保持する保持部と、回転して前記保持部を移動させるカム部材と、前記カム部材を回転させるモータと、を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記移動手段は、前記転写部材を保持し、ラック部を有する保持部と、前記保持部の前記ラック部と噛合するギアと、前記ギアを回転させるモータと、を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記中間転写体は、イオン導電剤を含有していることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置においては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を中間転写ベルトに転写して重ね合わせてフルカラーのトナー像を形成する中間タンデム方式が広く採用されている。
【０００３】
このような画像形成装置では、環境の変化や耐久状況の変化によって、中間転写ベルト（中間転写体）や転写部材の電気抵抗が変化することがある。そこで特許文献１では、このような変化に対応するために、ＡＴＶＣ制御（ＡｃｔｉｖｅＴｒａｎｓｆｅｒ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を行う構成が開示されている。
【０００４】
ＡＴＶＣ制御とは、非画像形成時に感光体ドラムに対して一次転写ローラから定電圧制御された数種類の電圧を印加して、そのときに流れる電流の値から一次転写ローラや中間転写ベルトの抵抗値を検出し、適正な転写電圧を設定する。そして、トナー像を中間転写ベルトへ転写する際に、適正値に設定された転写電圧を定電圧制御して一次転写ローラに印加する制御方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−１２３３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の構成のように、ＡＴＶＣ制御により中間転写体の電気抵抗の変化に対応して転写電圧を適正化した場合であっても、中間転写体の電気抵抗そのものに起因する画像不良を発生させるおそれがある。このことは、中間転写ベルト上のトナー像をシートに二次転写する場合も同様である。
【０００７】
すなわち中間転写ベルトの電気抵抗が高い場合、二次転写電圧が高いと中間転写体とシートとの間のギャップで放電が発生し、白抜け画像が発生しやすくなる。特に、厚紙のような剛性の高いシートを用いる場合、二次転写部にシートが進入する際や抜ける際に、シートの先端・後端が中間転写ベルトを押し上げてシートと中間転写ベルトとの間のギャップが広がることで放電が起きやすくなる。これに対して中間転写ベルトの電気抵抗が低い場合、転写電圧を大きくすると、シートの表裏面間の放電である紙中放電が発生し、ハーフトーン画像を形成する際に白点が発生しやすくなる。
【０００８】
そこで本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、中間転写体の電気抵抗の変化に対応して画像不良を抑制することができる画像形成装置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】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、感光体と、前記感光体の表面に担持されたトナー像が転写される中間転写体と、前記中間転写体の外周面に当接して配置され、電源から電圧が印加されることで転写期間において前記中間転写体に担持されたトナー像をシートに転写する転写部材と、前記中間転写体の内周面に当接して配置され、前記転写部材とともにシートを挟持搬送してシートにトナー像を転写する転写部を形成する搬送部材と、前記転写部材を前記中間転写体の移動方向に沿って移動させる移動手段と、前記電源から前記転写部材に電圧を印加したときに流れる電流、又は印加した電圧を検出する検出手段と、前記転写期間外において前記電源から前記転写部材に電圧を印加したときの前記検出手段の検出結果に基づいて、前記転写期間において前記転写部材に印加する電圧を設定するとともに、設定された電圧が高い場合、低い場合よりも、前記転写部材と前記搬送部材との距離が近くなるように、前記移動手段を制御して前記転写部材を移動させるモードを有する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、画像形成装置において、中間転写体の電気抵抗の変化に対応して画像不良を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像形成装置の断面概略図である。
【図２】二次転写部の断面概略図である。
【図３】画像形成装置のシステム構成の一部を示すブロック図である。
【図４】フルカラー画像を形成した際の中間転写ベルトの体積抵抗率の推移を示すグラフである。
【図５】二次転写ローラの位置と画像不良との関係を説明するための模式図である。
【図６】二次転写ローラの位置と画像不良との関係を説明するための模式図である。
【図７】二次転写ローラの位置と画像不良との関係を説明するための模式図である。
【図８】二次転写ローラ移動モードのフローチャートである。
【図９】シートの坪量と湿度と目標電流との関係を示すグラフである。
【図１０】二次転写ローラの位置情報を示すテーブルである。
【図１１】二次転写部の断面概略図である。
【図１２】二次転写ローラ移動モードのフローチャートである。
【図１３】二次転写ローラの位置情報を示すグラフである。
【図１４】比較試験の結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
＜画像形成装置＞
以下、まず本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の全体構成を画像形成時の動作とともに図面を参照しながら説明する。なお、記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１３】
画像形成装置Ａは、イエローＹ、マゼンダＭ、シアンＣ、ブラックＫの４色のトナーを中間転写ベルトに転写した後、シートに画像を転写して画像を形成する中間転写タンデム方式のカラー画像形成装置である。なお、以下の説明において、上記各色のトナーを使用する部材には添え字としてＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付するものの、各部材の構成や動作は使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じであるため、区別を要する場合以外には添え字を適宜省略する。
【００１４】
画像形成装置Ａは、シートにトナー像を転写して画像を形成する画像形成部と、画像形成部に向けてシートを給送するシート給送部と、シートにトナー像を定着させる定着部を備える。
【００１５】
図１に示す様に、画像形成部は、感光体ドラム１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）と、感光体ドラム１の表面を帯電させる帯電器２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）を備える。またレーザスキャナユニット３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）、現像装置４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）、ドラムクリーナ１１（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ）、中間転写ユニット２５を備える。
【００１６】
中間転写ユニット２５は、一次転写ローラ５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）、中間転写ベルト６、二次転写ローラ９、二次転写対向ローラ２１、テンションローラ２０、駆動ローラ２２、ベルトクリーナ１２等を備える。
【００１７】
感光体ドラム１は、直径８０ｍｍのアルミニウム製シリンダの外周面に有機光導電体層（ＯＰＣ）を塗布して構成したものである。
【００１８】
一次転写ローラ５は、イオン導電系発泡ゴムの弾性層と芯金から構成され、外径が１２〜２５ｍｍ、電気抵抗が１×１０５〜１×１０８Ω（測定環境：２３℃、５０％ＲＨ、印加電圧１ｋＶ）である。
【００１９】
中間転写ベルト６（中間転写体）は、テンションローラ２０、二次転写対向ローラ２１、駆動ローラ２２等によって張架されており、駆動ローラ２２の回転に従動して周回移動する。中間転写ベルト６の移動速度は、シートＳの坪量に応じて変化するように構成されている。具体的には、本実施形態では、厚紙（３００ｇ／ｍ２）の場合に１５０ｍｍ／ｓ、普通紙（８０ｇ／ｍ２）の場合に３００ｍｍ／ｓ、薄紙（５２ｇ／ｍ２）の場合に４７０ｍｍ／ｓとしている。
【００２０】
また中間転写ベルト６は、基層、弾性層、表層の三層から構成されている。本実施形態ではポリイミドの基層で厚み８５μｍ、ＣＲゴムにイオン導電剤とカーボンブラックを含有した弾性層で厚み２６０μｍ、ウレタンにＰＴＦＥを含有した表層で厚み２μｍとしている。また中間転写ベルト６の初期の体積抵抗率は５×１０９Ω・ｃｍ、ＭＤ１硬度７０度のものを用いる。
【００２１】
なお、基層は、ポリイミド、ポリカーボネートなどの樹脂や各種ゴム等に、帯電防止剤としてカーボンブラックを適当量含有させたものが好適であり、耐久性や転写面の安定性の点から厚みを０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍが望ましい。弾性層は、ＣＲゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムなどの各種ゴム等に、イオン導電剤、カーボンブラックを適当量含有させたものが好適であり、シートＳの凹凸への追従性や耐久性の点から厚みを０．１ｍｍ〜０．５００ｍｍが望ましい。表層は、ウレタン樹脂、フッ素樹脂などの樹脂や樹脂にフッ素系樹脂微粒子を分散させたものが好適であり、シートＳの凹凸への追従性や耐久性の点から厚みを０．００２ｍｍ〜０．０２０ｍｍが望ましい。
【００２２】
また中間転写ベルト６の初期の体積抵抗率は、転写性の点から５×１０８〜２×１０１１Ω・ｃｍ（測定環境：２３℃、５０％ＲＨ、測定器：ハイレスタＵＰＭ、ＣＰ−ＨＴ４５０、ＵＲプローブ、印加電圧１０００Ｖ、印加時間１０秒）のものが望ましい。また中間転写ベルト６の硬度は、シートＳの凹凸への追従性の点からＭＤ１硬度で４０〜９０°（測定環境：２３℃、５０％ＲＨ）のものが望ましい。
【００２３】
ベルトクリーナ１２は、中間転写ベルト６に当接する導電性のファーブラシ１２ａと、ファーブラシ１２ａに当接する金属ローラ１２ｂと、金属ローラ１２ｂに当接するクリーニングブレード１２ｃを２セット備える。ベルトクリーナ１２は、金属ローラ１２ｂを介してファーブラシ１２ａにクリーニング電源５８（図３）から電圧を印加し、中間転写ベルト６上のトナーをファーブラシ１２ａにより静電的に吸着して除去する。吸着除去されたトナーは、電界の作用でファーブラシ１２ａから金属ローラ１２ｂに転移され、クリーニングブレード１２ｃにより掻き落とされる。本実施形態では、中間転写ベルト６の移動方向の上流側に配置されたファーブラシ１２ａには−５５μＡ、下流側に配置されたファーブラシ１２ａには＋３５μＡの電流が流れるように電圧が印加される。
【００２４】
二次転写ローラ９（転写部材）は、中間転写ベルト６の外周面に当接して配置されている。二次転写ローラ９は、直径φ１２ｍｍのステンレス製の軸の外周に、厚さ６ｍｍの導電性ゴムスポンジの弾性層を形成して外径２４ｍｍに仕上げたものである。導電性ゴムスポンジには、ニトリルブタジエンゴムやエチレンプロピレンジエンゴム、ウレタン等にイオン性導電剤を混入したものを用いる。
【００２５】
二次転写ローラ９の電気抵抗は１×１０５〜１×１０８Ωに調整される。電気抵抗は、二次転写ローラ９に１０Ｎ（１ｋｇｆ）の荷重をかけて導電性の円筒を圧接させ、導電性の円筒の回転により二次転写ローラ９を従動回転させながら二次転写ローラ９の軸に２ｋＶを印加したときに流れる電流から求めた。二次転写ローラ９の表面硬度は、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度値で３５度である。
【００２６】
二次転写対向ローラ２１（搬送部材）は、中間転写ベルト６の内周面に当接して配置され、二次転写ローラ９とともにシートＳを挟持搬送してシートにトナー像を転写する二次転写部Ｎを形成する。二次転写対向ローラ２１は、直径φ１８ｍｍのアルミ製パイプの軸の外周に、厚さ２ｍｍの導電性ゴム層を形成して外径２２ｍｍに仕上げたものである。導電性ゴムには、ニトリルブタジエンゴムやエチレンプロピレンジエンゴム、ウレタン等にイオン性導電剤を混入したものを用いる。
【００２７】
二次転写対向ローラ２１の電気抵抗は、１×１０５Ω以下に調整される。電気抵抗は、二次転写対向ローラ２１に１０Ｎ（１ｋｇｆ）の荷重をかけて導電性の円筒を圧接させ、導電性の円筒の回転により二次転写対向ローラ２１を従動回転させながら二次転写対向ローラ２１の軸に５０Ｖを印加したときに流れる電流から求めた。二次転写対向ローラ２１の表面硬度は、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度値で７０度である。
【００２８】
図２は、二次転写部Ｎの断面概略図である。図２に示す様に、二次転写ローラ９は、ハウジング９１（保持部）に不図示の軸受や加圧バネを介して保持され、ハウジング９１にはカム部材９２が当接している。カム部材９２には、カム部材９２を回転させる駆動モータ９３が接続されている。この移動手段としてのハウジング９１、カム部材９２、駆動モータ９３により、二次転写ローラ９は移動可能に構成されている。
【００２９】
すなわち、カム部材９２が回転すると、二次転写ローラ９が中間転写ベルト６の移動方向に沿って移動し、二次転写ローラ９と中間転写ベルト６との当接位置が変化する。つまり図３に示す制御部５０は、駆動モータ９３を制御してカム部材９２の回転を制御し、これにより二次転写ローラ９の移動を制御する。またカム部材９２の位相は、位相検出センサ９４（図３）により検出可能に構成されている。
【００３０】
また本実施形態では、二次転写ローラ９は、次の２つの位置のいずれかに位置するように構成されている。ここで二次転写ローラ９が中間転写ベルト６に当接していない状態において二次転写対向ローラ２１の回転中心から中間転写ベルト６に対して引いた垂線をＸ１と定義する。また二次転写ローラ９の回転中心を通り、垂線Ｘ１に平行な直線である平行線をＸ２と定義する。このとき１つ目の位置は、図２（ａ）に示す様に、垂線Ｘ１と平行線Ｘ２とが重なる位置である。また２つ目の位置は、図２（ｂ）に示す様に、垂線Ｘ１と平行線Ｘ２との間の距離Ｌ１が３．５ｍｍとなる位置である。
【００３１】
次に、画像形成動作について説明する。まず図３に示す制御部５０が画像形成ジョブ信号を受信すると、給紙カセット（不図示）に積載収納されたシートＳが給送ローラ（不図示）、レジストローラ８によって画像形成部に搬送される。
【００３２】
一方、画像形成部においては、まず帯電器２に電圧が印加されることで感光体ドラム１表面が帯電させられる。その後、不図示の外部機器等から送信された画像信号に応じてレーザスキャナユニット３が感光体ドラム１表面にレーザ光束を照射することで、感光体ドラム１表面に静電潜像を形成する。
【００３３】
その後、現像装置４により感光体ドラム１表面に形成された静電潜像にトナーを付着させ、感光体ドラム１表面にトナー像を形成する。このように感光体ドラム１表面に形成（担持）されたトナー像は、感光体ドラム１と一次転写ローラ５から形成される一次転写部に送り込まれる。
【００３４】
一次転写部に送り込まれたトナー像は、一次転写ローラ５に一次転写電源５６（図３）からトナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加されることで、中間転写ベルト６に一次転写される。これにより中間転写ベルト６上に各色のトナー像が順次重ね合わされてフルカラーのトナー像が形成される。
【００３５】
その後、トナー像は中間転写ベルト６の回転により二次転写ローラ９と二次転写対向ローラ２１から形成される二次転写部Ｎに送られる。そして二次転写部Ｎにおいて二次転写ローラ９にトナーの帯電極性と逆極性で、且つ、定電圧制御された二次転写電圧が印加されることで、中間転写ベルト６上のトナー像がシートＳに転写される。例えば二次転写電圧として＋１〜＋７ｋＶ程度の電圧を印加し、＋３０〜＋１２０μＡ程度の二次転写電流を流す。
【００３６】
トナー像が転写されたシートＳは、搬送ベルト４１により定着装置３０に送られ、定着装置３０により加熱、加圧処理が施されてトナー像がシートＳに定着される。その後、シートＳは、画像形成装置Ａの外側に排出される。
【００３７】
なお、一次転写後に感光体ドラム１表面に残留したトナーは、ドラムクリーナ１１に掻き取られて除去される。同様に、二次転写後に中間転写ベルト６上に残留したトナーは、ベルトクリーナ１２により除去される。
【００３８】
＜制御部＞
次に、画像形成装置Ａのシステム構成の概要について説明する。
【００３９】
図３は画像形成装置Ａのシステム構成の一部を示すブロック図である。図３に示す様に、画像形成装置Ａは、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３から構成される制御部５０を備える。また制御部５０には、操作表示部５４、環境センサ５５、一次転写電源５６、二次転写電源５７、クリーニング電源５８、カウンタ６２、電圧電流計６１、駆動モータ９３、位相検出センサ９４等が接続されている。
【００４０】
ＲＯＭ５２は、制御プログラムや各種データ、テーブル等を格納する。ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に格納された制御プログラムや情報に基づいて各種の演算処理を行う。ＲＡＭ５３は、プログラムロード領域、作業領域、各種データの格納領域等を備える。
【００４１】
つまり制御部５０は、ＣＰＵ５１が、ＲＯＭ５２に格納された制御プログラムに基づいてＲＡＭ５３を作業領域に用いながら画像形成装置Ａの各デバイスを制御する。そして各デバイスの制御を通じて感光体ドラム１上のトナー像の形成など、上述した画像形成動作を実行させることができる。
【００４２】
操作表示部５４は、ユーザへのメッセージやメニュー画面などを表示するとともに、ユーザの操作により普通紙や厚紙等のシートの種類や画像形成部数の設定等、各種の設定を行うことができる。またユーザは、操作表示部５４を操作することで画像形成ジョブを実行させることができ、制御部５０は、操作表示部５４から信号を受けて画像形成装置Ａの各種デバイスを動作させる。
【００４３】
環境センサ５５は、画像形成装置Ａの設置環境の温度や湿度を検出して制御部５０に出力する。カウンタ６２は、画像形成枚数をカウントして制御部５０に出力する。
【００４４】
一次転写電源５６は、制御部５０により制御され、一次転写ローラ５に一次転写電圧を印加する。またクリーニング電源５８は、制御部５０により制御され、金属ローラ１２ｂに電圧を印加する。
【００４５】
二次転写電源５７は、制御部５０により制御され、二次転写ローラ９に二次転写電圧を印加する。また電圧電流計６１（検出手段）は、二次転写電源５７から二次転写ローラ９に電圧が印加された際に流れる二次転写電流の値、又は印加された二次転写電圧の値を検出する。
【００４６】
＜中間転写ベルトの体積抵抗率の変化＞
次に、中間転写ベルト６の体積抵抗率の変化について説明する。
【００４７】
上述した通り、本実施形態の中間転写ベルト６の弾性層は、イオン導電剤を含有するゴムである。イオン導電剤を含有するゴムは、長期間に亘って電圧を印加し続けると、分極が進んで体積抵抗率が次第に上昇していくことが一般に知られている。本実施形態の中間転写ベルト６も、長期間使用し続けると、弾性層の体積抵抗率の上昇に伴って体積抵抗率が上昇する。
【００４８】
ここで本実施形態では、中間転写ベルト６表面に電圧を印加する部分として、一次転写ローラ５、一次転写部とは逆極性の電圧が印加される二次転写ローラ９、一次転写部と同極性と逆極性の電圧が順に印加されるファーブラシ１２ａがある。
【００４９】
ここでフルカラー画像を形成する場合、４つの一次転写ローラ５とファーブラシ１２ａの一方側が体積抵抗率を上昇させる極性となり、二次転写ローラ９とファーブラシ１２ａの他方側が体積抵抗率の上昇を抑える極性となる。つまりフルカラー画像を形成する場合、一次転写が４回連続で行われるため、体積抵抗率の上昇が最も大きくなる。
【００５０】
図４は、フルカラー画像を形成した際の中間転写ベルト６の体積抵抗率の推移を示すグラフである。体積抵抗率の測定は、一日の使用前後に三菱化学社の高抵抗率計ハイレスタ−ＵＰＭ、ＣＰ−ＨＴ４５０、ＵＲプローブを用い、測定条件は印加電圧１０００Ｖ、電圧印加時間は１０秒である。
【００５１】
図４に示す様に、中間転写ベルト６の初期の体積抵抗率は５×１０９Ω・ｃｍであり、画像形成枚数が増加するにつれて徐々に体積抵抗率は上昇する。なお、上昇、下降を繰り返しながら上昇するのは、日内変動のためであり、日内においては使用前は体積抵抗率が低く、使用後は体積抵抗率が高くなる。また次の日の使用前までの放置時間により体積抵抗率は下がるが、前日の体積抵抗率よりは高い状態となる。これは前日の使用により分極した導電剤の分布が放置時間により戻るが、完全には戻っていないことを示している。
【００５２】
＜二次転写ローラの位置と画像不良との関係＞
次に、二次転写ローラ９の位置と画像不良との関係について、図５、図６、図７の模式図を用いて説明する。
【００５３】
図５に示す様に、上述した垂線Ｘ１と平行線Ｘ２との間の距離Ｌ１が小さい程、二次転写部Ｎに導入されるシートＳと中間転写ベルト６とが接する点から離れる点までの距離Ｌ２が小さくなる。この距離Ｌ２が小さい場合、中間転写ベルト６からシートＳにトナーを転写するための時間が短くなる。このため、距離Ｌ２が小さい程、二次転写電流（単位時間あたりの電荷量）を大きくする必要がある。これに対して上述した通り、中間転写ベルト６の電気抵抗が低い場合、二次転写電圧を大きくすると紙中放電が発生し、ハーフトーン画像を形成する際に白点が発生しやすくなる。そこで中間転写ベルト６の電気抵抗が低い場合に距離Ｌ１を大きくすることで、二次転写時間を長くして二次転写電圧を小さくすることができ、白点画像の発生を抑制することができる。
【００５４】
また図６に示す様に、シートＳが二次転写部Ｎに導入又は二次転写部Ｎから導出される際、距離Ｌ１が大きい程、シートＳの剛性によって中間転写ベルト６が押し込まれ易く、シートＳと中間転写ベルト６との間にギャップが発生しやすい。これは特にシートＳとして剛性が大きい厚紙を使用する場合に顕著となる。これに対して上述した通り、中間転写ベルト６の電気抵抗が高い場合、転写電圧を大きくすると中間転写ベルト６とシートＳとの間のギャップで放電が発生し、白抜け画像が発生しやすくなる。そこで中間転写ベルト６の電気抵抗が高い場合に距離Ｌ１を小さくすることで、シートＳと中間転写ベルト６との間のギャップを抑えることができ、白抜け画像の発生を抑制することができる。
【００５５】
また図７（ａ）に示す様に、二次転写部ＮにおいてシートＳを搬送する際、距離Ｌ１が大きい程、中間転写ベルト６が押し込まれ易く、二次転写部Ｎの上流側で中間転写ベルト６やシートＳが曲がりやすい。これは特にシートＳとして剛性が低い薄紙を使用する場合に顕著となる。この結果、二次転写部ＮにおいてシートＳと中間転写ベルト６との間で移動速度に差が生じ、トナー像を転写する際に位置ズレや画像伸びが発生しやすくなる。そこでシートＳの剛性が低い場合に距離Ｌ１を小さくすることで、シートＳと中間転写ベルト６との間で移動速度に差を小さくすることができ、トナー像を転写する際の画像位置ズレを抑制することができる。
【００５６】
また図７（ｂ）に示す様に、二次転写部ＮにおいてシートＳを搬送する際、距離Ｌ１が小さい程、シートＳ先端が中間転写ベルト６寄りになるため、シートＳが中間転写ベルト６に静電的に貼り付いてジャムが発生しやすい。これは特にシートＳとして剛性が低い薄紙を使用する場合に顕著となる。これに対して二次転写電圧を低くすることで静電的な貼り付きを抑制することができるものの、中間転写ベルト６の電気抵抗が高い場合、二次転写電圧を低くする程、画像抜けが発生しやすくなる。そこでシートＳが薄紙の場合、距離Ｌ１を大きくすることでジャムを抑制することができる。特に中間転写ベルト６の電気抵抗が大きく、二次転写電圧が高いときに距離Ｌ１を大きくすることで、画像抜けの発生を抑制するとともにジャムを抑制することができる。またシートＳが薄紙の場合で、且つ、中間転写ベルト６の電気抵抗が小さいとき、距離Ｌ１を小さくすることで、画像抜けの発生を抑制するとともにジャムを抑制することができる。
【００５７】
＜二次転写ローラ移動モード＞
上述した事情に鑑み、画像形成装置Ａは、画像形成条件に応じて二次転写ローラ９を移動させる二次転写ローラ移動モードを実行する。以下、二次転写ローラ移動モードの内容について、図８に示すフローチャートを用いて説明する。
【００５８】
図８に示す様に、まず画像形成ジョブが開始されると（Ｓ１）、制御部５０は、操作表示部５４でユーザにより設定された情報から、画像形成に係るシートＳの坪量情報を取得する（Ｓ２）。つまり操作表示部５４は、シートＳの坪量を検出する坪量検出手段である。なお、制御部５０は、ネットワークを介して接続されたコンピュータでシートＳの坪量が設定された場合、この設定情報からシートＳの坪量情報を取得する。
【００５９】
次に、環境センサ５５が、画像形成装置Ａの設置環境の湿度を検出する（Ｓ３）。次に制御部５０は、ステップＳ２、Ｓ３で検出された設置環境の湿度情報とシートＳの坪量情報に基づいて二次転写時に二次転写部Ｎに流れる目標電流Ｉｔを決定する（Ｓ４）。具体的には、制御部５０は、ＲＯＭ５１に予め記憶された、図９に示すシートＳの坪量と設置環境の湿度と目標電流Ｉｔとが関連付けられた情報を参照して目標電流Ｉｔを決定する。
【００６０】
次に制御部５０は、中間転写ベルト６を回転駆動させる（Ｓ５）。その後、制御部５０は、目標電流Ｉｔが流れるように、定電流制御で二次転写電源５７から二次転写ローラ９に電圧を印加する（Ｓ６）。このとき制御部５０は、目標電流Ｉｔが流れる電圧の値（電圧値Ｖ０）を電圧電流計６１で検出してＲＡＭ５２に記憶する（Ｓ７）。この電圧値Ｖ０は、二次転写時に二次転写ローラ９に印加する電圧である。つまり制御部５０は、二次転写が行われない転写期間外において二次転写電源５７から二次転写ローラ９に電圧を印加したときの電圧電流計６１の検出結果に基づいて、二次転写が行われる転写期間において二次転写ローラ９に印加する電圧を設定する。
【００６１】
次に制御部５０は、検出された電圧値Ｖ０とシートＳの坪量情報に基づいて、予めＲＯＭ５２に記憶された図１０に示すテーブルを参照して二次転写ローラ９の位置を選択する（Ｓ８）。具体的には、制御部５０は、シートＳが普通紙又は厚紙の場合、Ｖ０が所定未満の場合には距離Ｌ１を３．５ｍｍとし、所定以上の場合には距離Ｌ１を０ｍｍとする。また制御部５０は、シートＳが薄紙の場合、Ｖ０が所定以上の場合には距離Ｌ１を３．５ｍｍとし、所定未満の場合には距離Ｌ１を０ｍｍとする。
【００６２】
次に制御部５０は、位相検出センサ９４によりカム部材９２の位相を検出し、二次転写ローラ９の現在位置を検出する（Ｓ９）。次に制御部５０は、二次転写ローラ９の現在位置とステップＳ８で選択した選択位置とが異なる場合、駆動モータ９３を駆動させて二次転写ローラ９を選択位置に移動させる（Ｓ１０、Ｓ１１）。その後、制御部５０は、画像形成動作を実行させる（Ｓ１１）。
【００６３】
このように制御部５０は、シートＳの坪量が所定以上の場合（厚紙又は普通紙の場合）、電圧値Ｖ０が高いとき、低いときよりも、二次転写ローラ９と二次転写対向ローラ２１との距離が近くなるように二次転写ローラ９を移動させる。これにより二次転写部ＮにおけるシートＳと中間転写ベルト６との間のギャップを抑えることができ、白抜け画像の発生を抑制することができる。
【００６４】
また制御部５０は、シートＳの坪量が所定以上の場合（厚紙又は普通紙の場合）、電圧値Ｖ０が低いとき、高いときよりも、二次転写ローラ９と二次転写対向ローラ２１との距離が遠くなるように二次転写ローラ９を移動させる。これにより二次転写時間を長くして二次転写電圧を小さくすることができ、白点画像の発生を抑制することができる。
【００６５】
また制御部５０は、シートＳの坪量が所定未満の場合（薄紙の場合）、電圧値Ｖ０が低いとき、高いときよりも、二次転写ローラ９と二次転写対向ローラ２１との距離が近くなるように二次転写ローラ９を移動させる。これにより画像抜けの発生を抑制するとともにジャムを抑制することができる。
【００６６】
このように制御部５０は、二次転写部Ｎに印加した電圧とその時に流れる電流の関係から中間転写ベルト６の電気抵抗を判定し、判定された電気抵抗に応じて二次転写ローラ９を移動させる。これにより中間転写ベルト６の電気抵抗の変化に対応して画像不良を抑制することができる。
【００６７】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る画像形成装置Ａの第２実施形態について説明する。上記第１実施形態と説明の重複する部分については、同一の図面、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６８】
図１１は、本実施形態に係る二次転写部Ｎの断面概略図である。図１１に示す様に、本実施形態では、二次転写ローラ９を保持するハウジング９１に対して、駆動モータ９３に取り付けられたピニオンギア９６と噛合するラックギア部９５（ラック部）を設ける。そして駆動モータ９３の回転駆動力をピニオンギア９６、ラックギア部９５を介して、ハウジング９１に伝達し、ハウジング９１を移動させて二次転写ローラ９を移動させる構成としている。
【００６９】
次に、本実施形態に係る二次転写ローラ移動モードについて、図１２に示すフローチャートを用いて説明する。なお、図１２において、第１実施形態で図８を用いて説明した工程と同じ処理を行う工程については、同じ符号を付してその説明を簡略化する。
【００７０】
図１２に示す様に、まず画像形成ジョブが開始されると（Ｓ１）、制御部５０は、操作表示部５４でユーザにより設定された情報から、画像形成に係るシートＳの坪量情報を取得する（Ｓ２）。次に、環境センサ５５が、画像形成装置Ａの設置環境の湿度を検出する（Ｓ３）。
【００７１】
次に制御部５０は、ステップＳ２、Ｓ３で検出された湿度情報とシートＳの坪量情報に基づいて二次転写時に二次転写部Ｎに流れる目標電流Ｉｔを決定する（Ｓ４）。次に制御部５０は、中間転写ベルト６を回転駆動させ、目標電流Ｉｔが流れるように、定電流制御で二次転写電源５７から二次転写ローラ９に電圧を印加する（Ｓ５、Ｓ６）。このとき制御部５０は、目標電流Ｉｔが流れる電圧の値（電圧値Ｖ０）を電圧電流計６１で検出してＲＡＭ５２に記憶する（Ｓ７）。
【００７２】
次に制御部５０は、検出された電圧値Ｖ０とシートＳの坪量情報に基づいて、二次転写ローラ９の位置を選択する（Ｓ５８）。具体的には、制御部５０は、ＲＯＭ５２に予め記憶された、図１３に示す電圧値Ｖ０とシートＳの坪量と二次転写ローラ９の位置とが関連付けられた情報（グラフ）を参照して二次転写ローラ９の位置を決定する。
【００７３】
つまり本実施形態では、二次転写ローラ９を移動させる際、二次転写ローラ９を段階的に移動させる。具体的には、厚紙や普通紙に画像を形成する場合、電圧値Ｖ０が大きい程、距離Ｌ１を段階的に小さくする。また薄紙に画像を形成する場合、電圧値Ｖ０が大きい程、距離Ｌ１を段階的に大きくする。このように二次転写ローラ９を段階的に移動させることで、中間転写ベルト６の電気抵抗の変化により正確に対応して画像不良を抑制することができる。
【００７４】
次に制御部５０は、駆動モータ９３に入力した駆動パルスからラックギア部５９の位置を検出し、二次転写ローラ９の現在位置を検出する（Ｓ５９）。次に制御部５０は、二次転写ローラ９の現在位置とステップＳ５８で選択した選択位置とが異なる場合、駆動モータ９３を駆動させて二次転写ローラ９を選択位置に移動させる（Ｓ１０、Ｓ１１）。その後、制御部５０は、画像形成動作を実行させる（Ｓ１２）。
【００７５】
＜比較試験の結果＞
次に、第１、第２実施形態に係る構成と比較例の構成において、画像比率１００％のベタ画像、画像比率５０％のハーフトーン画像、横ライン画像を合計６０万枚繰り返し形成したときの画像不良の発生状況を比較した比較試験の結果について説明する。
【００７６】
本試験では、二次転写ローラ９をＬ１＝３．５ｍｍの位置で固定する第１比較例の構成、Ｌ１＝０ｍｍの位置で固定する第２比較例の構成、第１、第２実施形態の構成の４つの構成で画像不良の発生状況を比較した。また画像不良としては、白点画像、白抜け画像、画像抜け、画像位置ズレの４つの画像不良の発生の有無について確認した。さらに本試験を、厚紙（３００ｇ／ｍ２）、普通紙（８０ｇ／ｍ２）、薄紙（５２ｇ／ｍ２）を用いてそれぞれ実施した。また薄紙時のみ、第２比較例に係る構成に関して、一枚のシートＳに印加する二次転写電圧が一定の第１条件と、二次転写時にシートＳ先端に印加する電圧を画像領域の３０％、且つ、上限を１ｋＶとする第２条件の２つの条件で画像形成を行った。また薄紙時のみ、画像不良の発生の有無に加えて、ジャムの発生の有無についても試験した。
【００７７】
図１４は、比較試験の結果を示す表である。図１４（ａ）に示す様に、厚紙に画像形成を行う場合、第１比較例に係る構成では、画像形成枚数３０万枚から６０万枚にかけて白抜け画像が発生した。これは画像形成枚数が増加するにつれて中間転写ベルト６の電気抵抗が高くなり、放電が発生しやすくなるためと考えられる。また第２比較例に係る構成では、画像形成装置Ａの使用初期段階で白点画像が発生した。これは使用初期段階では中間転写ベルト６の電気抵抗が低いため、二次転写に必要な電流が大きくなり、紙中放電が起きたためと考えられる。
【００７８】
また図１４（ｂ）に示す様に、普通紙に画像形成を行う場合、第１比較例に係る構成では、画像位置ズレが発生した。これは二次転写部の上流側で中間転写ベルト６やシートＳが曲がりやすくなり、中間転写ベルト６とシートＳとの間で表面速度がずれているためと考えられる。
【００７９】
また図１４（ｃ）に示す様に、薄紙に画像形成を行う場合、第２比較例に係る構成では、常時ジャムが頻繁に発生した。これは二次転写部から排出されるシートＳの先端が中間転写ベルト６に静電的に貼り付いてしまうためだと考えられる。またシートＳ先端に印加する電圧を画像領域の３０％、且つ、上限を１ｋＶとした場合、ジャムや画像位置ズレは発生しなかったものの、画像形成枚数３０万枚から６０万枚にかけてシートＳの先端で画像抜けが発生した。これはシートＳの貼り付きを抑制するためにシートＳ先端で印加する電圧を低くしたことで転写に必要な電流が不足したためと考えられる。
【００８０】
これに対して第１、第２実施形態の構成では、６０万枚の画像形成を行う間で、白点画像、白抜け画像、ジャムは発生しなかった。この結果からも、第１、第２実施形態の構成では、中間転写ベルト６の電気抵抗の変化に起因する画像不良の発生が抑制されることが確認された。
【００８１】
なお、第１、第２実施形態では、シートＳの剛性と二次転写電圧の値に基づいて二次転写ローラ９の位置を設定したものの、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、シートＳの剛性のみに着目して、シートＳの剛性が小さい場合、大きい場合よりも二次転写ローラ９と二次転写対向ローラ２１との距離が近くなるように、二次転写ローラ９を移動させる構成としてもよい。これにより二次転写部の上流側で中間転写ベルト６やシートＳが曲がることを抑制することができ、トナー像をシートＳに転写する際の画像位置ズレを抑制することができる。
【００８２】
また第１、第２実施形態では、二次転写ローラ９の移動制御を画像形成動作前に実行する構成について説明した。しかし本発明はこれに限られず、その他の非画像形成時のタイミングで実行してもよい。その他のタイミングとしては、例えば画像形成装置Ａの電源投入時、画像形成ジョブ信号の受信後から画像形成を開始するまでの前回転動作時、連続画像形成時の紙間時等が考えられる。また、複数の画像形成ジョブが待機している場合、始めの画像形成ジョブの実行後、次の画像形成ジョブの実行前の後回転動作時に実行するもできる。
【００８３】
また第１、第２実施形態では、二次転写部Ｎにおける電流と電圧の関係から中間転写ベルト６の電気抵抗を判定して二次転写ローラ９の位置を決定したものの、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、例えば画像形成枚数や電流印加時間等の使用履歴情報から電気抵抗を予測し、この予測結果に基づいて二次転写ローラ９の位置を決定する構成としてもよい。また、一次転写ローラ５に電圧を印加したときに不図示の電圧電流計で検出される電流と電圧の関係や、ベルトクリーナ１２のファーブラシ１２ａに電圧を印加したときに検出される電流と電圧の関係から、中間転写ベルト６の電気抵抗を判定してもよい。
【００８４】
また第１、第２実施形態では、中間転写ベルト６として弾性中間転写ベルトを用いたものの、本発明はこれに限られず、イオン導電剤を含有する樹脂ベルト等の単層のベルトを用いてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１…感光体ドラム（感光体）
６…中間転写ベルト（中間転写体）
９…二次転写ローラ（転写部材）
２１…二次転写対向ローラ（搬送部材）
５０…制御部（制御手段）
５４…操作表示部（坪量検出手段）
６１…電圧電流計（検出手段）
９１…ハウジング（保持部）
９２…カム部材（移動手段）
９３…駆動モータ（モータ、移動手段）
９５…ラックギア部（ラック部、移動手段）
９６…ピニオンギア（ギア、移動手段）
Ａ…画像形成装置
Ｓ…シート
【図１】
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【図２】
2019168601.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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