特開 2023-130289 画像形成装置および画像形成方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023130289

(43)【公開日】2023-09-20

(54)【発明の名称】画像形成装置および画像形成方法

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/16 20060101AFI20230912BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20230912BHJP

【ＦＩ】

G03G15/16

G03G15/00 303

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022179246

(22)【出願日】2022-11-09

(31)【優先権主張番号】P 2022034249

(32)【優先日】2022-03-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(72)【発明者】

【氏名】舘 昌志

【テーマコード（参考）】

2H200

2H270

【Ｆターム（参考）】

2H200GA12

2H200GA23

2H200GA44

2H200JA01

2H200JA08

2H200JA25

2H200JA29

2H200JB10

2H200JC03

2H200JC07

2H200JC12

2H200JC15

2H200MA02

2H200PA14

2H200PA19

2H200PB18

2H200PB39

2H270LA18

2H270LD03

2H270MA26

2H270MB17

(57)【要約】

【課題】転写圧によらず、安定した画像濃度を得ることが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】
第２の移動体上に転写されるべきトナー像の付着量目標値と、付着量検出手段からの付着量検出値とに基づき、転写圧の変更に伴い変動する前記第２の移動体上の前記トナー像の付着量変動値を算出する算出部と、前記算出部によって算出された前記付着量変動値を前記付着量検出値に反映し、前記付着量検出値を補正する補正部と、前記補正部による補正後の付着量検出値に基づき前記トナー像の作像条件を調整する作像条件調整部とを備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

像担持体上にトナー像を形成する作像手段と、
前記像担持体上の前記トナー像が転写される第１の移動体を有する第１転写手段と、
前記第１の移動体上の前記トナー像が転写される第２の移動体を有する第２転写手段と、
前記第１の移動体に対する前記第２の移動体の転写圧を変更する転写圧変更手段と、
前記第２の移動体上に転写された前記トナー像を検出し、付着量検出値を出力する付着量検出手段と、
前記付着量検出値に基づき前記作像手段における前記トナー像の作像条件を設定する制御手段と、
を備える画像形成装置であって、
前記制御手段は、
前記第２の移動体上に転写されるべきトナー像の付着量目標値と、前記付着量検出値とに基づき、前記転写圧の変更に伴い変動する前記第２の移動体上の前記トナー像の付着量変動値を算出する算出部と、
前記算出部によって算出された前記付着量変動値を前記付着量検出値に反映し、前記付着量検出値を補正する補正部と、
前記補正部による補正後の付着量検出値に基づき前記作像条件を調整する作像条件調整部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記第２の移動体上に転写された前記トナー像は、前記画像形成装置内で搬送される記録媒体間で前記第２の移動体上に転写されたトナー像であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記第２の移動体上に転写された前記トナー像は、テストパターン画像であることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記付着量変動値を、前記画像形成装置内の温度および湿度に応じて補正することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

【請求項5】

像担持体上にトナー像を形成する作像手段と、
前記像担持体上の前記トナー像が転写される第１の移動体を有する第１転写手段と、
前記第１の移動体上の前記トナー像が転写される第２の移動体を有する第２転写手段と、
前記第１の移動体に対する前記第２の移動体の転写圧を変更する転写圧変更手段と、
前記第２の移動体上に転写された前記トナー像を検出し、付着量検出値を出力する付着量検出手段と、
前記付着量検出値に基づき前記作像手段における前記トナー像の作像条件を設定する制御手段と、
を備える画像形成装置の画像形成方法であって、
前記第２の移動体上に転写されるべきトナー像の付着量目標値と、前記付着量検出値とに基づき、前記転写圧の変更に伴い変動する前記第２の移動体上の前記トナー像の付着量変動値を算出する算出ステップと、
前記算出ステップによって算出された前記付着量変動値を前記付着量検出値に反映し、前記付着量検出値を補正する補正ステップと、
前記補正ステップによる補正後の付着量検出値に基づき前記作像条件を調整する作像条件調整ステップと、
を備えることを特徴とする画像形成方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像形成装置および画像形成方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、感光体や現像ユニットなどを具備する作像ユニットと、作像ユニットの現像能力に影響を及ぼす制御パラメータの制御目標値を所定のアルゴリズムによって求めた補正量で補正する目標値補正処理を実施する制御部とを備える画像形成装置において、作像ユニットによって形成された画像の画像濃度を検知する画像濃度センサを設けるとともに、画像濃度検知センサによる画像濃度の検知結果に基づいてアルゴリズムを補正する補正処理を実施するように、制御部を構成した画像形成装置を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－０５６１２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

記録媒体を高速で搬送する場合、画像形成装置の生産性を低下させないために、先行の記録媒体と後続の記録媒体との間（紙間）で二次転写ニップ部の転写圧を変える必要がある。しかし、特許文献１のような構成では紙間での転写圧の切り替えが間に合わず、後続の記録媒体に対しても、先行の記録媒体の転写圧が付与されてしまうおそれがある。このように、使用する記録媒体の種類に応じて転写圧が変更された場合（特に高速搬送下で変更された場合）に、転写圧の変更に応じて画像形成中に作像条件を最適化することが難しく、画像濃度が安定しないという課題があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、像担持体上にトナー像を形成する作像手段と、前記像担持体上の前記トナー像が転写される第１の移動体を有する第１転写手段と、前記第１の移動体上の前記トナー像が転写される第２の移動体を有する第２転写手段と、前記第１の移動体に対する前記第２の移動体の転写圧を変更する転写圧変更手段と、前記第２の移動体上に転写された前記トナー像を検出し、付着量検出値を出力する付着量検出手段と、前記付着量検出値に基づき前記作像手段における前記トナー像の作像条件を設定する制御手段と、を備える画像形成装置であって、前記制御手段は、前記第２の移動体上に転写されるべきトナー像の付着量目標値と、前記付着量検出値とに基づき、前記転写圧の変更に伴い変動する前記第２の移動体上の前記トナー像の付着量変動値を算出する算出部と、前記算出部によって算出された前記付着量変動値を前記付着量検出値に反映し、前記付着量検出値を補正する補正部と、前記補正部による補正後の付着量検出値に基づき前記作像条件を調整する作像条件調整部と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、転写圧によらず、安定した画像濃度を得ることが可能な画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図。

【図2】二次転写ユニット周辺構成の一例を示す説明図。

【図3】濃度センサの一例を示す説明図。

【図4】転写圧と検出付着量の関係を示す説明図。

【図5】作像条件の調整に係わる部位のブロック図。

【図6】制御部のハードウエア構成の一例を示すブロック図。

【図7】付着量検出値の補正の一例を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

【0009】

＜画像形成装置の全体構成＞
はじめに図１を用いて画像形成装置の全体構成を説明する。図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。例示した画像形成装置は、電子写真方式を用いて形成したトナー像を、最終的に用紙などの記録媒体に転写、定着させ、印刷物として出力する印刷装置である。

【0010】

印刷装置５００は、トナー像形成部１、一次転写ユニット２、シート供給ユニット３、二次転写ユニット４、搬送ベルトユニット５、定着ユニット６、両面搬送ユニット７、シート排出ユニット８、露光ユニット９、およびトナーボトル装着部１０を備える。このうち、作像手段の一例であるトナー像形成部１は、複数の感光現像ユニット１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを備える。

【0011】

感光現像ユニット１０ａ～１０ｄは、後述の一次転写ベルト２０の移動方向に沿って配置され、例えば、感光現像ユニット１０ａはイエロー色（Ｙ）のトナー像を形成し、感光現像ユニット１０ｂはマゼンタ色（Ｍ）のトナー像を形成し、感光現像ユニット１０ｃはシアン色（Ｃ）のトナー像を形成し、感光現像ユニット１０ｄはブラック色（Ｋ）のトナー像を形成する。

【0012】

それぞれの感光現像ユニット１０ａ～１０ｄは、像担持体の一例であるドラム状の感光体１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄと、感光体１１ａ～１１ｄの表面を帯電させる帯電装置１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと、感光体１１ａ～１１ｄに形成された静電潜像を現像する現像装置１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄと、感光体１１ａ～１１ｄの表面を清掃する清掃装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄなどを備える。

【0013】

第１転写手段の一例である一次転写ユニット２は、トナー像形成部１の下方に配置されており、一次転写ユニット２は、第１の移動体の一例である一次転写ベルト２０、一次転写ローラ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ、二次転写対向ローラ２２、および一次転写ベルト清掃装置２３などを備える。

【0014】

一次転写ベルト２０は、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン－四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）等を単層または複数層で構成した無端ベルトである。また、一次転写ベルト２０は、一次転写ローラ２１ａ～２１ｄ、二次転写対向ローラ２２および複数の支持ローラに掛け渡した状態で図中時計回り方向（矢印Ａ方向）に移動する。

【0015】

一次転写ローラ２１ａ～２１ｄは、対向する感光体１１ａ～１１ｄとの間に一次転写ベルト２０を挟み込んでいる。これにより一次転写ベルト２０は、感光体１１ａ～１１ｄと当接し、一次転写部（一次転写ニップ部）を形成する。一次転写部は、感光体１１ａ～１１ｄの表面に形成されたトナー像が一次転写ベルト２０に静電移動するように、一次転写ローラ２１ａ～２１ｄと感光体１１ａ～１１ｄとの間に一次転写電界を形成する。一次転写ベルト２０は、感光体１１ａ～１１ｄと接する位置において、感光体１１ａ～１１ｄからトナー像を受け取ると、一次転写ベルト２０の矢印Ａ方向への移動により、トナー像を二次転写対向ローラ２２側へ搬送する。

【0016】

二次転写対向ローラ２２は、後述の二次転写ローラ４１と共に二次転写部（二次転写ニップ部）を形成する。

【0017】

一次転写ベルト清掃装置２３は、二次転写対向ローラ２２に対し一次転写ベルト２０の移動方向下流側に配置され、二次転写対向ローラ２２を通過した一次転写ベルト２０の表面を清掃する。

【0018】

シート供給ユニット３は、一次転写ユニット２の下方に配置されており、シート収容部から１枚ずつ分離して送り出された記録媒体を二次転写ユニット４へ搬送するための搬送ローラ３０，３１などを備える。なお、シート収容部は、シート供給ユニット３のシート搬送路３ａ，３ｂ，３ｃに通じるように印刷装置５００の本体に接続されるが、ここでは図示を省略している。

【0019】

第２転写手段の一例である二次転写ユニット４は、一次転写ユニット２の下方に配置されており、二次転写ユニット４は、第２の移動体の一例である二次転写ベルト４０、および二次転写ローラ４１などを備える。

【0020】

二次転写ベルト４０は、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン－四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）等を単層または複数層で構成した無端ベルトである。二次転写ベルト４０は、二次転写ローラ４１と複数の支持ローラに掛け渡した状態で図中反時計回り方向に移動する。二次転写ベルト４０は、搬送ローラ３０より送られる記録媒体を搬送すると共に、二次転写ローラ４１と二次転写対向ローラ２２との対向位置（二次転写部）において、一次転写ベルト２０上のトナー像を記録媒体に転写させる。なお、二次転写ユニット４の詳細は後述する。

【0021】

搬送ベルトユニット５は、一次転写ユニット２の下方に配置されており、二次転写ユニット４を通過した記録媒体を定着ユニット６へ導く。

【0022】

定着ユニット６は、一次転写ユニット２の下方に配置されており、二次転写ユニット４で記録媒体に転写されたトナー像に対して、例えば、熱と圧力を加えることで、トナー像を記録媒体に定着させる。

【0023】

両面搬送ユニット７は、二次転写ユニット４、搬送ベルトユニット５および定着ユニット６などの下方に配置されており、両面印刷を行う場合、定着後の記録媒体は両面搬送ユニット７内を通り、搬送ローラ３１側へ戻される。

【0024】

シート排出ユニット８は、定着ユニット６の後段（記録媒体の搬送方向下流側）に配置されており、定着ユニット６から送り出された記録媒体を印刷装置５００の機外、または両面搬送ユニット７に向けて搬送する。

【0025】

露光ユニット９は、トナー像形成部１の上方に配置されており、光源が発したレーザー光は、レンズやミラー等の光学部材を介して感光体１１ａ～１１ｄへ導かれ、レーザー光は感光体１１ａ～１１ｄの表面に静電潜像を形成する。

【0026】

トナーボトル装着部１０は、露光ユニット９の上方に配置されており、トナーボトル装着部１０には、現像装置１３ａ～１３ｄに補給するためのトナーを収容したトナーボトル１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄが着脱自在に設けられている。

【0027】

上記の構成において、印刷装置５００は、外部のコンピュータ等から画像データを受信した場合、印刷ジョブを開始してトナー像形成部１、一次転写ユニット２、および露光ユニット９などの駆動を開始する。トナー像形成部１では、帯電装置１２ａ～１２ｄが、回転駆動する感光体１１ａ～１１ｄの表面を所定の帯電電位に均一に帯電する。帯電後の感光体１１ａ～１１ｄの表面には、画像データに基づいて露光ユニット９により静電潜像が形成される。感光体１１ａ～１１ｄに形成された静電潜像は、現像装置１３ａ～１３ｄでトナー像として現像された後、一次転写ベルト２０上に順に転写される。トナー像転写後の感光体１１ａ～１１ｄの表面は、清掃装置１４ａ～１４ｄによって清掃される。

【0028】

上記のトナー像形成と並行して、シート供給ユニット３は、記録媒体を搬送ローラ３０に向けて搬送する。搬送ローラ３０は、レジストローラでもあり、記録媒体が搬送ローラ３０に突き当たったならば、記録媒体の搬送は一旦停止する。そして、一次転写ベルト２０に転写されたトナー像が二次転写ニップ部に到達するタイミングに合わせて搬送ローラ３０は記録媒体の搬送を再開する。搬送が再開された記録媒体は、二次転写ニップ部内で一次転写ベルト２０上のトナー像と同期して、記録媒体の表面にトナー像が転写される。トナー像が転写された後の記録媒体は、搬送ベルトユニット５によって定着ユニット６へ搬送される。トナー像を載せた記録媒体は、定着ユニット６において熱と圧力が加えられ、トナー像は記録媒体に定着される。

【0029】

定着後の記録媒体はシート排出ユニット８に移動し、シート排出ユニット８では、例えば、方向切替爪の動作により、記録媒体の進路を、印刷装置５００の機外または両面搬送ユニット７のいずれかに切り替える。記録媒体は、シート排出ユニット８から両面搬送ユニット７に送られた場合、二次転写ニップ部に再び送られ、二次転写ニップ部で記録媒体の裏面に対するトナー像の形成が行われた後、シート排出ユニット８より排出される。また、二次転写ニップ部を通過した後の一次転写ベルト２０の表面は、一次転写ベルト清掃装置２３によって清掃され、一次転写ベルト２０の表面に残ったトナーなどが除去される。なお、印刷装置５００は、本体内の温度および湿度を検出する温湿度センサ２００を備えており、温湿度センサ２００によって検出される温湿度情報は、後述の作像条件を調整する場合などに用いられる。

【0030】

なお、印刷装置５００に搭載する感光現像ユニット１０ａ～１０ｄおよびトナーボトル１００ａ～１００ｄ等の数は、印刷装置５００で用いるトナーの色の種類や数に応じて適宜増減してよい。

【0031】

また、印刷に使用する記録媒体は、紙に限るものではない。紙以外に、例えば、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど種々材質に適用することが可能である。

【0032】

＜二次転写ユニットの構成＞
次に、図２を用いて二次転写ユニット周辺の構成を説明する。図２は、二次転写ユニット周辺構成の一例を示す説明図である。

【0033】

二次転写ユニット４は、図１に示した二次転写ベルト４０および二次転写ローラ４１の他に、複数の支持ローラ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ、付着量検出手段の一例である濃度センサ４３、二次転写ベルト清掃装置４４、並びにこれら二次転写ベルト４０、二次転写ローラ４１、支持ローラ４２ａ～４２ｄ、濃度センサ４３、二次転写ベルト清掃装置４４を保持する枠体４５を備える。また、二次転写ユニット４は、転写圧変更手段の一例である加圧装置４６を備える。

【0034】

二次転写ベルト４０は、二次転写ローラ４１、および複数の支持ローラ４２ａ～４２ｄに掛け渡した状態で図中反時計回り方向（矢印Ｂ方向）に移動する。二次転写ローラ４１は、対向する一次転写ベルト２０との間に二次転写ベルト４０を挟み込み、一次転写ベルト２０と二次転写ベルト４０との対向部に二次転写部（二次転写ニップ部）Ｐを形成する。二次転写ニップ部Ｐは、一次転写ベルト２０の表面に転写されたトナー像Ｔを、搬送されてくる記録媒体Ｓに静電移動させるための二次転写電界を形成する。また、二次転写部Ｐは、一次転写ベルト２０の表面に転写されたトナー像Ｔ´を、二次転写ベルト４０に静電移動させるための二次転写電界を形成する。

【0035】

濃度センサ４３は、二次転写ベルト４０の表面に対向させて配置され、一次転写ベルト２０から二次転写ベルト４０にトナー像Ｔ´を転写させた際に、二次転写ベルト４０に付着したトナーの量（トナー付着量）を検出する。濃度センサ４３は、赤外線ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等から成る発光素子と、反射光を受光してその受光した光の強度に応じた電気信号を出力するフォトトランジスタ等から成る受光素子を備える。なお、濃度センサ４３は、トナー付着量を検出できるものであればよく、これに限るものではない。

【0036】

二次転写ベルト清掃装置４４は、濃度センサ４３に対し二次転写ベルト４０の移動方向下流側に配置され、濃度センサ４３を通過した二次転写ベルト４０の表面を清掃する。

【0037】

加圧装置４６は、カム部材４７と、このカム部材４７の回転に伴い矢印Ｃ方向に揺動可能に支持されたアーム部材４８とを備える。加圧装置４６は、アーム部材４８が枠体４５の一部と当接可能な位置に設けられており、アーム部材４８の位置に応じて枠体４５も矢印Ｃ方向に変位可能に設けられている。つまり、二次転写ニップ部Ｐに発生させる圧力（転写圧）は、加圧装置４６によって変更可能に構成されている。

【0038】

二次転写ニップ部Ｐにおいて、一次転写ベルト２０からトナー像Ｔの転写がなされた記録媒体Ｓは、その後、矢印Ｄ方向へ搬送され、上述のトナー像定着等が行われる。一方、トナー像Ｔ´は、二次転写ニップ部Ｐにおいて記録媒体Ｓには転写させずに、先行の記録媒体と後続の記録媒体との間に設定される記録媒体なし区間（紙間）において二次転写ベルト４０に転写される。ここで、トナー像Ｔ´は、例えば所定のテストパターン画像であり、トナー像Ｔ´は、記録媒体Ｓへのトナー像Ｔの転写が所定枚数実行される毎に、二次転写ベルト４０に形成され、濃度センサ４３によって検出される。

【0039】

ここで、濃度センサ４３が二次転写ユニット４に設けられる理由について、図３を用いて説明する。図３は、濃度センサの一例を示す説明図である。

【0040】

濃度センサ４３は、赤外線ＬＥＤ等から成る発光素子４３ａと、反射面Ｒｓに対する入射光の入射角と等しい反射角で反射した、いわゆる正反射光を受光する正反射光受光素子４３ｂと、反射面Ｒｓで乱反射した光を受光する拡散反射光受光素子４３ｃとを備える。この濃度センサ４３を、正反射光受光素子４３ｂによって正反射光を検出する正反射光検出方式で使用すると共に、反射面Ｒｓが弾性体である場合を考える。

【0041】

その場合、図３（ａ）の状態では反射面Ｒｓにトナー像が存在しないため、発光素子４３ａからの光は弾性体表面の鏡面光沢度に比例して反射し、反射光は正反射光受光素子４３ｂによって検出される。

【0042】

しかし、図３（ｂ）のように反射面Ｒｓにトナー像ｔが付着した状態では、トナー像ｔによって光が散乱するため、正反射光はトナーの付着量が多くなるほど減少してしまう。特に、トナー像ｔが黒色トナーの場合、発光素子４３ａからの光はトナー表面で散乱、もしくは吸収されてしまい、正反射光の減少は顕著となる。

【0043】

また、正反射光受光素子４３ｂが検出した正反射光に基づきトナー付着量を求める場合、反射面Ｒｓのつるつる具合とトナー像ｔのざらざら具合との比、すなわち鏡面光沢度の比を用いて求めることができる。しかし、反射面Ｒｓが弾性体の場合、その表面は比較的ざらざらなため、濃度センサ４３は反射面Ｒｓからの正反射光を得にくく、トナー付着量を正しく検出することができないという課題がある。

【0044】

本実施形態の印刷装置５００において、一次転写ベルト２０は少なくとも表面に弾性体層を有する弾性体ベルトによって構成されている。そのため、一次転写ベルト２０においてトナー付着量を検出しようとする場合は、トナー付着量を正しく検出できない課題が生じる。これに対して、二次転写ベルト４０は、例えばＰＩ（ポリイミド）など光沢度の高い樹脂フィルムによって構成されている。そのため、濃度センサ４３は、反射面Ｒｓからの正反射光を得やすくなり、また、反射面Ｒｓとトナー像ｔとの鏡面光沢度の比を求めやすくなる。こうした理由から本実施形態では、濃度センサ４３が二次転写ユニット４に設けられている。

【0045】

ところで、二次転写ユニット４は、様々な種類の記録媒体（例えば、様々な厚さや様々な表面粗さの用紙）に対して印刷を可能にするために、図２に示したような加圧装置４６を備えている。二次転写ユニット４は、記録媒体の種類に応じて二次転写ニップ部Ｐの圧力（転写圧）を加圧装置４６によって適切な値に設定し、記録媒体Ｓにトナー像Ｔを転写させる。

【0046】

一方で、紙間で形成されるトナー像Ｔ´（テストパターン画像）は、二次転写ベルト４０に転写されるものであるため、印刷に使用する記録媒体Ｓの種類によらず一定の転写圧の下で二次転写ベルト４０に転写されるべきである。

【0047】

しかし、これまでの印刷装置５００では、テストパターン画像Ｔ´を二次転写ベルト４０に転写させる際も、トナー像Ｔを記録媒体Ｓに転写させるときと同じ転写圧で転写が行われていた。つまり、紙間で転写圧を切り替えようとした場合、転写圧の切替動作が印刷速度に間に合わず、印刷物の生産性を低下させてしまう。そのため、記録媒体Ｓに対するトナー像Ｔの転写と、二次転写ベルト４０に対するテストパターン画像Ｔ´の転写は、同じ値の転写圧を用いて実施されていた。

【0048】

これにより、テストパターン画像Ｔ´の二次転写ベルト４０への転写率は低下し、濃度センサ４３の検出値に基づき算出されるトナー付着量も、実際のトナー付着量よりも低い値となってしまう。その結果、作像条件を最適化できないという新たな課題が生じる。つまり、作像条件が最適化できないことで、連続印刷中のトナー像の濃度が安定せず、画像品質が低下するという課題が生じる。

【0049】

そこで、本発明においては、二次転写ニップ部Ｐの転写圧の変更によって変動したテストパターン画像Ｔ´のトナー付着量に対し、付着量の変動値を予想し、この変動値に応じて濃度センサ４３の検出値が補正される。そして、補正後の検出値を基に作像条件が調整される。これにより、二次転写ベルト４０におけるトナー付着量の検出は、二次転写ニップ部Ｐの転写圧の変動による影響を受けなくなり、印刷装置５００は連続印刷中のトナー像の濃度を安定させることができるようになる。

【0050】

＜転写圧と検出付着量について＞
以下、図４を用いて、転写圧と検出付着量との関係について説明する。図４は、転写圧と検出付着量の関係を示す説明であり、図４（ａ）は比較例における説明図、図４（ｂ）は本実施形態における説明図である。なお、図４は、二次転写ニップ部Ｐにおける転写圧が１～４の４段階で設定可能であり、数字が大きいほど転写圧が高いと仮定する。また、二次転写ベルト４０への最適な転写圧設定は１であると仮定する。

【0051】

図４（ａ）において、転写圧が１以外では、一次転写ベルト２０から二次転写ベルト４０へのトナー像Ｔ´（テストパターン画像）の転写率が低下する。そのため、濃度センサ４３の検出値に基づき算出される付着量検出値も破線で示すように低下する。つまり「付着量目標値＞付着量検出値」の関係となる。

【0052】

比較例では、この破線で示した値を正しい値とみなし、一次転写ベルト２０にトナー像Ｔ，Ｔ´が形成される。そのため、例えば転写圧４で形成したトナー像の中でも画像濃度にばらつきが生じてしまう。

【0053】

これに対し、本実施形態を図４（ｂ）に示す。各転写圧１～４に対する付着量変動値（Δ２，Δ３，Δ４）は、「付着量変動値（Δｎ）＝付着量目標値－付着量検出値（但し、ｎ＝１～４）」で表すことができる。各転写圧１～４での付着量変動値は、補正値（補正量）と考えることができるから、補正後の付着量検出値は、「補正後の付着量検出値＝付着量目標値＝付着量検出値＋付着量変動値」と表すことができる。

【0054】

テストパターン画像Ｔ´の付着量目標値をＭとする。また、テストパターン画像Ｔ´に基づく付着量検出値Ｍｎは、転写圧ごとに異なる。したがって、転写圧１～４の圧力値がＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４のときの実際のテストパターン画像Ｔ´の二次転写ベルト４０での付着量検出値はＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４（≠Ｍ）となる。また、付着量目標値Ｍとの差分、すなわち付着量変動値（Δ１，Δ２，Δ３，Δ４）は、転写圧毎にそれぞれΔ１＝Ｍ－Ｍ１，Δ２＝Ｍ－Ｍ２，Δ３＝Ｍ－Ｍ３，Δ４＝Ｍ－Ｍ４と表すことができる。

【0055】

比較例の場合、転写圧１～４の圧力値Ｔ１～Ｔ４によって変動した付着量検出値Ｍ１～Ｍ４（≠Ｍ）を濃度センサ４３により検出し、この付着量検出値を付着量目標値Ｍに寄せるように作像条件が調整される。本実施形態は、付着量検出値Ｍ１～Ｍ４に対し付着量変動値Δ１～Δ４を予想し、付着量変動値Δ１～Δ４に応じて補正した付着量目標値Ｍ１＋Δ１，Ｍ２＋Δ２，Ｍ３＋Δ３，Ｍ４＋Δ４を転写圧１～４毎の付着量検出値とする。そして、付着量変動値を反映した補正後の付着量検出値に寄せるように作像条件は調整される。これにより、転写圧によらず、連続印刷中のテストパターン画像Ｔ´の二次転写ベルト４０への付着量を一定にすることができる。

【0056】

なお、本実施形態は、転写圧が高くなるほど付着量検出値が低くなる構成に基づいて説明したが、これとは反対に、転写圧が高くなるほど付着量検出値が高くなる構成であってもよい。転写圧と付着量検出値との関係は、一次転写ベルト２０と二次転写ベルト４０の材質の組み合わせ等によって異なる場合がある。本実施形態では、一次転写ベルト２０を弾性体ベルトとし、二次転写ベルト４０をＰＩフィルムとしている。この場合、弾性体ベルトとトナー像との間、およびＰＩフィルムとトナー像との間で生じる微小ギャップ放電による影響が、転写圧が高いほど大きくなる傾向を示し、転写圧が高くなるほど付着量検出値が低くなると考えられる。

【0057】

＜動作および処理について＞
以下、図５乃至図７を用いて実施形態における動作および処理の一例について説明する。図５は、作像条件の調整に係わる部位のブロック図、図６は、制御部のハードウエア構成の一例を示すブロック図、図７は、付着量検出値の補正の一例を示すフローチャートである。

【0058】

図５において、制御手段の一例である制御部４００は、算出部４０１、補正部４０２、および作像条件調整部４０３を備える。

【0059】

算出部４０１には、濃度センサ４３、および記憶部４０４が接続される。算出部４０１は、記憶部４０４に記憶させた付着量目標値と、濃度センサ４３からの付着量検出値とに基づき、転写圧の変更に伴い変動する二次転写ベルト４０上のトナー像Ｔ´の付着量変動値を算出する。なお、算出部４０１には、濃度センサ４３に加え、印刷装置５００の本体内の温湿度を検出する温湿度センサ２００を接続してもよい。印刷装置５００の本体内の温湿度情報を取得することで、付着量変動値をより適切に算出することが可能になる。

【0060】

補正部４０２は、算出部４０１が算出した付着量変動値を、付着量検出値に反映（例えば加算）し、付着量検出値に対して補正を行う。

【0061】

作像条件調整部４０３は、補正部４０２によって補正された補正後の付着量検出値に基づき、トナー像形成部１のための作像条件を調整する。

【0062】

記憶部４０４は、算出部４０１が付着量変動値の算出に用いる情報を格納している。例えば、付着量目標値の他に記録媒体Ｓの種類（厚さ、表面粗さ等）に関する情報を格納した補正値テーブルなどを格納する。算出部４０１に温湿度センサ２００が接続される場合、補正値テーブルは、例えば、高温，高湿の環境下では付着量補正値の補正量を常温，常湿時よりも大きくするなど、温湿度情報を加味したテーブルとして構成してもよい。なお、記憶部４０４は、制御部４００の内部に設けてもよい。

【0063】

ここで、図６を参照しながら制御部４００のハードウエア構成について説明する。図６に示されているハードウエア構成は、必要に応じて構成要素が追加または削除されてもよい。

【0064】

制御部４００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４００１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）４００２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）４００３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）／ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）４００４、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）インターフェース４００５、通信インターフェース４００６、およびバスライン４００７を備える。

【0065】

ＣＰＵ４００１は、画像形成装置５００全体の制御を行う。ＣＰＵ４００１は、ＲＯＭ４００２に格納された、プログラムもしくはデータをＲＡＭ４００３上に読み出し、処理を実行することで、画像形成装置５００の各機能を実現する演算装置である。

【0066】

ＲＯＭ４００２は、電源を切ってもプログラムまたはデータを保持することができる不揮発性のメモリである。ＲＡＭ４００３は、ＣＰＵ４００１のワークエリア等として用いられる揮発性のメモリである。ＨＤＤ／ＳＳＤ４００４は、ＣＰＵ４００１の制御にしたがって各種データの読み出し、または書き込みを制御する。なお、上述の記憶部４０４の機能は、ＨＤＤ／ＳＳＤ４００４によって実現される。

【0067】

Ｉ／Ｏインターフェース４００５は、画像形成装置５００に搭載された各種モータ、各種センサ（濃度センサ４３、温湿度センサ２００等）、定着ユニット６のヒータ等の機器との間で入出力するためのインターフェースである。

【0068】

通信インターフェース４００６は、通信ネットワークを経由して、ＤＦＥ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ）など画像形成装置５００に入力するためのデータ処理を行う機器との通信（接続）を行うインターフェースである。

【0069】

バスライン４００７は、上記各構成要素を電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等であり、アドレス信号、データ信号、および各種制御信号等を伝送する。ＣＰＵ４００１、ＲＯＭ４００２、ＲＡＭ４００３、ＨＤＤ／ＳＳＤ４００４、Ｉ／Ｏインターフェース４００５、および通信インターフェース４００６は、バスライン４００７を介して相互に接続されている。

【0070】

上記の構成において、トナー像Ｔ´（テストパターン画像）に基づき印刷装置５００の作像条件を調整する際は、図７に示すように、印刷装置５００は、トナー像形成部１などによってトナー像Ｔ´を形成する（ステップＳ１）。

【0071】

ステップＳ１で形成されたトナー像Ｔ´は、一次転写および二次転写を経て二次転写ベルト４０に転写され、濃度センサ４３の直下を通過する。このとき濃度センサ４３は、通過するトナー像Ｔ´を検出し（ステップＳ２）、付着量検出値を算出部４０１へ出力する。

【0072】

次に、算出部４０１は、濃度センサ４３からの付着量検出値と、その時の転写圧とに基づき付着量変動値を算出する（ステップＳ３）。例えば、二次転写ベルト４０に対して適切な転写圧で二次転写が行なわれなかった場合、付着量目標値と付着量検出値の差分をその転写圧での付着量変動値として算出する。

【0073】

次に、ステップＳ３で算出した付着量変動値を付着量検出値に反映（本実施形態では加算）し、付着量検出値を補正する（ステップＳ４）。ステップＳ４で得られた補正後の付着量検出値は、作像条件調整部４０３を介してトナー像形成部１などに通知される。トナー像形成部１などは、通知された付着量検出値を正しい値とみなし、作像条件調整部４０３によって画像濃度が一定になるように作像条件が調整される。

【0074】

上述のように本実施形態は、感光体１１ａ～１１ｄ上にトナー像Ｔ´を形成するトナー像形成部１と、感光体１１ａ～１１ｄ上のトナー像Ｔ´が転写される一次転写ベルト２０を有する一次転写ユニット２と、一次転写ベルト２０上のトナー像Ｔ´が転写される二次転写ベルト４０を有する二次転写ユニット４と、一次転写ベルト２０に対する二次転写ベルト４０の転写圧を変更する加圧装置４６と、二次転写ベルト４０上に転写されたトナー像Ｔ´を検出し、付着量検出値を出力する濃度センサ４３と、付着量検出値に基づきトナー像形成部１におけるトナー像Ｔ´の作像条件を設定する制御部４００と、を備える印刷装置５００であって、制御部４００は、二次転写ベルト４０上に転写されるべきトナー像Ｔ´の付着量目標値と、上記付着量検出値とに基づき、転写圧の変更に伴い変動する二次転写ベルト４０上のトナー像Ｔ´の付着量変動値を算出する算出部４０１と、算出部４０１によって算出された付着量変動値を上記付着量検出値に反映し、付着量検出値を補正する補正部４０２と、補正部４０２による補正後の付着量検出値に基づき、作像条件を調整する作像条件調整部４０３と、を備える。

【0075】

これにより、転写圧によらず常に一定の値に補正された補正後の付着量検出値に基づき作像条件を調整することができるため、画像濃度を安定させることができる。

【0076】

以上説明した本発明の実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜構成要件を変更、追加、削除することが可能である。本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を有する者により、多くの変形が可能である。

【符号の説明】

【0077】

１ トナー像形成部
２ 一次転写ユニット
２０ 一次転写ベルト
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ 一次転写ローラ
２２ 二次転写対向ローラ
４ 二次転写ユニット
４０ 二次転写ベルト
４１ 二次転写ローラ
４３ 濃度センサ
４６ 加圧装置
２００ 温湿度センサ
４００ 制御部
４０１ 算出部
４０２ 補正部
４０３ 作像条件調整部
４０４ 記憶部
５００ 印刷装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】