画像形成装置および転写部材の離隔状態の検出方法
【課題】フォトインタラプタを用いることなく転写部材の離隔状態の検出を低コストで行うこと。
【解決手段】電子写真プロセスにおいて形成されるトナー像を中間転写ベルト２３から転写材に転写するように構成された画像形成装置１であって、中間転写ベルト２３に対し圧接状態となることによって転写を行わせるとともにその圧接状態と離隔状態との間で移動可能な二次転写ローラ２８と、二次転写ローラ２８を圧接状態と離隔状態とに移動駆動する接離駆動装置ＳＫとを有し、中間転写ベルト２３の裸面の状態を検出するＩＤＣセンサ３３の出力の変化に基づいて二次転写ローラ２８の圧接状態または離隔状態を検出する。
【解決手段】電子写真プロセスにおいて形成されるトナー像を中間転写ベルト２３から転写材に転写するように構成された画像形成装置１であって、中間転写ベルト２３に対し圧接状態となることによって転写を行わせるとともにその圧接状態と離隔状態との間で移動可能な二次転写ローラ２８と、二次転写ローラ２８を圧接状態と離隔状態とに移動駆動する接離駆動装置ＳＫとを有し、中間転写ベルト２３の裸面の状態を検出するＩＤＣセンサ３３の出力の変化に基づいて二次転写ローラ２８の圧接状態または離隔状態を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ＭＦＰ、ファクシミリ、またはこれらの複合機などの画像形成装置、および画像形成装置における転写部材の圧接離隔状態の検出方法に関する。例えば、二次転写ローラの中間転写ベルトへの接離の検出に利用される。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機またはＭＦＰ（Multi Function Peripherals）と呼称される多機能機などの画像形成装置では、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルトに一次転写し、それをさらに記録紙に二次転写し、これを定着することにより画像形成を行う。トナー像を中間転写ベルトから記録紙に二次転写を行うために、像担持体である中間転写ベルトに対して圧接状態となる二次転写ローラが設けられている。
【０００３】
このような画像形成装置において、二次転写ローラは、中間転写ベルトに対して、圧接状態と離隔状態との間で移動可能である。通常の画像形成（印字）時には圧接状態となっているが、画像形成を行わないときには離隔状態とすることが一般的である。
【０００４】
また、中間転写ベルトまたは感光体ドラム上にテスト用のトナーパッチ（画像安定化パターン）を形成し、トナーパッチの状態を濃度検出手段であるＩＤＣセンサで検知して画像形成条件を調整することが行われる。その際にも、二次転写ローラなどがトナーで汚れないようにするため、二次転写ローラを離隔状態とすることが一般的である。
【０００５】
さて、二次転写ローラの移動のために接離駆動装置が備えられるが、接離駆動装置によって離隔状態または圧接状態に確実に切り換わったか否かを検出するために、従来においてはフォトインタラプタなどの光学センサが用いられている。
【０００６】
しかし、圧接／離隔の検出のためにフォトインタラプタを用いると、それにともなって部品点数が増加してコストアップとなる。これに対して、専用のフォトインタラプタを用いることなく、ジャム検出のためのフォトインタラプタを兼用した装置が提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−２６４４５５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上に述べた従来の装置では、記録紙の到達および通過タイミングの検知と二次転写ローラの圧接／離隔の検出とを１つのフォトインタラプタで兼用することから、記録紙の到達および通過タイミングの検知のための特別な転写前センサフラグを用いる必要があり、ジャム検出の動作などに制約を受けることがある。
【０００８】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、フォトインタラプタを用いることなく転写部材の圧接離隔状態の検出を低コストで行うことのできる画像形成装置および検出方法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】
本発明に係る装置は、電子写真プロセスにおいて形成されるトナー像を像担持体から転写材に転写するように構成された画像形成装置であって、前記像担持体に対し圧接状態となることによって前記転写を行わせるとともにその圧接状態と離隔状態との間で移動可能な転写部材と、前記転写部材を圧接状態と離隔状態とに移動駆動する接離駆動装置と、を有し、前記像担持体の裸面の状態を検出する検出手段の出力の変化に基づいて前記転写部材の圧接状態または離隔状態を検出するように構成される。
【００１０】
本発明に係る他の形態の装置は、前記像担持体上のトナー像の濃度を検出するように設けられた濃度検出手段と、前記像担持体に対し圧接状態となることによって前記転写を行わせるとともにその圧接状態と離隔状態との間で移動可能な転写部材と、前記転写部材を圧接状態と離隔状態とに移動駆動する接離駆動装置と、を有し、前記濃度検出手段は、前記接離駆動装置による前記転写部材の移動にともなって前記像担持体に対する位置または姿勢が変化するように取り付けられており、前記濃度検出手段によって前記像担持体の裸面の状態を検出したときの出力の変化に基づいて前記転写部材の圧接状態または離隔状態を検出するように構成される。
【００１１】
好ましくは、前記濃度検出手段は、前記像担持体の表面からの反射光の量を検知して出力する光学式のセンサである。
【００１２】
また、前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように駆動してから所定の時間を経過しても、前記濃度検出手段の出力によって離隔状態であることを検出しないときに、前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように再度駆動する。
【００１３】
また、前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように駆動してから所定の時間を経過しまたは前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように所定の回数にわたって駆動したにも係わらず、前記濃度検出手段の出力によって離隔状態であることを検出しないときに、異常である旨の信号を出力する。
【００１４】
また、前記濃度検出手段の出力に応じて、前記像担持体と前記転写部材とのＮＩＰ幅の制御を行う。
【００１５】
本発明に係る他の形態の装置は、前記像担持体に対し圧接状態となることによって前記転写を行わせるとともにその圧接状態と離隔状態との間で移動可能な転写部材と、前記転写部材を圧接状態と離隔状態とに移動駆動する接離駆動装置と、を有し、前記転写部材の裸面の状態を検出する検出手段の出力の変化に基づいて前記転写部材の圧接状態または離隔状態を検出するように構成される。
【００１６】
本発明に係る方法は、電子写真プロセスにおいて形成されるトナー像を像担持体から転写材に転写するように構成された画像形成装置において、前記像担持体に対し圧接状態となることによって前記転写を行わせる転写部材の離隔状態を検出する方法であって、前記像担持体の裸面の状態を検出する検出手段の出力の変化に基づいて前記転写部材の圧接状態または離隔状態を検出する。
【００１７】
本発明に係る他の形態の方法は、前記像担持体上のトナー像の濃度を検出するように設けられた濃度検出手段を、前記接離駆動装置による前記転写部材の移動にともなって前記像担持体に対する位置または姿勢が変化するように取り付けておき、前記濃度検出手段によって前記像担持体の裸面の状態を検出したときの出力の変化に基づいて前記転写部材の圧接状態または離隔状態を検出する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、フォトインタラプタを用いることなく転写部材の圧接離隔状態の検出を低コストで行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は本発明に係る実施形態の画像形成装置１の概略の構成を示す図、図２および図３は接離駆動装置ＳＫの構成の例を示す図、図４はトナーパッチの例を示す図、図５は安定化のための動作のブロック図である。なお、図２は二次転写ローラが離隔状態である場合を示し、図３は二次転写ローラが圧接状態である場合を示す。
【００２０】
図１において、画像形成装置１は、電子写真方式を用いたデジタル複合機またはプリンタなどであり、タンデム方式のプリントエンジンを内蔵している。
【００２１】
すなわち、画像出力装置１には、Ｙ（イエロー），Ｍ（マジェンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の各色の作像ユニット２４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋがタンデム形式で一列に配置されている。各作像ユニット２４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ、感光体ドラム４１、感光体ドラム４１の表面を均一に帯電させる帯電チャージャ４２、各色の画像データに応じて感光体ドラム４１の表面を露光することにより静電潜像を形成する露光部４３、静電潜像を各色のトナーで現像してトナー像を形成する現像部４４、中間転写ベルト２３を挟んで各感光体ドラム４１に対向する位置に配置された転写ローラ２２、感光体ドラム４１の表面に残留するトナーを回収してクリーニングするクリーナ４５などからなる。
【００２２】
なお、本明細書および図面において、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色に対応する部材について、それぞれの符号の末尾にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの符号をそれぞれ付すことがある。
【００２３】
中間転写ベルト２３は、各感光体ドラム４２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの上部に沿うように、ローラ２５，２６の間に張りわたされ、ローラ２５の回転によって図１の矢印Ｍ１方向に走行する。各転写ローラ２２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、各感光体ドラム４２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対して中間転写ベルト２３を圧接させる圧接位置と、各感光体ドラム４２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋから中間転写ベルト２３を離隔（離間または退避ともいう）させる離隔位置との間で、移動可能となっている。中間転写ベルト２３が感光体ドラム４２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに圧接することによって、感光体ドラム４２のトナー像が中間転写ベルト２３に一次転写される。
【００２４】
中間転写ベルト２３に一次転写されたトナー像は、二次転写ローラ２８によって、給紙カセット２７から給紙された転写材である記録紙ＰＡに二次転写される。記録紙ＰＡは、その後、定着部２９で定着され、排紙トレイ３０に排出される。二次転写ローラ２８は、種々の形式または構成の接離駆動装置（接離機構）によって、中間転写ベルト２３に対し圧接状態と離隔状態とに位置が切り換えられる。なお、ローラ２６の近辺に、ベルトクリーナ３１および廃トナーボックス３２が設けられている。
【００２５】
ローラ２５の近傍には、中間転写ベルト２３上のトナー像の濃度を検出する濃度検出手段である、光学式のＩＤＣセンサ３３が設けられている。つまり、ＩＤＣセンサ３３は、中間転写ベルト２３の表面に光を照射し、反射して返ってきた光の量を検知する。ＩＤＣセンサ３３の発光量を制御することも可能である。また、発光部分はＩＤＣセンサ３３とは別個の投光器によってもよい。
【００２６】
中間転写ベルト２３上のトナー像の濃度が低いときつまり載っているトナーが少ないときは、中間転写ベルト２３で反射した光が多く返ってきて光量が多くなり、トナー像の濃度が高いときつまりトナーが多く載っているときは、光がトナーに遮られて反射光量が低下する。このようにして、ＩＤＣセンサ３３は、中間転写ベルト２３の表面の状態を確認する。ＩＤＣセンサ３３によって検出されたトナー像の濃度によって、露光部４３による光量の制御、現像部４４における現像条件の制御などを行って画像調整を行う。実際には、画像調整用に作成したＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各パターン（トナーパッチ）についての濃度を検出する。
【００２７】
本実施形態では、ＩＤＣセンサ３３は２つ設けられているが、１つまたは３つ以上でもよい。また、ＩＤＣセンサ３３の取り付け位置および取り付け方法についても、ここで述べた以外の種々の位置または方法を採用してもよい。
【００２８】
制御部２１は、ＣＰＵ２１１、メモリ２１２、制御用回路２１３、通信インタフェース２１４、および磁気記憶装置２１５などによって構成され、画像データに対して画像処理を行うとともに、画像形成装置１の各部の動作を制御する。以下においては、特に、二次転写ローラ２８の中間転写ベルト２３への圧接と離隔の検出および制御について詳しく説明する。
【００２９】
なお、画像形成装置１における作像手段または作像方法、各部の構成または構造などは上に述べた例に限らない。また、画像形成装置１として、モノクロ／カラーの複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはこれらの複合機などであってよい。
【００３０】
図２および図３において、接離駆動装置ＳＫは、ホルダー５１、および、ホルダー５１によって移動可能に保持されたスライダー５２を備えている。スライダー５２は、二次転写ローラ２８の回転軸を支持するとともに、ホルダー５１に対してスライド移動することにより、二次転写ローラ２８を離隔位置（図２の状態）と圧接位置（図３の状態）との間で移動可能に支持する。ホルダー５１にはスプリング５３が設けられ、スライダー５２はスプリング５３によって圧接位置に向かって付勢されている。
【００３１】
二次転写ローラ２８を離隔位置に戻すために、ホルダー５１に対して位置関係が決められた軸を中心として回転可能なレバー５４、および図示しないモータによって回転するカム５５が設けられている。レバー５４は、その一方のアーム５４ａに設けた長穴がスライダー５２の突起部に係合しており、他方のアーム５４ｂに回転するカム５５が当接して押され、これによってレバー５４が回動する。
【００３２】
図２に示す状態では、カム５５によってアーム５４ｂが押されており、これによってレバー５４が右回転してスライダー５２をスプリング５３の付勢力に抗して移動させており、これによって二次転写ローラ２８は離隔位置となっている。
【００３３】
図３に示す状態では、アーム５４ｂはカム５５からフリーの状態となっており、したがって二次転写ローラ２８はスプリング５３の付勢力によって押されて圧接位置となっている。
【００３４】
また、ＩＤＣセンサ３３は、スライダー５２またはレバー５４と連動して姿勢が変化する可動ユニット５６の先端部に取り付けられており、レバー５４の回動にともなって図の上下方向のみに移動する。つまり、図２に示すように二次転写ローラ２８が離隔状態となったときにはＩＤＣセンサ３３は中間転写ベルト２３に接近し、図３に示すように二次転写ローラ２８が圧接状態となったときにはＩＤＣセンサ３３は中間転写ベルト２３から離れる。
【００３５】
次に、ＩＤＣセンサ３３による画像調整について説明する。
【００３６】
画像調整（画像安定化動作）は、環境変化または経時変化などによる画質のバラツキを抑えるために、予め設定されたタイミング毎に、各色の画像濃度および階調性の調整が行われる。
【００３７】
画像調整において、所定のシステムスピード、露光量、現像バイアス、帯電電位などのプロセス条件が設定された後、中間転写ベルト２３上にトナーパッチが作成される。トナーパッチの濃度つまりトナー量（トナー付着量）および色毎の位置ずれ量が、ＩＤＣセンサ３３によって検出される。
【００３８】
図４に示すように、トナーパッチＴＰは、中間転写ベルト２３の表面の両端に近い位置に形成され、中間転写ベルト２３の走行とともに移動する。これを、２つのＩＤＣセンサ３３によって検出する。ＩＤＣセンサ３３からは、トナーパッチＴＰの濃度に応じた電圧が出力される。この電圧出力（センサ出力）Ｓ３を、ＩＤＣセンサ３３の特性に基づいてトナーの付着量に変換する。変換された付着量の値に基づいて、狙いの付着量となるように、感光体ドラム４１の帯電電圧、現像バイアス電圧、露光部４３の光量などを調整する。
【００３９】
図５に示すように、安定化制御において、カブリマージン制御（Ｂ１１）、ＩＤＣ光量制御（Ｂ１２）、最大濃度制御（Ｂ１３）、ガンマ補正制御（Ｂ１４）、レジスト補正制御（Ｂ１５）、およびクリーニング（Ｂ１６）が、この順で行われる。この間において、二次転写ローラ２８は離隔状態にある。
【００４０】
つまり、画像調整の際には、中間転写ベルト２３の表面にトナーパッチＴＰを作成するので、中間転写ベルト２３に二次転写ローラ２８が圧接していると、二次転写ローラ２８を汚してしまい、また通常の印字時には記録紙ＰＡの裏をトナーで汚してしまうことがある。このようなことを避けるため、画像調整を実施する際には二次転写ローラ２８を離隔状態としておくのである。
【００４１】
したがって、画像調整を実施する際に、離隔指令Ｓ２が出力され、これによって接離駆動装置ＳＫが動作して二次転写ローラ２８が離隔状態となる。ＩＤＣセンサ３３などによって構成される接離検出装置ＳＴが離隔状態を検出した後に、画像調整のシーケンスが実行される。
【００４２】
なお、トナーパッチＴＰの配置および個数、安定化制御の内容および順番などは、上に述べた例に限ることなく、他の種々の構成を採用することができる。ＩＤＣセンサ３３として、光学式、超音波式、磁気式、その他の種々の方式または構造のセンサを用いることができる。ＩＤＣセンサ３３の個数および配置なども上に述べた例に限られない。
【００４３】
次に、二次転写ローラ２８が圧接状態であるかまたは離隔状態であるかを検出するための接離検出装置ＳＴについて説明する。なお、接離検出装置ＳＴは、ＩＤＣセンサ３３、可動ユニット５６、および制御部２１などによって構成される。つまり、制御部２１によって、センサ出力Ｓ３に基づく接離状態の判断および異常検知の判断などを行う判断部、ＮＩＰ幅の制御を行うＮＩＰ幅制御部などが設けられる。そのような判断部または制御部は、ハードウエア、ソフトウエア、またはそれらの組み合わせによって構成することが可能である。
【００４４】
接離検出装置ＳＴにおいては、ＩＤＣセンサ３３によって中間転写ベルト２３の裸面の状態、つまりトナーが載っていないときの表面の状態を検出し、これによるＩＤＣセンサ３３の出力Ｓ３の変化に基づいて二次転写ローラ２８の圧接状態または離隔状態を検出する。その場合に、本実施形態においては、ＩＤＣセンサ３３の出力Ｓ３がしきい値Ｔｈよりも大きいときに離隔状態であることを検出する。
【００４５】
図６はＩＤＣセンサ３３の可動構成を模式的に示す図、図７はＩＤＣセンサ３３の距離特性を示す図、図８は接離検出動作を説明するためのタイミング図である。
【００４６】
図７に示すように、ＩＤＣセンサ３３の出力Ｓ３は、ある位置（基準位置）からの距離に応じて変化する。なお、図７において、曲線ＴＦ１〜５は、それぞれ、トナー付着量が「０」「０．２７」「０．６０」「２．４０」「５．１３」のときのセンサ出力Ｓ３を示す。つまり、曲線ＴＦ１が、中間転写ベルト２３の裸面を検出したときのセンサ出力Ｓ３である。
【００４７】
そこで、図２および図６（Ａ）に示すように二次転写ローラ２８が離隔状態であるときに、つまり可動ユニット５６によってＩＤＣセンサ３３が中間転写ベルト２３に最も接近した状態となっているときに、ＩＤＣセンサ３３の出力Ｓ３が最大となるようにＩＤＣセンサ３３と中間転写ベルト２３との距離を調整し、そのときのＩＤＣセンサ３３の位置を基準位置とする。
【００４８】
ＩＤＣセンサ３３は、接離状態（圧接状態または離隔状態）を検出する際には、中間転写ベルト２３の裸面を検出しており、そのときのＩＤＣセンサ３３の出力Ｓ３は、図７の例では４．５Ｖとなる。
【００４９】
他方、図３および図６（Ｂ）に示すように二次転写ローラ２８が圧接状態であるときに、ＩＤＣセンサ３３は上方向に移動して中間転写ベルト２３から離れており、つまり基準位置よりも距離が大きくなっており、したがってＩＤＣセンサ３３の出力Ｓ３は低下する。
【００５０】
例えば、圧接状態では離隔状態と比べてＩＤＣセンサ３３が基準位置から上方へ３ｍｍ移動するように構成した場合には、ＩＤＣセンサ３３の出力Ｓ３は１．８８Ｖとなる（図７）。ここで、しきい値Ｔｈを例えば３Ｖとしておくと、離隔状態と圧接状態とを区別して判断することができる。
【００５１】
すなわち、図８において、例えばそれまで離隔状態であったときに、時間ｔ１において例えば制御部２１で圧接指令Ｓ１が出力されると、接離駆動装置ＳＫに設けられた図示しないモータによってカム５５が回転し、二次転写ローラ２８が離隔状態から圧接状態に移行する。これにともなって、中間転写ベルト２３の裸面を検出しているＩＤＣセンサ３３は中間転写ベルト２３から離れ、その出力Ｓ３が低下する。
【００５２】
そこで、しきい値Ｔｈを適当なレベルに設定しておくことによって、離隔状態から圧接状態に切り換わったことが検出され、その旨の検出信号Ｓ４が出力される。
【００５３】
そして、時間ｔ２において離隔指令Ｓ２が出力されると、図示しないモータによってカム５５が逆方向に回転し、二次転写ローラ２８が圧接状態から離隔状態に移行する。なお、カム５５を同じ方向に回転させてもよい。これにともなって、ＩＤＣセンサ３３は中間転写ベルト２３に近づいて基準位置に戻り、センサ出力Ｓ３が増大する。センサ出力Ｓ３がしきい値Ｔｈよりも大きくなったことによって、圧接状態から離隔状態に切り換わったことが検出され、その旨の検出信号Ｓ４が出力される。
【００５４】
なお、離隔指令Ｓ２が出力されてから離隔状態に切り換わったか否かの判断まで、数秒例えば５秒程度待つようにしてもよい。
【００５５】
検出信号Ｓ４に基づいて、画像形成または画像調整などにおけるシーケンスが進められる。また、所定のタイミングで検出信号Ｓ４が出力されないときに、異常信号またはエラー信号が出力される。なお、検出信号Ｓ４は、圧接状態または離隔状態を示す２値信号でもよく、それぞれを示す２ビットの信号でもよい。また、電気的物理的な信号であってもよく、情報処理におけるソフトの内部の信号、例えばフラグのようなものでもよい。
【００５６】
なお、センサ出力Ｓ３の値は単なる一例である。また、センサ出力Ｓ３と接離状態との関係は上に述べたのと逆であってもよい。つまり圧接状態でセンサ出力Ｓ３が大きくなるように構成することも可能である。
【００５７】
ところで、圧接指令Ｓ１または離隔指令Ｓ２を出力した後でも、接離駆動装置ＳＫのトラブルなどによって、圧接状態または離隔状態を示す検出信号Ｓ４が出力されない場合が考えられる。次に、その場合の処理動作の例について説明する。
【００５８】
つまり、例えば、離隔指令Ｓ２を出力してから、つまり二次転写ローラ２８が離隔状態となるように駆動してから、所定の時間を経過しても離隔状態であることを示す検出信号Ｓ４が出力されないときに、再度離隔指令Ｓ２を出力し、接離駆動装置ＳＫによって二次転写ローラ２８が離隔状態となるように再度駆動する。
【００５９】
また、離隔指令Ｓ２を出力してから所定の時間を経過し、または離隔指令Ｓ２を所定の回数ｎ、例えば３回にわたって出力したにも係わらず、離隔状態であることを示す検出信号Ｓ４が出力されないときに、異常である旨の信号を出力する。
【００６０】
例えば、離隔指令Ｓ２によって離隔動作を行ったのにセンサ出力Ｓ３がしきい値Ｔｈである３Ｖ以上にならない場合、または圧接指令Ｓ１によって圧接動作を行ったのにセンサ出力Ｓ３が３Ｖ以下にならない場合に、異常と判断し、または離隔動作または圧接動作のリトライを行う。
【００６１】
また、圧接指令Ｓ１を出力してから所定の時間を経過した場合や圧接指令Ｓ１を所定の回数出力した場合にも、上と同様に再度圧接指令Ｓ１を出力したり異常信号を出力するようにしてもよい。
【００６２】
次に、センサ出力Ｓ３の変化に基づいてＮＩＰ幅（ニップ幅）の制御を行う例について説明する。
【００６３】
すなわち、接離駆動装置ＳＫによって二次転写ローラ２８が離隔状態となるように駆動した後、センサ出力Ｓ３に基づいて、中間転写ベルト２３と二次転写ローラ２８とのＮＩＰ幅の制御を行うことが可能である。
【００６４】
ここでいうＮＩＰ幅とは、二次転写ローラ２８とこれに対向するローラ２５または中間転写ベルト２３とが接触している幅である。二次転写ローラ２８の接離動作において、離隔指令Ｓ２によって離隔動作が実施された後、センサ出力Ｓ３の値に基づいて、二次転写ローラ２８とトナー像の担持体である中間転写ベルト２３とのＮＩＰ幅を制御する。
【００６５】
例えば、目標とするＮＩＰ幅でのセンサ出力Ｓ３が１．８Ｖであるとすれば、センサ出力Ｓ３が１．８Ｖとなるように、カム５５の回転によって二次転写ローラ２８を移動させれば良い。
【００６６】
次に、接離検出装置ＳＴの制御動作の一例について、フローチャートを参照して説明する。
【００６７】
図９は接離検出装置ＳＴによる離隔状態の検出動作の例を示すフローチャート、図１０は接離検出装置ＳＴによる圧接状態の検出動作の例を示すフローチャート、図１１はセンサ出力Ｓ３によるＮＩＰ幅の制御の例を示すフローチャートである。
【００６８】
図９において、離隔動作を開始し（＃１１）、センサ出力Ｓ３を検出する（＃１２）。センサ出力Ｓ３がしきい値Ｔｈである３Ｖ以上であれば（＃１３でイエス）、離隔状態であると判断する（＃１４）。センサ出力Ｓ３が３Ｖ以下であれば（＃１３でノー）、リトライを行い（＃１５）、それによってセンサ出力Ｓ３が３Ｖ以上となれば（＃１６でイエス）、正常に離隔状態になったと判断する（＃１４）。センサ出力Ｓ３が３Ｖ以上にならなければ（＃１６でノー）、エラーとする。
【００６９】
図１０において、圧接動作を開始し（＃２１）、センサ出力Ｓ３を検出する（＃２２）。センサ出力Ｓ３がしきい値Ｔｈである３Ｖ以下であれば（＃２３でイエス）、圧接状態であると判断する（＃２４）。センサ出力Ｓ３が３Ｖ以上であれば（＃２３でノー）、リトライを行い（＃２５）、それによってセンサ出力Ｓ３が３Ｖ以下となれば（＃２６でイエス）、圧接状態になったと判断する（＃２４）。センサ出力Ｓ３が３Ｖ以下にならなければ（＃２６でノー）、エラーとする。
【００７０】
図１１において、センサ出力Ｓ３を検出し（＃３１）、それが１．８Ｖであれば（＃３２）、そのまま終了する。センサ出力Ｓ３が１．８Ｖでなければ、１．８Ｖとなるように、カム５５の回転によってＮＩＰ幅（圧接量）を調整する。
【００７１】
以上、上に述べた実施形態では、ＩＤＣセンサ３３が可動式の場合であり、ＩＤＣセンサ３３の距離を変える場合の例を説明した。これに対して、中間転写ベルト２３の裸面に対するＩＤＣセンサ３３の姿勢を変えるように構成してもよい。
【００７２】
図１２はＩＤＣセンサ３３の可動構成の他の例を模式的に示す図である。
【００７３】
図１２において、二次転写ローラ２８の接離状態に応じて、可動ユニット５６が変位し、中間転写ベルト２３の裸面に対するＩＤＣセンサ３３の角度が変化する。つまり、ＩＤＣセンサ３３の検出角度が変わることによって、検出面である中間転写ベルト２３の裸面との距離も変化し、これによってセンサ出力Ｓ３が変化する。センサ出力Ｓ３の変化に基づいて、二次転写ローラ２８の接離状態を検出するのである。
【００７４】
また、ＩＤＣセンサ３３を移動させることなく、二次転写ローラ２８を検出するように固定的に設けることとしてもよい。
【００７５】
図１３はＩＤＣセンサ３３を固定して取り付けた場合の例を模式的に示す図である。
【００７６】
図１３において、ＩＤＣセンサ３３は、二次転写ローラ２８の上方において、圧接状態において二次転写ローラ２８の中心軸上の真上となるように固定されている。離隔状態では、二次転写ローラ２８が移動することによって、ＩＤＣセンサ３３は二次転写ローラ２８の中心軸上からずれた位置となり、これによってセンサ出力Ｓ３は低下する。このようなセンサ出力Ｓ３の変化に基づいて、二次転写ローラ２８の接離状態を検出することができる。
【００７７】
この場合においても、接離駆動装置ＳＫの異常の検知、およびＮＩＰ幅の制御などについて、可動式の場合と同様に行うことが可能である。
【００７８】
なお、ＩＤＣセンサ３３と二次転写ローラ２８との位置関係については、離隔状態となったときに二次転写ローラ２８がＩＤＣセンサ３３の直下に移動してくるように構成してもよい。ＩＤＣセンサ３３ではなく別の検出センサを用いてもよい。
【００７９】
上に述べた実施形態によると、フォトインタラプタのような専用の検出装置を搭載することなく、二次転写ローラ２８の接離状態を低コストで容易に検出することができる。つまり、二次転写ローラ２８が圧接状態であるかまたは離隔状態であるかを、ＩＤＣセンサ３３による裸面状態の検出時のセンサ出力Ｓ３に基づいて判断できるので、二次転写ローラ２８の圧接／離隔専用のセンサを廃止することができ、コストダウンとなる。
【００８０】
上に述べた実施形態では、ＩＤＣセンサ３３が可動式の場合と固定式の場合について説明した。これらの実施形態に限らず、二次転写ローラ２８の圧接／離隔にともなう位置変化を検出する構成であればどのような構成でもよい。ＩＤＣセンサ３３によって二次転写ローラ２８の接離状態を検出したが、感光体ドラム４１に対する一次転写ローラの接離状態を検出するように構成してもよい。
【００８１】
上に述べた実施形態において、制御部２１、ＩＤＣセンサ３３、可動ユニット５６、接離駆動装置ＳＫ、接離検出装置ＳＴ、または画像形成装置１の全体または各部の構造、構成、回路、形状、寸法、個数、材質、処理内容または処理順序などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明に係る実施形態の画像形成装置の概略の構成を示す図である。
【図２】接離駆動装置の構成の例を示す図である。
【図３】接離駆動装置の構成の例を示す図である。
【図４】トナーパッチの例を示す図である。
【図５】安定化のための動作のブロック図である。
【図６】ＩＤＣセンサの可動構成を模式的に示す図である。
【図７】ＩＤＣセンサの距離特性を示す図である。
【図８】接離検出動作を説明するためのタイミング図である。
【図９】接離検出装置による離隔状態の検出動作の例を示すフローチャートである。
【図１０】接離検出装置による圧接状態の検出動作の例を示すフローチャートである。
【図１１】センサ出力Ｓ３によるＮＩＰ幅の制御の例を示すフローチャートである。
【図１２】ＩＤＣセンサの可動構成の他の例を模式的に示す図である。
【図１３】ＩＤＣセンサを固定して取り付けた場合の例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００８３】
１ 画像形成装置
２１ 制御部
２３ 中間転写ベルト（像担持体）
２５ ローラ
２８ 二次転写ローラ（転写部材）
３３ ＩＤＣセンサ（検出センサ）
５６ 可動ユニット
ＳＫ 接離駆動装置
ＳＴ 接離検出装置
ＰＡ 記録紙（転写材）
ＴＰ トナーパッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ＭＦＰ、ファクシミリ、またはこれらの複合機などの画像形成装置、および画像形成装置における転写部材の圧接離隔状態の検出方法に関する。例えば、二次転写ローラの中間転写ベルトへの接離の検出に利用される。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機またはＭＦＰ（Multi Function Peripherals）と呼称される多機能機などの画像形成装置では、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルトに一次転写し、それをさらに記録紙に二次転写し、これを定着することにより画像形成を行う。トナー像を中間転写ベルトから記録紙に二次転写を行うために、像担持体である中間転写ベルトに対して圧接状態となる二次転写ローラが設けられている。
【０００３】
このような画像形成装置において、二次転写ローラは、中間転写ベルトに対して、圧接状態と離隔状態との間で移動可能である。通常の画像形成（印字）時には圧接状態となっているが、画像形成を行わないときには離隔状態とすることが一般的である。
【０００４】
また、中間転写ベルトまたは感光体ドラム上にテスト用のトナーパッチ（画像安定化パターン）を形成し、トナーパッチの状態を濃度検出手段であるＩＤＣセンサで検知して画像形成条件を調整することが行われる。その際にも、二次転写ローラなどがトナーで汚れないようにするため、二次転写ローラを離隔状態とすることが一般的である。
【０００５】
さて、二次転写ローラの移動のために接離駆動装置が備えられるが、接離駆動装置によって離隔状態または圧接状態に確実に切り換わったか否かを検出するために、従来においてはフォトインタラプタなどの光学センサが用いられている。
【０００６】
しかし、圧接／離隔の検出のためにフォトインタラプタを用いると、それにともなって部品点数が増加してコストアップとなる。これに対して、専用のフォトインタラプタを用いることなく、ジャム検出のためのフォトインタラプタを兼用した装置が提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−２６４４５５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上に述べた従来の装置では、記録紙の到達および通過タイミングの検知と二次転写ローラの圧接／離隔の検出とを１つのフォトインタラプタで兼用することから、記録紙の到達および通過タイミングの検知のための特別な転写前センサフラグを用いる必要があり、ジャム検出の動作などに制約を受けることがある。
【０００８】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、フォトインタラプタを用いることなく転写部材の圧接離隔状態の検出を低コストで行うことのできる画像形成装置および検出方法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】
本発明に係る装置は、電子写真プロセスにおいて形成されるトナー像を像担持体から転写材に転写するように構成された画像形成装置であって、前記像担持体に対し圧接状態となることによって前記転写を行わせるとともにその圧接状態と離隔状態との間で移動可能な転写部材と、前記転写部材を圧接状態と離隔状態とに移動駆動する接離駆動装置と、を有し、前記像担持体の裸面の状態を検出する検出手段の出力の変化に基づいて前記転写部材の圧接状態または離隔状態を検出するように構成される。
【００１０】
本発明に係る他の形態の装置は、前記像担持体上のトナー像の濃度を検出するように設けられた濃度検出手段と、前記像担持体に対し圧接状態となることによって前記転写を行わせるとともにその圧接状態と離隔状態との間で移動可能な転写部材と、前記転写部材を圧接状態と離隔状態とに移動駆動する接離駆動装置と、を有し、前記濃度検出手段は、前記接離駆動装置による前記転写部材の移動にともなって前記像担持体に対する位置または姿勢が変化するように取り付けられており、前記濃度検出手段によって前記像担持体の裸面の状態を検出したときの出力の変化に基づいて前記転写部材の圧接状態または離隔状態を検出するように構成される。
【００１１】
好ましくは、前記濃度検出手段は、前記像担持体の表面からの反射光の量を検知して出力する光学式のセンサである。
【００１２】
また、前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように駆動してから所定の時間を経過しても、前記濃度検出手段の出力によって離隔状態であることを検出しないときに、前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように再度駆動する。
【００１３】
また、前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように駆動してから所定の時間を経過しまたは前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように所定の回数にわたって駆動したにも係わらず、前記濃度検出手段の出力によって離隔状態であることを検出しないときに、異常である旨の信号を出力する。
【００１４】
また、前記濃度検出手段の出力に応じて、前記像担持体と前記転写部材とのＮＩＰ幅の制御を行う。
【００１５】
本発明に係る他の形態の装置は、前記像担持体に対し圧接状態となることによって前記転写を行わせるとともにその圧接状態と離隔状態との間で移動可能な転写部材と、前記転写部材を圧接状態と離隔状態とに移動駆動する接離駆動装置と、を有し、前記転写部材の裸面の状態を検出する検出手段の出力の変化に基づいて前記転写部材の圧接状態または離隔状態を検出するように構成される。
【００１６】
本発明に係る方法は、電子写真プロセスにおいて形成されるトナー像を像担持体から転写材に転写するように構成された画像形成装置において、前記像担持体に対し圧接状態となることによって前記転写を行わせる転写部材の離隔状態を検出する方法であって、前記像担持体の裸面の状態を検出する検出手段の出力の変化に基づいて前記転写部材の圧接状態または離隔状態を検出する。
【００１７】
本発明に係る他の形態の方法は、前記像担持体上のトナー像の濃度を検出するように設けられた濃度検出手段を、前記接離駆動装置による前記転写部材の移動にともなって前記像担持体に対する位置または姿勢が変化するように取り付けておき、前記濃度検出手段によって前記像担持体の裸面の状態を検出したときの出力の変化に基づいて前記転写部材の圧接状態または離隔状態を検出する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、フォトインタラプタを用いることなく転写部材の圧接離隔状態の検出を低コストで行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は本発明に係る実施形態の画像形成装置１の概略の構成を示す図、図２および図３は接離駆動装置ＳＫの構成の例を示す図、図４はトナーパッチの例を示す図、図５は安定化のための動作のブロック図である。なお、図２は二次転写ローラが離隔状態である場合を示し、図３は二次転写ローラが圧接状態である場合を示す。
【００２０】
図１において、画像形成装置１は、電子写真方式を用いたデジタル複合機またはプリンタなどであり、タンデム方式のプリントエンジンを内蔵している。
【００２１】
すなわち、画像出力装置１には、Ｙ（イエロー），Ｍ（マジェンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の各色の作像ユニット２４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋがタンデム形式で一列に配置されている。各作像ユニット２４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ、感光体ドラム４１、感光体ドラム４１の表面を均一に帯電させる帯電チャージャ４２、各色の画像データに応じて感光体ドラム４１の表面を露光することにより静電潜像を形成する露光部４３、静電潜像を各色のトナーで現像してトナー像を形成する現像部４４、中間転写ベルト２３を挟んで各感光体ドラム４１に対向する位置に配置された転写ローラ２２、感光体ドラム４１の表面に残留するトナーを回収してクリーニングするクリーナ４５などからなる。
【００２２】
なお、本明細書および図面において、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色に対応する部材について、それぞれの符号の末尾にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの符号をそれぞれ付すことがある。
【００２３】
中間転写ベルト２３は、各感光体ドラム４２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの上部に沿うように、ローラ２５，２６の間に張りわたされ、ローラ２５の回転によって図１の矢印Ｍ１方向に走行する。各転写ローラ２２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、各感光体ドラム４２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対して中間転写ベルト２３を圧接させる圧接位置と、各感光体ドラム４２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋから中間転写ベルト２３を離隔（離間または退避ともいう）させる離隔位置との間で、移動可能となっている。中間転写ベルト２３が感光体ドラム４２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに圧接することによって、感光体ドラム４２のトナー像が中間転写ベルト２３に一次転写される。
【００２４】
中間転写ベルト２３に一次転写されたトナー像は、二次転写ローラ２８によって、給紙カセット２７から給紙された転写材である記録紙ＰＡに二次転写される。記録紙ＰＡは、その後、定着部２９で定着され、排紙トレイ３０に排出される。二次転写ローラ２８は、種々の形式または構成の接離駆動装置（接離機構）によって、中間転写ベルト２３に対し圧接状態と離隔状態とに位置が切り換えられる。なお、ローラ２６の近辺に、ベルトクリーナ３１および廃トナーボックス３２が設けられている。
【００２５】
ローラ２５の近傍には、中間転写ベルト２３上のトナー像の濃度を検出する濃度検出手段である、光学式のＩＤＣセンサ３３が設けられている。つまり、ＩＤＣセンサ３３は、中間転写ベルト２３の表面に光を照射し、反射して返ってきた光の量を検知する。ＩＤＣセンサ３３の発光量を制御することも可能である。また、発光部分はＩＤＣセンサ３３とは別個の投光器によってもよい。
【００２６】
中間転写ベルト２３上のトナー像の濃度が低いときつまり載っているトナーが少ないときは、中間転写ベルト２３で反射した光が多く返ってきて光量が多くなり、トナー像の濃度が高いときつまりトナーが多く載っているときは、光がトナーに遮られて反射光量が低下する。このようにして、ＩＤＣセンサ３３は、中間転写ベルト２３の表面の状態を確認する。ＩＤＣセンサ３３によって検出されたトナー像の濃度によって、露光部４３による光量の制御、現像部４４における現像条件の制御などを行って画像調整を行う。実際には、画像調整用に作成したＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各パターン（トナーパッチ）についての濃度を検出する。
【００２７】
本実施形態では、ＩＤＣセンサ３３は２つ設けられているが、１つまたは３つ以上でもよい。また、ＩＤＣセンサ３３の取り付け位置および取り付け方法についても、ここで述べた以外の種々の位置または方法を採用してもよい。
【００２８】
制御部２１は、ＣＰＵ２１１、メモリ２１２、制御用回路２１３、通信インタフェース２１４、および磁気記憶装置２１５などによって構成され、画像データに対して画像処理を行うとともに、画像形成装置１の各部の動作を制御する。以下においては、特に、二次転写ローラ２８の中間転写ベルト２３への圧接と離隔の検出および制御について詳しく説明する。
【００２９】
なお、画像形成装置１における作像手段または作像方法、各部の構成または構造などは上に述べた例に限らない。また、画像形成装置１として、モノクロ／カラーの複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはこれらの複合機などであってよい。
【００３０】
図２および図３において、接離駆動装置ＳＫは、ホルダー５１、および、ホルダー５１によって移動可能に保持されたスライダー５２を備えている。スライダー５２は、二次転写ローラ２８の回転軸を支持するとともに、ホルダー５１に対してスライド移動することにより、二次転写ローラ２８を離隔位置（図２の状態）と圧接位置（図３の状態）との間で移動可能に支持する。ホルダー５１にはスプリング５３が設けられ、スライダー５２はスプリング５３によって圧接位置に向かって付勢されている。
【００３１】
二次転写ローラ２８を離隔位置に戻すために、ホルダー５１に対して位置関係が決められた軸を中心として回転可能なレバー５４、および図示しないモータによって回転するカム５５が設けられている。レバー５４は、その一方のアーム５４ａに設けた長穴がスライダー５２の突起部に係合しており、他方のアーム５４ｂに回転するカム５５が当接して押され、これによってレバー５４が回動する。
【００３２】
図２に示す状態では、カム５５によってアーム５４ｂが押されており、これによってレバー５４が右回転してスライダー５２をスプリング５３の付勢力に抗して移動させており、これによって二次転写ローラ２８は離隔位置となっている。
【００３３】
図３に示す状態では、アーム５４ｂはカム５５からフリーの状態となっており、したがって二次転写ローラ２８はスプリング５３の付勢力によって押されて圧接位置となっている。
【００３４】
また、ＩＤＣセンサ３３は、スライダー５２またはレバー５４と連動して姿勢が変化する可動ユニット５６の先端部に取り付けられており、レバー５４の回動にともなって図の上下方向のみに移動する。つまり、図２に示すように二次転写ローラ２８が離隔状態となったときにはＩＤＣセンサ３３は中間転写ベルト２３に接近し、図３に示すように二次転写ローラ２８が圧接状態となったときにはＩＤＣセンサ３３は中間転写ベルト２３から離れる。
【００３５】
次に、ＩＤＣセンサ３３による画像調整について説明する。
【００３６】
画像調整（画像安定化動作）は、環境変化または経時変化などによる画質のバラツキを抑えるために、予め設定されたタイミング毎に、各色の画像濃度および階調性の調整が行われる。
【００３７】
画像調整において、所定のシステムスピード、露光量、現像バイアス、帯電電位などのプロセス条件が設定された後、中間転写ベルト２３上にトナーパッチが作成される。トナーパッチの濃度つまりトナー量（トナー付着量）および色毎の位置ずれ量が、ＩＤＣセンサ３３によって検出される。
【００３８】
図４に示すように、トナーパッチＴＰは、中間転写ベルト２３の表面の両端に近い位置に形成され、中間転写ベルト２３の走行とともに移動する。これを、２つのＩＤＣセンサ３３によって検出する。ＩＤＣセンサ３３からは、トナーパッチＴＰの濃度に応じた電圧が出力される。この電圧出力（センサ出力）Ｓ３を、ＩＤＣセンサ３３の特性に基づいてトナーの付着量に変換する。変換された付着量の値に基づいて、狙いの付着量となるように、感光体ドラム４１の帯電電圧、現像バイアス電圧、露光部４３の光量などを調整する。
【００３９】
図５に示すように、安定化制御において、カブリマージン制御（Ｂ１１）、ＩＤＣ光量制御（Ｂ１２）、最大濃度制御（Ｂ１３）、ガンマ補正制御（Ｂ１４）、レジスト補正制御（Ｂ１５）、およびクリーニング（Ｂ１６）が、この順で行われる。この間において、二次転写ローラ２８は離隔状態にある。
【００４０】
つまり、画像調整の際には、中間転写ベルト２３の表面にトナーパッチＴＰを作成するので、中間転写ベルト２３に二次転写ローラ２８が圧接していると、二次転写ローラ２８を汚してしまい、また通常の印字時には記録紙ＰＡの裏をトナーで汚してしまうことがある。このようなことを避けるため、画像調整を実施する際には二次転写ローラ２８を離隔状態としておくのである。
【００４１】
したがって、画像調整を実施する際に、離隔指令Ｓ２が出力され、これによって接離駆動装置ＳＫが動作して二次転写ローラ２８が離隔状態となる。ＩＤＣセンサ３３などによって構成される接離検出装置ＳＴが離隔状態を検出した後に、画像調整のシーケンスが実行される。
【００４２】
なお、トナーパッチＴＰの配置および個数、安定化制御の内容および順番などは、上に述べた例に限ることなく、他の種々の構成を採用することができる。ＩＤＣセンサ３３として、光学式、超音波式、磁気式、その他の種々の方式または構造のセンサを用いることができる。ＩＤＣセンサ３３の個数および配置なども上に述べた例に限られない。
【００４３】
次に、二次転写ローラ２８が圧接状態であるかまたは離隔状態であるかを検出するための接離検出装置ＳＴについて説明する。なお、接離検出装置ＳＴは、ＩＤＣセンサ３３、可動ユニット５６、および制御部２１などによって構成される。つまり、制御部２１によって、センサ出力Ｓ３に基づく接離状態の判断および異常検知の判断などを行う判断部、ＮＩＰ幅の制御を行うＮＩＰ幅制御部などが設けられる。そのような判断部または制御部は、ハードウエア、ソフトウエア、またはそれらの組み合わせによって構成することが可能である。
【００４４】
接離検出装置ＳＴにおいては、ＩＤＣセンサ３３によって中間転写ベルト２３の裸面の状態、つまりトナーが載っていないときの表面の状態を検出し、これによるＩＤＣセンサ３３の出力Ｓ３の変化に基づいて二次転写ローラ２８の圧接状態または離隔状態を検出する。その場合に、本実施形態においては、ＩＤＣセンサ３３の出力Ｓ３がしきい値Ｔｈよりも大きいときに離隔状態であることを検出する。
【００４５】
図６はＩＤＣセンサ３３の可動構成を模式的に示す図、図７はＩＤＣセンサ３３の距離特性を示す図、図８は接離検出動作を説明するためのタイミング図である。
【００４６】
図７に示すように、ＩＤＣセンサ３３の出力Ｓ３は、ある位置（基準位置）からの距離に応じて変化する。なお、図７において、曲線ＴＦ１〜５は、それぞれ、トナー付着量が「０」「０．２７」「０．６０」「２．４０」「５．１３」のときのセンサ出力Ｓ３を示す。つまり、曲線ＴＦ１が、中間転写ベルト２３の裸面を検出したときのセンサ出力Ｓ３である。
【００４７】
そこで、図２および図６（Ａ）に示すように二次転写ローラ２８が離隔状態であるときに、つまり可動ユニット５６によってＩＤＣセンサ３３が中間転写ベルト２３に最も接近した状態となっているときに、ＩＤＣセンサ３３の出力Ｓ３が最大となるようにＩＤＣセンサ３３と中間転写ベルト２３との距離を調整し、そのときのＩＤＣセンサ３３の位置を基準位置とする。
【００４８】
ＩＤＣセンサ３３は、接離状態（圧接状態または離隔状態）を検出する際には、中間転写ベルト２３の裸面を検出しており、そのときのＩＤＣセンサ３３の出力Ｓ３は、図７の例では４．５Ｖとなる。
【００４９】
他方、図３および図６（Ｂ）に示すように二次転写ローラ２８が圧接状態であるときに、ＩＤＣセンサ３３は上方向に移動して中間転写ベルト２３から離れており、つまり基準位置よりも距離が大きくなっており、したがってＩＤＣセンサ３３の出力Ｓ３は低下する。
【００５０】
例えば、圧接状態では離隔状態と比べてＩＤＣセンサ３３が基準位置から上方へ３ｍｍ移動するように構成した場合には、ＩＤＣセンサ３３の出力Ｓ３は１．８８Ｖとなる（図７）。ここで、しきい値Ｔｈを例えば３Ｖとしておくと、離隔状態と圧接状態とを区別して判断することができる。
【００５１】
すなわち、図８において、例えばそれまで離隔状態であったときに、時間ｔ１において例えば制御部２１で圧接指令Ｓ１が出力されると、接離駆動装置ＳＫに設けられた図示しないモータによってカム５５が回転し、二次転写ローラ２８が離隔状態から圧接状態に移行する。これにともなって、中間転写ベルト２３の裸面を検出しているＩＤＣセンサ３３は中間転写ベルト２３から離れ、その出力Ｓ３が低下する。
【００５２】
そこで、しきい値Ｔｈを適当なレベルに設定しておくことによって、離隔状態から圧接状態に切り換わったことが検出され、その旨の検出信号Ｓ４が出力される。
【００５３】
そして、時間ｔ２において離隔指令Ｓ２が出力されると、図示しないモータによってカム５５が逆方向に回転し、二次転写ローラ２８が圧接状態から離隔状態に移行する。なお、カム５５を同じ方向に回転させてもよい。これにともなって、ＩＤＣセンサ３３は中間転写ベルト２３に近づいて基準位置に戻り、センサ出力Ｓ３が増大する。センサ出力Ｓ３がしきい値Ｔｈよりも大きくなったことによって、圧接状態から離隔状態に切り換わったことが検出され、その旨の検出信号Ｓ４が出力される。
【００５４】
なお、離隔指令Ｓ２が出力されてから離隔状態に切り換わったか否かの判断まで、数秒例えば５秒程度待つようにしてもよい。
【００５５】
検出信号Ｓ４に基づいて、画像形成または画像調整などにおけるシーケンスが進められる。また、所定のタイミングで検出信号Ｓ４が出力されないときに、異常信号またはエラー信号が出力される。なお、検出信号Ｓ４は、圧接状態または離隔状態を示す２値信号でもよく、それぞれを示す２ビットの信号でもよい。また、電気的物理的な信号であってもよく、情報処理におけるソフトの内部の信号、例えばフラグのようなものでもよい。
【００５６】
なお、センサ出力Ｓ３の値は単なる一例である。また、センサ出力Ｓ３と接離状態との関係は上に述べたのと逆であってもよい。つまり圧接状態でセンサ出力Ｓ３が大きくなるように構成することも可能である。
【００５７】
ところで、圧接指令Ｓ１または離隔指令Ｓ２を出力した後でも、接離駆動装置ＳＫのトラブルなどによって、圧接状態または離隔状態を示す検出信号Ｓ４が出力されない場合が考えられる。次に、その場合の処理動作の例について説明する。
【００５８】
つまり、例えば、離隔指令Ｓ２を出力してから、つまり二次転写ローラ２８が離隔状態となるように駆動してから、所定の時間を経過しても離隔状態であることを示す検出信号Ｓ４が出力されないときに、再度離隔指令Ｓ２を出力し、接離駆動装置ＳＫによって二次転写ローラ２８が離隔状態となるように再度駆動する。
【００５９】
また、離隔指令Ｓ２を出力してから所定の時間を経過し、または離隔指令Ｓ２を所定の回数ｎ、例えば３回にわたって出力したにも係わらず、離隔状態であることを示す検出信号Ｓ４が出力されないときに、異常である旨の信号を出力する。
【００６０】
例えば、離隔指令Ｓ２によって離隔動作を行ったのにセンサ出力Ｓ３がしきい値Ｔｈである３Ｖ以上にならない場合、または圧接指令Ｓ１によって圧接動作を行ったのにセンサ出力Ｓ３が３Ｖ以下にならない場合に、異常と判断し、または離隔動作または圧接動作のリトライを行う。
【００６１】
また、圧接指令Ｓ１を出力してから所定の時間を経過した場合や圧接指令Ｓ１を所定の回数出力した場合にも、上と同様に再度圧接指令Ｓ１を出力したり異常信号を出力するようにしてもよい。
【００６２】
次に、センサ出力Ｓ３の変化に基づいてＮＩＰ幅（ニップ幅）の制御を行う例について説明する。
【００６３】
すなわち、接離駆動装置ＳＫによって二次転写ローラ２８が離隔状態となるように駆動した後、センサ出力Ｓ３に基づいて、中間転写ベルト２３と二次転写ローラ２８とのＮＩＰ幅の制御を行うことが可能である。
【００６４】
ここでいうＮＩＰ幅とは、二次転写ローラ２８とこれに対向するローラ２５または中間転写ベルト２３とが接触している幅である。二次転写ローラ２８の接離動作において、離隔指令Ｓ２によって離隔動作が実施された後、センサ出力Ｓ３の値に基づいて、二次転写ローラ２８とトナー像の担持体である中間転写ベルト２３とのＮＩＰ幅を制御する。
【００６５】
例えば、目標とするＮＩＰ幅でのセンサ出力Ｓ３が１．８Ｖであるとすれば、センサ出力Ｓ３が１．８Ｖとなるように、カム５５の回転によって二次転写ローラ２８を移動させれば良い。
【００６６】
次に、接離検出装置ＳＴの制御動作の一例について、フローチャートを参照して説明する。
【００６７】
図９は接離検出装置ＳＴによる離隔状態の検出動作の例を示すフローチャート、図１０は接離検出装置ＳＴによる圧接状態の検出動作の例を示すフローチャート、図１１はセンサ出力Ｓ３によるＮＩＰ幅の制御の例を示すフローチャートである。
【００６８】
図９において、離隔動作を開始し（＃１１）、センサ出力Ｓ３を検出する（＃１２）。センサ出力Ｓ３がしきい値Ｔｈである３Ｖ以上であれば（＃１３でイエス）、離隔状態であると判断する（＃１４）。センサ出力Ｓ３が３Ｖ以下であれば（＃１３でノー）、リトライを行い（＃１５）、それによってセンサ出力Ｓ３が３Ｖ以上となれば（＃１６でイエス）、正常に離隔状態になったと判断する（＃１４）。センサ出力Ｓ３が３Ｖ以上にならなければ（＃１６でノー）、エラーとする。
【００６９】
図１０において、圧接動作を開始し（＃２１）、センサ出力Ｓ３を検出する（＃２２）。センサ出力Ｓ３がしきい値Ｔｈである３Ｖ以下であれば（＃２３でイエス）、圧接状態であると判断する（＃２４）。センサ出力Ｓ３が３Ｖ以上であれば（＃２３でノー）、リトライを行い（＃２５）、それによってセンサ出力Ｓ３が３Ｖ以下となれば（＃２６でイエス）、圧接状態になったと判断する（＃２４）。センサ出力Ｓ３が３Ｖ以下にならなければ（＃２６でノー）、エラーとする。
【００７０】
図１１において、センサ出力Ｓ３を検出し（＃３１）、それが１．８Ｖであれば（＃３２）、そのまま終了する。センサ出力Ｓ３が１．８Ｖでなければ、１．８Ｖとなるように、カム５５の回転によってＮＩＰ幅（圧接量）を調整する。
【００７１】
以上、上に述べた実施形態では、ＩＤＣセンサ３３が可動式の場合であり、ＩＤＣセンサ３３の距離を変える場合の例を説明した。これに対して、中間転写ベルト２３の裸面に対するＩＤＣセンサ３３の姿勢を変えるように構成してもよい。
【００７２】
図１２はＩＤＣセンサ３３の可動構成の他の例を模式的に示す図である。
【００７３】
図１２において、二次転写ローラ２８の接離状態に応じて、可動ユニット５６が変位し、中間転写ベルト２３の裸面に対するＩＤＣセンサ３３の角度が変化する。つまり、ＩＤＣセンサ３３の検出角度が変わることによって、検出面である中間転写ベルト２３の裸面との距離も変化し、これによってセンサ出力Ｓ３が変化する。センサ出力Ｓ３の変化に基づいて、二次転写ローラ２８の接離状態を検出するのである。
【００７４】
また、ＩＤＣセンサ３３を移動させることなく、二次転写ローラ２８を検出するように固定的に設けることとしてもよい。
【００７５】
図１３はＩＤＣセンサ３３を固定して取り付けた場合の例を模式的に示す図である。
【００７６】
図１３において、ＩＤＣセンサ３３は、二次転写ローラ２８の上方において、圧接状態において二次転写ローラ２８の中心軸上の真上となるように固定されている。離隔状態では、二次転写ローラ２８が移動することによって、ＩＤＣセンサ３３は二次転写ローラ２８の中心軸上からずれた位置となり、これによってセンサ出力Ｓ３は低下する。このようなセンサ出力Ｓ３の変化に基づいて、二次転写ローラ２８の接離状態を検出することができる。
【００７７】
この場合においても、接離駆動装置ＳＫの異常の検知、およびＮＩＰ幅の制御などについて、可動式の場合と同様に行うことが可能である。
【００７８】
なお、ＩＤＣセンサ３３と二次転写ローラ２８との位置関係については、離隔状態となったときに二次転写ローラ２８がＩＤＣセンサ３３の直下に移動してくるように構成してもよい。ＩＤＣセンサ３３ではなく別の検出センサを用いてもよい。
【００７９】
上に述べた実施形態によると、フォトインタラプタのような専用の検出装置を搭載することなく、二次転写ローラ２８の接離状態を低コストで容易に検出することができる。つまり、二次転写ローラ２８が圧接状態であるかまたは離隔状態であるかを、ＩＤＣセンサ３３による裸面状態の検出時のセンサ出力Ｓ３に基づいて判断できるので、二次転写ローラ２８の圧接／離隔専用のセンサを廃止することができ、コストダウンとなる。
【００８０】
上に述べた実施形態では、ＩＤＣセンサ３３が可動式の場合と固定式の場合について説明した。これらの実施形態に限らず、二次転写ローラ２８の圧接／離隔にともなう位置変化を検出する構成であればどのような構成でもよい。ＩＤＣセンサ３３によって二次転写ローラ２８の接離状態を検出したが、感光体ドラム４１に対する一次転写ローラの接離状態を検出するように構成してもよい。
【００８１】
上に述べた実施形態において、制御部２１、ＩＤＣセンサ３３、可動ユニット５６、接離駆動装置ＳＫ、接離検出装置ＳＴ、または画像形成装置１の全体または各部の構造、構成、回路、形状、寸法、個数、材質、処理内容または処理順序などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明に係る実施形態の画像形成装置の概略の構成を示す図である。
【図２】接離駆動装置の構成の例を示す図である。
【図３】接離駆動装置の構成の例を示す図である。
【図４】トナーパッチの例を示す図である。
【図５】安定化のための動作のブロック図である。
【図６】ＩＤＣセンサの可動構成を模式的に示す図である。
【図７】ＩＤＣセンサの距離特性を示す図である。
【図８】接離検出動作を説明するためのタイミング図である。
【図９】接離検出装置による離隔状態の検出動作の例を示すフローチャートである。
【図１０】接離検出装置による圧接状態の検出動作の例を示すフローチャートである。
【図１１】センサ出力Ｓ３によるＮＩＰ幅の制御の例を示すフローチャートである。
【図１２】ＩＤＣセンサの可動構成の他の例を模式的に示す図である。
【図１３】ＩＤＣセンサを固定して取り付けた場合の例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００８３】
１ 画像形成装置
２１ 制御部
２３ 中間転写ベルト（像担持体）
２５ ローラ
２８ 二次転写ローラ（転写部材）
３３ ＩＤＣセンサ（検出センサ）
５６ 可動ユニット
ＳＫ 接離駆動装置
ＳＴ 接離検出装置
ＰＡ 記録紙（転写材）
ＴＰ トナーパッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真プロセスにおいて形成されるトナー像を像担持体から転写材に転写するように構成された画像形成装置であって、
前記像担持体に対し圧接状態となることによって前記転写を行わせるとともにその圧接状態と離隔状態との間で移動可能な転写部材と、
前記転写部材を圧接状態と離隔状態とに移動駆動する接離駆動装置と、を有し、
前記像担持体の裸面の状態を検出する検出手段の出力の変化に基づいて前記転写部材の圧接状態または離隔状態を検出するように構成されている、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
電子写真プロセスにおいて形成されるトナー像を像担持体から転写材に転写するように構成された画像形成装置であって、
前記像担持体上のトナー像の濃度を検出するように設けられた濃度検出手段と、
前記像担持体に対し圧接状態となることによって前記転写を行わせるとともにその圧接状態と離隔状態との間で移動可能な転写部材と、
前記転写部材を圧接状態と離隔状態とに移動駆動する接離駆動装置と、を有し、
前記濃度検出手段は、前記接離駆動装置による前記転写部材の移動にともなって前記像担持体に対する位置または姿勢が変化するように取り付けられており、前記濃度検出手段によって前記像担持体の裸面の状態を検出したときの出力の変化に基づいて前記転写部材の圧接状態または離隔状態を検出するように構成されている、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記濃度検出手段は、前記像担持体の表面からの反射光の量を検知して出力する光学式のセンサである、
請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように駆動してから所定の時間を経過しても、前記濃度検出手段の出力によって離隔状態であることを検出しないときに、前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように再度駆動する、
請求項２または３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように駆動してから所定の時間を経過しまたは前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように所定の回数にわたって駆動したにも係わらず、前記濃度検出手段の出力によって離隔状態であることを検出しないときに、異常である旨の信号を出力する、
請求項２または３記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記濃度検出手段の出力に応じて、前記像担持体と前記転写部材とのニップ幅の制御を行う、
請求項２または３記載の画像形成装置。
【請求項７】
電子写真プロセスにおいて形成されるトナー像を像担持体から転写材に転写するように構成された画像形成装置であって、
前記像担持体に対し圧接状態となることによって前記転写を行わせるとともにその圧接状態と離隔状態との間で移動可能な転写部材と、
前記転写部材を圧接状態と離隔状態とに移動駆動する接離駆動装置と、を有し、
前記転写部材の裸面の状態を検出する検出手段の出力の変化に基づいて前記転写部材の圧接状態または離隔状態を検出するように構成されている、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
電子写真プロセスにおいて形成されるトナー像を像担持体から転写材に転写するように構成された画像形成装置において、前記像担持体に対し圧接状態となることによって前記転写を行わせる転写部材の離隔状態を検出する方法であって、
前記像担持体の裸面の状態を検出する検出手段の出力の変化に基づいて前記転写部材の圧接状態または離隔状態を検出する、
ことを特徴とする画像形成装置における転写部材の離隔状態の検出方法。
【請求項９】
電子写真プロセスにおいて形成されるトナー像を像担持体から転写材に転写するように構成された画像形成装置において、前記像担持体に対し圧接状態となることによって前記転写を行わせる転写部材の離隔状態を検出する方法であって、
前記像担持体上のトナー像の濃度を検出するように設けられた濃度検出手段を、前記接離駆動装置による前記転写部材の移動にともなって前記像担持体に対する位置または姿勢が変化するように取り付けておき、前記濃度検出手段によって前記像担持体の裸面の状態を検出したときの出力の変化に基づいて前記転写部材の圧接状態または離隔状態を検出する、
ことを特徴とする画像形成装置における転写部材の離隔状態の検出方法。
【請求項１】
電子写真プロセスにおいて形成されるトナー像を像担持体から転写材に転写するように構成された画像形成装置であって、
前記像担持体に対し圧接状態となることによって前記転写を行わせるとともにその圧接状態と離隔状態との間で移動可能な転写部材と、
前記転写部材を圧接状態と離隔状態とに移動駆動する接離駆動装置と、を有し、
前記像担持体の裸面の状態を検出する検出手段の出力の変化に基づいて前記転写部材の圧接状態または離隔状態を検出するように構成されている、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
電子写真プロセスにおいて形成されるトナー像を像担持体から転写材に転写するように構成された画像形成装置であって、
前記像担持体上のトナー像の濃度を検出するように設けられた濃度検出手段と、
前記像担持体に対し圧接状態となることによって前記転写を行わせるとともにその圧接状態と離隔状態との間で移動可能な転写部材と、
前記転写部材を圧接状態と離隔状態とに移動駆動する接離駆動装置と、を有し、
前記濃度検出手段は、前記接離駆動装置による前記転写部材の移動にともなって前記像担持体に対する位置または姿勢が変化するように取り付けられており、前記濃度検出手段によって前記像担持体の裸面の状態を検出したときの出力の変化に基づいて前記転写部材の圧接状態または離隔状態を検出するように構成されている、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記濃度検出手段は、前記像担持体の表面からの反射光の量を検知して出力する光学式のセンサである、
請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように駆動してから所定の時間を経過しても、前記濃度検出手段の出力によって離隔状態であることを検出しないときに、前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように再度駆動する、
請求項２または３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように駆動してから所定の時間を経過しまたは前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように所定の回数にわたって駆動したにも係わらず、前記濃度検出手段の出力によって離隔状態であることを検出しないときに、異常である旨の信号を出力する、
請求項２または３記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記濃度検出手段の出力に応じて、前記像担持体と前記転写部材とのニップ幅の制御を行う、
請求項２または３記載の画像形成装置。
【請求項７】
電子写真プロセスにおいて形成されるトナー像を像担持体から転写材に転写するように構成された画像形成装置であって、
前記像担持体に対し圧接状態となることによって前記転写を行わせるとともにその圧接状態と離隔状態との間で移動可能な転写部材と、
前記転写部材を圧接状態と離隔状態とに移動駆動する接離駆動装置と、を有し、
前記転写部材の裸面の状態を検出する検出手段の出力の変化に基づいて前記転写部材の圧接状態または離隔状態を検出するように構成されている、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
電子写真プロセスにおいて形成されるトナー像を像担持体から転写材に転写するように構成された画像形成装置において、前記像担持体に対し圧接状態となることによって前記転写を行わせる転写部材の離隔状態を検出する方法であって、
前記像担持体の裸面の状態を検出する検出手段の出力の変化に基づいて前記転写部材の圧接状態または離隔状態を検出する、
ことを特徴とする画像形成装置における転写部材の離隔状態の検出方法。
【請求項９】
電子写真プロセスにおいて形成されるトナー像を像担持体から転写材に転写するように構成された画像形成装置において、前記像担持体に対し圧接状態となることによって前記転写を行わせる転写部材の離隔状態を検出する方法であって、
前記像担持体上のトナー像の濃度を検出するように設けられた濃度検出手段を、前記接離駆動装置による前記転写部材の移動にともなって前記像担持体に対する位置または姿勢が変化するように取り付けておき、前記濃度検出手段によって前記像担持体の裸面の状態を検出したときの出力の変化に基づいて前記転写部材の圧接状態または離隔状態を検出する、
ことを特徴とする画像形成装置における転写部材の離隔状態の検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００７−２４８８３９（Ｐ２００７−２４８８３９Ａ）
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７２５５７（Ｐ２００６−７２５５７）
【出願日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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