画像形成装置
【課題】距離測定手段１１により測定される結果から転写ニップ通過後の記録媒体姿勢を明確にし、それに対して適した転写電圧を与えることで、記録媒体Ｐに対する適切な転写性を保ち良質な画像を得る。
【解決手段】トナー像を担持する像担持体１と、電圧が印加され前記像担持体１から記録媒体Ｐにトナー像を転写する転写手段５と、記録媒体Ｐにトナー像を定着させる定着手段１４と、転写手段５と定着手段１４の間に配置され、像担持体１から記録媒体Ｐまでの相対距離ΔＬを測定する距離測定手段１１とを有し、測定される距離ΔＬに応じて転写手段５に印加する電圧を変更することを特徴とする。
【解決手段】トナー像を担持する像担持体１と、電圧が印加され前記像担持体１から記録媒体Ｐにトナー像を転写する転写手段５と、記録媒体Ｐにトナー像を定着させる定着手段１４と、転写手段５と定着手段１４の間に配置され、像担持体１から記録媒体Ｐまでの相対距離ΔＬを測定する距離測定手段１１とを有し、測定される距離ΔＬに応じて転写手段５に印加する電圧を変更することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体に形成したトナー像を記録媒体に転写し定着して画像形成物を出力する画像形成装置に関する。
【０００２】
像担持体は、電子写真方式における電子写真感光体、静電記録方式における静電記録誘電体、磁気記録方式における磁気記録磁性体などである。また、中間転写方式の画像形成装置における中間転写ベルトや中間転写ドラム等の中間転写体も像担持体に含まれる。画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機能などである。記録媒体はトナー像を形成することができる出来るシート状部材であり、各種の用紙、ラベル、ＯＨＴシート等が挙げられる。
【背景技術】
【０００３】
電子写真方式を利用した画像形成装置を例にして説明する。この装置では、像担持体から記録媒体へのトナー画像の転写を記録媒体の非転写面側より転写電圧を印加して電界を形成することで行っている。その際、記録媒体の非転写面側にはトナー画像の持つ電荷量に対応した適切な電荷量が付与される。そして、電気的にほぼ中性とされた記録媒体は定着工程を経て画像形成が完了する。
【０００４】
記録媒体が転写工程によって担持する電荷量（以下、記録媒体担持電荷量）は、その電荷量の大きさによって、、転写直後、あるいは転写工程後から定着工程へと至るまでに放電が発生し様々な画像不良を生じる恐れがある。また、転写後に記録媒体が像担持体から剥離せず、巻きついてしまいジャムを生じることもある。そのため、転写工程から定着工程に至るまでの間、記録媒体担持電荷量の調整は非常に重要な課題となる。
【０００５】
特許文献１は、実際に画像形成する過程において記録媒体裏面の電位を測定し、除電電圧を制御することで、記録媒体担持電荷量の調整をする。特許文献２は、転写後に定着工程へ搬送される際の記録媒体と除電装置との相対高さに応じて除電電圧を制御し、適切な除電を行い、記録媒体担持電荷量の調整をする。
【０００６】
また、特許文献３のように、記録媒体に対してトナー像の転写を開始する前の時点に於いて、画像形成時に用いる転写電圧（プリント電圧）が最適になるように制御し、記録媒体担持電荷量の調整を行う方法が従来から知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２１５８１５号公報
【特許文献２】特開２００８−２１６４６８号公報
【特許文献３】特開平２−２６４２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、記録媒体の転写ニップ部通過直後の記録媒材の姿勢状態は固定ではなく、記録媒体の種類や環境など種々の要因により変化する。記録媒材の姿勢状態が変化すると転写ニップ長の変化や放電量変化に繋がり、記録媒体の担持電荷量に大きな違いを与えてしまうことになる。
【０００９】
記録媒体担持電荷量の調整は先に示したとおり、画像不良や記録媒体のジャムなどの問題の要因となりうるため非常に重要な課題である。つまり、転写ニップ部通過後の記録媒体の姿勢状態に対する考慮をせずに転写電圧を決めては、良質な画像を得ることができない。この時、転写ニップ部通過後の記録媒体の排出方向が記録媒体の種類や環境などにより変化する要因であるが、これは記録媒体の堅さの違いによる所が大きい。記録媒体は常に複数の点で保持されているわけではないため、保持されていない部分については記録媒体が持つ堅さに任せた形状となるためである。
【００１０】
それにより、転写ニップ部通過後に記録媒体が転写ローラ側に排出されるか像担持体側に排出されるかは、記録媒体の堅さがその種類や環境などにより違うため、異なってくる。そして、どちら側に排出されるかにより各部材と記録媒体の接触長さが異なってくるため、転写ニップ長は変化する。また、その際放電量が変化するのは、記録媒体が転写ローラ側、像担持体側、どちらに近く排出されるかで、記録媒体と転写ローラの空隙間、記録媒体と像担持体の空隙間それぞれの分圧が変化するためである。
【００１１】
本発明は従来技術を更に発展させたものである。その目的とするところは、転写ニップ部通過後の記録媒体の姿勢状態に応じてそれに適した転写電圧を与えることを可能にして記録媒体に対する適切な転写性を保ち良質な画像を得ることの可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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、未定着のトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と転写ニップ部を形成して記録媒体を挟持搬送し前記像担持体から記録媒体にトナー像を転写する転写手段と、前記転写手段に電圧を印加する転写電圧印加手段と、前記転写ニップ部を出て搬送される記録媒体のトナー像を定着する定着手段と、制御手段と、を有する画像形成装置であって、前記転写手段と前記定着手段の間に配置され、前記像担持体から記録媒体までの相対距離を測定する距離測定手段を有し、前記制御手段は前記距離測定手段により測定される前記相対距離に応じて前記転写電圧印加手段から前記転写手段に印加する電圧を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、転写ニップ部の記録媒体搬送方向下流位置における像担持体と記録媒体との相対距離を測定する。これにより、記録媒体の転写ニップ部通過後の姿勢状態が判定可能になり、その結果に応じて転写電圧を制御することで記録媒体に対する適切な転写性を保ちつつ記録媒体の担持電荷量を良好に保ち良質な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１における画像形成装置の要部の概略の構成模式図
【図２】図１の部分的拡大図と要部の制御系統ブロック図
【図３】距離測定手段（赤外線距離センサ）の構成模式図
【図４】転写ニップ部から出た記録媒体の排出方向例を示した図
【図５】転写電圧補正制御のフロー図
【図６】算出距離に対する転写電圧の補正値グラフ
【図７】実施例２における転写工程から定着工程へ至る記録媒体搬送経路部分の模式図と制御系統ブロック図
【図８】転写ニップ部から出た記録媒体の排出方向例を示した図
【図９】転写電圧ならびに除電電圧の補正制御のフロー図
【図１０】算出距離に対する転写電圧ならびに除電電圧の補正値グラフ
【図１１】実施例３における転写工程から定着工程へ至る記録媒体搬送経路部分の模式図と制御系統ブロック図
【図１２】転写ニップ部から出た記録媒体の排出方向例を示した図
【図１３】転写電圧ならびに除電電圧の補正制御のフロー図
【図１４】算出距離に対する転写電圧ならびに除電電圧の補正値グラフ
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜実施例１＞
（１）画像形成装置例の全体的な説明
図１は本発明に従う画像形成装置例の要部の概略の構成模式図である。図２は図１の部分的拡大図と要部の制御系統ブロック図である。本実施例の画像形成装置１００は、転写方式電子写真画像形成プロセスを用いたモノカラーのレーザービームプリンタ（ＬＢＰ）である。ホスト装置４００から制御手段（プリントコントローラ）２００に入力する画像情報（電気的な画像信号）に基づいて記録媒体（記録材、転写材）Ｐに画像の形成を行う。ホスト装置４００は、パソコン、イメージリーダー、ファクシミリ装置等である。
【００１６】
制御手段２００は制御ＣＰＵ２０１と制御用参照値等を記憶しているデータ格納部（メモリ部）２０２とを含み、ホスト装置４００や操作部３００等との間で各種の電気的情報の授受を行う。かつ、画像形成装置１００の画像形成動作を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って統括的に制御する。従って、以下に説明する画像形成動作は制御手段２００によって制御される。操作部３００には使用者が所望の画像形成実行条件等を制御手段２００に入力したり、設定したりすることができる各種の操作キーや表示器等が配設されている。
【００１７】
画像形成装置１００は未定着のトナー像を担持する像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（回転可能な感光体：以下、ドラムと記す）１を有する。ドラム１は支軸１ａを中心に駆動手段（不図示）により矢印の時計方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。ドラム１の周囲には、ドラム１に作用する電子写真プロセス手段としての機器が配設されている。本実施例では、帯電手段２、露光手段３、現像手段４、転写手段５、クリーニング手段６等が配設されている。
【００１８】
帯電手段２は本実施例の場合は接触帯電部材である導電性の帯電ローラである。帯電ローラ２はドラム１に対して所定の押圧力で当接させてあり、ドラム１の回転に従動して回転する。帯電ローラ２は電源部（不図示）から所定の帯電バイアスが印加されて、ドラム１の回転過程においてドラム表面を所定の電位および極性に一様に帯電する。本実施例の場合はドラム１の表面が帯電ローラ２により負極性の所定の電位に一様に帯電処理される（帯電工程）。
【００１９】
露光手段３は本実施例の場合はレーザー走査部（レーザースキャナー）である。走査部３は、発光信号発生器、固体レーザー素子、コリメーターレンズ系、回転多面鏡（ポリゴンミラー）等を有する。そして、走査部３はドラム１の一様帯電面に対して、出力画像信号に対応して変調したレーザー光による走査露光を行い、ドラム面に画像情報に対応した静電潜像を順次形成していく（露光工程）。
【００２０】
現像手段４は本実施例の場合は、現像剤として負極性に帯電したトナーを用いた反転現像装置である。ドラム表面の露光部にトナーが付着することでドラム表面に形成された静電潜像が未定着のトナー像として順次に現像（可視化）される（現像工程）。
【００２１】
転写手段５は本実施例の場合は接触転写部材である導電性の転写ローラである。転写ローラ５はドラム１に対して所定の押圧力で当接されていて、駆動手段（不図示）により矢印の反時計方向にドラム１の周速度に対応した周速度をもって回転駆動される。ドラム１と転写ローラ５との接触ニップ部が転写ニップ部Ｎｔである。この転写ニップ部Ｎｔに記録媒体Ｐが所定の制御タイミングで導入されて挟持搬送される。
【００２２】
転写ローラ５には記録媒体Ｐの搬送タイミングと合わせて転写電圧電源（転写電圧印加手段）１７からトナーの帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）で適正電位に制御された転写電圧が印加される。この印加された転写電圧によりドラム面側のトナー像が記録媒体Ｐの表面（印字面：ドラム１との対向面）に対して順次に静電転写される（転写工程）。転写電圧電源１７は制御手段２００により転写ローラ５に印加する転写電圧がコントロールされる。これについては後述する。
【００２３】
ここで、転写手段（転写部材）として回転駆動する転写ローラ５を示したが、これに限られるものでない。無端状のベルトを用いた系等、他の転写手段であってもよい。
【００２４】
記録媒体Ｐは給紙カセット７に積載されて収容されている。所定の制御タイミング（給送タイミング）で給紙ローラ８が駆動されることにより、最上位の記録媒体Ｐに送りが掛かり分離部材（不図示）との協働により１枚分離されて、転写ニップ部Ｎｔへ至るシートパス（記録媒体搬送経路）９ａに導入される。
【００２５】
シートパス９ａにはレジストローラ（レジストレーションローラ対）１０が配設されている。ローラ１０に到達した記録媒体Ｐの先端部はその時点では回転停止状態に制御されているローラ１０のニップ部に突き当たって受け止められて記録媒体Ｐの先端全長部がニップ部に押し当たる。これにより記録媒体Ｐの斜行が矯正される。
【００２６】
そして、所定の制御タイミングでローラ１０の駆動が開始される。これにより、記録媒体Ｐがローラ１０のニップ部に挟持されて搬送され、転写ニップ部Ｎｔに導入される。ローラ１０は上記のように記録媒体Ｐの斜行を矯正する役目をすると共に、ドラム１に対するトナー像の形成と記録媒体Ｐの搬送とを同期させる役目をする。
【００２７】
即ち、ローラ１０はカセット７から搬送された記録媒体Ｐの先端位置を一旦規制する。そして、ドラム１上に形成されたトナー像の画像先端が転写ニップ部Ｎｔに到達するタイミングで、記録媒体Ｐのプリント開始位置が転写ニップ部Ｎｔに丁度到達するように、記録媒体Ｐの先端規制を解除して記録媒体Ｐの搬送を再開させる。
【００２８】
転写ニップ部Ｎｔを出た記録媒体Ｐはドラム１から分離され、後述する距離測定手段１１と除電手段１２の上を通り搬送ガイド１３に沿ってガイドされて定着手段１４に搬送される。９ｂは転写ニップ部Ｎｔから定着手段１４に至るシートパスである。記録媒体Ｐが分離された後のドラム１上の転写残トナーはクリーニング手段６によって除去され、ドラム１は繰り返して画像形成に供される。本実施例においてクリーニング手段６はブレードクリーニング装置であり、ドラム１面の転写残トナーはクリーニングブレード６ａによりドラム面から掻き落とされて廃トナー収容部６ｂに収容される。
【００２９】
本実施例において定着手段１４は、フィルム加熱方式、加圧ローラ駆動式の加熱定着装置である。この装置１４は互いに当接して定着ニップ部Ｎｆを形成する加熱回転部材としてのエンドレスベルト状の耐熱性の定着フィルム１４ａと加圧回転部材としての加圧ローラ１４ｂを有する。加圧ローラ１４ｂは芯金上に弾性層を形成した弾性ローラである。フィルム１４ａの内部には半円弧状のフィルムガイド部材（ステイ）１４ｃと加熱体１４ｄが配設されている。加熱体１４ｄは電力供給により発熱する加熱源としての通電発熱体を有する。
【００３０】
フィルム１４ａはフィルムガイド部材１４ｃおよび加熱体１４ｄに対してルーズに外嵌されている。加熱体１４ｄと加圧ローラ１４ｃはフィルム１４ａを挟んで圧接している。フィルム１４ａと加圧ローラ１４ｃとの圧接ニップ部が定着ニップ部Ｎｆである。加圧ローラ１４ｃはモーター（不図示）により矢印の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。フィルム１４ａは定着ニップ部Ｎｆにおける加圧ローラ１４ｃとの摩擦力により加圧ローラ１４ｃの回転に従動して矢印の時計方向に回転する。
【００３１】
記録媒体Ｐは定着ニップ部Ｎｆに導入されて挟持搬送され、定着ニップ部Ｎｆにおいてフィルム１４ａを介した加熱体１４ｄからの熱とニップ部圧により、記録媒体Ｐ上の未定着トナー像が固着画像として定着される（定着工程）。記録媒体Ｐの先端部が定着ニップ部Ｎｔに到達して挟持されると、記録媒体Ｐは転写ニップ部Ｎｔと定着ニップ部Ｎｆとにまたがって搬送される。制御手段２００は、この搬送状態において転写ニップ部Ｎｔと定着ニップ部Ｎｆとの間の記録媒体部分に所定量のループが形成されて維持されるように加圧ローラ１４ｃの回転速度を制御する。
【００３２】
定着装置１４を出た記録媒体Ｐはシートパス９ｃを通って排出口１５から装置外の排出トレイ１６に対して画像形成物として排出される。ここで、定着手段１４は上述のフィルム加熱方式、加圧ローラ駆動式の加熱定着装置に限られない。加熱ローラを加熱回転部材として使用した熱ローラ定着装置、その他の定着装置を使用してもよい。
【００３３】
（２）除電手段１２
除電手段１２は、転写ニップ部Ｎｔを出た記録媒体Ｐの過剰に帯電した電荷、即ち、記録媒体Ｐが転写部により過剰に付与された電荷をトナー像転写直後に除電する役目をするものである。本実施例では導電性の除電針である。この除電針１２は記録媒体搬送方向に直交する方向（シートパス９ｂを横断する方向）を長手とする板状の部材であり、先端（長手上辺）が鋸歯状になっている。
【００３４】
除電針１２は転写ローラ５と搬送ガイド６との間においてシートパス９ｂを通る記録媒体Ｐの裏面と所定の間隔をもって対向するように固定配置されている。即ち、除電針１２は、転写ニップ部Ｎｔよりも記録媒体搬送方向下流側で、搬送ガイド６よりも記録媒体搬送方向上流側において、転写ニップ部Ｎｔの近傍の位置に転写ローラ５に並行させて固定して配置されている。以下の説明において、下流側と上流側とは記録媒体Ｐの搬送方向に関して下流側と上流側である。
【００３５】
除電針１２には、除電電圧を供給するための除電電圧電源（除電電圧印加手段）１８が接続されている。この電源１８は出力レベルが可変であり、制御手段２００により出力が制御される。本実施例ではある範囲において多値の出力レベルが制御可能な例を示す。本実施例では、負極性のトナーを使用しているため、転写工程では記録媒体Ｐに正極性の電圧を印加して転写を行っている。そのため、記録媒体Ｐは正極性の電荷を有しており、正電荷を除電するために除電針１２には負極性の除電電圧を印加する。
【００３６】
反対に、トナーに正極性のものを使用した場合、転写ローラ５は記録媒体Ｐに負極性の転写電圧を印加して、さらに、除電針１２は正極性の除電電圧を印加することになる。
【００３７】
実施例では、除電部材として鋸歯状の除電針１２を例示したが、その他、金属ブラシや導電性樹脂繊維、或いは金属ワイヤーを除電部材として用い、これらに除電電圧を印加して除電を行う構成にしても良い。
【００３８】
（３）距離測定手段１１
距離測定手段１１は本実施例においては転写ニップ部Ｎｔと除電針１２との間において固定配置されている。即ち、距離測定手段１１は、転写ニップ部Ｎｔよりも下流側で、除電針１２よりも上流側において、転写ニップ部Ｎｔの近傍の位置に距離測定面をドラム１に向けて固定して配置されている。
【００３９】
本実施例は、転写ニップ部Ｎｔの記録媒体出口側において距離測定手段１１で求められる記録媒体Ｐとドラム１との距離に応じて転写電圧電源１７から出力させる転写電圧を補正制御することにより記録媒体Ｐに適切な担持電荷を与えるものである。これにより、例えば記録媒体Ｐへの電荷の付与不足が原因で生じる、転写ニップ部下流側での記録媒体画像部から非画像部へのトナーの飛び散り現象や過剰な帯電によって生じる強い放電によりトナー画像の乱れが発生することを予防することができる。特に本実施例では記録媒体先端で生じる問題を防ぐことを目的とする。
【００４０】
距離測定手段１１は、本実施例では、記録媒体Ｐやドラム１に対して非接触で記録媒体Ｐやドラム１までの距離を測定する非接触式距離測定手段である。より具体的には受光部と発光部を含む光学式センサである赤外線距離センサを用いている。このセンサ１１は、発光部である発光素子（赤外ＬＥＤ）により記録媒体Ｐやドラム１への照射を行い、その反射光を受光部（ＰＳＤ）で受光することで、記録媒体Ｐとセンサ１１までの距離、ドラム１とセンサ１１までの距離を測定する。
【００４１】
図３に赤外線距離センサ１１の一例の模式図を示した。発光素子４−１からの光が投光レンズ４−３を通り被測定物４−５に照射され、その反射光を受光レンズ４−４を介して距離センサを構成する受光部４−２に受光させる。するとこのときの被測定物４−５までの距離Ｌ１は、受光点の位置ｄ１より図に示す関係からＬ１＝Ｆ・Ｄ／ｄ１と求められる。この距離測定の演算は受光部４−２の受光信号が制御手段２００に入力して制御ＣＰＵ２０１の演算部でなされる。
【００４２】
センサ１１が記録媒体Ｐに対し非接触であることで、記録媒体Ｐに対するセンサ１１の干渉を防ぐことができ、記録媒体Ｐの搬送経路や担持電荷量の乱れを最小限に抑えることができる。その非接触式のセンサ１１が受光部４−２と発光部４−１を含む光学式センサであることで、より少ないコストで正確な距離測定が可能となる。
【００４３】
（４）転写電圧の制御
本実施例では、転写ニップ部Ｎｔから出る記録媒体Ｐについてドラム１から記録媒体Ｐまでの相対距離をセンサ１１で測定する。そして、制御手段２００がセンサ１１で測定される距離に応じて転写電圧電源１７から転写ローラ５に印加する電圧（転写電圧）を変更する制御をしている。以下、この制御について説明する。
【００４４】
図４に転写工程および除電工程後の記録媒体Ｐの排出方向とセンサ１１との関係について示す。センサ１１と除電針１２は転写ニップ部Ｎｔの記録媒体出口側の近傍において転写ニップ部Ｎｔから出てくる記録媒体Ｐの裏面側に対向して記録媒体搬送方向に順次に位置している。これにより、転写ニップ部Ｎｔを出た直後の記録媒体Ｐについて距離測定と除電工程を実行することができる。
【００４５】
センサ１１は所定のタイミングで発光素子４−１を稼動することにより転写ニップ部Ｎｔから出てきた直後時点における記録媒体先端部に裏面に対する光照射および反射光の受光が可能となっている。この時、図中ＡからＥまでの記録媒体Ｐの記録媒体排出方向（先端部姿勢）はセンサ１１によって測定可能な範囲に入っている。この図において記録媒体排出方向Ｃが排出方向として望ましいものであり、ドラム１の中心Ｏ１、転写ローラ５の中心Ｏ５を通る中心線（Ｏ１−Ｏ５）とドラムの交点Ｏ１´におけるドラム１の接線方向と一致している。
【００４６】
本実施例では転写ローラ５に正の転写電圧を印加しているため、転写ローラ５からドラム１の方向に電界が形成されている。そのため、基本的に記録媒体Ｐはドラム１からは負の電荷を、転写ローラ５からは正の電荷を付与される。
【００４７】
記録媒体Ｐの排出方向がＤ、Ｅのようにドラム１側に近付いた時、記録媒体Ｐは転写ローラ５から放電を強く受けることになり正に過剰帯電した状態になりやすくなる。反対にＡ、Ｂのように転写ローラ側に近付いた時には記録媒体Ｐは負に過剰帯電した状態になりやすくなる。
【００４８】
これは、記録媒体ＰがＤ、Ｅの排出方向ではドラム１と記録媒体Ｐの距離が転写ローラ５と記録媒体Ｐとの距離に比べ近い。そのため、分離する近傍の空隙の分圧としてはドラム１と記録媒体Ｐの方が小さくなり、大きな分圧（電位差）が存在する転写ローラ５と記録媒体Ｐとの間の空隙での放電が活発となるため正の電荷を受け取りやすくなる。
【００４９】
これとは逆にドラム１と記録媒体Ｐの間の分圧が大きくなるＡ、Ｂの排出方向では転写ローラ５と記録媒体Ｐと間での放電不足による正の電荷の供給不足、もしくはドラム１からの放電により負の電荷を受け取りやすくなるためである。
【００５０】
以上のように基本的に記録媒体Ｐは転写後の転写ニップ部Ｎｔからの排出方向（姿勢状態）により担持電荷量が正負どちらに偏りが生じやすいかが決まる。しかし、実際、担持電荷量に大きな偏りが生じるかはその際に生じている電位差、つまり転写電圧に依存する。
【００５１】
そこで、本実施例では記録媒体Ｐがドラム１と転写ローラ５のいずれにより近い状態になっているかを判定し印加電圧を調整することで、記録媒体Ｐに対する余分な放電を抑制、もしくは電荷不足を生じないように放電を発生させる。それにより記録媒体Ｐの排出方向に関わらず担持電荷の偏りが調整され、電荷の付与不足や過帯電により生じる画像不良の発生を防止できる。
【００５２】
また、本実施例ではセンサ１１が転写ニップ部Ｎｔを出た直後時点での記録媒体先端部に対する光照射の反射光を受光している。そのため、即座に転写電圧電源１７の制御を最適化をすることで、測定対象とした記録媒体Ｐに対して電荷の付与不足や過帯電により生じる画像不良の発生を防止でき、電圧の最適化のために工程を必要としたり、記録媒体を無駄に消費したりすることなどがない。
【００５３】
画像形成装置は、ＡＴＶＣ（Active Transfer Voltage Control）制御という、転写電圧制御を実行可能である。ここで、ＡＴＶＣ制御について簡単に説明する。これは、記録媒体に対してトナー像の転写を開始する前の時点に於いて、転写ローラに電圧を印加して帯電後の感光ドラムに流れる電流値を測定し、その時、電流値が所定の値になるように転写電圧を制御する。この転写電圧をＶ０とし、この値を元に実際の画像形成時に用いる転写電圧（プリント電圧）Ｖｔを決定する制御方法である。
【００５４】
この制御は通常プリント前回転時に実施される。それにより転写ローラ抵抗値の製造時ばらつきや環境変動、耐久変動に応じて適した転写電圧の選択がなされ、良好な画像を得ることができる。
【００５５】
図５の制御フロー図を用いて、センサ（距離測定手段）１１による距離測定結果に応じて転写電圧電源１７をどのように制御するかを説明する。この制御は制御手段２００により行われる。また、本実施例は記録媒体Ｐの特に先端領域での画像不良を防ぐことを目的としているため、センサ１１による測定結果に応じた転写電圧電源制御は記録媒体Ｐの搬送が安定する時点まで行うこととする。
【００５６】
Ｓｔｅｐ１：画像形成の命令を受けると画像形成装置１００は先に示した帯電、露光、潜像、現像の各工程を経てドラム（像担持体）１にトナー画像を形成し、転写工程に差し掛かる。この時、ＡＴＶＣ制御により初期転写電圧Ｖｔｃが決定される。
【００５７】
Ｓｔｅｐ２：記録媒体Ｐが給紙カセット７から給紙ローラ８により一枚ずつレジストローラ１０の位置まで搬送される。この時、センサ１１によりドラム１とセンサ１１との距離測定が行われる。測定された基準距離Ｌ０は制御手段２００にあるデータ格納部２０２に記録される。
【００５８】
Ｓｔｅｐ３：記録媒体Ｐがレジストローラ１０により所定の制御タイミングにて転写ニップ部Ｎｔに給紙されて転写工程が開始される。また転写ニップ部Ｎｔを出る記録媒体Ｐの除電針１２による除電工程が開始される。
【００５９】
転写工程において画像形成開始時に転写電圧電源１７から転写ローラ５に印加される転写電圧についてはＡＴＶＣの結果である電圧Ｖｔｃが印加されることになる。また、除電電圧電源１８から除電針１２に印加される除電電圧Ｖｓについては所定の値を印加することになる。Ｖｓの値は例えば温度センサ、指定された入力紙種に従い変更される。これはデータ格納部２０２に格納した情報に従い、制御ＣＰＵ２０１が適正電圧値を判断し制御することになる。
【００６０】
Ｓｔｅｐ４：転写ニップ部Ｎｔを出た直後時点における記録媒体Ｐについてセンサ１１との距離Ｌの測定が行われる。その測定タイミングは転写ニップ部Ｎｔを出た記録媒体Ｐの先端部がセンサ１１の測定範囲に達した時点であり、この時間はドラム１の回転速度が一定であることより記録媒体サイズ等に依らず一意に決まる。
【００６１】
Ｓｔｅｐ５：データ格納部２０２に記録されたセンサ１１とドラム１との距離Ｌ０、および測定された記録媒体Ｐとセンサ１１との距離Ｌから、制御ＣＰＵ２０１はドラム１と記録媒体Ｐの相対距離ΔＬを算出し、データ格納部２０２に記録する。ドラム１から記録媒体Ｐまでの相対距離ΔＬは、センサ１１からドラム１までの距離Ｌ０とセンサ１１から記録媒体Ｐまでの距離Ｌの差分によって算出（測定）される。
【００６２】
Ｓｔｅｐ６：転写電圧Ｖｔｃを算出されたΔＬに対応して補正する。本実施例では図６に示したグラフを元にその補正値を決める。このグラフはある記録媒体、環境条件において予め実験し、このグラフに従う限りは記録媒体の過剰帯電が生じないことを確認した結果であり、データ格納部２０２に格納してある。
【００６３】
グラフはＡＴＶＣで決定した転写電圧Ｖｔｃに対して目標電圧値をどの程度補正するかがΔＬに対してプロットされたものである。このグラフに従い、算出されたΔＬに対する補正電圧値を求め制御手段２００が転写電圧の補正調整を行う。グラフ中、ΔＬｃとは図４における記録媒体の排出状態Ｃにおけるドラム１と記録媒体Ｐの相対距離である。
【００６４】
Ｓｔｅｐ７：記録媒体Ｐの搬送の安定性を調べるため、所定時間間隔後、再度、センサ１１と記録媒体Ｐとの距離Ｌ´を測定し、データ格納部２０２に記録する。この時間間隔は用いるセンサ１１、転写電圧制御手段の処理速度により異なるが、より短い時間間隔で測定することが望ましい。本実施例では５ｍｓｅｃ間隔で測定した。
【００６５】
Ｓｔｅｐ８：制御ＣＰＵ２０１により、Ｓｔｅｐ７でデータ格納部２０２に記録されたＬ´と、Ｓｔｅｐ２で測定されたセンサ１１とドラム１との距離Ｌ０の値との比較を行う。この時、値が異なる際には、制御対象とした記録媒体Ｐが転写および除電工程を通過し終わっていないと見なされる為、Ｌ´をＬとして置き換え（６´）、Ｓｔｅｐ５に戻る。値が等しい時には記録媒体Ｐが転写および除電工程を通過したと見なされる為、転写電圧の補正を終了する。
【００６６】
以上、本実施例のように、転写ニップ部Ｎｔを出た記録媒体Ｐのドラム１と記録媒体Ｐの距離に対して転写電圧を補正制御する。これにより、記録媒体、特に記録媒体の排出方向が不安定な先端領域に対して担持電荷量を良好に保ち、画像不良の無い良質な画像を得ることができる。
【００６７】
また、本実施例ではセンサ１１の対向にドラム１が配置されている。これにより、転写時に付与する電荷量の過不足を左右するドラム１に対する記録媒体Ｐの相対距離を正確に測定することができる。それは、センサ１１からドラム１までの距離（Ｌ０）とセンサ１１から記録媒体Ｐまでの距離（Ｌ）の差分（ΔＬ＝Ｌ０−Ｌ）を計算することで転写ニップ部Ｎｔの記録媒体搬送方向下流位置におけるドラム１と記録媒体Ｐの距離を直接的に測定できるからである。仮にドラム１の位置が動くようなことがあっても、適時画像形成時に基準としてドラム１の距離を測定すれば良いからである。
【００６８】
また、本実施例では、センサ１１による測定距離に応じた転写電圧の補正制御値として、図６に示すようなグラフを用いているが、このグラフは記録媒体種類や画像形成時の環境状態により異なることもある。そのため、記録媒体種類や環境状態に伴う複数のグラフをデータ格納部２０２に格納していることが望ましい。それを用い画像形成時には温度センサ、湿度センサ、メディアセンサなどにより測定された条件も加味してグラフを適用しても良い。
【００６９】
即ち、センサ１１により測定される距離に応じて変更する印加電圧の変更値が、用いる記録媒体と画像形成を行う環境により異なるようにしてもよい。このように、用いる記録媒体や画像形成時の環境により異なる最適な制御電圧を選択可能となることで、より正確な記録媒体の電荷量制御ができる。
【００７０】
以上のように、本実施例によれば、転写ニップ部Ｎｔの記録媒体搬送方向下流位置におけるドラム１と記録媒体Ｐとの相対距離ΔＬを測定する。これにより、記録媒体Ｐの転写ニップ部通過後の姿勢状態（排出方向）が判定可能になり、その結果に応じて転写電圧を制御することで記録媒体Ｐに対する適切な転写性を保ちつつ記録媒体Ｐの担持電荷量を良好に保ち良質な画像を得ることができる。
【００７１】
センサ１１は、センサ１１からドラム１までの距離Ｌ０とセンサ１１から記録媒体Ｐまでの距離Ｌの差分（Ｌ０−Ｌ）によってドラム１から記録媒体Ｐまでの相対距離ΔＬを測定する。これにより、転写ニップ部Ｎｔの記録媒体搬送方向下流位置におけるドラム１と記録媒体Ｐの距離を直接的な測定結果から判断できることで、ドラム１に位置変動が生じた際にも正確にドラム１と記録媒体Ｐの相対距離ΔＬを判定することができる。
【００７２】
＜実施例２＞
第２の実施例について説明する。以下では実施例１で説明したものと同一の構成部材、部分については再度の説明を省略する。実施例１では距離測定手段であるセンサ１１によって測定される値に対して転写電圧Ｖｔｃのみを主に記録媒体先端に対して変更していた。本実施例ではセンサ１１によって測定される値に対して転写電圧Ｖｔｃと除電電圧Ｖｓの二つの電圧を記録媒体Ｐが転写工程、除電工程を通過するまで調整する。これにより、記録媒体先端で生じる問題だけでなく、記録媒体全体における画像不良の抑制等を目的とする。
【００７３】
本実施例は実施例１と異なり、図７、図８のように、センサ１１と除電針１２の記録媒体搬送方向における配置の順番が逆になっている。即ち、除電針１２とセンサ１１は転写ニップ部Ｎｔの記録媒体出口側の近傍において転写ニップ部Ｎｔから出てくる記録媒体Ｐの裏面側に対向して記録媒体搬送方向に順次に位置している。
【００７４】
本実施例ではセンサ１１による測定結果に対して転写電圧と除電電圧を変更するため、除電工程が終了した時点での記録媒体Ｐの距離測定をする必要があるためである。また、除電針１２を転写ニップ部Ｎｔの極近傍に設けることで、記録媒体Ｐの、転写ニップ部Ｎｔから出てきた直後の領域の除電を行うことが可能となり、ドラム１への記録媒体Ｐの巻きつきを防止する。
【００７５】
本実施例では、センサ１１により測定される結果により除電電圧Ｖｓも変更する。これは、実施例１に示したように記録媒体Ｐの担持電荷量が排出方向によって変化することから除電性能に強弱をつける必要があるためでもあるが、記録媒体Ｐの排出方向が変わることにより除電針１２と記録媒体Ｐとの距離が変化する。そのため、除電針１２の記録媒体Ｐに対する作用ならびに効果が一定ではないため、除電針１２の性能向上を行う必要があるためでもある。
【００７６】
図８におけるＡ、Ｂのような排出方向の場合は除電針１２と記録媒体Ｐとの距離が近くなるため、除電針１２の効果が強く現われる。しかし、Ｄ、Ｅのような排出方向の場合は除電針１２と記録媒体Ｐとの距離が遠くなるため、逆に除電手段の効果が現われにくくなる。よって距離に関わらず、除電針１２に一定の効果を望むには距離に応じて除電針１２の性能変化をする必要がある。本実施例ではこれを除電電圧の変更で実現する。
【００７７】
図９のフロー図を用いて最適な転写電圧Ｖｔｃと除電電圧Ｖｓをセンサ（距離測定手段）１１により測定される結果からどのように補正制御するかを説明する。なお、この制御は制御手段２００により行われる。また、本実施例は記録媒体Ｐの全領域での問題抑制を目的としているため、センサ１１による測定結果に応じた転写電圧電源制御は、記録媒体が転写工程、除電工程を通過する時点まで行う。
【００７８】
Ｓｔｅｐ１：画像形成の命令を受けると画像形成装置１００は先に示した帯電、露光、潜像、現像の各工程を経てドラム１にトナー画像を形成し、転写工程に差し掛かる。この時、ＡＴＶＣ制御により初期転写電圧Ｖｔｃが決定される。
【００７９】
Ｓｔｅｐ２：記録媒体Ｐが給紙カセット７から給紙ローラ８により一枚ずつレジストローラ１０の位置まで搬送される。この時、センサ１１によりドラム１とセンサ１１との距離測定が行われる。測定された距離Ｌ０はデータ格納部２０２に記録される。
【００８０】
Ｓｔｅｐ３：記録媒体Ｐがレジストローラ１０により所定の制御タイミングにて転写ニップ部Ｎｔに給紙され転写工程および除電工程が開始される。転写工程、除電工程において画像形成開始時に印加される各電圧電源出力は転写電圧についてはＡＴＶＣの結果であるＶｔｃを、除電電圧Ｖｓについては所定の値をそれぞれ印加することになる。Ｖｓの値は例えば温度センサ、指定された入力紙種に従い変更される。これはデータ格納部２０２に格納した情報に従い、制御ＣＰＵ２０１が適正電圧値を判断し制御することになる。
【００８１】
Ｓｔｅｐ４：センサ１１と記録媒体Ｐとの距離Ｌの測定が行われる。そのタイミングは転写ニップ部Ｎｔを出た記録媒体Ｐの先端がセンサ１１の測定範囲に達した時点からであり、この時間はドラム１の回転速度が一定であることより記録媒体サイズ等に依らず一意に決まる。
【００８２】
Ｓｔｅｐ５：データ格納部２０２に記録されたセンサ１１とドラム１との距離Ｌ０、および測定された記録媒体Ｐとセンサ１１との距離Ｌから、制御ＣＰＵ２０１はドラム１と記録媒体Ｐの相対距離ΔＬを算出し、データ格納部２０１に記録する。
【００８３】
Ｓｔｅｐ６：転写電圧Ｖｔｃおよび除電電圧Ｖｓを算出されたΔＬに対応し補正する。本実施例では図１０に示したグラフを元にその補正値を決める。このグラフはある記録媒体、環境条件において予め実験し、このグラフに従う限りは記録媒体の過剰帯電が生じないことを確認した結果であり、データ格納部２０２に格納してある。
【００８４】
グラフはＡＴＶＣで決定した転写電圧Ｖｔｃおよび除電電圧Ｖｓに対して目標電圧値をどの程度補正するかがΔＬに対してプロットされたものである。このグラフに従い、算出されたΔＬに対する補正電圧値を求め制御手段２００が転写電圧、除電電圧の補正調整を行う。グラフ中ΔＬｃとは図８における記録媒体の排出状態Ｃにおけるドラム１と記録媒体Ｐの相対距離である。
【００８５】
Ｓｔｅｐ７：所定時間間隔後、再度、センサ１１により距離測定を行う。この時の測定値距離Ｌ´をデータ格納部２０２に記録する。この時間間隔は用いるセンサ１１、転写電圧制御手段の処理速度により異なるが、より短い時間間隔で測定することが望ましい。
【００８６】
Ｓｔｅｐ８：制御ＣＰＵ２０１により、Ｓｔｅｐ７でデータ格納部２０２に記録されたＬ´とＳｔｅｐ２で測定されたドラム１とセンサ１１との距離Ｌ０の値との比較を行う。この時、値が異なる際には、制御対象とした記録媒体が転写および除電工程を通過して終わっていないと見なされる為、Ｌ´をＬとして置き換え（７´）、Ｓｔｅｐ５に戻り、転写電圧、除電電圧の補正を続ける。値が等しい時には記録媒体が転写および除電工程を通過したと見なされる為、転写電圧、除電電圧の補正を終了する。
【００８７】
以上、本実施例のようにドラム１と記録媒体Ｐの距離に対して転写電圧、除電電圧を補正制御することで、記録媒体全域に対して担持電荷量を良好に保ち、ドラム１に対する巻きつきや画像不良の無い良質な画像を得ることができる。
【００８８】
また、本実施例でも実施例１と同様に、センサ１１の対向にドラム１が配置されているため、転写時に付与する電荷量の過不足を左右するドラム１に対する記録媒体Ｐの相対距離を正確に測定することができる。
【００８９】
また、本実施例でも実施例１と同様に、センサ１１による測定距離に応じた電圧の補正制御値として図１０に示すようなグラフ以外にも記録媒体種類や環境状態に応じて複数のグラフを有し、その都度画像形成条件に合うグラフを適用してもよい。即ち、センサ１１により測定される距離に応じて変更する印加電圧の変更値が、用いる記録媒体と画像形成を行う環境により異なるようにしてもよい。
【００９０】
本実施例のようにセンサ１１より測定されるドラム１と記録媒体Ｐの相対距離ΔＬに応じ、転写電圧および除電電圧の２つを制御可能となることで、より正確な記録媒体Ｐの電荷量制御ができる。
【００９１】
＜実施例３＞
本発明の第３の実施例について説明する。以下では実施例１で説明したものと同一の構成部材、部分については再度の説明を省略する。実施例１、２ではセンサ１１によってドラム１と記録媒体Ｐとの距離を直接的に測定し算出していたが、本実施例では、ドラム１の代わりにドラム１と規定の位置関係で設置した基準板を用いることで、ドラム１と記録媒体Ｐとの相対距離を求める。これにより、センサ１１の設置位置に自由度が増す。また、基準板の位置をセンサ１１に対しても規定の位置に設置することでセンサ１１の補正や異常検知を行うことも可能となる。
【００９２】
本実施例が実施例１、２と異なる点は、図１１のように、センサ１１の対向に基準板１１ａを設置していることである。本実施例においては、転写ニップ部Ｎｔの記録媒体出口側の転写ニップ部Ｎｔの近傍の位置において、シートパス９ｂの上側の位置にセンサ１１を、下側の位置に基準板１１ａを対向させてそれぞれ固定して配置している。基準板１１ａは除電針１２と搬送ガイド１３との間に配置している。転写ニップ部Ｎｔを出た記録媒体材Ｐはセンサ１１と基準板１１ａの間を通って搬送される。
【００９３】
基準板１１ａはドラム１、およびセンサ１１と規定の位置関係で設置されている。基準板１１ａとドラム１の位置関係が規定されているため、図１２のように、転写ニップ部Ｎｔを種々の排出方向Ａ〜Ｅに出た記録媒体材Ｐについて基準板１１ａと記録媒体Ｐとの距離を測定することでドラム１と記録媒体Ｐとの相対距離を求めることが可能となる。
【００９４】
よって基準板１１ａと記録媒体Ｐとの距離に対して、転写電圧と除電電圧を補正制御すれば、実施例２と同様の効果が得られる。また、基準板１１ａとセンサ１１とを一定距離Ｌｓｔに設置し、適時、センサ１１が測定する基準面１１ａとの距離ＬｍとＬｓｔを比較することで、センサ１１の異常検知が可能となる。図１３のフロー図を用いて、本実施例における転写電圧と除電電圧の補正制御、およびセンサ１１の異常検知の方法について説明する。
【００９５】
Ｓｔｅｐ１：画像形成の命令を受けると画像形成装置１００は先に示した帯電、露光、潜像、現像の各工程を経てドラム１にトナー画像を形成し、転写工程に差し掛かる。この時、ＡＴＶＣ制御により初期転写電圧Ｖｔｃが決定される。
【００９６】
Ｓｔｅｐ２：記録媒体Ｐが給紙カセット７から給紙ローラ８により一枚ずつレジストローラ１０の位置まで搬送される。この時、センサ１１により基準板１１ａとセンサ１１との距離測定が行われる。測定された距離Ｌｍはデータ格納部２０２に記録される。
【００９７】
Ｓｔｅｐ３：Ｓｔｅｐ２でデータ格納部２０２に記録されたセンサ１１と基準板１１ａとの距離Ｌｍと同じくデータ格納部２０２に記録されたセンサ１１と基準板１１ａとの一定距離Ｌｓｔとを比較する。
【００９８】
ＬｍとＬｓｔが等しい時にはセンサ１１の動作が正常であると判断される。この際にはＳｔｅｐ４−１より実施例２（図９）のＳｔｅｐ３以降とほぼ同様の処理を行っていく。
【００９９】
ＬｍとＬｓｔが異なる時にはセンサ１１の動作が正常ではないと判断される。この際にはＳｔｅｐ４−２の処理へと移る。
【０１００】
まずは、ＬｍとＬｓｔが一致し、センサ１１の動作が正常であると判断された際の処理について示していく。
【０１０１】
Ｓｔｅｐ４−１：記録媒体Ｐがレジストローラ１０により所定の制御タイミングにて転写ニップ部Ｎｔに給紙され転写工程および除電工程が開始される。転写工程、除電工程において画像形成開始時に印加される各電圧電源出力は転写電圧についてはＡＴＶＣの結果であるＶｔｃを、除電電圧Ｖｓについては所定の値を印加することになる。Ｖｓの値は例えば温度センサ、指定された入力紙種に従い変更される。これはデータ格納部２０２に格納した情報に従い、制御ＣＰＵ２０１が適正電圧値を判断し制御することになる。
【０１０２】
Ｓｔｅｐ５−１：センサ１１と記録媒体Ｐとの距離Ｌの測定が行われる。そのタイミングは記録媒体Ｐの先端がセンサ１１の測定範囲に達した時点からであり、この時間はドｔラム１の回転速度が一定であることより記録媒体サイズ等に依らず一意に決まる。
【０１０３】
Ｓｔｅｐ６−１：データ格納部２０２に記録されたセンサ１１と基準板１１ａとの距離Ｌｍ、および測定された記録媒体Ｐとセンサ１１との距離Ｌから制御ＣＰＵ２０１は基準板１１ａと記録媒体Ｐの相対距離ΔＬ´を算出し、データ格納部２０２に記録する。
【０１０４】
Ｓｔｅｐ７：転写電圧Ｖｔｃおよび除電電圧Ｖｓを測定されたΔＬ´に対応し補正する。本実施例では図１４に示したグラフを元にその補正値を決める。このグラフはある記録媒体、環境条件において予め実験し、このグラフに従う限りは記録媒体の過剰帯電が生じないことを確認した結果であり、データ格納部２０２に格納してある。グラフはＡＴＶＣで決定した転写電圧Ｖｔｃおよび除電電圧Ｖｓに対して目標電圧値をどの程度補正するかがΔＬ´に対してプロットされたものである。
【０１０５】
このグラフに従い、算出されたΔＬ´に対する補正電圧値を求め制御手段２００が転写電圧、除電電圧の補正調整を行う。グラフ中ΔＬｃ´とは図１２における記録媒体Ｐの排出方向Ｃにおける基準板１１ａと記録媒体Ｐの相対距離である。
【０１０６】
Ｓｔｅｐ８：所定時間間隔後、再度、センサ１１により距離測定を行う。この時の測定値距離Ｌ２をデータ格納部２０２に記録する。この時間間隔は用いるセンサ１１、転写電圧制御手段の処理速度により異なるが、より短い時間間隔で測定することが望ましい。
【０１０７】
Ｓｔｅｐ９：制御ＣＰＵ２０１により、Ｓｔｅｐ８でデータ格納部２０２に記録されたＬ２と基準板１１ａとセンサ１１との距離Ｌｍの値との比較を行う。この時、値が異なる際には、制御対象とした記録媒体Ｐに対する転写および除電工程が終了していないと見なされる為、Ｌ２をＬとして置き換え（７´）、Ｓｔｅｐ６−１に戻り、転写電圧、除電電圧の補正を続ける。値が等しい時には記録媒体が転写および除電工程を通過したと見なされる為、転写電圧、除電電圧の補正を終了する。
【０１０８】
次にＳｔｅｐ３でＬｍとＬｓｔが異なり、センサ１１の動作が異常であると判断された際の処理について示していく。
【０１０９】
Ｓｔｅｐ４−２：センサ１１が正常に動作していないことを表示する。これは画像形成装置外部より参照できる形にすればよく、装置に取り付けたＬＥＤ、ディスプレイへの表示等手段は問わない。
【０１１０】
Ｓｔｅｐ５−２：センサ１１の異常により画像形成を継続するか否かを判断する。これは、予めユーザーが設定し一様に処理しても、異常が発生した時点で随時判断してもどちらでも良い。
【０１１１】
センサ１１の異常により画像形成を中止する際はここで処理を終える（６−３）。センサ１１の異常に際しても画像形成を継続する際にはＳｔｅｐ６−２の処理へと移る。
【０１１２】
Ｓｔｅｐ６−２：記録媒体Ｐがレジストローラ１０により所定の制御タイミングにて転写ニップ部Ｎｔに給紙され転写および除電工程が開始される。転写工程、除電工程において画像形成開始時に印加される各電圧電源出力は転写電圧についてはＡＴＶＣの結果であるＶｔｃを除電電圧Ｖｓについては所定の値を印加することになる。Ｖｓの値は例えば温度センサ、指定された入力紙種に従い変更される。これはデータ格納部２０２に格納した情報に従い、制御ＣＰＵ２０１が適正電圧値を判断し制御することになる。
【０１１３】
以上、本実施例のように基準板１１ａをドラム１、およびセンサ１１に対し規定の位置に設置することで、センサ１１の設置位置に自由度が増す。その上で、実施例２と同様に記録媒体全域に対して担持電荷量を良好に保ち、ドラム１に対する巻きつきや画像不良の無い良質な画像を得ることができる。
【０１１４】
また、基準板１１ａを用いてセンサ１１の異常検知を行うことで、センサ１１に異常が生じた際、無理に転写目標電流Ｉｔおよび除電電圧Ｖｓの制御を行って画質が大きく乱れることや、その他装置自体に良くない影響を与えることが防ぐことができる。
【０１１５】
また、本実施例でも実施例１、２と同様に、センサ１１による測定距離に応じた電圧の補正制御値として図１４に示すようなグラフ以外にも記録媒体種類や環境状態に応じて複数のグラフを有し、その都度画像形成条件に合うグラフを適用してもよい。即ち、センサ１１により測定される距離に応じて変更する印加電圧の変更値が、用いる記録媒体と画像形成を行う環境により異なるようにしてもよい。
【０１１６】
以上のように、本実施例においては、センサ１１はドラム１およびセンサ１１と規定の位置関係をもってセンサ１１に対向して設置されている基準板１１ａを有する。センサ１１から基準板１１ａまでの距離Ｌ０とセンサ１１から記録媒体Ｐまでの距離Ｌの差分（Ｌ０−Ｌ）によってドラム１から記録媒体Ｐまでの相対距離ΔＬを測定する。
【０１１７】
この構成により、センサ１１から直接、ドラム１と記録媒体Ｐとの距離が測定できないような状況でも、記録媒体Ｐとドラム１との相対距離ΔＬを求めることができる。即ち、予め基準板１１ａをドラム１と決まった相対位置に設置しておき、基準板１１ａと記録媒体Ｐとの距離を測定することにより、記録媒体Ｐとドラム１との相対距離を求めることができる。これはセンサ１１の設置位置の自由度向上に繋がる。また、基準板１１ａとセンサ１１との位置関係を所定のものとして決めておけば、基準板１１ａをセンサ１１の較正に用いることも可能になる。
【０１１８】
＜その他の実施形態＞
（１）画像形成装置の画像形成プロセスは、像担持体として感光体を用いた実施例の電子写真方式に限られず、像担持体として誘電体を用いた静電記録プロセス、像担持体として磁性体誘電体を用いた磁気記録プロセスなどであってもよい。
【０１１９】
（２）像担持体は中間転写カラー画像形成装置等における中間転写ベルトや中間転写ドラムなどの中間転写体であってもよい。
【０１２０】
以上、本発明は、上記実施例に拘束されるものではなく、同じ技術思想を有するものであれば、応用がきくことは勿論である。
【符号の説明】
【０１２１】
１００・・画像形成装置、２００・・制御手段、１・・像担持体、Ｎｔ・・転写ニップ部、Ｐ・・記録媒体、５・・転写手段、１１・・距離測定手段、１４・・定着手段、１７・・転写電圧印加手段、ΔＬ・・像担持体から記録媒体までの相対距離
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体に形成したトナー像を記録媒体に転写し定着して画像形成物を出力する画像形成装置に関する。
【０００２】
像担持体は、電子写真方式における電子写真感光体、静電記録方式における静電記録誘電体、磁気記録方式における磁気記録磁性体などである。また、中間転写方式の画像形成装置における中間転写ベルトや中間転写ドラム等の中間転写体も像担持体に含まれる。画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機能などである。記録媒体はトナー像を形成することができる出来るシート状部材であり、各種の用紙、ラベル、ＯＨＴシート等が挙げられる。
【背景技術】
【０００３】
電子写真方式を利用した画像形成装置を例にして説明する。この装置では、像担持体から記録媒体へのトナー画像の転写を記録媒体の非転写面側より転写電圧を印加して電界を形成することで行っている。その際、記録媒体の非転写面側にはトナー画像の持つ電荷量に対応した適切な電荷量が付与される。そして、電気的にほぼ中性とされた記録媒体は定着工程を経て画像形成が完了する。
【０００４】
記録媒体が転写工程によって担持する電荷量（以下、記録媒体担持電荷量）は、その電荷量の大きさによって、、転写直後、あるいは転写工程後から定着工程へと至るまでに放電が発生し様々な画像不良を生じる恐れがある。また、転写後に記録媒体が像担持体から剥離せず、巻きついてしまいジャムを生じることもある。そのため、転写工程から定着工程に至るまでの間、記録媒体担持電荷量の調整は非常に重要な課題となる。
【０００５】
特許文献１は、実際に画像形成する過程において記録媒体裏面の電位を測定し、除電電圧を制御することで、記録媒体担持電荷量の調整をする。特許文献２は、転写後に定着工程へ搬送される際の記録媒体と除電装置との相対高さに応じて除電電圧を制御し、適切な除電を行い、記録媒体担持電荷量の調整をする。
【０００６】
また、特許文献３のように、記録媒体に対してトナー像の転写を開始する前の時点に於いて、画像形成時に用いる転写電圧（プリント電圧）が最適になるように制御し、記録媒体担持電荷量の調整を行う方法が従来から知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２１５８１５号公報
【特許文献２】特開２００８−２１６４６８号公報
【特許文献３】特開平２−２６４２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、記録媒体の転写ニップ部通過直後の記録媒材の姿勢状態は固定ではなく、記録媒体の種類や環境など種々の要因により変化する。記録媒材の姿勢状態が変化すると転写ニップ長の変化や放電量変化に繋がり、記録媒体の担持電荷量に大きな違いを与えてしまうことになる。
【０００９】
記録媒体担持電荷量の調整は先に示したとおり、画像不良や記録媒体のジャムなどの問題の要因となりうるため非常に重要な課題である。つまり、転写ニップ部通過後の記録媒体の姿勢状態に対する考慮をせずに転写電圧を決めては、良質な画像を得ることができない。この時、転写ニップ部通過後の記録媒体の排出方向が記録媒体の種類や環境などにより変化する要因であるが、これは記録媒体の堅さの違いによる所が大きい。記録媒体は常に複数の点で保持されているわけではないため、保持されていない部分については記録媒体が持つ堅さに任せた形状となるためである。
【００１０】
それにより、転写ニップ部通過後に記録媒体が転写ローラ側に排出されるか像担持体側に排出されるかは、記録媒体の堅さがその種類や環境などにより違うため、異なってくる。そして、どちら側に排出されるかにより各部材と記録媒体の接触長さが異なってくるため、転写ニップ長は変化する。また、その際放電量が変化するのは、記録媒体が転写ローラ側、像担持体側、どちらに近く排出されるかで、記録媒体と転写ローラの空隙間、記録媒体と像担持体の空隙間それぞれの分圧が変化するためである。
【００１１】
本発明は従来技術を更に発展させたものである。その目的とするところは、転写ニップ部通過後の記録媒体の姿勢状態に応じてそれに適した転写電圧を与えることを可能にして記録媒体に対する適切な転写性を保ち良質な画像を得ることの可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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、未定着のトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と転写ニップ部を形成して記録媒体を挟持搬送し前記像担持体から記録媒体にトナー像を転写する転写手段と、前記転写手段に電圧を印加する転写電圧印加手段と、前記転写ニップ部を出て搬送される記録媒体のトナー像を定着する定着手段と、制御手段と、を有する画像形成装置であって、前記転写手段と前記定着手段の間に配置され、前記像担持体から記録媒体までの相対距離を測定する距離測定手段を有し、前記制御手段は前記距離測定手段により測定される前記相対距離に応じて前記転写電圧印加手段から前記転写手段に印加する電圧を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、転写ニップ部の記録媒体搬送方向下流位置における像担持体と記録媒体との相対距離を測定する。これにより、記録媒体の転写ニップ部通過後の姿勢状態が判定可能になり、その結果に応じて転写電圧を制御することで記録媒体に対する適切な転写性を保ちつつ記録媒体の担持電荷量を良好に保ち良質な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１における画像形成装置の要部の概略の構成模式図
【図２】図１の部分的拡大図と要部の制御系統ブロック図
【図３】距離測定手段（赤外線距離センサ）の構成模式図
【図４】転写ニップ部から出た記録媒体の排出方向例を示した図
【図５】転写電圧補正制御のフロー図
【図６】算出距離に対する転写電圧の補正値グラフ
【図７】実施例２における転写工程から定着工程へ至る記録媒体搬送経路部分の模式図と制御系統ブロック図
【図８】転写ニップ部から出た記録媒体の排出方向例を示した図
【図９】転写電圧ならびに除電電圧の補正制御のフロー図
【図１０】算出距離に対する転写電圧ならびに除電電圧の補正値グラフ
【図１１】実施例３における転写工程から定着工程へ至る記録媒体搬送経路部分の模式図と制御系統ブロック図
【図１２】転写ニップ部から出た記録媒体の排出方向例を示した図
【図１３】転写電圧ならびに除電電圧の補正制御のフロー図
【図１４】算出距離に対する転写電圧ならびに除電電圧の補正値グラフ
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜実施例１＞
（１）画像形成装置例の全体的な説明
図１は本発明に従う画像形成装置例の要部の概略の構成模式図である。図２は図１の部分的拡大図と要部の制御系統ブロック図である。本実施例の画像形成装置１００は、転写方式電子写真画像形成プロセスを用いたモノカラーのレーザービームプリンタ（ＬＢＰ）である。ホスト装置４００から制御手段（プリントコントローラ）２００に入力する画像情報（電気的な画像信号）に基づいて記録媒体（記録材、転写材）Ｐに画像の形成を行う。ホスト装置４００は、パソコン、イメージリーダー、ファクシミリ装置等である。
【００１６】
制御手段２００は制御ＣＰＵ２０１と制御用参照値等を記憶しているデータ格納部（メモリ部）２０２とを含み、ホスト装置４００や操作部３００等との間で各種の電気的情報の授受を行う。かつ、画像形成装置１００の画像形成動作を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って統括的に制御する。従って、以下に説明する画像形成動作は制御手段２００によって制御される。操作部３００には使用者が所望の画像形成実行条件等を制御手段２００に入力したり、設定したりすることができる各種の操作キーや表示器等が配設されている。
【００１７】
画像形成装置１００は未定着のトナー像を担持する像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（回転可能な感光体：以下、ドラムと記す）１を有する。ドラム１は支軸１ａを中心に駆動手段（不図示）により矢印の時計方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。ドラム１の周囲には、ドラム１に作用する電子写真プロセス手段としての機器が配設されている。本実施例では、帯電手段２、露光手段３、現像手段４、転写手段５、クリーニング手段６等が配設されている。
【００１８】
帯電手段２は本実施例の場合は接触帯電部材である導電性の帯電ローラである。帯電ローラ２はドラム１に対して所定の押圧力で当接させてあり、ドラム１の回転に従動して回転する。帯電ローラ２は電源部（不図示）から所定の帯電バイアスが印加されて、ドラム１の回転過程においてドラム表面を所定の電位および極性に一様に帯電する。本実施例の場合はドラム１の表面が帯電ローラ２により負極性の所定の電位に一様に帯電処理される（帯電工程）。
【００１９】
露光手段３は本実施例の場合はレーザー走査部（レーザースキャナー）である。走査部３は、発光信号発生器、固体レーザー素子、コリメーターレンズ系、回転多面鏡（ポリゴンミラー）等を有する。そして、走査部３はドラム１の一様帯電面に対して、出力画像信号に対応して変調したレーザー光による走査露光を行い、ドラム面に画像情報に対応した静電潜像を順次形成していく（露光工程）。
【００２０】
現像手段４は本実施例の場合は、現像剤として負極性に帯電したトナーを用いた反転現像装置である。ドラム表面の露光部にトナーが付着することでドラム表面に形成された静電潜像が未定着のトナー像として順次に現像（可視化）される（現像工程）。
【００２１】
転写手段５は本実施例の場合は接触転写部材である導電性の転写ローラである。転写ローラ５はドラム１に対して所定の押圧力で当接されていて、駆動手段（不図示）により矢印の反時計方向にドラム１の周速度に対応した周速度をもって回転駆動される。ドラム１と転写ローラ５との接触ニップ部が転写ニップ部Ｎｔである。この転写ニップ部Ｎｔに記録媒体Ｐが所定の制御タイミングで導入されて挟持搬送される。
【００２２】
転写ローラ５には記録媒体Ｐの搬送タイミングと合わせて転写電圧電源（転写電圧印加手段）１７からトナーの帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）で適正電位に制御された転写電圧が印加される。この印加された転写電圧によりドラム面側のトナー像が記録媒体Ｐの表面（印字面：ドラム１との対向面）に対して順次に静電転写される（転写工程）。転写電圧電源１７は制御手段２００により転写ローラ５に印加する転写電圧がコントロールされる。これについては後述する。
【００２３】
ここで、転写手段（転写部材）として回転駆動する転写ローラ５を示したが、これに限られるものでない。無端状のベルトを用いた系等、他の転写手段であってもよい。
【００２４】
記録媒体Ｐは給紙カセット７に積載されて収容されている。所定の制御タイミング（給送タイミング）で給紙ローラ８が駆動されることにより、最上位の記録媒体Ｐに送りが掛かり分離部材（不図示）との協働により１枚分離されて、転写ニップ部Ｎｔへ至るシートパス（記録媒体搬送経路）９ａに導入される。
【００２５】
シートパス９ａにはレジストローラ（レジストレーションローラ対）１０が配設されている。ローラ１０に到達した記録媒体Ｐの先端部はその時点では回転停止状態に制御されているローラ１０のニップ部に突き当たって受け止められて記録媒体Ｐの先端全長部がニップ部に押し当たる。これにより記録媒体Ｐの斜行が矯正される。
【００２６】
そして、所定の制御タイミングでローラ１０の駆動が開始される。これにより、記録媒体Ｐがローラ１０のニップ部に挟持されて搬送され、転写ニップ部Ｎｔに導入される。ローラ１０は上記のように記録媒体Ｐの斜行を矯正する役目をすると共に、ドラム１に対するトナー像の形成と記録媒体Ｐの搬送とを同期させる役目をする。
【００２７】
即ち、ローラ１０はカセット７から搬送された記録媒体Ｐの先端位置を一旦規制する。そして、ドラム１上に形成されたトナー像の画像先端が転写ニップ部Ｎｔに到達するタイミングで、記録媒体Ｐのプリント開始位置が転写ニップ部Ｎｔに丁度到達するように、記録媒体Ｐの先端規制を解除して記録媒体Ｐの搬送を再開させる。
【００２８】
転写ニップ部Ｎｔを出た記録媒体Ｐはドラム１から分離され、後述する距離測定手段１１と除電手段１２の上を通り搬送ガイド１３に沿ってガイドされて定着手段１４に搬送される。９ｂは転写ニップ部Ｎｔから定着手段１４に至るシートパスである。記録媒体Ｐが分離された後のドラム１上の転写残トナーはクリーニング手段６によって除去され、ドラム１は繰り返して画像形成に供される。本実施例においてクリーニング手段６はブレードクリーニング装置であり、ドラム１面の転写残トナーはクリーニングブレード６ａによりドラム面から掻き落とされて廃トナー収容部６ｂに収容される。
【００２９】
本実施例において定着手段１４は、フィルム加熱方式、加圧ローラ駆動式の加熱定着装置である。この装置１４は互いに当接して定着ニップ部Ｎｆを形成する加熱回転部材としてのエンドレスベルト状の耐熱性の定着フィルム１４ａと加圧回転部材としての加圧ローラ１４ｂを有する。加圧ローラ１４ｂは芯金上に弾性層を形成した弾性ローラである。フィルム１４ａの内部には半円弧状のフィルムガイド部材（ステイ）１４ｃと加熱体１４ｄが配設されている。加熱体１４ｄは電力供給により発熱する加熱源としての通電発熱体を有する。
【００３０】
フィルム１４ａはフィルムガイド部材１４ｃおよび加熱体１４ｄに対してルーズに外嵌されている。加熱体１４ｄと加圧ローラ１４ｃはフィルム１４ａを挟んで圧接している。フィルム１４ａと加圧ローラ１４ｃとの圧接ニップ部が定着ニップ部Ｎｆである。加圧ローラ１４ｃはモーター（不図示）により矢印の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。フィルム１４ａは定着ニップ部Ｎｆにおける加圧ローラ１４ｃとの摩擦力により加圧ローラ１４ｃの回転に従動して矢印の時計方向に回転する。
【００３１】
記録媒体Ｐは定着ニップ部Ｎｆに導入されて挟持搬送され、定着ニップ部Ｎｆにおいてフィルム１４ａを介した加熱体１４ｄからの熱とニップ部圧により、記録媒体Ｐ上の未定着トナー像が固着画像として定着される（定着工程）。記録媒体Ｐの先端部が定着ニップ部Ｎｔに到達して挟持されると、記録媒体Ｐは転写ニップ部Ｎｔと定着ニップ部Ｎｆとにまたがって搬送される。制御手段２００は、この搬送状態において転写ニップ部Ｎｔと定着ニップ部Ｎｆとの間の記録媒体部分に所定量のループが形成されて維持されるように加圧ローラ１４ｃの回転速度を制御する。
【００３２】
定着装置１４を出た記録媒体Ｐはシートパス９ｃを通って排出口１５から装置外の排出トレイ１６に対して画像形成物として排出される。ここで、定着手段１４は上述のフィルム加熱方式、加圧ローラ駆動式の加熱定着装置に限られない。加熱ローラを加熱回転部材として使用した熱ローラ定着装置、その他の定着装置を使用してもよい。
【００３３】
（２）除電手段１２
除電手段１２は、転写ニップ部Ｎｔを出た記録媒体Ｐの過剰に帯電した電荷、即ち、記録媒体Ｐが転写部により過剰に付与された電荷をトナー像転写直後に除電する役目をするものである。本実施例では導電性の除電針である。この除電針１２は記録媒体搬送方向に直交する方向（シートパス９ｂを横断する方向）を長手とする板状の部材であり、先端（長手上辺）が鋸歯状になっている。
【００３４】
除電針１２は転写ローラ５と搬送ガイド６との間においてシートパス９ｂを通る記録媒体Ｐの裏面と所定の間隔をもって対向するように固定配置されている。即ち、除電針１２は、転写ニップ部Ｎｔよりも記録媒体搬送方向下流側で、搬送ガイド６よりも記録媒体搬送方向上流側において、転写ニップ部Ｎｔの近傍の位置に転写ローラ５に並行させて固定して配置されている。以下の説明において、下流側と上流側とは記録媒体Ｐの搬送方向に関して下流側と上流側である。
【００３５】
除電針１２には、除電電圧を供給するための除電電圧電源（除電電圧印加手段）１８が接続されている。この電源１８は出力レベルが可変であり、制御手段２００により出力が制御される。本実施例ではある範囲において多値の出力レベルが制御可能な例を示す。本実施例では、負極性のトナーを使用しているため、転写工程では記録媒体Ｐに正極性の電圧を印加して転写を行っている。そのため、記録媒体Ｐは正極性の電荷を有しており、正電荷を除電するために除電針１２には負極性の除電電圧を印加する。
【００３６】
反対に、トナーに正極性のものを使用した場合、転写ローラ５は記録媒体Ｐに負極性の転写電圧を印加して、さらに、除電針１２は正極性の除電電圧を印加することになる。
【００３７】
実施例では、除電部材として鋸歯状の除電針１２を例示したが、その他、金属ブラシや導電性樹脂繊維、或いは金属ワイヤーを除電部材として用い、これらに除電電圧を印加して除電を行う構成にしても良い。
【００３８】
（３）距離測定手段１１
距離測定手段１１は本実施例においては転写ニップ部Ｎｔと除電針１２との間において固定配置されている。即ち、距離測定手段１１は、転写ニップ部Ｎｔよりも下流側で、除電針１２よりも上流側において、転写ニップ部Ｎｔの近傍の位置に距離測定面をドラム１に向けて固定して配置されている。
【００３９】
本実施例は、転写ニップ部Ｎｔの記録媒体出口側において距離測定手段１１で求められる記録媒体Ｐとドラム１との距離に応じて転写電圧電源１７から出力させる転写電圧を補正制御することにより記録媒体Ｐに適切な担持電荷を与えるものである。これにより、例えば記録媒体Ｐへの電荷の付与不足が原因で生じる、転写ニップ部下流側での記録媒体画像部から非画像部へのトナーの飛び散り現象や過剰な帯電によって生じる強い放電によりトナー画像の乱れが発生することを予防することができる。特に本実施例では記録媒体先端で生じる問題を防ぐことを目的とする。
【００４０】
距離測定手段１１は、本実施例では、記録媒体Ｐやドラム１に対して非接触で記録媒体Ｐやドラム１までの距離を測定する非接触式距離測定手段である。より具体的には受光部と発光部を含む光学式センサである赤外線距離センサを用いている。このセンサ１１は、発光部である発光素子（赤外ＬＥＤ）により記録媒体Ｐやドラム１への照射を行い、その反射光を受光部（ＰＳＤ）で受光することで、記録媒体Ｐとセンサ１１までの距離、ドラム１とセンサ１１までの距離を測定する。
【００４１】
図３に赤外線距離センサ１１の一例の模式図を示した。発光素子４−１からの光が投光レンズ４−３を通り被測定物４−５に照射され、その反射光を受光レンズ４−４を介して距離センサを構成する受光部４−２に受光させる。するとこのときの被測定物４−５までの距離Ｌ１は、受光点の位置ｄ１より図に示す関係からＬ１＝Ｆ・Ｄ／ｄ１と求められる。この距離測定の演算は受光部４−２の受光信号が制御手段２００に入力して制御ＣＰＵ２０１の演算部でなされる。
【００４２】
センサ１１が記録媒体Ｐに対し非接触であることで、記録媒体Ｐに対するセンサ１１の干渉を防ぐことができ、記録媒体Ｐの搬送経路や担持電荷量の乱れを最小限に抑えることができる。その非接触式のセンサ１１が受光部４−２と発光部４−１を含む光学式センサであることで、より少ないコストで正確な距離測定が可能となる。
【００４３】
（４）転写電圧の制御
本実施例では、転写ニップ部Ｎｔから出る記録媒体Ｐについてドラム１から記録媒体Ｐまでの相対距離をセンサ１１で測定する。そして、制御手段２００がセンサ１１で測定される距離に応じて転写電圧電源１７から転写ローラ５に印加する電圧（転写電圧）を変更する制御をしている。以下、この制御について説明する。
【００４４】
図４に転写工程および除電工程後の記録媒体Ｐの排出方向とセンサ１１との関係について示す。センサ１１と除電針１２は転写ニップ部Ｎｔの記録媒体出口側の近傍において転写ニップ部Ｎｔから出てくる記録媒体Ｐの裏面側に対向して記録媒体搬送方向に順次に位置している。これにより、転写ニップ部Ｎｔを出た直後の記録媒体Ｐについて距離測定と除電工程を実行することができる。
【００４５】
センサ１１は所定のタイミングで発光素子４−１を稼動することにより転写ニップ部Ｎｔから出てきた直後時点における記録媒体先端部に裏面に対する光照射および反射光の受光が可能となっている。この時、図中ＡからＥまでの記録媒体Ｐの記録媒体排出方向（先端部姿勢）はセンサ１１によって測定可能な範囲に入っている。この図において記録媒体排出方向Ｃが排出方向として望ましいものであり、ドラム１の中心Ｏ１、転写ローラ５の中心Ｏ５を通る中心線（Ｏ１−Ｏ５）とドラムの交点Ｏ１´におけるドラム１の接線方向と一致している。
【００４６】
本実施例では転写ローラ５に正の転写電圧を印加しているため、転写ローラ５からドラム１の方向に電界が形成されている。そのため、基本的に記録媒体Ｐはドラム１からは負の電荷を、転写ローラ５からは正の電荷を付与される。
【００４７】
記録媒体Ｐの排出方向がＤ、Ｅのようにドラム１側に近付いた時、記録媒体Ｐは転写ローラ５から放電を強く受けることになり正に過剰帯電した状態になりやすくなる。反対にＡ、Ｂのように転写ローラ側に近付いた時には記録媒体Ｐは負に過剰帯電した状態になりやすくなる。
【００４８】
これは、記録媒体ＰがＤ、Ｅの排出方向ではドラム１と記録媒体Ｐの距離が転写ローラ５と記録媒体Ｐとの距離に比べ近い。そのため、分離する近傍の空隙の分圧としてはドラム１と記録媒体Ｐの方が小さくなり、大きな分圧（電位差）が存在する転写ローラ５と記録媒体Ｐとの間の空隙での放電が活発となるため正の電荷を受け取りやすくなる。
【００４９】
これとは逆にドラム１と記録媒体Ｐの間の分圧が大きくなるＡ、Ｂの排出方向では転写ローラ５と記録媒体Ｐと間での放電不足による正の電荷の供給不足、もしくはドラム１からの放電により負の電荷を受け取りやすくなるためである。
【００５０】
以上のように基本的に記録媒体Ｐは転写後の転写ニップ部Ｎｔからの排出方向（姿勢状態）により担持電荷量が正負どちらに偏りが生じやすいかが決まる。しかし、実際、担持電荷量に大きな偏りが生じるかはその際に生じている電位差、つまり転写電圧に依存する。
【００５１】
そこで、本実施例では記録媒体Ｐがドラム１と転写ローラ５のいずれにより近い状態になっているかを判定し印加電圧を調整することで、記録媒体Ｐに対する余分な放電を抑制、もしくは電荷不足を生じないように放電を発生させる。それにより記録媒体Ｐの排出方向に関わらず担持電荷の偏りが調整され、電荷の付与不足や過帯電により生じる画像不良の発生を防止できる。
【００５２】
また、本実施例ではセンサ１１が転写ニップ部Ｎｔを出た直後時点での記録媒体先端部に対する光照射の反射光を受光している。そのため、即座に転写電圧電源１７の制御を最適化をすることで、測定対象とした記録媒体Ｐに対して電荷の付与不足や過帯電により生じる画像不良の発生を防止でき、電圧の最適化のために工程を必要としたり、記録媒体を無駄に消費したりすることなどがない。
【００５３】
画像形成装置は、ＡＴＶＣ（Active Transfer Voltage Control）制御という、転写電圧制御を実行可能である。ここで、ＡＴＶＣ制御について簡単に説明する。これは、記録媒体に対してトナー像の転写を開始する前の時点に於いて、転写ローラに電圧を印加して帯電後の感光ドラムに流れる電流値を測定し、その時、電流値が所定の値になるように転写電圧を制御する。この転写電圧をＶ０とし、この値を元に実際の画像形成時に用いる転写電圧（プリント電圧）Ｖｔを決定する制御方法である。
【００５４】
この制御は通常プリント前回転時に実施される。それにより転写ローラ抵抗値の製造時ばらつきや環境変動、耐久変動に応じて適した転写電圧の選択がなされ、良好な画像を得ることができる。
【００５５】
図５の制御フロー図を用いて、センサ（距離測定手段）１１による距離測定結果に応じて転写電圧電源１７をどのように制御するかを説明する。この制御は制御手段２００により行われる。また、本実施例は記録媒体Ｐの特に先端領域での画像不良を防ぐことを目的としているため、センサ１１による測定結果に応じた転写電圧電源制御は記録媒体Ｐの搬送が安定する時点まで行うこととする。
【００５６】
Ｓｔｅｐ１：画像形成の命令を受けると画像形成装置１００は先に示した帯電、露光、潜像、現像の各工程を経てドラム（像担持体）１にトナー画像を形成し、転写工程に差し掛かる。この時、ＡＴＶＣ制御により初期転写電圧Ｖｔｃが決定される。
【００５７】
Ｓｔｅｐ２：記録媒体Ｐが給紙カセット７から給紙ローラ８により一枚ずつレジストローラ１０の位置まで搬送される。この時、センサ１１によりドラム１とセンサ１１との距離測定が行われる。測定された基準距離Ｌ０は制御手段２００にあるデータ格納部２０２に記録される。
【００５８】
Ｓｔｅｐ３：記録媒体Ｐがレジストローラ１０により所定の制御タイミングにて転写ニップ部Ｎｔに給紙されて転写工程が開始される。また転写ニップ部Ｎｔを出る記録媒体Ｐの除電針１２による除電工程が開始される。
【００５９】
転写工程において画像形成開始時に転写電圧電源１７から転写ローラ５に印加される転写電圧についてはＡＴＶＣの結果である電圧Ｖｔｃが印加されることになる。また、除電電圧電源１８から除電針１２に印加される除電電圧Ｖｓについては所定の値を印加することになる。Ｖｓの値は例えば温度センサ、指定された入力紙種に従い変更される。これはデータ格納部２０２に格納した情報に従い、制御ＣＰＵ２０１が適正電圧値を判断し制御することになる。
【００６０】
Ｓｔｅｐ４：転写ニップ部Ｎｔを出た直後時点における記録媒体Ｐについてセンサ１１との距離Ｌの測定が行われる。その測定タイミングは転写ニップ部Ｎｔを出た記録媒体Ｐの先端部がセンサ１１の測定範囲に達した時点であり、この時間はドラム１の回転速度が一定であることより記録媒体サイズ等に依らず一意に決まる。
【００６１】
Ｓｔｅｐ５：データ格納部２０２に記録されたセンサ１１とドラム１との距離Ｌ０、および測定された記録媒体Ｐとセンサ１１との距離Ｌから、制御ＣＰＵ２０１はドラム１と記録媒体Ｐの相対距離ΔＬを算出し、データ格納部２０２に記録する。ドラム１から記録媒体Ｐまでの相対距離ΔＬは、センサ１１からドラム１までの距離Ｌ０とセンサ１１から記録媒体Ｐまでの距離Ｌの差分によって算出（測定）される。
【００６２】
Ｓｔｅｐ６：転写電圧Ｖｔｃを算出されたΔＬに対応して補正する。本実施例では図６に示したグラフを元にその補正値を決める。このグラフはある記録媒体、環境条件において予め実験し、このグラフに従う限りは記録媒体の過剰帯電が生じないことを確認した結果であり、データ格納部２０２に格納してある。
【００６３】
グラフはＡＴＶＣで決定した転写電圧Ｖｔｃに対して目標電圧値をどの程度補正するかがΔＬに対してプロットされたものである。このグラフに従い、算出されたΔＬに対する補正電圧値を求め制御手段２００が転写電圧の補正調整を行う。グラフ中、ΔＬｃとは図４における記録媒体の排出状態Ｃにおけるドラム１と記録媒体Ｐの相対距離である。
【００６４】
Ｓｔｅｐ７：記録媒体Ｐの搬送の安定性を調べるため、所定時間間隔後、再度、センサ１１と記録媒体Ｐとの距離Ｌ´を測定し、データ格納部２０２に記録する。この時間間隔は用いるセンサ１１、転写電圧制御手段の処理速度により異なるが、より短い時間間隔で測定することが望ましい。本実施例では５ｍｓｅｃ間隔で測定した。
【００６５】
Ｓｔｅｐ８：制御ＣＰＵ２０１により、Ｓｔｅｐ７でデータ格納部２０２に記録されたＬ´と、Ｓｔｅｐ２で測定されたセンサ１１とドラム１との距離Ｌ０の値との比較を行う。この時、値が異なる際には、制御対象とした記録媒体Ｐが転写および除電工程を通過し終わっていないと見なされる為、Ｌ´をＬとして置き換え（６´）、Ｓｔｅｐ５に戻る。値が等しい時には記録媒体Ｐが転写および除電工程を通過したと見なされる為、転写電圧の補正を終了する。
【００６６】
以上、本実施例のように、転写ニップ部Ｎｔを出た記録媒体Ｐのドラム１と記録媒体Ｐの距離に対して転写電圧を補正制御する。これにより、記録媒体、特に記録媒体の排出方向が不安定な先端領域に対して担持電荷量を良好に保ち、画像不良の無い良質な画像を得ることができる。
【００６７】
また、本実施例ではセンサ１１の対向にドラム１が配置されている。これにより、転写時に付与する電荷量の過不足を左右するドラム１に対する記録媒体Ｐの相対距離を正確に測定することができる。それは、センサ１１からドラム１までの距離（Ｌ０）とセンサ１１から記録媒体Ｐまでの距離（Ｌ）の差分（ΔＬ＝Ｌ０−Ｌ）を計算することで転写ニップ部Ｎｔの記録媒体搬送方向下流位置におけるドラム１と記録媒体Ｐの距離を直接的に測定できるからである。仮にドラム１の位置が動くようなことがあっても、適時画像形成時に基準としてドラム１の距離を測定すれば良いからである。
【００６８】
また、本実施例では、センサ１１による測定距離に応じた転写電圧の補正制御値として、図６に示すようなグラフを用いているが、このグラフは記録媒体種類や画像形成時の環境状態により異なることもある。そのため、記録媒体種類や環境状態に伴う複数のグラフをデータ格納部２０２に格納していることが望ましい。それを用い画像形成時には温度センサ、湿度センサ、メディアセンサなどにより測定された条件も加味してグラフを適用しても良い。
【００６９】
即ち、センサ１１により測定される距離に応じて変更する印加電圧の変更値が、用いる記録媒体と画像形成を行う環境により異なるようにしてもよい。このように、用いる記録媒体や画像形成時の環境により異なる最適な制御電圧を選択可能となることで、より正確な記録媒体の電荷量制御ができる。
【００７０】
以上のように、本実施例によれば、転写ニップ部Ｎｔの記録媒体搬送方向下流位置におけるドラム１と記録媒体Ｐとの相対距離ΔＬを測定する。これにより、記録媒体Ｐの転写ニップ部通過後の姿勢状態（排出方向）が判定可能になり、その結果に応じて転写電圧を制御することで記録媒体Ｐに対する適切な転写性を保ちつつ記録媒体Ｐの担持電荷量を良好に保ち良質な画像を得ることができる。
【００７１】
センサ１１は、センサ１１からドラム１までの距離Ｌ０とセンサ１１から記録媒体Ｐまでの距離Ｌの差分（Ｌ０−Ｌ）によってドラム１から記録媒体Ｐまでの相対距離ΔＬを測定する。これにより、転写ニップ部Ｎｔの記録媒体搬送方向下流位置におけるドラム１と記録媒体Ｐの距離を直接的な測定結果から判断できることで、ドラム１に位置変動が生じた際にも正確にドラム１と記録媒体Ｐの相対距離ΔＬを判定することができる。
【００７２】
＜実施例２＞
第２の実施例について説明する。以下では実施例１で説明したものと同一の構成部材、部分については再度の説明を省略する。実施例１では距離測定手段であるセンサ１１によって測定される値に対して転写電圧Ｖｔｃのみを主に記録媒体先端に対して変更していた。本実施例ではセンサ１１によって測定される値に対して転写電圧Ｖｔｃと除電電圧Ｖｓの二つの電圧を記録媒体Ｐが転写工程、除電工程を通過するまで調整する。これにより、記録媒体先端で生じる問題だけでなく、記録媒体全体における画像不良の抑制等を目的とする。
【００７３】
本実施例は実施例１と異なり、図７、図８のように、センサ１１と除電針１２の記録媒体搬送方向における配置の順番が逆になっている。即ち、除電針１２とセンサ１１は転写ニップ部Ｎｔの記録媒体出口側の近傍において転写ニップ部Ｎｔから出てくる記録媒体Ｐの裏面側に対向して記録媒体搬送方向に順次に位置している。
【００７４】
本実施例ではセンサ１１による測定結果に対して転写電圧と除電電圧を変更するため、除電工程が終了した時点での記録媒体Ｐの距離測定をする必要があるためである。また、除電針１２を転写ニップ部Ｎｔの極近傍に設けることで、記録媒体Ｐの、転写ニップ部Ｎｔから出てきた直後の領域の除電を行うことが可能となり、ドラム１への記録媒体Ｐの巻きつきを防止する。
【００７５】
本実施例では、センサ１１により測定される結果により除電電圧Ｖｓも変更する。これは、実施例１に示したように記録媒体Ｐの担持電荷量が排出方向によって変化することから除電性能に強弱をつける必要があるためでもあるが、記録媒体Ｐの排出方向が変わることにより除電針１２と記録媒体Ｐとの距離が変化する。そのため、除電針１２の記録媒体Ｐに対する作用ならびに効果が一定ではないため、除電針１２の性能向上を行う必要があるためでもある。
【００７６】
図８におけるＡ、Ｂのような排出方向の場合は除電針１２と記録媒体Ｐとの距離が近くなるため、除電針１２の効果が強く現われる。しかし、Ｄ、Ｅのような排出方向の場合は除電針１２と記録媒体Ｐとの距離が遠くなるため、逆に除電手段の効果が現われにくくなる。よって距離に関わらず、除電針１２に一定の効果を望むには距離に応じて除電針１２の性能変化をする必要がある。本実施例ではこれを除電電圧の変更で実現する。
【００７７】
図９のフロー図を用いて最適な転写電圧Ｖｔｃと除電電圧Ｖｓをセンサ（距離測定手段）１１により測定される結果からどのように補正制御するかを説明する。なお、この制御は制御手段２００により行われる。また、本実施例は記録媒体Ｐの全領域での問題抑制を目的としているため、センサ１１による測定結果に応じた転写電圧電源制御は、記録媒体が転写工程、除電工程を通過する時点まで行う。
【００７８】
Ｓｔｅｐ１：画像形成の命令を受けると画像形成装置１００は先に示した帯電、露光、潜像、現像の各工程を経てドラム１にトナー画像を形成し、転写工程に差し掛かる。この時、ＡＴＶＣ制御により初期転写電圧Ｖｔｃが決定される。
【００７９】
Ｓｔｅｐ２：記録媒体Ｐが給紙カセット７から給紙ローラ８により一枚ずつレジストローラ１０の位置まで搬送される。この時、センサ１１によりドラム１とセンサ１１との距離測定が行われる。測定された距離Ｌ０はデータ格納部２０２に記録される。
【００８０】
Ｓｔｅｐ３：記録媒体Ｐがレジストローラ１０により所定の制御タイミングにて転写ニップ部Ｎｔに給紙され転写工程および除電工程が開始される。転写工程、除電工程において画像形成開始時に印加される各電圧電源出力は転写電圧についてはＡＴＶＣの結果であるＶｔｃを、除電電圧Ｖｓについては所定の値をそれぞれ印加することになる。Ｖｓの値は例えば温度センサ、指定された入力紙種に従い変更される。これはデータ格納部２０２に格納した情報に従い、制御ＣＰＵ２０１が適正電圧値を判断し制御することになる。
【００８１】
Ｓｔｅｐ４：センサ１１と記録媒体Ｐとの距離Ｌの測定が行われる。そのタイミングは転写ニップ部Ｎｔを出た記録媒体Ｐの先端がセンサ１１の測定範囲に達した時点からであり、この時間はドラム１の回転速度が一定であることより記録媒体サイズ等に依らず一意に決まる。
【００８２】
Ｓｔｅｐ５：データ格納部２０２に記録されたセンサ１１とドラム１との距離Ｌ０、および測定された記録媒体Ｐとセンサ１１との距離Ｌから、制御ＣＰＵ２０１はドラム１と記録媒体Ｐの相対距離ΔＬを算出し、データ格納部２０１に記録する。
【００８３】
Ｓｔｅｐ６：転写電圧Ｖｔｃおよび除電電圧Ｖｓを算出されたΔＬに対応し補正する。本実施例では図１０に示したグラフを元にその補正値を決める。このグラフはある記録媒体、環境条件において予め実験し、このグラフに従う限りは記録媒体の過剰帯電が生じないことを確認した結果であり、データ格納部２０２に格納してある。
【００８４】
グラフはＡＴＶＣで決定した転写電圧Ｖｔｃおよび除電電圧Ｖｓに対して目標電圧値をどの程度補正するかがΔＬに対してプロットされたものである。このグラフに従い、算出されたΔＬに対する補正電圧値を求め制御手段２００が転写電圧、除電電圧の補正調整を行う。グラフ中ΔＬｃとは図８における記録媒体の排出状態Ｃにおけるドラム１と記録媒体Ｐの相対距離である。
【００８５】
Ｓｔｅｐ７：所定時間間隔後、再度、センサ１１により距離測定を行う。この時の測定値距離Ｌ´をデータ格納部２０２に記録する。この時間間隔は用いるセンサ１１、転写電圧制御手段の処理速度により異なるが、より短い時間間隔で測定することが望ましい。
【００８６】
Ｓｔｅｐ８：制御ＣＰＵ２０１により、Ｓｔｅｐ７でデータ格納部２０２に記録されたＬ´とＳｔｅｐ２で測定されたドラム１とセンサ１１との距離Ｌ０の値との比較を行う。この時、値が異なる際には、制御対象とした記録媒体が転写および除電工程を通過して終わっていないと見なされる為、Ｌ´をＬとして置き換え（７´）、Ｓｔｅｐ５に戻り、転写電圧、除電電圧の補正を続ける。値が等しい時には記録媒体が転写および除電工程を通過したと見なされる為、転写電圧、除電電圧の補正を終了する。
【００８７】
以上、本実施例のようにドラム１と記録媒体Ｐの距離に対して転写電圧、除電電圧を補正制御することで、記録媒体全域に対して担持電荷量を良好に保ち、ドラム１に対する巻きつきや画像不良の無い良質な画像を得ることができる。
【００８８】
また、本実施例でも実施例１と同様に、センサ１１の対向にドラム１が配置されているため、転写時に付与する電荷量の過不足を左右するドラム１に対する記録媒体Ｐの相対距離を正確に測定することができる。
【００８９】
また、本実施例でも実施例１と同様に、センサ１１による測定距離に応じた電圧の補正制御値として図１０に示すようなグラフ以外にも記録媒体種類や環境状態に応じて複数のグラフを有し、その都度画像形成条件に合うグラフを適用してもよい。即ち、センサ１１により測定される距離に応じて変更する印加電圧の変更値が、用いる記録媒体と画像形成を行う環境により異なるようにしてもよい。
【００９０】
本実施例のようにセンサ１１より測定されるドラム１と記録媒体Ｐの相対距離ΔＬに応じ、転写電圧および除電電圧の２つを制御可能となることで、より正確な記録媒体Ｐの電荷量制御ができる。
【００９１】
＜実施例３＞
本発明の第３の実施例について説明する。以下では実施例１で説明したものと同一の構成部材、部分については再度の説明を省略する。実施例１、２ではセンサ１１によってドラム１と記録媒体Ｐとの距離を直接的に測定し算出していたが、本実施例では、ドラム１の代わりにドラム１と規定の位置関係で設置した基準板を用いることで、ドラム１と記録媒体Ｐとの相対距離を求める。これにより、センサ１１の設置位置に自由度が増す。また、基準板の位置をセンサ１１に対しても規定の位置に設置することでセンサ１１の補正や異常検知を行うことも可能となる。
【００９２】
本実施例が実施例１、２と異なる点は、図１１のように、センサ１１の対向に基準板１１ａを設置していることである。本実施例においては、転写ニップ部Ｎｔの記録媒体出口側の転写ニップ部Ｎｔの近傍の位置において、シートパス９ｂの上側の位置にセンサ１１を、下側の位置に基準板１１ａを対向させてそれぞれ固定して配置している。基準板１１ａは除電針１２と搬送ガイド１３との間に配置している。転写ニップ部Ｎｔを出た記録媒体材Ｐはセンサ１１と基準板１１ａの間を通って搬送される。
【００９３】
基準板１１ａはドラム１、およびセンサ１１と規定の位置関係で設置されている。基準板１１ａとドラム１の位置関係が規定されているため、図１２のように、転写ニップ部Ｎｔを種々の排出方向Ａ〜Ｅに出た記録媒体材Ｐについて基準板１１ａと記録媒体Ｐとの距離を測定することでドラム１と記録媒体Ｐとの相対距離を求めることが可能となる。
【００９４】
よって基準板１１ａと記録媒体Ｐとの距離に対して、転写電圧と除電電圧を補正制御すれば、実施例２と同様の効果が得られる。また、基準板１１ａとセンサ１１とを一定距離Ｌｓｔに設置し、適時、センサ１１が測定する基準面１１ａとの距離ＬｍとＬｓｔを比較することで、センサ１１の異常検知が可能となる。図１３のフロー図を用いて、本実施例における転写電圧と除電電圧の補正制御、およびセンサ１１の異常検知の方法について説明する。
【００９５】
Ｓｔｅｐ１：画像形成の命令を受けると画像形成装置１００は先に示した帯電、露光、潜像、現像の各工程を経てドラム１にトナー画像を形成し、転写工程に差し掛かる。この時、ＡＴＶＣ制御により初期転写電圧Ｖｔｃが決定される。
【００９６】
Ｓｔｅｐ２：記録媒体Ｐが給紙カセット７から給紙ローラ８により一枚ずつレジストローラ１０の位置まで搬送される。この時、センサ１１により基準板１１ａとセンサ１１との距離測定が行われる。測定された距離Ｌｍはデータ格納部２０２に記録される。
【００９７】
Ｓｔｅｐ３：Ｓｔｅｐ２でデータ格納部２０２に記録されたセンサ１１と基準板１１ａとの距離Ｌｍと同じくデータ格納部２０２に記録されたセンサ１１と基準板１１ａとの一定距離Ｌｓｔとを比較する。
【００９８】
ＬｍとＬｓｔが等しい時にはセンサ１１の動作が正常であると判断される。この際にはＳｔｅｐ４−１より実施例２（図９）のＳｔｅｐ３以降とほぼ同様の処理を行っていく。
【００９９】
ＬｍとＬｓｔが異なる時にはセンサ１１の動作が正常ではないと判断される。この際にはＳｔｅｐ４−２の処理へと移る。
【０１００】
まずは、ＬｍとＬｓｔが一致し、センサ１１の動作が正常であると判断された際の処理について示していく。
【０１０１】
Ｓｔｅｐ４−１：記録媒体Ｐがレジストローラ１０により所定の制御タイミングにて転写ニップ部Ｎｔに給紙され転写工程および除電工程が開始される。転写工程、除電工程において画像形成開始時に印加される各電圧電源出力は転写電圧についてはＡＴＶＣの結果であるＶｔｃを、除電電圧Ｖｓについては所定の値を印加することになる。Ｖｓの値は例えば温度センサ、指定された入力紙種に従い変更される。これはデータ格納部２０２に格納した情報に従い、制御ＣＰＵ２０１が適正電圧値を判断し制御することになる。
【０１０２】
Ｓｔｅｐ５−１：センサ１１と記録媒体Ｐとの距離Ｌの測定が行われる。そのタイミングは記録媒体Ｐの先端がセンサ１１の測定範囲に達した時点からであり、この時間はドｔラム１の回転速度が一定であることより記録媒体サイズ等に依らず一意に決まる。
【０１０３】
Ｓｔｅｐ６−１：データ格納部２０２に記録されたセンサ１１と基準板１１ａとの距離Ｌｍ、および測定された記録媒体Ｐとセンサ１１との距離Ｌから制御ＣＰＵ２０１は基準板１１ａと記録媒体Ｐの相対距離ΔＬ´を算出し、データ格納部２０２に記録する。
【０１０４】
Ｓｔｅｐ７：転写電圧Ｖｔｃおよび除電電圧Ｖｓを測定されたΔＬ´に対応し補正する。本実施例では図１４に示したグラフを元にその補正値を決める。このグラフはある記録媒体、環境条件において予め実験し、このグラフに従う限りは記録媒体の過剰帯電が生じないことを確認した結果であり、データ格納部２０２に格納してある。グラフはＡＴＶＣで決定した転写電圧Ｖｔｃおよび除電電圧Ｖｓに対して目標電圧値をどの程度補正するかがΔＬ´に対してプロットされたものである。
【０１０５】
このグラフに従い、算出されたΔＬ´に対する補正電圧値を求め制御手段２００が転写電圧、除電電圧の補正調整を行う。グラフ中ΔＬｃ´とは図１２における記録媒体Ｐの排出方向Ｃにおける基準板１１ａと記録媒体Ｐの相対距離である。
【０１０６】
Ｓｔｅｐ８：所定時間間隔後、再度、センサ１１により距離測定を行う。この時の測定値距離Ｌ２をデータ格納部２０２に記録する。この時間間隔は用いるセンサ１１、転写電圧制御手段の処理速度により異なるが、より短い時間間隔で測定することが望ましい。
【０１０７】
Ｓｔｅｐ９：制御ＣＰＵ２０１により、Ｓｔｅｐ８でデータ格納部２０２に記録されたＬ２と基準板１１ａとセンサ１１との距離Ｌｍの値との比較を行う。この時、値が異なる際には、制御対象とした記録媒体Ｐに対する転写および除電工程が終了していないと見なされる為、Ｌ２をＬとして置き換え（７´）、Ｓｔｅｐ６−１に戻り、転写電圧、除電電圧の補正を続ける。値が等しい時には記録媒体が転写および除電工程を通過したと見なされる為、転写電圧、除電電圧の補正を終了する。
【０１０８】
次にＳｔｅｐ３でＬｍとＬｓｔが異なり、センサ１１の動作が異常であると判断された際の処理について示していく。
【０１０９】
Ｓｔｅｐ４−２：センサ１１が正常に動作していないことを表示する。これは画像形成装置外部より参照できる形にすればよく、装置に取り付けたＬＥＤ、ディスプレイへの表示等手段は問わない。
【０１１０】
Ｓｔｅｐ５−２：センサ１１の異常により画像形成を継続するか否かを判断する。これは、予めユーザーが設定し一様に処理しても、異常が発生した時点で随時判断してもどちらでも良い。
【０１１１】
センサ１１の異常により画像形成を中止する際はここで処理を終える（６−３）。センサ１１の異常に際しても画像形成を継続する際にはＳｔｅｐ６−２の処理へと移る。
【０１１２】
Ｓｔｅｐ６−２：記録媒体Ｐがレジストローラ１０により所定の制御タイミングにて転写ニップ部Ｎｔに給紙され転写および除電工程が開始される。転写工程、除電工程において画像形成開始時に印加される各電圧電源出力は転写電圧についてはＡＴＶＣの結果であるＶｔｃを除電電圧Ｖｓについては所定の値を印加することになる。Ｖｓの値は例えば温度センサ、指定された入力紙種に従い変更される。これはデータ格納部２０２に格納した情報に従い、制御ＣＰＵ２０１が適正電圧値を判断し制御することになる。
【０１１３】
以上、本実施例のように基準板１１ａをドラム１、およびセンサ１１に対し規定の位置に設置することで、センサ１１の設置位置に自由度が増す。その上で、実施例２と同様に記録媒体全域に対して担持電荷量を良好に保ち、ドラム１に対する巻きつきや画像不良の無い良質な画像を得ることができる。
【０１１４】
また、基準板１１ａを用いてセンサ１１の異常検知を行うことで、センサ１１に異常が生じた際、無理に転写目標電流Ｉｔおよび除電電圧Ｖｓの制御を行って画質が大きく乱れることや、その他装置自体に良くない影響を与えることが防ぐことができる。
【０１１５】
また、本実施例でも実施例１、２と同様に、センサ１１による測定距離に応じた電圧の補正制御値として図１４に示すようなグラフ以外にも記録媒体種類や環境状態に応じて複数のグラフを有し、その都度画像形成条件に合うグラフを適用してもよい。即ち、センサ１１により測定される距離に応じて変更する印加電圧の変更値が、用いる記録媒体と画像形成を行う環境により異なるようにしてもよい。
【０１１６】
以上のように、本実施例においては、センサ１１はドラム１およびセンサ１１と規定の位置関係をもってセンサ１１に対向して設置されている基準板１１ａを有する。センサ１１から基準板１１ａまでの距離Ｌ０とセンサ１１から記録媒体Ｐまでの距離Ｌの差分（Ｌ０−Ｌ）によってドラム１から記録媒体Ｐまでの相対距離ΔＬを測定する。
【０１１７】
この構成により、センサ１１から直接、ドラム１と記録媒体Ｐとの距離が測定できないような状況でも、記録媒体Ｐとドラム１との相対距離ΔＬを求めることができる。即ち、予め基準板１１ａをドラム１と決まった相対位置に設置しておき、基準板１１ａと記録媒体Ｐとの距離を測定することにより、記録媒体Ｐとドラム１との相対距離を求めることができる。これはセンサ１１の設置位置の自由度向上に繋がる。また、基準板１１ａとセンサ１１との位置関係を所定のものとして決めておけば、基準板１１ａをセンサ１１の較正に用いることも可能になる。
【０１１８】
＜その他の実施形態＞
（１）画像形成装置の画像形成プロセスは、像担持体として感光体を用いた実施例の電子写真方式に限られず、像担持体として誘電体を用いた静電記録プロセス、像担持体として磁性体誘電体を用いた磁気記録プロセスなどであってもよい。
【０１１９】
（２）像担持体は中間転写カラー画像形成装置等における中間転写ベルトや中間転写ドラムなどの中間転写体であってもよい。
【０１２０】
以上、本発明は、上記実施例に拘束されるものではなく、同じ技術思想を有するものであれば、応用がきくことは勿論である。
【符号の説明】
【０１２１】
１００・・画像形成装置、２００・・制御手段、１・・像担持体、Ｎｔ・・転写ニップ部、Ｐ・・記録媒体、５・・転写手段、１１・・距離測定手段、１４・・定着手段、１７・・転写電圧印加手段、ΔＬ・・像担持体から記録媒体までの相対距離
【特許請求の範囲】
【請求項１】
未定着のトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と転写ニップ部を形成して記録媒体を挟持搬送し前記像担持体から記録媒体にトナー像を転写する転写手段と、前記転写手段に電圧を印加する転写電圧印加手段と、前記転写ニップ部を出て搬送される記録媒体のトナー像を定着する定着手段と、制御手段と、を有する画像形成装置であって、
前記転写手段と前記定着手段の間に配置され、前記像担持体から記録媒体までの相対距離を測定する距離測定手段を有し、前記制御手段は前記距離測定手段により測定される前記相対距離に応じて前記転写電圧印加手段から前記転写手段に印加する電圧を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記距離測定手段は、前記距離測定手段から前記像担持体までの距離と前記距離測定手段から前記記録媒体までの距離の差分によって前記像担持体から前記記録媒体までの相対距離を測定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】
前記距離測定手段は前記像担持体および前記距離測定手段と規定の位置関係をもって前記距離測定手段に対向して設置されている基準板を有し、前記距離測定手段から前記基準板までの距離と前記距離測定手段から前記記録媒体までの距離の差分によって前記像担持体から前記記録媒体までの相対距離を測定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４】
前記転写手段の記録媒体搬送方向下流側に配置され記録媒体の電荷を除電する除電手段と、前記除電手段に電圧を印加する除電電圧印加手段と、を有し、前記制御手段は前記距離測定手段により測定される前記相対距離に応じて前記除電電圧印加手段から前記除電手段に印加する電圧を変更することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記距離測定手段により測定される前記相対距離に応じて変更する電圧の変更値が、用いる記録媒体と画像形成を行う環境により異なることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記距離測定手段が記録媒体に対し非接触であることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記距離測定手段が受光部と発光部を含む光学式センサであることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項１】
未定着のトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と転写ニップ部を形成して記録媒体を挟持搬送し前記像担持体から記録媒体にトナー像を転写する転写手段と、前記転写手段に電圧を印加する転写電圧印加手段と、前記転写ニップ部を出て搬送される記録媒体のトナー像を定着する定着手段と、制御手段と、を有する画像形成装置であって、
前記転写手段と前記定着手段の間に配置され、前記像担持体から記録媒体までの相対距離を測定する距離測定手段を有し、前記制御手段は前記距離測定手段により測定される前記相対距離に応じて前記転写電圧印加手段から前記転写手段に印加する電圧を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記距離測定手段は、前記距離測定手段から前記像担持体までの距離と前記距離測定手段から前記記録媒体までの距離の差分によって前記像担持体から前記記録媒体までの相対距離を測定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】
前記距離測定手段は前記像担持体および前記距離測定手段と規定の位置関係をもって前記距離測定手段に対向して設置されている基準板を有し、前記距離測定手段から前記基準板までの距離と前記距離測定手段から前記記録媒体までの距離の差分によって前記像担持体から前記記録媒体までの相対距離を測定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４】
前記転写手段の記録媒体搬送方向下流側に配置され記録媒体の電荷を除電する除電手段と、前記除電手段に電圧を印加する除電電圧印加手段と、を有し、前記制御手段は前記距離測定手段により測定される前記相対距離に応じて前記除電電圧印加手段から前記除電手段に印加する電圧を変更することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記距離測定手段により測定される前記相対距離に応じて変更する電圧の変更値が、用いる記録媒体と画像形成を行う環境により異なることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記距離測定手段が記録媒体に対し非接触であることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記距離測定手段が受光部と発光部を含む光学式センサであることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【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１４】
【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１４】
【公開番号】特開２０１２−２２６１３９（Ｐ２０１２−２２６１３９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９４０２３（Ｐ２０１１−９４０２３）
【出願日】平成２３年４月２０日（２０１１．４．２０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２０日（２０１１．４．２０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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