(57)【要約】【課題】  転写紙の厚みの影響による中間転写ベルトの速度変動を抑制することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】  表面にトナー像が形成される感光体を含む画像形成ユニットと、駆動ローラ２７を含む複数のローラ３０等に巻き掛けられ、感光体に形成されたトナー像が一次転写される中間転写ベルト３１と、中間転写ベルト３１に圧接して配置され、中間転写ベルト３１との間の圧接部を通過する転写紙Ｓに中間転写ベルト３１上のトナー像を二次転写する二次転写ローラ３６とを備えた画像形成装置であって、転写紙Ｓの搬送方向に沿って前記圧接部の上流側で、転写紙Ｓの厚さを測定する紙厚測定部４６と、紙厚測定部４６での測定結果に基づいて、カム４７の回動を制御して前記圧接部における転写ローラ３６の圧接力を略一定に制御する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にトナー像が形成される感光体を含む画像形成ユニットと、
駆動ローラを含む複数のローラに巻き掛けられ、前記感光体に形成されたトナー像が一次転写される中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトに圧接して配置され、該中間転写ベルトとの間の圧接部を通過する転写紙に中間転写ベルト上のトナー像を二次転写する転写部材とを備えた画像形成装置であって、
前記転写紙の搬送方向に沿って前記圧接部の上流側で、当該転写紙の厚さを測定する測定手段と、
前記測定手段での測定結果に基づいて、前記圧接部における前記転写部材の圧接力を略一定に制御する制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記測定手段は接触子を有し、その接触子が前記転写紙の搬送方向に対して垂直方向から転写紙表面に接触するとともに、その接触時に前記接触子が移動する距離を検出することにより、前記転写紙の厚さ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】
前記測定手段は、前記転写部材に一体的に形成されてい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】
前記測定手段は光学式の距離センサを有し、前記転写紙表面に非接触で転写紙の厚さ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ等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は、高速化のために複数の画像形成ユニットを有し、中間転写ベルト等の上に順次異なる色の像を重ね合わせて、転写を行う方式が一般的である。
【０００３】
このような画像形成装置では、図５に示すように、駆動ローラ１及びローラ２〜４に無端状の中間転写ベルト５が巻き掛けられ、この中間転写ベルト５の下方には、中間転写ベルト５の搬送方向（矢印ａ方向）に沿って画像形成ユニット６〜９が各々一定の間隔を開けて配置されている。画像形成ユニット６〜９は、中間転写ベルト５に対して、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックのトナー像をそれぞれ一次転写する。また、駆動ローラ１の側方には中間転写ベルト５を挟んで二次転写ローラ１０が配置され、中間転写ベルト５と二次転写ローラ１０との間の圧接部で、中間転写ベルト５上のトナー像が転写紙Ｓに二次転写される。なお、二次転写ローラ１０の下方には一対のレジストローラ１１が設けられている（特許文献１参照）。
【０００４】
上記構成の画像形成装置においては、中間転写ベルト５の搬送速度が一定であることが要求される。中間転写ベルト５の搬送速度に変動が生じると、画像形成ユニット６〜９から中間転写ベルト５にトナー像が転写される際に色間のずれが生じ、いわゆる「色ずれ」と呼ばれる画像不良が発生する。
【０００５】
ところで、近年の画像形成装置では、装置の小型化／省スペース化から、転写紙Ｓの搬送経路が縦方向である“縦搬送”の装置が増えている。
【０００６】
図６は図５の作像プロセス部（二次転写ローラ１０近傍）を拡大したものである。二次転写ローラ１０はバネ１２により中間転写ベルト５に押し当てられている。そして、転写紙Ｓは、レジストローラ１１と搬送ガイド板１３によって下方から搬送されてくる。このとき、転写紙Ｓが薄い場合は、図６（ａ）に示すように、転写紙Ｓが中間転写ベルト５と二次転写ローラ１０との間のニップ部に進入しても、二次転写ローラ１０はあまり移動せずバネ１２の収縮量が小さいので、圧接部における圧接力Ｆは弱い。
【０００７】
しかし、転写紙Ｓが厚い場合は、図６（ｂ）に示すように、転写紙Ｓが中間転写ベルト５と二次転写ローラ１０とのニップ部に進入すると、二次転写ローラ１０は大きく移動してバネ１２の収縮量が大きいので、圧接部における圧接力Ｆは強くなる。そのため、圧接部を転写紙Ｓが通過中であるときと、通過中では無いとき（つまり、ある一枚の転写紙が圧接部を通過後、次の転写紙が圧接部に進入してくるまでの間）とでは、中間転写ベルト５の搬送速度は一定ではなく大きく変動する。
【０００８】
図７は、中間転写ベルト５の搬送速度を測定したときの実測値である。図において、Ａは転写紙の搬送速度を、Ｂは転写紙が圧接部を通過中であるか否か（区間１は通過中、区間２は通過中では無い）をそれぞれ示している。図に示すように、圧接部に転写紙が無いとき（つまり区間２）は中間転写ベルト５の搬送速度は上昇することなく略一定であるが、圧接部に厚い転写紙Ｓが進入してきたとき（つまり区間１）は中間転写ベルト５の搬送速度は急激に上昇する。
【０００９】
このような中間転写ベルトの速度変動を解決する方法として、例えば、現像ユニットが中間転写ベルトに接触する位置の下流側にベルト伸び吸収機構を、上流側にベルト回転阻止部材をそれぞれ設けることにより、中間転写ベルトの一部でたわみが発生するのを防ぎ、これにより、中間転写ベルトの速度変動の抑制を図った画像形成装置が提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−１９４９２３号公報
【特許文献２】特開平９−１６０４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、現像ユニットの接触時には、たわみが中間転写ベルトの一部で発生するだけでなく、全周で発生する場合があり、このような場合は、上記従来の技術では対応できず、中間転写ベルトの全周で速度が速くなってしまうという問題がある。
【００１１】
本発明の課題は、転写紙の厚みの影響による中間転写ベルトの速度変動を抑制することのできる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】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、表面にトナー像が形成される感光体を含む画像形成ユニットと、駆動ローラを含む複数のローラに巻き掛けられ、前記感光体に形成されたトナー像が一次転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトに圧接して配置され、該中間転写ベルトとの間の圧接部を通過する転写紙に中間転写ベルト上のトナー像を二次転写する転写部材とを備えた画像形成装置であって、前記転写紙の搬送方向に沿って前記圧接部の上流側で、当該転写紙の厚さを測定する測定手段と、前記測定手段での測定結果に基づいて、前記圧接部における前記転写部材の圧接力を略一定に制御する制御手段とを備えたことを特徴としている。
【００１３】
上記構成によれば、制御手段が、測定手段での測定結果に基づいて、圧接部における転写部材の圧接力を略一定に制御することで、中間転写ベルトの速度が略一定となり速度変動を抑制することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記測定手段は接触子を有し、その接触子が前記転写紙の搬送方向に対して垂直方向から転写紙表面に接触するとともに、その接触時に前記接触子が移動する距離を検出することにより、前記転写紙の厚さを測定することを特徴としている。このように構成すれば、転写紙の厚みを直接精度良く検出することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１において、前記測定手段は、前記転写部材に一体的に形成されていることを特徴としている。このように構成すれば、転写部材を移動させる機構が簡素化でき、画像形成装置のコスト低減に寄与する。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１において、前記測定手段は光学式の距離センサを有し、前記転写紙表面に非接触で転写紙の厚さを測定することを特徴としている。このように構成すれば、転写紙表面に非接触であるから、転写紙の負荷を増やすことなく紙厚を検出することが可能になる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、転写紙の厚みの影響による中間転写ベルトの速度変動を抑制することができ、その結果、高画質な画像を形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明に係る画像形成装置の全体構成図である。図１に示すように、この画像形成装置２０は、原稿画像を読み取るイメージリーダ部２１と、イメージリーダ部２１で読み取った原稿画像を再現するプリンタ部２２とから構成されている。
【００２０】
イメージリーダ部２１は、原稿を載置する原稿台２３と、原稿台２３に載置された原稿を矢印ｂ方向に移動しつつ露光走査するスキャナ２４と、スキャナ２４での露光による反射光が複数のミラー及びレンズを含む光学系を介して入射され、その反射光を画素毎にＲ，Ｇ，Ｂの三色の多値電気信号に光電変換するＣＣＤセンサ２５と、前記多値電気信号が反射率のアナログデータとして入力される画像信号処理部２６とを有している。
【００２１】
プリンタ部２２の略中央には、駆動ローラ２７及びローラ２８〜３０に巻き掛けられて矢印ｃ方向に回転駆動される無端状の中間転写ベルト３１が配置されている。中間転写ベルト３１の下方には、その搬送方向（矢印ｃ方向）に沿って順に、画像形成ユニット３２〜３５が各々一定の間隔を開けて配置されている。画像形成ユニット３２〜３５は、中間転写ベルト３１に対して、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックのトナー像をそれぞれ一次転写する。
【００２２】
図には示してないが、画像形成ユニット３２〜３５には、感光体、該感光体の表面を均一帯電させる帯電チャージャ、感光体の表面に露光して静電潜像を形成する露光装置、感光体に形成された静電潜像を現像してトナー画像にする現像装置等が設けられている。
【００２３】
また、駆動ローラ２７との間に中間転写ベルト３１を挟むようにして二次転写ローラ３６が配置されている。二次転写ローラ３６は転写部材を構成し、少なくとも外周部が導電性の弾性材料からなっている。二次転写ローラ３６の上方には定着ローラ３７を有する定着ユニット３８が設けられている。
【００２４】
また、二次転写ローラ３６の下方には一対のレジストローラ３９が設けられ、このレジストローラ３９と二次転写ローラ３６との間には転写紙Ｓの搬送を案内する搬送ガイド板４０が略上下方向に設けられている。
【００２５】
なお、図１において、４１は給紙トレイ、４２は給紙ローラ、４３は排紙トレイである。
【００２６】
図２は、二次転写ローラ３６付近の詳細構成図である。図に示すように、二次転写ローラ３６はバネ４４を介して可動壁４５に固定されており、この可動壁４５は、図示してない弾性部材を介して画像形成装置の本体フレームに取り付けられている。したがって、可動壁４５は矢印ｄ方向へ往復移動自在となっている。
【００２７】
本実施例では、転写紙Ｓの厚さを測定する紙厚測定部４６が設けられている。紙厚測定部４６は画像形成装置の本体フレームに固定されている。また、紙厚測定部４６は搬送ガイド板４０に近い側に接触子４６Ａを有し、この接触子４６Ａが転写紙Ｓの表面に接触することにより、転写紙Ｓの厚さを測定することができる。
【００２８】
また、可動壁４５の表面に接して楕円形のカム４７が軸４７Ａを中心に回動自在に設けられている。軸４７Ａは画像形成装置の本体フレームに固定されている。カム４７は図示しないモータによって回動駆動され、また紙厚測定部４６の内部にはマイコンが内蔵されており、前記モータは紙厚測定部４６内のマイコンによって回動が制御される。
【００２９】
上記構成において、接触子４６Ａは転写紙Ｓの厚さを測定する測定手段を構成し、また、紙厚測定部４６内のマイコンとカム４７は制御手段を構成している。
【００３０】
次に、上記構成における画像形成装置の作用について説明する。
【００３１】
先ず、図２（ａ）のように転写紙Ｓの厚さが薄い場合は、転写紙Ｓが中間転写ベルト５と二次転写ローラ３６との間のニップ部に進入しても、二次転写ローラ３６はあまり移動せずバネ４４の収縮量が小さいため、バネ４４による圧接力Ｆ（図６（ａ）参照）も比較的小さいものである。このとき、紙厚測定部４６内のマイコンは楕円形のカム４７が縦方向に向くよう制御し、その結果、可動壁４５は移動しない。
【００３２】
次に、図２（ｂ）のように転写紙Ｓの厚さが厚い場合は、転写紙Ｓが中間転写ベルト３１と二次転写ローラ３６との間のニップ部に進入すると、二次転写ローラ３６は図中右方向に大きく移動しバネ４４の収縮量が大きくなるため、バネ４４による圧接力Ｆ（図６（ｂ）参照）が増大しようとする。しかしこのとき、紙厚測定部４６内のマイコンは楕円形のカム４７が横方向に向くよう制御し、その結果、可動壁４５は図中右方向に移動するので、バネ４４の収縮量が緩和され、バネ４４による圧接力Ｆの増大が抑制される。
【００３３】
本実施例によれば、バネ４４による圧接力Ｆを、図２（ａ）の場合と図２（ｂ）の場合とで略同等にできるので、転写紙Ｓの厚みの影響による中間転写ベルト３１の速度変動を抑制することが可能となる。その結果、高画質な画像を形成することができる。
【００３４】
なお、カム４７の代わりに、電気的なアクチュエータを設け、このアクチュエータの動作を紙厚測定部４６内のマイコンで制御するようにしても良い。
【実施例２】
【００３５】
図３は、実施例２による二次転写ローラ３６付近の詳細構成図である。本実施例では、転写紙Ｓの厚さを測定する紙厚測定部５０が可動壁４５に一体的に固定されている。紙厚測定部５０の先端部にはローラ５０Ａが回転自在に取り付けられ、このローラ５０Ａは転写紙Ｓの表面に接触しながら回転する。他の構成は実施例１の場合と同様である。
【００３６】
上記構成において、厚みのある転写紙Ｓが下方から搬送されてくると、紙厚測定部５０全体が転写紙Ｓに押されて図中右方向に移動する。紙厚測定部５０は可動壁４５に一体的に固定されているので、紙厚測定部５０全体が図中右方向に移動すると、可動壁４５も同方向に移動する。
【００３７】
そして、転写紙Ｓが中間転写ベルト３１と二次転写ローラ３６との間のニップ部に進入すると、二次転写ローラ３６は図中右方向に大きく移動しバネ４４の収縮量が大きくなるため、バネ４４による圧接力Ｆが増大しようとするが、可動壁４５が図中右方向に移動するので、バネ４４の収縮量が緩和され、バネ４４による圧接力Ｆの増大が抑制される。
【００３８】
本実施例によれば、バネ４４による圧接力Ｆを転写紙Ｓの厚みに関係なく、略一定にすることができ、その結果、高画質な画像を形成することができる。また、紙厚測定部５０を可動壁４５に一体的に形成するだけであるから、構成も非常に簡単なものである。
【実施例３】
【００３９】
図４は、実施例３による二次転写ローラ３６付近の詳細構成図である。本実施例では、転写紙Ｓの厚さを光学式の変位センサ（図示省略）で測定するようにしている。この変位センサは紙厚測定部５５に設けられ、この紙厚測定部５５は画像形成装置の本体フレームに固定されている。また、実施例１の場合と同様、可動壁４５の表面に接して楕円形のカム４７が軸４７Ａを中心に回動自在に設けられている。
【００４０】
カム４７は図示しないモータによって回動駆動され、また紙厚測定部５５の内部にはマイコンが内蔵されており、前記モータは紙厚測定部５５内のマイコンによって回動が制御される。
【００４１】
上記構成において、厚みのある転写紙Ｓが下方から搬送されてきたとき、紙厚測定部５５は転写紙Ｓに対して変位センサから光を照射するとともに、その反射光を受光して転写紙Ｓの厚さが厚いことを検出する。そして、紙厚測定部５５内のマイコンは、前記変位センサでの検出結果（転写紙Ｓの厚さデータ）に基づいて、楕円形のカム４７が横方向に向くよう制御して、可動壁４５を図中右方向に移動させる。
【００４２】
そして、転写紙Ｓが中間転写ベルト３１と二次転写ローラ３６との間のニップ部に進入すると、二次転写ローラ３６は図中右方向に大きく移動しバネ４４の収縮量が大きくなるため、バネ４４による圧接力Ｆが増大しようとするが、可動壁４５が図中右方向に移動するので、バネ４４の収縮量が緩和され、バネ４４による圧接力Ｆの増大が抑制される。
【００４３】
本実施例によれば、バネ４４による圧接力Ｆを転写紙Ｓの厚みに関係なく、略一定にすることができ、その結果、高画質な画像を形成することができる。また、転写紙Ｓの厚さを測定する際に転写紙Ｓに非接触であるから、転写紙Ｓを搬送させるための駆動源への負荷を小さくすることができる。
【００４４】
なお、光学式の変位センサの代わりに、渦電流によって紙厚を検出するセンサ等を紙厚測定部５５に設けても良い。
【００４５】
また、上記各実施例では画像形成装置として複写機を一例に説明してきたが、本発明はプリンタにも適用できるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る画像形成装置の全体構成図である。
【図２】実施例１による二次転写ローラ付近の詳細構成を示しており、（ａ）は薄い転写紙がニップ部を通過する様子を示す図、（ｂ）は厚い転写紙がニップ部を通過する様子を示す図である。
【図３】実施例２による二次転写ローラ付近の詳細構成図である。
【図４】実施例３による二次転写ローラ付近の詳細構成図である。
【図５】画像形成装置の要部構成図である
【図６】従来技術による二次転写ローラ付近の詳細構成を示しており、（ａ）は薄い転写紙がニップ部を通過する様子を示す図、（ｂ）は厚い転写紙がニップ部を通過する様子を示す図である。
【図７】転写紙の有無によって二次転写ローラの圧接力が変動することを説明した図である。
【符号の説明】
【００４７】
２０  画像形成装置
２７  駆動ローラ
２８〜３０  ローラ
３１  中間転写ベルト
３２〜３５  画像形成ユニット
３６  二次転写ローラ
４４  バネ
４５  可動壁
４６，５０，５５  紙厚測定部
４６Ａ  接触子
４７  カム
Ｓ  転写紙
【図１】
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【図２】
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【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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