(57)【要約】【課題】回動する二次転写部への記録媒体の進入および離脱時の衝撃により、中間転写体や感光体の駆動速度に瞬間的な速度変動が生じて画質が悪化することを、適切に抑制することが可能な画像形成装置を得る。【解決手段】二次転写部の二次転写体を駆動する二次転写体モータを二次転写部には内設しないことで、中間転写体に対向してニップを形成する二次転写部の質量を低減する。【選択図】図２
2011186273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー像を中間転写体に転写する一次転写部と、
前記中間転写体に形成されたトナー像を記録媒体に回転しながら二次転写する二次転写体を備え、支点を中心に回動することで前記中間転写体に対して前記二次転写体を圧着および解除可能であり、圧着時に前記中間転写体と前記二次転写体との間にニップを形成する二次転写部と、
前記二次転写体を回転駆動する二次転写体モータと、
前記中間転写体に対して前記二次転写体を圧着および解除する動作を前記二次転写部に行わせる駆動手段と、
を備える画像形成装置であって、
前記二次転写体モータが前記二次転写部に内設されていないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記支点を回転中心とする歯車を介在し、
前記歯車により前記二次転写体モータの駆動力を二次転写体へ伝達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】
前記二次転写部は、二次転写後の二次転写体上のトナーを除去するクリーニング部を内設することを特徴とする請求項１または２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、たとえば電子写真方式により記録紙に画像形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリなどにおいて、像担持体（以下、単に感光体とも言う）上のトナー像を記録媒体（以下記録紙、又は単に用紙とも言う）に転写する方式としては、感光体上に形成されたトナー像を記録紙に直接転写する方式が知られている。一方、中間転写体を用いた画像形成方式が知られており、この方式は感光体から記録紙にトナー像を転写する工程内に、もう１つの転写工程を入れ、感光体から中間転写体に１次転写した後、中間転写体の１次転写像を記録紙に二次転写することで最終画像を得る。記録紙へ二次転写する箇所には、中間転写体と対峙して二次転写ニップを形成する二次転写ローラもしくは二次転写ベルトが装備されているものが多い。上記中間転写方式は、色分解された原稿画像をイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）等のトナーによる減色混合を用いて再現する、いわゆるフルカラー画像形成装置における各色トナー像の重ね転写方式として採用されることが多い。
【０００３】
このような画像形成装置において、感光体や中間転写体から記録紙へ転写する転写部に、記録紙が進入もしくは離脱する際に、感光体や中間転写体に瞬間的な衝撃を与え、感光体や中間転写体の負荷トルクが変動し、感光体や中間転写体の回転速度が変動する問題が知られている。
【０００４】
この問題は、一次転写での転写ズレや感光体への露光中の露光ムラを発生させ、画像品質を低下させてしまうことがある。
【０００５】
上述の問題を解決する技術としては、以下の特許文献などが公開されている。
【０００６】
特許文献１では、転写部のニップを形成する二次転写ローラの圧接する加圧を、電界または磁界の印加の強度により粘性が変化する流体を封入したピストンシリンダーを利用して、記録媒体の進入や離脱のタイミングにあわせて制御し、記録媒体の転写部への衝撃の悪影響を抑止するようにしている。
【０００７】
また、特許文献２では、中間転写体に当接して二次転写ニップを形成する二次転写ローラの加圧力を調整する加圧力調整手段を設け、記録媒体が二次転写ニップに進入する際に加圧力を弱める制御を行い、中間転写体駆動モータの回転速度の急激な低下を抑えようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−３１６４２７号公報
【特許文献２】特開２００７−２８６３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１および特許文献２では、専用の機械的な機構および電気的制御が必要となり、転写部への記録媒体の進入と離脱のタイミングを正確に検知すること、および進入および離脱の瞬間での多種多様な記録媒体に対応した転写圧を増減させることは非常に難しいという問題を有している。
【００１０】
また、二次転写ベルトを装備し、二次転写ベルトを駆動する駆動モータ、従動ローラ、テンションローラ、残留トナー除去のクリーナ部などの機構部品で構成される二次転写部全体を駆動して二次転写ニップを形成する機構の場合、二次転写部全体の質量が大きくなり、記録媒体の進入時に二次転写部が大きく振動し、かつ振動が収束するまでの時間が長くなる問題がある。
【００１１】
本発明は、中間転写体や感光体の駆動速度に瞬間的な速度変動が生じて画質が悪化することを、適切に抑制することが可能な画像形成装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述の目的は、下記に記載する発明により達成される。
【００１３】
１．少なくとも一つの像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー像を中間転写体に転写する一次転写部と、
前記中間転写体に形成されたトナー像を記録媒体に回転しながら二次転写する二次転写体を備え、支点を中心に回動することで前記中間転写体に対して前記二次転写体を圧着および解除可能であり、圧着時に前記中間転写体と前記二次転写体との間にニップを形成する二次転写部と、
前記二次転写体を回転駆動する二次転写体モータと、
前記中間転写体に対して前記二次転写体を圧着および解除する動作を前記二次転写部に行わせる駆動手段と、
を備える画像形成装置であって、
前記二次転写体モータが前記二次転写部に内設されていないことを特徴とする画像形成装置。
【００１４】
２．前記支点を回転中心とする歯車を介在し、
前記歯車により前記二次転写体モータの駆動力を二次転写体へ伝達することを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
【００１５】
３．前記二次転写部は、二次転写後の二次転写体上のトナーを除去するクリーニング部を内設することを特徴とする前記１または２に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１６】
この画像形成装置の発明では、二次転写部のベルト駆動モータを二次転写部には内設しないことで、中間転写体に対向してニップを形成する二次転写部の質量を低減し、その結果記録媒体の二次転写部への進入および離脱のイナーシャが減少することで、中間転写体や感光体の駆動速度に瞬間的な速度変動が生じて画質が悪化することを、適切に抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態に係る画像形成装置の中央断面図である。
【図２】二次転写部近傍の断面図で、記録紙の進入の待機状態を表す図である。
【図３】二次転写部近傍の断面図で、記録紙の進入時の状態を表す図である。
【図４】二次転写部の挙動を表すグラフである。
【図５】記録紙が二次転写部へ進入する時の二次転写ローラ２２の挙動を測定したグラフである。
【図６】記録紙が二次転写部から離脱する時の二次転写ローラ２２の挙動を測定したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本発明は、スキャナなどの画像読み取り手段を備えないプリンタなどの画像形成装置であっても、スキャナなどの画像読み取り手段を備える複写機などの画像形成装置であっても、どちらでも適用することが可能である。
【００１９】
本実施の形態では画像形成装置として電子写真方式の複写機を例に挙げて説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係る画像形成装置の全体構成図である。
【００２１】
画像形成装置は、画像形成装置ＧＨと画像読取装置ＹＳとから構成される。
【００２２】
画像形成装置ＧＨは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ及びベルト状の中間転写体である中間転写ベルト６を有する画像形成部１０と、二次転写部２０と、給紙搬送手段３０と、定着部４０とからなる。
【００２３】
画像形成部１０と二次転写部２０は、給紙搬送手段３０から搬送された記録媒体（以下、記録紙Ｐという）上にトナー像を形成して、トナー像の形成された記録紙Ｐを定着部４０に搬送する。
【００２４】
画像形成装置ＧＨの上部には、自動原稿送り装置６０と原稿読み取り部７０とから成る画像読取装置ＹＳが設置されている。
【００２５】
自動原稿送り装置６０の原稿台上に載置された原稿ｄは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光手段である原稿読み取り部７０の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれる。
【００２６】
ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されたアナログ信号は、読み取り処理部１０１において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、露光手段（画像書き込み手段）３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに入力される。
【００２７】
イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成手段１０Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像装置４Ｙ及びクリーニング手段５Ｙを有する。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成手段１０Ｍは、像担持体としての感光体ドラム１Ｍ、帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像装置４Ｍ及びクリーニング手段５Ｍを有する。シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成手段１０Ｃは、像担持体としての感光体ドラム１Ｃ、帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像装置４Ｃ及びクリーニング手段５Ｃを有する。黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成手段１０Ｋは、像担持体としての感光体ドラム１Ｋ、帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像装置４Ｋ及びクリーニング手段５Ｋを有する。帯電手段２Ｙと露光手段３Ｙ、帯電手段２Ｍと露光手段３Ｍ、帯電手段２Ｃと露光手段３Ｃ及び帯電手段２Ｋと露光手段３Ｋとは、潜像形成手段を構成する。
【００２８】
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の小粒径トナーとキャリアからなる二成分現像剤を内包する現像装置である。
【００２９】
画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写体である中間転写ベルト６上に一次転写部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより逐次転写されて（一次転写）、合成されたカラー画像が形成される。
【００３０】
給紙搬送手段３０の給紙カセット３１内に収容された記録紙Ｐは、給紙手段３２により給紙され、給紙ローラ３３、３４、３５、３６、用紙の先端と画像の先端を合わせるため一度記録紙を止めてタイミングを合わせるレジストローラ３７等を経て、二次転写体である二次転写ベルトを装備した二次転写部２０に搬送され、中間転写ベルト６上に形成されたカラー画像が記録紙Ｐ上に転写される（二次転写）。
【００３１】
複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている中間転写ベルト６は中間転写体として機能する。
【００３２】
カラー画像が転写された記録紙Ｐは、定着部４０において記録紙Ｐが挟持され、熱と圧力とを加えることにより記録紙Ｐ上のカラートナー像（或いはトナー像）が定着されて記録紙Ｐ上に固定され、排紙ローラ３８に挟持されて機外の排紙トレイ３９上に載置される。
【００３３】
一方、二次転写部２０により記録紙Ｐにカラー画像を転写した後、記録紙Ｐを曲率分離した中間転写ベルト６は、クリーニング部８のクリーニングブレード（不図示）により残留トナーが除去される。また、二次転写後に二次転写部２０の二次転写ベルト２１は、二次転写部２０に内設したクリーニング部２８のクリーニングブレード（不図示）により表面に付着した残留トナー等が除去される。
【００３４】
定着処理された記録紙Ｐを反転排紙する場合には、記録紙Ｐは定着部４０と排紙ローラ３８の中間に配置された分岐板３８Ａの図示右側の搬送路を通過し、下方の第１搬送路Ｐａに搬送された後、逆転搬送されて分岐板３８Ａの図示左側の第２搬送路Ｐｂを通過し、排紙ローラ３８により装置外に排出される。
【００３５】
記録紙Ｐの両面に複写する場合には、記録紙Ｐの第１面に形成した画像を定着処理した後、記録紙Ｐを第１搬送路Ｐａ、さらに分岐板３８Ｂの下方の第４搬送路Ｐｄに導入した後、逆転搬送し、分岐板３８Ｂの図示右側の搬送路を通過させ、第３搬送路Ｐｃに搬送した後、上方に迂回し給紙ローラ３６により搬送する。記録紙Ｐは画像形成部１０、中間転写ベルト６および二次転写部２０において第２面に各色の画像が両面に形成され、定着部４０により加熱定着処理され、排紙ローラ３８によって装置外に排出される。
【００３６】
なお、画像形成装置ＧＨの説明においては、カラー画像の形成に関し説明したが、モノクロ画像を形成する場合も本発明に含まれるものである。
【００３７】
ここからは、記録紙が二次転写領域に進入および離脱する時に発生する衝撃に起因する中間転写ベルト６や感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃおよび１Ｋの駆動速度での瞬間的な変動を通常時よりも強力に抑えることを目的とし、二次転写部２０と二次転写体である二次転写ベルト２１を回転駆動する二次転写体モータ２６の実装形態に関する本発明について説明する。
【００３８】
図２は、中間転写ベルト６と二次転写ベルト２１とが圧着時に記録紙のニップ形成し、記録紙へ二次転写する箇所の圧着前の概略図である。
【００３９】
合成したカラートナー像を担持した中間転写ベルト６は、中間転写ベルト駆動ローラ（不図示）および複数の中間転写ベルトローラ６Ａ、６Ｂ他に回巻され、ＣＷ方向に回転している。
【００４０】
また、二次転写ベルト２１は、二次転写ローラ２２、二次転写駆動ローラ２３およびテンションローラ２４に回巻されている。
【００４１】
二次転写体モータ２６の駆動力は、回動する二次転写部２０の回転軸Ｃと同じ回転中心に装備されたＡ歯車２５を介在し、いくつかの歯車（不図示）を動力伝達として二次転写駆動ローラ２３を経て、二次転写ベルトをＣＣＷ方向に回転させている。
【００４２】
画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにより各色の画像を形成する時点で、二次転写部圧着モータ（不図示）から駆動伝達された二次転写駆動カム２９が回転し、二次転写部２０は回転軸Ｃを支点に回動し、二次転写部２０に内設した二次転写ベルト２１が中間転写ベルト６に圧着する。
【００４３】
二次転写部圧着モータ（不図示）と二次転写駆動カム２９は二次転写部の圧着および解除の駆動手段として機能する。
【００４４】
図３は、二次転写ベルト２１と中間転写ベルト６が圧着した状態を示している。
【００４５】
二次転写ベルト２１と中間転写ベルト６が圧着した状態で、給紙手段３２により給紙された記録紙Ｐは、中間転写ベルト６と二次転写ベルト２１でニップされる。
【００４６】
図４は、中間転写ベルト６と回動する二次転写部に内設した二次転写ベルト２１が一定の圧力で圧接した状態で、二次転写部２０へ衝撃を与えた時に発生する二次転写部２０の挙動を表したものである。中間転写ベルトローラ６Ｂと二次転写ローラ２２との相対的距離を０とする。
【００４７】
衝撃時のイナーシャにより相対的距離はαとなり、その後二次転写部を圧接している圧力で、相対的距離は０を経て、βへ達する。相対的距離βの状態は、中間転写ベルト６、中間転写ベルトローラ６Ｂ、二次転写ベルト２１および二次転写ローラ２２などの部材が圧縮変形していること表している。
【００４８】
極大値であるαは、イナーシャにより圧着している二次転写部の質量が大きいほど増加する。
【００４９】
また、αに達するまでの時間Ｔａは、二次転写部の質量が大きいほど長くなり、βに達するまでの時間Ｔｂも同様に長くなる。
【００５０】
結果として、二次転写部の質量が大きいほど、衝撃による振動が収まるまでの時間Ｔｍａｘが長くなる。
【００５１】
本発明は、衝撃による振動の振幅αおよびβを低減し、振動が収束するまでの時間Ｔｍａｘを短くする目的でなされたものであり、二次転写体モータを回動する二次転写部に内設せずに、二次転写部以外に実装することにより、二次転写部の質量を低減することができる。
【００５２】
この衝撃による振動の振幅αおよびβ、衝撃による振動の時間ＴａおよびＴｂ、および衝撃による振動が収束するまでの時間Ｔｍａｘを極小化することで、中間転写ベルト６の駆動速度での瞬間的な変動を抑えることができ、さらには中間転写ベルト６と圧着している感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃおよび１Ｋの駆動速度での瞬間的な変動を抑えることが可能である。
【実施例】
【００５３】
図５は記録紙を二次転写ニップする箇所に、記録紙が進入する時の二次転写ローラ２２の挙動を測定したグラフである。
【００５４】
縦軸は記録紙の搬送面に対する二次転写ローラ２２の略垂直方向の変位であり、横軸は経過時間である。
【００５５】
実線が二次転写ベルト２１を駆動する動力源である二次転写体モータ２６を二次転写部２０に内設した場合（以下、モータありという）で、点線が二次転写体モータ２６を二次転写部２０以外に実装した場合（以下、モータなしという）の二次転写ローラ２２の変位を表している。
【００５６】
記録紙をニップして、衝撃による振動が収束した状態は、約０．１９ｍｍであり、記録紙の厚み相当である。
【００５７】
衝撃による振動のイナーシャにより、記録紙の厚み相当分を越えた極大値αは、モータありで約０．０６４ｍｍ（算出値＝０．２５４ｍｍ−０．１９ｍｍ）、モータなしで約０．０１５ｍｍ（算出値＝０．２０５ｍｍ−０．１９ｍｍ）となり、約７７％が改善された。
【００５８】
同様に振動が収まるまでの時間Ｔｍａｘは、モータありで約０．０８秒、モータなしで約０．０３秒となり、約６４％が改善された。
【００５９】
図６は二次転写の記録紙をニップする箇所から記録紙が離脱する時の二次転写ローラ２２の挙動を測定したグラフである。
【００６０】
記録紙の離脱時の二次転写ローラ２２の挙動は、記録紙の進入時（図５）に比べて小さいものの、振動が収まるまでの時間Ｔｍａｘは、モータありで約０．０５秒、モータなしで０．０２秒となり、約６０％が改善された。
【００６１】
このように、二次転写部に内設する二次転写体（二次転写ベルト２１）を駆動する二次転写体モータ２６を二次転写部２０以外に配置することで、記録媒体（記録紙）が二次転写部に進入および二次転写部から離脱する際の衝撃による振動を小さくし、さらに振動が収束するまでの時間を短くすることができる。
【００６２】
これにより、二次転写体と圧接している中間転写体（中間転写ベルト６）や、中間転写体が圧接している像担持体（感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）の駆動速度への変動の影響を抑え、画質が悪化することを適切に抑制することが可能なる。
【符号の説明】
【００６３】
１Ｙ  イエロー色感光体ドラム
１Ｍ  マゼンタ色感光体ドラム
１Ｃ  シアン色感光体ドラム
１Ｋ  黒色感光体ドラム
６  中間転写ベルト
６Ｂ  中間転写ベルトローラ
２０  二次転写部
２１  二次転写ベルト
２２  二次転写ローラ
２３  二次転写駆動ローラ
２５  Ａ歯車
２６  二次転写体モータ
２８  クリーニング部
２９  二次転写駆動カム
Ｃ  回転軸
Ｐ  記録紙
ＧＨ  画像形成装置
【図１】
2011186273.tif 000003
【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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