(57)【要約】【課題】ベルト状の像担持体と、周面の一部を切り欠いた形状を有する転写ローラーとを有する画像形成装置および転写装置において、上像担持体の速度変動を抑制してこれに起因する像の乱れを防止する。【解決手段】凹部を有する二次転写ローラーの周面が転写ニップに位置している期間のうち、記録材が通過する前期期間（時刻ｔ10〜ｔ11）の二次転写ローラー回転速度ω0と、記録材通過後で表面の弾性層が中間転写ベルトに直接当接する後期期間（時刻ｔ11〜ｔ12）の回転速度ω1とを異ならせる。こうすることで、二次転写ローラーとの周速差に起因して中間転写ベルトに生じる張力の変動を徐々緩和しながら初期値Ｔ0に戻すことができる。【選択図】図７
2011053402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像を担持するベルト状の像担持体と、
前記像担持体を巻き掛けて前記像担持体を移動させる駆動ローラーと、
前記駆動ローラーを回転駆動させる第１の駆動源と、
前記像担持体に像を形成する作像部と、
前記像担持体を巻き掛けるローラーと、
前記像担持体と前記ローラーとの巻き掛け部に当接して転写ニップを形成するとともに、回転方向に沿った周面の開口幅が前記転写ニップの前記回転方向のニップ幅よりも広い切り欠き部を有する転写ローラーと、
前記転写ローラーを回転駆動させる第２の駆動源と、
前記像担持体に当接して該像担持体の張力を付与するテンションローラーと、
前記切り欠き部と異なる前記転写ローラーの周面が前記像担持体と当接して転写ニップを形成する期間のうち、記録材を介して前記像担持体と前記転写ローラーとが当接する時と、前記像担持体と前記転写ローラーとが当接する時とで前記転写ローラーの回転速度を異ならせる速度制御部と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体と前記転写ローラーとが当接する時の前記転写ローラーの回転速度は、前記記録材を介して前記像担持体と前記転写ローラーとが当接する時の転写ローラーの回転速度よりも遅い請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記記録材を介して前記像担持体と前記転写ローラーとが当接する時の転写ローラーの回転速度は、一定もしくは略一定である請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記転写ローラーの前記切り欠き部が前記転写ニップに位置する時の前記転写ローラーの回転速度は、前記記録材を介して前記像担持体と前記転写ローラーとが当接する時の転写ローラーの回転速度と同じもしくは略同じである請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記記録材が前記転写ニップを通過したときに、前記転写ローラーの回転速度が変更される請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記記録材に関する記録材情報を取得する情報取得部を備え、前記速度制御部は、前期情報取得部で取得された前記記録材情報に基づいて前記転写ローラーの回転速度を調整する請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記記録材情報は、前記記録材の厚さに関する情報である請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
第１の駆動源により回転駆動される駆動ローラーおよびローラーに巻き掛けられたベルト状の像担持体に像を担持させ、
前記ローラーに巻き掛けた前記像担持体と当接して転写ニップを形成するとともに、回転方向に沿った周面の開口幅が前記転写ニップの前記回転方向のニップ幅よりも広い切り欠き部を有して第１の回転速度で回転する転写ローラーを用いて、前記転写ニップに記録材を通過させて前記像担持体に担持された前記像を前記記録材に転写し、
前記記録材が前記転写ニップを通過した後に、前記像担持体と前記転写ローラーを当接させつつ、前記転写ローラーを前記第１の回転速度と異なる第２の回転速度で回転させる
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】
この発明は、像を担持するベルト状の像担持体と、該像担持体と当接して転写ニップを形成し、しかも該転写ニップの幅よりも幅広の切り欠き部を有する転写ローラーとを備える画像形成装置およびこれらを用いて画像を形成する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
紙などの記録材上に像形成する画像形成技術の分野においては、いったんベルト状の像担持体上に形成した像を記録材に転写するように構成されたものがある。例えば、特許文献１に記載の画像形成装置では、複数のローラーに掛け渡された像担持体としての転写ベルト上に像形成ステーションが像形成を行い、転写ベルトと二次転写ローラーとが互いに当接してなる転写ニップに記録材を通過させることにより、転写ベルトから記録材へ像を転写する。
【０００３】
像担持体から記録材への像転写を高い転写効率で行うためには、転写ニップを通過する記録材に対し高い押圧力が加えられることが望ましい。その一方、このように高い押圧力が加わることにより、記録材が像担持体に貼り付いてしまうおそれがある。例えば特許文献１に記載の画像形成装置は、液体キャリア中に分散させた現像剤により静電潜像を顕像化するいわゆる液体現像方式によるものであり、液体キャリアの残存による記録材の貼り付きが生じやすい。
【０００４】
このような問題を解消するために、例えば特許文献２に記載の技術を採用することが考えられる。特許文献２に記載の画像装置は、円筒状の押圧ローラー（転写ローラーに相当）の周面の一部に開閉自在のグリッパを把持部材として設け、このグリッパにより記録材の端部を把持することによって、押圧ローラーと当接する中間転写部材への記録材の貼り付きを防止している。なお、特許文献２における像担持体である中間転写部材はローラー状の回転体である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１２２８１５号公報（例えば、図１）
【特許文献２】特表２０００−５０８２８０号公報（例えば、図２Ａ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した特許文献１および２の組み合わせを考えた場合、次のような問題が生じうる。すなわち、特許文献２に記載の押圧ローラーでは、把持部材が取り付けられているためその周面が滑らかな円筒面ではなく、このことに起因して、転写ニップでの押圧力がローラーの回転周期に同期して変動することになる。このような変動は、該ローラーと当接するベルト状像担持体の速度変動を引き起こし、結果として、像形成ステーションによって像担持体上に形成される像を乱してしまう。
【０００７】
このような問題は、周面が完全な円筒面でない転写ローラーを用いる場合に共通するものであり、例えば周面の一部を切り欠いた形状を有する転写ローラーを用いる場合でも生じうる。すなわち、像担持体が転写ローラーの円筒周面部と対向しその表面に当接しているときと、像担持体が転写ローラーの切り欠き部と対向し転写ローラー表面から離間しているときとでは、像担持体表面に加わる押圧力が大きく異なるため、これらの切り替わり時において大きな速度変動を生じる。特に、転写ニップ幅よりも寸法の大きな切り欠き部を有する転写ローラーを用いる場合に顕著である。
【０００８】
この発明にかかるいくつかの態様は、ベルト状の像担持体と、周面の一部を切り欠いた形状を有する転写ローラーとを有する画像形成装置および転写装置において、上記課題を解決して、像担持体の速度変動を抑制してこれに起因する像の乱れを防止しうる技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明にかかる画像形成装置は、上記課題を解決するため、像を担持するベルト状の像担持体と、前記像担持体を巻き掛けて前記像担持体を移動させる駆動ローラーと、前記駆動ローラーを回転駆動させる第１の駆動源と、前記像担持体に像を形成する作像部と、前記像担持体を巻き掛けるローラーと、前記像担持体と前記ローラーとの巻き掛け部に当接して転写ニップを形成するとともに、回転方向に沿った周面の開口幅が前記転写ニップの前記回転方向のニップ幅よりも広い切り欠き部を有する転写ローラーと、前記転写ローラーを回転駆動させる第２の駆動源と、前記像担持体に当接して該像担持体の張力を付与するテンションローラーと、前記切り欠き部と異なる前記転写ローラーの周面が前記像担持体と当接して転写ニップを形成する期間のうち、記録材を介して前記像担持体と前記転写ローラーとが当接する時と、前記像担持体と前記転写ローラーとが当接する時とで前記転写ローラーの回転速度を異ならせる速度制御部とを備えることを特徴としている。
【００１０】
また、この発明にかかる画像形成方法は、上記課題を解決するため、第１の駆動源により回転駆動される駆動ローラーおよびローラーに巻き掛けられたベルト状の像担持体に像を担持させ、前記ローラーに巻き掛けた前記像担持体と当接して転写ニップを形成するとともに、回転方向に沿った周面の開口幅が前記転写ニップの前記回転方向のニップ幅よりも広い切り欠き部を有して第１の回転速度で回転する転写ローラーを用いて、前記転写ニップに記録材を通過させて前記像担持体に担持された前記像を前記記録材に転写し、前記記録材が前記転写ニップを通過した後に、前記像担持体と前記転写ローラーを当接させつつ、前記転写ローラーを前記第１の回転速度と異なる第２の回転速度で回転させることを特徴としている。
【００１１】
切り欠き部を有する転写ローラーを像担持体に当接させて転写ニップを形成する場合、転写ニップに臨む転写ローラーの表面は、転写ローラーの回転に伴って、切り欠き部と、これと異なる周面との間で周期的に切り替わる。そして、転写ニップに臨む転写ローラー表面が切り欠き部であるときと、切り欠き部と異なる周面であるときとで、像担持体からみた負荷が大きく相違する。具体的には、切り欠き部と異なる転写ローラー周面が転写ニップに位置しているとき、両者が比較的広い面積で当接しているのでその間の摩擦が大きく、しかも転写ニップにおける両者の周速差を完全になくすことは難しい。そのため、互いに及ぼす負荷トルクが大きくなる。
【００１２】
このような負荷トルクの変動は、像担持体の張力および速度の変動を引き起こす。転写ローラーと像担持体との当接が持続されると、その間像担持体の張力変動も蓄積されてゆくことになる。このため、転写ニップに臨む転写ローラー表面が周面から切り欠き部に切り替わるとき、蓄積された張力が一気に解放されることになる。その結果、像担持体の振動や速度変動が発生し、これが別途像担持体上に形成される像の品質に影響を及ぼすことになる。
【００１３】
そこで、この発明では、転写ローラー周面が転写ニップに位置している期間の転写ローラーの回転速度を一定とせず、その期間のうち転写ニップに記録材がある時とない時とで回転速度を異ならせる。転写ニップに記録材があるとき、記録材の厚みにより転写ローラーの見かけ上の外径が大きくなっているので、像担持体との周速差を生じる。転写ローラーの回転速度を変更可能とすることで、この発明では、像担持体との速度差に起因して像担持体に蓄積される張力の変化を徐々に緩和することが可能となり、張力が一気に解放されることに起因する速度変動が像形成に悪影響を与えるのを防止することができる。
【００１４】
なお、像担持体の張力の変動については、短期的には像担持体にテンションローラーを当接させて吸収させることが可能である。しかしながら、転写ニップに臨む転写ローラー表面が周面から切り欠き部に切り替わるときの急激な変動を完全に吸収することは難しい。テンションローラーと、上記した転写ローラーの速度調節とを組み合わせれば、像担持体の速度変動をより効果的に抑えることが可能となる。
【００１５】
例えば、像担持体と転写ローラーとが当接する、つまり転写ニップに記録材がない時の転写ローラーの回転速度が、転写ニップに記録材が存在し記録材を介して像担持体と転写ローラーとが当接する時の転写ローラーの回転速度よりも遅くなるようにしてもよい。これは、記録材が転写ニップを通過するときには、記録材の厚さ分だけ転写ローラーの実効的な外径が増加する。そのため、転写ローラーの回転速度が一定であればその周速は増大し、これが像担持体との速度差の原因となりうる。このような場合、記録材が転写ニップにない時の転写ローラーの回転速度を遅くすることで、記録材が転写ニップにある間の周速差に起因して生じた像担持体の張力変動を緩和することができる。特に、転写ニップに記録材がない時の像担持体の周速が像担持体の周速よりも遅くなるように、転写ローラーの回転速度を設定するのが好ましい。転写ローラーの周速が速くなったことに起因して生じた像担持体の張力変動をより素早く確実に解消することができるからである。
【００１６】
その一方、例えば、転写ニップに記録材がある時には転写ローラーの回転速度を一定にしてもよい。張力変動があまり蓄積されていないこの期間にまで回転速度を変化させると、転写ローラーと像担持体の動きが却って不安定となりうる。また例えば記録材が転写ニップを通過する際に転写ローラーの速度を変更したのでは、記録材に転写される像が乱れてしまう。転写ニップに記録材がある期間では転写ローラーの回転速度を一定にすることで、このような問題を解消することができる。
【００１７】
この場合において、転写ローラーの切り欠き部が転写ニップに位置する時の転写ローラーの回転速度は、記録材を介して像担持体と転写ローラーとが当接する時の転写ローラーの回転速度と同じもしくは略同じであるようにしてもよい。こうすることで、上記とは逆に転写ニップに臨む転写ローラー表面が切り欠き部から記録材に切り替わるときに、像担持体の張力が急激に変動するのを抑えることができる。
【００１８】
また、記録材が転写ニップを通過したときに、転写ローラーの回転速度を変更するのが好ましい。上記したように、記録材が転写ニップを通過する期間中に転写ローラーの速度を変更すると記録材に転写される像が乱れてしまうので、この期間の経過後に回転速度の変更を行うことが望ましい。
【００１９】
また、記録材に関する記録材情報を取得する情報取得部をさらに備え、情報取得部によって取得された記録材情報に基づいて転写ローラーの回転速度が設定されるようにしてもよい。記録材が転写ニップを通過することで転写ローラーの見かけの外径が変化し、像担持体との周速差が生じることは前記した通りである。このような周速差は、厚さや長さなど記録材の状態によって異なった値を取りうる。そこで、記録材情報に基づいて転写ローラーの回転速度が設定されるようにすることで、記録材の状態に応じた速度設定を行うことができる。
【００２０】
したがって、記録材情報としては、記録材の厚さに関する情報、および転写ニップでの像担持体の移動方向に沿った記録材の長さに関する情報の少なくとも一方を用いることができる。記録材の厚さ、長さのいずれも、像担持体に蓄積される張力の変動量に影響を与えるので、これらの情報を記録材情報とすることで、像担持体の張力の変動をより効果的に抑えることが可能となる。
【００２１】
ここで、情報取得部は、記録材の長さを検知するセンサーを有してもよい。該センサーにより検知された記録材の長さを、記録材情報として利用することができる。
【００２２】
また、第２の駆動源は、例えばサーボモーターを有してもよい。サーボモーターにより転写ローラーを回転駆動することで精密な速度制御が可能となり、また、転写ローラーの位置制御を行うことができるので、転写ニップにおける転写ローラーと像担持体上の像との位置合わせを精度よく行うことが可能となる。
【００２３】
また、転写ローラー周面の切り欠き部に、像を転写される記録材を把持する把持部を配設することができる。このような把持部を設けることで、転写ニップにおける像担持体への記録材の貼り付きを確実に防止することができる。この発明では、転写ローラーに切り欠き部を設けたことによる像担持体の速度変動が防止されている。そのため、切り欠き部に把持部を収容することで、速度変動に起因する像の乱れと、像担持体への記録材の貼り付きとを共に効果的に防止して、品質の良好な画像を効率よく記録材上に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図。
【図２】図１の装置の電気的構成を示すブロック図。
【図３】二次転写ローラーの全体構成を示す斜視図。
【図４】図１の画像形成装置の動作例を示すタイミングチャート。
【図５】図１の画像形成装置の動作を模式的に示す第１の図。
【図６】図１の画像形成装置の動作を模式的に示す第２の図。
【図７】本発明にかかる転写ローラーの速度制御の態様を示すタイミングチャート。
【図８】記録材の状態と転写ローラー回転速度との関係を示すタイミングチャート。
【図９】記録材の厚さと周速差とを関連付けたテーブルの例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。また、図２は図１の装置の電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置１は、互いに異なる色の画像を形成する４個の画像形成ステーション２Ｙ（イエロー用）、２Ｍ（マゼンタ用）、２Ｃ（シアン用）および２Ｋ（ブラック用）を備えている。そして、画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の４色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成するカラーモードと、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードとを選択的に実行可能となっている。この画像形成装置では、ホストコンピューターなどの外部装置から画像形成指令がＣＰＵやメモリーなどを有するコントローラー１０に与えられると、このコントローラー１０が装置各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシート状の記録材ＲＭに画像形成指令に対応する画像を形成する。
【００２６】
各画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋは、トナー色を除けばいずれも同じ構造および機能を有している。そこで、図１では、図を見やすくするために、画像形成ステーション２Ｃを構成する各部品にのみ符号を付し、他の画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍおよび２Ｋに付すべき符号については記載を省略する。また、以下の説明では、図１に付した符号を参照して画像形成ステーション２Ｃの構造および動作を説明するが、他の画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍおよび２Ｋの構造および動作も、トナー色が異なることを除けば同じである。
【００２７】
画像形成ステーション２Ｃには、シアン色のトナー像がその表面に形成される、感光体ドラム２１が設けられている。感光体ドラム２１は、その回転軸が主走査方向（図１の紙面に対して垂直な方向）に平行もしくは略平行となるように配置されており、図１中矢印Ｄ21の方向に所定速度で回転駆動される。
【００２８】
感光体ドラム２１の周囲には、感光体ドラム２１表面を所定の電位に帯電させるコロナ帯電器である帯電器２２と、感光体ドラム２１表面を画像信号に応じて露光することで静電潜像を形成する露光ユニット２３と、該静電潜像をトナー像として顕像化する現像ユニット２４と、第１スクイーズ部２５と、第２スクイーズ部２６と、該トナー像を転写ユニット３の中間転写ベルト３１に一次転写する一次転写ユニットと、転写後の感光体ドラム２１の表面をクリーニングするクリーニングユニットと、クリーナーブレードとが、それぞれこれらの順に感光体ドラム２１の回転方向Ｄ21（図１では、時計回り）に沿って配設されている。
【００２９】
帯電器２２は感光体ドラム２１の表面に接触しないものであり、この帯電器２２には、従来周知慣用のコロナ帯電器を用いることができる。コロナ帯電器にスコロトロン帯電器を用いた場合には、スコロトロン帯電器のチャージワイヤには負のワイヤ電流が流されるとともに、グリッドには直流（ＤＣ）のグリッド帯電バイアスが印加される。帯電器２２によるコロナ放電で感光体ドラム２１が帯電されることで、感光体ドラム２１の表面の電位が略均一の電位に設定される。
【００３０】
露光ユニット２３は、外部装置から与えられた画像信号に応じて光ビームにより感光体ドラム２１表面を露光して画像信号に対応する静電潜像を形成する。この露光ユニット２３としては、半導体レーザからの光ビームをポリゴンミラーにより主走査方向に走査させるもの、あるいは発光素子を主走査方向に配列したラインヘッド等により構成することができる。
【００３１】
こうして形成された静電潜像に対して現像ユニット２４からトナーが付与されて、静電潜像がトナーにより現像される。なお、この画像形成装置１の現像ユニット２４では、キャリア液内にトナーを概略重量比２０％程度に分散させた液体現像剤を用いてトナー現像が行われる。この実施形態では、従来一般的に使用されている、Isopar（商標：エクソン）をキャリア液とした低濃度（１〜２ｗｔ％）かつ低粘度の常温で揮発性を有する揮発性液体現像剤ではなく、高濃度かつ高粘度の、常温で不揮発性の樹脂中へ顔料などの着色剤を分散させた平均粒径１μｍの固形粒子を、有機溶媒、シリコンオイル、鉱物油又は食用油等の液体溶媒中へ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約２０%とした高粘度（３０〜１００００ｍＰａ・ｓ程度）の液体現像剤が用いられる。
【００３２】
第１スクイーズ部２５および第２スクイーズ部２６にはスクイーズローラーがそれぞれ設けられている。そして、各スクイーズローラーが感光体ドラム２１の表面と当接してトナー像の余剰キャリア液やカブリトナーを除去する。なお、本実施形態では２つのスクイーズ部２５、２６により余剰キャリア液やカブリトナーを除去しているが、スクイーズ部の個数や配置などはこれに限定されるものではなく、例えば１個のスクイーズ部を配置してもよい。
【００３３】
スクイーズ部２５、２６を通過してきたトナー像は一次転写ユニットにより中間転写ベルト３１に一次転写される。この中間転写ベルト３１は、その表面、より詳しくはその外周面にトナー像を一時的に担持可能な像担持体としての無端状ベルトであり、複数のローラー３２、３３、３４および３５に掛け渡されている。このうちローラー３２はベルト駆動モーターＭ３に機械的に接続されて、中間転写ベルト３１を図１の矢印方向Ｄ31に周回駆動するベルト駆動ローラーとして機能している。図２に示すように、本実施形態ではベルト駆動モーターＭ３を駆動させるためにドライバー１１が設けられており、ドライバー１１は、コントローラー１０から与えられる指令パルスに応じた駆動信号をベルト駆動モーターＭ３に出力する。これにより、ベルト駆動ローラー３２は指令パルスに対応する周速度で回転し、中間転写ベルト３１の表面は一定の速度で方向Ｄ31に周回移動する。なお、同図中の符号Ｅ３はベルト駆動モーターＭ３に取り付けられたエンコーダーであり、ベルト駆動モーターＭ３の回転に対応する信号をドライバー１１に与え、これを受け取ったドライバー１１は上記信号に基づきベルト駆動モーターＭ３をフィードバック制御する。
【００３４】
詳しくは後述するが、中間転写ベルト３１を掛け渡されたローラー３２ないし３５のうち、モーターにより駆動されるのは上記したベルト駆動ローラー３２のみであり、他のローラー３３、３４および３５は駆動源を有しない従動ローラーである。
【００３５】
一次転写ユニットは一次転写バックアップローラー２７１を有しており、一次転写バックアップローラー２７１は中間転写ベルト３１を挟んで感光体ドラム２１と対向して配設されている。感光体２１と中間転写ベルト３１とが当接する一次転写位置ＴＲ1では、感光体ドラム２１上のトナー像が中間転写ベルト３１の外周面（一次転写位置ＴＲ1において下面）に転写される。こうして画像形成ステーション２Ｃにより形成されたシアン色のトナー像が中間転写ベルト３１に転写される。同様に、他の画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍおよび２Ｋでもトナー像の転写が実行されることで、各色のトナー像が中間転写ベルト３１上に順次重ね合わされ、フルカラーのトナー像が形成される。一方、モノクロトナー像が形成される際には、ブラック色に対応した画像形成ステーション２Ｋのみにおいて、中間転写ベルト３１へのトナー像転写が行われる。
【００３６】
こうして中間転写ベルト３１に転写されたトナー像は二次転写位置ＴＲ2に搬送される。この二次転写位置ＴＲ2では、中間転写ベルト３１を巻き掛けられたローラー３４に対して二次転写ローラー４が中間転写ベルト３１を挟んで対向配置されており、中間転写ベルト３１表面と転写ローラー４表面とが互いに当接して転写ニップを形成している。すなわち、ローラー３４は二次転写バックアップローラーとして機能している。
【００３７】
二次転写位置ＴＲ2においては、中間転写ベルト３１上に形成された単色あるいは複数色のトナー像が、一対のゲートローラー５１から搬送経路ＰＴに沿って搬送される記録材ＲＭに転写される。なお、この実施形態では、液体現像剤を用いてトナー像を形成する湿式現像方式でトナー像を形成しているので、良好な転写特性を得るために、転写ニップにおいては中間転写ベルト３１に対し記録材ＲＭが高い押圧力で押圧されることが望まれる。また、液体現像剤を介在させるため、記録材ＲＭが中間転写ベルト３１に貼り付きジャムとなる可能性が高い。そこで、この実施形態では、後で詳述するように把持部を有する二次転写ローラー４が用いられている。
【００３８】
記録材ＲＭの搬送経路ＰＴ上におけるゲートローラー５１の手前側にはサイズ検出センサー５０が配設されている。サイズ検出センサー５１は、その配設位置における記録材ＲＭの有無に対応する信号を出力する。サイズ検出センサー５１が記録材ありを検出している時間の長さから、コントローラー１０は、転写ニップに送り込まれる記録材ＲＭのベルト移動方向Ｄ31の長さを把握することができる。
【００３９】
トナー像が二次転写された記録材ＲＭは、二次転写ローラー４から搬送経路ＰＴ上に設けられた搬送ローラー７により、図示を省略する定着ユニットへ送出される。定着ユニットでは、記録材ＲＭに転写されたトナー像に熱や圧力などが加えられて記録材ＲＭへのトナー像の定着が行われる。
【００４０】
図３は二次転写ローラーの全体構成を示す斜視図である。図１および図３に示すように、二次転写ローラー４は、円筒の外周面の一部を切り欠いてなる凹部４１が設けられたローラー基材４２を有している。このローラー基材４２では、回転軸Ａ４中心に方向Ｄ4に回転自在の回転シャフト４２１が二次転写バックアップローラー３４の回転軸と平行または略平行に配置されるとともに、当該回転シャフト４２１の両端部に側板４２２、４２２がそれぞれ取り付けられている。より詳しくは、これらの側板４２２、４２２はいずれも円盤形状の金属プレートに対して切り欠き部４２２ａを設けた形状を有している。そして、図３に示すように切欠部４２２ａ、４２２ａが互いに対向しながら中間転写ベルト３１の幅よりも少し長い距離だけ離間して回転シャフト４２１に取り付けられている。こうして、全体的にはドラム形状を有するものの、その外周面の一部に回転シャフト４２１と平行または略平行に延びる凹部４１を有する、ローラー基材４２が形成されている。
【００４１】
また、ローラー基材４２の外周面、つまり金属プレート表面のうち凹部４１の内部に相当する領域を除く表面領域にゴムや樹脂などの弾性層４３が形成されている。この弾性層４３は駆動ローラー３２に巻き掛けられた中間転写ベルト３１と対向して転写ニップＮＰを形成する。
【００４２】
また、凹部４１の内部には、記録材ＲＭを把持するための把持部４４が配設されている。この把持部４４は、凹部４１の内底部からローラー基材４２の外周面に立設されたグリッパ支持部材４４１と、グリッパ支持部材４４１の先端部に対して接離自在に支持されたグリッパ部材４４２とを有している。また、グリッパ部材４４２はグリッパ駆動部（図示省略）と接続されている。そして、コントローラー１０からのアングリップ指令を受けてグリッパ駆動部が作動することでグリッパ部材４４２の先端部がグリッパ支持部材４４１の先端部から離間して記録材ＲＭの把持準備や把持開放を行う。一方、コントローラー１０からのグリップ指令を受けてグリッパ駆動部が作動することでグリッパ部材４４２の先端部がグリッパ支持部材４４１の先端部に移動して記録材ＲＭを把持する。なお、把持部４４の構成については、本実施形態に限定されるものではなく、例えば特許文献２などに記載されている従来より公知の把持機構を採用することができる。
【００４３】
二次転写ローラー４の両端部では、各側板４２２の外側面に支持部材４６が取り付けられており、ローラー基材４２と一体的に回転可能となっている。また、支持部材４６には凹部４１に対応して平面領域４６１が形成されている。そして、平面領域４６１に転写ローラー側度当て部材４７がそれぞれ取り付けられている。度当て部材４７では、基台部位４７１が支持部材４６に取り付けられるとともに、基台部位４７１から度当て部位４７２が平面領域４６１の法線方向に延設されており、度当て部位４７２の先端部は凹部４１の開口側端部の近傍まで延びている。つまり、回転シャフト４２１の端部からローラー基材４２を見ると、度当て部材４７が凹部４１を塞ぐように配置されている。したがって、二次転写ローラー４の回転によって凹部４１が中間転写ベルト３１と対向する位置に到達した場合には、度当て部材４７が二次転写バックアップローラー３４の端部表面に当接する。これにより、二次転写ローラー４を回転駆動するモーターから見た負荷トルクの変動を軽減することができる。
【００４４】
なお、この実施形態では、ローラー基材４２の回転方向Ｄ4に沿った凹部４１の開口部長さ（開口幅）Ｗ41は約１０５ｍｍである。二次転写ローラー４の外周面のうち凹部４１を除く領域に形成された弾性層４３が中間転写ベルト３１に対向する位置にあるとき、弾性層４３が中間転写ベルト３１に押し付けられて転写ニップＮＰが形成される。ローラー基材４２の回転方向Ｄ4に沿った転写ニップＮＰの長さ（転写ニップ幅）Ｗnpは１１ｍｍ程度であり、
（凹部４１の開口幅Ｗ41）＞（転写ニップＮＰでの転写ニップ幅Ｗnp）
の関係を有している。したがって、二次転写ローラー４の凹部４１が中間転写ベルト３１と対向した状態では、一時的に転写ニップが消失することになる。
【００４５】
また、ローラー基材４２の回転方向Ｄ4に沿った弾性層４３の長さは約４９５ｍｍに設定されており、これは、この装置１において使用可能な記録材ＲＭのうち最も大きなサイズのものを巻き付けることができるようにしたものである。すなわち、弾性層４３の長さは、使用可能な記録材のうちローラー基材４２の回転方向Ｄ4に沿った長さが最大であるものの長さよりも長くなるように定められている。
【００４６】
二次転写ローラー４の回転シャフト４２１に対して転写ローラー駆動モーターＭ４が機械的に接続されている。また、本実施形態では、転写ローラー駆動モーターＭ４を駆動させるためにドライバー１２が設けられている。ドライバー１２は、コントローラー１０から与えられる指令に応じてモーターＭ４を駆動して二次転写ローラー４を図１紙面において時計回りの方向Ｄ4、つまりベルト移動方向Ｄ31に対しウィズ方向に回転駆動する。二次転写バックアップローラー３４は、それ自身は駆動源を有しない従動ローラーである。モーター駆動される二次転写ローラー４に対向する二次転写バックアップローラー３４を従動ローラーとすることで、転写ニップＮＰにおける二次転写ローラー４と中間転写ベルト３１との間、あるいは中間転写ベルト３１と二次転写バックアップローラー３４との間での滑りを防止することができる。
【００４７】
本実施形態では、モーターＭ４としてＡＣサーボモーターを用いるとともに、当該ＡＣサーボモーターをドライバー１２により位置制御したり、トルク制御することができるように構成されている。すなわち、ドライバー１２は位置制御回路およびトルク制御回路を有しており、位置制御およびトルク制御を選択的に実行可能となっている。このドライバー１２に対し、コントローラー１０は位置情報に関連する指令パルス、トルク情報に関連する指令トルクおよび制御切替信号を入力可能となっている。
【００４８】
なお、図２中の符号Ｅ４は転写ローラー駆動モーターＭ４に取り付けられたエンコーダーであり、転写ローラー駆動モーターＭ４の回転に対応する信号をドライバー１２に与え、これを受け取ったドライバー１２は上記信号に基づき当該モーターＭ４をフィードバック制御する。また、符号８は二次転写ローラー４の回転シャフト４２１の一方端部に連結された位相検出センサーである。二次転写ローラー４の側面には外周面に２箇所のノッチ（切り込み）を設けられた略円板状の側板８１（図１）が取り付けられており、二次転写ローラー４の回転に伴って側板８１に設けられたノッチが位相検出センサー８の配設位置を通過する度に、位相検出センサー８の出力信号のレベルが変化する。コントローラー１０はこの位相検出センサー８の出力から、二次転写ローラー４の回転位相を把握することができる。
【００４９】
さらに、この実施形態では、使用者からの操作指示入力を受け付けるための操作パネル１６が設けられており、該操作パネル１６への操作指示入力は、インターフェース１５を介してコントローラー１０に伝達される。また、インターフェース１５は、ホストコンピューターなどの外部装置から与えられる画像形成指令を受け付けてコントローラー１０に受け渡す機能も有している。
【００５０】
中間転写ベルト３１を掛け渡されたローラーのうち、転写ニップＮＰを挟む位置に設けられたローラー３３、３５は、その回転軸がそれぞれバネ３３１、３５１によって弾性的に支持されて中間転写ベルト３１の張力を調整するテンションローラーである。より詳しくは、テンションローラー３３の回転軸は、略水平方向に伸縮自在のバネ３３１によって弾性的に支持されており、これにより、テンションローラー３３は、中間転写ベルト３１を巻き掛けられた状態で略水平方向に所定量移動自在となっている。
【００５１】
また、テンションローラー３５の回転軸は、駆動ローラー３２の外周面と二次転写バックアップローラー３４の外周面との双方に接する仮想的な平面に略直交する方向に伸縮自在のバネ３５１によって弾性的に支持されており、これにより、テンションローラー３５は、中間転写ベルト３１を巻き掛けられた状態で同方向に所定量移動自在となっている。そして、定常状態では、ベルト駆動ローラー３２と二次転写バックアップローラー３４との間に張架された中間転写ベルト３１を外側に向けて押し広げるように、テンションローラー３５はバネ３５１によって付勢されている。
【００５２】
二次転写位置ＴＲ2においては、二次転写ローラー４の回転に伴って中間転写ベルト３１と対向する二次転写ローラー４の表面が弾性層４３から凹部４１に切り替わるときや、これとは逆に凹部４１から弾性層４３に切り替わるときに、ベルト駆動ローラー３２を駆動するベルト駆動モーターＭ３の負荷トルクが大きく変動する。弾性層４３と中間転写ベルト３１との間に高い押圧力が印加されている場合には特に変動が大きい。これに起因して中間転写ベルト３１の速度変動や振動が生じ、ベルト３１の張力が一時的に変化することが考えられる。
【００５３】
しかしながら、この実施形態では、中間転写ベルト３１の張架方向に沿ってベルト駆動ローラー巻き掛け位置と二次転写位置ＴＲ2との間に設けられたテンションローラー３５および二次転写位置ＴＲ2の下流で一次転写位置ＴＲ1yの上流側に設けられたテンションローラー３３が、それぞれその回転軸を移動させることによって張力の変動を打ち消すように作用する。このため、二次転写位置ＴＲ2における中間転写ベルト３１の速度変動や振動が各画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋに対応する一次転写位置ＴＲ1に及ぶのが防止される。一次転写位置ＴＲ1における中間転写ベルト３１の速度変動や振動は、画像形成ステーションから転写されるトナー像を乱し画像品質を低下させてしまうが、この実施形態ではこのような像形成への影響が未然に防止されている。
【００５４】
テンションローラー３３、３５はいずれも、中間転写ベルト３１の内側、つまり中間転写ベルト３１の像担持面である表面とは反対側の裏面側から中間転写ベルト３１に当接している。その理由は以下の通りである。まず、像担持面の反対側に当接することにより、テンションローラー３３、３５が中間転写ベルト３１に担持されるトナー像を乱したり、逆に中間転写ベルト３１に残留付着するトナー等によって汚されることがない。また、テンションローラーによる張力の調整効果を大きくするためには中間転写ベルト３１の巻き掛け角を大きく取ることが有効であるが、テンションローラーを像担持面に当接させ、しかも巻き掛け角を大きくしようとすると、中間転写ベルト３１の表面に負の大きな曲率を持たせる必要があり、トナー像への影響が懸念され、構造的にも問題がある。これらの理由から、テンションローラー３３、３５は中間転写ベルト３１の裏面に当接するようにしている。
【００５５】
また、この実施形態では、ベルト移動方向Ｄ31においてテンションローラー３３の下流からベルト駆動ローラー３２の上流までの間で中間転写ベルト３１の表面が略水平姿勢となるように、ベルト駆動ローラー３２およびテンションローラー３３を配置している。そして、各画像形成ステーションについての一次転写位置ＴＲ1が、いずれも中間転写ベルト３１表面（より詳しくはトナー像が転写される下面）により形成される同一平面上に配置されるようにしている。さらに、テンションローラー３３の回転軸の移動方向についても略水平方向となるようにしている。このため、速度変動や振動を吸収するためにテンションローラー３３が動いたとしても中間転写ベルト３１表面の水平は保たれており、像形成への影響を最小限に抑えることができる。なお、画像形成ステーションの近傍で中間転写ベルト３１表面が水平であることは必須でないが、少なくとも、ベルト３１表面の移動方向とテンションローラー３３の移動方向とが同一または略同一であることが望ましい。
【００５６】
なお、テンションローラー３５については、一次転写位置ＴＲ1との間にベルト駆動ローラー３２が介在していることからその移動方向については像形成上の制約を受けない。そこで、駆動ローラー３２の外周面と二次転写バックアップローラー３４の外周面との双方に接する仮想的な平面に略直交する方向に移動するようにして、中間転写ベルト３１の速度変動や振動を最も効果的に低減することができるようにしている。
【００５７】
また、テンションローラー３３に巻き掛けられた中間転写ベルト３１の近傍には、中間転写ベルト３１表面に対して離当接自在に構成されたクリーナーユニット３９が設けられている。クリーナーユニット３９は中間転写ベルト３１表面に残留するトナーを掻き落とすことで、中間転写ベルト３１をクリーニングする。このクリーナーユニット３９は、バネ３３１によって支持されたテンションローラー３３の回転軸と一体的に支持されており、テンションローラー３３の変位にしたがって変位する。このため、クリーナーユニット３９と中間転写ベルト３１との相対位置は変動しない。
【００５８】
そして、テンションローラー３３に巻き掛けられた中間転写ベルト３１表面にクリーナーユニット３９が押し付けられることで、テンションローラー３３とクリーナーユニット３９とが中間転写ベルト３１に対する制動作用を有しており、速度変動をさらに効果的に抑えることができる。
【００５９】
また、ベルト駆動ローラー３２が、中間転写ベルト３１の移動方向Ｄ31において最下流側の一次転写位置ＴＲ1kよりも下流側、かつテンションローラー３５が中間転写ベルト３１と当接する位置よりも上流側で中間転写ベルト３１に当接している。これは、テンションローラー３５の変位を一次転写位置ＴＲ1kに伝達しないためであるが、こうすることで以下のような作用も得られる。すなわち、このような構成によれば、各画像形成ステーションに対応する一次転写位置ＴＲ1を通過する中間転写ベルト３１は、ベルト駆動ローラー３２によって略一定のトルクで常に引っ張られた状態となっている。このため、各一次転写位置ＴＲ1において中間転写ベルト３１が弛むことがなく、一次転写位置ＴＲ1において各画像形成ステーションから転写されるトナー像が乱れることがない。また、弛みが生じないため中間転写ベルト３１の周上に沿った各一次転写位置ＴＲ1間の距離が変動しないので、各色のトナー像を重ね合わせる際の位置ズレを防止することができる。
【００６０】
次に、上記のように構成された画像形成装置１の動作について図４ないし図６を参照しつつ説明する。図４は図１の画像形成装置の動作例を示すタイミングチャートである。また、図５および図６は図１の画像形成装置の動作を模式的に示す図である。この画像形成装置１では、ホストコンピュータなどの外部装置からカラー画像を形成する旨の画像形成指令がコントローラー１０に与えられると、このコントローラー１０は図示を省略するメモリー内に記憶されているプログラムにしたがって装置各部を制御する。まず、ベルト駆動モーターＭ３および転写ローラー駆動モーターＭ４が作動して中間転写ベルト３１および二次転写ローラー４をそれぞれ駆動する。
【００６１】
二次転写ローラー４に設けられた位相検出センサー８（図２）は、二次転写位置ＴＲ2において中間転写ベルト３１に対向する二次転写ローラー４表面が弾性層４３を有する円筒状の周面から凹部４１に切り替わるとき、および、凹部４１から弾性層４３に切り替わるときのそれぞれに、一時的にＨレベルの信号を出力する。コントローラー１０は当該信号レベルの変化に基づきドライバー１２による二次転写ローラー４の駆動制御態様を位置制御とトルク制御に交互に切り替える。より具体的には、二次転写ローラー４の凹部４１が中間転写ベルト３１に対向しているときには位置制御、弾性層４３が中間転写ベルト３１に対向して転写ニップＮＰが形成されているときにはトルク制御が行われる。なお、ベルト駆動モーターＭ３については常に位置制御が行われ、中間転写ベルト３１の表面は所定の移動速度で周回移動する。
【００６２】
タイミングｔA0で位相検出センサー８の出力が変化し、二次転写位置ＴＲ2に臨む二次転写ローラー４が凹部４１から弾性層４３に変化して転写ニップＮＰが形成されるとき、コントローラー１０は制御切替信号によりドライバー１２による駆動制御態様をトルク制御に切り替えるとともに指令トルクをドライバー１２に与えて二次転写ローラー４をトルク制御する。また、当該タイミングｔA0を露光開始起点とし、各画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋでトナー像を形成し、中間転写ベルト３１の表面にトナー像を一次転写していく。
【００６３】
つまり、図４に示すように、タイミングｔA0から時間Ｔaが経過すると、コントローラー１０からの各種信号に基づき画像形成ステーション２Ｙで露光ユニット２３による潜像形成が開始され、イエロートナーによるトナー像が形成される。また、イエロー用露光が開始されてから時間Ｔbが経過すると、マゼンタ用露光が開始され、またマゼンタ用露光開始から時間Ｔcが経過すると、シアン用露光が開始され、またシアン用露光開始から時間Ｔdが経過すると、ブラック用露光が開始される。こうして、各色のトナー像が形成されるとともに、中間転写ベルト３１上に順次重ね合わされ、フルカラーのトナー像ＴＩが中間転写ベルト３１の表面上に形成される。
【００６４】
こうして各色のトナー像を形成している間に、二次転写ローラー４は回転方向Ｄ4にさらに１周回転し、いったん解消された転写ニップＮＰが再び形成される。このタイミングｔA1から所定時間Ｔeが経過すると、コントローラー１０はゲートローラー５１に接続されたゲートローラー駆動モーター（図示省略）を制御するドライバー（図示省略）に指令パルスを入力してゲートローラー駆動モーターを作動させる。これにより二次転写位置ＴＲ2への記録材ＲＭの搬送が開始される（図５（ａ））。
【００６５】
また、二次転写位置ＴＲ2に臨む二次転写ローラー４が凹部４１に変化して転写ニップが解消されると、当該タイミングｔB2でコントローラー１０は制御切替信号によりドライバー１２による駆動制御態様をトルク制御から位置制御に切り替えるとともに指令パルスをドライバー１２に与える。これにより、二次転写ローラー４が回転方向Ｄ4に回転して、所定の記録材把持位置（図５（ｂ））に移動する。また、グリッパ部材４４２の先端部がグリッパ支持部材４４１の先端部から離間させられて記録材ＲＭの把持準備が完了する。そして、ゲートローラー５１により送られてくる記録材ＲＭの先端部がグリッパ部材４４２とグリッパ支持部材４４１との間に進入し、紙銜え動作が開始される（図５（ｂ））。なお、ここでは説明の便宜上「紙銜え動作」と称しているが、記録材ＲＭは紙に限定されないことは前記した通りである。
【００６６】
コントローラー１０はタイミングｔB2と同時または若干遅れてグリッパ駆動部（図示省略）に把持指令を与える。この把持指令を受けてグリッパ駆動部が作動してグリッパ部材４４２の先端部をグリッパ支持部材４４１の先端部に移動させる。これによって、記録材ＲＭの先端部が把持され、「紙銜え動作」が完了する（図５（ｃ））。なお、この「紙銜え動作」の完了時点では、図５（ｃ）に示すようにトナー像ＴＩは中間転写ベルト３１表面の移動方向Ｄ31における二次転写位置ＴＲ2の上流側に位置している。
【００６７】
こうして記録材ＲＭはその先端部を把持部４４により把持されたまま二次転写ローラー４とともに回転方向Ｄ4に搬送される。そして、二次転写ローラー４表面の弾性層４３が二次転写位置ＴＲ2に到達し転写ニップＮＰが形成開始されるタイミングｔA2では、記録材ＲＭは二次転写ローラー４の弾性層４３と中間転写ベルト３１表面との間の転写ニップＮＰに挟持され、これらの回転に伴って搬送される。これにより中間転写ベルト３１に形成されたトナー像ＴＩの記録材ＲＭの下面（表面）への二次転写が開始される（図５（ｄ））。また、このタイミングｔA2でコントローラー１０は制御切替信号によりドライバー１２による駆動制御態様をトルク制御に切り替えるとともに指令トルクをドライバー１２に与えて二次転写ローラー４をトルク制御する。
【００６８】
こうしてトルク制御されながら二次転写ローラー４は回転方向Ｄ4に回転し、それに伴って記録材ＲＭは先端部を把持部４４で保持された状態のまま転写ニップＮＰの間を通過してトナー像ＴＩの二次転写が進行していく（図６（ａ））。そして、把持部４４が搬送ローラー７の上流側端部（図１の右端側端部）の近傍位置まで移動してくると、この把持部４４に保持されている記録材先端部は中間転写ベルト３１から十分に分離されて搬送ローラー７の搬送入り口まで搬送されてきている。図６（ｂ）に示すように、把持部４４が搬送ローラー７の上流側端部の近傍に移動してきたタイミングでコントローラー１０はグリッパ駆動部にリリース指令を与え、グリッパ部材４４２の先端部をグリッパ支持部材４４１の先端部から離間させて記録材ＲＭの把持を解除する。これにより記録材ＲＭの先端部は、中間転写ベルト３１表面に貼り付くことなく確実に搬送ローラー７に送り込まれる。そして、搬送ローラー７の後方に配置された定着ユニットによりカラートナー像ＴＩの記録材ＲＭへの定着が行われる。なお、リリース後については、記録材の先端側は搬送経路ＰＴに沿って定着ユニット側に搬送されるとともに、記録材ＲＭの後端側は転写ニップＮＰで二次転写ローラー４の弾性層４３と中間転写ベルト３１とで挟持搬送されながら二次転写処理が実行される。
【００６９】
上記のような動作においては、二次転写ローラー４周面と中間転写ベルト３１とが転写ニップＮＰにおいて同じ周速で移動していることが理想である。しかしながら、両者の周速を完全に一致させることは難しい。というのは、たとえ制御誤差を完全に排除することができたとしても、二次転写ローラー４が単なる円筒でなく一部に凹部４１を有しており、しかも二次転写ローラー４に記録材ＲＭが巻き付けられることによってその実効的な外径が変動するという事情があるからである。
【００７０】
すなわち、二次転写ローラー４の弾性層４３が転写ニップＮＰに位置しているときでも、記録材ＲＭが転写ニップＮＰを通過している期間とそれ以外の期間とで見かけ上の転写ローラー外径が異なっている。このため、二次転写ローラー４の弾性層４３が転写ニップＮＰに位置している期間の二次転写ローラー４の回転速度を一定にしても、その周速は必ずしも一定とはならない。二次転写ローラー４と中間転写ベルト３１との間の周速差は、転写ニップＮＰの近傍における中間転写ベルト３１の張力を変動させる。これが中間転写ベルト３１の速度変動の原因となる。
【００７１】
そこで、この実施形態では、二次転写ローラー４の弾性層４３が転写ニップＮＰに位置している期間の二次転写ローラー４の回転速度をその前期期間と後期期間とで異ならせ、中間転写ベルト３１の張力の変動を緩和させるようにしている。より具体的には、二次転写ローラー４の弾性層４３が転写ニップＮＰに位置している期間のうち、記録材ＲＭが転写ニップＮＰを通過している期間を「前期期間」、記録材ＲＭが通過した後で弾性層４３が直接中間転写ベルト３１に当接している期間を「後期期間」として、これらの期間の間で二次転写ローラー４の回転速度を変えている。記録材ＲＭが転写ニップＮＰを通過中に二次転写ローラー４の回転速度を変更すると、記録材ＲＭに転写されるトナー像が乱れたり記録材ＲＭの搬送異常を生じるので、少なくとも記録材ＲＭが転写ニップＮＰを通過し終えるまでは、二次転写ローラー４の回転速度を変えないことが望ましい。
【００７２】
図７は本発明にかかる転写ローラーの速度制御の態様を示すタイミングチャートである。ただし、図７（ａ）は、本発明を適用せず転写ローラーの回転速度を一定とした比較例である。なお、以下の図においては、二次転写ローラー４の表面領域のうち記録材ＲＭが巻き付けられた領域と、弾性層４３が露出した領域とを総称して「周面部」と記している。また、転写ローラー４に記録材ＲＭが巻き付けられず弾性層４３が露出した状態で、転写ニップＮＰにおける二次転写ローラー４（弾性層４３）と中間転写ベルト３１との周速が等しくなるように、二次転写ローラー４の回転速度ω0が設定されているものとする。
【００７３】
図７（ａ）に示すように、二次転写ローラー４の回転速度を一定値ω0に維持した場合を考える。記録材ＲＭが転写ニップＮＰを通過する間（時刻ｔ10〜ｔ11）、転写ローラー４の実効的な外径が記録材ＲＭの厚み分増大することに伴って二次転写ローラー４に巻き付けられた記録材ＲＭと中間転写ベルト３１との周速差が生じ、これにより中間転写ベルト３１の張力が初期値Ｔ0から次第に増加する。このような張力の増加は短期的にはテンションローラー３５（およびテンションローラー３３）によって吸収されるため、直ちに一次転写位置における中間転写ベルト３１の速度変動につながるというわけではない。すなわち、張力の増大分はテンションローラー３５，３３を支持するバネ３５１，３３１の弾性エネルギーとして蓄積されてゆく。
【００７４】
時刻ｔ11において記録材ＲＭの後端部が転写ニップＮＰを抜けると、弾性層４３が中間転写ベルト３１と直接当接するので張力の増加は止まる。しかしながら、記録材ＲＭが転写ニップＮＰを通過する間に蓄積された張力の増加分は中間転写ベルト３１およびテンションローラー３５に蓄積されたままである。
【００７５】
時刻ｔ12において、二次転写位置ＴＲ2に臨む二次転写ローラー４の表面が弾性層４３から凹部４１に切り替わると、転写ニップＮＰが一時的に解消されるため、中間転写ベルト３１に蓄積された張力の変動分が一気に解放されて元の値Ｔ0に戻る。このような急激な張力の変動をテンションローラー３５が時間遅れなく完全に吸収することは難しく、結果として中間転写ベルト３１の振動や速度変動が生じることになる。
【００７６】
一方、この実施形態では、図７（ｂ）に示すように、記録材ＲＭの後端部が転写ニップＮＰを抜け弾性層４３が中間転写ベルト３１表面に直接当接するようになる時刻ｔ11に、二次転写ローラー４の回転速度がω1（＜ω0）に変更される。この速度ω1は、転写ローラー４に巻き付けられた記録材ＲＭ表面の転写ニップＮＰにおける周速が、中間転写ベルト３１の周速よりも遅くなるような回転速度であることが望ましい。これにより、周速差に起因して増大した中間転写ベルト３１の張力は徐々に低下してゆく。したがって、図７（ａ）の比較例に示したような急激な張力変動は生じない。その結果、この実施形態では、張力の急激な変動に起因する中間転写ベルト３１の振動や速度変動が防止され、一次転写位置ＴＲ1における像の乱れが防止される。
【００７７】
二次転写位置ＴＲ2に臨む二次転写ローラー４の表面が弾性層４３から凹部４１に切り替わる時刻ｔ12においては、中間転写ベルト３１の張力は初期値Ｔ0に戻っていることが望ましい。こうすることで、該切り替わり時の張力の急激な変動がより確実に防止されるからである。これを実現するためには、次式：
ω1＝｛（ｔ11−ｔ10）／（ｔ12−ｔ11）｝×ΔＶ／Ｒ＋ω0    …  （式１）
を満たすように、変更後の速度ω1を設定すればよい。ここで、符号Ｒは弾性層４３を含めた二次転写ローラー４の半径である。また、ΔＶは記録材ＲＭが二次転写ローラー４に巻き付けられることにより生じる中間転写ベルト３１と記録材ＲＭを含む二次転写ローラー４との（周速差）で、予め実験的に求められた値が用いられる。
【００７８】
この周速差ΔＶは、中間転写ベルト３１の周速から二次転写ローラー４の周速を差し引いたものであり、上記のように記録材ＲＭによって転写ローラー４の実効的な外径が増加し周速が増すので、周速差ΔＶとしては通常負の値となる。したがって、（式１）により示されるように、二次転写ローラー４の弾性層４３が転写ニップＮＰに位置する期間のうち後期期間における二次転写ローラー４の回転速度ω1については、前期期間における回転速度ω0よりも遅くすることが好ましい。
【００７９】
このように速度ω1を設定することにより、二次転写ローラー４の回転に伴う中間転写ベルト３１の急激な張力変動が防止される。そして、緩やかな張力の変動はテンションローラーによって吸収させることができるので、結果として一次転写位置ＴＲ1における中間転写ベルト３１の速度変動は防止される。そして、時刻ｔ12以降は二次転写ローラー４の回転速度を再びω0とすることで、装置の状態は上記した時刻ｔ10における初期状態に戻ることになる。
【００８０】
また、二次転写ローラー４が１周するごとに中間転写ベルト３１の張力が初期値Ｔ0に戻るようにすることで、次のような効果も得られる。図７（ｂ）に示すように、二次転写位置ＴＲ2に臨む転写ローラー４の表面が凹部４１から弾性層４３に切り替わり転写ニップＮＰが形成される時刻ｔ10およびｔ13においては、中間転写ベルト３１の張力は一定値Ｔ0である。こうすることで、転写ニップＮＰ形成開始時点におけるテンションローラー３５の位置も一定となるので、結果として各画像形成ステーションに対応する一次転写位置ＴＲ1から転写ニップＮＰまでの中間転写ベルト３１の周長、つまり各色のトナー像の転写ニップＮＰまでの搬送距離も常に一定となる。一方、二次転写ローラー４に巻き付けられる記録材ＲＭの先頭位置はグリッパ部材４４２によって規制されているので、記録材ＲＭの先頭位置は二次転写ローラー４の回転位相に対して常に同じとなる。したがって、上記のようにすることで、記録材ＲＭの先頭位置と中間転写ベルト３１上のトナー像の位置との関係を一定に維持することができ、記録材ＲＭ上へのトナー像の転写位置を常に一定にすることが可能となる。
【００８１】
ここで、（式１）において、値ΔＶは記録材ＲＭの厚さに応じて変わる値である。また、（式１）右辺第１項の値（ｔ11−ｔ10）は記録材ＲＭが転写ニップＮＰを通過する時間であり、記録材ＲＭの搬送方向に沿った長さＬから次式：
ｔ11−ｔ10＝Ｌ／（ω0×Ｒ）    …  （式２）
によって表される値である。したがって、二次転写ローラー４の回転速度ω1は記録材ＲＭの厚さおよび長さの影響を受けることになる。
【００８２】
図８は記録材の状態と転写ローラー回転速度との関係を示すタイミングチャートである。図７（ｂ）で採り上げた記録材を「標準紙」とする。図８（ａ）に示すように、標準紙より厚みの薄い「薄紙」を記録材ＲＭとした場合、二次転写ローラー４の外径に加わる記録材の厚みが小さいため、中間転写ベルト３１の張力の増加の程度も標準紙よりは少ない。一方、記録材の長さが同じであれば記録材ＲＭが転写ニップＮＰを通過し終える時刻ｔ11は標準紙の場合と同じである。このため、記録材通過後の二次転写ローラー４の回転速度ω2については初期値ω0から大きく変える必要はなく、標準紙における回転速度ω1より大きい値となる。
【００８３】
また、図８（ｂ）に示すように、搬送方向長さが標準紙よりも短い「短紙」を記録材ＲＭとした場合、標準紙の場合よりも早い時刻ｔ31に記録材ＲＭが転写ニップＮＰを抜ける。このため、張力を緩和するためにより長い時間をかけることができるので、この場合の二次転写ローラー４の回転速度ω3を初期値ω0に近い値とすることができる。
【００８４】
このように、二次転写ローラー４の回転速度を変更することで中間転写ベルト３１の張力を緩和する場合、その効果をより確実に得るためには、記録材ＲＭの厚さ、長さに関する情報の少なくとも一方、より好ましくは両方に基づいて、二次転写ローラー４の回転速度が定められるのが好ましい。
【００８５】
図９は記録材の厚さと周速差とを関連付けたテーブルの例を示す図である。想定される各種の記録材の厚さｈ1、ｈ2、…、ｈ5のそれぞれについて、これらを転写ローラー４に巻き付けてその周速を測定する実験を予め行う。そして、その結果から、記録材の厚さｈ1、ｈ2、…、ｈ5と、それぞれの厚さに対応する中間転写ベルト３１との周速差ΔＶ1、ΔＶ2、…、ΔＶ5とを関連付けてテーブル化し、コントローラー１０に記憶させておく。
【００８６】
転写ニップＮＰに送り込まれる記録材ＲＭの厚さについては、例えば使用者の操作パネル１６への指示入力によってコントローラー１０に伝えることができる。例えば、記録材ＲＭの種類として「普通紙」、「厚紙」、「ＯＨＰシート」などを操作パネル１６から選択できるようにしておき、選択された種類の記録材に対応する厚さを採用すればよい。また、インターフェース１５を介して外部装置から与えられる画像形成指令の中に、記録材を選択するための情報を包含させるようにしてもよい。
【００８７】
一方、記録材ＲＭの長さＬについては、上記と同様に、操作パネル１６を介して使用者から、あるいはインターフェース１５を介して外部装置から指定された記録紙のサイズに関する情報に基づいてもよく、また用紙サイズ検出センサー５０の出力信号に基づいてもよい。すなわち、用紙サイズ検出センサー５０が搬送経路ＰＴ上で記録材ありを検出している時間の長さから、記録材ＲＭの長さＬを求めることができる。二次転写ローラー４の回転速度を変更するのは記録材ＲＭの後端部が転写ニップＮＰを通過した後であるので、記録材ＲＭの後端が用紙サイズ検出センサー５０による検出位置を通過してから回転速度を算出しても、実際に変更するまでの間には十分な時間が確保される。
【００８８】
コントローラー１０は、これらの情報から求められた周速差ΔＶ、記録材長さＬを（式１）、（式２）に適用することで、二次転写ローラー４の回転速度を変更するタイミングｔ11および変更後の回転速度ω1を設定することができる。こうして設定されたタイミングおよび回転速度に基づいて転写ローラー駆動モーターＭ４を制御することにより、上記した効果、すなわち中間転写ベルト３１の張力の変動に起因する一次転写位置ＴＲ1での中間転写ベルト３１の速度変動を抑制し像の乱れを防止する効果をより確実なものとすることができる。
【００８９】
以上のように、この実施形態では、二次転写ローラー４の弾性層４３が転写ニップＮＰに位置している期間の二次転写ローラー４の回転速度を一定とせず、当該期間のうち記録材ＲＭが転写ニップＮＰを通過している前期期間と、記録材通過後の後期期間とで回転速度を異ならせるようにしている。こうすることで、転写ローラー４と中間転写ベルト３１との周速差に起因する中間転写ベルト３１の張力の変動を緩和し、急激な張力の変動に起因する中間転写ベルト３１の速度変動を防止して、一次転写位置ＴＲ1において中間転写ベルト３１に形成される像の乱れを防止することができる。
【００９０】
特に、記録材ＲＭが転写ニップＮＰを通過する前期期間は二次転写ローラー４の回転速度を一定とすることで、中間転写ベルト３１から記録材ＲＭへの像転写を安定して行うことができる。また、記録材ＲＭが転写ニップＮＰを抜けた後の後期期間の回転速度ω1を、前期期間の回転速度ω0よりも遅く（ω1＜ω0）することで、前期期間に蓄積された張力の変動が徐々に緩和され、二次転写ローラー４の凹部４１が転写ニップＮＰに到達したときの急激な張力の変動が抑制される。さらに、上記（式１）、（式２）に基づいて前期期間と後期期間との配分および後期期間における二次転写ローラー４の回転速度を設定することにより、張力の変動の影響を最小限に抑えることができる。また、記録材ＲＭの先頭部と中間転写ベルト３１上のトナー像との位置関係を一定に保つことができるので、記録材ＲＭ上への像の転写位置を安定させることができる。これらにより、この実施形態では、記録材ＲＭ上の適正位置に品質の良好な画像を安定して形成することが可能となっている。
【００９１】
また、この実施形態では、中間転写ベルト３１の移動方向に沿って、一次転写位置ＴＲ1の下流側で中間転写ベルト３１に駆動ローラー３２を巻き掛け、その下流側で第１のテンションローラー３５を中間転写ベルト３１に当接させ、さらにその下流側に二次転写位置ＴＲ2を設けている。二次転写位置ＴＲ2では、凹部４１を有し回転駆動される二次転写ローラー４との当接により中間転写ベルト３１の速度変動が生じうるが、この実施形態では、テンションローラー３５による速度変動の吸収効果と、駆動ローラー３２による速度変動の遮断効果とによって、速度変動が一次転写位置ＴＲ1にまで及ぶのを防止している。これにより、各画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋによる感光体２１上での像形成や一次転写位置ＴＲ1での中間転写ベルト３１への像転写における速度変動の影響を排除して、中間転写ベルト３１上の像の乱れを防止することができる。
【００９２】
また、この実施形態では、二次転写位置ＴＲ2の下流側で、最上流側の画像形成ステーション２Ｙに対応する一次転写位置ＴＲ1yの上流側の位置にもテンションローラー３３を設けている。これにより、二次転写位置ＴＲ2から下流側に向かって一次転写位置ＴＲ1yまで速度変動の影響が及ぶのを防止して、像の乱れをさらに抑えている。さらに、テンションローラー３３に巻き掛けられた中間転写ベルト３１表面にはクリーナーユニット３９が押し付けられているので、テンションローラー３３とクリーナーユニット３９とが中間転写ベルト３１に対する制動作用を有しており、速度変動をさらに効果的に抑えることができる。
【００９３】
また、この実施形態では、２つのテンションローラーのうち中間転写ベルト３１の移動方向Ｄ31における上流側のテンションローラー３５よりもさらに上流側で、かつ、複数の画像形成ステーションのうち最下流側の画像形成ステーション２Ｋに対応する一次転写位置ＴＲ1kよりも下流側に、ベルト駆動ローラー３２を配置している。ベルト駆動モーターＭ３に接続されて外部要因による速度変動の少ないベルト駆動ローラー３２をテンションローラー３５と一次転写位置ＴＲ1kとの間に設けることにより、二次転写位置ＴＲ2での中間転写ベルト３１の速度変動等が一次転写位置ＴＲ1kに伝播するのをより効果的に抑制することができる。
【００９４】
一方、二次転写位置ＴＲ2よりも下流側では、ベルト駆動ローラーによる変動吸収効果が限定的である。そのため、この実施形態では、ベルトの経路に沿った周長を二次転写位置ＴＲ2の下流側で長くしてベルト自体の塑性や弾性による変動吸収効果を高めることで、最上流側の画像形成ステーション２Ｙに対応する一次転写位置ＴＲ1ｙへの速度変動等の伝播を抑制している。さらに、テンションローラー３３の変位方向を、一次転写位置ＴＲ１ｙ等における中間転写ベルト３１の張架方向と同一または略同一とすることで、テンションローラー３３の変位が像形成に悪影響を及ぼすことが防止される。
【００９５】
以上説明したように、この実施形態では、中間転写ベルト３１が本発明の「像担持体」として機能しており、画像形成ステーション２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋが本発明の「作像部」として機能している。また、上記実施形態では、ベルト駆動ローラー３２が本発明の「駆動ローラー」として機能しており、ベルト駆動モーターＭ３が本発明の「第１の駆動源」として機能している。また、上記実施形態では、二次転写バックアップローラー３４が本発明の「ローラー」として機能している。
【００９６】
また、上記実施形態では、二次転写ローラー４が本発明の「転写ローラー」として機能しており、凹部４１が本発明の「切り欠き部」に相当している。また、転写ローラー駆動モーターＭ４が本発明の「第２の駆動源」として機能しており、コントローラー１０およびドライバー１２が一体として本発明の「速度制御部」として機能している。また、この実施形態では、テンションローラー３５が本発明の「テンションローラー」として機能している。
【００９７】
さらに、上記実施形態では、操作パネル１６およびインターフェース１５がいずれも本発明の「情報取得部」として機能している。また、用紙サイズ検出センサー５０も本発明の「情報取得部」として機能する。そして、上記実施形態において、外部装置または使用者から与えられる記録材の厚さや長さに関する情報、および用紙サイズ検出センサー５０の検出出力等が、本発明の「記録材情報」に相当している。また、上記実施形態における転写ローラーの回転速度ω0およびω1がそれぞれ本発明の「第１の回転速度」および「第２の回転速度」に相当している。
【００９８】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では記録材ＲＭの長さおよび厚さの両方に応じて二次転写ローラー４の回転速度を制御しているが、これらは必須の要件ではなく、例えばいずれか一方によってもよい。例えば、記録材通過後、直ちに回転速度を変更する必要は必ずしもないので、前期期間と後期期間との配分を予め固定しておくようにしてもよい。この場合には使用される可能性のある最も長い記録材の長さに応じて該配分を定めておくのが好ましい。さらに、例えば記録材のサイズや厚さなどが限定された装置のように、前期期間と後期期間との配分や変更後の回転速度を予め決めておいても本発明の効果を得られる。
【００９９】
また、上記実施形態では記録材通過後に二次転写ローラー４の回転速度を遅くするようにしているが、これに限定されるものではなく、より速くするようにしてもよい。また、回転速度を漸増または漸減させるようにしてもよい。また、上記実施形態では、二次転写ローラー４の弾性層４３が中間転写ベルト３１と直接当接するときの周速差がゼロとなるようにしている。しかしながら、本実施形態のように凹部４１を有する二次転写ローラー４では周回ごとに中間転写ベルト３１の張力がリセットされるので、両者の周速差をゼロとする必要は必ずしもない。ただし、急激な張力の変動を防止するために、二次転写位置ＴＲ2に臨む二次転写ローラー４表面が弾性層４３から凹部４１に切り替わる前に、上記のように二次転写ローラー４の回転速度を変更しておくことが望ましい。
【０１００】
また、例えば上記実施形態では、中間転写ベルト３１の張架方向に沿って４個の画像形成ステーションを一列に並べているが、画像形成ステーションの数や配置はこれに限定されるものではない。例えば画像形成ステーションを１個だけ備える画像形成装置にも本発明を適用することができる。
【０１０１】
また、上記実施形態では、中間転写ベルト３１、ベルト駆動ローラー３２、二次転写バックアップローラー３４、二次転写ローラー４およびテンションローラー３３，３５などが一体として転写ユニット３を構成している。この場合において、転写ローラーや駆動ローラーを駆動する駆動源が転写ユニットに含まれることは必須ではなく、例えば、転写ユニットが装着されたときに、装置本体側に固定されたモーターが転写ローラーや駆動ローラーと係合することで駆動源として機能するように構成されてもよい。
【０１０２】
また、上記実施形態では、液体キャリア中にトナーを分散させた現像剤を用いる、いわゆる液体現像方式の画像形成装置であるが、本発明の適用対象は当該方式のものに限定されない。すなわち、現像方式に関わらず、図１に例示したように、円筒周面の一部が切り欠かれた表面形状を有する転写ローラーを中間転写ベルトに当接させる構造を有する画像形成装置および転写装置全般に対して、本発明を適用することが可能である。
【０１０３】
さらに、把持部を有しない転写ローラーを備えた装置にも本発明を適用可能である。例えばシート状の弾性体を転写ローラー表面に巻き付けることによって表面層を構成している装置では、シートの端部を固定するために転写ローラー外周面に切り欠き部を設ける必要があるが、このような構成を有し把持部を有していない装置にも本発明を適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１０４】
２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ…画像形成ステーション（作像部）、  ４…二次転写ローラー（転写ローラー）、  １０…コントローラー（速度制御部）、  １２…ドライバー（速度制御部）、  １５…インターフェース（情報取得部）、  １６…操作パネル（情報取得部）、  ３１…中間転写ベルト（像担持体）、  ３２…ベルト駆動ローラー（駆動ローラー）、  ３４…二次転写バックアップローラー（ローラー）、  ３５…テンションローラー、  ４１…凹部（切り欠き部）、  ４４…把持部、  ５０…用紙サイズ検出センサー（情報取得部）、  Ｍ３…ベルト駆動モーター（第１の駆動源）、  Ｍ４…転写ローラー駆動モーター（第２の駆動源）、  ＮＰ…転写ニップ、  ＴＲ1…一次転写位置、  ＴＲ2…二次転写位置
【図１】
2011053402.tif 000003
【図２】
2011053402.tif 000004
【図３】
2011053402.tif 000005
【図４】
2011053402.tif 000006
【図５】
2011053402.tif 000007
【図６】
2011053402.tif 000008
【図７】
2011053402.tif 000009
【図８】
2011053402.tif 000010
【図９】
2011053402.tif 000011