(57)【要約】【課題】加圧ニップ部に転写材が突入する時、また、ニップ部を抜ける時の負荷トルク変動の発生メカニズムを解明し、負荷トルク変動を大きく低減する。【解決手段】ドラム状やベルト状などの第１の回転体１４と、その第１の回転体に対して接触したり離れたり移動自在に設けるローラ状等の第２の回転体１７と、その第２の回転体を付勢して第１の回転体に押し当てる圧縮バネ等の付勢手段１６とを備え、第１の回転体と第２の回転体との間に通して、用紙・ＯＨＰフィルム等の転写材２０を搬送する転写材搬送装置１８において、付勢手段と第２の回転体の回転軸との間に介在する圧接手段３５と、第１の回転体と第２の回転体との間に転写材を通したとき、移動する第２の回転体の回転軸３２を、付勢手段による付勢方向と異なる方向に逃がす規制手段３４とで、第２の回転体の回転軸の両端を各々移動可能に保持する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回転体と、その第１の回転体に対して接触したり離れたり移動自在に設ける第２の回転体と、その第２の回転体を付勢して前記第１の回転体に押し当てる付勢手段とを備え、前記第１の回転体と前記第２の回転体との間に通して転写材を搬送する転写材搬送装置において、
前記付勢手段と前記第２の回転体の回転軸との間に介在する圧接手段と、前記第１の回転体と前記第２の回転体との間に転写材を通したとき、移動する前記第２の回転体の回転軸を、前記付勢手段による付勢方向と異なる方向に逃がす規制手段とで、前記第２の回転体の回転軸の両端を各々移動可能に保持することを特徴とする、転写材搬送装置。
【請求項２】
前記圧接手段が前記第２の回転体の回転軸と接触する接触面を、その第２の回転体の回転軸が移動する方向に凹状に湾曲して形成することを特徴とする、請求項１に記載の転写材搬送装置。
【請求項３】
前記規制手段に、前記第２の回転体の回転軸が接触する規制面を設け、前記第１の回転体と前記第２の回転体との間に転写材を通したとき、前記第２の回転体の回転軸を転写材搬送方向に移動しながらも、前記付勢手段に抗して移動する方向に逃がすことを特徴とする、請求項１または２に記載の転写材搬送装置。
【請求項４】
前記規制面を、前記第２の回転体の回転軸が移動する方向に、凹状の曲面で形成し、または連続する多面で全体凹状に形成することを特徴とする、請求項３に記載の転写材搬送装置。
【請求項５】
前記規制面を、転写材搬送方向に対して傾斜する傾斜面とすることを特徴とする、請求項３に記載の転写材搬送装置。
【請求項６】
前記規制手段の規制面と前記第２の回転体の回転軸との間に軸受を介在することを特徴とする、請求項３ないし５のいずれか１に記載の転写材搬送装置。
【請求項７】
前記軸受として、自動調芯型スライドベアリングを用いることを特徴とする、請求項６に記載の転写材搬送装置。
【請求項８】
前記規制面の設置角度を変えることができるように前記規制手段を回動可能とすることを特徴とする、請求項３ないし７のいずれか１に記載の転写材搬送装置。
【請求項９】
前記規制手段をスライド可能とすることを特徴とする、請求項３ないし７のいずれか１に記載の転写材搬送装置。
【請求項１０】
前記規制手段をスライド方向とそれと交差する方向に移動可能とすることを特徴とする、請求項９に記載の転写材搬送装置。
【請求項１１】
前記第１の回転体と前記第２の回転体との間に通す転写材の厚さに応じて前記規制手段の設置位置調整を行うことを特徴とする、請求項８ないし１０のいずれか１に記載の転写材搬送装置。
【請求項１２】
前記規制手段に、前記第２の回転体を保持して支軸を中心として回動する回動部材を設け、前記第１の回転体と前記第２の回転体との間に転写材を通したとき、前記回動部材を前記支軸を中心として回動して、前記第２の回転体の回転軸を転写材搬送方向に移動しながらも、前記付勢手段に抗して移動する方向に逃がすことを特徴とする、請求項１または２に記載の転写材搬送装置。
【請求項１３】
前記第１の回転体がドラム状の像担持体であり、前記第２の回転体が転写ローラであり、その転写ローラで前記像担持体上の画像を転写材に転写する転写装置であることを特徴とする、請求項１ないし１２のいずれか１に記載の転写材搬送装置。
【請求項１４】
前記第１の回転体が、支持ローラに掛けまわすベルト状の像担持体であり、前記第２の回転体が転写ローラであり、その転写ローラで前記像担持体上の画像を転写材に転写する転写装置であることを特徴とする、請求項１ないし１２のいずれか１に記載の転写材搬送装置。
【請求項１５】
前記第１の回転体と前記第２の回転体との間の転写ニップを転写材の先端部が通過して後、その転写材の後端部が通過する前に、前記規制手段の設置位置調整を行うことを特徴とする、請求項１３または１４に記載の転写材搬送装置。
【請求項１６】
前記第１の回転体が加熱部材であり、前記第２の回転体が加圧部材であり、転写材上に転写された画像を定着する定着装置であることを特徴とする、請求項１ないし１２のいずれか１に記載の転写材搬送装置。
【請求項１７】
転写材の先端部が転写ニップを通過する前と通過した後に、前記規制手段の設置位置調整を行うことを特徴とする、請求項１６に記載の転写材搬送装置。
【請求項１８】
前記第１の回転体と前記第２の回転体が一対のレジスト部材であり、転写材を所定のタイミングで送り出すレジスト装置であることを特徴とする、請求項１ないし１２のいずれか１に記載の転写材搬送装置。
【請求項１９】
転写材の後端部が転写ニップを通過する前と通過した後に、前記規制手段の設置位置調整を行うことを特徴とする、請求項１８に記載の転写材搬送装置。
【請求項２０】
請求項１ないし１９のいずれか１に記載の転写材搬送装置を備えることを特徴とする、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子写真方式、静電記録方式、イオノグラフィ、磁気記録方式等の画像形成方式を採用した複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機などの画像形成装置に関する。および、そのような画像形成装置などに備えて、第１の回転体とそれに押し当てる第２の回転体との間に通して、用紙・ＯＨＰフィルム等の転写材を搬送する転写材搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子写真式の画像形成装置では、ドラム状やベルト状の感光体の回転とともに、その感光体上に帯電、書込みを行って静電潜像を形成して後、現像装置でトナーを付着することにより可視像化してトナー画像を形成し、そのトナー画像を直接、または多くはベルト状の中間転写体を介して間接的に転写して、搬送する用紙、ＯＨＰフィルム等の記録媒体に画像を記録する。
【０００３】
このような画像形成装置にあっては、感光体や中間転写体等の像担持体上のトナー画像を転写材に転写する転写装置、転写材上に転写した画像を定着する定着装置、所定のタイミングを取って転写ニップに向けて転写材を送り出すレジスト装置などの転写材搬送装置を備える。
【０００４】
この種の転写材搬送装置では、従来、例えば図１３（ａ）に示すように、圧接転写が行われる転写位置よりも用紙搬送経路上流側に変位ローラ１を設置し、その変位ローラ１を、（ｂ）に示すような転写材４の通過に伴い下方に変位して、変位ローラ１と連結アーム２により連結された加圧ローラ３の圧接力を、変位ローラ１の移動量に応じて変化し、これにより（ｃ）に示すように転写材４が圧接転写位置に突入時の衝撃が低減するようにしたものがある（特許文献１、２参照）。
【０００５】
しかし、変位ローラ１の設置、連結アーム２の設置等により転写装置が大型になる。また、転写圧力が転写材４の厚みで異なり、適切な転写加圧条件が実現できない。本来、転写および定着部の加圧装置の目的は、トナー画像に所望の圧力を与えることである。つまり、転写材４の厚みに関わらず、一定の圧力を与えたい。この装置では、転写材４の厚みで連結アーム２による押し下げ力で加圧条件が変化する。厚紙を使用した際に転写不良、定着不良が生じやすいという大きな問題がある。
【０００６】
また、特許文献３に記載されるように、駆動手段の駆動力により加圧ローラを移動させて圧接部の離間を行う機構がある。楕円カムの回転力で、加圧ローラを支持するアームを押し下げ、予め離間しておき、圧接部へ用紙が進入するタイミングと同期させて、離間状態を解除して加圧ローラを圧接させる。
【０００７】
ところが、このような転写材搬送装置では、加圧力に対向するアームの高速動作の実現には、アームを含むアクチュエータの高剛性、高トルクが必要である。近年、生産性向上のため、用紙の搬送速度は高くなっている。また、用紙上の画像領域の拡大（余白部分の低減、ふち無し画像）の要望が高まっている。したがって、この手法では、離間、圧接状態を瞬時に切り換える動作が必要となる。例えば、用紙の搬送速度が２００ｍｍ毎秒で搬送する画像形成装置で、用紙先端部２ｍｍの位置から画像を転写したい場合、用紙突入後、約０．０１秒で離間から圧接状態に切り換える必要がある。このような高速応答で、圧接状態を変化させるトルクを発生する駆動制御機構の実現は難しい。また、圧接時の衝撃が振動となりやすい、という問題がある。
【０００８】
さらには、特許文献４および５に記載されるように、加圧ローラ部を用紙の進行方向に揺動可能な構成とした転写装置がある。用紙先端が感光体ドラムと転写ローラ間のような加圧ニップ部に突入する時と、用紙後端がニップ部を抜けるときに、紙の厚みの段差によって感光体ドラムと転写ローラ（固定ローラと加圧ローラ）双方に衝撃を与え、その結果、感光体ドラムの負荷トルクが変動し、感光体ドラムの回転速度が変動する。この課題に対して、この転写装置は、加圧ローラを紙の進行方向と平行に揺動可能にすることで、紙の突入および抜けによって生じる衝撃力に応じて、加圧ローラ部が揺動して衝撃力を吸収することが可能である。特許文献４では、加圧ローラ部の両端が紙の進行方向と平行にバネで保持された機構を提案している。特許文献５では、前記文献に対して、ジャム紙除去時のメンテナンス性、加圧ローラの位置決め精度の向上を実現した改良機構を提案している。
【０００９】
しかしながら、紙の衝突による衝撃や、離間した加圧ローラが固定ローラに接触する際の衝撃は微小である。上記手法により、紙突入時の衝突による衝撃力は緩和されるが、実際に負荷トルク変動を低減することは難しい。特許文献４、５では、用紙突入時や抜け時の現象を、外力（紙突入）による衝撃と説明している。しかし、本発明者らの研究によると、用紙のニップ突入時やニップ抜け時の駆動トルク変動の要因は、紙の衝突によるものではなく、詳しくは後述するが、紙を介して行われる加圧ローラの上下運動によるものである。
【００１０】
またさらには、特許文献６に記載されるように、無端ベルト上で２次転写を行う構成で、駆動ローラを２次転写部に近接配置するものがあり、これにより２次転写部で発生する負荷変動に対し強い駆動系となっている。ところが、このような提案は、発生する負荷変動に対するアプローチであり、負荷変動そのものを低減しているものでないため、紙厚の条件によっては完全に低減することができなかった。
【００１１】
【特許文献１】特許第２８８３９１６号公報
【特許文献２】特開昭６１−９０１６７号公報
【特許文献３】特開平６−２７４０５１号公報
【特許文献４】特許第３５０５９６９号公報
【特許文献５】特開２００１−２６５１２７号公報
【特許文献６】特開２００４−１０９７０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、電子写真装置内に設置される一般的な加圧力を用いた転写や定着装置構成、例えば転写装置では、固定ローラと該ローラ方向に圧接する加圧ローラのニップ部に、用紙等の転写部材を搬送し、ローラ上の形成画像を転写材に転写する装置、または、一方のローラ上を搬送するベルト体とローラとのニップ部に転写部材を通過し、ベルト上の形成画像を転写材に転写する装置において、転写材がニップ部に突入する時とニップ部から抜ける時に負荷トルク変動が生じ、転写部材の速度変動が生じるという問題がある。
【００１３】
本発明者らの研究により、上記特許文献４および５では、転写部材が該ローラに衝突する際の衝撃力を緩和するが、負荷トルク変動を大きく抑制するに至らないことが分かった。用紙重量、用紙搬送速度、用紙剛性（用紙のこし）を考慮して用紙の推進力算出し、金属やプラスチック等の部材およびその混合で形成されたローラ部に衝突する際の衝撃力を算出したところ、衝撃による該ローラ回転の負荷トルク変動は小さいことが分かった。また、用紙がニップ部から抜けた際に加圧ローラが固定ローラに衝突する際の衝撃力のベクトルは、回転トルクのベクトルと直交するため、これも小さい。その他、ニップ部に関わる詳細な負荷トルク変動のメカニズムは解明されていない。
【００１４】
そこで、この発明の目的は、加圧ニップ部に転写材が突入する時、また、ニップ部を抜ける時の負荷トルク変動の発生メカニズムを解明し、負荷トルク変動を大きく低減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
このため、かかる目的を達成すべく、請求項１に記載の発明は、ドラム状やベルト状などの第１の回転体と、その第１の回転体に対して接触したり離れたり移動自在に設けるローラ状等の第２の回転体と、その第２の回転体を付勢して前記第１の回転体に押し当てる圧縮バネ等の付勢手段とを備え、前記第１の回転体と前記第２の回転体との間に通して、用紙・ＯＨＰフィルム等の転写材を搬送する転写材搬送装置において、
前記付勢手段と前記第２の回転体の回転軸との間に介在する圧接手段と、前記第１の回転体と前記第２の回転体との間に転写材を通したとき、移動する前記第２の回転体の回転軸を、前記付勢手段による付勢方向と異なる方向に逃がす規制手段とで、前記第２の回転体の回転軸の両端を各々移動可能に保持することを特徴とする。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の転写材搬送装置において、前記圧接手段が前記第２の回転体の回転軸と接触する接触面を、その第２の回転体の回転軸が移動する方向に凹状に湾曲して形成することを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の転写材搬送装置において、前記規制手段に、前記第２の回転体の回転軸が接触する規制面を設け、前記第１の回転体と前記第２の回転体との間に転写材を通したとき、前記第２の回転体の回転軸を転写材搬送方向に移動しながらも、前記付勢手段に抗して移動する方向に逃がすことを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の転写材搬送装置において、前記規制面を、前記第２の回転体の回転軸が移動する方向に、凹状の曲面で形成し、または連続する多面で全体凹状に形成することを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の転写材搬送装置において、前記規制面を、転写材搬送方向に対して傾斜する傾斜面とすることを特徴とする。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項３ないし５のいずれか１に記載の転写材搬送装置において、前記規制手段の規制面と前記第２の回転体の回転軸との間にベアリング等の軸受を介在することを特徴とする。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の転写材搬送装置において、前記軸受として、自動調芯型スライドベアリングを用いることを特徴とする。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、請求項３ないし７のいずれか１に記載の転写材搬送装置において、前記規制面の設置角度を変えることができるように前記規制手段を回動可能とすることを特徴とする。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、請求項３ないし７のいずれか１に記載の転写材搬送装置において、前記規制手段をスライド可能とすることを特徴とする。
【００２４】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の転写材搬送装置において、前記規制手段をスライド方向とそれと交差する方向に移動可能とすることを特徴とする。
【００２５】
請求項１１に記載の発明は、請求項８ないし１０のいずれか１に記載の転写材搬送装置において、前記第１の回転体と前記第２の回転体との間に通す転写材の厚さに応じて前記規制手段の設置位置調整を行うことを特徴とする。
【００２６】
請求項１２に記載の発明は、請求項１または２に記載の転写材搬送装置において、前記規制手段に、前記第２の回転体を保持して支軸を中心として回動するアーム状等の回動部材を設け、前記第１の回転体と前記第２の回転体との間に転写材を通したとき、前記回動部材を前記支軸を中心として回動して、前記第２の回転体の回転軸を転写材搬送方向に移動しながらも、前記付勢手段に抗して移動する方向に逃がすことを特徴とする。
【００２７】
請求項１３に記載の発明は、請求項１ないし１２のいずれか１に記載の転写材搬送装置において、前記第１の回転体がドラム状の像担持体であり、前記第２の回転体が転写ローラであり、その転写ローラで前記像担持体上の画像を転写材に転写する転写装置であることを特徴とする。
【００２８】
請求項１４に記載の発明は、請求項１ないし１２のいずれか１に記載の転写材搬送装置において、前記第１の回転体が、支持ローラに掛けまわすベルト状の像担持体であり、前記第２の回転体が転写ローラであり、その転写ローラで前記像担持体上の画像を転写材に転写する転写装置であることを特徴とする。
【００２９】
請求項１５に記載の発明は、請求項１３または１４に記載の転写材搬送装置において、前記第１の回転体と前記第２の回転体との間の転写ニップを転写材の先端部が通過して後、その転写材の後端部が通過する前に、前記規制手段の設置位置調整を行うことを特徴とする。
【００３０】
請求項１６に記載の発明は、請求項１ないし１２のいずれか１に記載の転写材搬送装置において、前記第１の回転体が熱源により加熱されるローラ状やベルト状等の加熱部材であり、前記第２の回転体がローラ状等の加圧部材であり、転写材上に転写された画像を定着する定着装置であることを特徴とする。
【００３１】
請求項１７に記載の発明は、請求項１６に記載の転写材搬送装置において、転写材の先端部が転写ニップを通過する前と通過した後に、前記規制手段の設置位置調整を行うことを特徴とする。
【００３２】
請求項１８に記載の発明は、請求項１ないし１２のいずれか１に記載の転写材搬送装置において、前記第１の回転体と前記第２の回転体が一対のレジスト部材であり、転写材を所定のタイミングで送り出すレジスト装置であることを特徴とする。
【００３３】
請求項１９に記載の発明は、請求項１８に記載の転写材搬送装置において、転写材の後端部が転写ニップを通過する前と通過した後に、前記規制手段の設置位置調整を行うことを特徴とする。
【００３４】
請求項２０に記載の発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機などの画像形成装置において、請求項１ないし１９のいずれか１に記載の転写装置、定着装置、レジスト装置などの転写材搬送装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３５】
請求項１に記載の発明によれば、圧接手段と規制手段とで第２の回転体の回転軸の両端を各々移動可能に保持し、第１の回転体と第２の回転体との間に転写材を通したとき、第１の回転体の回転軸に付勢手段により圧接手段を介して所望の方向に付勢力を与えながら、規制手段により第２の回転体の回転軸を付勢手段による付勢方向と異なる方向に逃がすようにし、負荷トルク変動を大きく低減することができる。
【００３６】
請求項２に記載の発明によれば、圧接手段が第２の回転体の回転軸と接触する接触面を、その第２の回転体の回転軸が移動する方向に凹状に湾曲して形成するので、移動した第２の回転体の回転軸を常に第１の回転体の回転中心に向けて戻そうとする力を付与することができる。
【００３７】
請求項３に記載の発明によれば、規制手段に、第２の回転体の回転軸が接触する規制面を設け、第１の回転体と第２の回転体との間に転写材を通したとき、第２の回転体の回転軸を転写材搬送方向に移動しながらも、付勢手段に抗して移動する方向に逃がし、負荷トルク変動を大きく低減することができる。
【００３８】
請求項４に記載の発明によれば、規制面を、第２の回転体の回転軸が移動する方向に、凹状の曲面で形成し、または連続する多面で全体凹状に形成するので、多様な傾斜角度条件を実現することができる。
【００３９】
請求項５に記載の発明によれば、規制面を、転写材搬送方向に対して傾斜する傾斜面とするので、傾斜角度を徐々に大きくする簡易な構成で負荷トルク変動の発生を効果的に低減する一方、設計の自由度も上げることができる。
【００４０】
請求項６に記載の発明によれば、規制手段の規制面と第２の回転体の回転軸との間に軸受を介在するので、それらの間の摩擦抵抗を低減して負荷トルク変動を大きく抑制することができる。
【００４１】
請求項７に記載の発明によれば、軸受として、自動調芯型スライドベアリングを用いるので、第２の回転体が斜めに傾いても、回転軸に歪みを発生させることなく、回転軸をスムーズに回転し、また移動することができる。
【００４２】
請求項８に記載の発明によれば、規制面の設置角度を変えることができるように規制手段を回動可能とするので、転写材の厚みや搬送状態に応じて規制手段を回動して規制面の設置角度を調整し、より高い負荷トルク変動低減効果を発揮することができる。
【００４３】
請求項９に記載の発明によれば、規制手段をスライド可能とするので、転写材の厚みや搬送状態に応じて規制手段をスライドして規制面の設置角度を調整し、より高い負荷トルク変動低減効果を発揮することができる。
【００４４】
請求項１０に記載の発明によれば、規制手段をスライド方向とそれと交差する方向に移動可能とするので、転写材の厚みや搬送状態に応じて規制手段を上下左右にスライドして規制面の設置角度を調整し、より高い負荷トルク変動低減効果を発揮することができる。
【００４５】
請求項１１に記載の発明によれば、第１の回転体と第２の回転体との間に通す転写材の厚さに応じて規制手段の設置位置調整を行うので、より高い負荷トルク変動低減効果を発揮することができる。また、転写材の厚さに応じて規制手段の設置位置を調整して第２の回転体の可動範囲を既定範囲内に収めるので、第２の回転体が移動することによる転写条件の不具合（放電現象や転写条件の変化）を防止することができる。
【００４６】
請求項１２に記載の発明によれば、規制手段に、第２の回転体を保持して支軸を中心として回動する回動部材を設け、第１の回転体と第２の回転体との間に転写材を通したとき、回動部材を支軸を中心として回動して、第２の回転体の回転軸を転写材搬送方向に移動しながらも、付勢手段に抗して移動する方向に逃がし、負荷トルク変動を大きく低減することができる。
【００４７】
請求項１３に記載の発明によれば、第１の回転体がドラム状の像担持体であり、第２の回転体が転写ローラであり、その転写ローラで像担持体上の画像を転写材に転写する転写装置であるので、ドラム状像担持体と転写ローラとの間に転写材を通したとき、ドラム状の像担持体の回転軸に付勢手段により圧接手段を介して所望の方向に付勢力を与えながら、規制手段により転写ローラの回転軸を付勢手段による付勢方向と異なる方向に逃がすので、負荷トルク変動を大きく低減して転写ローラに回転速度変動を発生することなく、高画質な転写画像を期待することができる。
【００４８】
請求項１４に記載の発明によれば、第１の回転体が、支持ローラに掛けまわすベルト状の像担持体であり、前記第２の回転体が転写ローラであり、その転写ローラで前記像担持体上の画像を転写材に転写する転写装置であるので、ベルト状像担持体と転写ローラとの間に転写材を通したとき、ベルト状の像担持体の回転軸に付勢手段により圧接手段を介して所望の方向に付勢力を与えながら、規制手段により転写ローラの回転軸を付勢手段による付勢方向と異なる方向に逃がすので、負荷トルク変動を大きく低減して転写ローラに回転速度変動を発生することなく、高画質な転写画像を期待することができる。
【００４９】
請求項１５に記載の発明によれば、像担持体と転写ローラとの間の転写ニップを転写材の先端部が通過して後、その転写材の後端部が通過する前に、規制手段の設置位置調整を行うので、負荷トルク変動を大きく低減して転写ローラに回転速度変動を発生することなく、高画質な転写画像を期待することができる。
【００５０】
請求項１６に記載の発明によれば、第１の回転体が加熱部材であり、前記第２の回転体が加圧部材であり、転写材上に転写された画像を定着する定着装置であるので、加熱部材と加圧部材との間に転写材を通したとき、加熱部材の回転軸に付勢手段により圧接手段を介して所望の方向に付勢力を与えながら、規制手段により加圧部材の回転軸を付勢手段による付勢方向と異なる方向に逃がすので、負荷トルク変動を大きく低減して加圧部材に回転速度変動を発生することなく、高画質な転写画像を期待することができる。
【００５１】
請求項１７に記載の発明によれば、転写材の先端部が転写ニップを通過する前と通過した後に、規制手段の設置位置調整を行うので、負荷トルク変動を大きく低減して転写ローラに回転速度変動を発生することなく、高画質な転写画像を期待することができる。定着ニップでは、転写材の突入時の負荷トルク変動だけを抑制すればよい。転写材の後端抜け時の変動は画像へ影響しない。したがって、転写材の先端突入時のみの作用が発生するように、動作としては、転写材の先端部が通過する前と通過した後に、規制手段を動かせばよい。これによって、動作の応答速度を下げても対応できる。
【００５２】
請求項１８に記載の発明によれば、第１の回転体と前記第２の回転体が一対のレジスト部材であり、転写材を所定のタイミングで送り出すレジスト装置であるので、一対のレジスト部材間に転写材を通したとき、一方のレジスト部材の回転軸に付勢手段により圧接手段を介して所望の方向に付勢力を与えながら、規制手段により他方のレジスト部材の回転軸を付勢手段による付勢方向と異なる方向に逃がすので、負荷トルク変動を大きく低減してレジスト部材に回転速度変動を発生することなく、高画質な転写画像を期待することができる。レジスト装置における転写材抜け時の負荷トルク変動を抑制し、転写材に搬送速度変動が発生することなく、高画質な画像が期待できる。
【００５３】
請求項１９に記載の発明によれば、転写材の後端部が転写ニップを通過する前と通過した後に、規制手段の設置位置調整を行うので、負荷トルク変動を大きく低減して転写ローラに回転速度変動を発生することなく、高画質な転写画像を期待することができる。レジストニップでは、転写材抜け時の負荷トルク変動だけを抑制すればよい。転写材の後端抜け時の変動は画像に影響しない。したがって、転写材の後端抜け時のみの作用が発生するように、動作としては、後端部が通過する前と通過した後に、規制手段を動かせばよい。これによって、動作の応答速度を下げても対応できる。
【００５４】
請求項２０に記載の発明によれば、請求項１ないし１９のいずれか１に記載の転写材搬送装置を備えるので、第１の回転体と第２の回転体との間に転写材を通したとき、第１の回転体の回転軸に付勢手段により圧接手段を介して所望の方向に付勢力を与えながら、規制手段により第２の回転体の回転軸を付勢手段による付勢方向と異なる方向に逃がすようにし、負荷トルク変動を大きく低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の最良形態につき説明する。
（画像形成装置の説明）
図１には、感光体ベルトを用いた画像形成装置の感光体ベルトユニット部の全体概略構成を示す。
【００５６】
感光体ベルト１０は、駆動ローラ１１、従動ローラ１２、テンションローラ１３、対向ローラ１４によって張架されており、駆動モータＭ１により駆動ローラ１１が駆動されることにより図中時計まわりに搬送される。対向ローラ１４には、感光体ベルト１０を介して、付勢手段である圧縮バネ１６により付勢されて転写ローラ１７が押し当てられ、転写装置１８の転写ニップが形成される。
【００５７】
感光体ベルト１０と転写ローラ１７間には、転写材２０を転写ニップを通して図中右から左へと搬送する転写材搬送路が形成される。転写材搬送路の上流には、レジスト装置２１を構成する一対のレジストローラ２２、２３が設けられている。一対のレジストローラ２２、２３は、一方のレジストローラ２２が駆動モータＭ２により駆動されることにより付勢手段である圧縮バネ２４により付勢されて押し当てられる他方のレジストローラ２３が従動回転され、転写材２０が搬送されるようになっている。一対のレジストローラ２２、２３の下流には、転写材２０を転写装置１８の転写ニップへと案内する一対のガイド板２５が配置されている。また、転写ニップの下流位置には、定着装置２６が設置される。定着装置２６は、熱源を有する加熱ローラ２７と、圧縮バネ２９により付勢されてそれに押し当てられる加圧ローラ２８とで構成されている。
【００５８】
そして、この感光体ベルトユニット部には、図示しない給紙部から転写材２０が給紙され、一対のレジストローラ２２、２３間に突き当てられて、一時待機する。一方、駆動モータＭ１により駆動ローラ１１が駆動されて感光体ベルト１０が走行されながら、不図示の作像装置によりその感光体ベルト１０上に画像が形成される。その感光体ベルト１０上の画像先端にタイミングを合わせて駆動モータＭ２により一方のレジストローラ２２を回転し、転写材２０が転写ニップに送り込まれる。そして、圧縮バネ１６による加圧力と、転写ローラ１７に印加する転写バイアスによって、感光体ベルト２０で担持されているトナー画像が転写材２０に転写される。その後、定着装置２６を通して加熱ローラ２７と加圧ローラ２８とで熱と圧力とを加えられ、トナー画像が転写材２０に定着される。
【００５９】
（負荷トルク変動の現象説明）
図２には、上記した転写装置１８において、圧接された対向ローラ１４と転写ローラ１７間を転写材２０が通過するとき、感光体ベルト１０の搬送位置誤差を計測した結果を示す。横軸は時間で、転写ニップに転写材２０が突入したタイミングを０秒としている。縦軸は、位置変動である。これは、所望の搬送距離（位置）に対する感光体ベルト搬送距離の誤差推移を示している。図中丸枠で囲ったように、転写材２０の突入により感光体ベルト１０の位置誤差がマイナス方向に変動していることが確認された。これは、転写材突入の負荷トルク変動により感光体ベルト１０の搬送が遅れていることを示している。このような位置変動は、感光体ベルト１０上で作像中の画像部に大きな影響を与える。
【００６０】
定着装置２６においても、同様の現象が発生する。定着ニップに転写材２０が突入することで加熱ローラ２７の回転が負荷トルク変動（負荷トルク急増）により低下する。同時に、定着ニップに突入した転写材２０の搬送量も低下する。上記画像形成装置は、転写装置１８の直後に定着装置２６が設けられており、定着装置２６に転写材２０が突入した時には、定着装置２６と転写装置１８の両方に転写材２０がニップした状態となっている。そのため、転写材２０の搬送量の低下は、転写装置１８の転写画像に大きな影響を与えることとなる。
【００６１】
さらに、レジスト装置２１においても、同様の現象が発生する。ここでは、一対のレジストローラ２２、２３のレジストニップを転写材２０が抜けることで負荷トルクが急減する負荷トルク変動が発生する。これにより、一対のレジストローラ２２、２３の回転速度が高まり、転写材２０の搬送速度が増加する。このとき、転写装置１８とレジスト装置２１の両方に転写材２０がニップした状態であると、転写装置１８の転写画像に大きな影響を与えることとなる。
【００６２】
以下に説明するこの発明による転写材搬送装置は、対向ローラ１４、レジストローラ２２、加熱ローラ２７などの第１の回転体と、その第１の回転体に対して接触したり離れたり移動自在に設ける、転写ローラ１７、レジストローラ２３、加圧ローラ２８などの第２の回転体と、その第２の回転体を付勢して第１の回転体に押し当てる、圧縮バネ１６、２４、２９などの付勢手段とを備え、第１の回転体と第２の回転体との間に通して転写材２０を搬送する転写装置１８、レジスト装置２１、定着装置２６などに適用することができる。
【００６３】
（負荷トルク変動発生メカニズムの説明）
本発明者らの解析の結果、転写材２０の突入時の感光体ベルト１０の速度低下は、主に転写材２０が転写ローラ１７と対向ローラ１４で形成される転写ニップに進入するために転写ローラ１７を下に移動させるために発生する負荷トルク増加によって発生していることが判った。転写材２０を剛体として扱い、質量、加速度を用いて運動方程式から転写ニップに突入した時の衝撃による負荷トルクを計算した。また、転写材２０が転写ニップを通過するために転写ローラ１７を押し下げる（押し上げる）ために必要な負荷トルクを計算した。その両者を比較した結果、突入衝撃による負荷トルクは小さく、負荷トルク変動の大きな要因は、転写ニップにおいて転写材２０の厚み分だけ、転写ローラ１７を移動させるために必要な負荷トルクであることが判った。また、図２に示した位置誤差は、転写材２０の剛性、速度を変化させても、同様にマイナス方向に発生することが確認された。転写ローラ１７の移動負荷は、転写材２０の速度に関わらず発生するもので、転写材２０が高速で搬送されると、短時間で負荷変動が発生するため衝撃的に観測されるが、実際は衝撃ではなく、転写ローラ１７の移動のためのトルク変動である。以下に、その詳細を述べる。
【００６４】
図３を用いて、転写材搬送装置の１つである転写装置１８に、転写材２０が突入したときのトルク負荷変動の発生メカニズムを説明する。図３は、第１の回転体である対向ローラ１４と、第２の回転体である転写ローラ１７との圧接部に転写材２０が突入した際の力学的な力の関係を示したものである。なお、上記画像形成装置の例では、対向ローラ１４と転写ローラ１７の間に感光体ベルト１０が存在するが、負荷トルク変動への影響が少ないことから、この図では省略する。影響が少ない理由としては、感光体ベルト１０は、対向ローラ１４にテンションローラ１３による張力で巻き付いていることからすべりが少なく、よって対向ローラ１４と一体で動くものとして考えられるため、対向ローラ１４に含めてモデル化できるからである。つまり、モデル上では、感光体ベルト１０の厚さを対向ローラ１４の径に反映させる。
【００６５】
まず、対向ローラ１４と転写ローラ１７の転写ニップと転写材２０の関係を説明する。対向ローラ１４は、水平方向、鉛直方向ともに固定されており、回転方向のみに動くことができる。
【００６６】
図示画像形成装置では、対向ローラ１４の回転軸は、図示しない軸受で支持されている。その軸受は、画像形成装置本体の筐体、または、感光体ベルト搬送ユニットの筐体に固定されている。対向ローラ１４は、回転方向のみに動く。転写ローラ１７は、水平および鉛直方向、回転方向に動くことができ、回転軸が固定されていない状態である。また、転写ローラ１７の回転軸上には、図１に示すように付勢手段である圧縮バネ１６が接触しており、対向ローラ１４方向に加圧力ａが働き、対向ローラ１４に転写ローラ１７を圧接している。転写材２０は、厚さｔを持ち、転写ニップに対して水平方向に突入される。転写材２０の搬送時の推進力をｂとする。ここでは、対向ローラ１４、転写ローラ１７のどちらか一方に先に接触するのではなく、転写材２０が水平方向搬送され、転写ニップで双方に同時に接触する様子を示している。
【００６７】
図３より、転写材２０が接触した時の力の釣り合い（静的な力学平衡状態）を説明する。まず、対向ローラ１４の回転方向における力の釣り合いについて説明する。対向ローラ１４は、時計まわりの回転力（回転トルク）ｃをもつ。この回転トルクｃは、図示しない駆動源（モータ）から供給される。実際には、対向ローラ１４は、所望の平均速度で回転しており、既定の負荷トルクを発生している。ここでは、転写材２０が転写ニップに突入した時の負荷トルク変動を説明するために、既定の負荷トルクは除いて静的モデルで説明する。対向ローラ１４の回転方向における力の釣り合いは、負荷トルク変動ΔＴを用いて（１）式となる。
【００６８】
【数１】
2008096557.tif 000003
ただし、
Ｒ１は対向ローラ１４の半径、
Ｆ１は対向ローラ１４と転写材２０の接触部の回転方向の摩擦力ｄ、
Ｆ３は転写ローラ１７接触部の回転方向の摩擦力ｅ
である。
【００６９】
次に、転写ローラ１７の回転方向における力の釣り合いについて説明する。転写ローラ１７は、対向ローラ１４の回転に従動するとして（２）式となる。
【数２】
2008096557.tif 000004
ただし、
Ｒ２は転写ローラ１７の半径、
Ｆ２は転写ローラ１７と転写材２０の接触部の回転方向の摩擦力ｆ、
Ｆ３′は対向ローラ１４接触部の回転方向の摩擦力ｇ
である。
【００７０】
次に、転写材２０の水平方向における力の釣り合いを説明する。転写材２０が対向ローラ１４と転写ローラ１７の両方に接触して、それぞれから与えられる力が釣り合う状態として（３）式が成立する。
【数３】
2008096557.tif 000005
ただし、
Ｎ１は対向ローラ１４と転写材２０の接触部の垂直抗力ｈ、
Ｎ２は転写ローラ１７と転写材２０の接触部の垂直抗力ｉ、
Ｆ１′は対向ローラ１４と転写材２０の接触部の回転方向摩擦力ｊ、
Ｆ２′は転写ローラ１７と転写材２０の接触部の回転方向摩擦力ｋ
θ１は転写材接触面ｍと対向ローラ回転中心から接触部を結ぶ線による角度
θ２は転写材接触面ｍと転写ローラ回転中心から接触部を結ぶ線による角度
である。
【００７１】
ちなみに、転写材２０が転写ニップに対して水平に入射すれば、接触面ｍは両ローラの回転中心を結ぶ線と平行になるため、角度θ３と角度θ１、角度θ４と角度θ２はともに等しい。
【００７２】
同様に、転写材２０の鉛直方向における力の釣り合いは、（４）式となる。
【数４】
2008096557.tif 000006
次に、転写ローラ１７の回転軸における力の釣り合いを説明する。
鉛直方向において（５）式が成り立つ。
【数５】
2008096557.tif 000007
ただし、
Ｎ２′は転写ローラ１７と転写材２０の接触部の垂直抗力ｎ、
Ｎ３は対向ローラ１４と転写ローラ１７の接触部の垂直抗力ｏ、
Ｐは転写ローラ１７の加圧力ｐ、
である。
【００７３】
ここで、転写ローラ１７が、対向ローラ１４に対して離れる方向に移動するために必要なトルクΔＴを求める。転写ローラ１７と対向ローラ１４が離れると、（６）式が成立する。
【数６】
2008096557.tif 000008
【００７４】
以上、（１）式〜（６）式の変形、代入を行い、トルクΔＴと転写ローラ１７の加圧力や固定力との関係を求める。ここで、トルクΔＴを転写ローラ１７が鉛直方向に移動するためのトルクΔＴｈと水平方向に移動するためのトルクΔＴｈに分解して導出すると、それぞれ（７）、（８）式になる。
【数７】
2008096557.tif 000009
ただし、Ｎ４は、転写ローラ１７の水平方向の加圧力（固定力）である。
【００７５】
負荷トルク変動の鉛直成分（７）式と水平成分（８）式の和が、転写ローラ１７を押し下げて転写材２０が転写ニップを搬送するために必要な負荷トルク変動ΔＴとなる。この負荷トルク変動が対向ローラ１４を駆動するモータから対向ローラ１４へ供給可能なトルク（許容トルク）を超えると、対向ローラ１４の回転変動を発生させて、感光体ベルト１０の線速変動となり画像劣化を発生させる。したがって、負荷トルク変動ΔＴを減らすことができれば、感光体ベルト１０の位置誤差を減らすことができる。
【００７６】
上記説明は、転写材突入時の現象について説明したが、転写材２０が転写ニップを抜ける時の現象についても同様である。転写ローラ１７が押上げる力Ｐで、負荷トルクが減少する。つまり、（７）、（８）式において、符号がマイナス（逆）となる方向に負荷トルク変動が発生する。よって、感光体ベルト１０の位置変動は、プラス側に変動する。
【００７７】
上記モデルは、対向ローラ１４、転写ローラ１７、転写材２０を剛体とみなした場合であるが、弾性体であったとしても定性的な傾向は変わらない。弾性体である場合との違いは後述する。
【実施例１】
【００７８】
（負荷トルク変動低減転写装置）
図４（ａ）は、この発明に対応する従来技術を示している。図４（ｂ）は、この発明の特徴部である。圧縮バネ１６は転写ローラ１７の回転軸３２を図中下方向ｑに加圧している。対向ローラ１４は、省略している。従来では、転写材２０が転写ニップを通過するときの転写ローラ１７の移動方向は、図中、軸受ガイド部材３３にしたがい、上方向ｒとなる。この場合、圧縮バネ１６の力に対向するために大きな力が必要となる。一方、図４（ｂ）の本発明構成では、第２の回転体である転写ローラ１７の移動方向を斜めに規制する規制手段としてガイドスロープ３４を設置している。また、付勢手段である圧縮バネ１６は、圧接手段として回転軸接触部材３５を介して転写ローラ１７の回転軸３２を、図中下方向ｑに加圧している。ここで、回転軸接触部材３５は、支持筐体３６によって横方向に支持規制され、図示の水平状態を保ったまま上下方向に運動する。また、回転軸３２が、可動範囲のどの位置にあっても下方向に加圧可能となるように幅をもった形状となっている。これによって、所望の加圧方向に加圧しながらも、転写ローラ１７の押上げ方向が矢印ｓの方向となるため、図４（a）に比べ押し上げに必要な力が大きく低減される。そして、ガイドスロープ３４に、転写ローラ１７の回転軸３２が接触する規制面４０を設け、対向ローラ１４と転写ローラ１７との間に転写材２０を通したとき、転写ローラ１７の回転軸３２を転写材搬送方向に移動しながらも、圧縮バネ１６に抗して移動する方向に逃がすようにする。
【００７９】
また、転写ローラ１７の移動方向を斜めに規制する規制手段として、図４（ｃ）示すような回動アーム３８を用いることができる。所望の転写ローラ１７の移動方向を、図中破線で示す。この転写ローラ１７の移動傾斜ラインに対して転写ローラ１７の回転軸３２が移動するように回動部材である回動アーム３８を設置する。回動アーム３８は、アーム回転軸３７を支軸として転写ローラ１７の回転軸３２を支持しながら回動する。アーム回転軸３７は、図示しない筐体に固定されている。回動方向は、図中矢印ｕとなる。その他、（ｂ）と同様に、圧縮バネ１６は回転軸接触部材３５を介して転写ローラ１７の回転軸３２を、図中下方向ｑに加圧している。
【００８０】
（特許文献４、５との差異）
特許文献５の構成図において、転写ローラ１７は、上下左右に可動方向を持つ構成ため、図４（ｂ）矢印ｓの方向に転写ローラ１７が可動することが可能である。しかし、特許文献５では、水平方向の可動を規制するバネ部材が設置されている。この水平方向規制バネ部材があるために、矢印ｓ方向に可動するためのトルクが増加してしまう。よって、斜め方向に可動することによるトルク低減効果が薄くなる。この発明は、水平方向の位置規制のための加圧は行わずに、規制手段としてガイドスロープ３４を用いることで、位置規制も実現することができる。
【００８１】
（具体的構成説明）
図５に、実施構成の斜視図を示す。転写材２０が、矢印方向に搬送され、転写ローラ１７と対向ローラ１４が圧接している転写ニップを通過する。対向ローラ１４の不図示の回転軸は、ユニット筐体上の軸受けで回転可能に固定されている。転写ローラ１７の回転軸３２上には、軸方向奥側と手前側の両側に、図４（ｂ）で示した機構が設置されている。奥側と手前側のどちらか一方でも効果は期待できるが、軸方向において加圧力分布（加圧力偏差）が生じやすい。転写ローラ１７の回転軸３２上では、ガイドスロープ３４が接触している。また、同回転軸３２上の別の箇所で、圧縮バネ１６の加圧力を回転軸３２へ伝達する回転軸接触部材３５が接触している。この回転軸接触部材３５は、支持筐体３６で水平状態を保ったまま上下方向のみの運動するように規制されている。この構成により、転写ローラ１７の回転軸３２は、所定の方向（ここでは対向ローラ１４の方向である鉛直方向）への加圧力を受けながら、ガイドスロープ３４上を移動することができる。
【００８２】
（ガイドスロープ部材のスロープ形状説明）
ガイドスロープ３４の形状について説明する。ガイドスロープ３４の形状例を図６に示す。図６（ａ）は、規制面４０が、転写材搬送方向に対して傾斜する平面である傾斜面として構成されたものである。転写ローラ１７の回転軸３２を接触する規制面４０は、転写材２０の搬送方向（水平面）に対して傾斜角度θ５となっている。この傾斜角度θ５は、上述した負荷トルク低減効果により、負荷トルク変動が転写装置１８の駆動系の許容トルク変動値内、または、トルク変動により発生する感光体ベルト１０や転写材搬送速度の許容速度変動値の範囲内に収まるように設定される。
【００８３】
ガイドスロープ３４の高さＨと長さＬは、傾斜角度θ５と対応する転写材２０の厚さ範囲、組付け公差（マージン）で決定される。例えば、傾斜角度θ５が３０度で、対応する転写材厚さが１ｍｍの場合、転写ニップで１ｍｍの空隙を設けるため、ガイドスロープ３４の高さＨは１ｍｍ、長さＬは１．７３ｍｍとなる。しかし、実際には、組付け公差や組付け容易性、転写材２０の厚さ誤差も考慮してより大きいものを用意する。また、規制面４０は、接触する回転軸３２に対して低摩擦係数を持つ材質が望ましい。一般的に金属の回転軸３２に対しては、ポリアセタール（ＰＯＭ）やポリアミド（ＰＡ）の層を規制面４０に設ける。または、ポリラトラフルオロチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂コーティングを施してもよい。
【００８４】
これらの低摩擦係数を持つ材質のみでガイドスロープ３４を構成してもよいが、ガイドスロープ３４全体の剛性を確保する必要がある。ガイドスロープ３４の剛性が低い場合、ガイドスロープ３４の変形によって傾斜角度θ５の変化が発生してしまう。ガイドスロープ３４の変形が起きないように剛性を確保する形状、または金属、硬質の樹脂を基盤に表面層を低摩擦係数の材質で構成するガイドスロープ３４が望ましい。また、ガイドスロープ３４の他の構成として、潤滑方式を用いてもよい。一般にグリス等の潤滑材を塗布することで実現するが、画像形成装置内で用いられる無端状ベルトの表面やその近傍でグリスを塗布することは、画像や無端状ベルトの駆動性能に悪影響を与えてしまう。このことを考慮して、気体潤滑を用いる方式を採用してもよい。
【００８５】
ガイドスロープ３４の規制面４０に、気体潤滑を実現するヘリカルボーン溝の処理を施したものがある。このヘリカルボーン溝群の幅や設置間隔、傾き等は、回転軸３２の移動速度によって決定される。この処理によって、規制面４０に圧接する転写ローラ１７の回転軸３２は、滑らかに回転しながら、移動する。また、同様の気体潤滑を用いた方式として、規制面４０に通気孔を設置して裏側から空気を規制面に向けて吹き付けるものがある。このように、気体潤滑を用いることで画像形成装置内に用いられるベルト搬送系のベルト表面部へ影響を与えることなく、回転軸３２の移動を容易にすることが可能となる。奥行き方向のスロープ幅Ｂは、規制面４０の耐久性や回転軸３２との摩擦抵抗を考慮して任意に設定する。
【００８６】
図６（ｂ）には、規制面４０が凹状である例を示す。規制面４０は、凹状の曲面でもよいが、図６（ｂ）に示す例では、連続する多面で全体凹状に形成してなる。規制面４０を凹状にすることで、負荷トルク変動をより効果的に低減することができる。図７に、（７）、（８）式を用いて計算される負荷トルク変動を示している。縦軸が負荷トルク変動で、横軸が転写ニップ中央と転写材２０の位置を示す角度θ１、θ２である。便宜上、対向ローラ１４と転写ローラ１７は、同径として２つの角度が常に等しい条件とした。
【００８７】
角度は、それぞれ図３中の角度θ３とθ４を示しており、転写材２０の進入にともない、転写ニップに至るまでにこの角度は減少する。この計算結果より、角度が大きいほど負荷トルクが大きいことがわかる。つまり、転写材２０が転写ニップに突入直後が最も負荷トルク変動が大きく、転写ニップに搬送されるにつれて負荷トルク変動が小さくなる。この現象を踏まえて転写材２０の突入初期のガイドスロープ３４の傾斜角度を小さくして負荷トルクを小さくし、転写材２０が転写ニップに近づくにつれて傾斜角度を大きくして、転写ローラ１７を下方向へ移動させる方が、最終的に負荷トルク変動の影響を小さく抑えることが可能である。
【００８８】
規制面４０の形状は、これに限らない。この発明の効果を得るためにガイドスロープ３４で重要な点は、対向ローラ１４と転写ローラ１７との転写ニップを通過する転写材２０の搬送方向と規制面４０で決定する傾斜角度である。上記モデルでは、転写ニップが短いので、転写材２０はローラに巻き付くことなく、搬送方向は直線としてガイドスロープ３４の形状を決定している。したがって、ローラ表面の曲率が大きく、ニップ範囲が広く、転写材２０の搬送方向が曲線となる場合は、この曲線と傾斜角度で決定される曲面が規制面４０となる。
【００８９】
（回転軸接触部材３５）
次に、回転軸接触部材３５の構成を説明する。図８（ａ）および（ｂ）に、回転軸接触部材３５の構成例を示す。回転軸接触部材３５は、圧縮バネ１６と固定される基盤部材４２と転写ローラ１７の回転軸３２を接触する加圧接触部材４３、４４から構成されている。基盤部材４２は、圧縮バネ１６に組付け固定される。加圧接触部材４３、４４は、基盤部材４２に強固に固定されており、回転軸３２が加圧接触部材４３、４４上のどの位置にあっても同じ加圧力となる。加圧接触部材４３、４４の材質も、回転軸３２との低摩擦を実現するために、上述した規制面４０の材質を利用できる。
【００９０】
図８（ｂ）の加圧接触部材４４は、回転軸３２との接触面が凹状に湾曲して形成されている。これは、回転軸３２が加圧接触部材４４上のどの位置にあっても、対向ローラ１４の回転中心部に向かって加圧できるようにするためである。また、転写ニップに感光体ベルト１０がある場合、特に後述する図１１で示す画像形成装置のように、ローラ対の設置位置が中間転写ベルト６０を、転写ローラであるバイアスローラ６６に少し巻き付けるようにして、広範囲に転写ニップを形成しているときには、ベルトに対して垂直に加圧できるように転写ニップのベルト搬送経路に合わせた曲面形状とする。
【００９１】
（軸受部材）
規制手段の規制面４０と転写ローラ１７の回転軸３２との間、および加圧接触部材４３、４４と転写ローラ１７の回転軸３２との間に、軸の加圧、軸の回転支持、軸の移動、これらを同時に低摩擦で実現させるために軸受としてベアリングを介在するとよい。それぞれの接触部でボールベアリング等を用いる。また、自動調芯型スライドベアリングを用いるとよい。転写ローラ１７は、奥側、手前側で独立して可動できるため、対向ローラ１４の軸に対して斜めとなる可能性がある。軸が傾いた場合に、通常のベアリングの場合、ベアリングと回転軸、ベアリングと規制面４０、加圧接触部材４３、４４とにひずみが生じて転写ローラ１７の移動性が損なわれる。このような転写ローラ１７の回転軸３２の傾斜に対応する自動調芯型スライドベアリングを用いることが望ましい。
【００９２】
（実施例の効果の説明）
図９に、この発明の効果を示す。図９の（ａ）と（ｂ）はこの発明の実施前、実施後の負荷トルク変動を比較している。発明構成として、図６（ａ）の直線スロープ型のガイドスロープ３４を採用した。グラフの横軸は、時間である。ｔ１は、転写材２０の転写ニップ突入タイミングを示している。縦軸は、対向ローラ１４の回転軸にかかる負荷トルクの時間推移を示している。負荷トルクＴaveは、対向ローラ１４が所望の一定角速度で回転している時の定常負荷トルクを示している。破線で示しているトルク変動許容範囲は、対向ローラ１４にかかるトルク変動の許容範囲である。駆動モータのトルク許容値や駆動伝達系の剛性等で決定される（画像劣化の許容範囲を含めてもよい）。負荷トルクがこの範囲を超えると、モータ回転速度の低下、駆動伝達系（歯車、歯車締結部、軸カップリング）で変形が生じる。その結果、感光体ベルト１０の速度変動、転写材２０の速度変動が顕著になり、画像品質を大きく劣化させる。
【００９３】
上述した（７）、（８）に基づき負荷トルク変動を計算した結果を実線で示し、実測結果を点線で示している。傾向はほぼ一致しており、この発明で説明した負荷トルク変動発生メカニズムの妥当性を示している。計算と実測値との差は、転写ローラ１７および対向ローラ１４の表面の弾性部材の変形によるものである。ローラ表面上に弾性部材をコーティング、または、ローラ部材を弾性体にすることで、負荷トルク変動の低減が併せて見込めることがわかる。（ａ）の実施前では、負荷トルク変動が許容範囲を大きく超えている。一方、（ｂ）の実施後では、負荷トルク変動が大きく低減されている。ガイドスロープ３４の形状を、図６（ｂ）の曲面形状に変更することでさらに高い効果が期待できる。
【００９４】
（転写材抜け時の加速現象に対する効果）
ガイドスロープ３４による負荷トルク変動低減効果は、転写材２０の先端の突入時と転写材２０の後端の抜け時に期待できる。転写材抜け時には、加圧力によって、対向ローラ１４に加速方向にトルク変動が発生する。この負荷トルク変動は、（７）、（８）式を用いて同様に算出することができる。この負荷トルク変動によって対向ローラ１４の回転速度が上がり、その結果として、転写材２０を搬送方向へ押し出す力が発生している。よって、ガイドスロープ３４を用いることにより対向ローラ１４の加速方向のトルク変動を抑制して、感光体ベルト１０や転写材搬送速度の増加を抑制することができる。
【００９５】
（ガイドスロープ可動構成）
別の実施例として、ガイドスロープ３４を可動とした例を示す。ガイドスロープ３４を可動とする目的には、以下の２つがある。
１）転写材２０の厚さに応じてガイドスロープ３４の傾斜角度を変化させること。
２）画像転写時（または画像定着時など）にガイドスロープ３４の傾斜角度を変化させ、またはガイドスロープ３４を退避させること。
【００９６】
まず、１）の目的について説明する。電子写真方式の転写装置１８では、転写ローラ１７に高電圧の転写電圧を与える。この発明では、加圧接触部材４３、４４等を介して転写ローラ１７に電圧を印加する方式が採用されている。このとき、転写ローラ１７が加圧接触部材４３、４４上を大きく移動すると、放電現象が発生し、ノイズ源となるだけでなく、転写画像にも影響を与える。そのため、転写ローラ１７の可動範囲を転写材２０の厚さに依らず、ある範囲内で一定にしたい。そこで、ガイドスロープ３４の傾斜角度を転写材２０の厚さに応じて変化させて、可動範囲を一定に制御する。転写材２０の厚さは、画像形成装置内の転写材膜厚センサの情報、または、ユーザーからの転写材２０の厚さに応じて変更されるモード指定から推定してもよい。
【００９７】
次に、上記２）の目的について説明する。ガイドスロープ３４による効果は、転写材先端が転写ニップに突入する時と、転写材後端が転写ニップを抜ける時に必要である。画像転写時（または画像定着時など）には必要ない。画像転写時の転写材２０への加圧力が転写材２０とガイドスロープ３４に分担されてしまい、所望の加圧が得られない場合が発生する。先述したように規制面４０を曲面にして、転写材２０が転写ニップ通過時の傾斜角度が大きくなるようにガイドスロープ３４を設計することで、この荷重分担の課題は解決できるが、ここでは、ガイドスロープ３４の傾斜角度を外部から任意に制御する。または、ガイドスロープ３４そのものを退避させて、画像転写時における転写材２０への加圧力を所望の値にする構成を提案する。
【００９８】
ガイドスロープ３４の可動構成を図１０に示す。図１０（ａ）が左右への可動構成で、図１０（ｂ）が回転方向への可動構成である。図１０（ａ）は、偏心カム４６の回転でガイドスロープ３４が水平方向へスライドする。偏心カム４６の回転力は、図示しない駆動モータから供給される。ガイドスロープ３４は、図示しない支持部で鉛直方向の移動は規制されている。これによって、ガイドスロープ３４を転写ローラ１７の回転軸３２から退避させ、非接触状態へ移動することが可能となる。また、規制面４０が曲面の場合は、回転軸３２と接触する箇所を考慮して移動させることで、傾斜角度を変化させることが可能である。可動構成は、これに限るものではなく、同様に上下方向への可動構成でもよく、さらにスライド方向とそれと交差する方向に移動可能としてもよい。さらに、上下、左右方向への可動構成でもよい。図１０（ｂ）は、偏心カム４６の回転で伝達アーム４７を介してガイドスロープ３４を図中矢印方向に回転する。これによって、ガイドスロープ３４の傾斜角度を任意に変化させることができる。
【００９９】
また、転写ローラ１７の移動方向規制部材として、回転アーム５０を用いた場合を図１０（ｃ）に記載する。アーム回転軸５１は、図中直線矢印ｖ方向のみに移動可能で、直線矢印ｖと直交方向には、図示しない筐体に固定されている。直線矢印ｖ方向の位置は、偏心カム５２の回転位置にて規制される。転写ローラ１７の回転軸３２を回転可能に支持するアーム軸受部５３は、回転アーム５０上を移動することが可能である。つまり、対向ローラ１４と圧接している転写ローラ１７の位置と回転アーム５０の位置関係によっては、図中符号５４で示す空隙部が発生する。回転アーム５０の底面部とアーム軸受部５３との間にこの符号５４で示す空隙部が発生することで、上述した転写ローラ１７の移動方向規制部材を退避した状態となる。空隙部５４が発生するように偏心カム５２が回転して回転アーム５０を図中矢印ｖ方向に移動させる。図中直線矢印ｖの方向は、任意に設定することができる。
【０１００】
（転写材突入時、厚紙検知時などの動作説明）
ガイドスロープ３４の移動動作について説明する。まず、１枚目の搬送時には予めガイドスロープ３４を転写ローラ１７の回転軸３２に接触させておく。このとき、ユーザーに指定された転写材膜厚情報、画像形成装置本体からの転写材膜厚情報、または、転写材搬送経路上に設置された膜厚センサ情報から、適切なガイドスロープ３４の傾斜角度となるように接触させておく。転写材２０の先端が転写ローラ１７、対向ローラ１４間の転写ニップを通過し、画像転写、または画像定着が開始される前にガイドスロープ３４を退避、または、ガイドスロープ３４の傾斜角度を大きくする。転写材２０への加圧力が所望の値となるように、退避、傾斜角度を変化させた状態で、画像転写、画像定着が行われ、転写材２０の後端が転写ニップを抜ける前に、ガイドスロープ３４を突入時と同じ状態に戻す。そして、転写材２０の後端が転写ニップを抜ける際に回転軸３２はガイドスロープ３４に接触する。このときのガイドスロープ３４の状態は、突入時と同じであるため、そのまま次の転写材２０の先端部突入を待てばよい。転写材２０の厚さが異なる場合は、その厚さ情報に応じてガイドスロープ３４の傾斜角度を調整する。
【０１０１】
ガイドスロープ３４の移動は、転写ローラ１７の押し上げとは関係ない（転写ローラ１７の加圧力の影響は少ない）ため、容易である。つまり、ガイドスロープ３４を移動させるためのトルクは小さいため小型の駆動源で実現できる。また、高速応答が可能であるため、高速に搬送される転写材２０に応じて可動および調整が可能である。図４（ｃ）に示す回動部材の移動の場合も、同様である。偏心カム８６の回転で、傾斜角度の調整、回動アーム３８の退避を行う。
【０１０２】
（画像形成装置の他例の説明）
図１１には、この発明を適用する画像形成装置の他例の主要構成を示す。
図示画像形成装置は、図示する主要構成部を装置本体に備え、その装置本体が、用紙を大量に保持する給紙テーブル上に設置され、またその装置本体上に、スキャナやさらにその上に原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）が設置されて構成される。この画像形成装置は、タンデム型で中間転写（間接転写）方式を採用する電子写真装置である。
【０１０３】
画像形成装置には、像担持体として無端状ベルト状の中間転写ベルト６０が設けられている。この中間転写ベルト６０は、４つの支持ローラ６１、６２、６３、６４に掛け渡されており、図中反時計まわりに回転移動される。図示しないが、これら４つの支持ローラのうち、支持ローラ６２の図中左側には、画像転写後に中間転写ベルト６０上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置が設けられている。また、４つの支持ローラのうち、支持ローラ６３、６４間に張り渡されたベルト部分には、そのベルト移動方向に沿って、イエロ（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（Ｋ）の４つの作像部が並べられてタンデム画像形成部が形成されている。
【０１０４】
各画像形成部には、時計方向に回転するドラム状の像担持体６５が設けられる。各色の画像形成部は、それぞれ同一の構成となっており、像担持体６５のまわりに帯電装置、現像装置、１次転写装置、クリーニング装置などが配置されている。１次転写装置には、中間転写ベルト６０を挟んでバイアスローラ６６が設けられている。図１２には、１つの１次転写装置の構成を示し、対向ローラである像担持体６５に転写ローラであるバイアスローラ６６が付勢手段である圧縮バネ６７により押し当てられている。転写ローラであるバイアスローラ６６は、筐体６８により支持されて、圧縮バネ６７とともに別の複数のバネ６９により上下左右に移動可能に支持されている。また、タンデム画像形成部の下方には、潜像形成手段としての露光装置７０が設けられている。
【０１０５】
一方、駆動ローラである支持ローラ６１には、中間転写ベルト６０を挟んで２次転写装置としての２次転写ローラ７２が設けられている。この２次転写ローラ７２により、中間転写ベルト６０上の画像を転写材である用紙７３に転写する。この発明の規制手段を含む負荷トルク変動抑制機構は、この２次転写ローラ７２の回転軸まわりに設置されている。これによって、２次転写装置ニップでの用紙搬送時に発生する負荷トルク変動を抑制し、中間転写ベルト６０の速度変動、用紙７３の搬送速度変動の発生を抑制する。
【０１０６】
また、この２次転写ローラ７２の図中上方には、用紙７３上に転写された画像を定着する定着装置７４が設けられている。この発明の規制手段を含む負荷トルク変動抑制機構は、この定着装置７４の加圧力を与えるローラ側の回転軸まわりも設置されている。これによって、定着装置７４の定着ニップへ用紙７３が搬送される際に発生する負荷トルク変動を抑制する。定着装置７４の定着ニップへ用紙７３が突入した際の搬送速度変動の発生を抑制している。よって、用紙７３が定着装置７４に突入の際に、２次転写装置において２次転写中の画像への影響が少ない。上述した支持ローラ６１には、２次転写ローラ７２を接触駆動し、画像転写後の用紙７３を定着装置７４へと搬送する用紙搬送機能も備わっている。もちろん、２次転写装置として、転写ベルトや非接触のチャージャを配置してもよい。支持ローラ６１と２次転写ローラ７２との転写ニップ間に用紙７３が下方から挿入され、トナー像が用紙７３に転写される構成となっている。
【０１０７】
上記画像形成装置を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置の原稿台上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置を開いてスキャナのコンタクトガラス上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置を閉じてそれで押さえる。その後、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス上へと移動する。他方、コンタクトガラス上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナを駆動する。スキャナの走行と同時に光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して結像レンズを通して読取りセンサにて原稿内容を読み取る。または、パソコン、デジタルカメラ等からデジタル画像情報を受信する。
【０１０８】
この原稿読取り、画像情報の受信に並行して、図示しない駆動源である駆動モータで支持ローラ６１を回転駆動させる。これにより、中間転写ベルト６０が図中反時計まわり方向に移動するとともに、この移動にともなって残りの支持ローラ（従動ローラ）が連れ回り回転される。また、これと同時に、個々の画像形成部において像担持体６５を回転させ、各像担持体６５上に、イエロ、シアン、マゼンダ、ブラックの色別情報を用いてそれぞれ露光現像し、単色のトナー画像（顕像）を形成する。そして、各像担持体６５上のトナー画像を中間転写ベルト６０上に互いに重なり合うように順次転写して、中間転写ベルト６０上に合成カラー画像を形成する。
【０１０９】
このような画像形成に並行して、２次転写装置に用紙７３が搬送される。給紙テーブルの１つを選択し、ペーパーバンクに多段に備える給紙カセットの１つから用紙７３を繰り出し、分離ローラで１枚ずつ分離して給紙路に入れ、搬送ローラで搬送して給紙路に導き、レジストローラに突き当てて止める。または、給紙ローラを回転して手差しトレイ上の用紙７３を繰り出し、分離ローラで１枚ずつ分離して手差し給紙路に入れ、同じくレジストローラに突き当てて止める。そして、中間転写ベルト６０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラを回転し、中間転写ベルト６０と２次転写ローラ７２との間に用紙７３を送り込み、２次転写ローラ７２で転写して用紙７３上にカラー画像を転写する。画像転写後の用紙７３は、支持ローラ６１の搬送力により対向ローラの２次転写ローラ７２で搬送して定着装置７４へと送り込み、定着装置７４で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、排出ローラで排出し、排紙トレイ上にスタックする。
【０１１０】
なお、画像転写後の中間転写ベルト６０は、中間転写ベルトクリーニング装置で、画像転写後に中間転写ベルト６０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成部による再度の画像形成に備える。ここで、レジストローラは、一般的には接地されて使用されることが多いが、用紙７３の紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。
【０１１１】
この画像形成装置を用いて、黒のモノクロコピーをとることもできる。その場合には、図示しない手段により、中間転写ベルト６０をイエロ、シアン、マゼンダのカラー３色の像担持体６５から離れるようにする。これら３色の像担持体６５の駆動を一時的に停止する。ブラック用の像担持体６５のみを中間転写ベルト６０に接触させ、画像の形成と転写を行う。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】感光体ベルトを用いた画像形成装置の感光体ベルトユニット部の全体概略構成図である。
【図２】その転写装置において、圧接された対向ローラと転写ローラ間を転写材が通過するとき、感光体ベルトの搬送位置誤差を計測した結果を示す図である。
【図３】その転写装置に転写材が突入したときのトルク負荷変動の発生メカニズムの説明図である。
【図４】（ａ）はこの発明に対応する従来技術を示す構成図であり、（ｂ）はこの発明でガイドスロープを使用した場合、（ｃ）は回動アームを使用した場合の特徴構成図である。
【図５】実施構成を示す斜視図である。
【図６】（ａ）は規制面が傾斜面であるガイドスロープの斜視図、（ｂ）は連続する多面であるガイドスロープの斜視図である。
【図７】ガイドスロープの角度と負荷トルク変動との関係図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、回転軸接触部材の構成例を示す斜視図である。
【図９】（ａ）と（ｂ）はこの発明の実施前、実施後の負荷トルク変動を比較して示す図である。
【図１０】（ａ）ないし（ｃ）は、ガイドスロープの可動構成を示す図である。
【図１１】この発明を適用する画像形成装置の他例の主要構成図である。
【図１２】その１次転写装置の構成図である。
【図１３】（ａ）ないし（ｃ）は、従来の転写材突入時の衝撃を低減する作動構成図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１０    感光体ベルト
１４    対向ローラ（第１の回転体）
１６    圧縮バネ（付勢手段）
１７    転写ローラ（第２の回転体）
１８    転写装置（転写材搬送装置）
２０    転写材
２１    レジスト装置（転写材搬送装置）
２２    一方のレジストローラ（第１の回転体）
２３    他方のレジストローラ（第２の回転体）
２４    圧縮バネ（付勢手段）
２６    定着装置（転写材搬送装置）
２７    加熱ローラ（第１の回転体）
２８    加圧ローラ（第２の回転体）
２９    圧縮バネ（付勢手段）
３２    転写ローラの回転軸
３４    ガイドスロープ（規制手段）
３５    回転軸接触部材（圧接手段）
３８    回動アーム（規制手段）
４０    規制手段の規制面
４２    基盤部材
４３    加圧接触部材
４４    加圧接触部材
４６    偏心カム
４７    伝達アーム
５０    回転アーム
５２    偏心カム
５３    アーム軸受部
５４    空隙部
６０    中間転写ベルト
６１    支持ローラ（第１の回転体）
６５    像担持体（第１の回転体）
６６    バイアスローラ（第２の回転体）
６７    圧縮バネ（付勢手段）
６９    バネ
７２    ２次転写ローラ（第２の回転体）
７３    用紙（転写材）
７４    定着装置（転写材搬送装置）
【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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【図８】
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【図９】
2008096557.tif 000018
【図１０】
2008096557.tif 000019
【図１１】
2008096557.tif 000020
【図１２】
2008096557.tif 000021
【図１３】
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