(57)【要約】【課題】  本発明は、接触体の被接触体への接触時の衝撃を軽減し、それによる負荷変動を抑えて画像品質の劣化を防ぐことができる画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の画像形成装置は、二次転写手段及びクリーニング手段である接触体と中間転写体である被接触体との距離を測定する測距手段と、測距手段によって測定された距離に応じて接離手段によって行われる、接触体を被接触体に対する接触又は離反を制御する接離制御手段とを有している。【選択図】        図２
2005338108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にトナー像を担持する像担持体と、該像担持体の表面に対向して設けられ、前記像担持体上のトナー像が一次転写される中間転写体と、該中間転写体上に一次転写されたトナー像を記録媒体に二次転写する二次転写手段と、二次転写後の前記中間転写体上に付着した残トナーを除去するクリーニング部材とを有し、前記中間転写体を被接触体とし、かつ前記二次転写手段及び前記クリーニング手段を接触体とし、前記接触体を前記被接触体に対して接触又は離反を行わせる接離手段を具備する画像形成装置において、
測距手段と接離制御手段を設け、
前記測距手段は、前記接触体と前記被接触体との距離を測定し、
前記接離制御手段は、前記測距手段によって測定された距離に応じて前記接離手段によって行われる、前記接触体を前記被接触体に対する接触又は離反を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記接離制御手段は、前記測距手段によって測定した距離が長くなるに従い前記接触体の移動速度を速くし、短くなるに従い遅くして、前記接触体を前記被接触体に対する接触又は離反を行うように制御する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記接離制御手段は、前記測距手段によって測定した距離が第１の所定値になるまでは前記接触体を第１の移動速度で移動させて前記接触体を前記被接触体に対する離反を制御し、前記測距手段によって測定した距離が第１の所定値以上になった場合は前記接触体を、前記第１の移動速度より速い第２の移動速度で移動させて前記測距手段によって測定した距離が前記第１の所定値より大きい第２の所定値となった時点で前記接触体の移動を終了して前記接触体を前記被接触体に対する離反を制御する請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記接離手段はモータを用いて前記接触体を移動させ、前記接離制御手段は前記測距手段によって測定した距離に応じた前記接触体の移動速度の制御を前記モータの駆動信号である駆動パルス周波数の制御によって行う請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記接離制御手段は、前記測距手段で測定した距離に応じて前記モータの駆動信号である駆動パルス周波数及びパルスのステップ数に基づいて前記接触体の移動速度及び移動量を制御する請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記接触体と前記被接触体との距離が前記測距手段によって測定できない場合、前記接離制御手段は前記モータの駆動信号である駆動パルス周波数及びパルスのステップ数を所定の一定にして前記接触体を移動させ、前記測距手段によって測定可能となった後は、前記測距手段で測定した距離に応じて前記モータの駆動信号である駆動パルス周波数及びパルスのステップ数に基づいて前記接触体の移動速度及び移動量を制御する移動制御に移行する請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記二次転写手段である前記接触体を回転させる接触体回転用モータと、該接触体回転用モータの回転を前記接触体の回転軸に伝達又は遮断する回転伝達機構とを設け、前記接離手段による接触動作開始時に前記接触体回転用モータによって前記回転伝達機構を介して前記接触体を前記被接触体の移動方向と同じ方向に回転させ、前記測距手段によって測定された距離が所定以内となったときに前記回転伝達機構によって前記接触体の回転軸への接触体回転用モータの回転の伝達を遮断して前記接触体の回転軸を開放にし、前記接離手段は前記接触体を前記被接触体に対して接触を行う請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記被接触体又は前記接触体の少なくとも一方の表面を弾性体で構成し、前記接離制御手段は、前記被接触体と前記接触体が接触した後所望の接触圧となるまで更に前記接触体を移動させるように前記接離手段を制御する請求項1〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記接触体が長手方向の両端支持構造で支持されている場合、前記接離手段、前記測距手段及び前記接離制御手段を両端に設け、前記各接離制御手段は、前記各測距手段によって測定された各々の距離に応じて前記各接離手段によって行われる、両端における前記接触体を前記被接触体に対する接触又は離反を制御する請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記二次転写手段である前記接触体と前記被接触体が接触した後に供給する前記モータの駆動信号である駆動パルス周波数及びパルスのステップ数を、前記接触体と前記被接触体の間に介在する記録媒体の厚さ又は材質に応じて設定する請求項１〜９のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、詳細には中間転写体を用いた画像形成装置の二次転写ローラ、クリーニングブレードなどの中間転写体に接離する手段の駆動制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在普及している電子写真方式の多色画像形成装置は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の４色のトナー像を中間転写体上に一次転写して重ね合わせて形成し、形成されたトナー像を記録媒体上に二次転写してフルカラー印刷を行うものである。このような画像形成装置において、記録媒体への二次転写が終了した中間転写体は、次のトナー像形成に備えるために表面をクリーンな状態にしておく必要がある。このため、中間転写体の表面に残留しているトナーを除去するクリーニングブレードが設けられている。また、中間転写体上に形成されたトナー像を記録媒体に二次転写する転写ローラも設けられている。更に、これらのクリーニングブレードや転写ローラは、中間転写体上にトナー像を形成する工程時には中間転写体から離間していなければならない。よって、これらのクリーニングブレードや転写ローラは、所定のタイミングで接触及び離間を行う接離機構が必要となる。ところが、この転写ローラ又はクリーニングブレードの中間転写体への接触時、接触の衝撃が生じて中間転写体への負荷が加わってしまう。そこで、これらの不具合を解消するための提案が従来よりいくつか成されている。その一つとして、特許文献１は、中間転写体への接触又は離間の衝撃を吸収する衝撃吸収部材をクリーニング部材に設けるものであり、更にはクリーニングブレードの接離する回転運動を行うロータリーダンパーのシリコンオイルの粘性抵抗及びスプリングが制動力として作用するものである。
【特許文献１】特開平１１−３５２７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１によれば、接離を行うロータリーバンパー内のシリコンオイルが環境温度の影響を受けて変化し、更にはスプリングがばね定数の経時変化により、転写ローラ又はクリーニングブレードの中間転写体への接触時の衝撃による負荷が大幅に変動して、画像品質が劣化する場合がある。また、接触体の片側支持（片側駆動）による被接触体への片当たりが発生したり、接触体と非接触体の平行度が維持できず、更にはごみ(紙粉)や残トナーなどによる接触不良(転写不良、クリーニング不良)の発生は画像出力しないとわからないという欠点があった。
【０００４】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、接触体の被接触体への接触時の衝撃を軽減し、それによる負荷変動を抑えて画像品質の劣化を防ぐことができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記問題点を解決するために、本発明の画像形成装置は、表面にトナー像を担持する像担持体と、像担持体の表面に対向して設けられ、像担持体上のトナー像が一次転写される中間転写体と、中間転写体上に一次転写されたトナー像を記録媒体に二次転写する二次転写手段と、二次転写後の中間転写体上に付着した残トナーを除去するクリーニング部材とを有し、中間転写体を被接触体とし、かつ二次転写手段及びクリーニング手段を接触体とし、接触体を被接触体に対して接触又は離反を行わせる接離手段を具備している。そして、本発明の画像形成装置は、接触体と被接触体との距離を測定する測距手段と、測距手段によって測定された距離に応じて接離手段によって行われる、接触体を被接触体に対する接触又は離反を制御する接離制御手段とを有している。よって、接離動作を行う、二次転写手段やクリーニング手段の接触体の中間転写体の被接触体への接触時に生じる衝撃を抑えることができ、それにより画像品質の劣化を防ぐことができる。
【０００６】
また、接離制御手段は、測距手段によって測定した距離が長くなるに従い接触体の移動速度を速くし、短くなるに従い遅くして、接触体を被接触体に対する接触又は離反を行うように制御している。よって、接触体の被接触体への接触時に生じる衝撃をより効果的に抑えることができる。
【０００７】
更に、接離制御手段は、測距手段によって測定した距離が第１の所定値になるまでは接触体を第１の移動速度で移動させて接触体を被接触体に対する離反を制御し、測距手段によって測定した距離が第１の所定値以上になった場合は接触体を、第１の移動速度より速い第２の移動速度で移動させて測距手段によって測定した距離が第１の所定値より大きい第２の所定値となった時点で接触体の移動を終了して接触体を被接触体に対する離反を制御する。よって、接触時だけでなく，離反時の負荷変動を低減することができる。
【０００８】
また、接離手段はモータを用いて接触体を移動させ、接離制御手段は測距手段によって測定した距離に応じた接触体の移動速度の制御をモータの駆動信号である駆動パルス周波数の制御によって行う。よって、簡単な構成で、移動する接触体の移動速度を制御できる。
【０００９】
更に、接離制御手段は、測距手段で測定した距離に応じてモータの駆動信号である駆動パルス周波数及びパルスのステップ数に基づいて接触体の移動速度及び移動量を制御する。よって、簡単な構成で、移動する接触体の移動速度を制御できる。
【００１０】
また、接触体と被接触体との距離が測距手段によって測定できない場合、接離制御手段はモータの駆動信号である駆動パルス周波数及びパルスのステップ数を所定の一定にして接触体を移動させ、測距手段によって測定可能となった後は、測距手段で測定した距離に応じてモータの駆動信号である駆動パルス周波数及びパルスのステップ数に基づいて接触体の移動速度及び移動量を制御する移動制御に移行する。よって、離反時における接触体と被接触体との距離が長くて測距手段で距離が検出できない場合の接触体に対しても移動制御を行うことができる。
【００１１】
更に、二次転写手段である接触体を回転させる接触体回転用モータと、接触体回転用モータの回転を接触体の回転軸に伝達又は遮断する回転伝達機構とを設け、接離手段による接触動作開始時に接触体回転用モータによって回転伝達機構を介して接触体を被接触体の移動方向と同じ方向に回転させる。そして、測距手段によって測定された距離が所定以内となったときに回転伝達機構によって接触体の回転軸への接触体回転用モータの回転の伝達を遮断して接触体の回転軸を開放にし、接離手段は接触体を被接触体に対して接触を行う。よって、接触時接触体と被接触体の抵抗が少なくなり、接触体の被接触体への接触時に生じる衝撃を更に緩和することができる。
【００１２】
また、被接触体又は接触体の少なくとも一方の表面を弾性体で構成する。そして、接離制御手段は、被接触体と接触体が接触した後所望の接触圧となるまで更に接触体を移動させるように接離手段を制御する。よって、接触体が二次転写手段である場合当該二次転写手段の転写圧を任意に設定できるので、良好な画像転写を行うことができる。
【００１３】
更に、接触体が長手方向の両端支持構造で支持されている場合、接離手段、測距手段及び接離制御手段を両端に設ける。そして、各接離制御手段は、各測距手段によって測定された各々の距離に応じて各接離手段によって行われる、両端における接触体を被接触体に対する接触又は離反を制御する。よって、接触体の移動を個別に制御することにより、接触体の被接触体に対する平行度を調整することができる。
【００１４】
また、二次転写手段である接触体と被接触体が接触した後に供給するモータの駆動信号である駆動パルス周波数及びパルスのステップ数を、接触体と被接触体の間に介在する記録媒体の厚さ又は材質に応じて設定する。よって、記録媒体に応じて良好な画像転写を行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の画像形成装置は、接触体と被接触体との距離を測定する測距手段と、この測距手段によって測定された距離に応じて接離手段によって行われる、接触体を被接触体に対する接触又は離反を制御する接離制御手段とを有している。よって、接離動作を行う、二次転写手段やクリーニング手段である接触体の中間転写体である被接触体への接触時に生じる衝撃を抑えることができ、それにより画像品質劣化を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は本発明の画像形成装置の一例を示す概略断面図である。同図に示す画像形成装置１０は、像担持体としてドラム状の感光体（以下感光体ドラムと称す）１，１’を用い、この感光体ドラム１，１'のそれぞれの周りに、帯電手段２，２'、現像手段３，３'、クリーニング手段４，４’を配置してなる第１、第２の画像形成ユニット１１，１２で構成されている、いわゆる２ステーションタイプのフルカラー画像形成装置である。このような第１、第２の画像形成ユニット１１，１２を中間転写ベルト５の同一移動面に沿って一定の間隔を置いて配置している。中間転写体としての中間転写ベルト５は、エンドレスベルトであり、駆動ローラ６と従動ローラ７により支持されて、矢印ａで示す回転方向に回転駆動されるようになっている。また、中間転写ベルト５は、画像形成の基準位置を示すマーク（図示せず）を有し、その周りの二次転写位置に中間転写ベルト５の画像を記録媒体に転写するための二次転写手段としての転写ローラ８、中間転写ベルト５上の残トナーを清掃するための中間転写ベルトクリーニング手段としてのクリーニングブレード９が配置されている。更に、二次転写手段の転写ローラ８及び中間転写ベルトクリーニング手段のクリーニングブレード９はそれぞれ図に示す矢印の向きに移動して、必要に応じて中間転写ベルト５に接触または離反を繰り返す。更に、第１、第２の画像形成ユニット１１，１２の下部には、各感光ドラム１，１’の表面に、画像データに基づく書込みビームを露光して静電潜像を形成する書込み手段１３が設けられている。
【００１７】
このような構成を有する画像形成装置１０の画像形成プロセスについて説明すると、矢印ｂの向きに回転する像担持体である感光体ドラム１，１’の各表面は、帯電手段２，２’により帯電される。そして、マーク検出手段１４が中間転写ベルト５の第１のマークを検出すると、第１の画像形成ユニット１１の感光体ドラム１に、書込み手段１３による書込みビームが画像データに基づく露光が開始されて静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像手段３によりトナー像として顕像化され、中間転写ベルト５との接点において中間転写ベルト５に転写される。転写後の感光体ドラム１はクリーニング手段４により、転写残トナーがクリーニングされる。第２の画像形成ユニット１２においても、第１の画像形成ユニット１１の画像と重なるように同様の動作を行う。このように、書込み手段１３により感光体ドラム１，１’に形成した静電潜像から現像手段３によりトナー像を生成し、トナー像を中間転写ベルト５上に転写する工程を色毎に複数回繰り返し、各ステーションは図示しない切り替え手段で現像手段３，３’を他色に切り替えて画像を形成し、中間転写ベルト５に４色の画像を重ね合わせる。中間転写ベルト５に４色の画像が重ね合わされると、二次転写手段の転写ローラ８が中間転写ベルト５に接触し、点線で示した経路を搬送される紙などの記録媒体に画像を転写する。転写が終了すると転写ローラ８が離反する。画像を転写された記録媒体は図示しない定着装置により定着され装置外に排出される。
【００１８】
ここで、中間転写ベルト５に形成された２色のトナー像が二次転写位置を通過する時、二次転写手段の転写ローラ８は中間転写ベルト５から離反した状態にある。また、中間転写ベルトクリーニング手段であるクリーニングブレード９も離反した状態にある。そして、４色画像の記録媒体への転写終了後では、中間転写ベルトクリーニング手段のクリーニングブレード９は中間転写ベルト５上の転写残トナーを清掃するために、画像が形成されていた領域にわたり中間転写ベルト５に接触し、清掃が終了すると離反する。画像を連続して形成出力するときには、画像形成途中であっても、二次転写手段の転写ローラ８の接触、中間転写ベルトクリーニング手段のクリーニングブレード９の接触は避けられず、従来、転写ローラ及びクリーニングブレードの接離はソレノイドと緩衝材などを用いて行われていたため、接触時の衝撃による負荷変動が生じていた。負荷変動により画像品質が劣化していた。
【００１９】
そこで、本発明の画像形成装置では、接触体である転写ローラ８及びクリーニングブレード９と、被接触体である中間転写ベルト５との距離に応じて移動する接触体の接触動作における移動速度を変えて接触させるようにした。よって、接離動作の衝撃による負荷変動を低減することが可能となり、中間転写体に形成されたトナー画像を劣化させない高速のフルカラー画像形成装置を実現できる。以下、本発明の画像形成装置の構成及び動作について詳細に説明する。
【００２０】
図２は本発明の一実施の形態例に係る画像形成装置における転写ローラの接離制御機構の構成を示す部分斜視図である。同図において、図１と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示すように、転写ローラ８の軸(長手方向)両端には接離機構２１，２２が設けられ、この接離機構２１，２２は中間転写ベルト５への転写ローラ８の接離に伴う移動を行う。また、同図の（ａ）に示すように、転写ローラ８と中間転写ベルト５との距離ｄ１を検出する測距手段（図示せず）を片側の例えば接離機構２１に設け、測距手段の結果に従い、後述する接離制御機構によって接離機構２１，２２の駆動を制御して転写ローラ８の移動を制御する。更に、転写ローラ８の軸両端部を接離機構２１，２２により、それぞれ個別に移動制御できるので、中間転写ベルト５のローラ軸に対し任意の角度に転写ローラ８を調整することができる。あるいは、同図の（ｂ）に示すように、測距手段（図示せず）を２つの接離機構２１，２２にそれぞれ設け、各測距手段によって測定した距離ｄ１，ｄ２を同じにするように、後述する接離制御機構によって接離機構２１，２２の駆動を制御し、転写ローラ８の軸方向で長手方向の接面を中間転写ベルト５の軸方向で長手方向の接面に対して平行に調整することができる。なお、仮に転写ローラ８と中間転写ベルト５との間の接触部にごみ(紙粉)または残トナー塊が存在すると、平行にならないことがある。この時、転写ローラ８の幅に渡りきちんと中間転写ベルト５と接触することができず、どちらか一方が浮いて片当たりとなる可能性がある。結果、各接離機構２１，２２に設けられた各測距手段の出力も同一値にならない。接離機構を個別に駆動しても、このように各測距手段による検出結果が同一とならない場合は、あるいは各測距手段による測定した距離ｄ１とｄ２の差が許容範囲外であれば、接離動作において異常が発生したことを通知するようにした。
【００２１】
図３は図２の接離機構の一例を示す概略図である。同図に示す接離機構は、モータ（図示せず）を用いて接触体の移動を行うようにした接離機構の一例である。モータが定めた向きに回転駆動することでギヤ３１が時計回りに回転する。ギヤ３１とかみ合っている支持体３２は支点３３を中心として図３のように反時計回りに回動し、支持体３２の先に固定された接触体である転写ローラ８が矢印ｃの方向に移動する。接触体の移動距離はモータに与えるパルス(ステップ)数で、移動速度はモータに与える駆動パルス周波数で制御できる。よって、後述する接離制御機構は、接触動作の始動時は駆動パルス周波数を高く設定して移動速度を速くし、接触体と被接触体との距離が短くなるに従い、駆動パルスの周波数を低くして移動速度を遅くしていくように制御する。そこで、上述した測距手段の検出する距離に応じたモータの駆動パルスの生成には、Ｖ−Ｆ変換器を用いる。接離動作に入ると、測距手段は検出した距離に応じた電圧値を常時出力する。Ｖ−Ｆ変換器は、測距手段が出力する電圧値に対して周波数を変化させたパルスを生成するものである。なお、図示していないモータから支持体３２の間に複数ギアなどの減速機構を設けることで、駆動パルス周波数並びに移動パルス(ステップ)数は任意に設定することができるものとする。
【００２２】
ここで、距離による移動速度制御について距離と移動速度の関係を示す特性図である図４を用いて説明すると、離反状態（距離Ｘs）から接触動作に入った接触体の移動時の初速Ｖsは速く、移動に伴い距離Ｘが短くなるにつれて移動速度Ｖを減速して移動する。距離が０（接触）した時点では転写ローラの移動を停止する。減速の仕方は、線形でも非線形でも構わない。このような距離に対する移動速度制御によれば、上述したようなＶ−Ｆ変換器を用いないで、接触動作始動時に検出した距離（図４のＸｔ）において予め設定した移動速度Ｖｔで移動を開始し、図４に示すような予め設定した速度変化となるようモータ駆動信号の周波数並びにステップ数の変化を管理し移動を制御しても良い。
【００２３】
従って、図２の（ｂ）に示すように、測距手段を接離機構２１，２２それぞれに設け、それぞれの検出距離に応じて、個別に接触体を移動制御する場合、転写ローラ８の一端にある接離機構２１で求めた距離がｄ１の場合、後述する接離制御機構は変動する距離ｄ１に対する移動速度となるよう接触体の移動を制御する。また、転写ローラ８の他端にある接離制御機構２２で求めた距離がｄ２の場合、後述する接離制御機構は変動する距離ｄ２に対する移動速度となるよう接触体の移動を制御する。なお、各々の測距手段で検出した、転写ローラ８と中間転写ベルト５との距離が異なる、つまりｄ１≠ｄ２の場合、後述する接離制御機構は一方または双方の接離機構を駆動して転写ローラ８の移動を制御し、転写ローラ８が中間転写ベルト５に接触あるいは接触直前に略同じ距離となるように制御する。例えば、中間転写ベルト５との距離が長い方の軸端に設けた接離機構を駆動して、距離が短い方の軸端に合わせるよう制御すればよい。
【００２４】
次に、測距手段による距離検出を任意の周期で取込む場合の速度制御の例を図５に示す。同図に示すように、取込み毎の速度変化分Δｖ及び取込み周期Ｔｓを距離に応じて変化させる場合で、距離が短くなるに従い速度変化分Δｖを小さく、取込み周期Ｔｓを短くする。距離が長い状態の速度変化分Δｖは大きく、取込み周期Ｔｓは長く、距離が短くなるに従い速度変化分Δｖを小さく、取込み周期Ｔｓを短くして図５に示すように段階的に速度を変化させていく。なお、距離に応じた移動速度制御法は、距離が短くなるにつれ、速度を低下させる方式であれば上述した以外の制御法でもよい。
【００２５】
次に、接触体と被接触体との距離を検出する測距手段の一例について説明する。図６は測距手段の一例を示す概略断面図であり、図７は測距手段の受光素子の検出出力と距離の関係を示す特性図である。図６に示すように、接触体と被接触体との距離を検出する測距手段６０は、透過型の受発光素子を用いる。つまり、図６の（ａ）のように対向している一方の面側には発光素子６１を、対向する他方の面側には受光素子６２を設ける。このような構成を有する測距手段６０は、発光素子６１から発せられた光（図中の矢印）を他方の面にある受光素子６２で検出するものである。そして、図６の（ｂ）に示すように、遮蔽部材６３を矢印の方向に動かすと受光素子６２が検出する受光量が変化し、この変化する受光量から遮蔽部材６３の先端と受光素子６２の検出部中央との距離を求めることができる。ここで、図７の横軸は図６の遮蔽部材６３の先端と受光素子６２の検出部中央（図６中の一点鎖線）との距離Ｌ、縦軸は受光素子６２の検出出力Ｉである。よって、距離Ｌの値０は遮蔽部材６３の先端が受光素子６２の検出部中央に達した時を示す。図７に示すように、図６の受光素子６２の検出出力Ｉは、遮蔽部材６３の先端と受光素子６２の検出部中央との距離Ｌが−Ａ以下の時最大Ｉ１となって、＋Ａ以上で最小０となる。ここで、図７に示すように受光素子６２の検出部中央を境として遮蔽部材６３が遠ざかる方向は−、近づく方向は＋で示す。検出出力Ｉは直線的に変化して遮蔽部材６３の先端と検出部中央との距離が０の時Ｉ１／２の値となる。
【００２６】
このような構成を有する測距手段によって測定した距離を上述した接離制御動作に適用した例について説明する。図８及び図９は、図６の測距手段によって測定した距離を用いた接離制御動作の様子を示す図である。図８の（ａ）及び図９の（ａ）は平面図、図８の（ｂ）及び図９の（ｂ）は側面図である。図８及び図９に示すように、接触体である転写ローラ８の軸受け部に、図６の発光素子６１及び受光素子６２を具備する測距手段６０を、その検出部が被接触体である中間転写ベルト５の方向に向くよう設ける。また、被接触体である中間転写ベルト５の軸受け部には、図６の遮蔽部材６３を設ける。そして、図８のように離反状態にある時の検出出力ＩはＩ１となっている。ここで接触動作に入ると、図３に示したような機構により転写ローラ８は速度Ｖｓで矢印の向きに移動を開始する。移動により距離が短くなると、検出出力Ｉが図７のように小さくなってくる。接離制御機構は検出出力Ｉに応じて、予め設定した割合でモータの駆動パルス周波数を低くする。図９のように接触し、記録媒体に画像を転写するのに必要な圧力が得られる位置まで転写ローラ８が移動した時点でパルスを停止し、移動を終了する。ここで、図９の状態における受光素子６２の検出出力Ｉが０〜Ｉ１の間の値を取るように発光素子６１、受光素子６２及び遮蔽部材６３の初期位置調整を行えば良く、図９の状態の場合では図７での検出出力Ｉａとなるよう調整してある。なお、測距手段６０及び遮蔽部材６３は転写ローラ８と中間転写ベルト５の間の距離が検出できれば、図８及び図９に示した取付位置に配置する必要は無い。
【００２７】
図１０は転写ローラの接離時の距離に応じたモータの制御機構を示すブロック図である。同図において、受光素子１０１からの検出出力Ｉは、検出出力Ｉを基準値と比較する検出出力判定部１０２と、受光素子１０１の検出出力Ｉに応じた周波数のパルスを生成する可変パルス生成部１０３に供給される。そして、可変パルス生成部１０３が生成した周波数のパルスに基づいてモータ駆動制御部１０４はモータ１０５に電流を供給する。このような構成を有する、転写ローラの接離時の距離に応じたモータの制御機構によれば、可変パルス生成部１０３は受光素子１０１の検出出力Ｉが小さくなるに従い、周波数が低くなるパルスを生成出力する。そして、検出出力判定部１０２は受光素子１０１の検出出力Ｉを、ある基準値(ここではＩａ)と比較し、基準値以下になった場合に、パルス生成を禁止して接触体である転写ローラ８の移動を停止するように可変パルス生成部１０３を制御する。
【００２８】
ところで、システムによっては、離反時における接触体と被接触体との距離が遠くて接離制御機構に設けた測距手段で距離が検出できない場合がある。測距手段で検出可能な最大距離Ｘｓよりも長い場合は、Ｘｓ時点での速度Ｖｓを保って移動するよう制御することとする。つまり、測距手段による測定範囲内外における距離と移動速度の関係を示す特性図である図１１に示すように、距離Ｘｓ以上では一定速度Ｖｓが得られる一定周期のパルス信号で接離制御機構を駆動して移動を制御する。距離がＸｓとなって測距手段の検出が可能となった時点で速度制御に移行すればよい。
【００２９】
図１２は転写ローラの接離時の距離に応じたモータの別の制御機構を示すブロック図である。同図において、図１０と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。ここでは、接触体または被接触体の少なくとも一方を弾性体で構成しておき、接触後も更に、弾性体の弾性率に応じた移動距離分に相当する、数パルス分、モータを駆動することで、接触体を被接触体方向に移動させ、中間転写ベルトとの転写(ニップ)圧を変更することができるようにした。また、接触体と被接触体が接触した時の検出出力を予め求めておく。ここでの説明を簡単にするため接触位置での検出出力をＩ１／２として説明する。
【００３０】
図１２に示す制御機構によれば、接触動作に入ると、受光素子１０１の検出出力Ｉに基づいて可変パルス生成部１０３がモータ駆動パルスを生成する。モータ駆動パルスに従いモータ１０５が駆動することで接触体が移動をする。検出出力Ｉが予め求めておいた値Ｉ１／２に達した(接触体が接触した)時点で、検出出力判定部１０２の指示によりパルス生成部１２１が動作を開始すると同時に、パルス切替部１２２によりモータ１０５へのモータ駆動パルスを、可変パルス生成部１０３からパルス生成部１２１のパルスに切り替えて出力する。ここで、パルス生成部１２１は予め設定された周波数のパルスを、予め設定された数だけ出力すると、パルス生成動作を停止する。このようにすると、例えば図１のクリーニングブレード９に関しては、クリーニング状態に応じて適宜、接触圧を強めたり、弱めたり制御できる。また、接触後に、図６の測距手段６０が検出できる距離Ａ以上移動させたい場合は、測距手段６０と遮蔽部材６３を新たに追加して、接触時の検出出力が異なるように、つまり検出範囲が広くなるように、測距手段６０並びに遮蔽部材６３を配置することで可能となる。例えば、接触位置(検出出力がＩ１／２)から＋Ａ移動した位置で、追加する測距手段と遮蔽部材との位置調整を行い、その検出出力がＩ１の近傍となるように調整することで、接触位置からAの３倍分の距離が検出できることになる。
【００３１】
また、図１２の制御機構によれば、図１の中間転写ベルト５上に形成された画像を転写する記録媒体に応じて、接触体である転写ローラ８の移動を制御するモータに供給するパルス数を変えることで転写(ニップ)圧を変えられるので、接触位置(検出出力がＩ１／２)からモータに供給するパルス数を、記録媒体である紙などの紙厚が薄い場合は多く、またＯＨＰシートのような紙厚の厚いものは少なくする。具体的には、図１２のパルス生成部１２１にプリセット値として、生成するパルス数を記録媒体に応じて設定する。よって、記録媒体に応じて転写圧を最適な圧に変更でき、転写率の向上と紙詰まりなどの不具合を防ぐことができる。また、厚み又は材質の異なる記録媒体がセットされた給紙カセットを予め記憶しておくことで、給紙カセットが選択された時点で記録媒体に最適な転写圧をかけることが可能となる。
【００３２】
なお、接触後の接触体の移動量をモータに供給する予め設定されたパルス数ではなく、受光素子の検出出力に応じて決めてもよく、また検出出力が予め設定した値になるようモータにパルスを供給することで、接触後の接触体の移動量を管理できる。つまり、図７に示すように、ある転写(ニップ)圧を得るため接触位置（Ｌ＝０）から距離Ｘａ移動させる必要がある場合、検出出力ＩがＩａになるまでパルスを供給し、検出出力ＩがＩａに達するとパルスの供給を停止する。このように移動量を検出出力で管理することで、パルス数管理による減速機構などの接離制御機構の構成に左右されることがなくなる。
【００３３】
よって、このような制御機構によって転写ローラを回転させるための転写ローラ回転用モータ（図示せず）を制御することで転写ローラを駆動制御する。つまり、接触動作に入ると、接触体である図１の転写ローラ８が中間転写ベルト５へ向かって接離制御機構により移動を開始すると同時に、図１３に示すように中間転写ベルト５の移動方向と同じ向きに回転を始める。移動により転写ローラ８と中間転写ベルト５との距離が予め設定したある値、例えば図７のＸｂ以下になると、モータは略同速度で回転するよう制御される。よって、転写ローラ８はその回転速度を維持した状態で中間転写ベルト５に接触することとなり、転写ローラ８の中間転写ベルト５に対する負荷が軽減できる。なお、転写ローラ８の回転の開始及び停止は、モータの駆動力を転写ローラ８の回動軸へ伝達又は遮断するためのクラッチ（図示せず）を用いて行う。
【００３４】
次に、接触体と被接触体との距離の検出に用いる測距手段の発光素子を接触動作時のみ発光させる動作について説明すると、画像形成制御手段より、二次転写あるいは中間転写体のクリーニング動作指示があると、該当する部位に設けられた測距手段の発光素子を点灯させる。点灯して距離が検出されると、予め設定された周波数のパルスをモータに供給し、移動を開始する。距離に応じてパルス周波数を変化させ、接触した後、必要に応じて予め設定されたパルス数を供給して停止する。移動が完了した時点で、発光素子を消灯する。また、接触体の離反動作時、発光素子は点灯せず、離反動作は予め設定した周波数のパルスを、設定した数だけ、モータが接触動作時とは逆回転するようにモータに供給することとする。よって、発光素子を必要な時のみ点灯させ、電力の消費を抑えることができる。
【００３５】
次に、接触体の離反時も接触時同様、測距手段である受光素子の検出出力に応じて接触体の移動速度を変えるようにする動作について説明する。先ず、受光素子の検出出力が予め設定した第1の値、例えば接触体と被接触体とがちょうど接触した位置で検出出力がＩ１／２まで、予め設定した低い速度で接触体を移動させる。接触体が離れた後は、予め設定した第２の速度で移動し、検出出力が予め設定した第2の値となった時点、つまり接触体と被接触体が充分離れた距離で移動を停止する。また、距離に応じて接離制御機構のモータ駆動パルス周波数を可変させて移動速度を変化させるようにすると接触時と同じ制御アルゴリズムで接触体を離反することができる。
【００３６】
なお、本発明は上記実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態例に係る画像形成装置における転写ローラの接離機構の構成を示す部分斜視図である。
【図３】図２の接離機構の一例を示す概略図である。
【図４】距離による移動速度制御について距離と移動速度の関係を示す特性図である。
【図５】測距手段による距離検出を任意の周期で取込む場合の速度制御の例を示す特性図である。
【図６】測距手段の一例を示す概略断面図である。
【図７】測距手段の受光素子の検出出力と距離の関係を示す特性図である。
【図８】図６の測距手段によって測定した距離を用いた接離制御動作の様子を示す図である。
【図９】図６の測距手段によって測定した距離を用いた接離制御動作の様子を示す図である。
【図１０】転写ローラの接離時の距離に応じたモータの接離制御機構を示すブロック図である。
【図１１】測距手段による測定範囲内外における距離と移動速度の関係を示す特性図である。
【図１２】転写ローラの接離時の距離に応じたモータの別の接離制御機構を示すブロック図である。
【図１３】図６の測距手段によって測定した距離を用いた接離制御動作の様子を示す部分側面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１’；感光体ドラム、２，２'；帯電手段、３，３'；現像手段、
４，４’；クリーニング手段、５；中間転写ベルト、
６；駆動ローラ、７；従動ローラ、８；転写ローラ、
９；クリーニングブレード、１０；画像形成装置、
１１；第１の画像形成ユニット、１２；第２の画像形成ユニット、
１３；書込み手段、１４；マーク検出手段、
２１，２２；接離制御機構、３１；ギヤ、３２；支持体、
３３；支点、６０；測距手段、６１；発光素子、
６２，１０１；受光素子、６３；遮蔽部材、
１０２；検出出力判定部、１０３；可変パルス生成部、
１０４；モータ駆動制御部、１０５；モータ、
１２１；パルス生成部、１２２；パルス切替部。
【図１】
2005338108.tif 000003
【図２】
2005338108.tif 000004
【図３】
2005338108.tif 000005
【図４】
2005338108.tif 000006
【図５】
2005338108.tif 000007
【図６】
2005338108.tif 000008
【図７】
2005338108.tif 000009
【図８】
2005338108.tif 000010
【図９】
2005338108.tif 000011
【図１０】
2005338108.tif 000012
【図１１】
2005338108.tif 000013
【図１２】
2005338108.tif 000014
【図１３】
2005338108.tif 000015