(57)【要約】【課題】低温低湿環境において画像先端部分に生じていた画像白抜けによる画質劣化を抑制できる。【解決手段】複数の張架部材によって回転可能に張架された無端状の中間転写ベルト７と、中間転写ベルトの面に当接してニップを形成する二次転写ローラ１５等のニップ形成部材と、中間転写ベルトとニップ形成部材とが離間する離間位置と中間転写ベルトとニップ形成部材とが当接してニップを形成する接触位置とに切り替える接離機構２０等の接離手段とを備え、中間転写ベルトの面に担持したトナー像をニップ内に挟み込んだ用紙へ転写する転写装置において、転写装置を備える画像形成装置内部の温度及び湿度を測定する温湿度センサ２０８等の温湿度測定手段と、温湿度測定手段の測定結果に応じて、用紙先端がニップに進入する際の離間位置での離間量を変更する離間量変更手段２１８とを有する。【選択図】図５
2016109753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の張架部材によって回転可能に張架された無端状の中間転写ベルトと、該中間転写ベルトの面に当接してニップを形成するニップ形成部材と、前記中間転写ベルトと前記ニップ形成部材とが離間する離間位置と前記中間転写ベルトと前記ニップ形成部材とが当接してニップを形成する接触位置とに切り替える接離手段とを備え、前記中間転写ベルトの面に担持したトナー像をニップ内に挟み込んだ用紙へ転写する転写装置において、
該転写装置を備える画像形成装置内部の温度及び湿度を測定する温湿度測定手段と、
該温湿度測定手段の測定結果に応じて、用紙先端がニップに進入する際の前記離間位置での離間量を変更する離間量変更手段と
を有することを特徴とする転写装置。
【請求項２】
請求項１記載の転写装置において、
前記離間量変更手段は、前記温湿度測定手段の測定結果が所定の閾値以下の温度及び湿度となった場合画像形成装置内部が低温低湿環境になったと判断して前記離間量変更手段により前記離間量を減少させることを特徴とする転写装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の転写装置において、
前記離間量変更手段は、低温低湿環境について予め設定された前記離間量を、画像形成時に用いる用紙のうち最も薄い用紙の厚みよりも小さい前記離間量に変化させることを特徴とする転写装置。
【請求項４】
像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該像担持体上のトナー像を用紙に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
前記転写手段として、請求項１〜３のいずれかの転写装置を用い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】
本発明は、転写装置及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、用紙の先端が二次転写ニップに突入する時に、転写処理時よりも中間転写ベルトとニップ形成部材である二次転写ローラとを離間させて、用紙先端突入時のショックジターを軽減する転写装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、回転カムの回転駆動により、用紙の先端が二次転写ニップに進入する前に、中間転写ベルトと二次転写ローラとの間に微小ギャップを形成する転写装置が開示されている。
【０００４】
特許文献１に開示の転写装置では、回転カム位置を、二次転写ローラと中間転写ベルトが接触する接触位置と、二次転写ローラと中間転写ベルトとの間に微小ギャップを形成する離間位置とに切り替えている。用紙先端が二次転写ニップに進入する前、回転カムの回転駆動により、回転カム位置を接触位置から離間位置へ切替え、二次転写ローラと中間転写ベルトとの間に微小ギャップを形成する。用紙先端が二次転写ニップに進入した直後には、離間位置から接触位置への回転カム位置の切替えを開始する。これにより、二次転写ニップへの用紙先端突入時の衝撃の発生を抑制でき、その衝撃が引き起こす中間転写ベルトと感光体の速度差が原因で印刷画像に横スジ状の濃度ムラを発生させる事象を低減できるとされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示の転写装置では、離間位置から接触位置への回転カム位置の切替えにあたり、用紙先端に対する画像先端位置によっては、画像先端が二次転写ニップへ進入するまでに接触位置までの移動を完了できない場合がある。この場合、接触位置まで回転カム位置の切替えが完了するまでに二次転写ニップを通過してしまう画像先端部分では、二次転写ニップ内で用紙と中間転写ベルトあるいは二次転写ローラとの間を完全に密着させることができず、用紙と、中間転写ベルトあるいは二次転写ローラとの間に微小な隙間が生じている。
低温低湿環境では、中間転写ベルトや二次転写ローラあるいは用紙の電気抵抗値が比較的高い状態になっているので、二次転写ニップ内において、用紙と中間転写ベルトあるいは二次転写ローラとの接触部分を転写電流が流れにくい状況になっている。そのため、二次転写ニップ内に上記微小な隙間が局所的に生じていると、当該微小な隙間に放電開始電圧以上の電圧がかかり易く、当該微小な隙間で放電が生じやすい。その放電により、画像先端部分について放電が生じた箇所のトナーやその放電箇所に近いトナーが放電の衝撃でとばされてしまい、局所的な画像白抜けが発生することがあるという問題が生じていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、複数の張架部材によって回転可能に張架された無端状の中間転写ベルトと、該中間転写ベルトの面に当接してニップを形成するニップ形成部材と、前記中間転写ベルトと前記ニップ形成部材とが離間する離間位置と前記中間転写ベルトと前記ニップ形成部材とが当接してニップを形成する接触位置とに切り替える接離手段とを備え、前記中間転写ベルトの面に担持したトナー像をニップ内に挟み込んだ用紙へ転写する転写装置において、該転写装置を備える画像形成装置内部の温度及び湿度を測定する温湿度測定手段と、該温湿度測定手段の測定結果に応じて、用紙先端がニップに進入する際の前記離間位置での離間量を変更する離間量変更手段とを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、低温低湿環境において画像先端部分に生じていた画像白抜けによる画質劣化を抑制できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】形状係数ＳＦ−１を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図。
【図３】形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図。
【図４】プリンタの制御系の説明図。
【図５】二次転写ローラと二次転写対向ローラを離間させる装置について説明した図。
【図６】中間転写ベルトのプロセス線速変動の様子を示した図。
【図７】偏心カムが停止位置Ｃで二次転写ローラを押し下げている様子について説明した図。
【図８】偏心カムが停止位置Ｂで二次転写ローラを押し下げずに停止している様子について説明した図。
【図９】偏心カムが停止位置Ａで二次転写ユニットを押し下げている様子について説明した図。
【図１０】ＬＬ環境、ＭＭ環境及びＨＨ環境時の二次転写ローラや二次転写対向ローラの外形変化量を測定した結果を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）の一実施形態について説明する。まず、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。
図１は、同プリンタの概略構成図である。プリンタとしての４色フルカラー画像形成装置の概略を説明する。プリンタ１００は、中間転写ベルト５の走行方向に沿って４個の画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋが配置された４連タンデム型のカラー画像形成装置である。画像形成ユニット１Ｙは、像担持体としての感光体２Ｙの周りには、感光体クリーニングブレード６Ｙ、帯電器３Ｙ、露光手段４Ｙ、現像器５Ｙ等が配置されている。画像形成ユニット１Ｃ〜１Ｋも、１Ｙと同様に構成されている。なお、以下の説明において、添え字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、それぞれ、イエロー用、シアン用、マゼンタ用、ブラック用の部材であることを示すものである。フルカラー画像形成時は、画像形成ユニット１Ｙ、画像形成ユニット１Ｍ、画像形成ユニット１Ｃ、画像形成ユニット１Ｋの順で可視像を形成し、各色の可視像が中間転写ベルト７に順次重ね転写されることでフルカラー画像が形成される。
【００１０】
中間転写ベルト７は、駆動ローラ８、テンションローラ９により張架されており、駆動モータによって駆動される。そのプロセス速度は、３５０［ｍｍ／ｓｅｃ］に調整されている。中間転写ベルト７は、内側に従動ローラたる一次転写バイアスローラ１０Ｙ〜１０Ｋ、ベルトクリーニング対向ローラを備えている。また、各ローラは中間転写ベルトユニット側板によって各軸受けやアームを介して中間転写ベルトの両側より支持されている。
【００１１】
一次転写バイアスローラ１０は、感光体２と中間転写ベルト７との接触部に配置されており、一次転写バイアスローラ１０には所定の転写バイアスが印加される。本実施形態では＋１８００［Ｖ］が印加されるように設定されている。中間転写ベルト７は、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）等を単層または複数層に構成し、カーボンブラック等の導電性材料を分散させ、その体積抵抗率を１０８〜１０１２［Ω・ｃｍ］、かつ表面抵抗率を１０９〜１０１３［Ω・ｃｍ］の範囲となるよう調整されている。なお、必要に応じ該中間転写ベルト５の表面に離型層をコートしても良い。コートに用いる材料としては、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＰＥＡ（パ−フルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体）、ＰＶＦ（フッ化ビニル）等のフッ素樹脂が使用できるがこれに限定されるものではない。
【００１２】
中間転写ベルト７の製造方法は注型法や遠心成形法等があり、必要に応じてその表面を研磨しても良い。中間転写ベルト７の体積抵抗率が上述した範囲を超えると、転写に必要なバイアスが高くなるため、電源コストの増大を招くため好ましくない。また、転写工程、転写紙剥離工程などで中間転写ベルト５の帯電電位が高くなり、かつ、自己放電が困難になるため除電手段を設ける必要が生じる。さらに、体積抵抗率及び表面抵抗率が上記範囲を下回ると、帯電電位の減衰が早くなるため自己放電による除電には有利となるが、転写時の電流が面方向に流れるためトナー飛び散りが発生してしまう。したがって、本実施形態における中間転写ベルト７の体積抵抗率及び表面抵抗率は上記範囲内でなければならない。
【００１３】
なお、体積抵抗率及び表面抵抗率の測定は高抵抗抵抗率計（三菱化学社製：ハイレスタ）にＨＲＳプローブ（内側電極直径５．９［ｍｍ］、リング電極内径１１［ｍｍ］）を接続し、中間転写ベルト７の表裏に１００［Ｖ］の電圧を印加して１０秒後の測定値を用いた。ウレタンゴムよりなる、クリーニングブレード１１は中間転写ベルト７に押し当てられ、トナーを堰き止めて清掃する構成となっている。
【００１４】
クリーニングしやすくするために、潤滑剤１２を潤滑剤塗布部材１３により塗布する。潤滑剤１２には、直鎖状の炭化水素構造を持つ脂肪酸金属塩を用いる。脂肪酸金属塩としては、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、オレイン酸から選択される少なくとも１種以上の脂肪酸を含有し、亜鉛、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、リチウムから選択される少なくとも１種以上の金属を含有する脂肪酸金属塩が挙げられる。とりわけその中でもステアリン酸亜鉛は、工業的規模で生産されかつ多方面での使用実績があることから、コストと品質安定性とおよび信頼性で、最も好ましい材料である。ただし、一般に工業的に使われている高級脂肪酸金属塩は、その名称の化合物単体組成ではなく、多かれ少なかれ類似の他の脂肪酸金属塩、金属酸化物、および遊離脂肪酸を含むものであり、本実施形態での脂肪酸金属塩もその例外ではない。
【００１５】
これらの潤滑剤は微量ずつ、粉体の形態で供給されるのであるが、その具体的な方法としては、ブラシなどの潤滑剤塗布手段１３によりブロック上に固形成形された潤滑剤を削り取って塗布する方法や、トナーに外添して供給する方法等がある。ただし、トナーに外添して潤滑剤を供給する場合、その供給量が出力する画像面積に依存し、常にベルト表面全面に供給することはできない。このため、簡易な装置構成で、かつ、ベルト表面全面に安定に潤滑剤を供給しようとした場合、本実施形態のように固形潤滑剤をブラシで削り取って塗布する方法が良い。
【００１６】
固形の潤滑剤１２を潤滑剤塗布部材１３のブラシで削り取るために、スプリングのような弾性体である潤滑剤加圧手段により、固形の潤滑剤１２を１［Ｎ］〜４［Ｎ］の力でブラシに圧接する。固形の潤滑剤１２の幅は、画像幅よりも広く設定する必要があるため、３０４［ｍｍ］以上とする。ブラシの幅は、固形の潤滑剤１２を均一に削り取るために、固形の潤滑剤１２の幅よりも大きくとる必要がある。
【００１７】
また、ブラシによる中間転写ベルト７への振動を抑制するために、加圧ローラ１４で中間転写ベルト７を加圧している。本実施形態では加圧ローラ１４を中間転写ベルト７の外側に設けているが、内側でも同様の効果を得ることができる。一次転写バイアスローラ１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙのうちカラー用の一次転写バイアスローラ１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙは、従来と同様な接離手段としての接離機構で中間転写ベルト７と接離可能となっている。これにより、フルカラーモード時に一次転写バイアスローラ１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙがモノクロモード時の状態から図１で示すように中間転写ベルト７に当接でき、中間転写ベルト７を押し伸ばした状態でそれぞれの感光体２に中間転写ベルト７が当接して巻き付くことができる。モノクロ用の一次転写バイアスローラ１０Ｋは、前記の接離機構によらずして中間転写ベルト７が巻き付いている。ニップ形成部材としての二次転写ローラ１５と二次転写対向ローラ１６は、中間転写ベルト７を挟んで配置されている。
【００１８】
なお、本実施形態に用いたトナーは重合法によって生成された重合トナーである。更に本実施形態に用いるトナーの形状係数ＳＦ−１は１００〜１８０、形状係数ＳＦ−２は１００〜１８０の範囲にあることが好ましい。図２、図３は、形状係数ＳＦ−１、形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式（１）で表される。トナーを二次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）・・・式（１）
ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
【００１９】
また、形状係数ＳＦ−２は、トナー形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式（２）で表される。トナーを二次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００／４πを乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π）・・・式（２）
ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
【００２０】
形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２のいずれかが１８０を超えると、転写率が低下するとともに転写手段に付着した場合のクリーニング性も低下するため好ましくない。また、トナー粒径は体積平均粒径で４〜１０［μｍ］の範囲であることが望ましい。これよりも小粒径の場合には現像時に地汚れの原因となったり、流動性が悪化し、さらに凝集しやすくなるので中抜けが発生しやすくなったりする。逆にこれよりも大粒径の場合にはトナー飛び散りや、解像度悪化により高精細な画像を得ることができない。本実施形態では、トナー粒径の体積平均粒径６．５［μｍ］のものを用いた。
【００２１】
本体制御部２００は、プリンタ１００の本体内に備えた動作制御が必要な各部及び各部に有した装置等の動作の制御を行うものである。本体制御部２００について、図４を用いて説明する。
【００２２】
図４は、プリンタ１００の制御系の説明図である。図４に示すように、本体制御部２００は、中央演算処理部（ＣＰＵ）２０１と、ＲＯＭ２０２とＲＡＭ２０３からなるメモリと、入出力用のＩ／Ｏポート２０４、２０５などを備えている。また、Ｉ／Ｏポート２０４は操作部２０６と接続されている。Ｉ／Ｏポート２０５は、用紙位置検知手段２０７、温湿度センサ２０８、感光体駆動モータ２０９、ベルト駆動モータ２１０、中間転写接離クラッチ２１１、一次転写高圧電源２１２、二次転写高圧電源２１３、帯電高圧電源２１４、現像高圧電源２１５、ＬＥＤアレイ２１６、画像位置検出器２１７、離間量変更手段２１８等と接続されている。
【００２３】
用紙位置検知手段２０７は、レジストローラ対が回転し始めたタイミングから用紙Ｐの位置を計算している。また、温湿度センサ２０８は、プリンタ１００の装置内部の温度や湿度を測定している。また、中間転写接離クラッチ２１１は、モノクロ画像形成時、他の色の画像形成ユニット１が有している各感光体２と中間転写ベルト７が離間するように、中間転写ベルト７の軌道を切り替える。
【００２４】
図１の中間転写ベルト７の速度が一定であることが要求されるが、転写材である用紙Ｐが二次転写ニップに突入したり、離脱したりする際の衝撃によって中間転写ベルト７にトルク負荷が発生し、感光体２と中間転写ベルト７の間に速度差が発生してしまうことがある。この用紙Ｐが二次転写ニップに突入・離脱する際の衝撃が引き起こす中間転写ベルトと感光体の速度差が原因となる。この結果、印刷画像に横スジ状の濃度ムラを発生させ、印刷不良を引き起こしてしまうことが知られており、このような異常画像はショックジターと呼ばれている。
【００２５】
このショックジターを低減させるために、用紙Ｐが二次転写ニップに突入したり、離脱したりする際に予め二次転写ニップの二次転写ローラと二次転写対向ローラを離間させておき、用紙Ｐの突入や離脱時の衝撃を抑えている。例えば、後述するようなステッピングモータや偏心カム等を有する接離機構を用いることによって、用紙の突入や離脱する際はステッピングモータによって偏心カムを所定の停止位置まで回転させ、二次転写ローラを押し下げることにより二次転写対向ローラから離間させる。これにより、二次転写ローラと二次転写対向ローラの間の転写圧を減少させ、用紙が二次転写ニップ間に突入する際の衝撃を低減させる。その後、中間転写ベルト上のトナー像を用紙上に転写するのに必要な所定の転写圧を付与するために、ステッピングモータにより偏心カムを所定の停止位置まで回転させる。用紙の先端余白部分がニップに進入する後に二次転写ローラと二次転写対向ローラを接触させることで、トナー像を用紙へ転写させる。その後、用紙が二次転写ニップ間を抜ける際の衝撃を低減させるため、用紙の後端余白部分が二次転写ニップを通過する間に再び二次転写ローラと二次転写対向ローラを離間させる。
【００２６】
次に、二次転写ローラと二次転写対向ローラを離間させる接離機構について図面を用いて説明する。
図５は、二次転写ローラと二次転写対向ローラを離間させる接離機構について説明した図である。図５に示すように、二次転写ローラ１５と二次転写対向ローラ１６は中間転写ベルト７を挟んで配置されている。二次転写ローラ１５の軸支持部材１７には、圧縮バネ、引っ張りバネ等の付勢手段１８によって、二次転写対向ローラ１６に向かうように付勢力が加わっている。この付勢手段１８によって用紙と中間転写ベルト７に対して所定のニップ圧を付加することができる。二次転写ローラ１５と二次転写対向ローラ１６は接離手段としての接離機構２０によって一定範囲内で自由に離間させることができるような構造となっている。
【００２７】
図５に示すように、接離機構２０において、二次転写対向ローラ１６の両端部にはローラと同軸上に偏心カム２１が設置されている。この偏心カム２１は二次転写ローラ１５の両端に二次転写ローラ１５の回転を妨げないように取り付けられた玉軸受２２に突き当てるような構成となっている。偏心カム２１を取り付けている軸が回転したら、偏心カム２１も同タイミングかつ同じ角度回転するように互いが噛み合うような溝が取り付けられている。偏心カム２１の形状は、偏心カム２１のカム軸２１ａと外形部２１ｂとの間の距離が最も短い部分Ｂは、二次転写対向ローラ１６の直径よりも短く、偏心カム１９の回転中心と外形部を結んだ距離が最も長い部分は二次転写対向ローラ１６の直径よりも長くなるような形状とする。偏心カム１９を取り付けている軸はステッピングモータによって自由に回転を制御できるような構成となっている。図５ではギア２３、２４とタイミングベルト２５を介することによってステッピングモータ２６の回転を偏心カム２１に取り付けている軸に伝えられるようになっている。ステッピングモータ２６はステップ角１.８［°］で回転の制御が可能である。
【００２８】
用紙Ｐが二次転写ローラ１５のニップ部に突入する前にステッピングモータ２６によって、偏心カム２１を回転させる。偏心カム２１は玉軸受２２と突き当てられている。偏心カム２１を回転させることによって、（偏心カム２１の回転中心から偏心カム２１の玉軸受２２の接触部までの距離＋玉軸受の半径）＞（二次転写対向ローラ１６の半径＋二次転写ローラ１５の半径）となった時、付勢手段１８によって付勢されている二次転写ローラ１５は二次転写対向ローラ１６から離間する方向に押し下げられる。そして、用紙Ｐの先端が二次転写ローラ１５と二次転写対向ローラ１６の間の隙間に進入し始めたら、再びステッピングモータ２６によって偏心カム２１の回転を開始する。
【００２９】
その後、（偏心カム２１の回転中心から偏心カム２１の玉軸受２２の接触部までの距離＋玉軸受の半径）＜（二次転写対向ローラ１６の半径＋二次転写ローラ１５の半径）となった時、二次転写ローラ１５と二次転写対向ローラ１６は接触し、用紙Ｐに対して所定の転写圧の付加を始める。このような構成とすることにより、用紙Ｐの突入時には二次転写ローラ１５と二次転写対向ローラ１６を離間させ、用紙Ｐの突入時の衝撃や中間転写ベルトのプロセス線速変動を抑制することができる。用紙Ｐが離脱するときも同様に、ステッピングモータ２６によって偏心カム２１を回転させ、用紙Ｐの後端余白部分が二次転写ニップを通過する前に、二次転写ローラ１５と二次転写対向ローラ１６を離間させることによって用紙Ｐの離脱時の衝撃を減少させることができる。
【００３０】
図６は、中間転写ベルトのプロセス線速変動の様子を示した図である。中間転写ベルトは通常は設定したプロセス線速を線速中心として、一定の範囲内で同じプロセス線速で駆動している。しかし、用紙が突入したり、二次転写ローラと二次転写対向ローラが接触したりすると、その衝撃及びトルク負荷により、図６のグラフの谷部のようにプロセス線速が減速する。その後、転写材が離脱すると、用紙によるトルク負荷要因が除去されるため、図６のグラフの山部のように加速をはじめる。二次転写ニップへの用紙の突入及び二次転写ローラと二次転写対向ローラの接触による衝撃が大きいとその分中間転写ベルトの減速度合も大きくなる。このため、図６のグラフの谷部の落ち込みは大きくなる。そして、印刷画像に横すじの異常画像となって現れる。
【００３１】
図７は偏心カムが停止位置Ｃで二次転写ローラを押し下げている様子について説明した図、図８は偏心カムが停止位置Ｂで二次転写ローラを押し下げずに停止している様子について説明した図、図９は偏心カムが停止位置Ａで二次転写ユニットを押し下げている様子について説明した図である。図７〜図９に示すように、偏心カム２１は、そのカム軸２１ａから外形部２１ｂまでの長さＲを停止位置Ａ、Ｂ、ＣそれぞれにおいてＲＡ、ＲＢ、ＲＣとすると、ＲＡ＞ＲＣ＞ＲＢとなるような関係となる偏心カムである。
【００３２】
停止位置Ａは、偏心カム２１において最もカム軸２１ａから外形部２１ｂまでの距離が長い停止位置で、中間転写ベルト７と二次転写ローラ１５の間のギャップ量を０．５１［ｍｍ］離間させることができる。０．５１［ｍｍ］とは一例であり、この接離機構が搭載されている画像形成装置の最大用紙紙厚によって決まるギャップ量であり、つまり最大用紙紙厚よりも大きいギャップ量である。
【００３３】
停止位置Ｃは、偏心カム２１において二番目のカム軸２１ａから外形部２１ｂまでの距離となる停止位置で、中間転写ベルト７と二次転写ローラ１５の間のギャップ量を０〜０．１［ｍｍ］程度の微小ギャップを形成する。この停止位置は、中間転写ベルト７と二次転写ローラ１５の間を微小なギャップだけ離間させることにより、放電が発生しない程度の微小なギャップで管理することができる。この結果、用紙Ｐが転写ニップに突入する際の衝撃を緩和しつつ、転写ニップ内での放電を防止することができる。
【００３４】
停止位置Ｂは、偏心カム２１において停止位置の中でカム軸２１ａから外形部２１ｂまでの距離が最も短い停止位置で、中間転写ベルト７と二次転写ローラ１５の間を完全に当接して、押し下げを一切行わない。この停止位置は、カムの半径が最も短く、二次転写ユニットを一切押し下げない停止位置である。この停止位置Ｂにすることで、所定の転写圧を確実に付加することができて、転写に十分な圧を二次転写中に付加することができる。
【００３５】
次に、本発明の特徴部分である転写装置の実施例について説明する。
用紙先端に対する画像先端位置によっては、画像先端が二次転写ニップへ進入するまでに接触位置までの移動を完了できない場合がある。この場合、接触位置までの移動が完了するまでに二次転写ニップを通過する画像先端部分については、中間転写ベルトと用紙との間の隙間、あるいは紙と二次転写ローラとの間の隙間が生じた状態あるいは転写ニップ圧が不足した状態で、転写処理が行われることになる。画像先端部分では、二次転写ニップに微小ギャップが生じていたり、転写ニップ圧が不足していたりする。そのため、二次転写ニップ内で用紙と中間転写ベルトあるいは二次転写ローラとの間を完全に密着させることができない。この結果、二次転写ベルトと用紙との間や紙と二次転写ローラとの間に微小な隙間が生じている。
【００３６】
常温常湿環境では、中間転写ベルトや二次転写ローラ、あるいは用紙の電気抵抗値は比較的低い。そのため、二次転写ニップ内において、中間転写ベルト、二次転写ローラや用紙の接触部分を転写電流が流れやすい。その結果、二次転写ニップ内に微小な隙間が局所的に生じていても、当該隙間に放電開始電圧以上の電圧がかかりにくく、二次転写ニップ内での放電が生じにくい。
【００３７】
これに対し、低温低湿環境では、中間転写ベルトや二次転写ローラ、あるいは用紙の電気抵抗値は比較的高い。そのため、二次転写ニップ内において、中間転写ベルト、二次転写ローラや用紙の接触部分を転写電流が流れにくい。その結果、二次転写ニップ内に微小な隙間が局所的に生じていると、当該隙間に放電開始電圧以上の電圧がかかりやすく、当該隙間で放電が生じやすい。当該隙間で放電が発生すると、その放電が生じた箇所のトナーやその放電箇所に近いトナーが放電の衝撃で飛ばされてしまい、その箇所に画像白抜けが発生する。
【００３８】
一方で、当該画像先端部分に加わる転写ニップ圧が少ないことにより転写効率が低下することが知られており、その転写効率を抑制するために、例えば当該画像先端部分について残りの画像部分よりも転写電流を多くするという転写バイアス技術がある。このような技術を適用した場合には、特に当該画像先端部分にはより大きな転写バイアスが作用することにより、低温低湿環境で放電が生じやすい。
【００３９】
そこで、本実施形態の転写装置では、次のような制御を行う。通常の印刷時には、用紙が二次転写ニップに突入する前に、図９の停止位置Ａで用紙紙厚よりも大きなギャップ量を開けて待機しておくことにより、用紙Ｐが二次転写ニップに突入する際の衝撃を十分に緩和させている。その後、図８の停止位置Ｂに偏心カム２１を移動させて、二次転写ローラ１５の押し下げを解除して、十分に転写圧がかかる状態で画像印刷を行う。この偏心カム２１の移動動作は、用紙Ｐが二次転写ニップに突入してから画像形成部までの間に動作を開始するが、画像の先端部では偏心カム２１の移動が間に合わずに、微小ギャップまたは転写圧不足の状態で画像形成を開始しないといけないことがある。その転写圧不足は、用紙先端部のみ転写電流を強くすることにより補うようにしているのである。二次転写ローラや用紙の電気抵抗値が高い低温低湿環境（例：１０［℃］１５［％］）の状態で、用紙Ｐの電気抵抗値が高く、または２色以上のベタが重なり合うようなトナーの付着量が多い画像パターン（トナーの電気抵抗値が大）などの条件で印刷する。すると、上述したような理由で、二次転写ニップ内の用紙先端部で放電が発生し、その発生箇所やその近傍の未定着トナー像を吹き飛ばし、局所的に白抜け画像となることがある。
【００４０】
そのような放電が発生した部分は、その放電部を中心に円状にトナーが吹き飛ばされるため、直径０〜２［ｍｍ］程度の白抜けが用紙先端部に大量に発生することがあり、ユーザーから白抜け画像としてクレームとなることがあった。従来構成の転写装置としては、低温低湿環境でも放電が発生しないようなギャップ量に設定することで、ユーザーがどのような環境で印刷を行っても、白抜け画像が発生しないようなギャップ量（離間量）に設定することが一般的であった。図７の停止位置Ｃに偏心カム２１を移動して、ギャップ量を中間転写ベルト７と二次転写ローラ１５の間のギャップ量を０〜０．１［ｍｍ］程度の微小ギャップに設定する。すると、用紙Ｐが二次転写ニップに突入した瞬間には用紙Ｐの厚みによって、中間転写ベルト７と用紙Ｐ、二次転写ローラ１５が完全に接触することになるため、放電が発生しない状態となる。なお、用紙Ｐが二次転写ニップに突入する前には微小ギャップによって、中間転写ベルト７と二次転写ローラ１５の間にはギャップが確保されているため、通常よりも減圧状態となっている。この結果、用紙Ｐが二次転写ニップに突入する瞬間の衝撃は通常よりは低減することができる。
【００４１】
しかし、低温低湿環境で放電が発生しないようなギャップ量に設定すると、トレードオフである用紙突入時の衝撃を十分に緩和することができなくなってしまう。このため、放電が発生することの無い常温常湿（２３［℃］５０［％］）以上の環境では、ショックジターを十分に緩和することができない問題があった。そこで、本発明では、図４に示すように、画像形成装置に温湿度センサ２０８を設けることにより、装置内部の温湿度を常にモニタして装置内部の温湿度が予め設定した閾値以下となった場合、低温低湿環境だと判断し、偏心カムのカム位置を停止位置Ｃから停止位置Ａへと切り替えている。
【００４２】
具体的には、前述した通り、常温常湿環境では十分にギャップを確保しても、二次転写ローラ、用紙などの電気抵抗値が低い。このため、用紙Ｐが二次転写ニップに進入する前に、図９の停止位置Ａで中間転写ベルト７と二次転写ローラ１５とのギャップを＋０．５１［ｍｍ］開けて待機する。その後、用紙Ｐが二次転写ニップに進入する瞬間に図７の停止位置Ｃに偏心カム２１のカム位置を移動させ、中間転写ベルト７と二次転写ローラ１５との間のギャップを＋０．１［ｍｍ］にするようにギャップ量を変更する。この結果、二次転写ローラ１５を大きく押し下げることにより十分ギャップを確保しても、ニップ内で放電が発生しない。このため、ギャップ量を用紙厚よりも大きくして、用紙が二次転写ニップへ突入する際の衝撃を可能な限り小さくするようにする。
【００４３】
一方、二次転写ローラ、用紙などの電気抵抗値が高くなる低温低湿環境では、上述のように、中間転写ベルトと二次転写ローラの間に大きなギャップを確保すると、放電による白抜け画像が発生してしまう。そのため、用紙Ｐが二次転写ニップに進入する前に、図８の停止位置Ｂで中間転写ベルト７と二次転写ローラ１５との間のギャップを＋０．１１［ｍｍ］開けて待機する。その後、用紙Ｐが二次転写ニップに進入する瞬間に図８の停止位置Ｂに偏心カム２１を移動させ、中間転写ベルト７と二次転写ローラ１５との間のギャップを−０．１８［ｍｍ］にするようにギャップ量を変更する。これにより、低温低湿環境では、常温常湿環境に比べてニップ内での放電による白ポチ画像が発生しやすい。そのため、白ポチ画像が発生しないよう、用紙Ｐが二次転写ニップに進入する瞬間のギャップを−０．２８［ｍｍ］程度小さくする。このように、低温低湿環のときはギャップの離間量を減少させることで、低温低湿環境でも放電を確実に防止することができる。
【００４４】
また、環境条件によっては、二次転写ローラや二次転写対向ローラの直径が変化する場合がある。その場合、環境条件によりそれらのローラ直径の変化量分を加味して中間転写ベルト７と二次転写ローラ１５の間のギャップを調整する。具体的には、図１０に、低温低湿環境（ＬＬ環境：１０［℃］１５［％］）、常温常湿環境（ＭＭ環境：２３［℃］５０［％］）、高温高湿環境（ＨＨ環境：２８［℃］８５［％］）時の二次転写ローラや二次転写対向ローラの外形変化量を測定した結果を示す。図１０に示すように、ＬＬ環境条件では、ＭＭ環境条件に比べて−０．１１［ｍｍ］直径が小さくなる。中間転写ベルトと二次転写ローラのギャップ量に換算すると、−０．０５５［ｍｍ］ないなる。よって、ＬＬ環境条件においては、電気抵抗値が高くなってニップ内での放電を防止する可能なギャップ量に加えて、−０．０５５［ｍｍ］分を換算してギャップ量を調整すると、より一層望ましい結果となる。
【００４５】
ショックジターによる異常画像は、ハーフトーン画像を印刷した際にドットピッチが乱れることによって、うっすらとした横黒スジとして顕在化する異常画像である。このため、ベタ画像または文字や写真画像では異常画像として現れないことがある。一方、放電による異常画像は放電部のトナーを吹き飛ばすことにより、局所的な白抜け画像が発生してしまうため、放電該当部に印刷画像がある場合、確実に異常画像となってしまう。そのため、放電による異常画像は必ず避ける必要があり、放電が発生してしまう状況では、ショックジターの低減よりも優先する必要がある。
【００４６】
また、低温低湿環境では、二次転写ローラの直径も小さくなるため、通常よりも二次転写ローラの直径が小さくなる。このため、中間転写ベルト７と二次転写ローラ１５との間のギャップ量は、常温常湿環境よりも大きくなる傾向がある。常温常湿環境よりもショックジターは改善される傾向にあるので、放電を防止するために、通常よりも二次転写ローラの押し下げ量を小さくしてもショックジターの悪化は小さい傾向にある。
【００４７】
以上により、用紙が二次転写ニップに突入する際の衝撃を低減させる目的で、中間転写ベルトと二次転写ローラの間にギャップを設けることできる機構を有した画像形成装置において、低温低湿環境における放電を防止しつつ、低温低湿以外の環境においても、用紙が二次転写ニップに突入する瞬間の衝撃を十分軽減することができ、ショックジターと呼ばれる異常画像を防止することができる。
【００４８】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
複数の張架部材によって回転可能に張架された無端状の中間転写ベルト７と、中間転写ベルトの面に当接してニップを形成する二次転写ローラ１５等のニップ形成部材と、中間転写ベルトとニップ形成部材とが離間する離間位置と中間転写ベルトとニップ形成部材とが当接してニップを形成する接触位置とに切り替える接離機構２０等の接離手段とを備え、中間転写ベルトの面に担持したトナー像をニップ内に挟み込んだ用紙へ転写する転写装置において、転写装置を備える画像形成装置内部の温度及び湿度を測定する温湿度センサ２０８等の温湿度測定手段と、温湿度測定手段の測定結果に応じて、用紙先端がニップに進入する際の離間位置での離間量を変更する離間量変更手段２１８とを有する。
本態様によれば、中間転写ベルトやニップ形成部材、あるいは用紙の電気抵抗値が高まる低温低湿環境では、用紙先端がニップに進入する際の離間位置での離間量を比較的小さくすることが可能となる。このように離間位置での離間量を比較的小さくすることで、離間位置から接触位置までの間隔を狭められる。これにより、低温低湿環境では、用紙先端が転写ニップに進入した後のより早い時期に接触位置への動作を完了させることができる。その結果、接触位置までの動作が完了するまでに画像先端が転写ニップを進入してしまう事態を防止し、または、接触位置までの動作が完了するまでに転写ニップを進入する画像先端部分を少なくできる。これにより、従来は低温低湿環境において当該画像先端部分に生じていた画像白抜けによる画質劣化を抑制できる。
なお、低温低湿環境では、離間量を比較的小さいため、ショックジターの抑制効果が薄れるが、ショックジターよりも画像白抜けの発生の方が画質に与える影響が大きい。
【００４９】
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、離間量変更手段は、温湿度測定手段の測定結果が所定の閾値以下の温度及び湿度となった場合画像形成装置内部が低温低湿環境になったと判断して離間量変更手段により離間量を減少させる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、低温低湿環のときはギャップの離間量を減少させることで、低温低湿環境で生じやすい放電の発生を抑制することができる。
【００５０】
（態様Ｃ）
（態様Ａ）又は（態様Ｂ）において、離間量変更手段は、低温低湿環境について予め設定された離間量を、画像形成時に用いる用紙のうち最も薄い用紙の厚みよりも小さい離間量に変化させる。これによれば、上記実施形態について説明したように、画像形成時に用いる用紙のうち最も薄い用紙の紙厚に比べて離間量を小さくすることで、低温低湿環のときは画像形成時に用いる紙厚のいずれの用紙に印刷する際でも中間転写ベルトと用紙とニップ形成部材とを互いに接触させることができる。これにより、低温低湿環境で生じやすい放電の発生を抑制することができる。
【００５１】
（態様Ｄ）
像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該像担持体上のトナー像を用紙に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、転写手段として、（態様Ａ）〜（態様Ｃ）のいずれかの転写装置を用いる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、低温低湿環境における放電を防止しつつ、低温低湿以外の環境においても用紙が二次転写ニップに突入する瞬間の衝撃を十分軽減することができ、ショックジターと呼ばれる異常画像の発生を防止することができる。よって、画像を良好に形成することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  画像形成ユニット
２  感光体
３  帯電器
４  露光手段
５  現像器
６  感光体クリーニングブレード
７  中間転写ベルト
８  駆動ローラ
９  テンションローラ
１０  一次転写バイアスローラ
１１  クリーニングブレード
１２  潤滑剤
１３  潤滑剤塗布部材
１４  加圧ローラ
１５  二次転写ローラ
１６  二次転写対向ローラ
１７  軸支持部材
１８  付勢手段
２０  接離機構
２１  偏心カム
２１ａ  カム軸
２１ｂ  外形部
２２  玉軸受
２３  ギア
２４  ギア
２５  タイミングベルト
２６  ステッピングモータ
１００  プリンタ
２０８  温湿度センサ
２１８  離間量変更手段
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５３】
【特許文献１】特許第５５０９９３９号公報
【図１】
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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】
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【図１０】
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【図２】
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