(57)【要約】【課題】中間転写ローラーの半径が変化したとしても中間転写ベルト上のトナー像を記録媒体に正常に転写する。【解決手段】感光体ドラム１１に形成された画像が転写される中間転写ベルト２０と、中間転写ベルトとの間に転写ニップを形成する二次転写ローラー３１と、転写ニップの上流側に配置され、転写ニップに用紙Ｐを移送する搬送ローラー対５４とを備える。転写ニップを通過する用紙Ｐの速度に影響を与える二次転写ローラー３１の半径を測定する半径センサー６０と、半径センサー６０の測定結果に基づいて搬送ローラー対５４を駆動する搬送ローラーモーター８０の速度を調整する制御手段７０とを備える。【選択図】図２
2016085385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に形成された画像が転写される中間転写部材と、
前記中間転写部材との間に転写ニップを形成する二次転写部材と、
前記転写ニップの上流側に配置され、前記転写ニップに記録媒体を移送する搬送部材と、
を備え、
前記転写ニップに搬送された前記記録媒体に前記中間転写部材に転写されている前記画像を二次転写する画像形成装置において、
前記転写ニップを通過する前記記録媒体の速度に影響を与える前記二次転写部材の状態を測定する手段と、
前記二次転写部材の状態についての測定結果に基づいて前記搬送部材における前記記録媒体の搬送速度を調整する手段と、
を備える、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記二次転写部材の状態を測定する手段は、前記中間転写部材である二次転写ローラーの半径を測定する半径測定手段であり、
前記半径測定手段の測定結果に基づいて前記搬送部材における前記記録媒体の搬送速度を調整することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記二次転写ローラーの半径が予め定めた基準値より大きいとき、前記搬送部材における前記記録媒体の搬送速度を大きくすることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記基準値を変更できることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記二次転写部材の状態を測定する手段は、前記中間転写部材である二次転写ローラーの外周に設けたマーキングの検出周期を測定するマーキング読取手段であり、
前記マーキング読取手段の測定結果に基づいて前記搬送部材における前記記録媒体の搬送速度を調整することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記二次転写ローラーにおけるマーキングの検出周期が予め定めた基準値より大きいとき、前記搬送部材の前記記録媒体の搬送速度を大きくすることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記基準値を変更できることを特徴とする請求項６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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置として、作像手段の像担持体に形成したトナー像を中間転写ベルトに転写し、この中間転写ベルトに形成したトナー像を記録媒体に転写する間接転写方式のものが広く採用されている。
【０００３】
この画像形成装置では、中間転写ベルトと二次転写ローラーとで記録媒体を挟んで二次転写を行う二次転写部を形成する。記録媒体は二次転写部に搬送ローラー対所定の速度で搬送され、このとき、二次転写部への記録媒体の搬送速度が適切でないと、記録媒体が二次転写部と搬送ローラー対との間で引っ張られる状態となり、適正な二次転写が行えず、その結果適正な転写が行えない。
【０００４】
このような搬送速度の異常は、内部環境の変化によって生じる二次転写ローラーの半径変化により生じることがある。二次転写ローラーの半径が変化すると、二次転写ローラーと搬送ローラー対との間で用紙の引っ張り合いが生じ、搬送ローラーモーターの振動がニップ部に伝わり、筋状の画像異常（いわゆる「横スジ」）が発生する。この「横スジ」は、モーターの振動により、用紙Ｐが二次転写部の入口で中間転写ベルトについたり離れたりを繰り返すことにより発生する。
【０００５】
これに対処するため、特許文献１には、画像形成装置の設置環境もしくは内部環境を検知する環境状態センサー、あるいは二次転写ローラー表面の温度を直接検知する温度検知手段を設け、それらの出力値から、前もって実測しておいたデータを利用して、二次転写ローラーの半径変化を推定し、同ローラーの回転駆動用モーターの回転速度を制御し、同ローラー表面の線速を中間転写体の線速とほぼ同じとするものが記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、二次転写ローラーは、多くはゴム製であるため、二次転写ローラーの半径の変化が、温度変化に直ちに追従しない。このため、特許文献１に記載のものでは、モーターの回転速度調整後においても、二次転写ローラーの半径が変化することがあり、この状態で印刷動作が実行されてしまうと記録媒体の引っ張り合いが発生し異常画像が発生することとなる。
【０００７】
そこで本発明は、中間転写ローラーの半径が変化したとしても中間転写ベルト上のトナー像を記録媒体に正常に転写する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】
【０００８】
本発明に係る画像形成装置は、像担持体に形成された画像が転写される中間転写部材と、前記中間転写部材との間に転写ニップを形成する二次転写部材と、前記転写ニップの上流側に配置され、前記転写ニップに記録媒体を移送する搬送部材と、を備え、前記転写ニップに搬送された前記記録媒体に前記中間転写部材に転写されている前記画像を二次転写する画像形成装置において、前記転写ニップを通過する前記記録媒体の速度に影響を与える前記二次転写部材の状態を測定する手段と、前記二次転写部材の状態についての測定結果に基づいて前記搬送部材における前記記録媒体の搬送速度を調整する手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、環境変化により中間転写ローラーの半径が変化したとし中間転写ベルト上のトナー像を記録媒体に正常に転写することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の画像形成装置の中間転写ベルトの駆動機構の一例を示す斜視図である。
【図３】同中間転写ベルトの駆動制御系を示すブロック図である。
【図４】同中間転写ベルトの駆動制御を示すフローチャートである。
【図５】本発明の画像形成装置の中間転写ベルトの駆動機構の他の例を示す斜視図である。
【図６】同中間転写ベルトの駆動制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態に係る画像形成装置について説明する。
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１に係る画像形成装置を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。実施形態１に係る画像形成装置１は、フルカラー画像が形成可能なタンデム型のカラー画像形成装置である。
【００１２】
画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン、ブラック（Ｂｋ）の４色のカラートナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する。画像形成装置１は、４台の作像ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋを備える。この作像ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋから、中間転写部材である中間転写ベルト２０に各色のカラートナー像が一次転写される。中間転写ベルト２０は、複数のローラー２１、２２、２３、２５、３２、３３にかけ回された無端状のベルト部材である。また、作像ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは、中間転写ベルト２０上部走行辺に沿って並べて設けられている。
【００１３】
各作像ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは、扱うトナーの色が異なるだけで、その構成は同一である。作像ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは、それぞれ像担持体としての感光体ドラム１１と、この感光体ドラム１１の周りに配置された帯電手段１２と、現像装置１３と、クリーニング装置１４と、一次転写ローラー１５とを備える。一次転写ローラー１５は、感光体ドラム１１に対向するように中間転写ベルト２０の内側に配置され一次転写部を構成する。
【００１４】
また、本実施形態に係る画像形成装置１は、各作像ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ毎に露光手段を備えており、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の露光手段１６が帯電手段１２と現像装置１３の間に位置して配置されている。なお、露光手段としては、各作像ユニット１０に共通の露光装置、例えばレーザー書き込み装置を用いることもできる。また、この画像形成装置１は、中間転写ベルト２０の支持ローラーの一つである転写対向ローラー３２に対向して二次転写部材である二次転写ローラー３１が配置されている。この例では、中間転写ベルト２０および二次転写ローラー３１で転写ニップＮを形成し、二次転写部３０をなす。
【００１５】
二次転写ローラー３１の上流側には記録媒体である用紙Ｐを移送する搬送部材である搬送ローラー対５４が、図中左側には無端状のベルト５５ａを備える搬送装置５５が配置されている。また、搬送装置５５の、図中左側には定着装置４０が設けられている。 この定着装置４０は、加熱ローラー４１と定着ローラー４２とに掛け渡された定着ベルト４３を有するベルト定着装置であり、定着ベルト４３を挟んで定着ローラー４２に加圧ローラー４４が押しつけられている。
【００１６】
画像形成装置１内の下部には複数の用紙Ｐからなる用紙束を収納する給紙トレイ５０が配置されている。給紙トレイ５０には、給紙手段としてピックアップコロ５１、分離給送ローラー５２が配置されている。また、図１において、一点鎖線で示す用紙搬送経路中の適宜の位置には、搬送ローラー５３が配置される。さらに、用紙ガイドが適宜設けられる。この他、必要に応じて、手差し給紙部や用紙反転部を設けることもできる。また、画像読取装置（スキャナ）や自動原稿給送装置（ＡＤＦ）などを装着することも可能である。
【００１７】
次に画像形成装置１における画像形成動作について説明する。以下、各色の作像ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋにおいて同一の動作をなす。各作像ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの各感光体ドラム１１が図示しない駆動手段によって図中反時計方向に回転駆動され、感光体ドラム１１の表面が帯電手段１２によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された感光体表面には露光手段１６からの走査光が照射され、これによって各作像ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの感光体ドラム１１表面に静電潜像が形成される。
【００１８】
このとき、各感光体ドラム１１に露光される画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように形成された静電潜像に現像装置１３によって各色のトナーが付与され、トナー像として可視化される。 また、中間転写ベルト２０が図中時計回りに走行駆動され、各作像ユニット１０において一次転写ローラー１５の作用により感光体ドラム１１から中間転写ベルト２０に各色トナー像が順次重ね転写される。
【００１９】
このようにして中間転写ベルト２０はその表面にフルカラーのトナー像を保持する。なお、作像ユニット１０のいずれか一つを使用して単色画像を形成したり、複数の作像ユニットを用いて２色又は３色の画像を形成したりすることもできる。モノクロプリントの場合は、４個の作像ユニットのうち、図の一番右側の黒の作像ユニット１０Ｂｋを用いて画像形成を行う。
【００２０】
そして、トナー像を転写した後の感光体ドラム１１表面に付着する残留トナーは、クリーニング装置１４によって感光体ドラム表面から除去され、次いでその表面が図示しない除電器の作用を受けて表面電位が初期化されて次の画像形成に備える。一方、給紙トレイ５０から用紙Ｐが搬送され、搬送ローラー対５４によって、中間転写ベルト２０上に保持されたトナー像とのタイミングを取って二次転写位置に向けて送り出される。
【００２１】
二次転写ローラー３１によって中間転写ベルト２０に形成されたトナー像が転写ニップＮにおいて用紙Ｐに一括して転写される。トナー像を転写された用紙Ｐは搬送装置５５によって定着装置４０へと送られ、定着装置４０を通過するとき、熱と圧力によってトナー像が用紙Ｐに溶融定着される。トナー像が定着された用紙Ｐは図示しない排紙トレイに排出される。
【００２２】
次に二次転写部３０の駆動について説明する。図２は本発明の画像形成装置の中間転写ベルトの駆動機構の一例を示す斜視図である。実施形態１に係る画像形成装置１において、二次転写部３０には、二次転写ローラー３１の半径ｒを測定する半径測定手段である半径センサー６０を備える。半径センサー６０は、二次転写ローラー３１の外周の高さ位置を半径センサー６０からの距離ｄを光学的に測定し、用紙Ｐの搬送速度に影響を与える二次転写ローラー３１の状態として半径を検出する。また、搬送ローラー対５４は、搬送ローラーモーター８０で回転駆動されている。
【００２３】
次に実施形態に係る画像形成装置における制御について説明する。図３は同中間転写ベルトの駆動制御系を示すブロック図である。半径センサー６０は、制御手段７０が接続され、制御手段７０は半径センサー６０の測定結果に基づいて搬送ローラーモーター８０に接続され、搬送ローラーモーター８０の駆動を制御する。
【００２４】
制御手段７０は、二次転写ローラー３１が環境変動によって膨張した場合、基準とする常温環境下の二次転写ローラー半径や、新品時の二次転写ローラー半径などを半径基準値として比較する。そして、検出した半径が半径基準値より大きいと判断したとき、用紙Ｐが二次転写ローラー３１と搬送ローラー対５４との間で引っ張らないようにするため、搬送ローラー対５４の速度を調整する。
【００２５】
図４は同中間転写ベルトの駆動制御を示すフローチャートである。まず、制御手段７０にしきい値Ａが登録される（ステップＳ１）。このしきい値Ａは、基準とする常温環境下の二次転写ローラー半径や、新品時の二次転写ローラー半径などに基づいて定める。次に半径センサー６０で二次転写ローラー３１の半径Ｒを測定する（ステップＳ２）。そして、制御手段７０は、検出した半径Ｒとしきい値Ａとを比較する（ステップＳ３）。
【００２６】
半径Ｒの値がしきい値Ａより大きいとき、搬送ローラーモーター８０の速度Ｓを増す（ステップＳ４）。この速度Ｓの増加値はしきい値Ａと半径Ｒとの差に基づいて実験等により、最適値を定めておくことができる。そして、この状態で印刷動作を実行する（ステップＳ５）。一方、半径Ｒがしきい値Ａ以下のときは、そのまま印刷動作を行う（ステップＳ５）。
【００２７】
また、しきい値Ａは、任意に変更することができる。これにより、画像形成装置１の個体差やユーザーの好みに合わせて微調整できる。
【００２８】
本実施形態によれば、環境によって二次転写ローラー３１の半径が増しても、搬送ローラーモーター８０を増速して搬送ローラー対５４での用紙Ｐの送り速度を増すので、二次転写部３０の下流における用紙Ｐの適度な緩みを維持して搬送ができる。このため、用紙Ｐが引っ張られることで発生する筋状の画像異常を防止することができる。
【００２９】
＜実施形態２＞
次に本発明の実施形態２に係る画像形成装置について説明する。図５は本発明の画像形成装置の中間転写ベルトの駆動機構の他の例を示す斜視図である。実施形態２では、二次転写ローラー３１の外周の表面にマーキング３１ａを施し、このマーキング３１ａをマーキング読取手段であるマーキング読取センサー９０で検知する。マーキング３１ａは、二次転写ローラー３１の表面色と異なる色で表示する。マーキング読取センサー９０は、光学的にマーキング３１ａを検出してマーキング３１ａの検出周期Ｔを測定する。これにより二次転写ローラー３１の回転周期が測定され、二次転写ローラー３１の半径の増加を検出する。
【００３０】
実施形態１と同様に、マーキング読取センサー９０は、制御手段７０に接続され、制御手段７０は、搬送ローラーモーター８０の回転駆動を制御する（図３参照）。この例では、制御手段は、二次転写ローラー３１のマーキング検知周期が基準値より長い場合は、二次転写ローラー３１の膨張し、半径が増加したと判断する。この判断に基づいて搬送ローラーモーター８０を制御して搬送ローラー対５４の速度を調整する。
【００３１】
図６は実施形態２に係る中間転写ベルトの駆動制御を示すフローチャートである。まず、制御手段にしきい値Ｂが登録される（ステップＳ１１）。このしきい値Ｂは、基準とする常温環境下の二次転写ローラーや、新品時の二次転写ローラーなどの回転周期に基づいて定める。次にマーキング読取センサー９０で二次転写ローラー３１におけるマーキング３１ａの検出周期Ｔを測定する（ステップＳ１２）。そして、制御手段７０は、検出周期Ｔとしきい値Ｂとを比較する（ステップＳ１３）。
【００３２】
検出周期Ｔの値がしきい値Ｂより大きいとき、搬送ローラーモーター８０の速度Ｓを増す（ステップＳ１４）。この速度Ｓの増加値はしきい値Ｂと検出周期Ｔとの差に基づいて予め実験等によって定めることができる。そして、この状態で印刷動作を実行する（ステップＳ１５）。一方、検出周期Ｔがしきい値Ｂ以下のときは、そのまま印刷動作を行う（ステップＳ１５）。
【００３３】
また、しきい値Ｂは、任意に変更することができる。これにより、画像形成装置１の個体差やユーザーの好みに合わせて微調整できる。
【００３４】
本実施形態によれば、環境によって二次転写ローラー３１の半径が増しても、搬送ローラーモーター８０を増速して搬送ローラー対５４での用紙Ｐの送り速度を増すので、二次転写部３０の下流における用紙Ｐの適度な緩みを維持して搬送ができる。このため、用紙Ｐが引っ張られることで発生する筋状の画像異常を防止することができる。
【００３５】
なお、画像形成装置の各部の構成は上述した実施形態に限らない。また、タンデム型における各色作像ユニットの配置順なども上記例以外の順であってもよい。また、タンデム式に限らず、一つの感光体の周囲に複数の現像装置を配置した形式のものや、リボルバ型現像装置を用いる構成であってもよい。さらに、３色のトナーを用いるフルカラー機や、２色のトナーによる多色機にもてきる。もちろん、画像形成装置としてはプリンタに限らず、複写機やファクシミリ、あるいは複数の機能を備える複合機であってもよい。
【００３６】
以上のように、本発明によれば、搬送ローラーから二次転写ローラーまでに十分な用紙の緩みを形成して用紙のばたつきによって発生する中間転写ベルト上のトナー像の乱れを防止できる。
【符号の説明】
【００３７】
１：画像形成装置
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ：作像ユニット
１１：感光体ドラム（像担持体）
１２：帯電手段
１３：現像装置
１４：クリーニング装置
１５：一次転写ローラー
１６：露光手段
２０：中間転写ベルト（中間転写部材）
３０：二次転写部
３１：二次転写ローラー（二次転写部材）
３１ａ：マーキング
４０：定着装置
６０：半径センサー
７０：制御手段
８０：搬送ローラーモーター
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３８】
【特許文献１】特開２０１３−１２９４９０号公報
【特許文献２】特開２００９−２９４５２９号公報
【図１】
2016085385.tif 000003
【図２】
2016085385.tif 000004
【図３】
2016085385.tif 000005
【図４】
2016085385.tif 000006
【図５】
2016085385.tif 000007
【図６】
2016085385.tif 000008