JP2017076079A

JP2017076079A - 転写装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2017076079A
Application number: JP2015204418A
Authority: JP
Inventors: 尚之水戸; Naoyuki Mito; 圭祐清水; Keisuke Shimizu; 広彰高木; Hiroaki Takagi; 公晴山崎; Kimiharu Yamazaki; 章悟坂元; Shogo Sakamoto
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2015-10-16
Filing date: 2015-10-16
Publication date: 2017-04-20
Anticipated expiration: 2035-10-16
Also published as: JP6653075B2

Abstract

【課題】像担持体と転写部材との接離動作により生じ得る像担持体の速度変動に起因したショックジターを低減できる転写装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】回転可能な像担持体２１との間で記録媒体Ｐを挟み込み像担持体から記録媒体に画像を転写する転写部を形成する回転可能な転写部材３０と、前記像担持体と前記転写部材とを接離させる接離手段５００とを備えた転写装置２０において、前記像担持体と前記転写部材との離間動作速度と、前記像担持体と前記転写部材との接触動作速度との少なくとも一方が、前記転写部での記録媒体の有無に応じて異なるように、前記接離手段を制御する制御手段４を有する。【選択図】図１

Description

本発明は転写装置及び画像形成装置に関するものである。

従来、画像形成装置の転写装置として、像担持体とニップ形成部材とで形成した転写ニップに記録媒体を挟み込み、像担持体上からトナー像を転写するものが知られている。

特許文献１に記載の画像形成装置には、係る転写装置であって、感光体から中間転写ベルトに一次転写されトナー像を、記録媒体である用紙に二次転写する二次転写装置が設けられている。この二次転写装置は、中間転写ベルトおもて面に接する二次転写ローラと、二次転写ローラと対向し中間転写ベルト裏面に接する二次転写対向ローラとを有する。また、前記二次転写装置は、中間転写ベルトと二次転写ローラとを接離させる接離機構を備えている。前記二次転写装置では、中間転写ベルトと二次転ローラとが当接し二次転写部に用紙が無い状態から、用紙先端が二次転写部へ進入するのに先立って、中間転写ベルトと二次転写ローラとを離間させる。これにより、中間転写ベルトと二次転写ローラとの間に隙間を形成し、二次転写部への用紙先端進入時のショックジターを低減させている。そして、前記隙間に用紙先端が進入し二次転写部に用紙が有る状態で、用紙を介して中間転写ベルトと二次転写ローラとを当接させることで、二次転写部で十分な転写圧を発揮させて転写不良の発生を抑えている。また、用紙後端が二次転写部から抜けるときにも、二次転写部に用紙が有る状態で、接離機構により中間転写ベルトと二次転写ローラとを離間させ、二次転写部を用紙後端が抜けるときのショックジターを低減させている。

しかしながら、二次転写部での用紙の有無により、接離機構による中間転写ベルトと二次転写ローラとの接離動作によって生じ得る中間転写ベルトの速度変動の大きさが異なる。そのため、二次転写部に用紙が有る場合と無い場合とのどちらか一方で他方よりも中間転写ベルトに大きな速度変動が生じることにより、その速度変動に起因したショックジターが発生し得るといった問題が生じる。

上記課題を解決するために、本発明は、回転可能な像担持体との間で記録媒体を挟み込み該像担持体から該記録媒体に画像を転写する転写部を形成する回転可能な転写部材と、前記像担持体と前記転写部材とを接離させる接離手段とを備えた転写装置において、前記像担持体と前記転写部材との離間動作速度と、前記像担持体と前記転写部材との接触動作速度との少なくとも一方が、前記転写部での記録媒体の有無に応じて異なるように、前記接離手段を制御する制御手段を有することを特徴とする。

以上、本発明によれば、像担持体と転写部材との接離動作により生じ得る像担持体の速度変動に起因したショックジターを低減させることができるという優れた効果がある。

接離動作のタイミングチャート。実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。画像形成装置内の中間転写ユニット及び二次転写ユニットのレイアウトの一例を表した図。転写ユニットの二次転写部の周囲構成を示す拡大断面図。接離機構による中間転写ベルトに対する二次転写ローラの接離動作の一例を示したフローチャート。（ａ）用紙が二次転写部に有る場合における用紙搬送の様子を示した図、（ｂ）用紙が二次転写部に無い場合における用紙搬送の様子を示した図。（ａ）二次転写部に用紙が有る場合における接離動作時の中間転写ベルト速度変動を示したグラフ、（ｂ）二次転写部に用紙が無い場合における接離動作時の中間転写ベルト速度変動を示したグラフ。接離速度を変化させたときのショックジターのランク（程度の良し悪し）を示すグラフ。二次転写部に対して用紙搬送方向上流側に用紙検知センサを設置した場合における、転写ユニットの二次転写部の周囲構成を示す拡大断面図。二次転写駆動モータや中間転写駆動モータのトルクを検出するトルク検出センサを設けた場合における、転写ユニットの二次転写部の周囲構成を示す拡大断面図。

以下、本発明を適用した画像形成装置の一実施形態について説明する。図２は、本実施形態に係る画像形成装置である複写機１の概略構成図である。この複写機１は、複写機本体１００と、複写機本体１００を載置する給紙テーブル２００と、複写機本体１００上に取り付けられたスキャナ３００と、このスキャナ３００上に取り付けられた原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００とから主として構成されている。

スキャナ３００では、原稿照明用光源やミラーなどを搭載した第一走行体３０２と、複数の反射ミラーを搭載した第二走行体３０３とが往復移動するのに伴って、コンタクトガラス３０１上に載置された原稿の読み取り走査が行われる。第二走行体３０３から送り出される走査光は、結像レンズ３０４によってその後方に設置されている読取センサ３０５の結像面に集光された後、読取センサ３０５によって画像信号として読込まれる。

複写機本体１００には、タンデム型画像形成部１０が配置されている。タンデム型画像形成部１０は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーに対応した画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋを備えている。各画像形成ユニット１１には、その表面上に静電潜像が形成され、現像装置によりトナー像化されたトナー像を担持する像担持体である感光体ドラム１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋが設けられている。各感光体ドラム１２の周囲には、感光体ドラムを一様に帯電する帯電装置、感光体ドラム上の潜像を現像する現像装置、感光体ドラム上の残留トナーを除去する感光体クリーニング装置等の電子写真プロセスを実行する各手段がそれぞれ配置されている。

タンデム型画像形成部１０の上部には、画像情報に基づいて感光体ドラム１２をレーザ光又はＬＥＤ光により露光して潜像を形成する露光装置１８が設けられている。また、タンデム型画像形成部１０の各感光体ドラム１２と対向する下方位置には、無端状のベルト部材からなり、各感光体ドラム１２から順次一次転写されるトナー像を担持する像担持体である中間転写体としての中間転写ベルト２１が配置されている。中間転写ベルト２１は、駆動ローラ１４、従動ローラ１５及び二次転写対向ローラ２４によって支持され、画像形成時には、図中時計回りに搬送される。また、駆動ローラ１４と従動ローラ１５との間に張り渡された中間転写ベルト２１の展張面上には、その移動方向に沿って上流側からイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの順で画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋが横に並べて配置されている。中間転写ベルト２１を介して各感光体ドラム１２と対向する隣接位置には、各感光体ドラム１２上に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト２１上に転写する転写手段を構成する転写ローラである一次転写ローラ１３が配置されている。また、中間転写ベルト２１には、その表面に残留するトナーを取り除くためのクリーニング装置１７が、二次転写対向ローラ２４に支持された中間転写ベルト２１の移動方向下流側に設けられている。

中間転写ベルト２１を挟んだタンデム型画像形成部１０の反対側には、中間転写ベルト表面上に重ね合わせて形成されたトナー画像を、記録媒体である用紙Ｐに一括転写する転写装置である転写ユニット２０が配置されている。転写ユニット２０は主に二次転写対向ローラ２４、二次転写対向ローラ２４に中間転写ベルト２１を介して当接する転写ローラである二次転写ローラ３０、及び詳しくは後述する二次転写ローラ３０を中間転写ベルト２１に対して移動させる移動手段からなる。この移動手段では、二次転写ローラ３０を中間転写ベルト２１に対して接離するように移動させることができる。そして、この転写ユニット２０では、給紙テーブル２００の給紙カセット４４から搬送されてくる用紙Ｐを、中間転写ベルト２１に対し二次転写ローラ３０を移動手段で当接させるようにして形成した転写ニップ部である二次転写ニップ部で挟持する。このようにして二次転写ニップ部で挟持した用紙Ｐに、二次転写圧を加えるえるとともに、二次転写バイアスを印加して中間転写ベルト２１上に担持されたトナー像を用紙Ｐに転写する。

二次転写ローラ３０の用紙搬送方向下流側で隣接する位置には、二次転写された用紙Ｐを搬送するべく、２つの張架ローラ２３と、これらに張架される搬送ベルト２２とから構成されるベルト搬送装置が設けられている。また、搬送ベルト２２の用紙搬送方向下流側で隣接する位置には、定着装置２５が設けられている。定着装置２５は搬送ベルト２２によって搬送された用紙Ｐ上のトナー画像を定着する。この定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２６と、この定着ベルト２６に押し当てられる加圧ローラ２７とから主として構成されている。また、転写ユニット２０及び定着装置２５の下方には、上記したタンデム型画像形成部１０と平行に、用紙Ｐの両面に画像を記録すべく用紙Ｐを反転させる用紙反転装置８０が配置されている。

次に、上記構成の複写機１でカラーコピーを行う場合の動作について説明する。まず、図２の原稿自動搬送装置４００の原稿台４０１上に原稿をセットするか、又は原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３０１上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じて原稿を押さえる。この状態で、スタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００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３０１上へと移動した後、一方、コンタクトガラス３０１上に原稿をセットしたときは直ちにスキャナ３００が駆動する。そして、第一走行体３０２及び第二走行体３０３を走行し、第一走行体３０２で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光を受け、これを第二走行体３０３に向けて反射し、第二走行体３０３のミラーで反射光を更に反射する。この反射した反射光を結像レンズ３０４を通して読取センサ３０５に入射させ、読取センサ３０５で原稿内容を読み取る。

また、複写機１に設けられたスタートスイッチを押すことによって、中間転写ベルト２１を回転可能に支持する駆動ローラ１４と従動ローラ１５と二次転写対向ローラ２４とのうち、駆動ローラ１４を回転駆動する。これにより、中間転写ベルト２１が回転するとともに、従動ローラ１５と二次転写対向ローラ２４とが中間転写ベルト２１に従動して回転する。また、同時に、各画像形成ユニット１１で、それぞれ感光体ドラム１２の回転が開始され、帯電装置によって感光体ドラム１２を一様に帯電する。次いで、スキャナ３００の読み取り内容に基づいて、露光装置１８からレーザやＬＥＤ等による書込み光Ｌを照射して帯電した各感光体ドラム１２上に、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に対応した静電潜像が形成される。静電潜像が形成された各感光体ドラム１２に現像装置からトナーを供給し、静電潜像を可視像化し、各感光体ドラム１２上に、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックに対応した単色のトナー画像が形成される。

単色の各トナー画像は、順次、各一次転写ローラ１３から印加される一次転写バイアスにより、中間転写ベルト２１上に重なるように一次転写され、中間転写ベルト２１上に合成されたカラーのトナー画像が形成される。一次転写後の各感光体ドラム１２の表面は、感光体クリーニング装置によって残留トナーが除去され、除電装置で除電されて、再度の画像形成に備える。

また、起動スイッチを押すことにより、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つが選択されて回転し、ペーパーバンク４３に多段に設けられた給紙カセット４４の１つから用紙Ｐを繰り出し、分離ローラ４５で一枚ずつ分離して給紙路４６に導入される。給紙路４６に導入された用紙Ｐは、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の給紙路４８に導かれ、レジストローラ４９に突き当てられて止められる。一方、用紙Ｐを手差しする場合は、手差し給紙ローラ７０を回転して手差しトレイ７１上の用紙Ｐを繰り出し、手差し分離ローラ７２で一枚ずつ分離して手差し給紙路７３に導入し、レジストローラ４９に突き当てて止められる。次に、中間転写ベルト２１上に合成されたカラーのトナー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト２１と二次転写ローラ３０との間に用紙Ｐを送り込み、転写ユニット２０で転写して用紙Ｐ上にカラーのトナー画像が転写される。

中間転写ベルト２１と二次転写ローラ３０とで形成される二次転写ニップ部を通過した未定着のトナー画像を担持した用紙Ｐは、２つの張架ローラ２３と搬送ベルト２２とから構成されるベルト搬送装置により定着装置２５へ搬送される。そして、定着装置２５で熱と圧力とを加えて用紙Ｐ上に転写されたトナー画像は永久画像として定着される。

トナー画像が定着された後の用紙Ｐは、切換爪７４で搬送先が切り換えられて排出ローラ７５によって排出され、排紙トレイ７６上にスタックされる。一方、両面コピーの場合は片面に画像が形成された用紙Ｐは、切換爪７４で搬送先が切り換えられて用紙反転装置８０に導入され、ここで反転して再び転写位置へと導かれ、裏面にも画像が形成されて、その後、排出ローラ７５で排紙トレイ７６上に排出される。このとき、二次転写後に中間転写ベルト２１上に残留する残留トナーは、クリーニング装置１７で除去され、タンデム型画像形成部１０による再度の画像形成に備える。

図３は、複写機１内に設けられた転写ユニット２０のレイアウトの一例を示した図である。接離機構５００を駆動するステッピングモータであるカム駆動モータ５８は、転写ユニット２０内に配置されている。カム駆動モータ５８は、制御ドライバ４によって駆動され、第一カム５０を回転させる。第一カム５０は二次転写ローラ３０の軸受けに接触する。カム回転により、カム半径が変わり二次転写ローラ３０を図中矢印方向に移動させる。矢印上方向への二次転写ローラ３０の移動により二次転写ローラ３０と中間転写ベルト２１とが当接し（接触動作）、矢印下方向への移動動作により中間転写ベルト２１から二次転写ローラ３０が離間する（離間動作）。

図４は、転写ユニット２０の二次転写部Ｎの周囲構成を示す拡大断面図である。二次転写ローラ３０は、用紙搬送方向と直交する幅方向に延在するローラ部３１と、これの軸線方向の両端面からそれぞれ突出して回転軸線方向に延在する第一軸部材３２及び第二軸部材３３と、後述する第一空転コロ３４及び第二空転コロ３５とを有している。ローラ部３１は、円筒状の中空芯金３１ａと、これの周面に固定された弾性体からなる弾性層３１ｂと、弾性層３１ｂの周面に固定された表面層３１ｃとを備えている。

中空芯金３１ａを構成する金属としては、ステンレス鋼、アルミニウムなどを例示することができるが、これらの材料に限定されるものではない。弾性層３１ｂについては、ＪＩＳ−Ａ硬度で７０［°］以下とすることが望ましい。しかし、ローラ部３１には、クリーニングブレード３９を当接させていることから、弾性層３１ｂが柔らかすぎると様々な不具合を引き起こしてしまう。よって、弾性層３１ｂについては、ＪＩＳ−Ａ硬度で４０［°］以上にすることが望ましい。ある程度の導電性を発揮するエピクロルヒドリンゴムにより、ＪＩＳ−Ａ硬度で５０［°］程度の弾性層３１ｂを形成してもよい。導電性を発揮するゴム材料として、前述した導電性のエピクロルヒドリンゴムの代わりに、カーボンを分散せしめたＥＰＤＭやＳｉゴム、イオン導電機能を有するＮＢＲ、ウレタンゴムなどを使用してもよい。ゴム材料の多くがトナーに対して良好な化学的親和性を発揮したり、比較的大きな摩擦係数を発揮したりすることから、ゴム材からなる弾性層３１ｂの表面は、表面層３１ｃで被覆されている。これにより、ローラ部３１の表面に対するトナー付着を抑えるとともに、クリーニングブレード３９との摺擦負荷を低減している。表面層３１ｃの材料としては、低摩擦係数で且つ良好なトナー離型性を発揮するフッ素樹脂系樹脂にカーボンやイオン導電剤などの抵抗調整材を含有させたものが好適である。

二次転写ローラ３０は、中間転写ベルト２１のベルト表面２１ａと接触して回転する際に、ベルト表面２１ａと微小な線速差をもつことがある。この線速差によってベルトをスリップさせないように、表面層３１ｃとしては、摩擦係数を０．３以下に調整している。中間転写ベルト２１については、各色の画像を色ズレなく重ねて転写する狙いから、一定速度で駆動することが求められるため、二次転写ローラ３０の表面層３１ｃの表面摩擦抵抗を低くすることは重要である。このような構成の二次転写ローラ３０は、二次転写対向ローラ２４に掛け回されている中間転写ベルト２１に向けて付勢スプリングで付勢されている。

中間転写ベルト２１を掛け回している二次転写対向ローラ２４は、円柱状の本体部であるローラ部２４ｂと、ローラ部２４ｂの回転中心箇所に対して回転軸線方向に貫通しつつ、ローラ部２４ｂを自らの表面上で空転させる貫通軸部材２４ａとを有している。貫通軸部材２４ａは金属部材からなり、その周面上でローラ部２４ｂを回転自在に支持して空転可能としている。本体部としてのローラ部２４ｂは、ドラム状の中空芯金２４ｃと、これの周面上に固定された弾性体からなる弾性層２４ｄと、中空芯金２４ｃの軸線方向両端にそれぞれ圧入された玉軸受２４ｅとを有している。このため、玉軸受２４ｅが中空芯金２４ｃを支えながら、中空芯金２４ｃとともに貫通軸部材２４ａ上で回転する。弾性層２４ｄは、中空芯金２４ｃの外周面に圧入されている。

貫通軸部材２４ａは、中間転写ベルト２１を張架する転写ユニット２０の第一側板２８に固定された第一軸受５２と、第二側板２９に固定された第二玉軸受５３によって回転自在に支持されている。ただし、プリントジョブ時における殆どの時間、貫通軸部材２４ａは回転駆動されずに停止している。貫通軸部材２４ａは、中間転写ベルト２１の無端移動に伴って連れ回ろうとするローラ部２４ｂを、自らの周面上で自在に空転させる。

中空芯金２４ｃの周面上に固定された弾性層２４ｄは、７．５［ＬｏｇΩ］以上の抵抗を発揮するように、イオン導電剤の添加によって抵抗値が調整された導電性ゴム材料から構成されている。弾性層２４ｄの電気抵抗を所定の範囲に調整しているのは、次のような理由による。すなわち、Ａ５サイズなどのローラ軸線方向のサイズが比較的小さな記録媒体を使用する際に、二次転写部Ｎ内において、記録媒体Ｐの介在なしにベルト表面２１ａとローラ表面とが直接接触している箇所に転写電流を集中させてしまうのを防止する狙いからである。弾性層２４ｄの電気抵抗を、記録媒体Ｐの抵抗よりも大きな値にすることで、そのような転写電流の集中を抑えることは可能になる。

弾性層２４ｄを構成する導電性ゴム材料としては、Ａｓｋｅｒ−Ｃ硬度で４０［°］程度の弾性を発揮するように、発泡ゴムを用いている。このような発泡ゴムで弾性層２４ｄを構成することで、二次転写部Ｎ内で弾性層２４ｄを厚み方向に柔軟に変形させて、記録媒体搬送方向にある程度の広さを有する二次転写部Ｎを形成することができる。

二次転写対向ローラ２４の貫通軸部材２４ａにおいて、その長手方向の全領域のうち、ローラ部２４ｂの中に位置していない両端部領域には、接離手段の一部を構成する一対のカム５０，５１が、貫通軸部材２４ａと一体的に回転させるように固定されている。すなわち、貫通軸部材２４ａの長手方向の一端部領域には、第一カム５０を固定している。第一カム５０には、カム部５０ａと、真円形のコロ部５０ｂとが軸線方向に並んで一体形成されている。第一カム５０は、コロ部５０ｂに貫通させたネジ６２を貫通軸部材２４ａに螺合させることで貫通軸部材２４ａに固定されている。貫通軸部材２４ａの長手方向の他端部領域には、第一カム５０と同様の構成の第二カム５１を固定している。貫通軸部材２４ａの軸線方向における第二カム５１よりも外側の領域には、駆動受入プーリ５４が固定されている。駆動受入プーリ５４の更に外側には、被検知円盤５９が固定されている。

転写ユニット２０の第二側板２９には、カム５０，５１を正転方向及び逆転方向に回転駆動するカム駆動手段となるカム駆動モータ５８が固定されて配置されている。カム駆動モータ５８は、その出力軸上に設けられたモータプーリ５７を回転させ、タイミングベルト５６を介して貫通軸部材２４ａに固定された駆動受入プーリ５４に駆動力を伝達する。このような構成にすると、カム駆動モータ５８を作動することにより、貫通軸部材２４ａを回転させることが可能である。この際、貫通軸部材２４ａを回転させても、ローラ部２４ｂについては貫通軸部材２４ａ上で自在に空転させることが可能であるので、中間転写ベルト２１によるローラ部２４ｂの連れ回りを阻害することはない。また、カム駆動モータ５８としては、ステッピングモータを用いることで、エンコーダ等の回転角検知手段を設けることなく、モータ回転角を自由に設定可能にしている。無論回転角検知手段を設けてカム駆動モータ５８の回転角を検知するようにしてもよい。

第一カム５０と第二カム５１とは、貫通軸部材２４ａが所定回転角度で停止したときに、カム部５０ａ，５１ａを二次転写ローラ３０に突き当てて、二次転写ローラ３０を付勢スプリングの付勢力に抗して押し返すように、外周面５０ｃ，５１ｃが形成されている。つまり、カム５０，５１の回転位置を制御して、二次転写ローラ３０を二次転写対向ローラ２４ひいては中間転写ベルト２１に対して近接する方向に移動させることで、二次転写対向ローラ２４と二次転写ローラ３０との軸間距離Ｌを調整する。二次転写対向ローラ２４と二次転写ローラ３０との軸間距離Ｌを調整することで、二次転写部Ｎにおける二次転写ローラ３０の表面３０ａと中間転写ベルト２１のベルト表面２１ａとの隙間Ｘを調整することができる。

本実施形態では、少なくともカム５０，５１、カム駆動モータ５８により、二次転写対向ローラ２４と二次転写ローラ３０との軸間距離Ｌを調整する。すなわち、二次転写ローラ３０の表面３０ａと中間転写ベルト２１のベルト表面２１ａとを接離する接離機構５００が構成されている。回転可能な支持部材としての二次転写対向ローラ２４は、その円柱状のローラ部２４ｂに対して貫通せしめた貫通軸部材２４ａ上で、ローラ部２４ｂを自在に空転させる。貫通軸部材２４ａが回転すると、貫通軸部材２４ａの軸線方向の両端部にそれぞれ固定されたカム５０，５１が一体となって回転する。そのため、貫通軸部材２４ａに駆動を伝達するための駆動伝達機構を軸線方向の一端側に設けるだけで、両端側のカム５０，５１をそれぞれ回転させることができる。

複写機１では、二次転写ローラ３０の中空芯金３１ａを電気的に接地している一方で、二次転写対向ローラ２４の中空芯金２４ｃに対してトナーと同極性の二次転写バイアスを印加する。これにより、二次転写部Ｎ内において、トナーを二次転写対向ローラ２４側から二次転写ローラ３０側に向けて静電移動させる二次転写電界を両ローラ間に形成している。すなわち、二次転写対向ローラ２４の金属製の貫通軸部材２４ａを回転自在に受けている第一軸受５２は、導電性のすべり軸受から構成されている。この導電性の第一軸受５２には、二次転写バイアスを出力する転写手段となる高圧電源６１が接続されている。高圧電源６１から出力される二次転写バイアスは、導電性の第一軸受５２を介して二次転写対向ローラ２４に供給される。そして、二次転写対向ローラ２４内では、金属製の貫通軸部材２４ａと、金属製の玉軸受２４ｅと、金属製の中空芯金２４ｃと、導電性の弾性層２４ｄとを順に伝わっていく。

貫通軸部材２４ａの一端に固定された被検知円盤５９は、貫通軸部材２４ａの回転方向における所定の位置において軸線方向に立ち上がる被検部５９ａを有している。一方、転写ユニット２０の第二側板２９に固定されたセンサブラケット５０１には、検知手段となる光学センサ６０が固定されている。貫通軸部材２４ａが回転する過程において、貫通軸部材２４ａが所定の回転角度範囲に位置すると、被検知円盤５９の被検部５９ａが、光学センサ６０の発光素子と受光素子との間に入り込んで両者間の光路を遮断する。光学センサ６０の受光素子は、発光素子からの光を受光すると受光信号を６００制御部６００に送信する。

制御部６００は、周知のコンピュータで構成されていて、ここでは特に光学センサ６０とカム駆動モータ５８が接続されている。制御部６００は、光学センサ６０の受光素子からの受光信号が途絶えたタイミングや、そのタイミングからのカム駆動モータ５８の駆動量を算出してカム駆動モータ５８を作動する。これとともに、算出した駆動量に基づいて、貫通軸部材２４ａに固定されたカム５０，５１のカム部５０ａ，５１ａの回転角度位置を検知して、カム５０，５１を予め定められた位置で停止させる機能を備えている。

カム５０，５１は、所定の回転角度で二次転写ローラ３０に突き当たって、二次転写ローラ３０を付勢スプリングの付勢力に抗して二次転写対向ローラ２４から遠ざける方向に押し返す（以下、この押し返しを「押し下げ」と記す）。このときの押し返し量（以下、「押し下げ量」と記す）は、カム５０，５１の回転角度位置によって決まる。このカム５０，５１による二次転写ローラ３０の押し下げ量が大きくなるほど、二次転写対向ローラ２４と二次転写ローラ３０との軸間距離Ｌは大きくなる。

二次転写ローラ３０において、ローラ部３１と一体になって回転する第一軸部材３２には、第一空転コロ３４が空転可能に設けられている。第一空転コロ３４は、外径がローラ部３１よりも少し大きなドーナッツ円盤状の形状をなしている。そして、それ自体が玉軸受としての機能を有していて、第一軸部材３２の周面上で空転することができる。二次転写ローラ３０の第二軸部材３３には、第一空転コロ３４と同様の構成の第二空転コロ３５が空転可能に設けられている。

二次転写対向ローラ２４において、貫通軸部材２４ａに固定されたカム５０，５１は、所定の回転角度位置で、空転コロ３４，３５に突き当たるようにカム部５０ａ，５１ａの外周面５０ｃ，５１ｃが形成されている。具体的には、貫通軸部材２４ａの一端側に固定された第一カム５０のカム部５０ａは、二次転写ローラ３０の第一空転コロ３４に突き当たる。このとき同時に、貫通軸部材２４ａの他端側に固定された第二カム５１のカム部５１ａが、二次転写ローラ３０の第二空転コロ３５に突き当たる。カム５０，５１にそれぞれ突き当てられた空転コロ３４，３５は、その突き当てに伴って回転を阻止されるが、それによって二次転写ローラ３０の回転が妨げられることはない。空転コロ３４，３５が回転を停止しても、空転コロが玉軸受になっているので、二次転写ローラ３０の軸部材３２，３３は、空転コロ３４，３５から独立して自在に回転することができるからである。カムのカム部５０ａ，５１ａによる突き当てに伴って空転コロ３４，３５の回転を停止させることで、両者の摺擦の発生を回避することができる。

図５は、接離機構５００による中間転写ベルト２１に対する二次転写ローラの接離動作の一例を示したフローチャートである。まず、用紙Ｐが二次転写部Ｎに進入する前に二次転写ローラを中間転写ベルト２１から離間させる（Ｓ１）。そして、用紙Ｐが二次転写部Ｎに進入したら（Ｓ２）、二次転写ローラと中間転写ベルト２１とを当接させ（Ｓ３）、二次転写部Ｎで中間転写ベルト２１から用紙Ｐに画像を転写する（Ｓ４）。用紙Ｐへの画像の転写が完了したら（Ｓ５）、用紙後端が二次転写部Ｎを抜ける前に二次転写ローラを中間転写ベルト２１から離間させる（Ｓ６）。その後、用紙後端が二次転写部Ｎを抜ける（Ｓ７）。

図６（ａ）は、用紙Ｐが二次転写部Ｎに有る場合における用紙搬送の様子を示したものである。図６（ｂ）は、用紙Ｐが二次転写部Ｎに無い場合における用紙搬送の様子を示したものである。中間転写ベルト表面線速をＶｔとし、用紙表面線速をＶｓ’とし、二次転ローラの表面線速をＶｓとし、用紙厚さをｔとし、二次転写ローラの半径をｒとしたとき、数１の関係が成り立つ。

したがって、上記数１の右辺分だけ、中間転写ベルト表面での線速差が二次転写部Ｎでの用紙Ｐの有無によって発生する。また、Ｖｓ’＞Ｖｓの関係を満たし、用紙表面線速Ｖｓ’と中間転写ベルト表面線速Ｖｓとが異なるため、接離動作を行った場合、二次転写部Ｎでの用紙Ｐの有無によって中間転写ベルト２１に発生する速度変動量が変化する。

図７（ａ）は、二次転写部Ｎに用紙Ｐが有る場合における接離動作時の中間転写ベルト速度変動を示したグラフである。図７（ｂ）は、二次転写部Ｎに用紙Ｐが無い場合における接離動作時の中間転写ベルト速度変動を示したグラフである。なお、図７（ａ）及び図７（ｂ）において、横軸は時間を示しており、縦軸は中間転写ベルト速度を示している。図７（ａ）及び図７（ｂ）から、二次転写部Ｎに用紙Ｐが無い場合における接離動作時では、二次転写部Ｎに用紙Ｐが有る場合における接離動作時に比べて、中間転写ベルト２１に大きな速度変動が発生し得る。したがって、二次転写部Ｎに用紙Ｐが無い場合における接離動作時では、ショックジターが悪化するといった問題が生じ得る。そこで、本実施形態に係る複写機１においては、二次転写部Ｎでの用紙Ｐの有無によって、接離機構５００による中間転写ベルト２１と二次転写ローラ３０との接離動作速度を切り替えることでショックジターの改善を行う。

図８は、接離動作速度を変化させたときのショックジターのランク（程度の良し悪し）を示すグラフである。図８に示すように、接離動作速度を低速にすることでショックジターが改善されることがわかる。よって、二次転写部Ｎに用紙Ｐが無いときにおける接離動作速度を、二次転写部Ｎに用紙Ｐが有るときよりも接離動作速度が遅い低速モードに切り替える。これにより、二次転写部Ｎに用紙Ｐが無いときに接離動作によって生じ得る中間転写ベルト２１の速度変動が小さくなり、ショックジターを改善できる。

図１は、接離機構５００による中間転写ベルト２１と二次転写ローラ３０との接離動作のタイミングを示すタイミングチャートである。本実施形態に係る複写機１において、印刷動作開始前は、中間転写ベルト２１と二次転写ローラ３０とを離間状態にしている。印刷動作が開始されたら二次転写部Ｎに用紙Ｐが無い状態で、接離機構５００により中間転写ベルト２１と二次転写ローラ３０とを当接させる。なお、このときの接触動作は、二次転写部Ｎに用紙Ｐが無いときの接触動作である（図中（１））。そして、二次転写ローラ３０の表面に付着したトナーが、中間転写ベルト２１の表面に静電的な力によって移動するような電界が形成されるように、二次転写対向ローラ２４にクリーニング電圧を印加して、二次転写ローラ３０の表面のクリーニングを行う。これにより、二次転写部Ｎを通過した用紙Ｐが、二次転写ローラ３０の表面に付着したトナーによって汚れてしまうのを抑制することができる。特に、本実施形態に係る複写機１のように、二次転写ローラ３０の表面をクリーニングブレード３９などのクリーニング部材を用いてクリーニングする構成では、二次転写ローラ３０の表面のクリーニング性をより高めることができる。また、二次転写ローラ３０の表面をクリーニングブレードなどのクリーニング部材でクリーニングするクリーニング手段を備えていない構成においても、二次転写ローラ３０の表面のクリーニングを行えるため、用紙Ｐのトナー汚れ抑制に効果的である。

ここで、印刷動作開始前における中間転写ベルト２１と二次転写ローラ３０との離間状態での、接離機構５００のカム５０，５１の回転位置が、予め設定された回転位置の基準となるホームポジションからずれているおそれがある。このようにカム５０，５１の離間状態における回転位置がホームポジションからずれていると、カム５０，５１の回転制御を精度良く行うことができなくなる。そのため、印刷動作が開始されてから一枚目の用紙Ｐが二次転写部Ｎに到達する前までに一旦、中間転写ベルト２１と二次転写ローラ３０とを当接させて、カム５０，５１の回転位置を認識させる。そして、その当接状態から離間状態となるように、カム５０，５１を予め設定された所定量だけ回転させてカム５０，５１の回転位置をホームポジションに位置させる動作を行う。これにより、カム５０，５１の回転制御を精度良く行うことができる。

中間転写ベルト２１と二次転写ローラ３０とを当接させ前記クリーニング電圧が印加されてから二次転写ローラ３０を少なくとも一回転させた後、一枚目の用紙Ｐが二次転写部Ｎに到達する前に、中間転写ベルト２１と二次転写ローラ３０とを離間させる。これにより、中間転写ベルト２１と二次転写ローラ３０との間に隙間が形成され、二次転写部Ｎへの用紙進入時のショックジターを低減させることができる。なお、このときの離間動作は、二次転写部Ｎに用紙Ｐが無いときの離間動作である（図中（２））。二次転写部Ｎに用紙Ｐの先端が進入した後、用紙Ｐを介して中間転写ベルト２１と二次転写ローラ３０とを当接させる。これにより、二次転写部Ｎで十分な転写圧を発揮させて転写不良の発生を抑制することができる。なお、このときの接触動作は、二次転写部Ｎに用紙Ｐが有るときの接触動作である（図中（３））。そして、一枚前の用紙Ｐの後端が二次転写部Ｎを抜ける前に、接離機構５００による離間動作によって、中間転写ベルト２１と二次転写ローラ３０とを離間させる。これにより、二次転写部Ｎを用紙Ｐの後端が抜けるときのショックジターを低減させることができる。なお、このときの離間動作は、二次転写部Ｎに用紙Ｐが有るときの離間動作である（図中（４））。それ以降の用紙Ｐに対しては、上述した接離動作を繰り返し行う。

そして、本実施形態においては、図１からわかるように、二次転写部Ｎに用紙Ｐが無いときの離間動作速度を、二次転写部Ｎに用紙Ｐが有るときの離間動作速度よりも遅くしている。これにより、中間転写ベルト２１と二次転写ローラ３０との離間動作により生じ得る中間転写ベルト２１の速度変動に起因したショックジターを改善することが可能となっている。

また、本実施形態においては、二次転写部Ｎに用紙Ｐが無いときにおける接触動作速度を、二次転写部Ｎに用紙Ｐが無いときにおける離間動作速度よりも速くしている。これにより、二次転写部Ｎに用紙Ｐが無いときでの接触動作速度が、二次転写部Ｎに用紙Ｐが無いときでの離間動作速度と同じかそれより遅い場合よりも、１枚目の用紙Ｐに対する印刷開始までの時間を早めることができ、印刷物の生産性を高めることができる。

二次転写部Ｎに用紙Ｐが無いときにおける離間動作速度や接触動作速度は、中間転写ベルト２１または駆動ローラ１４の速度検出手段の検出結果を用いて決定することができる。例えば、予め実験等を行って、二次転写部Ｎに用紙Ｐが有るときの離間動作または接触動作による中間転写ベルト速度変動を、前記速度検出手段によって検出して記録する。次に、その中間転写ベルト速度変動の絶対値の最大値以下になるまで、二次転写部Ｎに用紙Ｐが無いときの離間動作速度または接触動作速度を低下させる。そして、前記最大値以下になるまで低下させたときの離間動作速度または接触動作速度を、二次転写部Ｎに用紙Ｐが無い場合における離間動作速度または接触動作速度として決定する。

図９は、二次転写部Ｎに対して用紙搬送方向上流側に用紙検知センサ９０を設置した場合における、転写ユニット２０の二次転写部Ｎの周囲構成を示す拡大断面図である。図１では、二次転写部Ｎでの用紙有無を、画像一枚目とそれ以降とで判断しているが、図９のように二次転写部Ｎに対して用紙搬送方向上流側で距離Ｌだけ離れた箇所に設置した用紙検知センサ９０などを用いて、二次転写部Ｎでの用紙有無の判断も可能である。

まず、複写機１に設けられたタイマー９１によって、印刷動作開始とともにタイマーカウントを開始し、その開始してからの時刻をｔとする。また、タイマーカウントを開始してから、二次転写部Ｎに対して用紙搬送方向上流側で距離Ｌだけ離れた箇所に設けられた用紙検知センサ９０の検出位置にｉ枚目の用紙Ｐが到達した時刻をｔｉとする。なお、使用する用紙Ｐを複写機１に設けられた操作パネルからユーザーが入力するなどして、印刷時に用紙サイズが取得可能であり、用紙搬送方向における用紙長さをＬｐとし、用紙Ｐの搬送線速をＶとする。そして、時刻ｔが下記数２の関係を満たすときに「用紙有り」と判断し、時刻ｔが下記数２の関係を満たさないときに「用紙無い」と判断する。

図１０は、二次転写駆動モータ３８や中間転写駆動モータ９２のトルクを検出するトルク検出センサ９３，９４を設けた場合における、転写ユニット２０の二次転写部Ｎの周囲構成を示す拡大断面図である。二次転写部Ｎでの用紙Ｐの有無によって、二次転写ローラ３０を駆動させる二次転写駆動モータ３８や、中間転写ベルト２１を回転させる駆動ローラ１４を駆動させる中間転写駆動モータ９２のトルクが変動する。そのため、二次転写駆動モータ３８と中間転写駆動モータ９２との少なくとも一方のトルクをトルク検出センサ９３，９４によって検出し、その検出したトルク情報に基づいて、二次転写部Ｎでの用紙Ｐの有無を検出することも可能である。なお、トルク検出センサ９３，９４としては、例えば、二次転写駆動モータ３８や中間転写駆動モータ９２の駆動電流から駆動トルクを検出するものなどを採用することができる。

なお、上述した実施形態では、中間転写方式の画像形成装置について説明してきたが、例えば、感光体ベルト上に形成されたトナー像を、感光体ベルトと転写ローラとで形成される転写部で用紙Ｐ上に転写する直接転写方式の画像形成装置にも本発明は適用できる。

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
中間転写ベルト２１などの像担持体との間で用紙Ｐなどの記録媒体を挟み込み当該像担持体から当該記録媒体に画像を転写する二次転写部Ｎなどの転写部を形成する二次転写ローラ３０などの転写部材と、前記像担持体と前記転写部材とを接離させる接離機構５００などの接離手段とを備えた転写ユニット２０などの転写装置において、前記像担持体と前記転写部材との離間動作速度と、前記像担持体と前記転写部材との接触動作速度との少なくとも一方が、前記転写部での記録媒体の有無に応じて異なるように、前記接離手段を制御する制御ドライバ４などの制御手段を有する。
例えば、転写部での記録媒体の有無よらず像担持体の表面速度が、転写部で像担持体と転写部材とにより挾持搬送される記録媒体の表面速度とほぼ同じになるように設定した場合を考える。
転写部に記録媒体が有るときでは、記録媒体を介して像担持体と転写部材とが当接した状態における像担持体の表面速度と記録媒体との表面速度とがほぼ同じため、速度差による回転負荷がほとんど像担持体にかからない。そのため、転写部に記録媒体が有るときに像担持体と転写部材との離間動作を急激に行っても、像担持体に大きな速度変動は生じない。
一方、転写部に記録媒体が無いとき、像担持体と転写部材との当接状態では、記録媒体の厚み分だけ、像担持体の表面速度よりも転写部材の表面速度が遅くなり速度差が生じることによる回転負荷が像担持体にかかる。そのため、転写部に記録媒体が無いときに像担持体と転写部材との離間動作を急激に行うと、前記回転負荷が一気に無くなってしまい、像担持体に大きな速度変動が生じてしまう。そこで、転写部に記録媒体が有るときに比べ、転写部に記録媒体が無いときの前記離間動作速度を遅くするように、制御手段で接離手段を制御して、前記離間動作速度を転写部での記録媒体の有無に応じて異ならせる。これにより、転写部に記録媒体が無いときに、前記回転負荷を徐々に減らしながら、像担持体と転写部材との離間動作を行うことができるため、その分、像担持体に大きな速度変動が生じるのを抑制することができる。
また、転写部に記録媒体が有るときに比べ、転写部に記録媒体が無いときの前記接触動作速度を遅くするように、制御手段で接離手段を制御して、前記接触動作速度を転写部での記録媒体の有無に応じて異ならせる。これにより、転写部に記録媒体が無いときの像担持体と転写部材との接触動作で、前記回転負荷が急激に像担持体にかかるのを抑えて、像担持体に大きな速度変動が生じるのを抑制することができる。
よって、（態様Ａ）においては、像担持体と転写部材との接離動作により生じ得る像担持体の速度変動に起因したショックジターを低減させることができる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、前記制御手段は、前記転写部に記録媒体が無いときの離間動作速度が、前記転写部に記録媒体が有るときの離間動作速度よりも遅くなるように前記接離機構を制御する。これによれば、上記実施形態について説明したように、転写部に記録媒体が無いときの離間動作によって生じ得る像担持体の速度変動が小さくなり、ショックジターを改善できる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、前記接離手段は、記録媒体先端または記録媒体後端がそれぞれ前記転写部を通過する前後のタイミングで動作する。これによれば、上記実施形態について説明したように、記録媒体先端または記録媒体後端がそれぞれ前記転写部を通過するときに生じ得るショックジターを低減させることができる。
（態様Ｄ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｃ）のいずれかにおいて、前記像担持体の速度変動に関する情報を検出する速度変動検出手段を有しており、前記転写部に記録媒体が無いときの接離動作による前記像担持体の速度変動が、前記転写部に記録媒体が有るときの接離動作による前記像担持体の速度変動以下となるように、前記速度変動検出手段の検出結果に基づいて接離動作速度を調整する。これによれば、上記実施形態について説明したように、ショックジターを改善することができる。
（態様Ｅ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）のいずれかにおいて、前記転写部での記録媒体の有無を検出する用紙検知センサ９０などの記録媒体有無検出手段を有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、転写部での記録媒体の有無を判断することができる。
（態様Ｆ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）のいずれかにおいて、前記像担持体を回転駆動させる中間転写駆動モータなどの像担持体駆動手段と、前記転写部材を回転駆動させる二次転写駆動モータ３８などの転写部材駆動手段と、前記像担持体駆動手段と前記転写部材駆動手段との少なくとも一方の駆動トルクを検出するトルク検出手段とを有しており、前記トルク検出手段の検出結果に基づいて、前記転写部での記録媒体の有無を判断する。これによれば、上記実施形態について説明したように、転写部での記録媒体の有無を判断することができる。
（態様Ｇ）
像担持体と転写部材との当接による転写部に挟み込んだ記録媒体に対して、当該像担持体の表面に担持されるトナー像を転写する転写手段を備えた複写機１などの画像形成装置において、前記転写手段として、（態様Ａ）乃至（態様Ｆ）のいずれか一記載の転写装置を用いた。これによれば、上記実施形態について説明したように、像担持体と転写部材との接離動作により生じ得る像担持体の速度変動に起因したショックジターを低減させ、良好な画像形成を行うことができる。

１複写機
４制御ドライバ
１０タンデム型画像形成部
１１画像形成ユニット
１２感光体ドラム
１３一次転写ローラ
１４駆動ローラ
１５従動ローラ
１７クリーニング装置
１８露光装置
２０転写ユニット
２１中間転写ベルト
２１ａベルト表面
２２搬送ベルト
２３張架ローラ
２４二次転写対向ローラ
２４ａ貫通軸部材
２４ｂローラ部
２４ｃ中空芯金
２４ｄ弾性層
２４ｅ玉軸受
２５定着装置
２６定着ベルト
２７加圧ローラ
２８第一側板
２９第二側板
３０二次転写ローラ
３０ａ表面
３１ローラ部
３１ａ中空芯金
３１ｂ弾性層
３１ｃ表面層
３２第一軸部材
３３第二軸部材
３４第一空転コロ
３５第二空転コロ
３８二次転写駆動モータ
３９クリーニングブレード
４０ローラユニット保持体
４２給紙ローラ
４３ペーパーバンク
４４給紙カセット
４５分離ローラ
４６給紙路
４７搬送ローラ
４８給紙路
４９レジストローラ
５０第一カム
５０ａカム部
５０ｂコロ部
５０ｃ外周面
５１第二カム
５１ａカム部
５１ｂコロ部
５１ｃ外周面
５２第一軸受
５３第二玉軸受
５４駆動受入プーリ
５６タイミングベルト
５７モータプーリ
５８カム駆動モータ
５９被検知円盤
５９ａ被検部
６０光学センサ
６１高圧電源
６２ネジ
７０給紙ローラ
７１手差しトレイ
７２分離ローラ
７３手差し給紙路
７４切換爪
７５排出ローラ
７６排紙トレイ
８０用紙反転装置
９０用紙検知センサ
９１タイマー
９２中間転写駆動モータ
９３トルク検出センサ
９４トルク検出センサ
１００複写機本体
２００給紙テーブル
３００スキャナ
３０１コンタクトガラス
３０２第一走行体
３０３第二走行体
３０４結像レンズ
３０５読取センサ
４００原稿自動搬送装置
４０１原稿台
５００接離機構
５０１センサブラケット
６００制御部

特開２０１４−１７８６６０号公報

Claims

回転可能な像担持体との間で記録媒体を挟み込み該像担持体から該記録媒体に画像を転写する転写部を形成する回転可能な転写部材と、
前記像担持体と前記転写部材とを接離させる接離手段とを備えた転写装置において、
前記像担持体と前記転写部材との離間動作速度と、前記像担持体と前記転写部材との接触動作速度との少なくとも一方が、前記転写部での記録媒体の有無に応じて異なるように、前記接離手段を制御する制御手段を有することを特徴とする転写装置。
請求項１に記載の転写装置において、
前記制御手段は、前記転写部に記録媒体が無いときの離間動作速度が、前記転写部に記録媒体が有るときの離間動作速度よりも遅くなるように前記接離機構を制御することを特徴とする転写装置。
請求項１または２に記載の転写装置において、
前記接離手段は、記録媒体先端または記録媒体後端がそれぞれ前記転写部を通過する前後のタイミングで動作することを特徴とする転写装置。
請求項１乃至３のいずれか一記載の転写装置において、
前記像担持体の速度変動に関する情報を検出する速度変動検出手段を有しており、
前記転写部に記録媒体が無いときの接離動作による前記像担持体の速度変動が、前記転写部に記録媒体が有るときの接離動作による前記像担持体の速度変動以下となるように、前記速度変動検出手段の検出結果に基づいて接離動作速度を調整することを特徴とする転写装置。
請求項１乃至４のいずれか一記載の転写装置において、
前記転写部での記録媒体の有無を検出する記録媒体有無検出手段を有することを特徴とする転写装置。
請求項１乃至４のいずれか一記載の転写装置において、
前記像担持体を回転駆動させる像担持体駆動手段と、
前記転写部材を回転駆動させる転写部材駆動手段と、
前記像担持体駆動手段と前記転写部材駆動手段との少なくとも一方の駆動トルクを検出するトルク検出手段とを有しており、
前記トルク検出手段の検出結果に基づいて、前記転写部での記録媒体の有無を判断することを特徴とする転写装置。
像担持体と転写部材との当接による転写部に挟み込んだ記録媒体に対して、該像担持体の表面に担持されるトナー像を転写する転写手段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乃至６のいずれか一記載の転写装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。