JP5716005B2 - 転写装置、及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナー像を担持する中間転写ベルトを備えた転写装置、及びこれを備えた画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式が採用されたプリンターや複写機等の画像形成装置は、静電潜像を担持する感光体ドラムと、該感光体ドラムからトナー像をシートに転写する転写装置と、を備える。フルカラー画像に代表される複数色からなる画像がシートに転写されるために、転写装置は中間転写ベルトと一次転写部材および二次転写部材とを備える。中間転写ベルトが複数の感光体ドラムに対向して周回され、一次転写部材に印加される一次転写電圧によって各感光体ドラムから中間転写ベルト上にトナー像が転写される。そして、二次転写部材に印加される二次転写電圧によって、中間転写ベルトからシートにトナー画像が一括転写される。

上記のような転写装置では、中間転写ベルトは複数のローラーに張架される。該張架ローラーの中の一つのローラーが駆動ローラーとして駆動手段に連結される。駆動ローラーの回転に伴って、中間転写ベルトが感光体ドラムに対向して周回される。

特許文献１には、高湿または低湿環境における色ずれを抑止するために、各色の感光体の回転速度を個別に調整し、各色の感光体と中間転写ベルトとの速度比に序列を設ける技術が開示されている。

特開２００６−２５９５５１号公報

特許文献１の構成によれば、複数の感光体ドラムを個々に回転制御する必要が生じる。このため、装置のコストが上昇するとともに、感光体ドラムおよび中間転写ベルトの回転制御が複雑化される。また、中間転写ベルトが長期間使用された場合、ベルトの表面にトナーの外添剤などが固着し、中間転写ベルトの抵抗値が変動することがある。中間転写ベルトの抵抗値が変動されると、ベルト表面と感光体ドラムとの吸着力が変化し、両者の回転制御が不安定になる場合があった。この場合、特許文献１に記載されるような環境に応じた回転制御では、前記吸着力による影響に対応することができず、回転変動による色ずれの発生が課題となった。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、周囲の環境や中間転写ベルトの抵抗値が変動した場合であっても、色ずれの発生を抑止した転写装置、およびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の一局面に係る転写装置は、トナー像を周面に担持し互いに等速に回転駆動される複数の像担持体に対向して配置され、一の方向に周回駆動され、表面に前記複数の像担持体から前記トナー像が重畳して転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトを張架し、前記中間転写ベルトを周回駆動させる駆動ローラーと、前記中間転写ベルトの周辺の温度または湿度を検出する環境センサーと、前記中間転写ベルトの抵抗値の変化を検出する抵抗検出手段と、前記環境センサーおよび前記抵抗検出手段の検出結果に応じて、前記駆動ローラーの回転速度を制御し、前記中間転写ベルトの周回速度Ｖｂと前記像担持体の回転速度Ｖｄとの速度比Ｖｂ／Ｖｄを調整する速度比調整手段と、を有し、前記速度比調整手段は、前記環境センサーによって検出された温度または湿度が予め設定された閾値未満の場合に前記速度比Ｖｂ／Ｖｄを第１の速度比に設定し、前記温度または湿度が前記閾値以上の場合に前記速度比Ｖｂ／Ｖｄを前記第１の速度比よりも大きい第２の速度比に設定し、前記抵抗検出手段によって前記中間転写ベルトの抵抗値が予め設定された閾値よりも上昇したことが検出された場合に、前記速度比Ｖｂ／Ｖｄを前記第１の速度比よりも大きく、かつ、前記第２の速度比よりも小さい第３の速度比に設定し、前記第１の速度比は、０．７５以上０．８５以下であることを特徴とする。

本構成によれば、中間転写ベルトは、互いに等速に回転駆動される複数の像担持体に対向して配置される。そして、中間転写ベルトを周回駆動させる駆動ローラーの回転速度が制御されることで、中間転写ベルトの周回速度Ｖｂと像担持体の回転速度Ｖｄとの速度比Ｖｂ／Ｖｄが調整される。このため、複数の像担持体の回転速度が個別に調整される場合と比較して、簡易な構成にて前記速度比が調整可能とされる。また、速度比調整手段は、環境センサーおよび抵抗検出手段の検出結果に応じて、前記速度比を調整する。このため、環境の変化に伴って中間転写ベルトと駆動ローラーとの間のすべり易さが変化した場合や、中間転写ベルトの抵抗値の変化に伴って中間転写ベルトと像担持体との吸着力が変化した場合に、前記速度比を調整することが可能となる。この結果、前記すべり易さや吸着力の変化によって、像担持体から中間転写ベルトに転写されるトナー像に色ずれが生じることを抑止することが可能となる。また、本構成によれば、環境センサーによって検出された温度または湿度が、所定の閾値以上の場合に、第１の速度比よりも大きい第２の速度比が設定される。このため、高温または高湿環境下において、中間転写ベルトと駆動ローラーとがすべり易い場合であっても、トナー像の色ずれが好適に抑止される。更に、本構成によれば、抵抗検出手段によって中間転写ベルトの抵抗値が予め設定された閾値よりも上昇したことが検出された場合、第１の速度比よりも大きく、かつ、第２の速度比よりも小さい第３の速度比が設定される。すなわち、中間転写ベルトの抵抗値が上昇し、中間転写ベルトと像担持体との吸着力が増大した場合、高温または高湿環境下の第２の速度比よりも小さい第３の速度比が設定される。このため、前記吸着力の増大によって、中間転写ベルトの周回速度が変動しやすい場合であっても、前記速度比が過剰に大きく設定されることが抑止される。このため、前記周回速度の変動によって、色ずれが発生することが抑止される。また、本構成によれば、相対的に低温または低湿環境下において、色ずれの発生が一層抑制される。

上記の構成において、前記第２の速度比は、１．０以上であることが望ましい。

本構成によれば、環境センサーによって検出された温度または湿度が、予め設定された閾値以上の場合、すなわち相対的に高温または高湿環境下において、色ずれの発生が好適に抑制される。

上記の構成において、前記第２の速度比は、１．０５以上１．１５以下であることが望ましい。

本構成によれば、相対的に高温または高湿環境下において、色ずれの発生が一層抑制される。

上記の構成において、前記第３の速度比は、１．０未満であることが望ましい。

本構成によれば、中間転写ベルトと像担持体との吸着力の増大によって、中間転写ベルトの周回速度が変動しても、色ずれの発生が好適に抑止される。

上記の構成において、前記第３の速度比は、０．８５以上０．９５以下であることが望ましい。

本構成によれば、中間転写ベルトと像担持体との吸着力の増大によって、中間転写ベルトの周回速度が変動しても、色ずれの発生が一層抑止される。

上記の構成において、前記抵抗検出手段は、前記中間転写ベルトのベルト面の濃度を検出するベルト濃度センサーであることが望ましい。

本構成によれば、中間転写ベルトのベルト面にトナーの外添剤などが付着することによって、中間転写ベルトの抵抗値が変化することが好適に検出される。

上記の構成において、前記ベルト濃度センサーは、前記中間転写ベルト上に形成されたトナー像の濃度を検出するトナー濃度センサーを兼ねることが望ましい。

本構成によれば、中間転写ベルトの抵抗値の変化を検出する手段と、トナー像の濃度を検出する手段とを兼用することができる。

上記の構成において、前記駆動ローラーは、金属ローラーであることが望ましい。

本構成によれば、駆動ローラーとして金属ローラーが用いられるため、弾性ローラーが用いられる場合と比較して、温湿度によるローラーの径変化を抑止することができる。このため、前記径変化に伴う、中間転写ベルトの速度変動を抑制することができる。また、金属ローラーと中間転写ベルトとがすべり易い場合であっても、中間転写ベルトと像担持体との速度比を調整することが可能となる。

上記の構成において、前記駆動ローラーは、アルマイトから構成される表面層を備えることが望ましい。

本構成によれば、アルマイトからなる層を備える駆動ローラーと中間転写ベルトとが静電吸着しやすいため、駆動ローラーの回転駆動力が安定して中間転写ベルトに伝達される。

上記の構成において、前記中間転写ベルトを挟んで前記像担持体に対向して配置され、前記像担持体との間で転写ニップを形成する複数の一次転写ローラーと、前記中間転写ベルトからシートに前記トナー像が転写される二次転写ニップを形成する前記駆動ローラーと、前記複数の一次転写ローラーのうち前記中間転写ベルトの前記周回方向の最下流側に位置する一次転写ローラーと前記駆動ローラーとの間に配置され、前記中間転写ベルトを張架するバックアップローラーと、を有することが望ましい。

本構成によれば、相対的に低温または低湿環境下において、中間転写ベルトが像担持体よりも速く回転駆動され、バックアップローラーと駆動ローラーとの間で、ベルト面に過度の張力が付与されることが抑止される。このため、中間転写ベルトの製造時に、部分的にベルト面が湾曲する履歴が残った場合であっても、二次転写ニップにおいて、前記張力によって前記履歴が顕在化され、トナーが散ることが抑止される。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、上記に記載の転写装置と、前記中間転写ベルトに対向して配置される前記複数の像担持体と、前記シートに転写された前記トナー像に定着処理を施す定着手段と、を備えることを特徴とする。

本構成によれば、中間転写ベルトと駆動ローラーとのすべり易さの変化や、中間転写ベルトと像担持体との吸着力の変化によって、像担持体から中間転写ベルトに転写されるトナー像に色ずれが生じることを抑止することが可能となる。このため、シート上に転写されるトナー像に色ずれが生じることが抑制される。

本発明によれば、周囲の環境や中間転写ベルトの抵抗値が変動した場合であっても、色ずれの発生を抑止した転写装置、およびこれを備えた画像形成装置が提供される。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る中間転写ユニットの周辺を示す模式的な断面図である。 本発明の実施形態に係る制御部の電気的なブロック図である。 中間転写ベルトと感光体ドラムの速度比と色ずれとの関係を示したグラフである。 中間転写ベルトと感光体ドラムの速度比と色ずれとの関係を示したグラフである。 本発明の実施形態に係る駆動制御の制御態様を示すフローチャートである。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０について、図面に基づき詳細に説明する。本実施形態では、画像形成装置の一例として、タンデム方式のカラープリンタを例示する。画像形成装置は、例えば、複写機、ファクシミリ装置、及びこれらの複合機等であってもよい。

図１は、画像形成装置１０の内部構造を示す断面図である。また、図２は、画像形成装置１０の内部の中間転写ユニット１４の周辺を示した模式的な断面図である。この画像形成装置１０は、箱形の筐体構造を備える装置本体１１を備える。この装置本体１１内には、シートＰを給紙する給紙部１２、給紙部１２から給紙されたシートＰに転写するトナー像を形成する画像形成部１３、前記トナー像が一次転写される中間転写ユニット１４（転写装置）、二次転写ローラー１４５、画像形成部１３にトナーを補給するトナー補給部１５、及び、シートＰ上に形成された未定着トナー像をシートＰに定着する処理を施す定着部１６が内装されている。さらに、装置本体１１の上部には、定着部１６で定着処理の施されたシートＰが排紙される排紙部１７が備えられている。

装置本体１１の上面の適所には、シートＰに対する出力条件等を入力操作するための図略の操作パネルが設けられている。この操作パネルには、電源キーや出力条件を入力するためのタッチパネルや各種の操作キーが設けられている。

装置本体１１内には、さらに、画像形成部１３より右側位置に、上下方向に延びるシート搬送路１１１が形成されている。シート搬送路１１１には、適所にシートを搬送する搬送ローラー対１１２が設けられている。また、シートのスキュー矯正を行うと共に、後述する二次転写のニップ部に所定のタイミングでシートを送り込むレジストローラー対１１３も、シート搬送路１１１における前記ニップ部の上流側に設けられている。シート搬送路１１１は、シートＰを給紙部１２から排紙部１７まで、画像形成部１３及び定着部１６を経由して搬送させる搬送路である。

給紙部１２は、給紙トレイ１２１、ピックアップローラー１２２、及び給紙ローラー対１２３を備える。給紙トレイ１２１は、装置本体１１の下方位置に挿脱可能に装着され、複数枚のシートＰが積層されたシート束Ｐ１を貯留する。ピックアップローラー１２２は、給紙トレイ１２１に貯留されたシート束Ｐ１の最上面のシートＰを１枚ずつ繰り出す。給紙ローラー対１２３は、ピックアップローラー１２２によって繰り出されたシートＰをシート搬送路１１１に送り出す。

給紙部１２は、装置本体１１の、図１に示す左側側面に取り付けられる手差し給紙部を備える。手差し給紙部は、手差しトレイ１２４、ピックアップローラー１２５、及び給紙ローラー対１２６を備える。手差しトレイ１２４は、手差しされるシートＰが載置されるトレイであり、手差しでシートＰを給紙する際、図１に示すように、装置本体１１の側面から開放される。ピックアップローラー１２５は、手差しトレイ１２４に載置されたシートＰを繰り出す。給紙ローラー対１２６は、ピックアップローラー１２５によって繰り出されたシートＰをシート搬送路１１１に送り出す。

画像形成部１３は、シートＰに転写するトナー像を形成するものであって、異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成ユニットを備える。この画像形成ユニットとして、本実施形態では、後述する中間転写ベルト１４１の回転方向（周回方向）上流側から下流側へ（図１に示す左側から右側へ）向けて順次配設された、マゼンタ（Ｍ）色の現像剤を用いるマゼンタ用ユニット１３Ｍ、シアン（Ｃ）色の現像剤を用いるシアン用ユニット１３Ｃ、イエロー（Ｙ）色の現像剤を用いるイエロー用ユニット１３Ｙ、及びブラック（Ｂｋ）色の現像剤を用いるブラック用ユニット１３Ｂｋが備えられている。各ユニット１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、１３Ｂｋは、それぞれ感光体ドラム２０（像担持体）と、感光体ドラム２０の周囲に配置された帯電装置２１、現像装置２３及びクリーニング装置２５とを備える。また、各ユニット１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、１３Ｂｋ共通の露光装置２２が、画像形成ユニットの下方に配置されている。

感光体ドラム２０は、その軸回りに回転駆動され、その周面に静電潜像及びトナー像が形成される。この感光体ドラム２０としては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系材料を用いた感光体ドラムを用いることができる。なお、図２に示されるように、各色の画像形成ユニットに対応して、感光体ドラム２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｂｋがそれぞれ配置される。帯電装置２１は、感光体ドラム２０の表面を均一に帯電する。帯電装置２１としては、帯電ローラーと、前記帯電ローラーに付着したトナーを除去するための帯電クリーニングブラシとを備える、接触帯電方式による帯電装置を採用することができる。露光装置２２は、光源やポリゴンミラー、反射ミラー、偏向ミラーなどの各種の光学系機器を有し、均一に帯電された感光体ドラム２０の周面に、画像データに基づき変調された光を照射して、静電潜像を形成する。感光体ドラム２０は、ドラムモーター６１（図２）によって回転駆動される。本実施形態では、複数色の画像形成ユニットに対応した感光体ドラム２０は、ドラムモーター６１によって互いに等速に回転駆動される。また、クリーニング装置２５は、トナー像転写後の感光体ドラム２０の周面を清掃する。

現像装置２３は、感光体ドラム２０上に形成された静電潜像を現像するために、感光体ドラム２０の周面にトナーを供給する。現像装置２３は、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤用のものであり、二本の攪拌ローラー２３Ａ、磁気ローラー２３Ｂ、及び現像ローラー２３Ｃを含む。攪拌ローラー２３Ａは、２成分現像剤を攪拌しながら循環搬送することで、トナーを帯電させる。磁気ローラー２３Ｂの周面には２成分現像剤層が担持され、現像ローラー２３Ｃの周面には、磁気ローラー２３Ｂと現像ローラー２３Ｃとの間の電位差によってトナーが受け渡されることにより形成されたトナー層が担持される。現像ローラー２３Ｃ上のトナーは、感光体ドラム２０の周面に供給され、前記静電潜像が現像される。なお、本実施形態では、前記トナーはプラスの極性に帯電する特性を備える。

中間転写ユニット１４は、画像形成部１３とトナー補給部１５との間に設けられた空間に配置される。図２を参照して、中間転写ユニット１４は、中間転写ベルト１４１と、駆動ローラー１４２と、従動ローラー１４３と、一次転写ローラー２４と、を備える。

中間転写ベルト１４１は、無端状のベルト状回転体であって、その周面側が各感光体ドラム２０の周面にそれぞれ当接するように、駆動ローラー１４２及び従動ローラー１４３に架け渡されている。中間転写ベルト１４１は、基層、弾性層、及びコート層から成る積層構造を有する導電性の軟質ベルトである。基層は中間転写ベルト１４１の最下層を構成するものである。基層には、例えばＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）やポリイミド樹脂等が好適に用いられる。弾性層は、中間転写ベルト１４１に適度な弾性を付与する。弾性層の材質としては、例えばヒドリンゴムやクロロプレンゴム、ポリウレタンゴム等が用いられる。また、コート層は、中間転写ベルト１４１の最上層を構成し、感光体ドラム２０（図１）に接触する。コート層は弾性層を保護するものであり、材質としてはアクリル、シリコン、ＰＴＦＥなどのフッ素樹脂等が用いられる。

駆動ローラー１４２は、中間転写ユニット１４の右端側で中間転写ベルト１４１を張架し、中間転写ベルト１４１を周回駆動させる。駆動ローラー１４２に後記のベルトモーター６０から回転駆動力が与えられる。駆動ローラー１４２は金属ローラーからなる。より詳しくは、駆動ローラー１４２は、その断面方向に２層構造を有する。駆動ローラー１４２の内層は、アルミニウム層からなる。また、アルミニウム層の上層には、駆動ローラー１４２の表面層を構成するアルマイト層が備えられている。本実施形態では、アルマイト層として、前記アルミニウム層を陽極酸化したアルマイト皮膜が用いられている。該アルマイト層が、中間転写ベルト１４１の内周面と接触する状態で、中間転写ベルト１４１を内方から支持することで、駆動ローラー１４２から、中間転写ベルト１４１に回転駆動力が好適に伝達される。

アルマイト層を構成するアルマイト皮膜の形成方法としては、公知の皮膜形成方法を採用することができる。本実施形態では、アルミニウム管からなる素管が使用され、希硫酸を電解液にした陽極酸化法によってアルマイト皮膜が素管の表面に形成される。皮膜形成後、アルマイト皮膜の表面には、バリヤー層と無数の微細孔からなる多孔質皮膜が形成されている。この微細孔が開いたままでは、異物や腐食物質も吸収してしまうため、好ましくは、後処理として、封孔処理が施される。これにより、皮膜表面の微細孔が塞がれ、耐食性、耐候性、耐汚染性が向上する。

従動ローラー１４３は、中間転写ユニット１４の左端側で中間転写ベルト１４１を張架する。従動ローラー１４３は、中間転写ベルト１４１に張力を付与する。従動ローラー１４３の近傍には、中間転写ベルト１４１の周面上に残存したトナーを除去するベルトクリーニング装置１４４（図１）が配置されている。

一次転写ローラー２４は、中間転写ベルト１４１を挟んで感光体ドラム２０と一次転写ニップ部を形成し、感光体ドラム２０上のトナー像を中間転写ベルト１４１上に一次転写する。図２に示されるように、各色の感光体ドラム２０に対向して、それぞれ、一次転写ローラー２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｙ、２４Ｂｋが配置される。各感光体ドラム２０および一次転写ローラー２４の間に、一次転写ニップ部が形成される。

二次転写ローラー１４５は、駆動ローラー１４２に対向して配置されている。二次転写ローラー１４５は、中間転写ベルト１４１の周面に圧接されて二次転写ニップ部を形成している。中間転写ベルト１４１上に一次転写されたトナー像は、給紙部１２から供給されるシートＰに、前記二次転写ニップ部において二次転写される。本実施形態では、二次転写ローラー１４５は、エピクロルヒドリンから構成される。

トナー補給部１５は、画像形成に用いられるトナーを貯留するものであり、本実施形態ではマゼンタ用トナーコンテナ１５Ｍ、シアン用トナーコンテナ１５Ｃ、イエロー用トナーコンテナ１５Ｙ及びブラック用トナーコンテナ１５Ｂｋを備える。これらトナーコンテナ１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙ、１５Ｂｋは、それぞれＭＣＹＢｋ各色の補給用トナーを貯留するものであり、コンテナ底面に形成されたトナー排出口１５Ｈから、ＭＣＹＢｋ各色に対応する画像形成ユニット１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、１３Ｂｋの現像装置２３に、不図示のトナー搬送部を通して各色のトナーを補給する。

定着部１６は、内部に加熱源を備えた加熱ローラー１６１と、加熱ローラー１６１と配向配置された定着ローラー１６２と、定着ローラー１６２と加熱ローラー１６１とに張架された定着ベルト１６３と、定着ベルト１６３を介して定着ローラー１６２と対向配置され定着ニップ部を形成する加圧ローラー１６４とを備えている。定着部１６へ供給されたシートＰは、前記定着ニップ部を通過することで、加熱加圧される。これにより、前記二次転写ニップ部でシートＰに転写されたトナー像は、シートＰに定着される。

排紙部１７は、装置本体１１の頂部が凹没されることによって形成され、この凹部の底部に排紙されたシートＰを受ける排紙トレイ１７１が形成されている。定着処理が施されたシートＰは、定着部１６の上部から延設されたシート搬送路１１１を経由して、排紙トレイ１５１へ向けて排紙される。

図２を参照して、中間転写ユニット１４は、更に、第１バックアップローラー１４６（バックアップローラー）と、第２バックアップローラー１４７と、ベルトモーター６０と、濃度センサー６２と、環境センサー６３と、制御部９０とを備える。

第１バックアップローラー１４６は、複数の一次転写ローラー２４のうち中間転写ベルト１４１の周回方向の最下流側に位置する一次転写ローラー２４Ｂｋと駆動ローラー１４２との間に配置され、中間転写ベルト１４１を張架する。より詳しくは、中間転写ベルト１４１は、第１バックアップローラー１４６の周面に所定の角度をもって張架される。同様に、第２バックアップローラー１４７は、複数の一次転写ローラー２４のうち中間転写ベルト１４１の周回方向の最上流側に位置する一次転写ローラー２４Ｍと従動ローラー１４３との間に配置され、中間転写ベルト１４１を張架する。第１バックアップローラー１４６および第２バックアップローラー１４７が中間転写ベルト１４１を支持することによって、複数の一次転写ニップ部が直線的に配置される。なお、画像形成装置１０が使用されていない場合、各色の一次転写ローラー２４および第２バックアップローラー１４７は、中間転写ベルト１４１の内方に向かって移動可能とされる。すなわち、一次転写ローラー２４が感光体ドラム２０から離間可能とされる。この際、中間転写ベルト１４１は、第１バックアップローラー１４６と従動ローラー１４３との間で張架される。一次転写ローラー２４が感光体ドラム２０から離間することによって、中間転写ベルト１４１と感光体ドラム２０とが接触することなく、中間転写ベルト１４１または感光体ドラム２０の装置本体１１に対する着脱が可能となる。

ベルトモーター６０は、中間転写ベルト１４１を周回させるための駆動力を発生する。ベルトモーター６０から駆動ローラー１４２に該回転駆動力が伝達される。ベルトモーター６０は、後記の駆動制御部９１によって制御されることで、駆動ローラー１４２の回転速度を変化させる。

濃度センサー６２（抵抗検出手段）は、ブラック色の感光体ドラム２０Ｂｋと第１バックアップローラー１４６との間において、中間転写ベルト１４１のベルト面に対向して配置される。濃度センサー６２は、中間転写ベルト１４１上に形成されたトナー像の濃度を検出する。更に、濃度センサー６２は、中間転写ベルト１４１のベルト面の濃度を検出する。濃度センサー６２によって検出される中間転写ベルト１４１のベルト面の濃度は速度調整部９２によって参照され、中間転写ベルト１４１の抵抗値の変化が検出される。

環境センサー６３は、画像形成装置１０の装置本体１１に備えられ、周辺の温度および湿度を検出する。環境センサー６３によって検出された温度、湿度データは、後記の記憶部９３に格納される。また、該温度、湿度データは、速度調整部９２によって参照され、中間転写ベルト１４１の速度調整制御の実行要否が判断される。

制御部９０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成されている。図３は、制御部９０の電気的なブロック図である。制御部９０には、前述のベルトモーター６０、ドラムモーター６１、濃度センサー６２、環境センサー６３が電気的に接続されている。制御部９０は、前記ＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、駆動制御部９１、速度調整部９２（速度比調整手段）、記憶部９３を備えるように機能する。

駆動制御部９１は、ドラムモーター６１を制御し、感光体ドラム２０の回転速度Ｖｄを変更する。また、駆動制御部９１は、ベルトモーター６０を制御し、中間転写ベルト１４１の周回速度Ｖｂを変更する。

速度調整部９２は、環境センサー６３および濃度センサー６２の検出結果に応じて、駆動ローラー１４２の回転速度を制御し、中間転写ベルト１４１の周回速度Ｖｂと感光体ドラム２０の回転速度Ｖｄとの速度比Ｖｂ／Ｖｄを調整する。

記憶部９３は、温度閾値Ｔ０を格納する。温度閾値Ｔ０は、速度調整部９２によって、環境センサー６３が検出する検出温度Ｔと比較参照される。また、記憶部９３は、ベルト面の濃度閾値Ｄ０を格納する。濃度閾値Ｔ０は、速度調整部９２によって、濃度センサー６２が検出するベルト面の検出濃度Ｄと比較参照される。なお、他の実施形態において、温度閾値Ｔ０は、湿度に関する閾値であってもよく、また、温度と湿度とを組み合わせた閾値であってもよい。

＜色ずれの発生および解消について＞
次に、中間転写ベルト１４１上で発生する色ずれについて説明する。図４および図５は、中間転写ベルト１４１と感光体ドラム２０の速度比と色ずれとの関係を示したグラフである。図４は、画像形成装置１０が使用される初期段階において、異なる温湿度環境での色ずれの発生レベルを示した図である。また、図５は、画像形成装置１０が所定期間使用されることで、中間転写ベルト１４１の表面が白色化する前後の色ずれの発生レベルを示したグラフである。該色ずれとは、感光体ドラム２０から中間転写ベルト１４１にトナー像が転写される際に、中間転写ベルト１４１上に発生するトナー像のずれを意味する。

前述のように、本実施形態に係る中間転写ユニット１４では、駆動ローラー１４２の回転速度が変化されることによって、中間転写ベルト１４１の周回速度Ｖｂと感光体ドラム２０の回転速度Ｖｄとの速度比Ｖｂ／Ｖｄが調整可能とされる。図４を参照して、画像形成装置１０が使用される初期段階、換言すれば中間転写ベルト１４１の表面にトナーの外添剤などが固着していない場合、常温環境（Ａ）（温度２３℃、湿度５０％）では、速度比Ｖｂ／Ｖｄが１．０より小さい領域において、色ずれの発生が抑制されている。より詳しくは、速度比Ｖｂ／Ｖｄが０．７５以上０．８５以下の領域において、色ずれの発生が最も抑制される極小値が存在する。

一方、高温環境（Ｂ）（温度３２．５℃、湿度８０％）では、速度比Ｖｂ／Ｖｄが１．０より大きい領域において、色ずれの発生が抑制されている。より詳しくは、速度比Ｖｂ／Ｖｄが１．０５以上１．１５以下の領域において、色ずれの発生が最も抑制される極小値が存在する。

前述のように、本実施形態では、駆動ローラー１４２として金属ローラーが使用される。特に、駆動ローラー１４２はアルマイトから構成される層を備える。このような金属ローラーは、弾性ローラーと比較して、温湿度によるローラーの径変化が少ない。このため、前記径変化に伴う、中間転写ベルト１４１の速度変動を抑制することができる。一方、金属ローラーと中間転写ベルト１４１の内周面との間ですべりが生じる場合がある。そして、このようなすべりによって、中間転写ベルト１４１の周回駆動が不安定となり、上記の色ずれが生じやすくなる。更に、駆動ローラー１４２と中間転写ベルト１４１とのすべりは、高温高湿環境において顕著となりやすい。このため高温高湿環境下では、図４に示されるように、予め感光体ドラム２０に対して相対的に中間転写ベルト１４１が速く周回駆動される領域において、前記すべりの影響が緩和され、色ずれの発生が低下される。

更に、図５を参照して、耐久後（Ｃ）とは、中間転写ベルト１４１が長期間使用されることで、中間転写ベルト１４１の表面にトナーの外添剤が付着した場合の色ずれの発生レベルを示している。なお、同データは、前述の常温環境にて評価されたものである。なお、図５の初期（Ａ）のデータは、図４の常温環境（Ａ）のデータに相当する。中間転写ベルト１４１の表面にトナーの外添剤が付着されると、中間転写ベルト１４１の抵抗値が上昇する。この結果、中間転写ベルト１４１と感光体ドラム２０との間の吸着力が増大される。この場合、中間転写ベルト１４１が感光体ドラム２０に対して速く周回駆動されると、前記吸着力によって速度変動が生じやすく、かえって色ずれが生じることが知見された。図５に示されるように、耐久後（Ｃ）は、前述の高温環境（Ｂ）よりも常温環境（Ａ）の特性に近い傾向を示している。詳しくは、耐久後（Ｃ）では、速度比Ｖｂ／Ｖｄが１．０より小さい領域において、色ずれの発生が抑制されている。より詳しくは、速度比Ｖｂ／Ｖｄが０．８５以上０．９５以下の領域において、色ずれの発生が最も抑制される極小値が存在する。このように、中間転写ベルト１４１と感光体ドラム２０との吸着力が増大しやすい耐久後（Ｃ）では、比較的、中間転写ベルト１４１と感光体ドラム２０との速度を等速とすることで、前記吸着力によって生じる色ずれが抑制される。

なお、前述のように、本実施形態では一次転写ローラー２４にリトラクト機構が備えられ、ブラック色の一次転写ローラー２４Ｂｋと駆動ローラー１４２との間に、第１バックアップローラー１４６が配置される（図２）。第１バックアップローラー１４６によって、第２バックアップローラー１４７との間で一次転写領域が水平かつ直線的に形成されるとともに、駆動ローラー１４２と二次転写ローラー１４５との間に、下方から上方に向かう二次転写領域が形成される。本発明者は、図４の常温環境（Ａ）において、速度比Ｖｂ／Ｖｄが１．０以上の場合（領域Ｘ）に、二次転写領域においてトナー飛散が顕著となることを知見した。中間転写ベルト１４１の製造段階において、中間転写ベルト１４１のベルト面に部分的に湾曲した履歴が形成される場合がある。中間転写ベルト１４１が感光体ドラム２０よりも速く周回駆動されることで、駆動ローラー１４２と第１バックアップローラー１４６との間で、前記ベルト面の履歴が強調され、二次転写領域におけるベルトの挙動が変化することで前記トナー飛散が発生することが知見された。

＜速度比Ｖｂ／Ｖｄの調整について＞
上記のような課題を解決するために、本実施形態では、速度調整部９２が速度比Ｖｂ／Ｖｄを調整する。以下、本実施形態に係る中間転写ユニット１４において、速度調整部９２が実行する速度制御について説明する。図６は、本実施形態に係る速度制御の制御態様を示すフローチャートである。

画像形成装置１０の電源がオンされると（ステップＳ００１）、速度調整部９２は中間転写ベルト１４１の周回速度Ｖｂと感光体ドラム２０の回転速度Ｖｄとの速度比Ｖｂ／Ｖｄの調整の要否を判断する。速度調整部９２は、環境センサー６３によって検出された検出温度Ｔと、予め記憶部９３に格納された温度閾値Ｔ０とを比較する（ステップＳ００２）。なお、本実施形態では、一例として、温度閾値Ｔ０は２８℃に設定される。検出温度Ｔが温度閾値Ｔ０未満の場合（ステップＳ００２でＹＥＳ）、速度調整部９２は、速度比Ｖｂ／Ｖｄの高温制御の実行は不要であると判断する。この場合、速度調整部９２は、速度比Ｖｂ／ＶｄとしてＶｒ１（第１の速度比）を設定する。なお、前述の図４の常温環境（Ａ）のデータに基づき、Ｖｒ１は１．０未満に設定される。より好ましくは、Ｖｒ１は、０．７５以上０．８５以下に設定される。この結果、常温環境において、中間転写ベルト１４１上に形成されるトナー像に色ずれが発生することが好適に抑止される。更に、ベルト面に前記湾曲した履歴が存在する場合であっても、Ｖｒ１が１．０未満に設定されることで、二次転写領域におけるトナー飛散が抑制される。

一方、検出温度Ｔが温度閾値Ｔ０以上の場合（ステップＳ００２でＮＯ）、速度調整部９２は、速度比Ｖｂ／Ｖｄの高温制御の実行が必要であると判断する。この場合、速度調整部９２は、更にベルトの白色化状態を確認する（ステップＳ００４）。すなわち、速度調整部９２は、濃度センサー６２によって検出されたベルト面の検出濃度Ｄと、予め記憶部９３に格納された濃度閾値Ｄ０とを比較する。通常、中間転写ベルト１４１の表面は黒色であるがトナーの外添剤が付着すると、白色化される。濃度閾値Ｄ０は、この白色化された中間転写ベルト１４１のベルト面の濃度に対応して設定される。検出濃度Ｄの比較の結果、中間転写ベルト１４１のベルト面が未だ白色化されていない場合（ステップＳ００４でＹＥＳ）、速度調整部９２は、通常のベルト面に対応した速度比Ｖｂ／Ｖｄの高温制御を実行する。この場合、速度調整部９２は、速度比Ｖｂ／ＶｄとしてＶｒ２（第２の速度比）を設定する。なお、前述の図４の高温環境（Ｂ）のデータに基づき、Ｖｒ２は１．０以上に設定される。より好ましくは、Ｖｒ２は、１．０５以上１．１５以下に設定される。この結果、高温環境において、中間転写ベルト１４１上に形成されるトナー像に色ずれが発生することが好適に抑止される。

更に、検出濃度Ｄの比較の結果、中間転写ベルト１４１のベルト面が白色化されている場合（ステップＳ００４でＮＯ）、速度調整部９２は、白色化したベルト面に対応した速度比Ｖｂ／Ｖｄの高抵抗制御を実行する。この場合、速度調整部９２は、速度比Ｖｂ／Ｖｄとして、前記Ｖｒ２よりも優先して、Ｖｒ３（第３の速度比）を設定する。なお、前述の図５の耐久後（Ｃ）のデータに基づき、Ｖｒ３は１．０未満に設定される。より好ましくは、Ｖｒ３は、０．８５以上０．９５以下に設定される。この結果、中間転写ベルト１４１のベルト面が白色化した場合であっても、中間転写ベルト１４１上に形成されるトナー像に色ずれが発生することが好適に抑止される。

以上、上記の実施形態によれば、中間転写ベルト１４１は、互いに等速に回転駆動される複数の感光体ドラム２０に対向して配置される。そして、中間転写ベルト１４１を周回駆動させる駆動ローラー１４２の回転速度が制御されることで、中間転写ベルト１４１の周回速度Ｖｂと感光体ドラム２０の回転速度Ｖｄとの速度比Ｖｂ／Ｖｄが調整される。このため、複数の感光体ドラム２０の回転速度が個別に調整される場合と比較して、簡易な構成にて前記速度比が調整可能とされる。また、速度調整部９２は、環境センサー６３および濃度センサー６２の検出結果に応じて、前記速度比を調整する。このため、環境の変化に伴って中間転写ベルト１４１と駆動ローラー１４２との間のすべり易さが変化した場合や、中間転写ベルト１４１の抵抗値の変化に伴って中間転写ベルト１４１と感光体ドラム２０との吸着力が変化した場合に、前記速度比を調整することが可能となる。この結果、前記すべり易さや吸着力の変化によって、感光体ドラム２０から中間転写ベルト１４１に転写されるトナー像に色ずれが生じることを抑止することが可能となる。

また、上記の実施形態によれば、濃度センサー６２によって中間転写ベルト１４１の抵抗値が予め設定された閾値よりも上昇したことが検出された場合、第１の速度比よりも大きく、かつ、第２の速度比よりも小さい第３の速度比が設定される。すなわち、中間転写ベルト１４１の抵抗値が上昇し、中間転写ベルト１４１と感光体ドラム２０との吸着力が増大した場合、高温または高湿環境下の第２の速度比よりも小さい第３の速度比が設定される。このため、前記吸着力の増大によって、中間転写ベルト１４１の周回速度が変動しやすい場合であっても、前記速度比が過剰に大きく設定されることが抑止される。このため、前記周回速度の変動によって、色ずれが発生することが抑止される。

また、上記の実施形態によれば、濃度センサー６２は、抵抗検出手段として機能する。このため、中間転写ベルト１４１のベルト面にトナーの外添剤などが付着することによって、中間転写ベルト１４１の抵抗値が変化することが好適に検出される。この際、濃度センサー６２は、中間転写ベルト１４１の抵抗値の変化を検出する手段と、中間転写ベルト１４１上のトナー像の濃度を検出する手段とを兼用することができる。

また、上記の実施形態によれば、駆動ローラー１４２として金属ローラーが用いられるため、弾性ローラーが用いられる場合と比較して、温湿度によるローラーの径変化を抑止することができる。このため、前記径変化に伴う、中間転写ベルト１４１の速度変動を抑制することができる。また、金属ローラーと中間転写ベルト１４１とがすべり易い場合であっても、中間転写ベルト１４１と感光体ドラム２０との速度比を調整することが可能となる。更に、アルマイトからなる層を備える駆動ローラー１４２と中間転写ベルト１４１とが静電吸着しやすいため、駆動ローラー１４２の回転駆動力が安定して中間転写ベルト１４１に伝達される。

また、上記の実施形態によれば、相対的に低温または低湿環境下において、中間転写ベルト１４１が感光体ドラム２０よりも速く周回駆動され、第１バックアップローラー１４６と駆動ローラー１４２との間で、ベルト面に過度の張力が付与されることが抑止される。このため、中間転写ベルト１４１の製造時に、部分的にベルト面が湾曲する履歴が残った場合であっても、二次転写ニップにおいて、前記張力によって前記履歴が顕在化され、トナーが散ることが抑止される。

また、上記の実施形態に係る中間転写ユニット１４を備える画像形成装置１０によれば、シート上に転写されるトナー像に色ずれが生じることが抑制される。

以上、本発明の一実施形態につき詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、例えば以下のような変形実施形態を取ることができる。

（１）環境センサー９７は、画像形成装置１０の内部において、中間転写ベルト１４１の周辺の温度または湿度を検出するものに限定されるものではない。他の変形実施形態において、環境センサーは、画像形成装置１０が設置される周辺の環境の温度または湿度を検出するものであってもよい。

（２）また、上記の実施形態では、中間転写ベルト１４１の抵抗値の変化（上昇）は、ベルト面の白色化によって検出されたが、本発明はこれに限定されるものではない。中間転写ベルト１４１の材料組成に応じて、付着物が付着した場合のベルト面は他の色に変色されるものも含まれ、該変色に応じて、濃度閾値Ｄ０が設定されてもよい。また、中間転写ベルト１４１の抵抗値の変化は、ベルト面の濃度によって検出されるものに限定されるものではない。不図示の抵抗検出手段によって、中間転写ベルト１４１の抵抗値が直接検出されてもよい。

（３）また、上記の実施形態では、画像形成装置１０の電源がオンされた場合に、速度調整部９２が、中間転写ベルト１４１の周回速度Ｖｂと感光体ドラム２０の回転速度Ｖｄとの速度比Ｖｂ／Ｖｄの調整の要否を判断する態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。画像形成装置１０の各印刷ジョブの開始時、あるいは画質調整動作の実行時に、前記速度比Ｖｂ／Ｖｄが調整されてもよい。

（４）また、上記の実施形態では、図６を参照して、検出温度Ｔが温度閾値Ｔ０未満の場合（ステップＳ００２でＹＥＳ）、速度調整部９２は、速度比Ｖｂ／Ｖｄの高温制御の実行は不要であると判断する態様にて説明した。本発明は、これに限定されるものではない。速度調整部９２は、速度比Ｖｂ／Ｖｄの高温制御の実行は不要であると判断した後、ステップＳ００４と同様に、更にベルトの白色化状態を確認し、該確認結果に応じて、速度比Ｖｂ／Ｖｄを調整してもよい。

１０ 画像形成装置
１１ 装置本体
１３ 画像形成部
１４ 中間転写ユニット（転写装置）
１４１ 中間転写ベルト
１４２ 駆動ローラー
１４３ 従動ローラー
１４４ ベルトクリーニング装置
１４５ 二次転写ローラー
１４６ 第１バックアップローラー（バックアップローラー）
１４７ 第２バックアップローラー
２０ 感光体ドラム
２４ 一次転写ローラー
６０ ベルトモーター
６１ ドラムモーター
６２ 濃度センサー（抵抗検出手段）
６３ 環境センサー
９０ 制御部
９１ 駆動制御部
９２ 速度調整部（速度比調整手段）
９３ 記憶部

Claims (11)

1. トナー像を周面に担持し互いに等速に回転駆動される複数の像担持体に対向して配置され、一の方向に周回駆動され、表面に前記複数の像担持体から前記トナー像が重畳して転写される中間転写ベルトと、
   前記中間転写ベルトを張架し、前記中間転写ベルトを周回駆動させる駆動ローラーと、
   前記中間転写ベルトの周辺の温度または湿度を検出する環境センサーと、
   前記中間転写ベルトの抵抗値の変化を検出する抵抗検出手段と、
   前記環境センサーおよび前記抵抗検出手段の検出結果に応じて、前記駆動ローラーの回転速度を制御し、前記中間転写ベルトの周回速度Ｖｂと前記像担持体の回転速度Ｖｄとの速度比Ｖｂ／Ｖｄを調整する速度比調整手段と、
   を有し、
   前記速度比調整手段は、
   前記環境センサーによって検出された温度または湿度が予め設定された閾値未満の場合に前記速度比Ｖｂ／Ｖｄを第１の速度比に設定し、前記温度または湿度が前記閾値以上の場合に前記速度比Ｖｂ／Ｖｄを前記第１の速度比よりも大きい第２の速度比に設定し、
   前記抵抗検出手段によって前記中間転写ベルトの抵抗値が予め設定された閾値よりも上昇したことが検出された場合に、前記速度比Ｖｂ／Ｖｄを前記第１の速度比よりも大きく、かつ、前記第２の速度比よりも小さい第３の速度比に設定し、
   前記第１の速度比は、０．７５以上０．８５以下であることを特徴とする転写装置。
2. 前記第２の速度比は、１．０以上であることを特徴とする請求項１に記載の転写装置。
3. 前記第２の速度比は、１．０５以上１．１５以下であることを特徴とする請求項２に記載の転写装置。
4. 前記第３の速度比は、１．０未満であることを特徴とする請求項１に記載の転写装置。
5. 前記第３の速度比は、０．８５以上０．９５以下であることを特徴とする請求項４に記載の転写装置。
6. 前記抵抗検出手段は、前記中間転写ベルトのベルト面の濃度を検出するベルト濃度センサーであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の転写装置。
7. 前記ベルト濃度センサーは、前記中間転写ベルト上に形成されたトナー像の濃度を検出するトナー濃度センサーを兼ねることを特徴とする請求項６に記載の転写装置。
8. 前記駆動ローラーは、金属ローラーであることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の転写装置。
9. 前記駆動ローラーは、アルマイトから構成される層を備えることを特徴とする請求項８に記載の転写装置。
10. 前記中間転写ベルトを挟んで前記像担持体に対向して配置され、前記像担持体との間で転写ニップを形成する複数の一次転写ローラーと、
    前記中間転写ベルトからシートに前記トナー像が転写される二次転写ニップを形成する前記駆動ローラーと、
    前記複数の一次転写ローラーのうち前記中間転写ベルトの前記周回方向の最下流側に位置する一次転写ローラーと前記駆動ローラーとの間に配置され、前記中間転写ベルトを張架するバックアップローラーと、を有することを特徴とする請求項１に記載の転写装置。
11. 請求項１乃至１０の何れか１項に記載の転写装置と、
    前記中間転写ベルトに対向して配置される前記複数の像担持体と、
    前記中間転写ベルトからシートに前記トナー像を転写させる二次転写ローラーと、を備えることを特徴とする画像形成装置。

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