JP2006189667A - 転写装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 テンションローラによる中間転写ベルトの張り出しのために配置スペースを余分に確保する必要がなく、装置の部品点数の増加を招くことなく装置の小型化を図り、さらに転写ローラによる２次転写部に記録紙が進入する際の衝撃で生じる中間転写ベルト上のトナー像の歪みを確実に抑制して高品質な転写画像を安定して確保する。
【解決手段】 テンションローラ３９を、１次転写ローラ２４〜２７による１次転写部３１から２次転写ローラ１８による２次転写部３２に向かう中間転写ベルト１７の走行経路の途中に配置し、張力付与位置にあるテンションローラにより、２次転写部に向かう記録紙の給紙経路Ａに近接させるように中間転写ベルトを張り出させて、記録紙を２次転写部の上流側で中間転写ベルトに接触させた上で２次転写部に送り込むものとする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、作像ユニットにより作像された各色ごとのトナー像を中間転写ベルトに順次転写し、これにより中間転写ベルト上に重ね合わされたトナー像を転写ローラにより記録紙に転写する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。

シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックの各色ごとの作像ユニットを中間転写ベルトに沿って配列して中間転写ベルト上で各色ごとのトナー像を重ね合わせるようにした、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置が広く普及している。この種のカラー画像形成装置は、各色ごとの作像ユニットを並行して動作させることができるため、単一の感光体ドラムを各色ごとに１回転させてカラー画像を形成する多回転方式に比べて、高速にカラー画像を出力することができるというメリットがあり、高速カラー画像形成装置の主流になっている。

このようなタンデム型のカラー画像形成装置においては、中間転写ベルトに沿って各色ごとの作像ユニットを配列する都合上、周長の大きな中間転写ベルトが必要となり、ベルトの緩みも大きくなることから、中間転写ベルトが一定の緊張状態に保持されるように、ばね付勢力などによって中間転写ベルトを押圧するテンションローラで中間転写ベルトに張力を与えるようにしたものが一般的である（例えば特許文献１・２参照）。
特開２００１−３５６５５５号公報（第１図） 特開２００４−１９８６８０号公報（第１図、第２図）

しかるに、前記特許文献１に示すような従来の技術では、テンションローラにより中間転写ベルトが外側に大きく張り出すことから、中間転写ベルトの配置スペースが余分に必要となるため、装置の大型化を招く不都合があり、他方、前記特許文献２に示す従来の技術では、テンションローラの近傍に中間転写ベルトを内側に湾曲させる案内手段を設けて、中間転写ベルトが外側に張り出すことを抑えるようにしているが、このような構成では案内手段を別途設けるために部品点数が増大する難点があり、装置の部品点数の増加を招くことなく装置の小型化を図ることができる構成が望まれる。

また、前記構成の画像形成装置においては、支持ローラにより裏面側を支持された中間転写ベルトに対して転写ローラを圧接させ、ここに記録紙を通すことで中間転写ベルト上のトナー像を記録紙に転写するようにしているが、転写ローラ及び支持ローラによるニップ部に対する記録紙の進入が大きな衝撃を伴う突入となるため、中間転写ベルトが動揺して中間転写ベルト上のトナー像に歪みが生じることがあり、このトナー像の歪みは転写画像の品質を低下させることから、これを確実に抑制して高品質な転写画像を安定して確保することができる構成が望まれる。

さらに、前記構成の画像形成装置においては、温度や湿度などの環境変動に伴う中間転写ベルトの伸縮が避けられないが、この中間転写ベルトの伸縮により中間転写ベルトの周長が変化すると、中間転写ベルト上のトナー像と記録紙との間の位置合わせのタイミングがずれて、トナー像を記録紙上に精度良く転写することができなくなる場合があり、特にテンションローラの配置位置によっては、中間転写ベルトの周長の変化が位置合わせのタイミングに大きな影響を与えることから、このような中間転写ベルトの周長変化に起因する転写位置のずれを抑制して、環境変化に影響されることなく高精度な転写画像を安定して確保することができる構成とすることが望まれる。

本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、テンションローラによる中間転写ベルトの張り出しのために配置スペースを余分に確保する必要がなく、装置の部品点数の増加を招くことなく装置の小型化を図ることができる画像形成装置を提供することにある。さらに本発明は、転写ローラによる２次転写部に記録紙が進入する際の衝撃で生じる中間転写ベルト上のトナー像の歪みを確実に抑制して高品質な転写画像を安定して確保することができ、また中間転写ベルトの周長変化に伴って記録紙上へのトナー像の転写位置にずれが生じることを抑制して、環境変化に影響されることなく高精度な転写画像を安定して確保することができるように構成された転写装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的としている。

このような課題を解決するために、本発明においては、請求項１に示すとおり、中間転写ベルトと、作像ユニットにおいて作像された各色ごとのトナー像を前記中間転写ベルトに転写する１次転写部と、この１次転写部により各色ごとのトナー像が順次転写されることで前記中間転写ベルト上に重ね合わされたトナー像を転写ローラにより記録紙に転写する２次転写部と、前記中間転写ベルトに張力を与えるテンションローラとを有し、前記２次転写部と離間して配置された支持ローラから前記２次転写部に向かう前記中間転写ベルトの走行経路に沿って前記１次転写部が配置された転写装置において、前記テンションローラが、前記１次転写部から前記２次転写部に向かう前記中間転写ベルトの走行経路の途中に配置され、張力付与位置にある前記テンションローラにより、前記２次転写部に向かう記録紙の給紙経路に近接させるように前記中間転写ベルトを張り出させて、記録紙を前記２次転写部の上流側で前記中間転写ベルトに接触させた上で前記２次転写部に送り込むものとした。

これによると、１次転写部、及びこれに隣接して配置される、感光体、帯電手段、露光手段及び現像手段などからなる作像ユニットの側方のスペースにおいて、テンションローラにより中間転写ベルトが張り出す形態となるので、中間転写ベルトの張り出しのために配置スペースを余分に確保する必要がなくなるため、装置の小型化を図ることができ、しかも中間転写ベルトの張り出しを抑えるための部品により部品点数が増加することもない。

その上、２次転写部に向かう記録紙の給紙経路に近接するように中間転写ベルトを張り出させて、記録紙を２次転写部の上流側で中間転写ベルトに接触させた上で２次転写部に送り込むため、２次転写部に記録紙が進入する際の衝撃を緩和することができ、これにより中間転写ベルト上のトナー像の歪みを確実に抑えて高品質な転写画像を安定して確保することができる。

この場合、テンションローラが１次転写部と２次転写部との間に配置された構成では、温度や湿度などの環境変化に伴って中間転写ベルトが周方向に伸縮するのに応じてテンションローラが変位することにより、テンションローラから２次転写部に至るベルト部分も変位し、これに応じて中間転写ベルトに対する記録紙の接触状況が変化するが、想定されるテンションローラの変位量の範囲で、常に２次転写部の手前側で記録紙を中間転写ベルトに接触させるようにすることで、２次転写部に記録紙が進入する際の衝撃を環境変化に影響されることなく確実に緩和することができる。

さらに請求項２に示すとおり、前記中間転写ベルト上の所定の接触位置に向けて記録紙を案内する案内手段をさらに有する構成とすることができる。これによると、２次転写部の手前側で中間転写ベルトに記録紙を確実に接触させることができるため、２次転写部に記録紙が進入する際の衝撃で生じる中間転写ベルト上のトナー像の歪みを確実に抑えることができる。

この場合、案内手段は、記録紙の厚さ方向に離間して配置された一対のガイド板が好適であり、この一対のガイド板間に画成される搬送路を記録紙が通過する。特にガイド板は、搬送手段（例えばレジストローラ）側の入口部から２次転写部側の出口部に向けて間隙が次第に狭くなるように設けると良く、これにより中間転写ベルト上の所定の接触位置に向けて円滑に且つ確実に記録紙を案内することができる。

さらに請求項３に示すとおり、前記中間転写ベルトの周長を検出するベルト周長検出手段と、このベルト周長検出手段の検出結果から取得される前記中間転写ベルトの周長変化量に基づいて、前記中間転写ベルト上の重ね合わされたトナー像と記録紙との間の位置合わせを行う位置合わせ手段の動作条件を補正する補正処理を行う制御手段とをさらに有する構成とすることができる。

これによると、テンションローラが１次転写部と２次転写部との間に配置された場合、温度や湿度などの環境変化に伴って中間転写ベルトの周方向の伸縮に応じてテンションローラが変位することにより、中間転写ベルトの周長変化量に相当する分だけ、１次転写部から２次転写部に至るまでの中間転写ベルトの走行距離が変化することになるが、中間転写ベルトの周長変化量に基づいて位置合わせ手段の動作条件を補正する補正処理を行うことで、中間転写ベルト上のトナー像と記録紙との間に生じるずれを修正することができ、これにより環境変化に影響されることなく高精度な転写画像を安定して確保することができる。

また本発明においては、請求項４に示すとおり、中間転写ベルトと、作像ユニットにおいて作像された各色ごとのトナー像を前記中間転写ベルトに転写する１次転写部と、この１次転写部により各色ごとのトナー像が順次転写されることで前記中間転写ベルト上に重ね合わされたトナー像を転写ローラにより記録紙に転写する２次転写部と、前記中間転写ベルトに張力を与えるテンションローラとを有し、前記２次転写部と離間して配置された支持ローラから前記２次転写部に向かう前記中間転写ベルトの走行経路に沿って前記１次転写部が配置された転写装置において、前記テンションローラが、前記１次転写部から前記２次転写部に向かう前記中間転写ベルトの走行経路の途中に配置され、前記中間転写ベルトの周長を検出するベルト周長検出手段と、このベルト周長検出手段の検出結果から取得される前記中間転写ベルトの周長変化量に基づいて、前記中間転写ベルト上の重ね合わされたトナー像と記録紙との間の位置合わせを行う位置合わせ手段の動作条件を補正する補正処理を行う制御手段とをさらに有するものとした。

これによると、１次転写部及びこれに隣接して配置される作像ユニットの側方のスペースにおいて、テンションローラにより中間転写ベルトが張り出す形態となるので、中間転写ベルトの張り出しのために配置スペースを余分に確保する必要がなくなるため、装置の小型化を図ることができ、しかも中間転写ベルトの張り出しを抑えるための部品により部品点数が増加することもない。

その上、テンションローラが１次転写部と２次転写部との間に配置された場合、温度や湿度などの環境変化に伴って中間転写ベルトの周方向の伸縮に応じてテンションローラが変位することにより、中間転写ベルトの周長変化量に相当する分だけ、１次転写部から２次転写部に至るまでの中間転写ベルトの走行距離が変化することになるが、中間転写ベルトの周長変化量に基づいて位置合わせ手段の動作条件を補正する補正処理を行うことで、中間転写ベルト上のトナー像と記録紙との間に生じるずれを修正することができ、これにより環境変化に影響されることなく高精度な転写画像を安定して確保することができる。

さらに請求項５に示すとおり、前記中間転写ベルトの伸縮に影響を与える中間転写ベルト自体またはその周辺の状態を検出するベルト状態検出手段をさらに有し、前記制御手段が、前回の補正処理の際の前記ベルト状態検出手段の出力値と今回の前記ベルト状態検出手段の出力値とを比較してその変化量が所定の基準値を越える場合に前記補正処理を行う構成とすることができる。これによると、ベルト状態検出手段の出力値の変化量が小さく、前回の補正処理の際と比較して中間転写ベルトの周長に大きな変化がないものと判断される場合に補正処理が省略されるため、処理を高速化することができる。

この場合、ベルト状態検出手段は、中間転写ベルトの周辺（雰囲気）の温度あるいは湿度を検出するものとすると良い。さらに温度検出手段と湿度検出手段との双方を備え、温度変化量及び湿度変化量のいずれか一方が所定の基準値を越える場合に補正処理が必要と判断して補正処理を実行するものとすると良い。

また、前記位置合わせ手段は、中間転写ベルト上の重ね合わされたトナー像が所定位置に到達するのに応じて、２次転写部に向けて記録紙を送り込む搬送手段（例えばレジストローラ）であり、制御手段において、位置合わせ手段の動作条件、すなわち搬送手段の給紙タイミングを補正するものとすれば良い。なお、中間転写ベルト上の重ね合わされたトナー像と記録紙との間の位置合わせは、搬送手段の給紙タイミングの他に、作像ユニットでの作像タイミングで調整するなど、種々の方法が可能であり、適宜な位置合わせ方法における動作条件の補正により、中間転写ベルト上の重ね合わされたトナー像の記録紙への転写位置の位置ずれを修正するようにしても良い。

このように本発明によれば、１次転写部及びこれに隣接して配置される作像ユニットの側方のスペースにおいて、テンションローラにより中間転写ベルトが張り出す形態となるので、中間転写ベルトの張り出しのために配置スペースを余分に確保する必要がなくなり、装置の部品点数の増加を招くことなく装置の小型化を図ることができる。その上、２次転写部に向かう記録紙の給紙経路に近接するように中間転写ベルトを張り出させて、中間転写ベルトに接触させた状態で記録紙を２次転写部に送り込むため、２次転写部に記録紙が進入する際の衝撃を緩和することができ、これにより中間転写ベルト上のトナー像の歪みを確実に抑制して高品質な転写画像を安定して確保することができる。さらに、温度や湿度などの環境変化に伴う中間転写ベルトの周長変化量に基づいて位置合わせ手段の動作条件を補正する補正処理を行うことで、中間転写ベルト上のトナー像と記録紙との間に生じるずれを修正することができ、これにより環境変化に影響されることなく高精度な転写画像を安定して確保することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明が適用される画像形成装置を示す模式的な断面図である。この画像形成装置は、露光、現像、転写及び定着の各プロセスを経て記録紙に画像を形成する画像形成部１を備え、この画像形成部１には、給紙部２の給紙カセットに収容された記録紙が給紙経路Ａを経て逐次送り込まれ、画像形成部１にて所要の画像が形成された記録紙が排紙経路Ｂを経て排紙部３のトレー上に排出される。

画像形成部１は、記録紙にカラー画像を形成するものであり、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックの各色成分ごとのトナー像を形成する複数のプロセスユニット（作像ユニット）１１〜１４と、このプロセスユニット１１〜１４の各感光体ドラム１１ａ〜１４ａの作像面に対して露光用の光束を走査するＬＳＵ（レーザ・スキャニング・ユニット）１６とを有している。

各プロセスユニット１１〜１４では、帯電器により均一に帯電させた感光体ドラム１１ａ〜１４ａの作像面に対してＬＳＵ１６から露光用の光束が走査されることで静電潜像が形成され、この感光体ドラム１１ａ〜１４ａの静電潜像が、現像器から供給されるトナーで現像されて色成分ごとの単色トナー像が感光体ドラム１１ａ〜１４ａの作像面に形成される。

さらに画像形成部１は、中間転写ベルト１７と、各プロセスユニット１１〜１４の感光体ドラム１１ａ〜１４ａ上に作像された各色ごとのトナー像を中間転写ベルト１７に転写する各色ごとの１次転写ローラ２４〜２７と、この１次転写ローラ２４〜２７により各色ごとのトナー像が順次転写されることで中間転写ベルト１７上に重ね合わされたトナー像を記録紙に転写する２次転写ローラ１８とからなる転写装置を有している。２次転写ローラ１８により重ね合わされたトナー像が転写された記録紙は、定着部１９に搬送されて熱及び圧力により合成されたトナー像を記録紙に定着させる処理が行われる。

中間転写ベルト１７は、合成樹脂材料による基材に所要の物性、例えば導電性や離型性などを付与された多層構造のフィルム材からなり、後に説明するように、温度や湿度などの環境変化により伸縮が生じる。

この中間転写ベルト１７は、一対の支持ローラ２１・２２に巻き掛けられ、中間転写ベルト１７、支持ローラ２１・２２、並びに１次転写ローラ２４〜２７は、これらを支持する図示しないフレーム材により一体化されて、画像形成装置の筐体に対して着脱可能な転写ユニットを構成している。他方、２次転写ローラ１８は、記録紙の両面に画像を形成するために画像形成部１から送り出された記録紙を再度、画像形成部１に送り込む反転経路Ｃの一部を含む開閉体２８と一体的に設けられ、この開閉体２８を開くことで給紙経路Ａが開放されて、紙ジャムの処理を容易に行うことができ、また開閉体２８を開いた開放部から、中間転写ベルト１７などからなる転写ユニットを出し入れすることができるようになっている。

図２は、図１に示した画像形成装置における転写部の概略構成を示す模式的な側面図である。中間転写ベルト１７は、概ね同一高さ位置に配置された第１・第２の支持ローラ２１・２２に巻き掛けられると共に、適所に配置された案内ローラ３５・３６・３７により走行位置を規定され、第１の支持ローラ２１から第２の支持ローラ２２に向かう往路部１７ａと、第２の支持ローラ２２から第１の支持ローラ２１に向かう復路部１７ｂとが略水平方向で互いに略平行となっている。

中間転写ベルト１７の復路部１７ｂには、各色ごとのプロセスユニット１１〜１４及び１次転写ローラ２４〜２７が並べて設けられており、中間転写ベルト１７の外側（表面側）に配置された感光体ドラム１１ａ〜１４ａと、中間転写ベルト１７の内側（裏面側）に配置された１次転写ローラ２４〜２７とによるニップ部を中間転写ベルト１７が通過することで、感光体ドラム１１ａ〜１４ａ上の各色ごとのトナー像が中間転写ベルト１７に順次転写される。

２次転写ローラ１８は、図示しないばねにより第１の支持ローラ２１に圧接する向きに付勢されており、第１の支持ローラ２１との間に、中間転写ベルト１７及び記録紙（記録媒体）Ｐを挟み込んで中間転写ベルト１７上のカラートナー像を記録紙Ｐに２次転写する。この２次転写ローラ１８による２次転写部３２の下方には、２次転写ローラ１８及び第１の支持ローラ２１によるニップ部に向けて記録紙Ｐを送り込むレジストローラ（搬送手段）４１が設けられており、このレジストローラ４１と従動ローラ４２との間に記録紙Ｐが挟み込まれて搬送される。

第２の支持ローラ２２は、図示しないモータの回転力が伝達されて中間転写ベルト１７を周回駆動させる駆動ローラとなっており、この第２の支持ローラ２２から中間転写ベルト１７に作用する牽引力、並びに２次転写ローラ１８及び第１の支持ローラ２１によるニップ部において中間転写ベルト１７に作用する抵抗力により、中間転写ベルト１７の往路部１７ａが緊張した状態となるのに対して、中間転写ベルト１７の復路部１７ｂは若干弛緩した状態となる。

１次転写ローラ２４〜２７による１次転写部３１から２次転写ローラ１８による２次転写部３２に向かう中間転写ベルト１７の走行経路の途中には、中間転写ベルト１７に張力を与えるテンションローラ３９が配置されており、中間転写ベルト１７の復路部１７ｂに配列されたプロセスユニット１１〜１４及び１次転写ローラ２４〜２７の側方のスペースにおいて、張力付与位置にあるテンションローラ３９により中間転写ベルト１７が張り出す形態となり、このため、テンションローラ３９による中間転写ベルト１７の張り出しのために配置スペースを余分に必要としない。

この他、第２の支持ローラ２２の近傍には、中間転写ベルト１７の巻き掛け部分に接触して中間転写ベルト１７上の残トナーを除去するクリーニングブレード３８が設けられている。

図３は、図２に示したテンションローラの周辺部を示す斜視図である。テンションローラ３９は、ばね５０の付勢力を伝達するリンク機構５１により、概ね上下方向に変位可能に支持され、且つ下向きに弾発付勢されている。リンク機構５１は、水平方向の支軸５２回りに回動可能な第１アーム５３と、支軸５２に平行な支軸５４回りに回動可能な第２アーム５５とで構成され、第１アーム５３の一端の連結部５７にはテンションローラ３９が回転可能に連結されており、また第２アーム５５の取付部５８にばね５０の一端が係止され、ばね５０の他端は図示しないフレーム材に係止されて、第２アーム５５に略横向きの引張力を作用させるようになっている。

第１アーム５３の支軸５２は、テンションローラ３９の側方の案内ローラ３７と同軸となっている。第２アーム５５は、側面視でＬ字形状をなし、ばね５０の取付部５８と略直交する横向きに延出された係合部６１には係合軸６２が固設されており、この係合軸６２は、第１アーム５３においてテンションローラ３９の連結部５７と支軸５２を挟んで相反する横向きに延出された係合部６３に形成された長孔６４に嵌合されており、ばね５０の横向きの引張力により第２アーム５５が支軸５４回りに回動することで、係合軸６２が第１アーム５３の係合部６３を上向きに押し上げ、これに伴って第１アーム５３が支軸５２回りに回動して、テンションローラ３９を下向きに変位させる。

図４は、図２に示した２次転写部の周辺部を詳しく示す断面図である。テンションローラ３９は、図３に示したように、ばね５０の引張力がリンク機構５１を介して作用することで概ね下向きに付勢されており、このばね付勢力によりテンションローラ３９が中間転写ベルト１７を内側から弾発的に押圧し、これにより中間転写ベルト１７が山形状に張り出して所要の緊張状態に保持される。特にここでは、張力付与位置にあるテンションローラ３９により、２次転写部３２に向かう記録紙Ｐの給紙経路Ａに近接するように中間転写ベルト１７が張り出して、テンションローラ３９から第１の支持ローラ２１に至るベルト部分１７ｃに記録紙Ｐが接触するようになっている。

また、２次転写部３２とレジストローラ４１との間には、中間転写ベルト１７上の所定の接触位置に向けて記録紙Ｐを案内する一対のガイド板（案内手段）７１・７２が配置されており、この一対のガイド板７１・７２間に画成される搬送路７３を記録紙Ｐが通過する。ガイド板７１・７２は、く字形に折り曲げた断面形状に形成され、搬送路７３の中間位置に屈曲部７４が画成されており、レジストローラ４１から送り出された記録紙Ｐが、屈曲部７４で２次転写ローラ１８側に方向を変えて、ベルト部分１７ｃに対して小さな相対角度をもって接触するようになっている。

さらに、一対のガイド板７１・７２間の搬送路７３は、屈曲部７４を挟んだ上流側に、レジストローラ４１側の入口７５から通路幅が次第に狭くなる漸縮部７６を有し、また屈曲部７４の下流側には、屈曲部７４から出口７７に向けて通路幅が略均一な真直部７８を有しており、レジストローラ４１から送り出された記録紙Ｐが円滑に一対のガイド板７１・７２間に導入されると共に、ベルト部分１７ｃの所定の接触位置に向けて記録紙Ｐが確実に誘導されるようになっている。

２次転写ローラ１８側のガイド板７１における出口７７側の端部７９は、テンションローラ３９側のガイド板７２より突出して２次転写ローラ１８の近傍まで延出されており、記録紙Ｐのばたつきにより記録紙Ｐの先端部が中間転写ベルト１７に接触する前に誤って２次転写ローラ１８に接触することがないようにしている。

図５は、図４に示した２次転写部での記録紙の状況を段階的に示す断面図である。中間転写ベルト１７は、テンションローラ３９により記録紙Ｐの給紙経路に近接するように張り出し、図５（Ａ）に示すように、一対のガイド板７１・７２により案内された記録紙Ｐは、まずテンションローラ３９から第１の支持ローラ２１に至るベルト部分１７ｃに先端部が当接し、その後、図５（Ｂ）に示す状態を経て、図５（Ｃ）に示すように、２次転写ローラ１８及び第１の支持ローラ２１によるニップ部４４に送り込まれる。

図５（Ａ）に示す状態では、前記のように、く字形に折り曲げた断面形状に形成された一対のガイド板７１・７２により記録紙Ｐの搬送方向が変更され、ベルト部分１７ｃに記録紙Ｐの先端部が接触する際のベルト部分１７ｃと記録紙Ｐとのなす角度θが小さくなるため、中間転写ベルト１７に記録紙Ｐが接触する際の衝撃が小さくなり、中間転写ベルト１７の動揺による中間転写ベルト１７上のトナー像の歪みを抑えることができる。

また、ベルト部分１７ｃに先端部が接触した記録紙Ｐは、中間転写ベルト１７と略等速度でレジストローラ４１により搬送され、このとき、第１の支持ローラ２１と２次転写ローラ１８との間に印加される転写電圧に起因する静電気力により、ベルト部分１７ｃに記録紙Ｐが接触した状態に保持され、記録紙Ｐがばたつくことはない。

さらに、２次転写ローラ１８は、第１の支持ローラ２１に対して下方、すなわち記録紙Ｐの給紙側にずらして配置され、図５（Ｂ）に示すように、ベルト部分１７ｃが、ニップ部４４での接線方向Ｔに対して２次転写ローラ１８側に偏った状態となっており、これにより中間転写ベルト１７に接触した状態の記録紙Ｐは、ニップ部４４に進入する前に、２次転写ローラ１８と中間転写ベルト１７との間に挟み込まれるため、記録紙Ｐをニップ部４４に円滑に進入させることができる。

このように記録紙Ｐは、中間転写ベルト１７に対する接触、並びに２次転写ローラ１８と中間転写ベルト１７とによる挟み込みの各段階を経て、２次転写ローラ１８及び第１の支持ローラ２１によるニップ部４４に円滑に進入するため、記録紙Ｐを２次転写部に送り込む際に大きな衝撃が生じることがなく、中間転写ベルト１７の動揺による中間転写ベルト１７上のトナー像の歪みを確実に抑えることができる。

図６は、図２に示した転写部の制御に係る要部の概略構成を示すブロック図である。本画像形成装置は、中間転写ベルト１７の周長を検出する原点センサ（ベルト周長検出手段）９１と、この原点センサ９１の検出結果から取得される中間転写ベルト１７の周長変化量に基づいて、中間転写ベルト１７上の重ね合わされたトナー像と記録紙Ｐとの間の位置合わせを行うレジストローラ（位置合わせ手段）４１の給紙タイミングを補正するレジストタイミング補正を行う制御部（制御手段）９２とを有している。

テンションローラ３９は、温度や湿度などの環境変化により中間転写ベルト１７が周方向に伸縮するのに応じて変位し、特にテンションローラ３９が１次転写部３１と２次転写部３２との間に配置されているため、中間転写ベルト１７の伸縮による周長の変化に相当する分だけ、１次転写部３１から２次転写部３２に至るまでの中間転写ベルト１７の走行距離Ｌが変化する。この中間転写ベルト１７の走行距離Ｌの変化は、中間転写ベルト１７上のトナー像と記録紙Ｐとの間の位置合わせに影響を及ぼし、２次転写部３２で記録紙Ｐ上に転写されるトナー像にずれを生じさせる。

そこで、温度や湿度などの環境変化に伴う中間転写ベルト１７の周長変化に影響されることなく、高精度な転写処理を安定して行わせるため、中間転写ベルト１７の周長変化量ΔＬに応じてレジストローラ４１の給紙タイミングを補正するレジストタイミング補正が制御部９２で行われる。ここでは、例えば中間転写ベルト１７が伸長してテンションローラ３９が前進すると、中間転写ベルト１７の走行距離Ｌが長くなるため、レジストローラ４１の給紙タイミングを遅らせ、他方、中間転写ベルト１７が縮小してテンションローラ３９が後退すると、走行距離Ｌが短くなるため、給紙タイミングを早めるように補正される。

レジストローラ４１は、モータ９４により回転駆動され、図示しない記録紙用のレジストセンサにより、レジストローラ４１の位置に記録紙Ｐが到達したことが検知されると、レジストローラ４１を停止させて所定位置で記録紙Ｐを待機させておき、レジストタイミング補正で設定された給紙タイミングの条件にしたがって、モータ９４を動作させて記録紙Ｐの搬送を開始させる。なお、中間転写ベルト１７上のトナー像の位置は、各プロセスユニット１１〜１４で作像されて中間転写ベルト１７上に転写される各色ごとのトナー像の位置合わせを行う際の基準となるベルト用のレジストセンサの検出結果から検知することができる。

また、本画像形成装置は、中間転写ベルト１７の周方向の伸縮に影響を与える中間転写ベルト１７の周辺（雰囲気）の温度及び湿度をそれぞれ検出する検出部を備えた温湿度センサ（ベルト状態検出手段）９５を備えている。この温湿度センサ９５による温度及び湿度の出力値は、中間転写ベルト１７の周長変化量に基づいてレジストローラ４１の給紙タイミングを補正するレジストタイミング補正の要否の判断に利用され、前回の補正処理の際に記憶部９６に記憶された温度及び湿度の出力値と今回の出力値とを比較してその変化量が所定の基準値を越える場合に、レジストタイミング補正が行われる。

特にここでは、温度の変化量が所定の基準値（例えば２０℃）を越えた場合、並びに湿度の変化量が所定の基準値（例えば１５％）を越えた場合の少なくともいずれかの条件が満たされると、レジストタイミング補正が行われる。

図７は、図１に示した画像形成装置における中間転写ベルトの周長測定の状況を示す模式的な斜視図である。原点センサ９１は、中間転写ベルト１７の作像領域の外となる側縁部１０１に設けられたパッチマーク１０２に対向して配置され、このパッチマーク１０２を基準にして中間転写ベルト１７の原点位置を検知するものであり、この原点センサ９１の検出信号に基づいて、定速走行する中間転写ベルト１７が１周するのに要する時間が計測され、これにより中間転写ベルト１７の周長変化量を求めることができる。

図８は、図１に示した画像形成装置における動作の手順を示すフロー図である。まずステップ１０１にてオペレータが操作パネルのスタートキーを操作するなどしてプリントの指示があると、ステップ１０２にて制御部９２において温湿度センサ９５による温度及び湿度の出力値を取得する処理が行われ、ついでステップ１０３にて前回のレジストタイミング補正の際に記憶部９６に記憶された温湿度センサ９５の出力値と今回の出力値とを比較して温度及び湿度の変化量を求める処理が行われる。そしてステップ１０４にて温度及び湿度の変化量が共に所定の基準値以下となり、レジストタイミング補正の必要がないか否かの判定が行われる。

ステップ１０４にて温度及び湿度の変化量のいずれかが所定の基準値を上回り、レジストタイミング補正の必要があるものと判定されると、ステップ１０５に進んで図７に示したように原点センサ９１にパッチマーク１０２を検出させて中間転写ベルト１７の周長を測定する動作を実行させ、つづくステップ１０６にて中間転写ベルト１７の周長変化量を取得する処理が行われ、さらにステップ１０７においてステップ１０２にて取得した温湿度センサ９５の出力値を記憶部９６に記憶させる処理が行われる。そしてステップ１０８にて中間転写ベルト１７の周長変化量に基づいてレジストローラ４１の給紙タイミングを補正するレジストタイミング補正が行われ、ステップ１０９にてプリント動作が実行される。

他方、ステップ１０４にて温度及び湿度の変化量が共に所定の基準値以下となり、レジストタイミング補正の必要がないものと判定されると、ステップ１０９に進んで、レジストタイミング補正を行うことなくプリント動作が実行される。

この他、電源が投入された際にも、ステップ１０２〜１０８の手順にしたがって、温湿度センサ９５の出力値に基づくレジストタイミング補正の要否の判断、並びに中間転写ベルト１７の周長変化量に基づくレジストタイミング補正が行われる。また、例えば装置が異常状態から正常状態に復旧した際など、所定の強制実行の指示を受け付けると、ステップ１０２〜１０４の手順によるレジストタイミング補正の要否の判断を行うことなく、ステップ１０５〜１０８の手順にしたがってレジストタイミング補正が行われる。

本発明にかかる転写装置及びこれを備えた画像形成装置は、テンションローラによる中間転写ベルトの張り出しのために配置スペースを余分に確保する必要がなく、装置の部品点数の増加を招くことなく装置の小型化を図ることができ、さらに転写ローラによる２次転写部に記録紙が進入する際の衝撃で生じる中間転写ベルト上のトナー像の歪みを確実に抑制して高品質な転写画像を安定して確保することができ、また中間転写ベルトの周長変化に伴って記録紙上へのトナー像の転写位置にずれが生じることを抑制して、環境変化に影響されることなく高精度な転写画像を安定して確保することができる効果を有し、作像ユニットにより作像された各色ごとのトナー像を中間転写ベルトに順次転写し、これにより中間転写ベルト上に重ね合わされたトナー像を転写ローラにより記録紙に転写する転写装置及びこれを備えたカラー画像形成装置、例えばカラープリンタ、カラー複写機などとして有用である。

本発明が適用される画像形成装置を示す模式的な断面図 図１に示した画像形成装置における転写部の概略構成を示す模式的な側面図 図２に示したテンションローラの周辺部を示す斜視図 図２に示した２次転写部の周辺部を詳しく示す断面図 図４に示した２次転写部での記録紙の状況を段階的に示す断面図 図２に示した転写部の制御に係る要部の概略構成を示すブロック図 図１に示した画像形成装置における中間転写ベルトの周長測定の状況を示す模式的な斜視図 図１に示した画像形成装置における動作の手順を示すフロー図

符号の説明

１ 画像形成部
１１〜１４ プロセスユニット（作像ユニット）
１１ａ〜１４ａ 感光体ドラム
１７ 中間転写ベルト
１８ ２次転写ローラ
２１ 第１の支持ローラ
２２ 第２の支持ローラ
２４〜２７ １次転写ローラ
３１ １次転写部
３２ ２次転写部
３９ テンションローラ
４１ レジストローラ（位置合わせ手段）
４４ ニップ部
７１・７２ ガイド板（案内手段）
９１ 原点センサ（ベルト周長検出手段）
９２ 制御部（制御手段）
９５ 温湿度センサ（ベルト状態検出手段）
Ａ 給紙経路
Ｐ 記録紙

Claims (6)

1. 中間転写ベルトと、作像ユニットにおいて作像された各色ごとのトナー像を前記中間転写ベルトに転写する１次転写部と、この１次転写部により各色ごとのトナー像が順次転写されることで前記中間転写ベルト上に重ね合わされたトナー像を転写ローラにより記録紙に転写する２次転写部と、前記中間転写ベルトに張力を与えるテンションローラとを有し、
   前記２次転写部と離間して配置された支持ローラから前記２次転写部に向かう前記中間転写ベルトの走行経路に沿って前記１次転写部が配置された転写装置であって、
   前記テンションローラが、前記１次転写部から前記２次転写部に向かう前記中間転写ベルトの走行経路の途中に配置され、
   張力付与位置にある前記テンションローラにより、前記２次転写部に向かう記録紙の給紙経路に近接させるように前記中間転写ベルトを張り出させて、記録紙を前記２次転写部の上流側で前記中間転写ベルトに接触させた上で前記２次転写部に送り込むようにしたことを特徴とする転写装置。
2. 前記中間転写ベルト上の所定の接触位置に向けて記録紙を案内する案内手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の転写装置。
3. 前記中間転写ベルトの周長を検出するベルト周長検出手段と、
   このベルト周長検出手段の検出結果から取得される前記中間転写ベルトの周長変化量に基づいて、前記中間転写ベルト上の重ね合わされたトナー像と記録紙との間の位置合わせを行う位置合わせ手段の動作条件を補正する補正処理を行う制御手段とをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の転写装置。
4. 中間転写ベルトと、作像ユニットにおいて作像された各色ごとのトナー像を前記中間転写ベルトに転写する１次転写部と、この１次転写部により各色ごとのトナー像が順次転写されることで前記中間転写ベルト上に重ね合わされたトナー像を転写ローラにより記録紙に転写する２次転写部と、前記中間転写ベルトに張力を与えるテンションローラとを有し、
   前記２次転写部と離間して配置された支持ローラから前記２次転写部に向かう前記中間転写ベルトの走行経路に沿って前記１次転写部が配置された転写装置であって、
   前記テンションローラが、前記１次転写部から前記２次転写部に向かう前記中間転写ベルトの走行経路の途中に配置され、
   前記中間転写ベルトの周長を検出するベルト周長検出手段と、
   このベルト周長検出手段の検出結果から取得される前記中間転写ベルトの周長変化量に基づいて、前記中間転写ベルト上の重ね合わされたトナー像と記録紙との間の位置合わせを行う位置合わせ手段の動作条件を補正する補正処理を行う制御手段とをさらに有することを特徴とする転写装置。
5. 前記中間転写ベルトの伸縮に影響を与える中間転写ベルト自体またはその周辺の状態を検出するベルト状態検出手段をさらに有し、
   前記制御手段が、前回の補正処理の際の前記ベルト状態検出手段の出力値と今回の前記ベルト状態検出手段の出力値とを比較してその変化量が所定の基準値を越える場合に前記補正処理を行うことを特徴とする請求項３若しくは請求項４に記載の転写装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の転写装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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