JP2007011107A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 所謂転写ベルトを用いた場合に、ベルトウォークの補正を可能とするとともに、画像平行度の低下を抑制する。
【解決手段】 二次転写部２０は、中間転写ベルト１５の像担持面側に圧接配置される二次転写搬送ベルト２１、二次転写搬送ベルト２１を張架し、二次転写搬送ベルト２１を中間転写ベルト１５に対して圧接させる駆動ロール２２、駆動ロール２２とともに二次転写搬送ベルト２１を張架する剥離ロール２３、中間転写ベルト１５の像担持面の裏面側に配設されるバックアップロール２５を備える。二次転写搬送ベルト２１にベルトウォークが発生した場合、駆動ロール２２の駆動ロール回転軸２２ａを中心として剥離ロール２３のアウト側端部を揺動させることにより、二次転写搬送ベルト２１にねじりによる付勢力を与え、発生したベルトウォークとは逆側に二次転写搬送ベルト２１を移動させる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電子写真複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置等に係り、より詳しくは、記録材にトナー像を転写する転写部に改良を加えた画像形成装置等に関する。

近年、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、カラー画像を高速且つ高画質に形成することを目的として、所謂フルカラーのタンデム機が提案されている。このタンデム機の代表的なものとしては、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の４つの画像形成ユニットを互いに並列的に配置したものが知られている。この画像形成装置では、これら各画像形成ユニットにて順次形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー像を、中間転写ベルト上に多重に転写(一次転写)した後、この中間転写ベルトから記録材(用紙)上に一括して転写(二次転写)し、この記録材上に形成されたトナー像を定着することによって、フルカラーや白黒(モノクロ)の画像を得ている。

従来、このような中間転写方式を採用した画像形成装置では、二次転写後の記録材が中間転写ベルトに貼り付き、ジャムが発生しやすくなるといった問題があった。そこで、本出願人は、二次転写を行う二次転写部において、記録材が担持搬送される転写ベルト(二次転写ベルト)を中間転写ベルトに圧接配置させ、また、この二次転写部における転写ロールとして、転写ベルトを張架するロールを用いて、中間転写ベルトに二次転写ベルトを圧接配置させる技術を提案している(特許文献１参照。)。

また、二次転写搬送ベルトや中間転写ベルト等の無端ベルトを用いた場合には、無端ベルトを周回駆動する際に、無端ベルトが移動方向に直交する方向に蛇行することがある。このような現象はベルトウォークと呼ばれる。このようなベルトウォークが生じると、二次転写を行う際に記録材に対するトナー像の転写位置がずれ、忠実な転写が行えなくなってしまう。そこで、無端ベルトを掛け渡す３以上のロール部材のうち、駆動ロール以外の複数のロール部材を傾動可能に配設し、その傾動によって各ロール部材に対する無端ベルトの接触圧を軸方向の一端側に偏らせることで、ベルトウォークを補正する技術が存在する(特許文献２参照。)。また、無端ベルトを張架する一部のロールの軸方向に複数のヒータを配設し、ベルトウォークが検知されたときに所定のヒータをオンし、ロールの一部領域を加熱して膨張させることでその外径を大きくし、結果として無端ベルトにベルトウォークとは逆方向の力を付与するようにした技術も存在する(特許文献３参照。)。

特開平１０−３１９７４１号公報(第４−６頁、図２) 特開平９−１１０２２９号公報(第４−５頁、図１〜図４) 特開平１１−２７８７０８号公報(第４頁、図２)

しかしながら、上記二次転写搬送ベルトに生じるベルトウォークを抑制するために、上記特許文献２、３に記載される手法を適用してみたところ、二次転写に際して画像平行度が著しく低下するという新たな問題が生じた。ここで、画像平行度とは、画像形成装置のイン側／アウト側(記録材搬送方向の両端)に同一長さの画像を形成した場合に、二次転写後の記録材上に実際に形成された画像の長さの差をいう。

本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、所謂転写ベルトを用いた場合に、ベルトウォークの補正を可能とするとともに、画像平行度の低下を抑制することにある。

上記特許文献２、３に記載される技術は、転写ベルト等の無端ベルトを張架する張架ロールを傾動させあるいは軸方向の一部領域を加熱することにより、無端ベルトのイン側、アウト側にかかる張力に差をつけ、その結果として無端ベルトに対しその搬送方向に直交する方向に移動させるための力を付与している。このような構成を採用した場合には、無端ベルトのイン側とアウト側とにかかる張力の差が大きいほど、無端ベルトのイン側の周長とアウト側の周長との差が大きくなってしまう。ここで、無端ベルトは、基本的に同一周期で回動するのであるから、大きな周長を有する側の移動速度が、小さな周長を有する側の移動速度よりも高速になってしまう。つまり、上記特許文献２、３に記載される技術を適用した場合には、ベルトウォークを抑制する際に無端ベルトのイン側とアウト側とで速度差が生じるのである。このようにして無端ベルトのイン側とアウト側とで速度差が生じると、記録材に対しイン側で転写される画像とアウト側で転写される画像との間に差異が生じ、結果として画像平行度が低下してしまうことになる。そこで、本発明者は、このような問題を回避するための手法について検討を行い、本発明を案出するに至った。

かかる目的のもと、本発明が適用される画像形成装置は、画像が担持搬送される像担持搬送体と、像担持搬送体との間に記録材をニップしながら搬送し像担持搬送体に担持された画像を記録材に転写せしめる転写ベルトと、転写ベルトを張架するとともに、転写ベルトを像担持搬送体に対して圧接させる転写ロールと、転写ロールとともに転写ベルトを張架する張架ロールと、転写ロールおよび張架ロールの軸間距離を一定に保ちながら、張架ロールの一端側と他端側とで変位量を異ならせて張架ロールを移動させる移動部とを含んでいる。

ここで、移動部は、転写ロールの一端部側の回転軸を支点として張架ロールの一端部側を揺動させることができる。また、転写ベルトの蛇行を検知するセンサと、センサによる検知結果に基づいて、移動部による張架ロールの移動動作を制御する制御部とをさらに含むことができる。

また、他の観点から捉えると、本発明が適用される画像形成装置は、画像が担持搬送される像担持搬送体と、像担持搬送体との間に記録材をニップしながら搬送し像担持搬送体に担持された画像を記録材に転写せしめる転写ベルトと、転写ベルトを張架するとともに、転写ベルトを像担持搬送体に対して圧接させる転写ロールと、転写ロールとともに転写ベルトを張架する張架ロールと、転写ベルトの一方の端部側において転写ロールの回転軸および張架ロールの回転軸を支持する第１の支持部材と、転写ベルトの他方の端部側において転写ロールの回転軸および張架ロールの回転軸を支持する第２の支持部材と、第１の支持部材または第２の支持部材を転写ロールの回転軸を中心として揺動させる揺動機構とを含んでいる。

このような画像形成装置において、揺動機構は、第１の支持部材または第２の支持部材を所定の方向に向けて付勢する付勢部材と、付勢部材による付勢力に抗して第１の支持部材または第２の支持部材を揺動させる揺動部材とを有することができる。

さらに、他の観点から捉えると、本発明が適用される画像形成装置は、画像が担持搬送される像担持搬送体と、像担持搬送体との間に記録材をニップしながら搬送し像担持搬送体に担持された画像を記録材に転写せしめる転写ベルトと、転写ベルトの一端部側の周長と他端部側の周長とを略同一に維持しながら転写ベルトをねじる方向の力を付与するねじり力付与部とを含んでいる。

このような画像形成装置では、転写ベルトを張架するとともに、転写ベルトを像担持搬送体に対して圧接させる転写ロールと、転写ロールとともに転写ベルトを張架する張架ロールとをさらに含み、ねじり力付与部は、転写ロールに対する張架ロールの取り付け角度を調整することで、転写ベルトをねじることを特徴とすることができる。

本発明によれば、転写ベルトを掛け渡す転写ロールおよび張架ロールの軸間距離を一定に保ち、あるいは、転写ベルトの一端部側の周長と他端部側の周長とを略同一に保ちながら、転写ベルトにねじり方向の力が加えられるような構成としたので、ベルトウォークの補正が可能になるとともに、ベルトウォークの補正に伴って画像平行度が低下するのを抑制することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置を示した図である。図１に示す画像形成装置は、所謂タンデム型、所謂中間転写型の画像形成装置であって、電子写真方式にて各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１０(１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ)、各画像形成ユニット１０にて形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)して保持させる中間転写ベルト１５、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー画像を記録材である用紙Ｐに一括転写(二次転写)させる二次転写部２０、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置６０を備えている。また、この画像形成装置は、各装置(各部)の動作を制御する制御部４０およびユーザによる操作指示を行うためのユーザインターフェース(ＵＩ)４１を有している。

各画像形成ユニット１０(１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)は、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１を有している。この感光体ドラム１１の周囲には、感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２、感光体ドラム１１上に静電潜像が書き込むレーザ露光器１３(図中露光ビームを符号Ｂｍで示す)、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６、感光体ドラム１１上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７、などの電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット１０は、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー(Ｙ色)、マゼンタ(Ｍ色)、シアン(Ｃ色)、黒(Ｋ色)の順に、略直線状に配置されている。なお、各現像器１４では、各色成分トナーとして負極性に帯電するものを用いている。

像担持搬送体としての中間転写ベルト１５は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたものが用いられ、その体積抵抗率が１０⁶〜１０¹⁴Ω・ｃｍとなるように形成されており、その厚みは例えば０.１ｍｍ程度のフィルム状の無端ベルトで構成されている。中間転写ベルト１５は、各種ロールによって図に示す矢印Ｂ方向に所定の速度で循環駆動(回動)されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ(図示せず)により駆動されて中間転写ベルト１５を循環駆動させる駆動ロール３１、各感光体ドラム１１の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト１５を支持するアイドルロール３２、中間転写ベルト１５に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール３３、二次転写部２０に設けられるバックアップロール２５を有している。

各感光体ドラム１１に対向し、略直線状に延びる中間転写ベルト１５の内側に設けられる各一次転写ロール１６には、トナーの帯電極性と逆極性(本実施の形態では正極性)の電圧が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上に重畳されたトナー像が形成される。

二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像担持面側に配置される無端状の二次転写搬送ベルト２１と、バックアップロール２５等とによって構成される。バックアップロール２５は、表面にカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲのブレンドゴムのチューブ、内部はＥＰＤＭゴムからなり、その表面抵抗率が７〜１０logΩ／□でロール径が２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば７０°(アスカーＣ)に設定される。このバックアップロール２５は、中間転写ベルト１５の裏面側に配置されて二次転写搬送ベルト２１の対向電極をなし、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール２６が当接配置されている。

一方、二次転写搬送ベルト(転写ベルト)２１は、回動可能に配設される転写ロールとしての駆動ロール２２および張架ロールとしての剥離ロール２３によって張架された、例えば直径がφ４０で、その体積抵抗率が１０^６〜１０^１０Ω・ｃｍの半導電性の無端ベルトである。この二次転写搬送ベルト２１は、駆動ロール２２によって駆動され、剥離ロール２３によって所定のテンションが与えられている。駆動ロール２２は、二次転写搬送ベルト２１および中間転写ベルト１５を挟んでバックアップロール２５に圧接配置され、二次転写搬送ベルト２１上の用紙Ｐに二次転写を行う二次転写ロールとして機能している。そして、給電ロール２６には、所定の負の二次転写バイアスを印加するための二次転写バイアス電源２７が接続され、駆動ロール２２は接地されている。なお、剥離ロール２３は、所定の曲率で二次転写搬送ベルト２１を張架することにより、二次転写搬送ベルト２１上に担持された用紙Ｐを剥離する機能も併せ持っている。さらに、二次転写搬送ベルト２１には、二次転写搬送ベルト２１の表面をクリーニングするための二次転写クリーナ２４が取り付けられている。

また、中間転写ベルト１５の二次転写部２０の下流側には、中間転写ベルト１５を挟んで駆動ロール３１に対向して配置され、二次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト１５の表面をクリーニングするベルトクリーナ３５が取り付けられている。一方、イエローの画像形成ユニット１０Ｙよりも上流側の中間転写ベルト１５の内側には、各画像形成ユニット１０(１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)における画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)４２が配置されている。この基準センサ４２は、中間転写ベルト１５の内側(像担持面の裏側)に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、各画像形成ユニット１０(１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)は画像形成を開始するように構成されている。また、黒の画像形成ユニット１０Ｋよりも下流側の中間転写ベルト１５外側には、画質調整を行う際に使用される画像濃度センサ４３が配設されている。

更に、本実施の形態では、用紙搬送系として、用紙Ｐを収容する用紙トレイ５０、この用紙トレイ５０に集積された用紙Ｐを所定のタイミングで取り出して搬送経路５５に搬送するピックアップロール５１を備えている。また、ピックアップロール５１にて繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール５２、搬送ロール５２により搬送された用紙Ｐを二次転写部２０へと送り込む搬送シュート５３、二次転写搬送ベルト２１によって二次転写された後に搬送される用紙Ｐを定着装置６０へと搬送する搬送ベルト５４(５４ａ、５４ｂ)を備えている。なお、画像形成装置の内部には、温度および速度を測定する温度／湿度センサ５７が配設されている。

また、定着装置６０は、図示しない加熱源を内蔵し回転可能に配設される加熱ロール６１と、この加熱ロール６１に回転可能に圧接配置される加圧ベルト６２と、加熱ロール６１に接触してこの加熱ロール６１表面に離型剤としてのオイル(シリコーンオイル)を供給するオイル供給部６３とを備えている。これら加熱ロール６１および加圧ベルト６２の表面には、離型性のよいフッ素ゴム層が形成されている。なお、本実施の形態では、シリコーンオイルとして、フッ素ゴムとの親和性がよく高剥離性を示すアミン変性シリコーンオイルが用いられる。なお、加圧ベルト６２は、複数のロールに回動可能に張架された状態で加熱ロール６１に圧接配置されており、加熱ロール６１との間には広範な定着ニップ領域が形成されるようになっている。

さらに、本実施の形態では、用紙Ｐの片面にのみトナー像を形成する片面モードの他、用紙Ｐの両面にトナー像を形成する両面モードを実行することも可能となっている。このため、この画像形成装置では、両面モード選択時に、定着装置６０で片面定着済みの用紙Ｐを反転させて再度二次転写部２０へと戻す用紙反転搬送機構７０が設けられている。用紙反転搬送機構７０は、定着装置６０からの排出経路５６に対して下方に分岐する分岐経路７１を設け、この分岐経路７１にはさらに右側方に向かって反転経路７２を延設すると共に、この反転経路７２から湾曲形成されて用紙トレイ５０からの搬送経路５５へと戻る戻し経路７３を連通接続したもので構成されている。そして、これらの経路には必要に応じて適宜数の搬送ロール７４が設けられている。また、定着装置６０の出口側には、定着後の用紙Ｐの搬送方向を排出経路５６または分岐経路７１に切り替える第１のゲート７５が設けられ、分岐経路７１と戻し経路７３との分岐点には反転前後の用紙Ｐの搬送方向を切り替える第２のゲート７６が設けられている。さらに、反転経路７２には、正逆回転可能に配設されるスイッチバックロール７７が取り付けられている。

次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。図示しない画像読取装置(ＩＩＴ)や図示しないパーソナルコンピュータ(ＰＣ)等から出力される画像データは、図１に示すような画像形成装置に入力される。画像形成装置では、図示しない画像処理装置(ＩＰＳ)にて所定の画像処理が施された後、画像形成ユニット１０等によって作像作業が実行される。画像処理装置(ＩＰＳ)では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。

レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋの各々の感光体ドラム１１に照射している。画像形成ユニット１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋの感光体ドラム１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋにて、各現像器１４によってイエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の各色のトナー像として現像される。

画像形成ユニット１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋの感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが当接する一次転写部にて、中間転写ベルト１５上に転写される。このようにして一次転写された未定着トナー像は、中間転写ベルト１５の回転に伴って二次転写部２０に搬送される。なお、中間転写ベルト１５への転写後に感光体ドラム１１上に残った残留トナーは、ドラムクリーナ１７によって除去される。

一方、用紙搬送系では、画像形成のタイミングに合わせてピックアップロール５１が回転し、用紙トレイ５０から所定サイズの用紙Ｐが供給される。ピックアップロール５１により供給された用紙Ｐは、搬送ロール５２により搬送経路５５を搬送され、搬送シュート５３を経て二次転写部２０に到達する。この二次転写部２０に到達する前に、用紙Ｐは一旦停止され、前述のようにしてトナー像が担持された中間転写ベルト１５の移動タイミングに合わせてレジストロール(図示せず)が回転することで、用紙Ｐの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。

二次転写部２０では、半導電性の二次転写搬送ベルト２１および中間転写ベルト１５を介して、駆動ロール２２がバックアップロール２５に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Ｐは、中間転写ベルト１５と二次転写搬送ベルト２１との間に挟み込まれる。このとき、給電ロール２６にトナーの帯電極性と同極性の電圧(本実施の形態では負極性)が印加されると、二次転写ベルト２１(駆動ロール２２)を対向電極として転写電界が形成され、中間転写ベルト１５上に担持された未定着トナー像は、駆動ロール２２とバックアップロール２５とによって押圧される二次転写位置にて、用紙Ｐに静電転写される。

その後、トナー像が静電転写された用紙Ｐは、二次転写搬送ベルト２１によって中間転写ベルト１５から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写搬送ベルト２１の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５４まで搬送される。ここで、本実施の形態では、二次転写搬送ベルト２１を用いているために、二次転写位置を通過した用紙Ｐは、中間転写ベルト１５側に貼り付くことなく、二次転写搬送ベルト２１側に吸着した状態で搬送される。また、二次転写搬送ベルト２１上を搬送される用紙Ｐは、剥離ロール２３の近傍で、二次転写搬送ベルト２１を張架する剥離ロール２３の曲率によって二次転写搬送ベルト２１から剥離され、さらに下流側に向けて搬送されていく。搬送ベルト５４(５４ａ、５４ｂ)では、定着装置６０における最適な搬送速度に合わせるように速度制御を行い、定着装置６０まで用紙Ｐを搬送する。定着装置６０に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着装置６０によって熱および圧力で定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着される。そして、片面モードの場合には、定着画像を担持した用紙Ｐが第１のゲート７５によって排出経路５６側へ向けられ、用紙Ｐは排出ロール(図示せず)によって装置の外部に排出される。また、用紙Ｐへの転写が終了した後、中間転写ベルト１５上に残った残留トナーは、ベルトクリーナ３５によって除去される。

一方、用紙Ｐの両面に画像を形成する両面モードの場合には、定着装置６０を通過した用紙Ｐの先端が第１のゲート７５によって分岐経路７１に進入し、分岐経路７１を搬送された後に第２のゲート７６によって反転経路７２に進入する。反転経路７２において、用紙Ｐはスイッチバックロール７７によって一旦奥側に向けて搬送された後、用紙Ｐの後端が第２のゲート７６を抜けた直後のタイミングで一旦停止し、その後所定のタイミングでスイッチバックロール７７を逆回転させることにより今度は逆方向に向けて搬送される。その際、用紙Ｐは第２のゲート７６によって今度は戻し経路７３に進入し、この戻し経路７３を介して搬送経路５５へと戻される。このとき、用紙Ｐは最初に搬送経路５５にあったときとは異なり、表裏が反転された状態となっている。そして、上述したプロセスによって今度は用紙Ｐの裏面に未定着トナー像が静電転写され、定着装置６０によって定着された後、排出経路５６を介して装置の外部に排出される。

図２は、本実施の形態に係る二次転写部２０の構成を詳述した図である。ここで、図２(ａ)は画像形成装置のアウト側(フロント側、手前側)から二次転写部２０を眺めた図であり、図２(ｂ)は画像形成装置のイン側(リア側、奥側)から二次転写部２０を眺めた図である。この二次転写部２０には、二次転写搬送ベルト２１の回動中に生じるベルトウォークを補正するために、移動部あるいはねじり力付与部としてのベルトウォーク補正機構８０が設けられている。

ベルトウォーク補正機構８０は、画像形成装置のアウト側に設けられ、駆動ロール２２の回転中心である駆動ロール回転軸２２ａを回転可能に支持し、且つ、剥離ロール２３の回転中心である剥離ロール回転軸２３ａを回転可能に支持する第１の支持部材としてのアウト側支持部材８１を備えている。また、ベルトウォーク補正機構８０は、画像形成装置のイン側に設けられ、上記駆動ロール回転軸２２ａおよび上記剥離ロール回転軸２３ａを回転可能に支持する第２の支持部材としてのイン側支持部材８２を備えている。ここで、イン側支持部材８２は、図示しない本体フレームに固定されている。一方、アウト側支持部材８１は、駆動ロール回転軸２２ａを中心に揺動可能に取り付けられている。したがって、二次転写部２０では、駆動ロール２２の位置が固定されるのに対し、剥離ロール２３はイン側支持部材８２に対する取り付け位置を支点として傾動可能となっている。

また、アウト側支持部材８１には、用紙Ｐの搬送方向下流側に向かって延びるアーム８１ａが突出形成されている。このアーム８１ａの端部には付勢部材としてのバネ８３が装着されており、このバネ８３は下方に向けて配置され、その他端部は図示しないフレームに取り付けられている。また、バネ８３の取り付け位置よりも剥離ロール回転軸２３ａ側のアーム８１ａの下部には、回動自在な揺動部材としての偏心カム８４が取り付けられている。これにより、駆動ロール回転軸２２ａを中心に揺動自在に配設されるアウト側支持部材８１は、アーム８１ａ側がバネ８３によって図中下向きに付勢される一方、偏心カム８４に当接して係止され、バランスを保つようになっている。この偏心カム８４は、カム駆動モータ８５によって駆動される。本実施の形態では、これらバネ８３、偏心カム８４およびカム駆動モータ８５等によって揺動機構が構成されている。

さらに、二次転写搬送ベルト２１の上部アウト側には、二次転写搬送ベルト２１のアウト側のエッジ位置を検知するアウト側エッジ検知センサ(センサ)８６が取り付けられている。一方、二次転写搬送ベルト２１の上部イン側には、二次転写搬送ベルト２１のイン側のエッジ位置を検知するイン側エッジ検知センサ(センサ)８７が取り付けられている。なお、アウト側エッジ検知センサ８６は図示しないブラケット等を介してアウト側支持部材８１に取り付けられており、イン側エッジ検知センサ８７は図示しないブラケット等を介してイン側支持部材８２に取り付けられている。このような構成を採用することで、アウト側支持部材８１が揺動した際にもアウト側エッジ検知センサ８６がこの動きに追従することが可能となり、常時二次転写搬送ベルト２１のアウト側エッジを検知できる位置に配置することが可能である。なお、以下の説明では、二次転写搬送ベルト２１のアウト側の周長(一端部側の周長)をアウト側周長Ｂ１と呼び、そのイン側の周長(他端部側の周長)をイン側周長Ｂ２と呼ぶ。また、駆動ロール２２の駆動ロール回転軸２２ａと剥離ロール２３の剥離ロール回転軸２３ａとの間の距離を軸間距離Ｄと呼ぶ。

次に、上述したベルトウォーク補正機構８０によるベルトウォーク補正動作について、詳細に説明する。
図３は、二次転写部２０を構成する駆動ロール２２および剥離ロール２３を定着装置６０側から眺めた図である。なお、図３においては、二次転写搬送ベルト２１の記載を省略している。また、図４は、二次転写部２０を構成する二次転写搬送ベルト２１、駆動ロール２２および剥離ロール２３を画像形成装置のアウト側から眺めた図である。

ここで、図３(ａ)および図４(ａ)は、通常状態(ベルトウォークが発生していない状態)を示している。これらの図に示すように、通常状態では、剥離ロール２３が駆動ロール２２と略平行に配設され、この状態で駆動ロール２２によって二次転写搬送ベルト２１が回動せしめられる。本実施の形態では、ベルトウォークが生じていない場合に、図２に示すアウト側エッジ検知センサ８６およびイン側エッジ検知センサ８７は、ともに二次転写搬送ベルト２１のエッジ(アウト側エッジおよびイン側エッジ)を検知しないようになっている。

次に、図１〜図４を参照しつつ、二次転写搬送ベルト２１のベルトウォーク補正手法について説明する。
ではまず、回動する二次転写搬送ベルト２１に、イン側へと向かうベルトウォークが発生した場合の補正動作について説明する。二次転写搬送ベルト２１がイン側にウォークすると、イン側エッジ検知センサ８７が二次転写搬送ベルト２１のイン側エッジを検知し、得られた検知信号を制御部４０へと出力する。すると、制御部４０は、カム駆動モータ８５に制御信号を出力する。カム駆動モータ８５は、制御部４０からの制御信号を受けて動作し、剥離ロール２３のアウト側が上向きとなるように偏心カム８４の位置を設定する。偏心カム８４の回動に伴って、アウト側支持部材８１は駆動ロール回転軸２２ａを中心に揺動し、剥離ロール２３はアウト側が上向きとなるように傾動する。ここで、図３(ｂ)および図４(ｂ)は、このときの状態を示している。剥離ロール２３のアウト側が上向きとなるように設定されると、駆動ロール２２および剥離ロール２３に張架される二次転写搬送ベルト２１は、自身に生じるねじれによってアウト側へと向かう付勢力を受ける。これにより、二次転写搬送ベルト２１は回動しながらアウト側に向けて徐々に移動していく。

二次転写搬送ベルト２１がアウト側に移動していくと、イン側エッジ検知センサ８７が二次転写搬送ベルト２１のイン側エッジを検知できなくなる。すると、制御部４０では、イン側エッジ検知センサ８７による検知結果に基づき、カム駆動モータ８５に制御信号を出力する。カム駆動モータ８５は、制御部４０からの制御信号を受けて動作し、剥離ロール２３のアウト側が元の状態(駆動ロール２２と略平行な状態)となるように偏心カム８４の位置を設定する。偏心カム８４の回動に伴って、アウト側支持部材８１は駆動ロール回転軸２２ａを中心に揺動し、剥離ロール２３は駆動ロール２２と略平行となるように傾動する。これにより、二次転写搬送ベルト２１、駆動ロール２２および剥離ロール２３は、図３(ａ)および図４(ａ)に示す状態に設定される。これにより、二次転写搬送ベルト２１には、アウト側へと向かう付勢力がかからなくなり、二次転写搬送ベルト２１はベルトウォークが解消された状態で回動を続けることになる。

では次に、回動する二次転写搬送ベルト２１に、アウト側へと向かうベルトウォークが発生した場合の補正動作について説明する。二次転写搬送ベルト２１がアウト側にウォークすると、アウト側エッジ検知センサ８６が二次転写搬送ベルト２１のアウト側エッジを検知し、得られた検知信号を制御部４０へと出力する。すると、制御部４０は、カム駆動モータ８５に制御信号を出力する。カム駆動モータ８５は、制御部４０からの制御信号を受けて動作し、剥離ロール２３のアウト側が下向きとなるように偏心カム８４の位置を設定する。偏心カム８４の回動に伴って、アウト側支持部材８１は駆動ロール回転軸２２ａを中心に揺動し、剥離ロール２３はアウト側が下向きとなるように傾動する。ここで、図３(ｃ)および図４(ｃ)は、このときの状態を示している。剥離ロール２３のアウト側が下向きとなるように設定されると、駆動ロール２２および剥離ロール２３に張架される二次転写搬送ベルト２１は、自身に生じるねじれによってイン側へと向かう付勢力を受ける。これにより、二次転写搬送ベルト２１は、回動しながらイン側に向けて徐々に移動していく。

二次転写搬送ベルト２１がイン側に移動していくと、アウト側エッジ検知センサ８６が二次転写搬送ベルト２１のアウト側エッジを検知できなくなる。すると、制御部４０では、アウト側エッジ検知センサ８６による検知結果に基づき、カム駆動モータ８５に制御信号を出力する。カム駆動モータ８５は、制御部４０からの制御信号を受けて動作し、剥離ロール２３のアウト側が元の状態(駆動ロール２２と略平行な状態)となるように偏心カム８４の位置を設定する。偏心カム８４の回動に伴って、アウト側支持部材８１は駆動ロール回転軸２２ａを中心に揺動し、剥離ロール２３は駆動ロール２２と略平行となるように傾動する。これにより、二次転写搬送ベルト２１、駆動ロール２２および剥離ロール２３は、図３(ａ)および図４(ａ)に示す状態に設定される。これにより、二次転写搬送ベルト２１には、イン側へと向かう付勢力がかからなくなり、二次転写搬送ベルト２１はベルトウォークが解消された状態で回動を続けることになる。

ここで、図５は、剥離ロール２３のアウト側端部の移動量(剥離ロール移動量)と、そのときに二次転写搬送ベルト２１に発生するベルトウォーク量との関係を示すグラフ図である。なお、剥離ロール移動量において、正の値は剥離ロール２３のアウト側端部を上方に向けて傾動させた場合、負の値は剥離ロールのアウト側端部を下方に向けて傾動させた場合、をそれぞれ意味している。また、ベルトウォーク量において、正の値は二次転写搬送ベルト２１のアウト側への移動量、負の値は二次転写搬送ベルト２１のイン側への移動量、をそれぞれ意味している。図５より、剥離ロール移動量とベルトウォーク量との間にはリニアな対応関係があることが理解される。

このように、本実施の形態に係る画像形成装置では、二次転写搬送ベルト２１を張架する剥離ロール２３を傾動させることにより、二次転写搬送ベルト２１に生じるイン側あるいはアウト側へと向かうベルトウォークを補正することができる。

そして、本実施の形態では、二次転写搬送ベルト２１を張架する駆動ロール２２および剥離ロール２３を、アウト側支持部材８１およびイン側支持部材８２によって支持するようにした。このような構成を採用したため、ベルトウォーク補正機構８０にて剥離ロール２３のアウト側を傾動させることによりベルトウォークの補正を行うような場合においても、駆動ロール２２および剥離ロール２３の軸間距離Ｄをアウト側、イン側ともに略一定に維持することができる。つまり、剥離ロール２３を傾動させたとしても、二次転写搬送ベルト２１のアウト側、イン側にかかる張力を略同一の状態に維持し続けることが可能となり、その結果、二次転写搬送ベルト２１のアウト側周長Ｂ１およびイン側周長Ｂ２が略同一となる状態を維持することができる。

ここで、図６は、画像形成装置における画像評価の尺度の一つとして用いられている画像平行度を説明するための図である。画像平行度は、画像形成装置本体のイン側、アウト側で用紙搬送方向に沿って形成された同一長さのトナー像を用紙Ｐに二次転写した場合に、用紙Ｐにおけるアウト側の長さＬ１(ｍｍ)と、イン側の長さＬ２(ｍｍ)との差、ΔＬ(ｍｍ)で表される。

また、図７は、二次転写搬送ベルト２１のイン、アウト周長差(アウト側周長Ｂ１−イン側周長Ｂ２)と、そのときに得られる画像平行度との関係を示すグラフ図である。同図より、二次転写搬送ベルト２１のイン、アウト周長差が大きくなるほど、画像平行度の特性が低下していくことが理解される。なお、図７では、二次転写搬送ベルト２１のイン、アウト周長差が−０.２ｍｍのときに画像平行度が略０となっているが、これは、駆動ロール２２や剥離ロール２３等の製造誤差、取り付け精度等によってわずかにずれが生じたものと考えられる。

図７から明らかなように、良好な画像平行度を得るためには、二次転写搬送ベルト２１のイン、アウト周長差をできるだけ小さくすることが重要である。そこで、本実施の形態では、上述したように、アウト側支持部材８１およびイン側支持部材８２によって駆動ロール２２および剥離ロール２３を支持することで、剥離ロール２３を傾動させた場合にも二次転写搬送ベルト２１のアウト側周長Ｂ１およびイン側周長Ｂ２を略同一にすることが可能である。二次転写搬送ベルト２１のアウト側周長Ｂ１およびイン側周長Ｂ２が略同一な状態では、二次転写位置における二次転写搬送ベルト２１のイン側の移動速度およびアウト側の移動速度も略同一になる。したがって、本実施の形態で説明した手法を用いることにより、二次転写搬送ベルト２１のベルトウォークの補正を行うことができるとともに、良好な画像平行度を得ることができる。

なお、本実施の形態では、偏心カム８４やカム駆動モータ８５等を用いて、二次転写搬送ベルト２１に生じるベルトウォークを自動的に補正する構成としていたが、これに限られるものではない。すなわち、例えばアーム８１ａをネジ止めできるような構成とし、例えば出荷時等に、手動で調整を行った後にアーム８１ａを介してアウト側支持部材８１を固定するようにしてもよい。

本実施の形態が適用される画像形成装置を示した図である。 (ａ)は画像形成装置のアウト側から二次転写部を眺めた図であり、(ｂ)は画像形成装置のイン側から二次転写部を眺めた図である。 (ａ)〜(ｃ)は、二次転写搬送ベルトにおけるベルトウォークの補正を説明するための図であって、定着装置側から二次転写部を眺めた図である。 (ａ)〜(ｃ)は、二次転写搬送ベルトにおけるベルトウォークの補正を説明するための図であって、画像形成装置のアウト側から二次転写部を眺めた図である。 剥離ロールの移動量とベルトウォーク量との関係を示すグラフ図である。 画像平行度を説明するための図である。 二次転写搬送ベルトのイン、アウト周長差と画像平行度との関係を示すグラフ図である。

符号の説明

１０(１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ)…画像形成ユニット、１５…中間転写ベルト、２０…二次転写部、２１…二次転写搬送ベルト、２２…駆動ロール、２３…剥離ロール、２４…二次転写クリーナ、２５…バックアップロール、４１…ＵＩ(User Interface)、５０…用紙トレイ、６０…定着装置、７０…用紙反転搬送機構、８０…ベルトウォーク補正機構、８１…アウト側支持部材、８１ａ…アーム、８２…イン側支持部材、８３…バネ、８４…偏心カム、８５…カム駆動モータ、８６…アウト側エッジ検知センサ、８７…イン側エッジ検知センサ、Ｂ１…アウト側周長、Ｂ２…イン側周長、Ｄ…軸間距離

Claims (7)

1. 画像が担持搬送される像担持搬送体と、
   前記像担持搬送体との間に記録材をニップしながら搬送し当該像担持搬送体に担持された画像を当該記録材に転写せしめる転写ベルトと、
   前記転写ベルトを張架するとともに、当該転写ベルトを前記像担持搬送体に対して圧接させる転写ロールと、
   前記転写ロールとともに前記転写ベルトを張架する張架ロールと、
   前記転写ロールおよび前記張架ロールの軸間距離を一定に保ちながら、当該張架ロールの一端側と他端側とで変位量を異ならせて当該張架ロールを移動させる移動部と
   を含む画像形成装置。
2. 前記移動部は、前記転写ロールの一端部側の回転軸を支点として前記張架ロールの当該一端部側を揺動させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記転写ベルトの蛇行を検知するセンサと、
   前記センサによる検知結果に基づいて、前記移動部による前記張架ロールの移動動作を制御する制御部と
   をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 画像が担持搬送される像担持搬送体と、
   前記像担持搬送体との間に記録材をニップしながら搬送し当該像担持搬送体に担持された画像を当該記録材に転写せしめる転写ベルトと、
   前記転写ベルトを張架するとともに、当該転写ベルトを前記像担持搬送体に対して圧接させる転写ロールと、
   前記転写ロールとともに前記転写ベルトを張架する張架ロールと、
   前記転写ベルトの一方の端部側において前記転写ロールの回転軸および前記張架ロールの回転軸を支持する第１の支持部材と、
   前記転写ベルトの他方の端部側において前記転写ロールの回転軸および前記張架ロールの回転軸を支持する第２の支持部材と、
   前記第１の支持部材または前記第２の支持部材を前記転写ロールの回転軸を中心として揺動させる揺動機構と
   を含む画像形成装置。
5. 前記揺動機構は、
   前記第１の支持部材または前記第２の支持部材を所定の方向に向けて付勢する付勢部材と、
   前記付勢部材による付勢力に抗して前記第１の支持部材または前記第２の支持部材を揺動させる揺動部材と
   を有することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 画像が担持搬送される像担持搬送体と、
   前記像担持搬送体との間に記録材をニップしながら搬送し当該像担持搬送体に担持された画像を当該記録材に転写せしめる転写ベルトと、
   前記転写ベルトの一端部側の周長と他端部側の周長とを略同一に維持しながら当該転写ベルトをねじる方向の力を付与するねじり力付与部と
   を含む画像形成装置。
7. 前記転写ベルトを張架するとともに、当該転写ベルトを前記像担持搬送体に対して圧接させる転写ロールと、
   前記転写ロールとともに前記転写ベルトを張架する張架ロールと
   をさらに含み、
   前記ねじり力付与部は、前記転写ロールに対する前記張架ロールの取り付け角度を調整することで、前記転写ベルトをねじることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。

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