JP2015230332A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転写回転部材を回転駆動させ、転写対向支持回転体を連れ回り回転させる構成において、第２転写ニップ部への記録材の突入によって中間転写ベルトの速度変動が生じても、第１転写ニップ部で画像伸縮を抑制する。
【解決手段】駆動支持回転体３は、第２転写ニップ部よりも中間転写ベルト回転方向上流側かつ第１転写ニップ部よりも中間転写ベルト回転方向下流側の位置で中間転写ベルトを支持しており、第２転写ニップ部を介して転写回転部材８に対向する位置で中間転写ベルトを支持する転写対向支持回転体５は、中間転写ベルトの回転によって連れ回り回転するものであり、転写対向支持回転体に対して中間転写ベルト回転方向下流側に隣接している転写下流支持回転体４９を、中間転写ベルトの回転に連れ回る方向へ回転駆動させる転写下流支持回転体駆動手段６０を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に関するものである。

従来、感光体ドラム（像担持体）上に形成された画像を中間転写ベルト上に一次転写した後に用紙（記録材）上に二次転写する中間転写方式の画像形成装置が知られている。

中間転写方式の画像形成装置においては、複数の支持ローラ（支持回転体）によって張架されながら無端移動する中間転写ベルトに突発的な速度変動が生ずると、一次転写部（第１転写ニップ部）において感光体ドラムと中間転写ベルトとの速度差が生じる。このとき、中間転写ベルト上へ一次転写される画像の伸び縮みが生じ、最終画像上において濃淡が発生してしまう。また、中間転写ベルトに対して互いに異なる色の画像を順次重ね合わせて転写する多色画像形成装置においては、中間転写ベルトに突発的な速度変動が生ずると、中間転写ベルト上における各色画像の相対位置がずれる色ズレが発生してしまう。

突発的な中間転写ベルトの速度変動は、二次転写ローラの表面と中間転写ベルトの外周面とが当接して形成される二次転写ニップ（第２転写ニップ部）へ用紙を送り込む時に発生することが多い。

特許文献１には、中間転写ベルトを張架する複数の支持ローラのうちの二次転写対向ローラ（転写対向支持回転体）を駆動ローラ（駆動支持回転体）とし、残りの支持ローラを従動ローラとした画像形成装置が開示されている。この画像形成装置では、記録材が二次転写ニップに突入するタイミングにあわせて、その衝撃力を打ち消すように中間転写ベルトの駆動ローラをフィードフォワード制御する。前記特許文献の画像形成装置では、衝撃力を受ける中間転写ベルト部分が巻き付いている二次転写対向ローラを駆動ローラとしているので、衝撃力を受ける中間転写ベルト部分に対してフィードフォワード制御による駆動ローラの駆動変化が直接的に伝達される。その結果、中間転写ベルトの速度変動を安定して抑制でき、記録材が二次転写ニップに突入するときの衝撃力が一次転写部へ及ぼす影響を抑制できるとしている。

ところが、前記特許文献１の画像形成装置は、二次転写ニップにおいて互いに対向する二次転写ローラと二次転写対向ローラがいずれも回転駆動する構成となっているため、以下のような問題が生じる。
二次転写ニップを通過する記録材の搬送速度については、二次転写ローラの回転速度が支配的であり、二次転写ニップを通過する中間転写ベルトの表面移動速度については、二次転写対向ローラの回転速度が支配的である。そのため、二次転写ローラと二次転写対向ローラとの間に速度ズレが生じると、二次転写ニップにおいて中間転写ベルトと記録材との間に速度差が生じて画質劣化を引き起こす。前記特許文献１の画像形成装置のように二次転写ローラと二次転写対向ローラがいずれも回転駆動する構成では、両ローラ間の速度ズレが生じないように両ローラについて高精度な駆動制御が要求されることになる。そのため、制御が複雑化するという問題が生じる。

一方で、二次転写ローラ及び二次転写対向ローラのうちのいずれか一方を回転駆動させるとともに、他方を従動回転（連れ回り回転）する構成とすれば、回転駆動するローラ側の回転速度に合わせて他方のローラが従動回転する。このような構成においては、上述したような速度ズレが生じず、ローラの高精度な駆動制御が要求されることもない。

そして、二次転写対向ローラを回転駆動させ、二次転写ローラを従動回転させる構成とすれば、前記特許文献１の画像形成装置と同様、駆動ローラ（二次転写対向ローラ）のフィードフォワード制御により、二次転写ニップへの記録材の突入による中間転写ベルトの速度変動を安定して抑制することが可能である。

しかしながら、二次転写ニップを通過する記録材の搬送速度を支配する二次転写ローラの回転が従動回転であると、二次転写ニップ通過時の記録材の安定搬送が困難となる。そのため、二次転写ニップにおいて中間転写ベルトと記録材との間に速度差が生じ、画質劣化を引き起こしやすい。したがって、二次転写ローラ及び二次転写対向ローラのうちのいずれか一方を回転駆動させる場合には、二次転写ローラを回転駆動させ、二次転写対向ローラを従動回転させる構成とすることが望まれる。

ただし、二次転写対向ローラを従動回転させる構成だと、二次転写ニップへの記録材の突入による中間転写ベルトの速度変動を、駆動ローラのフィードフォワード制御により抑制することが困難となる。よって、二次転写ニップへの記録材の突入による中間転写ベルトの速度変動が一次転写部に伝わって、一次転写部において感光体ドラムと中間転写ベルトとの速度差が生じ、画像の伸び縮みが発生して最終画像上に濃淡が生じてしまう。したがって、二次転写ローラを回転駆動させ、二次転写対向ローラを従動回転させる構成において、二次転写ニップへの記録材の突入による中間転写ベルトの速度変動が生じても、一次転写部において感光体ドラムと中間転写ベルトとの速度差が生じるのを抑制できる新たな方策が求められる。

上述した課題を解決するために、本発明は、画像を表面に担持して表面移動する像担持体と、駆動支持回転体を含む複数の支持回転体に張架された状態で前記像担持体の表面に連れ回る方向に回転駆動され、該像担持体と対向する第１転写ニップ部で該像担持体の表面上の画像が外周面に転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトの外周面に当接して、該中間転写ベルトの外周面上の画像を記録材へ転写するための第２転写ニップ部を形成する転写回転部材と、前記転写回転部材を中間転写ベルトの表面に連れ回る方向へ回転駆動する転写回転部材駆動手段と、前記第２転写ニップ部へ記録材を搬送する記録材搬送手段とを有する画像形成装置において、前記駆動支持回転体は、前記第２転写ニップ部よりも中間転写ベルト回転方向上流側かつ前記第１転写ニップ部よりも中間転写ベルト回転方向下流側の位置で前記中間転写ベルトを支持しており、前記複数の支持回転体のうち、前記第２転写ニップ部を介して前記転写回転部材に対向する位置で前記中間転写ベルトを支持する転写対向支持回転体は、該中間転写ベルトの回転によって連れ回り回転するものであり、前記複数の支持回転体のうち、前記転写対向支持回転体に対して中間転写ベルト回転方向下流側に隣接している転写下流支持回転体を、前記中間転写ベルトの回転に連れ回る方向へ回転駆動させる転写下流支持回転体駆動手段を有することを特徴とする。

本発明によれば、転写回転部材を回転駆動させ、転写対向支持回転体を連れ回り回転（従動回転）させる構成において、第２転写ニップ部への記録材の突入によって中間転写ベルトの速度変動が生じても、第１転写ニップ部で画像が伸び縮みすることが抑制され、画像に濃淡が発生することを抑制できるという優れた効果が奏される。

実施形態に係るプリンタの概略構成図である。 従来の画像形成装置の概略構成図である。 従来の画像形成装置における中間転写ベルトの箇所Ｔ１における速度変動率を示すグラフである。 一次転写ニップで転写位置ズレ（画像の伸縮）が発生した画像の一例を示す説明図である。 従来の画像形成装置において、用紙先端が二次転写ニップに突入した際に、二次転写ニップの中間転写ベルト箇所を支持する二次転写対向ローラと、二次転写対向ローラよりも中間転写ベルト表面移動方向上流側に隣接して中間転写ベルトを支持する入口ローラとに、どのようなトルクが発生するかを示した模式図である。 従来の画像形成装置において、用紙先端が二次転写ニップに突入する際の二次転写対向ローラと入口ローラの速度変動率を示すグラフである。 従来の画像形成装置において、中間転写ベルトの３つの箇所Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３について用紙先端が二次転写ニップに突入する際の速度変動率を示すグラフである。 実施形態におけるローラ駆動部のギヤ配列を示す模式図である。 同ローラ駆動部のギヤ配列を下方から見たときの模式図である。 同ローラ駆動部のギヤ配列を側方から見たときの模式図である。 実施形態における中間転写ベルトの３つの箇所Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３について用紙先端が二次転写ニップに突入する際の速度変動率を示すグラフである。 変形例１におけるローラ駆動部のギヤ配列を下方から見たときの模式図である。 二次転写ローラを一定の回転速度で駆動した場合の用紙突入時におけるモータ軸と第５ギヤの回転軸の速度変動率を示すグラフである。 変形例２におけるローラ駆動部のギヤ配列を示す模式図である。 同ローラ駆動部のギヤ配列を上方から見たときの模式図である。 同ローラ駆動部のギヤ配列を側方から見たときの模式図である。

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１は、本実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタ２００の概略構成図である。このプリンタ２００は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）のトナー像を形成するための４つのプロセスユニット１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋを備えている。また、機内で記録材である用紙１９を搬送するための複数のガイド板からなる用紙搬送路、レジストローラ対９、定着装置１５、光書込ユニット（不図示）、及び、転写ユニット５０なども備えている。

本実施形態のプリンタ２００は、４つのプロセスユニット１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋを、後述する中間転写ベルト２に対してその無端移動方向に沿って並べた所謂タンデム型の構成になっている。

各色のプロセスユニット１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋは、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋと、その周囲に配設される各種装置とを１つのユニットとして共通の支持体に支持するものであり、プリンタ２００の本体に対して着脱可能になっている。そして、互いに使用するトナーの色が異なる点以外は同様の構成になっている。

Ｙ用のプロセスユニット１００Ｙを例にすると、感光体ドラム１Ｙの周囲に、帯電装置１０３Ｙ、現像装置１０１Ｙ、ドラムクリーニング装置１０２Ｙ等を有している。プロセスユニット１００Ｙの感光体ドラム１Ｙは、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動する。帯電装置１０３Ｙは、回転駆動される感光体ドラム１Ｙの周面をトナーの帯電極性と同極性に一様帯電させる。図示しない光書込ユニットは、画像情報に基づいて、レーザーダイオードを駆動して、回転中の帯電した感光体ドラム１Ｙに対して、レーザー光をそれぞれ回転軸線方向に偏向させながら照射することで、光走査処理を行う。これにより、感光体ドラム１Ｙには、Ｙ画像情報に基づいた静電潜像が形成される。感光体ドラム１Ｙとしては、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材の塗布による感光層を形成したドラム状のものを用いているが、無端ベルト状のものを用いても良い。

現像装置１０１Ｙは、図示しない磁性キャリアと非磁性のＹトナーとを含有する二成分現像剤（以下、単に現像剤という。）を用いて、感光体ドラム１Ｙ上の静電潜像を現像する。二成分現像剤の代わりに、磁性キャリアを含まない一成分現像剤によって現像を行うタイプのものを使用してもよい。

現像によって感光体ドラム１Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述するＹ用の一次転写ニップ（第１転写ニップ部）で中間転写ベルト２の外周面に転写される。このようにしてＹトナー像を転写した後の感光体ドラム１Ｙ上に付着している転写残トナーは、ドラムクリーニング装置１０２Ｙによって感光体ドラム１Ｙの表面から除去される。このクリーニングに先立って、感光体ドラム１Ｙの表面は図示しない除電ランプによる光照射を受けて除電される。

Ｙ用のプロセスユニット１００Ｙについて説明したが、Ｍ，Ｃ，Ｋ用のプロセスユニットにおいても、同様にして感光体ドラム１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面にＭ，Ｃ，Ｋトナー像が形成される。

４つのプロセスユニット１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋの下方には、転写ユニット５０が配設されている。この転写ユニット５０は、中間転写ベルト２を有している。中間転写ベルト２は、駆動支持回転体としての駆動ローラ３、転写対向支持回転体としての二次転写対向ローラ５、従動支持回転体であるテンションローラ６、従動支持回転体である従動ローラ７、従動支持回転体である入口ローラ４などの支持ローラ（支持回転体）によって張架されている。この中間転写ベルト２を、感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋに当接させながら、駆動ローラ３の回転駆動によって図中時計回り方向に無端移動させる。

Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ用の一次転写ニップの近傍では、中間転写ベルト２の内周面に当接するように配設された一次転写ローラ５４Ｙ，５４Ｃ，５４Ｍ，５４Ｋによって中間転写ベルト２を感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋに向けて押圧している。これにより、感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋと中間転写ベルト２とが当接するＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋ用の一次転写ニップが形成されている。一次転写ローラ５４Ｙ，５４Ｃ，５４Ｍ，５４Ｋには、それぞれ図示しない電源によって一次転写バイアスが印加されている。これにより、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ用の一次転写ニップには、感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト２に向けて静電移動させる一次転写電界が形成される。

図中時計回り方向の無端移動に伴ってＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋ用の一次転写ニップを順次通過していく中間転写ベルト２の外周面には、各一次転写ニップで各トナー像が互いに重なり合うように順次一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト２の外周面には４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という。）が形成される。

中間転写ベルト２の図中下方には、転写回転部材としての二次転写ローラ８が、二次転写対向ローラ５に接触している中間転写ベルト部分に当接するように配置されている。これにより、中間転写ベルト２の外周面と二次転写ローラ８とが当接する二次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ８の軸中心は、二次転写対向ローラ５の軸中心よりも、用紙搬送方向上流側に位置している。

本実施形態において、二次転写ローラ８は、後述する転写回転部材駆動手段により図中反時計回りに回転駆動する。一方、二次転写対向ローラ５は、中間転写ベルト２の回転によって連れ回り回転する従動支持回転体である。二次転写対向ローラ５には、図示しない電源によってトナーと同極性の二次転写電圧が印加され、二次転写ローラ８は接地されている。これにより、二次転写ニップ内に二次転写電界が形成されている。

二次転写ニップの図中右側方には、レジストローラ対９が配設されている。画像形成に並行して、給紙カセット２０から給紙ローラ１８により用紙１９を繰り出し、用紙搬送経路に入れ、搬送ローラ対１６，１７で搬送してレジストローラ対９に突き当てて止める。記録材搬送手段としてのレジストローラ対９に挟み込んだ用紙１９を中間転写ベルト２上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで二次転写ニップに送り出す。二次転写ニップ内では、中間転写ベルト２上の４色トナー像が二次転写電界やニップ圧の影響によって用紙１９に二次転写され、用紙１９の白色と相まってフルカラー画像となる。

二次転写ニップを通過した中間転写ベルト２の外周面には、二次転写ニップで用紙１９に転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、中間転写ベルト２を介して転写下流支持回転体としてのクリーニング対向ローラ４９と対向するクリーニング手段であるベルトクリーニング装置８０によってクリーニングされる。

二次転写ニップを通過した用紙１９は、２つの支持ローラに回転可能に張架された搬送ベルト１１により定着装置１５に向けて送られる。定着装置１５は、定着ローラ１３と加熱ローラ１４とで張架された定着ベルト１３ａに対して加圧ローラ１２を圧接して構成されている。定着ベルト１３ａは加熱ローラ１４内のＩＨコイルによって加熱され、画像定着に必要な温度まで加熱される。一方、加圧ローラ１２にも内部にヒーターを内蔵しており、待機時の予備加熱に使用している。用紙１９上の未定着画像は、定着ベルト１３ａと加圧ローラ１２とのニップ部において熱と圧力を与えられ、用紙１９に定着される。なお、定着装置１５のヒーターはＩＨコイルを用いたものでなくてもよく、熱ローラ対で構成された方式であっても良い。

定着装置１５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、図示しない排紙トレイに排出される。または、図示しない両面反転機構により再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録、定着して後、排紙トレイに排出する。

中間転写ベルト２に当接して二次転写ニップを形成している二次転写ローラ８は、金属製の芯金とこれの周面に被覆されたゴム等の弾性部材とを具備している。二次転写ニップでは、中間転写ベルト２における二次転写対向ローラ５に対する掛け回し箇所が、二次転写ローラ８の表面の弾性部材に食い込んでいる。これにより、幅広い二次転写ニップが形成されている。

本実施形態におけるベルトクリーニング装置８０は、中間転写ベルト２の外周面に付着している転写残トナーをクリーニングするものであり、ブラシローラ８１、クリーニングブレード８２等を有している。このほか、中間転写ベルト２の外周面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を備えていてもよい。ブラシローラ８１は、図示しない駆動手段によって回転駆動する回転軸の周面に、複数の起毛からなるブラシ部が設けられた一般的なものである。ブラシローラ８１は、中間転写ベルト２の外周面にブラシ部の先端を当接させながら回転駆動することにより、中間転写ベルト２に付着している転写残トナーを掻き取る。ブラシローラ８１によってクリーニングされた後の中間転写ベルト２の外周面は、クリーニングブレード８２によってクリーニングされる。

次に、従来の画像形成装置の中間転写ベルト２の課題について説明する。
図２は従来の画像形成装置の概略構成図であり、基本的な構成は本実施形態のプリンタ２００と略同じなので、その説明は省略する。
用紙１９が二次転写ニップに突入する際、図２中符号Ｔ１で示す地点、すなわち、Ｍ用のプロセスユニット１００Ｙの一次転写ニップとＫ用のプロセスユニット１００Ｙの一次転写ニップとの間の中間転写ベルト箇所には、図３に示すような速度変動が発生する。このような現象は、特に厚紙（例えば、連量が２２０ｋｇ以上、坪量が２５６ｇ／ｍ²以上の紙）を通紙するときには、より顕著に見られる現象である。一方、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋは、用紙１９の二次転写ニップ部突入時においても速度変化なく回転駆動するので、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋと中間転写ベルト２との間には速度差が発生する。この速度差によって、各一次転写ニップでは転写位置ずれが発生する。

Ｋのトナー像を例に挙げると、Ｋの一次転写ニップから二次転写ニップまでの距離をＬとしたとき、用紙１９上における用紙先端から距離Ｌの位置には、図４に示すように、正常な画像の部分Ｉ₁よりも薄い部分Ｉ₂と濃い部分Ｉ₃が局所的に生じて濃度ムラ（濃淡）を引き起こす。本実施形態では、用紙突入時に二次転写ニップの中間転写ベルト箇所で生じる速度変動が一次転写ニップへ伝わるのを抑制し、このような局所的な濃度ムラ（濃淡）が生じる画質劣化を抑制する。なお、複数色の画像形成を行った場合は、各色で一次転写ニップから二次転写ニップまでの距離が異なるため、各色で用紙先端から濃度ムラまでの距離Ｌが異なる。

ここで、用紙突入時に中間転写ベルト２に生じる速度変動の発生メカニズムについて説明する。
図５は、用紙先端が二次転写ニップに突入した際に、二次転写ニップの中間転写ベルト箇所を支持する二次転写対向ローラ５と、二次転写対向ローラ５よりも中間転写ベルト表面移動方向上流側に隣接して中間転写ベルトを支持する入口ローラ４とに、どのようなトルクが発生するかを示した模式図である。
図６は、用紙先端が二次転写ニップに突入する際の二次転写対向ローラ５と入口ローラ４の速度変動率を示すグラフである。

用紙先端が二次転写ニップに突入した際、用紙先端は、二次転写対向ローラ５と入口ローラ４との間に張架されている中間転写ベルト部分に衝突し、その衝突箇所を中間転写ベルトの内側へ押される。この衝突箇所が内側に押されると、その衝突箇所よりも中間転写ベルト表面移動方向上流側のベルト部分には、図５に示すように、当該衝突箇所に向けて引っ張る力Ｆ₂が作用する。これにより、入口ローラ４には、その回転方向と同じ方向のトルクＥ₂が生じ、入口ローラ４は図６に示すように増速する。一方で、衝突箇所が内側に押されると、その衝突箇所よりも中間転写ベルト表面移動方向下流側のベルト部分には、図５に示すように、当該衝突箇所に向けて引っ張る力Ｆ₁が作用する。これにより、二次転写対向ローラ５には、その回転方向とは逆方向のトルクＥ₁が生じ、二次転写対向ローラ５は図６に示すように減速する。

図７は、従来の画像形成装置において、中間転写ベルト２の３つの箇所（図２中符号Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の箇所）について用紙先端が二次転写ニップに突入する際の速度変動率を示すグラフである。
なお、Ｔ１は、Ｍ用のプロセスユニット１００Ｙの一次転写ニップとＫ用のプロセスユニット１００Ｙの一次転写ニップとの間の中間転写ベルト箇所であり、Ｔ２は、テンションローラ６と従動ローラ７との間の中間転写ベルト箇所であり、Ｔ３は、クリーニング対向ローラ４９とテンションローラ６との間の中間転写ベルト箇所である。

図７に示すように、従来の画像形成装置では、用紙衝突箇所（二次転写ニップ近傍）に最も近い箇所Ｔ３で最も大きな速度変動が生じている。箇所Ｔ３よりも二次転写ニップから離れている箇所Ｔ２においては、速度変動がやや小さくなっている。これは、箇所Ｔ３と箇所Ｔ２との間に配置されているテンションローラ６により中間転写ベルトの負荷変動が緩和されたためだと考えられる。

一方で、用紙衝突箇所（二次転写ニップ近傍）からの距離が箇所Ｔ２と同等かむしろ短いはずの箇所Ｔ１では、速度変動が最も小さい。箇所Ｔ１では、用紙衝突箇所から当該箇所Ｔ１までの間にはテンションローラ６が存在しないにもかかわらず、箇所Ｔ２よりも速度変動が小さい。ただし、用紙衝突箇所から当該箇所Ｔ１までの間には駆動ローラ３が存在する。一般に、駆動ローラ３に支持される中間転写ベルト箇所またはその近傍の速度は、駆動ローラ３の回転駆動速度に支配されるので、用紙衝突箇所（二次転写ニップ近傍）において速度変動が生じても、その速度変動が駆動ローラ３の中間転写ベルト箇所よりも先には伝わりにくい。そのため、箇所Ｔ１での速度変動は小さいものとなっている。

本実施形態では、駆動ローラ３のように中間転写ベルト２へ駆動力が付与される中間転写ベルト箇所よりも先には速度変動が伝わりにくいという特性を利用して、用紙突入時に二次転写ニップの中間転写ベルト箇所で生じる速度変動が一次転写ニップへ伝わるのを抑制する。具体的には、二次転写対向ローラ５に対して中間転写ベルト回転方向下流側に隣接しているクリーニング対向ローラ４９を、中間転写ベルトの回転に連れ回る方向へ回転駆動させる。

図８は、本実施形態におけるローラ駆動部６０のギヤ配列を示す模式図である。
図９は、本実施形態におけるローラ駆動部６０のギヤ配列を下方から見たときの模式図である。
図１０は、本実施形態におけるローラ駆動部６０のギヤ配列を側方から見たときの模式図である。
本実施形態のローラ駆動部６０は、主に、駆動源である駆動モータ６１と、駆動モータ６１の回転駆動力を二次転写対向ローラ５とクリーニング対向ローラ４９へ伝達するための駆動力伝達手段であるギヤ列とから構成されている。

本実施形態において、転写ユニット５０及び二次転写ユニット１０は、プリンタ２００の本体に対して着脱可能な構成となっているため、転写ユニット５０及び二次転写ユニット１０の各駆動入力軸４９ａ，６５ａは、それぞれ、第１ジョイント６８Ａ及び第２ジョイント６８Ｂによってプリンタ本体の各駆動出力軸６３ａ，６４ａと連結される。各駆動入力軸４９ａ，６５ａは、転写ユニット５０及び二次転写ユニット１０の各側板５０Ａ，１０Ａにそれぞれ回転自在に支持されている。また、各駆動出力軸６３ａ，６４ａは、プリンタ２００の本体側板２００Ａにそれぞれ回転自在に支持されている。プリンタ２００の本体には、駆動源である駆動モータ６１が設けられている。プリンタ本体の各駆動出力軸６３ａ，６４ａは駆動モータ６１の回転駆動力によってそれぞれ回転駆動する。

駆動モータ６１のモータ軸６１ａはギヤ構成となっており、これに第１ギヤ６２が噛み合っている。第１ギヤ６２は、第２ギヤ６３にも噛み合っており、モータ軸６１ａの回転駆動力を第２ギヤ６３へ伝達する。第２ギヤ６３の回転軸は、転写ユニット５０の駆動入力軸４９ａに第１ジョイント６８Ａを介して接続されるプリンタ本体の駆動出力軸６３ａとなっている。転写ユニット５０の駆動入力軸４９ａは、クリーニング対向ローラ４９の回転軸である。よって、駆動モータ６１の回転駆動力は、第１ギヤ６２、第２ギヤ６３、第１ジョイント６８Ａを介してクリーニング対向ローラ４９の回転軸４９ａに伝達され、クリーニング対向ローラ４９が中間転写ベルト２の回転に連れ回る方向へ回転駆動する。

また、駆動モータ６１のモータ軸６１ａに第３ギヤ６４が噛み合っている。第３ギヤ６４の回転軸は、二次転写ユニット１０の駆動入力軸６５ａに第２ジョイント６８Ｂを介して接続されるプリンタ本体の駆動出力軸６４ａとなっている。二次転写ユニット１０の駆動入力軸６５ａには、第４ギヤ６５が固定されており、この第４ギヤ６５には第５ギヤ６６が噛み合っている。第５ギヤ６６は、二次転写ローラ８の回転軸に固定されている第６ギヤ６７にも噛み合っている。よって、駆動モータ６１の回転駆動力は、第３ギヤ６４、第２ジョイント６８Ｂ、第４ギヤ６５、第５ギヤ６６、第６ギヤ６７を介して、二次転写ローラ８の回転軸に伝達され、二次転写ローラ８が中間転写ベルト２の回転に連れ回る方向へ回転駆動する。

本実施形態によれば、駆動モータ６１が回転駆動することで、二次転写対向ローラ５を中間転写ベルト２の回転に連れ回る方向へ回転駆動させることができるとともに、二次転写対向ローラ５の中間転写ベルト回転方向下流側に隣接しているクリーニング対向ローラ４９も、中間転写ベルト２の回転に連れ回る方向へ回転駆動させることができる。上述したとおり、中間転写ベルト２へ駆動力が付与される中間転写ベルト箇所よりも先には速度変動が伝わりにくい。そのため、二次転写ニップ近傍で発生する用紙突入時の中間転写ベルト速度変動は、中間転写ベルト回転方向上流側では駆動ローラ３から先の中間転写ベルト部分には伝わりにくく、中間転写ベルト回転方向下流側ではクリーニング対向ローラ４９から先の中間転写ベルト部分には伝わりにくい。その結果、用紙突入時の中間転写ベルト速度変動が一次転写ニップを形成する中間転写ベルト部分には伝わりにくくなる。その結果、用紙突入時に二次転写ニップ近傍で中間転写ベルトの速度変動が発生しても、一次転写ニップにおいては各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋと中間転写ベルト２との間の速度差が発生するのが抑制され、各一次転写ニップでは転写位置ずれを抑制できる。

なお、本実施形態では、クリーニング対向ローラ４９の駆動源として、二次転写ローラ８の駆動源（駆動モータ６１）を用いた例であるが、他の部材を駆動させる別の駆動源を用いたり、クリーニング対向ローラ４９の専用駆動源を用いたりしてもよい。ただし、低コストを実現する上では、クリーニング対向ローラ４９の駆動源として、他の部材の駆動源を用いるのが好ましい。

また、本実施形態では、駆動モータ６１から二次転写ローラ８やクリーニング対向ローラ４９までの駆動伝達手段が、アイドラギヤを含む複数のギヤ列で構成されているが、タイミングベルトやプーリー等を含む他の駆動伝達手段であってもよい。

また、本実施形態においては、駆動モータ６１から二次転写ローラ８までの駆動伝達経路上において可能な限り上流側から、具体的には、駆動モータ６１のモータ軸６１ａから、クリーニング対向ローラ４９への駆動伝達経路が分岐している。そのため、用紙突入時などにおける二次転写ローラ８の負荷変動がクリーニング対向ローラ４９に伝わりにくいので、クリーニング対向ローラ４９をより安定して回転駆動させることができる。

図１１は、本実施形態における中間転写ベルト２の３つの箇所（図１中符号Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の箇所）について用紙先端が二次転写ニップに突入する際の速度変動率を示すグラフである。
図７に示したグラフと比較すると、本実施形態によれば、クリーニング対向ローラ４９とテンションローラ６との間の中間転写ベルト箇所Ｔ３において、中間転写ベルト２の速度変動が大幅に抑制されていることが確認できる。また、これに伴い、Ｔ２、Ｔ１の箇所においても中間転写ベルト２の速度変動が抑制されている。

また、本実施形態においては、クリーニング対向ローラ４９の表面移動速度を二次転写ローラ８の表面移動速度と等速になるように設定されているが、クリーニング対向ローラ４９の表面移動速度を二次転写ローラ８の表面移動速度よりも低く設定してもよい。この場合、中間転写ベルト２の回転中に、二次転写ニップからクリーニング対向ローラ４９までの中間転写ベルト部分に弛みを生じさせることができる。このような弛みが存在することで、用紙突入時に二次転写ニップ近傍で生じる中間転写ベルトの負荷変動がクリーニング対向ローラ４９の中間転写ベルト箇所まで伝搬しにくくなる。その結果、クリーニング対向ローラ４９の中間転写ベルト箇所における速度変動を更に抑制できるようになり、一次転写ニップでの中間転写ベルト箇所の速度変動もより抑制される。

なお、クリーニング対向ローラ４９の表面移動速度を二次転写ローラ８の表面移動速度よりも低く設定する場合には、例えば、ギヤの歯数を調整すればよい。

〔変形例１〕
次に、本実施形態における一変形例（以下、本変形例を「変形例１」という。）について説明する。
本変形例１においては、二次転写ローラ８の回転速度（回転情報）を回転情報取得手段としてのロータリーエンコーダで取得し、その取得結果に基づいて制御部７０により二次転写ローラ８の回転速度が目標回転速度に追従するように駆動モータ６１の駆動をフィードバック制御する。

本変形例１のロータリーエンコーダ７１は、図１２に示すように、二次転写ローラ８の回転軸ではなく、この回転軸に固定されている第６ギヤ６７に噛み合っている第５ギヤ６６の回転軸に設けられている。ロータリーエンコーダ７１を二次転写ローラ８の回転軸に取り付けると、二次転写プロセスへの影響が懸念されるためである。

図１３は、二次転写ローラ８を一定の回転速度で駆動した場合の用紙突入時におけるモータ軸６１ａと第５ギヤ６６の回転軸の速度変動率を示すグラフである。
このグラフに示されるとおり、モータ軸６１ａと比較すると、第５ギヤ６６の回転軸の速度変動が大きいことがわかる。第５ギヤ６６の回転速度と二次転写ローラ８との回転速度とはほぼ同一視できることから、用紙突入時には二次転写ローラ８も大きく速度変動していることが理解できる。二次転写ローラ８の速度変動は、二次転写ニップを介して中間転写ベルト２の速度変動に影響を与えることから、中間転写ベルト２の速度変動を増大させるおそれがある。

本変形例１のように二次転写ローラ８の回転駆動をフィードバック制御することにより、用紙突入時における二次転写ローラ８の速度変動を抑制できる。よって、二次転写ローラ８の速度変動により中間転写ベルト２の速度変動が増大することを抑制できる。このようにして、用紙突入時に二次転写ニップ近傍で発生する中間転写ベルトの速度変動が抑制できる結果、一次転写ニップにおける中間転写ベルト２の速度変動も抑制でき、各一次転写ニップでは転写位置ずれが抑制される。

本変形例１において、駆動モータ６１として直流モータを用いれば、モータ電流を検知することによって駆動モータ６１に発生する負荷変動を容易に把握することができる。よって、例えば、外乱推定器を用いる等により、駆動モータ６１の負荷変動から第５ギヤ６６の回転軸に加わる負荷変動を把握することが容易となり、それを補償する制御を行うことが可能となる。具体的な制御系としては、例えば、特許文献２に開示されている中間転写ベルトの駆動系に適用されているトルク付加制御量設定部の制御を、本変形例１における駆動モータ６１の負荷変動から第５ギヤ６６の回転軸に加わる負荷変動を補償する制御に適用することができる。この制御は、要するに、駆動モータ６１から二次転写ローラ８までの駆動系を二慣性系としてモデル化し、そのモデルに基づいて駆動モータ６１の負荷変動から第５ギヤ６６の回転軸に加わる負荷変動を推定して当該負荷変動を補償するものである。

〔変形例２〕
次に、本実施形態における他の変形例（以下、本変形例を「変形例２」という。）について説明する。
本変形例２においては、クリーニング対向ローラ４９に対向して配置されているベルトクリーニング装置８０のクリーニング用回転体であるブラシローラ８１の駆動源にも、二次転写ローラ８及びクリーニング対向ローラ４９の駆動源である駆動モータ６１を用いる。

図１４は、本変形例２におけるローラ駆動部６０のギヤ配列を示す模式図である。
図１５は、本変形例２におけるローラ駆動部６０のギヤ配列を上方から見たときの模式図である。
図１６は、本変形例２におけるローラ駆動部６０のギヤ配列を側方から見たときの模式図である。

本変形例２において、プリンタ本体の駆動出力軸６３ａと第１ジョイント６８Ａを介して接続される転写ユニット５０の駆動入力軸４９ａには、第７ギヤ７２が固定されている。この第７ギヤ７２には、ベルトクリーニング装置８０の側板８０Ａに回転自在に支持されている回転軸７３ａに固定された第８ギヤ７３が噛み合っている。また、第８ギヤ７３の回転軸７３ａには、第９ギヤ７４が固定されており、この第９ギヤ７４には、ブラシローラ８１の回転軸８１ａに固定されている第１０ギヤ７５が噛み合っている。よって、駆動モータ６１の回転駆動力は、第１ギヤ６２、第２ギヤ６３、第１ジョイント６８Ａ、第７ギヤ７２、第８ギヤ７３、第９ギヤ７４、第１０ギヤ７５を介してブラシローラ８１の回転軸８１ａに伝達され、ブラシローラ８１が中間転写ベルト２の回転に連れ回る方向とは逆方向へ回転駆動する。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
画像を表面に担持して表面移動する感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ等の像担持体と、駆動ローラ３等の駆動支持回転体を含む複数の支持回転体３，４，５，６，７，４９，５４Ｙ，５４Ｃ，５４Ｍ，５４Ｋに張架された状態で前記像担持体の表面に連れ回る方向に回転駆動され、該像担持体と対向する一次転写ニップ等の第１転写ニップ部で該像担持体の表面上の画像が外周面に転写される中間転写ベルト２と、前記中間転写ベルトの外周面に当接して、該中間転写ベルトの外周面上の画像を用紙１９等の記録材へ転写するための二次転写ニップ等の第２転写ニップ部を形成する二次転写ローラ８等の転写回転部材と、前記転写回転部材を中間転写ベルトの表面に連れ回る方向へ回転駆動するローラ駆動部６０等の転写回転部材駆動手段と、前記第２転写ニップ部へ記録材を搬送するレジストローラ対９等の記録材搬送手段とを有するプリンタ２００等の画像形成装置において、前記駆動支持回転体は、前記第２転写ニップ部よりも中間転写ベルト回転方向上流側かつ前記第１転写ニップ部よりも中間転写ベルト回転方向下流側の位置で前記中間転写ベルトを支持しており、前記複数の支持回転体のうち、前記第２転写ニップ部を介して前記転写回転部材に対向する位置で前記中間転写ベルトを支持する二次転写対向ローラ５等の転写対向支持回転体は、該中間転写ベルトの回転によって連れ回り回転するものであり、前記複数の支持回転体のうち、前記転写対向支持回転体に対して中間転写ベルト回転方向下流側に隣接しているクリーニング対向ローラ４９等の転写下流支持回転体を、前記中間転写ベルトの回転に連れ回る方向へ回転駆動させるローラ駆動部６０等の転写下流支持回転体駆動手段を有することを特徴とする。
一般に、支持回転体から駆動力が付与される中間転写ベルト箇所の表面移動速度は、その支持回転体の回転駆動速度に支配される。そのため、他の中間転写ベルト箇所からの速度変動が当該中間転写ベルト箇所へ伝わってきても、当該中間転写ベルト箇所より速度変動伝達方向下流側には当該速度変動が伝わりにくい。本態様においては、第２転写ニップ部と第１転写ニップ部との間の中間転写ベルト部分では、第２転写ニップ部の中間転写ベルト回転方向上流側で駆動支持回転体が駆動力を付与しており、また、第２転写ニップ部の中間転写ベルト回転方向下流側で転写下流支持回転体が駆動力を付与している。したがって、第２転写ニップ部への記録材の突入によって第２転写ニップ部の中間転写ベルト箇所に生じた速度変動は、第２転写ニップ部の中間転写ベルト回転方向上流側については、駆動支持回転体の中間転写ベルト箇所から先の第１転写ニップ部には伝わりにくい。同様に、第２転写ニップ部の中間転写ベルト回転方向下流側については、転写下流支持回転体の中間転写ベルト箇所から先の第１転写ニップ部には伝わりにくい。よって、第２転写ニップ部への記録材の突入によって中間転写ベルトの速度変動が生じても、一次転写部において像担持体と中間転写ベルトとの間に速度差が生じにくく、第１転写ニップ部で画像が伸び縮みすることが抑制され、画像に濃淡が発生することが抑制される。

（態様Ｂ）
前記態様Ａにおいて、前記転写下流支持回転体駆動手段の駆動源として、前記転写回転部材駆動手段の駆動源である駆動モータ６１等を用いることを特徴とする。
これによれば、前記転写下流支持回転体駆動手段の駆動源として専用の駆動源を用いる場合よりも部品点数を削減して低コスト化を実現できる。

（態様Ｃ）
前記態様Ｂにおいて、前記転写下流支持回転体駆動手段及び前記転写回転部材駆動手段の各駆動伝達機構は、前記駆動源の出力軸（モータ軸６１ａ）に対してそれぞれ別個に接続されていることを特徴とする。
これによれば、第２転写ニップ部への記録材の突入時に転写回転部材に発生する負荷変動が、転写下流支持回転体駆動手段及び転写回転部材駆動手段の駆動伝達機構を通じて転写下流支持回転体に伝達される負荷変動伝達経路を長くとることができる。負荷変動伝達経路を長くとるほど、伝達される負荷変動が減衰しやすい。よって、本態様によれば、転写回転部材に発生する負荷変動が転写下流支持回転体へ伝達されるのを抑制でき、転写下流支持回転体の安定した回転駆動を実現できる結果、転写下流支持回転体の中間転写ベルト箇所の速度変動が安定して、第１転写ニップ部での中間転写ベルト速度変動をより安定して抑制できる。

（態様Ｄ）
前記態様Ｂ又はＣにおいて、前記転写回転部材の回転速度等の回転情報を取得するロータリーエンコーダ７１等の回転情報取得手段と、前記回転情報取得手段が取得した回転情報に基づいて、前記転写回転部材の回転速度が目標回転速度に追従するように前記駆動源の駆動をフィードバック制御する制御部７０等の駆動制御手段とを有することを特徴とする。
これによれば、第２転写ニップ部への記録材の突入時に転写回転部材に発生する負荷変動によって転写回転部材が速度変動するのを抑制でき、これにより第２転写ニップ部での中間転写ベルトの速度変動の増大を抑制することができる。これにより、第１転写ニップ部における中間転写ベルトの速度変動も抑制できるので、第１転写ニップ部で画像が伸び縮みすることが抑制され、画像に濃淡が発生することが抑制される。

（態様Ｅ）
前記態様Ｄにおいて、前記駆動源は直流モータで構成されていることを特徴とする。
これによれば、モータ電流を検知することによって前記駆動源に発生する負荷変動を容易に把握することができるので、外乱推定器を用いる等により前記駆動源の負荷変動から転写回転部材に加わる負荷変動を把握することが容易となる。よって、上述したフィードバック制御を簡易かつ高精度に実現することができる。

（態様Ｆ）
前記態様Ａ〜Ｅのいずれかの態様において、前記第２転写ニップ部で画像を転写した後に前記中間転写ベルトの表面を、ブラシローラ８１等のクリーニング用回転体を回転駆動させることによりクリーニングするベルトクリーニング装置８０等のクリーニング手段を有し、前記クリーニング用回転体の駆動源として、前記転写回転部材駆動手段の駆動源（駆動モータ６１）を用いることを特徴とする。
これによれば、前記クリーニング用回転体の駆動源として専用の駆動源を用いる場合よりも部品点数を削減して低コスト化を実現できる。

（態様Ｇ）
前記態様Ｆにおいて、前記駆動源から前記クリーニング用回転体へ駆動力を伝達する駆動伝達機構と前記転写下流支持回転体駆動手段の駆動伝達機構とは、一部が共通化されていることを特徴とする。
これによれば、部品点数を削減して低コスト化を実現できる。

（態様Ｈ）
前記態様Ａ〜Ｇのいずれかの態様において、前記転写下流支持回転体駆動手段は、前記第２転写ニップ部における中間転写ベルト部分の表面移動速度よりも、前記転写下流支持回転体に接触している中間転写ベルト部分の表面移動速度の方が遅くなるように、該転写下流支持回転体を回転駆動させることを特徴とする。
これによれば、中間転写ベルトの回転中に、第２転写ニップ部から転写下流支持回転体までの中間転写ベルト部分に弛みを生じさせることができる。このような弛みが存在することで、第２転写ニップ部への記録材突入時に第２転写ニップ部近傍で生じる中間転写ベルトの負荷変動が転写下流支持回転体の中間転写ベルト箇所まで伝搬しにくくなる。その結果、転写下流支持回転体の中間転写ベルト箇所における速度変動を更に抑制できるようになり、第１転写ニップ部での中間転写ベルト箇所の速度変動もより抑制される。

１ 感光体ドラム
２ 中間転写ベルト
３ 駆動ローラ
４ 入口ローラ
５ 二次転写対向ローラ
６ テンションローラ
７ 従動ローラ
８ 二次転写ローラ
９ レジストローラ対
１０ 二次転写ユニット
１１ 搬送ベルト
１５ 定着装置
１９ 用紙
４９ クリーニング対向ローラ
５０ 転写ユニット
５４ 一次転写ローラ
６０ ローラ駆動部
６１ 駆動モータ
６１ａ モータ軸
６２，６３，６４，６５，６６，６７，７２，７３，７４，７５ ギヤ
６８Ａ，６８Ｂ，６８Ｃ ジョイント
７０ 制御部
７１ ロータリーエンコーダ
８０ ベルトクリーニング装置
８１ ブラシローラ
８２ クリーニングブレード
１００ プロセスユニット
１０１ 現像装置
１０２ ドラムクリーニング装置
１０３ 帯電装置
２００ プリンタ

特開２００６−１３３８１６号公報 特開２０１１−１３３８８４号公報

Claims (8)

1. 画像を表面に担持して表面移動する像担持体と、
   駆動支持回転体を含む複数の支持回転体に張架された状態で前記像担持体の表面に連れ回る方向に回転駆動され、該像担持体と対向する第１転写ニップ部で該像担持体の表面上の画像が外周面に転写される中間転写ベルトと、
   前記中間転写ベルトの外周面に当接して、該中間転写ベルトの外周面上の画像を記録材へ転写するための第２転写ニップ部を形成する転写回転部材と、
   前記転写回転部材を中間転写ベルトの表面に連れ回る方向へ回転駆動する転写回転部材駆動手段と、
   前記第２転写ニップ部へ記録材を搬送する記録材搬送手段とを有する画像形成装置において、
   前記駆動支持回転体は、前記第２転写ニップ部よりも中間転写ベルト回転方向上流側かつ前記第１転写ニップ部よりも中間転写ベルト回転方向下流側の位置で前記中間転写ベルトを支持しており、
   前記複数の支持回転体のうち、前記第２転写ニップ部を介して前記転写回転部材に対向する位置で前記中間転写ベルトを支持する転写対向支持回転体は、該中間転写ベルトの回転によって連れ回り回転するものであり、
   前記複数の支持回転体のうち、前記転写対向支持回転体に対して中間転写ベルト回転方向下流側に隣接している転写下流支持回転体を、前記中間転写ベルトの回転に連れ回る方向へ回転駆動させる転写下流支持回転体駆動手段を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記転写下流支持回転体駆動手段の駆動源として、前記転写回転部材駆動手段の駆動源を用いることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置において、
   前記転写下流支持回転体駆動手段及び前記転写回転部材駆動手段の各駆動伝達機構は、前記駆動源の出力軸に対してそれぞれ別個に接続されていることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項２又は３に記載の画像形成装置において、
   前記転写回転部材の回転情報を取得する回転情報取得手段と、
   前記回転情報取得手段が取得した回転情報に基づいて、前記転写回転部材の回転速度が目標回転速度に追従するように前記駆動源の駆動を制御する駆動制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４に記載の画像形成装置において、
   前記駆動源は直流モータで構成されていることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項２乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記第２転写ニップ部で画像を転写した後に前記中間転写ベルトの表面を、クリーニング用回転体を回転駆動させることによりクリーニングするクリーニング手段を有し、
   前記クリーニング用回転体の駆動源として、前記転写回転部材駆動手段の駆動源を用いることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６に記載の画像形成装置において、
   前記駆動源から前記クリーニング用回転体へ駆動力を伝達する駆動伝達機構と前記転写下流支持回転体駆動手段の駆動伝達機構とは、一部が共通化されていることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記転写下流支持回転体駆動手段は、前記第２転写ニップ部における中間転写ベルト部分の表面移動速度よりも、前記転写下流支持回転体に接触している中間転写ベルト部分の表面移動速度の方が遅くなるように、該転写下流支持回転体を回転駆動させることを特徴とする画像形成装置。