JP2023085901A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】「ボソツキ」の発生を抑制すべく光沢性が低い中間転写ベルトを使用した場合でも、装置の大型化及びコストアップを防止しつつ画質調整用の検知パターンを良好に読み取ることが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】複数の感光体５と、弾性を有する中間転写ベルト１０と、出力用の形成画像パターン及び／または画質調整用の調整画像パターンを各感光体５から中間転写ベルト１０に転写する複数の一次転写部材２４と、二次転写部材２５と、二次転写ニップ２１ａの下流側に配置された画像パターン検出装置４６とを備え、画像パターン検出装置４６は、中間転写ベルト１０に形成された調整画像パターン６０が転写される画像パターン被転写体４７と、画像パターン被転写体４７に転写された調整画像パターン６０の状態を検出する検出部材４９とを備える画像形成装置４５。【選択図】図５

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来、像担持体である複数の感光体と、各感光体からの一次転写画像が重畳転写される中間転写体と、中間転写体上に形成された重畳転写画像であるトナー像を被記録媒体に二次転写させる中間転写方式を採用した電子写真方式の画像形成装置が知られている。この画像形成装置において、被記録媒体として表面の凹凸が大きい凹凸紙や粗面紙、ファンシーペーパ等を用いた際に、中間転写体上のトナー像が被記録媒体に対して十分に転写されない現象が発生する場合がある。この現象は一般的に「ボソツキ」と呼称され、被記録媒体表面の凹凸部に中間転写体の表面が追従できず、被記録媒体の凹部と中間転写体表面との間にギャップが生じることにより発生する。すなわち、ギャップに起因して微小放電が発生し、被記録媒体に対して十分な転写電界を付与できないことにより「ボソツキ」が発生するのである。

上述した「ボソツキ」を低減させるため、ベルト状の中間転写体の表面に弾性層を設け、中間転写体と被記録媒体とを密着させることで上述した表面の凹凸が大きい被記録媒体を用いても、十分に中間転写体上のトナー像を被記録媒体に転写する技術が知られている。この技術は、従来の中間転写体であるポリイミド製の中間転写ベルトと比較して、ベルト表面の弾性力が高くベルト表面の凹凸面に対する追従性が高いため、「ボソツキ」を大幅に改善することが可能である。
また、電子写真方式の画像形成装置において、作成されたトナー像の濃度や位置を調整するために画質調整用の検知パターンを中間転写体上に作成し、作成した検知パターンの濃度や位置等をフォトセンサ等の検知手段により検知し、検知された出力値に応じて補正を行うことでトナー像の濃度や位置を一定に保つ技術が知られている。

画質調整用の検知パターンは連続した画像形成動作中の被記録媒体間で作成され、連続した画像形成動作中での画質変動を抑制するために使用される場合がある。従来の検知パターンは、一般的に中間転写体上に形成されてフォトセンサ等の読取手段によって読み取られるが、読取手段による検知パターンの読取性は中間転写体表面の光沢性に依存することが判っている。このことから、中間転写体の材質によっては光沢性が低く、形成された検知パターンを読取手段で読み取ることができず画質調整を行うことができないという問題点があった。この場合には、二次転写部にポリイミド製等の光沢性が高い二次転写ベルトを設け、中間転写体上から二次転写ベルト上に検知パターンを転写し、二次転写ベルト上に転写された検知パターンを読取手段で読み取る必要があった。

「特許文献１」には、ブラック（Ｂ：黒色）が直接転写方式、シアン（Ｃ：青色）、マゼンタ（Ｍ：赤色）、イエロ（Ｙ：黄色）が中間転写ベルトを有する画像形成装置において、ＢとＣ，Ｍ，Ｙとの間の色ずれを補正する構成が開示されている。具体的には、Ｂの感光体上に形成された検知パターンとＣ，Ｍ，Ｙの中間転写ベルト上に形成された検知パターンとを両者に接触する被記録媒体搬送用のベルトに転写させ、そのパターンをフォトセンサで読み取ることによって色ずれを補正している。
「特許文献２」には、検知パターンが転写される専用転写ローラを備え、検知パターン作成時には専用転写ローラを中間転写ベルトに接触させてこれに検知パターンを転写させ、通常画像形成時には専用転写ローラを中間転写ベルトから離間させる技術が開示されている。

上述した従来の構成では、中間転写体以外の箇所である二次転写部に検知パターンの読取装置及び読取後の検知パターンを消去するクリーニング装置を設ける必要があり、二次転写部が大型化すると共にコストアップしてしまうという問題点がある。
本発明は上述した問題点を解決し、「ボソツキ」の発生を抑制すべく光沢性が低い中間転写ベルトを使用した場合でも、装置の大型化及びコストアップを防止しつつ画質調整用の検知パターンを良好に読み取ることが可能な画像形成装置の提供を目的とする。

請求項１記載の発明は、それぞれ表面にトナー像を担持する複数の感光体と、前記各感光体に対向配置された走行自在な弾性を有する中間転写ベルトと、前記各感光体の表面にそれぞれ形成されたトナー像を出力用の形成画像パターン及び／または画質調整用の調整画像パターンとして前記中間転写ベルトに転写する複数の一次転写部材と、前記中間転写ベルトに転写された前記形成画像パターンを被記録媒体に転写する、前記中間転写ベルトに接離自在な二次転写部材と、前記中間転写ベルトの走行方向において、前記中間転写ベルトと前記二次転写部材とが接触する二次転写ニップの下流側に配置された、前記調整画像パターンを検出する画像パターン検出装置とを備え、前記画像パターン検出装置は、前記中間転写ベルトに接触して配置され、前記中間転写ベルトに形成された前記調整画像パターンが転写される画像パターン被転写体と、前記画像パターン被転写体に転写された前記調整画像パターンの状態を検出する検出部材とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、弾性を有する中間転写ベルト上に形成された調整画像パターンを画像パターン被転写体に転写させ、この調整画像パターンを検出部材によって検出することができる。これにより、光沢性が低い中間転写ベルトを使用した場合でも、装置の大型化及びコストアップを防止しつつ調整画像パターンを良好に読み取ることが可能な画像形成装置を提供できる。

本発明の一実施形態を適用可能な画像形成装置の概略正面図である。 従来の画像形成装置に用いられる作像部及び転写部及び画像パターン検出センサを説明する概略図である。 他の従来の画像形成装置に用いられる作像部及び転写部及び画像パターン検出センサを説明する概略図である。 本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置に用いられる作像部及び転写部及び画像パターン検出センサを説明する概略図である。 本発明の第１の実施形態に用いられる転写部及び画像パターン検出センサを説明する概略斜視図である。 本発明の第１の実施形態に用いられる被転写体接離機構を説明する概略図である。 本発明の第１の実施形態における画像パターン被転写体が中間転写ベルトから離間し二次転写部材が中間転写ベルトに接触した状態を示す概略図である。 本発明の第１の実施形態における画像パターン被転写体が中間転写ベルトに接触し二次転写部材が中間転写ベルトから離間した状態を示す概略図である。 本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置に用いられる作像部及び転写部及び画像パターン検出センサを説明する概略図である。 本発明の第２の実施形態に用いられる転写部及び画像パターン検出センサを説明する概略斜視図である。

図１は、本発明の一実施形態を適用可能な従来の画像形成装置としてのカラープリンタを示している。同図においてカラープリンタ１は、タンデム型の画像形成部である複数の作像ユニット２によってカラー画像を形成する電子写真方式のカラー画像形成装置であり、装置本体３の内部に作像部１１、給紙部１２、転写部１３、定着部１４、排紙部１５等を有している。
作像部１１は、イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色に加え、無色透明や白色といった特色であるスペシャル（Ｓ）のトナー像を形成して出力する５個の作像ユニット２Ｓ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋから構成されている。画像形成手段として機能する各作像ユニット２は、画像形成材料として互いに異なる色のスペシャルトナー、イエロトナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーを用いるが、このトナー以外の構成はそれぞれ同様であって寿命到達時に交換される。各作像ユニット２はそれぞれ装置本体３に対して着脱可能であり、それぞれプロセスカートリッジを構成している。以下、ブラックトナー像を形成する作像ユニット２Ｋを例に、各作像ユニット２を説明する。

作像ユニット２Ｋは、帯電装置４Ｋ、像担持体である感光体ドラム５Ｋ、現像装置６Ｋ、除電装置７Ｋ、感光体クリーニング装置８Ｋ等を備えている。これ等の装置が共通の保持部材である図示しないユニット本体に保持されており、装置本体３に対してユニット本体を一体的に着脱することにより、上述した各装置を同時に交換可能に構成されている。
各作像ユニット２の上方には露光装置９が配設されている。露光装置９は、パーソナルコンピュータ等の外部機器から送られてくる画像情報に基づいて、レーザダイオードから発せられたレーザ光により感光体ドラム５Ｓ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋを露光走査する。

感光体ドラム５Ｋは、図示しないモータによって図１において反時計回り方向に回転駆動される。帯電装置４Ｋは、帯電ワイヤに帯電バイアスを印加することにより帯電ワイヤと感光体ドラム５Ｋの外周面との間に放電を生じさせ、これにより感光体ドラム５Ｋの表面が一様に帯電される（帯電工程）。
帯電後の感光体ドラム５Ｋの表面には、露光装置９から照射されるレーザ光の光走査によってブラック用の静電潜像が形成される（露光工程）。このブラック用の静電潜像は、ブラックトナーを用いる現像装置６Ｋによって現像されることによりブラックトナー像となる（現像工程）。形成されたブラックトナー像は、後述する中間転写ベルト１０上に一次転写される（一次転写工程）。ここで形成されるブラックトナー像には、出力用の画像となる形成画像パターンと、画質調整用の画像となる調整画像パターンとがある。なお、各パターンは他のＳ，Ｙ，Ｍ，Ｃにおいても同様に形成される。

除電装置７Ｋは、中間転写ベルト１０上にブラックトナー像が一次転写された後の感光体ドラム５Ｋの表面を除電する（除電工程）。感光体クリーニング装置８Ｋはクリーニングブレードとクリーニングブラシとを備えており、除電装置７Ｋによって除電された感光体ドラム５Ｋの表面に残存した転写残トナーを除去及び回収する（クリーニング工程）。
図１において、他の作像ユニット２Ｓ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃにおいても作像ユニット２Ｋと同様である一連の作像プロセスが行われ、各感光体ドラム５Ｓ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ上にそれぞれスペシャルトナー像、イエロトナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像が形成される。

給紙部１２は、給紙路１６を介して転写部１３に対して転写紙等の被記録媒体であるシートＳを供給しており、シート収容部である給紙トレイ１７、給紙ローラ１８、分離ローラ対１９、レジストローラ対２０等を有している。
給紙ローラ１８は、その回転によって給紙トレイ１７上に積載されているシートＳのうち最上位に位置するシートＳを分離ローラ対１９に給送する。分離ローラ対１９は、給紙ローラ１８によって給送されたシートＳを一枚ずつに分離して給紙路１６に向けて給送する。給紙部１２では、シート搬送方向と直交するシート幅方向の中央を基準としてシートを給送する中央基準通紙を採用している。
レジストローラ対２０は、中間転写ベルト１０上のトナー像形成部分が二次転写部２１の二次転写ニップ２１ａに到達するタイミングでシートＳを二次転写ニップ２１ａに向けて給送する。レジストローラ対２０は、シート幅方向に複数分割された串刺し団子状となるように構成されている。なお、シート搬送経路である給紙路１６を含める各給紙路は、シート搬送方向下流側に向けてシートを案内するための薄板部材からなる図示しないシート案内部材を適宜有している。

転写部１３は各作像ユニット２の下方に配設されており、駆動ローラ２２、従動ローラ２３、中間転写ベルト１０、一次転写部材としての一次転写ローラ２４Ｓ，２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ、二次転写部材としての二次転写ローラ２５、二次転写対向ローラ２６、ベルトクリーニング装置２７等を有している。
中間転写ベルト１０は、そのループ内側に配設された駆動ローラ２２、従動ローラ２３、二次転写対向ローラ２６、各一次転写ローラ２４等によって張架されている。中間転写ベルト１０は、図示しない駆動手段により図１において時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ２２によって走行駆動され、各感光体ドラム５に接触しつつ移動する。

各一次転写ローラ２４は、中間転写ベルト１０を介してそれぞれ対応する各感光体ドラム５に対向して配置されており、それぞれ中間転写ベルト１０の走行駆動に従動して回転する。これにより、中間転写ベルト１０の表面と各感光体ドラム５の表面とが当接する一次転写ニップが形成される。また、各一次転写ローラ２４は対応する各感光体ドラム５に対して中間転写ベルト１０を介してそれぞれ接離自在に構成されており、各感光体ドラム５上のトナー像を中間転写ベルト１０に一次転写する際に接触し、他の場合には離間する。
各一次転写ローラ２４には一次転写バイアス電源からそれぞれ一次転写バイアスが印加され、これにより各感光体ドラム５上の各色トナー像と各一次転写ローラ２４との間に一次転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト１０上に各色トナー像が順次重畳転写される。

スペシャル画像用の感光体ドラム５Ｓの表面に形成されたトナー像は、感光体ドラム５Ｓの回転に伴ってスペシャル画像用の一次転写ニップに進入する。そして、転写電界やニップ圧の作用により、感光体ドラム５Ｓから中間転写ベルト１０上にスペシャルトナー像が一次転写される。このようにして、スペシャルトナー像が一次転写された中間転写ベルト１０は、その後イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの各色画像用の一次転写ニップを順次通過し、各感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上のイエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナー像がスペシャルトナー像上に順次重畳転写される。この一次転写により、中間転写ベルト１０上にはフルカラートナー像と無色透明等の特色トナー像とを併せ持った重ね合わせトナー像が形成される。

二次転写ローラ２５は、二次転写対向ローラ２６との間に中間転写ベルト１０とシートＳとを挟み込んで回転する。これにより二次転写部２１には、中間転写ベルト１０の表面と二次転写ローラ２５とが当接する二次転写ニップ２１ａが形成される。二次転写ローラ２５は接地されているのに対し、二次転写対向ローラ２６には二次転写バイアス電源により二次転写バイアスが印加される。また、二次転写ローラ２５は中間転写ベルト１０に対して接離自在に構成されており、中間転写ベルト１０上のトナー像をシートＳに二次転写する際に接触し、他の場合には離間する。
二次転写ニップ２１ａを通過した二次転写後の中間転写ベルト１０上には、シートＳに転写されなかった転写残トナーが残留している。この転写残トナーは、中間転写ベルト１０の表面に当接しているクリーニングブレードを備えたベルトクリーニング装置２７によって中間転写ベルト１０の表面から除去され、これにより中間転写ベルト１０がクリーニングされる。

定着部１４は、加熱ローラ２８、加熱ローラ２８に圧接して定着ニップを形成する加圧ローラ２９を有している。定着部１４に送られたシートＳは、その未定着トナー像担持面を加熱ローラ２８に密着させつつ定着ニップに挟持され、加熱及び加圧によってトナー像中のトナーが溶融及び軟化することにより、未定着トナー像がシートＳ上に定着される。トナー像が定着されたシートＳは、排紙路３０に配設されている搬送ローラ対によって搬送され、排紙部１５に配設された排紙ローラ対３１によって装置本体３から機外へと排出され、排紙トレイ３２上に排出積載される。

カラープリンタ１では、搬送切替装置３３、再送路３４、スイッチバック通路３５、スイッチバック後通路３６等からなる反転搬送手段３７を有しており、シートＳの両面に対してそれぞれ画像を形成する両面画像形成モードが実行可能に構成されている。具体的には、搬送切替装置３３は定着部１４から受け取ったシートＳのその後の搬送先を、排紙路３０または再送路３４に切り替える第１切替爪３８を有している。そして、シートＳの一面のみに画像形成を行う片面画像形成モードの実行時には、シートＳの搬送先を排紙路３０に設定する。
これにより、一方の面のみに画像が形成されたシートＳを排紙路３０経由で排紙ローラ対３１に送り、排紙トレイ３２上に排出する。また、シートＳの両面にそれぞれ画像を形成する両面モードの実行時には、両面にそれぞれトナー像が定着されたシートＳを定着部１４から受け取った場合にも、シートＳの搬送先を排紙路３０に設定する。これにより、両面に画像が形成されたシートＳを排紙トレイ３２上に排出する。

一方、両面画像形成モードの実行時において、一方の面にのみ画像が定着されたシートＳを定着部１４から受け取った場合には、シートＳの搬送先を再送路３４に設定する。再送路３４にはスイッチバック通路３５が接続されており、再送路３４に送られたシートＳは第２切替爪３９により案内されてスイッチバック通路３５に進入する。そして、シートＳの搬送方向の全領域がスイッチバック通路３５に進入すると、シートＳの搬送方向が逆転されてシートＳがスイッチバックする。
スイッチバック通路３５には、再送路３４の他にスイッチバック後通路３６が接続されており、スイッチバックしたシートＳは第２切替爪３９により案内されてスイッチバック後通路３６に進入する。このとき、シートＳの上下及び前後が反転し、上下及び前後が反転したシートＳはスイッチバック後通路３６と給紙路１６とを経由して二次転写ニップ２１ａに再送される。二次転写ニップ２１ａで他方の面にもトナー像が転写されたシートＳは、定着部１４を経由して他方の面にトナー像を定着された後、搬送切替装置３３、排紙路３０、排紙ローラ対３１を経由して排紙トレイ３２上に排出される。

上述した従来のカラープリンタ１において、各感光体ドラム５に形成されるトナー像には出力用の画像となる形成画像パターンと画質調整用の画像となる調整画像パターンとがあることを説明したが、カラープリンタ１には調整画像パターンの状態を検出する画像パターン検出装置としての画像パターン検出センサ４０が設けられている。非接触式のフォトセンサからなる画像パターン検出センサ４０は、図２に示すように、中間転写ベルト１０の駆動ローラ２２に巻き掛けられた部位の外周面近傍に配置されている。カラープリンタ１は、画像パターン検出センサ４０によって中間転写ベルト１０の外周面上に形成された調整画像パターンの濃度や位置情報を検出し、検出した情報を作像条件や作像タイミング等にフィードバックすることにより画像濃度や画像位置の補正を行っている。

しかし、「背景技術」の欄でも述べたように、調整画像パターンが形成される中間転写ベルト１０が十分な光沢性を有していないと、中間転写ベルト１０上の調整画像パターンを十分に検出することができず、検出不良が発生してしまう。例えば、中間転写ベルト１０の表面に弾性層を設けることにより中間転写ベルト１０の弾性を向上させ、シートＳの表面に設けられた凹凸に追従させて「ボソツキ」の発生を抑制する技術が知られている。しかしこのような弾性層は一般的に光沢性が低く、画像パターン検出装置によって調整画像パターンを検出するための光沢性を有していない場合が多い。このような場合には、中間転写ベルト１０の表面以外の部位において調整画像パターンを検出する必要があった。

図３は、中間転写ベルト１０上で調整画像パターンを検出することができない場合の、画像形成装置としてのカラープリンタ４４の構成を示している。カラープリンタ４４では、二次転写部において調整画像パターンを検出しており、図２に示したカラープリンタ１と比較すると、二次転写部２１に代えて二次転写部４１を用いた点においてのみ相違している。本構成では、調整画像パターンを中間転写ベルト１０上で検出できないため、中間転写ベルト１０上に形成された調整画像パターンを中間転写ベルト１０から二次転写部４１に転写し、二次転写部４１上の調整画像パターンを画像パターン検出センサ４０で検出している。
二次転写部４１は、二次転写部材としてのコンベヤ４２、ベルトクリーニング装置４３、画像パターン検出センサ４０を有している。コンベヤ４２は、駆動ローラ４２ａ、従動ローラ４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ、各ローラ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄに掛け渡された無端ベルト４２ｅから構成されている。コンベヤ４２は、図示しない駆動手段によって駆動ローラ４２ａが回転駆動されることにより、二次転写対向ローラ２６との間に中間転写ベルト１０とシートＳとを挟み込んで走行する。

これにより二次転写部４１には、中間転写ベルト１０の表面と無端ベルト４２ｅとが当接する二次転写ニップ４１ａが形成される。コンベヤ４２は接地されているのに対し、二次転写対向ローラ２６には二次転写バイアス電源により二次転写バイアスが印加される。また、コンベヤ４２は中間転写ベルト１０に対して接離自在に構成されており、中間転写ベルト１０上の形成画像パターンをシートＳに二次転写する際及び中間転写ベルト１０上の調整画像パターンを無端ベルト４２ｅに二次転写する際に接触し、他の場合には離間する。
中間転写ベルト１０上に形成された調整画像パターンが転写される無端ベルト４２ｅは、転写された調整画像パターンが画像パターン検出センサ４０によって良好に検出される必要があることから、十分な光沢性を有する材質、例えばポリイミドによって構成されている。無端ベルト４２ｅ上に形成された調整画像パターンは、無端ベルト４２ｅの表面に当接しているクリーニングブレードを備えたベルトクリーニング装置４３によって無端ベルト４２ｅの表面から除去され、これにより無端ベルト４２ｅがクリーニングされる。

図３に示した二次転写部４１を用いることにより、出力画像における「ボソツキ」の発生を抑制しつつ調整画像パターンを画像パターン検出装置で検出することができ、良好な画像形成動作を継続的に行うことができる。しかし、二次転写部４１は上述した一般的な二次転写部２１に比して部品点数が多く、二次転写部が大型化してしまい画像形成装置全体も大型化すると共に、コストアップしてしまうという問題点がある。
以下に、「ボソツキ」の発生を抑制すべく光沢性が低い中間転写ベルトを使用した場合でも、装置の大型化及びコストアップを防止しつつ画質調整用の検知パターンを良好に読み取ることが可能な本発明の構成を説明する。

図４は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置であるカラープリンタ４５の作像部１１及び転写部１３を示している。カラープリンタ４５は、図２に示したカラープリンタ１と比較すると、画像パターン検出装置としての画像パターン検出センサ４０に代えて画像パターン検出装置４６を用いる点においてのみ相違しており、その他の構成は同一である。
画像パターン検出装置４６は、中間転写ベルト１０の走行方向において二次転写ニップ２１ａの下流側に配置されており、画像パターン被転写体としての被転写ローラ４７、対向ローラ４８、検出部材としての画像パターン検出センサ４９、被転写体クリーニング部材としてのローラクリーニング装置５０等を有している。

図５に示すように、被転写ローラ４７は装置本体３に移動自在に支持された第１支軸５１に、対向ローラ４８は装置本体３に固定支持された第２支軸５２に、図示しない軸受を介してそれぞれ回転自在に支持されている。第１支軸５１は、装置本体３に設けられた図示しない溝部によって、その両端を回転不可の状態で被転写ローラ４７の半径方向に向けて移動自在に支持されている。この構成より、被転写ローラ４７は中間転写ベルト１０のベルト面に対して直交する方向に、対向ローラ４８に対して近接離間可能に構成されている。第１支軸５１の両端近傍には、被転写ローラ４７が対向ローラ４８に圧接する向きの付勢力を第１支軸５１に付与する圧縮ばね５３がそれぞれ配置されている。各圧縮ばね５３の付勢力によって被転写ローラ４７は、中間転写ベルト１０を介して対向ローラ４８に対して所定の圧接力で圧接可能、すなわち中間転写ベルト１０に対して所定の圧接力で圧接可能に構成されている。

被転写ローラ４７は、画像パターン検出センサ４０と同様に非接触式のフォトセンサからなる画像パターン検出センサ４９によって調整画像パターンを検出するために必要な十分な光沢性、転写を行うための十分な電気抵抗値、及び良好なトナークリーニング性を備えている。本実施形態では、二次転写ローラ２５として使用される金属軸の表面に５ｍｍ程度の厚みのエチレンプロピレンゴム層を形成し、その表面にフッ素加工を施したハードコートゴム層を有するローラを用いている。なお、被転写ローラ４７はこの構成には限定されず、他の構成を採用してもよい。他の構成の一例として、感光体ドラム５で用いられているアルミニウム素管及びポリイミドベルトをローラに張架する構成が挙げられる。

被転写ローラ４７には、中間転写ベルト１０上に形成された調整画像パターンを転写するための、トナーとは逆極性のバイアスを印加可能なバイアス付与手段としてのバイアス印加基板５４が接続されている。バイアス印加基板５４によりトナーとは逆極性のバイアスを印加することで、中間転写ベルト１０上のトナーには被転写ローラ４７側への引力が働き、調整画像パターンが被転写ローラ４７上に転写される。なお、本実施形態では被転写ローラ４７にトナーとは逆極性のバイアスを印加することによる引力転写での構成を示したが、対向ローラ４８にトナーと同極性のバイアスを印加することによる斥力転写の構成を採用してもよい。

画像パターン検出装置４６には、被転写ローラ４７を回転駆動する駆動手段としての駆動モータ５５が設けられている。駆動モータ５５は、被転写ローラ４７の端面に設けられた図示しないギヤに対して、直接または図示しないギヤ列を介して噛合する図示しないギヤを出力軸に有している。この構成より画像パターン検出装置４６は、中間転写ベルト１０に対して被転写ローラ４７を独立して回転駆動可能に構成されている。そのため、後述する被転写体接離機構５９によって被転写ローラ４７が中間転写ベルト１０に対して接触あるいは離間の何れの状態であっても、被転写ローラ４７を所定の速度で回転駆動することができる。すなわち、被転写ローラ４７が中間転写ベルト１０から離間した状態であっても、被転写ローラ４７を回転駆動して画像パターン検出センサ４９による調整画像パターンの検出動作を行うことができる。

図６に示すように、第１支軸５１の一端には長円形状を呈する変位カム５６の一端が回転自在に取り付けられており、第２支軸５２の一端には円形状を呈するカムフォロア５７の中心が固定されている。変位カム５６は、装置本体３に設けられた変位モータ５８によって回転駆動され、図６（ａ）に示すようにその長径部がカムフォロア５７から外れた第１の状態と、図６（ｂ）に示すようにその長径部がカムフォロア５７に当接する第２の状態とを選択的に占める。変位カム５６が第１の状態を占めたとき被転写ローラ４７が中間転写ベルト１０を介して対向ローラ４８に対して各圧縮ばね５３の付勢力によって所定の圧接力で圧接し、変位カム５６が第２の状態を占めたとき被転写ローラ４７が中間転写ベルト１０から離間する。上述した変位カム５６、カムフォロア５７、変位モータ５８等によって、中間転写ベルト１０に対して被転写ローラ４７を接離させる被転写体接離機構５９が構成されている。

被転写ローラ４７において、対向ローラ４８が配置された位置と第１支軸５１を介して対向する位置には、図５に示すように画像パターン検出センサ４９が配置されている。本実施形態において、画像パターン検出センサ４９は第１支軸５１の軸方向、すなわちシート幅方向に等間隔をおいて３個配置されているが、少なくとも１個設けられていればよい。各画像パターン検出センサ４９により、中間転写ベルト１０から被転写ローラ４７に転写された調整画像パターン６０の濃度、位置、タイミング等を検出することが可能となる。調整画像パターン６０の検出結果を画像形成動作時における作像条件や作像タイミング等にフィードバックする動作制御を行うことにより、常時安定した画像濃度、画像位置を得ることが可能な画像形成装置４５を提供できる。

被転写ローラ４７の回転方向において、画像パターン検出センサ４９の配置位置の下流側には、ローラクリーニング装置５０が配置されている。ローラクリーニング部材５０は、図４に示すように、被転写ローラ４７の周面に接触してトナーを掻き落とすブレード５０ａと、ブレード５０ａによって掻き落とされた廃トナーを回収する回収コイル５０ｂとを有している。本実施形態では、ブレード５０ａとして一般的なゴムブレードを用いているが、被転写ローラ４７の周面からトナーを除去できる構成であればこれに限られず、例えばブラシローラにトナーとは逆極性のバイアスを印加してクリーニングする静電方式のクリーニング部材を用いてもよい。

次に、上述した画像形成装置４５の動作について説明する。
作像部１１及び転写部１３では、帯電工程、露光工程、現像工程、一次転写工程、除電工程、クリーニング工程が行われ、各感光体ドラム５上に各色のトナー像がそれぞれ形成される。形成されたトナー像は中間転写ベルト１０上に重ね合わせて一次転写され、中間転写ベルト１０上にはフルカラーのトナー像が形成される。ここで中間転写ベルト１０上には、先ず形成画像パターンが形成され、遅れて形成画像パターンから所定の間隔をおいて調整画像パターン６０が形成される。

上述の動作に並行して給紙部１２が作動し、給紙トレイ１７上から最上位のシートＳが給紙ローラ１８の作動により給送される。給送されたシートＳは分離ローラ対１９によって一枚に分離され、給紙路１６に設けられた搬送ローラ対によって搬送されてレジストローラ対２０にて一時停止される。そして、中間転写ベルト１０上に形成された形成画像パターンが二次転写ニップ２１ａに到達するタイミングでレジストローラ対２０が回転することにより、一時停止されていたシートＳが二次転写ニップ２１ａに向けて給送される。このタイミングで二次転写ローラ２５は中間転写ベルト１０に接触しており、シートＳ上に形成画像パターンが二次転写される。形成画像パターンが転写されたシートＳは下流側へと搬送され、定着部１４にて転写画像を定着された後、排紙ローラ対３１によって装置本体３から排出されて排紙トレイ３２上に排出積載される。

二次転写ニップ２１ａにおいてシートＳに転写された中間転写ベルト１０上の形成画像パターンは、中間転写ベルト１０の走行移動により二次転写ニップ２１ａからさらに中間転写ベルト１０の走行方向下流側へと移動する。このとき、図７に示すように、被転写ローラ４７は中間転写ベルト１０から離間する位置を占めていると共に、バイアス印加基板５４の作動もオフされている。これにより、中間転写ベルト１０上の形成画像パターンが被転写ローラ４７と対向する位置を通過しても、被転写ローラ４７には何ら影響が及ぼされることがない。
中間転写ベルト１０上の形成画像パターンが被転写ローラ４７と対向する位置を通過すると、調整画像パターン６０が被転写ローラ４７と対向する位置を通過する前に、図８に示すように、被転写体接離機構５９が作動して被転写ローラ４７が中間転写ベルト１０に接触する位置を占める。このとき、バイアス印加基板５４が作動され、二次転写ローラ２５は中間転写ベルト１０から離間される。

この一連の動作により、中間転写ベルト１０上に形成された調整画像パターン６０が中間転写ベルト１０に接触した被転写ローラ４７の周面上に転写される。調整画像パターン６０の転写後、再び被転写体接離機構５９が作動して被転写ローラ４７が中間転写ベルト１０から離間する位置を占め、バイアス印加基板５４の作動がオフされる。転写された被転写ローラ４７上の調整画像パターン６０は、各画像パターン検出センサ４９により検出された後にローラクリーニング装置５０によってクリーニングされる。以下、被転写ローラ４７の接離動作及びバイアス印加基板５４による転写バイアス印加のオンオフ動作がシートＳを一枚給送する毎に繰り返し行われ、画像パターン検出装置４６による調整画像パターン６０の検出動作が継続的に行われる。

上述の構成によれば、画像形成装置４５は弾性を有する中間転写ベルト１０上に形成された調整画像パターン６０を検出する画像パターン検出装置４６を備え、画像パターン検出装置４６は中間転写ベルト１０に接離自在な被転写ローラ４７及び画像パターン検出センサ４９を備えている。この構成により、弾性を有する中間転写ベルト１０上に形成された調整画像パターン６０を被転写ローラ４７に転写させ、被転写ローラ４７上に転写された調整画像パターン６０を画像パターン検出センサ４９によって検出することができる。これにより、光沢性が低い中間転写ベルト１０を使用した場合でも、装置の大型化及びコストアップを防止しつつ画質調整用の調整画像パターン６０を良好に読み取ることが可能な画像形成装置４５を提供できる。

上述の構成では、中間転写ベルト１０上に形成された形成画像パターン及び調整画像パターンが被転写ローラ４７を通過する際に、被転写ローラ４７を中間転写ベルト１０に対してそれぞれ接離させる被転写体接離機構を有している。これにより、形成画像パターンが被転写ローラ４７に影響を及ぼすことを防止できると共に、中間転写ベルト１０上の調整画像パターンを被転写ローラ４７に対して確実に転写することができる。
また、画像パターン検出装置４６はバイアス印加基板５４を有しているため、中間転写ベルト１０上から被転写ローラ４７への調整画像パターンの転写を効率よくかつ良好に行うことができる。
また、被転写ローラ４７としてハードコートゴム層を有するローラを用いることにより、画像パターン検出センサ４９によって調整画像パターン６０を検出するために必要な、十分な光沢性、転写を行うための十分な電気抵抗値、及び良好なトナークリーニング性を備えることとなり、良好な調整画像パターン６０を形成できる。

図９は、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置であるカラープリンタ６１の作像部１１及び転写部１３を示している。カラープリンタ６１は、図４に示したカラープリンタ４５と比較すると、画像パターン検出装置４６に代えて画像パターン検出装置６２を用いる点においてのみ相違しており、その他の構成は同一である。
画像パターン検出装置６２は、画像パターン検出装置４６と同様に中間転写ベルト１０の走行方向において二次転写ニップ２１ａの下流側に配置されており、画像パターン被転写体としての搬送体である被転写コンベヤ６３、対向ローラ４８、画像パターン検出センサ４９、被転写体クリーニング部材としてのベルトクリーニング装置６４等を有している。

図１０に示すように、被転写コンベヤ６３は、第３支軸６５、第４支軸６６、駆動ローラ６７、従動ローラ６８、無端ベルト６９等を有している。第３支軸６５及び第４支軸６６は第１支軸５１と同様に装置本体３に移動自在に支持されており、第３支軸６５には駆動ローラ６７が、第４支軸６６には従動ローラ６８が図示しない軸受を介してそれぞれ回転自在に支持されている。各ローラ６７，６８には無端ベルト６９が掛け渡されている。
各支軸６５，６６は、装置本体３に設けられた図示しない溝部によって、その両端を回転不可の状態で駆動ローラ６７の半径方向に向けて移動自在に支持されている。この構成より、被転写コンベヤ６３は中間転写ベルト１０のベルト面に対して直交する方向に、対向ローラ４８に対して近接離間可能に構成されている。第３支軸６５の両端近傍には、被転写コンベヤ６３が対向ローラ４８に圧接する向きの付勢力を第３支軸６５に付与する圧縮ばね５３がそれぞれ配置されている。各圧縮ばね５３の付勢力によって被転写コンベヤ６３は、中間転写ベルト１０を介して対向ローラ４８に対して所定の圧接力で圧接可能、すなわち中間転写ベルト１０に対して所定の圧接力で圧接可能に構成されている。

被転写コンベヤ６３を構成する無端ベルト６９は、画像パターン検出センサ４９によって調整画像パターンを検出するために必要な十分な光沢性、転写を行うための十分な電気抵抗値、及び良好なトナークリーニング性を備えている。本実施形態では、無端ベルト６９として、ベルト転写方式の転写部材として広く知られているポリイミド製の無端ベルトを用いている。しかし、無端ベルト６９はこの構成には限定されず、他の構成を採用してもよい。他の構成の一例として、ベルト転写方式の転写部材として広く知られているポリアミドイミド製の無端ベルトが挙げられる。

被転写コンベヤ６３には、バイアス印加基板５４が接続されている。バイアス印加基板５４によりトナーとは逆極性のバイアスを印加することで、中間転写ベルト１０上のトナーには被転写コンベヤ６３側への引力が働き、調整画像パターンが被転写無端ベルト６９上に転写される。なお、本実施形態では被転写コンベヤ６３にトナーとは逆極性のバイアスを印加することによる引力転写での構成を示したが、対向ローラ４８にトナーと同極性のバイアスを印加することによる斥力転写の構成を採用してもよい。
また画像パターン検出装置６２には、被転写体接離機構５９と同様の被転写体接離機構が設けられている。これにより、中間転写ベルト１０に対して駆動ローラ６９の周面に巻き掛けられた無端ベルト６９を接離することが可能に構成されている。

画像パターン検出装置６２には、駆動ローラ６７を回転駆動する駆動手段としての駆動モータ５５が設けられている。駆動モータ５５は、駆動ローラ６７の端面に設けられた図示しないギヤに対して、直接または図示しないギヤ列を介して噛合する図示しないギヤを出力軸に有している。この構成より画像パターン検出装置６２は、被転写コンベヤ６３が中間転写ベルト１０から離間した状態であっても、駆動ローラ６７を回転駆動して画像パターン検出センサ４９による調整画像パターンの検出動作を行うことができる。
被転写ローラ４７の回転方向において、画像パターン検出センサ４９の配置位置の下流側には、ローラクリーニング装置５０と同様に構成されたベルトクリーニング装置６４が配置されている。

この第２の実施形態においても、上述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、第１の実施形態で示した被転写ローラ４７は、金属軸の表面にエチレンプロピレンゴム層を巻き、その表面にフッ素加工を施したハードコートゴム層を有するローラを用いる例を示した。この構成では、ローラ表面のコーティング層が早期にクラックを発生させてクリーニング不良や検知不良が発生する虞があった。しかし第２の実施形態では、ポリイミド製の無端ベルト等の十分な機械的強度を有する素材を使用しているため、上述したクラックが早期に発生する虞がほとんどなく、ユニットの長寿命化を図ることができる。

上記各実施形態では、画像パターン検出装置４６は被転写体クリーニング部材としてのローラクリーニング装置５０を、画像パターン検出装置６２は被転写体クリーニング部材としてのベルトクリーニング装置６４をそれぞれ備えている。これにより、画像パターン被転写体の表面を常時初期化することができるため、正確な調整画像パターンの検出を継続的に行うことができる。
さらに上記各実施形態では、中間転写ベルト１０の走行方向における二次転写ニップ２１ａの下流側であって、かつ中間転写ベルト１０に対して接離自在な画像パターン被転写体としての被転写ローラ４７、被転写コンベヤ６３を設けている。これらの画像パターン被転写体を用い、中間転写ベルト１０上から被転写体へ向けてトナーを転写させるバイアスを印加することにより、中間転写ベルト１０のクリーニング装置を兼ねる画像パターン検出装置４６，６２を提供することができる。

さらに上記各実施形態では、被転写ローラ４７及び被転写コンベヤ６３は中間転写ベルト１０に対して接離自在及び転写バイアスの極性切替が自在であるため、中間転写ベルト１０上の調整画像パターン６０を二次転写ローラ２５に転写する必要性及び二次転写ローラ２５上に転写された調整画像パターン６０をクリーニングする必要性がない。このため、従来の技術ではシートＳ間で調整画像パターン６０を二次転写部材に転写するために、シートＳが突入及び抜ける前に二次転写ニップを離間させておくことが必要であり、これによりシートＳの突入及び抜けの衝撃を低減させてショックジターを低減させる技術との両立ができない、という従来の問題点を解決できる。

上記実施形態では、本発明が適用可能な画像形成装置としてカラープリンタ４５，６１を用いた例を示したが、本発明が適用可能な画像形成装置としてはこれに限られず、複写装置、ファクシミリ、複合機等にも本発明は適用可能である。また上記実施形態では、画像が形成される被記録媒体として転写シートＳを用いる構成を示したが、この転写シートＳとは記録紙には限定されず、厚紙、ハガキ、ロール紙、封筒、普通紙、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシート、ＯＨＰフィルム、樹脂フィルム等も含まれ、シート状であり画像形成可能な物質であればどのようなものを用いてもよい。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定しない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を例示したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ，５Ｓ 感光体ドラム
１０ 中間転写ベルト
２１ａ 二次転写ニップ
２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ，２４Ｓ 一次転写部材（一次転写ローラ）
２５ 二次転写部材（二次転写ローラ）
４５，６１ 画像形成装置（カラープリンタ）
４６，６２ 画像パターン検出装置
４７ 画像パターン被転写体（被転写ローラ）
４９ 検出部材（画像パターン検出センサ）
５０ 被転写体クリーニング部材（ローラクリーニング装置）
５４ バイアス付与手段（バイアス印加基板）
５９ 被転写体接離機構
６０ 調整画像パターン
６３ 画像パターン被転写体、搬送体（被転写コンベヤ）
６４ 被転写体クリーニング部材（ベルトクリーニング装置）
Ｓ 被記録媒体（シート）

特許第５３２１９６５号公報 特開２００４－２４６１５２号公報

Claims (6)

1. それぞれ表面にトナー像を担持する複数の感光体と、
   前記各感光体に対向配置された走行自在な弾性を有する中間転写ベルトと、
   前記各感光体の表面にそれぞれ形成されたトナー像を出力用の形成画像パターン及び／または画質調整用の調整画像パターンとして前記中間転写ベルトに転写する複数の一次転写部材と、
   前記中間転写ベルトに転写された前記形成画像パターンを被記録媒体に転写する、前記中間転写ベルトに接離自在な二次転写部材と、
   前記中間転写ベルトの走行方向において、前記中間転写ベルトと前記二次転写部材とが接触する二次転写ニップの下流側に配置された、前記調整画像パターンを検出する画像パターン検出装置とを備え、
   前記画像パターン検出装置は、
   前記中間転写ベルトに接触して配置され、前記中間転写ベルトに形成された前記調整画像パターンが転写される画像パターン被転写体と、
   前記画像パターン被転写体に転写された前記調整画像パターンの状態を検出する検出部材とを備える画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記画像パターン被転写体は前記中間転写ベルトに対して接離自在に設けられ、
   前記形成画像パターンが前記画像パターン被転写体を通過する前に前記画像パターン被転写体を前記中間転写ベルトから離間させ、前記調整画像パターンが前記画像パターン被転写体を通過する前に前記画像パターン被転写体を前記中間転写ベルトに当接させる被転写体接離機構を有することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２記載の画像形成装置において、
   前記画像パターン検出装置は、前記調整画像パターンが前記中間転写ベルト側から前記画像パターン被転写体側へと向かう極性のバイアスを付与するバイアス付与手段を有することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１ないし３の何れか一つに記載の画像形成装置において、
   前記画像パターン被転写体がハードコートゴム層を有するローラであることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１ないし３の何れか一つに記載の画像形成装置において、
   前記画像パターン被転写体がポリイミドベルトを有する搬送体であることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１ないし５の何れか一つに記載の画像形成装置において、
   前記画像パターン検出装置は、前記画像パターン被転写体の表面をクリーニングする被転写体クリーニング部材を有することを特徴とする画像形成装置。

Images