JP6180253B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の電子写真方式或いは静電記録方式を利用した画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式や静電記録方式を画像形成プロセスに採用した種々の画像形成装置があり、これら各種画像形成装置には、以下のような型式のものがある。その一例として、回転可能に張架された中間転写ベルトの回転方向に沿って複数のプロセスカートリッジを一列に配列し、中間転写ベルトを介してカラー画像を形成する中間転写タンデム方式のものがある。

このような中間転写タンデム方式の画像形成装置では、無端状の中間転写ベルト（中間転写体）が、駆動ローラを含む複数の張架ローラによって張架されたものがある。この画像形成装置では、２つの張架ローラ間の中間転写ベルトを挟んだ位置で対向して配置された感光ドラムと一次転写ローラとで形成される一次転写部を有している。また、中間転写ベルトの回転方向下流側で中間転写ベルトを挟むように対向配置された、二次転写内ローラとこの二次転写内ローラに対して接離動作可能な二次転写外ローラ（二次転写回転体）とで形成される二次転写部を有している。

このような画像形成装置では、二次転写の際に、二次転写外ローラを中間転写ベルトに当接させるが、プリント動作時以外では、二次転写外ローラを中間転写ベルトから離間させるように構成するのが一般的である。これにより、ジャム処理や装置メンテナンスの際のシート（記録材）搬送ユニットの挿抜性を高め、ジャム紙による中間転写ベルトの損傷を回避する。

この画像形成装置では、所望の画像濃度が安定して得られるように、濃度調整や色レジ補正等に用いる複数種の検知用パターン（補正パッチ）を中間転写ベルト上に形成し、このパターンをセンサで検知することに基づいて濃度補正等を行う構成のものが多い。この画像形成装置では、プリント中に紙間（搬送される記録材同士の間）で検知用パターンを中間転写ベルトに形成する際に、二次転写外ローラが検知用パターンで汚れないようにするため、以下のように構成したものが知られている。即ち、検知用パターンの二次転写部の通過時には、二次転写外ローラを中間転写ベルトから離間させるように構成して、二次転写外ローラが検知用パターンで汚れないようにしている（特許文献１参照）。

特開２０１２−１９８４９６号公報

しかし、特許文献１記載のような二次転写外ローラを中間転写ベルトから離間させて汚れを回避する構成では、離間した二次転写外ローラが再び中間転写ベルトに当接する際に生じる負荷変動が、以下のような影響を及ぼす可能性がある。つまり、この負荷変動が、画像形成（作像）中の感光ドラムや中間転写ベルトに伝播して、ショックによる画像スジ等の画像不良を引き起こす可能性がある。

この課題は、二次転写外ローラが中間転写ベルトに当接する動作を完了してから画像形成を開始することで解決することが可能であるが、その場合、画像形成開始を遅延させることで生産性が低下することになる。また、二次転写外ローラが中間転写ベルトに当接する際の移動速度を一律に遅くして負荷変動を低減する方法も考えられるが、その場合、離間した二次転写外ローラが当接するまでの時間が常に長くなり、生産性低下の回避が難しい。

本発明は、異なる離間状態を設定し、二次転写回転体の中間転写体への当接時の負荷変動を軽減しながらも、二次転写回転体の当接動作に要する時間に起因する生産性の低下を抑制することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、画像形成装置において、回転する像担持体と、帯電された前記像担持体を露光して潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に形成された潜像をトナー画像として現像する現像手段と、回転する中間転写体と、前記現像手段により形成されたトナー画像を、前記中間転写体と前記像担持体との間の一次転写部で前記像担持体から前記中間転写体に一次転写する一次転写手段と、前記中間転写体と当接して二次転写部を形成し、前記中間転写体に一次転写されたトナー画像を、前記二次転写部に搬送されてくる記録材に二次転写する二次転写回転体を有し、且つ装置本体に対して着脱可能な二次転写ユニットと、前記二次転写ユニットの前記装置本体への装着状態で、前記二次転写回転体を、前記中間転写体に当接させる当接位置と、前記装置本体に対して前記二次転写ユニットが着脱可能な位置であって前記中間転写体から離間させた離間位置と、前記離間位置と前記当接位置との間の位置である中間位置と、に移動させる移動手段と、前記露光期間中と前記一次転写期間中との少なくとも一方の期間中に前記二次転写回転体を前記中間転写体に当接させる場合には前記中間位置から前記当接位置まで第１の移動速度で移動させ、前記少なくとも一方の期間中以外の期間中に前記二次転写回転体を前記中間転写体に当接させる場合には前記二次転写回転体を前記離間位置から前記当接位置まで第２の移動速度で移動させ、前記第１の移動速度は前記第２の移動速度より遅くするように前記移動手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明によると、異なる離間状態を設定し、二次転写回転体の中間転写体への当接時の負荷変動を軽減しながらも、二次転写回転体の当接動作に要する時間に起因する生産性の低下を抑制することが可能になる。

本発明の実施形態における画像形成装置の一部を模式的に示す概略断面図。 図１における二次転写外ローラが中間転写ベルトから離間した状態を示す概略断面図。 本実施形態における二次転写外ローラを接離させるローラ接離機構を示す断面図。 （ａ）は本実施形態における二次転写外ローラの当接位置を、（ｂ）は二次転写外ローラの待機位置を、（ｃ）は二次転写外ローラの離間位置をそれぞれ示す断面図。 本実施形態における偏心カムの回転角度及び二次転写外ローラの離間量を示すグラフ。 （ａ），（ｂ）は本実施形態における二次転写外ローラの移動速度を比較して示す概略図。 （ａ），（ｂ）は本実施形態における二次転写外ローラを異なる速度で当接させた際の速度変動を示すグラフ。 本実施形態における二次転写外ローラの接離駆動ユニットの内部構成を示すブロック図。 本実施形態における二次転写外ローラの着脱動作を示すフローチャート。 本実施形態における二次転写外ローラの着脱動作を示すタイミングチャート。

以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態について詳細に説明する。各図面を通して同一の符号は、同一又は対応する部分を示している。なお、本実施形態では、主にトナー像（トナー画像）の形成及び転写に係る主要部について説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施可能である。

［画像形成装置の全体構成］
まず、図１を参照して、本実施形態における画像形成装置について説明する。図１は、本実施形態におけるタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタ等の画像形成装置５０の概略構成を示す概略断面図である。

図１に示すように、画像形成装置５０は装置本体５０ａを有し、この装置本体５０ａ内に、回転する中間転写体としての中間転写ベルト（ＩＴＢ）２０を有する中間転写ベルトユニット６０が配置されている。画像形成装置５０は、中間転写ベルト２０の上部搬送面に沿って搬送方向上流から順に配列された画像形成部４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋを有している。これら画像形成部４０Ｙ〜４０Ｋは、搬送駆動される中間転写ベルト２０に対し、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色トナー画像を形成する。

画像形成部４０Ｙ〜４０Ｋはそれぞれ、回転する像担持体としてのドラム形の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という）１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを備えている。カラー（ＣＬ）感光ドラムである感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃと、感光ドラム１Ｋはそれぞれ、図１における反時計回り方向に回転駆動されるように構成される。

中間転写ベルトユニット６０は、夫々が所定の位置関係に配置された駆動ローラ５、テンションローラ６ａ，６ｂ、二次転写内ローラ８を有している。これらローラ５、６ａ，６ｂ、８により、無端状ベルトである中間転写ベルト２０は、周方向（矢印Ａの方向）に回転可能となるように張架（支持）されている。この中間転写ベルト２０には、テンションローラ６ａ，６ｂによって外側への張力（テンション力）が掛けられている。

中間転写ベルト２０の内周側におけるテンションローラ６ａ，６ｂの間には、一次転写手段としての一次転写ローラ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋが配置されている。一次転写ローラ７Ｙ〜７Ｋは、現像装置３Ｙ〜３Ｋにより形成されたトナー画像を、中間転写ベルト２０と感光ドラム１Ｙ〜１Ｋとの間の一次転写ニップ部（一次転写部）ＮＹ〜ＮＫで感光ドラム１Ｙ〜１Ｋから中間転写ベルト２０に一次転写する。

一次転写ローラ７Ｙ〜７Ｋには、それぞれバイアス印加手段（不図示）によって転写バイアスが印加される。一次転写ローラ７Ｙ〜７Ｋにそれぞれ対向する位置には、中間転写ベルト２０を挟んで感光ドラム１Ｙ〜１Ｋがそれぞれ配置されている。中間転写ベルト２０は、一次転写ローラ７Ｙ〜７Ｋによって裏面側（内面側）を押圧され、その表面が、画像形成部４０Ｙ〜４０Ｋ夫々における感光ドラム１Ｙ〜１Ｋに当接している。

感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと中間転写ベルト２０との間には、それぞれ一次転写部としての一次転写ニップ部ＮＹ，ＮＭ，ＮＣ，ＮＫが形成されている。中間転写ベルト２０は、駆動ローラ５の時計回り方向の回転により同方向に回転させられる。中間転写ベルト２０の回転速度は、各感光ドラム１Ｙ〜１Ｋの回転速度（プロセススピード）とほぼ同じに設定されている。

感光ドラム１Ｙ〜１Ｋの各周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電手段としての帯電ローラ４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと、露光手段としてのスキャナユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋとが配設されている。スキャナユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋはそれぞれ、帯電された感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを露光して潜像を形成する。さらに、感光ドラム１Ｙ〜１Ｋの各周囲には、現像手段としての現像装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋと、感光体クリーニングブレード１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋとが配設されている。現像装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋはそれぞれ、感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに形成された潜像（静電潜像）をトナー画像として現像する。

スキャナユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像信号が入力され、この画像信号に応じて感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの各表面をレーザ光で照射し、電荷を中和して静電潜像を形成する。

中間転写ベルト２０表面における二次転写内ローラ８と対向する位置には、二次転写回転体としての二次転写外ローラ９が配設されている。この二次転写外ローラ９は、装置本体５０ａに対して着脱可能に構成された二次転写ユニット６１（図３も参照）に設けられている。二次転写外ローラ９は、二次転写内ローラ８との間に中間転写ベルト２０を挟持し、二次転写外ローラ９と中間転写ベルト２０との間には二次転写部としての二次転写ニップ部Ｔが形成されている。二次転写外ローラ９は、中間転写ベルト２０と当接して二次転写ニップ部（二次転写部）Ｔを形成し、中間転写ベルト２０に一次転写されたトナー画像を、二次転写ニップ部Ｔに搬送されてくる記録材Ｐに二次転写する。

二次転写ニップ部Ｔは、中間転写ベルト２０に形成されたトナー画像を、不図示の給送部から送られてきた記録材（シート）Ｐに二次転写する。二次転写外ローラ９には、正極性のバイアスが印加される。二次転写外ローラ９を介して正極性のバイアスが二次転写ニップ部（二次転写部）Ｔに印加されることにより、中間転写ベルト上の４色のトナー画像が、不図示のレジストローラ対で搬送されてきた記録材Ｐに二次転写される。上記給送部は、装置本体の下部に配設され、画像形成に供される記録材が積載される給紙カセット（不図示）を有している。不図示の給紙ローラ等によって給送部から記録材が順次給送されて、上記レジストローラ対に搬送される。

二次転写ニップ部（二次転写部）Ｔの記録材搬送方向の下流には、不図示の定着ローラ及び加圧ローラを有する定着装置が配設されている。この定着装置の下流側には、不図示の排紙ローラ対及び排紙トレイが配設されている。二次転写ニップ部Ｔでトナー画像を二次転写された記録材Ｐは、定着ローラと加圧ローラ間の定着ニップ部に搬送され、定着ローラと加圧ローラとで加熱及び加圧されて、その表面にトナー画像を溶融定着される。

テンションローラ６ｂの上方においてテンションローラ６ｂ外周の中間転写ベルト２０に対向する位置には、パターン検知センサ１９が配置されている。

［画像形成装置の作用］
以上の構成を備えた画像形成装置５０では、画像形成部４０Ｙにおいて、感光ドラム１Ｙ上にイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト２０に転写される。画像形成部４０Ｍでは、画像形成部４０Ｙと同様な手順でマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト上（中間転写体上）のイエロートナー像に重ねて転写される。画像形成部４０Ｃ，４０Ｋでは、画像形成部４０Ｙと同様な手順でシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト２０に順次重ねて転写される。

中間転写ベルト２０に担持された４色のトナー像は、二次転写ニップ部（二次転写部）Ｔへ搬送されて記録材Ｐに一括して二次転写される。４色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは、中間転写ベルト２０から分離されて定着装置（不図示）へ送り込まれる。この記録材Ｐは、定着装置の定着ニップ部で加熱及び加圧され、トナーの融解により表面に画像が定着される。その後、この記録材Ｐは、不図示の排紙ローラ対を介して排紙トレイに排出される。

画像形成部４０Ｙ〜４０Ｋは、それぞれの現像装置３Ｙ〜３Ｋで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、実質的に同一に構成される。以下では、ブラックの画像形成部４０Ｋについてトナー像の形成プロセスを説明し、他の画像形成部４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃに関する重複した説明を省略することとする。

画像形成部４０Ｋにおける感光ドラム１Ｋは、帯電極性が負極性の感光層を表面に形成され、所定のプロセススピードで矢印方向に回転する。帯電ローラ４Ｋは、負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を印加されて感光ドラム１Ｋの表面を負極性に帯電させる。スキャナユニット２Ｋは、ブラックの分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザビームを回転ミラーで走査して、感光ドラム１Ｋの表面に画像の静電像を書き込む。

現像装置３Ｋは、帯電極性が負極性の非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤を摩擦帯電させて、現像スリーブ（不図示）に担持させて感光ドラム１Ｋとの対向部へ搬送する。負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を現像スリーブに印加することで、負極性に帯電したトナーが相対的に正極性になった感光ドラム１Ｋの露光部分へ移転して静電像が反転現像される。

一次転写ローラ７Ｋは、感光ドラム１Ｋと中間転写ベルト２０間の一次転写ニップ部（一次転写部）ＮＫに正極性の直流電圧が印加されることで、感光ドラム１Ｋに担持されたトナー像を中間転写ベルト２０に一次転写する。この後、感光ドラム１Ｋに残った転写残トナーは、感光ドラム１Ｋに当接する感光体クリーニングブレード（不図示）により回収される。

二次転写外ローラ９は、正極性の直流電圧が印加されることで、中間転写ベルト２０の外側面との間の二次転写ニップ部Ｔに搬送される記録材Ｐに、中間転写ベルト２０に担持されたフルカラートナー像を二次転写する。この後、不図示のベルトクリーニングブレードが中間転写ベルト２０に当接することで、中間転写ベルト２０に残った転写残トナーが回収される。

［画像補正制御及び接離動作制御］
次に、本実施形態における画像補正制御及び接離動作制御について説明する。図１に示すように、画像形成装置５０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＣＰＵを有する制御部５１を有している。

制御部５１は、画像形成手段４７、制御手段としての接離制御手段４８、補正実行決定手段５２、パターン形成手段５３、パターン検知手段５４、及び画像補正手段５５を有している。

画像形成手段４７は、装置本体に設けられた操作部（不図示）からの入力情報等に基づく指令を各部に出力し、画像形成部４０Ｙ〜４０Ｋ等を用いた画像形成（作像）処理を行わせる。

接離制御手段（制御手段）４８には、接離駆動ユニット２３を介してローラ接離機構２１が接続されている。ローラ接離機構２１及び接離駆動ユニット２３は、二次転写ユニット６１の装置本体５０ａへの装着状態で、二次転写外ローラ９を、当接位置と待機位置と離間位置とに移動させる移動手段を構成する。当接位置（図４（ａ）参照）は、二次転写外ローラ９が中間転写ベルト２０に当接する位置である。離間位置（図４（ｃ）参照）は、装置本体５０ａに対して二次転写ユニット６１が着脱可能となる位置であって、装置本体５０ａに二次転写ユニット６１を着脱する過程で、二次転写外ローラ９が中間転写ベルト２０に接触しない程度まで離間した位置である。待機位置（図４（ｂ）参照）は、離間位置と当接位置との間の位置である中間位置であり、二次転写外ローラ９が当接位置と離間位置との間で中間転写ベルト２０から離間する位置である。

接離制御手段４８は、当接位置と離間位置と待機位置とに二次転写外ローラ９を移動させるように接離駆動ユニット２３及びローラ接離機構２１を制御する。即ち接離制御手段４８は、上記ユニット２Ｙ〜２Ｋによる露光時及び一次転写ニップ部ＮＹ〜ＮＫでトナー画像が転写される一次転写時の少なくとも何れかの場合に、第１の移動速度を第２の移動速度より遅くするように移動手段（２１，２３）を制御する。第１の移動速度（Ｖ１）は、スキャナユニット２Ｙ〜２Ｋ及び一次転写ニップ部ＮＹ〜ＮＫの少なくとも何れかを用いた画像形成時に二次転写外ローラ９を待機位置から中間転写ベルト２０に当接させる速度である。第２の移動速度（Ｖ２）は、画像形成時以外の場合に二次転写外ローラ９を離間位置から中間転写ベルト２０に当接させる速度である。即ち接離制御手段４８は、ユニット２Ｙ〜２Ｋの露光期間中と一次転写ニップ部ＮＹ〜ＮＫの一次転写期間中との少なくとも一方の期間中に二次転写外ローラ９を中間転写ベルト２０に当接させる場合には待機位置から当接位置まで第１の移動速度で移動させる。また、前記少なくとも一方の期間中以外の期間中に二次転写外ローラ９を中間転写ベルト２０に当接させる場合には、二次転写外ローラ９を離間位置から当接位置まで第２の移動速度で移動させる。接離制御手段４８は、第１の移動速度は第２の移動速度より遅くするように、移動手段であるローラ接離機構２１及び接離駆動ユニット２３を制御する。

このように本実施形態では、当接位置から離間させる位置を、待機位置（中間位置）と、待機位置よりも中間転写ベルト２０から遠い離間位置に設定している。このため、画像不良の一因になり易い露光時や一次転写時のような画像形成時には、比較的近い待機位置から、比較的遅い第１の移動速度（Ｖ１）で二次転写外ローラ９を移動させて中間転写ベルト２０に当接させることができる。これにより、二次転写外ローラ９の当接時の負荷変動を軽減することができる。

一方、画像不良を考慮しなくて良い露光時及び一次転写時以外の場合、つまり画像形成時以外の場合には、以下のようにする。即ち、装置本体５０ａからの二次転写ユニット６１の離脱に際して離間位置に移動した二次転写外ローラ９を、二次転写ユニット６１の装着後、待機位置よりも遠い離間位置から、第２の移動速度で二次転写外ローラ９を移動させることができる。これにより、生産性低下を回避できる。

接離制御手段４８は、中間転写ベルト２０上に、トナー画像として形成された基準トナーパターン（トナーパターン，検知用パターン）が二次転写ニップ部Ｔを通過する際に二次転写外ローラ９を待機位置に移動させるように接離駆動ユニット２３を制御する。即ち、接離制御手段４８は、記録材進行方向における一の記録材の後端から次の記録材の先端までの領域に対応する中間転写ベルト上の領域に基準トナーパターンが形成される場合には、以下の制御を行う。つまり、基準トナーパターンが二次転写ニップ部（二次転写部）Ｔを通過する際に二次転写外ローラ９を待機位置（中間位置）に移動させるようにローラ接離機構２１及び接離駆動ユニット２３を制御する。これにより、基準トナーパターンが二次転写ニップ部Ｔを通過する際には、二次転写外ローラ９を二次転写内ローラ８から離間させて待機位置に位置させることができる。このため、記録材Ｐに二次転写されることのないトナー像で二次転写外ローラ９を汚してしまうような不都合の発生を確実に防止することができる。

接離制御手段４８は、二次転写外ローラ９の当接位置から待機位置への移動及び当接位置から離間位置への移動の双方を第２の移動速度で実施するように接離駆動ユニット２３を制御する。この場合、中間転写ベルト２０への負荷変動とはならない離間時の移動速度を、早い第２の移動速度で行うことができるので、当接位置にある二次転写外ローラ９を待機位置と離間位置に速やかに移動させ、次の動作に待機させることができる。

制御部５１は、所定の補正パターンセットを構成する基準トナーパターンを中間転写ベルト２０上に形成し、画像補正動作を実行する。通常、想定通りの画像が形成されていれば画像補正は必要にならないが、温度や湿度等の環境条件の変化により、同じ画像データで画像を形成しても、中間転写ベルト上のトナー像の濃度変化や、各色の書き出し位置の変化による画像位置ずれが生じることがある。これらの不都合を画像補正制御により補うことで、より安定した画像を出力することが可能となる。

制御部５１の補正実行決定手段５２は、現在の記録材Ｐの通紙枚数や、画像形成装置５０周囲の温度や湿度情報等の環境情報に基づいて、補正の必要の有無を判断する。

パターン形成手段５３は、補正実行決定手段５２で補正が必要と判断された際に、画像形成部と協働（共同）して記録材の通紙ジョブの前後、または連続通紙中の記録材の間（紙間）に、所定の補正パターンセットを構成する基準トナーパターンを形成する。なお、上記補正パターンセットを構成する基準トナーパターンの形状、色、濃度、数、及びパターン領域は、予め定められた設定値として記憶されている。

基準トナーパターンの種類としては、例えば、濃度補正を実行する際に形成される、各色所定の濃度で、それぞれが中間転写ベルト２０の副走査方向に一定間隔で並んだ濃度補正パターンがある。さらに、画像位置ズレの補正を実行する際に形成される、補正色（本実施形態ではＹ、Ｍ、Ｃの３色）の上に基準色（本実施形態ではＢｋ）を重ねた位置ズレ補正パターンがある。これらを組み合わせることで、補正パターンセットが構成される。

なお、フルカラーモード時には、前述した濃度補正パターンと位置ズレ補正パターンとの両方が形成される可能性があるが、モノクロモード時には、画像書き出し位置のズレによる各色の色ずれは発生しないため、濃度補正パターンのみが形成される。

パターン検知手段５４は、中間転写ベルト２０上に形成された基準トナーパターンを、パターン検知センサ１９により検知する。

画像補正手段５５は、パターン検知手段５４による検知データに基づいて、画像データ（濃度や、画像書き出し位置）の補正を実行する。

なお、上記補正パターンセットは、記録材Ｐに転写されることがないため、通常の通紙作像時と同じシーケンスで行うと二次転写外ローラ（二次転写回転体）９を汚してしまう。そこで、画像補正実行時には、接離制御手段４８の制御により、ローラ接離機構２１の偏心カム１６を接離駆動ユニット２３で動作させることで、二次転写外ローラ９を図２のように中間転写ベルト（中間転写体）２０から離間させる。なお、ローラ接離機構２１及び接離駆動ユニット２３の詳細については後述する。

次に、本実施形態における、基準トナーパターンの形成動作手順の概略について説明する。

まず、制御部５１の補正実行決定手段５２は、画像形成部４０Ｙ〜４０Ｋを用いた印刷動作と並行して、画像補正を実施するか否かを判断する。ここでいう、印刷動作と並行して画像補正を実施しないという判断には、例えば、装置本体に設けられた操作部（不図示）を介してユーザから与えられる指示を参照して行うものがある。

補正実行決定手段５２は、印刷動作と並行して画像補正を実施すると判断した場合には、パターン形成手段５３を介して、印刷動作中の紙間で基準トナーパターンを形成し、画像補正手段５５による画像補正を実行する。この場合、印刷動作と基準トナーパターンの形成動作、及び画像補正制御とを並行して実行することで、印刷処理の生産性低下を防止することができる。

［二次転写外ローラの当接（圧接）時の負荷変動］
本実施形態における画像形成装置５０では、記録材Ｐにトナー像を二次転写する目的以外の場合には、二次転写外ローラ９を中間転写ベルト２０から離間させる。ここで、紙間での画像補正の場合には生産性を低下させないために、二次転写外ローラ９の圧接動作中に各色の感光ドラム上では、中間転写ベルト２０への一次転写、またはスキャナユニット２Ｙ〜２Ｋからの露光、或いはそれらが同時に行われていることがある。

これらの画像形成（作像）処理の過程で、二次転写外ローラ９が中間転写ベルト２０に当接する際のショックが原因で中間転写ベルト２０が負荷変動を起こすと、中間転写ベルト上のトナー像に画像位置ズレやショックによる画像スジを発生する場合がある。

［二次転写外ローラの接離構成］
本実施形態では、画像スジ発生等の上記問題を改善している。すなわち、本実施形態では、二次転写外ローラ９を二次転写内ローラ８に対し接離するローラ接離機構２１の偏心カム１６を回転させる接離駆動ユニット２３を、接離制御手段４８によって制御する。なお、図３は、ローラ接離機構２１を示す断面図である。

図３に示すように、装置本体５０ａに対して着脱可能な二次転写ユニット６１には、二次転写外ローラ９、二次転写外ローラ９を移動させるローラ接離機構２１、及び接離駆動ユニット２３が備えられている。ローラ接離機構２１は、二次転写内ローラ８に対向する位置となるように画像形成装置５０の装置本体に固定された支持部材２２を有している。支持部材２２には、中央部分に位置するようにやや屈曲された形状の二次転写アーム１３が配設されている。二次転写アーム１３の中央部には、回動支持孔１３ａが形成されている。

支持部材２２には、二次転写内ローラ８に向かうように略直線状に形成された収納部２７が形成されている。収納部２７内には、二次転写内ローラ８に近接する側に、ローラホルダ１０がその回転軸９ａを移動可能に且つ図３に示す位置以上に二次転写内ローラ８側に突出しないように規制された状態で収納されている。収納部２７内におけるローラホルダ１０の二次転写内ローラ８と反対の側には、ローラホルダ１０の後端部と底部２７ａとの間に、圧縮バネから成るホルダ付勢バネ１１が縮めて設けられている。

ローラホルダ１０は、図３の手前側に突出する突起部１２を有している。この突起部１２は、二次転写アーム１３の回動支持孔１３ａに摺動可能に挿入されている。二次転写アーム１３は、基端部を回動支持軸１４で支持部材２２に回動可能に支持され、自由端部に回転自在な円板状の被押圧部材１５が支持されている。

上記構成により、二次転写外ローラ９は、回転軸９ａをローラホルダ１０で保持された状態で、ホルダ付勢バネ１１の付勢力によって二次転写内ローラ８に当接（圧接）される。ローラホルダ１０及び二次転写外ローラ９は、回動支持軸１４を中心として回動可能に保持された二次転写アーム１３により、二次転写内ローラ８に向かう当接方向と二次転写内ローラ８から離間する離間方向とに移動可能に構成される。二次転写外ローラ９は、当接方向に向かうと、中間転写ベルト２０を挟んだ形で二次転写内ローラ８に圧接される。

支持部材２２の被押圧部材１５に対向する位置には、偏心カム１６を支持するカム支持軸１７が配置されている。中心位置をずらした状態でカム支持軸１７により支持された偏心カム１６に対し、被押圧部材１５が、ホルダ付勢バネ１１で中央部を付勢された二次転写アーム１３を介して当接している。

カム支持軸１７は、偏心カム１６を固定支持した状態で支持部材２２に対して回転可能に支持された状態で、接離駆動ユニット２３のＤＣモータ２６（図８）からの回転を受けて回転して偏心カム１６を回転させる。偏心カム１６は、接離制御手段４８の制御で駆動するＤＣモータ２６からの回転を受けて回転することで被押圧部材１５との接触位置（接触する位相）を変化させることで、二次転写外ローラ９を、当接位置、離間位置、待機位置の間で移動させる。

［偏心カムの回転角度と二次転写外ローラの位置］
次に、偏心カム１６の回転角度と二次転写外ローラ９の位置について、図４（ａ）〜（ｃ）及び図５を参照して説明する。なお、図４（ａ）〜（ｃ）は、偏心カム１６の回転角度と二次転写外ローラ９の離間動作を、中間転写ベルト２０の図示を省略した状態で示す概略図である。図５は、偏心カム１６の回転角度と二次転写外ローラ９との離間量（離間距離）との関係を示すグラフである。

図４（ａ）は、偏心カム１６が回転角度０°の初期位置にあり、二次転写外ローラ９が二次転写内ローラ８に当接する位置（当接位置、図５(1)参照）にある状態を示している。

図４（ｂ）は、偏心カム１６が矢印Ｂの方向に９０°回転して、二次転写外ローラ９が二次転写内ローラ８から離間した位置（待機位置、図５(2)参照）にある状態を示している。この待機位置において、二次転写外ローラ９と二次転写内ローラ８の互いに対向する外周面間の距離は例えば３ｍｍとされる（図６（ａ）でも同様）。

図４（ｃ）は、偏心カム１６が矢印方向に１８０°回転して、二次転写外ローラ９が二次転写内ローラ８から離間した位置（離間位置、図５(3)参照）にあることを示している。この離間位置において、二次転写外ローラ９と二次転写内ローラ８の互いに対向する外周面間の距離は例えば４ｍｍとされる（図６（ｂ）でも同様）。

ここで、前述した各位置の表現を言い換えると、「当接位置」は、プリント（印刷）中に二次転写が実施されている際の位置であり、「待機位置」は、印刷中に中間転写ベルト上に基準トナーパターン（補正パッチ）が形成された際に離間する位置である。さらに、「離間位置」は、印刷中以外での離間位置である。「待機位置」は、補正パッチが通過した場合に二次転写外ローラ９側に付着しない最低限必要な離間量となっている。「離間位置」は、ジャム紙の処理性やメンテナンスの際の二次転写ユニット６１（図１、図３参照）の装置本体５０ａからの挿入及び引抜き性能（挿抜性）を考慮した離間量となっている。

次に、上記構成で二次転写外ローラ９を離間位置から当接位置まで移動させる過程について、図５を参照して説明する。

二次転写外ローラ９の位置は、ＨＰセンサ２４（図８参照）が偏心カム１６の位相を検知することに基づいて接離制御手段４８が検出する。ＨＰセンサ２４による検知は、二次転写の際の二次転写外ローラ９の位置を保証するために当接位置で行われる。つまり、二次転写外ローラ９の当接位置がホームポジションである。そのため、離間位置にあった二次転写外ローラ９は、一旦当接位置を経由した後に待機位置に移動し、印刷ジョブが入力された後に当接位置に移動する。

次に、本実施形態における二次転写外ローラ９の移動速度に関して、図６を参照して説明する。なお、図６（ａ），（ｂ）は、本実施形態における二次転写外ローラ９の移動速度を説明するための概略図である。

上述したように、画像形成（作像）中に二次転写外ローラ９が中間転写ベルト２０に当接する際に生じる負荷変動は、画像不良の一因となる。そこで、露光時及び一次転写時の場合に、二次転写外ローラ９を、図６（ａ）の「待機位置」から二次転写内ローラ８に当接する「当接位置」まで移動させる際には、以下のようにする。即ち、その移動速度Ｖ１（第１の移動速度）を、露光時及び一次転写時以外の場合の移動速度Ｖ２（第２の移動速度）よりも減速させた速度として、ショックを軽減させる。

具体的には、移動速度Ｖ２（第２の移動速度）を、Ｖ２＝８.８９ｍｍ／ｓとし、移動速度Ｖ１（第１の移動速度）を、Ｖ１＝５.４６ｍｍ／ｓとすることができる。各速度で「待機位置」から「当接位置」まで二次転写外ローラ９を移動させて当接させた場合に中間転写ベルト２０に発生する速度変動の計測結果を図７に示す。

当接（圧接）を移動速度Ｖ２で行った際には、図７（ａ）に示すように、矢印で指し示す二次転写外ローラ当接のタイミングで、大きな変動が生じている。これに対し、二次転写外ローラ９の当接を移動速度Ｖ１で行った場合には、図７（ｂ）に示すように、図７（ａ）にあったような速度変動が大幅に軽減されていることがわかる。

次に、本実施形態における接離駆動ユニット２３（図１、図３参照）の制御構成について図８を参照して説明する。なお、図８は、二次転写外ローラ９の着脱を行う接離駆動ユニット２３及び接離駆動ユニット２３を制御する接離制御手段４８の構成を示すブロック図である。

接離制御手段４８は、速度指令（回転速度）２０１ａ、制御器２０１ｂ、及びｐｐｓ２０１ｃを内包している。接離制御手段４８は、上位のコントローラ（不図示）に内包されるＣＰＵによって与えられるシーケンスごとに異なる速度指令（回転速度）２０１ａに基づき、一般的なパルス制御によってＤＣモータ２６に供給するエネルギー量を決定する。接離制御手段４８は、ＨＰセンサ２４によって得られる偏心カム１６のカム位相２０８をもとにＤＣモータ２６の回転方向を決定する。

接離駆動ユニット２３は、モータドライバ２５と、ＤＣモータ２６とを有している。ローラ接離機構２１は、ギヤ２８（図３参照）を含む減速機構２０４と、偏心カム１６とを有している。モータドライバ２５を介して駆動されるＤＣモータ２６の回転は、減速機構２０４によって減速されて偏心カム１６に伝達される。

即ち、ローラ接離機構２１は、パルスモータで構成されたＤＣモータ２６により回転駆動される偏心カム１６を有する。この偏心カム１６は、接離制御手段４８の制御に基づく回転位置により、二次転写外ローラ９を、当接位置、離間位置及び待機位置の何れかに移動させる。このため、接離制御手段４８の制御でＤＣモータ２６に対するパルス信号を変えるだけで、偏心カム１６の回転位置を変更して二次転写外ローラ９の位置を簡便に且つ確実に変更することができる。

回転する偏心カム１６のホームポジション（ＨＰ）は、ＨＰセンサ２４によって検知され、その検知信号に基づくカム位相２０８としての信号が速度指令（回転速度）２０１ａに加えられる。

ＤＣモータ２６は、パルスモータで構成することができる。その場合、移動手段であるローラ接離機構２１及び接離駆動ユニット２３は、二次転写外ローラ９を移動させるパルスモータ（２６）を有し、接離制御手段４８は、パルスモータ（２６）に供給するパルスを変化させて二次転写外ローラ９の移動速度を制御する。これにより、接離制御手段４８によりパルス信号を変化させることで二次転写外ローラ９の移動速度を容易に変化させることができる。

次に、本実施形態における印刷中の二次転写外ローラ９の移動、並びに、二次転写外ローラの上記離間位置、待機位置及び当接位置に移動するタイミングについて、図９及び図１０を参照して説明する。なお、図９は、二次転写外ローラ９の移動に関するフローチャートである。図１０は、二次転写外ローラ９が離間位置、待機位置、当接位置に移動するタイミングを示すタイミングチャートである。

ステップＳ１００において、二次転写外ローラ９は、印刷時以外にて離間位置にある。装置本体に設けられた操作部（不図示）から入力された印刷開始の指令を受け、印刷ジョブが開始される（Ｓ１０１、図１０の（i））。この場合は露光時及び一次転写時以外の場合であるため、接離制御手段４８は、ステップＳ１０２で、ローラ接離機構２１による移動速度ＶをＶ２に設定（Ｖ＝Ｖ２）する（但し、Ｖ１＜Ｖ２）。

そして、二次転写外ローラ９が当接位置に移動するとき、ＨＰセンサ２４（図８参照）が偏心カム１６の位相を検知する（Ｓ１０３、図１０の（ii））。接離制御手段４８は、この検知に基づき、二次転写外ローラ９が当接位置に位置して二次転写内ローラ８とで中間転写ベルト２０を挟持したことを認識する。

その後、感光ドラム１Ｙ〜１Ｋに対するスキャナユニット２Ｙ〜２Ｋの露光が開始される（図１０の（iv））。そして、一次転写で中間転写ベルト２０上に一次転写されたトナー画像が二次転写部（Ｔ）に到達するまでの間、二次転写外ローラ９は待機位置に移動する（Ｓ１０４、図１０の（iii））。

ここで、感光ドラム１Ｙ〜１Ｋへの露光（Ｓ１０５、図１０の（iv））と、ローラ接離機構２１による移動速度ＶをＶ１に変更することと（Ｓ１０６）、二次転写外ローラ９の当接（Ｓ１０７、図１０の（v））とが、この順に行われる。

トナー画像は、中間転写ベルト２０を介して記録材に二次転写される（Ｓ１０８）。後続する印刷がない場合（Ｓ１１６のＮＯ）、接離制御手段４８は、ローラ接離機構２１による移動速度ＶをＶ２に設定した後（Ｓ１０９）、二次転写外ローラ９を離間位置に移動させる（Ｓ１１０）。そして、画像形成手段４７は、二次転写外ローラ９の移動完了後に、印刷ジョブを終了する。

ステップＳ１１６で、後続する印刷がある場合、補正実行決定手段５２は、紙間画像補正を行うタイミングであるか否かを判断する（Ｓ１１７）。その結果、紙間画像補正を行わないと判断した場合には、画像形成手段４７がステップＳ１１８で次の印刷画像の作像を実行した後、ステップＳ１０８に進む。

一方、紙間画像補正を実行すると判断した場合、接離制御手段４８は、ローラ接離機構２１による移動速度ＶをＶ２に設定し（Ｓ１１１）、二次転写外ローラ９を移動速度Ｖ２で待機位置に移動させる（Ｓ１１２、図１０の（vii））。

そして、待機位置への移動完了後、補正実行決定手段５２は、補正パッチ（基準トナーパターン）の作像を実行し（Ｓ１１３）、その後、次の印刷画像の作像（画像形成）を実行する（Ｓ１１４）。

そして、補正パッチが二次転写部（Ｔ）を通過した後（Ｓ１１５）、接離制御手段４８は、ローラ接離機構２１による移動速度ＶをＶ１に設定し（Ｓ１０６）、二次転写外ローラ９を当接位置に移動させる（Ｓ１０７）。

二次転写外ローラ９の中間転写ベルト２０への当接完了後、ステップＳ１１４で開始された次の印刷画像の露光が完了し（Ｓ１０８）、この画像が中間転写ベルト２０を介して記録材に二次転写される。

以上の本実施形態では、接離制御手段４８が、スキャナユニット２Ｙ〜２Ｋ及び一次転写ニップ部ＮＹ〜ＮＫの少なくとも何れかを用いた画像形成時に二次転写外ローラ９を中間転写ベルト２０に当接させる第１の移動速度（Ｖ１）を、以下のように制御する。即ち第１の移動速度（Ｖ１）を、画像形成時以外の場合に二次転写外ローラ９を離間位置から中間転写ベルト２０に当接させる第２の移動速度（Ｖ２）より遅くするように、ローラ接離機構２１及び接離駆動ユニット２３を制御する。これにより、画像形成時には二次転写外ローラ９の中間転写ベルト２０への当接時の負荷変動を軽減し、画像形成時以外では二次転写外ローラ９を速やかに当接させて、二次転写外ローラ９の当接動作に要する時間に起因した生産性の低下を抑制できる。

１Ｙ〜１Ｋ…像担持体（感光ドラム）／２Ｙ〜２Ｋ…露光手段（スキャナユニット）／３Ｙ〜３Ｋ…現像手段（現像装置）／７Ｙ〜７Ｋ…一次転写手段（一次転写ローラ）／９…二次転写回転体（二次転写外ローラ）／１６…偏心カム／２０…中間転写体（中間転写ベルト）／２１，２３…移動手段（ローラ接離機構，接離駆動ユニット）／２６…パルスモータ（ＤＣモータ）／４８…制御手段（接離制御手段）／５０…画像形成装置／ＮＹ〜ＮＫ…一次転写部（一次転写ニップ部）／Ｐ…記録材／Ｔ…二次転写部（二次転写ニップ部）／Ｖ１…移動速度（第１の移動速度）／Ｖ２…移動速度（第２の移動速度）

Claims (5)

1. 回転する像担持体と、
   帯電された前記像担持体を露光して潜像を形成する露光手段と、
   前記像担持体に形成された潜像をトナー画像として現像する現像手段と、
   回転する中間転写体と、
   前記現像手段により形成されたトナー画像を、前記中間転写体と前記像担持体との間の一次転写部で前記像担持体から前記中間転写体に一次転写する一次転写手段と、
   前記中間転写体と当接して二次転写部を形成し、前記中間転写体に一次転写されたトナー画像を、前記二次転写部に搬送されてくる記録材に二次転写する二次転写回転体を有し、且つ装置本体に対して着脱可能な二次転写ユニットと、
   前記二次転写ユニットの前記装置本体への装着状態で、前記二次転写回転体を、前記中間転写体に当接させる当接位置と、前記装置本体に対して前記二次転写ユニットが着脱可能な位置であって前記中間転写体から離間させた離間位置と、前記離間位置と前記当接位置との間の位置である中間位置と、に移動させる移動手段と、
   前記露光期間中と前記一次転写期間中との少なくとも一方の期間中に前記二次転写回転体を前記中間転写体に当接させる場合には前記中間位置から前記当接位置まで第１の移動速度で移動させ、前記少なくとも一方の期間中以外の期間中に前記二次転写回転体を前記中間転写体に当接させる場合には前記二次転写回転体を前記離間位置から前記当接位置まで第２の移動速度で移動させ、前記第１の移動速度は前記第２の移動速度より遅くするように前記移動手段を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、
   記録材進行方向における一の記録材の後端から次の記録材の先端までの領域に対応する前記中間転写体上の領域にトナーパターンが形成される場合には、前記トナーパターンが前記二次転写部を通過する際に前記二次転写回転体を前記中間位置に移動させるように前記移動手段を制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記移動手段は、前記二次転写回転体を移動させるパルスモータを有し、
   前記制御手段は、
   前記パルスモータに供給するパルスを変化させて前記二次転写回転体の移動速度を制御する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記移動手段は、前記パルスモータにより回転駆動される偏心カムを有し、
   前記偏心カムは、前記制御手段の制御に基づく回転位置により、前記二次転写回転体を、前記当接位置、前記中間位置及び前記離間位置の何れかに移動させる、
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、
   前記二次転写回転体の前記当接位置から前記中間位置への移動、及び前記当接位置から前記離間位置への移動の双方を前記第２の移動速度で実施するように前記移動手段を制御する、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

Images