JP6415212B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、第１ベルトに担持されたトナー像を、第２ベルトに担持された記録材に転写する画像形成装置に関する。

感光ドラムから中間転写ベルトに一次転写されたトナー像を、複数の張架ローラに張架された二次転写ベルトに担持された記録材に二次転写して画像形成する画像形成装置が実用化されている（特許文献１、３）。

一方、感光ベルトに担持されたトナー像を記録材に転写する画像形成装置は、停止状態で長時間放置すると感光ベルトに巻き癖が形成されてトナー像の転写ムラを引き起こす可能性がある（特許文献２）。このため、特許文献２では、タイマを設けて感光ベルトの停止時間を計測し、停止時間が閾値に達すると、感光ベルトを回転させて巻き癖を解消している。

特許文献３には、中間転写ベルトに一対のファーブラシを当接させて転写残トナーを回収するようにした画像形成装置が示される。特許文献４には、二次転写ベルトに一対のファーブラシを当接させてクリーニングするようにした画像形成装置が示される。

特開２００９−１３９７５２号公報 特開平４−１７４４５４号公報 特開２００７−５７８０３号公報 特開２００６−２５９３６７号公報

中間転写ベルトに担持されたトナー像を転写ベルトに担持された記録材に転写する画像形成装置では、中間転写ベルトのみならず、転写ベルトに張架ローラの巻き癖が付いても転写ムラが発生することが判明した。そこで、中間転写ベルトの停止時間が第１閾値に達すると中間転写ベルトを回転させて巻き癖を解除し、第２ベルトの停止時間が第２閾値に達すると第２ベルトを回転させて巻き癖を解除する制御が提案された。

しかし、印刷出力が途絶えた画像形成装置の停止期間に、第１ベルトの回転時間と第２ベルトの回転時間とが交互にあるいは別々に発生すると、そのたびに駆動音が発生する。

本発明は第１ベルトと第２ベルトの両方の巻き癖の解除に伴う駆動音の発生頻度や発生時間が低減される画像形成装置を提供することを目的としている。

本発明の画像形成装置は、像担持体にトナー像を形成するトナー像形成部と、前記像担持体から転写されたトナー像を担持して回転する無端状の第１ベルトと、記録材を担持して回転する無端状の第２ベルトと、前記第１ベルトを張架すると共に、第１転写ローラを有する複数の第１張架ローラと、前記第２ベルトを張架すると共に、前記第１転写ローラとの間で前記第１ベルト及び前記第２ベルトを挟持してトナー像を記録材に対して転写する転写部を形成可能な第２転写ローラを有する複数の第２張架ローラと、前記第１ベルトと前記第２ベルトとを互いに当接させ前記転写部を形成する当接状態と、前記第１ベルトと前記第２ベルトとを互いに離間させ前記転写部を形成しない離間状態とに変更可能な接離機構と、前記第１ベルト及び前記第２ベルトの少なくとも一方の停止時間に基づいて、前記第１張架ローラに対する前記第１ベルトの回動位置が変更されるように前記第１ベルトを回転して停止させ、かつ、前記第２張架ローラに対する前記第２ベルトの回動位置が変更されるように前記第２ベルトを回転して停止させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１ベルトと前記第２ベルトとを離間させた状態で、前記第１ベルトを回転して停止させるまでの時間と前記第２ベルトを回転して停止させるまでの時間との少なくとも一部を重複させて、互いに異なる時間回転させる、ことを特徴とする。

本発明の画像形成装置では、第１ベルトと前記第２ベルトとを離間させた状態で、第１ベルトの回転時間と第２ベルトの回転時間との少なくとも一部を重複させて、互いに異なる時間回転させる。これによれば、巻き癖を抑制するために第１ベルトと第２ベルトとを回転させる場合に、第１ベルトと第２ベルトとを離間しているのでこれらベルト同士の摺擦によるベルト劣化を抑制できる。そして、第１ベルトの回転時間と第２ベルトの回転時間との少なくとも一部を重複させて回転させるので、ベルトを回転させる時間を短くし得る。ベルトの回転時間を短縮することにより、第１ベルトと第２ベルトの駆動音の発生時間が少なくて済み、また巻き癖抑制制御の実行に伴うダウンタイムを縮小でき装置の効率的な運用を図ることができる。

なお、本発明における張架ローラは、第１ベルト、第２ベルトに巻き癖を発生させ得るもの、具体的には、張力を付与された第１ベルト、第２ベルトの巻き付き角度が１０度以上あるものを指す。

画像形成装置の構成の説明図である。 二次転写ベルトユニットの接離機構の説明図である。 中間転写ベルト及び二次転写ベルトの巻き癖の定義の説明図である。 張架ローラの外径と巻き癖高さの関係の説明図である。 巻き癖高さと出力画像への影響度の関係の説明図である。 実施の形態１の制御のフローチャートである。 実施の形態１の制御の効果の説明図である。 実施の形態２の制御のフローチャートである。 転写部における巻き癖解除の模式図である。 二次転写ベルトを加圧状態で転写部に通過させる効果の説明図である。 ベルトクリーニング装置の配置の説明図である。 実施の形態３の制御のフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

＜実施の形態１＞
（画像形成装置）
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト４０の上向き面に沿って画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。中間転写方式は、転写部の配置の自由度の高さ、様々な種類の記録材への対応性の高さといった利点を持つ。

画像形成部ＰＹでは、感光ドラム１Ｙにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト４０に転写される。画像形成部ＰＭでは、感光ドラム１Ｍにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト４０に転写される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、感光ドラム１Ｃ、１Ｋにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト４０に転写される。

中間転写ベルト４０に転写された四色のトナー像は、転写部Ｎへ搬送されて記録材Ｐへ二次転写される。記録材Ｐは、記録材カセット３５から取り出されて、分離ローラ３６で１枚ずつに分離されて、レジストローラ１３へ送り込まれる。レジストローラ１３は、中間転写ベルト４０のトナー像にタイミングを合わせて記録材Ｐを転写部Ｎへ送り込む。上流上ガイド１４及び上流下ガイド１５は、記録材Ｐがレジストローラ１３から転写部Ｎへ搬送されるまでの搬送パスを規制する。

四色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは、搬送ベルト６１に搬送されて定着装置６０へ送り込まれ、定着装置６０で加熱加圧を受けて表面に画像を定着される。定着装置６０は、ヒータ６０ｃを設けた定着ローラ６０ａと加圧ローラ６０ｂが形成するニップで所定の加圧力と熱量を与えて記録材Ｐにトナー像を溶融固着させる。

（画像形成部）
画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ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、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部ＰＹについて説明し、他の画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫに関する重複した説明を省略する。

画像形成部ＰＹは、感光ドラム１Ｙを囲んで、帯電装置３Ｙ、露光装置４Ｙ、現像装置５Ｙ、一次転写ローラ６Ｙ、ドラムクリーニング装置７Ｙを配置している。感光ドラム１Ｙは、アルミニウム製シリンダの外周面に感光層を形成しており、所定のプロセススピードで矢印Ａ方向に回転する。

帯電装置３Ｙは、感光ドラム１Ｙを一様な負極性の電位に帯電させる。露光装置４Ｙは、画像データを走査線に展開した画像信号に基づいて発生させたレーザービームを回転ミラーで走査して感光ドラム１Ｙの表面に画像の静電潜像を書き込む。

現像装置５Ｙは、マイナスに帯電させたトナーを感光ドラム１Ｙの静電潜像に移転させて、静電潜像をトナー像に現像する。静電潜像は、小さいドット画像の集合体となっており、ドット画像の密度を変化させることで感光ドラム１Ｙ上に形成するトナー像の濃度を変化させる。ここでは、イエローの定着画像は、最大反射濃度が１．５〜１．７程度であり、その時のトナー載り量は０．４〜０．６ｍｇ／ｃｍ^２程度である。現像剤補給部５１Ｙは、画像形成に伴って現像装置５Ｙから取り出されただけのトナーを現像装置５Ｙに補給する。

一次転写ローラ６Ｙは、中間転写ベルト４０を押圧して、感光ドラム１Ｙと中間転写ベルト４０の間に一次転写部を形成する。一次転写ローラ６Ｙに正極性の直流電圧を印加することで、感光ドラム１Ｙに担持された負極性のトナー像が中間転写ベルト４０へ転写される。

ドラムクリーニング装置７Ｙは、感光ドラム１Ｙにクリーニングブレードを摺擦させて、感光ドラム１Ｙの表面に付着した転写残トナーを回収する。

（中間転写ベルト）
中間転写ベルト４０は、駆動ローラ４３、テンションローラ４１、および二次転写内ローラ４２に張架され、駆動ローラ４３に駆動されて矢印Ｇ方向へ２５０〜３００［ｍｍ／ｓｅｃ］の回転速度で回転する。中間転写ベルト４０は、周長が２０００ｍｍで、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの直径は、８０ｍｍである。

中間転写ベルト４０は、厚さ７０μｍのポリイミド、ポリカーボネート等の樹脂材料の基層の上に厚さ１２０〜１８０μｍのゴム材料の弾性層を配置し、弾性層の上に厚さ５〜１０μｍの表層を配置して、厚みが２００〜２５０μｍである。ゴム材料は、ウレタンゴム、クロロプレンゴム等である。表層は、中間転写ベルト４０の表面へのトナーの付着力を小さくして、転写部Ｎでトナーを記録材Ｐへ転写し易くする。中間転写ベルト４０は、各層において帯電防止剤のカーボンブラックを適当量含有させて体積抵抗率を１×１^９〜１×１０^１４［Ω・ｃｍ］に調整してある。

表層は、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂、フッ素樹脂等の１種類の樹脂材料で形成してもよい。弾性材ゴム、エラストマー、ブチルゴム等の弾性材料を２種類以上混合し、表面エネルギーを小さくして潤滑性を高めるフッ素樹脂等の粉体粒子を１種類あるいは２種類以上、または粒径を異ならした紛体粒子を分散させて使用してもよい。

テンションローラ４１は、回転軸の両端に配置した加圧ばね４１ｓによって中間転写ベルト４０に向かって突き出すように付勢されて、中間転写ベルト４０に搬送方向で２０〜５０Ｎ（２〜５ｋｇｆ）程度のほぼ一定の張力を付与する。ベルトクリーニング装置４５は、中間転写ベルト４０にクリーニングブレードを摺擦させて、中間転写ベルト４０の表面の転写残トナーを回収する。

（二次転写ベルト）
図１に示すように、二次転写ベルトユニット５６は、二次転写ベルト１２に記録材Ｐを担持させて転写部Ｎを通過させる。二次転写ベルト１２を用いることで、転写部Ｎにおけるトナー像の転写後、中間転写ベルト４０からの記録材Ｐの分離が容易になる。また、転写部Ｎにおいて記録材を安定的に搬送することができるため、記録材が転写部Ｎを通過する際に、記録材の姿勢が不安定になるために発生する画像不良を抑制できる。

二次転写ベルトユニット５６は、二次転写外ローラ１０、分離ローラ（搬送面形成ローラ）２１、テンションローラ２２、及び駆動ローラ２３に二次転写ベルト１２を張架している。二次転写ベルト１２の周長は２００ｍｍである。

二次転写ベルト１２は、ポリイミド、ポリカーボネートなどの樹脂材料に帯電防止剤のカーボンブラックを適当量含有させて体積抵抗率を１×１０^９〜１×１０^１４［Ω・ｃｍ］に調整した樹脂材料で形成されている。二次転写ベルト１２は、単層構造で厚みは０．０７〜０．１ｍｍである。二次転写ベルト１２は、引っ張り試験法（ＪＩＳ Ｋ ６３０１）で測定したヤング率の値が１００ＭＰａ以上１０ＧＰａ未満である。

二次転写外ローラ１０は、ステンレス丸棒の芯金１０ａの外周にイオン導電系発泡ゴム（ＮＢＲゴム）の弾性層１０ｂを配置して外径２４ｍｍに形成されている。弾性層１０ｂは、１０点平均表面粗さＲｚが６．０〜１２．０［μｍ］、Ａｓｋｅｒ−Ｃ硬度が３０〜４０程度である。二次転写外ローラ１０は、常温常湿環境（Ｎ／Ｎ：２３℃、５０％ＲＨ）にて２ｋＶを印加して測定した抵抗値が１×１０^５〜１×１０^７［Ω］である。

二次転写内ローラ４２は、転写部Ｎに位置する中間転写ベルト４０の内側面を支持して、二次転写内ローラ４２に支持された中間転写ベルト４０と二次転写ベルト１２との間にトナー像の転写部Ｎを形成する。二次転写外ローラ１０には、出力電流が可変の二次転写電源１１が接続される。

二次転写電源１１は、一例として＋４０〜６０μＡの転写電流が流れるように出力電圧を定電流制御される。二次転写電源１１は、二次転写外ローラ１０に転写電圧を印加して、中間転写ベルト４０に担持されたトナー像を二次転写ベルト１２上の記録材Ｐへ二次転写させる。トナー像の二次転写に伴って記録材Ｐは、二次転写ベルト１２へ静電気的に吸着される。

二次転写外ローラ１０の下流に配置された分離ローラ２１は記録材の分離ローラを兼ねている。二次転写ベルト１２上の記録材Ｐは、分離ローラ２１に到達した後、分離ローラ２１の周面に沿った二次転写ベルト１２の湾曲面で、二次転写ベルト１２から曲率分離する。二次転写ベルト１２から曲率分離した記録材Ｐは、搬送ベルト６１に搬送されて定着装置６０に送り込まれる。分離爪３２は、二次転写ベルト１２から分離した記録材Ｐが二次転写ベルト１２に再び静電的に巻きつくのを防ぐ。

駆動ローラ２３は、駆動モータＭ２３に連結され、二次転写ベルト１２を駆動して矢印Ｂ方向に回転させる。テンションローラ２２は、両端を加圧ばねで二次転写ベルト１２に向かって突き出す方向に付勢されて、二次転写ベルト１２に所定の張力を付与している。

二次転写ベルト１２から分離された記録材Ｐは、搬送ベルト６１によって定着装置６０まで搬送される。定着装置６０によって画像が定着された記録材は、画像形成装置１００の機体外へ排出される。分離爪３２は、二次転写ベルト１２から分離した記録材Ｐが二次転写ベルト１２に再び巻きつくのを防ぐ。

（接離機構）
図２は二次転写ベルトユニットの接離機構の説明図である。図２中、（ａ）は当接状態、（ｂ）は離間状態である。

図１に示すように、無端状の第１ベルトの一例である中間転写ベルト４０は、複数の張架ローラ（４１、４２、４３）に張架され、像担持体の一例である感光ドラム１Ｙから転写されたトナー像を担持して回転する。また、無端状の第２ベルトの一例である二次転写ベルト１２は、複数の張架ローラ（１０、２１、２２、２３）に張架され、記録材を担持して回転し、中間転写ベルト４０との間に記録材に対するトナー像の転写部Ｎを形成可能である。そして、一対の転写ローラの一例である二次転写内ローラ４２及び二次転写外ローラ１０は、転写部Ｎにおける中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２を挟持可能である。制御部５０は、接離機構５６Ｍを制御して、中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２の停止状態では、二次転写内ローラ４２及び二次転写外ローラ１０による中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２の加圧を解除する。

図２の（ａ）に示すように、接離機構５６Ｍは、加圧カム５８が矢印Ｅ方向に回転すると、図２の（ｂ）に示すように、二次転写ベルトユニット５６が回転軸５７を中心に矢印Ｃ方向に回転して、二次転写ベルト１２を中間転写ベルト４０から離間させる。

以上説明したように、トナー像形成部の一例である画像形成部ＰＹは、像担持体の一例である感光ドラム１Ｙにトナー像を形成する。無端状の第１ベルトの一例である中間転写ベルト４０は、複数の張架ローラに張架され、感光ドラム１Ｙから転写されたトナー像を担持して回転する。無端状の第２ベルトの一例である二次転写ベルト１２は、複数の張架ローラに張架され、記録材を担持して回転し、中間転写ベルト４０との間に記録材に対するトナー像の転写部Ｎを形成可能である。一対の転写ローラの一例である二次転写内ローラ４２及び二次転写外ローラ１０は、中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２を加圧する。中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２の停止状態では、二次転写内ローラ４２及び二次転写外ローラ１０による中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２の加圧が解除されている。

（巻き癖）
図２の（ｂ）に示すように、画像形成装置１００では、休止状態が長時間続いた場合、中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２に巻き癖が発生して、画像形成上の不都合が発生する可能性がある。休止時、二次転写ベルト１２は、所定の張力で複数の張架ローラ（１０、２１、２２、２３）に張架された状態を保つ。この状態が長く続くと、二次転写ベルト１２の張架ローラ（１０、２１、２２、２３）に巻き付いている部分で、巻き付いた形状が保存されて、いわゆる「巻き癖」となる。「巻き癖」が生じた二次転写ベルト１２を回転させて画像形成を行うと、二次転写ベルト１２が振動して記録材Ｐ上に転写された各色画像が乱れる可能性がある。あるいは、転写部Ｎを通過する際に、二次転写ベルト１２、中間転写ベルト４０の巻き癖部分や前後の段差で圧力ムラや隙間が発生してトナー像の転写不良が発生することがある。

（巻き癖発生レベル）
図３は中間転写ベルト及び二次転写ベルトの巻き癖の定義の説明図である。図４は張架ローラの外径と巻き癖高さの関係の説明図である。図５は巻き癖高さと出力画像への影響度の関係の説明図である。

図３に示すように、中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２における巻き癖の発生レベルを定量化した。巻き癖高さｄは、例えば、レーザ形状測定装置などを用いて、巻き癖部ＭＢの両端を通常の運転時の張力状態で張架して測定する。

図４に示すように、二次転写ベルト１２を通常の運転時の張力状態で２時間放置した実験では、張架ローラ（１０、２１、２２、２３）の外径が小さいと、巻き癖高さｄが高くなる傾向がある。

図５の（ａ）、（ｂ）に示すように、中間転写ベルト４０と二次転写ベルト１２とでは、ベルト材料、弾性層の有無、厚み、張力、巻き付け角度、張架ローラの外径等が異なるため、巻き癖の発生レベルが異なる。しかし、いずれも張架ローラの外径が小さいほど、巻き癖高さｄの経時変化は大きくなる傾向がある。

図５の（ａ）、（ｂ）には、出力画像で評価した巻き癖高さｄの許容レベルを点線で表示している。ランク１は、画像全体が均一厚さのトナー像でも転写ムラを観察できないレベルの巻き癖高さｄである。ランク２は、文字画像、写真画像等の実用画像で転写ムラを観察できないレベルの巻き癖高さｄである。ランク３は、実用画像でも転写ムラを容易に観察できるレベルの巻き癖高さｄである。このため、図５の（ａ）、（ｂ）において、ランク２までの巻き癖高さであれば、画像品質として問題ないレベルと評価した。

図５の（ａ）に示すように、中間転写ベルト４０では、画像上問題ないランク１、２と判断される巻き癖高さｄが二次転写ベルト１２よりも低くなる。これは、転写部Ｎにおいて中間転写ベルト４０はトナー像に接触しているため、記録材の裏面と接触している二次転写ベルト１２よりも転写ムラへの影響がより直接的だからである。

図５の（ｂ）に示すように、二次転写ベルト１２では、張架ローラの直径が中間転写ベルト４０よりも小さくなるため、時間経過に対する巻き癖高さの増加が大きくなっている。二次転写ベルト１２の張架ローラ（１０、２１、２２、２１）の直径がφ１２〜φ２４であるのに対して中間転写ベルト４０の張架ローラ（４１、４２、４３）の直径は、φ１６〜φ２４である。

結果として、中間転写ベルト４０と二次転写ベルト１２とでは、画像形成装置１００の停止後、巻き癖によって転写不良が問題になるまでの許容放置時間が異なる。中間転写ベルト４０では、最小径の張架ローラが外径１６ｍｍであるため、許容放置時間は３時間である。一方、二次転写ベルト１２では、最小径の張架ローラが外径１２ｍｍであるため、許容放置時間は２時間１０分である。

（比較例）
感光体ベルトに転写ローラ、駆動ローラ、クリーニングローラが当接する構成であれば、特許文献２に示されるように、停止状態の経過時間を測定し、経過時間が閾値時間以上続いた場合に、感光体ベルトを所定時間回転駆動すればよい。同様に考えて、中間転写ベルト４０の巻き癖を解除するためには、停止時間が３時間に達すると一定時間のベルト駆動を行って巻き癖を解除すればよい。また、二次転写ベルト１２については停止時間が２時間１０分に達すると一定時間のベルト駆動を行って巻き癖を解除すればよい。

しかし、複数の張架ローラに張架された中間転写ベルト４０と複数の張架ローラに張架された二次転写ベルト１２とが存在する画像形成装置１００の場合、巻き癖を除去するためにベルト駆動する回数と時間が増えてしまう。そして、巻き癖を除去するためにベルト駆動するときの動作音は、画像形成装置１００が停止して動作音が途絶えた状態で突如発生する音なので、ユーザーの注意を引いて不必要な刺激を与えることがある。

つまり、巻き癖対策としてベルトの停止時間が一定時間以上経過した場合にベルト駆動を行う制御を行う構成では、それぞれのベルトの最適なタイミングでベルトを動作させようとすると、停止状態のベルトが動作する機会が増えてしまう。このときのベルトの動作音は、画像形成装置が一旦停止して音が途絶えた後、新たに発する音なので、ユーザにとって気になりやすい。

以下の実施の形態では、上記の事情を鑑み、複数のベルトにおいて巻き癖を解除するためにベルト駆動するタイミングを調整して、巻き癖を除去するためにベルト駆動する回数と時間とを引用文献１に比較して大幅に削減している。

（実施の形態１の制御）
図６は実施の形態１の制御のフローチャートである。図７は実施の形態１の制御の効果の説明図である。図２の（ｂ）に示すように、二次転写ベルト１２は、前回の画像形成ジョブの終了後、接離機構５６Ｍによって中間転写ベルト４０から離間された状態で停止している（Ｓ１０１のＹ）。

図１を参照して図６に示すように、制御部５０は、二次転写ベルト１２の停止時間が閾値Ｔｍに達すると（Ｓ１０２のＹ）、二次転写ベルト１２と中間転写ベルト４０とを離間させたまま、それぞれの回転時間だけ回転させる（Ｓ１０３〜Ｓ１０６）。

図７の（ａ）に示すように、制御部５０は、時刻ｔａで中間転写ベルト４０の回転駆動を開始して（Ｓ１０３）、時刻ｔｂに二次転写ベルト１２の回転駆動を開始する（Ｓ１０４）。これにより、時刻ｔｃから時刻ｔｄの間に図３に示す二次転写ベルト１２の巻き癖部ＭＢが転写部（二次転写外ローラ１０）を通過する。制御部５０は、時刻ｔｂから二次転写ベルト１２の張架位置移動時間ｔ１２が経過した時刻ｔｅに二次転写ベルト１２の回転駆動を停止する（Ｓ１０５）。また、時刻ｔａから中間転写ベルト４０の張架位置移動時間ｔ４０が経過した時刻ｔｆに中間転写ベルト４０の回転駆動を停止する（Ｓ１０６）。

図５の（ｂ）に示すように、中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２の停止後、巻き癖が出力画像に影響を及ぼすまでの時間が最も早いのは、二次転写ベルト１２の外径１２ｍｍの張架ローラ（２３）の張架位置である。そのため、停止時間の閾値Ｔｍは、外径１２ｍｍの張架ローラ（２３）の張架位置の巻き癖が出力画像に影響を及ぼす前の１時間４５分に設定している。

実施の形態１では、二次転写ベルト１２に関する閾値Ｔｍで中間転写ベルト４０の張架位置の変更を実行するので、中間転写ベルト４０の巻き癖部ＭＢの巻き癖高さｄが画像に影響を及ぼす前に確実に巻き癖高さｄの増加を阻止できる。

実施の形態１では、中間転写ベルト４０の張架位置移動時間ｔ４０と、二次転写ベルト１２の張架位置移動時間ｔ１２とを任意に設定できる。このため、停止中の複数の張架ローラの張架位置が移動後の複数の張架ローラの張架位置のいずれにも重ならないように中間転写ベルト４０の張架位置移動時間ｔ４０と二次転写ベルト１２の張架位置移動時間ｔ１２とを設定することが容易である。

実施の形態１では、中間転写ベルト４０の張架位置移動時間ｔ４０は、中間転写ベルト４０を３００［ｍｍ／ｓｅｃ］に加速する過程で４０ｍｍ移動させる時間に設定される。また、二次転写ベルト１２の張架位置移動時間ｔ１２は、二次転写ベルト１２を３００［ｍｍ／ｓｅｃ］に加速する過程で３０ｍｍ移動させる時間に設定されている。したがって、中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２が回転している時間は０．２秒以下となり、ユーザーの注意を過剰に引き付けることなく、必要な張架位置の変更を完了できる。

実施の形態１では、張架位置移動時間の間には中間転写ベルト４０と二次転写ベルト１２の巻き癖はほとんど回復しない。張架位置移動時間の回転は、中間転写ベルト４０と二次転写ベルト１２とにおける巻き癖が図５に示すランク３のレベルに成長することを回避するために実行され、停止中の張架ローラ張架位置の巻き癖は、移動後の停止時間において徐々に回復される。そのため、張架位置移動時間は、それぞれの張架ローラについて、その下流の張架ローラの位置を避けてベルトが停止するように設定されている。

以上説明したように、制御部５０の機能の一部であるタイマは、中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２が停止したときに停止時間を計測する。制御部の一例である制御部５０は、タイマの計測結果に基づいて、中間転写ベルト４０の張架ローラによる張架位置が変更されるように中間転写ベルト４０を回転して停止させる。並行して、二次転写ベルト１２の張架ローラによる張架位置が変更されるように二次転写ベルト１２を回転して停止させる。

（実施の形態１の効果）
実施の形態１では、中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２の停止状態を検出し、一定時間以上停止状態が続いた場合に中間転写ベルト４０と二次転写ベルト１２を回転させることで、巻き癖による画像不良の発生を抑えることができる。

実施の形態１では、中間転写ベルト４０を回転して停止させるまでの時間ｔ４０と二次転写ベルト１２を回転して停止させるまでの時間ｔ１２とが少なくとも一部重複している。このため、時間ｔ４０と時間ｔ１２とが少しも重複しない場合に比較して、画像形成装置１００の作動音の発生回数が少なくなる。停止状態からベルト駆動制御をする際に発生してしまう駆動音の発生頻度が低減される。実施の形態１では、時間ｔ４０と時間ｔ１２とのうちの長い方の内側に短いほうを配置している。図７の（ａ）に示すように、回転時間の短いベルトの駆動タイミングを回転時間の長いベルトの駆動タイミングに含まれるように設定している。このため、時間ｔ４０と時間ｔ１２とが相互に部分的に重複している場合に比較して、画像形成装置１００の作動音の合計の発生時間が少なくなる。ベルトの稼働音の発生時間を短くすることができる。

実施の形態１では、中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２の張架ローラによる張架位置を変更する際に、中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２を離間状態のまま互いに異なる時間回転させる。このため、中間転写ベルト４０と二次転写ベルト１２とにそれぞれ最適な移動量を設定できる。

実施の形態１では、二次転写ベルト１２を回転させて停止させるまでの移動量は、２０ｍｍ以上１００ｍｍ以下である。そして、二次転写ベルト１２を回転させて停止させるまでの時間は、０．１秒以上０．５秒以下である。このため、ユーザーはよほど注意している場合を除いて二次転写ベルト１２の移動に気が付かない。

＜実施の形態２＞
実施の形態２は、図１乃至５に示される画像形成装置において、停止期間中に中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２の張架ローラ張架位置を移動させる際の制御の一部を実施の形態１とは異ならせている。したがって、実施の形態２において実施の形態１と共通する部分については重複する説明を省略する。

（実施の形態２の制御）
図８は実施の形態２の制御のフローチャートである。図９は転写部における巻き癖解除の模式図である。図１０は二次転写ベルトを加圧状態で転写部に通過させる効果の説明図である。

図２の（ｂ）に示すように、二次転写ベルト１２は、前回の画像形成ジョブの終了後、接離機構５６Ｍによって中間転写ベルト４０から離間された状態で停止している（Ｓ２０１のＹ）。

図１を参照して図８に示すように、制御部５０は、二次転写ベルト１２の停止時間が閾値Ｔｍに達すると（Ｓ２０２のＹ）、駆動モータＭ５８を作動させて加圧カム５８により二次転写ベルトユニット５６を当接位置へ移動させる。これにより、二次転写ベルト１２が中間転写ベルト４０に当接して転写部Ｎが形成される（Ｓ２０３）。

制御部５０は、中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２の回転駆動を開始する（Ｓ２０４）。これにより、図９の（ａ）に示すように、二次転写ベルト１２の巻き癖部ＭＢが転写部（二次転写外ローラ１０）を通過して、図９の（ｂ）に示すように、巻き癖部ＭＢの巻き癖高さｄが減少する。

制御部５０は、二次転写ベルト１２の張架位置移動時間が経過すると、中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２の回転駆動を停止する（Ｓ２０５）。停止後、駆動モータＭ５８を当接時とは逆方向に作動させて二次転写ベルトユニット５６を離間位置へ移動させる（Ｓ２０６）。

図５の（ｂ）に示すように、中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２の停止後、巻き癖が出力画像に影響を及ぼすまでの時間が最も早いのは、二次転写ベルト１２の外径１２ｍｍの張架ローラ（２３）の張架位置である。そのため、停止時間の閾値Ｔｍは、外径１２ｍｍの張架ローラ（２３）の張架位置の巻き癖が出力画像に影響を及ぼす前の１時間４５分に設定している。

図９の（ａ）に示すように、二次転写ベルトユニット５６が中間転写ベルト４０に当接された場合、転写部Ｎでは、中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２を挟持するように二次転写内ローラ４２に二次転写外ローラ１０が圧接している。このとき、二次転写内ローラ４２は、金属の芯金の表面に薄いゴム層を有する構成のため、断面が円形を保っている。しかし、二次転写外ローラ１０は、芯金１０ａの周面に厚い発泡ゴムの弾性層１０ｂを有するため、輪郭が二次転写内ローラ４２の断面に沿って変形して搬送方向の長さが約４ｍｍの転写部Ｎを形成している。

図９の（ｂ）に示すように、中間転写ベルト４０と二次転写ベルト１２の巻き癖部ＭＢの重なりが転写部Ｎを通過すると、巻き癖の凸形状とは逆の方向に力Ｆが加えられるため、巻き癖が解消される効果が得られる。実施の形態２では、二次転写ベルト１２の外径１２ｍｍの張架ローラ（２３）の張架位置が転写部Ｎを通過して停止するように、中間転写ベルト４０の張架位置移動時間を設定している。中間転写ベルト４０の張架位置移動時間は、中間転写ベルト４０及び二次転写ベルトを３００［ｍｍ／ｓｅｃ］に加速する過程で９０ｍｍ移動させる時間に設定されている。したがって、中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２が回転している時間は０．４秒以下となり、ユーザーの注意を過剰に引き付けることなく、必要な張架位置の変更を完了できる。

図９の（ａ）に示すように、実施の形態１では、張架ローラ（２３）の張架位置で二次転写ベルト１２に発生した巻き癖は、張架ローラ（２３）から外れた位置へ移動させることで、それ以上に高さｄが成長する事を回避できる。しかし、実施の形態１では、二次転写ベルト１２を中間転写ベルト４０から離間させた状態で二次転写ベルト１２の張架位置を変更する移動を実行しているため、巻き癖が元に戻るまでには停止時間と同程度の時間を要する。図１０に示すように、ランク２の最大巻き癖高さをランク１の最大巻き癖高さｄまで回復させるために１時間３０分程度の時間を要する。そして、二次転写ベルト１２及び中間転写ベルト４０の張架位置移動が実行された直後に画像形成が開始された場合、ランク３ぎりぎりの低いレベルの画像が出力されてしまう。

これに対して実施の形態２では、０．４秒の張架位置移動時間の間に巻き癖がランク１に近いレベルまで一気に回復するため、巻き癖がランク２のレベルからランク１のレベルに回復するまでの時間は３０分程度まで短縮される。そして、二次転写ベルト１２及び中間転写ベルト４０の張架位置移動が実行された直後に画像形成が開始された場合、ランク１に近い高いレベルの画像を出力することができる。

実施の形態２でも、中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２の張架位置移動時間は、移動後の各張架ローラの張架位置が移動前の各張架ローラの張架位置からずれた位置となるように設定されている。中間転写ベルト４０と二次転写ベルト１２の両者で巻き癖が発生する可能性があるため、それぞれの巻き癖がそれぞれの張架ローラで停止しないように張架位置移動時間（移動距離）を設定している。

しかし、実施の形態２では、中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２の張架位置移動時間が等しいため、一部の張架ローラの張架位置についてはこの条件を満たせない場合がある。その場合、中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２の最も直径の大きな張架ローラの張架位置が移動後に最も直径の小さな張架ローラ以外の張架ローラの張架位置に重なることは許容している。

このようにして、移動前の巻き癖に重なった移動後の巻き癖が成長しても、巻き癖がランク３のレベルまでには低下しないようにしている。これは、移動前の張架ローラ張架位置に移動後の張架ローラ張架位置が重なると、次回の張架位置移動までにランク３のレベルまで巻き癖が成長する可能性があるからである。一度発生した巻き癖に、累積的に別の張架ローラの形状で巻き癖形状が保存されるからである。

（実施の形態２の効果）
実施の形態２では、中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２の停止状態を検出し、一定時間以上停止状態が続いた場合に、離間状態で待機していた二次転写ベルトユニット５６を当接位置へ移動させる。そして、加圧状態の転写部Ｎにおいて、中間転写ベルト４０と二次転写ベルト１２の重なりを必要な張架位置移動時間だけ移動させる。これにより、中間転写ベルト４０と二次転写ベルト１２の移動中に二次転写ベルト１２の巻き癖を大きく回復させることができる。中間転写ベルト４０に二次転写ベルト１２を当接させて同じタイミングで回転駆動及び停止させることで、巻き癖による画像不良の発生を抑え、かつ、画像形成装置１００の停止状態からのベルト可動頻度も抑えることができる。

実施の形態２では、中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２の張架ローラによる張架位置を変更する際に、中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２を加圧して同じ時間回転した後に加圧解除する。定期的に中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２を回転させるとき、転写部Ｎを加圧状態にすることで、中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２の重なりを弾性層を有するローラと有しないローラとで搬送方向にローラプレスする。このため、いわゆる「ゴムローラとハードローラによるカール除去機能」が二次転写ベルト１２に作用して巻き癖の回復時間が短縮され、巻き癖を効率的に解消することができる。

実施の形態２では、二次転写ベルト１２を回転させて、二次転写ベルト１２の最も直径の小さな張架ローラによる張架位置（第２ベルト回転開始時）が転写部Ｎを通過した後に二次転写ベルト１２を停止させる。これにより、最も深刻な巻き癖の影響を確実に除去できる。

＜実施の形態３＞
実施の形態２は、図１乃至５に示される画像形成装置において、二次転写ベルト１２にファーブラシを用いたベルトクリーニング装置が付設されている。それ以外の構成及びベルトクリーニング装置に関する以外の制御については実施の形態２と同一であるため、実施の形態３において実施の形態２と共通する部分については重複する説明を省略する。

（ベルトクリーニング装置）
図１１は実施の形態３における画像形成装置の構成の説明図である。図１１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト４０上の記録材に転写するトナー像の間隔（画像間隔）に各色の濃度パッチを形成して、中間転写ベルト４０上で濃度パッチの濃度（赤外線の反射光量）を計測している。そのため、中間転写ベルト４０から二次転写ベルト１２へ、記録材に転写するトナー像の転写残トナーに加えて濃度パッチの一部が付着する可能性がある。二次転写ベルト１２は常時記録材に接触するため、記録材の種類によっては記録材の紙粉が二次転写ベルト１２に付着する可能性もある。レーザーパワーや、現像バイアス、トナー補給などにフィードバックする制御などに用いる制御用のパッチトナー像がある場合、制御用のパッチトナー像のトナーの一部が二次転写ベルト１２に付着する可能性もある。ジャムシートの処理を行った場合、記録材に転写されなかったトナー像が二次転写ベルト１２に付着する可能性もある。

そのため、画像形成装置１００は、二次転写ベルト１２に静電クリーニング方式のベルトクリーニング装置９０を配置して、二次転写ベルト上に残留するトナー、紙粉、添加剤等を除去・回収している。特許文献３には、中間転写ベルトに付設されたベルトクリーニング装置が示される。特許文献４には、二次転写ベルトに付設されたベルトクリーニング装置が示される。これらのベルトクリーニング装置は、導電性のファーブラシを用いた静電クリーニング装置である。静電クリーニング方式のベルトクリーニング装置は、クリーニングブレードを当接させるクリーニング装置のように、紙粉、外添剤、ワックスなどがブレードエッジに付着して、トナーがすり抜けることがない。クリーニングブレードが捲れたり、スティックスリップにより異音が発生したりすることがない。

（ベルトクリーニング装置）
図１１に示すように、ファーブラシ９１Ｂ、９２Ｂは、不図示の駆動モータに駆動されて、支持ローラ９１Ａ及び駆動ローラ２３に内側面を支持された二次転写ベルト１２を、二次転写ベルト１２の回転方向と逆方向に摺擦して回転する。導電ブラシ部材の一例であるファーブラシ９１Ｂ、９２Ｂは、二次転写ベルト１２に当接して回転する。電源９１Ｅ、９２Ｅは、二次転写ベルト１２に付着したトナーを回収するためにファーブラシ９１Ｂ、９２Ｂに電圧を印加する。

ファーブラシ９１Ｂは、電源９１Ｅによって正極性の直流電圧を印加された金属ローラ９１Ｃを摺擦して回転することにより、正極性の電圧を印加されている。二次転写ベルト１２上のマイナスに帯電したトナー、紙粉等は、二次転写ベルト１２からファーブラシ９１Ｂに移転した後に金属ローラ９１Ｃに移転する。クリーニングブレード９１Ｄは、金属ローラ９１Ｃに摺擦して金属ローラ９１Ｃからトナーを回収する。また、ファーブラシ９１Ｂに付着して回転するうちにプラスに帯電極性が変化したトナーは、ファーブラシ９１Ｂから二次転写ベルト１２へ戻される。

ファーブラシ９２Ｂは、電源９２Ｅによって負極性の直流電圧を印加された金属ローラ９２Ｃを摺擦して回転することにより、負極性の電圧を印加されている。プラスに帯電して二次転写ベルト１２に付着したトナー、紙粉等は、二次転写ベルト１２からファーブラシ９２Ｂに移転した後に金属ローラ９２Ｃに移転してクリーニングブレード９２Ｄにより回収される。クリーニングブレード９２Ｄは、金属ローラ９２Ｃに摺擦して金属ローラ９２Ｃからトナーを回収する。

（二次転写ベルト停止時の移転トナー）
二次転写ベルト１２及びファーブラシ９１Ｂ、９１Ｃを停止していると、ファーブラシ９１Ｂ、９１Ｃから分離したトナーが二次転写ベルト１２の当接部に溜まることがある。そして、実施の形態１、２のように、二次転写ベルト１２の巻き癖を解消するために二次転写ベルト１２を２０〜１００ｍｍ回転させると、ファーブラシ９１Ｂ、９１Ｃから２０〜１００ｍｍ下流側にトナーの付着した縞模様が形成されることがある。この状態で二次転写ベルト１２を回転させて画像形成を開始すると、二次転写ベルト１２に付着したトナーが舞い上がって機体内を汚してしまう可能性がある。

そこで、実施の形態３では、二次転写ベルト１２の巻き癖を解消するために二次転写ベルト１２を回転させる際には、それに先立たせてファーブラシ９１Ｂ、９１Ｃに通常の画像形成時の電圧を印加している。これにより、停止中にファーブラシ９１Ｂ、９１Ｃから二次転写ベルト１２へ移転したトナーを再度回収した状態で、巻き癖を解消するために二次転写ベルト１２を回転させる。

（実施の形態３の制御）
図１２は実施の形態３の制御のフローチャートである。

図１１を参照して図１２に示すように、二次転写ベルト１２は、前回の画像形成ジョブの終了後、接離機構５６Ｍによって中間転写ベルト４０から離間された状態で停止している（Ｓ３０１のＹ）。制御部５０は、二次転写ベルト１２の停止時間が閾値Ｔｍに達すると（Ｓ３０２のＹ）、駆動モータＭ５８を作動させて加圧カム５８により二次転写ベルトユニット５６を当接位置へ移動させる。これにより、二次転写ベルト１２が中間転写ベルト４０に当接して転写部Ｎが形成される（Ｓ３０３）。

制御部５０は、電源９１Ｅ、９２Ｅを作動して金属ローラ９１Ｃ、９１Ｄに通常の電圧を印加した後に（Ｓ３０４）、中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２の回転駆動を開始する（Ｓ３０５）。

制御部５０は、二次転写ベルト１２の張架位置を必要なだけ移動させると、中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２の回転駆動を停止する（Ｓ３０６）。停止後、電源９１Ｅ、９２Ｅを停止して金属ローラ９１Ｃ、９１Ｄの電圧が低下した後に（Ｓ３０７）駆動モータＭ５８を作動させて二次転写ベルトユニット５６を離間位置へ移動させる（Ｓ３０８）。

二次転写ベルト１２では、張架ローラのうちで最も外径が小さい外径１２ｍｍの駆動ローラ２３による転写不良発生までの時間が２時間１０分である。このため、巻き癖を解除するために二次転写ベルト１２を間欠動作させる時間間隔は、二次転写ベルト１２の巻き癖が画像に影響を及ぼす以前の１時間４５分とした。画像形成中に回収されたトナーの極性は停止中に変わらないため、実施の形態３では、金属ローラ９１Ｃ、９２Ｃに印加されるクリーニング電圧条件は、画像形成中と同じである。画像形成中に上流側のファーブラシ９１Ｂに回収されたマイナス極性のトナーは、画像形成時と同じプラス電圧でファーブラシ９１Ｂに保持される。画像形成中に下流側のファーブラシ９２Ｂに回収されたプラス極性のトナーは、画像形成時と同じマイナス電圧によってファーブラシ９２Ｂに保持される。

（実施の形態３の効果）
実施の形態３では、電源９１Ｅ、９２Ｅによりファーブラシ９１Ｂ、９２Ｂに電圧を印加した後に二次転写ベルト１２を回転させて停止させる。このため、電圧停止期間にファーブラシ９１Ｂ、９２Ｂから二次転写ベルト１２へ移転したトナーが二次転写ベルト１２と連れ回らない。二次転写ベルト１２を回転駆動する前にファーブラシ９１Ｂ、９２Ｂに通常のクリーニング電圧を印加することで、ファーブラシ９１Ｂ、９２Ｂに溜まったトナーが二次転写ベルト１２へ再度付着しないで済む。これにより、巻き癖対策として二次転写ベルト１２を回転させた際にトナーの飛散が抑えられる。二次転写ベルト１２へ再度付着したトナーによって転写部Ｎを通過する記録材が汚れたり、二次転写ベルト１２がスリップしたり、付着トナーの凹凸によって記録材上の画像に転写ムラが発生したりすることが防止される。

１０ 二次転写外ローラ、１１ 二次転写電源、１２ 二次転写ベルト
１３ レジストローラ、２１ 分離ローラ（張架ローラ）
２２ テンションローラ（張架ローラ）、２３ 駆動ローラ（張架ローラ）
４０ 中間転写ベルト、４１ テンションローラ（張架ローラ）
４２ 二次転写内ローラ（張架ローラ）、４３ 駆動ローラ（張架ローラ）
５０ 制御部、５６ 二次転写ベルトユニット
５６Ｍ 接離機構、５７ 回動軸、５８ 加圧カム
６０ 定着装置、９０ ベルトクリーニング装置
９１Ｂ、９２Ｂ ファーブラシ、９１Ｅ、９２Ｅ 電源
Ｍ２３、Ｍ５８ 駆動モータ、Ｎ 転写部、Ｐ 記録材

Claims (6)

1. 像担持体にトナー像を形成するトナー像形成部と、
   前記像担持体から転写されたトナー像を担持して回転する無端状の第１ベルトと、
   記録材を担持して回転する無端状の第２ベルトと、
   前記第１ベルトを張架すると共に、第１転写ローラを有する複数の第１張架ローラと、
   前記第２ベルトを張架すると共に、前記第１転写ローラとの間で前記第１ベルト及び前記第２ベルトを挟持してトナー像を記録材に対して転写する転写部を形成可能な第２転写ローラを有する複数の第２張架ローラと、
   前記第１ベルトと前記第２ベルトとを互いに当接させ前記転写部を形成する当接状態と、前記第１ベルトと前記第２ベルトとを互いに離間させ前記転写部を形成しない離間状態とに変更可能な接離機構と、
   前記第１ベルト及び前記第２ベルトの少なくとも一方の停止時間に基づいて、前記第１張架ローラに対する前記第１ベルトの回動位置が変更されるように前記第１ベルトを回転して停止させ、かつ、前記第２張架ローラに対する前記第２ベルトの回動位置が変更されるように前記第２ベルトを回転して停止させる制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記第１ベルトと前記第２ベルトとを離間させた状態で、前記第１ベルトを回転して停止させるまでの時間と前記第２ベルトを回転して停止させるまでの時間との少なくとも一部を重複させて、互いに異なる時間回転させる、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記第１ベルトの回転開始以降に前記第２ベルトを回転開始させ、前記第１ベルトを回転停止させるよりも前に前記第２ベルトを回転停止させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記第２張架ローラのうち、最も直径の小さな張架ローラによる回転開始時における前記第２ベルトの回動位置が前記転写部を通過した後に前記第２ベルトを停止させる、
   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. 前記第２ベルトを回転させて停止させるまでの移動量は、２０ｍｍ以上１００ｍｍ以下である、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記第２ベルトを回転させて停止させるまでの時間は、０．１秒以上０．５秒以下である、
   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。
6. 前記第２ベルトに当接して回転する導電ブラシ部材と、
   前記第２ベルトに付着したトナーを回収するために前記導電ブラシ部材に電圧を印加する電源と、を備え、
   前記制御部は、前記電源により前記導電ブラシ部材に前記電圧を印加した後に前記第２ベルトを回転させて停止させる、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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