JP2015060030A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 厚紙が二次転写部に突入した際の、中間転写ベルトの速度変動を抑制し、画像品質の向上を可能とする画像形成装置を提供する。
【解決手段】 トナー像が形成される少なくとも１つの像担持体と、駆動ローラと従動ローラとに巻き掛けられて回転駆動される中間転写ベルトと、中間転写ベルトを押圧し、中間転写ベルトを介して像担持体との間にニップを形成する一次転写手段であって、各像担持体に形成されたトナー像を中間転写ベルトに順次転写させる一次転写手段と、中間転写ベルト上のトナー像を記録媒体に転写させる二次転写手段を有する画像形成装置において、ニップの圧力を調整可能なニップ圧調整手段を備え、ニップ圧調整手段は、記録媒体の厚みに応じて調整可能する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に使用される定着装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。

近年、画像形成装置の一例として、複数の画像形成部を備え、各画像形成部においてそれぞれ異なる色（イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）等）のトナー像を感光体ドラムに形成し、各感光体ドラムに形成されたトナー像を、一定速度で搬送される中間転写体や記録媒体に重ねて転写することで、カラー画像を形成するタンデム型の電子写真方式の画像形成装置が知られている。

このような画像形成装置は、厚紙が二次転写部に突入した際に、中間転写ベルトの速度が変動し、一次転写部の中間転写ベルトと感光体ドラムとの間に相対的な速度差が発生し、局所的な転写位置のずれを招くという問題があった。

具体的には、図１２に示すように、用紙Ｐが二次転写ニップ部５８０に突入すると、中間転写ベルト５０２には、その走行速度に変動が生じる。図１１は、この中間転写ベルト５０２の速度変動を、Ｋ色の感光体ドラム５０１ＫとＭ色の感光体ドラム５０１Ｍとの間のエリア１で測定した測定グラフである。この走行速度の変動は、用紙の厚みが厚い厚紙において顕著に見られる。なお、ここで言う厚紙とは、連量２２０ｋｇ、坪量２５６ｇ／ｍ^２以上の用紙を言う。

一方、感光体ドラム５０１は、中間転写ベルト５０２の速度変動に影響されずに、ほぼ同一速度で回転駆動する。そのため、中間転写ベルト５０２の走行速度に変動が生じた際に、感光体ドラム５０１と中間転写ベルト５０２との間で速度差が発生する。その結果、一次転写部５７０において、転写位置のずれが生ずる。

この転写位置のずれが生じた際に中間転写ベルト５０２に転写されたトナー像は、Ｋ色の一次転写部５７０Ｋから二次転写部５８０までの走行距離をＬとすると、図１３に示すように、用紙先端からＬの位置に転写され、定着される。そして、トナー濃度の薄い部分Ａと濃い部分Ｂという局所的な濃度ムラを持った最終画像となって排紙される。

このような用紙が二次転写ニップ部に突入した際に発生する転写位置のずれは、一次転写ローラが中間転写ベルトを押圧することである程度防ぐことができていた（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の画像形成装置は、中間転写ベルトの走行方向で最下流側の像担持体の被写体に対する接触圧が他の像担持体の被写体に対する接触圧より高く設定されている。

しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置は、厚紙が二次転写部に突入する際に、中間転写ベルト走行方向において、最下流側の感光体ドラムが中間転写ベルトの駆動ローラに近い場合、最上流側の感光体ドラムが中間転写ベルトに接触する接触圧が低くなってしまう。そのため、厚紙が二次転写部に突入する際に、最上流の感光体ドラム付近の中間転写ベルトの速度変動を抑制する効果が低下してしまう。

特に、モノクロ印刷時は、フルカラー印刷時よりも、フルカラー印刷時に比べ中間転写ベルトの速度変動を抑制する効果が顕著に低下する。

具体的には、フルカラー印刷では、図１４に示すように、偏芯カム５２３の作用により、リンク機構５２１を介してＹ，Ｃ，Ｍ色の一次転写ローラ５２４Ｙ，Ｃ，Ｍが中間転ベルト５０２を押圧する。Ｋ色の一次転写ローラ５２４Ｋは、独立して中間転ベルト５０２を押圧する。そして、全ての一次転写ローラ５２４Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが中間転ベルト５０２を押圧する。そして、各色のトナー像が中間転ベルト５０２に転写されるようになっている。一方、モノクロ印刷では、図１５に示すように、偏芯カム５２３の作用により、リンク機構５２１を介してＹ，Ｃ，Ｍ色の一次転写ローラ５２４Ｙ，Ｃ，Ｍと中間転ベルト５０２とが離間する。そして、Ｋ色の一次転写ローラ５２４Ｋが中間転ベルト５０２に圧接し、Ｋ色のトナー像が中間転ベルト５０２に転写されるようになっている。

そのため、４箇所の一次転写部で中間転ベルトが拘束されるフルカラー印刷時に比べ、１箇所の一次転写部で中間転写ベルトが拘束されるモノクロ印刷時には、感光体ドラムから得られる駆動力が少なく、ベルト速度変動が抑制されず、画像不良が発生する。

このようなモノクロ印刷時の画像不良を解決可能な画像形成装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特許文献２に記載の画像形成装置は、フルカラーモードから減色モードに切り替えた際に、被転写部材の像担持体に対するニップ圧やニップ幅を大きく設定可能とする。

しかしながら、より厚い用紙、例えば坪量３５０ｇ／ｍ^２以上の用紙への対応が求められており、そのような紙厚の場合、モノクロ印刷時だけでなく、フルカラー印刷時でも、画像不良が発生してしまう虞がある。

本発明は、厚紙が二次転写部に突入した際の、中間転写ベルトの速度変動を抑制し、画像品質の向上を可能とする画像形成装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の画像形成装置は、
トナー像が形成される少なくとも１つの像担持体と、
駆動ローラと従動ローラとに巻き掛けられて回転駆動される中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトを押圧し、前記中間転写ベルトを介して前記像担持体との間にニップを形成する一次転写手段であって、各像担持体に形成されたトナー像を前記中間転写ベルトに順次転写させる一次転写手段と、
前記中間転写ベルト上のトナー像を記録媒体に転写させる二次転写手段を有する画像形成装置において、
前記ニップの圧力を調整可能なニップ圧調整手段を備え、
前記ニップ圧調整手段は、記録媒体の厚みに応じて調整可能であることを特徴とする。

本発明によると、厚紙が二次転写部に突入した際の、中間転写ベルトの速度変動を抑制し、画像品質の向上を可能とする画像形成装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置を概略的に示す構成図である。 図１に示した画像形成装置の偏芯カムの駆動制御を概略的に示すブロック図である。 図１に示した画像形成装置の紙厚に応じたニップ圧の制御を説明するフロー図である。 従来の画像形成装置を説明する説明図である。 従来の画像形成装置のベルトの速度変動を説明するグラフである。 図１に示した画像形成装置のベルトの速度変動を説明するグラフである。 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置を概略的に示す構成図である。 従来の画像形成装置を説明する説明図である。 従来の画像形成装置のベルトの速度変動を説明するグラフである。 図７に示した画像形成装置のベルトの速度変動を説明するグラフである。 従来の定着装置を説明する説明図である。 従来の定着装置を説明する説明図である。 従来の定着装置を説明する説明図である。 従来の定着装置を説明する説明図である。 従来の定着装置を説明する説明図である。

次に、本発明を適用した画像形成装置の第１実施形態を図面に従って以下に説明する。なお、本実施形態を説明するための各図面において、同一の機能若しくは形状を有する部材又は構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。

本実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタは、図１に示すように、互いに異なる４色（イエロー：Ｙ、シアン：Ｃ、マゼンタ：Ｍ、ブラック：Ｋ）のトナーを用いる４組の画像形成ユニットを並列して備え、その下方には、これら画像形成ユニットで形成されたトナー像が転写されるための中間転写体としての中間転写ベルト２が備えられている。つまり、プリンタは、４組の画像形成ユニットを中間転写ベルト２の移動方向に沿って並設したタンデム型の画像形成装置である。なお、これら画像形成ユニットは現像剤（トナー）色の違い以外は、それぞれ同一の構成であるため、以下の説明では、参照符号におけるＹ，Ｃ，Ｍ及びＫの添え字を適宜省略して説明する。

各画像形成ユニットは、像担持体としての感光体ドラム１と、各感光体ドラムの表面を帯電ローラによって帯電する帯電装置（図示せず）とを備えている。また、ＡＤＦで搬送された原稿を画像スキャナー部で読み取った画像情報やＰＣから伝えられた画像情報に基づいて、各感光体ドラム１の帯電された表面をレーザ光により露光することで各表面に潜像を形成する画像情報露光装置（図示せず）を備えている。また、各感光体ドラム１の潜像をトナー像化する画像形成手段としての現像装置（図示せず）と、各感光体ドラム１の表面をクリーニングする感光体クリーニング装置（図示せず）とを各感光体ドラム１の周囲に備えている。

上記４組の画像形成ユニットの感光体ドラム１は、不図示の感光体ドラム駆動装置によって図中矢印方向に回転駆動される。なお、ブラック用の感光体ドラム１Ｋと、カラー用の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃとを独立に回転駆動できるようにしても良く、そうすることにより、例えば、モノクロ画像を形成するときにはブラック用の感光体ドラム１Ｋのみを回転駆動し、カラー画像を形成するときには４つの感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを同時に回転駆動することができる。

中間転写ベルト２は、二次転写対向ローラ５および支持ローラ３、７といった複数の支持ローラに掛け回されている。支持ローラ３は、不図示の駆動モータによって回転駆動することにより、中間転写ベルト２を図中時計方向に無端移動させる駆動ローラ３である。一方、支持ローラ７は、中間転写ベルト２の移動に伴って回転する従動ローラ７である。ローラ６は、中間転写ベルト２の外周面に当接するテンションローラ６である。

各感光体ドラム１から中間転写ベルト２にトナー像を転写する一次転写位置には、中間転写ベルト２を間に挟んで各感光体ドラム１に対向するように一次転写手段としての一次転写ローラ２４が設けられている。中間転写ユニットを構成するこの一次転写ローラ２４は、モノクロ画像を形成するときは、カラー用の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃから離間し、画像形成自体を行わないときは全ての感光体ドラムから離間するように、接離機構を備えている。

転写体としての中間転写ベルト２は、一次転写ローラ２４によって押圧されることにより、感光体ドラム１に対して圧接し、それぞれの感光体ドラム１との対向部で一次転写ニップを形成している。

中間転写ベルト２の図中下方には、二次転写手段としての二次転写ローラ８が配設されており、中間転写ベルト２を介して二次転写対向ローラ５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を有する二次転写ユニット１０は、中間転写ベルト２の走行方向で、下流側に回転軸４３を有し、回転軸４３を中心に回転可能な構成になっている。二次転写ローラ８は、二次転写加圧バネの引張りバネ荷重により、中間転写ベルト２を介して二次転写対向ローラ５に押し当てて配置される。そして、二次転写ローラ８の加圧力と図示しない転写バイアスにより、中間転写ベルト上の画像を用紙Ｐに転写する。

二次転写ユニットＰの用紙搬送方向下流側には、定着装置１５へと用紙Ｐを搬送する搬送ベルト１１が設けられ、更に下流側には、用紙上に転写された未定着画像を定着する定着装置１５が設けられている。なお、ここで示す従来例では、二次転写ローラ８は図示しないモータにより回転駆動されているが、中間転写ベルトに対して連れ回る構成であっても良い。

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に対して加圧ローラ１２を圧接して構成する。定着ベルトは、加熱ローラ内の図示しない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にも内部に図示しない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。用紙上の未定着画像は、定着ベルトと加圧ローラ１２のニップ部において熱と圧力が与えられ、用紙Ｐ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良く、熱ローラ対で構成された方式であっても良い。

上記のように構成された本画像形成装置における画像形成動作について簡単に説明する。上述のような構成のプリンタで、カラー画像を形成するとき、各感光体ドラム１は、図中矢印方向に回転駆動され、このとき、各感光体ドラム１の表面は、帯電装置によって所定の極性、例えば、マイナス極性に帯電される。次いで、各感光体ドラム１の帯電面に、画像情報露光装置から出射する光変調されたレーザ光を照射して、これによって、各感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成する。即ち、レーザ光が照射され感光体表面部分の電位の絶対値が低下した部分が静電潜像（画像部）となり、レーザ光が照射されず電位の絶対値が高く保たれた部分が地肌部となる。次いで、静電潜像が、現像装置に収納され所定の極性に帯電されたトナーによって、現像されて、トナー像として可視化される。

各感光体ドラム１に形成された各色のトナー像は、各一次転写ニップ部で、一次転写ローラ２４にトナーの極性（本例ではマイナス）とは逆極性の電圧をバイアス印加することで形成される転写電界と、中間転写ベルト２を介した一次転写ローラ２４と感光体ドラム１の間の挟持圧力との両作用により、中間転写ベルト上に順次重ね合わせて転写される。これにより、中間転写ベルト上に４色のトナー像からなるフルカラートナー像が形成される。

中間転写ベルト２に転写されずに各感光体ドラム上に残留した転写残トナーは、感光体クリーニング装置（図示せず）によって掻き取られ、各感光体ドラム１の表面が清掃される。なお、各感光体ドラム１から除去したトナーを、不図示のトナーリサイクル装置を用いて現像装置に搬送して、トナーリサイクルすることも可能である。

一方、給紙ローラ１８が回転し、給紙カセット２０から繰り出された用紙Ｐが分離ローラ１７で１枚ずつ分離される。そして、分離された用紙Ｐは、搬送ローラ１６によって中間転写ベルト２と二次転写ローラ８との間に、所定のタイミングで搬送される。そして、搬送ローラ１６によって搬送された用紙Ｐは、レジストローラ（位置合わせローラ）９に突き当たって止まる。または、図示しない手差しトレイ（手差し部）から手差し給紙路を経由して搬送された用紙Ｐは、同じくレジストローラ９に突き当たって止まる。そして、中間転写ベルト上に重ね合わされたフルカラートナー像にタイミングを合わせてレジストローラ９が回転し、用紙Ｐは二次転写ローラ８と二次転写対向ローラ５との間に形成された二次転写ニップ部に送り込まれる。そして、二次転写ニップ部に送り込まれた用紙Ｐは、フルカラートナー像が一括転写される。

フルカラートナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置１５により加熱・加圧されて、トナー像が用紙上に定着される。その後、トナー像が定着された用紙は排紙部から排紙トレイ（図示せず）へ排出される。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し、定着後に排紙トレイへ排出される。

次に、ニップ圧調整手段５０について、以下に詳細に記載する。一次転写ローラ２４Ｙには、図１に示すように、ベルト走行方向上流側に配置された回転軸３５を中心として回動可能なリンク機構３４が備わる。そして、リンク機構３４は、所定の位置で把持された圧縮バネ３６の付勢力により、一次転写ローラ２４Ｙが感光体ドラム１Ｙの方向に押圧する構成となっている。リンク機構３４には、所定の箇所に偏芯カム３３が設置され、偏芯カム３３の回転によって、リンク機構３４の回動を制御可能としている。具体的には、一次転写ローラ２４Ｙが感光体ドラム１Ｙの方向に押圧する押圧力を上げる場合は、偏芯カム３３をリンク機構３４に最大限突き当てて、圧縮バネ３６を圧縮させる。一方、一次転写ローラ２４Ｙが感光体ドラム１Ｙの方向に押圧する押圧力を下げる場合は、偏芯カム３３を所定の角度だけ駆動し、圧縮バネ３６の圧縮を緩和させる。

一方、一次転写ローラ２４Ｃ，Ｍには、ベルト走行方向上流側に配置された回転軸２２を中心として回動可能なリンク機構２１が備わる。偏芯カム２３の作用により、リンク機構２１を介してＣ，Ｍ色の一次転写ローラ２４が中間転写ベルト２を押圧する。また、一次転写ローラ２４Ｋは、付勢バネの付勢力によって中間転写ベルト２を押圧する。そして、Ｙ色の一次転写部のニップ圧を独立して制御可能としている。

次に、紙厚検知手段６０について、以下に詳細に記載する。一次転写ローラ２４Ｙには、搬送ローラ１６に対向する対向ローラ４０に紙厚検知手段６０が備わる。紙厚検知手段６０は、リンク機構３８と測距センサ３７を有する。リンク機構３８は、対向ローラ４０の軸方向Ｌ字状であり、その長辺の一部が、対向ローラ４０の回転軸に支持されている。また、リンク機構３８の短辺の一部には、付勢バネが設けられ、その付勢力により対向ローラ４０は搬送ローラ１６を加圧している。そして、リンク機構３８は、長辺と短辺との交わる部分に、回転軸３９を備え、搬送ローラ１６を用紙Ｐが通過する際に、リンク機構３８が回転軸３９を中心に回動するようになっている。そして、リンク機構の長辺の端部側に設けられた測距センサ３７によって、リンク機構の変位を検知できるようになっている。また、リンク機構３８の変位と紙厚のテーブルを予め作成しておくことで、検知したリンク機構３８の変位に応じた紙厚を検出することができる。

そして、図２に示すように、紙厚検知手段６０からの検知情報が、外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）を介して駆動司令部２７に入力されると、マイクロプロセッサ２８が予めニップ圧とカム回転角度のテーブル値を記録したメモリ２９から適切な回転角度の情報を受け取る。マイクロプロセッサ２８は、偏芯カム３３の駆動ドライバ３１に回転角度の情報に応じた指令電圧をカム位置切り替え機構３０に出力し、回転駆動ドライバ３１がカム駆動モータ３２を駆動する。そして、カム駆動モータ３２の駆動により、偏芯カム３３を所定の角度だけ回転させる。このような構成により、一次転写ニップ圧を制御可能としている。

なお、ニップ圧設定は、紙厚検知手段６０からの検知情報が外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）を介して入力される態様に限定されず、ユーザが設定した紙厚に応じて、ニップ圧を切り替えられるようにしても良い。

用紙Ｐが二次転写部に突入する際、突入する用紙の紙厚と中間転写ベルトの速度変動は、ほぼ比例している。そのため、用紙突入時の速度変動が小さく、画像品質に問題がない程度の紙厚の場合には、Ｙ色の一次転写部のニップ圧を他色の一次転写部のニップ圧（例えば、８Ｎ）と同等に設定する。一方、用紙突入時の速度変動が大きく、画像品質に影響がある紙厚（例えば、坪量３００ｇ／ｍ^２以上の用紙）の場合には、Ｙ色の一次転写部のニップ圧を他色の一次転写部のニップ圧（例えば、８Ｎ）より大きいニップ圧（例えば、２０Ｎ）に設定する。

次に、紙厚に応じたニップ圧の制御について、図３のフローを参照して以下に詳細に記載する。ユーザが電源投入し、操作パネルからフルカラーモードを選択し、フルカラーの印刷動作の開始をする（ステップＳ１０）。次いで、外部インターフェース又はユーザの操作による操作パネルから情報を、入力する（ステップＳ１１）。用紙が厚紙である場合は、厚紙に対応するように偏芯カム３３の駆動制御を実行し、Ｙ色の一次転写部のニップ圧を高くする（ステップＳ１２）。次に、印刷が開始されたか否かを判断する（ステップＳ１３）。印刷が開始されていない場合は、ステップＳ１３に戻る。一方、印刷が開始された場合は、印刷処理を実行する（ステップＳ１４）。次に、印刷が終了したか否かを判断する（ステップ１５）。印刷が終了していない場合は、ステップＳ１５に戻る。一方、印刷が終了した場合は、通常の紙厚に対応するように偏芯カム３３の駆動制御を実行し、Ｙ色の一次転写部のニップ圧を他色の一次転写部のニップ圧と同等に戻す（ステップＳ１６）。そして、フルカラーの印刷動作を終了する（ステップ１７）。

一方、用紙が厚紙でない場合は、印刷が開始されたか否かを判断する（ステップＳ２１）。印刷が開始されていない場合は、ステップＳ２１に戻る。一方、印刷が開始された場合は、印刷処理を実行する（ステップＳ２２）。次に、印刷が終了したか否かを判断する（ステップＳ２３）。印刷が終了していない場合は、ステップＳ２３に戻る。一方、印刷が終了した場合は、フルカラーの印刷動作を終了する（ステップ１７）。

次に、一次転写部の位置と中間転写ベルト２の速度変動の関係について以下に説明する。駆動ローラ３から最も離れて配置されるＹ色の一次転写部のニップ圧、即ち、一次転写ローラ２４Ｙが中間転写ベルト２を介して感光体ドラム１Ｙを押圧して形成されるニップの圧力を、例えば２０Ｎと設定する。一方、Ｃ，Ｍ，Ｋ色の一次転写部のニップ圧、即ち、一次転写ローラ２４Ｃ，Ｍ，Ｋが中間転写ベルト１０２を介して感光体ドラム１Ｃ，Ｍ，Ｋを押圧して形成されるニップの圧力を、Ｙ色の一次転写部のニップ圧より低い、例えば８Ｎと設定する。

駆動ローラ３から最も離れた位置に位置するＹ色の一次転写部のニップ圧を、他色の一次転写部のニップ圧より高く設定することで、中間転写ベルト２の速度変動が抑制され、画像不良を防止できる。

従来の画像形成装置は、図４に示すように、フルカラーモードの際に、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ色の一次転写部のニップ圧が全て同じ圧力値に設定されていた。ここで、用紙Ｐが二次転写部に突入した際に生じる中間転写ベルト５０２の走行速度の変動を、駆動ローラ５０３からの距離に応じて、３つのエリアで測定した。駆動ローラ５０３から最も近い位置で、Ｋ色の一次転写部とＭ色の一次転写部の間の中間転写ベルト５０２の走行速度の変動を測定する位置をエリア１とする。駆動ローラ５０３から次に近い位置で、Ｍ色の一次転写部とＣ色の一次転写部の間の中間転写ベルト５０２の走行速度の変動を測定する位置をエリア２とする。駆動ローラ３から最も遠い位置で、Ｃ色の一次転写部とＹ色の一次転写部の間の中間転写ベルト５０２の走行速度の変動を測定する位置をエリア３とする。なお、各一次転写部のニップ圧は全て８Ｎとした。

各エリアにおける中間転写ベルト５０２の走行速度の変動の大きさは、図５に示すように、エリア３＞エリア２＞エリア１となる。即ち、駆動ローラ５０３から離れれば離れる程、中間転写ベルト５０２の走行速度の変動は大きくなる。これは、駆動ローラ５０３から離れれば離れる程、駆動ローラ５０３からの駆動力が伝わり難くなるため、中間転写ベルト５０２の速度変動が大きくなるものと考えられる。そのため、従来の画像形成装置では、Ｙ色の一次転写部において、最も大きな転写位置のずれが発生し、紙サイズ、紙間によっては、画像不良を招く虞がある。

一方、本実施形態に係る画像形成装置についても、用紙Ｐが二次転写ニップ部に突入した際に生じる中間転写ベルト２の走行速度の変動を、駆動ローラ３からの距離に応じて、３つのエリアで同様に測定した。駆動ローラ３から最も近い位置で、Ｋ色の一次転写部とＭ色の一次転写部の間の中間転写ベルト２の走行速度の変動を測定する位置をエリア１とする。駆動ローラ３から次に近い位置で、Ｍ色の一次転写部とＣ色の一次転写部の間の中間転写ベルト２の走行速度の変動を測定する位置をエリア２とする。駆動ローラ３から最も遠い位置で、Ｃ色の一次転写部とＹ色の一次転写部の間の中間転写ベルト２の走行速度の変動を測定する位置をエリア３とする。なお、Ｙ色の一次転写部のニップ圧を２０Ｎとし、Ｃ，Ｍ，Ｋ色の一次転写部のニップ圧を８Ｎとした。各エリアにおける中間転写ベルト２の走行速度の変動の大きさは、図６に示すように、従来の画像形成装置に比較して、どのエリアにおいても速度変動が抑制されている。特に、エリア３における抑制効果が顕著であることがわかる。

なお、各一次転写部のニップ圧は、上述の態様に限定されず、レイアウト、プロセス条件等によって、適宜調整可能である。具体的には、Ｙ色の一次転写部のニップ圧を高く設定した場合、最終画像には、局所的な濃度ムラの発生を解消可能となるが、白筋が生じたり、文字画像の画像形成時において文字画像の中央部の画像が抜けるいわゆる中抜けと呼ばれる画像形成不良が生ずることがある。これらの副作用がどの程度のニップ圧で生じるかは、温湿度環境、プロセス条件等によって異なる。そのため、速度変動による転写ずれと、白筋、中筋の画像品質を判断しながら、適宜調整可能であることが望ましい。

また、ニップ圧調整手段は、上述の態様に限定されず、一次転写ローラ２４Ｙ，Ｃ，Ｍは、ベルト走行方向上流側に配置された回転軸を中心として回動可能なリンク機構を備えても良い。偏芯カムの作用により、リンク機構を介してＹ，Ｃ，Ｍ色の一次転写ローラ２４が中間転写ベルト２を押圧する。この場合、各一次転写ローラ２４Ｙ，Ｃ，Ｍで把持された圧縮バネの付勢力を公知の調整手段で調整可能とすることで、各一次転写ローラ２４Ｙ，Ｃ，Ｍの感光体ドラムに対するニップ圧を制御できる。そのため、紙厚検知手段の検出値又はユーザが設定した紙厚に応じて、各ニップ圧を制御できる。

本実施形態に係る画像形成装置の作用について説明する。ニップ圧調整手段５０が、紙厚検知手段６０からの検知情報によって、紙厚に対応して像担持体に対するニップ圧を制御可能であるため、中間転写ベルト２のベルト速度変動を抑制できる。特に、駆動ローラから最も離れた像担持体に対するニップ圧を、他の像担持体に対するニップ圧よりも高く設定することで、ベルト速度の変動を効果的に抑制できる。また、紙厚が薄く、速度変動が小さい場合に接触圧を高めることがないため、接触圧を高めることによる白筋等の副作用を抑制することができる。Ｋ色の像担持体は、通常ファーストプリント時間優先のため、ベルト走行方向において、一次転写部の最下流側に配置される。そのため、下流側に駆動ローラを配置することで、用紙突入時のＫ色の一次転写の位置ずれを抑制できる。

次に、本発明の第２実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施形態と同等の構成については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。本実施形態の画像形成装置は、第１実施形態の画像形成装置と比較して、駆動ローラの構成が異なる。本実施形態の駆動ローラ１０３は、図７に示すように、中間転写ベルト１０２の走行方向において、一次転写部の上流側に配置されている。

次に、ニップ圧調整手段１５０について、以下に詳細に記載する。一次転写ローラ１２４Ｋには、図７に示すように、ベルト走行方向上流側に配置された回転軸１３５を中心として回動可能なリンク機構１３４が備わる。そして、リンク機構１３４は、所定の位置で把持された圧縮バネ１３６の付勢力により、一次転写ローラ１２４Ｋが感光体ドラム１０１Ｋの方向に押圧する構成となっている。リンク機構１３４には、所定の箇所に偏芯カム１３３が設置され、偏芯カム１３３の回転によって、リンク機構１３４の回動を制御可能としている。

一方、一次転写ローラ１２４Ｍ，Ｃ，Ｙには、ベルト走行方向において下流側に配置された回転軸１２２を中心として回動可能なリンク機構１２１が備わる。偏芯カム１２３の作用により、リンク機構１２１を介してＭ，Ｃ，Ｙ色の一次転写ローラ１２４Ｍ，Ｃ，Ｙが中間転写ベルト１０２を押圧する。そして、Ｙ色の一次転写部のニップ圧を独立して制御可能としている。

次に、一次転写部のニップ圧と中間転写ベルト１０２の速度変動の関係について以下に説明する。駆動ローラ１０３から最も離れて配置されるＫ色の一次転写部のニップ圧、即ち、一次転写ローラ１２４Ｋが中間転写ベルト１０２を介して感光体ドラム１０１Ｋを押圧して形成されるニップの圧力を、例えば２０Ｎと設定する。一方、Ｍ，Ｃ，Ｙ色の一次転写部のニップ圧、即ち、一次転写ローラ２４Ｍ，Ｃ，Ｙが中間転写ベルト１０２を介して感光体ドラム１Ｍ，Ｃ，Ｙを押圧して形成されるニップの圧力を、Ｋ色の一次転写部のニップ圧より低い、例えば８Ｎと設定する。

駆動ローラ１０３から最も離れた位置に配置されるＫ色の一次転写部のニップ圧を他のニップ圧より高く設定することで、中間転写ベルト１０２の速度変動が抑制され、画像不良を防止できる。

従来の画像形成装置は、図８に示すように、フルカラーモードの際に、Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ色の一次転写部のニップ圧が全て同じ圧力値に設定されていた。ここで、用紙Ｐが二次転写ニップ部に突入した際に生じる中間転写ベルト６０２の走行速度の変動を、駆動ローラ６０３からの距離に応じて、３つのエリアで測定した。駆動ローラ６０３から最も近い位置で、Ｙ色の一次転写部とＣ色の一次転写部の間の中間転写ベルト６０２の走行速度の変動を測定する位置をエリア１とする。駆動ローラ６０３から次に近い位置で、Ｃ色の一次転写部とＭ色の一次転写部の間の中間転写ベルト６０２の走行速度の変動を測定する位置をエリア２とする。駆動ローラ３から最も遠い位置で、Ｋ色の一次転写部とＭ色の一次転写部の間の中間転写ベルト６０２の走行速度の変動を測定する位置をエリア３とする。なお、各一次転写部のニップ圧は全て８Ｎとした。

各エリアにおける中間転写ベルト６０２の走行速度の変動の大きさは、図９に示すように、エリア３＞エリア２＞エリア１となる。即ち、駆動ローラ６０３から離れれば離れる程、中間転写ベルト６０２の走行速度の変動は大きくなる。これは、駆動ローラ６０３から離れれば離れる程、駆動ローラ６０３からの駆動力が伝わり難くなるため、中間転写ベルト６０２の速度変動が大きくなるものと考えられる。そのため、従来の画像形成装置では、Ｋ色の一次転写部において、最も大きな転写位置のずれが発生し、紙サイズ、紙間によっては、画像不良を招く虞がある。

一方、本実施形態に係る画像形成装置についても、用紙Ｐが二次転写ニップ部に突入した際に生じる中間転写ベルト１０２の走行速度の変動を、駆動ローラ１０３からの距離に応じて、３つのエリアで同様に測定した。駆動ローラ１０３から最も近い位置で、Ｙ色の一次転写部とＣ色の一次転写部の間の中間転写ベルト１０２の走行速度の変動を測定する位置をエリア１とする。駆動ローラ１０３から次に近い位置で、Ｃ色の一次転写部とＭ色の一次転写部の間の中間転写ベルト１０２の走行速度の変動を測定する位置をエリア２とする。駆動ローラ１０３から最も遠い位置で、Ｋ色の一次転写部とＭ色の一次転写部の間の中間転写ベルト１０２の走行速度の変動を測定する位置をエリア３とする。なお、Ｋ色の一次転写部のニップ圧を２０Ｎとし、Ｍ，Ｃ，Ｙ色の一次転写部のニップ圧を８Ｎとした。各エリアにおける中間転写ベルト１０２の走行速度の変動の大きさは、図１０に示すように、従来の画像形成装置に比較して、どのエリアにおいても速度変動が抑制されている。特に、エリア３における抑制効果が顕著であることがわかる。このように駆動ローラが、一次転写部上流側に配置されても、一次転写部の位置ずれを抑制できる。

なお、各一次転写部のニップ圧は、上述の態様に限定されず、レイアウト、プロセス条件等によって、適宜調整可能である。具体的には、Ｋ色の一次転写部のニップ圧を高く設定した場合、最終画像には、局所的な濃度ムラの発生を解消可能となるが、白筋が生じたり、文字画像の画像形成時において文字画像の中央部の画像が抜けるいわゆる中抜けと呼ばれる画像形成不良が生ずることがある。これらの副作用がどの程度のニップ圧で生じるかは、温湿度環境、プロセス条件等によって異なる。そのため、速度変動による転写ずれと、白筋、中筋の画像品質を判断しながら、適宜調整可能であることが望ましい。また、このレイアウトによる比較は、二次転写ニップ圧、ローラ径、ベルトテンション、通紙線速等の諸条件を揃えた上での比較であるため、これらの諸条件が異なれば、速度変動の大小関係が変わる可能性があることは言うまでもない。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。上述の実施形態は、単独又は少なくとも２つを組合わせて実施することが可能である。なお、上述の実施形態で紹介した各構成の材質、寸法はあくまで一例であり、本発明の作用を発揮し得る範囲内で様々な材質や寸法を選択可能であることは言うまでもない。

１ 感光体ドラム（像担持体の一例）
２ 中間転写ベルト
３ 駆動ローラ
４ 従動ローラ
８ 二次転写ローラ（二次転写手段の一例）
２４ 一次転写ローラ（一次転写手段の一例）
５０ ニップ圧調整手段
６０ 紙厚検知手段
Ｎ ニップ

特開２００８−３０４７８０号公報 特許第４７０１９００号公報 特許第５２０６２６９号公報

Claims (5)

1. トナー像が形成される少なくとも１つの像担持体と、
   駆動ローラと従動ローラとに巻き掛けられて回転駆動される中間転写ベルトと、
   前記中間転写ベルトを押圧し、前記中間転写ベルトを介して前記像担持体との間にニップを形成する一次転写手段であって、各像担持体に形成されたトナー像を前記中間転写ベルトに順次転写させる一次転写手段と、
   前記中間転写ベルト上のトナー像を記録媒体に転写させる二次転写手段を有する画像形成装置において、
   前記ニップの圧力を調整可能なニップ圧調整手段を備え、
   前記ニップ圧調整手段は、記録媒体の厚みに応じて調整可能であることを特徴とする画像形成装置。
2. 記録媒体搬送方向において、前記二次転写手段の上流に紙厚検知手段を備え、
   前記紙厚検知手段は、前記二次転写手段へ搬送される記録媒体の厚みを検知し、
   前記ニップ圧調整手段は、前記紙厚検知手段が検知した情報に応じて前記ニップの圧力を調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ニップ圧調整手段は、前記駆動ローラから最も離れた像担持体におけるニップの圧力が、他の像担持体におけるニップの圧力より高くなるように調整可能であること特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記駆動ローラは、前記中間転写ベルト走行方向において、前記一次転写手段の下流側に配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記駆動ローラは、前記中間転写ベルト走行方向において、前記一次転写手段の上流側に配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の画像形成装置。

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