特開 2023-66213 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023066213

(43)【公開日】2023-05-15

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/00 20060101AFI20230508BHJP

   G03G 21/14 20060101ALI20230508BHJP

   G03G 15/16 20060101ALI20230508BHJP

   G03G 15/01 20060101ALI20230508BHJP

【ＦＩ】

G03G21/00 510

G03G21/14

G03G15/16

G03G15/01 114

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021176799

(22)【出願日】2021-10-28

(71)【出願人】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】浦山 太一

(72)【発明者】

【氏名】竹中 友英

【テーマコード（参考）】

2H200

2H270

2H300

【Ｆターム（参考）】

2H200FA16

2H200GA12

2H200GA23

2H200GA34

2H200GA44

2H200GB25

2H200JA23

2H200JA25

2H200JA26

2H200JA29

2H200JA30

2H200JB32

2H200JC04

2H200JC13

2H200JC15

2H200JC16

2H200JC17

2H200JC19

2H200JC20

2H200MA01

2H200MA03

2H200MA04

2H200MA14

2H200MB01

2H200MB04

2H200MC01

2H200MC02

2H200NA02

2H200NA06

2H200PA02

2H200PA18

2H200PB39

2H270KA04

2H270KA32

2H270LA18

2H270LA36

2H270LD03

2H270MA24

2H270MB11

2H270MB25

2H270MB28

2H270MH02

2H270ZC04

2H270ZC08

2H300EB04

2H300EB07

2H300EB12

2H300EC05

2H300EC09

2H300EC13

2H300EC15

2H300EC16

2H300EF06

2H300EF08

2H300EF10

2H300EF14

2H300EF16

2H300EF17

2H300EJ09

2H300EJ45

2H300EJ51

2H300GG14

2H300KK03

2H300KK04

2H300KK05

2H300KK13

2H300KK14

2H300MM04

2H300MM22

2H300MM25

2H300NN02

2H300NN03

2H300PP02

2H300PP06

2H300QQ02

2H300QQ12

2H300QQ25

2H300RR31

2H300RR37

2H300TT04

(57)【要約】      （修正有）

【課題】記録媒体上の画像濃度の品質を維持すること。
【解決手段】像担持体とトナー像を形成する画像形成手段と二次転写ベルトを含み、トナー像を前記二次転写ベルトに二次転写する二次転写手段と、前記二次転写手段に前記記録媒体が到達していない時に、前記二次転写ベルトに形成された第１トナーパターンの第１トナー付着量検出結果に基づき、前記記録媒体における画像濃度を制御する第１制御手段と、前記二次転写手段に前記記録媒体が到達している時に、前記二次転写ベルトに形成された第２トナーパターンの第２トナー付着量検出結果に基づき、前記記録媒体における画像濃度を制御する第２制御手段と、前記第１制御手段による制御時の前記二次転写手段による第１の二次転写条件と、前記第２制御手段による制御時の前記二次転写手段による第２の二次転写条件と、に基づいて前記第２トナー付着量検出結果を補正する補正手段と、を有する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体に前記トナー像を形成する画像形成手段と、
二次転写ベルトを含み、前記像担持体に担持された前記トナー像を前記記録媒体に二次転写する、及び、前記像担持体に担持された前記トナー像を前記二次転写ベルトに二次転写する二次転写手段と、
前記二次転写手段に前記記録媒体が到達していない時に、前記二次転写ベルトに形成された第１トナーパターンの第１トナー付着量検出結果に基づき、前記記録媒体における画像濃度を制御する第１制御手段と、
前記二次転写手段に前記記録媒体が到達している時に、前記二次転写ベルトに形成された第２トナーパターンの第２トナー付着量検出結果に基づき、前記記録媒体における画像濃度を制御する第２制御手段と、
前記第１制御手段による制御時の前記二次転写手段による第１の二次転写条件と、前記第２制御手段による制御時の前記二次転写手段による第２の二次転写条件と、に基づいて前記第２トナー付着量検出結果を補正する補正手段と、を有する画像形成装置。

【請求項2】

前記二次転写ベルトに形成された前記第１トナーパターンまたは前記第２トナーパターンのトナー付着量に応じた電気信号を出力する検出手段を有する請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記第１および前記第２の二次転写条件は、
前記二次転写手段により印加される二次転写バイアス電圧値と、
前記二次転写手段による前記記録媒体への二次転写圧と、
前記二次転写手段に走行可能に含まれる前記二次転写ベルトの走行速度と、を含む請求項１または２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記補正手段による補正値は、
前記第１の二次転写条件における前記二次転写バイアス電圧値と前記第２の二次転写条件における前記二次転写バイアス電圧値とに基づく第１補正値と、
前記第１の二次転写条件における前記二次転写圧および前記二次転写ベルトの前記走行速度と前記第２の二次転写条件における前記二次転写圧および前記二次転写ベルトの前記走行速度とに基づく第２補正値と、の和である請求項３に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記第２トナーパターンは、画像面積率が異なる複数のパターンを含み、
前記補正手段は、前記複数のパターンそれぞれの画像面積率と、前記複数のパターンそれぞれのトナー色と、前記第１補正値と、前記第２補正値と、に基づいて前記補正値の情報を取得する請求項４に記載の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、感光体ドラム表面に形成されたトナー像を中間転写ベルトに一次転写し、中間転写ベルト上のトナー像を二次転写ニップに搬送されてきた記録媒体に二次転写する画像形成装置が知られている。

【0003】

このような画像形成装置として、中間転写ベルト上に形成されたトナー像同士の間に形成されたトナーパターンが二次転写ニップに到達する際に、二次転写ベルトが中間転写ベルトから離れているか否かに応じて、トナー付着量センサにより検知するトナーパターンが形成された部材を異ならせる構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示された構成では、トナーパターンが中間転写ベルトに形成されているか、二次転写ベルトに形成されているかに応じてトナーパターンにおけるトナー付着量が異なる。そのため、トナー付着量センサによる検出結果に基づく記録媒体上の画像濃度調整精度が低下し、記録媒体上の画像濃度の品質を維持できない懸念がある。

【0005】

本発明は、記録媒体上の画像濃度の品質を維持することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に前記トナー像を形成する画像形成手段と、二次転写ベルトを含み、前記像担持体に担持された前記トナー像を前記記録媒体に二次転写する、及び、前記像担持体に担持された前記トナー像を前記二次転写ベルトに二次転写する二次転写手段と、前記二次転写手段に前記記録媒体が到達していない時に、前記二次転写ベルトに形成された第１トナーパターンの第１トナー付着量検出結果に基づき、前記記録媒体における画像濃度を制御する第１制御手段と、前記二次転写手段に前記記録媒体が到達している時に、前記二次転写ベルトに形成された第２トナーパターンの第２トナー付着量検出結果に基づき、前記記録媒体における画像濃度を制御する第２制御手段と、前記第１制御手段による制御時の前記二次転写手段による第１の二次転写条件と、前記第２制御手段による制御時の前記二次転写手段による第２の二次転写条件と、に基づいて前記第２トナー付着量検出結果を補正する補正手段と、を有する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、記録媒体上の画像濃度の品質を維持できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係る画像形成装置の構成を例示する図である。

【図2】図１の画像形成装置における二次転写ニップの拡大断面図である。

【図3】図２のＡ－Ａ断面図である。

【図4】第１実施形態に係る画像形成装置の電気回路の一部を示す図である。

【図5】第１および第２トナー付着量検出結果を例示する図である。

【図6】第２実施形態に係る画像形成装置の電気回路の一部を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について詳細に説明する。各図面において、同一構成部には同一符号を付し、重複した説明を適宜省略する。電子写真方式によって記録媒体としての転写紙Ｐに画像を形成する画像形成装置としてのプリンタ１００を一例として実施形態を説明する。

【0010】

［第１実施形態］
図１は、プリンタ１００の構成を例示する図である。なお、図１においてＸ軸およびＹ軸により方向を示すが、Ｘ軸を示す矢印が向く方向を＋Ｘ側とし、＋Ｘ方向とは反対側の方向を－Ｘ側とする。またＹ軸を示す矢印が向く方向を＋Ｙ側とし、＋Ｙ方向とは反対側の方向を－Ｙ側とする。

【0011】

図１に示すように、プリンタ１００は、２つの光書込ユニット１ＹＭおよび１ＣＫと、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（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２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋと、を有する。また、プリンタ１００は、給紙路３０と、転写前搬送路３１と、手差し給紙路３２と、手差しトレイ３３と、レジストローラ対３４と、搬送ベルトユニット３５と、を有する。さらにプリンタ１００は、定着装置４０と、搬送切替装置５０と、排紙路５１と、排紙ローラ対５２と、排紙トレイ５３と、第一給紙カセット１０１と、第二給紙カセット１０２と、再送装置と、を有する。なお以下では、イエローをＹ、マゼンタをＭ、シアンをＣ、ブラックをＫのみで表記する場合がある。

【0012】

第一給紙カセット１０１および第二給紙カセット１０２は、それぞれ内部に転写紙Ｐの束を収容している。そして、給紙ローラ１０１ａおよび１０２ａの回転駆動により、紙束における一番上の転写紙Ｐを給紙路３０に向けて送り出す。この給紙路３０には、二次転写ニップの直前で転写紙を搬送するための転写前搬送路３１が接続している。第一給紙カセット１０１および第二給紙カセット１０２から送り出された転写紙Ｐは、給紙路３０を経て転写前搬送路３１に進入する。

【0013】

プリンタ１００の筺体における側面には、手差しトレイ３３が筺体に対して開閉可能に設けられており、筺体に対して開いた状態でトレイ上面に紙束が手差しされる。手差しされた紙束における一番上の転写紙Ｐは、手差しトレイ３３の送出ローラによって転写前搬送路３１に向けて送り出される。

【0014】

２つの光書込ユニット１ＹＭおよび１ＣＫそれぞれは、レーザダイオード、ポリゴンミラーおよび各種レンズ等を有する。２つの光書込ユニット１ＹＭおよび１ＣＫそれぞれは、プリンタ１００外部のスキャナによって読み取られた画像情報や、パーソナルコンピュータから送られてくる画像情報に基づいて、レーザダイオードを駆動させる。光書込ユニット１ＹＭおよび１ＣＫにより、プロセスユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋにおける潜像担持体としての感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃおよび３Ｋが光走査される。

【0015】

具体的には、感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃおよび３Ｋそれぞれは、駆動手段によって、感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃおよび３Ｋの図内に矢印により示す反時計回り方向に回転駆動される。光書込ユニット１ＹＭは、駆動中の感光体３Ｙおよび３Ｍに対して、レーザ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３Ｙおよび３Ｍには、それぞれ、Ｙ画像情報およびＭ画像情報に基づいた静電潜像が形成される。また、光書込ユニット１ＣＫは、駆動中の感光体３Ｃおよび３Ｋに対して、レーザ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３Ｃおよび３Ｋには、それぞれ、Ｃ画像情報およびＫ画像情報に基づいた静電潜像が形成される。

【0016】

プロセスユニット２Ｙは感光体３Ｙを有し、プロセスユニット２Ｍは感光体３Ｍを有し、プロセスユニット２Ｃは感光体３Ｃを有し、プロセスユニット２Ｋは感光体３Ｋを有する。感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃおよび３Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の部材である。

【0017】

また、プロセスユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋそれぞれは、感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃおよび３Ｋの周囲に設けられる各種機器を１つのユニットとして共通の支持体に支持する。これらはプリンタ１００本体に対して着脱可能になっている。

【0018】

各プロセスユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋは、使用するトナーの色が異なる点を除いて同様の構成になっている。プロセスユニット２Ｙを例にすると、プロセスユニット２Ｙは、感光体３Ｙのほか、感光体３Ｙの表面に形成された静電潜像をＹのトナー像に現像するための現像装置４Ｙを有する。また、プロセスユニット２Ｙは、回転駆動される感光体３Ｙの表面に対して一様帯電処理を施す帯電装置５Ｙと、Ｙ用の一次転写ニップを通過した後の感光体３Ｙの表面に付着している転写残トナーをクリーニングするドラムクリーニング装置６Ｙ等を有する。

【0019】

プリンタ１００は、４つのプロセスユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋを、複数の支持ローラによって張架している中間転写ベルト６１に対してその走行方向に沿って並べたいわゆるタンデム型の構成を有する。ここで、中間転写ベルト６１は、無端ベルトである像担持体の一例である。プロセスユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋそれぞれは、中間転写ベルト６１にトナー像を形成する画像形成手段の一例である。

【0020】

感光体３Ｙ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使用できる。但し、無端ベルト状のものを用いてもよい。

【0021】

現像装置４Ｙは、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。）を用いて潜像を現像するものである。現像装置４Ｙとして、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。現像装置４Ｙに対しては、Ｙトナー補給装置により、トナーボトル１０３Ｙ内のＹトナーが適宜補給される。

【0022】

ドラムクリーニング装置６Ｙとしては、クリーニング部材であるポリウレタンゴム製のクリーニングブレードを感光体３Ｙに押し当てる方式のものを用いているが、他の方式のものを用いてもよい。クリーニング性を高める目的で、プリンタ１００では、回転自在なファーブラシを感光体３Ｙに当接させる方式のものを用いている。ファーブラシは、固形潤滑剤から潤滑剤を掻き取って微粉末にしながら感光体３Ｙ表面に塗布する役割も兼ねている。

【0023】

感光体３Ｙの＋Ｙ側には、除電ランプが設けられており、除電ランプもプロセスユニット２Ｙの一部になっている。除電ランプは、ドラムクリーニング装置６Ｙを通過した後の感光体３Ｙ表面を光照射によって除電する。除電された感光体３Ｙの表面は、帯電装置５Ｙによって一様に帯電された後、光書込ユニット１ＹＭによる光走査が施される。なお、帯電装置５Ｙは、電源から帯電バイアスの供給を受けながら回転駆動するものである。この方式に代えて、感光体３Ｙに対して非接触で帯電処理を行うスコロトロンチャージャ方式を用いてもよい。

【0024】

以上、Ｙ用のプロセスユニット２Ｙについて説明したが、Ｍ、ＣおよびＫ用のプロセスユニット２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋも、Ｙ用のものと同様の構成になっている。

【0025】

４つのプロセスユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋの－Ｙ側には、転写ユニット６０が設けられている。転写ユニット６０は、中間転写ベルト６１を、感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃおよび３Ｋに接触させる。転写ユニット６０は、いずれか１つの支持ローラの回転駆動によって図中時計回り方向に中間転写ベルト６１を走行させる。これにより、感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃおよび３Ｋと中間転写ベルト６１とが接触するＹ、Ｍ、ＣおよびＫ用の一次転写ニップが形成される。

【0026】

Ｙ、Ｍ、ＣおよびＫ用の一次転写ニップの近傍には、一次転写部材としての一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃおよび６２Ｋが、中間転写ベルトの内周面に囲まれた空間すなわちベルトループ内に設けられている。一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃおよび６２Ｋによって、中間転写ベルト６１は、感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃおよび３Ｋに向けて押圧される。

【0027】

一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃおよび６２Ｋそれぞれには、電源によって一次転写バイアスが印加される。これにより、Ｙ、Ｍ、ＣおよびＫ用の一次転写ニップには、感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃおよび３Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト６１に向けて静電移動させる一次転写電界が形成される。

【0028】

矢印６１０により示す時計回り方向への走行に伴ってＹ、Ｍ、Ｃおよび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６１の外周面には、各一次転写ニップでトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト６１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。

【0029】

中間転写ベルト６１の－Ｙ側には、二次転写装置７０が設けられている。二次転写装置７０は、二次転写ローラ７２とユニット対向ローラ７８に張架された無端ベルトである二次転写ベルト７７を含む。二次転写装置７０は、中間転写ベルト６１に担持されたトナー像を転写紙Ｐに二次転写する二次転写手段の一例である。

【0030】

二次転写ベルト７７のループ外側には、トナー付着量センサ６４および二次転写クリーニング装置７６が設けられている。トナー付着量センサ６４はユニット対向ローラ７８と二次転写ベルト７７を挟んで向き合っている。二次転写クリーニング装置７６は、二次転写ベルト７７のユニット対向ローラ７８に巻きついている箇所に当接する二次転ベルトクリーニングブレードを有する。

【0031】

トナー付着量センサ６４は、二次転写装置７０に形成された第１トナーパターンまたは第２トナーパターンのトナー付着量に応じた電気信号を出力する検出手段の一例である。

【0032】

トナー付着量センサ６４は、中間転写ベルト６１に形成された４色トナー像同士の間において、二次転写手段に記録媒体が到達していない時は、二次転写ベルト７７に形成された第１トナーパターンに光を照射し、第１トナーパターンにより反射された光の強度に応じた電気信号を出力する。この電気信号に基づいて第１トナー付着量検出結果が得られる。

【0033】

またトナー付着量センサ６４は、中間転写ベルト６１に形成された４色トナー像同士の間において、二次転写手段に記録媒体が到達している時は、二次転写ベルト７７に形成された第１トナーパターンに光を照射し、第１トナーパターンにより反射された光の強度に応じた電気信号を出力する。この電気信号に基づいて第２トナー付着量検出結果が得られる。

【0034】

二次転写ローラ７２は、中間転写ベルト６１における二次転写対向ローラ６８に対する掛け回し箇所にベルト外周面から二次転写ベルト７７を介して接触して二次転写ニップを形成している。これにより、中間転写ベルト６１の外周面と二次転写ベルト７７とが接触する二次転写ニップが形成される。

【0035】

二次転写対向ローラ６８には、電源から二次転写バイアスが印加される。一方、二次転写ローラ７２は接地される。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る。

【0036】

二次転写ニップの＋Ｘ側には、レジストローラ対３４が設けられており、ローラ間に挟み込んだ転写紙Ｐを中間転写ベルト６１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６１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転写紙Ｐに一括二次転写され、転写紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。

【0037】

二次転写ニップを通過した中間転写ベルト６１の外周面には、二次転写ニップで転写紙Ｐ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６１に当接するベルトクリーニング装置７５によってクリーニングされる。

【0038】

二次転写ニップを通過した転写紙Ｐは、中間転写ベルト６１から離れて、搬送ベルトユニット３５に受け渡される。搬送ベルトユニット３５は、無端ベルト状の搬送ベルト３６を駆動ローラ３７と従動ローラ３８とによって張架しながら、駆動ローラ３７の回転駆動によって図中反時計回り方向に走行させる。搬送ベルトユニット３５は、二次転写ニップから受け渡された転写紙Ｐを搬送ベルト外周面の張架面に保持しながら、搬送ベルト３６の無端移動に伴って搬送して定着手段としての定着装置４０に受け渡す。

【0039】

プリンタ１００では、搬送切替装置５０、再送路５４、スイッチバック路５５およびスイッチバック後搬送路５６等により、再送手段が構成されている。具体的には、搬送切替装置５０は、定着装置４０から受け取った転写紙Ｐのその後の搬送先を、排紙路５１と再送路５４とで切り替える。

【0040】

転写紙Ｐの第一面だけに画像を形成する片面モードのプリントジョブの実行時には、転写紙Ｐの搬送先を排紙路５１に設定する。これにより、第一面だけに画像が形成された転写紙Ｐを、排紙路５１経由で排紙ローラ対５２に送って、機外の排紙トレイ５３上に排紙する。また、転写紙Ｐの両面に対してそれぞれ画像を形成する両面モードのプリントジョブの実行時において、両面にそれぞれ画像が定着された転写紙Ｐを定着装置４０から受け取ったときにも、転写紙Ｐの搬送先を排紙路５１に設定する。これにより、両面に画像が形成された転写紙Ｐを、機外の排紙トレイ５３上に排紙する。

【0041】

一方、両面モードのプリントジョブの実行時において、第一面だけに画像が定着された転写紙Ｐを定着装置４０から受け取ったときには、転写紙Ｐの搬送先を再送路５４に設定する。

【0042】

再送路５４には、スイッチバック路５５が繋がっており、再送路５４に送られた転写紙Ｐはこのスイッチバック路５５に進入する。転写紙Ｐの搬送方向の全領域がスイッチバック路５５に進入すると、転写紙Ｐの搬送方向が逆転されて、転写紙Ｐがスイッチバックする。

【0043】

スイッチバック路５５には、再送路５４の他に、スイッチバック後搬送路５６が繋がっており、スイッチバックした転写紙Ｐは、このスイッチバック後搬送路５６に進入する。このとき、転写紙Ｐの上下が反転する。上下反転した転写紙Ｐは、スイッチバック後搬送路５６と給紙路３０とを経由して二次転写ニップに再送される。

【0044】

二次転写ニップにおいて第二面にもトナー像が二次転写された転写紙Ｐは、定着装置４０を経由して第二面にトナー像が定着された後、搬送切替装置５０と排紙路５１と排紙ローラ対５２とを経由して、排紙トレイ５３上に排紙される。

【0045】

プリンタ１００は、Ｋ、Ｃ、ＭおよびＹの４色トナーにより画像形成するフルカラー作像モードと、例えばＫトナーのみにより画像形成するモノクロ作像モードと、を有する。作像モードの選択は、プリンタ１００の操作部やパソコンの印刷画面において使用者により任意に設定される。

【0046】

フルカラー作像モード選択時は、４つのプロセスユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋによりそれぞれの画像情報に対応したトナー像を感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃおよび３Ｋ上に形成する。次に、順次、中間転写ベルト６１に一次転写し、それを一括して転写紙Ｐ上に二次転写する。その後、定着ベルトにて溶融固定化する工程を実行する。Ｋだけを用いるモノクロ作像モード時は、画像データがあるＫ作像に関係するがプロセスユニット２Ｋのみを動作させ、中間転写ベルト６１に一次転写後はフルカラー作像モードと同様な工程にて画像を得る。

【0047】

また、光書込ユニット１ＹＭの＋Ｙ側には、Ｙ、Ｍ、ＣおよびＫの各色のトナーが充填されたトナー収容器としてのトナーボトル１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃおよび１０３Ｋが設けられている。トナーボトル１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃおよび１０３Ｋは、プリンタ１００本体に対して着脱可能である。トナーボトル１０３Ｙ、１０３Ｃ、１０３Ｍおよび１０３Ｋ内のＹ、Ｃ、ＭおよびＫの各色のトナーは、トナー補給装置により、所定の補給量分、プロセスユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋにおける現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃおよび４Ｋに補給される。トナーボトル１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃおよび１０３Ｋは、内部のトナーがなくなると交換される消耗品である。トナーがなくなったとき等にプリンタ１００本体に脱着され、交換される。

【0048】

転写紙Ｐとして広く用いられてきた普通紙に加え、近年、デザインとして表面に凹凸を有する特殊紙やアイロンプリント等の熱転写に用いる特殊な転写紙Ｐが用いられることが増えている。このような特殊紙を用いると、従来の普通紙の場合よりもカラートナーを重ね合わせた中間転写ベルト６１上のトナー像を紙に二次転写する際に二次転写不良が発生し易くなる。

【0049】

プリンタ１００では、中間転写ベルト６１に硬度の低い弾性層を設け、二次転写ニップでトナー層や平滑性の悪い転写紙Ｐに対して変形できるようにしている。中間転写ベルト６１に硬度の低い弾性層を設け、中間転写ベルト６１に弾性をもたせることにより、中間転写ベルト６１表面が局部的な凸凹に追従して変形できる。これにより、過度にトナー層に対して二次転写圧を高めることなく、良好な密着性が得られ、文字の転写中抜けがなく、また、平滑性の悪い転写紙Ｐ等に対しても転写ムラのない均一性に優れた転写画像を得ることができる。

【0050】

プリンタ１００では、中間転写ベルト６１は、樹脂からなる基層と弾性ゴムやエラストマー等の弾性部材からなる弾性層と、表面層とを含んで構成される。

【0051】

中間転写ベルト６１の基層は、中間転写ベルト６１の伸びを防止するために設けられるものであり、伸びの少ない樹脂を用いるのが好ましい。具体的には、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリカーボネート、フッ素系樹脂（ＥＴＦＥ、ＰＶＤＦ）、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ－α－メチルスチレン、スチレン－ブタジエン共重合体、スチレン－塩化ビニル共重合体、スチレン－酢酸ビニル共重合体、スチレン－マレイン酸共重合体、スチレン－アクリル酸エステル共重合体（スチレン－アクリル酸メチル共重合体、スチレン－アクリル酸エチル共重合体、スチレン－アクリル酸ブチル共重合体、スチレン－アクリル酸オクチル共重合体およびスチレン－アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン－メタクリル酸エステル共重合体（スチレン－メタクリル酸メチル共重合体、スチレン－メタクリル酸エチル共重合体、スチレン－メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン－α－クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン－アクリロニトリル－アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変性アクリル樹脂（シリコーン変性アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂変性アクリル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂等）、塩化ビニル樹脂、スチレン－酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル－酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン－エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂およびポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。但し、上記材料に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。

【0052】

中間転写ベルト６１の弾性層は、ブチルゴム、フッ素系ゴム、アクリルゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレンゴム天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン－ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン－プロピレンゴム、エチレン－プロピレンターポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、シンジオタクチック１、２－ポリブタジエン、エピクロロヒドリン系ゴム、リコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素化ニトリルゴム、熱可塑性エラストマー（例えばポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリウレア、ポリエステル系、フッ素樹脂系）等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではなく適宜変更可能である。

【0053】

電気抵抗値の調整ために中間転写ベルト６１の樹脂層や弾性層に含有される抵抗値調節用導電剤に特に制限はない。例えば、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化錫、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化インジウム、チタン酸カリウム、酸化アンチモン－酸化錫複合酸化物（ＡＴＯ）、酸化インジウム－酸化錫複合酸化物（ＩＴＯ）等の導電性金属酸化物、導電性金属酸化物は、硫酸バリウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の絶縁性微粒子を被覆したものでもよい。上記導電剤に限定されるものではなく適宜変更可能である。

【0054】

中間転写ベルト６１の表面層は、感光体への汚染防止と、中間転写ベルト表面の摩擦抵抗を低減させてトナーの付着力を小さくしてクリーニング性および二次転写性を高めるものが要求される。表面層としては、例えば、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂等の１種類あるいは２種類以上を使用し、表面エネルギーを小さくして潤滑性を高める材料、例えばフッ素樹脂、フッ素化合物、フッ化炭素、２酸化チタン、シリコンカーバイト等の粉体、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ものを分散させ使用できる。また、フッ素系ゴム材料のように熱処理を行うことで表面にフッ素リッチな層を形成させ、表面エネルギーを小さくさせたものも使用できる。

【0055】

中間転写ベルトの製造方法は、例えば、回転する円筒形の型に材料を流し込みベルトを形成する遠心成型法、液体塗料を噴霧し膜を形成させるスプレイ塗工法を用いることができる。また、円筒形の型を材料の溶液の中に浸けて引き上げるディッピング法、内型や外型の中に注入する注型法、円筒形の型にコンパウンドを巻き付けて加硫研磨を行う方法を用いることもできる。しかし、中間転写ベルトの製造方法は、これらに限定されるものではなく、特に積層ベルト成型は複数の製法を組み合わせてベルトを製造することが一般的である。

【0056】

また、伸びの大きなゴム材料などからなる弾性層の伸びを防止するために、基層と弾性層との間に帆布などの材料で構成された芯体層を設けてもよい。芯体層に用いられる伸びを防止する材料としては、例えば、綿、絹、などの天然繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、ポリウレタン繊維、ポリアセタール繊維、ポリフロロエチレン繊維、フェノール繊維などの合成繊維、炭素繊維、ガラス繊維等の無機繊維、鉄繊維、銅繊維等の金属繊維からなる群より選ばれる１種あるいは２種以上を用い、糸状あるいは織布状のものを使用することができる。もちろん、上記材料に限定されるものではない。上記の糸は１本または複数のフィラメントを撚ったもの、片撚糸、諸撚糸、双糸等、どのような撚り方であってもよい。また、例えば上記材料群から選択された材質の繊維を混紡してもよい。もちろん糸に適当な導電処理を施して使用することもできる。一方織布は、メリヤス織り等どのような織り方の織布でも使用可能であり、交織した織布も使用可能であり、導電処理を施すことも可能である。

【0057】

また弾性層の硬度は、１０°≦ＨＳ≦６５°（ＪＩＳ－Ａ）であることが好ましい。中間転写ベルト６１の層厚によって最適な硬度は異なるものの、硬度が１０°ＪＩＳ－Ａより低いと転写中抜けが生じやすい。これに対して硬度が６５°ＪＩＳ－Ａより高いものは、ローラヘの張架が困難となり、また長期の張架によって延伸するために耐久性が無く早期の交換が必要になる。

【0058】

次に、二次転写ベルト７７を中間転写ベルト６１に対して接離させる手段としての接離機構について説明する。図２は、二次転写ニップの拡大断面図である。 図２において、中間転写ベルト６１の内周面側で自らの周面に中間転写ベルト６１を部分的に掛け回している二次転写対向ローラ６８は、変形可能な中間転写ベルト６１を自らの周面でバックアップして一定の曲率に沿った形状に維持する役割を担う。中間転写ベルト６１における二次転写対向ローラ６８に対する掛け回し箇所には、二次転写ベルト７７が中間転写ベルト６１のおもて面側から当接して二次転写ニップＮを形成している。

【0059】

二次転写ローラ７２は、軸受けを介して、ローラユニット保持体８０に回転自在に保持される。ローラユニット保持体８０は、二次転写ローラ７２の回転軸線と平行な姿勢をとるように設けられた回動軸８０ａを中心にして回動可能である。ローラユニット保持体８０が回動軸８０ａを中心にして反時計回り方向に回転すると、ローラユニット保持体８０に保持されている二次転写ローラ７２が二次転写対向ローラ６８に近接する。その結果、二次転写ベルト７７が中間転写ベルト６１に押し当てられて接触する状態になり、二次転写ニップが形成される。また、ローラユニット保持体８０が回動軸８０ａを中心にして図中時計回り方向に回転すると、ローラユニット保持体８０に保持されている二次転写ローラ７２が二次転写対向ローラ６８から離間していく。その結果、二次転写ベルト７７が中間転写ベルト６１から離れた状態になる。

【0060】

プリンタ１００では、付勢コイルバネ８１によってローラユニット保持体８０の回動軸８０ａとは反対側の端部を中間転写ベルト６１に向けて常に付勢している。付勢コイルバネ８１により、ローラユニット保持体８０に対して、回動軸８０ａを中心にして図中反時計回り方向に回転させる力を常に付与することにより、二次転写ローラ７２を中間転写ベルト６１に向けて付勢している。換言すると、付勢コイルバネ８１、ローラユニット保持体８０、およびローラユニット保持体８０の回動軸８０ａ等により、二次転写ローラ７２を中間転写ベルト６１に向けて付勢する付勢手段を構成している。

【0061】

二次転写ローラ７２は、ローラ駆動モータの回転駆動力がギヤ等の駆動伝達手段を介して伝達されることで、反時計回り方向に回転駆動される。これらローラ駆動モータや駆動伝達手段も、ローラユニット保持体８０に保持されており、二次転写ローラ７２やローラユニット保持体８０とともに回動するように構成されている。

【0062】

図３は、図２のＡ－Ａ断面図である。 二次転写ローラ７２は、ローラ部７２Ａと、これの軸線方向の両端面からそれぞれ突出して回転軸線方向に延在する第一軸部材７２Ｂおよび第二軸部材７２Ｃと、第一空転コロ１３４および第二空転コロ１３５とを有している。また、ローラ部７２Ａは、円筒状の中空芯金７２ａと、これの周面に固定された弾性材料からなる弾性層７２ｂとを有する。中空芯金７２ａを構成する金属としては、ステンレス、アルミニウム等を例示できるが、これらの材料に限定されるものではない。

【0063】

弾性層７２ｂについては、ＪＩＳ－Ａ硬度で７０［°］以下とすることが望ましい。また、所定の導電性を発揮するエピクロルヒドリンゴムにより、ＪＩＳ－Ａ硬度で５０［°］程度の弾性層７２ｂを形成してもよい。導電性を発揮するゴム材料として、前述した導電性のエピクロルヒドリンゴムの代わりに、カーボンを分散せしめたＥＰＤＭやＳｉゴム、イオン導電機能を有するＮＢＲ、ウレタンゴムなどを使用してもよい。二次転写ローラ７２に掛け回されている二次転写ベルト７７は、ポリイミド樹脂またはポリアミド樹脂からなるシームレスベルトである。

【0064】

中間転写ベルト６１を掛け回している二次転写対向ローラ６８は、円柱状の本体部であるローラ部６８ｂと、ローラ部６８ｂの回転中心箇所に対して回転軸線方向に貫通しつつ、ローラ部６８ｂを自らの表面上で空転させる貫通軸部材６８ａとを有している。貫通軸部材６８ａは金属部材からなり、その周面上でローラ部６８ｂを回転自在に支持して空転可能としている。

【0065】

本体部としてのローラ部６８ｂは、ドラム状の中空芯金６８ｃと、これの周面上に固定された弾性体からなる弾性層６８ｄと、中空芯金６８ｃの軸線方向両端にそれぞれ圧入された玉軸受６８ｅとを有する。玉軸受６８ｅが中空芯金６８ｃを支えながら、中空芯金６８ｃとともに貫通軸部材６８ａ上で回転する。弾性層６８ｄは、中空芯金６８ｃの外周面に圧入されている。貫通軸部材６８ａは、中間転写ベルト６１を張架する転写ユニット６０の第一側板１２８に固定された第一軸受１５２と、第二側板１２９に固定された第二玉軸受１５３によって回転可能に支持されている。但し、プリントジョブ時における殆どの時間、貫通軸部材６８ａは回転駆動されずに停止している。貫通軸部材６８ａは、中間転写ベルト６１の無端移動に伴って連れ回ろうとするローラ部６８ｂを、自らの周面上で自在に空転させる。

【0066】

中空芯金６８ｃの周面上に固定された弾性層６８ｄは、７．５［ＬｏｇΩ］以上の抵抗を発揮するように、イオン導電剤の添加によって抵抗値が調整された導電性ゴム材料から構成されている。弾性層６８ｄの電気抵抗を所定の範囲に調整しているのは、以下の理由からである。すなわち、Ａ５サイズ等のローラ軸線方向のサイズが比較的小さな転写紙Ｐの場合、二次転写ニップ内で、転写紙Ｐの介在なしに中間転写ベルト６１と二次転写ベルト７７とが直接接触している箇所に転写電流を集中させないためである。弾性層６８ｄの電気抵抗を、転写紙Ｐの抵抗よりも大きな値にすることにより、そのような転写電流の集中を抑えることが可能になる。

【0067】

弾性層６８ｄを構成する導電性ゴム材料としては、Ａｓｋｅｒ－Ｃ硬度で４０［°］程度の弾性を発揮するように、発泡ゴムを用いている。このような発泡ゴムにより弾性層６８ｄを構成することによって、二次転写ニップＮ内で弾性層６８ｄを厚み方向に柔軟に変形させて、転写紙搬送方向にある程度の広さを有する二次転写ニップＮを形成できる。

【0068】

弾性層６８ｄは、端部の外径よりも中央部の外径が大きいタイコ形状を有する。換言すると、二次転写対向ローラ６８は、その中央部６８Ａよりその端部６８Ｂ、６８Ｃを小さい外径としたタイコ形状に形成されている。タイコ形状のローラにすることにより、付勢コイルバネ８１（図２参照）によって、二次転写ローラ７２が中間転写ベルト６１に向けて付勢されて二次転写ニップＮを形成する際に、撓みが発生して中央部６８Ａの圧が抜けることを防止できる。

【0069】

二次転写対向ローラ６８の貫通軸部材６８ａにおいて、その長手方向の全領域のうち、ローラ部６８ｂの中に位置していない両端部領域には、離隔手段の一部を構成する一対のカムである第一カム１５０および第二カム１５１が固定される。第一カム１５０には、カム部１５０Ａと、真円形のコロ部１５０Ｂとが軸線方向に並んで一体形成される。第一カム１５０は、コロ部１５０Ｂに貫通させたネジ１８０を貫通軸部材６８ａに螺合させることにより貫通軸部材６８ａの長手方向の一端部領域に固定される。第二カム１５１は、カム部１５１Ａと、真円形のコロ部１５１Ｂとが軸線方向に並んで一体形成されていて、第一カム１５０と同様の構成で、貫通軸部材６８ａの長手方向の他端部領域に固定している。貫通軸部材６８ａの軸線方向における第二カム１５１よりも外側の領域には、駆動受入プーリ１５４が固定されている。駆動受入プーリ１５４の更に外側には、被検知円盤１５９が固定されている。

【0070】

転写ユニット６０の第二側板１２９には、一対の第一カム１５０および第二カム１５１を正転方向および逆転方向に回転駆動するカム駆動手段となるカム駆動モータ１５８が固定されて配置される。カム駆動モータ１５８は、その出力軸上に設けられたモータプーリ１５７を回転させ、タイミングベルト１５６を介して貫通軸部材６８ａに固定された駆動受入プーリ１５４に駆動力を伝達する。このような構成にすると、カム駆動モータ１５８を作動することにより、貫通軸部材６８ａを回転させることが可能である。この際、貫通軸部材６８ａを回転させても、ローラ部６８ｂについては貫通軸部材６８ａ上で自在に空転させることが可能であるため、中間転写ベルト６１によるローラ部６８ｂの連れ回りを阻害することはない。

【0071】

また、カム駆動モータ１５８としては、ステッピングモータを用いることにより、エンコーダ等の回転角検知手段を設けることなく、モータ回転角を自由に設定可能になる。無論回転角検知手段を設けてカム駆動モータ１５８の回転角を検知するようにしてもよい。

【0072】

第一カム１５０と第二カム１５１のカム部１５０Ａおよび１５１Ａの外周面１５０Ｃおよび１５１Ｃは、次のように形成される。すなわち、貫通軸部材６８ａが所定の回転角度で回転を停止したとき、それぞれのカム部１５０Ａおよび１５１Ａが二次転写ローラ７２に突き当たり、二次転写ローラ７２をローラユニット保持体８０の付勢コイルバネ８１の付勢力に抗して押し返すように形成する。換言すると、一対の第一カム１５０および第二カム１５１の回転位置を制御して、二次転写ローラ７２を二次転写対向ローラ６８（ひいては中間転写ベルト６１）に対して近接する方向に移動させることにより、二次転写対向ローラ６８と二次転写ローラ７２との軸間距離Ｌを調整する。二次転写対向ローラ６８と二次転写ローラ７２との軸間距離Ｌを調整することにより、二次転写ニップＮにおける二次転写ベルト７７と中間転写ベルト６１との隙間を調整できる。

【0073】

本実施形態では、少なくとも一対の第一カム１５０および第二カム１５１と、カム駆動モータ１５８と、により、二次転写対向ローラ６８と二次転写ローラ７２との軸間距離Ｌを調整する。少なくとも一対の第一カム１５０および第二カム１５１と、カム駆動モータ１５８と、により、二次転写ベルト７７を中間転写ベルト６１に対して離隔させる離隔手段５００が構成される。

【0074】

回転可能な支持部材としての二次転写対向ローラ６８は、その円柱状のローラ部６８ｂに対して貫通せしめた貫通軸部材６８ａ上において、ローラ部６８ｂを自在に空転させる。貫通軸部材６８ａが回転すると、貫通軸部材６８ａの軸線方向の両端部にそれぞれ固定された一対の第一カム１５０および第二カム１５１が一体となって回転する。これにより、貫通軸部材６８ａに駆動を伝達するための駆動伝達機構を軸線方向の一端側に設けるだけで、両端側の第一カム１５０および第二カム１５１をそれぞれ回転させることができる。

【0075】

プリンタ１００では、二次転写ローラ７２の中空芯金７２ａを接地している一方で、二次転写対向ローラ６８の中空芯金６８ｃに対してトナーと同極性の二次転写バイアスを印加する。これにより、二次転写ニップＮ内において、トナーを二次転写対向ローラ６８側から二次転写ローラ７２側に向けて静電移動させる二次転写電界を両ローラ間に形成する。二次転写対向ローラ６８の金属製の貫通軸部材６８ａを回転自在に受けている第一軸受１５２は、導電性のすべり軸受から構成される。

【0076】

導電性の第一軸受１５２には、二次転写バイアスを出力する高圧電源１６１が接続されている。高圧電源１６１から出力される二次転写バイアスは、導電性の第一軸受１５２を介して二次転写対向ローラ６８に供給される。そして、二次転写対向ローラ６８内では、金属製の貫通軸部材６８ａと、金属製の玉軸受６８ｅと、金属製の中空芯金６８ｃと、導電性の弾性層６８ｄとを順に伝わっていく。

【0077】

貫通軸部材６８ａの一端に固定された被検知円盤１５９は、貫通軸部材６８ａの回転方向における所定の位置において軸線方向に立ち上がる被検部１５９ａを有する。一方、転写ユニット６０の第二側板１２９に固定されたセンサブラケット５０１には、検知手段となる光学センサ１６０が固定される。貫通軸部材６８ａが回転する過程において、貫通軸部材６８ａが所定の回転角度範囲に位置すると、被検知円盤１５９の被検部１５９ａが、光学センサ１６０の発光素子と受光素子との間に入り込んで両者間の光路を遮断する。光学センサ１６０の受光素子は、発光素子からの光を受光すると受光信号を離隔制御手段６００に送信する。

【0078】

離隔制御手段６００は、コンピュータにより構成され、ここでは特に光学センサ１６０とカム駆動モータ１５８が接続している。離隔制御手段６００は、光学センサ１６０の受光素子からの受光信号が途絶えたタイミングや、そのタイミングからのカム駆動モータ１５８の駆動量を算出してカム駆動モータ１５８を作動する。また、算出した駆動量に基づいて、貫通軸部材６８ａに固定された第一カム１５０および第二カム１５１のカム部１５０Ａおよび１５１Ａの回転角度位置を検出し、第一カム１５０および第二カム１５１を予め定められた位置で停止させる機能を有する。

【0079】

第一カム１５０および第二カム１５１は、所定の回転角度で二次転写ローラ７２に突き当たって、二次転写ローラ７２を付勢コイルバネ８１の付勢力に抗して二次転写対向ローラ６８から遠ざける方向に押し返す（以下、この押し返しを「押し下げ」と表記する）。このときの押し返し量（以下、「押し下げ量」と表記する）は、第一カム１５０および第二カム１５１の回転角度位置によって決まる。これら第一カム１５０および第二カム１５１による二次転写ローラ７２の押し下げ量が大きくなるほど、二次転写対向ローラ６８と二次転写ローラ７２との軸間距離Ｌは大きくなる。

【0080】

二次転写ローラ７２において、ローラ部７２Ａと一体になって回転する第一軸部材７２Ｂには、第一空転コロ１３４が空転可能に設けられる。第一空転コロ１３４は、外径がローラ部７２Ａよりも少し大きなドーナッツ円盤状の形状をなしている。そして、それ自体が玉軸受としての機能を有していて、第一軸部材７２Ｂの周面上で空転できる。

【0081】

二次転写ローラ７２の第二軸部材７２Ｃには、第一空転コロ１３４と同様の構成の第二空転コロ１３５が空転可能に設けられる。二次転写対向ローラ６８において、貫通軸部材６８ａに固定された第一カム１５０および第二カム１５１は、所定の回転角度位置で、第一空転コロ１３４および第二空転コロ１３５に突き当たるようにカム部１５０Ａおよび１５１Ａの外周面１５０Ｃおよび１５１Ｃが形成される。

【0082】

具体的には、貫通軸部材６８ａの一端側に固定された第一カム１５０のカム部１５０Ａは、二次転写ローラ７２の第一空転コロ１３４に突き当たる。このとき同時に、貫通軸部材６８ａの他端側に固定された第二カム１５１のカム部１５１Ａが、二次転写ローラ７２の第二空転コロ１３５に突き当たる。

【0083】

第一カム１５０および第二カム１５１にそれぞれ突き当てられた第一空転コロ１３４および第二空転コロ１３５は、その突き当てに伴って回転を阻止されるが、それによって二次転写ローラ７２の回転が妨げられることはない。第一空転コロ１３４および第二空転コロ１３５が回転を停止しても、空転コロが玉軸受になっているため、二次転写ローラ７２の第一軸部材７２Ｂおよび第二軸部材７２Ｃは、第一空転コロ１３４および第二空転コロ１３５から独立して自在に回転できるからである。

【0084】

カム部１５０Ａおよび１５１Ａによる突き当てに伴って第一空転コロ１３４および第二空転コロ１３５の回転を停止させることで、両者の摺擦の発生を回避するとともに、摺擦によるベルト駆動モータや二次転写ローラ７２の駆動モータのトルク上昇の発生を回避することもできる。

【0085】

転写紙Ｐの厚みによって押し下げ量を変えることが好ましく、プリンタ１００では、図３に示すように、二次転写ニップＮに供給される転写紙Ｐの厚み情報を取得する厚み情報取得手段７００を設けている。厚み情報取得手段７００としては、給紙路内を搬送される転写紙Ｐの厚みを実際に検知する厚み検知センサを用いてもよいし、操作者からの厚み情報のデータ入力を受け付けるデータ入力手段を用いてもよい。また、厚み検知センサとしては、厚み方向の光透過率を検知する光学センサや、搬送ローラ対に用紙を挟み込んだときのローラ移動量を検知するセンサ等が挙げられる。

【0086】

離隔制御手段６００は、厚み情報取得手段７００による取得結果に応じて、二次転写ローラ７２の押し下げ量を調整する。具体的には、離隔制御手段６００は、ＲＯＭ等のデータ記憶手段に、転写紙Ｐの厚み情報と、それに対応する貫通軸部材６８ａの回転停止位置（押し下げ量と同意）との関係を示すデータテーブルを記憶させる。

【0087】

離隔制御手段６００は、転写紙Ｐの厚みの取得結果に対応する回転停止位置をデータテーブルから特定する。その回転停止位置まで貫通軸部材６８ａを回転させるべく、カム駆動モータ１５８を作動する。このように本実施形態では、離隔制御手段６００は、多段の第一カム１５０および第二カム１５１の駆動が停止して、二次転写ベルト７７を中間転写ベルト６１から所定量離間させてから、転写紙Ｐを二次転写ニップＮに進入させる処理を実行する。これにより、紙先端進入時のショックジターを抑制できる。

【0088】

また、離隔制御手段６００は、中間転写ベルト６１上の画像の先端が二次転写ニップＮに進入するまでに、第一カム１５０および第二カム１５１を二次転写ローラ７２から離隔させる。これにより、転写紙Ｐに画像を二次転写するときは、付勢コイルバネ８１により所定の転写圧にすることができ、画像の先端部に白抜けなどが生じず、良好な画像を得ることができる。

【0089】

なお、貫通軸部材６８ａの回転停止位置については、光学センサ１６０が被検知円盤１５９の被検部１５９ａを検知したタイミングで行うように、離隔制御手段６００を構成できる。また、光学センサ１６０が被検知円盤１５９の被検部１５９ａを検知したタイミングからのカム駆動モータ１５８であるステッピングモータの駆動量に基づいて行うように、離隔制御手段６００を構成してもよい。

【0090】

本実施形態では、二次転写ローラ７２に巻きかけられた二次転写ベルト７７と二次転写対向ローラ６８に巻きかけられた中間転写ベルト６１との距離を調節する第一カム１５０および第二カム１５１が二次転写対向ローラ６８側に配置した場合を示した。しかし、二次転写ベルト７７と中間転写ベルト６１との表面距離を他の方法で調節することも、もちろん可能である。例えばローラユニット保持体８０に押下げ部材を設け、第一カム１５０および第二カム１５１により二次転写ベルト７７と中間転写ベルト６１との表面距離（間隔Ｘ）を調節するような構成としてもよい。

【0091】

プリンタ１００では、各色の画像濃度を適正化するための画像濃度制御を定期的に実行する。図４は、プリンタ１００における電気回路の一部を示すブロック図である。

【0092】

図４に示すように、プリンタ１００は、濃度制御手段１１０と、メモリ１２０と、を有する。濃度制御手段１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や、制御プログラムや各種データを記憶しているＲＯＭ(Read Only Memory)等を有する。メモリ１２０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶装置である。メモリ１２０は、第１補正テーブル１２１を記憶する。なお、濃度制御手段１１０には、様々な周辺機器が接続されているが、図４では、それらのうち、画像濃度制御に主に用いるものだけを示している。

【0093】

濃度制御手段１１０は、第１制御手段１１１と、第２制御手段１１２と、を有する。

【0094】

第１制御手段１１１は、二次転写手段に記録媒体が到達していない時は、中間転写ベルト６１に形成された第１トナーパターンにおける第１トナー付着量検出結果に基づき、転写紙Ｐにおける画像濃度を制御する二次転写手段に記録媒体が到達している時というのは、例えばプリンタ１００による印刷（画像形成）の中断時である。

【0095】

第１制御手段１１１による画像濃度制御は、プリンタ１００の電源ＯＮ時、印刷開始前、所定枚数（例えば、５００枚）画像形成後または画像形成動作終了後等、転写紙Ｐの画像を形成する動作と排他的に定期的に実行するものである。

【0096】

第２制御手段１１２は、二次転写手段に記録媒体が到達している時の場合に、二次転写装置７０に形成された第２トナーパターンの第２トナー付着量検出結果に基づき、転写紙Ｐにおける画像濃度を制御する。二次転写手段に記録媒体が到達している時は、例えばプリンタ１００による印刷中の時である。第２制御手段１１２による画像濃度制御は、転写紙Ｐへの連続画像形成中に転写紙Ｐの紙間に画像形成動作と同期して定期的に実行する画像濃度制御である。

【0097】

ここで、転写紙Ｐの種類への対応力向上を狙った表面に弾性層を含む中間転写ベルト６１は、表面の光沢度が低い。そのためプリンタ１００は、二次転写ベルト７７上に第１トナーパターンまたは第２トナーパターンを形成し、第１トナー付着量検出結果または第２トナー付着量検出結果を取得可能になっている。

【0098】

またプリンタ１００は、中間転写ベルト６１上の画像を凹凸紙等の様々な転写紙Ｐに二次転写する際に良好な画像を得るために、二次転写装置７０において印加される二次転写バイアスを直流電圧だけでなく交流電圧も重畳印加する。プリンタ１００は、転写紙Ｐの種類ごとに二次転写装置７０が転写紙Ｐに加える二次転写圧を調節する。さらにプリンタ１００は、中間転写ベルト６１の走行速度と、転写紙Ｐの搬送速度、すなわち二次転写ベルト７７の走行速度が略等しくなるように調整する。

【0099】

一方、プリンタ１００は、画像濃度の品質を維持するために、印刷中断時に行う第１制御手段１１１による制御と、印刷中に行う第２制御手段１１２による制御を行う。

【0100】

第１制御手段１１１は、印刷中断時に制御を行うため、二次転写装置７０による二次転写圧や二次転写バイアス電圧値、二次転写ベルト７７の走行速度を、転写紙Ｐがない場合を基準に設定する。

【0101】

第２制御手段１１２は、印刷中に制御を行うため、二次転写装置７０による二次転写圧や二次転写バイアス電圧値、二次転写ベルト７７の走行速度を、印刷中において転写紙Ｐがある場合を基準に設定する。

【0102】

第１制御手段１１１の制御における二次転写条件は、第１の二次転写条件である。
前記第１および前記第２の二次転写条件は、第２制御手段１１２の制御における二次転写条件は、第２の二次転写条件である。

【0103】

第１の二次転写条件と第２の二次転写条件は異なるため、第１制御手段１１１による制御における第１トナー付着量検出結果と、第２制御手段１１２による制御における第２トナー付着量検出結果と、は異なるものとなる。従って、印刷中断時と印刷中とにおいて画像濃度の品質を維持できない場合がある。

【0104】

また、弾性層を有する中間転写ベルト６１を用いた場合、弾性層にはまり込んだトナーが凹部の周りから過剰に二次転写バイアスの影響を受けることにより、特に中間調パターンの二次転写率が落ちやすい。中間調パターンは、トナーパターンが独立しているため、やわらかい弾性層にトナーがはまりやすい。そのためベタパターンよりも二次転写率が落ちやすい。なお、ベタパターンとは、塗潰されたパターンをいう。

【0105】

二次転写率の低下を補うために、プリンタ１００は、二次転写装置７０において交流二次転写バイアスを直流二次転写バイアスに重畳させることにより、トナーを振動させ、中間調パターンの二次転写率を上げる。二次転写率とは、転写紙Ｐに理想的に画像が二次転写された面積に対する、転写紙Ｐに実際に画像が二次転写された面積の比率をいう。

【0106】

一方、低温低湿環境では放電量が大きくなるため、交流二次転写バイアスを重畳させると、放電ムラに起因して異常画像が発生しやすい。そのため、プリンタ１００は、外部環境に応じて二次転写装置７０に交流二次転写バイアスを重畳させるか否かを決定する。

【0107】

二次転写装置７０に交流二次転写バイアス電圧が印加されている場合と印加されていない場合とでは、二次転写ベルト７７の走行速度や二次転写圧に対する二次転写率が異なる。また二次転写バイアスが印加された状態において、二次転写ベルト７７の走行速度および二次転写圧それぞれの変動に対する二次転写率の感度が異なる。その結果、画像濃度の調整に二次転写バイアスの条件も考慮しなければならなくなり、画像濃度の調整が複雑になる。

【0108】

上記に対し、プリンタ１００は、補正手段１１３をさらに有する。補正手段１１３は、第１制御手段１１１による制御時の第１の二次転写条件と、第２制御手段１１２による制御時の第２の二次転写条件と、に基づいて第２トナー付着量検出結果を補正する。これにより、印刷中断時と印刷中とにおいて画像濃度の品質を維持すると共に、二次転写率の低下を抑制し、画像濃度の調整が複雑になることを回避する。

【0109】

第１および第２の二次転写条件と、トナー付着量の具体例を説明する。第１の二次転写条件の一例を以下に示す。
・二次転写バイアス：直流二次転写バイアスに交流二次転写バイアスを重畳させたもの
・二次転写圧：Ａ［Ｎ／ｍ］
・二次転写ベルト７７の走行速度：中間転写ベルト６１の走行速度と略等しくなる走行速度

【0110】

第２の二次転写条件の一例を以下に示す。
・二次転写バイアス：直流二次転写バイアス
・二次転写圧：２×Ａ［Ｎ／ｍ］
・二次転写ベルトの走行速度：転写紙Ｐの搬送速度と中間転写ベルト６１の走行速度が同じになる走行速度

【0111】

図５は、第１制御手段１１１による制御後に二次転写ベルト７７に形成された第１トナー付着量検出結果と、第２トナー付着量検出結果とを例示する図である。

【0112】

図５に示すように、同じ作像条件であっても、二次転写装置７０における二次転写条件が異なると、第１トナー付着量検出結果５１０と、第２トナー付着量検出結果５２０は異なるものとなる。作像条件には、帯電バイアス電圧、現像バイアス電圧、露光エネルギーおよびトナー濃度等が含まれる。

【0113】

そのため、補正手段１１３は、第２トナー付着量検出結果を第１トナー付着量検出結果と略等しくなるように補正する。例えば、プリンタ１００は、予め作成された表１、表２および表３に示す第１補正テーブル１２１をメモリ１２０に記憶する。補正手段１１３は、第２の二次転写条件に基づいて、第１補正テーブル１２１を参照して取得した補正値を第２トナー付着量検出結果に加算することにより補正する。

【0114】

【表1】

【0115】

【表2】

【0116】

【表3】

【0117】

表１は、第１制御手段１１１による制御時における二次転写バイアスと、第２制御手段１１２による制御時における二次転写バイアスの組合せと、第２トナー付着量検出結果の補正値との対応を示す第１補正テーブルの一例である。本実施形態では、表１を参照して取得される補正値を第１補正値とする。

【0118】

表２および表３は、第１制御手段１１１による制御時における二次転写バイアスと第２制御手段１１２による制御時における二次転写バイアスとの差分と、第１制御手段１１１による制御時における二次転写ベルト７７の走行速度と第２制御手段１１２による制御時における二次転写ベルト７７の走行速度との差分と、の組合せと、補正値と、の対応を示す第１補正テーブルの一例である。

【0119】

プリンタ１００は、交流を重畳した場合と重畳しない場合において二次転写圧および二次転写ベルト７７の走行速度に対する二次転写率の感度が異なるため、それぞれにおいて第１補正テーブル１２１を記憶する。表２は、第２制御手段１１２による制御時における二次転写バイアスが直流であり、交流を重畳しない場合のものである。表３は、第２制御手段１１２による制御時における二次転写バイアスが、直流に交流を重畳した場合のものである。

【0120】

表２および表３における差分を示す百分率［％］は、基準となる第１の二次転写条件に対する比率を表す。本実施形態では、表２および表３を参照して取得される補正値を第２補正値とする。

【0121】

補正手段１１３は、第２トナー付着量検出結果に補正値を加算し、第２制御手段１１２は補正後の第２トナー付着量検出結果に基づいて転写紙Ｐに形成される画像の濃度を制御する。第２制御手段１１２により制御される最終的なトナー付着量は、第２トナー付着量検出結果と、第１補正値と、第２補正値と、の和に対応する。

【0122】

＜プリンタ１００の作用効果＞
プリンタ１００は、印刷中断時において、第１制御手段１１１による制御における二次転写バイアス電圧値、二次転写圧および二次転写ベルト７７の走行速度の調整を、転写紙Ｐがない状態において行う。この場合には、二次転写バイアス電圧値、二次転写圧、二次転写ベルト７７の走行速度の調整は、第１の二次転写条件により行われる。

【0123】

一方、プリンタ１００は、印刷中において、第２制御手段１１２による制御時における二次転写バイアス電圧値、二次転写圧および二次転写ベルト７７の走行速度の調整を、転写紙Ｐを通紙している状態において行う。この場合には、二次転写バイアス電圧値、二次転写圧、二次転写ベルト７７の走行速度の調整は、第２の二次転写条件により行われる。

【0124】

第１制御手段１１１による制御時と、第２制御手段１１２による制御時において二次転写条件が異なる。二次転写条件が異なるため、二次転写ベルト７７に転写されるトナーパターンの転写率が異なる。その結果、作像条件が同じであっても、二次転写ベルト７７上にあるトナー付着量が異なる。

【0125】

本実施形態では、第１制御手段１１１による制御時のトナー付着量を基準とし、第２制御手段１１２による制御時の第２の二次転写条件によるトナー付着量の変化分を補正する。これにより、第１制御手段１１１で決めた第１の二次転写条件を基準として、紙種・紙厚によらず安定して印刷中のトナー付着量を制御できる。その結果、転写紙Ｐ上の画像濃度の品質を維持できる。

【0126】

また本実施形態では、プリンタ１００は、二次転写ベルト７７に形成された第１トナーパターンまたは第２トナーパターンのトナー付着量に応じた電気信号を出力するトナー付着量センサ６４（検出手段）を有する。プリンタ１００は、トナー付着量センサ６４を用いて、第１トナー付着量検出結果と第２トナー付着量検出結果を得ることができる。

【0127】

また本実施形態では、第１および第２の二次転写条件は、二次転写装置７０により印加される二次転写バイアス電圧値と、二次転写装置７０による転写紙Ｐへの二次転写圧と、二次転写装置７０に走行可能に含まれる二次転写ベルト７７の走行速度と、を含む。プリンタ１００は、第１および第２の二次転写条件を用いることにより、転写紙Ｐ上において適正な画像濃度を得ることができる。

【0128】

また本実施形態では、補正手段１１３による補正値は、第１の二次転写条件における二次転写バイアス電圧値と第２の二次転写条件における二次転写バイアス電圧値とに基づく第１補正値と、第１の二次転写条件における二次転写圧および二次転写ベルト７７の走行速度と第２の二次転写条件における二次転写圧および二次転写ベルト７７の走行速度とに基づく第２補正値と、の和である。補正値を第１補正値と第２補正値とに分け、最終的に両者の和を用いることにより、補正手段１１３による第２トナー付着量検出結果の補正精度を向上させることができる。

【0129】

［第２実施形態］
第２実施形態に係るプリンタ１００ａについて説明する。本実施形態では、第２トナーパターンは、画像面積率が異なる複数のパターンを含む。補正手段１１３は、複数のパターンそれぞれの画像面積率と、複数のパターンそれぞれのトナー色と、第１補正値と、第２補正値と、に基づいて補正値の情報を取得する。

【0130】

図６は、プリンタ１００ａにおける電気回路の一部を示すブロック図である。プリンタ１００ａは、メモリ１２０ａを有する。メモリ１２０ａは、第２補正テーブル１２２をさらに有する。

【0131】

プリンタ１００ａは、第２制御手段１１２による制御において、第１トナーパターンおよび第２トナーパターンそれぞれが、画像面積率が異なる複数のパターンを含む場合には、予めベタ用とは別に作成されたハーフトーン用の第２補正テーブル１２２を用いる。画像面積率が異なる複数のパターンを含む場合は、例えば、ベタパターンとハーフトーンパターンにおけるトナー付着量を、第２制御手段１１２による制御時にトナー付着量センサ６４によって検出する場合である。またトナーの色ごとにおいても第２補正テーブル１２２を用いる。

【0132】

表４は、本実施形態において、第１制御手段１１１による制御時における二次転写バイアスと、第２制御手段１１２による制御時における二次転写バイアスの組合せと、補正値との対応関係を示す第２補正テーブル１２２の一例である。

【0133】

【表4】

【0134】

表５および表６は、本実施形態において、第１制御手段１１１による制御時における二次転写バイアスと第２制御手段１１２による制御時における二次転写バイアスとの差分と、第１制御手段１１１による制御時における二次転写ベルト７７の走行速度と第２制御手段１１２による制御時における二次転写ベルト７７の走行速度との差分と、の組合せと、補正値と、の対応関係を示す第２補正テーブル１２２の一例である。

【0135】

【表5】

【0136】

【表6】

【0137】

このように、プリンタ１００ａは、複数のパターンそれぞれの画像面積率と、複数のパターンそれぞれのトナー色と、第１補正値と、第２補正値と、の対応関係を示す第２補正テーブル１２２に基づいて補正値の情報を取得することにより、補正の精度を上げることができる。

【0138】

以上、本発明の実施形態の例について記述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0139】

１ＹＭ、１ＣＫ 光書込ユニット
２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ プロセスユニット（画像形成手段の一例）
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ 感光体
６１ 中間転写ベルト（像担持体の一例）
６４ トナー付着量センサ（検出手段の一例）
７０ 二次転写装置（二次転写手段の一例）
７７ 二次転写ベルト
１００ プリンタ（画像形成装置の一例）
１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｋ トナーボトル
１１０ 濃度制御手段
１１１ 第１制御手段
１１２ 第２制御手段
１１３ 補正手段
１２０ メモリ
１２１ 第１補正テーブル
１２２ 第２補正テーブル
５１０ 第１トナー付着量検出結果
５２０ 第２トナー付着量検出結果

【先行技術文献】

【特許文献】

【0140】

【特許文献1】特開２０１５－１７２６７１号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】