JP2005316320A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録材の厚さによる中間転写体への振動の影響をなくすことができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 装置のＩＮ/ＯＵＴに設けられた各々の偏芯カム１０３ａ，１０３ｂは、位相が同一となるように回転シャフト１０４に固定されている。シャフト１０４と連結しているモータ１０５は、制御部４０に制御されている。制御部４０の指示によりモータ１０５が回転すると、フレーム１０１ａ，１０１ｂが押し下げられ、これにより、フレーム１０１ａ，１０１ｂの各位置決めピン１０２ａ，１０２ｂを介して二次転写装置が下方に移動する。これにより、ＩＢＴモジュールの中間転写ベルトと二次転写装置の二次転写搬送ベルトとの当接により画定されるニップ幅が減少する。トナー像を厚紙に二次転写するときには、それに先立ってニップ幅を減少させておき、振動の発生を軽減する。
【選択図】 図８

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関するものである。

近年、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、カラー画像を高速且つ高画質に形成することを目的として、所謂フルカラーのタンデム機が提案されている。このタンデム機の代表的なものとしては、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の４つの画像形成ユニットを互いに並列的に配置し、これらの各画像形成ユニットにて順次形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー像を、中間転写体である中間転写ベルト上に一旦、多重に転写(一次転写)した後、この中間転写ベルトから記録材(用紙)上に一括して転写(二次転写)し、この記録材上に形成されたトナー像を定着することによって、フルカラーや白黒(モノクロ)の画像を形成するものが挙げられる。

ここで、中間転写体を使用した画像形成装置では、中間転写体上に多重に転写された色の異なる複数のトナー像等を記録材上に一括して二次転写する際に、中間転写体をその内側からバックアップロールで支持するとともに、中間転写体の表面側に二次転写ロールを当接させ、バックアップロールに電圧を供給するバックアップロール方式の転写装置を採用しているものがある。しかしながら、バックアップロールによって支持される中間転写体と二次転写ロールとのニップ状態は、バックアップロールの一方の端部位置しか調整できないため、中間転写体のアライメントを調整することができても、記録材の種類等が異なった場合に、バックアップロールと二次転写ロールとのニップ状態が変化してしまい、ニップ圧力が高い側の記録材が先行して搬送され、当該記録材に二次転写される画像に傾きが生じてしまうという問題点を有していた。そこで、二次転写ロールのバックアップロールに対するニップ幅を、二次転写部に搬送される記録材の種類に応じて調整するニップ幅調整手段を設け、二次転写部での画像の傾きを調整する際に調整しきれない部分を補い、調整幅を大きくとることができ、記録材の種類が異なった場合でも、常に画像の傾きを調整することが可能な技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、同特許文献１では、二次転写ロールのニップ幅の調節は、転写不良を引き起こさない範囲に限られているために記録材の斜行量の修正範囲は±０．３ｍｍ程度に制限され、改善効果が十分でない場合があることに着目し、バックアップロール及び二次転写ロールによって中間転写体を挟持した状態を維持しながら、少なくともバックアップロールを、中間転写体の進行方向と直交する方向に変位させる変位手段を設け、転写性能に影響を与えることなしに、記録材上に転写される画像のズレを略ゼロまで調整することが可能となる技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００２−３７２８７１号公報(第５〜６頁、図１) 特開２００３−１８６３１８号公報(第６〜７頁、図２０)

しかしながら、記録材の厚さによる中間転写体への振動の影響に対しては、画像平行度を調整することを目的とする上記特許文献による技術では効果がなかった。そのため、厚い記録材ほど中間転写体への振動の影響が大きくなり、その振動が画像形成に影響を与えてバンディング(banding)という筋状の画質欠陥を引き起こすことが懸念されている。

本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、記録材の厚さによる中間転写体への振動の影響をなくすことができる画像形成装置を提供することにある。

かかる目的のもと、本発明が適用される画像形成装置は、厚い記録材にトナー像を転写するときに通常よりも転写部のニップ幅を減少させることができる手段を有する。すなわち、トナー像が担持される担持体と、記録材を搬送すると共に担持体と当接し、担持体に担持されているトナー像を記録材に対して転写せしめる転写ベルトと、担持体と転写ベルトとの当接により画定されるニップ幅をニップ幅と直交する方向にわたって略同一量変更するニップ幅変更手段と、トナー像が転写される記録材の情報が入力され、記録材の情報に応じてニップ幅を変更するようにニップ幅変更手段を制御する制御手段とを含む。
ここで、制御手段は、入力された情報の記録材が転写ベルトによって搬送される前にニップ幅変更が終わるようにニップ幅変更手段を制御するものであることを特徴とすることができる。
ニップ幅変更手段は、ニップ幅として第１のニップ幅値と第１のニップ幅値よりも小さい第２のニップ幅値とを有し、制御手段は、入力された情報に基づきトナーが転写される記録材が普通紙と判断したときはニップ幅として第１のニップ幅値とし、記録材が厚紙と判断したときはニップ幅として第２のニップ幅値とすることを特徴とすることができる。また、ニップ幅変更手段は、担持体に対して転写ベルトを移動してニップ幅を変更するものであることを特徴とすることができる。
また、ニップ幅変更手段がニップ幅を変更するときに、記録材の情報に応じた転写電圧に変更する転写電圧変更手段を更に備えたことを特徴とすることができる。

他の観点から捉えると、本発明が適用される画像形成装置は、トナー像が担持される担持体と、記録材を搬送すると共に担持体と当接し、担持体に担持されているトナー像を記録材に対して転写せしめる転写ベルトと、トナー像が転写される記録材が予め定められた値よりも厚い厚紙かどうかを判断する判断手段と、判断手段により記録材が厚紙と判断されたときに、転写ベルトの幅方向両端部における転写ベルトと担持体との当接によるニップ圧を減少させるニップ圧変更手段とを含む。
ここで、記録材を収容する複数のトレイと、各トレイに収容されている記録材の情報が入力される記録材情報入力手段とを更に備え、判断手段は、記録材情報入力手段の情報に基づいて判断を行うことを特徴とすることができる。さらには、判断手段は、搬送される記録材を収容するトレイが変更されたときに判断を行うことを特徴とすることができる。

本発明によれば、記録材の厚さによる中間転写体への振動の影響をなくすことができ、例えば１つのプリントジョブで複数のトレイから厚さ（坪量）が異なる記録材が供給される場合にも対応することができ、転写のニップ量を切り換えることにより生産性を落とすことなく、厚さの異なる記録材への画像形成を行うことができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。同図に示す画像形成装置は、所謂タンデム型の画像形成装置であって、例えば電子写真方式にて各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１０(１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）と、各画像形成ユニット１０にて形成された各色成分トナー像を順次転写（一次転写）して保持させる中間転写体である中間転写ベルト（トナー像の担持体）１５と、中間転写ベルト１５上に転写された重ね画像を転写材としての用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写装置２０と、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置３０とを備えている。また、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０を有している。

本実施の形態において、各画像形成ユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）は、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、これらの感光体ドラム１１が帯電される帯電器１２と、感光体ドラム１１上に静電潜像が書込まれるレーザ露光器１３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）と、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像装置１４と、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６と、感光体ドラム１１上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７等との電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット１０は、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー（Ｙ色）、マゼンタ（Ｍ色）、シアン（Ｃ色）、黒（Ｋ色）の順に略直線状に配置されている。

また、中間転写ベルト１５は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の導電剤を適当量含有させたものが用いられ、その体積抵抗率が１０^６〜１０^１４Ω・ｃｍとなるように形成されており、その厚みは例えば０．０８ｍｍ程度のフィルム状の無端ベルトで構成されている。中間転写ベルト１５は、各種ロールによって図に示すＢ方向に所定の速度で循環駆動（回動）可能に構成されている。この各種ロールとして、図示しないモータにより駆動されて中間転写ベルト１５を回動させる駆動ロール３１と、後述するセンサ４２に対して中間転写ベルトの平面性を保つ為のアイドラーロール３５と、中間転写ベルト１５に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール３２と、二次転写する部分に設けられた直径が例えば２８ｍｍのバックアップロール２８とを有している。

各感光体ドラム１１に対向して設けられたＩＢＴモジュール１８において、略直線状に延びる中間転写ベルト１５の内側に設けられる各一次転写ロール１６には、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上に重ねトナー像が形成されるようになっている。

二次転写装置２０は、中間転写ベルト１５のトナー像担持面側に配置される二次転写搬送ベルト（転写ベルト）２１を備えている。その対向ロールとしてのバックアップロール２８は、表面にカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲのブレンドゴムのチューブで、内部はＥＰＤＭゴムからなり、その表面抵抗率が１０^７〜１０^１０Ω／□でロール径が２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば７０度（アスカーＣ）に設定されている。バックアップロール２８は、中間転写ベルト１５の裏面側に配置されて二次転写搬送ベルト２１の対向電極をなし、二次転写バイアスを安定的に印加させるための金属製の給電ロール２９が当接配置されている。給電ロール２９には、トナーの帯電極性と同極性の二次転写電圧が二次転写用電源４４により印加される。二次転写用電源４４は、制御部４０により二次転写電圧が制御されることになる。

一方、二次転写搬送ベルト２１は、硬度２０度（アスカーＣ）で直径が例えば２８ｍｍの駆動ロール（転写ロール）２２と、例えばＳＵＳからなる金属製の従動ロール２３とによって張架された、例えば体積抵抗率が１０^６〜１０^１０Ω・ｃｍの半導電性の無端環状ベルトであり、１００％伸張モジューラスが３．８ＭＰａの材料が使用されている。この二次転写搬送ベルト２１は、駆動ロール２２によって所定の速度で搬送され、また、駆動ロール２２と従動ロール２３とによって所定のテンションが与えられている。

駆動ロール２２は、二次転写搬送ベルト２１および中間転写ベルト１５を挟んでバックアップロール２８に圧接配置され、二次転写搬送ベルト２１上に搬送される用紙Ｐに対して二次転写を施すための二次転写ロールとして機能している。また、バックアップロール２８と駆動ロール２２との圧力状態を変えることで二次転写部材の当接状態を変えることができ、アライメント調整、画像平行度の調整を行うことができる。従動ロール２３の径は、薄紙コート紙などが搬送された場合であっても二次転写搬送ベルト２１に巻きつかない程度に、小さな径が採用されている。更に、二次転写搬送ベルト２１には、中間転写ベルト１５と当接する二次転写部の上流側近傍に、二次転写搬送ベルト２１に付着した汚れを除去する導電性のファーブラシ２４，２５が接触配置されている。ファーブラシ２４，２５に隣接して回収ローラ２６，２７が配置されている。

また、バックアップロール２８の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト１５の表面をクリーニングするベルトクリーナ４１が設けられている。一方、イエローの画像形成ユニット１０Ｙの上流側には、各画像形成ユニット１０における画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ（ホームポジションセンサ）４３が配置されている。この基準センサ４３は、中間転写ベルト１５の裏側に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生し、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、各画像形成ユニット１０は画像形成を開始するように構成されている。
なお、バックアップロール２８の上流側にも各画像形成ユニット１０における画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する図示しない基準センサ（ホームポジションセンサ）が配置されている。また、黒の画像形成ユニット１０Ｋの下流側には、画質調整を行うための図示しない画像濃度センサと、中間転写ベルト１５の蛇行を制御するためのセンサ４２とが並んで配設されている。

更に、本実施の形態では、用紙搬送系として、用紙Ｐを収容する用紙トレイ５０，５７と、この用紙トレイ５０，５７に集積された用紙Ｐを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール５１，５８と、ピックアップロール５１，５８にて繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール５２と、搬送ロール５２により搬送されている用紙Ｐを一旦停止するとともに所定のタイミングで用紙Ｐを二次転写部に搬送するレジストローラ５９と、レジストローラ５９により搬送された用紙Ｐを二次転写装置２０による二次転写位置へと送り込む搬送シュート５３と、二次転写後の用紙Ｐを定着装置３０へと搬送する搬送ベルト５４，５５と、搬送ベルト５４，５５間で用紙Ｐを案内するシュート５６とを備えている。なお、用紙トレイ５０に集積された用紙Ｐと用紙トレイ５７に集積された用紙Ｐとは、厚さが互いに異なっている。

次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。図示しない画像読取装置（ＩＩＴ）や図示しないパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等から出力される画像データは、図１に示す画像形成装置に入力される。画像形成装置では、図示しない画像処理装置（ＩＰＳ）にて所定の画像処理が施された後、画像形成ユニット１０等によって作像作業が実行される。画像処理装置では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。

レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの各々の感光体ドラム１１に照射している。画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの感光体ドラム１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。

画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが当接する一次転写部にて、中間転写ベルト１５上に転写される。より具体的には、一次転写部において、一次転写ロール１６にて中間転写ベルト１５の基材に対しトナーの帯電極性と逆極性の電圧が付加され、未定着トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次重ね合わせられて一次転写が行われる。このようにして一次転写された未定着トナー像は、中間転写ベルト１５の回転に伴って二次転写装置２０に搬送される。

一方、用紙搬送系では、画像形成のタイミングに合わせてピックアップロール５１，５８が回転し、用紙トレイ５０，５７から所定サイズの用紙Ｐが供給される。例えばピックアップロール５１により供給された用紙Ｐは、搬送ロール５２により搬送され、搬送シュート５３を経て二次転写装置２０に到達する。この二次転写装置２０に到達する前に、搬送シュート５３が、二次転写搬送ベルト２１の上昇動作（アドバンス動作）に連動して上昇し、二次転写装置２０への搬送路を形成している。用紙Ｐは一旦停止され、前述のようにしてトナー像が担持された中間転写ベルト１５の移動タイミングに合わせてレジストロール（図示せず）が回転することで、用紙Ｐの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。

二次転写装置２０では、用紙Ｐへの二次転写のタイミングに合わせ、半導電性の二次転写搬送ベルト２１および中間転写ベルト１５が間に挟まれた状態にて駆動ロール２２がバックアップロール２８に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Ｐは、中間転写ベルト１５と二次転写搬送ベルト２１との間に挟み込まれる。かかる際に、給電ロール２９にトナーの帯電極性と同極性の二次転写電圧（正規の転写バイアス）が印加されると、二次転写搬送ベルト２１に対向電極として転写電界が形成され、駆動ロール２２とバックアップロール２８とによって押圧される二次転写位置にて、中間転写ベルト１５上に担持された未定着トナー像が用紙Ｐに静電転写される。

その後、トナー像が静電転写された用紙Ｐは、二次転写搬送ベルト２１によって中間転写ベルト１５から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写搬送ベルト２１の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５４まで一定速度で搬送される。搬送ベルト５４の終端まで搬送された用紙Ｐは、シュート５６を介して搬送ベルト５５に移送される。搬送ベルト５５では、定着装置３０における最適な搬送速度に合わせて速度を変え、用紙Ｐを定着装置３０まで搬送する。用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着装置３０によって熱および圧力で定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着され、定着画像が形成された用紙Ｐは、排出ロール（図示せず）によって装置の外部に排出される。一方、用紙Ｐへの転写が終了した後、中間転写ベルト１５上に残った残留トナーは、中間転写ベルト１５の回動に伴ってクリーニング部まで搬送され、ベルトクリーナ４１によって中間転写ベルト１５上から除去される。

次に、本実施の形態における二次転写装置２０の構造について説明する。
図２の（ａ）は、二次転写装置２０がＩＢＴモジュール１８に対して画像形成位置にある状態を示す概略図であり、図２の（ｂ）は（ａ）のIIb部の部分拡大図であり、図３は、二次転写装置２０を装置のＩＮ側（奥側、リヤ側）の用紙搬送方向下流側から見た斜視図であり、図４は、二次転写ユニット６０のみを分離した状態を装置のＯＵＴ側（手前側、フロント側）の用紙搬送方向下流側から見た二次転写装置２０の分解斜視図であり、図５は、二次転写ユニット６０の駆動系を説明するためのＩＮ側の用紙搬送方向下流側から見た斜視図である。

図２に示す二次転写装置２０は、揺動軸であるシャフト７２を中心としてＩＢＴモジュール１８に対して揺動可能である。また、二次転写装置２０は、図２〜図４に示すように、二次転写ユニット６０とベースフレーム（第２のフレーム）７０と搭載フレーム（第１のフレーム）８０とを備えている。

二次転写ユニット６０は、図１に示す二次転写搬送ベルト２１、駆動ロール２２、従動ロール２３、ファーブラシ２４，２５、回収ローラ２６，２７及び搬送シュート５３を有する。また、図３又は図４に示すように、二次転写ユニット６０は、ＩＢＴモジュール１８のＩＮ／ＯＵＴの各側に設けられた位置調整可能な位置決めピン１０２ａ，１０２ｂ（図８参照）が挿入される溝部６１を有する。二次転写ユニット６０が有する駆動ロール２２の回転軸の両端に、軸受け６２が設けられている。また、図３又は図５に示すように、二次転写ユニット６０のＩＮ側端部には、駆動ロール２２と連結した駆動ギヤ６３が設けられ、図４又は図５に示すように、ＯＵＴ側端部には、ファーブラシ２４，２５及び回収ローラ２６，２７と連結した駆動ギヤ６４とがある。

ベースフレーム７０は、図２又は図３に示すように、ベースフレーム本体７１と、ＩＮ／ＯＵＴ方向に延びるようにベースフレーム本体７１に取り付けられた１本のシャフト７２と、ベースフレーム本体７１に上端が取り付けられ、下端が搭載フレーム８０に取り付けられた引張りのコイルスプリング７３とを備えている。このように構成されたベースフレーム７０に、搭載フレーム８０が取り付けられている。すなわち、搭載フレーム８０は、用紙搬送方向下流（図２における右側、図３における左側）の端部でシャフト７２によって揺動自在にベースフレーム本体７１に連結されるとともに、用紙搬送方向上流の端部ではコイルスプリング７３によってベースフレーム本体７１に吊り下げられて保持されている。
また、図４に示すように、ベースフレーム本体７１には、ＩＮ／ＯＵＴの両端に設けられ搭載フレーム８０を揺動させる偏心カムであるリトラクトカム７４と、ＩＮ／ＯＵＴの両端のリトラクトカム７４を同時に回転できるように連結するシャフト７５と、リトラクトカム７４及びシャフト７５を回転駆動するための駆動力を発生するリトラクトモータ７６（図３参照）と、リトラクトモータ７６の駆動力をＩＮのリトラクトカム７４に伝達する駆動伝達ギヤ７７と、リトラクトカム７４の基準位置及び回転量を検知するための図示しないエンコーダとが取り付けられている。

図４に示すように、二次転写ユニット６０を搭載する搭載フレーム８０は、ＩＮ／ＯＵＴの両端に設けられシャフト７２と連結された揺動アーム８１，８２と、コイルスプリング７３の上向き付勢力によりベースフレーム７０のリトラクトカム７４の下部と当接し、リトラクトカム７４により下方に押し付けられるカム押付け部材８３と、ＩＮ／ＯＵＴの両端に設けられ二次転写ユニット６０の軸受け６２を受け入れて二次転写ユニット６０を保持するＵ字状溝部８４と、Ｕ字状溝部８４に保持された二次転写ユニット６０の軸受け６２を開閉自在に固定するストッパ８５と、カム押付け部材８３と連結して構成され、ＩＮ／ＯＵＴの方向に延び、Ｕ字状溝部８４で保持されている二次転写ユニット６０を搭載フレーム８０に対して位置決めする位置決めシャフト８６とを備えている。
ＩＮの揺動アーム８１には、二次転写ユニット６０の駆動ロール２２を回転駆動するための駆動力を発生するドライブモータ８７と、ドライブモータ８７の駆動力を伝達するための駆動伝達ギヤ８８（図５参照）と、所定以上のトルクがかかった際にスリップするトルクリミッタ８９（図５参照）と、搭載フレーム８０に搭載した二次転写ユニット６０の駆動ロール２２の駆動ギヤ６３と噛合する駆動ギヤ９０とが取り付けられている。
また、ＯＵＴの揺動アーム８２には、二次転写ユニット６０のファーブラシ２４，２５（図１参照）及び回収ローラ２６，２７（図１参照）を駆動するためのドライブモータ９１と、ドライブモータ９１の駆動力を伝達するための駆動伝達ギヤ９２（図５参照）と、搭載フレーム８０に搭載した二次転写ユニット６０のファーブラシ２４，２５及び回収ローラ２６，２７の駆動ギヤ６４と噛合する駆動ギヤ９３（図５参照）とが取り付けられている。
なお、搭載フレーム８０には、搬送ベルト５４の図示しないフレームを取り付けるための取付穴９５を有するフランジ部９６（図３参照）が設けられている。

次に、二次転写ユニット６０が搭載フレーム８０に搭載された状態について説明する。
図４に示す二次転写ユニット６０の軸受け６２が搭載フレーム８０のＵ字状溝部８４に挿入されると、搭載フレーム８０の位置決めシャフト８６に二次転写ユニット６０に設けられたフック６５と、図示しない板ばねとが係合する。その後に、二次転写ユニット６０の軸受け６２がストッパ８５により固定されると、二次転写ユニット６０が搭載フレーム８０に対して位置決めされて取り付けられる。このストッパ８５は、搭載フレーム８０の揺動アーム８１，８２にねじ止めされているため、二次転写ユニット６０は着脱自在であり、メンテナンスが容易になる。

二次転写ユニット６０が搭載フレーム８０に対して位置決めされると、図４に示す二次転写ユニット６０の駆動ギヤ６３と搭載フレーム８０の駆動ギヤ９０とが噛合するとともに、二次転写ユニット６０の駆動ギヤ６４と搭載フレーム８０の駆動ギヤ９３（図５参照）とが噛合する。このため、図５に示すように、ドライブモータ８７の駆動力は、駆動伝達ギヤ８８、トルクリミッタ８９を経て駆動ギヤ９０から二次転写ユニット６０の駆動ギヤ６３に伝達され、駆動ロール２２により二次転写搬送ベルト２１が駆動される。また、図５に示すように、ドライブモータ９１の駆動力は、駆動伝達ギヤ９２を経て、駆動ギヤ９３から二次転写ユニット６０の駆動ギヤ６４に伝達され、ファーブラシ２４，２５及び回収ローラ２６，２７（図１参照）が駆動される。
このように、中間転写ベルト１５を駆動するためのドライブモータ８７等の駆動伝達系はすべて、搭載フレーム８０に搭載されているので、駆動伝達系としていわゆるスイングギヤを用いる必要がない。このため、二次転写ユニット６０の着脱が容易になるとともに、ギヤ駆動が安定し、信頼性を向上させることができる。
同様に、ファーブラシ２４，２５及び回収ローラ２６，２７を駆動するためのドライブモータ９１等の駆動伝達系もすべて搭載フレーム８０に搭載されている。すなわち、駆動伝達系が搭載フレーム８０とともに随伴して揺動することから、安定した駆動性能を確保することができる。

次に、搭載フレーム８０に搭載された二次転写ユニット６０とＩＢＴモジュール１８との位置関係について説明する。
二次転写ユニット６０の溝部６１に挿入されるＩＢＴモジュール１８の位置決めピン１０２ａ，１０２ｂは、図２又は図８に示すシャフトユニット１００の偏芯カム１０３によってその位置調整が可能である。位置決めピン１０２ａ，１０２ｂの位置を変えることにより、ＩＢＴモジュール１８に対する二次転写ユニット６０の位置を相対的に変えることができる。すなわち、二次転写ユニット６０を上下動させることによって、厚さが異なる種類の用紙に応じたニップ幅（ニップ圧、食い込み量、圧接量）に調整することができる。ＩＢＴモジュール１８の位置決めピン１０２ａ，１０２ｂの真下が二次転写位置になっている。ここにいうニップ幅とは、中間転写ベルト１５及び二次転写搬送ベルト２１を間に介したバックアップロール２８と駆動ロール２２とによる当接領域の搬送方向の長さを示し、ロール等の硬度や押し当てる力の強弱により、適宜調整することができる。
ここで、図２の（ｂ）に示すように、搭載フレーム８０の揺動アーム８２に、長軸が用紙搬送方向に延びる長穴９４が設けられ、搭載フレーム８０は、長穴９４を介してシャフト７２と揺動自在に保持されている。また、もう一方の揺動アーム８１（図３参照）にも図示しない同様の長穴が設けられ、シャフト７２と揺動自在に保持されている。すなわち、搭載フレーム８０は、シャフト７２に対して用紙搬送方向に自由度がある。そして、二次転写ユニット６０のＩＢＴモジュール１８に対する位置決めは、二次転写位置に最も近い位置決めピン１０２ａ，１０２ｂによって行われるので、二次転写の精度を上げることができる。

次に、二次転写装置２０がＩＢＴモジュール１８に対してリトラクトさせるための搭載フレーム８０とベースフレーム７０の動作について説明する。
図２に示すように、搭載フレーム８０が引張りコイルスプリング７３によりベースフレーム７０に吊り下げられている状態において、図３に示すリトラクトモータ７６が作動して図４に示すリトラクトカム７４及びシャフト７５が回転すると、図４に示すリトラクトカム７４が、搭載フレーム８０の図４に示すカム押付け部材８３を下方に押し下げる。この押下げ動作により、搭載フレーム８０がベースフレーム７０に対して図２の下方に移動し、ＩＢＴモジュール１８に対する二次転写装置２０のリトラクトを可能にしている。
リトラクトカム７４が元の位置に戻ると、図４に示す引張りコイルスプリング７３の付勢力により、搭載フレーム８０が上方に移動する。
ここで、図２に示すように、搭載フレーム８０の揺動中心であるシャフト７２は、位置決めピン１０２ａ，１０２ｂを受け入れる溝部６１（図３参照）から遠く離れた搬送方向下流端部に位置するので、溝部６１が設けられている部分は、揺動に伴う動きが直線に近くなり、位置決めピン１０２ａ，１０２ｂが溝部６１に入り易くなっている。また、図４に示すように、カム押付け部材８３は、上端部が位置決めシャフト８６に連結して剛性が高められている。このため、リトラクトカム７４による押し下げ時のたわみが少なくなり、安定したリトラクトを行うことができる。

なお、ベースフレーム７０は搭載フレーム８０とともに、画像形成装置本体側に設けた図示しないレバーを回動させることで、画像形成装置本体に対してシャフト７２を中心に揺動可能に構成されている。レバーを回動すると二次転写ユニット６０は、例えば３０ｍｍ程度移動する。

次に、本実施の形態に係る二次転写装置２０がＩＢＴモジュール１８に対してとるポジションについて説明する。
図６の（ａ）は、二次転写装置２０がＩＢＴモジュール１８に対してリトラクトしている状態を図２に対応して示す正面図であり、同図の（ｂ）はリトラクト状態における二次転写搬送ベルト２１の位置変化を図１に対応して示す概略構成図であり、図７の（ａ）は、二次転写装置２０がＩＢＴモジュール１８に対して離間している状態を図２に対応して示す正面図であり、同図の（ｂ）はリトラクト状態における二次転写搬送ベルト２１の位置変化を図１に対応して示す概略構成図である。なお、図６の（ｂ）における二点鎖線は、画像形成位置を示しており、実線は待機位置を示している。また、図７の（ｂ）における二点鎖線は、画像形成位置を示しており、実線は退避位置を示している。

二次転写装置２０がＩＢＴモジュール１８とコンタクトした図２に示す状態では、二次転写搬送ベルト２１が駆動ロール２２により中間転写ベルト１５を押圧しており、これにより用紙Ｐに画像を形成することができる（画像形成位置）。
例えばジョブが終わって画像形成しないときには、図６に示すように、二次転写装置２０は下方にリトラクトする。このリトラクト動作は、搭載フレーム８０のみがシャフト７２を中心に揺動する。このようにして二次転写搬送ベルト２１が中間転写ベルト１５に対して例えば７ｍｍ程度離れる（待機位置）。待機位置から画像形成位置に戻るときには、シャフト７２を中心に上方に揺動し、ＩＢＴモジュール１８の位置決めピン１０２ａ，１０２ｂ（図８参照）により位置決めされる。
また、二次転写装置２０を画像形成装置本体から引き出す等のメンテナンスを行う際には、図示しないレバーを回転させることにより、二次転写装置２０がシャフト７２を中心に揺動し、ＩＢＴモジュール１８と完全に離間する（退避位置）。

次に、位置決めピン１０２ａ，１０２ｂの画像形成装置本体に対する位置を変えるためのシャフトユニット１００について説明する。なお、シャフトユニット１００は、ニップ幅変更手段またはニップ幅変更手段の一部を構成するものである。
図８は、シャフトユニット１００の機構を説明するための斜視図である。同図に示すように、シャフトユニット１００は、装置のＩＮ/ＯＵＴの両端に設けられ各々が同じ位相で上下動するフレーム１０１ａ，１０１ｂと、ＩＮ/ＯＵＴの各々のフレーム１０１ａ，１０１ｂに設けられ二次転写ユニット６０の溝部６１と係合する位置決めピン１０２ａ，１０２ｂと、ＩＮ/ＯＵＴの各々に設けられＩＮ/ＯＵＴのフレーム１０１ａ，１０１ｂを上下動させてＩＮ/ＯＵＴでニップ幅またはニップ圧を調整するための偏芯カム１０３ａ，１０３ｂと、偏芯カム１０３ａ，１０３ｂを回動させる回転シャフト１０４と、駆動源であるモータ１０５と、モータ１０５の駆動ギヤと噛み合って回転シャフト１０４に駆動力を伝達するギヤ１０６と、その両端にて、偏芯カム１０３ａ，１０３ｂに対してフレーム１０１ａ，１０１ｂを付勢するコイルスプリング１０７と、偏芯カム１０３ａ，１０３ｂの基準位置および回転量を検知するエンコーダ１０８とを備えている。
また、シャフトユニット１００は、モータ１０５の回転量を、用紙Ｐの種類や温度や湿度等の環境に応じて、制御手段としての制御部４０によって制御するように構成されている。制御部４０は、予め補正テーブルが記憶されたＮＶＭ等からなる記憶手段（図示せず）に基づいて、制御量を適宜設定するようになっている。

このＩＮ/ＯＵＴに設けられた各々の偏芯カム１０３ａ，１０３ｂは、位相が同一となるように回転シャフト１０４に固定されており、回転シャフト１０４の回転角度によってニップ幅を変えることができるように構成されている。即ち、本実施の形態が適用される画像形成装置では、制御部４０の指示に基づき、回転シャフト１０４の回転角度を制御することによって、二次転写ユニット６０の溝部６１と係合する位置決めピン１０２ａ，１０２ｂが同距離だけ動いてその位置が変わる。これにより、二次転写ユニット６０のＩＢＴモジュール１８に対する位置が変わる。なお、バックアップロール２８は、このような移動機構とは関係なく、ＩＢＴモジュール１８に対して固定されている。

以上の構成において、この実施の形態に係る画像形成装置では、次のようにして、中間転写体を使用した画像形成装置において、用紙Ｐの厚さが異なった場合でも、二次転写部でのバンディングを発生させないようにすること（同じレベルを保つこと）が可能となっている。
すなわち、シャフトユニット１００の偏芯カム１０３ａ，１０３ｂの回転角度を制御することによって、二次転写ユニット６０にある駆動ロール２２の押し出し量を調整している。その結果、中間転写ベルト１５と二次転写搬送ベルト２１とを間に介して駆動ロール２２とバックアップロール２８とのニップ幅を調整することができる。このように、ニップ幅を長方形のまま短辺の長さを調整できるようにしている。
具体的には、位置決めピン１０２ａ，１０２ｂが下方に移動すると、二次転写搬送ベルト２１及び駆動ロール２２が同じように下方に移動する一方で、中間転写ベルト１５及びバックアップロール２８の位置がそのままのために、ニップ幅が減少する。このため、二次転写部に搬送される用紙Ｐが厚紙のときには、制御部４０がモータ１０５を作動させて用紙Ｐが二次転写部に搬送される前にニップ幅を減少させ、減少したニップ幅で用紙Ｐを受け入れるので、二次転写部でのバンディングを防止することができる。そして、用紙Ｐが薄紙（普通紙）のときには、元のニップ幅に戻す。
用紙Ｐが二次転写部に突入／脱出するときに生じる二次転写部での二次転写搬送ベルト２１への振動の影響は用紙Ｐの厚さに応じて変化し、厚紙の方が普通紙よりも振動の影響は大きい。ところが、厚紙走行時にはニップ幅を減少させることで、厚紙走行時の振動の影響を普通紙の場合と同じにすることができる。このため、１つのプリントジョブで、複数の用紙トレイ５０，５７から異なる厚さの用紙が搬送される場合であっても、ニップ幅の切り替えを行うことにより、生産性を落とすことなく連続的に画像形成することができる。なお、ニップ幅として複数の段階的な値を予め設定することも考えられる。

ここで、異なる紙種でニップ幅を変えた実験結果を表１に示す。

坪量が１８７〜２２０ｇｓｍ及び２２１〜３００ｇｓｍにおける普通紙とコート紙について、３つの異なる条件下でニップ幅を変えながら実験を行った。
３つの異なる条件としてゾーンＢ、ゾーンＭＮＡ及びゾーンＭＮＣである。なお、ゾーンＢは、温度２２度で湿度５５％の条件であり、ゾーンＭＮＡは、温度２７度で湿度８０％であり、ゾーンＭＮＣは、温度が１５度で湿度が２０％である。
ニップ幅としては、０．９ｍｍ、０．４ｍｍ、０．３ｍｍ、０．２ｍｍ、０．１ｍｍ及び０ｍｍの６つについて実験した。
各実験結果として、バンディングと転写画像のそれぞれについて評価してある。

坪量が小さい用紙すなわち薄紙の場合には、ニップ幅が大きい方がよい結果となる一方で、坪量が大きい用紙すなわち厚紙の場合には、ニップ幅が小さい方がよい結果となる。

ここで、本実施の形態における画像形成装置では、図１に示す用紙トレイ５０，５７のそれぞれについて、収容している用紙の種類を予め選択することができるようになっている。すなわち、各用紙トレイ５０，５７に紙厚や紙種に応じた図示しないボタン（記録材情報入力手段）が設けられ、選択されたボタンの内容は、図８に示す制御部４０に出力される。
その一例を示せば、紙厚としては、坪量が６０〜８０ｇｓｍ、８１〜１０５ｇｓｍ、１０６〜１３５ｇｓｍ、１３６〜１８６ｇｓｍ、１８７〜２２０ｇｓｍ又は２２１〜３００ｇｓｍのうちのいずれかであり、紙種としては、普通紙又はコート紙である。さらには、オーバーヘッドプロジェクタ用紙（ＯＨＰ）もボタンで選択できるように構成することが考えられる。

図８に示す制御部４０は、二次転写部に搬送される用紙Ｐの用紙トレイ５０，５７において選択された紙種に基づいてシャフトユニット１００のモータ１０５に作動させて、ニップ幅を変更する。その場合のニップ幅としては、表２に示す値を採用することができる。すなわち、普通紙の場合に採用される０．９ｍｍ（第１のニップ幅値）、厚紙の場合に採用される０．３ｍｍ（第２のニップ幅値）及びＯＨＰの場合に採用される０．５ｍｍである。
ここで、イニシャライズ後のカム位置は普通紙に対応し、その後、紙厚又は紙種に応じてニップ幅を減少させるようにするのが好ましい。普通紙が搬送される割合が厚紙やＯＨＰが搬送される割合よりも大きいからである。
また、搬送されるべき用紙Ｐを収容する用紙トレイが、用紙トレイ５０，５７のいずれか一方から他方に切り替わったときには、その変更情報が図８に示す制御部４０に入力されるように構成すれば、その変更情報に対応することができる。

ニップ幅は、初期値として同表の値を採用するが、図示しないユーザインターフェース（ＵＩ）により、普通紙０〜厚紙０．９ｍｍの間の任意な値に変更することができるように構成してもよい。
ニップ幅が変更されるときには、それに対応して、図１に示す二次転写用電源４４の電圧も同時に変更されるように、転写電圧変更手段としての制御部４０により二次転写用電源４４の電圧を制御するように構成することも考えられる。すなわち、用紙Ｐが紙厚が厚くなると、抵抗が大きくなるために二次転写電圧を高くする。

本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示した図である。 二次転写装置がＩＢＴモジュールに対して画像形成位置にある状態を示す概略図である。 二次転写装置をＩＮ側の用紙搬送方向下流側から見た斜視図である。 二次転写ユニットのみを分離した状態をＯＵＴ側の用紙搬送方向下流側から見た二次転写装置の分解斜視図である。 二次転写ユニットの駆動系を説明するためのＩＮ側の用紙搬送方向下流側から見た斜視図である。 二次転写装置がＩＢＴモジュールに対してリトラクトしている状態を示す説明図である。 二次転写装置がＩＢＴモジュールに対して離間している状態を示す説明図である。 シャフトユニットの機構を説明するための斜視図である。

符号の説明

１５…中間転写ベルト、１９…位置決めピン、２０…二次転写装置、２１…二次転写搬送ベルト、２２…駆動ロール、２３…従動ロール、２８…バックアップロール、６０…二次転写ユニット、６１…溝部、６２…軸受け、６３，６４，９０，９３…駆動ギヤ、６５…フック、６６…変位カム、７０…ベースフレーム、７１…ベースフレーム本体、７２，７５…シャフト、７３…コイルスプリング、７４…リトラクトカム、７６…リトラクトモータ、７７，８８，９２…駆動伝達ギヤ、８０…搭載フレーム、８１，８２…揺動アーム、８３…カム押付け部材、８４…Ｕ字状溝部、８５…ストッパ、８６…位置決めシャフト、８７，９１…ドライブモータ、８９…トルクリミッタ、９４…長穴、１００…シャフトユニット、１０１…フレーム、１０２ａ，１０２ｂ…位置決めピン、１０３…偏芯カム、１０４…回転シャフト、１０５…モータ、１０６…ギヤ、１０７…コイルスプリング、１０８…エンコーダ

Claims (8)

1. トナー像が担持される担持体と、
   記録材を搬送すると共に前記担持体と当接し、当該担持体に担持されているトナー像を当該記録材に対して転写せしめる転写ベルトと、
   前記担持体と前記転写ベルトとの当接により画定されるニップ幅を当該ニップ幅と直交する方向にわたって略同一量変更するニップ幅変更手段と、
   トナー像が転写される記録材の情報が入力され、当該記録材の情報に応じてニップ幅を変更するように前記ニップ幅変更手段を制御する制御手段と
   を含む画像形成装置。
2. 前記制御手段は、入力された情報の記録材が前記転写ベルトによって搬送される前にニップ幅変更が終わるように前記ニップ幅変更手段を制御するもの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. 前記ニップ幅変更手段は、ニップ幅として第１のニップ幅値と当該第１のニップ幅値よりも小さい第２のニップ幅値とを有し、
   前記制御手段は、入力された情報に基づきトナーが転写される記録材が普通紙と判断したときはニップ幅として第１のニップ幅値とし、当該記録材が厚紙と判断したときはニップ幅として第２のニップ幅値とすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記ニップ幅変更手段は、前記担持体に対して前記転写ベルトを移動してニップ幅を変更するもの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。
5. 前記ニップ幅変更手段がニップ幅を変更するときに、記録材の情報に応じた転写電圧に変更する転写電圧変更手段を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. トナー像が担持される担持体と、
   記録材を搬送すると共に前記担持体と当接し、当該担持体に担持されているトナー像を当該記録材に対して転写せしめる転写ベルトと、
   トナー像が転写される記録材が予め定められた値よりも厚い厚紙かどうかを判断する判断手段と、
   前記判断手段により前記記録材が厚紙と判断されたときに、前記転写ベルトの幅方向両端部における当該転写ベルトと前記担持体との当接によるニップ圧を減少させるニップ圧変更手段と
   を含む画像形成装置。
7. 記録材を収容する複数のトレイと、前記各トレイに収容されている記録材の情報が入力される記録材情報入力手段とを更に備え、
   前記判断手段は、前記記録材情報入力手段の情報に基づいて判断を行うことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記判断手段は、搬送される記録材を収容するトレイが変更されたときに判断を行うことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。

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