CN115705003A - 转印单元以及具备该转印单元的图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供转印单元以及具备该转印单元的图像形成装置。所述转印单元包括第一辊和第二辊、辊切换机构、以及上游侧导向件和下游侧导向件。第二辊在记录介质的输送方向上配置在第一辊的下游侧。辊切换机构将第一辊或第二辊选择配置在形成转印辊缝部的基准位置。上游侧导向件和下游侧导向件在记录介质的输送方向上分别配置在转印辊缝部的上游侧和下游侧。当通过辊切换机构将第一辊移动到基准位置时，第二辊移动到下游侧导向件的背面的第一退避位置，当通过辊切换机构将第二辊移动到基准位置时，第一辊移动到上游侧导向件的背面的第二退避位置。

Description

转印单元以及具备该转印单元的图像形成装置
技术领域
本发明涉及将形成在感光鼓和中间转印带等的像载体上的调色剂像转印到记录介质的转印单元以及具备转印单元的图像形成装置，特别是，涉及切换多个转印部件的配置的机构。
背景技术
以往，已知有中间转印方式的图像形成装置，具备向规定方向转动的环状的中间转印带以及沿着中间转印带设置的多个图像形成部，在通过各图像形成部将各色的调色剂像依次重叠到中间转印带上进行一次转印之后，通过二次转印辊将调色剂像二次转印到纸张等的记录介质上。
在这种中间转印方式的图像形成装置中，由于耐久印刷，调色剂向二次转印辊的表面的附着加剧。尤其地，为了提高着色性和颜色的再现性，需要在规定的时刻执行校正图像浓度和套色不准的校准，但在执行校准时，形成在中间转印带上的补丁图像未转印到纸张上而被带清洁装置除去。因此，在补丁图像通过二次转印辊时，转印到中间转印带上的调色剂的一部分会附着到二次转印辊上。
以往，进行通过在非图像形成时对二次转印辊施加转印反向电压(与调色剂相同极性的电压)而使附着在二次转印辊上的调色剂返回到中间转印带，从而清扫二次转印辊的方法。但是，在该方法中二次转印辊的清扫需要时间，因此存在印刷等待时间变长的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种图像形成装置，在切换与像载体选择性压接的两个转印辊时，能够以省空间的方式收纳不使用的辊的转印单元以及具备该转印单元的图像形成装置。
本发明的第一结构的转印单元，其特征在于，
所述转印单元包括转印辊，该转印辊具有芯轴以及层叠在所述芯轴的外周面的弹性层，使所述弹性层与像载体压接而形成转印辊缝部，所述转印单元将形成在所述像载体上的调色剂像转印到通过所述转印辊缝部的记录介质上，
所述转印单元包括：
作为所述转印辊的第一辊和第二辊，所述第二辊在所述记录介质的输送方向上配置在所述第一辊的下游侧、且所述弹性层的轴向长度与所述第一辊不同；
辊切换机构，在与所述像载体压接而形成转印辊缝部的基准位置选择配置所述第一辊或所述第二辊；以及
上游侧导向件和下游侧导向件，在所述记录介质的输送方向上分别配置在所述转印辊缝部的上游侧和下游侧，
当通过所述辊切换机构将所述第一辊移动到所述基准位置时，所述第二辊移动到所述下游侧导向件的背面的第一退避位置，当通过所述辊切换机构将所述第二辊移动到所述基准位置时，所述第一辊移动到所述上游侧导向件的背面的第二退避位置。
此外，本发明提供一种图像形成装置，包括：
多个所述图像形成部，形成不同颜色的所述调色剂像；
作为所述像载体的环状的中间转印带，沿着所述图像形成部移动；
多个一次转印部件，隔着所述中间转印带与配置在各所述图像形成部的感光鼓对置配置，将形成在所述感光鼓上的所述调色剂像一次转印到所述中间转印带上；以及
作为上述结构的所述转印单元的二次转印单元，将一次转印到所述中间转印带上的所述调色剂像二次转印到所述记录介质上。
根据本发明的第一构成，当第一辊配置在基准位置时，第二辊配置在下游侧导向件的背面的第一退避位置，当第二辊配置在基准位置时，第一辊配置在上游侧导向件的背面的第二退避位置，因此，不使用的转印辊不会露出到记录介质的输送通道。因此，能够抑制记录介质的卡纸。此外，由于不需要另行覆盖第一辊和第二辊的盖部件、不使用的第一辊和第二辊的退避空间，所以有利于部件个数的削减和省空间化。
此外，根据本发明的第二构成，作为转印单元而具备二次转印单元，该二次转印单元将一次转印到中间转印带上的所述调色剂像二次转印到记录介质上，由此能够抑制在中间转印方式的图像形成装置中发生记录介质的卡纸，并实现省空间化。
附图说明
图1是表示具备本发明的二次转印单元9的图像形成装置100的内部结构的概要图。
图2是图1中的图像形成部Pa附近的放大图。
图3是搭载于图像形成装置100的中间转印单元30的侧面剖视图。
图4是搭载于图像形成装置100的本发明的一个实施方式的二次转印单元9的立体图。
图5是表示本实施方式的二次转印单元9的一端侧的结构的放大立体图。
图6是从轴向内侧观察二次转印单元9的辊支架47周边的立体图。
图7是表示本实施方式的二次转印单元9的驱动机构的立体图。
图8是表示装载有本实施方式的二次转印单元9的图像形成装置100的控制路径的一例的框图。
图9是包括本实施方式的二次转印单元9的切换凸轮50的侧面剖视图、且是第一辊40配置在形成二次转印辊缝部N的基准位置的状态的图。
图10是表示图9的状态下的第一辊40和第二辊41与上游侧导向件65和下游侧导向件67的位置关系的图。
图11是图10中的第二辊41和下游侧导向件67周边的放大图。
图12是切换凸轮50的俯视图。
图13是表示使切换凸轮50从图9的状态向顺时针方向旋转规定角度的第一辊40的第一分离状态的图。
图14是表示使切换凸轮50从图13的状态进一步向顺时针方向旋转规定角度的第一辊40的第二分离状态的图。
图15是表示使轴51从图14的状态向逆时针方向旋转而使第二辊41与驱动辊10对置的状态的图。
图16是表示使切换凸轮50从图15的状态向逆时针方向旋转规定角度而将第二辊41配置在形成二次转印辊缝部N的基准位置的状态的图。
图17是表示图16的状态下的第一辊40和第二辊41与上游侧导向件65和下游侧导向件67的位置关系的图。
图18是图17中的第一辊40和上游侧导向件65周边的放大图。
图19是表示使切换凸轮50从图16的状态进一步向逆时针方向旋转规定角度的第二辊41的第一分离状态的图。
图20是表示使切换凸轮50从图19的状态进一步向逆时针方向旋转规定角度的第二辊41的第二分离状态的图。
图21是表示使切换凸轮50从图20的状态向顺时针方向旋转规定角度而使第一辊40与驱动辊10对置的状态的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示具备本发明的二次转印单元9的图像形成装置100的结构的概要图，图2是图1中的图像形成部Pa附近的放大图。
图1所示的图像形成装置100是所谓串列式的彩色打印机，成为以下的结构。4个图像形成部Pa、Pb、Pc和Pd从输送方向上游侧(图1中左侧)依次配设在图像形成装置100的主体内。这些图像形成部Pa～Pd与不同的4种颜色(品红色、青色、黄色和黑色)的图像对应地设置，分别通过带电、曝光、显影和转印的各工序依次形成品红色、青色、黄色和黑色的图像。
在这些图像形成部Pa～Pd中配设有担载各色的可视像(调色剂像)的感光鼓1a、1b、1c和1d。进而，在图1中向逆时针方向旋转的中间转印带8与各图像形成部Pa～Pd邻接设置。形成在这些感光鼓1a～1d上的调色剂像在依次转印到一边与各感光鼓1a～1d抵接一边移动的中间转印带8上之后，在二次转印单元9中一次转印到作为记录介质的一例的纸张S上。进而，在定影部13中定影到纸张S上之后，从图像形成装置100主体排出。一边使感光鼓1a～1d在图1中向顺时针方向旋转，一边对各感光鼓1a～1d执行图像形成处理。
要转印调色剂像的纸张S被收纳在图像形成装置100的主体下部的纸张收纳盒16内，经由供纸辊12a和对准辊对12b向二次转印单元9输送。中间转印带8主要使用没有接缝(无缝)的带。
接下来，对图像形成部Pa～Pd进行说明。以下，对图像形成部Pa进行详细说明，但由于图像形成部Pb～Pd也基本上是相同的结构，因此省略说明。如图2所示，在感光鼓1a的周围，沿着鼓旋转方向(图2的顺时针方向)配设有带电装置2a、显影装置3a、清洁装置7a，隔着中间转印带8配置有一次转印辊6a。此外，相对于感光鼓1a，在中间转印带8的旋转方向上游侧配置有带清洁单元19，该带清洁单元19隔着中间转印带8而与张力辊11对置。
接下来，对图像形成装置100的图像形成步骤进行说明。当用户输入图像形成开始时，首先，通过主马达60(参照图8)开始感光鼓1a～1d的旋转，通过带电装置2a～2d的带电辊20使感光鼓1a～1d的表面均匀带电。接着，通过从曝光装置5射出的光束(激光)对感光鼓1a～1d的表面进行光照射，在各感光鼓1a～1d上形成与图像信号对应的静电潜影。
在显影装置3a～3d中分别填充有规定量的品红色、青色、黄色和黑色的各色的调色剂。另外，在由于后述的调色剂像的形成而填充在各显影装置3a～3d内的双组分显影剂中的调色剂的比例低于规定值的情况下，从调色剂容器4a～4d向各显影装置3a～3d补充调色剂。该显影剂中的调色剂通过显影装置3a～3d的显影辊21供给到感光鼓1a～1d上，并静电附着到感光鼓1a～1d上。由此，形成与通过来自曝光装置5的曝光而形成的静电潜影对应的调色剂像。
然后，通过一次转印辊6a～6d向一次转印辊6a～6d与感光鼓1a～1d之间以规定的转印电压赋予电场，将感光鼓1a～1d上的品红色、青色、黄色和黑色的调色剂像一次转印到中间转印带8上。为了形成规定的彩色图像，这些4色的图像以预先确定的规定的位置关系形成。之后，为了准备接下来要进行的新的静电潜影的形成，通过清洁装置7a～7d的清洁刮板22和滑动摩擦辊23将残留在感光鼓1a～1d表面的调色剂除去。
当伴随着通过带驱动马达61(参照图8)使驱动辊10旋转而中间转印带8开始向逆时针方向旋转时，纸张S从对准辊对12b在规定的时刻向与中间转印带8邻接设置的二次转印单元9输送，转印彩色图像。转印有调色剂像的纸张S向定影部13输送。残留在中间转印带8的表面的调色剂由带清洁单元19除去。
输送到定影部13的纸张S由定影辊对13a加热和加压而将调色剂像定影在纸张S的表面，形成规定的彩色图像。形成有彩色图像的纸张S由向多个方向分支的分支部14分配输送方向，直接(或者被输送到双面输送通路18进行双面印刷后)由排出辊对15排出到出纸盘17。
在图像形成部Pd的下游侧，在与中间转印带8对置的位置配置有图像浓度传感器25。作为图像浓度传感器25，通常采用具备由LED等构成的发光元件以及由光电二极管等构成的受光元件的光学传感器。在测定中间转印带8上的调色剂附着量之际，当从发光元件对形成在中间转印带8上的各补丁图像(基准图像)照射测定光时，测定光作为被调色剂反射的光以及被带表面反射的光入射到受光元件。
在来自调色剂和带表面的反射光中包含镜面反射光和漫反射光。该镜面反射光和漫反射光在被偏振分光棱镜分离后，分别入射到不同的受光元件。各受光元件对接收到的镜面反射光和漫反射光进行光电转换并向控制部90(参照图8)输出输出信号。
然后，根据镜面反射光和漫反射光的输出信号的特性变化检测补丁图像的图像浓度(调色剂量)、图像位置，并与预先确定的基准浓度、基准位置进行比较，调整显影电压的特性值、曝光装置5的曝光开始位置和时刻等，由此对各色进行浓度校正和套色不准校正(校准)。
图3是搭载于图像形成装置100的中间转印单元30的侧面剖视图。如图3所示，中间转印单元30具有：架设在下游侧的驱动辊10和上游侧的张力辊11的中间转印带8；经由中间转印带8与感光鼓1a～1d接触的一次转印辊6a～6d；以及按压切换辊34。
在与张力辊11对置的位置配置有用于除去残存在中间转印带8的表面的调色剂的带清洁单元19。在驱动辊11经由中间转印带8配设二次转印单元9，形成二次转印辊缝部N。对于二次转印单元9的详细结构将在后面叙述。
中间转印单元30具备辊离合机构35，该辊离合机构35具有：一对支承部件(未图示)，将一次转印辊6a～6d和按压切换辊34的轴的两端部支承为能够旋转、且能够相对于中间转印带8的行进方向垂直(图3的上下方向)移动；以及驱动单元(未图示)，使一次转印辊6a～6d和按压切换辊34沿着上下方向往复移动。辊离合机构35能够分别切换成以下模式：将4个一次转印辊6a～6d分别经由中间转印带8与感光鼓1a～1d(参照图1)压接的彩色模式；仅将一次转印辊6d经由中间转印带8与感光鼓1d压接的黑白模式；以及使4个一次转印辊6a～6d全部从感光鼓1a～1d分离的退避模式。
图4是搭载于图像形成装置100的本发明的一个实施方式的二次转印单元9的立体图。图5是表示本实施方式的二次转印单元9的一端侧的结构的放大立体图。图6是从轴向内侧观察二次转印单元9的辊支架47周边的立体图。图7是表示本实施方式的二次转印单元9的驱动机构的立体图。另外，图4和图7中省略了单元框架9a的记载，在图5中以透过状态表示单元框架9a。此外，图5、图6中省略了切换凸轮50的记载。
如图4～图7所示，二次转印单元9具备作为二次转印辊的第一辊40和第二辊41、第一轴承部件43、第二轴承部件45、辊支架47、第一螺旋弹簧48、第二螺旋弹簧49、切换凸轮50以及辊切换马达55。第一轴承部件43、第二轴承部件45、辊支架47、第一螺旋弹簧48、第二螺旋弹簧49、切换凸轮50、辊切换马达55构成切换第一辊40和第二辊41的配置的辊切换机构57(参照图8)。
第一辊40和第二辊41分别是在芯轴40a、41a的外周面层叠具有导电性的弹性层40b、41b的弹性辊。作为弹性层40b、41b的材质，例如使用ECO(表氯醇橡胶)等的离子导电性橡胶。
第一辊40的弹性层40b的轴向长度为311mm，与A3尺寸的纸张对应。第二辊41的弹性层41b的轴向长度大于第一辊40的弹性层40b。更具体而言，弹性层41b的轴向长度为325mm，与13英制尺寸的纸张对应。
在第一辊40的轴向的两端部配置有一对第一轴承部件43，将芯轴40a支承为能够旋转。在第二辊41的轴向的两端部配置有一对第二轴承部件45，将芯轴41a支承为能够旋转。
在第一辊40、第二辊41的轴向的两端部配置有一对辊支架47。辊支架47侧视呈大致V字状，具有第一轴承保持部47a、第二轴承保持部47b、插通孔47c。第一轴承保持部47a、第二轴承保持部47b分别将第一轴承部件43、第二轴承部件45保持为能够滑动。插通孔47c形成在V字状的顶点部分，轴51以能够旋转的方式插通到插通孔47c中。辊支架47由合成树脂等绝缘材料形成。
如图5所示，在第一轴承保持部47a与第一轴承部件43之间配置有第一螺旋弹簧48。在第二轴承保持部47b与第二轴承部件45之间配置有第二螺旋弹簧49。第一辊40被第一螺旋弹簧48朝远离轴51的方向(与驱动辊10压接的方向)施力，第二辊41被第二螺旋弹簧49朝远离轴51的方向(与驱动辊10压接的方向)施力。
如图4所示，在轴51附设有第一遮光板51a，通过遮挡第一位置检测传感器S1(参照图9)的检测部，能够检测轴51的旋转角度。此外，如图6所示，在辊支架47的旋转方向的一个侧面形成有第二遮光板47d。第二遮光板47d形成在能够遮挡配置在单元框架9a的第二位置检测传感器S2的检测部的位置。
第一遮光板51a和第二遮光板47d根据辊支架47(轴51)的旋转角度使第一位置检测传感器S1和第二位置检测传感器S2接通或断开，由此能够检测支承于辊支架47的第一辊40和第二辊41的位置。对于第一辊40、第二辊41的位置检测控制将在后面叙述。
在第一辊40、第二辊41的轴向的两端部，在辊支架47的内侧配置有一对切换凸轮50。切换凸轮50侧视为扇形状，扇形的主要部分(两个半径交叉的顶点部分)固定于轴51。
如图7所示，辊切换马达55经由齿轮52、53与轴51连结。通过使切换凸轮50与轴51一起旋转来切换第一辊40、第二辊41的配置。对于第一辊40、第二辊41的切换控制将在后面叙述。
图8是表示本实施方式的搭载有二次转印单元9的图像形成装置100的控制路径的一例的框图。另外，在使用图像形成装置100的基础上进行装置各部分的各种控制，因此，图像形成装置100整体的控制路径变得复杂。此处重点说明控制路径中的本发明的实施所需的部分。
控制部90至少具备作为中央运算处理装置的CPU(Central Processing Unit)91、作为读出专用的存储部的ROM(Read Only Memory)92、作为可读写的存储部的RAM(RandomAccess Memory)93、暂时存储图像数据等的暂时存储部94、计数器95、以及向图像形成装置100内的各装置发送控制信号或者从操作部80接收输入信号的多个(此处为2个)I/F(接口)96。此外，控制部90可以配置在图像形成装置100的主体内部的任意场所。
在ROM92中保存有图像形成装置100的控制用程序、以及控制上所需的数值等在图像形成装置100的使用中不会变更的数据等。在RAM93中存储有在图像形成装置100的控制中途产生的必要数据、以及在图像形成装置100的控制暂时成为必要的数据等。此外，在RAM93(或ROM92)中还存储有用于校准的浓度校正表、用于后述的辊切换控制的第一位置检测传感器S1和第二位置检测传感器S2的接通/断开状态与第一辊40、第二辊41的旋转角度的关系等。计数器95累计并计数印刷张数。
此外，控制部90从CPU91通过I/F96对图像形成装置100中的各部分、装置发送控制信号。此外，从各部分、装置通过I/F96向CPU91发送表示其状态的信号、输入信号。作为控制部90控制的各部分、装置，例如可举出图像形成部Pa～Pd、曝光装置5、一次转印辊6a～6d、二次转印单元9、辊离合机构35、主马达60、带驱动马达61、电压控制电路71、操作部80等。
图像输入部70是接收从个人计算机等上位设备向图像形成装置100发送的图像数据的接收部。由图像输入部70输入的图像信号在转换为数字信号之后，向暂时存储部94送出。
电压控制电路71与带电电压电源72、显影电压电源73、转印电压电源74连接，通过来自控制部90的输出信号使上述各电源工作。上述各电源根据来自电压控制电路71的控制信号，带电电压电源72对带电装置2a～2d内的带电辊20施加规定的电压，显影电压电源73对显影装置3a～3d内的显影辊21施加规定的电压，转印电压电源74对一次转印辊6a～6d和二次转印单元9内的第一辊40和第二辊41施加规定的电压。
在操作部80设置有液晶显示部81、表示各种状态的LED82，用户操作操作部80的停止/清除按钮中止图像形成，操作复位按钮而将图像形成装置100的各种设定设为默认状态。液晶显示部81显示图像形成装置100的状态或者显示图像形成状况和印刷份数。从个人计算机的打印机驱动器进行图像形成装置100的各种设定。
接下来，对本实施方式的二次转印单元9中的第一辊40、第二辊41的切换控制和位置检测控制进行说明。图9是包括本实施方式的二次转印单元9的切换凸轮50的侧面剖视图、且是表示第一辊40配置在形成二次转印辊缝部N的位置的状态的图。
如图9所示，在切换凸轮50形成有圆弧状的导向孔63。在导向孔63的径向外侧的周缘部的中央形成有凹部64。在第一轴承部件43、第二轴承部件45分别形成有与导向孔63卡合的第一卡合部43a、第二卡合部45a。
在图9的状态下，第一轴承部件43的第一卡合部43a与凹部64卡合。由此，第一辊40通过第一螺旋弹簧48(参照图5)的作用力经由中间转印带8与驱动辊10压接而形成二次转印辊缝部N，第一辊40与驱动辊10从动旋转。通过转印电压电源74(参照图8)对第一辊40施加与调色剂相反极性(此处为负极性)的转印电压。具体而言，当第一辊40配置在图9的位置时，经由与转印电压电源74电连接的第一轴承部件43施加转印电压。
此外，轴51的第一遮光板51a(参照图4)对第一位置检测传感器S1的检测部进行遮光(接通)，辊支架47的第一遮光板47d(参照图6)对第二位置检测传感器S2的检测部进行遮光(接通)。将该状态(S1/S2接通)设为第一辊40的基准位置(起始位置)。基于切换凸轮50从该基准位置旋转的旋转时间限制切换凸轮50的旋转角度，控制第一辊40的配置和分离状态。
图10是表示图9的状态下的第一辊40和第二辊41与下游侧导向件65和上游侧导向件67的位置关系的图。图11是图10中的第二辊41和下游侧导向件65周边的放大图。二次转印单元9具备下游侧导向件65和上游侧导向件67。
下游侧导向件65将通过二次转印辊缝部N后的纸张S向定影部13(参照图1)引导。上游侧导向件67将从纸张收纳盒16经由对准辊对12b(都参照图1)输送的纸张S向二次转印辊缝部N引导。下游侧导向件65和上游侧导向件67构成从供纸辊12a(供纸部)到排出辊对15(出纸部)的输送通道的一部分。
如图10和图11所示，在第一辊40配置在基准位置时，第二辊41退避到下游侧导向件65的背面的空间(第一退避位置)。在下游侧导向件65的宽度方向(与图11的纸面垂直的方向)的两端部形成有第一辊导向部66。第二辊41的芯轴41a通过第二螺旋弹簧49(参照图5)的作用力按压于第一辊导向部66。在辊支架47向顺时针方向旋转时，芯轴41a沿着第一辊导向部66移动而将第二辊41引导到第一退避位置。
图12是切换凸轮50的俯视图。切换凸轮50的凹部64俯视呈大致梯形，具有相当于梯形的上边的底部64a以及相当于梯形的斜边的倾斜部64b。通过切换凸轮50的旋转，第一轴承部件43的第一卡合部43a和第二轴承部件45的第二卡合部45a与凹部64的底部64a及倾斜部64b卡合或者从凹部64分离，由此能够如后述那样切换第一辊40和第二辊41相对于中间转印带8的接触状态。
图13是表示使切换凸轮50从图9的状态向顺时针方向旋转规定角度(此处从图9的基准位置起10.6°)的状态的图。当使轴51向顺时针方向旋转时，切换凸轮50也与轴51一起旋转。另一方面，辊支架47由限制肋9b(参照图5)限制顺时针方向的旋转。其结果是，第一轴承部件43的第一卡合部43a从凹部64的底部64a向倾斜部64b移动，第一轴承部件43克服第一螺旋弹簧48(参照图5)的作用力向接近轴51的方向移动。由此，第一辊40成为相对于中间转印带8稍微(2mm)分离的状态(第一分离状态)。
如果使第一辊40长时间持续压接于驱动辊10，则第一辊40有可能向轴向挠曲变形。因此，需要在作业结束后使第一辊40从中间转印带8(驱动辊10)分离。此时，成为图13所示的第一分离状态。
此外，轴51的第一遮光板51a从第一位置检测传感器S1的检测部退避(断开)，辊支架47的第二遮光板47d继续对第二位置检测传感器S2的检测部进行遮光(接通)。即，当从图9的检测状态(S1/S2接通)向图13的检测状态(S1断开/S2接通)转移时，能够检测从第一辊40的基准位置向第一分离状态的移动。
图14是表示使切换凸轮50从图13的状态进一步向顺时针方向旋转规定角度(此处从图9的基准位置起46.4°)的状态的图。当使轴51向顺时针方向进一步旋转时，切换凸轮50也与轴51一起进一步向顺时针方向旋转。另一方面，辊支架47被限制肋9b(参照图5)限制顺时针方向的旋转。其结果是，第一轴承部件43的第一卡合部43a从凹部64移动，第一轴承部件43克服第一螺旋弹簧48(参照图5)的作用力进一步向接近轴51的方向移动。由此，第一辊40成为相对于中间转印带8完全分离(6.5mm)的状态(第二分离状态)。该第二分离状态仅在从第一辊40向第二辊41切换时使用。
另外，图14中的第一位置检测传感器S1和第二位置检测传感器S2的检测状态与图13所示的第一分离状态相同(S1断开/S2接通)。因此，当在图像形成装置100启动时处于S1断开/S2接通状态时，为了区别第一分离状态和第二分离状态，使辊支架47向图像形成装置100主体侧(逆时针方向)旋转规定时间。然后，如果处于S1/S2接通状态，则判定为第一分离状态，如果不处于S1/S2接通状态，则判定为第二分离状态。
此外，在使第一辊40从第二分离状态返回到基准位置的情况下，需要在使辊支架47和切换凸轮50暂时向逆时针方向旋转而切换到第二辊41的基准位置(参照图16)之后，返回到第一辊40的基准位置(参照图9)。
接下来，对将形成二次转印辊缝部N的辊从第一辊40向第二辊41切换的步骤进行说明。当使轴51从图14所示的第二分离状态向逆时针方向旋转时，切换凸轮50也与轴51一起向逆时针方向旋转。此外，第一轴承部件43通过第一螺旋弹簧48(参照图5)的作用力向远离轴51的方向施力，第二轴承部件45通过第二螺旋弹簧49(参照图5)的作用力向远离轴51的方向施力。因此，第一卡合部43a和第二卡合部45a被按压于切换凸轮50的导向孔63的径向外侧的周缘部。由此，辊支架47也与切换凸轮50一起向逆时针方向旋转。
然后，当辊支架47旋转至与限制肋9c(参照图5)抵接时，如图15所示，第二辊41配置在与驱动辊10对置的位置。在图15的状态下，轴51的第一遮光板51a从第一位置检测传感器S1的检测部退避(断开)，辊支架47的第二遮光板47d从第二位置检测传感器S2的检测部退避(断开)。即，当从图14的检测状态(S1断开/S2接通)向图15的检测状态(S1/S2断开)转移时，能够检测第二辊41向与驱动辊10对置的位置的移动。
图16是表示使切换凸轮50从图15的状态向逆时针方向旋转规定角度的状态的图。当使轴51向逆时针方向旋转时，切换凸轮50也与轴51一起旋转。另一方面，辊支架47被限制肋9c(参照图5)限制逆时针方向的旋转。其结果是，第二轴承部件45的第二卡合部45a移动到凹部64的底部64a，第二轴承部件45通过第二螺旋弹簧49(参照图5)的作用力向远离轴51的方向移动。
由此，第二辊41经由中间转印带8压接于驱动辊10而形成二次转印辊缝部N，第二辊41与驱动辊10从动旋转。通过转印电压电源74(参照图8)对第二辊41施加与调色剂相反极性(此处负极性)的转印电压。具体而言，当第二辊41配置在图16的位置时，经由与转印电压电源74电连接的第二轴承部件45施加转印电压。
此外，轴51的第一遮光板51a对第一位置检测传感器S1的检测部进行遮光(接通)，辊支架47的第二遮光板47d从第二位置检测传感器S2的检测部退避(断开)。将该状态(S1接通/S2断开)设为第二辊41的基准位置(起始位置)。即，当从图15的检测状态(S1/S2断开)向图16的检测状态(S1接通/S2断开)转移时，能够检测第二辊41向基准位置的移动。基于切换凸轮50从该基准位置旋转的旋转时间，限制切换凸轮50的旋转角度，控制第二辊41的配置和分离状态。
图17是表示图16的状态下的第一辊40和第二辊41与下游侧导向件65和上游侧导向件67的位置关系的图。图18是图17中的第一辊40和上游侧导向件67周边的放大图。
如图17和图18所示，当第二辊41配置在基准位置时，第一辊40退避到上游侧导向件67的背面的空间(第二退避位置)中。在上游侧导向件67的宽度方向(与图18的纸面垂直的方向)的两端部附设有将上游侧导向件67与单元框架9a连结的支承框架67a。在支承框架67a形成有第二辊导向部68。
第二辊导向部68从侧面观察呈U状，对置的外侧面68a与内侧面68b的间隔稍微大于芯轴40a的外径。第一辊40的芯轴40a利用第一螺旋弹簧48(参照图5)的作用力被按压于第二辊导向部68的外侧面68a。在辊支架47向逆时针方向旋转时，芯轴40a沿着第二辊导向部68移动，第一辊40被向第二退避位置引导。
图19是表示使切换凸轮50从图从16的状态进一步向逆时针方向旋转规定角度(此处从图16的基准位置起10.6°)的状态的图。当使轴51向逆时针方向进一步旋转时，切换凸轮50也与轴51一起进一步向逆时针方向旋转。另一方面，辊支架47被限制肋9c(参照图5)限制逆时针方向的旋转。其结果是，第二轴承部件45的第二卡合部45a从凹部64的底部64a移动到倾斜部64b，第二轴承部件45克服第二螺旋弹簧49(参照图5)的作用力向接近轴51的方向移动。由此，第二辊41成为相对于中间转印带8稍微分离(2mm)的状态(第一分离状态)。
当使第二辊41长时间持续压接于驱动辊10时，第二辊41有可能向轴向挠曲变形。因此，需要在作业结束后使第二辊41从中间转印带8(驱动辊10)分离。此时，设为图19所示的第一分离状态。此外，当在第二辊41的使用中执行校准的情况下，将第二辊41设为第一分离状态，以免形成在中间转印带8上的基准图像附着于第二辊41。另外，在将第二辊41设为第一分离状态来执行校准的情况下，也能够在中间转印带8的宽度方向中央部形成基准图像。
此外，轴51的第一遮光板51a从第一位置检测传感器S1的检测部退避(断开)，辊支架47的第二遮光板47d继续从第二位置检测传感器S2的检测部退避(断开)。即，当从图16的检测状态(S1接通/S2断开)向图19的检测状态(S1/S2断开)转移时，能够检测第二辊41从基准位置向第一分离状态的移动。
图20是表示使切换凸轮50从图19的状态进一步向逆时针方向旋转规定角度(此处从图16的基准位置起46.4°)的状态的图。当使轴51向逆时针方向进一步旋转时，切换凸轮50也与轴51一起进一步向逆时针方向旋转。另一方面，辊支架47被限制肋9c(参照图5)限制逆时针方向的旋转。其结果是，第二轴承部件45的第二卡合部45a从凹部64移动，第二轴承部件45克服第二螺旋弹簧49(参照图5)的作用力向进一步接近轴51的方向移动。由此，第二辊41成为相对于中间转印带8完全分离(6.5mm)的状态(第二分离状态)。该第二分离状态仅在从第二辊41向第一辊40切换时使用。
另外，图20中的第一位置检测传感器S1和第二位置检测传感器S2的检测状态与图19所示的第一分离状态相同(S1/S2断开)。因此，当在图像形成装置100启动时处于S1/S2断开状态时，为了区别第一分离状态和第二分离状态，使辊支架47向双面输送通路18侧(顺时针方向)旋转规定时间。然后，如果处于S1接通/S2断开状态，则判定为第一分离状态，如果处于S1接通/S2断开状态，则判定为第二分离状态。
此外，在使第二辊41从第二分离状态返回到基准位置的情况下，需要辊支架47和切换凸轮50在暂时向顺时针方向旋转而切换到第一辊40的基准位置(参照图9)之后，返回到第二辊41的基准位置(参照图16)。
在使形成二次转印辊缝部N的辊从第二辊41向第一辊40切换的情况下，使切换凸轮50从图20所示的第二分离状态向顺时针方向旋转规定角度。由此，切换凸轮50和辊支架47也向顺时针方向旋转规定角度，在辊支架47旋转至与限制肋9b抵接时，成为第一辊40与驱动辊10对置的图21的状态。当使切换凸轮50从图21的状态进一步向顺时针方向旋转规定角度时，成为第一辊40配置在基准位置的图9的状态。以下，通过反复上述的步骤，进行第一辊40与第二辊41的切换。
根据本实施方式的构成，通过使用了辊支架47和切换凸轮50的简易结构，能够将第一辊40和第二辊41中的任一方与驱动辊10对置配置，并且将与驱动辊10对置配置的第一辊40或第二辊41选择配置在形成二次转印辊缝部N的基准位置和从中间转印带8分离的分离位置。
例如，在纸张S为规定尺寸(此处为A3尺寸)以下的情况下，将具有轴向长度较小的弹性层40b的第一辊40配置在基准位置。由此，在图像形成中在中间转印带8的宽度方向的图像区域外(第一辊40的轴向外侧)形成基准图像来进行校准的情况下，形成于中间转印带8的基准图像不与第一辊40接触。因此，能够在图像形成中执行校准，能够不降低图像处理效率(生产率)而提高图像品质。
此外，能够有效地抑制因附着于第一辊40的调色剂附着在纸张S上而引起的纸张S的背面污损。进而，由于不需要执行使附着于第一辊40的调色剂返回到中间转印带8的清洁动作，所以还能够缩短印刷等待时间。
另一方面，在纸张S大于规定尺寸(此处13英制尺寸)的情况下，将具有轴向长度较大的弹性层41b的第二辊41配置在基准位置。由此，能够可靠地向大尺寸的纸张S的宽度方向两端部二次转印调色剂像。
此外，当第一辊40配置在基准位置时，第二辊41配置在下游侧导向件65的背面的第一退避位置，当第二辊41配置在基准位置时，第一辊40配置在上游侧导向件67的背面的第二退避位置，因此，不使用的转印辊不会露出到纸张S的输送通道。因此，能够抑制纸张S的卡纸。此外，由于不需要另行设置覆盖第一辊40和第二辊41的盖部件、不使用的第一辊40和第二辊41的退避空间，所以还有利于部件个数的削减、二次转印单元9、图像形成装置100的省空间化。
此外，在本实施方式中，能够将第一辊40和第二辊41的分离位置切换为从中间转印带8分离的分离距离较小的第一分离状态以及分离距离较大的第二分离状态。由此，在为了防止第一辊40和第二辊41的变形而在作业结束时从驱动辊10分离的情况下，通过在使用第二辊41执行校准的情况下将第一辊40和第二辊41设为第一分离状态，能够缩短到配置在形成二次转印辊缝部N的基准位置为止的时间。因此，能够将伴随着第一辊40和第二辊41的移动的图像处理效率(生产率)的降低抑制在最小限度。
进而，在本实施方式中，能够使用一个辊切换马达55驱动辊支架47和切换凸轮50。由此，与使用不同的马达驱动辊支架47和切换凸轮50的情况相比，能够简化驱动机构和驱动控制，有助于图像形成装置100的低成本化、紧凑化。
此外，本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内可以实施各种变更。例如，在上述实施方式中构成为第二辊41的弹性层41b的轴向长度大于第一辊40的弹性层40b的轴向长度，但是也可以使第二辊41的弹性层41b的轴向长度小于第一辊40的弹性层40b的轴向长度。此外，构成二次转印单元9的辊支架47、切换凸轮50、上游侧导向件65、下游侧导向件67等的形状、尺寸等只是一例，在不妨碍本发明的效果的范围内可以任意变更。
此外，在上述实施方式中，构成为通过包括第一轴承部件43、第二轴承部件45、辊支架47、第一螺旋弹簧48、第二螺旋弹簧49、切换凸轮50、辊切换马达55的辊切换机构切换第一辊40和第二辊41的配置，但是也可以通过其他的切换机构切换第一辊40和第二辊41的配置。
此外，在上述实施方式中，例示了具备二次转印单元9的中间转印式的图像形成装置100，该二次转印单元9将一次转印到中间转印带8上的调色剂像二次转印到纸张S上，但是也能够同样应用于搭载于将形成在感光鼓上的调色剂像直接转印到纸张上的直接转印式的图像形成装置的转印单元。
本发明能够应用于具备将形成在像载体上的调色剂像转印到记录介质上的转印单元的图像形成装置。通过利用本发明，能够提供能够以简单的结构切换轴向长度不同的两个转印辊，并且还能够抑制伴随转印辊的切换的图像形成效率降低的转印单元以及具备该转印单元的图像形成装置。

Claims (8)

1.一种转印单元，其特征在于，
所述转印单元包括转印辊，该转印辊具有芯轴以及层叠在所述芯轴的外周面的弹性层，使所述弹性层与像载体压接而形成转印辊缝部，所述转印单元将形成在所述像载体上的调色剂像转印到通过所述转印辊缝部的记录介质上，
所述转印单元包括：
作为所述转印辊的第一辊和第二辊，所述第二辊在所述记录介质的输送方向上配置在所述第一辊的下游侧、且所述弹性层的轴向长度与所述第一辊不同；
辊切换机构，将所述第一辊或所述第二辊选择配置在与所述像载体压接而形成所述转印辊缝部的基准位置；以及
上游侧导向件和下游侧导向件，在所述记录介质的输送方向上分别配置在所述转印辊缝部的上游侧和下游侧，
当通过所述辊切换机构将所述第一辊移动到所述基准位置时，所述第二辊移动到所述下游侧导向件的背面的第一退避位置，当通过所述辊切换机构将所述第二辊移动到所述基准位置时，所述第一辊移动到所述上游侧导向件的背面的第二退避位置。
2.根据权利要求1所述的转印单元，其特征在于，
所述下游侧导向件具有与所述第二辊的所述芯轴抵接的第一辊导向部，
所述上游侧导向件具有与所述第一辊的所述芯轴抵接的第二辊导向部，
当所述第一辊移动到所述基准位置时，所述第二辊的所述芯轴沿着所述第一辊导向部移动，所述第二辊被引导到所述第一退避位置，当所述第二辊移动到所述基准位置时，所述第一辊的所述芯轴沿着所述第二辊导向部移动，所述第一辊被引导到第二退避位置。
3.根据权利要求1或2所述的转印单元，其特征在于，
所述辊切换机构包括：
第一轴承部件，将所述第一辊支承为能够旋转；
第二轴承部件，将所述第二辊支承为能够旋转；
辊支架，具有第一轴承保持部和第二轴承保持部，所述第一轴承保持部和所述第二轴承保持部分别将所述第一轴承部件和所述第二轴承部件保持为能够在相对于所述像载体接近或者分离的方向上滑动；
第一施力部件，配置在所述第一轴承保持部与所述第一轴承部件之间，对所述第一轴承部件向接近所述像载体的方向施力；
第二施力部件，配置在所述第二轴承保持部与所述第二轴承部件之间，对所述第二轴承部件向接近所述像载体的方向施力；
切换凸轮，具有供形成于所述第一轴承部件的第一卡合部和形成于所述第二轴承部件的第二卡合部卡合的导向孔；以及
驱动机构，对所述辊支架和所述切换凸轮进行旋转驱动，
通过使所述辊支架旋转，将所述第一辊和所述第二辊中的任一方与所述像载体对置配置，并且，
通过使所述切换凸轮旋转而使所述导向孔中的所述第一卡合部和所述第二卡合部的卡合位置变化，将与所述像载体对置配置的所述第一辊或所述第二辊选择配置在与所述像载体压接而形成所述转印辊缝部的基准位置和从所述像载体分离的分离位置。
4.根据权利要求3所述的转印单元，其特征在于，
所述切换凸轮在所述导向孔的径向外侧的周缘部形成有凹部，通过使所述第一卡合部或所述第二卡合部与所述凹部卡合，将与所述像载体对置配置的所述第一辊或所述第二辊配置在所述基准位置。
5.根据权利要求4所述的转印单元，其特征在于，
所述凹部俯视呈梯形，通过使所述第一卡合部或所述第二卡合部与所述凹部的倾斜部卡合，将所述第一辊或所述第二辊设为从所述像载体分离规定距离的第一分离状态，通过使所述第一卡合部或所述第二卡合部从所述凹部分离，将所述第一辊或所述第二辊设为分离距离比所述第一分离状态大的第二分离状态。
6.根据权利要求5所述的转印单元，其特征在于，
当不向所述记录介质转印所述调色剂像时，将配置在所述基准位置的所述第一辊或所述第二辊设为所述第一分离状态。
7.根据权利要求5所述的转印单元，其特征在于，
当将与所述像载体对置配置的所述第一辊切换为所述第二辊时，将所述第一辊设为所述第二分离状态，当将与所述像载体对置配置的所述第二辊切换为所述第一辊时，将所述第二辊设为所述第二分离状态。
8.一种图像形成装置，其特征在于，包括：
多个所述图像形成部，形成不同颜色的所述调色剂像；
作为所述像载体的环状的中间转印带，沿着所述图像形成部移动；
多个一次转印部件，隔着所述中间转印带与配置在各所述图像形成部的感光鼓对置配置，将形成在所述感光鼓上的所述调色剂像一次转印到所述中间转印带上；以及
作为权利要求1至7中任一项所述的转印单元的二次转印单元，将一次转印到所述中间转印带上的所述调色剂像二次转印到所述记录介质上。
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