JP2011227190A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転写画像上に放電によるチリ画像が生じることなく、装置が大型化・高コスト化することなく、装置を長時間放置した場合等であってもベルト部材に「カール癖」が生じることのない、画像形成装置を提供する。
【解決手段】ベルト部材８を介して当接部材１２に当接して記録媒体が搬送されるニップ部Ｎ１を形成する加圧回転体１９と、当接部材１２と加圧回転体１９との間に電界を形成してベルト部材８上のトナー像をニップ部に搬送される記録媒体上に転写する転写手段と、を備える。そして、ニップ部Ｎ１の上流側で加圧回転体１９にベルト部材８が所定の巻付け量にて巻装されてプレニップ部Ｗが形成された第１の状態と、加圧回転体１９がベルト部材８に当接した状態で第１の状態における巻付け量を減少させる第２の状態と、が切り替え可能に構成されている。
【選択図】図５

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置に関し、特に、中間転写ベルト、感光体ベルト等のベルト部材に担持されたトナー像をベルト部材と加圧回転体とのニップ部に搬送される記録媒体上に転写する画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、中間転写ベルト、感光体ベルト等のベルト部材に、２次転写ローラ、転写ローラ等の加圧回転体を当接させてニップ部（転写ニップ部）を形成し、ベルト部材に担持されたトナー像をニップ部に搬送される記録媒体上に転写する技術が広く知られている（例えば、特許文献１等参照。）。
特許文献１等における画像形成装置は、４つの感光体ドラム（像担持体）が中間転写ベルト（ベルト部材）に対向するように並設されている。これらの４つの感光体ドラムでは、それぞれ、ブラック（黒色）、イエロー、マゼンタ、シアンのトナー像が形成される。そして、各感光体ドラムで形成された各色のトナー像が、中間転写ベルト上に重ねて転写（１次転写）される。さらに、中間転写ベルト上に担持された複数色のトナー像は、中間転写ベルトと２次転写ローラ（加圧回転体）との当接位置（ニップ部）で、カラー画像として記録媒体上に転写（２次転写）される。その後、カラー画像が２次転写された記録媒体は、定着部の位置まで搬送されて、その位置で記録媒体上のトナー像が熱と圧力とによって定着される。
なお、中間転写ベルトは複数のローラ部材によって張架・支持されていて、その複数のローラ部材のうちの１つである２次転写対向ローラ（当接部材）が中間転写ベルトを介して２次転写ローラに圧接してニップ部（転写ニップ部）を形成している。

一方、特許文献１等における画像形成装置は、転写ニップ部の上流側（記録媒体の搬送方向に対して上流側である。）の領域において中間転写ベルトと２次転写ローラとの放電が生じて異常画像（チリ画像である。）が発生する不具合を防止するために、転写ニップ部の上流側からニップ部にかけて中間転写ベルトが２次転写ローラに巻き付くようにプレニップ部を形成している。

他方、特許文献２には、転写ローラの汚れを防止することを目的として、感光体ドラムに対して転写ローラを接離する接離機構を設置する技術が開示されている。

上述した特許文献１等の画像形成装置は、ニップ部の上流側の位置において２次転写ローラの外周の一部に中間転写ベルトを巻付けてプレニップ部を形成しているために、中間転写ベルトと２次転写ローラとの放電によるチリ画像の発生が大幅に低減される効果が期待できる。しかし、装置が長時間放置された場合等に、２次転写ローラの外周面に沿って中間転写ベルトが外周面側に屈曲した状態で加圧によるせん断応力を受けて、中間転写ベルトに一時的な変形（このような変形を「カール癖」という。）が生じてしまうことがあった。特に、このような現象は、装置が高温高湿環境で長時間放置された場合に顕著になっていた。そして、このように中間転写ベルトに「カール癖」が生じてしまうと、中間転写ベルト上に１次転写されるトナー像に歪みが生じてしまう不具合や、中間転写ベルトの走行不良が生じてしまう不具合等が発生してしまうことになる。

このような問題を解決するために、特許文献２等の技術を応用して、中間転写ベルトに対して２次転写ローラを接離する接離機構を設置して、装置における画像形成動作がおこなわれていないときに、接離機構によって中間転写ベルトから２次転写ローラを離間する方策が考えられる。しかし、その場合、接離機構は、中間転写ベルトに対して２次転写ローラを接離するために比較的大きな力を繰り返し確実に作用させなければならないため、構成部品の耐久性も要求されて、装置が大型化・高コスト化してしまう可能性が高かった。

また、このような問題は、ベルト部材として中間転写ベルトを用いた画像形成装置に限定されることなく、感光体ベルト等のその他のベルト部材を用いた画像形成装置であっても、ニップ部上流側において加圧回転体にベルト部材を巻付けてプレニップ部を形成したものであれば、共通したものとなる。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、転写画像上に放電によるチリ画像が生じることなく、装置が大型化・高コスト化することなく、装置を長時間放置した場合等であってもベルト部材に「カール癖」が生じることのない、画像形成装置を提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる画像形成装置は、所定方向に走行するとともに、トナー像を担持するベルト部材と、前記ベルト部材の内周面に当接する当接部材と、前記ベルト部材を介して前記当接部材に当接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧回転体と、前記当接部材と前記加圧回転体との間に電界を形成して、前記ベルト部材上に担持されたトナー像を前記ニップ部に搬送される記録媒体上に転写する転写手段と、を備え、前記ニップ部に対して前記ベルト部材の走行方向上流側の位置から前記ニップ部の位置まで前記加圧回転体に前記ベルト部材が所定の巻付け量にて巻装される第１の状態と、前記加圧回転体が前記ベルト部材に当接した状態で前記第１の状態における前記巻付け量を減少させる第２の状態と、が切り替え可能に構成されたものである。

また、請求項２記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記ニップ部の位置で前記転写手段による転写工程がおこなわれるときには前記第１の状態になり、前記ニップ部の位置で前記転写手段による転写工程がおこなわれないときには前記第２の状態になるように制御されるものである。

また、請求項３記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記第１の状態と前記第２の状態との切り替えは、装置における画像形成動作がおこなわれないときにおこなわれるものである。

また、請求項４記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記加圧回転体は、前記ニップ部の位置での前記ベルト部材との摩擦抵抗によって従動回転するように構成されたものである。

また、請求項５記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記加圧回転体を、ウレタン材料からなる弾性層を具備したローラ部材としたものである。

また、請求項６記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記当接部材と前記加圧回転体とをそれぞれ回転自在に保持するとともに、回転軸を中心にして回動することで前記ニップ部の位置が変位するように前記加圧回転体又は前記当接部材を移動させるアーム部材と、前記アーム部材を所定方向に付勢する付勢部材と、前記付勢部材の付勢力に抗するように前記アーム部材を押動するカムと、を備え、前記カムの回転方向の姿勢を可変して前記アーム部材を回動させることで、前記第１の状態と前記第２の状態とを切り替えるものである。

また、請求項７記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記第２の状態を、前記巻付け量がゼロとなる状態としたものである。

本発明は、プレニップ部が形成される第１の状態と、加圧回転体がベルト部材に当接した状態でプレニップ部が解除される第２の状態と、が切り替え可能に構成されている。これにより、転写画像上に放電によるチリ画像が生じることなく、装置が大型化・高コスト化することなく、装置を長時間放置した場合等であってもベルト部材に「カール癖」が生じることのない、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 作像部を示す断面図である。 中間転写ベルト及び２次転写ローラの近傍を示す拡大図である。 図３における２次転写ローラが移動した状態を示す図である。 （Ａ）第１の状態を示す図と、（Ｂ）第２の状態を示す図と、である。 別の形態における転写ニップ部の近傍を示す図である。

実施の形態．
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１に示すように、画像形成装置本体１００の上方にあるトナー容器収容部３１には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つのトナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋが着脱自在（交換自在）に設置されている。
トナー容器収容部３１の下方には中間転写ユニット１５が配設されている。その中間転写ユニット１５の中間転写ベルト８（像担持体）に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが並設されている。
図示は省略するが、トナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋの下方には、それぞれ、トナー補給装置が配設されている。そして、トナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋに収容されたトナーは、それぞれ、トナー補給装置によって、作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの現像装置内に供給（補給）される。

図２を参照して、イエローに対応した作像部６Ｙは、感光体ドラム１Ｙと、感光体ドラム１Ｙの周囲に配設された帯電部４Ｙ、現像装置５Ｙ（現像部）、クリーニング部２Ｙ、除電部（不図示である。）、等で構成されている。そして、感光体ドラム１Ｙ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）がおこなわれて、感光体ドラム１Ｙ上にイエロー画像が形成されることになる。

なお、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応した作像部６Ｙとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部６Ｙのみの説明をおこなうことにする。

図２を参照して、感光体ドラム１Ｙは、不図示の駆動モータによって図２中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部４Ｙの位置で、感光体ドラム１Ｙの表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、露光装置７（図１を参照できる。）から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される（露光工程である。）。

その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、現像装置５Ｙとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される（現像工程である。）。
詳しくは、図２を参照して、現像装置５Ｙ内には、トナーとキャリア（磁性キャリア）とからなる２成分現像剤Ｇが収容されている。現像装置５Ｙ内の現像剤Ｇは、不図示の磁気センサによって検知されるトナー濃度（現像剤Ｇ中のトナーの割合である。）が所定の範囲内になるように調整される。すなわち、現像装置５Ｙ内のトナー消費に応じて、トナー補給装置によってトナー補給口６４Ｙを介して第２現像剤搬送部５０４Ｙ内に、トナー（補給トナー）が補給される。
トナー補給装置は、図１に示すトナー容器３２Ｙに接続されている。なお、図示は省略するが、トナー補給装置は、トナー容器３２Ｙ（トナーボトル）を回転駆動する駆動部や、トナー容器３２Ｙから排出されたトナーを貯留するトナータンク部や、トナータンク部に貯留されたトナーをトナー落下経路に向けて搬送するトナー搬送部や、トナー搬送部によって搬送されたトナーを現像装置５Ｙ（第２現像剤搬送部５０４Ｙ）に向けて自重落下させるトナー落下経路、等で構成されている。

図２を参照して、その後、トナー補給口６４Ｙを介して第２現像剤搬送部５０４Ｙ内に補給されたトナー（補給トナー）は、２つの搬送スクリュ５０５Ｙ、５０６Ｙによって、現像剤Ｇとともに混合・撹拌されながら、仕切部材で隔絶された第１現像剤搬送部５０３Ｙと第２現像剤搬送部５０４Ｙとを循環する。
このように循環経路中を循環する現像剤Ｇ中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、周囲に複数の磁極が形成された現像ローラ５０１Ｙ上にキャリアとともに担持される。現像ローラ５０１Ｙ上に担持された現像剤Ｇは、現像ローラ５０１Ｙの矢印方向の回転にともなって搬送されて、ドクターブレード５０２Ｙの位置に達する。そして、現像ローラ５０１Ｙ上の現像剤Ｇは、この位置で適量に規制された後に、感光体ドラム１Ｙとの対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界（現像電界）によって、感光体ドラム１Ｙ上に形成された潜像にトナーが吸着される。
ここで、現像装置５Ｙ内の現像剤は、現像剤中のトナーの割合（トナー濃度）が所定の範囲内になるように調整される。詳しくは、現像装置５Ｙ内のトナー消費に応じて、トナーボトル３２Ｙに収容されているトナーが、トナー補給装置によってトナー補給口６４Ｙを介して第２現像剤搬送部５０４Ｙ内に補給される。

図２を参照して、上述した現像工程の後、感光体ドラム１Ｙの表面は、中間転写ベルト８及び第１転写バイアスローラ９Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上のトナー像が像担持体としての中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム１Ｙ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、クリーニング部２Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード２ａによって機械的に回収される（クリーニング工程である。）。
最後に、感光体ドラム１Ｙの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム１Ｙ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。

なお、上述した作像プロセスは、他の作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋでも、イエロー作像部６Ｙと同様におこなわれる。すなわち、作像部の下方に配設された露光部７から、画像情報に基いたレーザ光Ｌが、各作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム上に向けて照射される。詳しくは、露光部７は、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、ベルト部材としての中間転写ベルト８（像担持体）上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。

ここで、図１を参照して、中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、２次転写対向ローラ１２（当接部材）、第１テンションローラ１３、第２テンションローラ１４、中間転写クリーニング部１０、等で構成される。中間転写ベルト８は、複数のローラ部材１２〜１４よって張架・支持されるとともに、１つのローラ部材１２（２次転写対向ローラ）の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。
なお、本実施の形態において、第２テンションローラ１４は、中間転写ベルト８の走行速度を検知するためのエンコーダローラとしても機能している。具体的に、第２テンションローラ１４の軸部には複数のスリットが放射状に所定ピッチで形成されたディスクが設置されていて、そのディスクに対向する位置にスリットを検知するフォトセンサが設置されている。そして、フォトセンサによって第２テンションローラ１４（ディスク）の回転数を検知して、その検知結果に応じて中間転写ベルト８の走行速度の制御をおこなっている。

４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。

その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、２次転写ローラ１９との対向位置に達する。この位置では、当接部材としての２次転写対向ローラ１２が、加圧回転体としての２次転写ローラ１９（転写部材）との間に中間転写ベルト８を挟み込んでニップ部（２次転写ニップ部）を形成している。そして、２次転写ローラ１９に、トナーの極性とは逆の２次転写バイアスが印加される（又は、２次転写対向ローラ１２に、トナーの極性と同極性の２次転写バイアスを印加してもよい。）。これにより、ベルト部材としての中間転写ベルト８（像担持体）上に担持されたカラートナー像は、この転写ニップ部の位置に搬送された転写紙等の記録媒体Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。

その後、中間転写ベルト８は、中間転写クリーニング部１０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。

ここで、転写ニップ部（２次転写ニップ部）の位置に搬送された記録媒体Ｐは、装置本体１００の下方に配設された給紙部２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部２６には、転写紙等の記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。

レジストローラ対２８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。

その後、２次転写ニップ部の位置でカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着部２０（定着装置）の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び加圧ローラによる熱と圧力とにより、記録媒体Ｐの表面に転写されたカラー画像（トナー像）が記録媒体Ｐ上に定着される。
その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対２９によって装置外に排出された記録媒体Ｐは、出力画像として、スタック部３０上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。

なお、本実施の形態において、ベルト部材としての中間転写ベルト８は、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＣ（ポリカーボネート）、等を単層又は複数層に構成して、カーボンブラック等の導電性材料を分散させたベルト部材である。中間転写ベルト８は、体積抵抗率が１０⁷〜１０¹²Ωｃｍ程度に、厚さが８０〜１００μｍ程度に設定されている。
なお、必要に応じて中間転写ベルト８の表面に離型層をコートすることもできる。その際、コートに用いる材料として、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＰＥＡ（パーフルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体）、ＰＶＦ（フッ化ビニル）、等のフッ素樹脂を使用できるが、これに限定されるものではない。
また、中間転写ベルト８の製造方法としては、注型法、遠心成形法、等があり、必要に応じてその表面を研磨する工程がおこなわれる。

また、中間転写ベルト８の内周面に当接する当接部材としての２次転写対向ローラ１２は、ベルト部材としての中間転写ベルト８を介して加圧回転体としての２次転写ローラ１９（転写部材）に当接している。
また、加圧回転体（転写部材）としての２次転写ローラ１９は、芯金上に、ウレタン材料（ウレタンゴム）からなるゴム硬度が４８〜５８Ｈｓ程度の弾性層（導電性ゴム層）が形成されたローラ部材である。２次転写ローラ１９は、中間転写ベルト８を介して２次転写対向ローラ１２に当接して、ニップ部Ｎ１（図５（Ａ）を参照できる。）を形成している。
そして、上述したように、２次転写ローラ１９と２次転写対向ローラ１２（又は、中間転写ベルト８）との間に所望の電界が形成されることで、中間転写ベルト８上に担持されたトナー像がニップ部Ｎ１の位置で記録媒体Ｐ上に転写（２次転写）されることになる。具体的に、本実施の形態では、不図示の電源部から２次転写ローラ１９に向けて所定の電圧（２次転写バイアス）が印加されて、転写工程（２次転写工程）がおこなわれる。すなわち、２次転写ローラ１９や電源部等が、転写工程（２次転写工程）をおこなう転写手段として機能することになる。
なお、装置１００の稼働時において、２次転写ローラ１９（加圧回転体）は、ニップ部Ｎ１の位置での中間転写ベルト８との摩擦抵抗によって、図３の時計方向に従動回転（連れ回り）する。

以下、本実施の形態における画像形成装置において、特徴的な構成・動作について詳述する。
図３及び図４を参照して、本実施の形態における画像形成装置１００は、ニップ部Ｎ１に対して中間転写ベルト８の走行方向上流側の位置からニップ部Ｎ１の位置まで２次転写ローラ１９に中間転写ベルト８が所定の巻付け量にて巻装される第１の状態（図３及び図５（Ａ）の状態であって、プレニップ部Ｗが形成された状態である。）と、２次転写ローラ１９が中間転写ベルト８に当接した状態で第１の状態における巻付け量を減少させる第２の状態（図４及び図５（Ｂ）の状態であって、プレニップ部Ｗが消失した状態である。）と、が切り替え可能に構成されている。
そして、ニップ部の位置で転写手段による２次転写工程がおこなわれるときには第１の状態（図３及び図５（Ａ）の状態である。）になり、ニップ部の位置で転写手段による２次転写工程がおこなわれないときには第２の状態（図４及び図５（Ｂ）の状態である。）になるように制御される。すなわち、画像形成動作時（作像時）にはプレニップ部Ｗが形成された状態で２次転写工程がおこなわれ、非画像形成動作時（非作像時）にはプレニップ部Ｗが形成されない状態で装置１００が稼働停止することになる。

ここで、通常の２次転写工程がおこなわれる図５（Ａ）（又は、図３）の状態は、第２テンションローラ１４との位置関係によって、ニップ部Ｎ１（２次転写ニップ部）に対して２次転写ローラ１９の回転方向上流側（領域Ｗである。）で中間転写ベルト８（ベルト部材）が２次転写ローラ１９に所定の巻付け量にて巻き付いた状態である。具体的に、本実施の形態では、中間転写ベルト８が、２次転写ローラ１９の周方向に２ｍｍ程度巻き付いている（巻付け量が２ｍｍ程度に設定されている。）。そして、このニップ部Ｎ１の上流側にて中間転写ベルト８を巻き付けた領域が、プレニップ部Ｗとして機能することになる。
このようにプレニップ部Ｗを設けることで、図６を参照して、２次転写ローラ１９が２次転写ニップ部Ｎでのみ中間転写ベルト８に当接する場合のように、２次転写ニップ部Ｎの上流側近傍に中間転写ベルト８と２次転写ローラ１９との微小ギャップＨを形成しなくてすむ。したがって、本実施の形態における画像形成装置では、図６のように、２次転写ニップ部Ｎの上流側近傍に中間転写ベルト８と２次転写ローラ１９との微小ギャップＨが形成されたときに生じる、微小ギャップＨでの放電によるチリ画像の発生を抑止することができる。
その反面、本実施の形態における画像形成装置では、図５（Ａ）に示すように、中間転写ベルト８が２次転写ローラ１９の曲率に沿って逆方向（外周面方向）に巻き付くように構成されているために、このような状態で装置１００が長時間放置（特に、高温高湿環境での放置である。）されてしまうと、中間転写ベルト８に「カール癖」が生じやすくなる。
これに対して、本実施の形態では、非画像形成動作時（非作像時）に、プレニップ部Ｗが形成された図５（Ａ）（又は、図３）の状態（第１の状態）から、プレニップ部Ｗが形成されない図５（Ｂ）（又は、図４）の状態（第２の状態）に切り替えられるため、中間転写ベルト８に「カール癖」が生じる不具合が軽減されることになる。

以下、第１の状態と第２の状態との切り替えをおこなう切替機構について詳述する。
図３及び図４を参照して、切替機構は、アーム部材４１、付勢部材としての引張スプリング４３、カム４２、カム４２を回転駆動するステッピングモータ（不図示である。）、等で構成される。なお、図示は省略するが、この切替機構４１〜４３は、幅方向（図３及び図４の紙面垂直方向である。）の両端にそれぞれ設置されている。

アーム部材４１は、２次転写ローラ１９と２次転写対向ローラ１２とをそれぞれ回転自在に保持する。詳しくは、アーム部材４１の長手方向両端部にそれぞれ設けられた穴部に、２次転写ローラ１９の軸部１９ａと２次転写対向ローラ１２の軸部１２ａとが、それぞれ軸受（不図示である。）を介して挿設されている。また、アーム部材４１は、装置１００のフレーム（不図示である。）に、回転軸４１ａを中心にして回動可能に支持されている。なお、本実施の形態では、アーム部材４１の回転軸４１ａの位置と、２次転写対向ローラ１２の軸部１２ａの位置と、が一致するように構成されている。
このように構成されたアーム部材４１が回転軸４１ａを中心にして回動することで、ニップ部（２次転写ニップ部）の位置が２次転写対向ローラ１２の周方向に沿って変位するように、２次転写ローラ１９が移動することになる。

付勢部材としての引張スプリング４３は、一端がアーム部材４１の一端側に接続され、他端が装置１００のフレーム（不図示である。）に接続されている。引張スプリング４３（付勢部材）は、アーム部材４１を所定方向（アーム部材４１の長手方向（２つの軸部１２ａ、１９ａを結ぶ方向である。）にほぼ直交する方向である。）に付勢する。
カム４２は、アーム部材４１の長手方向中央部に当接していて、引張スプリング４３のスプリング力（付勢力）に抗するようにアーム部材４１を押動する。このカム４２は、その軸部４２ａに連結されたステッピングモータ（不図示である。）によって回転駆動されることで、その回転方向の姿勢が制御される。

このように構成された切替機構によって、ステッピングモータの駆動制御によってカム４２の回転方向の姿勢を可変してアーム部材４１を回動させることで、第１の状態と第２の状態とが切り替えられることになる。
具体的に、カム４２が図３の状態にあるときは、カム４２が引張スプリング４３のスプリング力（付勢力）に抗するようにアーム部材４１を押動して、アーム部材４１が図３の位置に位置決めされる。これにより、２次転写ローラ１９も図３の位置に定められて、ニップ部Ｎ１の上流側にプレニップ部Ｗが形成される（図５（Ａ）の状態であって、第１の状態である。）。そして、この状態で、２次転写工程がおこなわれることになる。
これに対して、軸部４２ａを中心にして約１８０度回転してカム４２が図４の状態にあるときは、引張スプリング４３のスプリング力（付勢力）によって、アーム部材４１が回転軸４１ａを中心にして反時計方向に回動して、アーム部材４１がカム４２に当接する図４の位置で位置決めされる。これにより、２次転写ローラ１９も図４の位置に定められて、ニップ部Ｎ２の位置も下流側に移動してプレニップ部Ｗが消失される（図５（Ｂ）の状態であって、第２の状態である。）。具体的には、２次転写ローラ１９に対する中間転写ベルト８の巻付け量が２ｍｍから０ｍｍに可変される。このような第２の状態は、２次転写工程がおこなわれていないときに設定される。

このように、本実施の形態における切替機構は、２次転写対向ローラ１２に対して２次転写ローラ１９が圧接する方向に対して、ほぼ直交する方向に２次転写ローラ１９を僅かな距離だけ移動させるものであるため、その移動に要する力を比較的小さくすることができるとともに、大きな設置スペースも不要になる。

なお、本実施の形態では、第２の状態において、２次転写ローラ１９に対する中間転写ベルト８の巻付け量がゼロとなるように構成したが、２次転写ローラ１９に対する中間転写ベルト８の巻付け量が第１の状態のものに対して減少するように構成すれば、上述した中間転写ベルト８の「カール癖」を軽減する効果が発揮されることになる。

ここで、本実施の形態において、上述した第１の状態と第２の状態との切り替えは、装置１００における画像形成動作（画像形成プロセス）がおこなわれないとき（例えば、ウォーミングアップ時やジョブ終了後等である。）におこなわれることが好ましい。
これにより、切替機構４１〜４３によって第１の状態と第２の状態との切り替え動作をおこなうことによって、中間転写ベルト８や感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ等の作像部材に振動が伝わって作像される画像が乱れる不具合が抑止される。

また、本実施の形態では、上述したように、切替機構４１〜４３によって移動される２次転写ローラ１９が、駆動モータによって直接的に駆動されたりギア列から駆動力が伝達されて駆動されたりするのではなく、ニップ部Ｎ１の位置での中間転写ベルト８との摩擦抵抗によって従動回転（連れ回り）するように構成されている。これにより、切替機構４１〜４３によって２次転写ローラ１９が移動されるときに、２次転写ローラ１９は２次転写対向ローラ１２の外周に沿って回転しながら移動することになる。したがって、２次転写ローラ１９を移動させるときに生じる切替機構４１〜４３（ステッピングモータ）への負荷を軽減することができる。

また、本実施の形態では、第２の状態であっても、２次転写ローラ１９が中間転写ベルト８を介して２次転写対向ローラ１２に圧接した状態である。しかし、２次転写ローラ１９はウレタン材料からなる弾性層を具備しているため、装置１００が長時間放置された場合であっても、２次転写ローラ１９に圧縮永久歪みが生じにくくなる。

なお、本実施の形態では、第１の状態と第２の状態とを切り替える切替機構４１〜４３が、当接部材としての２次転写対向ローラ１２の位置を固定して、加圧回転体としての２次転写ローラ１９を移動するように構成した。これに対して、第１の状態と第２の状態とを切り替える切替機構４１〜４３が、加圧回転体としての２次転写ローラ１９の位置を固定して、当接部材としての２次転写対向ローラ１２を移動するように構成することもできる。
そのような場合であっても、本実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、第２の状態（図４の状態である。）においてアーム部材４１がカム４２に当接する位置で位置決めされるように構成した。これに対して、装置１００のフレームに位置決め用の突起（係合部）を設けて、第２の状態においてアーム部材４１がその突起に当接する位置で位置決めされるように構成することもできる。
そのような場合であっても、本実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

また、本実施の形態において、ニップ部Ｎ１を形成するために２次転写ローラ１９を２次転写対向ローラ１２の側に向けて付勢するスプリング（付勢手段）を設けることもできる。その場合、アーム部材４１には、２次転写ローラ１９の軸部１９ａが２次転写対向ローラ１２の側に向けて移動できるように長穴を形成することになる。
そして、そのような場合であっても、本実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

以上説明したように、本実施の形態では、プレニップ部Ｗが形成される第１の状態と、２次転写ローラ１９（加圧回転体）が中間転写ベルト８（ベルト部材）に当接した状態でプレニップ部Ｗが解除される第２の状態と、が切り替え可能に構成されている。これにより、転写画像上に放電によるチリ画像が生じることなく、画像形成装置１００が大型化・高コスト化することなく、画像形成装置１００を長時間放置した場合等であっても中間転写ベルト８に「カール癖」が生じる不具合を軽減することができる。

なお、本実施の形態では、ベルト部材として中間転写ベルト８を用いて、加圧回転体として２次転写ローラ１９を用いて、当接部材として２次転写対向ローラ１２を用いた画像形成装置１００に対して本発明を適用した。これに対して、その他のベルト部材（例えば、感光体ベルト等である。）を用いた画像形成装置であっても、加圧回転体と当接部材とによって形成されるニップ部の上流側において加圧回転体にベルト部材を巻付けてプレニップ部を形成したものであれば、いずれの画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。
そして、そのような場合にも、本実施の形態と同様に第１の状態と第２の状態とを切り替え可能に構成することで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 感光体ドラム、
８ 中間転写ベルト（ベルト部材）、
１２ ２次転写対向ローラ（当接部材）、
１４ 第２テンションローラ、
１５ 中間転写ユニット、
１９ ２次転写ローラ（加圧回転体）、
４１ アーム部材、
４２ カム、
４３ 引張スプリング（付勢部材）、
１００ 画像形成装置本体（装置本体）、 Ｐ 記録媒体、
Ｎ１、Ｎ２ ニップ部（転写ニップ部）、 Ｗ プレニップ部。

特開２００９−１５２８７号公報 特開平７−２３４５９５号公報

Claims (7)

1. 所定方向に走行するとともに、トナー像を担持するベルト部材と、
   前記ベルト部材の内周面に当接する当接部材と、
   前記ベルト部材を介して前記当接部材に当接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧回転体と、
   前記当接部材と前記加圧回転体との間に電界を形成して、前記ベルト部材上に担持されたトナー像を前記ニップ部に搬送される記録媒体上に転写する転写手段と、
   を備え、
   前記ニップ部に対して前記ベルト部材の走行方向上流側の位置から前記ニップ部の位置まで前記加圧回転体に前記ベルト部材が所定の巻付け量にて巻装される第１の状態と、前記加圧回転体が前記ベルト部材に当接した状態で前記第１の状態における前記巻付け量を減少させる第２の状態と、が切り替え可能に構成されたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ニップ部の位置で前記転写手段による転写工程がおこなわれるときには前記第１の状態になり、前記ニップ部の位置で前記転写手段による転写工程がおこなわれないときには前記第２の状態になるように制御されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１の状態と前記第２の状態との切り替えは、装置における画像形成動作がおこなわれないときにおこなわれることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記加圧回転体は、前記ニップ部の位置での前記ベルト部材との摩擦抵抗によって従動回転するように構成されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記加圧回転体は、ウレタン材料からなる弾性層を具備したローラ部材であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記当接部材と前記加圧回転体とをそれぞれ回転自在に保持するとともに、回転軸を中心にして回動することで前記ニップ部の位置が変位するように前記加圧回転体又は前記当接部材を移動させるアーム部材と、
   前記アーム部材を所定方向に付勢する付勢部材と、
   前記付勢部材の付勢力に抗するように前記アーム部材を押動するカムと、
   を備え、
   前記カムの回転方向の姿勢を可変して前記アーム部材を回動させることで、前記第１の状態と前記第２の状態とを切り替えることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記第２の状態は、前記巻付け量がゼロとなる状態であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。

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