JP2013092805A

JP2013092805A - 画像形成装置

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Publication number: JP2013092805A
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Inventors: Yutaka Kakehi; 豊筧
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Abstract

【課題】薄い記録材の分離を転写ベルトを押し上げることで行う画像形成装置において、厚い記録材が転写ベルトから分離する位置が記録材ガイドの先端から遠くなると、分離した厚い記録材の分離後の搬送性を不安定になる。
【解決手段】記録材搬送方向において押し上げ手段より下流側で記録材ガイドより上流側に張架部材を配置して、張架部材により厚い記録材を転写ベルトから分離する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機やレーザプリンタ等の電子写真の技術を用いて像担持体に担持されたトナー像を記録材に転写する画像形成装置に関する。詳しくは、記録材の転写、搬送を行う転写ベルトを有する画像形成装置に関する。

複数のローラにより張架した転写ベルトにより記録材を担持搬送する電子写真装置では、転写ベルト上の記録材は、転写ニップ部を通過すると転写ベルトに静電的に吸着される。

しかし、記録材の剛度が弱いと、転写ベルトを張架する分離ローラの曲率と記録材の剛度を利用するだけでは、記録材を転写ベルトから分離することができない。すなわち、記録材が分離ローラの位置で転写ベルトに張り付いたままとなり、分離不良が生ずる。そこで、分離位置において転写ベルトにうねりをつける構成としては、転写ベルトを張架する分離ローラ表面に一様に突起物を形成して、記録材を分離させる方法がある（特許文献１）。このような構成を用いることによって、分離位置において転写ベルトにうねりを形成することができるが、転写ベルトに常に局所的に大きな張力を働かせてしまう。その結果、転写ベルトの局所的な磨耗が生じることによる抵抗ムラの影響で転写性が安定しなくなる。

記録材を担持する円筒状の転写材担持シートを、記録材分離のために変形させつつも、変形による磨耗を低減する方法が特許文献２に記載されている。特許文献２には、内側から転写シートを押し上げる位置と押し上げない位置に動くことができる押し上げ手段としてコロを設けた構成が記載されている。特許文献２に記載の方法では、記録材の分離を転写シートをコロで押し上げることによって行い、記録材を分離しない間は転写シートを押し上げない。必要以上に転写材シートを変形させずに、様々な厚さの記録材を分離するために、特許文献３には、薄い記録材を大きな押し上げ量で分離して、厚い記録材を小さい押し上げ量で分離する方法が記載されている。

特開平９−０１５９８７特開平５−１１９６３６特開平５−３４１６６４

このような構成を転写ベルトに適用すると、転写ベルト上の記録材にトナー像を転写する転写部材から記録材搬送方向において下流側に、分離工程時に転写ベルトを局所的に押し上げる動作をすることができる押し上げ手段を配置する構成になる。薄い紙等の記録材の剛度が弱い場合に、転写ベルトが局所的に押し上げられた状態で記録材を搬送することにより記録材にうねりをつけて、分離工程時の記録材のこしの強さを大きくすることができる。

しかし、厚い記録材を分離する際の押し上げは、薄い記録材を分離する際の押し上げに比べると小さいとはいっても、局所的な押し上げにより分離するには、所定以上の大きさの押し上げ量が必要になる。このような押し上げによって転写ベルトに形成される幅方向に局所的な突出は、転写ベルトに軽視できない局所的な負荷を与えて、転写ベルトの局所的な磨耗を進めてしまう。

一方で、記録材が厚い場合、転写ベルトを張架する張架部材の曲率と記録材の剛度の強さを利用して、転写ベルトから分離することができることがわかっている。

そこで、厚い記録材を分離するために、張架部材を、記録材の搬送方向において転写部材より下流側で、押し上げ手段より上流側か下流側に配置する構成が必要になる。厚い記録材を分離するために、張架部材を、押し上げ手段の上流側に配置した場合、記録材搬送方向においてさらに下流側の定着装置へ転写ベルトから分離した記録材を案内する記録材ガイドは、記録材搬送方向において押し上げ手段より下流側に配置される。この場合、厚い記録材が転写ベルトから分離する位置が記録材ガイドの先端から遠くなり、厚い記録材が、記録材の剛度の強さとベルトの搬送力によって転写ベルトの分離位置から飛び出すといった事態が生じ得る。厚い記録材が飛び出した場合、記録材によって飛び出し具合が変化するので、搬送方向が不安定になる。一方で、薄い記録材が転写ベルトから分離する位置が記録材ガイドの先端から遠くなっても、薄い記録材の飛び出し量は大きくならないので、搬送方向がばらつくといった事態は生じない。

そこで本願発明は、薄い記録材の転写ベルトからの分離と厚い記録材の転写ベルトからの分離を異なる位置で行う画像形成装置において、薄い記録材の分離後の搬送性の安定と、薄い記録材の分離とは異なる部材で分離した厚い記録材の分離後の搬送性の安定を両立する画像形成装置を提供する。

本発明の上記課題は、トナー像を担持する像担持体と、記録材を担持搬送する移動可能なベルト部材と、前記ベルト部材に担持搬送された記録材に前記像担持体に形成されたトナー像を静電的に転写する転写部材と、前記ベルト部材の幅方向において局所的にベルト面が突出するように、記録材の搬送方向において前記転写部材よりも下流側の前記ベルト部材を内面側から押し上げる押し上げ部材と、記録材の搬送方向において前記押し上げ部材より下流側に配置されて、前記ベルト部材から分離した記録材を記録材搬送方向において下流側の定着装置へ案内するための記録材ガイドと、を有する画像形成装置において、記録材の搬送方向において前記押し上げ部材より下流側で、前記記録材ガイドより上流側に配置されて、前記ベルト部材を張架する張架部材とを有して、第一の厚みの記録材が前記ベルト部材で搬送されるときには、前記押し上げ部材によって前記ベルト部材を押し上げて、記録材を前記ベルト部材から分離して前記記録材ガイドに受け渡し、前記第一の厚みよりも大きい第二の厚みの記録材が前記ベルト部材で搬送されるときには、前記押し上げ部材によって前記ベルト部材を押し上げずに、前記張架部材により記録材を分離して前記記録材ガイドに受け渡すことを特徴とする画像形成装置によって解決される。

薄い記録材の転写ベルトからの分離と厚い記録材の転写ベルトからの分離を異なる位置で行う画像形成装置において、薄い記録材の分離後の搬送性の安定と、薄い記録材の分離とは異なる部材で分離した厚い記録材の分離後の搬送性の安定を両立することができる。

実施例１を説明する図である。分離補助装置を説明する図である。分離補助装置を説明する図である。分離補助装置を説明する図である。実施例１を説明する図である。実施例１を説明する図である。実施例１を説明する図である。実施例１を説明する図である。実施例２を説明する図である。分離補助装置を説明する図である。分離補助装置を説明する図である。実施例７を説明する図である。

〔第１実施例〕
（画像形成装置）
図１を用いて第１実施形態の画像形成装置の構成及び動作について説明する。

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ｋは、像担持体としての感光ドラムであり、矢線Ａ方向へ回転駆動する。その表面は帯電装置２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２ｋにより所定の電圧に一様に帯電される。帯電された感光ドラム表面は、レーザービームスキャナーからなる露光装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３ｋによって露光されて、静電潜像が形成される。レーザービームスキャナーの出力が画像情報に基づいてオンオフされることによって、画像に対応した静電潜像が各感光ドラム上に形成される。現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４ｋはそれぞれ有彩色トナーのイエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）とブラック（ｋ）トナーを内包する。現像装置には所定の電圧が印加されており、前述の静電潜像はそれら現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４ｋを通過すると現像されて、各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ｋ面上にトナー像が形成される。静電潜像の露光部にトナーを付着させて現像する反転現像方式が用いられる。

感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ｋ上に形成されたトナー像は、各々が対応する１次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５ｋで中間転写ベルト６上に一次転写される。こうして、中間転写ベルト６上に４色のトナー像が重畳に転写される。

中間転写ベルト６は感光体ドラム１の表面に当接されるよう配設されており、複数の張架部材としての張架ローラ２０、２１、２２に張架されて矢印Ｇの方向へ２５０〜３００ｍｍ／ｓｅｃで回動するようになっている。本実施の形態では、張架ローラ２０は中間転写ベルト６の張力を一定に制御するようにしたテンションローラである。張架ローラ２２は中間転写ベルト６の駆動ローラである。

記録材を担持搬送する転写ベルト２４は、複数の張架部材としての張架ローラ２５、２６、２７に張架されて矢印Ｂの方向へ２５０〜３００ｍｍ／ｓｅｃで移動可能なベルト部材である。転写ベルト２４として、ポリイミド、ポリカーボネートなどの樹脂または各種ゴム等に帯電防止剤としてカーボンブラックを適当量含有させ、その体積抵抗率を１Ｅ＋９〜１Ｅ＋１４［Ω・ｃｍ］、厚みを０．０７〜０．１［ｍｍ］としたものを用いている。また、転写ベルト２４として、引っ張り試験法（ＪＩＳＫ６３０１）で測定したヤング率の値が０．５ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下となるような弾性体のものを使用している。

転写ベルト２４の引っ張り試験におけるヤング率を０．５ＭＰａ以上の部材を使用することで、ベルトの形状を十分に保って回転駆動ができる。一方で、１０ＭＰａ以下の十分に弾性変形が可能な部材を使用することで、後述する分離補助装置４０によって記録材Ｐに効果的にうねり発生させて、より効果的な転写ベルト２４からの記録材Ｐの分離を達成することが可能になる。また、十分に弾性変形が可能な部材は、部材が変形した状態から変形量を減らした際の部材の緩和現象が起こりやすいため、分離補助装置４０による転写ベルト２４の磨耗を低減することが可能になる。

記録材は不図示のカセットに収納されている。記録材Ｐは、供給開始信号が出力されると、供給開始信号に基づいてカセットから不図示のローラによって搬送されてレジストローラ８へ導かれる。レジストローラ８は、記録材Ｐを一旦停止させて、中間転写ベルト６上のトナー像が搬送されてくるのと同期して転写ベルト２４に記録材Ｐを供給する。

レジストローラ８から記録材搬送方向（矢印Ｂの方向）において下流側には、中間転写ベルト張架ローラ２１と対向して、トナー像を転写ベルト２４に担持された記録材に転写する転写ニップＮを形成する転写部材として２次転写ローラ９が配置されている。記録材が転写ニップＮに搬送されると、２次転写ローラ９にトナーと逆極性の２次転写電流が印加されることによって、中間転写ベルト６上のトナー像が記録材Ｐ上へ一括して静電的に転写される。例えば本実施例では、＋３０〜６０ｍＡの電流を流している。２次転写電流が変化するのは、記録材の乾燥状態、環境、転写するトナーの量等の要因によって、必要な電流量が変化するためである。

２次転写ローラ９はイオン導電系発泡ゴム（ＮＢＲゴム）の弾性層と芯金からなる。外径が２４ｍｍ、ローラ表面粗さＲｚ＝６．０〜１２．０（μｍ）、抵抗値がＮ／Ｎ（２３℃、５０％ＲＨ）測定、２ｋＶ印加で１Ｅ＋５〜１Ｅ＋７Ωの転写ローラを使用している。２次転写ローラ９には、供給バイアスが可変となっている２次転写高圧電源１３が取り付けられている。

転写後に転写ベルト２４から分離した記録材Ｐが記録材ガイド２９の案内面を経て定着装置６０に搬送されると、加熱加圧工程によってトナー像が記録材に定着される。トナー像が定着された後に、記録材Ｐは機械の外に排出される。

（分離補助装置の構成）
本実施形態では転写ベルト２４からの分離を補助するために転写ベルト２４を押し上げる手段として、記録材の分離を局所的に転写ベルト２４を押し上げて変形させることにより行う分離補助装置４０が設けられている。分離補助装置４０は、記録材搬送方向において２次転写ローラ９より下流側に転写ベルト２４の内面側に設けられている。

分離補助装置４０の詳細な構成および、動作を示しているのが図２（ａ）、図２（ｂ）である。分離補助装置４０は分離部材である分離補助コロ４１と、分離補助コロ４１を回転可能に支持するコロフレーム４２と、分離補助コロ４１の揺動中心となるコロ揺動中心軸４３を有する。さらに、コロ揺動中心軸４３を中心にして分離補助コロ４１を揺動するためのコロ駆動ギア４４と、コロ駆動ギア４４に駆動力を伝達するためのモーター駆動伝達ギア４５と、駆動源であるモーター４６を有する。モーター４６の回転運動がモーター駆動伝達ギア４５によって、コロ駆動ギア４４に伝達される。ここで、コロ駆動ギア４４とコロ揺動中心軸４３の間にはベアリングを設けているため、コロ揺動中心軸４３は、モーター４６による回転駆動の影響は受けず位置が動かないようになっている。

分離補助コロ４１、コロフレーム４２はコロ揺動中心軸４３を中心にモーター４６の所定量の正回転により、図２（ａ）で示されるコロ収納位置から、Ｙ１方向へ図２（ｂ）で示される分離補助コロ４１が転写ベルト２４の内面に当接して転写ベルト２４を局所的に押し上げる押し上げ位置まで動く。

さらに、モーター４６の所定量の逆回転により、分離補助コロ４１は、図２（ｂ）の押し上げ位置からＹ２方向へ移動して、図２（ａ）で示される分離補助コロ４１が転写ベルト２４から離間したコロを収納する収納位置へ動くことができる。すなわち、分離補助コロ４１は、正逆回転により、このような揺動運動を行うようになっている。

分離補助コロ４１エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）からなり、外径は６〜１０ｍｍ、幅は５〜１５ｍｍである。このような分離補助コロ４１が転写ベルト２４を押し上げると、幅方向に局所的な突出が転写ベルト２４に形成される。ここで、幅方向とは、移動するベルト面の、移動方向と直交する方向である。

図２（ａ）の状態で、分離補助コロ４１から張架ローラ２６までの距離は４〜８ｍｍであり、図２（ｂ）の状態では分離補助コロ４１は転写ベルト２４のベルト面を内面側から図２（ａ）の平面状態から３〜６ｍｍ押し上げている。

２次転写ローラ９により、トナーと逆極性の電荷が転写ベルト２４の内面に付与されるので、転写ニップＮ以降で記録材は転写ベルト２４に吸着している状態にある。また、薄い紙等の剛度の弱い記録材は変形しやすい。そのため、押し上げによって転写ベルト２４に生じる幅方向に局所的な変形に沿って、記録材にもうねりが生じる。その結果、記録材の断面二次モーメント、すなわち記録材のこしの強さ、が大きくなる。これによって、薄紙等の剛度の弱い記録材を分離するために有効な分離効果を得ることができる。

しかし、薄い記録材にうねりをつける押し上げ位置が記録材ガイド２９から遠すぎると、記録材の先端が記録材ガイド２９の案内面の記録材搬送方向における上流側の端部に届く前に、記録材の後端が転写ベルト２４に突出が形成される突出形成位置を通過してしまうといった事態が生じ得る。ここで、突出形成位置は、転写ベルト２４が分離補助コロ４１に押し上げられる際に、転写ベルト２４が分離補助コロ４１に接触する範囲の搬送方向における中央の位置をいう。薄い記録材はうねりにより分離後の搬送が支えられており、記録材ガイド２９に到達する前にうねりが崩れてこしが弱くなると、搬送不良が生じてしまう。そこで、記録材ガイド２９の案内面の記録材搬送方向における上流側の端部から突出形成位置までの距離は、画像形成装置に使用される記録材の搬送方向のサイズとして最小サイズの記録材より短く設定するのが望ましい。ここで、記録材ガイド２９の案内面の記録材搬送方向における上流側の端部から突出形成位置までの距離は、図２中のＬ０で示される。

分離補助装置４０が有する分離補助コロ４１は記録材が通過する領域にひとつであってもよいが、記録材が通過する範囲内で幅方向に複数あった方が好ましい。これについて図面を参照しながら説明する。図３（ａ）は、薄い記録材等の剛度の弱い記録材Ｐが、分離補助コロ４１による押し上げによりうねりがつくことで転写ベルト２４から分離した場合の、分離直後の記録材の状態を示す。

分離直後の薄い記録材には、転写ベルト２４からの静電的吸着力が働いているが、これとは逆向きにうねりによるこしの強さが働いて、薄い記録材の分離後の搬送を支えている。分離補助コロ４１が薄い記録材が通過する領域に幅方向に複数配置されている場合、薄い記録材には、図３（ｃ）に示されるように、谷型形状のうねりが形成される。記録材Ｐの谷型形状のうねりは転写ベルト２４の押し上げによる突出と突出の間に形成されており、うねりが平坦状態に戻ろうとする力Ｆ１に対して、両側から転写ベルト２４の突出によって抑え込む力Ｆ２が働くので、うねり形状を保持する力が強い。しかし、図３（ｂ）に示されるように、記録材Ｐが通過する領域に分離補助コロ４１がひとつ配置された場合、記録材に山型形状のうねりが形成されるが、谷型形状のうねりは形成されず、うねり形状を保持する力が弱い。この場合、記録材Ｐの先端が押し上げによる突出部を通過して記録材の先端が転写ベルト２４から浮いた状態になると、記録材先端のうねり形状はすぐに崩れてしまう。すなわち、押し上げ位置を通過した記録材Ｐの先端が、すぐにうねり形状を崩して、記録材の先端に付与されたこしの強さがすぐに失われるという事態が生じた。

なお、分離補助コロ４１を複数配置する場合に分離補助コロ４１の配置間隔を狭くしすぎると、全体的に転写ベルト２４が持ち上がってしまい、ベルト幅方向に複数の局所的な突出が転写ベルト２４に形成されなくなり、分離性を高めることができない。ベルト幅方向に複数の局所的な突出を形成するためには、間隔を広くとることが必要になる。

本実施形態では、転写ベルト２４の走行方向と直交する方向について、図４に示されるように、分離補助コロ４１の幅と、分離補助コロ４１の間隔が設定される。Ｌ１は分離補助コロ４１同士で囲まれた部分の長さ、Ｗｋは分離補助コロ４１の幅を示している。Ｌ２は、隣り合った２つの分離補助コロ４１の対向する端面内の部分を示しており、Ｌ１−２Ｗｋによって得られる。本実施形態では、Ｌ２が２Ｗｋ以上と設定する。すなわち、分離補助コロ４１で転写ベルト２４に接触している長さより分離補助コロ４１が転写ベルト２４に接触していない長さの方が長くなる。その結果、転写ベルト２４は、全体的に持ち上がろうとするよりベルト幅方向に複数箇所局所的に突出して転写ベルト２４に凹凸をつけやすくなる。

本実施形態の分離補助コロ４１の幅方向の配置を図５（ａ）で示す。本実施形態では、分離補助コロ４１は、幅方向に間隔を置いて６個設けられている。中央で隣り合う２つの分離補助コロ４１の間隔Ｌ４ａは８０ｍｍ、端から２番目同士の分離補助コロ４１の間隔Ｌ４ｂは１５０ｍｍ、端同士の分離補助コロ４１の間隔Ｌ４ｃは２５０ｍｍである。端と端の分離補助コロ４１間の中央部と、端から２番目同士の分離補助コロ４１間の中央部、中央で隣り合う２つの分離補助コロ４１間の中央部と、どの幅のサイズの記録材も幅方向の中央が共通の基準線に実質的に一致するように搬送される記録材の中央部は、一致する。

このように分離補助コロ４１を配置して記録材Ｐを搬送することで、画像形成装置に使用される幅方向の記録材サイズとして、最小サイズのハガキサイズから最大サイズの３３０ｍｍ幅の記録材まで対応した、突出部が転写ベルト２４上に複数形成される。ここで、画像形成装置に使用される幅方向の記録材サイズは、画像形成装置の仕様書等に記載されている記録材のサイズをいう。

図５（ｂ）に示されるように、中央２個の分離補助コロ４１同士の間隔Ｌ４ａである８０ｍｍは、搬送する幅方向のサイズとして最小サイズであるハガキサイズの記録材の幅方向のサイズ１００ｍｍより短い。図５（ｂ）で図示されるように、中央２個の分離補助コロ４１の押し上げによって形成された突出が、ハガキサイズの記録材の幅方向の両端部を支えて、ハガキサイズの記録材に谷型形状のうねりを形成する。

幅方向のサイズが１５０ｍｍ以上２５０ｍｍ未満の記録材を搬送する場合には、中央４個分の分離補助コロの押し上げによって形成された突出が、記録材に谷型形状のうねりを形成する。

画像形成装置に使用される幅方向の記録材サイズとして最大サイズの３３０ｍｍの幅の記録材を搬送する場合は、図５（ｃ）で図示される。図５（ｄ）はこの場合の斜視図を示す。６個の分離補助コロ４１により形成された６個の突出が転写ベルト２４上の３３０ｍｍ幅の記録材に、谷型形状のうねりを形成する。端と端の分離補助コロ４１の押し上げが、３３０ｍｍ幅の記録材の両端部を支える。

このように、本実施例は、幅方向の記録材サイズとして、最小サイズのハガキサイズから最大サイズの３３０ｍｍ幅の記録材まで、必ず谷型形状のうねりを形成する構成になっている。谷型形状のうねりを形成することで、押し上げ位置を通過した記録材Ｐの先端が、すぐにうねり形状を崩して、記録材の先端に付与されたこしの強さがすぐに失われるのを抑制することができる。

本実施例では、最小サイズのハガキサイズの記録材を幅方向に異なる２つの位置で局所的に持ち上げることにより、最小サイズのハガキサイズの記録材に谷型形状のうねりがひとつ形成される。しかし、最小サイズのハガキサイズの記録材の幅方向に異なる３つ以上の位置を持ち上げることにより、最小サイズのはがきサイズの記録材に２以上の谷型形状のうねりを形成してもよい。

また、搬送する記録材の端部が極端に分離補助コロ４１の押し上げにより形成される突出からはずれ、記録材端部でうねりによる断面二次モーメント上昇が起こりにくいといったことがないようにしている。このため、画像形成装置に使用される幅方向のサイズとして最大サイズの記録材に対しても、静電気力のような外力によって記録材Ｐに形成されたうねりが消えにくくなり、安定して記録材Ｐを搬送できる。

（分離補助装置の制御）
分離補助装置４０の動作位置は制御部５０によって制御される。この制御の関係を示しているのが図６である。分離補助装置４０の動作位置信号の制御は、ユーザーに指定された記録材Ｐの坪量情報、レジストローラ対８の記録材送りタイミングと記録材の搬送速度に基づいて得られる記録材先端位置情報、２次転写高圧電源１３によって読み取られる２次転写電流値に基づく。制御部５０はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含む。ユーザーが画像形成部を操作する操作部１０２からの情報は制御部５０に入力される。レジストローラ８の動作タイミングは制御部５０に入力される。二次転写高圧電源からの二次転写電流値の情報が制御部５０に入力される。制御部５０は、分離補助装置４０のモーターの動作を制御する。

なお坪量とは、単位面積辺りの重さ（ｇ／ｍ^２）を示す単位で、記録材の厚みを示す値として一般的に用いられる。

本実施例では、以下の二通りのパターンがＲＯＭに予め記憶されている。
・記録材が坪量４０ｇ／ｍ^２以下の場合には、分離補助コロ４１が押し上げ位置に位置して転写ベルト２４を幅方向で局所に突出させる。
・記録材が坪量４０ｇ／ｍ^２より大きい場合には、分離補助コロ４１が収納位置に位置する。収納位置において分離補助コロ４１は転写ベルト２４から離間している。

すなわち、特定の坪量（第一の坪量）の記録材に対して分離補助コロ４１を押し上げる動作を行い、第一の坪量より大きい第二の坪量の記録材に対しては分離補助コロ４１を押し上げる動作を行わない。

坪量は、操作部１０２でユーザーが入力する場合や、記録材を収容する収容部に記録材の坪量を入力する場合があり、それらにより画像形成装置に入力された坪量の情報に基づいて、制御部５０が分離補助装置４０の動作を決定する。

分離補助装置４０の動作制御のフローチャートを図７を用いて説明する。
スタートすると（Ｓ０１）、ユーザー操作部１０２でユーザーが設定した記録材の坪量情報が読み取られる（Ｓ０２）。坪量が４０ｇ／ｍ^２より大きいかどうかが判断される（Ｓ０３）。Ｓ０３で記録材の坪量が４０ｇ／ｍ^２より大きい場合には、分離補助コロは収容位置に配置される（Ｓ０７）。ユーザーによって設定された記録材Ｐの坪量が４０ｇ／ｍ^２以下の場合、こしが小さい記録材を転写ベルト２４から分離するために、分離補助コロ４１により転写ベルト２４を押し上げて局所的な突出を形成する動作が必要になる。設定された記録材Ｐの坪量が４０ｇ／ｍ^２以下の場合、記録材が所定の位置に記録材が到達したかが判断される（Ｓ０４）。所定の位置は、分離補助コロ４１よりも記録材搬送方向における上流側の位置であって、分離補助コロ４１が転写ベルト２４を押し上げる動作が、記録材の先端が分離補助コロ４１により押し上げられた位置に到達する前に完了するように設定される。記録材の位置は、記録材がレジストローラを通過してからの経過時間と記録材の搬送速度から検知する方法や、記録材の通過を検知する検知部材を配置することで記録材の位置を検知する方法などによって判断する。所定の位置に到達したと判断された場合、分離補助コロ４１はＹ１方向へ動かされて、転写ベルト２４を押し上げた、押し上げ位置に配置される（Ｓ０５）。分離補助コロ４１により変形された転写ベルト２４上で、記録材Ｐは、うねりがつけられてこしの強さが大きくなり、転写ベルト２４が張架ローラ２６に当接した領域に到達する前に、転写ベルト２４から分離される。次に、記録材Ｐの先端位置が記録材ガイド２９の案内面に到達しているかどうかが判断される（Ｓ０６）。なお、記録材の位置は、記録材がレジストローラを通過してからの経過時間と記録材の搬送速度から検知する方法や、記録材の通過を検知する検知部材を配置することで記録材の位置を検知する方法などによって判断する。記録材が記録材ガイド２９の案内面に到達している場合には、分離が行われたと判断されて、分離補助コロが収容位置に移動されて（Ｓ０７）、終了する（Ｓ０８）。

本実施例ではユーザーが入力した坪量情報に基づいて制御を行っているが、画像形成装置にセンサーを設けて、センサーを利用して記録材の坪量を判断してもよい。センサーによって判断された坪量に基づいて分離補助装置４０の動作が制御されると、大きな坪量の記録材用のカセットに小さな坪量の記録材が誤って収納されているような場合であっても、押し上げ動作が行われる。すなわち、坪量の小さな記録材を収納する位置を誤っても、坪量の小さな記録材の分離不良が生じるのを抑制することができる。

センサーとしては、記録材の搬送経路中に、搬送された記録材の重みを検知する重みセンサーを設けて、重みセンサーにより検知された重みと、記録材のサイズ情報（面積）とに基づいて、記録材の坪量を判断すればよい。あるいは、光の透過率を検知する透過型センサーを記録材の搬送経路中に設けて、搬送される記録材を透過する光の透過率から、記録材の厚さを判断してもよい。

（張架ローラ２６による記録材の分離）
本実施例は、特定の厚み（第一の厚み）の記録材が搬送されると、分離補助コロ４１は押し上げ位置に移動されるが、特定の厚みより厚い（第二の厚みの）記録材の記録材が搬送されると分離補助コロ４１は押し上げ位置に移動しない。すなわち本実施例では、特定の厚みの記録材の分離を、分離補助コロ４１を押し上げることにより行うものであるが、厚い記録材の分離も、分離補助コロ４１によって転写ベルト２４を押し上げにより行うことが可能である。厚い記録材を押し上げにより分離するために必要な押し上げ量は、薄い記録材を押し上げにより分離するために必要な押し上げ量に比べると小さい。しかし、一定以上の大きさの押し上げ量が必要になる。このような押し上げによって転写ベルト２４に形成される局所的な突出は、軽視できない局所的な負荷を転写ベルト２４に掛けて、転写ベルト２４の局所的な磨耗を進めてしまう。一方で、記録材が厚い場合には、転写ベルト２４を張架する張架ローラの曲率と記録材の剛度の強さを利用して、転写ベルト２４から分離することができることがわかっている。

本実施形態では、図１に示されるように、記録材搬送方向において分離補助コロ４１より下流側に張架ローラ２６を配置して、張架ローラ２６よりさらに下流側に、記録材を定着装置６０へ案内する記録材ガイド２９を張架ローラ２６に隣り合って配置する。

このような構成にすると、厚い記録材等の剛度が強い記録材Ｐは、転写ベルト２４が張架ローラ２６に当接して湾曲した領域（転写ベルト２４の走行方向が変化していく領域）に到達すると、記録材が幅方向にうねっていなくても、張架ローラ２６で湾曲された転写ベルト２４の湾曲の曲率と記録材のこしの強さで転写ベルト２４から分離する。すなわち、厚い記録材が転写ベルト２４から分離する位置が記録材ガイド２９の先端から近くなり、転写ベルト２４から分離した記録材は記録材ガイドの案内面上にスムーズに移動する。その結果、厚い記録材等の剛度の強い記録材が記録材のこしの強さと転写ベルト２４の搬送力によって分離後に転写ベルト２４から飛び出すといった事態が発生するのを抑制することができる。

一方で、薄い記録材等の剛度の弱い記録材が転写ベルト２４から分離する位置は、記録材搬送方向において厚い記録材が分離する位置より上流側になる。すなわち、記録材ガイド２９の先端から遠くなるが、薄い記録材等の剛度の弱い記録材は飛び出し量が小さいので、記録材の搬送方向が大きくばらつくといった問題は生じない。

分離補助コロが転写ベルト２４を押し上げた状態を示すのが図２（ｂ）であり、収納された状態を示すのが図２（ａ）である。記録材の分離を転写ベルト２４を押し上げることにより行うことで、記録材の分離位置が、記録材搬送方向において張架ローラ２６より上流側になり、記録材ガイド２９から遠ざかる。本実施例では、転写ベルト２４の磨耗を避けるために、収納位置は、分離補助コロ４１が転写ベルト２４から離間する位置である。本実施例では、収納位置において分離補助コロ４１が転写ベルト２４から離間する構成としたが、収納位置において転写ベルト２４を変形させない程度に分離補助コロ４１が転写ベルト２４に軽く接触していてもよい。

〔実施例２〕
実施例１と重複する部分については、実施例１と同様なので説明を割愛する。

坪量が同じ記録材であっても、記録材の材質が異なると、記録材自身の抵抗値は異なるものになる。その結果、坪量が同じ記録材であっても、２次転写バイアスが定電圧制御されていると、記録材が２次転写ニップを通過する際に実際に流れる２次転写電流値は同じにはならないという事態が生じる。
記録材が２次転写ニップを通過する際に流れる２次転写電流が大きくなると、記録材と転写ベルト２４との静電吸着力が強くなり、分離性が悪化すると考えられる。そこで、２次転写電流が、記録材の転写ベルト２４からの分離性に与える影響について検討した。検討したところ、２次転写電流値が４０μＡより大きくなると、坪量が４０ｇ／ｍ^２より大きく６０ｇ／ｍ^２より小さい記録材を張架ローラ２６により転写ベルト２４から分離するのが困難になるとわかった。そこで、本実施例では転写電流値を検知する転写電流検知部を設けた上で、記録材先端が２次転写ニップを通過する際に転写電流検知部により検知された転写電流値を踏まえてから、分離補助装置４０の動作制御を判断する。

すなわち本実施例では、分離補助装置４０の動作位置制御は、表１で示されるマトリクスに基づいて、図９で示されるフローで行われる。

表１は、制御部５０内に設けられている記憶部に予め記憶されているテーブルである。この制御テーブルは、記録材の坪量、記録材先端が転写ニップを通過する際の転写電流値に応じて、分離補助コロ４１により転写ベルト２４を変形させる場合（変形）と、分離補助コロ４１を転写ベルト２４から離間させている場合（離間）とを分けるものである。記録材の坪量が６０ｇ／ｍ^２以上である場合、「離間」状態とする。記録材の坪量が４０ｇ／ｍ^２より大きく６０ｇ／ｍ^２より小さい場合、記録材先端の転写電流値が４０ｉＡ以下であれば、「離間」状態とし、４０ｉＡより大きいと、「変形」状態とする。
記録材の坪量が４０ｇ／ｍ^２より小さい場合、「変形」状態とする。すなわち、読み取られた転写電流が所定の電流値（第一の電流値）である場合に「変形」状態として、第一の電流値より小さい電流値（第二の電流値）である場合に「離間」状態にする。

分離補助装置４０の動作制御のフローチャートを図９を用いて説明する。
スタートすると（Ｓ０１）、ユーザー操作部１０２でユーザーが設定した記録材の坪量情報が読み取られる（Ｓ０２）。読み取られた坪量が４０ｇ／ｍ^２より大きいかどうかが判断される（Ｓ０３）。ユーザーによって設定された記録材Ｐの坪量が４０ｇ／ｍ^２以下では、転写ベルト２４から記録材を分離するために、分離補助コロ４１により転写ベルト２４を押し上げて突出を形成する動作が必要になる。設定された記録材Ｐの坪量が４０ｇ／ｍ^２以下の場合、記録材がレジストローラを通過後で所定の位置に記録材が到達したかが判断される（Ｓ０７）。所定の位置は、分離補助コロ４１よりも記録材搬送方向における上流側の位置であって、分離補助コロ４１が転写ベルト４１を押し上げる動作が、記録材の先端が分離補助コロ４１により押し上げられた位置に到達する前に完了するように設定される。なお、記録材の位置は、記録材がレジストローラを通過してからの経過時間と記録材の搬送速度から検知する方法や、記録材の通過を検知する検知部材を配置することで記録材の位置を検知する方法や、２次転写電流が読み取られてからの経過時間と記録材の搬送速度から検知する方法などによって判断する。所定の位置に到達していないと判断されるまで分離補助コロを押し上げ位置に移動しないので、転写ベルト２４が磨耗するのを抑制することができる。所定の位置に到達したと判断された場合、分離補助コロ４１はＹ１方向へ動かされて、転写ベルト２４を押し上げる位置に配置される（Ｓ０８）。分離補助コロ４１により変形された転写ベルト２４上で、記録材Ｐは、うねりがつけられてこしの強さが大きくなり、張架ローラ２６に到達する前に、転写ベルト２４から分離される。

Ｓ０３で記録材の坪量が４０ｇ／ｍ^２より大きい場合には、次に、坪量は６０ｇ／ｍ^２より小さいかの判断が行われる（Ｓ０４）。坪量が６０ｇ／ｍ^２以上の場合には、分離補助コロ４１は収容位置に配置される（Ｓ１１）。ユーザーによって設定された記録材Ｐの坪量が４０ｇ／ｍ^２より大きくて、６０ｇ／ｍ^２より小さいと判断された場合には、記録材の先端が２次転写ニップに到達したかが判断される（Ｓ０５）。記録材の先端が２次転写ニップに到達したと判断された場合、記録材先端が２次転写ニップを通過する際に転写電流検知部により検知される２次転写電流値が４０μＡ以上かどうかが判断される（Ｓ０６）。電流値が４０μＡ未満の場合には、分離補助コロ４１は収容位置に配置される（Ｓ１１）。一方で、転写電流検知部により検知される転写電流値が４０μＡ以上の場合には、次に記録材が所定の位置に到達したかが判断される（Ｓ０７）。記録材が所定の位置に到達したと判断された場合、分離補助コロ４１が押し上げ位置に配置される（Ｓ０８）。分離補助コロ４１が押し上げ位置に配置されることで、分離補助コロ４１を用いた分離が行われる。記録材の先端位置情報が取得される（Ｓ０９）。記録材の先端位置情報は、記録材がレジストローラを通過してからの経過時間と記録材の搬送速度から検知する方法や、記録材の通過を検知する検知部材を配置することで記録材の位置を検知する方法などによって取得される。そして、記録材の先端位置が記録材ガイド２９の案内面に到達しているかどうかが判断される（Ｓ１０）。記録材先端が記録材ガイド２９の案内面に到達している場合には、分離補助コロが収容位置に移動されて（Ｓ１１）、終了する（Ｓ１２）。なお本実施例では、記録材の坪量が４０ｇ／ｍ^２より大きくて６０ｇ／ｍ^２より小さい場合には、分離補助コロの動作制御を、記録材先端が２次転写ニップを通過する際に転写電流検知部により検知された転写電流値によって判断した。しかし、坪量が４０ｇ／ｍ^２より大きくて６０ｇ／ｍ^２より小さい場合に分離補助コロの動作制御を決定するために、記録材が２次転写ニップを通過する前に検知された２次転写電流を利用して判断してもよい。

（分離補助コロ４１の動作制御のタイミング）
図８を用いて、坪量が４０ｇ／ｍ^２より大きくて６０ｇ／ｍ^２より小さい場合で、２次転写電流値が４０μＡ以上の場合に分離補助コロを制御するタイミングについて説明する。定電圧制御された２次転写バイアスが印加（ＯＮ）されて、記録材の先端が２次転写ニップに到達すると、転写電流検知部材により２次転写電流が読み取られる。記録材先端が２次転写ニップに到達してから読み取られた２次転写電流値が４０μＡ以上である場合、分離補助コロ４１を押し上げ位置に移動させる分離補助コロ動作信号が制御部５０から分離補助コロ４１に伝達される。その後、記録材の先端が記録材ガイド２９の案内面に到着したと判断されると、分離補助コロ４１を収納位置に移動させる分離補助コロ動作信号が制御部５０から分離補助コロ４１に伝達される。

〔実施例３〕
本発明の実施例３について説明する。なお、実施例２と重複する部分については、実施例２と同様なので説明を割愛する。

実施例３が実施例２と相違するのは、坪量が４０ｇ／ｍ^２より大きいと判断された場合に、分離補助コロ４１を押し上げ位置へ移動させるタイミングである。

坪量が４０ｇ／ｍ^２の場合、２次転写電流を読み取る必要がない。そこで、本実施例では、坪量が４０ｇ／ｍ^２より大きいと判断された場合、分離補助コロ４１の押し上げ位置への移動を、記録材が２次転写ニップに到達する前に完了させる。記録材が２次転写を行う間に分離補助コロ４１が移動による振動が生じないので、坪量が４０ｇ／ｍ^２の場合に分離補助コロ４１の移動による振動が２次転写に影響するのを抑制することができる。

〔実施例４〕
図１０（ａ）を用いて、本発明の実施例４について説明する。尚、実施例１と重複する部分については、実施例１と同様なので説明を割愛する。本実施形態は、分離補助コロ４１が幅方向に所定の間隔をおいて２個設けられている構成である。分離補助コロ４１同士の間隔Ｌ５は記録材の幅より短い２５０ｍｍとなっている。特に、幅方向のサイズが２９７ｍｍのＡ４サイズの薄い記録材に対応することができる。

〔実施例５〕
図１０（ｂ）を用いて、本発明の実施例５について説明する。なお、実施例１と重複する部分についての説明は、省略する。

本実施形態では、分離補助コロ４１が幅方向に３個設けられている。隣同士の分離補助コロ４１の間隔Ｌ６は、１２５ｍｍである。一番端の分離補助コロ４１同士の間隔は２５０ｍｍである。中央部の分離補助コロ４１は、どの幅のサイズの記録材も幅方向の中央が共通の基準線に実質的に一致するように搬送される記録材の略中央部に位置するように配置されている。特に、幅方向のサイズが２９７ｍｍのＡサイズの薄い記録材が搬送された場合には、転写ベルト２４上の記録材Ｐに形成される谷型形状が、２つ形成される。
Ａ４サイズの記録材に対しては谷型形状を複数形成することで、Ａ４サイズの記録材の分離性をより高めることができる。またここでは図示しないが分離補助コロ４１を記録材の幅に対して４個以上持たせても良い。

〔実施例６〕
図１０（ｃ）を用いて、本発明の実施の形態５について説明する。尚、実施例１と重複する部分については、実施例１と同様なので説明を割愛する。

本実施例は、分離補助コロ４１が幅方向に３個設けられている。隣り合う分離補助コロ４１同士の間隔は、短い間隔（Ｌ７）８０ｍｍと、長い間隔（Ｌ８）１７０ｍｍである。端と端の分離補助コロ４１の間隔Ｌ９は２５０ｍｍである。

搬送する記録材Ｐの幅方向のサイズが、１００ｍｍ以上１７０ｍｍ未満の場合を図１１（ａ）に示す。この場合には、短い間隔Ｌ７で隣り合う分離補助コロ４１間の中央部と、搬送する記録材Ｐの幅方向の中央部が一致するように、記録材Ｐが搬送される。

搬送する記録材Ｐの幅方向のサイズが、１７０ｍｍ以上２５０ｍｍ未満の場合を図１１（ｂ）で示す。この場合には、長い間隔Ｌ８で隣り合う分離補助コロ４１間の中央部と、搬送する記録材Ｐの幅方向の中央部が一致するように、記録材Ｐが搬送される。

搬送する記録材Ｐの幅方向のサイズが２５０ｍｍ以上の場合を、図１１（ｃ）で示す。この場合、端と端の分離補助コロ４１間の中央部と、搬送する記録材Ｐの幅方向の中央部が一致するように記録材Ｐが搬送される。

このような構成を用いると、幅方向のサイズが、最小サイズのハガキサイズから３３０ｍｍ幅の記録材まで対応した、突出部が転写ベルト２４上に複数形成される。

〔実施例７〕
図１２を用いて、本発明の実施の形態６について説明する。尚、実施例１と重複する部分については、実施例１と同様なので説明を割愛する。

本実施形態では、図１２（ａ）に示されるように、位置可変動作用のモーター４６が、分離補助コロ４１ひとつひとつに設けられている。分離補助コロ４１は、幅方向に間隔を置いて６個設けられている。中央で隣り合う２つの分離補助コロ４１の間隔Ｌ４ａは８０ｍｍ、端から２番目同士の分離補助コロ４１の間隔Ｌ４ｂは１５０ｍｍ、端同士の分離補助コロ４１の間隔Ｌ４ｃは２５０ｍｍである。どの幅のサイズの記録材も幅方向の中央が共通の基準線に実質的に一致するように搬送される。記録材の中央部は、端と端の分離補助コロ４１間の中央部と、端から２番目同士の分離補助コロ４１間の中央部、中央で隣り合う２つの分離補助コロ４１間の中央部と一致する。

コロ駆動ギア４４とコロ揺動中心軸４３の間のベアリングにより、各分離補助コロ４１に対応したモーター４６の駆動動作は、他の分離補助コロ４１の駆動動作に干渉することなく行われる。各分離補助コロ４１の動作位置は、ユーザー操部１０２でユーザーが指定した記録材の幅方向のサイズ情報に応じて制御される。すなわち、搬送される記録材が通過する幅方向の領域に配置された分離補助コロ４１は押し上げ位置に位置して、搬送される記録材が通過しない非通過領域に配置された分離補助コロ４１は収納位置に位置するように制御される。

搬送される記録材Ｐの幅方向のサイズが１００ｍｍ以上１５０ｍｍ未満の場合、図１２（ｂ）で示されるように、６個の分離補助コロ４１のうち、真ん中２つの分離補助コロ４１が押し上げられる。搬送される記録材の幅方向のサイズが１５０ｍｍ以上２５０ｍｍ未満の場合は、図１２（ｃ）で示されるように、６個の分離補助コロ４１のうち、真ん中４つの分離補助コロ４１が押し上げられる。搬送される記録材Ｐの幅方向のサイズが２５０ｍｍ以上の場合は、図１２（ｄ）で示されるように、６個の分離補助コロ４１のうち、真ん中４つの分離補助コロ４１が押し上げられる。

薄い記録材が搬送されても、記録材通過領域の分離補助コロ４１を押し上げて、記録材非通過領域の分離補助コロ４１を押し上げないことで、薄い記録材を分離補助コロを用いて分離する時のベルトにかかる負荷を抑制することができる。

１感光ドラム
２１次帯電器
３露光装置
４現像器
５１次転写ローラ
６中間転写ベルト
８レジストローラ
９２次転写ローラ
１１ドラムクリーニング装置
１２ベルトクリーニング装置
１３２次転写高圧電源
２０中間転写ベルト張架ローラ（テンションローラ）
２１中間転写ベルト張架ローラ（２次転写ローラ９の対向ローラ）
２２中間転写ベルト張架ローラ（駆動ローラ）
２４転写ベルト
２５転写ベルト張架ローラ
２６転写ベルト張架ローラ
２７転写ベルト張架ローラ（テンションローラ）
２９記録材ガイド
３１転写ベルトクリーニング装置
４０分離補助装置
５０制御部
６０定着装置
Ｐ記録材
Ａ感光ドラムの回転方向
Ｂ転写ベルトの回転方向
Ｇ中間転写ベルト回転方向
Ｎ２次転写部位

Claims

トナー像を担持する像担持体と、
記録材を担持搬送する移動可能なベルト部材と、
前記ベルト部材に担持搬送された記録材に前記像担持体に形成されたトナー像を静電的に転写する転写部材と、
前記ベルト部材の幅方向において複数の突出部がベルト面に形成されるように、記録材の搬送方向において前記転写部材よりも下流側の前記ベルト部材を内面側から押し上げる押し上げ部材と、
記録材の搬送方向において前記押し上げ部材より下流側に配置されて、前記ベルト部材から分離した記録材を記録材搬送方向において下流側の定着装置へ案内するための記録材ガイドと、
を有する画像形成装置において、
記録材の搬送方向において前記押し上げ部材より下流側で、前記記録材ガイドより上流側に配置されて、前記ベルト部材を張架する張架部材とを有して、
第一の厚みの記録材が前記ベルト部材で搬送されるときには、前記押し上げ部材によって前記ベルト部材を押し上げて、記録材を前記ベルト部材から分離して前記記録材ガイドに受け渡し、前記第一の厚みよりも大きい第二の厚みの記録材が前記ベルト部材で搬送されるときには、前記押し上げ部材によって前記ベルト部材を押し上げずに、前記張架部材により記録材を分離して前記記録材ガイドに受け渡すことを特徴とする画像形成装置。
トナー像を担持する像担持体と、
記録材を担持搬送する移動可能なベルト部材と、
前記ベルト部材に担持搬送された記録材に前記像担持体に形成されたトナー像を静電的に転写する転写部材と、
前記ベルト部材の幅方向において複数の突出部がベルト面に形成されるように、記録材の搬送方向において前記転写部材よりも下流側の前記ベルト部材を内面側から押し上げる押し上げ部材と、
記録材の搬送方向において前記押し上げ部材より下流側に配置されて、前記ベルト部材から分離した記録材を記録材搬送方向において下流側の定着装置へ案内するための記録材ガイドと、
を有する画像形成装置において、
記録材の搬送方向において前記押し上げ部材より下流側で、前記記録材ガイドより上流側に配置されて、前記ベルト部材を張架する張架部材とを有して、
第一の坪量の記録材が前記ベルト部材で搬送されるときには、前記押し上げ部材によって前記ベルト部材を押し上げて、記録材を前記ベルト部材から分離して前記記録材ガイドに受け渡し、前記第一の坪量よりも大きい第二の坪量の記録材が前記ベルト部材で搬送されるときには、前記押し上げ部材によって前記ベルト部材を押し上げずに、前記張架部材により記録材を分離して前記記録材ガイドに受け渡すことを特徴とする画像形成装置。
前記記録材ガイドは、前記ベルト部材の押し上げにより突出した位置から前記記録材ガイドまでの距離が記録材搬送方向において前記画像形成装置に使用される記録材の最小サイズより短くなるように、配置されることを特徴とする請求項１乃至２いずれか一項に記載の画像形成装置。
請求項１乃至３いずれか一項に記載の画像形成装置であって、前記ベルト部材に担持搬送された記録材に前記像担持体に形成されたトナー像を静電的に転写する転写部に流れる電流を検知する転写電流検知部材を有して、記録材が前記転写部を搬送されるときに前記転写電流検知部材により第一の電流値が検知されるときには、前記押し上げ部材によって前記ベルト部材を押し上げて、記録材を前記ベルト部材から分離して前記記録材ガイドに受け渡し、記録材が前記転写部を搬送されるときに前記転写電流検知部材により第一の電流値より小さい第二の電流値が検知されるときには、前記押し上げ部材によって前記ベルト部材を押し上げずに、前記張架部材により記録材を分離して前記記録材ガイドに受け渡すことを特徴とする画像形成装置。
前記押し上げ部材は、幅方向において前記画像形成装置に使用される最小サイズの記録材が通過する範囲内に、幅方向において複数の突出部がベルト面に形成されることを特徴とする請求項１乃至４いずれか一項に記載の画像形成装置。