JP7494062B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複数の機能を有する複合機などの画像形成装置に関し、特に、モノクロ用の画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置において、感光ドラムなどの像担持体から中間転写ベルト（ベルト部材）にトナー像を一次転写し、中間転写ベルトから記録材にトナー像を二次転写する中間転写方式の構成が知られている。また、複数の画像形成部を有する構成で、複数の画像形成部を用いてフルカラーの画像形成を行うと共に、複数の画像形成部からカラーの画像形成部を取り外しブラックの画像形成部のみを用いてモノクロの画像形成を行う構成が提案されている（特許文献１）。

特開２０１４－２３２１３０号公報

フルカラーの画像形成とモノクロの画像形成を行える構成において、上述の特許文献１のようにカラーの画像形成部を着脱する以外に、全ての画像形成部を装着したまま、中間転写ベルトを像担持体に当接又は離間させる構成がある。中間転写ベルトは、複数の張架ローラにより張架され、そのうちの１つの張架ローラを移動可能な離間ローラとし、離間ローラを移動させることで中間転写ベルトを像担持体に当接又は離間させる。例えば、フルカラーの画像形成を行う場合には、全ての像担持体に中間転写ベルトが当接するように離間ローラを移動させる（第１張架断面）。一方、モノクロの画像形成を行う場合には、ブラックの像担持体にのみ中間転写ベルトを当接させ、他の像担持体から中間転写ベルトを離間させるように離間ローラを移動させる（第２張架断面）。

このような構成において、特許文献１のようにカラーの画像形成部を取り外してモノクロの画像形成を行う際に、中間転写ベルトの張架断面を第２張架断面とした場合、中間転写ベルトの張力が第１張架断面とした場合よりも低くなる。このため、中間転写ベルトから記録材にトナー像を転写する二次転写部に記録材が突入した際の衝撃により、記録材に転写される画像の画質が低下する虞がある。

本発明は、モノクロ用の画像形成装置において、転写画像の画質の低下を抑制できる構成を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、トナー像を担持する単一の感光ドラムと、前記感光ドラムに形成されたトナー像が転写されるベルト部材と、前記感光ドラムから前記ベルト部材にトナー像を転写する転写部材と、前記ベルト部材を張架する複数の張架ローラであって、前記ベルト部材の回転方向において、前記転写部材よりも上流側で前記転写部材に隣接する位置に移動可能に設けられた離間ローラを含む複数の張架ローラと、前記転写部材及び前記離間ローラの位置を変更して前記ベルト部材の張架形状を変更する変更機構であって、前記ベルト部材の張架形態を第１張架形態、第２張架形態、及び、第３張架形態を含む複数の張架形態に切り替え可能に構成され、前記第１張架形態は、前記転写部材を第１位置、前記離間ローラを第２位置に位置させることによって前記転写部材と前記離間ローラの間に転写面を形成して前記感光ドラムから前記ベルト部材にトナー像を転写可能な張架形態であり、前記第２張架形態は、前記転写部材及び前記離間ローラのそれぞれを前記転写面から前記感光ドラムと反対側に離間させる張架形態であり、前記第３張架形態は、前記転写部材が前記第１位置に位置され、前記離間ローラが前記転写面から前記感光ドラムと反対側に離間する第３位置に位置される張架形態である変更機構と、前記変更機構を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ベルト部材の張架形態を前記第２張架形態から前記第１張架形態に切り替る場合は、前記第３張架形態を経由するように前記変更機構を制御することを特徴とするモノクロ用の画像形成装置である。
また、本発明の一態様は、トナー像を担持する単一の感光ドラムと、前記感光ドラムに形成されたトナー像が転写されるベルト部材と、前記感光ドラムから前記ベルト部材にトナー像を転写する転写部材と、前記ベルト部材を張架する複数の張架ローラであって、前記ベルト部材の回転方向において、前記転写部材よりも上流側で前記転写部材に隣接する位置に移動可能に設けられた離間ローラを含む複数の張架ローラと、位相を変更することによって、前記転写部材及び前記離間ローラの位置を変更する変更機構であって、第１位相、第２位相、及び、第３位相を含む複数の位相に切り替えに構成され、前記第１位相は、前記転写部材が第１位置に、前記離間ローラが第２位置に位置する位相であり、前記第２位相は、前記転写部材が前記第１位置に、前記離間ローラが前記第２位置から前記感光ドラムと反対側に離間した位置に位置する位相であり、前記第３位相は、前記転写部材が第１位置から前記感光ドラムと反対側に離間した位置に位置し、前記離間ローラが前記第２位置から前記感光ドラムと反対側に離間した位置に位置する位相である変更機構と、前記変更機構を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、トナー像を前記感光ドラムから前記ベルト部材に転写する際には、前記変更機構の位相を前記第１位相とするように前記変更機構を制御することを特徴とするモノクロ用の画像形成装置である。
また、本発明の一態様は、トナー像を担持する単一の感光ドラムと、前記感光ドラムに形成されたトナー像が転写されるベルト部材と、前記感光ドラムから前記ベルト部材にトナー像を転写する転写部材と、前記ベルト部材を張架する複数の張架ローラであって、前記ベルト部材の回転方向において、前記転写部材よりも上流側で前記転写部材に隣接する位置に移動可能に設けられた離間ローラを含む複数の張架ローラと、位相を変更することによって、前記転写部材及び前記離間ローラの位置を変更する変更機構であって、第１位相及び第２位相を含む複数の位相に切り替えに構成され、前記第１位相は、前記転写部材が第１位置に、前記離間ローラが第２位置に位置する位相であり、前記第２位相は、前記転写部材が前記第１位置に、前記離間ローラが前記第２位置から前記感光ドラムと反対側に離間した位置に位置する位相である変更機構と、前記変更機構を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、トナー像を前記感光ドラムから前記ベルト部材に転写する際には、前記変更機構の位相を前記第１位相とするように前記変更機構を制御し、前記変更機構の位相が前記第２位相である場合には画像形成動作が行われないことを特徴とするモノクロ用の画像形成装置である。

本発明によれば、モノクロ用の画像形成装置において、転写画像の画質の低下を抑制できる。

本実施形態に係るフルカラー画像形成装置の概略構成を示す断面図。 本実施形態に係るモノクロ画像形成装置の概略構成を示す断面図。 （ａ）フルカラーの中間転写ユニットの斜視図、（ｂ）中間転写ベルトを取外した状態のフルカラーの中間転写ユニットの斜視図。 ベルト自動調芯機構の斜視図。 ベルト自動調芯機構の端部の拡大斜視図。 （ａ）ベルトの定常状態におけるベルトの巻き付き領域を示す模式図、（ｂ）ベルトに寄りが生じた状態におけるベルトの巻き付き領域を示す模式図。 本実施形態に係る離間スライダの模式図。 フルカラーの中間転写ユニットにおいて、（ａ）フルカラーモードにおける離間機構の状態を模式図、（ｂ）離間モノクロモードにおける離間機構の状態を模式図、（ｃ）全離間モードにおける離間機構の状態を模式図。 中間転写ユニットを装置本体から着脱するための構成を示す概略構成断面図。 （ａ）モノクロの中間転写ユニットの斜視図、（ｂ）中間転写ベルトを取外した状態のモノクロの中間転写ユニットの斜視図。 モノクロの中間転写ユニットにおいて、（ａ）モノクロモードにおける離間機構の状態を模式図、（ｂ）全離間モードにおける離間機構の状態を模式図。

実施形態について、図１ないし図１１を用いて説明する。本実施形態では、複数色のトナーで画像形成するフルカラー画像形成装置２００（図１）と、モノクロ画像形成装置２００Ｋ（図２）の基本構成（少なくとも一部）が共通化されている。そして、フルカラー画像形成装置２００（図１）に用いられるベルト搬送装置としての中間転写ユニット２０と、モノクロ画像形成装置２００Ｋ（図２）に用いられるベルト搬送装置としての中間転写ユニット２０Ｋの基本構成が共通化されている。まず、本実施形態のフルカラー画像形成装置２００の概略構成について、図１を用いて説明する。

［フルカラー画像形成装置］
第１の画像形成装置としてのフルカラー画像形成装置（フルカラー用の画像形成装置）２００は、装置本体の内部に４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ及び中間転写ユニット２０を備えた、所謂中間転写タンデム方式のプリンタである。なお、画像形成部の数（即ち、複数の第２像担持体の数）は、上述の数に限らず、２個以上の複数であれば良い。装置本体は、画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄや中間転写ユニット２０を支持する筐体（本体フレーム）２０１や化粧カバー（不図示）などによって構成される。

フルカラー画像形成装置２００は、原稿から読取った画像情報や、外部機器から入力された画像情報に基づいて記録材Ｓに画像を形成して出力する。なお、記録材Ｓは、普通紙の他にも、コート紙等の特殊紙、封筒やインデックス紙等の特殊形状を有するもの、オーバーヘッドプロジェクタ用のプラスチックフィルム、布等のシートを含むものとする。

複数の第２画像形成部としての画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックのトナー像を形成する画像形成ユニットであり、それぞれ電子写真用の第２像担持体である感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを備えている。各画像形成部の構成は、現像に用いるトナーの色が異なる以外は基本的に同様であるため、以下、イエローの画像形成部Ｐａの構成を例にして説明する。

画像形成部Ｐａは、ドラム状の感光体である感光ドラム１ａの周囲に、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、及びドラムクリーナ６を備えている。画像形成動作が開始すると、感光ドラム１ａが回転駆動され、帯電装置２によって感光ドラム１ａの表面が一様に帯電させられた後、露光装置３によってドラム表面に静電潜像が形成される。感光ドラム１ａに形成された静電潜像は、現像容器４１の内部に現像剤を収容する現像装置４からイエローのトナーを供給されることで可視化（現像）されてトナー像となる。即ち、帯電装置２、露光装置３、及び現像装置４は、第２像担持体としての感光ドラム１ａにトナー像を形成するトナー像形成手段を構成する。

なお、筐体２０１には、補給用の現像剤を収容する現像剤収容容器Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄが着脱可能に装着されている。例えば、現像剤収容容器Ｔａには、イエローのトナーを含む現像剤が収容されており、補給装置７０ａを介して現像容器４１に適宜補給される。また、現像剤としては、磁性キャリア及び非磁性トナーを含む二成分現像剤、磁性トナーによって構成される一成分現像剤、又はキャリア液中にトナー粒子を分散させた液体現像剤を用いることができる。

第２中間転写ユニットとしての中間転写ユニット２０は、無端状の第２ベルト部材である中間転写ベルト７と、中間転写ベルト７が張架される複数の張架部材としての張架ローラとを備えている。中間転写ベルト７は、具体的には、複数の第２張架ローラである二次転写内ローラ８、ステアリングローラ１７、離間ローラ１９、及び上流ガイドローラ１８に巻き回され、外周面において画像形成部Ｐａ～Ｐｄの感光ドラム１ａ～１ｄに対向している。

また、中間転写ベルト７の内周側には、一次転写手段の一例である複数の転写部材としての一次転写ローラ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが配置されている。一次転写ローラ５ａ～５ｄは、画像形成部Ｐａ～Ｐｄの感光ドラム１ａ～１ｄのそれぞれに対応する位置に配置され、感光ドラム１ａ～１ｄから中間転写ベルト７へのトナー像の転写が行われる一次転写部Ｔ１ａ、Ｔ１ｂ、Ｔ１ｃ、Ｔ１ｄを形成している。

中間転写ベルト７は、二次転写ローラとしての二次転写内ローラ８が不図示のモータによって所定方向（矢印Ｒ８）に回転駆動されることで、感光ドラム１ａ～１ｄの回転（矢印Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４）に連れ回る方向（矢印Ｒ７）に回転する。即ち、二次転写内ローラ８は、中間転写ベルト７を回転駆動する駆動ローラでもある。

また、二次転写内ローラ８は、中間転写ベルト７の回転方向に関して、上流ガイドローラ１８の更に下流側に配置されている。このような二次転写内ローラ８は、中間転写ベルト７を挟んで二次転写外ローラ９に対向しており、中間転写ベルト７の二次転写内ローラ８に張架された部分と二次転写外ローラ９の間にニップ部として二次転写部Ｔ２を形成している。二次転写内ローラ８は、中間転写ベルト７から記録材Ｓにトナー像を転写させるためのローラでもある。

ステアリングローラ１７は、中間転写ベルト７の回転方向に関して、離間ローラ１９の更に上流側に配置されている。このようなステアリングローラ１７は、詳しくは後述するように、中間転写ベルト７の回転方向に交差する（本実施形態では直交する）幅方向の位置を制御する調芯機能を有する。また、ステアリングローラ１７は、中間転写ベルト７に張力を付与するテンションローラでもある。

上流ガイドローラ１８は、中間転写ベルト７の回転方向に関して、二次転写内ローラ８の上流かつ一次転写ローラ５ａ～５ｄの下流に配置され、中間転写ベルト７が一定の方向から二次転写部Ｔ２に進入するように中間転写ベルト７を案内する。また、上流ガイドローラ１８及び離間ローラ１９は、中間転写ベルト７の回転方向に関して、中間転写ベルト７のうち複数の感光ドラム１ａ～１ｄに対向する部分の上流側及び下流側に配置される一対の張架ローラである。上流ガイドローラ１８は、一対の張架ローラのうち対向する部分の下流側に配置された張架ローラである。そして、上流ガイドローラ１８及び離間ローラ１９により、複数の感光ドラム１ａ～１ｄから中間転写ベルト７にトナー像が転写される転写面を形成可能である。

第２離間ローラとしての離間ローラ１９は、移動可能で、中間転写ベルト７の回転方向に関して、ステアリングローラ１７の下流かつ一次転写ローラ５ａ～５ｄの上流に配置される。また、離間ローラ１９は、第２離間機構としての離間機構３００（後述、図８（ａ）～（ｃ）参照）により移動させられることで、中間転写ベルト７の回転方向に沿った断面である張架断面を変更可能である。即ち、離間ローラ１９は、複数の張架部材のうちの少なくとも何れかの張架部材に相当する。離間機構３００は、詳しくは後述するように、離間ローラ１９及び一次転写ローラ５ａ～５ｄを移動させることで、中間転写ベルト７の外周面を感光ドラム１ａ～１ｄの一部又は全部から離間させることが可能である。

他の画像形成部Ｐｂ～Ｐｄにおいても画像形成部Ｐａと同様の画像形成動作によって感光ドラム１ｂ～１ｄに、それぞれマゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が形成される。そして、感光ドラム１ａ～１ｄに形成されたトナー像は、一次転写ローラ５ａ～５ｄに印加される静電バイアス（転写バイアス）により、一次転写部Ｔ１ａ～Ｔ１ｄにおいて中間転写ベルト７に一次転写される。このとき、カラー画像を形成する場合には、各感光ドラム１ａ～１ｄに担持されたトナー像が互いに重なり合った状態となるように多重転写される。一次転写部Ｔ１ａ～Ｔ１ｄを通過した後に感光ドラム１ａ～１ｄに残った転写残トナー等の付着物は、ドラムクリーナ６によって除去される。

中間転写ベルト７に担持されたトナー像は、二次転写外ローラ９に静電バイアスが印加されることにより、二次転写部Ｔ２において記録材Ｓに二次転写される。二次転写部Ｔ２を通過した後に中間転写ベルト７に残った転写残トナー等の付着物は、ベルトクリーニング装置１１によって除去される。

このような画像形成動作に並行して、給送カセット６０にセットされた記録材Ｓが給送ローラ等の給送機構６１によって、レジストレーションローラ対６２に向けて給送される。レジストレーションローラ対６２は、記録材Ｓの斜行補正を行うと共に、画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄによる画像形成動作の進行に合わせて記録材Ｓを二次転写部Ｔ２に送り込む。

二次転写部Ｔ２において未定着のトナー像を転写された記録材Ｓは、定着装置１３へと受け渡される。定着装置１３は、ハロゲンヒータ等の熱源によって加熱される加熱ローラ１４と、加熱ローラ１４に圧接する対向ローラ１５とを有し、記録材Ｓを挟持して搬送しながらトナー像に熱及び圧力を付与する。これにより、トナー粒子が溶融・固着して画像が記録材Ｓに定着する。

定着装置１３を通過した記録材Ｓは、装置本体の上部に設けられた排出トレイ６３へと排出される。また、両面印刷を行う場合は、不図示の反転搬送路を介して第１面（表面）と第２面（裏面）とを反転した状態の記録材Ｓがレジストレーションローラ対６２に再搬送される。そして、二次転写部Ｔ２及び定着装置１３を通過して裏面に画像を形成された記録材Ｓが排出トレイ６３に排出される。

なお、装置本体の上面には、ユーザーインターフェースとなる操作表示部４０が設けられている。操作表示部４０は、現在の設定情報等を表示可能な液晶パネルと、ユーザーが情報を入力可能な各種ボタン等を備え、例えば、出力画像をカラー画像とモノクロ画像との間で切換える設定を行うことができる。

また、装置本体には、操作表示部４０を介して入力される情報に基づいてフルカラー画像形成装置２００の動作を統括制御する第２制御部としての制御部５０が搭載されている。制御部５０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を有している。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納された制御手順に対応するプログラムを読み出しながら各部の制御を行う。また、ＲＡＭには、作業用データや入力データが格納されており、ＣＰＵは、前述のプログラム等に基づいてＲＡＭに収納されたデータを参照して制御を行う。

また、装置本体は、中間転写ベルト７の外周面に担持されたトナー像の濃度を検知可能な濃度検知手段としてのパッチセンサＰＳを有する。パッチセンサＰＳは、中間転写ベルト７の回転方向に関して、最も下流側の画像形成部Ｐｄの感光ドラム１ｄの下流側で、上流ガイドローラ１８の上流側に、中間転写ベルト７の外周面に対向するように配置されている。このようなパッチセンサＰＳは、例えば、発光部と受光部とを有し、発光部から中間転写ベルト７の外周面に向けて光を照射し、反射した光を受光部で受光することで、中間転写ベルト７上のトナー像の濃度を検知可能である。制御部５０は、パッチセンサＰＳを用いて出力画像の濃度調整のための制御を実行可能である。例えば、制御部５０は、所定枚数毎に中間転写ベルト７の外周面に制御用画像としてのパッチ画像を形成し、パッチ画像の濃度をパッチセンサＰＳにより検知する。そして、この検知結果に基づいて現像装置４へのトナー補給量を調整することで、出力画像の濃度を適正に保つようにする。

このようなフルカラー画像形成装置２００は、第１モードとしてのフルカラーモードと、第２モードとしての離間モノクロモードと、当接モノクロモードを実行可能である。フルカラーモードは、複数の感光ドラム１ａ～１ｄを用いて画像形成を行うモードである。離間モノクロモード及び当接モノクロモードは、それぞれ複数の感光ドラム１ａ～１ｄのうちの１つの感光ドラム１ｄを用いて画像形成を行うモードである。離間モノクロモードでは、１つの感光ドラム１ｄを中間転写ベルト７の外周面に当接させると共に他の（残りの）感光ドラム１ａ～１ｃを中間転写ベルト７から離間させた状態で、感光ドラム１ｄにのみブラックのトナー像を形成する。一方、当接モノクロモードでは、複数の感光ドラム１ａ～１ｄの全てを中間転写ベルト７の外周面に当接させた状態Ｅ、感光ドラム１ｄにのみブラックのトナー像を形成し、他の感光ドラム１ａ～１ｃにはトナー像を形成しない。

また、フルカラー画像形成装置２００は、複数の感光ドラム１ａ～１ｄの全てを中間転写ベルト７から離間させる全離間モードを実行可能である。中間転写ユニット２０は、このような各モードを実行すべく、詳しく後述するように、中間転写ベルト７の張架断面を変更可能である。

［モノクロ画像形成装置］
次に、第２の画像形成装置としてのモノクロ画像形成装置（モノクロ用の画像形成装置）２００Ｋについて、図２を用いて説明する。モノクロ画像形成装置２００Ｋは、筐体２０１の内部に１つの画像形成部（第１画像形成部）Ｐｄ及びモノクロ画像形成装置２００Ｋに対応した中間転写ユニット（第１中間転写ユニット）２０Ｋを備えた、所謂中間転写方式のプリンタである。

モノクロ画像形成装置２００Ｋは、上述したフルカラー画像形成装置２００と共通の筐体２０１を用い、画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃと現像剤収容容器Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、対応する補給装置７０ａ、７０ｂ、７０ｃ（不図示）が取り外されて構成される。また、第１ベルト部材としての中間転写ベルト７は、複数の第１張架ローラである二次転写内ローラ８、ステアリングローラ１７、離間ローラ１９、及び上流ガイドローラ１８に巻き回され、外周面において画像形成部Ｐｄの感光ドラム１ｄに対向している。モノクロ画像形成装置２００Ｋの感光ドラム（第１像担持体）１ｄの中間転写ベルト（第１ベルト部材）７に対する位置は、フルカラー画像形成装置２００の感光ドラム（第２像担持体）１ｄの中間転写ベルト（第２ベルト部材）７に対する位置と同じである。その他の構成及び作用は、上述のフルカラー画像形成装置２００と同様であるため、同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

なお、モノクロ画像形成装置２００Ｋの装置本体は、フルカラー画像形成装置２００と共通の筐体２０１が用いられるが、化粧カバーは取り外された画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃなどを覆うため、モノクロ画像形成装置専用としても良い。尚、本実施形態における筐体２０１とは、画像形成装置の骨格部であり、金属部材で骨組みされた部分である。また、本実施形態における筐体２０１は、フルカラー画像形成装置２００とモノクロ画像形成装置２００Ｋで全く同じ場合を例に説明しているが、必ずしも完全に同じでなくても良い。例えば、フルカラー画像形成装置２００とモノクロ画像形成装置２００Ｋを識別するための刻印が設けられても良い。また、筐体の大部分が共通構成であり、一方の装置にだけ部分的に補強する補強ステイが追加されていても良い。このような場合は、筐体２０１の基本構成が実質的に同じと見做すことができる。

また、フルカラー画像形成装置２００に対応した中間転写ユニット２０が、誤ってモノクロ画像形成装置２００Ｋに装着されることを防止するために、モノクロ画像形成装置２００Ｋに中間転写ユニット２０が装着できないように、非互換構成を設けても良い。同様に、フルカラー画像形成装置２００に中間転写ユニット２０Ｋが装着できないように、非互換構成を設けても良い。また、非互換構成は、画像形成装置の本体、もしくは、中間転写ユニットのどちらに設けても良い。

原稿から読取った画像情報や、外部機器から入力された画像情報に基づいて記録材Ｓに画像を形成して出力する動作及び構成は、モノクロ画像形成装置２００Ｋが１つの画像形成部Ｐｄしか有していない以外は、フルカラー画像形成装置２００と共通である。なお、中間転写ユニット２０Ｋの構成、動作に関しては後述する。

このようなモノクロ画像形成装置２００Ｋは、モノクロモードと、モノクロ全離間モードを実行可能である。モノクロモードは、１つの感光ドラム（第１像担持体）１ｄを用いて画像形成を行うモードである。モノクロ全離間モードは、１つの感光ドラム１ｄを中間転写ベルト（第１ベルト部材）７から離間させるモードである。中間転写ユニット２０Ｋは、このような各モードを実行すべく、詳しくは後述するように、中間転写ベルト７の張架断面を変更可能である。

［中間転写ユニット］
次に、ベルト搬送装置の一例である中間転写ユニット２０の内部構成及び中間転写ベルト７のステアリングを行うための構成について、図３（ａ）ないし図６（ｂ）を用いて説明する。図３（ａ）、（ｂ）に示す中間転写ユニット２０は、フルカラー画像形成装置２００に装着される場合の構成を示している。まず、図３（ａ）～（ｃ）を用いて、中間転写ユニット２０の概略構成について説明する。図３（ａ）、（ｂ）は、中間転写ユニット２０の斜視図であり、図３（ａ）は中間転写ベルト７を張架した状態を示し、図３（ｂ）は中間転写ベルト７を取外した状態を示す。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、中間転写ユニット２０は、筐体２０１によって支持される前フレーム２１Ｆ及び後フレーム２１Ｒを備えている。前フレーム２１Ｆは、中間転写ユニット２０の正面側（図１の手前側、ユーザーが操作する側）の枠体であり、後フレーム２１Ｒはその反対側、つまり背面側の枠体である。二次転写内ローラ８、上流ガイドローラ１８、離間ローラ１９は、それぞれ前フレーム２１Ｆ及び後フレーム２１Ｒに挟まれる形で、回転軸線方向の両端を回転可能に軸支されている。以下、これらのローラ８、１８、１９の回転軸線方向は、中間転写ベルト７の幅方向Ｗと平行である。また、ステアリングローラ１７を含む後述のベルト自動調芯機構１７Ｕは、前フレーム２１Ｆ及び後フレーム２１Ｒに渡されたフレーム支持板２８によって支持されている。

二次転写内ローラ８の回転軸線方向の一端部には、駆動カップリング２２が取り付けられている。駆動カップリング２２は、中間転写ユニット２０が装置本体に装着された状態においてベルト駆動ユニット（不図示）の出力軸に連結され、ベルト駆動ユニットの駆動力を二次転写内ローラ８に伝達する。ベルト駆動ユニットは、モータ等の駆動源と、駆動カップリング２２に係合するカップリング部材とを含み、装置本体に搭載されている。

二次転写内ローラ８は、ゴム等の摩擦係数が比較的高い材質で表面を構成されており、駆動力を伝達されることでローラ表面が中間転写ベルト７を図３（ａ）の矢印Ｒ７方向に搬送駆動する。なお、本実施形態では、駆動伝達手段として駆動カップリング２２を用いたが、例えば接離可能なギアを用いて装置本体の駆動源と中間転写ユニット２０とを連結しても構わない。

以上のように駆動及び搬送される中間転写ベルト７に対し、本実施形態では、ステアリングローラ１７が両端部の摩擦力バランスを自ら維持することでベルト調芯（ステアリング）可能な、つまり幅方向の位置を制御可能なベルト自動調芯機構を備えている。以下、図４及び図５を用いて、ステアリング機構の一例であるベルト自動調芯機構１７Ｕの構成について説明する。図４は、ベルト自動調芯機構１７Ｕについて説明する斜視図であり、図５は、ベルト自動調芯機構１７Ｕの斜視図である。

図４に示すように、ステアリングローラ１７は、円柱状のローラ本体１７ａと、ローラ本体１７ａから回転軸線方向両側に突出するローラ軸１７ｂとを有している。ステアリングローラ１７の回転軸線両端部に対向する位置には、それぞれステアリング軸受２３が配置されている。各ローラ軸１７ｂは、対応するステアリング軸受２３に設けられた支持孔１０ａに嵌挿される形でステアリング軸受２３に回転可能に軸支される。

これら一対のステアリング軸受２３は、中間転写ベルト７が張架される複数の張架ローラの１つであるステアリングローラ１７の軸方向両端部を支持した状態で、揺動板２６に取り付けられている。各ステアリング軸受２３は、揺動板２６の両端部に取り付けられたスライドガイド２４によりスライド可能に支持されている。ステアリング軸受２３とスライドガイド２４との間には、圧縮バネであるテンションバネ２５が縮めた状態で設けられている。

揺動板２６は、ステアリングローラ１７を揺動させることで、二次転写内ローラ８との相対的なアライメントが変更可能な状態で支持する揺動部材の一例である。また、テンションバネ２５は、中間転写ベルト７の内周に作用する張力をステアリングローラ１７に与える付勢部材の一例である。即ち、本実施形態の付勢部材であるテンションバネ２５は、揺動板２６の両端部において付勢力を一対のステアリング軸受２３に対してそれぞれ与える一対のバネ部材からなる。

図４及び図５に示すように、スライドガイド２４は、ステアリング軸受２３をテンションバネ２５の加圧方向（矢印Ｋ１の方向）に沿って移動するようにガイドする嵌合溝を有している。つまり、スライドガイド２４は、一対のステアリング軸受２３をテンションバネ２５の付勢方向に案内する案内部を構成する。また、スライドガイド２４は、ステアリング軸受２３のテンションバネ２５の加圧方向への移動を規制可能なストッパ（不図示）を有している。このストッパは、ベルト自動調芯機構１７Ｕが中間転写ユニット２０に未装着のアセンブリ状態においてステアリング軸受２３及びステアリングローラ１７の脱落を防止する。これらの構成により、両端部のテンションバネ２５の付勢力を、夫々に対応するステアリング軸受２３に対して有効に伝達することができる。

図３（ａ）のように中間転写ベルト７がステアリングローラ１７及び他のローラ部材（８、１８、１９）に張架された状態では、ステアリング軸受２３は、上記ストッパによって規制された位置よりもテンションバネ２５を圧縮する方向に移動する。従って、この状態では、テンションばね２５の弾発力によってステアリングローラ１７が中間転写ベルト７の内周面に押し付けられ、中間転写ベルト７に張力が発生する。即ち、本実施形態のステアリングローラ１７は、付勢部材からの付勢力によって中間転写ベルト７に適度な張力を付与するテンションローラを兼ねている。

図４に示すように、揺動部材としての揺動板２６は、幅方向の中央部に支持軸としての回動軸部材２７が図中後方に突出した状態で固定されていると共に、両端部にそれぞれスライドガイド２４、２４が固定されている。回動軸部材２７は、上記フレーム支持板２８に設けられた嵌合部（不図示）に回動可能な状態で嵌合されることで、揺動板２６を回転可能（揺動可能）に支持する。

これにより、揺動板２６は、ステアリングローラ１７を支持した状態で、回動軸部材２７の軸線であるステアリング軸線Ｊを中心とする揺動方向Ｒｏに揺動可能である。即ち、ベルト部材のアライメントを変化させるためのアライメント変化手段の一例であるベルト自動調芯機構１７Ｕは、ステアリングローラ１７と共に中間転写ユニット２０の枠体に対して揺動可能なユニットとして構成される。

［ベルト自動調芯機構の作動原理］
次に、本実施形態におけるベルト自動調芯機構の詳細構成及びその作用について図５及び図６（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図６（ａ）、（ｂ）は、いずれも図３（ａ）における矢印ＴＶの方向を向いた視点における平面図（上視図）である。図６（ａ）はベルト自動調芯機構１７Ｕの作用によって中間転写ベルト７に作用する幅方向の力が釣り合った定常状態、即ち中間転写ベルト７の掛かり位置が称呼の位置にある状態を示す。図６（ｂ）は、中間転写ベルト７が矢印Ｒ７方向に搬送されているときに図中左側にベルト寄りを生じた状態を示している。

図５に示すように、ローラ軸１７ｂを軸支するステアリング軸受２３は、中間転写ベルト７の内周面に摺接することでステアリングトルクを発生させるための摺擦面２３１を備えている。ただし、ステアリングトルクとは、中間転写ベルト７の寄りを低減可能な方向に向かってステアリングローラ１７のアライメントを変化させようとする力のモーメントを指す。ステアリング軸受２３は、前述したように、スライドガイド２４によって矢印Ｋ１方向に移動するように移動方向を制限されている。そのため、摩擦部の一例であるステアリング軸受２３は、中間転写ベルト７の矢印Ｒ７方向の搬送駆動に際しては従動せずにベルト内周面と摺接する。

摺擦面２３１は、ステアリングローラ１７の軸方向外側に向かうにつれて外径が次第に大きくなるテーパー状に形成されており、円筒状であるステアリングローラ１７の外径よりも大きな最大径を有している。図６（ｂ）に示すように、本実施形態では、ステアリングローラ１７の外径が例えばφ１６（１６ｍｍ）に設定されている。ステアリング軸受２３の摺擦面２３１は、ステアリングローラ１７との接合部においては同じφ１６の円周状の外周部を有し、この外周部からテーパー角ψ＝１０°の割合で外側に向かって徐々に大径化する曲面形状を呈している。

また、本実施形態では、中間転写ベルト７の幅方向、即ち搬送駆動方向（矢印Ｒ７方向）に直交する方向の寸法は、テーパー角ψを有する摺擦面２３１の領域にまで一部跨がるように設定されている。言い換えると、中間転写ベルト７の幅Ｌｂは、ステアリングローラ１７のローラ本体の軸方向長さ（Ｌｒ）よりも長く、ステアリング軸受２３、２３の両端の間の幅（Ｌｒ＋２Ｌｆ）よりも短く設定されている（Ｌｒ＜Ｌｂ＜Ｌｒ＋２ＬＦ）。ただし、Ｌｆは各ステアリング軸受２３の摺擦面２３１の幅方向における長さである。

中間転写ベルト７がステアリング軸受２３に摺擦することでベルト自動調芯が可能になる作動原理について、図６（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。前述したように、ステアリング軸受２３は、中間転写ベルト７に対して従動不可能に支持されているため、中間転写ベルト７の搬送駆動中にはベルトの内周面と摺接可能である。このとき、摩擦力は中間転写ベルト７がステアリング軸受２３に巻き付いた領域、即ち図５の矢印Ｇの方向から視て中間転写ベルト７が下方に向かう右側の領域で生じることから、ステアリング軸受２３には下向きの摩擦力が作用する。

上述した通り、中間転写ベルト７の幅方向の寸法（Ｌｂ）は、ステアリング軸受２３、２３のテーパー状の摺擦面２３１、２３１に跨るように設定されている。従って、図６（ａ）に示す定常状態（称呼の状態）では、中間転写ベルト７が両方のステアリング軸受２３の摺擦面２３１に対して同等の掛かり幅（例えば２ｍｍ）で摺擦する。この状態では、中間転写ベルト７から両側のステアリング軸受２３、２３に作用する摩擦力により発生するモーメントは互いに打ち消し合う。

即ち、中間転写ベルト７から各ステアリング軸受２３、２３が受ける摩擦力は、ステアリング軸受２３、２３及び揺動板２６に対して、ステアリング軸線Ｊを中心とする互いに逆方向のモーメントとして作用する。このため、図６（ａ）に示す定常状態においては、各ステアリング軸受２３、２３が受ける摩擦力が概ね等しく、モーメントが互いに打ち消し合って揺動板２６の姿勢が維持される。これにより、ステアリングローラ１７は、二次転写内ローラ８等の他のローラ部材と軸方向が略平行となる姿勢（アライメントが揃った状態）に保持される。

これに対し、図６（ｂ）に示すように、中間転写ベルト７が幅方向のいずれか一方に偏る所謂「寄り」が発生した状態では、一方のステアリング軸受２３に対する中間転写ベルト７の掛かり幅が他方のステアリング軸受２３に対する掛かり幅より大きくなる。図示した例においては、図中左側のステアリング軸受２３についての掛かり幅がＤ［ｍｍ］であり、図中右側のステアリング軸受２３についての掛かり幅が０である、つまり摺擦面２３１から中間転写ベルト７が離脱した状態である。

この場合、中間転写ベルト７から摺擦面２３１の一定の掛かり幅の範囲が受ける鉛直下向きの摩擦力をＦ（ＳＴ）とすると、一方のステアリング軸受２３が受ける力の大きさはＦ（ＳＴ）×Ｄとなる。その一方で、他方のステアリング軸受２３については掛かり幅が０であることから、当該ステアリング軸受２３は実質的に中間転写ベルト７からの力を受けていない。従って、図６（ｂ）に示す状況では、ステアリングローラ１７の左端部を下方（図中奥側）へ移動させるようなステアリングトルクが発生する。

以上の原理によって生じるステアリングローラ１７の舵角、即ちステアリングトルクに従って揺動した状態のステアリングローラ１７の傾斜角度は、中間転写ベルト７の寄りを元に戻す方向に合致し、ベルト搬送に伴って中間転写ベルト７の寄りが低減される。即ち、ベルト自動調芯機構１７Ｕは、中間転写ベルト７を搬送駆動する駆動力の一部をステアリングトルクへと変換することで中間転写ベルト７の幅方向の位置を制御する自動調芯効果を発揮する。

なお、本実施形態では、ステアリング軸受２３にテーパー角ψを設けることで比較的低い摩擦係数μＳに設定し、急激なステアリング動作を回避するように構成している。具体的には、ステアリング軸受２３の材質として摺擦性（低摩擦性）を有するＰＯＭ（ポリアセタール）などの樹脂材料を使用し、摩擦係数μＳを０．３程度、テーパー角ψを５～１０°程度に設定することにより、良好な結果を得ることができる。さらには、中間転写ベルト７との摩擦帯電による静電的な弊害を考慮して、ステアリング軸受２３には導電性も付与している。ただし、必要とするステアリングトルクが得られる構成であれば、テーパー角ψ及び摺擦性の異なる構成としてもよく、例えばステアリング軸受２３の摺擦面２３１を円筒状としてもよい。

［中間転写ベルトの離間機構］
次に、中間転写ベルト７を感光ドラム１ａ～１ｄから離間可能とするための第２離間機構としての離間機構３００について、図７及び図８（ａ）～（ｃ）を用いて説明する。移動機構（変更機構）としての離間機構３００は、スライド部材としての離間スライダ３０と、カム部材としての離間カム３１とを有する。第２制御部としての制御部５０は、離間機構３００を制御して、複数の張架部材の少なくとも何れかの張架部材である離間ローラ１９を移動させることにより、中間転写ベルト７の回転方向に沿った断面である張架断面を変形可能である。また、離間機構３００は、複数の一次転写ローラ５ａ～５ｄも移動可能である。そして、中間転写ユニット２０をフルカラー画像形成装置２００に装着している場合に、中間転写ベルト７を、フルカラーモードと、離間モノクロモードと、当接モノクロモードと、全離間モードに対応した張架断面に変形可能である。

具体的には、フルカラーモード（第１モード）及び当接モノクロモードでは、中間転写ベルト７の張架断面が、図８（ａ）に示すような第１張架断面となる。第１張架断面では、中間転写ベルト７の外周面が複数の感光ドラム１ａ～１ｄの全てに当接する。離間モノクロモード（第２モード）では、中間転写ベルト７の張架断面が、図８（ｂ）に示すような第２張架断面となり、第２張架断面では、中間転写ベルト７の外周面が１つの感光ドラム１ｄに当接すると共に他の感光ドラム１ａ～１ｃから離間する。即ち、第２張架断面（第３張架形態、第２位相）は、一次転写ローラ５ｄが後述の第１位置に位置され、離間ローラ１９が転写面から感光ドラム１ｄと反対側に離間する後述の第３位置に位置される。言い換えれば、第２張架断面では、一次転写ローラ５ｄが第１位置に、離間ローラ１９が後述の第２位置から感光ドラム１ｄと反対側に離間した位置に位置する。全離間モードでは、図８（ｃ）に示すような第４張架断面となり、第４張架断面では、中間転写ベルト７の外周面が複数の感光ドラム１ａ～１ｄの全てから離間する。

まとめると、図８（ａ）～（ｃ）と張架断面との関係は以下のようになる。
図８（ａ）：第１張架断面（フルカラーモード（第１モード、ＣＬモード）及び当接モノクロモード）
図８（ｂ）：第２張架断面（離間モノクロモード（第２モード、ＢＫモード）、第３張架形態、第２位相）
図８（ｃ）：第４張架断面（全離間モード）

以下、離間機構３００による中間転写ベルト７の離間構成について具体的に説明する。上述した通り、中間転写ベルト７の内周側には、画像形成部Ｐａ～Ｐｄの感光ドラム１ａ～１ｄにそれぞれ対向する一次転写ローラ５ａ～５ｄが配置されている（図１参照）。本実施形態において、これら一次転写ローラ５ａ～５ｄと、一次転写ローラ５ａ～５ｄより上流に位置する離間ローラ１９とは、中間転写ユニット２０の枠体に対して相対移動可能である。

一次転写ローラ５ａ～５ｄ及び離間ローラ１９の移動は、図７に示す離間スライダ３０のスライド動作によって行われる。図７は、離間スライダ３０を正面側から視た様子を表す。離間スライダ３０は、中間転写ユニット２０の前フレーム２１Ｆ及び後フレーム２１Ｒ（図３参照）の内部にそれぞれ収容され、いずれも同様の形状を有している。即ち、各離間スライダ３０は、一次転写ローラ５ａ～５ｄに対応する４つのカム面３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ及び離間ローラ１９に対応するカム面３０ｅを有する。２つの離間スライダ３０は、図中左右方向（一次転写ローラ５ａ～５ｄが並べられている方向、一次転写ローラ５ａ～５ｄの回転軸線方向と直交する方向）を移動方向として、前フレーム２１Ｆ及び後フレーム２１Ｒに対して同期してスライドする。

各カム面３０ａ～３０ｅは、離間スライダ３０のスライド方向に対して傾斜した傾斜面を有し、以下のモード切換における各ローラ（５ａ～５ｄ、１９）の動作を達成するように形成されている。例えば、離間ローラ１９に対応するカム面３０ｅは、離間ローラ１９の中段位置に対応する平坦部３０２と、上記スライド方向に関して平坦部３０２から延び、離間ローラ１９の下段位置に対応する傾斜面３０１を含む。カム面３０ａ～３０ｄについても同様である。

図８（ａ）～（ｃ）の各図に示すように、一次転写ローラ５ａ～５ｄは、対応する一次転写軸受２９ａ～２９ｄによって軸方向の両端を回転可能に軸支されている。一次転写軸受２９ａ～２９ｄは、一次転写ローラ５ａ～５ｄの軸方向における両側に配置され、それぞれ前フレーム２１Ｆ及び後フレーム２１Ｒによって支持されている。いずれの一次転写軸受２９ａ～２９ｄも、図中上下方向（離間スライダ３０の移動方向と直交する方向、一次転写ローラ５ａ～５ｄの回転軸線方向と直交する方向）に移動可能に嵌合された状態で前フレーム２１Ｆ及び後フレーム２１Ｒに保持されている。また、中間転写ベルト７の搬送方向（矢印Ｒ７）に沿った方向への移動を規制されている。

各一次転写軸受２９ａ～２９ｄには、離間スライダ３０のカム面３０ａ～３０ｄに当接する当接部ａ１～ｄ１が設けられている。また、一次転写軸受２９ａ～２９ｄと前フレーム２１Ｆ及び後フレーム２１Ｒとの間には、一次転写軸受２９ａ～２９ｄをカム面３０ａ～３０ｄに押圧するように図中下方へ向けて付勢する一次転写バネＳＰａ～ＳＰｄが設けられている。一次転写バネＳＰａ～ＳＰｄの付勢方向は、一次転写ローラ５ａ～５ｄが感光ドラム１ａ～１ｄに向かう方向である。

離間スライダ３０が図中左右方向にスライド移動すると、当接部ａ１～ｄ１がカム面３０ａ～３０ｄに当接した状態で一次転写軸受２９ａ～２９ｄが図中上下方向に移動することにより、一次転写ローラ５ａ～５ｄが移動する。

離間ローラ１９についても一次転写ローラは５ａ～５ｄと同様の移動構成が設けられている。即ち、離間ローラ１９は、軸方向両側に配置された離間ローラ軸受２９ｅにより、軸方向の両端を回転可能に軸支されている。各離間ローラ軸受２９ｅは、前フレーム２１Ｆ及び後フレーム２１Ｒにより、図中上下方向に移動可能、かつ、中間転写ベルト７の搬送方向（矢印Ｒ７）に沿った方向への移動を規制された状態で保持されている。また、離間ローラ軸受２９ｅは、離間スライダ３０のカム面３０ｅに当接する当接部ｅ１を有し、離間ローラバネＳＰｅによってカム面３０ｅに押圧されている。離間スライダ３０が図中左右方向にスライド移動すると、当接部ｅ１がカム面３０ｅに当接した状態で離間ローラ軸受２９ｅが図中上下方向に移動することにより、離間ローラ１９が移動する。

離間スライダ３０は、離間カム軸３２に取付けられた離間カム３１に係合するスライド付勢面３０ｆ（図７参照）を有し、離間カム３１によってスライド付勢面３０ｆを押圧されることで図中左右方向に付勢される。離間カム軸３２の軸方向の端部には、中間転写ユニット２０が装置本体に取付けられた状態において、装置本体に搭載されるモータなどの駆動源に駆動連結される離間カップリング３３（図３参照）が取り付けられている。

離間スライダ３０は、本実施形態における軸受部材に相当する離間ローラ軸受２９ｅの移動方向（図８（ａ）～（ｃ）の上下方向）に交差する方向に移動可能な可動部材に相当する。また、離間ローラバネＳＰｅは、軸受部材をカム面に向けて付勢することで軸受部材をカム面に追従させるための付勢手段に相当する。

本実施形態では、このように離間スライダ３０及び離間カム３１を備えた離間機構３００により一次転写ローラ５ａ～５ｄ及び離間ローラ１９の移動が行われ、図８（ａ）～（ｃ）の各図に示すモードの切換えが行われる。なお、以下のモード切換は、画像形成装置２００に搭載された制御部５０（図１）からの制御信号に基づき、離間カム軸３２の回転位相が制御されることで達成される。また、フルカラーモード（ＣＬモード）、離間モノクロモード（ＢＫモード）、全離間モードの順に切換わる場合の動作を例に説明するが、動作を逆にたどることで任意のモード間で切換可能である。即ち、本実施形態では、中間転写ベルト７の張架形態を第１張架形態（ＣＬモード、後述するモノクロモード、第１位相）と第２張架形態（全離間モード、後述するモノクロ全離間モード、第３位相）の切り換えを行う場合は、第３張架形態（ＢＫモード、第２位相）を経由する。

図８（ａ）に示すフルカラーモード（ＣＬモード、後述する第１張架形態、第１位相）では、一次転写ローラ５ａ～５ｄ及び離間ローラ１９がいずれも下段位置に保持され、中間転写ベルト７は各画像形成部Ｐａ～Ｐｄの感光ドラム１ａ～１ｄ（図１参照）に当接する。即ち、一次転写ローラ５ｄを第１位置、離間ローラ１９を第２位置に位置させる。この状態では、各画像形成部Ｐａ～Ｐｄに画像形成動作を実行させ、感光ドラム１ａ～１ｄに形成されたトナー像を中間転写ベルト７を介して記録材に転写することで、フルカラー画像を記録材に形成することができる。

ＣＬモードから図８（ｂ）に示す離間モノクロモード（ＢＫモード、第３張架形態、第２位相）に切換わる場合、離間カム３１が矢印Ｒ９の方向に９０度回転し、離間スライダ３０が図中右方（矢印Ｋ２）に向かってスライドする。ＢＫモードでは、シアン、マゼンタ、イエローの一次転写ローラ５ａ、５ｂ、５ｃが上段位置へ移動して中間転写ベルト７の内周面から離間すると共に、離間ローラ１９が中段位置へと移動する。このとき、中間転写ベルト７は中段位置の離間ローラ１９と下段位置に保持されたままのブラックの一次転写ローラ５ｄとに張架された状態となり、ブラック以外の感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃから離間する。この状態では、ブラックの画像形成部Ｐｄに画像形成動作を実行させ、感光ドラム１ｄに形成されたトナー像を中間転写ベルト７を介して記録材に転写することで、モノクロ画像を記録材に形成することができる。

ＢＫモードから図８（ｃ）に示す全離間モード（後述する第２張架形態、第３位相）に切換わる場合、離間カム３１が矢印Ｒ９の方向に更に９０度回転し、離間スライダ３０が図中右方（矢印Ｋ２）に向かってスライドする。全離間モードでは、全ての一次転写ローラ５ａ～５ｄが上段位置へ移動して中間転写ベルト７の内周面から離間すると共に、離間ローラ１９が上段位置へと移動する。このとき、中間転写ベルト７は上段位置の離間ローラ１９と上流ガイドローラ１８（図１参照）とに張架された状態となり、全ての感光ドラム１ａ～１ｄから離間する。制御部５０は、中間転写ユニット２０の交換作業が行われる場合の他、例えば、画像形成装置２００が画像形成動作の開始を指令する信号（印刷ジョブ）の待機中である場合に全離間モードとなるように制御する。

離間ローラ１９は、ベルト部材が張架されるローラ部材の一例であり、下段位置（図８（ａ））は第２位置に相当し、上段位置（図８（ｂ）、（ｃ））は第２位置に比べてベルト部材の内周側に移動した第３位置に相当する。即ち、制御部５０は、フルカラーモードを実行する場合は、離間ローラ１９を第２位置に移動させ、離間モノクロモードを実行する場合は、離間ローラ１９を第３位置に移動させる。離間機構３００は、このようなローラ部材を第２位置と第３位置とに移動させる移動機構の一例である。

ここで、記録材の種類、例えば坪量が１５０ｇ／ｍ^２以上の場合などは、記録材が二次転写部Ｔ２に侵入した際の衝撃が中間転写ベルト７を伝播し、感光ドラム１ｄを振動させる場合がある。衝撃の伝播に対しては、中間転写ベルト７の張力を上昇させると効果的であることから、モノクロ画像を記録材に形成する場合においても、図８（ａ）に示すＣＬモードに切換えることが望ましい。

そこで、本実施形態では、ブラック１色で画像形成を行うモノクロモードを実行する場合に、上述の離間モノクロモード以外に当接モノクロモード（第６モード）で行うことができるようにしている。例えば、坪量が所定値（１５０ｇ／ｍ^２）以上の記録材にモノクロ画像を形成する場合に、制御部５０が当接モノクロモードを実行するようにしても良い。また、ユーザーが離間モノクロモードと当接モノクロモードとを操作表示部４０などから選択できるようにしても良い。

当接モノクロモードでは、図８（ａ）に示したように、一次転写ローラ５ａ～５ｄ及び離間ローラ１９がいずれも下段位置に保持され、中間転写ベルト７は各画像形成部Ｐａ～Ｐｄの感光ドラム１ａ～１ｄ（図１参照）に当接する。当接モノクロモードを実行する場合、ブラックの感光ドラム１ｄにはトナー像を形成するが、他の感光ドラム１ａ～１ｃにはトナー像を形成しない。但し、他の感光ドラム１ａ～１ｃは、中間転写ベルト７に当接しているため、画像形成時にはそれぞれ回転すると共に、表面を帯電装置２により帯電させることが好ましい。即ち、この時、イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃは画像形成動作を実施するが、イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成部に対応する露光装置３はドラム表面に静電潜像を形成しない。

また、図８（ａ）に示す第１張架断面は、図８（ｂ）に示す第２張架断面よりも中間転写ベルト７の張力が高く、中間転写ベルト７を安定駆動可能である。このため、上述したパッチセンサＰＳによるパッチ画像の濃度検知に基づく制御は、第１張架断面にある状態で実行することが好ましい。即ち、中間転写ベルト７が安定駆動されなければパッチセンサＰＳの検知面と中間転写ベルト７の外周面との距離が変化して検知精度が低下するためである。

そこで、本実施形態では、制御部５０は、フルカラーモードにおいては、パッチセンサＰＳを用いた制御を定期的に或いは適宜実行するようにしている。一方、モノクロモードにおいては、当接モノクロモードが実行されている場合に、パッチセンサＰＳを用いた制御を実行するようにしている。即ち、制御部５０は、中間転写ベルト７の張架断面が図８（ａ）に示す第１張架断面である場合において、パッチセンサＰＳを用いた制御を実行する。

［中間転写ユニットの着脱］
次に、中間転写ベルト７の交換等の際に中間転写ユニット２０を装置本体から着脱するための構成について説明する。中間転写ユニット２０は、図９に示すように、上述した全離間モードに保持された状態で、画像形成装置２００の装置本体に対して着脱可能である。即ち、中間転写ベルト７の張架断面が、図８（ｃ）に示す第４張架断面の状態で装置本体に対して着脱可能である。

具体的には、装置本体の正面から視て右側に設けられた右扉ＲＤを開くことで中間転写ユニット２０が露出し、左右方向（矢印Ｋ３）に移動させることで中間転写ユニット２０を装置本体から着脱することができる。

［モノクロ中間転写ユニット］
次に、モノクロ画像形成装置２００Ｋに対応した中間転写ユニット２０Ｋの内部構成について、図１０（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図１０（ａ）、（ｂ）は中間転写ユニット２０Ｋの斜視図であり、図１０（ａ）は中間転写ベルト７を張架した状態を示し、図１０（ｂ）は中間転写ベルト７を取外した状態を示す。

中間転写ユニット２０Ｋは、前述のフルカラー画像形成装置２００に対応した中間転写ユニット２０から一次転写ローラ５ａ～５ｃ、一次転写軸受２９ａ～２９ｃ、一次転写バネＳＰａ～ＳＰｃが取り外されたユニットに相当する。これにより、中間転写ユニット２０に対してコストダウンが図られている。なお、これら以外の構成は、中間転写ユニット２０と同様である。即ち、中間転写ユニット２０から上述の一次転写ローラ５ａ～５ｃなどを取り外しただけで、その他の構成は共通である。したがって、中間転写ベルトを張架する張架ローラ（８、１７、１８、１９）が設けられている位置や、離間ローラ（第１離間ローラ）１９の離間機構（第１離間機構）３００は、中間転写ユニット２０と中間転写ユニット２０Ｋで同じである。また、中間転写ベルト７のステアリングを行うための構成なども同様である。このため、中間転写ユニット２０と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

［モノクロ用の中間転写ユニットにおける中間転写ベルトの離間機構］
次に、モノクロ用の中間転写ユニット２０Ｋの中間転写ベルト７を感光ドラム１ｄから離間可能とするための構成について、図１１（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。中間転写ユニット２０Ｋも、上述の離間機構３００を有する。そして、第１制御部としての制御部５０は、離間機構３００を制御して、離間ローラ１９を移動させることにより、中間転写ベルト７の回転方向に沿った断面である張架断面を変形可能である。また、離間機構３００は、１つの一次転写ローラ５ｄも移動可能である。そして、中間転写ユニット２０Ｋをモノクロ画像形成装置２００Ｋに装着している場合に、中間転写ベルト７を、第３モードとしてのモノクロモードと、第５モードとしてのモノクロ全離間モードに対応した張架断面に変形可能である。

具体的には、モノクロモードでは、中間転写ベルト７の張架断面が、図１１（ａ）に示すような第３張架断面となり、第３張架断面では、中間転写ベルト７の外周面が１つの感光ドラム１ｄに当接する。即ち、第３張架断面（第１張架形態、第１位相）は、一次転写ローラ５ｄを第１位置、離間ローラ１９を第２位置に位置させることによって一次転写ローラ５ｄと離間ローラ１９の間に転写面を形成して感光ドラム１ｄから中間転写ベルト７にトナー像を転写可能な張架形態である。モノクロ全離間モードでは、図１１（ｂ）に示すような第５張架断面となり、第５張架断面では、中間転写ベルト７の外周面が１つの感光ドラム１ｄから離間する。即ち、第５張架断面（第２張架形態、第３位相）は、一次転写ローラ５ｄ及び離間ローラ１９のそれぞれを転写面から離間させる張架形態である。言い換えれば、第５張架断面では、一次転写ローラ５ｄが第１位置から感光ドラム１ｄと反対側に離間した位置に位置し、離間ローラ１９が第２位置から感光ドラム１ｄと反対側に離間した位置に位置する。

まとめると、図１１（ａ）、（ｂ）と張架断面との関係は以下のようになる。
図１１（ａ）：第３張架断面（モノクロモード、第１張架形態、第１位相）
図１１（ｂ）：第５張架断面（モノクロ全離間モード、第２張架形態、第３位相）

ここで、本実施形態の場合、図１１（ａ）に示す第３張架断面は、図８（ａ）に示した第１張架断面と同じである。即ち、モノクロ画像形成装置２００Ｋにおいてモノクロ画像を形成する場合に、中間転写ベルト７の張架断面を図８（ｂ）に示した第２張架断面でもモノクロ画像を形成可能である。しかしながら、中間転写ベルト７を第２張架断面とし場合、第１張架断面とした場合に比べて中間転写ベルト７の張力が低くなる。このため、二次転写部Ｔ２に記録材Ｓが突入した際の衝撃により、記録材Ｓに転写される画像の画質が低下する虞がある。特に、坪量が大きい（例えば、１５０ｇ／ｍ^２以上）記録材の場合、記録材が二次転写部Ｔ２に侵入した際の衝撃が大きく、この衝撃が中間転写ベルト７を伝播して感光ドラム１ｄを振動させる虞がある。

そこで、本実施形態では、モノクロ画像形成装置２００Ｋに中間転写ユニット２０を装着して画像を形成する場合には、中間転写ベルト７の張架断面を第１張架面と同じ第３張架断面としている。即ち、フルカラー画像形成装置２００においてフルカラーモード又は当接モノクロモードを実行する場合の張架断面と同じ張架断面としている。言い換えれば、制御部５０は、画像形成時における離間ローラ１９が第２位置に位置するように、離間機構３００を制御する。これにより、記録材Ｓに転写される転写画像の画質の低下を抑制できる。特に、記録材の坪量が大きくても転写画像の画質の低下を抑制できる。

また、図１１（ｂ）に示す第５張架断面は、図８（ｃ）に示した第４張架断面と同じである。即ち、モノクロ画像形成装置２００Ｋにおいて感光ドラム１ｄを離間させる場合には、中間転写ベルト７の張架断面を、フルカラー画像形成装置２００の全離間モードと同様の張架断面としている。言い換えれば、感光ドラム１ｄを中間転写ベルト７から離間させる場合には、離間ローラ１９が第３位置に位置するように離間機構３００を制御する。これにより、離間機構３００をフルカラー画像形成装置２００用とモノクロ画像形成装置２００Ｋ用とで共通化でき、コストの低減を図れる。

以下、具体的に説明する。上述した通り、中間転写ベルト７の内周側には、画像形成部Ｐｄの感光ドラム１ｄにそれぞれ対向する一次転写ローラ５ｄが配置されている（図２参照）。本実施形態において、これら一次転写ローラ５ｄと、一次転写ローラ５ｄより上流に位置する離間ローラ１９とは、中間転写ユニット２０Ｋの枠体に対して相対移動可能である。

一次転写ローラ５ｄ及び離間ローラ１９の移動は、図７に示す離間スライダ３０のスライド動作によって行われ、これは上述した中間転写ユニット２０と同様である。本実施形態では、このように離間スライダ３０及び離間カム３１を備えた離間機構３００により一次転写ローラ５ｄ及び離間ローラ１９の移動が行われ、図１１（ａ）、（ｂ）の各図に示すモードの切換えが行われる。なお、以下のモード切換は、画像形成装置２００Ｋに搭載された制御部５０（図２）からの制御信号に基づき、離間カム軸３２の回転位相が制御されることで達成される。また、モノクロモード、全離間モードの順に切換わる場合の動作を例に説明するが、動作を逆にたどることで任意のモード間で切換可能である。

図１１（ａ）に示すモノクロモード（第１張架形態、第１位相）では、一次転写ローラ５ｄ及び離間ローラ１９がいずれも下段位置（第１位置、第２位置）に保持され、中間転写ベルト７は画像形成部Ｐｄの感光ドラム１ｄ（図２参照）に当接する。この状態では、画像形成部Ｐｄに画像形成動作を実行させ、感光ドラム１ｄに形成されたトナー像を中間転写ベルト７を介して記録材に転写することで、モノクロ画像を記録材に形成することができる。つまり、モノクロモードは、図８（ａ）に示すフルカラーモードと同じ中間転写ベルト７の張架断面である。

モノクロモードから図１１（ｂ）に示す全離間モード（第２張架形態、第３位相）に切換わる場合、離間カム３１が矢印Ｒ９の方向に１８０度回転し、離間スライダ３０が図中右方（矢印Ｋ２）に向かってスライドする。全離間モードでは、一次転写ローラ５ｄが上段位置へ移動して中間転写ベルト７の内周面から離間すると共に、離間ローラ１９が上段位置（第３位置）へと移動する。このとき、中間転写ベルト７は上段位置の離間ローラ１９と上流ガイドローラ１８（図２参照）とに張架された状態となり、感光ドラム１ｄから離間する。中間転写ユニット２０Ｋは、前述の図９に示すように、上述した全離間モードに保持された状態で、画像形成装置２００Ｋの装置本体に対して着脱可能である。即ち、中間転写ベルト７の張架断面が、図１１（ｂ）に示す第５張架断面の状態で装置本体に対して着脱可能である。

制御部５０は、中間転写ユニット２０Ｋの交換作業が行われる場合の他、例えば、画像形成装置２００Ｋが画像形成動作の開始を指令する信号（印刷ジョブ）の待機中である場合に全離間モードとなるように制御する。

中間転写ユニット２０Ｋにおいては、図８（ｂ）に示す中間転写ユニット２０のＢＫモードに相当する張架断面（第２張架断面、第３張架形態、第２位相）での画像形成動作が通常実施されない。これは、中間転写ユニット２０の記録材の種類に応じたＣＬモード切換えで前述したが、衝撃の伝播に対しては、ベルト部材の張力を上昇させると効果的であることから、常に図１１（ａ）に示すモノクロモードに維持されることが望ましいからである。また、画像形成装置２００Ｋにおいては、イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃが取り外されていることから、画像形成動作に伴う現像剤や感光ドラムの劣化、延いてはランニングコストを気にすることも無いためである。

離間ローラ１９は、ベルト部材が張架されるローラ部材の一例であり、下段位置（図１１（ａ））は第２位置に相当し、上段位置（図１１（ｂ））は第２位置に比べてベルト部材の内周側に移動した第３位置に相当する。離間機構３００は、このようなローラ部材を第２位置と第３位置とに移動させる移動機構の一例である。

また、図１１（ａ）に示す第３張架断面は、図８（ｂ）に示す第２張架断面よりも中間転写ベルト７の張力が高く、中間転写ベルト７を安定駆動可能である。このため、上述したパッチセンサＰＳによるパッチ画像の濃度検知に基づく制御は、第３張架断面にある状態で実行することが好ましい。そこで、本実施形態では、制御部５０は、モノクロモードにおいては、パッチセンサＰＳを用いた制御を定期的に或いは適宜実行するようにしている。即ち、制御部５０は、中間転写ベルト７の張架断面が図１１（ａ）に示す第３張架断面である場合において、言い換えれば、離間ローラ１９が第２位置に位置している場合に、パッチセンサＰＳを用いた制御を実行する。

実施形態の場合、複数の感光ドラム１ａ～１ｄを有するフルカラー画像形成装置２００に使用される中間転写ユニット２０と、１つの感光ドラム１ｄを有するモノクロ画像形成装置２００Ｋに使用される中間転写ユニット２０Ｋが共通である。そして、本実施形態によれば、モノクロ画像形成装置２００Ｋにおいて、転写画像の画質の低下を抑制できる。即ち、モノクロ画像形成装置２００Ｋに中間転写ユニット２０Ｋを装着して画像を形成する場合には、中間転写ベルト７の張架断面を第１張架面と同じ第３張架断面としている。第１張架断面は、フルカラー画像形成装置２００においてフルカラーモード又は当接モノクロモードを実行する場合の張架断面であり、中間転写ベルト７の張力が高い。これにより、記録材Ｓに転写される転写画像の画質の低下を抑制できる。特に、記録材の坪量が大きくても転写画像の画質の低下を抑制できる。

１ｄ・・・・感光ドラム（第１像担持体）／１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ・・・感光ドラム（第２像担持体）／５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ・・・一次転写ローラ（転写部材）／７・・・中間転写ベルト（第１ベルト部材、第２ベルト部材）／８・・・二次転写内ローラ８（第１張架ローラ、第２張架ローラ、二次転写ローラ）／１７・・・ステアリングローラ（第１張架ローラ、第２張架ローラ、テンションローラ）／１８・・・上流ガイドローラ（第１張架ローラ、第２張架ローラ）／１９・・・離間ローラ（第１張架ローラ、第２張架ローラ、第１離間ローラ、第２離間ローラ）／２０・・・中間転写ユニット（第２中間転写ユニット）／２０Ｋ・・・中間転写ユニット（第１中間転写ユニット）／２００・・・フルカラー画像形成装置（フルカラー用の画像形成装置）／２００Ｋ・・・モノクロ画像形成装置（モノクロ用の画像形成装置）／２０１・・・筐体／３００・・・離間機構（第１離間機構、第２離間機構）／ＰＳ・・・パッチセンサ（濃度検知手段）

Claims (9)

1. トナー像を担持する単一の感光ドラムと、
   前記感光ドラムに形成されたトナー像が転写されるベルト部材と、
   前記感光ドラムから前記ベルト部材にトナー像を転写する転写部材と、
   前記ベルト部材を張架する複数の張架ローラであって、前記ベルト部材の回転方向において、前記転写部材よりも上流側で前記転写部材に隣接する位置に移動可能に設けられた離間ローラを含む複数の張架ローラと、
   前記転写部材及び前記離間ローラの位置を変更して前記ベルト部材の張架形状を変更する変更機構であって、前記ベルト部材の張架形態を第１張架形態、第２張架形態、及び、第３張架形態を含む複数の張架形態に切り替え可能に構成され、前記第１張架形態は、前記転写部材を第１位置、前記離間ローラを第２位置に位置させることによって前記転写部材と前記離間ローラの間に転写面を形成して前記感光ドラムから前記ベルト部材にトナー像を転写可能な張架形態であり、前記第２張架形態は、前記転写部材及び前記離間ローラのそれぞれを前記転写面から前記感光ドラムと反対側に離間させる張架形態であり、前記第３張架形態は、前記転写部材が前記第１位置に位置され、前記離間ローラが前記転写面から前記感光ドラムと反対側に離間する第３位置に位置される張架形態である変更機構と、
   前記変更機構を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記ベルト部材の張架形態を前記第２張架形態から前記第１張架形態に切り替る場合は、前記第３張架形態を経由するように前記変更機構を制御することを特徴とするモノクロ用の画像形成装置。
2. 前記ベルト部材の張架形状が前記第３張架形態では画像形成動作が行われないように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のモノクロ用の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記ベルト部材の張架形態を前記第１張架形態から前記第２張架形態に切り替る場合は、前記第３張架形態を経由するように前記変更機構を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のモノクロ用の画像形成装置。
4. 前記変更機構は、
   前記転写部材を移動させるための第１カム面と、前記離間ローラを移動させるための第２カム面と、を有し、移動可能に設けられたスライド部材と、
   前記スライド部材に当接するように設けられ、前記スライド部材を移動させる回転可能なカムと、を備え、
   前記制御部は、前記カムの位相を制御することを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載のモノクロ用の画像形成装置。
5. トナー像を担持する単一の感光ドラムと、
   前記感光ドラムに形成されたトナー像が転写されるベルト部材と、
   前記感光ドラムから前記ベルト部材にトナー像を転写する転写部材と、
   前記ベルト部材を張架する複数の張架ローラであって、前記ベルト部材の回転方向において、前記転写部材よりも上流側で前記転写部材に隣接する位置に移動可能に設けられた離間ローラを含む複数の張架ローラと、
   位相を変更することによって、前記転写部材及び前記離間ローラの位置を変更する変更機構であって、第１位相、第２位相、及び、第３位相を含む複数の位相に切り替えに構成され、前記第１位相は、前記転写部材が第１位置に、前記離間ローラが第２位置に位置する位相であり、前記第２位相は、前記転写部材が前記第１位置に、前記離間ローラが前記第２位置から前記感光ドラムと反対側に離間した位置に位置する位相であり、前記第３位相は、前記転写部材が第１位置から前記感光ドラムと反対側に離間した位置に位置し、前記離間ローラが前記第２位置から前記感光ドラムと反対側に離間した位置に位置する位相である変更機構と、
   前記変更機構を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、トナー像を前記感光ドラムから前記ベルト部材に転写する際には、前記変更機構の位相を前記第１位相とするように前記変更機構を制御することを特徴とするモノクロ用の画像形成装置。
6. 前記変更機構の位相が前記第２位相である場合には画像形成動作が行われないように構成されていることを特徴とする請求項５に記載のモノクロ用の画像形成装置。
7. 前記制御部は、前記変更機構の位相を前記第３位相から前記第１位相に切り替る場合は、前記第２位相を経由するように前記変更機構を制御することを特徴とする請求項５又は６に記載のモノクロ用の画像形成装置。
8. 前記変更機構は、
   前記転写部材を移動させるための第１カム面と、前記離間ローラを移動させるための第２カム面と、を有し、移動可能に設けられたスライド部材と、
   前記スライド部材に当接するように設けられ、前記スライド部材を移動させる回転可能なカムと、を備え、
   前記制御部は、前記カムの位相を制御することを特徴とする請求項５ないし７の何れか１項に記載のモノクロ用の画像形成装置。
9. トナー像を担持する単一の感光ドラムと、
   前記感光ドラムに形成されたトナー像が転写されるベルト部材と、
   前記感光ドラムから前記ベルト部材にトナー像を転写する転写部材と、
   前記ベルト部材を張架する複数の張架ローラであって、前記ベルト部材の回転方向において、前記転写部材よりも上流側で前記転写部材に隣接する位置に移動可能に設けられた離間ローラを含む複数の張架ローラと、
   位相を変更することによって、前記転写部材及び前記離間ローラの位置を変更する変更機構であって、第１位相及び第２位相を含む複数の位相に切り替えに構成され、前記第１位相は、前記転写部材が第１位置に、前記離間ローラが第２位置に位置する位相であり、前記第２位相は、前記転写部材が前記第１位置に、前記離間ローラが前記第２位置から前記感光ドラムと反対側に離間した位置に位置する位相である変更機構と、
   前記変更機構を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、トナー像を前記感光ドラムから前記ベルト部材に転写する際には、前記変更機構の位相を前記第１位相とするように前記変更機構を制御し、
   前記変更機構の位相が前記第２位相である場合には画像形成動作が行われないことを特徴とするモノクロ用の画像形成装置。

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