画像形成装置
【課題】分離爪や分離バイアス電極を設けることなく、中間転写ベルト１６からの記録紙の曲率分離不良の発生を抑える。
【解決手段】中間転写ベルト１６をループ内側に配設された複数の支持ローラに掛け回した状態で無端移動させながら、中間転写ベルト１６における周方向の全域のうち、２次転写対向ローラ１８に対する掛け回し箇所に対して２次転写ローラ２０をループ外側から当接させて２次転写ニップを形成し、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと中間転写ベルト１６との当接によるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップで感光体からベルトにＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像を重ね合わせて転写した後、２次転写ニップで記録紙に一括２次転写する構成において、２次転写対向ローラ１８として、その直径Ｄ［ｍｍ］と、設計上の記録紙最小坪量Ｗ［ｇ／ｍ２］とについて、「Ｄ［ｍｍ］≦０．２３Ｗ［ｇ／ｍ２］＋５．１」という関係を具備するものを用いた。
【解決手段】中間転写ベルト１６をループ内側に配設された複数の支持ローラに掛け回した状態で無端移動させながら、中間転写ベルト１６における周方向の全域のうち、２次転写対向ローラ１８に対する掛け回し箇所に対して２次転写ローラ２０をループ外側から当接させて２次転写ニップを形成し、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと中間転写ベルト１６との当接によるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップで感光体からベルトにＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像を重ね合わせて転写した後、２次転写ニップで記録紙に一括２次転写する構成において、２次転写対向ローラ１８として、その直径Ｄ［ｍｍ］と、設計上の記録紙最小坪量Ｗ［ｇ／ｍ２］とについて、「Ｄ［ｍｍ］≦０．２３Ｗ［ｇ／ｍ２］＋５．１」という関係を具備するものを用いた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無端状のベルト部材のおもて面に形成したトナー像を、ベルト部材とニップ形成ローラとの転写ニップに挟み込んだ記録紙に転写する複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。この画像形成装置は、周知の電子写真プロセスによって感光体の表面にトナー像を形成するプロセスユニットと、感光体上のトナー像を記録紙に転写する転写ユニットとを備えている。転写ユニットは、ベルトループ内側に配設された複数の支持ローラによって張架している無端状の中間転写ベルトを感光体に当接させて１次転写ニップを形成している。そして、感光体上のトナー像を１次転写ニップ内で中間転写ベルトの表面に１次転写する。この中間転写ベルトの周方向における全域のうち、支持ローラに対する掛け回し箇所には、２次転写ローラが当接して２次転写ニップを形成している。中間転写ベルトの表面に１次転写されたトナー像は、２次転写ニップに進入すると、タイミングを合わせて２次転写ニップに送り込まれてきた記録紙に密着せしめられながら、２次転写電界の影響によって記録シートの表面に２次転写される。このようにしてトナー像が転写された記録紙は、２次転写ニップを通過すると、支持ローラの曲面に沿って進む中間転写ベルトから曲率分離して、定着装置に送り込まれる。
【０００３】
かかる構成の画像形成装置においては、２次転写ニップを通過した記録紙が中間転写ベルトの表面から曲率分離せずに、中間転写ベルトとともに移動してジャムを発生させることがある。かかるジャムの発生を回避する対策としては、２次転写ニップの出口付近において、記録紙を機械的に強制分離するための分離爪をベルト表面に押し当てたり、記録紙を静電分離するための分離バイアス電極をベルト表面に近接させたりする技術が知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、装置の小型化が進められる近年においては、２次転写ニップの出口付近に分離爪や分離バイアス電極を配設するためのスペースを確保することが困難になってきている。
【０００５】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、分離爪や分離バイアス電極を設けることなく、ベルト部材からの記録紙の曲率分離不良の発生を抑えることができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、無端状のベルト部材をループ内側に配設された複数の支持ローラに掛け回した状態で無端移動させるベルト駆動装置と、前記ベルト部材のおもて面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記ベルト部材における周方向の全域のうち、複数の前記支持ローラにおける何れか１つであるニップ裏支持ローラに対する掛け回し箇所に対してループ外側から当接して転写ニップを形成するニップ形成ローラと、前記転写ニップに向けて記録紙を送り込む送込手段と、を備え、前記ベルト部材のおもて面上のトナー像を前記転写ニップ内で記録紙に転写した後、転写ニップを通過した記録紙を、前記転写ニップの付近で前記ニップ裏支持ローラの周面に沿って湾曲している前記ベルト部材の曲率によって前記ベルト部材から分離する画像形成装置において、前記ニップ裏支持ローラとして、その直径Ｄ［ｍｍ］と、設計上の記録紙最小坪量Ｗ［ｇ／ｍ２］とについて、「Ｄ［ｍｍ］≦０．２３Ｗ［ｇ／ｍ２］＋５．１」という関係を具備するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、前記ニップ裏支持ローラの回転軸線方向の両端をそれぞれ回転可能に支持する軸受けを、それぞれ保持部材によって移動不能に保持させたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、前記ニップ裏支持ローラを、自らの回転駆動によって前記ベルト部材を無端移動せしめる駆動ローラとして機能させたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
これらの発明においては、「支持ローラ直径Ｄ［ｍｍ］≦０．２３×記録紙最小坪量Ｗ［ｇ／ｍ２］＋５．１」という関係を具備することで、本発明者らが後述する実験で明らかにしたように、転写ニップを通過した後の記録紙をベルト部材の表面から良好に曲率分離する。よって、分離爪や分離バイアス電極を設けることなく、ベルト部材からの記録紙の曲率分離不良の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】同プリンタのＫ用のプロセスユニットを示す拡大構成図。
【図３】同プリンタにおける転写ユニットを部分的に拡大して示す部分拡大構成図。
【図４】トナーの静電転写による記録紙の曲率分離促進作用を説明するための部分拡大構成図。
【図５】２次転写ローラの直径と最小用紙坪量と曲率分離性との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）の一実施形態について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本プリンタを示す概略構成図である。同図において、このプリンタは、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）のトナー像を形成するための４つのプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Ｋトナー像を形成するためのプロセスユニット１Ｋを例にすると、図２に示すように、潜像担持体たるドラム状の感光体２Ｋ、ドラムクリーニング装置３Ｋ、除電装置（不図示）、帯電装置４Ｋ、現像装置５Ｋ等を備えている。これらが一体的に共通の支持体に支持された状態で、プリンタ本体に脱着されるようになっている。
【００１０】
帯電装置４Ｋは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体２Ｋの表面を一様帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体２Ｋの表面は、レーザー光Ｌによって露光走査されてＫ用の静電潜像を担持する。このＫ用の静電潜像は、図示しないＫトナーを用いる現像装置５ＫによってＫトナー像に現像される。そして、後述する中間転写ベルト１６上に中間転写される。
【００１１】
ドラムクリーニング装置３Ｋは、中間転写工程を経た後の感光体２Ｋ表面に付着している転写残トナーを除去する。また、除電装置は、クリーニング後の感光体２Ｋの残留電荷を除電する。この除電により、感光体２Ｋの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他色のプロセスユニット（１Ｙ，Ｍ，Ｃ）においても、同様にして感光体（２Ｙ，Ｍ，Ｃ）上に（Ｙ，Ｍ，Ｃ）トナー像が形成されて、後述する中間転写ベルト１６上に中間転写される。
【００１２】
現像装置５Ｋは、図示しないＫトナーを収容する縦長のホッパ部６Ｋと、現像部７Ｋとを有している。ホッパ部６Ｋ内には、図示しない駆動手段によって回転駆動されるアジテータ８Ｋ、これの鉛直方向下方で図示しない駆動手段によって回転駆動される撹拌パドル９Ｋ、これの鉛直方向下方で図示しない駆動手段によって回転駆動されるトナー供給ローラ１０Ｋなどが配設されている。
【００１３】
ホッパ部６Ｋ内のＫトナーは、アジテータ８Ｋや撹拌パドル９Ｋの回転駆動によって撹拌されながら、自重によってトナー供給ローラ１０Ｋに向けて移動する。このトナー供給ローラ１０Ｋは、金属製の芯金と、これの表面に被覆された発泡樹脂等からなるローラ部とを有しており、ホッパ部６Ｋ内のＫトナーをローラ部の表面に付着させながら回転する。
【００１４】
現像装置５Ｋの現像部７Ｋ内には、感光体２Ｋ及びトナー供給ローラ１０Ｋに当接しながら回転する現像ローラ１１Ｋや、これの表面に先端を当接させる薄層化ブレード１２Ｋなどが配設されている。ホッパ部６Ｋ内のトナー供給ローラ１０Ｋに付着したＫトナーは、現像ローラ１１Ｋとトナー供給ローラ１０Ｋとの当接部で現像ローラ１１Ｋの表面に供給される。供給されたＫトナーは、現像ローラ１１Ｋの回転に伴ってローラと薄層化ブレード１２Ｋとの当接位置を通過する際に、ローラ表面上での層厚が規制される。そして、層厚規制後のＫトナーは、現像ローラ１１Ｋと感光体２Ｋとの当接部である現像領域において、感光体２Ｋ表面のＫ用の静電潜像に付着する。この付着により、Ｋ用の静電潜像がＫトナー像に現像される。
【００１５】
図２を用いてＫ用のプロセスユニットについて説明したが、Ｙ，Ｍ，Ｃ用のプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃにおいても、同様のプロセスにより、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ表面にＹ，Ｍ，Ｃトナー像が形成される。
【００１６】
先に示した図１において、プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの鉛直方向上方には、光書込装置７０が配設されている。潜像書込装置たる光書込装置７０は、画像情報に基づいてレーザーダイオードから発したレーザー光Ｌにより、プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおける感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを光走査する。この光走査により、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光書込装置７０は、光源から発したレーザー光（Ｌ）を、図示しないポリゴンモータによって回転駆動したポリゴンミラーで主走査方向に偏光せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。ＬＥＤアレイの複数のＬＥＤから発したＬＥＤ光によって光書込を行うものを採用してもよい。
【００１７】
プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの鉛直方向下方には、無端状の中間転写ベルト１６を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる転写ユニット１５が配設されている。転写手段たる転写ユニット１５は、中間転写ベルト１６の他に、テンションローラ１７、２次転写対向ローラ１８、４つの１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、２次転写ローラ２０、ベルトクリーニング装置２１、クリーニングバックアップローラ２２などを備えている。
【００１８】
中間転写ベルト１６は、そのループ内側に配設されたテンションローラ１７、２次転写対向ローラ１８、クリーニングバックアップローラ２２及び４つの１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって張架されている。そして、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される２次転写対向ローラ１８の回転力により、同方向に無端移動せしめられる。
【００１９】
４つの１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト１６を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト１６のおもて面と、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップが形成されている。
【００２０】
１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、図示しない転写バイアス電源によってそれぞれ１次転写バイアスが印加されており、これにより、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの静電潜像と、１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に１次転写電界が形成される。なお、１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに代えて、転写チャージャーや転写ブラシなどを採用してもよい。
【００２１】
Ｙ用のプロセスユニット１Ｙの感光体２Ｙ表面に形成されたＹトナーは、感光体２Ｙの回転に伴って上述のＹ用の１次転写ニップに進入すると、転写電界やニップ圧の作用により、感光体２Ｙ上から中間転写ベルト１６上に１次転写される。このようにしてＹトナー像が１次転写せしめられた中間転写ベルト１６は、その無端移動に伴ってＭ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを通過する際に、感光体２Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＭ，Ｃ，Ｋトナー像が、Ｙトナー像上に順次重ね合わせて１次転写される。この重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト１６上には４色トナー像が形成される。
【００２２】
中間転写ベルト１６の周方向における全域のうち、２次転写対向ローラ１８に対する掛け回し箇所には、２次転写ローラ２０がベルトループ外側から当接して２次転写ニップを形成している。２次転写ローラ２０には、図示しない転写バイアス電源によって２次転写バイアスが印加される。この印加により、２次転写ローラ２０と、アース接続されている２次転写対向ローラ１８との間には、２次転写電界が形成される。
【００２３】
転写ユニット１５の鉛直方向下方には、記録紙Ｐを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙カセット３０がプリンタの筐体に対してスライド着脱可能に配設されている。この給紙カセット３０は、紙束の一番上の記録紙Ｐに給紙ローラ３０ａを当接させており、これを所定のタイミングで図中反時計回り方向に回転させることで、その記録紙Ｐを給紙路３１に向けて送り出す。
【００２４】
給紙路３１の末端付近には、レジストローラ対３２が配設されている。このレジストローラ対３２は、給紙カセット３０から送り出された記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止させる。そして、挟み込んだ記録紙Ｐを上述の２次転写ニップ内で中間転写ベルト１６上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録紙Ｐを２次転写ニップに向けて送り出す。
【００２５】
２次転写ニップで記録紙Ｐに密着せしめられた中間転写ベルト１６上の４色トナー像は、２次転写電界やニップ圧の影響を受けて記録紙Ｐ上に一括２次転写され、記録紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された記録紙Ｐは、２次転写ニップを通過すると、２次転写ローラ２０や中間転写ベルト１６から曲率分離する。そして、転写後搬送路３３を経由して、後述する定着装置３４に送り込まれる。
【００２６】
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト１６には、記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、中間転写ベルト１６のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置２１によってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト１６のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ２２は、ベルトクリーニング装置２１によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップする。なお、以下、ベルトクリーニング装置２１によって中間転写ベルト１６表面から除去されたトナーを、ベルト廃トナーという。
【００２７】
定着装置３４は、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ３４ａと、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ３４ｂとによって定着ニップを形成している。定着装置３４内に送り込まれた記録紙Ｐは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ３４ａに密着させるようにして、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化さしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。
【００２８】
定着装置３４内から排出された記録紙Ｐは、定着後搬送路３５を経由した後、排紙路３６と反転前搬送路４１との分岐点にさしかかる。定着後搬送路３５の側方には、回動軸４２ａを中心にして回動駆動される切替爪４２が配設されており、その回動によって定着後搬送路３５の末端付近を閉鎖したり開放したりする。定着装置３４から記録紙Ｐが送り出されるタイミングでは、切替爪４２が図中実線で示す回動位置で停止して、定着後搬送路３５の末端付近を開放している。よって、記録紙Ｐが定着後搬送路３５から排紙路３６内に進入して、排紙ローラ対３７のローラ間に挟み込まれる。
【００２９】
図示しないテンキー等からなる操作部に対する入力操作や、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる制御信号などにより、片面プリントモードが設定されている場合には、排紙ローラ対３７に挟み込まれた記録紙Ｐがそのまま機外へと排出される。そして、筐体の上カバー５０の外面部であるシート載置部にスタックされる。
【００３０】
一方、両面プリントモードに設定されている場合には、先端側を排紙ローラ対３７に挟み込まれながら排紙路３６内を搬送される記録紙Ｐの後端側が定着後搬送路３５を通り抜けると、切替爪４２が図中一点鎖線の位置まで回動して、定着後搬送路３５の末端付近が閉鎖される。これとほぼ同時に、排紙ローラ対３７が逆回転を開始する。すると、記録紙Ｐは、今度は後端側を先頭に向けながら搬送されて、反転前搬送路４１内に進入する。
【００３１】
図１において、本プリンタの一側端部は、揺動軸４０ａを中心に揺動することで筐体の本体に対して開閉可能な反転ユニット４０になっている。排紙ローラ対３７が逆回転すると記録紙Ｐがこの反転ユニット４０の反転前搬送路４１内に進入して、鉛直方向上側から下側に向けて搬送される。そして、反転搬送ローラ対４３のローラ間を経由した後、半円状に湾曲している反転搬送路４４内に進入する。更に、その湾曲形状に沿って搬送されるのに伴って上下面が反転せしめられながら、鉛直方向上側から下側に向けての進行方向も反転して、鉛直方向下側から上側に向けて搬送される。その後、上述した給紙路３１内を経て、２次転写ニップに再進入する。そして、もう一方の面にもフルカラー画像が一括２次転写された後、転写後搬送路３３、定着装置３４、定着後搬送路３５、排紙路３６、排紙ローラ対３７を順次経由して、機外へと排出される。
【００３２】
反転ユニット４０は、筺体の本体に対して揺動可能な外部カバー４５と、これに対して更に揺動可能な第２揺動体４６とを有している。具体的には、反転ユニット４０の外部カバー４５は、プリンタ本体の筺体に設けられた揺動軸４０ａを中心にして揺動するように支持されている。この揺動により、外部カバー４５は、その内部に保持している第２揺動体４６とともに筺体に対して開閉する。図中点線で示すように、外部カバー４５がその内部の第２揺動体４６とともに開かれると、反転ユニット４０とプリンタ本体側との間に形成されていた給紙路３１、２次転写ニップ、転写後搬送路３３、定着ニップ、定着後搬送路３５、排紙路３６が縦に２分されて、外部に露出する。これにより、給紙路３１、２次転写ニップ、転写後搬送路３３、定着ニップ、定着後搬送路３５、排紙路３６内のジャム紙を容易に取り除くことができる。
【００３３】
また、第２揺動体４６は、外部カバー４５が開かれた状態で、外部カバー４５に設けられた図示しない揺動軸を中心にして揺動するように外部カバー４５に支持されている。この揺動により、第２揺動体４６が外部カバー４５に対して開かれると、反転前搬送路４１や反転搬送路４４が縦に２分されて外部に露出する。これにより、反転前搬送路４１内や反転搬送路４４内のジャム紙を容易に取り除くことができる。
【００３４】
プリンタの筺体の上カバー５０は、筺体の開閉扉になっている。そして、図中矢印で示すように、軸部材５１を中心にして揺動自在に支持されており、図中反時計回り方向に所定角度回転することで、筺体に対して開いた状態になる。そして、筺体の保守点検開口を開く。
【００３５】
プリンタ内部の鉛直方向において、転写ユニット１５と給紙カセット３０との間には、トナー搬送装置１００が配設されている。このトナー搬送装置１００は、各色のプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋや、中間転写ベルト２１から回収されたトナーを、自らの回収トナー容器まで搬送するものである。
かかる構成の本プリンタにおいては、２次転写ニップを通過した記録紙Ｐが中間転写ベルト１６の表面から曲率分離せずに、中間転写ベルト１６とともに移動してジャムを発生させることがある。かかるジャムの発生を回避する対策としては、図３に示すように、２次転写ニップの出口付近において、記録紙Ｐを機械的に強制分離するための分離爪２３をベルト表面に押し当てることが考えられる。また、記録紙Ｐを静電分離するための分離バイアス電極２４をベルト表面に近接させてもよい。
【００３６】
しかしながら、装置の小型化が進められる近年においては、２次転写ニップの出口付近に分離爪２３や分離バイアス電極２４を配設するためのスペースを確保することが困難になってきている。
【００３７】
次に、本発明者らが行った実験について説明する。
本発明者らは、実施形態に係るプリンタと同様の構成のプリンタ試験機を用意した。このプリンタ試験機において、中間転写ベルト１６の幅や、各感光体の軸線方向の長さは約２３０［ｍｍ］である。このプリンタ試験機を用いて、Ａ４サイズの記録紙を連続テスト通紙する試験を行った。連続テスト通紙は、２次転写ローラ２０に２次転写バイアスを印加した状態で、２次転写ニップに対して１０枚の記録紙を連続して通紙する試験である。連続テスト通紙において、中間転写ベルト１６には、トナー像を形成していないので、記録紙はトナー像が２次転写されることなく、２次転写ニップを通過する。記録紙にトナー像を２次転写せずに、２次転写ニップを通過させるだけにしたのは、次に説明する理由からである。即ち、中間転写ベルト１６上にトナー像が形成されている場合、そのトナー像を構成するトナーは未定着で粉末状のものであるので、ベルト表面と記録紙との間に介在すると、記録紙をベルト表面から離脱させ易くなる。また、図４に示すように、トナー像がベルト表面から記録紙Ｐに２次転写される際には、トナーがベルト表面側から２次転写ローラ２０側に静電移動することで、記録紙Ｐに対してベルト表面から離脱する方向の力を付与する。これらの結果、ベルト表面にトナー像が存在する場合には、存在しない場合に比べて、記録紙Ｐがベルト表面から曲率分離し易くなる。よって、トナー像を形成しないで記録紙Ｐを２次転写ニップに通すだけの条件が、記録紙Ｐの曲率分離不良を最も発生させ易くなる条件となる。このため、中間転写ベルト１６にトナー像を形成しない連続テスト通紙を行うことにした。
【００３８】
記録紙Ｐとしては、Ａ４サイズのものを用い、それを横長の姿勢（短手方向を搬送方向に沿わせる姿勢）で２次転写ニップに通した。２次転写ニップの圧力については、２０、３０、４０、５０［Ｎ］の４通りに設定し、それぞれの圧力条件で連続テスト通紙を行った。また、プロセス線速については、６０、１２０、１８０［ｍｍ／ｓｅｃ］の３通りに設定し、それぞれの線速条件で連続テスト通紙を行った。また、中間転写ベルト１６としては、次の表１に示すように、材質や厚みの異なる４種類のものを使用し、それぞれのベルトで連続テスト通紙を行った。
【表１】
【００３９】
Ａ４サイズの記録紙Ｐとしては、ＮＢＳリコー社製の複写印刷用紙４５ｋＹ目（５４ｇ／ｍ２）、ＮＢＳリコー社製の複写印刷用紙５５ｋＹ目（６５ｇ／ｍ２）、及びＮＢＳリコー社製のマイペーパーＥＰ（７０ｇ／ｍ２）の３種類を用いた。それぞれの紙種で連続テスト通紙を行った。
【００４０】
互いに直径の異なる７つの２次転写対向ローラ１８を順次付け替えながら、それぞれの２次転写対向ローラ１８にて連続テスト通紙を行った。２次転写対向ローラ１８の直径は、１６、１８、２０、２１、２２、２３、２４［ｍｍ］の７通りである。
【００４１】
４通りの２次転写ニップ圧×３通りのプロセス線速×４通りのベルト種類×３通りの紙種×７通りのローラ径＝１００８通りの条件で、それぞれ連続テスト通紙を行った。連続テスト通紙１回あたりの通紙量は、上述したように１０枚である。そして、１０枚中、１枚でも曲率分離不良が発生した場合には、×（分離不良発生）、１枚も曲率分離不良が発生しなかった場合には○（分離不良なし）として評価した。
【００４２】
これら１００８通りの連続テスト通紙の結果により、記録紙のベルトからの曲率分離性は、プロセス線速、２次転写ニップ圧、ベルト種類にはそれぞれ影響されないことがわかった。プロセス線速を変化させたり、２次転写ニップ圧を変化させたり、ベルト種類を変えたりしても、曲率分離性は変わらなかったのである。なお、プロセス線速が曲率分離性に影響を与えなかったのは、６０〜１８０［ｍｍ／ｓｅｃ］の範囲では、記録紙が２次転写ニップを通過する際に、０．１秒程度は記録紙に対して静電的な力が働くからだと考えられる。
【００４３】
一方、ニップ裏支持ローラたる２次転写対向ローラ２０の直径や、記録紙の種類は、曲率分離性に大きな影響を及ぼした。具体的には、２次転写対向ローラ２０の直径を大きくするほど、曲率分離性を悪化させた。また、記録紙の坪量が小さくするほど、曲率分離性を悪化させた。２次転写対向ローラ２０の直径と、記録紙の坪量と、曲率分離性との関係を図５に示す。図５におけるプロット点のうち、曲率分離性の結果が○となったプロット点だけを抽出して回帰直線式を計算したところ、直径Ｄ＝０．２３×坪量＋５．１という関数が得られた。この関数で示される直線、又は直線よりも下側の領域の条件であれば、曲率分離不良が発生しないことになる。
【００４４】
記録紙はユーザーによって給紙カセットにセットされるものであり、どのような種類の記録紙を用いるのかはユーザーの裁量によって決定される。但し、記録紙最小坪量Ｗ［ｇ／ｍ２］をユーザーに指定することは可能である。例えば、「坪量○○ｇ／ｍ２以上の用紙をご使用下さい。」、「このプリンタが対応できる用紙坪量の最小値は○○○○ｇ／ｍ２です。」などの表記を装置の取り扱い説明書などにすることで、記録紙の坪量の最小値である記録紙最小坪量Ｗをユーザーに指定するのである。
【００４５】
そこで、本プリンタにおいては、装置の取り扱い説明書に上述のような表記をすることで、ユーザーに対して記録紙最小坪量Ｗ［ｇ／ｍ２］を指定している。そして、２次転写体躯ローラ２０として、「２次転写対向ローラ２０の直径Ｄ［ｍｍ］≦０．２３×記録紙最小坪量Ｗ［ｇ／ｍ２］＋５．１」という関係を具備するものを搭載している。
【００４６】
かかる構成においては、本発明者らが連続テスト通紙の実験で明らかにしたように、２次転写ニップを通過した後の記録紙を中間転写ベルト１６の表面から良好に曲率分離する。よって、分離爪や分離バイアス電極を設けることなく、中間転写ベルト１６からの記録紙の曲率分離不良の発生を抑えることができる。
【００４７】
なお、記録紙Ｐの腰の強さは、記録紙Ｐの幅（搬送方向に直交する方向の寸法）には影響を受けないので、中間転写ベルト１６からの記録紙Ｐの曲率分離性は、記録紙Ｐの幅の違いの影響を受けないと考えられる。
【００４８】
本プリンタにおいては、２次転写対向ローラ２０の回転軸線方向の両端をそれぞれ回転可能に支持する軸受けを、それぞれ装置本体の側板によって移動不能に保持させている。つまり、２次転写対向ローラ２０を移動不能に構成している。これにより、中間転写ベルト１６のテンションにかかわらず、２次転写ニップを特定の位置に存在させることで、テンションの変動による２次転写ニップ位置の変動の発生を回避する。よって、中間転写ベルト１６のテンションの変動によって２次転写ニップ位置を変化させてしまうことによる曲率分離性の変動の発生を回避することができる。
【００４９】
また、本プリンタにおいては、２次転写対向ローラ２０を、自らの回転駆動によって中間転写ベルト１６を無端移動せしめる駆動ローラとして機能させている。かかる構成では、圧力のかかる２次転写ニップで中間転写ベルト１６を２次転写対向ローラ２０に押し付けることで、駆動ローラとして機能する２次転写対向ローラ２０表面上でのベルトスリップの発生を抑えることができる。
【符号の説明】
【００５０】
１６：中間転写ベルト（ベルト部材）
１７：テンションローラ（支持ローラ）
１８：２次転写対向ローラ（ニップ裏支持ローラ、駆動ローラ）
２０：２次転写ローラ（ニップ形成ローラ）
３２：レジストローラ対（送込手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５１】
【特許文献１】特開２００７−１４００４１号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無端状のベルト部材のおもて面に形成したトナー像を、ベルト部材とニップ形成ローラとの転写ニップに挟み込んだ記録紙に転写する複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。この画像形成装置は、周知の電子写真プロセスによって感光体の表面にトナー像を形成するプロセスユニットと、感光体上のトナー像を記録紙に転写する転写ユニットとを備えている。転写ユニットは、ベルトループ内側に配設された複数の支持ローラによって張架している無端状の中間転写ベルトを感光体に当接させて１次転写ニップを形成している。そして、感光体上のトナー像を１次転写ニップ内で中間転写ベルトの表面に１次転写する。この中間転写ベルトの周方向における全域のうち、支持ローラに対する掛け回し箇所には、２次転写ローラが当接して２次転写ニップを形成している。中間転写ベルトの表面に１次転写されたトナー像は、２次転写ニップに進入すると、タイミングを合わせて２次転写ニップに送り込まれてきた記録紙に密着せしめられながら、２次転写電界の影響によって記録シートの表面に２次転写される。このようにしてトナー像が転写された記録紙は、２次転写ニップを通過すると、支持ローラの曲面に沿って進む中間転写ベルトから曲率分離して、定着装置に送り込まれる。
【０００３】
かかる構成の画像形成装置においては、２次転写ニップを通過した記録紙が中間転写ベルトの表面から曲率分離せずに、中間転写ベルトとともに移動してジャムを発生させることがある。かかるジャムの発生を回避する対策としては、２次転写ニップの出口付近において、記録紙を機械的に強制分離するための分離爪をベルト表面に押し当てたり、記録紙を静電分離するための分離バイアス電極をベルト表面に近接させたりする技術が知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、装置の小型化が進められる近年においては、２次転写ニップの出口付近に分離爪や分離バイアス電極を配設するためのスペースを確保することが困難になってきている。
【０００５】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、分離爪や分離バイアス電極を設けることなく、ベルト部材からの記録紙の曲率分離不良の発生を抑えることができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、無端状のベルト部材をループ内側に配設された複数の支持ローラに掛け回した状態で無端移動させるベルト駆動装置と、前記ベルト部材のおもて面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記ベルト部材における周方向の全域のうち、複数の前記支持ローラにおける何れか１つであるニップ裏支持ローラに対する掛け回し箇所に対してループ外側から当接して転写ニップを形成するニップ形成ローラと、前記転写ニップに向けて記録紙を送り込む送込手段と、を備え、前記ベルト部材のおもて面上のトナー像を前記転写ニップ内で記録紙に転写した後、転写ニップを通過した記録紙を、前記転写ニップの付近で前記ニップ裏支持ローラの周面に沿って湾曲している前記ベルト部材の曲率によって前記ベルト部材から分離する画像形成装置において、前記ニップ裏支持ローラとして、その直径Ｄ［ｍｍ］と、設計上の記録紙最小坪量Ｗ［ｇ／ｍ２］とについて、「Ｄ［ｍｍ］≦０．２３Ｗ［ｇ／ｍ２］＋５．１」という関係を具備するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、前記ニップ裏支持ローラの回転軸線方向の両端をそれぞれ回転可能に支持する軸受けを、それぞれ保持部材によって移動不能に保持させたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、前記ニップ裏支持ローラを、自らの回転駆動によって前記ベルト部材を無端移動せしめる駆動ローラとして機能させたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
これらの発明においては、「支持ローラ直径Ｄ［ｍｍ］≦０．２３×記録紙最小坪量Ｗ［ｇ／ｍ２］＋５．１」という関係を具備することで、本発明者らが後述する実験で明らかにしたように、転写ニップを通過した後の記録紙をベルト部材の表面から良好に曲率分離する。よって、分離爪や分離バイアス電極を設けることなく、ベルト部材からの記録紙の曲率分離不良の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】同プリンタのＫ用のプロセスユニットを示す拡大構成図。
【図３】同プリンタにおける転写ユニットを部分的に拡大して示す部分拡大構成図。
【図４】トナーの静電転写による記録紙の曲率分離促進作用を説明するための部分拡大構成図。
【図５】２次転写ローラの直径と最小用紙坪量と曲率分離性との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）の一実施形態について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本プリンタを示す概略構成図である。同図において、このプリンタは、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）のトナー像を形成するための４つのプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Ｋトナー像を形成するためのプロセスユニット１Ｋを例にすると、図２に示すように、潜像担持体たるドラム状の感光体２Ｋ、ドラムクリーニング装置３Ｋ、除電装置（不図示）、帯電装置４Ｋ、現像装置５Ｋ等を備えている。これらが一体的に共通の支持体に支持された状態で、プリンタ本体に脱着されるようになっている。
【００１０】
帯電装置４Ｋは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体２Ｋの表面を一様帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体２Ｋの表面は、レーザー光Ｌによって露光走査されてＫ用の静電潜像を担持する。このＫ用の静電潜像は、図示しないＫトナーを用いる現像装置５ＫによってＫトナー像に現像される。そして、後述する中間転写ベルト１６上に中間転写される。
【００１１】
ドラムクリーニング装置３Ｋは、中間転写工程を経た後の感光体２Ｋ表面に付着している転写残トナーを除去する。また、除電装置は、クリーニング後の感光体２Ｋの残留電荷を除電する。この除電により、感光体２Ｋの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他色のプロセスユニット（１Ｙ，Ｍ，Ｃ）においても、同様にして感光体（２Ｙ，Ｍ，Ｃ）上に（Ｙ，Ｍ，Ｃ）トナー像が形成されて、後述する中間転写ベルト１６上に中間転写される。
【００１２】
現像装置５Ｋは、図示しないＫトナーを収容する縦長のホッパ部６Ｋと、現像部７Ｋとを有している。ホッパ部６Ｋ内には、図示しない駆動手段によって回転駆動されるアジテータ８Ｋ、これの鉛直方向下方で図示しない駆動手段によって回転駆動される撹拌パドル９Ｋ、これの鉛直方向下方で図示しない駆動手段によって回転駆動されるトナー供給ローラ１０Ｋなどが配設されている。
【００１３】
ホッパ部６Ｋ内のＫトナーは、アジテータ８Ｋや撹拌パドル９Ｋの回転駆動によって撹拌されながら、自重によってトナー供給ローラ１０Ｋに向けて移動する。このトナー供給ローラ１０Ｋは、金属製の芯金と、これの表面に被覆された発泡樹脂等からなるローラ部とを有しており、ホッパ部６Ｋ内のＫトナーをローラ部の表面に付着させながら回転する。
【００１４】
現像装置５Ｋの現像部７Ｋ内には、感光体２Ｋ及びトナー供給ローラ１０Ｋに当接しながら回転する現像ローラ１１Ｋや、これの表面に先端を当接させる薄層化ブレード１２Ｋなどが配設されている。ホッパ部６Ｋ内のトナー供給ローラ１０Ｋに付着したＫトナーは、現像ローラ１１Ｋとトナー供給ローラ１０Ｋとの当接部で現像ローラ１１Ｋの表面に供給される。供給されたＫトナーは、現像ローラ１１Ｋの回転に伴ってローラと薄層化ブレード１２Ｋとの当接位置を通過する際に、ローラ表面上での層厚が規制される。そして、層厚規制後のＫトナーは、現像ローラ１１Ｋと感光体２Ｋとの当接部である現像領域において、感光体２Ｋ表面のＫ用の静電潜像に付着する。この付着により、Ｋ用の静電潜像がＫトナー像に現像される。
【００１５】
図２を用いてＫ用のプロセスユニットについて説明したが、Ｙ，Ｍ，Ｃ用のプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃにおいても、同様のプロセスにより、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ表面にＹ，Ｍ，Ｃトナー像が形成される。
【００１６】
先に示した図１において、プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの鉛直方向上方には、光書込装置７０が配設されている。潜像書込装置たる光書込装置７０は、画像情報に基づいてレーザーダイオードから発したレーザー光Ｌにより、プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおける感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを光走査する。この光走査により、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光書込装置７０は、光源から発したレーザー光（Ｌ）を、図示しないポリゴンモータによって回転駆動したポリゴンミラーで主走査方向に偏光せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。ＬＥＤアレイの複数のＬＥＤから発したＬＥＤ光によって光書込を行うものを採用してもよい。
【００１７】
プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの鉛直方向下方には、無端状の中間転写ベルト１６を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる転写ユニット１５が配設されている。転写手段たる転写ユニット１５は、中間転写ベルト１６の他に、テンションローラ１７、２次転写対向ローラ１８、４つの１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、２次転写ローラ２０、ベルトクリーニング装置２１、クリーニングバックアップローラ２２などを備えている。
【００１８】
中間転写ベルト１６は、そのループ内側に配設されたテンションローラ１７、２次転写対向ローラ１８、クリーニングバックアップローラ２２及び４つの１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって張架されている。そして、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される２次転写対向ローラ１８の回転力により、同方向に無端移動せしめられる。
【００１９】
４つの１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト１６を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト１６のおもて面と、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップが形成されている。
【００２０】
１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、図示しない転写バイアス電源によってそれぞれ１次転写バイアスが印加されており、これにより、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの静電潜像と、１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に１次転写電界が形成される。なお、１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに代えて、転写チャージャーや転写ブラシなどを採用してもよい。
【００２１】
Ｙ用のプロセスユニット１Ｙの感光体２Ｙ表面に形成されたＹトナーは、感光体２Ｙの回転に伴って上述のＹ用の１次転写ニップに進入すると、転写電界やニップ圧の作用により、感光体２Ｙ上から中間転写ベルト１６上に１次転写される。このようにしてＹトナー像が１次転写せしめられた中間転写ベルト１６は、その無端移動に伴ってＭ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを通過する際に、感光体２Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＭ，Ｃ，Ｋトナー像が、Ｙトナー像上に順次重ね合わせて１次転写される。この重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト１６上には４色トナー像が形成される。
【００２２】
中間転写ベルト１６の周方向における全域のうち、２次転写対向ローラ１８に対する掛け回し箇所には、２次転写ローラ２０がベルトループ外側から当接して２次転写ニップを形成している。２次転写ローラ２０には、図示しない転写バイアス電源によって２次転写バイアスが印加される。この印加により、２次転写ローラ２０と、アース接続されている２次転写対向ローラ１８との間には、２次転写電界が形成される。
【００２３】
転写ユニット１５の鉛直方向下方には、記録紙Ｐを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙カセット３０がプリンタの筐体に対してスライド着脱可能に配設されている。この給紙カセット３０は、紙束の一番上の記録紙Ｐに給紙ローラ３０ａを当接させており、これを所定のタイミングで図中反時計回り方向に回転させることで、その記録紙Ｐを給紙路３１に向けて送り出す。
【００２４】
給紙路３１の末端付近には、レジストローラ対３２が配設されている。このレジストローラ対３２は、給紙カセット３０から送り出された記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止させる。そして、挟み込んだ記録紙Ｐを上述の２次転写ニップ内で中間転写ベルト１６上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録紙Ｐを２次転写ニップに向けて送り出す。
【００２５】
２次転写ニップで記録紙Ｐに密着せしめられた中間転写ベルト１６上の４色トナー像は、２次転写電界やニップ圧の影響を受けて記録紙Ｐ上に一括２次転写され、記録紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された記録紙Ｐは、２次転写ニップを通過すると、２次転写ローラ２０や中間転写ベルト１６から曲率分離する。そして、転写後搬送路３３を経由して、後述する定着装置３４に送り込まれる。
【００２６】
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト１６には、記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、中間転写ベルト１６のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置２１によってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト１６のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ２２は、ベルトクリーニング装置２１によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップする。なお、以下、ベルトクリーニング装置２１によって中間転写ベルト１６表面から除去されたトナーを、ベルト廃トナーという。
【００２７】
定着装置３４は、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ３４ａと、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ３４ｂとによって定着ニップを形成している。定着装置３４内に送り込まれた記録紙Ｐは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ３４ａに密着させるようにして、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化さしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。
【００２８】
定着装置３４内から排出された記録紙Ｐは、定着後搬送路３５を経由した後、排紙路３６と反転前搬送路４１との分岐点にさしかかる。定着後搬送路３５の側方には、回動軸４２ａを中心にして回動駆動される切替爪４２が配設されており、その回動によって定着後搬送路３５の末端付近を閉鎖したり開放したりする。定着装置３４から記録紙Ｐが送り出されるタイミングでは、切替爪４２が図中実線で示す回動位置で停止して、定着後搬送路３５の末端付近を開放している。よって、記録紙Ｐが定着後搬送路３５から排紙路３６内に進入して、排紙ローラ対３７のローラ間に挟み込まれる。
【００２９】
図示しないテンキー等からなる操作部に対する入力操作や、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる制御信号などにより、片面プリントモードが設定されている場合には、排紙ローラ対３７に挟み込まれた記録紙Ｐがそのまま機外へと排出される。そして、筐体の上カバー５０の外面部であるシート載置部にスタックされる。
【００３０】
一方、両面プリントモードに設定されている場合には、先端側を排紙ローラ対３７に挟み込まれながら排紙路３６内を搬送される記録紙Ｐの後端側が定着後搬送路３５を通り抜けると、切替爪４２が図中一点鎖線の位置まで回動して、定着後搬送路３５の末端付近が閉鎖される。これとほぼ同時に、排紙ローラ対３７が逆回転を開始する。すると、記録紙Ｐは、今度は後端側を先頭に向けながら搬送されて、反転前搬送路４１内に進入する。
【００３１】
図１において、本プリンタの一側端部は、揺動軸４０ａを中心に揺動することで筐体の本体に対して開閉可能な反転ユニット４０になっている。排紙ローラ対３７が逆回転すると記録紙Ｐがこの反転ユニット４０の反転前搬送路４１内に進入して、鉛直方向上側から下側に向けて搬送される。そして、反転搬送ローラ対４３のローラ間を経由した後、半円状に湾曲している反転搬送路４４内に進入する。更に、その湾曲形状に沿って搬送されるのに伴って上下面が反転せしめられながら、鉛直方向上側から下側に向けての進行方向も反転して、鉛直方向下側から上側に向けて搬送される。その後、上述した給紙路３１内を経て、２次転写ニップに再進入する。そして、もう一方の面にもフルカラー画像が一括２次転写された後、転写後搬送路３３、定着装置３４、定着後搬送路３５、排紙路３６、排紙ローラ対３７を順次経由して、機外へと排出される。
【００３２】
反転ユニット４０は、筺体の本体に対して揺動可能な外部カバー４５と、これに対して更に揺動可能な第２揺動体４６とを有している。具体的には、反転ユニット４０の外部カバー４５は、プリンタ本体の筺体に設けられた揺動軸４０ａを中心にして揺動するように支持されている。この揺動により、外部カバー４５は、その内部に保持している第２揺動体４６とともに筺体に対して開閉する。図中点線で示すように、外部カバー４５がその内部の第２揺動体４６とともに開かれると、反転ユニット４０とプリンタ本体側との間に形成されていた給紙路３１、２次転写ニップ、転写後搬送路３３、定着ニップ、定着後搬送路３５、排紙路３６が縦に２分されて、外部に露出する。これにより、給紙路３１、２次転写ニップ、転写後搬送路３３、定着ニップ、定着後搬送路３５、排紙路３６内のジャム紙を容易に取り除くことができる。
【００３３】
また、第２揺動体４６は、外部カバー４５が開かれた状態で、外部カバー４５に設けられた図示しない揺動軸を中心にして揺動するように外部カバー４５に支持されている。この揺動により、第２揺動体４６が外部カバー４５に対して開かれると、反転前搬送路４１や反転搬送路４４が縦に２分されて外部に露出する。これにより、反転前搬送路４１内や反転搬送路４４内のジャム紙を容易に取り除くことができる。
【００３４】
プリンタの筺体の上カバー５０は、筺体の開閉扉になっている。そして、図中矢印で示すように、軸部材５１を中心にして揺動自在に支持されており、図中反時計回り方向に所定角度回転することで、筺体に対して開いた状態になる。そして、筺体の保守点検開口を開く。
【００３５】
プリンタ内部の鉛直方向において、転写ユニット１５と給紙カセット３０との間には、トナー搬送装置１００が配設されている。このトナー搬送装置１００は、各色のプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋや、中間転写ベルト２１から回収されたトナーを、自らの回収トナー容器まで搬送するものである。
かかる構成の本プリンタにおいては、２次転写ニップを通過した記録紙Ｐが中間転写ベルト１６の表面から曲率分離せずに、中間転写ベルト１６とともに移動してジャムを発生させることがある。かかるジャムの発生を回避する対策としては、図３に示すように、２次転写ニップの出口付近において、記録紙Ｐを機械的に強制分離するための分離爪２３をベルト表面に押し当てることが考えられる。また、記録紙Ｐを静電分離するための分離バイアス電極２４をベルト表面に近接させてもよい。
【００３６】
しかしながら、装置の小型化が進められる近年においては、２次転写ニップの出口付近に分離爪２３や分離バイアス電極２４を配設するためのスペースを確保することが困難になってきている。
【００３７】
次に、本発明者らが行った実験について説明する。
本発明者らは、実施形態に係るプリンタと同様の構成のプリンタ試験機を用意した。このプリンタ試験機において、中間転写ベルト１６の幅や、各感光体の軸線方向の長さは約２３０［ｍｍ］である。このプリンタ試験機を用いて、Ａ４サイズの記録紙を連続テスト通紙する試験を行った。連続テスト通紙は、２次転写ローラ２０に２次転写バイアスを印加した状態で、２次転写ニップに対して１０枚の記録紙を連続して通紙する試験である。連続テスト通紙において、中間転写ベルト１６には、トナー像を形成していないので、記録紙はトナー像が２次転写されることなく、２次転写ニップを通過する。記録紙にトナー像を２次転写せずに、２次転写ニップを通過させるだけにしたのは、次に説明する理由からである。即ち、中間転写ベルト１６上にトナー像が形成されている場合、そのトナー像を構成するトナーは未定着で粉末状のものであるので、ベルト表面と記録紙との間に介在すると、記録紙をベルト表面から離脱させ易くなる。また、図４に示すように、トナー像がベルト表面から記録紙Ｐに２次転写される際には、トナーがベルト表面側から２次転写ローラ２０側に静電移動することで、記録紙Ｐに対してベルト表面から離脱する方向の力を付与する。これらの結果、ベルト表面にトナー像が存在する場合には、存在しない場合に比べて、記録紙Ｐがベルト表面から曲率分離し易くなる。よって、トナー像を形成しないで記録紙Ｐを２次転写ニップに通すだけの条件が、記録紙Ｐの曲率分離不良を最も発生させ易くなる条件となる。このため、中間転写ベルト１６にトナー像を形成しない連続テスト通紙を行うことにした。
【００３８】
記録紙Ｐとしては、Ａ４サイズのものを用い、それを横長の姿勢（短手方向を搬送方向に沿わせる姿勢）で２次転写ニップに通した。２次転写ニップの圧力については、２０、３０、４０、５０［Ｎ］の４通りに設定し、それぞれの圧力条件で連続テスト通紙を行った。また、プロセス線速については、６０、１２０、１８０［ｍｍ／ｓｅｃ］の３通りに設定し、それぞれの線速条件で連続テスト通紙を行った。また、中間転写ベルト１６としては、次の表１に示すように、材質や厚みの異なる４種類のものを使用し、それぞれのベルトで連続テスト通紙を行った。
【表１】
【００３９】
Ａ４サイズの記録紙Ｐとしては、ＮＢＳリコー社製の複写印刷用紙４５ｋＹ目（５４ｇ／ｍ２）、ＮＢＳリコー社製の複写印刷用紙５５ｋＹ目（６５ｇ／ｍ２）、及びＮＢＳリコー社製のマイペーパーＥＰ（７０ｇ／ｍ２）の３種類を用いた。それぞれの紙種で連続テスト通紙を行った。
【００４０】
互いに直径の異なる７つの２次転写対向ローラ１８を順次付け替えながら、それぞれの２次転写対向ローラ１８にて連続テスト通紙を行った。２次転写対向ローラ１８の直径は、１６、１８、２０、２１、２２、２３、２４［ｍｍ］の７通りである。
【００４１】
４通りの２次転写ニップ圧×３通りのプロセス線速×４通りのベルト種類×３通りの紙種×７通りのローラ径＝１００８通りの条件で、それぞれ連続テスト通紙を行った。連続テスト通紙１回あたりの通紙量は、上述したように１０枚である。そして、１０枚中、１枚でも曲率分離不良が発生した場合には、×（分離不良発生）、１枚も曲率分離不良が発生しなかった場合には○（分離不良なし）として評価した。
【００４２】
これら１００８通りの連続テスト通紙の結果により、記録紙のベルトからの曲率分離性は、プロセス線速、２次転写ニップ圧、ベルト種類にはそれぞれ影響されないことがわかった。プロセス線速を変化させたり、２次転写ニップ圧を変化させたり、ベルト種類を変えたりしても、曲率分離性は変わらなかったのである。なお、プロセス線速が曲率分離性に影響を与えなかったのは、６０〜１８０［ｍｍ／ｓｅｃ］の範囲では、記録紙が２次転写ニップを通過する際に、０．１秒程度は記録紙に対して静電的な力が働くからだと考えられる。
【００４３】
一方、ニップ裏支持ローラたる２次転写対向ローラ２０の直径や、記録紙の種類は、曲率分離性に大きな影響を及ぼした。具体的には、２次転写対向ローラ２０の直径を大きくするほど、曲率分離性を悪化させた。また、記録紙の坪量が小さくするほど、曲率分離性を悪化させた。２次転写対向ローラ２０の直径と、記録紙の坪量と、曲率分離性との関係を図５に示す。図５におけるプロット点のうち、曲率分離性の結果が○となったプロット点だけを抽出して回帰直線式を計算したところ、直径Ｄ＝０．２３×坪量＋５．１という関数が得られた。この関数で示される直線、又は直線よりも下側の領域の条件であれば、曲率分離不良が発生しないことになる。
【００４４】
記録紙はユーザーによって給紙カセットにセットされるものであり、どのような種類の記録紙を用いるのかはユーザーの裁量によって決定される。但し、記録紙最小坪量Ｗ［ｇ／ｍ２］をユーザーに指定することは可能である。例えば、「坪量○○ｇ／ｍ２以上の用紙をご使用下さい。」、「このプリンタが対応できる用紙坪量の最小値は○○○○ｇ／ｍ２です。」などの表記を装置の取り扱い説明書などにすることで、記録紙の坪量の最小値である記録紙最小坪量Ｗをユーザーに指定するのである。
【００４５】
そこで、本プリンタにおいては、装置の取り扱い説明書に上述のような表記をすることで、ユーザーに対して記録紙最小坪量Ｗ［ｇ／ｍ２］を指定している。そして、２次転写体躯ローラ２０として、「２次転写対向ローラ２０の直径Ｄ［ｍｍ］≦０．２３×記録紙最小坪量Ｗ［ｇ／ｍ２］＋５．１」という関係を具備するものを搭載している。
【００４６】
かかる構成においては、本発明者らが連続テスト通紙の実験で明らかにしたように、２次転写ニップを通過した後の記録紙を中間転写ベルト１６の表面から良好に曲率分離する。よって、分離爪や分離バイアス電極を設けることなく、中間転写ベルト１６からの記録紙の曲率分離不良の発生を抑えることができる。
【００４７】
なお、記録紙Ｐの腰の強さは、記録紙Ｐの幅（搬送方向に直交する方向の寸法）には影響を受けないので、中間転写ベルト１６からの記録紙Ｐの曲率分離性は、記録紙Ｐの幅の違いの影響を受けないと考えられる。
【００４８】
本プリンタにおいては、２次転写対向ローラ２０の回転軸線方向の両端をそれぞれ回転可能に支持する軸受けを、それぞれ装置本体の側板によって移動不能に保持させている。つまり、２次転写対向ローラ２０を移動不能に構成している。これにより、中間転写ベルト１６のテンションにかかわらず、２次転写ニップを特定の位置に存在させることで、テンションの変動による２次転写ニップ位置の変動の発生を回避する。よって、中間転写ベルト１６のテンションの変動によって２次転写ニップ位置を変化させてしまうことによる曲率分離性の変動の発生を回避することができる。
【００４９】
また、本プリンタにおいては、２次転写対向ローラ２０を、自らの回転駆動によって中間転写ベルト１６を無端移動せしめる駆動ローラとして機能させている。かかる構成では、圧力のかかる２次転写ニップで中間転写ベルト１６を２次転写対向ローラ２０に押し付けることで、駆動ローラとして機能する２次転写対向ローラ２０表面上でのベルトスリップの発生を抑えることができる。
【符号の説明】
【００５０】
１６：中間転写ベルト（ベルト部材）
１７：テンションローラ（支持ローラ）
１８：２次転写対向ローラ（ニップ裏支持ローラ、駆動ローラ）
２０：２次転写ローラ（ニップ形成ローラ）
３２：レジストローラ対（送込手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５１】
【特許文献１】特開２００７−１４００４１号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状のベルト部材をループ内側に配設された複数の支持ローラに掛け回した状態で無端移動させるベルト駆動装置と、前記ベルト部材のおもて面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記ベルト部材における周方向の全域のうち、複数の前記支持ローラにおける何れか１つであるニップ裏支持ローラに対する掛け回し箇所に対してループ外側から当接して転写ニップを形成するニップ形成ローラと、前記転写ニップに向けて記録紙を送り込む送込手段と、
を備え、前記ベルト部材のおもて面上のトナー像を前記転写ニップ内で記録紙に転写した後、転写ニップを通過した記録紙を、前記転写ニップの付近で前記ニップ裏支持ローラの周面に沿って湾曲している前記ベルト部材の曲率によって前記ベルト部材から分離する画像形成装置において、
前記ニップ裏支持ローラとして、その直径Ｄ［ｍｍ］と、設計上の記録紙最小坪量Ｗ［ｇ／ｍ２］とについて、「Ｄ［ｍｍ］≦０．２３Ｗ［ｇ／ｍ２］＋５．１」という関係を具備するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
前記ニップ裏支持ローラの回転軸線方向の両端をそれぞれ回転可能に支持する軸受けを、それぞれ保持部材によって移動不能に保持させたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、
前記ニップ裏支持ローラを、自らの回転駆動によって前記ベルト部材を無端移動せしめる駆動ローラとして機能させたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
無端状のベルト部材をループ内側に配設された複数の支持ローラに掛け回した状態で無端移動させるベルト駆動装置と、前記ベルト部材のおもて面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記ベルト部材における周方向の全域のうち、複数の前記支持ローラにおける何れか１つであるニップ裏支持ローラに対する掛け回し箇所に対してループ外側から当接して転写ニップを形成するニップ形成ローラと、前記転写ニップに向けて記録紙を送り込む送込手段と、
を備え、前記ベルト部材のおもて面上のトナー像を前記転写ニップ内で記録紙に転写した後、転写ニップを通過した記録紙を、前記転写ニップの付近で前記ニップ裏支持ローラの周面に沿って湾曲している前記ベルト部材の曲率によって前記ベルト部材から分離する画像形成装置において、
前記ニップ裏支持ローラとして、その直径Ｄ［ｍｍ］と、設計上の記録紙最小坪量Ｗ［ｇ／ｍ２］とについて、「Ｄ［ｍｍ］≦０．２３Ｗ［ｇ／ｍ２］＋５．１」という関係を具備するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
前記ニップ裏支持ローラの回転軸線方向の両端をそれぞれ回転可能に支持する軸受けを、それぞれ保持部材によって移動不能に保持させたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、
前記ニップ裏支持ローラを、自らの回転駆動によって前記ベルト部材を無端移動せしめる駆動ローラとして機能させたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１８９９２１（Ｐ２０１２−１８９９２１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５５０５２（Ｐ２０１１−５５０５２）
【出願日】平成２３年３月１４日（２０１１．３．１４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１４日（２０１１．３．１４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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