画像形成装置
【課題】 幅方向において配置するコロ数が少ない場合に、記録材のサイズの種類が増えた場合に記録材の幅方向における端部にうねりを形成することができない。
【解決手段】 分離補助部材は、搬送される記録材の前記幅方向におけるサイズに対応して幅方向において記録材の端部が通過する位置に移動可能である。
【解決手段】 分離補助部材は、搬送される記録材の前記幅方向におけるサイズに対応して幅方向において記録材の端部が通過する位置に移動可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
記録材を担持するシートを、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−０１５９８７
【特許文献２】特開平５−１１９６３６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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コロで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。
【０００７】
しかしうねりが記録材の幅方向における端部に形成されない場合には、記録材の端部がたれて搬送不良を起こすおそれがある。そこで記録材の端部がたれて搬送不良を起こすのを抑制するために、押し上げ手段がコロで記録材の幅方向における端部を押し上げる構成が望ましい。
【０００８】
所定サイズの記録材の端部がたれるのを抑制するためには、コロを所定サイズの記録材の端部が通過する位置に配置すればよい。ところが、記録材のサイズが変ると記録材の端部が通過する位置が変る。所定サイズの記録材の端部が通過する位置に幅方向におけるコロの位置を固定すると、異なるサイズの記録材の端部にうねりを形成するのが難しくなる。そこで各サイズの記録材の端部にうねりを形成するためには、各サイズの記録材の端部が通過する位置毎に配コロを配置してコロ数を増やす方法が考えられる。しかし幅方向において配置可能なコロの数にスペース上の制限がある場合の様に、コロ数を増やしていくことができない場合がある。すなわち幅方向に配置するコロ数が少なくても、記録材のサイズの種類が増えた場合に記録材の幅方向における端部にうねりを形成することのできる構成が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本願発明は、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、を有する画像形成装置において、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ことで記録材を前記ベルト部材から分離する分離補助コロを複数有して、前記分離補助コロは、搬送される記録材の前記幅方向におけるサイズに対応して幅方向において記録材の端部が通過する位置に移動可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明によって、幅方向において配置するコロ数が少ない場合であっても、記録材のサイズの種類が増えた場合に記録材の幅方向における端部にうねりを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像形成装置を説明する図である。
【図２】分離補助装置を説明する図である。
【図３】分離補助装置を説明する図である。
【図４】分離補助装置を説明する図である。
【図５】分離補助装置を説明する図である。
【図６】分離補助装置を説明する図である。
【図７】記録材のうねりを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（画像形成装置）
図１（ａ）を用いて本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。
【００１３】
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。本実施形態では、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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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（ＪＩＳ Ｋ ６３０１）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。
【００１７】
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。
【００１８】
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次転写電圧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。２次転写電圧は定電圧制御される。定電圧の電圧値は、転写に必要となる電流に応じて決める。なお転写に必要となる電流は、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３０〜６０Ａ程度の範囲で変化する。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
（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、記録材の分離を幅方向に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。図１（ｂ）は、分離補助装置４０を用いて転写ベルト２４が幅方向に局所的に押し上げられた状態を示す。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。
【００２２】
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は分離補助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駆動伝達ギア４５と、駆動源であるモータ４６を有する。モータ４６の回転運動がモータ駆動伝達ギア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。
【００２３】
図２（ａ）は、分離補助部材としての分離補助コロ４１を転写ベルト２４から離間した状態で収納する収納位置を示す。図２（ｂ）は、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を示す。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４６の所定量の正回転により、コロ収納位置からＹ１方向へ押し上げ位置まで動く。さらに、モータ４６の所定量の逆回転により、分離補助コロ４１、コロフレーム４２は、押し上げ位置からＹ２方向へ移動して、収納位置まで動くことができる。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。
【００２４】
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８ｍｍ、幅は１０ｍｍである。もちろん外径と幅をこれらの数値に限定する意図ではなく、外径が６〜１０ｍｍ、幅が５〜１５ｍｍ程度であればよい。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。
【００２５】
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。
【００２６】
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突出に沿って、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。
【００２７】
分離後の記録材の搬送は、記録材のうねりによりこしの強さが大きくなることにより支えられる。記録材にうねりを形成するのは転写ベルト２４上の突出が形成される突出形成位置であるので、記録材の後端が突出形成位置を通過すると、記録材のうねりは崩れる。しかし、突出形成位置から記録材ガイド２９までの距離が遠すぎると、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上の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。そこで、突出形成位置から記録材ガイド２９の案内面の記録材搬送方向における上流側の端部までの距離が、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なるように設定するのが望ましい。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。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。
【００２８】
本実施形態では、分離補助装置４０は分離補助コロ４１を複数有する構成になっている。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。
【００２９】
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３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。
【００３０】
図２（ｃ）は本実施形態における分離補助装置４０の斜視図を示す。本実施形態では、図２（ｃ）に示されるように、分離補助コロ４１ａ、４１ｂ、４１ｃの３つが幅方向に配置された構成となっている。中央に配置されるのは、４１ｃである。
【００３１】
（分離補助装置の押し上げ制御）
分離補助装置４０の押し上げ動作と収納動作は制御部５０によって制御される。また後で詳細に説明するが、幅方向の動作も制御部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４である。分離補助装置４０の押し上げ動作信号と収納動作信号、幅方向の動作信号の制御は、ユーザに指定された記録材Ｐの坪量情報及び記録材のサイズ情報、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き得られる記録材先端位置情報に基づく。制御部５０はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含む。ユーザ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。制御部５０は、分離補助装置４０の、分離補助コロ４１の揺動動作の駆動源であるモータ４６の動作、及び幅方向の動作の駆動源であるモータ１５０の動作を制御する。幅方向の動作については、後で詳細に説明する。
【００３２】
なお坪量とは、単位面積辺りの重さ（ｇ／ｍ２）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。
【００３３】
本実施形態では、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／ｍ２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／ｍ２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。
【００３４】
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。この理由について説明する。剛度の弱い薄紙等の記録材の分離は、分離補助コロ４１を用いて転写ベルトを押し上げて記録材のこしを強くすることにより可能になる。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が、転写ベルトを押し上げると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。ところで、厚い記録材の分離は張架部材の曲率を用いて行うことができることがわかっている。そこで転写ベルトの局所的な磨耗を抑制するために、厚い記録材の分離は、記録材搬送方向において分離補助コロ４１の下流側の張架部材の曲率を用いて行う。
【００３５】
本実施形態では、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。本実施形態では、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。
【００３６】
坪量は、操作部１０２でユーザが入力する場合や、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。
【００３７】
本実施形態ではユーザが入力した坪量情報により指定されたカセットが使用される。しかし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には、制御部は大きな坪量の記録材として分離補助装置４０の動作を決定するので、押し上げ動作が行われない。その結果、分離不良が生じるおそれがある。そこで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。
【００３８】
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。
【００３９】
（幅方向に可動な分離補助コロ）
前述した通り、本実施形態は、剛度の弱い薄紙等の記録材を分離する時に記録材のこしの強さを大きくために、転写ベルトを押し上げることにより記録材にうねりをつける構成である。しかしうねりが記録材の幅方向における端部に形成されない場合には、記録材の端部がたれて搬送不良を起こすおそれがある。そこで記録材の端部がたれて搬送不良を起こすのを抑制するために、押し上げ手段が分離補助コロで記録材の幅方向における端部を押し上げる構成が望ましい。ここで記録材の幅方向における端部とは、記録材の幅方向における縁から１０〜４０ｍｍ内側までの範囲をいう。特定サイズの記録材の端部がたれるのを抑制するためには、分離補助コロを特定サイズの記録材の端部が通過する位置に配置すればよい（図７（ａ））。ところが、記録材のサイズが変ると記録材の端部が通過する位置も変る（図７（ｂ））。特定サイズの記録材の端部が通過する位置に固定されたコロは、異なるサイズの記録材の端部を押し上げることができない。そこで各サイズの記録材の端部を押し上げるためには、各サイズの記録材の端部が通過する位置に配置されるように分離補助コロの数を増やす方法が考えられる。しかし幅方向において配置可能な分離補助コロの数にはスペース上の制限がある場合のように、記録材のサイズの種類が増えるのに合わせてコロ数を増やしていくことができない場合がある。幅方向において配置するコロ数が少ない場合であっても、記録材のサイズの種類が増えた場合に記録材の幅方向における端部にうねりを形成することができるのが望ましい。そこで本実施形態では、ひとつの分離補助コロが複数サイズの記録材の端部に対してうねりを形成することができるように、幅方向に可動な分離補助コロとして４１ａ、４１ｃを配置する。
【００４０】
分離補助コロ４１ａ、４１ｃを幅方向に動かす構成の詳細について図５を用いて説明する。分離補助コロを幅方向に動かす構成として、分離補助装置４０は、スライドボリューム４８ａ、４８ｂ、ギア４９、台座１４０ａ、ｂを有する。４９は幅方向において転写ベルトの中央に位置しており、モータ１５０からの駆動力を伝達するギアである。４８ａ、ｂはギア４９と噛合するスライドボリュームである。ギア４９が回転すると、スライドボリューム４８ａ、ｂは、モータ１５０からの駆動力をギア４９を介して受けて、幅方向にスライド移動する。
【００４１】
スライドボリューム４８ａ、ｂはギア４９を挟んで配置されるので、互いに反対向きに動く。１４０ａ、ｂは、それぞれスライドボリューム４８ａ、ｂに対して固定されており、対応する分離補助コロ４１ａ、ｂのコロ駆動ギア４４及びモータ駆動ギア４５を幅方向において両側から挟む台座である。すなわち、スライドボリューム４８ａ、４８ｂの幅方向におけるスライド移動に連動して、台座に挟まれた分離補助コロ４１ａ、ｂが幅方向に可動する構成となっている。
【００４２】
幅方向における台座１４０ａと中央のギア４９の間隔が、幅方向における台座１４０ｂと中央のギア４９の間隔と同じになるように配置される。そうすると、分離補助コロ４１ａの動きと分離補助コロ４１ｂの動きは、中央のギア４９に対して対称になる。この理由について説明する。本実施形態では記録材のサイズが異なっていても、記録材の幅方向における中央線と、転写ベルトの幅方向における中央線が略一致するように記録材は搬送される。そうすると記録材のサイズが変っても、記録材の幅方向における一方の端部が通過する位置は、転写ベルトの幅方向における中央線に対して、他方の端部が通過する位置と対称関係にある。中央線が一致するように記録材を搬送する構成において、記録材のサイズが変っても、記録材の端部が通過する位置に分離補助コロ４１ａ、４１ｂを容易に動かすことができる。
【００４３】
一方で、分離補助コロ４１ａと４１ｂの間に位置する分離補助コロ４１ｃは、幅方向において転写ベルト２４の中央に固定されており、幅方向に動かない非可動な分離補助コロである。幅方向の位置が中央に固定されるのは記録材の幅方向における中央にうねりをつけるためである。記録材のサイズが変っても記録材は中央線が一致するように搬送するので、記録材のサイズによらず、記録材の幅方向における中央にうねりをつけることができる。
【００４４】
本実施形態は、可動な分離補助コロ４１ａと４１ｂの幅方向における動きの駆動源が共通する構成であるが、これに限定する意図ではない。幅方向において可動な分離補助コロの幅方向の動きの駆動源が互いに独立する構成であってもよい。
【００４５】
また本実施形態は両端部を押し上げるために幅方向において可動な分離補助コロを２つ備える構成であるが、これに限定する意図ではない。幅方向における記録材の一方の端部を押し上げるために幅方向において可動な分離補助コロを用いて、他方の端部を押し上げるために幅方向に非可動な分離補助コロを用いる構成でもよい。
【００４６】
また本実施例では、記録材の幅方向における縁と分離補助コロが押し上げる位置の間隔は、記録材のサイズによらず一定であるが、これに限定する意図ではない。記録材の幅方向における縁と分離補助コロが押し上げる位置の間隔が、記録材の幅方向におけるサイズが小さいほど、小さくなるように設定する構成であってもよい。
【００４７】
（分離補助装置の幅方向の動作制御）
分離補助装置４０の幅方向の移動量は、予め制御回路５０に設定される。制御回路５０は、ユーザに指定される記録材のサイズ情報に基づいて、分離補助コロ４１ａ、ｂの幅方向における移動の駆動源であるモータ１５０の動作を制御する。幅方向に可動な分離補助コロ４１ａが、ユーザに指定された記録材の一方の端部を持ち上げ可能な位置に配置されて、幅方向に可動な分離補助コロ４１ｂが記録材の他方の端部を持ち上げ可能な位置に配置されるように、幅方向の移動量は決められる。本実施形態では、ユーザに指定される記録材サイズが変っても、分離補助コロ４１ａの幅方向における中央線が、ユーザに指定されたサイズの記録材の幅方向における縁が通過する位置から２５ｍｍ内側の位置と一致するように、幅方向の移動量が設定される。このように設定することにより、記録材の幅方向における縁までうねりを形成することができる。
【００４８】
なお、本実施形態では、分離補助コロの幅方向における中央線が、幅方向における記録材の縁が通過する位置から２５ｍｍ内側と一致するように設定したが、この数値に限定する意図ではない。分離補助コロの幅方向における中央線が、幅方向における記録材の縁が通過する位置から１０ｍｍ内側から４０ｍｍ内側までの範囲に位置すればよい。分離補助コロの幅方向における中央線が記録材の縁が通過する位置から４０ｍｍ内側までの範囲であれば、分離補助コロが押し上げる位置から記録材の縁までの距離が近いので、記録材の幅方向における縁に確実にうねりをつけることができる。分離補助コロの幅方向における中央線が記録材の縁が通過する位置から１０ｍｍ離すのは、分離補助コロの押し上げ位置が記録材の縁に近すぎると、かえって記録材にうねりをつけにくくなるおそれがあるからである。
【００４９】
また本実施例では記録材サイズ情報によらずに、画像形成開始時の分離補助コロ４１ａ、ｂは、幅方向における分離補助コロ４１ａ、ｂの中央線が、Ａ４サイズの記録材の幅方向における縁が通過する位置から２５ｍｍ内側と一致するように、設定される。そのため、ユーザが指定された記録材がＡ４サイズである場合には、幅方向における移動をせずに次の画像形成工程に移ることができる。使用頻度が最も高いと想定されるＡ４サイズの記録材に対する生産性を高めている。
【００５０】
一方で、ユーザが指定された記録材がＡ４サイズでない場合の分離補助コロ４１ａ、ｂの移動量として、Ａ４サイズの記録の縁から２５ｍｍ内側の位置から、指定された記録材のサイズの縁から２５ｍｍ内側の位置までの距離が設定される。
【００５１】
次に、分離補助装置４０の動作を制御するフローチャートを、図６を用いて説明する。まず図６で示されるように画像形成信号が入力されてスタートすると（Ｓ０１），制御部５０は画像形成に使用される記録材の坪量に関する情報と記録材サイズに関する情報、即ちユーザ操作部１０２でユーザが設定したこれらの情報を読み取る（Ｓ０２）。制御部５０は、読み取った坪量が４０ｇ／ｍ２より大きいかどうかを判断する（Ｓ０３）。制御部５０がＳ０３で記録材の坪量が４０ｇ／ｍ２より大きいと判断した場合には、制御部５０は分離コロを収容位置に配置する（Ｓ０９）。普通紙や厚紙の分離は張架ローラの曲率により行うことが可能であり、押し上げによる転写ベルトの磨耗を普通紙や厚紙の分離時に抑制するためである。Ｓ０３で記録材の坪量が４０ｇ／ｍ２以下の場合には記録材のこしが弱いので、転写ベルト２４から記録材を分離するために分離補助装置４０により転写ベルトを押し上げて突出を形成する押し上げ動作が必要になる。Ｓ０３で記録材の坪量が４０ｇ／ｍ２以下の場合には、記録材のサイズがＡ４サイズかどうかが判断される（Ｓ０４）。Ｓ０４で記録材のサイズがＡ４サイズであると判断した場合には、分離補助コロ４１ａ、ｂは幅方向に動かずに、分離補助コロは転写ベルト２４を押し上げる押し上げ位置へ移動する（Ｓ０７）。この理由について説明する。分離補助コロ４１ａ、ｂの画像形成開始時の幅方向におけるホームポジションは、幅方向におけるＡ４サイズの端部が通過する位置と対応する位置に設定されている。そのため、Ａ４サイズの記録材の端部にうねりを形成するために、分離補助コロを幅方向に移動する動作が不要である。一方で、記録材のサイズがＡ４サイズでない場合には、記録材の幅方向における端部にうねりを形成するために、分離補助コロ４１を移動する動作が必要になる。Ｓ０４で記録材のサイズがＡ４サイズでないと判断した場合には、分離補助コロ４１ａ、４１ｃは幅方向に移動する。ユーザに指定された記録材のサイズに基づく幅方向における移動量は制御部５０に予め設定されている。移動量に対応した回転量でスライドボリューム４８ａ、４８ｂの駆動源であるモータ１５０が駆動して、分離補助４１ａ、４１ｂは、指定された記録材サイズの記録材の端部位置に配置される。
【００５２】
次に分離補助コロ４１ａ、４１ｂの移動が完了してかどうかが判断されてから（Ｓ０６）、分離補助コロ４１ａ、４１ｂ、４１ｃを押し上げ位置へ移動する（Ｓ０７）。この理由について説明する。分離補助コロ４１ａ、４１ｂの幅方向における移動が完了する前に分離補助コロ４１ａ、ｂを押し上げると、転写ベルト２４の裏面に負荷を掛けた状態で分離補助コロ４１ａ、ｂが幅方向に移動して、転写ベルトの裏面を摺擦するからである。分離補助コロ４１ａ、ｂ、ｃが押し上げ位置へ移動すると、分離補助コロ４１により変形された転写ベルト上で、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、転写ベルトから分離される。
【００５３】
次に、記録材の先端が記録材ガイド２９に到達しているかどうかの判断を行う（Ｓ０８）。なお、複数の記録材を連続して通紙する場合には、Ｓ０８で最後の記録材の先端位置を検知してから収納動作に移ればよい。本実施形態では、記録材ガイド２９には不図示の記録材検知センサーが設けられている構成であり、この記録材検知センサーにより記録材の先端が記録材ガイド２９に達しているかどうかの判断が行われる。もちろんこの記録材検知センサーを記録材ガイド２９に設けずに、所定のポイントからカウントすることで記録材の位置を検知する等の他の方法であってもいい。記録材が記録材ガイド２９に到達している場合には、制御部５０は分離が行われたと判断して、分離コロを収容位置に移動させる（Ｓ０９）。一方、記録材検知センサーが記録材を検知しない場合には、制御部５０は、記録材が記録材ガイド２９に到達していないと判断して、分離コロを押し上げを維持する。Ｓ１０で分離補助コロ４１ａ、ｂの幅方向における位置がホームポジションかどうかが判断される。分離補助コロ４１ａ、ｂの幅方向における位置がホームポジションであると判断されると、終了する（Ｓ１２）。Ｓ１０で分離補助コロ４１ａ、ｂがホームポジションでないと判断されると、分離補助コロ４１ａ、ｂをホームポジションへ移動して（Ｓ１１）、終了する。分離補助コロ４１ａ、ｂをホームポジションへ再配置するのは、使用頻度が高いと想定されるＡ４サイズがユーザに指定される場合に備えるためである。
【符号の説明】
【００５４】
１ 感光ドラム
２ １次帯電器
３ 露光装置
４ 現像器
５ １次転写ローラ
６ 中間転写ベルト
８ レジストローラ
９ ２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
１３ ２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
Ｎ ２次転写部位
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
記録材を担持するシートを、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−０１５９８７
【特許文献２】特開平５−１１９６３６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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コロで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。
【０００７】
しかしうねりが記録材の幅方向における端部に形成されない場合には、記録材の端部がたれて搬送不良を起こすおそれがある。そこで記録材の端部がたれて搬送不良を起こすのを抑制するために、押し上げ手段がコロで記録材の幅方向における端部を押し上げる構成が望ましい。
【０００８】
所定サイズの記録材の端部がたれるのを抑制するためには、コロを所定サイズの記録材の端部が通過する位置に配置すればよい。ところが、記録材のサイズが変ると記録材の端部が通過する位置が変る。所定サイズの記録材の端部が通過する位置に幅方向におけるコロの位置を固定すると、異なるサイズの記録材の端部にうねりを形成するのが難しくなる。そこで各サイズの記録材の端部にうねりを形成するためには、各サイズの記録材の端部が通過する位置毎に配コロを配置してコロ数を増やす方法が考えられる。しかし幅方向において配置可能なコロの数にスペース上の制限がある場合の様に、コロ数を増やしていくことができない場合がある。すなわち幅方向に配置するコロ数が少なくても、記録材のサイズの種類が増えた場合に記録材の幅方向における端部にうねりを形成することのできる構成が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本願発明は、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、を有する画像形成装置において、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ことで記録材を前記ベルト部材から分離する分離補助コロを複数有して、前記分離補助コロは、搬送される記録材の前記幅方向におけるサイズに対応して幅方向において記録材の端部が通過する位置に移動可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明によって、幅方向において配置するコロ数が少ない場合であっても、記録材のサイズの種類が増えた場合に記録材の幅方向における端部にうねりを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像形成装置を説明する図である。
【図２】分離補助装置を説明する図である。
【図３】分離補助装置を説明する図である。
【図４】分離補助装置を説明する図である。
【図５】分離補助装置を説明する図である。
【図６】分離補助装置を説明する図である。
【図７】記録材のうねりを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（画像形成装置）
図１（ａ）を用いて本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。
【００１３】
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。本実施形態では、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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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（ＪＩＳ Ｋ ６３０１）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。
【００１７】
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。
【００１８】
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次転写電圧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。２次転写電圧は定電圧制御される。定電圧の電圧値は、転写に必要となる電流に応じて決める。なお転写に必要となる電流は、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３０〜６０Ａ程度の範囲で変化する。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
（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、記録材の分離を幅方向に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。図１（ｂ）は、分離補助装置４０を用いて転写ベルト２４が幅方向に局所的に押し上げられた状態を示す。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。
【００２２】
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は分離補助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駆動伝達ギア４５と、駆動源であるモータ４６を有する。モータ４６の回転運動がモータ駆動伝達ギア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。
【００２３】
図２（ａ）は、分離補助部材としての分離補助コロ４１を転写ベルト２４から離間した状態で収納する収納位置を示す。図２（ｂ）は、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を示す。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４６の所定量の正回転により、コロ収納位置からＹ１方向へ押し上げ位置まで動く。さらに、モータ４６の所定量の逆回転により、分離補助コロ４１、コロフレーム４２は、押し上げ位置からＹ２方向へ移動して、収納位置まで動くことができる。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。
【００２４】
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８ｍｍ、幅は１０ｍｍである。もちろん外径と幅をこれらの数値に限定する意図ではなく、外径が６〜１０ｍｍ、幅が５〜１５ｍｍ程度であればよい。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。
【００２５】
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。
【００２６】
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突出に沿って、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。
【００２７】
分離後の記録材の搬送は、記録材のうねりによりこしの強さが大きくなることにより支えられる。記録材にうねりを形成するのは転写ベルト２４上の突出が形成される突出形成位置であるので、記録材の後端が突出形成位置を通過すると、記録材のうねりは崩れる。しかし、突出形成位置から記録材ガイド２９までの距離が遠すぎると、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上の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。そこで、突出形成位置から記録材ガイド２９の案内面の記録材搬送方向における上流側の端部までの距離が、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なるように設定するのが望ましい。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。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。
【００２８】
本実施形態では、分離補助装置４０は分離補助コロ４１を複数有する構成になっている。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。
【００２９】
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３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。
【００３０】
図２（ｃ）は本実施形態における分離補助装置４０の斜視図を示す。本実施形態では、図２（ｃ）に示されるように、分離補助コロ４１ａ、４１ｂ、４１ｃの３つが幅方向に配置された構成となっている。中央に配置されるのは、４１ｃである。
【００３１】
（分離補助装置の押し上げ制御）
分離補助装置４０の押し上げ動作と収納動作は制御部５０によって制御される。また後で詳細に説明するが、幅方向の動作も制御部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４である。分離補助装置４０の押し上げ動作信号と収納動作信号、幅方向の動作信号の制御は、ユーザに指定された記録材Ｐの坪量情報及び記録材のサイズ情報、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き得られる記録材先端位置情報に基づく。制御部５０はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含む。ユーザ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。制御部５０は、分離補助装置４０の、分離補助コロ４１の揺動動作の駆動源であるモータ４６の動作、及び幅方向の動作の駆動源であるモータ１５０の動作を制御する。幅方向の動作については、後で詳細に説明する。
【００３２】
なお坪量とは、単位面積辺りの重さ（ｇ／ｍ２）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。
【００３３】
本実施形態では、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／ｍ２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／ｍ２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。
【００３４】
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。この理由について説明する。剛度の弱い薄紙等の記録材の分離は、分離補助コロ４１を用いて転写ベルトを押し上げて記録材のこしを強くすることにより可能になる。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が、転写ベルトを押し上げると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。ところで、厚い記録材の分離は張架部材の曲率を用いて行うことができることがわかっている。そこで転写ベルトの局所的な磨耗を抑制するために、厚い記録材の分離は、記録材搬送方向において分離補助コロ４１の下流側の張架部材の曲率を用いて行う。
【００３５】
本実施形態では、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。本実施形態では、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。
【００３６】
坪量は、操作部１０２でユーザが入力する場合や、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。
【００３７】
本実施形態ではユーザが入力した坪量情報により指定されたカセットが使用される。しかし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には、制御部は大きな坪量の記録材として分離補助装置４０の動作を決定するので、押し上げ動作が行われない。その結果、分離不良が生じるおそれがある。そこで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。
【００３８】
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。
【００３９】
（幅方向に可動な分離補助コロ）
前述した通り、本実施形態は、剛度の弱い薄紙等の記録材を分離する時に記録材のこしの強さを大きくために、転写ベルトを押し上げることにより記録材にうねりをつける構成である。しかしうねりが記録材の幅方向における端部に形成されない場合には、記録材の端部がたれて搬送不良を起こすおそれがある。そこで記録材の端部がたれて搬送不良を起こすのを抑制するために、押し上げ手段が分離補助コロで記録材の幅方向における端部を押し上げる構成が望ましい。ここで記録材の幅方向における端部とは、記録材の幅方向における縁から１０〜４０ｍｍ内側までの範囲をいう。特定サイズの記録材の端部がたれるのを抑制するためには、分離補助コロを特定サイズの記録材の端部が通過する位置に配置すればよい（図７（ａ））。ところが、記録材のサイズが変ると記録材の端部が通過する位置も変る（図７（ｂ））。特定サイズの記録材の端部が通過する位置に固定されたコロは、異なるサイズの記録材の端部を押し上げることができない。そこで各サイズの記録材の端部を押し上げるためには、各サイズの記録材の端部が通過する位置に配置されるように分離補助コロの数を増やす方法が考えられる。しかし幅方向において配置可能な分離補助コロの数にはスペース上の制限がある場合のように、記録材のサイズの種類が増えるのに合わせてコロ数を増やしていくことができない場合がある。幅方向において配置するコロ数が少ない場合であっても、記録材のサイズの種類が増えた場合に記録材の幅方向における端部にうねりを形成することができるのが望ましい。そこで本実施形態では、ひとつの分離補助コロが複数サイズの記録材の端部に対してうねりを形成することができるように、幅方向に可動な分離補助コロとして４１ａ、４１ｃを配置する。
【００４０】
分離補助コロ４１ａ、４１ｃを幅方向に動かす構成の詳細について図５を用いて説明する。分離補助コロを幅方向に動かす構成として、分離補助装置４０は、スライドボリューム４８ａ、４８ｂ、ギア４９、台座１４０ａ、ｂを有する。４９は幅方向において転写ベルトの中央に位置しており、モータ１５０からの駆動力を伝達するギアである。４８ａ、ｂはギア４９と噛合するスライドボリュームである。ギア４９が回転すると、スライドボリューム４８ａ、ｂは、モータ１５０からの駆動力をギア４９を介して受けて、幅方向にスライド移動する。
【００４１】
スライドボリューム４８ａ、ｂはギア４９を挟んで配置されるので、互いに反対向きに動く。１４０ａ、ｂは、それぞれスライドボリューム４８ａ、ｂに対して固定されており、対応する分離補助コロ４１ａ、ｂのコロ駆動ギア４４及びモータ駆動ギア４５を幅方向において両側から挟む台座である。すなわち、スライドボリューム４８ａ、４８ｂの幅方向におけるスライド移動に連動して、台座に挟まれた分離補助コロ４１ａ、ｂが幅方向に可動する構成となっている。
【００４２】
幅方向における台座１４０ａと中央のギア４９の間隔が、幅方向における台座１４０ｂと中央のギア４９の間隔と同じになるように配置される。そうすると、分離補助コロ４１ａの動きと分離補助コロ４１ｂの動きは、中央のギア４９に対して対称になる。この理由について説明する。本実施形態では記録材のサイズが異なっていても、記録材の幅方向における中央線と、転写ベルトの幅方向における中央線が略一致するように記録材は搬送される。そうすると記録材のサイズが変っても、記録材の幅方向における一方の端部が通過する位置は、転写ベルトの幅方向における中央線に対して、他方の端部が通過する位置と対称関係にある。中央線が一致するように記録材を搬送する構成において、記録材のサイズが変っても、記録材の端部が通過する位置に分離補助コロ４１ａ、４１ｂを容易に動かすことができる。
【００４３】
一方で、分離補助コロ４１ａと４１ｂの間に位置する分離補助コロ４１ｃは、幅方向において転写ベルト２４の中央に固定されており、幅方向に動かない非可動な分離補助コロである。幅方向の位置が中央に固定されるのは記録材の幅方向における中央にうねりをつけるためである。記録材のサイズが変っても記録材は中央線が一致するように搬送するので、記録材のサイズによらず、記録材の幅方向における中央にうねりをつけることができる。
【００４４】
本実施形態は、可動な分離補助コロ４１ａと４１ｂの幅方向における動きの駆動源が共通する構成であるが、これに限定する意図ではない。幅方向において可動な分離補助コロの幅方向の動きの駆動源が互いに独立する構成であってもよい。
【００４５】
また本実施形態は両端部を押し上げるために幅方向において可動な分離補助コロを２つ備える構成であるが、これに限定する意図ではない。幅方向における記録材の一方の端部を押し上げるために幅方向において可動な分離補助コロを用いて、他方の端部を押し上げるために幅方向に非可動な分離補助コロを用いる構成でもよい。
【００４６】
また本実施例では、記録材の幅方向における縁と分離補助コロが押し上げる位置の間隔は、記録材のサイズによらず一定であるが、これに限定する意図ではない。記録材の幅方向における縁と分離補助コロが押し上げる位置の間隔が、記録材の幅方向におけるサイズが小さいほど、小さくなるように設定する構成であってもよい。
【００４７】
（分離補助装置の幅方向の動作制御）
分離補助装置４０の幅方向の移動量は、予め制御回路５０に設定される。制御回路５０は、ユーザに指定される記録材のサイズ情報に基づいて、分離補助コロ４１ａ、ｂの幅方向における移動の駆動源であるモータ１５０の動作を制御する。幅方向に可動な分離補助コロ４１ａが、ユーザに指定された記録材の一方の端部を持ち上げ可能な位置に配置されて、幅方向に可動な分離補助コロ４１ｂが記録材の他方の端部を持ち上げ可能な位置に配置されるように、幅方向の移動量は決められる。本実施形態では、ユーザに指定される記録材サイズが変っても、分離補助コロ４１ａの幅方向における中央線が、ユーザに指定されたサイズの記録材の幅方向における縁が通過する位置から２５ｍｍ内側の位置と一致するように、幅方向の移動量が設定される。このように設定することにより、記録材の幅方向における縁までうねりを形成することができる。
【００４８】
なお、本実施形態では、分離補助コロの幅方向における中央線が、幅方向における記録材の縁が通過する位置から２５ｍｍ内側と一致するように設定したが、この数値に限定する意図ではない。分離補助コロの幅方向における中央線が、幅方向における記録材の縁が通過する位置から１０ｍｍ内側から４０ｍｍ内側までの範囲に位置すればよい。分離補助コロの幅方向における中央線が記録材の縁が通過する位置から４０ｍｍ内側までの範囲であれば、分離補助コロが押し上げる位置から記録材の縁までの距離が近いので、記録材の幅方向における縁に確実にうねりをつけることができる。分離補助コロの幅方向における中央線が記録材の縁が通過する位置から１０ｍｍ離すのは、分離補助コロの押し上げ位置が記録材の縁に近すぎると、かえって記録材にうねりをつけにくくなるおそれがあるからである。
【００４９】
また本実施例では記録材サイズ情報によらずに、画像形成開始時の分離補助コロ４１ａ、ｂは、幅方向における分離補助コロ４１ａ、ｂの中央線が、Ａ４サイズの記録材の幅方向における縁が通過する位置から２５ｍｍ内側と一致するように、設定される。そのため、ユーザが指定された記録材がＡ４サイズである場合には、幅方向における移動をせずに次の画像形成工程に移ることができる。使用頻度が最も高いと想定されるＡ４サイズの記録材に対する生産性を高めている。
【００５０】
一方で、ユーザが指定された記録材がＡ４サイズでない場合の分離補助コロ４１ａ、ｂの移動量として、Ａ４サイズの記録の縁から２５ｍｍ内側の位置から、指定された記録材のサイズの縁から２５ｍｍ内側の位置までの距離が設定される。
【００５１】
次に、分離補助装置４０の動作を制御するフローチャートを、図６を用いて説明する。まず図６で示されるように画像形成信号が入力されてスタートすると（Ｓ０１），制御部５０は画像形成に使用される記録材の坪量に関する情報と記録材サイズに関する情報、即ちユーザ操作部１０２でユーザが設定したこれらの情報を読み取る（Ｓ０２）。制御部５０は、読み取った坪量が４０ｇ／ｍ２より大きいかどうかを判断する（Ｓ０３）。制御部５０がＳ０３で記録材の坪量が４０ｇ／ｍ２より大きいと判断した場合には、制御部５０は分離コロを収容位置に配置する（Ｓ０９）。普通紙や厚紙の分離は張架ローラの曲率により行うことが可能であり、押し上げによる転写ベルトの磨耗を普通紙や厚紙の分離時に抑制するためである。Ｓ０３で記録材の坪量が４０ｇ／ｍ２以下の場合には記録材のこしが弱いので、転写ベルト２４から記録材を分離するために分離補助装置４０により転写ベルトを押し上げて突出を形成する押し上げ動作が必要になる。Ｓ０３で記録材の坪量が４０ｇ／ｍ２以下の場合には、記録材のサイズがＡ４サイズかどうかが判断される（Ｓ０４）。Ｓ０４で記録材のサイズがＡ４サイズであると判断した場合には、分離補助コロ４１ａ、ｂは幅方向に動かずに、分離補助コロは転写ベルト２４を押し上げる押し上げ位置へ移動する（Ｓ０７）。この理由について説明する。分離補助コロ４１ａ、ｂの画像形成開始時の幅方向におけるホームポジションは、幅方向におけるＡ４サイズの端部が通過する位置と対応する位置に設定されている。そのため、Ａ４サイズの記録材の端部にうねりを形成するために、分離補助コロを幅方向に移動する動作が不要である。一方で、記録材のサイズがＡ４サイズでない場合には、記録材の幅方向における端部にうねりを形成するために、分離補助コロ４１を移動する動作が必要になる。Ｓ０４で記録材のサイズがＡ４サイズでないと判断した場合には、分離補助コロ４１ａ、４１ｃは幅方向に移動する。ユーザに指定された記録材のサイズに基づく幅方向における移動量は制御部５０に予め設定されている。移動量に対応した回転量でスライドボリューム４８ａ、４８ｂの駆動源であるモータ１５０が駆動して、分離補助４１ａ、４１ｂは、指定された記録材サイズの記録材の端部位置に配置される。
【００５２】
次に分離補助コロ４１ａ、４１ｂの移動が完了してかどうかが判断されてから（Ｓ０６）、分離補助コロ４１ａ、４１ｂ、４１ｃを押し上げ位置へ移動する（Ｓ０７）。この理由について説明する。分離補助コロ４１ａ、４１ｂの幅方向における移動が完了する前に分離補助コロ４１ａ、ｂを押し上げると、転写ベルト２４の裏面に負荷を掛けた状態で分離補助コロ４１ａ、ｂが幅方向に移動して、転写ベルトの裏面を摺擦するからである。分離補助コロ４１ａ、ｂ、ｃが押し上げ位置へ移動すると、分離補助コロ４１により変形された転写ベルト上で、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、転写ベルトから分離される。
【００５３】
次に、記録材の先端が記録材ガイド２９に到達しているかどうかの判断を行う（Ｓ０８）。なお、複数の記録材を連続して通紙する場合には、Ｓ０８で最後の記録材の先端位置を検知してから収納動作に移ればよい。本実施形態では、記録材ガイド２９には不図示の記録材検知センサーが設けられている構成であり、この記録材検知センサーにより記録材の先端が記録材ガイド２９に達しているかどうかの判断が行われる。もちろんこの記録材検知センサーを記録材ガイド２９に設けずに、所定のポイントからカウントすることで記録材の位置を検知する等の他の方法であってもいい。記録材が記録材ガイド２９に到達している場合には、制御部５０は分離が行われたと判断して、分離コロを収容位置に移動させる（Ｓ０９）。一方、記録材検知センサーが記録材を検知しない場合には、制御部５０は、記録材が記録材ガイド２９に到達していないと判断して、分離コロを押し上げを維持する。Ｓ１０で分離補助コロ４１ａ、ｂの幅方向における位置がホームポジションかどうかが判断される。分離補助コロ４１ａ、ｂの幅方向における位置がホームポジションであると判断されると、終了する（Ｓ１２）。Ｓ１０で分離補助コロ４１ａ、ｂがホームポジションでないと判断されると、分離補助コロ４１ａ、ｂをホームポジションへ移動して（Ｓ１１）、終了する。分離補助コロ４１ａ、ｂをホームポジションへ再配置するのは、使用頻度が高いと想定されるＡ４サイズがユーザに指定される場合に備えるためである。
【符号の説明】
【００５４】
１ 感光ドラム
２ １次帯電器
３ 露光装置
４ 現像器
５ １次転写ローラ
６ 中間転写ベルト
８ レジストローラ
９ ２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
１３ ２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
Ｎ ２次転写部位
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
を有する画像形成装置において、
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ことで記録材を前記ベルト部材から分離する分離補助部材を複数有して、
前記分離補助部材は、搬送される記録材の前記幅方向におけるサイズに対応して幅方向において記録材の端部が通過する位置に移動可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記分離補助部材が幅方向に移動するのは、前記分離補助部材が前記ベルト部材から離間した位置にあるときであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記幅方向における端部は、記録材の幅方向における縁から縁より内側に４０ｍｍまでの範囲であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記幅方向における端部は、記録材の幅方向における縁より１０ｍｍの位置から縁より内側に４０ｍｍの位置までの範囲であることを特徴とする請求項１乃至２いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１】
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、
を有する画像形成装置において、
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ことで記録材を前記ベルト部材から分離する分離補助部材を複数有して、
前記分離補助部材は、搬送される記録材の前記幅方向におけるサイズに対応して幅方向において記録材の端部が通過する位置に移動可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記分離補助部材が幅方向に移動するのは、前記分離補助部材が前記ベルト部材から離間した位置にあるときであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記幅方向における端部は、記録材の幅方向における縁から縁より内側に４０ｍｍまでの範囲であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記幅方向における端部は、記録材の幅方向における縁より１０ｍｍの位置から縁より内側に４０ｍｍの位置までの範囲であることを特徴とする請求項１乃至２いずれかに記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−８８４６９（Ｐ２０１２−８８４６９Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３４２２９（Ｐ２０１０−２３４２２９）
【出願日】平成２２年１０月１９日（２０１０．１０．１９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１９日（２０１０．１０．１９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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