画像形成装置
【課題】記録材を搬送ベルトが搬送して、搬送ベルト上の記録材の表面に像担持体からトナー像を転写する構成において、搬送ベルトを過度に汚すことなく、記録材先端の裏面と搬送ベルトとの間で密着性が高くなるのを簡易な構成で抑制することができる画像形成装置の提供。
【解決手段】転写搬送ベルト９１に転写された分離補助用のトナー像Ｔが転写搬送ベルト９１上を一周移動する前に、記録材Ｐの先端の裏面が分離補助用のトナー像Ｔの上に重なるように記録材Ｐを転写搬送ベルト９１に搬送するタイミングを制御する。
【解決手段】転写搬送ベルト９１に転写された分離補助用のトナー像Ｔが転写搬送ベルト９１上を一周移動する前に、記録材Ｐの先端の裏面が分離補助用のトナー像Ｔの上に重なるように記録材Ｐを転写搬送ベルト９１に搬送するタイミングを制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式或いは静電記録方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。より詳しくは、転写搬送ベルトを具備し、薄い転写用紙を安定的に搬送し作像する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多様な記録材、とりわけ薄紙に対応するために、記録材を搬送する搬送ベルトを設けた上で像担持体からトナー像を搬送ベルトに搬送される記録材に転写する構成がある。しかし像担持体から搬送ベルトへの転写は静電的に行われるので、転写後の記録材は搬送ベルトに静電的に張り付いたような状態になる。そこで転写後にトナー像を定着する定着手段へ向けて記録材を搬送するためには、転写後の記録材を搬送ベルトから分離する手段が必要になる。転写後の記録材を搬送ベルトから分離する従来手段として、特許文献１には搬送ベルトを張架して記録材を分離するための分離ローラを利用する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−９５３６８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし記録材の裏面と搬送ベルトとの間に介在するものがなければ記録材の裏面と搬送ベルトとの間に空間が生じにくいので、記録材の裏面が搬送ベルトに強く密着しやすい。その結果転写後の記録材の先端が分離ローラの位置に到達しても搬送ベルトから分離しないといった事態が生じるおそれがある。一方で搬送ベルトにトナーが転写されれば記録材の先端の裏面と搬送ベルトとの間にトナーが介在することになり、記録材と搬送ベルトとの間の密着性が弱まる。しかし搬送ベルトの全面にトナーが転写されれば、記録材の裏面が搬送ベルトに密着するのが抑制されるが、搬送ベルトが過剰に汚れるという別の問題が生じる。すなわち、搬送ベルトを極端に汚すことなく、記録材の先端の裏面と搬送ベルトとの間に介在するものがないことに起因して、記録材の先端の裏面が搬送ベルトに密着しやすくなるのを簡易な構成で抑制する方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本願発明は、像担持体と、前記像担持体にトナー像を形成する画像形成手段と、移動可能であって、記録材を搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトに担持された記録材に前記像担持体からトナー像を転写する画像形成装置において、前記像担持体から、前記搬送ベルトの一周の長さより短い長さの分離補助用のトナー像の前記搬送ベルト上への転写を開始した後に、記録材の先端の裏面が前記分離補助用のトナー像の上に重なるように記録材を前記搬送ベルトに搬送するタイミングを制御する制御手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
記録材を搬送ベルトが搬送して、搬送ベルト上の記録材の表面に像担持体からトナー像を転写する構成において、搬送ベルトを過度に汚すことなく、記録材先端の裏面と搬送ベルトとの間で密着性が高くなるのを簡易な構成で抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略断面構成図である。
【図２】制御部のブロック図を示す図である。
【図３】記録材の分離動作を示す概略図である。
【図４】記録材の分離動作を示す概略図である。
【図５】記録材の分離動作を示す概略図である。
【図６】記録材搬送方向における位置関係を示す図である。
【図７】記録材搬送方向における位置関係を示す図である。
【図８】記録材搬送方向における位置関係を示す図である。
【図９】記録材搬送方向における位置関係を示す図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る画像形成装置の概略断面構成図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る画像形成装置の概略断面構成図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る画像形成装置の概略断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【０００９】
＜実施形態１＞
（画像形成装置の全体構成及び動作）
先ず、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。図１は、本実施形態の画像形成装置１００の概略断面構成を示す。
【００１０】
Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄはトナー像を形成する画像形成部としてのプロセスユニットである。各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する。画像形成部Ｓａ、Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄの構成は、用いられるトナーの色が異なる以外は同様の構成であるので、代表して画像形成部Ｓａを用いて説明する。
【００１１】
画像形成部Ｓａは、像担持体としての感光ドラム１ａと、感光ドラム１ａ表面を帯電する帯電手段としての帯電ローラ２ａと、帯電された感光体ドラム表面を露光する露光手段としてのレーザースキャナ３ａとを備える。さらに画像形成部Ｓａはトナー像を現像する現像手段としての現像装置４ａと、感光ドラム１ａからトナー像を中間転写ベルト４１に転写する一次転写手段としての一次転写ローラ５３ａとを備える。感光ドラム１ａが回転駆動して、感光体ドラム１ａの表面が帯電ローラ２ａにより帯電される。帯電された感光体ドラム１ａ表面はレーザースキャナ３ａによって露光されて、感光体ドラム１ａ上に静電潜像が形成される。静電潜像は、レーザースキャナ３の出力が画像情報に基づいてＯＦＦ／ＯＮされることによって画像情報に応じて形成される。現像装置４ａはイエロートナーを内包する。現像装置４ａには所定の電圧が印加されており、静電潜像は現像装置４ａを通過するときに現像されて、感光ドラム１ａ表面上にトナー像が形成される。現像方式としては、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。一次転写ローラ５３ａは中間転写ベルト５１を介して感光体ドラム１ａを圧するように配置されて、中間転写ベルト５１にトナー像を転写する一次転写部Ｎ１ａを形成する。感光ドラム１ａ上のトナー像は、一次転写電源５４ａにより一次転写ローラ５３ａに一次転写電圧が印加されることにより、中間転写ベルト５１へ転写する。感光ドラム１ａに残ったトナーはドラムクリーナ６ａによってクリーニングされる。
【００１２】
１次転写ローラ５３ａは、外径８ｍｍの芯金５３１と、厚さ４ｍｍの導電性ウレタンスポンジ層５３２と、によって構成される。１次転写ローラ５３の電気抵抗値は、約１０６Ω（２３℃／５０％ＲＨ）であった。尚、１次転写ローラ５３の電気抵抗値は、５００ｇ重の荷重の下で接地された金属ローラに当接された１次転写ローラ５３を５０ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転させ、芯金５３１に５０Ｖの電圧を印加して測定された電流値から求められる。
【００１３】
なお複数色のトナーを使用してフルカラー画像を形成する場合には、各色のトナー像がそれぞれの一次転写部で順次中間転写ベルト５１に転写して重畳する。
【００１４】
中間転写ベルト５１は、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄから転写されたトナー像を担持して搬送する中間転写体として機能する。中間転写ベルト５１は外周面が感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ表面に当接するように配置されており、複数の支持部材としての５２，５５，５６によって張架されて、移動可能なベルト部材である。中間転写ベルト５１は、表面抵抗率１０１２Ω／□（ＪＩＳ−Ｋ６９１１法準拠プローブを使用、印加電圧１００Ｖ、印加時間６０ｓｅｃ、２３℃／５０％ＲＨ）、厚み８０μｍのＰＩ（ポリイミド）樹脂で形成される。もちろんこの構成に限定する意図ではない。中間転写ベルトは、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）のような誘電体樹脂で形成されてもよい。５２は中間転写ベルト５１の移動を駆動する駆動ローラとして機能する。詳細は後述するが、５６はトナー像を記録材に転写するための二次転写内ローラ５６として機能する。中間転写ベルト５１は、ベルト駆動手段である中間転写ベルト駆動ローラ５２による駆動力を受けて、図１中の矢印Ｒ３方向に周回移動する。中間転写ベルト５１の移動に伴って、中間転写ベルト５１上のトナー像は、トナー像を記録材に転写する二次転写部Ｎ２ａまで搬送される。
【００１５】
記録材を担持搬送する転写ベルト９１は、複数の張架部材としての５７、９２によって張架されて、図示のＲ４向きに移動可能なベルト部材である。二次転写外ローラ５７は、二次転写内ローラ５６とともに二次転写部を形成する二次転写部材として機能する。二次転写外ローラ５７は、二次転写内ローラ５６に対向する位置に配置されて、中間転写ベルト５１と転写搬送ベルト９１とを介して二次転写内ローラ５６を圧することで二次転写部を形成する。９２は転写搬送ベルト９１の移動を駆動する駆動ローラとして機能する。
【００１６】
転写搬送ベルト９１としては、表面抵抗率１０１４Ω／□（ＪＩＳ−Ｋ６９１１法準拠プローブを使用、印加電圧１０００Ｖ、印加時間６０ｓｅｃ、２３℃／５０％ＲＨ）、厚み８０μｍの、カーボンが分散されたＰＩ（ポリイミド）樹脂で形成されたものを用いた。もちろんこれらに限定する意図ではなく、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）のような誘電体樹脂を用いてもよい。
【００１７】
なお２次転写内ローラ５６は、外径１８ｍｍの芯金５６１と、厚さ２ｍｍの導電性でソリッドのシリコーンゴム層５６２と、によって構成される。２次転写内ローラ５６の電気抵抗値は、１次転写ローラ５３と同様の測定方法において、約１０４Ωであった。更に２次転写外ローラ５７は、外径８ｍｍの芯金５７１と、厚さ４ｍｍの導電性のＥＰＤＭゴムのスポンジ層５７２と、によって構成されている。２次転写外ローラ５７の電気抵抗値は、１次転写ローラ５３と同様の測定方法において、印加電圧が２０００Ｖの場合に、約１０７Ωであった。
【００１８】
記録材は記録材収容部としてのカセット８１に収容されている。まずピックアップローラ８２が記録材収容部としてのカセット８１から記録材を取り出す。その後搬送ローラ８３が記録材を転写搬送ベルト９１へ向けて送り出す。搬送ローラ８３が記録材を転写搬送ベルト９１に送り出すタイミングは、記録材の表面に転写されるトナー像が記録材表面に二次転写部Ｎ２ａで重なるように制御される。二次転写電圧電源５８は、トナー像を記録材に転写する二次転写電圧を印加する二次転写電圧印加手段として機能する。記録材が二次転写部Ｎ２ａを通過するときに、二次転写電源５８が二次転写電圧を二次転写外ローラ５７に印加する。このようにして、中間転写ベルト５１からトナー像は転写搬送ベルト９１に担持搬送された記録材へ二次転写部で静電的に転写される。転写後の記録材は搬送ガイド９７を通過して、トナー像を記録材に定着する定着手段としての定着装置７へと搬送される。なお二次転写部で記録材に転写せず中間転写ベルト５１に残留したトナー（二次転写残トナー）は、中間転写ベルトクリーナ５９によって除去、回収される。
【００１９】
定着装置７は、回転自在に配設された定着ローラ７１と、定着ローラ７１に押圧しながら回転する加圧ローラ７２と、を有する。定着ローラ７１の内部には、ハロゲンランプ等のヒータ７３が配設されている。そして、このヒータ７３へ供給する電圧等を制御することにより、定着ローラ７１の表面の温度調節が行われている。定着装置７に記録材Ｐが搬送されてくると、一定速度で回転する定着ローラ７１と加圧ローラ７２との間を記録材Ｐが通過する際に、記録材Ｐは、その表裏両面からほぼ一定の圧力、温度で加圧、加熱される。これにより、記録材Ｐの表面上の未定着トナー像は、溶融して記録材Ｐに定着される。こうして、記録材Ｐ上への画像形成が完了する。
【００２０】
（分離補助用のトナー像を形成するための制御部）
二次転写部Ｎ２でトナー像の転写は静電的に行われるので、転写後の記録材は転写搬送ベルト９１に静電的に張り付きやすくなる。そこで転写後にさらに下流側に配置される定着装置７へ記録材を搬送するためには、記録材を転写搬送ベルト９１から分離する必要がある。そこで本実施形態では、記録材搬送方向において二次転写部Ｎ２の下流側に配置される張架ローラ９２が、記録材を分離する分離ローラとして機能する。しかし記録材の裏面と搬送ベルトとの間に介在するものがなければ記録材の裏面と転写搬送ベルト９１との間に空間が生じにくいので、記録材の裏面が転写搬送ベルト９１に強く密着しやすい。その結果転写後の記録材の先端が分離ローラの位置に到達しても搬送ベルトから分離しないといった事態が生じるおそれがある。すなわち記録材の先端の裏面と搬送ベルトとの間に介在するものがないことに起因して、記録材の先端の裏面が搬送ベルトに密着しやすくなるのを簡易な構成で抑制する方法が望まれている。
【００２１】
そこで本実施形態では、転写搬送ベルト９１の長さより短い長さで分離補助用のトナー像が形成されて、中間転写ベルト５１から分離補助用のトナー像が転写搬送ベルト９１上に転写される。さらに記録材の先端の裏面が分離補助用のトナー像の上に重なるように、記録材を転写搬送ベルト９１に搬送するタイミングが制御される。すなわち記録材のサイズと転写搬送ベルト９１の長さに応じて、記録材と記録材との間隔、分離補助用のトナー像を形成する位置を調整する。
【００２２】
その結果分離補助用のトナー層が転写搬送ベルトと記録材先端の裏面との間に介在することにより、記録材が転写搬送ベルトに強く密着しにくくなる。記録材が転写搬送ベルトから分離しないといった事態が生じるのが抑制される。
【００２３】
次に分離補助用のトナー像を形成するための制御部について説明する。本実施形態では図２に示されるように分離補助用のトナー像を形成する動作は制御部１１０によって制御される。制御部１１０は、ユーザー操作部１１１で入力される記録材の搬送方向におけるサイズ情報についてのサイズ情報信号を受け取る。制御部１１０はＲＡＭ，ＲＯＭ，ＣＰＵにより構成される。ＲＯＭには中間転写ベルトの移動方向における周長Ｃについての情報が記録されている。制御部１１０は、記録材のサイズ情報や中間転写ベルトのサイズ情報に基づいて各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄにおいて画像形成を開始するタイミングを制御する。さらに制御部１１０は、搬送ローラ８３が記録材を搬送ベルトに送り出すタイミングも制御する。
【００２４】
制御部１１０のＲＯＭには以下のパターンが記録されている。
・一枚ジョブを行う場合には、画像形成部Ｓａにおいて形成された分離補助用のトナー像を中間転写ベルトから転写搬送ベルト上に転写する。さらに分離補助用のトナー像が転写搬送ベルト上を一周移動し終える前に、記録材先端の裏面が分離補助用のトナー像に重なり、記録材の表面に記録材に形成するためのトナー像が転写される。画像形成動作がこのように行われるように、各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄで記録材の表面に形成するための画像を形成するタイミングと、画像形成部Ｓａで分離補助用のトナー像を形成するタイミングと、搬送ローラ８３により記録材を搬送するタイミングとを、制御部１１０は制御する。
【００２５】
さらに制御部１１０のＲＯＭには以下のパターンが記録されている。ただし、ｂは転写搬送ベルトが移動する方向における分離補助用のトナー像の長さである。ｃは記録材搬送方向における転写搬送ベルトの周長である。ｅは転写搬送ベルトが移動する方向における分離補助用のトナー像の後端から分離補助用のトナー像に続く記録材の先端までの距離である。さらにｆは転写搬送ベルトが移動する方向における記録材の先端から次の記録材の先端までの距離であって、Ｎは任意の正の整数、またはゼロであるとする。
【００２６】
・連続して複数の記録材に画像を形成する場合には、ｃ＜Ｎｆ＋ｂ＋ｅ、Ｎｆ＋ｅ＜ｃ、さらにＮｆ＋ｂ＜ｃの関係を満たす。すなわちこれらの関係を満たすように、各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄで記録材の表面に形成するための画像を形成するタイミングと、画像形成部Ｓａで分離補助用のトナー像を形成するタイミングと、搬送ローラ８３により記録材を搬送するタイミングとを、制御部１１０は制御する。
【００２７】
（分離補助用のトナー像を利用するプロセス）
次に図３から図５を用いて分離補助用のトナー像を形成することによって記録材の分離がどのように補助されるかについて詳細に説明する。
【００２８】
まず感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに記録材の表面に形成するためのトナー像Ｔｓを形成するのに先立って、分離を補助するための分離補助用のトナー像の形成を行う。分離補助用のトナー像Ｔとして、感光ドラム１ａ上に薄層のイエローのトナー像が形成される。分離補助用のトナー像Ｔの長さについては、搬送ベルトが移動する方向において分離補助用のトナー像Ｔの長さが、搬送ベルトの長さより短くなるように設定される。すなわち分離補助用のトナー像Ｔが搬送ベルトの全面に形成されないので、搬送ベルトが過度に汚れるのが抑制される。イエロートナーは、本実施形態の画像形成装置で用いられるトナーの中で最も明度が高い。そのため仮にイエロートナーが記録材の裏面に付着した場合でも、汚れとして目立ちにくい。ゆえに分離補助用のトナー像としてはイエロートナーを用いることが好ましい。また分離補助用のトナー像のトナー量については、記録材の分離を確保しつつ記録材の裏面に付着しても目立たないために、転写搬送ベルト上での単位面積当たりのトナーの載り量が０．０１ｍｇ／ｃｍ２以上で０．０４ｍｇ／ｃｍ２以下程度となるのが好ましい。転写搬送ベルトが移動する方向に対して直交する幅方向において、分離補助用のトナー像Ｔの幅は、画像が形成される幅の最大値と同じになるように設定される。
【００２９】
感光ドラム１ａ上に形成された分離補助用のトナー像Ｔは、１次転写部Ｎ１ａにおいて中間転写ベルト５１上へ転写される。１次転写ローラ５３ａに印加する電圧の絶対値は、記録材の表面に形成するためのトナー像を１次転写部Ｎ１ａで転写する場合の転写電圧の絶対値（第１の絶対値）よりも低い絶対値（第２の絶対値）になるように設定される。この理由について説明する。分離補助用のトナー像Ｔのトナー量は、記録材の表面に形成するためのトナー像のトナー量よりも少ない。そのため一次転写ローラ５３ａに印加する電圧の絶対値が大きければ、放電が発生することによりトナー像の極性が反転するおそれがある。その結果分離補助用のトナー像を転写する効率が低下するおそれがある。そこで分離補助用のトナー像Ｔｓを中間転写ベルト上に転写する効率が低下するのを抑制するために、一次転写ローラ５３ａに印加する電圧は通常作像時よりも低くなるように設定される。なお通常作像時とは、記録材の表面に形成するためのトナー像を感光ドラム１ａから中間転写ベルトに転写する時のことをいう。中間転写ベルト５１上で分離補助用のトナー像Ｔが下流側のマゼンタ色、シアン色、黒色についての一次転写ニップＮ１ｂ、Ｎ１ｃ、Ｎ１ｄを通過する際には、通常作像時よりも低い絶対値の電圧が対応する１次転写ローラ５３ｂ、５３ｃ、５３ｄに印加される。その結果放電によって分離補助用のトナー像が感光ドラム１ｂ、１ｃ、１ｄへ再転写するのが抑制される。なお分離補助用のトナー像が一次転写ニップＮ１ｂ、Ｎ１ｃ、Ｎ１ｄを通過する際に、対応する一次転写ローラ５３ｂ、５３ｃ、５３ｄに電圧が印加されないように設定してもよい。
【００３０】
中間転写ベルト上の分離補助用のトナー像Ｔが二次転写ニップＮ２に到達すると、２次転写外ローラ５７に電圧が印加されることによって、分離補助用のトナー像は転写搬送ベルト９１上に転写される。このときにも、２次転写外ローラ５７に印加する電圧の絶対値は、通常作像時よりも低くなるように設定される。これにより、転写搬送ベルト９１上に転写されたトナー層は反転トナーが少ない状態となる。なおここでいう通常作像時とは、記録材の表面に形成するためのトナー像を中間転写ベルトから記録材に転写する時のことをいう。
【００３１】
図３で示されるように、転写搬送ベルト９１上に転写された分離補助用のトナー像は、転写搬送ベルト９１の移動方向Ｒ４に従って転写搬送ベルト９１上を移動する。一方で記録材を転写搬送ベルトに向けて搬送する搬送手段としての搬送ローラ８３が、記録材Ｐを転写搬送ベルト９１の近傍まで搬送する。さらに図４に示されるように、記録材Ｐの裏面の先端が転写搬送ベルト９１上の分離補助用のトナー像に重なるように、搬送ローラ８３が記録材Ｐを搬送する。その後記録材に形成するためのトナー像が、２次転写外ローラ５７に２次転写電圧が印加されることにより中間転写ベルト５１から記録材Ｐに転写される。なお、分離補助用のトナー像は正規極性のトナーで構成されるので、２次転写電圧によって転写搬送ベルト９１側へ引き寄せられる。その結果分離補助用のトナー像が記録材Ｐの裏面に付着するのが抑制される。
【００３２】
記録材Ｐは２次転写ニップＮ２を抜けた後に転写搬送ベルト９１によってさらに下流側へ向けて移動する。図５に示されるように記録材Ｐの先端が張架ローラ９２の位置に差し掛かると、転写搬送ベルト駆動ローラ９２の曲率を利用して、記録材Ｐは転写搬送ベルトから分離する。なお分離補助用のトナー像が記録材Ｐの先端の裏面と転写搬送ベルトとの間に介在するので、記録材Ｐが転写搬送ベルト９１に吸着するのが抑制されている。そのため記録材Ｐが剛度の弱い薄紙であっても、記録材Ｐが転写搬送ベルト９１側へ巻きついて分離不良が生じるのが抑制される。
【００３３】
転写搬送ベルト９１上に形成されている分離補助用のトナー像は、その後非画像形成時に、２次転写外ローラ５７に通常の作像時とは逆極性のバイアスを印加することにより、中間転写ベルト５１へ再度転写される。その後、中間転写ベルトクリーナ５９（像担持体クリーニング部材）が分離補助用のトナー像を回収する。
【００３４】
（記録材搬送方向における分離補助用のトナー像の位置関係）
次に、記録材搬送方向における分離補助用のトナー像と記録材との位置関係について図６から図８を用いて説明する。
【００３５】
まずはユーザーによって指定される枚数が１枚のジョブである場合について図６を用いて説明する。図６の横軸は記録材搬送方向における位置関係を示しており、右側が上流側を示し、左側が下流側を示す。ｘ０は分離補助用のトナー像Ｔｓの先端が転写搬送ベルトに最初に転写される位置を示す。ｘ１は分離補助用のトナー像Ｔｓの後端が転写搬送ベルトに転写される位置を示す。ｘ２は分離補助用のトナー像Ｔｓが転写搬送ベルトを一周して戻ってきたときの先端の位置を示す。ｘ３は、記録材Ｐｓの先端の位置を示す。ｘ４は、分離補助用のトナー像Ｔｓが転写搬送ベルトを一周して戻ってきたときの後端の位置を示す。
【００３６】
本実施形態では、ｘ２＜ｘ３（数式１）の関係を満たす。すなわち転写搬送ベルトを一周して戻ってきた分離補助用のトナー像Ｔｓの先端が記録材Ｐｓの先端よりも下流側にくる。さらにｘ３＜ｘ４（数式２）の関係を満たす。すなわち転写搬送ベルトを一周して戻ってきた分離補助用のトナー像Ｔｓの後端が記録材Ｐｓの先端よりも上流側にくる。このようにｘ２＜ｘ３＜ｘ４の関係を満たすことで、記録材Ｐｓの裏面の先端が転写搬送ベルトを一周して戻ってきた分離補助用のトナー像Ｔｓに重なる。
【００３７】
ここでｂは記録材搬送方向における分離補助用のトナー像Ｔｓの長さ、ｃは記録材搬送方向における転写搬送ベルトの周長である。ｅは記録材搬送方向における分離補助用のトナー像Ｔｓが二次転写ニップＮ２で転写されたときの後端の位置から記録材の先端までの間隔とする。分離補助用のトナー像Ｔｓが転写搬送ベルトを一周して戻ってくる時の位置（ｘ２、ｘ４）は、記録材搬送方向において、最初に転写搬送ベルト上に転写された位置（ｘ０、ｘ１）よりも上流側にｃ離れた位置になる。すなわちｂ＝ｘ１−ｘ０、ｘ２−ｘ０＝ｘ４−ｘ１＝ｃ、ｘ３−ｃ１＝ｅである。このとき数式１は下記のように表わされる。
【００３８】
ｘ２＜ｘ３
ｘ２−ｘ０＜ｘ３−ｘ０
ｃ＜ｂ＋ｅ （数式３）
また数式２は下記のように表わされる。
【００３９】
ｘ４＞ｘ３
ｘ４−ｘ１＞ｘ３−ｘ１
ｃ＞ｅ （数式４）
さらに本実施形態では、分離補助用のトナー像Ｔｓの後端が、分離補助用のトナー像Ｔｓが転写搬送ベルトを一周して戻ってきたときに重ならないように、ｘ１＜ｘ２の関係を満足する。この関係はｂとｃを用いて下記のように表わされる。
【００４０】
ｘ１＜ｘ２
ｘ１−ｘ０＜ｘ２−ｘ０
ｂ＜ｃ （数式５）
すなわち数式３と数式４との関係だけでなく数式５の関係も満たすように、記録材搬送方向における分離補助用のトナー像Ｔｓの長さｂ、記録材搬送方向における分離補助用のトナー像Ｔｓと記録材Ｐｓとの位置関係とが制御部１１０によって制御される。
【００４１】
以上、本実施形態において一枚ジョブの場合に薄紙等の記録材を安定して転写搬送ベルトより分離する構成および動作を説明した。次に、複数の記録材へ連続作像する際の動作について説明する。連続して記録材が供給される場合に、常にその裏面の少なくとも先端に分離補助用のトナー像が存在するようにするためには次のような動作が必要になる。すなわち、中間転写ベルト５１上に連続的に形成される画像と画像の間に分離補助用のトナー像を形成した上で、分離補助用のトナー像を転写搬送ベルト９１上へ転写する。その上で転写搬送ベルトが１周し終える前で分離補助用のトナー像が２次転写部に到達するときに、次の記録材を供給する。ユーザーによって指定されるジョブが連続して複数の記録材に画像を形成する連続画像形成ジョブである場合の動作の転写搬送ベルトの移動方向における位置関係について図７、図８、図９を用いて説明する。
【００４２】
まずは記録材搬送方向における記録材の長さａが転写搬送ベルトの周長ｃよりも若干長い場合（ａ＞ｃ）について図７を用いて説明する。記録材のサイズが大きい場合には、分離補助用のトナー像Ｔｓが分離を補助する記録材Ｐｓは、分離補助用のトナー像Ｔｓに続いて搬送される記録材Ｐｓとなる。
【００４３】
分離補助用のトナー像Ｔｓは、記録材搬送方向において、記録材Ｐ０の後端と、記録材Ｐ０の次の記録材Ｐｓの先端との間で中間転写ベルト５１から転写搬送ベルト９１に転写される。
【００４４】
ｘ０は分離補助用のトナー像Ｔｓが中間転写ベルトから転写されたときの分離補助用のトナー像Ｔｓの先端の位置を示す。ｘ１は、分離補助用のトナー像Ｔｓが中間転写ベルトから転写されたときの分離補助用のトナー像Ｔｓの後端の位置を示す。ｘ２は、分離補助用のトナー像Ｔｓが転写搬送ベルト９１上を一周して戻ってきたときの分離補助用のトナー像Ｔｓの先端の位置を示す。ｘ３は記録材Ｐｓの先端の位置を示す。ｘ４は分離補助用のトナー像Ｔｓが転写搬送ベルト９１を一周して戻ってきたときの分離補助用のトナー像Ｔｓの後端の位置を示す。
【００４５】
連続画像形成ジョブにおいて記録材Ｐｓの先端の裏面が分離補助用のトナー像Ｔｓに重なるための条件は、一枚モードの場合の条件と同じである。すなわちｘ２＜ｘ３＜ｘ４の関係を満たすことである。すなわち数式３，４の関係を満たすことである。その結果薄紙等の剛度の弱い記録材の場合であっても、記録材の分離不良が生じることが抑制される。
【００４６】
なお記録材Ｐｓの次の記録材のための分離補助用のトナー像は、記録材Ｐｓと記録材Ｐｓの次の記録材との間で転写搬送ベルトに転写される。一方で記録材Ｐｓのための分離補助用のトナー像Ｔｓは、記録材Ｐｓの前の記録材Ｐｏと記録材Ｐｓとの間で転写搬送ベルトに転写される。ゆえに記録材Ｐｓのための分離補助用のトナー像Ｔｓは、記録材Ｐｓの次の記録材のための分離補助用のトナー像と重ならない。一方で分離補助用のトナー像Ｔｓの先端が転写搬送ベルト上を一周して戻ってきたときに、分離補助用のトナー像Ｔｓ自身の後端と重ならないようにする必要がある。そのための条件は一枚ジョブの場合の条件と同じである。すなわちｘ１＜ｘ２の関係を満足することである。すなわち数式５の関係を満足することである。
【００４７】
次に記録材搬送方向における記録材の長さａが転写搬送ベルトの周長ｃよりも短い場合（ａ＜ｃ）について図８、図９を用いて説明する。
【００４８】
図８は、記録材Ｐ０、Ｐ１、Ｐｓの順で記録材が搬送される場合である。分離補助用のトナー像Ｔｓは、記録材搬送方向において記録材Ｐ０の後端と記録材Ｐ１の先端との間で中間転写ベルト５１から転写搬送ベルト９１に転写される。さらにＰｓの次の記録材（不図示）のための分離補助用のトナー像Ｔ１は記録材Ｐ１の後端と記録材Ｐｓの先端との間で転写搬送ベルト９１に転写される。すなわち分離補助用のトナー像Ｔｓが分離を補助する記録材Ｐｓと、分離補助用のトナー像Ｔｓとの間に、記録材Ｐ１と分離補助用のトナー像Ｔ１とを挟むことになる。
【００４９】
この場合にも記録材Ｐｓの先端の裏面が分離補助用のトナー像Ｔｓに重なるための条件は、ｘ２＜ｘ３＜ｘ４の関係を満たすことである。ｆは前の記録材の先端から次の記録材の先端までの間隔とする。図８に示されるように、ｘ２＝ｘ０＋ｃ、ｘ３＝ｘ０＋ｂ＋ｅ＋ｆ、ｘ４＝ｘ０＋ｂ＋ｃとなる。すなわちこれらの関係を用いて
ｘ２＜ｘ３
ｘ０＋ｃ＜ｘ０＋ｂ＋ｅ＋ｆ
ｃ＜ｂ＋ｅ＋ｆ （数式６）
が得られる。また
ｘ３＜ｘ４
ｘ０＋ｂ＋ｅ＋ｆ＜ｘ０＋ｂ＋ｃ
ｃ＞ｅ＋ｆ （数式７）
が得られる。
【００５０】
ここでｘ５は、記録材搬送方向において、分離補助用のトナー像Ｔ１の後端が記録材Ｐ１の後端と記録材Ｐｓの先端との間で中間転写ベルトから転写搬送ベルトに転写される位置とする。本実施形態では次の分離補助用のトナー像Ｔ１が前の分離補助用のトナー像にＴｓに重ならないように、分離補助用のトナー像Ｔｓが転写搬送ベルト９１を一周して戻ってきたときの分離補助用のトナー像Ｔｓの先端の位置が、記録材搬送方向において、次の分離補助用のトナー像Ｔ１の後端の位置よりも上流側にくる。すなわちｘ５＜ｘ２の関係を満足する。この理由について説明する。次の分離補助用のトナー像Ｔ１が分離補助用のトナー像Ｔｓに重なると、次の分離補助用のトナー像Ｔ１のトナー量が実質的に多くなり、次の分離補助用のトナー像Ｔ１が補助する記録材の裏面を汚すおそれがあるからである。そこで本実施形態では、次の分離補助用のトナー像Ｔ１は、分離補助用のトナー像Ｔｓに重ならないように中間転写ベルトから転写搬送ベルト９１上に転写される。ここで図８に示されるように、ｘ５＝ｘ０＋ｂ＋ｆである。この関係を用いて、
ｘ５＜ｘ２
ｘ０＋ｂ＋ｆ＜ｘ０＋ｃ
ｃ＞ｂ＋ｆ （数式８）
が得られる。
【００５１】
以上をまとめると次のようになる。すなわち記録材搬送方向における記録材の長さａが転写搬送ベルトの周長ｃよりも若干短い場合には、数式６、７、８の関係を満たすように、記録材搬送方向における分離補助用のトナー像の長さｂ、記録材搬送方向における分離補助用のトナー像と記録材との位置関係とを、制御部１１０が制御する。
【００５２】
記録材のサイズが更に小さくなった場合について図９を用いて説明する。図９は、記録材がＰ０、Ｐ１、Ｐ２、…ＰＮ、Ｐｓの順に搬送される場合を示す。さらに分離補助用のトナー像Ｔｓは記録材Ｐ０の後端と記録材Ｐ１の先端との間で中間転写ベルトから転写搬送ベルト上に転写される。分離補助用のトナー像Ｔｓの次の分離補助用のトナー像Ｔ１は、記録材搬送方向において記録材Ｐ１の後端と記録材Ｐ２の先端との間で転写搬送ベルト９１に転写される。Ｔ１に続いて分離補助用のトナー像Ｔ２からＴＮまでが対応する記録材の後端と記録材の先端との間で転写搬送ベルトに同様に転写される。分離補助用のトナー像Ｔｓが分離を補助するのは、記録材Ｐｓである。すなわち分離補助用のトナー像Ｔｓと、分離補助用のトナー像が分離を補助する記録材Ｐｓとの間に、Ｐ１からＰＮまでＮ枚の記録材とＴ１からＴＮまでＮ枚の分離補助用のトナー像を挟む構成である。この場合にも記録材Ｐｓの裏面の先端が分離補助用のトナー像Ｔｓに重なるための条件は、ｘ２＜ｘ３＜ｘ４である。ここで図９に示されるように、記録材Ｐｓの先端の位置はｘ３＝ｘ０＋ｂ＋ｅ＋Ｎｆである。このｘ３の関係を用いて
ｘ２＜ｘ３
ｘ０＋ｃ＜ｘ０＋ｂ＋ｅ＋Ｎｆ
ｃ＜ｂ＋ｅ＋Ｎｆ （数式９）
が得られる。さらにｘ３の関係を用いて
ｘ３＜ｘ４
ｘ０＋ｂ＋ｅ＋Ｎｆ＜ｘ０＋ｂ＋ｃ
ｃ＞ｅ＋Ｎｆ （数式１０）
が得られる。
【００５３】
また分離補助用のトナー像のトナー量が過剰になるのを抑制するために、記録材Ｐｓの直前に転写搬送ベルトに転写される分離補助用のトナー像ＴＮが、分離補助用のトナー像Ｔｓに重ならないのが望ましい。そこで本実施形態では、記録材搬送方向において分離補助用のトナー像ＴＮの後端が分離補助用のトナー像Ｔｓの先端よりも下流側になる。すなわちｘ５＜ｘ２の関係を満足する。図９に示されるように、分離補助用のトナー像の後端の位置ｘ５は、ｘ５＝ｘ０＋ｂ＋Ｎｆによって表わされる。このｘ５についての関係を用いて、
ｘ５＜ｘ２
ｘ０＋ｂ＋Ｎｆ＜ｘ０＋ｃ
ｃ＞ｂ＋Ｎｆ （数式１１）
が得られる。
【００５４】
以上をまとめると次のようになる。すなわち記録材のサイズが更に小さくなった場合には、数式９，１０，１１の関係を満足するように、記録材搬送方向における分離補助用のトナー像の長さｂ、記録材搬送方向における分離補助用のトナー像と記録材との位置関係とを、制御部１１０が制御する。
【００５５】
ここまで数式についての説明は、一枚ジョブの場合と、連続画像形成ジョブにおいて記録材のサイズが転写搬送ベルトの周長より長い場合と、連続画像形成ジョブにおいて記録材のサイズが転写搬送ベルトの周長より短い場合とに場合分けして行ってきた。その上で一枚ジョブの場合と連続画像形成ジョブにおいて記録材のサイズが転写搬送ベルトの周長より長い場合には、数式３，４，５が得られた。また連続画像形成ジョブにおいて記録材のサイズが転写搬送ベルトの周長より若干短い場合には、数式６，７，８が得られた。また連続画像形成ジョブにおいて記録材のサイズがさらに短い場合には、数式９、１０、１１が得られた。
【００５６】
しかしここで数式３〜５、６〜８、９〜１１の相互の関係に注目する。すると数式３、４、５は各々数式９、１０、１１にＮ＝０を代入することにより得られる。さらに数式６、７、８は各々数式９、１０、１１にＮ＝１を代入することにより得られる。
【００５７】
すなわち一枚ジョブの場合と、連続画像形成ジョブにおいて記録材のサイズが転写搬送ベルトの周長より長い場合と、連続画像形成ジョブにおいて記録材のサイズが転写搬送ベルトの周長より短い場合について、数式９、１０、１１の数式が一般解となる。
【００５８】
ここでＮは０又は正の整数とする。Ｎは、分離補助用のトナー像Ｔｓと分離補助用のトナー像Ｔｓが分離を補助する記録材Ｔｓとの間に挟む記録材及び分離補助用のトナー像各々の数を意味する。
【００５９】
なおここで、Δｔは中間転写ベルト上の分離補助用のトナー像Ｔｓの先端が二次転写ニップＮ２に到達してから、分離補助用のトナー像Ｔｓが分離を補助する記録材Ｐｓの先端が二次転写ニップＮ２に到達するまでの時間間隔とする。またｖは転写搬送ベルトの移動速度とする。Δｔは図９に示されるように、Δｔ＝（ｂ＋ｅ＋Ｎｆ）／ｖで表わされる。Δｔとｖを用いて数式９は、
ｃ＜ｂ＋ｅ＋Ｎｆ
ｃ／ｖ＜（ｂ＋ｅ＋Ｎｆ）／ｖ＝Δｔ
Δｔ＞ｃ／ｖ （数式１２）
によって表わされる。さらに数式１０はΔｔとｖを用いて
ｃ＞ｅ＋Ｎｆ
ｃ／ｖ＞（ｅ／ｖ）＋（Ｎｆ／ｖ）
ｃ／ｖ＞Δｔ−（ｂ／ｖ）
Δｔ＜（ｂ／ｖ）＋（ｃ／ｖ） （数式１３）
によって表わされる。さらに数式１１はΔｔとｖを用いて
ｃ＞ｂ＋Ｎｆ
ｃ／ｖ＞（ｂ／ｖ）＋（Ｎｆ／ｖ）
ｃ／ｖ＞Δｔ−（ｅ／ｖ）
Δｔ＜（ｃ／ｖ）＋（ｅ／ｖ） （数式１４）
によって表わされる。すなわち数式１２，１３、１４の関係を満足するように、画像形成部Ｓａで分離補助用のトナー像Ｔを形成するタイミングと、搬送ローラ８３によって記録材を転写搬送ベルト９１に搬送するタイミングとを制御部１１０が制御する。その結果連続して複数の記録材に画像を形成する場合であっても、各記録材の先端の裏面が分離補助用のトナー像に重なるように記録材が搬送される。その結果薄紙等の剛度の弱い記録材の場合であっても、記録材の分離不良が生じることが抑制される。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態によれば、転写搬送ベルトから特に薄くて分離しづらい記録材を、安定的に分離することのできる画像形成装置を得ることが出来る。さらには、上記の関係を満たす画像形成装置を用いることにより、連続作像時においても、記録材を、安定的に分離することのできる画像形成装置を得ることが出来る。
【００６１】
また、薄紙などの特定の種類の記録材に画像を形成する場合（薄紙モード）に、前記の転写搬送ベルト上に分離補助用のトナー像を形成して、厚紙などの記録材に画像を形成する場合（厚紙モード）には、分離補助用のトナー像を形成しないように設定してもよい。このように動作を行うことで、分離補助用のトナー像を形成するためのトナー消費を抑制することが可能になる。
【００６２】
また本実施形態では分離補助用のトナー像をイエロー色のトナーを用いて形成する。もちろんこの構成に限定する意図ではない。画像形成の生産性を優先して分離補助用のトナー像を形成するタイミングを早めるために、分離補助用のトナー像を最下流側の画像形成部で形成する構成にしてもよい。
【００６３】
＜実施形態２＞
次に、本発明に係る他の実施形態について図１０を用いて説明する。本実施形態の画像形成装置は、転写搬送ベルトの構成が一部実施形態１とは異なるが、その他はほとんど同じ構成であるため、詳細な説明は省略し、異なる構成についてのみ説明する。
【００６４】
本実施形態では、転写搬送ベルト９１をクリーニングするクリーニング部材として、転写搬送ベルトクリーナ９９を備える。転写搬送ベルトクリーナ９９は、転写搬送ベルト駆動ローラ９２に対向する位置に配置されて、転写搬送ベルト９１に付着したかぶりトナーや紙粉等を除去する。転写搬送ベルトクリーナ９９は、ウレタン等のゴムブレードを転写搬送ベルト９１にカウンターでクリーニング部で当接する構成をとっている。
【００６５】
以下に、本実施形態における動作を、図１０を用いて詳細に説明する。
【００６６】
図１０において、感光ドラム１に画像を形成するのに先立ち、分離を補助する分離補助用のトナー像の形成を行う。本実施形態では、分離補助用のトナー像として、感光ドラム１ａ上に薄層のイエローのトナーを形成する。
【００６７】
感光ドラム１ａ上に形成された分離補助用のトナー像は、１次転写部Ｎ１ａにおいて中間転写ベルト５１上へ転写される。中間転写ベルト５１上の分離補助用のトナー像が２次転写ニップＮ２に到達した際に、２次転写外ローラ５７に２次転写バイアスを印加することにより、分離補助用のトナー像は転写搬送ベルト９１上に転写される。
【００６８】
転写搬送ベルト９１上に転写された分離補助用のトナー像は、転写搬送ベルト９１の回転方向Ｒ４に従ってベルト上を搬送される。このとき分離補助用のトナー像が除去されてしまうことがないよう、転写搬送ベルトクリーナ９９は離間する構成となっている。一方で記録材供給手段としての搬送ローラ８３によって、記録材Ｐが転写搬送ベルト９１の近傍まで搬送される。その後、記録材Ｐは転写搬送ベルト９１表面の薄層トナーの上に記録材の先端が重なるように同期されて案内される。その後、中間転写ベルト５１上に形成されたトナー像が、２次転写外ローラ５７に２次転写バイアスが印加されることにより記録材Ｐ上に転写される。このとき、転写搬送ベルト上の分離補助用のトナー像は正規極性のトナーで構成されるので、２次転写電圧により転写搬送ベルト９１側へ引き寄せられる。そのため分離補助用のトナー像が記録材Ｐの裏面に付着して汚すのが抑制される。
【００６９】
記録材Ｐは２次転写ニップＮ２を抜けた後に転写搬送ベルト９１に吸着されたまま搬送される。転写搬送ベルト９１に吸着搬送される記録材Ｐは駆動ローラ９２の位置に差し掛かる。このとき分離補助用のトナー像が記録材Ｐの先端の裏面に存在することにより、記録材Ｐの先端と転写搬送ベルト９１と間の密着性は低い。そのため記録材Ｐの腰が弱い薄紙などで曲率分離が安定しない場合においても、記録材Ｐが転写搬送ベルト９１側へ巻きついて駆動ローラの位置で分離不良が生じるのが抑制される。
【００７０】
その後転写搬送ベルト９１上に形成されている分離補助用のトナー像は、中間転写ベルトクリーナ５９が転写搬送ベルト９１に当接することによって回収される。なお、本回収行程は、連続作像時においては、定期枚数ごとに行うことにより、記録材の裏面に分離補助用のトナー像が付着することによる裏汚れを発生しないようにすることが出来る。
【００７１】
以上説明したように、本実施形態によれば、転写搬送ベルト９１に転写搬送ベルトクリーナ９９を搭載することにより、薄い記録材の分離性確保に加え、裏汚れの無い画像形成装置を得ることが出来る。
【００７２】
以上、本発明を具体的な実施形態に則して説明した。しかし本発明はこの実施形態に限定する意図ではない。図１１に示されるように、転写搬送ベルトクリーナ９９として、転写搬送ベルトに当接するファーブラシと、にファーブラシに電圧を印加するクリーニング電圧印加手段とを備える画像形成装置であってもよい。すなわちクリーニング電圧印加手段がトナーに対して逆極性の電圧をファーブラシに印加することによって、転写搬送ベルト上のトナーを回収する。このような構成では、分離補助用のトナー像が転写搬送ベルトクリーナ９９を通過する際に、ファーブラシに印加するバイアスをオフするか、ファーブラシがフロートになるように設定される。その結果、分離補助用のトナー像がファーブラシによって回収されず、ファーブラシを通過させることができる。
【００７３】
＜実施形態３＞
本発明の第３の実施形態は、直接多重転写方式を用いた画像形成装置において、実施形態１と同様な制御を、転写搬送ベルトを用いて行う場合である。
【００７４】
図１２に、本実施形態に係る画像形成装置の像担持体近傍の概略を示す。
本画像形成装置は、図１２に示すように、潜像担持体たる感光ドラムの周囲に、帯電手段、露光手段、現像装置、クリーナー等を有して構成される画像形成手段たるプロセスユニットが４個設けられる。各プロセスユニットにて形成された感光ドラム上の画像は、感光ドラムに隣接して移動通過する搬送手段上の紙等の記録材へ、順次多重転写される。このようにしてフルカラー画像が形成される。
【００７５】
以下、本実施形態に係る画像形成装置についての詳細を説明する。
イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの各色の画像を形成する各プロセスユニットＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄには、それぞれ感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが配置されており、各感光ドラムは矢印方向に回転自在となっている。各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの周囲には、帯電手段２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、露光手段３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、そして、クリーナー６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが上記感光ドラムの回転方向に沿って順次配設されている。
【００７６】
プロセスユニットの構成は、実施形態１の構成に準ずるため、ここでの詳細な説明は省略する。
【００７７】
図１２に示す記録材供給手段たる給紙カセット８１から供給された記録材Ｐは、ピックアップローラ８２を経て搬送ローラ８３に供給され、吸着手段５２によって転写搬送ベルト５１上に静電吸着されて各プロセスユニット下部へ搬送される。感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に形成された各色のトナー像は、記録材Ｐと転写搬送ベルト５１を挟んで対向する転写ローラ５３から転写バイアスを受けて、順次転写される。この転写工程が終了すると、上記記録材Ｐは転写搬送ベルト５１から分離されて定着装置７へ搬送される。なお、転写搬送ベルト５１上のトナー等は、転写搬送ベルトクリーナ５５によって除去、回収される。
【００７８】
定着装置７は、回転自在に配設された定着ローラ７１と、定着ローラ７１に圧接しながら回転する加圧ローラ７２からなる。そして、定着ローラ７１の内部には、ハロゲンランプ等のヒータ７３が配設されており、ヒータ７３へ供給される電圧等を制御することにより定着ローラ７１の表面の温度調節を行っている。この状態において、記録材が搬送されてくると、定着ローラ７１と加圧ローラ７２は一定速度で回転する。記録材Ｐが定着ローラ７１と加圧ローラ７２の間を通過する際に、定着ローラ７１と加圧ローラ７２とが、表裏両面からほぼ一定の圧力、温度で記録材を加圧、加熱する。その結果記録材表面上の未定着トナー像が溶融して記録材に定着する。このようにして記録材Ｐにフルカラー画像が形成される。
【００７９】
なお、転写搬送ベルト５１は、ＰＣ、ＰＥＴ、ＰＶＤＦのような誘電体樹脂によって構成される。本実施形態では、体積抵抗率１０１４Ω・ｃｍ（ＪＩＳ−Ｋ６９１１法準拠プローブを使用、印加電圧１０００Ｖ、印加時間６０ｓｅｃ、２３℃５０％ＲＨ）、厚みｔ＝８０μｍの、カーボンが分散されたＰＩ樹脂を用いる。
【００８０】
また、転写ローラ５３は、φ８ｍｍの芯金と、厚さ４ｍｍの導電性ウレタンスポンジ層からなる。転写ローラ５３の抵抗値は、５００ｇ重の荷重の下で接地に対して該転写ローラ５３を５０ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転させ、芯金に５００Ｖの電圧を印加して測定された電流の関係から求められる。転写ローラ５３の抵抗値は約１０６．５Ω（２３℃５０％ＲＨ）であった。
【００８１】
上記の構成においても、分離補助用のトナー像が転写搬送ベルト５１上に形成された上で、記録材Ｐの先端の裏面が分離補助用のトナー像に重なるように制御される。分離補助用のトナー像が記録材Ｐの先端の裏面に存在することにより、記録材Ｐの先端と転写搬送ベルト５１と間の密着性は低い。そのため記録材Ｐの腰が弱い薄紙などで曲率分離が安定しない場合においても、記録材Ｐが転写搬送ベルト５１側へ巻きついて駆動ローラの位置で分離不良が生じるのが抑制される。
【符号の説明】
【００８２】
１ 感光ドラム（像担持体）
５１ 中間転写ベルト
９１ 転写搬送ベルト
９９ 転写搬送ベルトクリーナ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式或いは静電記録方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。より詳しくは、転写搬送ベルトを具備し、薄い転写用紙を安定的に搬送し作像する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多様な記録材、とりわけ薄紙に対応するために、記録材を搬送する搬送ベルトを設けた上で像担持体からトナー像を搬送ベルトに搬送される記録材に転写する構成がある。しかし像担持体から搬送ベルトへの転写は静電的に行われるので、転写後の記録材は搬送ベルトに静電的に張り付いたような状態になる。そこで転写後にトナー像を定着する定着手段へ向けて記録材を搬送するためには、転写後の記録材を搬送ベルトから分離する手段が必要になる。転写後の記録材を搬送ベルトから分離する従来手段として、特許文献１には搬送ベルトを張架して記録材を分離するための分離ローラを利用する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−９５３６８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし記録材の裏面と搬送ベルトとの間に介在するものがなければ記録材の裏面と搬送ベルトとの間に空間が生じにくいので、記録材の裏面が搬送ベルトに強く密着しやすい。その結果転写後の記録材の先端が分離ローラの位置に到達しても搬送ベルトから分離しないといった事態が生じるおそれがある。一方で搬送ベルトにトナーが転写されれば記録材の先端の裏面と搬送ベルトとの間にトナーが介在することになり、記録材と搬送ベルトとの間の密着性が弱まる。しかし搬送ベルトの全面にトナーが転写されれば、記録材の裏面が搬送ベルトに密着するのが抑制されるが、搬送ベルトが過剰に汚れるという別の問題が生じる。すなわち、搬送ベルトを極端に汚すことなく、記録材の先端の裏面と搬送ベルトとの間に介在するものがないことに起因して、記録材の先端の裏面が搬送ベルトに密着しやすくなるのを簡易な構成で抑制する方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本願発明は、像担持体と、前記像担持体にトナー像を形成する画像形成手段と、移動可能であって、記録材を搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトに担持された記録材に前記像担持体からトナー像を転写する画像形成装置において、前記像担持体から、前記搬送ベルトの一周の長さより短い長さの分離補助用のトナー像の前記搬送ベルト上への転写を開始した後に、記録材の先端の裏面が前記分離補助用のトナー像の上に重なるように記録材を前記搬送ベルトに搬送するタイミングを制御する制御手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
記録材を搬送ベルトが搬送して、搬送ベルト上の記録材の表面に像担持体からトナー像を転写する構成において、搬送ベルトを過度に汚すことなく、記録材先端の裏面と搬送ベルトとの間で密着性が高くなるのを簡易な構成で抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略断面構成図である。
【図２】制御部のブロック図を示す図である。
【図３】記録材の分離動作を示す概略図である。
【図４】記録材の分離動作を示す概略図である。
【図５】記録材の分離動作を示す概略図である。
【図６】記録材搬送方向における位置関係を示す図である。
【図７】記録材搬送方向における位置関係を示す図である。
【図８】記録材搬送方向における位置関係を示す図である。
【図９】記録材搬送方向における位置関係を示す図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る画像形成装置の概略断面構成図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る画像形成装置の概略断面構成図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る画像形成装置の概略断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【０００９】
＜実施形態１＞
（画像形成装置の全体構成及び動作）
先ず、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。図１は、本実施形態の画像形成装置１００の概略断面構成を示す。
【００１０】
Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄはトナー像を形成する画像形成部としてのプロセスユニットである。各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する。画像形成部Ｓａ、Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄの構成は、用いられるトナーの色が異なる以外は同様の構成であるので、代表して画像形成部Ｓａを用いて説明する。
【００１１】
画像形成部Ｓａは、像担持体としての感光ドラム１ａと、感光ドラム１ａ表面を帯電する帯電手段としての帯電ローラ２ａと、帯電された感光体ドラム表面を露光する露光手段としてのレーザースキャナ３ａとを備える。さらに画像形成部Ｓａはトナー像を現像する現像手段としての現像装置４ａと、感光ドラム１ａからトナー像を中間転写ベルト４１に転写する一次転写手段としての一次転写ローラ５３ａとを備える。感光ドラム１ａが回転駆動して、感光体ドラム１ａの表面が帯電ローラ２ａにより帯電される。帯電された感光体ドラム１ａ表面はレーザースキャナ３ａによって露光されて、感光体ドラム１ａ上に静電潜像が形成される。静電潜像は、レーザースキャナ３の出力が画像情報に基づいてＯＦＦ／ＯＮされることによって画像情報に応じて形成される。現像装置４ａはイエロートナーを内包する。現像装置４ａには所定の電圧が印加されており、静電潜像は現像装置４ａを通過するときに現像されて、感光ドラム１ａ表面上にトナー像が形成される。現像方式としては、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。一次転写ローラ５３ａは中間転写ベルト５１を介して感光体ドラム１ａを圧するように配置されて、中間転写ベルト５１にトナー像を転写する一次転写部Ｎ１ａを形成する。感光ドラム１ａ上のトナー像は、一次転写電源５４ａにより一次転写ローラ５３ａに一次転写電圧が印加されることにより、中間転写ベルト５１へ転写する。感光ドラム１ａに残ったトナーはドラムクリーナ６ａによってクリーニングされる。
【００１２】
１次転写ローラ５３ａは、外径８ｍｍの芯金５３１と、厚さ４ｍｍの導電性ウレタンスポンジ層５３２と、によって構成される。１次転写ローラ５３の電気抵抗値は、約１０６Ω（２３℃／５０％ＲＨ）であった。尚、１次転写ローラ５３の電気抵抗値は、５００ｇ重の荷重の下で接地された金属ローラに当接された１次転写ローラ５３を５０ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転させ、芯金５３１に５０Ｖの電圧を印加して測定された電流値から求められる。
【００１３】
なお複数色のトナーを使用してフルカラー画像を形成する場合には、各色のトナー像がそれぞれの一次転写部で順次中間転写ベルト５１に転写して重畳する。
【００１４】
中間転写ベルト５１は、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄから転写されたトナー像を担持して搬送する中間転写体として機能する。中間転写ベルト５１は外周面が感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ表面に当接するように配置されており、複数の支持部材としての５２，５５，５６によって張架されて、移動可能なベルト部材である。中間転写ベルト５１は、表面抵抗率１０１２Ω／□（ＪＩＳ−Ｋ６９１１法準拠プローブを使用、印加電圧１００Ｖ、印加時間６０ｓｅｃ、２３℃／５０％ＲＨ）、厚み８０μｍのＰＩ（ポリイミド）樹脂で形成される。もちろんこの構成に限定する意図ではない。中間転写ベルトは、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）のような誘電体樹脂で形成されてもよい。５２は中間転写ベルト５１の移動を駆動する駆動ローラとして機能する。詳細は後述するが、５６はトナー像を記録材に転写するための二次転写内ローラ５６として機能する。中間転写ベルト５１は、ベルト駆動手段である中間転写ベルト駆動ローラ５２による駆動力を受けて、図１中の矢印Ｒ３方向に周回移動する。中間転写ベルト５１の移動に伴って、中間転写ベルト５１上のトナー像は、トナー像を記録材に転写する二次転写部Ｎ２ａまで搬送される。
【００１５】
記録材を担持搬送する転写ベルト９１は、複数の張架部材としての５７、９２によって張架されて、図示のＲ４向きに移動可能なベルト部材である。二次転写外ローラ５７は、二次転写内ローラ５６とともに二次転写部を形成する二次転写部材として機能する。二次転写外ローラ５７は、二次転写内ローラ５６に対向する位置に配置されて、中間転写ベルト５１と転写搬送ベルト９１とを介して二次転写内ローラ５６を圧することで二次転写部を形成する。９２は転写搬送ベルト９１の移動を駆動する駆動ローラとして機能する。
【００１６】
転写搬送ベルト９１としては、表面抵抗率１０１４Ω／□（ＪＩＳ−Ｋ６９１１法準拠プローブを使用、印加電圧１０００Ｖ、印加時間６０ｓｅｃ、２３℃／５０％ＲＨ）、厚み８０μｍの、カーボンが分散されたＰＩ（ポリイミド）樹脂で形成されたものを用いた。もちろんこれらに限定する意図ではなく、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）のような誘電体樹脂を用いてもよい。
【００１７】
なお２次転写内ローラ５６は、外径１８ｍｍの芯金５６１と、厚さ２ｍｍの導電性でソリッドのシリコーンゴム層５６２と、によって構成される。２次転写内ローラ５６の電気抵抗値は、１次転写ローラ５３と同様の測定方法において、約１０４Ωであった。更に２次転写外ローラ５７は、外径８ｍｍの芯金５７１と、厚さ４ｍｍの導電性のＥＰＤＭゴムのスポンジ層５７２と、によって構成されている。２次転写外ローラ５７の電気抵抗値は、１次転写ローラ５３と同様の測定方法において、印加電圧が２０００Ｖの場合に、約１０７Ωであった。
【００１８】
記録材は記録材収容部としてのカセット８１に収容されている。まずピックアップローラ８２が記録材収容部としてのカセット８１から記録材を取り出す。その後搬送ローラ８３が記録材を転写搬送ベルト９１へ向けて送り出す。搬送ローラ８３が記録材を転写搬送ベルト９１に送り出すタイミングは、記録材の表面に転写されるトナー像が記録材表面に二次転写部Ｎ２ａで重なるように制御される。二次転写電圧電源５８は、トナー像を記録材に転写する二次転写電圧を印加する二次転写電圧印加手段として機能する。記録材が二次転写部Ｎ２ａを通過するときに、二次転写電源５８が二次転写電圧を二次転写外ローラ５７に印加する。このようにして、中間転写ベルト５１からトナー像は転写搬送ベルト９１に担持搬送された記録材へ二次転写部で静電的に転写される。転写後の記録材は搬送ガイド９７を通過して、トナー像を記録材に定着する定着手段としての定着装置７へと搬送される。なお二次転写部で記録材に転写せず中間転写ベルト５１に残留したトナー（二次転写残トナー）は、中間転写ベルトクリーナ５９によって除去、回収される。
【００１９】
定着装置７は、回転自在に配設された定着ローラ７１と、定着ローラ７１に押圧しながら回転する加圧ローラ７２と、を有する。定着ローラ７１の内部には、ハロゲンランプ等のヒータ７３が配設されている。そして、このヒータ７３へ供給する電圧等を制御することにより、定着ローラ７１の表面の温度調節が行われている。定着装置７に記録材Ｐが搬送されてくると、一定速度で回転する定着ローラ７１と加圧ローラ７２との間を記録材Ｐが通過する際に、記録材Ｐは、その表裏両面からほぼ一定の圧力、温度で加圧、加熱される。これにより、記録材Ｐの表面上の未定着トナー像は、溶融して記録材Ｐに定着される。こうして、記録材Ｐ上への画像形成が完了する。
【００２０】
（分離補助用のトナー像を形成するための制御部）
二次転写部Ｎ２でトナー像の転写は静電的に行われるので、転写後の記録材は転写搬送ベルト９１に静電的に張り付きやすくなる。そこで転写後にさらに下流側に配置される定着装置７へ記録材を搬送するためには、記録材を転写搬送ベルト９１から分離する必要がある。そこで本実施形態では、記録材搬送方向において二次転写部Ｎ２の下流側に配置される張架ローラ９２が、記録材を分離する分離ローラとして機能する。しかし記録材の裏面と搬送ベルトとの間に介在するものがなければ記録材の裏面と転写搬送ベルト９１との間に空間が生じにくいので、記録材の裏面が転写搬送ベルト９１に強く密着しやすい。その結果転写後の記録材の先端が分離ローラの位置に到達しても搬送ベルトから分離しないといった事態が生じるおそれがある。すなわち記録材の先端の裏面と搬送ベルトとの間に介在するものがないことに起因して、記録材の先端の裏面が搬送ベルトに密着しやすくなるのを簡易な構成で抑制する方法が望まれている。
【００２１】
そこで本実施形態では、転写搬送ベルト９１の長さより短い長さで分離補助用のトナー像が形成されて、中間転写ベルト５１から分離補助用のトナー像が転写搬送ベルト９１上に転写される。さらに記録材の先端の裏面が分離補助用のトナー像の上に重なるように、記録材を転写搬送ベルト９１に搬送するタイミングが制御される。すなわち記録材のサイズと転写搬送ベルト９１の長さに応じて、記録材と記録材との間隔、分離補助用のトナー像を形成する位置を調整する。
【００２２】
その結果分離補助用のトナー層が転写搬送ベルトと記録材先端の裏面との間に介在することにより、記録材が転写搬送ベルトに強く密着しにくくなる。記録材が転写搬送ベルトから分離しないといった事態が生じるのが抑制される。
【００２３】
次に分離補助用のトナー像を形成するための制御部について説明する。本実施形態では図２に示されるように分離補助用のトナー像を形成する動作は制御部１１０によって制御される。制御部１１０は、ユーザー操作部１１１で入力される記録材の搬送方向におけるサイズ情報についてのサイズ情報信号を受け取る。制御部１１０はＲＡＭ，ＲＯＭ，ＣＰＵにより構成される。ＲＯＭには中間転写ベルトの移動方向における周長Ｃについての情報が記録されている。制御部１１０は、記録材のサイズ情報や中間転写ベルトのサイズ情報に基づいて各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄにおいて画像形成を開始するタイミングを制御する。さらに制御部１１０は、搬送ローラ８３が記録材を搬送ベルトに送り出すタイミングも制御する。
【００２４】
制御部１１０のＲＯＭには以下のパターンが記録されている。
・一枚ジョブを行う場合には、画像形成部Ｓａにおいて形成された分離補助用のトナー像を中間転写ベルトから転写搬送ベルト上に転写する。さらに分離補助用のトナー像が転写搬送ベルト上を一周移動し終える前に、記録材先端の裏面が分離補助用のトナー像に重なり、記録材の表面に記録材に形成するためのトナー像が転写される。画像形成動作がこのように行われるように、各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄで記録材の表面に形成するための画像を形成するタイミングと、画像形成部Ｓａで分離補助用のトナー像を形成するタイミングと、搬送ローラ８３により記録材を搬送するタイミングとを、制御部１１０は制御する。
【００２５】
さらに制御部１１０のＲＯＭには以下のパターンが記録されている。ただし、ｂは転写搬送ベルトが移動する方向における分離補助用のトナー像の長さである。ｃは記録材搬送方向における転写搬送ベルトの周長である。ｅは転写搬送ベルトが移動する方向における分離補助用のトナー像の後端から分離補助用のトナー像に続く記録材の先端までの距離である。さらにｆは転写搬送ベルトが移動する方向における記録材の先端から次の記録材の先端までの距離であって、Ｎは任意の正の整数、またはゼロであるとする。
【００２６】
・連続して複数の記録材に画像を形成する場合には、ｃ＜Ｎｆ＋ｂ＋ｅ、Ｎｆ＋ｅ＜ｃ、さらにＮｆ＋ｂ＜ｃの関係を満たす。すなわちこれらの関係を満たすように、各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄで記録材の表面に形成するための画像を形成するタイミングと、画像形成部Ｓａで分離補助用のトナー像を形成するタイミングと、搬送ローラ８３により記録材を搬送するタイミングとを、制御部１１０は制御する。
【００２７】
（分離補助用のトナー像を利用するプロセス）
次に図３から図５を用いて分離補助用のトナー像を形成することによって記録材の分離がどのように補助されるかについて詳細に説明する。
【００２８】
まず感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに記録材の表面に形成するためのトナー像Ｔｓを形成するのに先立って、分離を補助するための分離補助用のトナー像の形成を行う。分離補助用のトナー像Ｔとして、感光ドラム１ａ上に薄層のイエローのトナー像が形成される。分離補助用のトナー像Ｔの長さについては、搬送ベルトが移動する方向において分離補助用のトナー像Ｔの長さが、搬送ベルトの長さより短くなるように設定される。すなわち分離補助用のトナー像Ｔが搬送ベルトの全面に形成されないので、搬送ベルトが過度に汚れるのが抑制される。イエロートナーは、本実施形態の画像形成装置で用いられるトナーの中で最も明度が高い。そのため仮にイエロートナーが記録材の裏面に付着した場合でも、汚れとして目立ちにくい。ゆえに分離補助用のトナー像としてはイエロートナーを用いることが好ましい。また分離補助用のトナー像のトナー量については、記録材の分離を確保しつつ記録材の裏面に付着しても目立たないために、転写搬送ベルト上での単位面積当たりのトナーの載り量が０．０１ｍｇ／ｃｍ２以上で０．０４ｍｇ／ｃｍ２以下程度となるのが好ましい。転写搬送ベルトが移動する方向に対して直交する幅方向において、分離補助用のトナー像Ｔの幅は、画像が形成される幅の最大値と同じになるように設定される。
【００２９】
感光ドラム１ａ上に形成された分離補助用のトナー像Ｔは、１次転写部Ｎ１ａにおいて中間転写ベルト５１上へ転写される。１次転写ローラ５３ａに印加する電圧の絶対値は、記録材の表面に形成するためのトナー像を１次転写部Ｎ１ａで転写する場合の転写電圧の絶対値（第１の絶対値）よりも低い絶対値（第２の絶対値）になるように設定される。この理由について説明する。分離補助用のトナー像Ｔのトナー量は、記録材の表面に形成するためのトナー像のトナー量よりも少ない。そのため一次転写ローラ５３ａに印加する電圧の絶対値が大きければ、放電が発生することによりトナー像の極性が反転するおそれがある。その結果分離補助用のトナー像を転写する効率が低下するおそれがある。そこで分離補助用のトナー像Ｔｓを中間転写ベルト上に転写する効率が低下するのを抑制するために、一次転写ローラ５３ａに印加する電圧は通常作像時よりも低くなるように設定される。なお通常作像時とは、記録材の表面に形成するためのトナー像を感光ドラム１ａから中間転写ベルトに転写する時のことをいう。中間転写ベルト５１上で分離補助用のトナー像Ｔが下流側のマゼンタ色、シアン色、黒色についての一次転写ニップＮ１ｂ、Ｎ１ｃ、Ｎ１ｄを通過する際には、通常作像時よりも低い絶対値の電圧が対応する１次転写ローラ５３ｂ、５３ｃ、５３ｄに印加される。その結果放電によって分離補助用のトナー像が感光ドラム１ｂ、１ｃ、１ｄへ再転写するのが抑制される。なお分離補助用のトナー像が一次転写ニップＮ１ｂ、Ｎ１ｃ、Ｎ１ｄを通過する際に、対応する一次転写ローラ５３ｂ、５３ｃ、５３ｄに電圧が印加されないように設定してもよい。
【００３０】
中間転写ベルト上の分離補助用のトナー像Ｔが二次転写ニップＮ２に到達すると、２次転写外ローラ５７に電圧が印加されることによって、分離補助用のトナー像は転写搬送ベルト９１上に転写される。このときにも、２次転写外ローラ５７に印加する電圧の絶対値は、通常作像時よりも低くなるように設定される。これにより、転写搬送ベルト９１上に転写されたトナー層は反転トナーが少ない状態となる。なおここでいう通常作像時とは、記録材の表面に形成するためのトナー像を中間転写ベルトから記録材に転写する時のことをいう。
【００３１】
図３で示されるように、転写搬送ベルト９１上に転写された分離補助用のトナー像は、転写搬送ベルト９１の移動方向Ｒ４に従って転写搬送ベルト９１上を移動する。一方で記録材を転写搬送ベルトに向けて搬送する搬送手段としての搬送ローラ８３が、記録材Ｐを転写搬送ベルト９１の近傍まで搬送する。さらに図４に示されるように、記録材Ｐの裏面の先端が転写搬送ベルト９１上の分離補助用のトナー像に重なるように、搬送ローラ８３が記録材Ｐを搬送する。その後記録材に形成するためのトナー像が、２次転写外ローラ５７に２次転写電圧が印加されることにより中間転写ベルト５１から記録材Ｐに転写される。なお、分離補助用のトナー像は正規極性のトナーで構成されるので、２次転写電圧によって転写搬送ベルト９１側へ引き寄せられる。その結果分離補助用のトナー像が記録材Ｐの裏面に付着するのが抑制される。
【００３２】
記録材Ｐは２次転写ニップＮ２を抜けた後に転写搬送ベルト９１によってさらに下流側へ向けて移動する。図５に示されるように記録材Ｐの先端が張架ローラ９２の位置に差し掛かると、転写搬送ベルト駆動ローラ９２の曲率を利用して、記録材Ｐは転写搬送ベルトから分離する。なお分離補助用のトナー像が記録材Ｐの先端の裏面と転写搬送ベルトとの間に介在するので、記録材Ｐが転写搬送ベルト９１に吸着するのが抑制されている。そのため記録材Ｐが剛度の弱い薄紙であっても、記録材Ｐが転写搬送ベルト９１側へ巻きついて分離不良が生じるのが抑制される。
【００３３】
転写搬送ベルト９１上に形成されている分離補助用のトナー像は、その後非画像形成時に、２次転写外ローラ５７に通常の作像時とは逆極性のバイアスを印加することにより、中間転写ベルト５１へ再度転写される。その後、中間転写ベルトクリーナ５９（像担持体クリーニング部材）が分離補助用のトナー像を回収する。
【００３４】
（記録材搬送方向における分離補助用のトナー像の位置関係）
次に、記録材搬送方向における分離補助用のトナー像と記録材との位置関係について図６から図８を用いて説明する。
【００３５】
まずはユーザーによって指定される枚数が１枚のジョブである場合について図６を用いて説明する。図６の横軸は記録材搬送方向における位置関係を示しており、右側が上流側を示し、左側が下流側を示す。ｘ０は分離補助用のトナー像Ｔｓの先端が転写搬送ベルトに最初に転写される位置を示す。ｘ１は分離補助用のトナー像Ｔｓの後端が転写搬送ベルトに転写される位置を示す。ｘ２は分離補助用のトナー像Ｔｓが転写搬送ベルトを一周して戻ってきたときの先端の位置を示す。ｘ３は、記録材Ｐｓの先端の位置を示す。ｘ４は、分離補助用のトナー像Ｔｓが転写搬送ベルトを一周して戻ってきたときの後端の位置を示す。
【００３６】
本実施形態では、ｘ２＜ｘ３（数式１）の関係を満たす。すなわち転写搬送ベルトを一周して戻ってきた分離補助用のトナー像Ｔｓの先端が記録材Ｐｓの先端よりも下流側にくる。さらにｘ３＜ｘ４（数式２）の関係を満たす。すなわち転写搬送ベルトを一周して戻ってきた分離補助用のトナー像Ｔｓの後端が記録材Ｐｓの先端よりも上流側にくる。このようにｘ２＜ｘ３＜ｘ４の関係を満たすことで、記録材Ｐｓの裏面の先端が転写搬送ベルトを一周して戻ってきた分離補助用のトナー像Ｔｓに重なる。
【００３７】
ここでｂは記録材搬送方向における分離補助用のトナー像Ｔｓの長さ、ｃは記録材搬送方向における転写搬送ベルトの周長である。ｅは記録材搬送方向における分離補助用のトナー像Ｔｓが二次転写ニップＮ２で転写されたときの後端の位置から記録材の先端までの間隔とする。分離補助用のトナー像Ｔｓが転写搬送ベルトを一周して戻ってくる時の位置（ｘ２、ｘ４）は、記録材搬送方向において、最初に転写搬送ベルト上に転写された位置（ｘ０、ｘ１）よりも上流側にｃ離れた位置になる。すなわちｂ＝ｘ１−ｘ０、ｘ２−ｘ０＝ｘ４−ｘ１＝ｃ、ｘ３−ｃ１＝ｅである。このとき数式１は下記のように表わされる。
【００３８】
ｘ２＜ｘ３
ｘ２−ｘ０＜ｘ３−ｘ０
ｃ＜ｂ＋ｅ （数式３）
また数式２は下記のように表わされる。
【００３９】
ｘ４＞ｘ３
ｘ４−ｘ１＞ｘ３−ｘ１
ｃ＞ｅ （数式４）
さらに本実施形態では、分離補助用のトナー像Ｔｓの後端が、分離補助用のトナー像Ｔｓが転写搬送ベルトを一周して戻ってきたときに重ならないように、ｘ１＜ｘ２の関係を満足する。この関係はｂとｃを用いて下記のように表わされる。
【００４０】
ｘ１＜ｘ２
ｘ１−ｘ０＜ｘ２−ｘ０
ｂ＜ｃ （数式５）
すなわち数式３と数式４との関係だけでなく数式５の関係も満たすように、記録材搬送方向における分離補助用のトナー像Ｔｓの長さｂ、記録材搬送方向における分離補助用のトナー像Ｔｓと記録材Ｐｓとの位置関係とが制御部１１０によって制御される。
【００４１】
以上、本実施形態において一枚ジョブの場合に薄紙等の記録材を安定して転写搬送ベルトより分離する構成および動作を説明した。次に、複数の記録材へ連続作像する際の動作について説明する。連続して記録材が供給される場合に、常にその裏面の少なくとも先端に分離補助用のトナー像が存在するようにするためには次のような動作が必要になる。すなわち、中間転写ベルト５１上に連続的に形成される画像と画像の間に分離補助用のトナー像を形成した上で、分離補助用のトナー像を転写搬送ベルト９１上へ転写する。その上で転写搬送ベルトが１周し終える前で分離補助用のトナー像が２次転写部に到達するときに、次の記録材を供給する。ユーザーによって指定されるジョブが連続して複数の記録材に画像を形成する連続画像形成ジョブである場合の動作の転写搬送ベルトの移動方向における位置関係について図７、図８、図９を用いて説明する。
【００４２】
まずは記録材搬送方向における記録材の長さａが転写搬送ベルトの周長ｃよりも若干長い場合（ａ＞ｃ）について図７を用いて説明する。記録材のサイズが大きい場合には、分離補助用のトナー像Ｔｓが分離を補助する記録材Ｐｓは、分離補助用のトナー像Ｔｓに続いて搬送される記録材Ｐｓとなる。
【００４３】
分離補助用のトナー像Ｔｓは、記録材搬送方向において、記録材Ｐ０の後端と、記録材Ｐ０の次の記録材Ｐｓの先端との間で中間転写ベルト５１から転写搬送ベルト９１に転写される。
【００４４】
ｘ０は分離補助用のトナー像Ｔｓが中間転写ベルトから転写されたときの分離補助用のトナー像Ｔｓの先端の位置を示す。ｘ１は、分離補助用のトナー像Ｔｓが中間転写ベルトから転写されたときの分離補助用のトナー像Ｔｓの後端の位置を示す。ｘ２は、分離補助用のトナー像Ｔｓが転写搬送ベルト９１上を一周して戻ってきたときの分離補助用のトナー像Ｔｓの先端の位置を示す。ｘ３は記録材Ｐｓの先端の位置を示す。ｘ４は分離補助用のトナー像Ｔｓが転写搬送ベルト９１を一周して戻ってきたときの分離補助用のトナー像Ｔｓの後端の位置を示す。
【００４５】
連続画像形成ジョブにおいて記録材Ｐｓの先端の裏面が分離補助用のトナー像Ｔｓに重なるための条件は、一枚モードの場合の条件と同じである。すなわちｘ２＜ｘ３＜ｘ４の関係を満たすことである。すなわち数式３，４の関係を満たすことである。その結果薄紙等の剛度の弱い記録材の場合であっても、記録材の分離不良が生じることが抑制される。
【００４６】
なお記録材Ｐｓの次の記録材のための分離補助用のトナー像は、記録材Ｐｓと記録材Ｐｓの次の記録材との間で転写搬送ベルトに転写される。一方で記録材Ｐｓのための分離補助用のトナー像Ｔｓは、記録材Ｐｓの前の記録材Ｐｏと記録材Ｐｓとの間で転写搬送ベルトに転写される。ゆえに記録材Ｐｓのための分離補助用のトナー像Ｔｓは、記録材Ｐｓの次の記録材のための分離補助用のトナー像と重ならない。一方で分離補助用のトナー像Ｔｓの先端が転写搬送ベルト上を一周して戻ってきたときに、分離補助用のトナー像Ｔｓ自身の後端と重ならないようにする必要がある。そのための条件は一枚ジョブの場合の条件と同じである。すなわちｘ１＜ｘ２の関係を満足することである。すなわち数式５の関係を満足することである。
【００４７】
次に記録材搬送方向における記録材の長さａが転写搬送ベルトの周長ｃよりも短い場合（ａ＜ｃ）について図８、図９を用いて説明する。
【００４８】
図８は、記録材Ｐ０、Ｐ１、Ｐｓの順で記録材が搬送される場合である。分離補助用のトナー像Ｔｓは、記録材搬送方向において記録材Ｐ０の後端と記録材Ｐ１の先端との間で中間転写ベルト５１から転写搬送ベルト９１に転写される。さらにＰｓの次の記録材（不図示）のための分離補助用のトナー像Ｔ１は記録材Ｐ１の後端と記録材Ｐｓの先端との間で転写搬送ベルト９１に転写される。すなわち分離補助用のトナー像Ｔｓが分離を補助する記録材Ｐｓと、分離補助用のトナー像Ｔｓとの間に、記録材Ｐ１と分離補助用のトナー像Ｔ１とを挟むことになる。
【００４９】
この場合にも記録材Ｐｓの先端の裏面が分離補助用のトナー像Ｔｓに重なるための条件は、ｘ２＜ｘ３＜ｘ４の関係を満たすことである。ｆは前の記録材の先端から次の記録材の先端までの間隔とする。図８に示されるように、ｘ２＝ｘ０＋ｃ、ｘ３＝ｘ０＋ｂ＋ｅ＋ｆ、ｘ４＝ｘ０＋ｂ＋ｃとなる。すなわちこれらの関係を用いて
ｘ２＜ｘ３
ｘ０＋ｃ＜ｘ０＋ｂ＋ｅ＋ｆ
ｃ＜ｂ＋ｅ＋ｆ （数式６）
が得られる。また
ｘ３＜ｘ４
ｘ０＋ｂ＋ｅ＋ｆ＜ｘ０＋ｂ＋ｃ
ｃ＞ｅ＋ｆ （数式７）
が得られる。
【００５０】
ここでｘ５は、記録材搬送方向において、分離補助用のトナー像Ｔ１の後端が記録材Ｐ１の後端と記録材Ｐｓの先端との間で中間転写ベルトから転写搬送ベルトに転写される位置とする。本実施形態では次の分離補助用のトナー像Ｔ１が前の分離補助用のトナー像にＴｓに重ならないように、分離補助用のトナー像Ｔｓが転写搬送ベルト９１を一周して戻ってきたときの分離補助用のトナー像Ｔｓの先端の位置が、記録材搬送方向において、次の分離補助用のトナー像Ｔ１の後端の位置よりも上流側にくる。すなわちｘ５＜ｘ２の関係を満足する。この理由について説明する。次の分離補助用のトナー像Ｔ１が分離補助用のトナー像Ｔｓに重なると、次の分離補助用のトナー像Ｔ１のトナー量が実質的に多くなり、次の分離補助用のトナー像Ｔ１が補助する記録材の裏面を汚すおそれがあるからである。そこで本実施形態では、次の分離補助用のトナー像Ｔ１は、分離補助用のトナー像Ｔｓに重ならないように中間転写ベルトから転写搬送ベルト９１上に転写される。ここで図８に示されるように、ｘ５＝ｘ０＋ｂ＋ｆである。この関係を用いて、
ｘ５＜ｘ２
ｘ０＋ｂ＋ｆ＜ｘ０＋ｃ
ｃ＞ｂ＋ｆ （数式８）
が得られる。
【００５１】
以上をまとめると次のようになる。すなわち記録材搬送方向における記録材の長さａが転写搬送ベルトの周長ｃよりも若干短い場合には、数式６、７、８の関係を満たすように、記録材搬送方向における分離補助用のトナー像の長さｂ、記録材搬送方向における分離補助用のトナー像と記録材との位置関係とを、制御部１１０が制御する。
【００５２】
記録材のサイズが更に小さくなった場合について図９を用いて説明する。図９は、記録材がＰ０、Ｐ１、Ｐ２、…ＰＮ、Ｐｓの順に搬送される場合を示す。さらに分離補助用のトナー像Ｔｓは記録材Ｐ０の後端と記録材Ｐ１の先端との間で中間転写ベルトから転写搬送ベルト上に転写される。分離補助用のトナー像Ｔｓの次の分離補助用のトナー像Ｔ１は、記録材搬送方向において記録材Ｐ１の後端と記録材Ｐ２の先端との間で転写搬送ベルト９１に転写される。Ｔ１に続いて分離補助用のトナー像Ｔ２からＴＮまでが対応する記録材の後端と記録材の先端との間で転写搬送ベルトに同様に転写される。分離補助用のトナー像Ｔｓが分離を補助するのは、記録材Ｐｓである。すなわち分離補助用のトナー像Ｔｓと、分離補助用のトナー像が分離を補助する記録材Ｐｓとの間に、Ｐ１からＰＮまでＮ枚の記録材とＴ１からＴＮまでＮ枚の分離補助用のトナー像を挟む構成である。この場合にも記録材Ｐｓの裏面の先端が分離補助用のトナー像Ｔｓに重なるための条件は、ｘ２＜ｘ３＜ｘ４である。ここで図９に示されるように、記録材Ｐｓの先端の位置はｘ３＝ｘ０＋ｂ＋ｅ＋Ｎｆである。このｘ３の関係を用いて
ｘ２＜ｘ３
ｘ０＋ｃ＜ｘ０＋ｂ＋ｅ＋Ｎｆ
ｃ＜ｂ＋ｅ＋Ｎｆ （数式９）
が得られる。さらにｘ３の関係を用いて
ｘ３＜ｘ４
ｘ０＋ｂ＋ｅ＋Ｎｆ＜ｘ０＋ｂ＋ｃ
ｃ＞ｅ＋Ｎｆ （数式１０）
が得られる。
【００５３】
また分離補助用のトナー像のトナー量が過剰になるのを抑制するために、記録材Ｐｓの直前に転写搬送ベルトに転写される分離補助用のトナー像ＴＮが、分離補助用のトナー像Ｔｓに重ならないのが望ましい。そこで本実施形態では、記録材搬送方向において分離補助用のトナー像ＴＮの後端が分離補助用のトナー像Ｔｓの先端よりも下流側になる。すなわちｘ５＜ｘ２の関係を満足する。図９に示されるように、分離補助用のトナー像の後端の位置ｘ５は、ｘ５＝ｘ０＋ｂ＋Ｎｆによって表わされる。このｘ５についての関係を用いて、
ｘ５＜ｘ２
ｘ０＋ｂ＋Ｎｆ＜ｘ０＋ｃ
ｃ＞ｂ＋Ｎｆ （数式１１）
が得られる。
【００５４】
以上をまとめると次のようになる。すなわち記録材のサイズが更に小さくなった場合には、数式９，１０，１１の関係を満足するように、記録材搬送方向における分離補助用のトナー像の長さｂ、記録材搬送方向における分離補助用のトナー像と記録材との位置関係とを、制御部１１０が制御する。
【００５５】
ここまで数式についての説明は、一枚ジョブの場合と、連続画像形成ジョブにおいて記録材のサイズが転写搬送ベルトの周長より長い場合と、連続画像形成ジョブにおいて記録材のサイズが転写搬送ベルトの周長より短い場合とに場合分けして行ってきた。その上で一枚ジョブの場合と連続画像形成ジョブにおいて記録材のサイズが転写搬送ベルトの周長より長い場合には、数式３，４，５が得られた。また連続画像形成ジョブにおいて記録材のサイズが転写搬送ベルトの周長より若干短い場合には、数式６，７，８が得られた。また連続画像形成ジョブにおいて記録材のサイズがさらに短い場合には、数式９、１０、１１が得られた。
【００５６】
しかしここで数式３〜５、６〜８、９〜１１の相互の関係に注目する。すると数式３、４、５は各々数式９、１０、１１にＮ＝０を代入することにより得られる。さらに数式６、７、８は各々数式９、１０、１１にＮ＝１を代入することにより得られる。
【００５７】
すなわち一枚ジョブの場合と、連続画像形成ジョブにおいて記録材のサイズが転写搬送ベルトの周長より長い場合と、連続画像形成ジョブにおいて記録材のサイズが転写搬送ベルトの周長より短い場合について、数式９、１０、１１の数式が一般解となる。
【００５８】
ここでＮは０又は正の整数とする。Ｎは、分離補助用のトナー像Ｔｓと分離補助用のトナー像Ｔｓが分離を補助する記録材Ｔｓとの間に挟む記録材及び分離補助用のトナー像各々の数を意味する。
【００５９】
なおここで、Δｔは中間転写ベルト上の分離補助用のトナー像Ｔｓの先端が二次転写ニップＮ２に到達してから、分離補助用のトナー像Ｔｓが分離を補助する記録材Ｐｓの先端が二次転写ニップＮ２に到達するまでの時間間隔とする。またｖは転写搬送ベルトの移動速度とする。Δｔは図９に示されるように、Δｔ＝（ｂ＋ｅ＋Ｎｆ）／ｖで表わされる。Δｔとｖを用いて数式９は、
ｃ＜ｂ＋ｅ＋Ｎｆ
ｃ／ｖ＜（ｂ＋ｅ＋Ｎｆ）／ｖ＝Δｔ
Δｔ＞ｃ／ｖ （数式１２）
によって表わされる。さらに数式１０はΔｔとｖを用いて
ｃ＞ｅ＋Ｎｆ
ｃ／ｖ＞（ｅ／ｖ）＋（Ｎｆ／ｖ）
ｃ／ｖ＞Δｔ−（ｂ／ｖ）
Δｔ＜（ｂ／ｖ）＋（ｃ／ｖ） （数式１３）
によって表わされる。さらに数式１１はΔｔとｖを用いて
ｃ＞ｂ＋Ｎｆ
ｃ／ｖ＞（ｂ／ｖ）＋（Ｎｆ／ｖ）
ｃ／ｖ＞Δｔ−（ｅ／ｖ）
Δｔ＜（ｃ／ｖ）＋（ｅ／ｖ） （数式１４）
によって表わされる。すなわち数式１２，１３、１４の関係を満足するように、画像形成部Ｓａで分離補助用のトナー像Ｔを形成するタイミングと、搬送ローラ８３によって記録材を転写搬送ベルト９１に搬送するタイミングとを制御部１１０が制御する。その結果連続して複数の記録材に画像を形成する場合であっても、各記録材の先端の裏面が分離補助用のトナー像に重なるように記録材が搬送される。その結果薄紙等の剛度の弱い記録材の場合であっても、記録材の分離不良が生じることが抑制される。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態によれば、転写搬送ベルトから特に薄くて分離しづらい記録材を、安定的に分離することのできる画像形成装置を得ることが出来る。さらには、上記の関係を満たす画像形成装置を用いることにより、連続作像時においても、記録材を、安定的に分離することのできる画像形成装置を得ることが出来る。
【００６１】
また、薄紙などの特定の種類の記録材に画像を形成する場合（薄紙モード）に、前記の転写搬送ベルト上に分離補助用のトナー像を形成して、厚紙などの記録材に画像を形成する場合（厚紙モード）には、分離補助用のトナー像を形成しないように設定してもよい。このように動作を行うことで、分離補助用のトナー像を形成するためのトナー消費を抑制することが可能になる。
【００６２】
また本実施形態では分離補助用のトナー像をイエロー色のトナーを用いて形成する。もちろんこの構成に限定する意図ではない。画像形成の生産性を優先して分離補助用のトナー像を形成するタイミングを早めるために、分離補助用のトナー像を最下流側の画像形成部で形成する構成にしてもよい。
【００６３】
＜実施形態２＞
次に、本発明に係る他の実施形態について図１０を用いて説明する。本実施形態の画像形成装置は、転写搬送ベルトの構成が一部実施形態１とは異なるが、その他はほとんど同じ構成であるため、詳細な説明は省略し、異なる構成についてのみ説明する。
【００６４】
本実施形態では、転写搬送ベルト９１をクリーニングするクリーニング部材として、転写搬送ベルトクリーナ９９を備える。転写搬送ベルトクリーナ９９は、転写搬送ベルト駆動ローラ９２に対向する位置に配置されて、転写搬送ベルト９１に付着したかぶりトナーや紙粉等を除去する。転写搬送ベルトクリーナ９９は、ウレタン等のゴムブレードを転写搬送ベルト９１にカウンターでクリーニング部で当接する構成をとっている。
【００６５】
以下に、本実施形態における動作を、図１０を用いて詳細に説明する。
【００６６】
図１０において、感光ドラム１に画像を形成するのに先立ち、分離を補助する分離補助用のトナー像の形成を行う。本実施形態では、分離補助用のトナー像として、感光ドラム１ａ上に薄層のイエローのトナーを形成する。
【００６７】
感光ドラム１ａ上に形成された分離補助用のトナー像は、１次転写部Ｎ１ａにおいて中間転写ベルト５１上へ転写される。中間転写ベルト５１上の分離補助用のトナー像が２次転写ニップＮ２に到達した際に、２次転写外ローラ５７に２次転写バイアスを印加することにより、分離補助用のトナー像は転写搬送ベルト９１上に転写される。
【００６８】
転写搬送ベルト９１上に転写された分離補助用のトナー像は、転写搬送ベルト９１の回転方向Ｒ４に従ってベルト上を搬送される。このとき分離補助用のトナー像が除去されてしまうことがないよう、転写搬送ベルトクリーナ９９は離間する構成となっている。一方で記録材供給手段としての搬送ローラ８３によって、記録材Ｐが転写搬送ベルト９１の近傍まで搬送される。その後、記録材Ｐは転写搬送ベルト９１表面の薄層トナーの上に記録材の先端が重なるように同期されて案内される。その後、中間転写ベルト５１上に形成されたトナー像が、２次転写外ローラ５７に２次転写バイアスが印加されることにより記録材Ｐ上に転写される。このとき、転写搬送ベルト上の分離補助用のトナー像は正規極性のトナーで構成されるので、２次転写電圧により転写搬送ベルト９１側へ引き寄せられる。そのため分離補助用のトナー像が記録材Ｐの裏面に付着して汚すのが抑制される。
【００６９】
記録材Ｐは２次転写ニップＮ２を抜けた後に転写搬送ベルト９１に吸着されたまま搬送される。転写搬送ベルト９１に吸着搬送される記録材Ｐは駆動ローラ９２の位置に差し掛かる。このとき分離補助用のトナー像が記録材Ｐの先端の裏面に存在することにより、記録材Ｐの先端と転写搬送ベルト９１と間の密着性は低い。そのため記録材Ｐの腰が弱い薄紙などで曲率分離が安定しない場合においても、記録材Ｐが転写搬送ベルト９１側へ巻きついて駆動ローラの位置で分離不良が生じるのが抑制される。
【００７０】
その後転写搬送ベルト９１上に形成されている分離補助用のトナー像は、中間転写ベルトクリーナ５９が転写搬送ベルト９１に当接することによって回収される。なお、本回収行程は、連続作像時においては、定期枚数ごとに行うことにより、記録材の裏面に分離補助用のトナー像が付着することによる裏汚れを発生しないようにすることが出来る。
【００７１】
以上説明したように、本実施形態によれば、転写搬送ベルト９１に転写搬送ベルトクリーナ９９を搭載することにより、薄い記録材の分離性確保に加え、裏汚れの無い画像形成装置を得ることが出来る。
【００７２】
以上、本発明を具体的な実施形態に則して説明した。しかし本発明はこの実施形態に限定する意図ではない。図１１に示されるように、転写搬送ベルトクリーナ９９として、転写搬送ベルトに当接するファーブラシと、にファーブラシに電圧を印加するクリーニング電圧印加手段とを備える画像形成装置であってもよい。すなわちクリーニング電圧印加手段がトナーに対して逆極性の電圧をファーブラシに印加することによって、転写搬送ベルト上のトナーを回収する。このような構成では、分離補助用のトナー像が転写搬送ベルトクリーナ９９を通過する際に、ファーブラシに印加するバイアスをオフするか、ファーブラシがフロートになるように設定される。その結果、分離補助用のトナー像がファーブラシによって回収されず、ファーブラシを通過させることができる。
【００７３】
＜実施形態３＞
本発明の第３の実施形態は、直接多重転写方式を用いた画像形成装置において、実施形態１と同様な制御を、転写搬送ベルトを用いて行う場合である。
【００７４】
図１２に、本実施形態に係る画像形成装置の像担持体近傍の概略を示す。
本画像形成装置は、図１２に示すように、潜像担持体たる感光ドラムの周囲に、帯電手段、露光手段、現像装置、クリーナー等を有して構成される画像形成手段たるプロセスユニットが４個設けられる。各プロセスユニットにて形成された感光ドラム上の画像は、感光ドラムに隣接して移動通過する搬送手段上の紙等の記録材へ、順次多重転写される。このようにしてフルカラー画像が形成される。
【００７５】
以下、本実施形態に係る画像形成装置についての詳細を説明する。
イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの各色の画像を形成する各プロセスユニットＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄには、それぞれ感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが配置されており、各感光ドラムは矢印方向に回転自在となっている。各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの周囲には、帯電手段２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、露光手段３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、そして、クリーナー６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが上記感光ドラムの回転方向に沿って順次配設されている。
【００７６】
プロセスユニットの構成は、実施形態１の構成に準ずるため、ここでの詳細な説明は省略する。
【００７７】
図１２に示す記録材供給手段たる給紙カセット８１から供給された記録材Ｐは、ピックアップローラ８２を経て搬送ローラ８３に供給され、吸着手段５２によって転写搬送ベルト５１上に静電吸着されて各プロセスユニット下部へ搬送される。感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に形成された各色のトナー像は、記録材Ｐと転写搬送ベルト５１を挟んで対向する転写ローラ５３から転写バイアスを受けて、順次転写される。この転写工程が終了すると、上記記録材Ｐは転写搬送ベルト５１から分離されて定着装置７へ搬送される。なお、転写搬送ベルト５１上のトナー等は、転写搬送ベルトクリーナ５５によって除去、回収される。
【００７８】
定着装置７は、回転自在に配設された定着ローラ７１と、定着ローラ７１に圧接しながら回転する加圧ローラ７２からなる。そして、定着ローラ７１の内部には、ハロゲンランプ等のヒータ７３が配設されており、ヒータ７３へ供給される電圧等を制御することにより定着ローラ７１の表面の温度調節を行っている。この状態において、記録材が搬送されてくると、定着ローラ７１と加圧ローラ７２は一定速度で回転する。記録材Ｐが定着ローラ７１と加圧ローラ７２の間を通過する際に、定着ローラ７１と加圧ローラ７２とが、表裏両面からほぼ一定の圧力、温度で記録材を加圧、加熱する。その結果記録材表面上の未定着トナー像が溶融して記録材に定着する。このようにして記録材Ｐにフルカラー画像が形成される。
【００７９】
なお、転写搬送ベルト５１は、ＰＣ、ＰＥＴ、ＰＶＤＦのような誘電体樹脂によって構成される。本実施形態では、体積抵抗率１０１４Ω・ｃｍ（ＪＩＳ−Ｋ６９１１法準拠プローブを使用、印加電圧１０００Ｖ、印加時間６０ｓｅｃ、２３℃５０％ＲＨ）、厚みｔ＝８０μｍの、カーボンが分散されたＰＩ樹脂を用いる。
【００８０】
また、転写ローラ５３は、φ８ｍｍの芯金と、厚さ４ｍｍの導電性ウレタンスポンジ層からなる。転写ローラ５３の抵抗値は、５００ｇ重の荷重の下で接地に対して該転写ローラ５３を５０ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転させ、芯金に５００Ｖの電圧を印加して測定された電流の関係から求められる。転写ローラ５３の抵抗値は約１０６．５Ω（２３℃５０％ＲＨ）であった。
【００８１】
上記の構成においても、分離補助用のトナー像が転写搬送ベルト５１上に形成された上で、記録材Ｐの先端の裏面が分離補助用のトナー像に重なるように制御される。分離補助用のトナー像が記録材Ｐの先端の裏面に存在することにより、記録材Ｐの先端と転写搬送ベルト５１と間の密着性は低い。そのため記録材Ｐの腰が弱い薄紙などで曲率分離が安定しない場合においても、記録材Ｐが転写搬送ベルト５１側へ巻きついて駆動ローラの位置で分離不良が生じるのが抑制される。
【符号の説明】
【００８２】
１ 感光ドラム（像担持体）
５１ 中間転写ベルト
９１ 転写搬送ベルト
９９ 転写搬送ベルトクリーナ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体にトナー像を形成する画像形成手段と、
移動可能であって、記録材を搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトに担持された記録材に前記像担持体からトナー像を転写する画像形成装置において、
前記像担持体から、前記搬送ベルトの一周の長さより短い長さの分離補助用のトナー像の前記搬送ベルト上への転写を開始した後に、記録材の先端の裏面が前記分離補助用のトナー像の上に重なるように記録材を前記搬送ベルトに搬送するタイミングを制御する制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
連続して複数の画像を形成するモードにおいて、ｂは前記搬送ベルトが移動する方向における前記分離補助用のトナー像の長さであって、ｃは前記搬送ベルトが移動する方向における前記搬送ベルトの長さであって、ｅは前記搬送ベルトが移動する方向における記録材と重なっていない状態の前記分離補助用のトナー像の後端から、前記分離補助用のトナー像に続く記録材の先端までの距離であって、ｆは前記搬送ベルトが移動する方向における記録材の先端から次の記録材の先端までの距離であって、Ｎは正の整数または零であるとしたとき、以下の関係
ｃ＜Ｎｆ＋ｂ＋ｅ
Ｎｆ＋ｅ＜ｃ
を満たすことを特徴とする請求項１に記載された画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載された画像形成装置において、
Ｎｆ＋ｂ＜ｃ
を満たすことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成手段は複数色のトナーを用いてトナー像を形成することが可能であって、前記分離補助用のトナー像を最も明度の高い色のトナーを用いて形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載された画像形成装置。
【請求項５】
前記搬送ベルト上で前記分離補助用のトナー像の単位面積当たりのトナー載り量は０．０１ｍｇ／ｃｍ２以上で０．０４ｍｇ／ｃｍ２以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載された画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体からトナー像を前記搬送ベルトに搬送される記録材に転写する転写部材と、
前記転写部材に電圧を印加する転写電圧印加手段とを備えて、
前記転写電圧印加手段は、前記像担持体からトナー像を前記搬送ベルトに搬送される記録材に転写するときに第１の絶対値の電圧を印加して、前記像担持体から前記分離補助用のトナー像を前記搬送ベルトに転写するときに前記第１の絶対値より小さい第２の絶対値の電圧を印加することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載された画像形成装置。
【請求項７】
前記搬送ベルトに当接してクリーニング部でクリーニングするクリーニング部材を備えて、
前記クリーニング部材は、前記分離補助用のトナー像が前記クリーニング部を通過する間、前記搬送ベルトから離間するように制御されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載された画像形成装置。
【請求項８】
前記搬送ベルトに当接してクリーニング部で静電的にクリーニングするクリーニング部材と、
前記クリーニング部材に所定の極性の電圧を印加することで前記搬送ベルトをクリーニングするクリーニング電圧印加手段とを備えて、
前記クリーニング電圧印加手段は、前記分離補助用のトナー像が前記クリーニング部を通過する間、前記所定の極性と逆極性の電圧を印加することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載された画像形成装置。
【請求項９】
前記搬送ベルトに当接してクリーニング部で静電的にクリーニングするクリーニング部材と、
前記クリーニング部材に所定の極性の電圧を印加することで前記搬送ベルトをクリーニングするクリーニング電圧印加手段とを備えて、
前記クリーニング電圧印加手段は、前記分離補助用のトナー像が前記クリーニング部を通過する間、前記クリーニング部材に印加する電圧をオフすることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載された画像形成装置。
【請求項１０】
請求項６に記載された画像形成装置において、
前記像担持体に当接する像担持体クリーニング部材を備えて、前記像担持体からトナー像を前記搬送ベルトに搬送される記録材へ転写する電圧の極性に対して逆極性の電圧を前記転写部材に非画像形成時に印加するように前記電圧印加手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記搬送ベルトに転写された前記分離補助用のトナー像が前記搬送ベルト上を一周移動する前に、前記分離補助用のトナー像の上に記録材の裏面が重ねられることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載された画像形成装置。
【請求項１２】
前記画像形成手段は、前記像担持体にトナー像を転写する転写部を複数備えて、
前記分離補助用のトナー像は前記像担持体が移動する方向において最下流側の前記転写部で前記像担持体に転写されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載された画像形成装置。
【請求項１３】
薄い記録材が搬送される場合に前記分離補助用のトナー像が形成されて、厚い記録材が搬送される場合には前記分離補助用のトナー像は形成されないことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載された画像形成装置。
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体にトナー像を形成する画像形成手段と、
移動可能であって、記録材を搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトに担持された記録材に前記像担持体からトナー像を転写する画像形成装置において、
前記像担持体から、前記搬送ベルトの一周の長さより短い長さの分離補助用のトナー像の前記搬送ベルト上への転写を開始した後に、記録材の先端の裏面が前記分離補助用のトナー像の上に重なるように記録材を前記搬送ベルトに搬送するタイミングを制御する制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
連続して複数の画像を形成するモードにおいて、ｂは前記搬送ベルトが移動する方向における前記分離補助用のトナー像の長さであって、ｃは前記搬送ベルトが移動する方向における前記搬送ベルトの長さであって、ｅは前記搬送ベルトが移動する方向における記録材と重なっていない状態の前記分離補助用のトナー像の後端から、前記分離補助用のトナー像に続く記録材の先端までの距離であって、ｆは前記搬送ベルトが移動する方向における記録材の先端から次の記録材の先端までの距離であって、Ｎは正の整数または零であるとしたとき、以下の関係
ｃ＜Ｎｆ＋ｂ＋ｅ
Ｎｆ＋ｅ＜ｃ
を満たすことを特徴とする請求項１に記載された画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載された画像形成装置において、
Ｎｆ＋ｂ＜ｃ
を満たすことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成手段は複数色のトナーを用いてトナー像を形成することが可能であって、前記分離補助用のトナー像を最も明度の高い色のトナーを用いて形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載された画像形成装置。
【請求項５】
前記搬送ベルト上で前記分離補助用のトナー像の単位面積当たりのトナー載り量は０．０１ｍｇ／ｃｍ２以上で０．０４ｍｇ／ｃｍ２以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載された画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体からトナー像を前記搬送ベルトに搬送される記録材に転写する転写部材と、
前記転写部材に電圧を印加する転写電圧印加手段とを備えて、
前記転写電圧印加手段は、前記像担持体からトナー像を前記搬送ベルトに搬送される記録材に転写するときに第１の絶対値の電圧を印加して、前記像担持体から前記分離補助用のトナー像を前記搬送ベルトに転写するときに前記第１の絶対値より小さい第２の絶対値の電圧を印加することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載された画像形成装置。
【請求項７】
前記搬送ベルトに当接してクリーニング部でクリーニングするクリーニング部材を備えて、
前記クリーニング部材は、前記分離補助用のトナー像が前記クリーニング部を通過する間、前記搬送ベルトから離間するように制御されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載された画像形成装置。
【請求項８】
前記搬送ベルトに当接してクリーニング部で静電的にクリーニングするクリーニング部材と、
前記クリーニング部材に所定の極性の電圧を印加することで前記搬送ベルトをクリーニングするクリーニング電圧印加手段とを備えて、
前記クリーニング電圧印加手段は、前記分離補助用のトナー像が前記クリーニング部を通過する間、前記所定の極性と逆極性の電圧を印加することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載された画像形成装置。
【請求項９】
前記搬送ベルトに当接してクリーニング部で静電的にクリーニングするクリーニング部材と、
前記クリーニング部材に所定の極性の電圧を印加することで前記搬送ベルトをクリーニングするクリーニング電圧印加手段とを備えて、
前記クリーニング電圧印加手段は、前記分離補助用のトナー像が前記クリーニング部を通過する間、前記クリーニング部材に印加する電圧をオフすることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載された画像形成装置。
【請求項１０】
請求項６に記載された画像形成装置において、
前記像担持体に当接する像担持体クリーニング部材を備えて、前記像担持体からトナー像を前記搬送ベルトに搬送される記録材へ転写する電圧の極性に対して逆極性の電圧を前記転写部材に非画像形成時に印加するように前記電圧印加手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記搬送ベルトに転写された前記分離補助用のトナー像が前記搬送ベルト上を一周移動する前に、前記分離補助用のトナー像の上に記録材の裏面が重ねられることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載された画像形成装置。
【請求項１２】
前記画像形成手段は、前記像担持体にトナー像を転写する転写部を複数備えて、
前記分離補助用のトナー像は前記像担持体が移動する方向において最下流側の前記転写部で前記像担持体に転写されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載された画像形成装置。
【請求項１３】
薄い記録材が搬送される場合に前記分離補助用のトナー像が形成されて、厚い記録材が搬送される場合には前記分離補助用のトナー像は形成されないことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載された画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−８３８８９（Ｐ２０１３−８３８８９Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２５１０２（Ｐ２０１１−２２５１０２）
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【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２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]