(57)【要約】【課題】複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に備えられ、像担持体上に担持された像を被記録体に転写するための転写装置であって、厚みの大きな被記録体に転写する場合における転写の安定性を向上するための転写装置及びこれを有するかかる画像形成装置の提供。【解決手段】転写バイアスが印加されたときに像担持体１１と転写部材１７との間の通電状態を維持するように、像担持体１１と転写部材１７との間に被記録体が位置する第１の状態で像担持体１１側と転写部材１７側との接触を維持する弾性部材５５が、付勢手段５３により像担持体１１と転写部材１７とが互いに当接した第２の状態で第１の状態における弾性部材５５の状態よりも圧縮された状態となり、第２の状態における弾性部材５５の抵抗値は、転写部材１７の抵抗値との差がΩの単位で１桁未満となるように設定されている転写装置５１。【選択図】図５
2013061603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に担持された像を被記録体に転写するために像担持体との間で被記録体を挟む転写部材と、
像担持体上に担持された像を被記録体に転写するために像担持体と前記転写部材との間に転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段と、
像担持体上に担持された像を被記録体に転写するために像担持体と前記転写部材とが互いに当接するように付勢する付勢手段と、
前記転写部材が像担持体との間で被記録体を挟む領域の外側に設けられ、前記転写バイアス印加手段により前記転写バイアスが印加されたときに像担持体と前記転写部材との間の通電状態を維持するように、像担持体と前記転写部材との間に被記録体が位置する第１の状態で像担持体側と前記転写部材側との接触を維持する弾性部材とを有し、
この弾性部材は、前記付勢手段により像担持体と前記転写部材とが互いに当接した第２の状態で第１の状態における同弾性部材の状態よりも圧縮された状態となり、第２の状態における同弾性部材の抵抗値は、前記転写部材の抵抗値との差がΩの単位で１桁未満となるように設定されている転写装置。
【請求項２】
請求項１記載の転写装置において、
前記弾性部材は、前記転写部材の材質と同じ材質を用いて形成されたスポンジ状の部材であることを特徴とする転写装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の転写装置において、
前記弾性部材の硬度は、１５〜３５Ｈｓ  ＡＳＫＥＲ−Ｃであることを特徴とする転写装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１つに記載の転写装置において、
前記弾性部材は、像担持体と前記転写部材とが互いに当接する方向における、第２の状態での圧縮量が、１〜４ｍｍであることを特徴とする転写装置。
【請求項５】
請求項２ないし４の何れか１つに記載の転写装置であって、前記弾性部材は、前記転写部材の材質と同じ材質を用いて形成されたスポンジ状の部材である転写装置において、
前記弾性部材は、中空のローラ状であり、その内径が同弾性部材を支持する支持軸の外径より０．５〜３ｍｍの範囲で小さく、前記支持軸に圧入されていることを特徴とする転写装置。
【請求項６】
請求項１ないし４の何れか１つに記載の転写装置において、
第２の状態における同弾性部材の抵抗値は、１０５〜１０１０Ωの範囲内にあることを特徴とする転写装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか１つに記載の転写装置において、
前記転写部材は、ローラ状の転写ローラであり、前記弾性部材は、同転写部材と同軸上に設けられている弾性ローラであることを特徴とする転写装置。
【請求項８】
請求項１記載の転写装置において、
前記弾性ローラは、第１の状態で像担持体との接触を維持するように像担持体に対向する位置に設けられていることを特徴とする転写装置。
【請求項９】
請求項１にないし８の何れか１つに記載の転写装置を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置に備えられ、像担持体上に担持された像を被記録体に転写するための転写装置及びこれを有するかかる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置において、像担持体上に担持された像を被記録体に転写するため、像担持体との間に転写紙等の被記録体を挟む転写ローラを備えた転写装置が用いられている（たとえば、〔特許文献１〕〜〔特許文献３〕参照）。
【０００３】
このような転写装置は、像担持体との間に被記録体を挟むことによって像担持体と転写ローラとの間隔が変化すること等を考慮して、転写ローラを像担持体に接離するように備えている（たとえば、〔特許文献１〕、〔特許文献２〕参照）。なお、像担持体と転写ローラとの間に被記録体を通過させる場合には、被記録体の先端が像担持体と転写ローラとの間に進入したときに、像担持体と転写ローラとを離間させる向きの力が作用する。
【０００４】
一方、近年、かかる画像形成装置において、たとえば坪量３４９ｇ／ｃｍ２といった、厚紙の中でも厚みがとくに大きい超厚紙への画像形成に対応することが要求されるようになってきており、このような画像形成を行う場合には、像担持体と転写ローラとの間に超厚紙を通紙することとなる。
【０００５】
そうすると、像担持体と転写ローラとの間に被記録体を通過させる場合、とくに超厚紙のような厚紙の通紙を行う場合には、上記作用による力が大きく働き、転写ローラが、像担持体や被記録体から離間する状態が生じ得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、かかる状態が生じると、像担持体と転写ローラとの間に、転写を行うためのバイアスが印加されている場合、バイアス制御異常が生じ得る。すなわち、たとえば、かかるバイアスの制御を、像担持体と転写ローラとの間に流れる電流に基づく電圧制御によって行っている場合には、かかる状態が生じると像担持体と転写ローラとの間に電流が流れなくなることにより、かかる電圧制御に支障をきたすという問題が生じることが考えられる。そして、この問題が生じた場合の最悪のケースとして、電圧制御の異常検知により画像形成装置が停止し、サービスマン等によるメンテナンスを要する事態に陥ることとなり得る。このような事態が発生すると、ユーザの信頼性を著しく低下させることとなる。
【０００７】
この問題を解決するための方策として、像担持体と転写ローラとの間に常に電流が流れるように何らかの部材を介在させることも考えられるが、単にそのような部材を用いると、リークによる制御異常が生じかねず、また、像担持体と転写ローラとの間隔が変化する構成、及びこの構成によって上述の状態が生じ得ることに起因して、他にも不具合が発生する場合がある。すなわち、上述のような電圧制御を行う場合、そのような部材を用いても、転写ローラが像担持体や被記録体から離間する状態が生じることによってかかる電流の値に大きな変化が生じたり、かかる間隔による変形に起因して像担持体と転写ローラとの間の抵抗が大きく変化したりする場合には、バイアスが安定せず、転写不良を生じ得る。
【０００８】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置に備えられ、像担持体上に担持された像を被記録体に転写するための転写装置であって、厚みの大きな被記録体に転写する場合における転写の安定性を向上するための転写装置及びこれを有するかかる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、像担持体上に担持された像を被記録体に転写するために像担持体との間で被記録体を挟む転写部材と、像担持体上に担持された像を被記録体に転写するために像担持体と前記転写部材との間に転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段と、像担持体上に担持された像を被記録体に転写するために像担持体と前記転写部材とが互いに当接するように付勢する付勢手段と、前記転写部材が像担持体との間で被記録体を挟む領域の外側に設けられ、前記転写バイアス印加手段により前記転写バイアスが印加されたときに像担持体と前記転写部材との間の通電状態を維持するように、像担持体と前記転写部材との間に被記録体が位置する第１の状態で像担持体側と前記転写部材側との接触を維持する弾性部材とを有し、この弾性部材は、前記付勢手段により像担持体と前記転写部材とが互いに当接した第２の状態で第１の状態における同弾性部材の状態よりも圧縮された状態となり、第２の状態における同弾性部材の抵抗値は、前記転写部材の抵抗値との差がΩの単位で１桁未満となるように設定されている転写装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、像担持体上に担持された像を被記録体に転写するために像担持体との間で被記録体を挟む転写部材と、像担持体上に担持された像を被記録体に転写するために像担持体と前記転写部材との間に転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段と、像担持体上に担持された像を被記録体に転写するために像担持体と前記転写部材とが互いに当接するように付勢する付勢手段と、前記転写部材が像担持体との間で被記録体を挟む領域の外側に設けられ、前記転写バイアス印加手段により前記転写バイアスが印加されたときに像担持体と前記転写部材との間の通電状態を維持するように、像担持体と前記転写部材との間に被記録体が位置する第１の状態で像担持体側と前記転写部材側との接触を維持する弾性部材とを有し、この弾性部材は、前記付勢手段により像担持体と前記転写部材とが互いに当接した第２の状態で第１の状態における同弾性部材の状態よりも圧縮された状態となり、第２の状態における同弾性部材の抵抗値は、前記転写部材の抵抗値との差がΩの単位で１桁未満となるように設定されている転写装置にあるので、第２の状態における抵抗値が、転写部材の抵抗値との差がΩの単位で１桁未満となるように設定された弾性部材により、厚みの大きな被記録体に転写する場合でも、像担持体側と転写部材側との接触を維持することにより、転写バイアス印加手段により転写バイアスが印加されたときの像担持体と転写部材との間の通電状態を安定的に維持することで、転写の安定性を向上することが可能であり、良好な画像形成に寄与し得る転写装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の一例の概略正面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置に備えられた像担持体及び転写装置並びに像担持体の周りの構成を示す概略正面図である。
【図３】図２に示した転写装置の第２の状態を模式的に示した概略正断面図である。
【図４】図２に示した転写装置の第１の状態であって転写部材が被記録体に当接している場合を模式的に示した概略正断面図である。
【図５】図２に示した転写装置の第１の状態であって転写部材が被記録体から離間している場合を模式的に示した概略正断面図である。
【図６】図２に示した転写装置に備えられた転写部材及び弾性部材の概略正断面図である。
【図７】転写ローラの抵抗値と転写率との関係を示した概念図である。
【図８】従来の構成の転写装置による不具合を説明するための転写装置の状態を示した模式図である。
【図９】従来の構成の転写装置による不具合を説明するための転写装置の制御態様を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に本発明を適用した画像形成装置の概略を示す。画像形成装置１００は、複写機、プリンタ、ファクシミリの複合機であってフルカラーの画像形成を行うことが可能になっているカラーデジタル複合機であるが、他の画像形成装置、すなわち、モノクロ機や、複写機、プリンタ、ファクシミリの単体、あるいは複写機とプリンタとの複合機等他の複合機であっても良い。画像形成装置１００は、プリンタとして用いられる場合には、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。これは画像形成装置１００がファクシミリとして用いられる場合も同様である。
【００１３】
画像形成装置１００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをも記録シートであるシート状の記録媒体としてこれに画像形成を行なうことが可能である。厚紙には、坪量３４９ｇ／ｃｍ２といった、厚紙の中でも厚みがとくに大きい超厚紙を含む。画像形成装置１００は、記録媒体としての記録体である記録紙たる転写紙の両面に画像形成可能な両面画像形成装置でもある。なお、画像形成装置１００は、高画質機であり、後述するように、普及機と異なる部分を有している。
【００１４】
画像形成装置１００は、上下方向において中央位置を占めプリンタ部として機能する本体１０１と、本体１０１の上側に位置し原稿を読み取るスキャナとしての読取装置２１および原稿を積載され積載された原稿を読取装置２１に向けて送り出すＡＤＦといわれる原稿自動搬送装置である自動原稿給紙装置２２と、本体１０１の下側に位置し第１の像担持体である感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫと像搬送体としての被転写体であり被記録体たる第２の像担持体である転写ベルト１１との間に向けて搬送される被転写体であり被記録体である転写紙を積載した給紙テーブルとしての給紙装置であるシート給送装置２３とを有している。
【００１５】
画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な複数の感光体である感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを並設したタンデム構造を採用したタンデム型の画像形成装置である。感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、互いに同一径であり、画像形成装置１００の本体１０１の内部のほぼ中央部に配設された無端ベルト状の中間転写体たる中間転写ベルトとしての転写ベルト１１の外周面側すなわち作像面側に、等間隔で並んでいる。
【００１６】
転写ベルト１１は、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対峙しながら図中時計方向である矢印Ａ１方向に移動可能となっている。各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに形成され各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上に担持された像である可視像すなわちトナー像は、矢印Ａ１方向に移動する転写ベルト１１に対しそれぞれ重畳転写され、その後、転写紙に一括転写されるようになっている。このように画像形成装置１００は中間転写方式である間接転写方式を採用している。よって画像形成装置１００はタンデム型間接転写方式の電子写真装置となっている。
【００１７】
転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに形成されたトナー像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫのそれぞれに対向する位置に配設され転写ベルト１１の内周面に接触配置された転写チャージャとしての１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの真下の位置すなわち１次転写位置である転写位置にて行われる。
【００１８】
各感光体ドラム感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、Ａ１方向の上流側からこの順で並設されている。各感光体ドラム感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成するための、画像形成手段である画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられている。
【００１９】
画像形成装置１００は、４つの画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫによって構成される画像形成部としての作像部６０と、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの下方に対向して配設され、転写ベルト１１を備えた中間転写ユニットであるベルトユニットとしての転写ユニットたる転写ベルトユニット１０と、転写ベルト１１を挟んで作像部６０と反対の側において、転写ベルト１１に対向して配設され、転写ベルト１１に当接し、転写ベルト１１への当接位置において転写ベルト１１と同方向に回転して中間転写ベルト１１に担持されたトナー像を転写紙に転写する第２の転写部材としてのローラ状の部材として構成された紙転写ローラである２次転写ローラ１７を備えた転写装置である２次転写装置５１と、２次転写装置５１によって転写ベルト１１上のトナー像を転写されたシートを搬送する搬送装置７６とを有している。
【００２０】
画像形成装置１００はまた、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫの上方に対向して配設された書き込み手段である光書き込み装置としての光書き込みユニットたる露光装置である光走査装置８と、シート給送装置２３から搬送されてきた転写紙を、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、転写ベルト１１と２次転写ローラ１７との間に向けて繰り出すレジストローラ対１３と、転写紙の先端がレジストローラ対１３に到達したことを検知する図示しないセンサとを有している。
【００２１】
画像形成装置１００はまた、搬送装置７６によって転写ベルト１１上のトナー像を転写された状態で搬送されてきた転写紙が進入し、転写紙にトナー像を定着させるためのベルト定着方式の定着ユニットとしての定着手段である定着装置６と、定着済みの転写紙を本体１０１外に排出する排紙経路と再度レジストローラ対１３に向けて搬送する反転経路とを備え転写紙を何れかの経路に搬送する排紙ユニット７９と、２次転写装置５１、搬送装置７６および定着装置６の下方に、作像部６０と平行に配設され、転写紙の両面に画像を記録すべく、排紙ユニット７９が一方の面に画像を形成された転写紙を反転経路に搬送した場合に、その転写紙をスイッチバックして上下反転させ、再度、レジストローラ対１３に向けて搬送する再給紙ユニットとしてのシート反転装置である両面ユニット９６とを有している。
【００２２】
画像形成装置１００はまた、本体１０１外部に配設され画像形成済みの転写紙を積載するスタック部としての排紙トレイ７５と、図１における本体１０１の右側面に配設された手差し給紙装置３３と、画像形成装置１００の操作を行う図示しない操作パネルと、画像形成装置１００全体の動作を制御する制御部としての制御手段９９と、図示しないトナー回収用ボトルである廃トナータンクとを有している。
【００２３】
図２に示すように、転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１の他に、転写ベルト１１のループ内側に配設され転写ベルト１１を転写ベルト１１の裏側で感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに向けて押圧した１次転写手段としての１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫと、転写ベルト１１を巻き掛けられ転写ベルト１１を同図に示されているように逆三角形状の形状になる姿勢で掛け回した第１ないし第３の支持ローラとしてのベルト支持ローラである、転写ベルト１１を回転駆動する回転駆動ローラとしての張架ローラである駆動ローラ７２、２次転写対向ローラとしての斥力ローラである転写入口ローラ７３および従動ローラであるテンションローラ７４と、テンションローラ７４との間に転写ベルト１１を挟み込み転写ベルト１１表面をクリーニングするクリーニング手段としてのベルトクリーニング装置である中間転写体クリーニング装置たる中間転写ベルトクリーニング装置１４とを有している。
【００２４】
転写ベルトユニット１０はまた、Ａ１方向において作像部６０よりも下流側且つ２次転写ローラ１７よりも上流側、具体的には駆動ローラ７２に対向する位置で転写ベルト１１の外周面に対向して配設され転写ベルト１１上のトナー像を光学的に検知するための検知部たる検知ユニットとしての反射型光学センサである反射型濃度センサたる光学センサ５０と、駆動ローラ７２を回転駆動することで転写ベルト１１をＡ１方向に無端移動させる図示しないベルト駆動モータと、画像形成が２色以上の多色画像で行われるか黒色のみの単色画像すなわちモノクロ画像で行われるかに応じて転写ベルト１１等を変位させる図示しない転写ベルトユニット駆動手段と、光学センサ５０を転写ベルト１１から離間した位置において所定距離を保つように保持した図示しない保持部材とを有している。なお回転駆動ローラはテンションローラ７４または転写入口ローラ７３によって構成してもよく、この場合はその他のローラが従動回転する従動ローラとなる。
【００２５】
転写ベルト１１は、本形態では多層構造を採っている。具体的には、転写ベルト１１は、伸びの少ないフッ素樹脂によって形成されたベース層と、フッ素系樹脂によって形成され表面を構成したコート層とを有している。ベース層は他にＰＶＤＦシート、ポリイミド系樹脂によって形成しても良い。コート層の材料はフッ素系樹脂に限らない。転写ベルト１１は単層構造であっても良い。転写ベルト１１を単層構造とする場合には、ＰＶＤＦ、ＰＣ、ポリイミド等の材質を用いる。なお転写ベルト１１の材料として以上述べたものは例示であり、転写ベルト１１の材料はこれらに特定されるものではない。
【００２６】
転写ベルトユニット駆動手段は、画像形成が２色以上の多色画像で行われるときには、転写ベルト１１が図１に示すように張架される態位としてこの上側の略水平な展張面に転写ベルト１１を各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに接触させ、画像形成がモノクロ画像で行われるときには、同図左方を下側に変位させるようにして転写ベルト１１を感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃから離間させ転写ベルト１１が各感光体ドラム２０ＢＫのみに接触する態位とする。なお、画像形成がモノクロ画像で行われるときには、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃの回転をはじめとして画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃの各構成の動作が停止される。このような構成においては、４つの画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫは、Ａ１方向上流から、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫの順で横に並べ、後述のような現像を行うことが好ましいが、何れにしても、作像部６０は、テンションローラ７２と駆動ローラ７４との間に張り渡した転写ベルト１１上に配置される。また、このように、画像を形成する色の順番は、画像形成装置１００の持つ狙いや特性によって異なってくるものであり、限定されるものではない。
【００２７】
２次転写ローラ１７は、転写ベルト１１の下方に配設されており、転写入口ローラ７３による転写ベルト１１の掛け回し箇所において転写ベルト１１の表面側から転写ベルト１１に当接して、転写入口ローラ７３との間に転写ベルト１１を挟み込んでおり、この挟み込みにより、転写ベルト１１と２次転写ローラ１７とが接触する２次転写部としての２次転写ニップを形成している。
【００２８】
このように、２次転写ローラ１７は、転写ベルト１１を挟んで転写入口ローラ７３に対向するように配設されており、転写ベルト１１上に担持されたトナー像を転写紙に転写するために、転写ニップにおいて転写ベルト１１との間で転写紙を挟むようになっている。
【００２９】
２次転写ローラ１７は、画像形成装置１００が高画質機であることに伴って、比較的硬度の高いゴム材料によってソリッドタイプで構成されており、普及機に用いられる材料よりゴム硬度が高くなっている。２次転写ローラ１７の硬度は、具体的には、一般的なソリッドタイプの硬度である５０Ｈｓ  ＪＩＳ−Ａ程度か、これを上回る程度となっている。２次転写ローラ１７の材質は、具体的には、ＥＰＤＭとなっているが、他に、ウレタンゴム、ＮＢＲ等であっても良い。
【００３０】
その他、２次転写ローラ１７の抵抗値は、１０５．５Ωとなっている。ただし、２次転写ローラ１７の抵抗値は、画像形成装置１００を構成するシステムの一部としてこの抵抗値を評価することによって決定されるものであり、通常、１０５Ω以上１０１０Ω以下の範囲で適宜設定される。この範囲で設定されるのは、かかる抵抗値を超えると低抵抗の転写紙を通紙したときにバイアスが漏れてリークが発生し、かかる抵抗値を下回るとバイアスが掛からなく現象が見られるためである。なお、この抵抗値の測定方法は、２次転写ローラ１７を電極板に乗せ、何れか一方からバイアスを印加したときの抵抗値を、電流もしくは電圧を用いて計算して得るものである。
【００３１】
図２に示すように、２次転写装置５１は、２次転写ローラ１７の他、転写ベルト１１上に担持されたトナー像を転写紙に転写するために転写入口ローラ７３と２次転写ローラ１７との間に電圧を印加することで転写ベルト１１と２次転写ローラ１７との間に転写バイアスである２次転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段としての２次転写バイアス印加手段５２と、２次転写ローラ１７をクリーニングする２次転写クリーニング装置１８とを有している。
【００３２】
よって、２次転写装置５１は、２次転写バイアス印加手段５２により、２次転写ニップに２次転写バイアスを印加し、後述するようにして転写ベルト１１上に担持された最大４色のトナー像を、転写ベルト１１側から２次転写ローラ１７側に向けて静電移動させる、２次転写電界を形成する。このようにして、かかるトナー像は、後述するようにしてレジストローラ１３により転写ベルト１１と２次転写ローラ１７との間に搬送されてきた転写紙に、２次転写電界、ニップ圧によって転写される。
【００３３】
２次転写バイアス印加手段５２は、本形態では、２次転写ローラ１７に、トナーと逆極性のバイアスを印加する引力転写方式である引力バイアス方式による転写を行うように構成されているが、転写入口ローラ７３に、トナーと同極性のバイアスを印加する斥力転写方式である斥力バイアス方式による転写を行うように構成しても良い。
【００３４】
２次転写バイアス印加手段５２は、制御手段９９により、電圧がモニターされ、その動作時であるバイアス印加時に流れる電流が一定となるように、制御手段９９により印加する電圧を制御される。
２次転写装置５１については、後にさらに詳しく述べる。
【００３５】
図１に示すように、搬送装置７６は、その上面側で転写紙を搬送する用紙搬送ベルトとしての搬送ベルト５と、搬送ベルト５を巻き掛けた張架ローラである、駆動ローラ１５及び従動ローラ１６と、２次転写ベルト５に対向して配設され転写ベルト１１を介して押圧された対向ローラとしてのバックアップローラである転写入口ローラ７３と、トナーと逆極性の２次転写バイアスを駆動ローラ１５に印加する図示しない電源とを有している。
【００３６】
中間転写ベルトクリーニング装置１４は、Ａ１方向において２次転写ニップの下流側であって、１次転写が行われる感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫと１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫとの対向領域のうちＡ１方向において最上流となる感光体ドラム２０Ｙと１次転写ローラ１２Ｙとの対向領域よりも上流側の位置において、転写ベルト１１上に残留している残留トナー等を除去することで転写ベルト１１をクリーニングするものである。
【００３７】
中間転写ベルトクリーニング装置１４は、図示を省略するが、転写ベルト１１にかかる位置で当接したクリーニング部材としての導電性のブラシローラであるファーブラシと、このファーブラシに当接しファーブラシに付着した残留トナー等を掻き落とすブレードと、ファーブラシを随時転写ベルト１１に接離させる当接・離間手段と、ファーブラシに、転写ベルト１１上のトナーを移動させる向きの電圧を印加する電圧印加装置と、ブレードによってファーブラシから掻き落とされた残留トナー等を中間転写ベルトクリーニング装置１４の奥側すなわち図１の紙面奥側に搬送する搬送部材とを有している。ファーブラシは、転写ベルト１１に対して接触してカウンタ方向に回転するように設けられている。
【００３８】
中間転写ベルトクリーニング装置１４は、転写ベルト１１のＡ１方向への回転とともに、ファーブラシを用いて転写ベルト１１表面のクリーニングを静電的に行い、このクリーニングにより転写ベルト１１からファーブラシ側に転移した残留トナー等をさらにブレードにより掻き落とす。掻き落とされた残留トナー等は、搬送部材によって搬送されて重力により下方へ落下して廃トナータンク内へと収容される。
【００３９】
廃トナータンクは内部の残留トナー等の量を検知する回収トナー量検知手段を有しており、回収トナー量検知手段によって残留トナー等が廃トナータンク内部で満杯となったことが検知されると、画像形成装置１００が停止され、残留トナー等が廃トナータンクからあふれることが防止されるようになっている。
【００４０】
中間転写ベルトクリーニング装置１４の構成はこれに限らず、クリーニング部材として、ウレタン等によって形成され、Ａ１方向に対しカウンタ方向に当接されたブレード状の部材や、ローラを、上述のファーブラシに代えてあるいは上述のファーブラシとともに備え、静電的に残留トナー等を回収するものであっても良い。
【００４１】
定着装置６は、搬送装置７６による転写紙の搬送方向における２次転写装置５１及び搬送装置７６の下流側に配設されている。定着装置６は、熱源を内部に有する加熱ローラ６２と、加熱ローラ６２に巻き掛けられた定着ベルト６４と、加熱ローラ６２とともに定着ベルト６４を巻き掛けた定着ローラ６５と、定着ローラ６５との間で定着ベルト６４に圧接し圧接部である定着部としての定着ニップを形成する加圧ローラ６３とを有している。加熱ローラ６２と、定着ベルト６４と、定着ローラ６５とは、定着ベルト６４が無端移動するベルトユニットを構成している。定着装置６は、トナー像を担持した転写紙を定着ニップに通すことで、熱と圧力との作用により、すなわち加圧や加熱の処理により、担持したトナー像を転写紙の表面に定着するようになっている。このように、定着装置６は、定着ベルト６４を用いたベルト定着方式を採用しているが、定着ベルト６４でなくローラ状の定着部材を用いたローラ定着方式を採用しても良い。
【００４２】
光走査装置８は、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの表面によって構成された被走査面をそれぞれ走査して露光し、光書込処理を施して静電潜像を形成するための、画像信号に基づくレーザービームとしてのレーザー光であるビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢＫを発する図示しない光源を有している。
【００４３】
ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢＫは、読取装置２１で読み取られた原稿、ファクシミリにおける受信データ、ＰＣ等の外部入力装置から入力される画像情報に基づいて生成される各色の版を構成する、形成すべき画像に対応した電子情報である画像信号が光情報に変換されたものである。
【００４４】
光走査装置８は、制御手段９９によって光源の駆動が制御されることで、光源からビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢＫを出射し、かかる光情報を感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上に潜像として固定するものである。なお、光源は、光走査装置８のようなレーザー方式に限定されず、ＬＥＤ方式など他の方式を用いた露光装置であっても良い。
【００４５】
図１に示すように、排紙ユニット７９は、定着装置６から搬送されてきた定着済みの転写紙を、両面ユニット９６に向けて搬送する搬送ローラ９７と、本体１０１外に排出する排出ローラ対としての排紙ローラ９８と、定着済みの転写紙を搬送ローラ９７のある排紙経路に導いて本体１０１外に排出するか、排紙ローラ９８のある反転経路に導いて両面ユニット９６に進入させるかを切り換える切換爪９４とを備えている。
【００４６】
両面ユニット９６は、排紙ユニット７９から搬送されてきた、一方の面に画像形成された転写紙を一旦積載する給紙ボックスとしてのトレイ９２と、トレイ９２上の転写紙をスイッチバックさせる反転ローラ９３と、反転ローラ９３によってスイッチバックされた転写紙をレジストローラ１３に向けて送り出す給紙ローラ９５等を有している。
【００４７】
シート給送装置２３は、複数枚の転写紙を紙束の状態で収容可能な給紙トレイとしての給紙カセット２５を鉛直方向に複数重なるように多段に配設された給紙ボックスとしてのペーパーバンク２６と、給紙カセット２５に積載された転写紙のうち最上位の転写紙の上面に当接する給紙ローラとしての給送ローラ２４と、給送ローラ２４により繰り出された転写紙を１枚ずつ分離する分離ローラ２７と、給紙ローラ２４及び分離ローラ２７により送り出された転写紙が通過する給紙路２９とを有している。
【００４８】
給紙路２９は、給紙ローラ２４及び分離ローラ２７により送り出された転写紙をレジストローラ対１３に向けて搬送する搬送手段としての搬送ローラ２８と、転写紙の搬送方向下流端言い換えると末端の付近に位置するレジストローラ１３とを備え、搬送ローラ２８によって搬送される転写紙シート給送装置２３から本体１０１内に連続するように設けられており、本体１０１内の給紙路２９にも搬送ローラ２８が配設されている。
【００４９】
シート給送装置２３は、給送ローラ２４が図中反時計回り方向に回転駆動され、分離ローラ２７が作用することにより、最上位の転写紙を給紙路２９内に導き、搬送ローラ２８の回転によりレジストローラ対１３に向けて給送し、搬送された転写紙がレジストローラ対１３に突き当てて止められスキューが修正されるようになっている。
【００５０】
手差し給紙装置３３は、転写紙を積載する給紙ボックスとしての手差しトレイ３４と、手差しトレイ３４に積載された転写紙のうち最上位の転写紙の上面に当接する給紙ローラとしての給送ローラ３５と、給送ローラ３５により繰り出された転写紙を１枚ずつ分離する分離ローラ３６と、手差しトレイ３４上に転写紙が載置されたことを検知する図示しない用紙センサとを有している。
【００５１】
手差し給紙装置３３は、給送ローラ３５が図中時計回り方向に回転駆動され、分離ローラ３６が作用することにより、最上位の転写紙を、本体１０１内の、給紙路２９に合流した手差し給紙路に送り出し、給紙路２９内に導くとともにレジストローラ対１３に向けて給送し、搬送された転写紙がレジストローラ対１３に突き当てて止められるようになっている。
【００５２】
読取装置２１は、原稿を載置するコンタクトガラス２１ａ、コンタクトガラス２１ａに載置された原稿に光を照射する図示しない光源及び光源から原稿に照射され反射された光を反射する図示しない第１の反射体を備え図１における左右方向に走行する第１走行体２１ｂ、第１走行体２１ｂの反射体によって反射された光を反射する図示しない第２の反射体を備えた第２走行体２１ｃ、第２走行体２１ｃからの光を結像するための結像レンズ２１ｄ、結像レンズ２１ｄを経た光を受け原稿の内容を読み取る読み取りセンサ２１ｅ等を備えている。
【００５３】
読取装置２１は、読み取りセンサ２１ｅで読み取った原稿の画像情報を制御手段９９に送信する。
自動原稿給紙装置２２は原稿を載置する原稿台２２ａを有している。自動原稿給紙装置２２は読取装置２１に対して回動自在であって、上方に向けて回動したときコンタクトガラス２１ａを露出させるようになっている。
【００５４】
操作パネルは、液晶ディスプレイ、複写を開始するためのコピースタートスイッチ等として機能するスタートボタン、複写枚数等を入力するためのテンキー等の各種キーボタン等を有する操作表示部となっている。操作パネルにおいては、画像形成を多色画像で行うかモノクロ画像で行うかを指定可能となっているとともに、転写紙の片面だけに画像を形成するモードである片面プリントモードを設定可能となっている。片面プリントモードには、ダイレクト排出モード、反転排出モード、反転デカール排出モードが含まれ、このうちの１つが選択される。
制御手段９９は、ＣＰＵ、記憶手段としてのメモリであるＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。
【００５５】
画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫについて、そのうちの一つの、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像ステーション６０Ｙの構成を代表して構成を説明する。なお、画像ステーション６０Ｙを除く他の画像ステーション６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫの構成に関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、便宜上、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像ステーション６０Ｙの構成に付した符号に対応する符号を、他の画像ステーション６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫの構成に付し、詳細な説明については適宜省略することとし、符号の末尾にＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫが付されたものはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成を行うための構成であることを示すこととする。
【００５６】
図２に示すように、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像ステーション６０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙの周囲に、図中反時計方向であるその移動方向である回転方向Ｂ１に沿って、第１の転写部材としての１次転写ローラ１２Ｙを備えた転写装置である１次転写装置５１Ｙと、クリーナ部たるクリーニング手段としての感光体クリーニング装置である１次転写クリーニング装置たるクリーニング装置７０Ｙと、除電部たる除電手段としての除電装置９０Ｙと、帯電部たる帯電手段である帯電ユニットとしての帯電器たる帯電装置３０Ｙと、現像部たる現像手段としての現像ユニットである現像装置８０Ｙとを有している。
【００５７】
画像ステーション６０Ｙはまた、感光体ドラム２０Ｙの周囲のこれらの構成を一体化したカートリッジケース５９Ｙと、感光体ドラム２０ＹをＢ１方向に回転駆動する図示しない駆動手段とを有している。
【００５８】
感光体ドラム２０Ｙと、クリーニング装置７０Ｙと、除電装置９０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置８０Ｙとはカートリッジケース５９Ｙによって一体化されており、プロセスカートリッジとしての画像ステーション６０Ｙを構成している。プロセスカートリッジとしての画像ステーション６０Ｙは、カートリッジケース５９Ｙを、本体１０１に固定された図示しないガイドレールに沿って本体１０１に対して引き出し自在であるとともに、本体１０１に押し込むことが可能であり、本体１０１に対して着脱自在に設置され、適時、交換可能となっている。
【００５９】
プロセスカートリッジとしての画像ステーション６０Ｙは、本体１０１に押し込むと、画像形成に適した所定の位置に装填され、位置決めされるようになっている。このようにプロセスカートリッジ化することは、交換部品として取り扱うことが可能であるため、メンテナンス性が著しく向上し、大変好ましい。またプロセスカートリッジの要素である各部の寿命が同等とされているため、不要な交換が防止、抑制され、さらに好ましい構成となっている。
【００６０】
プロセスカートリッジとしての画像ステーション６０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙと、クリーニング装置７０Ｙと、除電装置９０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置８０Ｙとのうち、少なくとも感光体ドラム２０Ｙが、クリーニング装置７０Ｙと、除電装置９０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置８０Ｙとのうちの少なくとも１つと一体化されることによって構成され、本体１０１に着脱自在に設置されるユニットである。なお５つの画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫによって構成される作像部６０全体をプロセスカートリッジとして、これらが一体で本体１０１に対して着脱自在となっていても良い。
【００６１】
１次転写ローラ１２Ｙが転写ベルト１１を感光体ドラム２０Ｙに向けて押圧して形成された、転写ベルト１１と感光体ドラム２０Ｙとの当接位置である１次転写ニップは、感光体ドラム２０Ｙ上のトナー像が転写ベルト１１に転写される転写位置を構成している。
【００６２】
１次転写装置５１Ｙは、１次転写ローラ１２Ｙの他、感光体ドラム２０Ｙ上に担持されたトナー像を転写ベルト１１に転写するために感光体ドラム２０Ｙと１次転写ローラ１２Ｙとの間に電圧を印加することで感光体ドラム２０Ｙと転写ベルト１１との間に転写バイアスである１次転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段としての１次転写バイアス印加手段５２Ｙを有している。１次転写バイアス印加手段５２Ｙは、トナーの正規の帯電極性である負極性と逆極性である正極性の１次転写バイアスを、定電圧制御により１次転写ローラ１２Ｙに印加するようになっている。
【００６３】
よって、１次転写装置５１Ｙは、１次転写バイアス印加手段５２Ｙにより、１次転写ニップに１次転写バイアスを印加し、後述するようにして感光体ドラム２０Ｙ上に担持されたイエロー色のトナー像を、感光体ドラム２０Ｙ側から転写ベルト１１側に向けて静電移動させる、１次転写電界を形成する。このようにして、かかるトナー像は、転写ベルト１１に、１次転写電界、ニップ圧によって転写される。
【００６４】
除電装置９０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙの表面に近接して配設された図示しない除電ランプを備えており、感光体ドラム２０Ｙの表面を除電して電気的に清浄な状態とすることでかかる表面の電位を初期化するものである。
【００６５】
帯電装置３０Ｙは、図示を省略するが、感光体ドラム２０Ｙの表面に当接して従動回転する帯電部材としての帯電ローラと、帯電ローラに当接し従動回転する帯電クリーニング部材としてのクリーニングローラとを有している。
【００６６】
帯電ローラには、直流に交流成分の帯電バイアスを重畳印加する図示しない電圧印加手段が接続されており、感光体ドラム２０Ｙと対向する帯電領域において、除電装置９０Ｙによって除電された感光体ドラム２０Ｙの表面を所定の極性に一様に帯電するようになっている。
【００６７】
クリーニングローラは帯電ローラに従動回転することで帯電ローラをクリーニングするようになっている。
このように、本形態では、接触ローラを用いた帯電システムを採用しているが、帯電システムは、近接ローラを用いたものであっても良いし、非接触のスコロトロンチャージャを採用したものであっても良い。
【００６８】
現像装置８０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙに近接対向して配設されたトナーとキャリアとを含む二成分現像剤である現像剤を担持する現像部材としての現像ローラ８１Ｙと、現像ローラ８１Ｙに直流成分の現像バイアスを印加する図示しないバイアス印加手段と、トナーを収容した図示しないトナーカートリッジと、現像装置８０Ｙ本体内の現像剤中のトナーのキャリアに対する重量パーセントであるトナー濃度を検知する図示しないトナー濃度検知手段と、トナー濃度検知手段によって検知されたトナー濃度が所定濃度となるようにすなわちトナー濃度検知手段による検知信号によって示される値が所定の制御目標値となるようにトナーカートリッジから現像装置８０Ｙ本体内にトナーを補給する図示しないトナー補給手段とを有している。現像剤は、磁性キャリアと、正規の帯電極性がマイナスのカラートナーであるイエロートナーとを含む二成分現像剤である。バイアス印加手段によって印加される現像バイアスは直流成分でなく交流成分であっても良いし、直流成分に交流成分を重畳したものであっても良い。
【００６９】
感光体ドラム２０Ｙの表面の、帯電装置３０Ｙと現像装置８０Ｙとの間には光走査装置８Ｙから出射されたビームＬＹが照射され、帯電装置３０Ｙにより帯電された後の感光体ドラム２０Ｙの表面の被走査面が露光され、現像装置８０Ｙによってイエロートナー像として可視像化される、画像情報に応じた静電潜像を書き込まれるようになっており、このビームＬＹが照射される部分は露光部となっている。
【００７０】
クリーニング装置７０Ｙは、その先端が感光体ドラム２０Ｙに当接し感光体ドラム２０Ｙ上の転写残留物である転写残トナー、キャリア、紙粉等の異物を掻き取って回収しクリーニングするクリーニング部材としての図示しないクリーニングブレードと、回収した転写残トナーを廃トナータンクに搬送して回収する図示しない廃トナー搬送手段とを有している。クリーニング装置７０Ｙは、クリーニングブレードとともにあるいはクリーニングブレードに代えてファーブラシローラを用いてもよいし、磁気ブラシクリーニング方式を採用しても良い。
【００７１】
以上のような構成の画像ステーション６０Ｙにおいては、画像形成時において、感光体ドラム２０Ｙは、Ｂ１方向への回転に伴い、帯電装置３０Ｙにより表面を一様に帯電され、光走査装置８Ｙからの光の露光走査により、露光部言い換えると照射部における感光体ドラム２０Ｙの電位が減衰してイエロー色に対応した静電潜像を形成され、この静電潜像を現像装置８０Ｙによりイエロー色のトナーにより現像され、現像により得られたイエロー色のトナー像を１次転写装置５１Ｙによって形成される一次転写電界、ニップ圧により、Ａ１方向に移動する転写ベルト１１に１次転写され、転写後に残留したトナーを含む不要物をクリーニング装置７０Ｙにより除去されて除電装置９０Ｙ、帯電装置３０Ｙによる次の除電、帯電に供される。
【００７２】
このような構成の画像形成装置１００において、複写を行うときには、自動原稿給紙装置２２の原稿台２２ａに原稿をセットするか、自動原稿給紙装置２２を上方に回動してコンタクトガラス２１ａ上に原稿を載置したうえで自動原稿給紙装置２２を下方に回動して閉じ原稿を押さえた状態としたうえで、操作パネルのスタートボタンを押下する。なお、自動原稿給紙装置２２にセットされる原稿は、たとえば束状のシート原稿であり、コンタクトガラス２１ａ上にセットされる原稿は、たとえば本状に綴じられている片綴じ原稿である。画像形成装置１００をプリンタとして使用する場合には、画像形成装置１００に接続したＰＣ等の外部入力装置において画像形成を行う画像データを選択、入力等したうえで画像形成開始の操作を行う。
【００７３】
複写を行う場合であって、原稿を原稿台２２ａにセットした場合には、セットした原稿がコンタクトガラス２１ａ上に送り出されてから読取装置２１による原稿の読み取りが行われ、また、原稿をコンタクトガラス２１ａ上に載置したときにはスタートボタンの押下によって読取装置２１による原稿の読み取りが行われ、画像データが生成される。
【００７４】
読取装置２１による原稿の読み取りは次のように行われる。スタートボタンの押下によって第１走行体２１ｂおよび第２走行体２１ｃがコンタクトガラス２１ａに載置された原稿の原稿面に沿って走行を開始し、第１走行体２１ｂにより、光源から発した光を原稿面で反射させるとともに、得られた反射光を第２走行体２１ｃに向けて反射する。この第１走行体２１ｂからの折り返し光は、第２走行体２１ｃによってさらに折り返された後、結像レンズ２１ｄを通して読み取りセンサ２１ｅに入射し、これにより原稿内容が読み取られる。
【００７５】
生成された画像データ又は入力された画像データに基づいて、上述の構成の画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫが作動する。また、かかる原稿読取動作と並行して、各プロセスカートリッジである画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫ内の各機器や、転写ベルトユニット１０、２次転写ユニット７６、定着装置６等がそれぞれ駆動を開始する。
【００７６】
画像ステーション６０Ｙにおいては、上述したように、感光体ドラム２０Ｙは、Ｂ１方向への回転に伴い、帯電装置３０Ｙにより表面を一様に帯電されて一様帯電処理が行われ、光走査装置８により静電潜像を形成されて光書込処理が行われ、この静電潜像を現像装置８０Ｙによりイエロー色のトナーにより現像されて現像処理が行われ、イエロー色のトナー像を１次転写ローラ１２Ｙによって転写ベルト１１に１次転写され、転写後に残留したトナーを含む不要物をクリーニング装置７０Ｙにより除去されて除電装置９０Ｙ、帯電装置３０Ｙによる次の除電、帯電に供される。
【００７７】
他の感光体ドラム２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫにおいてもその状態が良好に保たれながら同様に各色のトナー像が良好に形成等され、形成された各色のトナー像は、１次転写ローラ１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫにより、Ａ１方向に移動する転写ベルト１１上の同じ位置に順次１次転写される。このとき、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫは、トナーの正規の帯電極性である負極性とは逆の正極性の電圧が印加されるようになっている。
【００７８】
転写ベルト１１上に重ね合わされたトナー像によって構成された４色重ね合わせトナー像すなわち４色トナー像は、転写ベルト１１のＡ１方向の回転に伴い、２次転写ローラ１７との対向位置である２次転写ニップまで移動し、転写ベルト１１に密着した転写紙に、ニップ圧や転写用電界である２次転写電界の作用によって２次転写され、転写紙上にフルカラー画像が担持される。
【００７９】
転写ベルト１１と２次転写ローラ１７との間に搬送されてきた転写紙は、スタートボタンの押下により、画像情報に応じたサイズに応じてシート給送装置２３の１つの給送ローラ２４が選択されこの回転によって対応する給紙カセット２５から繰り出されてフィードされたものであるか、または、手差し給紙装置３３の給送ローラ３５の回転によって手差しトレイ３４から繰り出されてフィードされたものであるか、または、両面ユニット９６から給紙ローラ９５によって繰り出されてフィードされたものであるかの何れかであって、レジストローラ対１３によって、そのローラ間に挟み込まれ、センサによる検出信号に基づいて、転写ベルト１１上のトナー像の先端部が２次転写ローラ１７に対向するタイミングで送り出されたものである。かかるフィード動作は、上述の原稿読取動作と略同時に開始される。
【００８０】
転写紙は、すべての色のトナー像を転写され、担持すると、搬送装置７６によって搬送されて定着装置６に送り込まれ、定着ベルト６４と加圧ローラ６３との間の定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を定着され、転写紙上に良好なカラー画像が形成される。定着装置６を通過した定着済みの転写紙は、切換爪９４の態位に応じて、排紙ローラ９８を経由して排紙トレイ７５上にスタックされるか、または搬送ローラ９７を経て両面ユニット９６に進入して再度レジストローラ対１３に戻され、２次転写ニップおよび定着装置６を再経由する両面画像形成に備える。
【００８１】
一方、１次転写を終えた感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、クリーニング装置７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０ＢＫによってこれに残留する転写残トナー等を除去されてクリーニングされ、次の画像形成に備える。また、２次転写を終えた転写ベルト１１は、中間転写ベルトクリーニング装置１４によってこれに残留する残留トナー等といわれる転写残トナー等を除去されてクリーニングされ、次の画像形成に備える。
【００８２】
このような画像形成動作を良好に行うにあたって、２次転写のときに転写ベルト１１と２次転写ローラ１７とにより転写紙を密着した状態で挟むことは、転写ベルト１１上のトナー像を転写紙に良好に転写するために重要である。
【００８３】
ところで、転写ベルト１１と２次転写ローラ１７とにより転写紙を挟む場合には、転写紙の厚み分だけ、転写ベルト１１と２次転写ローラ１７とが離間することとなる。しかし、転写ベルト１１と２次転写ローラ１７との両者が定位置で回転するとすれば、かりに２次転写ローラ１７を弾性体によって構成して２次転写ローラ１７が弾性的に転写紙の厚み分だけ圧縮変形するようになっているとしても、圧縮変形に必要とされる応力が転写紙の搬送抵抗となり、２次転写ニップへの転写紙の進入不良が生じて、ジャム等の不具合が発生し得る。
【００８４】
そこで、２次転写装置５１は、２次転写ニップへの転写紙の進入を容易にするために、２次転写ローラ１７を、転写入口ローラ７３及び転写ベルト１１に接離自在に支持した図示しない長孔等を備えた支持部材を備えているとともに、図３に示すように、転写ベルト１１上に担持されたトナー像を転写紙に転写するために転写ベルト１１と２次転写ローラ１７とが互いに当接するように２次転写ローラ１７を転写入口ローラ７３及び転写ベルト１１に向けて付勢した付勢部材としての加圧バネであるバネ５３を備えている。バネ５３の付勢力より、同図に示されているように、転写紙Ｓが２次転写ニップに進入していない状態では、転写ベルト１１と２次転写ローラ１７とが互いに当接し圧接状態となった第２の状態が形成される。
【００８５】
同図において、符号５４は、２次転写ローラ１７の回転中心となるように２次転写ローラ１７を支持した芯金である支持軸を示している。バネ５３は、一対備えられ、支持軸５４の両端部を転写入口ローラ７３の回転中心に向けて付勢している。支持軸５４は、２次転写ローラ１７を固定されており、端部が支持部材に回転自在に支持されている。これにより、２次転写ローラ１７は支持部材に回転自在に支持されている。なお、図３に示した状態において、２次転写ローラ１７は、バネ５３の付勢力によって転写ベルト１１に圧接しているとともに転写ベルト１１を介して転写入口ローラ７３に圧接していることにより、実際には弾性変形しているが、図においてはこの変形の図示を省略している。このことは図４においても同様である。
【００８６】
このような構成により、２次転写ニップに転写紙が進入すると、第２の状態から、図４に示すように、転写ベルト１１と２次転写ローラ１７とが転写紙の進入によって互いに離間し、転写ベルト１１と２次転写ローラ１７との間に転写紙が位置する第１の状態が形成されるようになっている。
【００８７】
なお、本形態では、図３に示すように、バネ５３は、２次転写ニップに転写紙が進入していない非転写時においても、２次転写ローラ１７を転写ベルト１１に当接させ第２の状態を形成するようになっており、２次転写ローラ１７が、非転写時において常時、転写ベルト１１に圧接するようになっているが、２次転写装置５１は、このような当接状態、圧接状態が、転写時のみに得られるように構成されていても良い。このように構成されている場合も、転写ベルト１１と２次転写ローラ１７とが互いに当接した状態を第２の状態というものとする。
【００８８】
このように、バネ５３が備えられていることにより、２次転写ローラ１７は、転写入口ローラ７３及び転写ベルト１１に対して接離自在に支持されているものの、通常は、図４に示すように、２次転写ニップに進入してきた転写紙に密着するとともに、転写紙を転写ベルト１１及び転写ベルト１１上のトナー像に密着させ、良好な定着に寄与する。
【００８９】
ところが、バネ５３を備えているにもかかわらず、第１の状態となったとき、すなわち転写紙が２次転写ニップに進入してきたときに、２次転写ローラ１７が、図５に示すように、転写紙から、最大で転写紙１枚程度の隙間で離間する可能性があり、このように離間すると、２次転写装置５１が、単に、すでに述べた構成となっているとするとすれば、２次転写バイアス印加手段５２によるバイアス印加不良が生じ得る。この現象について説明すると次のとおりである。
【００９０】
転写ベルト１１と２次転写ローラ１７との間に転写紙を通過させる場合には、転写紙の先端が２次転写ニップに進入した瞬間、転写ベルト１１と２次転写ローラ１７とを離間させる向きの力が作用し、バネ５３の付勢力に抗して２次転写ローラ１７が押し下げられ、図８に示すように、２次転写ローラ１７の離れ現象、すなわち２次転写ローラ１７が転写ベルト１１や転写紙から離間する状態が、ほんの僅かな時間ではあるが、生じる可能性がある。
【００９１】
とくに、画像形成装置１００において画像形成可能となっている超厚紙のような厚紙に画像形成を行うときは、かかる作用による力が大きく働き、２次転写ローラ１７が、転写ベルト１１や転写紙から離間する状態が生じやすい。
【００９２】
さらに、画像形成装置１００は高画質機であり、２次転写ローラ１７が比較的硬度の高いゴム材料で形成されていることにより、ゴム硬度が低い場合よりも、かかる作用による力が大きく働き易いため、転写ベルト１１や転写紙から離間する状態が生じやすい。
【００９３】
そして、２次転写バイアス印加手段５２は、バイアス印加時に流れる電流が一定となるように電圧を制御されることから、かかる状態が生じ、２次転写ローラ１７側と転写ベルト１１側とが完全に離れると、かかる電流が流れなくなることとなって、バイアス制御異常が生じ得る。
【００９４】
すなわち、転写バイアスが定電流となるように制御される場合、図９に示すように、２次転写ローラ１７と転写ベルト１１とが密着して２次転写ローラ１７側と転写ベルト１１側との間で通常の電圧が流れ、通常の転写バイアスＶｔが掛けられた第２の状態から、時間Ｔにおいて、第１の状態となり、この状態において２次転写ローラ１７が対向部材である転写ベルト１１から完全に離れた上述の状態となると、転写バイアス、ここでは転写電流を一定にするために、電圧は上昇する。
【００９５】
しかしながら、２次転写ローラ１７が転写ベルト１１側から離れている状態では、電圧をいくら上げても電流は設定した値にならず、バイアス印加不良が生じる。すなわち、電源電圧側でスレッシュ電圧Ｖｓを決めておき、このスレッシュ電圧Ｖｓがある決められた時間Δｔ掛かり続けた時にバイアス異常と判断するように設定され、バイアス異常判断を行うこととなっているとすると、２次転写ローラ１７が転写ベルト１１側から離れている状態が時間Δｔ継続すると、バイアス異常判断が行われることとなる。そして、このバイアス異常判断が行われると画像形成装置１００が異常停止する場合、サービスマンコールを要する事態となり得る。また、かかる状態では、転写紙の搬送が行われないことにもなり得る。
【００９６】
そこで、画像形成装置１００においては、第１の状態で転写ベルト１１側と２次転写ローラ１７側との接触を維持し、通電状態を維持する弾性部材としてのスポンジ状の部材であり中空のローラ状の弾性ローラとして構成されたスポンジローラ５５を、図３ないし図５に示すように、２次転写ローラ１７と同軸上すなわち支持軸５４上に有している。スポンジローラ５５は、一対備えられている。何れのスポンジローラ５５も、転写ベルト１１に対向する位置に設けられ、転写ベルト１１に、転写ベルト１１が転写入口ローラ７３に巻き掛けられた位置で当接することで、第１の状態で転写ベルト１１との接触を維持するようになっている。
【００９７】
かかる接触を維持するため、図６に示すように、各スポンジローラ５５の外径Ｄ２は、２次転写ローラ１７の外径Ｄ１よりも、１ｍｍ以上４ｍｍ以下の範囲で大きくされている。この範囲は、第１の状態において２次転写ローラ１７が転写ベルト１１から離間する最大量を見込んだものである。よって、２次転写ローラ１７が転写ベルト１１から最大量で離間しても、スポンジローラ５５は転写ベルト１１と接する。
【００９８】
このような構成により、バネ５３の付勢力により２次転写ローラ１７が転写ベルト１１に当接した第２の状態において、スポンジローラ５５は、バネ５３の付勢力により圧縮された状態となっており、転写ベルト１１と２次転写ローラ１７とが互いに接離する方向における、スポンジローラ５５の圧縮量すなわち転写ベルト１１に当接する部分での最大の圧縮量は、１ｍｍ以上４ｍｍ以下となっている。
【００９９】
そして、第１の状態において、２次転写ローラ１７が転写ベルト１１から最大量で離間した場合であって、スポンジローラ５５がバネ５３の付勢力から開放された場合であっても、図５に示すように、スポンジローラ５５は転写ベルト１１に接する。なお、第１の状態において、２次転写ローラ１７が転写ベルト１１から最大量で離間した場合であっても、スポンジローラ５５の径によっては、スポンジローラ５５がバネ５３の付勢力から開放されない場合があり、この場合には、スポンジローラ５５は、転写ベルト１１との当接により圧縮された状態を維持されることとなる。
【０１００】
このようにして、スポンジローラ５５と転写ベルト１１との接触が維持されることにより、２次転写ローラ１７側と転写ベルト１１側との接触が維持され、転写バイアスが必ずかかるようになる。
【０１０１】
ただし、スポンジローラ５５の抵抗値如何では、２次転写バイアス印加手段５２によるバイアス印加時に転写ベルト１１側と２次転写ローラ１７側との間でのリークを生じ得る。また、スポンジローラ５５は、第１の状態と第２の状態とでは、２次転写ローラ１７と転写ベルト１１との間の距離に応じて弾性変形することとなるため、この弾性変形に伴ってスポンジローラ５５の抵抗値が適正値から外れると、上述のリークが生じ、あるいは、上述した、バイアス印加不良が生じる原理と同様の原理により、バイアスが安定せず、転写不良を生じる可能性がある。
【０１０２】
このような不具合を回避するためには、第２の状態におけるスポンジローラ５５の抵抗値は、２次転写ローラ１７の抵抗値と同じであることが望ましい。しかし、第２の状態におけるスポンジローラ５５の抵抗値を、２次転写ローラ１７の抵抗値と厳密に同一にすることは困難であり、また厳密に同一にしなくとも、かかる不具合が実質的に回避可能であることは明らかである。そこで、第２の状態におけるスポンジローラ５５の抵抗値は、２次転写ローラ１７の抵抗値との差がΩの単位で１桁未満となるように設定され、これらの抵抗値がほぼ同一視される大きさとされている。この数値範囲の設定の理由を図７に沿って説明すると次のとおりである。
【０１０３】
同図は、２次転写ローラ１７の抵抗値を、本形態における２次転写ローラ１７の抵抗値である１０５．５Ω前後で変化させた場合の転写率の変化を示している。同図から明らかなように、２次転写ローラ１７の抵抗値が大凡１０５Ωから１０６Ωである範囲すなわちΩの単位で１桁未満の範囲では、転写率に変化はない。このことは、第２の状態におけるスポンジローラ５５の抵抗値を、２次転写ローラ１７の抵抗値と１桁未満の範囲に設定すれば、第１の状態となっても転写率が安定した状態となること、さらには異常画像の防止性が向上することを意味している。
【０１０４】
スポンジローラ５５の抵抗値を第２の状態を基準として規定したのは次の理由による。
まず、スポンジローラ５５の抵抗値は、圧縮の度合いに応じて変化する。具体的には、スポンジローラ５５は、圧縮されると抵抗値が下がる。これは、スポンジローラ５５に含まれる抵抗制御剤の分散状態が密になるためと考えられる。このように、スポンジローラ５５の抵抗値は、第１の状態と第２の状態とで変化するという事情がある。
【０１０５】
そして、第１の状態において生じ得る２次転写ローラ１７と転写紙との間の間隙の大きさは、最大でも転写紙１枚程度であるため、かかる範囲内に設定すれば、スポンジローラ５５が変形しても、転写率の変化が十分に抑制される。その一方で、第１の状態でのスポンジローラ５５の変形量は、かかる間隙の大きさに左右されるため第１の状態を基準としてスポンジローラ５５の抵抗値を規定することが難しいとともに、スポンジローラ５５が外力を受けない状態での抵抗値を基準とするとすれば、スポンジローラ５５のかかる状態での径が大きい場合には、第２の状態としたときにスポンジローラ５５の抵抗値が大きく変化する可能性があるためである。
【０１０６】
このように、スポンジローラ５５は、第２の状態において、第１の状態におけるスポンジローラ５５の状態よりも圧縮された状態となり、第１の状態における抵抗値よりも抵抗値が低下して、２次転写ローラ１７の抵抗値との差が１桁未満となるように設定されている。２次転写ローラ１７の抵抗値が１０５Ω以上１０１０Ω以下の範囲で設定され得ることから、スポンジローラ５５の抵抗値は１０５Ω以上１０１０Ω以下の範囲で設定される。
【０１０７】
このような抵抗値の設定を行うことを容易にするため、また抵抗値の環境要因に対する変化特性が同一となることから、スポンジローラ５５は、２次転写ローラ１７の材質と同じ材質とされている。本形態では、２次転写ローラ１７の材質がＥＰＤＭとなっているため、スポンジローラ５５の材質もＥＰＤＭであり、この材質を発砲させてスポンジ状とすることでスポンジローラ５５が形成されている。
【０１０８】
スポンジローラ５５が転写紙の搬送の妨げとなることのないように、スポンジローラ５５は、図４（ｂ）、図５（ｂ）に示すように、主走査方向に対応した図４（ｂ）、図５（ｂ）の左右方向において、２次転写ローラ１７が転写ベルト１１との間で転写紙を挟む領域である通紙領域の外側に設けられている。ただし、スポンジローラ５５が当接を維持する部材である当接部材は、スポンジローラ５５の当接が維持されることにより転写ベルト１１と２次転写ローラ１７との通電状態が維持される部材であればよいため、転写ベルト１１自身に限られず、たとえば、転写ベルト１１の端部で露出するようにした転写入口ローラ７３であっても良いし、転写入口ローラ７３と同軸的に設けられた別部材であっても良い。
【０１０９】
さらに、スポンジローラ５５を、転写入口ローラ７３と同軸的に設けるなどして転写ベルト１１側に設けても良く、この場合の当接部材は、２次転写ローラ１７であっても良いし、２次転写ローラ１７自身に限られず、たとえば、２次転写ローラ１７と同軸的に設けられた別部材であっても良い。
【０１１０】
スポンジローラ５５を、２次転写ローラ１７側、転写ベルト１１側の何れに設けるかによらず、スポンジローラ５５が当接部材と当接する位置は、転写ベルト１１と２次転写ローラ１７とが互いに接離する方向において、２次転写ニップと異なる位置であっても良い。すなわち、たとえば、スポンジローラ５５を２次転写ローラ１７側に設け、転写入口ローラ７３と同軸上に設けられた転写入口ローラ７３とは別部材である当接部材との接触を維持する場合には、この当接部材の径は転写入口ローラ７３の径と異なっていても良い。
【０１１１】
ただし、このような場合であっても、転写ベルト１１と２次転写ローラ１７とが互いに接離する方向における、スポンジローラ５５の圧縮量すなわち転写ベルト１１に当接する部分での最大の圧縮量は、１ｍｍ以上４ｍｍ以下とする。この範囲とすることによって、すでに述べたように、２次転写ローラ１７が転写ベルト１１から最大量で離間しても、スポンジローラ５５と当接部材との当接状態が維持される。また、この範囲とすることで、第２の状態におけるスポンジローラ５５の抵抗値が、第１の状態におけるスポンジローラ５５の抵抗値と大きく変化することが抑制され、上述したバイアス印加不良が生じることが防止される。
【０１１２】
すでに述べたように、スポンジローラ５５は、２次転写バイアス印加手段５２により転写バイアスが印加されたときに転写ベルト１１と２次転写ローラ１７と間の通電状態を維持するように、第１の状態で転写ベルト１１側と２次転写ローラ１７側との接触を維持する部材であって、この維持を行いながら、通紙の妨げとならないように、その配設位置を、通紙領域の外側とされている。
【０１１３】
スポンジローラ５５は、スポンジローラ５５を設けることによる、このような、通紙の妨げとならないようにするとの観点、さらには、転写性の変化による画質への影響を回避するとの観点から、その硬度が、２次転写ローラ１７の硬度より十分に低くされている。具体的には、スポンジローラ５５の硬度は、１５〜３５Ｈｓ  ＡＳＫＥＲ−Ｃとされている。これにより、転写ベルト１１及び２次転写ローラ１７の回転による転写紙の搬送が、スポンジローラ５５の転写ベルト１１への当接によって影響を受けることがない。なお、硬度に関して、発泡体であるスポンジローラ５５の硬度を規定したＨｓ（ＡＳＫＥＲ−Ｃ）と、ソリッドタイプである２次転写ローラ１７の硬度を規定したＨｓ（ＪＩＳ−Ａ）とを単純に比較することは困難であるが、３５Ｈｓ  ＪＩＳ−Ａと５０Ｈｓ  ＡＳＫＥＲ−Ｃとでは、２倍以上の硬度差がある。
【０１１４】
スポンジローラ５５は弾性体であり、またスポンジ状であるため、経時的にバネ５３によって加えられる付勢力によって、経時的に変形し得る。すなわち、スポンジローラ５５は、かかる付勢力によって繰り返し弾性変形するように押しつぶされることにより、永久ひずみが発生し、外径が変形してしまう可能性がある。この変形を生じると、転写ベルト１１との接触が維持されなくなる可能性がある。
【０１１５】
たとえば、一般に、支持軸５４に固定された２次転写ローラ１７のように、ゴム製の部材を芯金に固定する場合には、接着剤を用いてかかる部材と芯金とを互いに固定してずれないようにする手法が採られる。しかしながら、スポンジローラ５５については、かかる変形に鑑み、メンテナンス性を考慮して、支持軸５４に対する接着剤による固定は行わず、支持軸５４に対して軽圧入れで位置決めしている。具体的には、スポンジローラ５５の内径を、支持軸５４の外径より０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲で小さく設定し、スポンジローラ５５を支持軸５４に圧入して位置決めを行うことで、位置ずれを防止ないし回避しつつ、スポンジローラ５５を新規のものに容易に交換可能とし、スポンジローラ５５の交換性を良好にしている。
【０１１６】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０１１７】
たとえば、本発明にかかる転写装置は、１次転写に適用可能である。この場合、像担持体は、たとえば上述の画像形成装置１００における感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫのような感光体等とし、被記録体は、たとえば上述の画像形成装置１００における転写ベルト１１のような中間転写体、あるいは１次転写で記録媒体に転写する装置においては記録媒体とする。
【０１１８】
画像形成装置は、近年では、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタなど、カラーのものが多くなってきているが、画像形成装置は、モノカラー画像のみを形成可能なものであっても良い。
このような画像形成装置に用いる現像剤は、二成分現像剤に限らず、上述したのと同様のクリーニングレスとすることが可能な構成であれば一成分現像剤であっても良い。
【０１１９】
画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリの複合機でなく、これらの単体であっても良いし、その他、プロッタであっても良く、また、複写機とプリンタとの複合機等の他の組み合わせの複合機であっても良い。
【０１２０】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１２１】
１１    像担持体
１７    転写部材、転写ローラ
５１    転写装置
５２    転写バイアス印加手段
５３    付勢手段
５４    支持軸
５５    弾性部材、スポンジ状の部材、弾性ローラ
１００    画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２２】
【特許文献１】特許第３８２５９７６号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７６７８４号公報
【特許文献３】特開２００８−００９４１０号公報
【図１】
2013061603.tif 000003
【図２】
2013061603.tif 000004
【図３】
2013061603.tif 000005
【図４】
2013061603.tif 000006
【図５】
2013061603.tif 000007
【図６】
2013061603.tif 000008
【図７】
2013061603.tif 000009
【図８】
2013061603.tif 000010
【図９】
2013061603.tif 000011