CN101206434A

CN101206434A - 带转印装置

Info

Publication number: CN101206434A
Application number: CNA2007101988653A
Authority: CN
Inventors: 立木启史; 牧浦尚; 山内孝一; 吉田隆彦
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2006-12-15
Filing date: 2007-12-14
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2027-12-14
Also published as: JP4263209B2; JP2008151962A; US8010004B2; US20080145083A1; CN101206434B

Abstract

本发明提供一种包括转印部件、移动部件、检测器和控制部的带转印装置。转印部件从像载持体将调色剂像转印到中间转印带上。移动部件沿规定方向往复移动自由，在沿规定方向进行往复移动的期间，使转印部件在与中间转印带的内周面压接的转印位置和与内周面分离的退避位置之间变位。检测器输出与移动部件的位置相应的检测信号。控制部根据移动部件沿规定方向进行1次往复移动的期间的检测信号的输出状态，对中间转印带的张力是否合适进行判定。

Description

带转印装置

技术领域

本发明涉及一种应用于电子照相方式的图像形成装置，在将像载持体所载持的调色剂像1次转印到由弹性材料构成的中间转印带(以下称为中间转印带)上后，再将该调色剂像2次转印到用纸(包括OHP片材(sheet)等纸以外的记录介质)上的带转印装置。

背景技术

在通过电子照相方式形成图像的打印机、复印机等图像形成装置中，有包括带转印装置的图像形成装置。带转印装置包括将由弹性材料构成的中间转印带沿环状的移动路径旋转自由地撑架、夹着中间转印带与像载持体接触分离自由的转印部件。带转印装置在将像载持体所载持的调色剂像1次转印到中间转印带上后，再将该调色剂像2次转印到用纸上。中间转印带的长度根据图像形成装置能够处理的最大的用纸尺寸而决定。

在图像形成装置中，使用频率高的用纸的尺寸的系列随着目的地不同而不同，因此，中间转印带的长度也需要改变。为了与目的地不同的多个机种对应，准备长度不同的多种中间转印带。由于图像形成处理的反复进行，中间转印带会随时间而劣化，因此，当图像形成处理次数达到规定数时需要更换。

另外，当中间转印带的长度变化时，撑架在带转印装置上时的张力会改变，当通过转印部件与像载持体接触时，接触范围(压印宽度(nip width))也会改变，调色剂像的转印性能发生变化。因此，在黑白用单元中，设置有用于作用与中间转印带的长度相应的张力的张力部件。

带转印装置也被用于载持相互不同的色调的调色剂像的多个像载持体在一定方向上并列的串联方式的彩色图像形成装置。即使在彩色图像形成装置中，与彩色图像形成处理相比，黑白图像形成处理的执行频率也高。为了使多个像载持体的寿命相互相同、并且使黑白图像形成处理的处理速度为高速，使黑色用的像载持体比其它的像载持体直径大。根据黑白图像形成处理所要求的处理速度，针对彩色图像形成装置的每个机种，准备直径不同的多种黑色用的像载持体。与此相对，在彩色图像形成处理中，强烈要求高图像质量的图像，分别载持3原色的各色的调色剂像的彩色用像载持体的直径，在彩色图像形成装置的多个机种中通用。

当黑色用的像载持体的直径变化时，与其它的像载持体的配置间隔就会不同。因此，作为以往的带转印装置，在日本特开2004-109267号公报中公开有分别包括支撑其它多个彩色转印部件的彩色用单元、和仅支撑对黑色调色剂像进行1次转印的黑色转印部件的黑白用单元的结构。与黑色用的像载持体的直径的不同相应，准备有多种黑白用单元，适合于黑色用的像载持体的直径的黑白用单元与单一种类的彩色用单元组合，安装在本体框架内。

通过注射成形将弹性材料加工成无端状，在加热模具中使其伸长至规定长度后进行冷却从而制造出中间转印带，由于制造工序中的加热时和冷却时的热变形，长度容易产生误差。在图像形成装置的组装时或维修时，当选错中间转印带时，撑架在带转印装置中时的中间转印带的张力会变得不适当，调色剂像的转印性能下降，从而产生图像质量的劣化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带转印装置，该带转印装置能够准确地判别中间转印带的张力是否合适，能够防止使用与适合于图像形成装置的目的地的长度不同的长度的中间转印带，能够将中间转印带的张力维持为一定从而维持良好的图像质量。

本发明的带转印装置包括转印部件、移动部件、检测器和控制部。转印部件从像载持体将调色剂像转印到中间转印带上。移动部件沿规定方向往复移动自由，在沿规定方向进行往复移动的期间，使转印部件在与中间转印带的内周面压接的转印位置和与内周面分离的退避位置之间变位。检测器输出与移动部件的位置相应的检测信号。控制部根据移动部件沿规定方向进行1次往复移动的期间的检测信号的输出状态，对中间转印带的张力是否合适进行判定。

在与中间转印带的内周面压接的转印位置和与内周面分离的退避位置之间进行变位的转印部件，在变位时受到由中间转印带的张力产生的弹性力的影响。由弹性材料构成的中间转印带与长度相应而产生不同的张力。当中间转印带的长度改变时，使转印部件变位的移动部件的移动速度会变化，从检测器输出的检测信号也会变化。控制部根据移动部件沿规定方向进行1次往复移动的期间的检测信号的输出状态，对中间转印带的张力是否合适进行判定。

附图说明

图1是应用本发明的实施方式的带转印装置的彩色图像形成装置的概略图。

图2是表示图像形成处理的待机时的带转印装置的主要部分的结构和动作的图。

图3是表示黑白图像形成处理时和彩色图像形成处理时的带转印装置的主要部分的结构和动作的图。

图4是带转印装置的控制部的框图。

图5是表示控制部的动作的流程图。

图6(A)～(C)是表示带转印装置的检测器的检测状态和检测信号的输出状态的图。

具体实施方式

以下，关于用于实施本发明的最佳方式，对应用于彩色图像形成装置的情况进行说明。图1是应用本发明的实施方式的带转印装置的彩色图像形成装置的概略图。图像形成装置100包括图像读取部200、图像记录部300、供纸部400和控制部500。

图像读取部200包括原稿台201、第一反射镜基座202、第二反射镜基座203、透镜204和固体摄像元件(例如CCD：Charge CoupledDevice(电荷耦合器件))205。

原稿台201由硬质玻璃板构成，在其上面上载置原稿。第一反射镜基座202搭载有光源和第一反射镜。第二反射镜基座203搭载有第二反射镜和第三反射镜。

第一反射镜基座202和第二反射镜基座203在原稿台201的下方在水平方向上移动自由。第二反射镜基座203以第一反射镜基座202的1/2的移动速度进行移动。光源的光向载置在第一原稿台202上的原稿的图像面照射。在第一反射镜基座202和第二反射镜基座203移动的期间，原稿的图像面的整个面的反射光，保持光路长一定，经由第一～第三反射镜和透镜204向CCD205入射。

CCD205输出与原稿的图像面的反射光的光量相应的电信号。该电信号作为图像数据被输入到图像记录单元300中。

供纸部400包括供纸盒401～404。在各供纸盒401～404中，收纳有单一尺寸的多张用纸。供纸部400从供纸盒401～404的任一个中选择性地供给与图像尺寸和倍率相应的尺寸的用纸。被供给的用纸经由用纸输送路径405在驱动辊3与转印辊25相对的位置被输送到中间转印带2与转印带24之间。

图像记录部300包括图像形成站(image forming station)301～304、调色剂盒305A～305E、曝光装置306、定影装置307和带转印装置10。

图像形成站301包括感光鼓311A，用于形成黑色的调色剂像。图像形成站302～304分别包括感光鼓311B～311D，分别用于形成作为减色混法的三原色的青色、品红色、黄色的各色调的调色剂像。感光鼓311A～311D为本发明的像载持体。

为了黑白图像形成处理的高速化和寿命的均匀化，在黑白图像形成处理时和彩色图像形成处理时均使用的感光鼓311A，比仅在彩色图像形成处理时使用的感光鼓311B～311D直径大。

调色剂盒305A、305B收纳有供给图像形成站301的黑色的调色剂。调色剂盒305C～305E分别收纳有供给图像形成站302～304的青色、品红色、黄色的调色剂。

曝光装置306分别向感光鼓311A～311D照射利用黑色、青色、品红色和黄色的图像数据调制过的图像光，生成各色调的静电潜像。曝光装置306的一个例子是激光扫描装置，利用多面反射镜使从针对每个色调设置的半导体激光器照射的激光等角速度偏转后，利用fθ透镜使其等速度偏转，从而沿主扫描方向将感光鼓311A～311D的表面曝光。

定影装置307包括加热辊与加压辊，对通过两辊间的用纸进行加热与加压，将转印到用纸上的调色剂熔融并使其在用纸的表面牢固地定影。

在带转印装置10中，包括驱动辊3和从动辊4的多个辊被旋转自由地支撑，在这些辊上撑架有中间转印带2。中间转印带2由橡胶等弹性材料形成为无端状，在经由与感光鼓311A～311D相对的位置的环状的移动路径中旋转自由。

在带转印装置10中，转印辊8与感光鼓311A接触分离自由地被支撑，转印辊312～314分别与感光鼓311B～311D接触分离自由地被支撑。

带转印装置10包括二次转印单元20。在二次转印单元20中，转印带24撑架在驱动辊21、从动辊22和张力辊23上，包括夹着中间转印带2和转印带24与驱动辊3接触的二次转印辊25。带转印装置10将感光鼓311A～311D所载持的调色剂像1次转印到中间转印带10的周面上后，再由二次转印单元20将其2次转印到用纸上。

图2和图3是表示带转印装置10的主要部分的结构和动作的图。图2表示图像形成处理的待机时的状态，图3表示黑白图像形成处理时和彩色图像形成处理时的状态。带转印装置10包括本体框架1、中间转印带2、驱动辊3、从动辊4(未图示)、旋转凸轮5、黑色单元框架6、移动部件7、转印辊8、和压印调整辊(nip adjusting roller)9。

本体框架1被定位螺钉12固定在图像形成装置100内的规定位置。驱动辊3、从动辊4、和旋转凸轮5由本体框架1轴支撑。中间转印带2被撑架在包括驱动辊3和从动辊4的多个辊上。黑色单元框架6沿着作为本发明的规定方向的X方向移动自由地被本体框架1保持。在本体框架1上设置有黑色单元框架6滑动的导轨13、14。利用弹簧74的弹性力向旋转凸轮5侧对黑色单元框架6施力。使黑色单元框架6的一端与旋转凸轮5的旋转轴51接触从而将其定位。

在旋转凸轮5上，在背面侧形成有内侧凸轮52和外侧凸轮53。在内侧凸轮52与外侧凸轮53之间，构成有槽凸轮。

转印辊8是本发明的转印部件，由大致L字型的臂81的第一端部轴支撑。臂81在中间部分的支点82由黑色单元框架6轴支撑。张力辊83由臂81的第二端部轴支撑。压印调整辊9由大致L字型的臂91的第一端部轴支撑。臂91在中间部分的支点92由黑色单元框架6轴支撑。

移动部件7沿X方向往复移动自由地由黑色单元框架6保持。在移动部件7上，向前面侧突出设置有凸轮从动件71和销72、73。凸轮从动件71从背面侧与旋转凸轮5的槽凸轮卡合。

弹簧84的一端与销73卡止，另一端与由臂81轴支撑的张力辊83的旋转轴卡止。弹簧84是本发明的弹性部件，沿图2和图3中的逆时针方向对臂81施力。移动部件7的销72与臂81的侧面接触。弹簧94的一端与本体1的轮毂(boss)15卡止，另一端与臂91卡止。弹簧94沿图2和图3中的逆时针方向对臂91施力。移动部件7的销73与臂91的侧面接触。

压印调整辊9使中间转印带2与感光鼓311A的压印宽度(nipwidth)和与其它感光鼓311B～311D的压印宽度大致相等。张力辊83将由于中间转印带2的移动路径在图像形成处理的待机时与黑白图像形成处理时和彩色图像形成处理时发生变化而引起的中间转印带2的松弛消除。

在该结构中，黑色单元框架6、移动部件7、臂81相当于本发明的支撑机构。

在图像形成装置100处于图像形成处理的待机时，如图2所示，转印辊8位于与中间转印带2的内周面分离的退避位置。压印调整辊9也与中间转印带2的内周面分离。此时，张力辊83将中间转印带2的内周面向外侧推压。

当图像形成装置100进行黑白图像形成处理或者彩色图像形成处理时，旋转凸轮5例如从图2所示的状态向顺时针方向旋转180度，移动部件7与凸轮从动件71一起向图2中的右侧移动直到图3所示的位置。通过移动部件7向右侧的移动，销72、73使臂81、91向图2中的顺时针方向旋转。转印辊8从图2所示的退避位置变位到图3所示的夹着中间转印带2与感光鼓311A接触的转印位置。此时，压印调整辊9也变位到将中间转印带2的内周面向下方推压的位置。另外，张力辊83与中间转印带2的内周面分离。

检测片75从移动部件7的上面向上方延伸。在本体框架1上安装有检测器11。检测器11例如是透过型光学传感器，包括相互相对的发光元件和受光元件。当移动部件7随着旋转凸轮5的旋转而沿X方向变位时，检测片75通过检测器11的发光元件与受光元件之间。检测器11输出受光元件的检测信号。

当在图像形成装置100中图像形成处理结束时，旋转凸轮5从图3所示的状态进一步沿顺时针方向旋转180度。臂81、91利用弹簧84、94的弹力，沿逆时针方向旋转，转印辊8和压印调整辊9如图2所示变位到与中间转印带2的内周面不接触的位置。

旋转凸轮5的旋转被转换为移动部件7的X方向的往复移动后，使臂81、91动摇。沿逆时针方向对臂81施力的弹簧84的弹性力，与从中间转印带2作用于张力辊83的张力以及转印辊8、臂81和张力辊83的自重相比足够大，向旋转凸轮5侧对移动部件7施力。因此，在旋转凸轮5旋转1周的期间，凸轮从动件71与内侧凸轮52持续接触。

中间转印带2的长度根据图像形成装置100能够处理的最大的用纸的尺寸而决定。在图像形成处理装置100中，使用频率高的用纸的尺寸的系列随着目的地的不同而不同。与图像形成处理装置100的各个目的地对应，准备有长度相互不同的多种中间转印带2。

驱动辊3的旋转轴31在本体框架1的X方向的位置能够改变。当与图像形成处理装置100的目的地相应而准备有长短2种中间转印带2时，驱动辊3在X方向的位置随着撑架在本体框架1上的中间转印带2的长度而变化。中间转印带2不会产生松弛，也不会作用过剩的张力。

中间转印带2由弹性材料构成，由于制造时的热变形，长度容易产生误差。由于反复进行图像形成处理，中间转印带2会随时间而劣化，因此，例如在作为图像形成处理次数达到规定数时的规定定时进行更换。

黑色单元框架6与移动部件7和杆81、91一起构成黑色单元。黑色单元与感光鼓311A的直径相应而准备有多种，适合于主要根据黑白图像形成处理的处理速度而决定的感光鼓311A的直径的黑色单元，被择一地安装在带转印装置10中。

转印辊8和压印调整辊9通过臂81、91由黑色单元框架6摇动自由地支撑。通过将适合于图像形成装置100所具备的感光鼓311A的直径的黑色单元框架6安装在本体框架1上，能够将转印辊8和压印调整辊9配置在与感光鼓31的直径相应的位置。转印辊8和压印调整辊9也能够通过臂81、91由本体1摇动自由地支撑。

图4是表示带转印装置10的控制部500的结构的框图。带转印装置10的控制部500通过将电动机驱动器(motor driver)504、检测器11和操作面板600等与包括ROM502和RAM503的CPU501连接而构成。ROM502存储有对CPU501的动作进行规定的程序。RAM503暂时存储向CPU501输入或从CPU501输出的数据。使旋转凸轮5旋转的电动机16与电动机驱动器504连接。操作面板600配置在图像形成装置100的上面，其包括显示器601和操作键602。

检测器11用于对移动部件7在图像形成处理的待机时或者图像形成处理时是否位于适当的位置进行检测，一般设置在带转印装置10上。

控制部500与带转印装置10独立而设置，但也能够共用图像形成装置100的控制部。

图5是表示控制部500的动作的流程图。当将图像形成装置100接通电源时(S1)，CPU501向电动机驱动器504输出电动机16的驱动数据，开始旋转凸轮5的旋转(S2)。CPU501读取检测器11的检测信号(S3)，并将其存储到RAM503中(S4)。CPU501在旋转凸轮5旋转1周的期间持续进行S3和S4的处理(S5)，当旋转凸轮5旋转1周时停止电动机16的驱动(S6)。CPU501根据RAM503中存储的检测信号，对检测片75通过传感器11期间的时间进行测量(S7)。CPU501将测量出的时间与预先设定的基准时间进行比较，对中间转印带2的长度是否合适进行判定(S8)，将表示该判定结果的显示数据输出到显示器601(S9)。

图6是表示带转印装置10的检测器11的检测信号的输出状态的图。在旋转凸轮5旋转1周的期间，移动部件7沿X方向进行1次往复移动。移动部件7的X方向的移动受到弹簧84的弹性力、弹簧94的弹性力和中间转印带2的张力的影响。

即，移动部件7的凸轮从动件71通过弹簧74的弹性力总是与内侧凸轮52压接。

当移动部件7沿X方向从图2所示的图像形成处理的待机时的状态向右方向移动到图3所示的图像形成处理时的状态的情况下，通过杆81、91与销72、73的接触，弹簧84、94的弹性力总是作为阻力起作用。另外，中间转印带2的张力，在移动部件7向右方向移动的初期，通过张力辊83作为动力起作用，在移动部件7向右方向移动的后期，通过转印辊8和压印调整辊9作为阻力起作用。

当移动部件7沿X方向从图3所示的图像形成处理时的状态向左方向移动到图2所示的图像形成处理的待机时的状态的情况下，通过杆81、91与销72、73的接触，弹簧84、94的弹性力总是作为动力起作用。另外，中间转印带2的张力，在移动部件7向左方向移动的初期，通过转印辊8和压印调整辊9作为动力起作用，在移动部件7向左方向移动的后期，移动部件7通过张力辊83作为阻力起作用。

当旋转凸轮5旋转1周、由此移动部件7进行1次往复移动时，在检测片75从图6(A)所示的位置沿箭头XA方向移动到图6(B)所示的位置后、沿箭头XB方向到达图6(A)所示的位置的期间的时间T中，检测器11的受光元件11B接收不到发光元件11A的光，不输出受光信号。该受光信号的反转信号，如图6(C)所示，作为检测信号被输入到CPU501中。

当弹簧84的弹性力、弹簧94的弹性力或者中间转印带2的张力变化时，移动部件7沿X方向进行1次往复移动的时间改变，在旋转凸轮5旋转1周的期间从检测器11输出的检测信号的连续输出时间T也变化。

例如，在驱动辊3配置在与中间转印带2的长度相应的适当位置的条件下，中间转印带2的长度越长，中间转印带2的张力越大。将检测器11的检测信号的连续输出时间T的基准值预先存储在ROM502中，通过将使旋转凸轮5A旋转1周时的连续输出时间T的测定值与基准值进行比较，能够判定中间转印带2的长度是否合适。

CPU501将中间转印带2的长度是否合适的判定结果显示在图像形成装置100的显示器601中。根据该显示内容，能够知道撑架在带转印装置10中的中间转印带2的长度是否合适，从而能够将最适合图像形成装置100的长度的中间转印带2撑架在带转印装置10中。

通过在制造带转印装置10和图像形成装置100时执行图5所示的处理，能够制造出撑架有最合适的长度的中间转印带2的带转印装置10、和包括该带转印装置10的图像形成装置100。

当择一地使用与图像形成装置100的目的地的不同相对应而长度不同的2种中间转印带2时，针对每个目的地将基准值存储到ROM502中。作为一个例子，当弹簧84、94相同时，旋转凸轮5旋转1周的期间的连续输出时间T，当在带转印装置10中撑架有较长的中间转印带2时为619ms，当在带转印装置10中撑架有较短的中间转印带2时为639ms。

另外，弹簧84防止：杆81由于中间转印带2的张力和杆81等的自重而向图2中的顺时针方向旋转，对移动部件7的向图2中的左方向的作用力减弱，凸轮从动件71不与内侧凸轮52压接。弹簧84所要求的弹性力也有可能随着中间转印带2的长度而变化。作为一个例子，当弹簧94和中间转印带2相同时，旋转凸轮5旋转1周的期间的连续输出时间T，当弹簧84的弹性力是2kgf时为639ms，当弹簧84的弹性力是2.5kgf时为636ms。通过将连续输出时间T的测定值与基准值进行比较，能够判别出弹簧84是否合适。

此外，带转印装置10可以包括如下的彩色单元：与感光鼓311B～311D接触分离的转印辊312～314的各个分别由摇动自由的杆进行轴支撑，利用通过旋转凸轮的旋转而沿X方向往复移动的单一的移动部件使这些杆摇动。在该情况下，可以使：张力辊83由轴支撑转印辊312～314中的任一个的杆进行轴支撑，检测器11对彩色单元的移动部件的位置进行检测。彩色单元的移动部件，使转印辊312～314在图像形成处理的待机时和黑白图像形成时位于退避位置、在彩色图像形成处理时位于转印位置。

另外，在上述的实施方式中，对将本发明的带转印装置10应用于彩色图像形成装置100的情况进行了说明，但是也能够将其应用于黑白图像形成装置。

最后，上述的实施方式的说明在所有方面均是示例，不应认为是限制。本发明的范围不是由上述的实施方式表示而是由权利要求表示。另外，与权利要求等价的意思和范围内的所有变更均包含在本发明的范围内。

Claims

1.一种带转印装置，利用由本体框架轴支撑的多个辊撑架由弹性材料构成的中间转印带，在将像载持体所载持的调色剂像1次转印到所述中间转印带上后，再将该调色剂像从所述中间转印带2次转印到用纸上，其特征在于，包括：

转印部件，从所述像载持体将调色剂像转印到所述中间转印带上；

移动部件，沿规定方向往复移动自由地被保持，在沿所述规定方向往复移动的期间，使所述转印部件在与所述中间转印带的内周面压接的转印位置和与所述内周面分离的退避位置之间变位；

检测器，输出与所述规定方向的所述移动部件的位置相应的检测信号；和

控制部，根据所述移动部件沿所述规定方向进行1次往复移动的期间的所述检测信号的输出状态，对所述中间转印带的张力是否合适进行判定。

2.如权利要求1所述的带转印装置，其特征在于：

所述检测器在所述规定方向的特定位置对所述移动部件进行检测，所述控制部根据所述检测信号的输出时间对所述中间转印带的张力是否合适进行判定。

3.如权利要求2所述的带转印装置，其特征在于：

所述检测器输出表示在所述移动部件沿所述规定方向往复移动的期间，在所述移动部件上形成的检测片在所述特定位置存在的时间的检测信号。

4.如权利要求1所述的带转印装置，其特征在于，还包括：

向所述退避位置对所述转印部件施力的弹性部件。

5.如权利要求1所述的带转印装置，其特征在于，还包括：

由所述本体框架轴支撑的旋转凸轮；和沿所述规定方向往复移动自由地保持所述移动部件、并且摇动自由地支撑所述转印部件的支撑机构，

所述支撑机构包括由所述本体框架摇动自由地支撑并且保持所述转印部件的臂，该臂与所述移动部件卡合，

所述移动部件在与所述旋转凸轮的旋转轴和所述臂的摇动轴正交的面内随着旋转凸轮的旋转而往复移动。

6.如权利要求5所述的带转印装置，其特征在于：

还包括与所述中间转印带的内周面选择性地接触从而将所述中间转印带的张力维持为一定的张力辊，

所述臂以如下方式保持所述张力辊：当所述转印部件处于所述转印位置时，所述张力辊与所述中间转印带分离，当所述转印部件处于所述退避位置时，所述张力辊与所述中间转印带接触。

7.如权利要求1所述的带转印装置，利用由本体框架轴支撑的多个辊撑架中间转印带，从在一定方向上并列的多个像载持体的各个将包含黑色的相互不同色调的调色剂像1次转印到所述中间转印带上后，再将该调色剂像从所述中间转印带2次转印到用纸上，其特征在于：

所述转印部件是从黑色用的像载持体将调色剂像1次转印到所述中间转印带上的黑色用转印部件。