JP2004102123A - カラー画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】感光体ベルト2a〜5aと、無端状の中間転写ベルト7と、感光体ベルト2a〜5a上の各色トナー像を中間転写ベルト7に圧接転写する第1の転写ローラ10a〜10dと、第1の転写ローラ10a〜10dの回転軸がはめ込まれ、中間転写ベルト7を感光体ベルト2a〜5aに圧接させる圧接位置および中間転写ベルト7を感光体ベルト2a〜5aから離間させる離間位置に第1の転写ローラ10a〜10dを変位可能とするガイド溝19と、第1の転写ローラ10a〜10dの配列方向に直線的に往復移動可能に設けられ、第1の転写ローラ10a〜10dをガイド溝19に沿って昇降させて圧接位置および離間位置に変位させるカム山が形成された昇降駆動部20を有する構成とする。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、無端状の中間転写体を有する電子写真方式のカラー画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、電子写真方式を採用した画像形成装置においては、像担持体である感光体を帯電器により帯電し、帯電された感光体に画像情報に応じた光照射を行って潜像を形成し、この潜像を現像器によって現像し、現像されたトナー像を記録媒体に転写して画像を形成することが行われている。
【0003】
一方、画像のカラー化に伴って、このような各画像形成プロセスが実行される画像形成ユニットを複数備え、シアン像、マゼンタ像、イエロー像、好ましくはブラック像の各色トナー像をそれぞれの感光体に形成し、各感光体の転写位置において無端状の中間転写体にこれらのトナー像を重ね合わせて転写することによりフルカラー画像を形成するタンデム方式のカラー画像形成装置も提案されている。
【0004】
このようなタンデム方式のカラー画像形成装置は各色ごとにそれぞれの画像形成部を有するため、高速化に有利である。
【0005】
以下に、タンデム方式の従来のカラー画像形成装置について説明する。
【0006】
図6は従来のカラー画像形成装置の構成を示す概略図である。
【0007】
図6において、カラー画像形成装置の本体1内にイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナー像をそれぞれ形成するための画像形成ユニット2,3,4,5が配置され、これらの画像形成ユニット2〜5のそれぞれに対応して露光器6a,6b,6c,6dを備えている。画像形成ユニット2〜5は、露光器6a〜6dからのレーザビームの照射によってその周面に静電潜像を形成する感光体ドラム(感光体)2a,3a,4a,5aと、トナータンクから供給されるトナーを感光体ドラム2a〜5aに付着させて静電潜像をトナー像として顕像化する現像ローラ2b,3b,4b,5b等を備えたものである。
【0008】
画像形成ユニット2〜5の下側には、感光体ドラム2a,3a,4a,5a上に顕像化された各色トナー像が重ね転写してカラートナー像を形成す無端状の中間転写ベルト(中間転写体)7が矢印方向に走行可能に配置されている。中間転写ベルト7には、駆動ローラ8、テンションローラ9、4個の第1の転写ローラ10a,10b,10c,10d、従動ローラ11がループ内に配置されている。
【0009】
装置の下部には、用紙(記録媒体)Pが収納された給紙カセット13が設けられている。そして、用紙Pは、給紙ローラにより給紙カセット13から1枚ずつ用紙搬送路に送り出される。
【0010】
用紙搬送路上には、従動ローラ11の位置で中間転写ベルト7の外周面と所定量にわたって接触して中間転写ベルト7上のカラー画像を用紙Pに転写する第2の転写ローラ12、用紙P上に転写されたカラー画像を用紙Pに定着する定着器14が配置されている。
【0011】
このような構成の画像形成装置において、中間転写ベルト7の表面には画像形成ユニット2〜5の感光体ドラム2a〜5aによってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が付着しカラー画像が形成される。そして、このトナーによるカラー画像は従動ローラ11と第2の転写ローラ12との間のニップ力によって、給紙カセット13から取り出された用紙Pに転写される。そして、用紙Pは定着器14に供給されてトナー像を定着した後に排紙される。
【0012】
このようなカラー画像形成装置において、第1の転写ローラ10a〜10dは、中間転写ベルト7を感光体ドラム2a〜5aに圧接させる圧接位置と中間転写ベルト7を感光体ドラム2a〜5aから離間させる離間位置の2つの位置に上下動する。
【0013】
ここで、本発明者が検討した第1の転写ローラ10a〜10dの昇降機構を図7に示す。
【0014】
図7(a)は全ての第1の転写ローラ10a〜10dが下降していて、中間転写ベルト7が感光体ドラム2a〜5aから離間した状態を示している。
【0015】
モノクロ画像を形成する場合にブラックの画像形成ユニット5だけが作動するように指令が出されると、駆動モータ(図示せず)が作動して第2の伝達軸17が回転され、図7(b)に示すように、起倒用カム17aによって起倒ロッド18cが起立してこの起倒ロッド18bに取り付けられた第1の転写ローラ10dが中間転写ベルト7を感光体ドラム5aに圧接する。
【0016】
また、カラー画像を形成する場合に全ての画像形成ユニット2〜5が作動するように指令が出されると、第1および第2の伝達軸16,17が回転され、図7(c)に示すように、起倒用カム16aによって水平ロッド18aを介して起倒ロッド18bが起立するとともに起倒用カム17aによって起倒ロッド18cが起立して、起倒ロッド18b,18cに取り付けられた第1の転写ローラ10a〜10dが中間転写ベルト7を感光体ドラム2a〜5aに圧接する。
【0017】
【特許文献1】
特開2002−006623号公報
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
感光体ドラムに形成されたトナー像を適正に中間転写ベルトに転写するためには、第1の転写ローラにより、最適な圧接力で中間転写ベルトを感光体ドラムに圧接させることが必要になる。
【0019】
しかしながら、前述したリンク機構により第1の転写ローラを昇降させる構造では、部品点数が多くなって精度が出にくく、最適化を図ることが困難になる。すなわち、起倒用カムや伝達軸の工作精度や回転支点など精度出しの要素が多くなるために、第1の転写ローラにより中間転写ベルトを最適な圧接力で感光体ドラムに圧接させることが困難になる。
【0020】
そこで、本発明は、第1の転写ローラの中間転写体に対する接触高さを高精度で制御することのできるカラー画像成形装置を提供することを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明のカラー画像形成装置は、回転中心軸が相互に平行になるように一列に配置されて周方向に回転し、各色トナー像がそれぞれ現像形成される複数の感光体と、感光体に接触可能に配置されて走行する無端状の中間転写体と、中間転写体のループ内に各感光体に対応してそれぞれ配置され、感光体に中間転写体を圧接して感光体上の各色トナー像を中間転写体に転写する複数の第1の転写ローラと、第1の転写ローラの回転軸がはめ込まれ、中間転写体を感光体に圧接させる圧接位置および中間転写体を感光体から離間させる離間位置の2つの位置に第1の転写ローラを変位可能とするガイド溝と、複数の第1の転写ローラの配列方向に直線的に往復移動可能に設けられるとともに第1の転写ローラの回転軸を支持し、第1の転写ローラをガイド溝に沿って昇降させて圧接位置および離間位置に変位させるカム山が形成された昇降駆動部を有する構成としたものである。
【0022】
このように、直線的に往復移動する昇降駆動部に形成されたカム山により第1の転写ローラを昇降させているので、カム山の高さで第1の転写ローラの昇降量が決定されることになり、第1の転写ローラの中間転写体に対する接触高さを高精度で制御することが可能になる。
【0023】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、回転中心軸が相互に平行になるように一列に配置されて周方向に回転し、各色トナー像がそれぞれ現像形成される複数の感光体と、感光体に接触可能に配置されて走行する無端状の中間転写体と、中間転写体のループ内に各感光体に対応してそれぞれ配置され、感光体に中間転写体を圧接して感光体上の各色トナー像を中間転写体に転写する複数の第1の転写ローラと、第1の転写ローラの回転軸がはめ込まれ、中間転写体を感光体に圧接させる圧接位置および中間転写体を感光体から離間させる離間位置の2つの位置に第1の転写ローラを変位可能とするガイド溝と、複数の第1の転写ローラの配列方向に直線的に往復移動可能に設けられるとともに第1の転写ローラの回転軸を支持し、第1の転写ローラをガイド溝に沿って昇降させて圧接位置および離間位置に変位させるカム山が形成された昇降駆動部を有するカラー画像形成装置であり、直線的に往復移動する昇降駆動部に形成されたカム山により第1の転写ローラを昇降させているので、カム山の高さで第1の転写ローラの昇降量が決定されることになり、第1の転写ローラの中間転写体に対する接触高さを高精度で制御することが可能になるという作用を有する。
【0024】
本発明の請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、昇降駆動部は、イエロー、マゼンタおよびシアンのトナー像が形成される感光体にそれぞれ対応した第1の転写ローラを昇降させる第1の駆動部と、ブラックのトナー像が形成される感光体に対応した第1の転写ローラを昇降させる第2の駆動部とを備え、第2の駆動部は、第1の駆動部とは独立して第1の転写ローラを昇降させるとともに、第1の駆動部が第1の転写ローラを圧接位置に変位させるように移動したときには当該第1の駆動部により移動されて第1の転写ローラを圧接位置に変位させるカラー画像形成装置であり、さらに、モノクロ画像を形成するときにはカラー画像を形成するときにのみ用いられる感光体を休止させることが可能になるという作用を有する。
【0025】
以下、本発明の実施の形態について、図1から図5を用いて説明する。なお、これらの図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。
【0026】
図1は本発明の一実施の形態によるカラー画像形成装置の構成を示す概略図、図2は図1のカラー画像形成装置における第1の転写ローラの昇降機構を側方から示す説明図、図3は図2の昇降機構を上方から示す説明図、図4は図2の昇降機構において一部の第1の転写ローラが上昇位置となった状態を示す説明図、図5は図2の昇降機構において全ての第1の転写ローラが上昇位置となった状態を示す説明図である。
【0027】
図1において、カラー画像形成装置の本体1内にイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナー像をそれぞれ形成するための画像形成ユニット2,3,4,5が順に配置され、これらの画像形成ユニット2〜5のそれぞれに対応して露光器6a,6b,6c,6dを備えている。画像形成ユニット2〜5は、露光器6a〜6dからのレーザビームの照射によってその周面に静電潜像を形成する像担持体としての感光体ドラム(感光体)2a,3a,4a,5aと、トナータンクから供給されるトナーを感光体ドラム2a〜5aに付着させて静電潜像をトナー像として顕像化する現像ローラ2b,3b,4b,5b等を備えたものである。周方向に回転する感光体ドラム2a,3a,4a,5aは、その回転中心軸が相互に平行になるように一列に配置されている。
【0028】
配列された画像形成ユニット2〜5の下側には、感光体ドラム2a,3a,4a,5a上に顕像化された各色トナー像が相互に重ね合わせ転写されてカラートナー像が形成される無端状の中間転写ベルト(中間転写体)7が矢印方向に走行可能に配置されている。中間転写ベルト7は、この中間転写ベルト7を走行させる駆動ローラ8、中間転写ベルトに所定の張力を与えるテンションローラ9、各感光体ドラム2a〜5aに対応して配置されて中間転写ベルト7を各感光体ドラム2a〜5aに圧接して感光体ドラム2a〜5a上の各色トナー像を中間転写ベルト7に転写する4個の第1の転写ローラ10a,10b,10c,10d、駆動ローラ8による中間転写ベルト7の回転により回転する従動ローラ11がループ内に配置され、これらを巡って矢印方向に周回駆動される。
【0029】
テンションローラ9は印刷期間では図においてスプリング(図示せず)によって付勢され右下に位置を移動することで中間転写ベルト7に張力を付与している。また非印刷期間では中間転写ベルト7と各ローラが長時間同じ位置で巻き付くことで巻癖が付かないようにテンションローラ8による中間転写ベルト7への張力の付与を解除している。
【0030】
装置の下部には、用紙(記録媒体)Pが収納された給紙カセット13が設けられている。そして、用紙Pは、給紙ローラにより給紙カセット13から1枚ずつ用紙搬送路に送り出される。
【0031】
用紙搬送路上には、従動ローラ11の位置で中間転写ベルト7の外周面と所定量にわたって接触し、この中間転写ベルト7上に形成されたカラー画像を用紙Pに転写する第2の転写ローラ12、用紙P上に転写されたカラー画像をローラの狭持回転に伴う圧力と熱とによって用紙Pに定着する定着器14が配置されている。
【0032】
このような構成の画像形成装置において、先ず画像形成ユニット2の感光体ドラム2a上に画像情報のイエロー成分色の潜像が形成される。この潜像はイエロートナーを有する現像手段2bによりイエロートナー像として可視像化され、第1の転写ローラ10aにより中間転写ベルト7上にイエロートナー像として転写される。
【0033】
一方、イエロートナー像が中間転写ベルト7に転写されている間に、画像形成ユニット3ではマゼンタ成分色の潜像が形成され、続いて現像手段3bでマゼンタトナーによるマゼンタトナー像が顕像化される。そして、先の画像ユニット2でイエロートナー像の転写が終了した中間転写ベルト7にマゼンタトナー像が画像ユニット3の第1の転写ローラ10bにて転写され、イエロートナー像と重ね合わされる。
【0034】
以下、シアントナー像、ブラックトナー像についても同様にして画像形成が行われ、中間転写ベルト7に4色のトナー像の重ね合わせが終了する。
【0035】
中間転写ベルト7上に形成されたカラー画像は、従動ローラ11と第2の転写ローラ12との間のニップ力によって給紙カセット13から給紙された用紙Pに一括転写される。そして、転写されたトナー像は定着器14で用紙Pに加熱定着され、この用紙P上にフルカラー画像が形成され、その後排紙される。
【0036】
このようなカラー画像形成装置において、第1の転写ローラ10a〜10dは、中間転写ベルト7を感光体ドラム2a〜5aに圧接させる圧接位置と中間転写ベルト7を感光体ドラム2a〜5aから離間させる離間位置の2つの位置に上下動する。
【0037】
ここで、第1の転写ローラ10a〜10dの昇降機構を図2〜図5を用いて説明する。
【0038】
図2および図3に示すように、第1の転写ローラ10a〜10dは、その回転軸がガイド溝19にはめ込まれている。ガイド溝19は上下方向に形成されており、第1の転写ローラ10a〜10dはこのようなガイド溝19を移動することにより、中間転写ベルト7を感光体ドラム2a〜5aに圧接させる圧接位置および中間転写ベルト7を感光体ドラム2a〜5aから離間させる離間位置の2つの位置に変位可能となっている。
【0039】
また、第1の転写ローラ10a〜10dは、その両端部が第1の転写ローラ10a〜10dをガイド溝10に沿って昇降させる昇降駆動部20のカム山にそれぞれ支持されている。昇降駆動部20は第1の転写ローラ10a〜10dの配列方向に直線的に往復移動可能に設けられており、第1の転写ローラ10a〜10dを支持しているカムの位置が移動によって変化して、第1の転写ローラ10a〜10dを前述した圧接位置および離間位置に変位させる。
【0040】
昇降駆動部20は、イエロー、マゼンタおよびシアンのトナー像が形成される感光体ドラム2a〜4aにそれぞれ対応した第1の転写ローラ10a〜10cを昇降させる第1の駆動部20aと、ブラックのトナー像が形成される感光体ドラム5aに対応した第1の転写ローラ10dを昇降させる第2の駆動部20bとからなる。
【0041】
そして、図3および図4に示すように、第2の駆動部20bは、第1の駆動部20aとは独立して第1の転写ローラ10dを昇降させることができるようになっている。
【0042】
また、図3および図5に示すように、第1の駆動部20aは、第1の転写ローラ10a〜10cを圧接位置に変位させるように移動したときには第2の駆動部20bに当接して、この第2の駆動部20bを第1の転写ローラ10dを圧接する位置に変位させる。
【0043】
このような構造によれば、モノクロ画像を形成する場合にブラックの画像形成ユニット5だけが作動するように指令が出されると、駆動モータ(図示せず)が作動して昇降駆動部20の第2の駆動部20bのみが移動し、図4に示すように、第1の転写ローラ10dのみのカム支持位置が次第に高くなることによりガイド溝19に沿って上昇してこの第1の転写ローラ10dが中間転写ベルト7を感光体ドラム5aに圧接する。
【0044】
また、カラー画像を形成する場合に全ての画像形成ユニット2〜5が作動するように指令が出されると、昇降駆動部20の第1の駆動部20aが移動するとともにこの第1の駆動部20aに押されて第2の駆動部20bも移動し、図5に示すように、全ての第1の転写ローラ10a〜10dのカム支持位置が次第に高くなることによりガイド溝19に沿って上昇して中間転写ベルト7を感光体ドラム2a〜5aに圧接する。
【0045】
このように、本実施の形態によれば、直線的に往復移動する昇降駆動部20に形成されたカム山により第1の転写ローラ10a〜10dを昇降させているので、カム山の高さで第1の転写ローラ10a〜10dの昇降量が決定されることになる。これにより、第1の転写ローラ10a〜10dの中間転写ベルト7に対する接触高さを高精度で制御することが可能になる。
【0046】
なお、以上の説明では、モノクロ画像を形成するときにはカラー画像を形成するときにのみ用いられる感光体ドラム2a〜4aを休止させるために、昇降駆動部20を第1の駆動部20aと第2の駆動部20bとに分離した構造としたが、一体構造として全ての第1の転写ローラ10a〜10dが同時に昇降するようになっていてもよい。
【0047】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、直線的に往復移動する昇降駆動部に形成されたカム山により第1の転写ローラを昇降させているので、カム山の高さで第1の転写ローラの昇降量が決定されることになり、第1の転写ローラの中間転写体に対する接触高さを高精度で制御することが可能になるという有効な効果が得られる。
【0048】
また、第2の駆動部を、第1の駆動部とは独立して第1の転写ローラを昇降させるとともに、第1の駆動部が第1の転写ローラを圧接位置に変位させるように移動したときには当該第1の駆動部により移動されて第1の転写ローラを圧接位置に変位させるようにすれば、モノクロ画像を形成するときにはカラー画像を形成するときにのみ用いられる感光体を休止させることが可能になるという有効な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態によるカラー画像形成装置の構成を示す概略図
【図2】図1のカラー画像形成装置における第1の転写ローラの昇降機構を側方から示す説明図
【図3】図2の昇降機構を上方から示す説明図
【図4】図2の昇降機構において一部の第1の転写ローラが上昇位置となった状態を示す説明図
【図5】図2の昇降機構において全ての第1の転写ローラが上昇位置となった状態を示す説明図
【図6】従来のカラー画像形成装置の構成を示す概略図
【図7】本発明者が検討した第1の転写ローラの昇降機構を示す説明図
【符号の説明】
2a,3a,4a,5a 感光体ドラム(感光体)
7 中間転写ベルト(中間転写体)
10a,10b,10c,10d 第1の転写ローラ
19 ガイド溝
20 昇降駆動部
20a 第1の駆動部
20b 第2の駆動部
P 用紙(記録媒体)
Claims (2)
- 回転中心軸が相互に平行になるように一列に配置されて周方向に回転し、各色トナー像がそれぞれ現像形成される複数の感光体と、
前記感光体に接触可能に配置されて走行する無端状の中間転写体と、
前記中間転写体のループ内に各感光体に対応してそれぞれ配置され、前記感光体に前記中間転写体を圧接して前記感光体上の各色トナー像を前記中間転写体に転写する複数の第1の転写ローラと、
前記第1の転写ローラの回転軸がはめ込まれ、前記中間転写体を前記感光体に圧接させる圧接位置および前記中間転写体を前記感光体から離間させる離間位置の2つの位置に前記第1の転写ローラを変位可能とするガイド溝と、
複数の前記第1の転写ローラの配列方向に直線的に往復移動可能に設けられるとともに前記第1の転写ローラの前記回転軸を支持し、前記第1の転写ローラを前記ガイド溝に沿って昇降させて前記圧接位置および前記離間位置に変位させるカム山が形成された昇降駆動部を有することを特徴とするカラー画像形成装置。 - 前記昇降駆動部は、イエロー、マゼンタおよびシアンのトナー像が形成される前記感光体にそれぞれ対応した前記第1の転写ローラを昇降させる第1の駆動部と、ブラックのトナー像が形成される前記感光体に対応した前記第1の転写ローラを昇降させる第2の駆動部とを備え、
前記第2の駆動部は、前記第1の駆動部とは独立して前記第1の転写ローラを昇降させるとともに、前記第1の駆動部が前記第1の転写ローラを前記圧接位置に変位させるように移動したときには当該第1の駆動部により移動されて前記第1の転写ローラを前記圧接位置に変位させることを特徴とする請求項1記載のカラー画像形成装置。
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