JP2005189375A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ベルトと、これに対向して配設された対向部材とを備え、かかるベルト、対向部材の少なくとも一方が画像形成装置本体に対して着脱可能であって、装置の大型化の防止と、ユーザーによるベルト、対向部材の容易な交換と、かかる交換の際のベルト、対向部材の摺接等に起因する不具合の防止とを同時に達成する画像形成装置の提供。
【解決手段】ベルト１１と、ベルト１１を巻き掛けた複数の巻き掛け部材７２、７３と、ベルト１１の外周面側に位置しベルト１１に係合可能に配設された対向部材と、ベルト１１の外周面側からベルト１１に係合し、巻き掛け部材７２、７３の位置を保ったままベルト１１を対向部材から離間させる離間手段８０とを有する画像形成装置。
【選択図】図５

Description

本発明は、中間転写ベルト等の無端ベルトと、これに対向して配設された像担持体等の対向部材とを備え、かかる無端ベルト、対向部材の少なくとも一方が画像形成装置本体に対して着脱可能な複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関する。

複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において、感光体等の像担持体、像担持体上に担持された像を転写される中間転写体、転写材、転写紙等の記録媒体を搬送する搬送部材等として、無端ベルトが用いられることがある。これら無端ベルトのうち、中間転写体として用いられる中間転写ベルトは、かかる画像形成装置の中でも、特にカラー画像を形成可能なカラー画像形成装置に用いられることが一般的である。中間転写ベルトを備えたカラー画像形成装置にあっては、複数の感光体ドラム等の像担持体上に担持された各色のトナー像を、中間転写ベルトに重畳転写し、すべての色のトナー像を重ね合わせた後に、中間転写ベルト上から記録媒体上に一括転写するようになっている。

かかる重畳転写の際には、中間転写ベルト上における各色のトナー像の転写位置のずれに起因する、「色ずれ」などの異常画像が、特に問題であり、この対策として、中間転写ベルトと像担持体とを、治具を使って画像形成装置本体に高精度に組み付けし、かつ固定することが行われてきた。

ところで、中間転写ベルトや像担持体の寿命は装置本体の寿命より短い場合がほとんどである。画像形成装置本体の寿命前に中間転写ベルト等の性能劣化や破損が生じた場合、従来はサービスマンによって交換しなければならなかった。しかし、交換の都度サービスマンを呼んで交換を行うと、費用がかかり過ぎるという問題があった。

そこで、近年では、中間転写ベルト等をユニット化することにより、ユーザーによる交換を可能とする技術が提案されている。このような技術として代表的なものとしては、中間転写ベルトを含む転写ユニットを揺動自在にして感光体ドラムから離間させるものがある。
また、中間転写ベルトをユニット化したものにおいては、上述した高精度の組み付けを担保するために画像形成装置本体に設けた位置決め部にて高精度な位置保証をするもの、その他、小型、低コスト化を狙って感光体ドラムユニットと中間転写ベルトユニットとを互いに着脱可能にしたものがある。
このような技術としては、たとえば〔特許文献１〕ないし〔特許文献３〕に記載されているものが挙げられる。

特開平９−３２５６２２号公報 特開２０００−２３５３０９号公報 特開２００１−２４９５０８号公報

しかし、中間転写ベルト等を単にユニット化しても、交換作業に不慣れなユーザーが中間転写ベルトや像担持体を交換すると、中間転写ベルトと像担持体とは通常互いに当接するように配設されるため、これらが互いに摺擦され、まだ交換する必要がない方の部品に傷をつけて、寿命を短くするといった問題がある。像担持体と中間転写ベルトとの離間距離を大きくして、両者の摺擦を避けるような対策も行われたが、離間距離に比例して装置が大型化するという問題も新たに生じた。上記〔特許文献１〕ないし〔特許文献３〕に記載の技術にも同様の問題がある。
また、同様の問題は、無端ベルトが、中間転写体として備えられている画像形成装置のみならず、上述したような像担持体、搬送部材として備えられている場合にも生じる。

本発明は、中間転写ベルト等の無端ベルトと、これに対向して配設された像担持体等の対向部材とを備え、かかる無端ベルト、対向部材の少なくとも一方が画像形成装置本体に対して着脱可能な複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置であって、装置の大型化の防止と、ユーザーによる無端ベルト、対向部材の容易な交換と、かかる交換の際の無端ベルト、対向部材の摺接等に起因する不具合の防止とを同時に達成する画像形成装置を提供することを目的とする．

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、無端ベルトと、この無端ベルトを巻き掛けた複数の巻き掛け部材と、上記無端ベルトの外周面側に位置し同無端ベルトに係合可能に配設された対向部材と、上記外周面側から上記無端ベルトに係合し、上記巻き掛け部材の位置を保ったまま上記無端ベルトを上記対向部材から離間させる離間手段とを有する画像形成装置にある。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、上記無端ベルトの内周面側の、上記無端ベルトを挟んで上記対向部材に対向する位置に配設され、上記離間手段が上記無端ベルトを上記対向部材から離間するときに、上記離間手段により上記対向部材から離間する方向に変位される被変位部材を有することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、上記離間手段が、上記無端ベルトの縁部に係合し、同無端ベルトを上記対向部材から離間させるベルト規制部材を有することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の画像形成装置において、上記無端ベルトが、その縁部に寄り止め部材を有し、上記ベルト規制部材が、上記寄り止め部材に係合して上記無端ベルトを上記対向部材から離間させることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか1つに記載の画像形成装置において、上記無端ベルトと上記巻き掛け部材とを有するベルトユニットを有し、このベルトユニットが画像形成装置本体に対し着脱可能であることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載の画像形成装置において、上記無端ベルトが中間転写ベルトであることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載の画像形成装置において、上記対向部材が像担持体であることを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項７記載の画像形成装置において、上記像担持体を含む作像ユニットを有し、この作像ユニットが画像形成装置本体に対し着脱可能であることを特徴とする。

本発明は、無端ベルトと、この無端ベルトを巻き掛けた複数の巻き掛け部材と、上記無端ベルトの外周面側に位置し同無端ベルトに係合可能に配設された対向部材と、上記外周面側から上記無端ベルトに係合し、上記巻き掛け部材の位置を保ったまま上記無端ベルトを上記対向部材から離間させる離間手段とを有するので、装置の大型化の防止と、ユーザーによる無端ベルト、対向部材の容易な交換と、かかる交換の際の無端ベルト、対向部材の摺接等に起因する不具合の防止とを同時に達成することができる画像形成装置を提供することができる。

請求項２記載の発明は、無端ベルトの内周面側の、無端ベルトを挟んで対向部材に対向する位置に配設され、離間手段が上記無端ベルトを上記対向部材から離間するときに、上記離間手段により上記対向部材から離間する方向に変位される被変位部材を有することとすれば、装置の大型化の防止と、ユーザーによる無端ベルト、対向部材の容易な交換と、かかる交換の際の無端ベルト、対向部材の摺接等に起因する不具合のより効果的な防止とを同時に達成することができる画像形成装置を提供することができる。

離間手段が、無端ベルトの縁部に係合し、同無端ベルトを対向部材から離間させるベルト規制部材を有することとすれば、装置の大型化の防止と、ユーザーによる無端ベルト、対向部材の容易な交換と、かかる交換の際の無端ベルト、対向部材の摺接等に起因する不具合のより効果的な防止とを同時に達成することができ、特に、無端ベルトのダレ、波うち等の変形に起因する着脱の際の引っ掛かりを、無端ベルトの縁部を変位させることで効果的に防止し着脱を容易且つスムーズに行うことができるとともに、離間手段を配設することによる画像の乱れが生ずることを防止できる画像形成装置を提供することができる。

無端ベルトが、その縁部に寄り止め部材を有し、ベルト規制部材が、上記寄り止め部材に係合して上記無端ベルトを対向部材から離間させることとすれば、装置の大型化の防止と、ユーザーによる無端ベルト、対向部材の容易な交換と、かかる交換の際の無端ベルト、対向部材の摺接等に起因する不具合のより効果的な防止とを同時に達成することができ、特に、無端ベルトのダレ、波うち等の変形に起因する着脱の際の引っ掛かりを、無端ベルトの縁部を変位させることで効果的に防止し着脱を容易且つスムーズに行うことができるとともに、離間手段を配設することによる画像の乱れが生ずることを防止でき、さらには、通常、無端ベルト本体よりも剛性の高い寄り止め部材に係合してこれを変位させるので、無端ベルトの変位を、無端ベルトの過大な変形を伴わずに、効果的に行うことができる画像形成装置を提供することができる。

無端ベルトと巻き掛け部材とを有するベルトユニットを有し、このベルトユニットが画像形成装置本体に対し着脱可能であることとすれば、装置の大型化の防止と、ユーザーによる無端ベルト、対向部材の容易な交換と、かかる交換の際の無端ベルト、対向部材の摺接等に起因する不具合の防止とを同時に達成することができ、特に無端ベルト、これを含むベルトユニットの交換を容易化できる画像形成装置を提供することができる。

無端ベルトが中間転写ベルトであることとすれば、装置の大型化の防止と、ユーザーによる無端ベルト、対向部材の容易な交換と、かかる交換の際の無端ベルト、対向部材の摺接等に起因する不具合の防止とを同時に達成することができ、特に、形成画像の品質に大きな影響を与える中間転写ベルトの劣化を防止して高品質の画像形成を経時的に行うことができる画像形成装置を提供することができる。

対向部材が像担持体であることとすれば、装置の大型化の防止と、ユーザーによる無端ベルト、対向部材の容易な交換と、かかる交換の際の無端ベルト、対向部材の摺接等に起因する不具合の防止とを同時に達成することができ、特に、形成画像の品質に大きな影響を与える像担持体の劣化を防止して高品質の画像形成を経時的に行うことができる画像形成装置を提供することができる。

像担持体を含む作像ユニットを有し、この作像ユニットが画像形成装置本体に対し着脱可能であることとすれば、装置の大型化の防止と、ユーザーによる無端ベルト、対向部材の容易な交換と、かかる交換の際の無端ベルト、対向部材の摺接等に起因する不具合の防止とを同時に達成することができ、特に像担持体、これを含む作像ユニットの交換を容易化できる画像形成装置を提供することができる。

図１に本発明を適用した、カラー画像を形成可能な画像形成装置の概略を示す。画像形成装置１００は、カラーレーザプリンタであるが、他のタイプのプリンタ、ファクシミリ、複写機、複写機とプリンタとの複合機等、他の画像形成装置であっても良い。画像形成装置１００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。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、封筒等の何れをもシート状の記録媒体として画像形成を行なうことが可能である。

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像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫを並設したタンデム構造を採用している。感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫは、画像形成装置１００の本体内部のほぼ中央部に配設された無端ベルトである中間転写体としての中間転写ベルトである転写ベルト１１の外周面側すなわち作像面側に位置している。図１に示す状態においては、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫは何れも、転写ベルト１１に当接する位置を占めている。

転写ベルト１１は、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能となっている。各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに形成された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、記録媒体である転写材たる転写紙Ｓに一括転写されるようになっている。

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、２０Ｃ、２０Ｍ、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、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに対向する位置に配設された被変位部材としての１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、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行われる。

転写ベルト１１は、その全層をゴム剤等の弾性部材を用いて構成した弾性ベルトである。転写ベルト１１は、単層の弾性ベルトであっても良いし、その一部を弾性部材とした弾性ベルトであっても良いし、従来から用いられている、フッ素系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂等を用いても良く、非弾性ベルト等であっても良い。

図１１に示すように、転写ベルト１１は、その縁部にそれぞれ、寄り止め部材としての寄り止めガイド７６を有している。寄り止めガイド７６は、転写ベルト１１がＡ１方向に回転するときに、図１における紙面と垂直な何れかの方向に偏倚することを防止するために配設されている。

寄り止めガイド７６は、ウレタンゴム製であるが、その他、シリコンゴムなど各種ゴム材料により構成することができる。寄り止めガイド７６は、厚さが１ｍｍとされているが、厚さは０．３〜２ｍｍ程度の範囲で適宜選択される。寄り止めガイド７６は転写ベルト１１本体部分より厚く、剛性が高い。

各感光体ドラム感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫは、Ａ１方向の上流側からこの順で並んでいる。各感光体ドラム感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫはそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像を形成するための、画像形成部としてのトナー像形成部たる画像ステーション６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫに備えられている。

画像形成装置１００は、４つの画像ステーション６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫと、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫの上方に対向して配設され、転写ベルト１１を備えたベルトユニットとしての転写ベルトユニット１０と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１に従動し、連れ回りする転写部材としての転写ローラである２次転写ローラ５と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１上をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置としてのクリーニング装置１３と、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫの下方に対向して配設された光書き込み装置としての光走査装置８とを有している。

画像形成装置１００はまた、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫと転写ベルト１１との間に向けて搬送される転写紙Ｓを積載した給紙カセットとしてのシート給送装置６１と、シート給送装置６１から搬送されてきた記録紙Ｓを、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、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、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫと転写ベルト１１との間の転写部に向けて繰り出すレジストローラ対４と、転写紙Ｓの先端がレジストローラ対４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。

画像形成装置１００はまた、トナー像を転写された転写紙Ｓに同トナー像を定着させるためのローラ定着方式の定着ユニットとしての定着装置６と、定着済みの転写紙Ｓを画像形成装置１００の本体外部に排出する排紙ローラ７と、画像形成装置１００の本体上部に配設され排出ローラ７により画像形成装置１００の本体外部に排出された転写紙Ｓを積載する排紙トレイ１７と、排紙トレイ１７の下側に位置し、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９ＢＫと、図５以下に示す離間手段８０とを有している。

転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１の他に、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫと、転写ベルト１１を巻き掛けられた、複数の巻き掛け部材としての、駆動部材である駆動ローラ７２と、転写入口ローラ７３と、クリーニング対向ローラ７４と、クリーニング対向ローラ７４を転写ベルト１１の張力を増加する方向に付勢する付勢手段としてのばね７５と、画像形成装置本体１００に着脱自在に支持され、駆動ローラ７２、転写入口ローラ７３、クリーニング対向ローラ７４、ばね７５及び離間手段８０等を保持する中間転写ベルトケース１４等とを有している。

クリーニング対向ローラ７４は、ばね７５の作用により、転写ベルト１１に、転写に適した所定の張力を与える加圧部材としてのテンションローラたる機能を有している。
転写ベルトユニット１０は、画像形成装置１００本体に対し、図１における紙面手前側に離脱可能であり、後述する第３の状態において画像形成装置１００本体に対し着脱自在となる。
転写ベルトユニット１０と、２次転写ローラ５と、クリーニング装置１３とは、転写装置７１を構成している。

シート給送装置６１は、画像形成装置１００の本体下部に配設されており、最上位の転写紙Ｓの上面に当接する給紙ローラとしての給送ローラ３を有しており、給送ローラ３が反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の転写紙Ｓをレジストローラ対４に向けて給送するようになっている。

定着装置６は、熱源を内部に有する定着ローラ６２と、定着ローラ６２に圧接された加圧ローラ６３とを有しており、トナー像を担持した転写紙Ｓを定着ローラ６２と加圧ローラ６３との圧接部である定着部に通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を転写紙Ｓの表面に定着するようになっている。

クリーニング装置１３は、詳細な図示を省略するが、転写ベルト１１に対向、当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有しており、転写ベルト１１上の残留トナー等の異物をクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより掻き取り、除去して、転写ベルト１１をクリーニングするようになっている。

トナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９ＢＫ内のイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーは、図示しない搬送経路を経て、所定の補給量だけ、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫにそれぞれ備えられた現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０ＢＫに補給される。

１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍは、図示しないブラケットにより一体化されている。このブラケットは、転写入口ローラ７３を中心に搖動可能であり、画像形成装置１００は、かかるブラケットの位置を選択することにより、図１に示すように、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍをそれぞれ感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍに近接させ、転写ベルト１１と感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍとが当接した状態とする第１の状態と、図２に示すように、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍをそれぞれ感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍから離間させ、転写ベルト１１と感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍとを離間した状態とする第２の状態とを設定することが可能となっている。

ブラケットの搖動は図示しないカムを含む図示しないモータ等の駆動手段により図示しないＣＰＵを含む制御手段による制御に基づいて行われる。画像形成装置１００は、第１の状態において、フルカラーの画像を形成し、第２の状態において、モノカラーすなわち白黒の画像を形成する。制御手段は、フルカラーモードであるか、モノカラーモードであるかに応じて、ブラケットを搖動させる。

第１の状態と第２の状態との切り換えの際に、１次転写ローラ１２ＢＫは移動せず、転写ベルト１１を感光体ドラム２０ＢＫに当接させる位置を占める。一方、１次転写ローラ１２ＢＫは、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍと独立して、後述するように、感光体ドラム２０ＢＫに対して接離する方向に変位されるようになっている。図３は、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫをそれぞれ感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫから離間させ、転写ベルト１１と感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫとを離間した第３の状態にある画像形成装置１００を示している。

画像ステーション６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、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、他の画像ステーション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、Ｃ、Ｍ、Ｋが付されたものはそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、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。

図４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、図中時計方向であるその回転方向Ｂ１に沿って、１次転写ローラ１２Ｙと、クリーニング手段としてのクリーニング装置４０Ｙと、帯電手段である帯電装置としての帯電装置３０Ｙと、現像手段としての現像ユニットである現像装置５０Ｙとを有している。

クリーニング装置４０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙに対向する部分に開口部を有するクリーニングケース４３Ｙと、基端部がクリーニングケース４３Ｙに固定され先端部が感光体ドラム２０Ｙに当接し感光体ドラム２０Ｙ上の残留トナーを掻き取ってクリーニングするためのクリーニングブレード４１Ｙと、クリーニングケース４３Ｙに回転自在に支持され、クリーニングブレード４１によって掻き取られた残留トナーを図示しない廃トナーボトルに向けて搬送するための廃トナースクリュ４２Ｙ等を有している。
本形態では、クリーニングブレード４１Ｙを用いてクリーニングを行うクリーニング方式を採用しているが、ブラシを用いてクリーニングを行うブレードレスクリーニング方式を採用しても良い。

帯電装置３０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙの表面に当接して従動回転する帯電ローラ３１Ｙと、帯電ローラ３０Ｙに当接し従動回転するクリーニングローラ３２Ｙとを有している。帯電ローラ３１Ｙには、直流に交流成分の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、感光体ドラム２０Ｙの表面を除電すると同時に、所定の極性に帯電するようになっている。

クリーニングローラ３２Ｙは帯電ローラ３０Ｙに従動回転することで帯電ローラ３０Ｙ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、コロトロン方式を採用したものであっても良い。

現像装置５０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙに対向する部分に開口部を有する現像ケース５５Ｙと、かかる開口部から感光体ドラム２０Ｙに臨むよう感光体ドラム２０Ｙに近接対向して配設された現像ローラ５１Ｙと、現像ローラ５１Ｙ上の現像剤を一定の高さに規制する現像ブレード５２Ｙと、現像ケース５５Ｙの下部に互いに対向するように配設され、現像剤を攪拌するとともに現像ローラ５１Ｙに現像剤を供給するための第１搬送スクリュ５３Ｙ及び第２攪拌スクリュ５４Ｙと、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等とを有している。

現像装置５０Ｙにおいては、現像ブレード５２Ｙによって現像剤の担持量を規制された現像ローラ５１Ｙが、その矢印Ｃ１方向への回転及びバイアス印加手段による現像バイアスにより、現像ローラ５１Ｙと感光体ドラム２０Ｙとの間の現像領域に、現像ブレード５２Ｙによって量を適量とされた現像剤を運び、現像剤中のイエロートナーが感光体ドラム２０Ｙの表面に形成された静電潜像に静電的に移行して、静電潜像をイエロートナー像として可視像化するようになっている。

現像ケース５５Ｙ内の現像剤には、トナーボトル９Ｙからイエロートナーが補給、供給され、第１搬送スクリュ５３Ｙ及び第２攪拌スクリュ５４Ｙによって供給されたイエロートナーと現像剤とが攪拌混合され、攪拌混合された現像剤が現像ローラ５１Ｙ供給される。
本形態では、バイアス印加手段により直流成分の現像バイアスを印加しているが、現像バイアスは、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。

１次転写ローラ１２Ｙには、図示しない電圧印加手段によって１次転写に適した所定の電圧が印加されるようになっている。
図１に示した光走査装置８は、図４に示すように、感光体ドラム２０Ｙにおける帯電領域と現像領域との間の領域に、光変調されたレーザー光Ｌを照射して帯電ローラ３０Ｙにより帯電された後の感光体ドラム２０Ｙの表面を露光し、現像装置５０Ｙによってイエロートナー像として可視像化される静電潜像を形成するようになっている。

画像ステーション６０Ｙを構成する、感光体ドラム２０Ｙと、１次転写ローラ１２Ｙと、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置５０Ｙとのうち、１次転写ローラ１２Ｙを除くもの、すなわち感光体ドラム２０Ｙと、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置５０Ｙとは、ユニットとしての作像ユニットたるプロセスユニットであるプロセスカートリッジ９５Ｙを構成しており、プロセスカートリッジ９５Ｙは一体で、画像形成装置１００本体に対し、図１における紙面手前側に離脱自在であって、着脱自在である。

また、感光体ドラム２０Ｙは、単独で、画像形成装置１００本体に対し、図１における紙面手前側に離脱自在であって、着脱自在であるとともに、プロセスカートリッジ９５Ｙを構成する、感光体ドラム２０Ｙと、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置５０Ｙとのうち、感光体ドラム２０Ｙを除くもの、すなわち、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置５０Ｙとは、ユニットを構成しており、このユニットは一体で、画像形成装置１００本体に対し、図１における紙面手前側に離脱自在であって、着脱自在である。

また、現像装置５０Ｙは、単独で、画像形成装置１００本体に対し、図１における紙面手前側に離脱自在であって、着脱自在であるとともに、プロセスカートリッジ９５Ｙを構成する、感光体ドラム２０Ｙと、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置５０Ｙとのうち、現像装置５０Ｙを除くもの、すなわち、感光体ドラム２０Ｙ、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙとは、ユニットを構成しており、このユニットは一体で、画像形成装置１００本体に対し、図１における紙面手前側に離脱自在であって、着脱自在である。

感光体ドラム２０Ｙは、Ｂ１方向への回転に伴い、帯電ローラ３１Ｙにより表面を一様に帯電され、光走査装置８からのレーザー光Ｌの露光走査により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５０Ｙ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次転写ローラ１２Ｙ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等の異物をクリーニング装置４０Ｙにより除去されて帯電ローラ３１Ｙによる次の除電、帯電に供される。

他の感光体ドラム２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫにおいても同様に各色のトナー像が形成等され、形成された各色のトナー像は、１次転写ローラ１２Ｃ、１２Ｍ、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。転写ベルト１１上に重ね合わされたトナー像は、転写ベルト１１のＡ１方向の回転に伴い、２次転写ローラ５との対向位置である２次転写部である転写部まで移動し、この転写部において転写紙Ｓに２次転写される。

転写ベルト１１と２次転写ローラ５との間に搬送されてきた転写紙Ｓは、シート給送装置６１から給送ローラ３によって繰り出されてフィードされ、レジストローラ対４によって、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５に対向するタイミングで送り出されたものである。

転写紙Ｓは、すべての色のトナー像を一括転写され、担持すると、定着装置６に進入し、定着ローラ６２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Ｓ上に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Ｓは、排紙ローラ７を経て、画像形成装置１００の本体上部の排紙トレイ１７上にスタックされる。一方、２次転写を終えた転写ベルト１１は、クリーニング装置１３に備えられたクリーニングブラシ及びクリーニングブレードによってクリーニングされ、画像ステーションによる次の現像工程に備える。

図５ないし図８の何れかに示すように、離間手段８０は、図示しない軸を挿通された軸受け部８１を回転中心として回動可能なブラケット８２と、ブラケット８２を転写ベルト１１から離間する方向に付勢する付勢手段としてのばね８３と、ブラケット８２の自由端側において図５、図６の紙面に垂直な方向に延在する、ブラケット８２と別体の軸８４とを有している。

離間手段８０はまた、図５の紙面において軸８４の手前側の端部に固定されたレバー８５と、図示しない軸受けを介して軸８４に回転自在に支持されるとともにブラケット８２に突設された軸としての突起８６に下方から支持されたベルト規制部材としての規制部材８７と、軸８４に一体の偏心カム８８とを有している。なお、離間手段８０は、レバー８５を除き、図５、図６の紙面に垂直な方向における前後方向において略対称の構造を有しているが、主に同方向における手前側の部分について図示及び説明を行う。

軸受け部８１に挿通された軸は軸受け部８１に対して回転自在である。かかる軸の端部は、中間転写ベルトケース１４に支持されている。ばね８３は中間転写ベルトケース１４と一体化された図示しない部材に取り付けられている。ブラケット８２はばね８３に垂下されている。よってブラケット８２は、中間転写ベルトケース１４により、軸受け部８１に挿通された軸とばね８３とを介して支持されている。

軸８４は中間転写ベルトケース１４により回転自在に支持され、レバー８５の回動操作により、中間転写ベルトケース１４に対し定位置で回転する。
図７、図８、図１０に示すように、ブラケット８２は、自由端側に、カム対向板８９を有している。カム対向板８９は、ばね８３の付勢力により、偏心カム８８の下方から偏心カム８８に常に当接している。ブラケット８２は、全体が転写ベルト１１の内側に位置しており、図９に示すように、１次転写ローラ１２ＢＫを、その転写ベルト１１に対向する部分を転写ベルト１１に対して露出させる状態で支持している。

規制部材８７は、平板部９０と、屈曲部９１とを有している。
平板部９０は、図５、図６の紙面を含む平面に平行に配設され、図５、図６の紙面と垂直な方向において、ブラケット８２本体の配設位置および転写ベルト１１よりも手前側に位置している。
屈曲部９１は、平板部９０に対して略垂直方向、すなわち図５、図６の紙面と垂直な方向において、奥側に折り曲げられている。

屈曲部９１は、図５、図６の紙面と垂直な方向において、同方向における転写ベルト１１の手前側の縁部に配設された寄り止めガイド７６と同じ位置を占める部分を有している。屈曲部９１は、ブラケット８２の軸受け部８１と自由端側とを結ぶ方向において、ブラケット８２が１次転写ローラ１２ＢＫを支持している部分よりも、軸受け部８１側に位置している。

図５ないし図７は、偏心カム８８の大径部がカム対向板８９に係合しているとともに、屈曲部９１が寄り止めガイド７６の下方において寄り止めガイド７６から離間した状態を示している。この状態では、１次転写ローラ１２ＢＫは、転写ベルト１１の内周面側から転写ベルト１１に当接しており、転写ベルト１１は、図１または図２に示したように、その外周面側が感光体ドラム２０ＢＫに当接している。この状態を禁止状態という。

禁止状態から、図５における矢印Ｄ１方向すなわち図中反時計方向にレバー８５を回動させ、偏心カム８８の小径部をカム対向板８９に係合させると、図８、図１０に示す状態となる。すなわち、ばね８３の付勢力によりカム対向板８９が偏心カム８８に係合するように上方に変位し、ブラケット８２が軸受け部８１を中心にその自由端側すなわちカム対向板８９の配設側が上方に搖動する。

また規制部材８７は、ブラケット８２本体とともに上方に変位する突起８６により下方から上方に向けて押し上げられ、軸８４を回転中心として、屈曲部９１が上方に変位する。屈曲部９１は、上方に変位するときに、転写ベルト１１の外周面側から寄り止めガイド７６に係合するため、転写ベルト１１を、感光体ドラム２０ＢＫから離間させる。

このように屈曲部９１が転写ベルト１１を持ち上げ感光体ドラム２０ＢＫから離間させるときには、１次転写ローラ１２ＢＫもブラケット８２とともに感光体ドラム２０ＢＫから離間する方向に変位する。転写ベルト１１が感光体ドラム２０ＢＫから離間する距離は、１次転写ローラ１２ＢＫが感光体ドラム２０ＢＫから離間する距離よりも小さいので、１次転写ローラ１２ＢＫと転写ベルト１１とについても、これらは離間する。このような状態を許容状態という。

転写ベルトユニット１０は、このような動作により画像形成装置１００が第３の状態となったときにのみ、画像形成装置１００本体に対して着脱自在となる。言い換えると、第３の状態以外の状態では、転写ベルトユニット１０は、画像形成装置１００本体からの離脱が禁止される。これは、図示を省略するが、次に述べる２つの着脱禁止手段によりなされる。

第１の着脱禁止手段は、軸８４の奥側、すなわちレバー８５が設けられた側とは逆側の端部に配設されたカムと、このカムと転写ベルト１１との間に位置する画像形成装置１００本体の側板に形成された、カムと略等しい形状をなす孔とを有しており、レバー８５を回動して許容状態となったときのみ、カムが孔を通過可能な状態となる、鍵のような構成である。

第１の着脱禁止手段と同様の構成が、第２の着脱禁止手段として、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍを一体化したブラケットに対しても配設されており、転写ベルトユニット１０は画像形成装置１００が第３の状態であるときのみ画像形成装置１００に対して着脱自在となるようになっている。

このように、転写ベルトユニット１０は、許容状態で画像形成装置１００に着脱されるため、着脱の際の転写ベルト１１と感光体ドラム２０ＢＫとの摺擦による転写ベルト１１や感光体ドラム２０ＢＫの劣化が防止される。また、ユニットで着脱を行うため、位置決め精度を担保しつつ、ユーザーが容易に交換できるようになっている。

さらに、これらの動作時において、離間手段８０は、駆動ローラ７２、転写入口ローラ７３、クリーニング対向ローラ７４の何れにも作用を与えず、駆動ローラ７２、転写入口ローラ７３、クリーニング対向ローラ７４は位置を保ったままである。したがって、転写ベルト１１の最小の変位により、上述のように転写ベルト１１、感光体ドラム２０ＢＫの劣化が防止され、かかる劣化を防止するための機構が小型であり、装置の大型化を防止しつつかかる劣化の防止を達成している。なお、屈曲部９１が転写ベルト１１を持ち上げることにより転写ベルト１１に与えるテンションの変化はわずかであるから、クリーニング対向ローラ７４の位置変化は無視できる程度である。

またさらに、転写ベルト１１の変位を、転写ベルト１１の縁部を変位させることで行うため、転写ベルトユニット１０の着脱がスムーズに行われる。すなわち、転写ベルト１１は一般の無端ベルトにおけると同様、特にその端部にダレ、波うち等の変形の可能性が高く、変形が発生するとユニットの取り外しに引っ掛かりが生じる原因となるが、縁部を変位させるとかかる引っ掛かりを効果的に防止し着脱を容易に行うことができるようになる。

特に、本形態では、規制部材８７が、転写ベルト１１の縁部に備えられた、転写ベルト１１の本体部分より剛性の高い寄り止めガイド７６に係合してこれを変位させるので、転写ベルト１１の変位が、転写ベルト１１の過大な変形を伴わずに、効果的に行われるようになっている。

また、かりに、図１２に示すように、転写ベルト１１の幅全体にわたって転写ベルト１１を抑えるステー部材９７を用いるとすると、ステーの強度が十分でないこと等に起因して、ステーのそり等が生じるた場合には、転写ベルト１１の摺擦が生じて画像品質の悪化につながるおそれがあり問題である。しかし、本形態のように、転写ベルト１１の縁部のみに係合して変位させる構成であれば、転写ベルト１１の幅方向における画像保証部すなわち画像形成に寄与する部分に係合せず、規制部材８７が画像を乱すことはない。

転写ベルトユニット１０を、画像形成装置１００本体から離脱し、交換、メンテナンス等を行い、その後、画像形成装置１００本体に装着する場合には、第１の禁止手段に備えられた、軸８４の奥側に配設されたカムが、画像形成装置１００本体の側板に形成された孔を通るように、また、第２の禁止手段に備えられた構成についても同様の動作をするように、転写ベルトユニット１０を図１における紙面の奥側に移動させ、画像形成装置１００に装着し、レバー８５をＤ１方向と逆の方向に回動し,図８、図１０に示す、転写ベルト１１と感光体ドラム２０ＢＫと１次転写ローラ１２ＢＫとが互いに離間した状態から、図５ないし図７に示す、転写ベルト１１と感光体ドラム２０ＢＫと１次転写ローラ１２ＢＫとが互いに当接した状態とすることで、画像形成装置１００を第３の状態から第２の状態とする。

画像形成装置１００本体に対しては、転写ベルトユニット１０のみならず、上述のように、プロセスカートリッジ９５Ｙ等をも着脱可能である。これらのユニットを着脱する際にも、離間手段８０等により、画像形成装置１００を第２の状態、第３の状態とし、着脱しようとするユニットにおける感光体ドラムと、転写ベルト１１とを離間させることで、摺擦による転写ベルト１１や着脱するその感光体ドラムの劣化が防止される。また、ユニットで着脱を行うため、位置決め精度を担保しつつ、ユーザーが容易に交換できるようになっている。

プロセスカートリッジ９５Ｙ等の着脱の際において、転写ベルト１１の最小の変位により、上述のように転写ベルト１１、感光体ドラム２０ＢＫの劣化が防止され、かかる劣化を防止するための機構が小型であり、装置の大型化を防止しつつかかる劣化の防止を達成していること等についても同様である。

転写ベルトユニット１０、プロセスカートリッジ９５Ｙ等を必要に応じて着脱することは、ランニングコストの低減、資源の有効活用からの観点からも有効である。すなわち、本体寿命とユニット寿命とが異なる等、各構成の寿命は一般的に異なるが、寿命に合わせて交換周期を設定する等することで最長寿命部品の寿命まで装置を使用することができるため、ランニングコストの低減、資源の有効活用の観点から優れている。また交換を伴わないメンテナンス時にも、必要な部分のみを取り外してメンテナンスを行うことで、メンテナンスが容易である。

以上、本発明を実施するための形態として、本発明を適用した画像形成装置１００について説明したが、作像ユニットは、各色毎に構成するのでなく、複数色を合わせたものとして構成しても良い。この場合、使用頻度等を考慮すれば、黒色以外の色を形成する構成をユニット化することが望ましい。

軸８４の回転は、レバー８５を用いて手動により行うこととしたが、モータ等の駆動手段を用いてＣＰＵを含む制御手段による制御に基づいて行うようにしても良い。
離間手段は、転写ベルト１１の、対向部材たる感光体ドラム２０ＢＫに当接する部分のみに対応して配設したが、他の対向部材すなわち感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍに当接する部分の転写ベルト１１に対応して配設しても良い。

中間転写ベルトへの像の転写方式を、ローラによりバイアスを印加して行うバイアス転写方式としたが、ブラシを用いる導電ブラシ方式としても良い。
無端ベルトを中間転写ベルトとして用いる例を説明したが、無端ベルトは感光体ベルト等の像担持体であってもよいし、記録媒体を搬送するための搬送部材であっても良い。

ベルト規制部材が、無端ベルトの端部にのみ係合する例を説明したが、図１２に示して説明したように、無端ベルトの幅方向全体に対応するように構成されたものであっても良い。
本発明の適用は、上述の説明において特に限定を行っていない限り、上述の形態に限られるものではない。

本発明を適用した画像形成装置の概略正面図である。 図１に示した画像形成装置の、図１に示した状態と異なる状態を示す概略正面図である。 図１に示した画像形成装置の、図１及び図２に示した状態と異なる状態を示す概略正面図である。 図１に示した画像形成装置に備えられた作像ユニットを示す概略正面図である。 図１に示した画像形成装置に備えられた離間手段を示す正面図である。 図５に示した離間手段の分解正面図である。 図６に示した離間手段を示す斜視図である。 図５に示した離間手段の、図５に示した状態と異なる状態を示す斜視図である。 図５に示した離間手段の構成部品が、図１に示した被変位部材と一体であることを示す斜視図である。 図８に示した離間手段の他の角度からの斜視図である。 図１に示した画像形成装置に備えられた無端ベルトの構成態様を示す斜視図である。 図５に示した離間手段と別の構成態様の離間手段を示す斜視図である。

符号の説明

１０ ベルトユニット
１１ 無端ベルト、中間転写ベルト
１２ＢＫ 被変位部材
２０ＢＫ 対向部材、像担持体
７２、７３、７４ 複数の巻き掛け部材
７６ 寄り止め部材
８０ 離間手段
８７ ベルト規制部材
９５Ｙ、９５Ｃ、９５Ｍ、９５ＢＫ 作像ユニット
１００ 画像形成装置

Claims (8)

1. 無端ベルトと、この無端ベルトを巻き掛けた複数の巻き掛け部材と、上記無端ベルトの外周面側に位置し同無端ベルトに係合可能に配設された対向部材と、上記外周面側から上記無端ベルトに係合し、上記巻き掛け部材の位置を保ったまま上記無端ベルトを上記対向部材から離間させる離間手段とを有する画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、上記無端ベルトの内周面側の、上記無端ベルトを挟んで上記対向部材に対向する位置に配設され、上記離間手段が上記無端ベルトを上記対向部材から離間するときに、上記離間手段により上記対向部材から離間する方向に変位される被変位部材を有することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２記載の画像形成装置において、上記離間手段が、上記無端ベルトの縁部に係合し、同無端ベルトを上記対向部材から離間させるベルト規制部材を有することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３記載の画像形成装置において、上記無端ベルトが、その縁部に寄り止め部材を有し、上記ベルト規制部材が、上記寄り止め部材に係合して上記無端ベルトを上記対向部材から離間させることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１ないし４の何れか1つに記載の画像形成装置において、上記無端ベルトと上記巻き掛け部材とを有するベルトユニットを有し、このベルトユニットが画像形成装置本体に対し着脱可能であることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１ないし５の何れか１つに記載の画像形成装置において、上記無端ベルトが中間転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１ないし６の何れか１つに記載の画像形成装置において、上記対向部材が像担持体であることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７記載の画像形成装置において、上記像担持体を含む作像ユニットを有し、この作像ユニットが画像形成装置本体に対し着脱可能であることを特徴とする画像形成装置。
   

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