JP2008268610A - Transfer unit and image forming apparatus with the same - Google Patents
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Description
本発明は、複数の像担持体に形成された各色のトナー像を転写ベルトに転写するための転写ユニットとこれを備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a transfer unit for transferring toner images of respective colors formed on a plurality of image carriers onto a transfer belt, and an image forming apparatus including the transfer unit.
近年、電子写真方式によって画像を形成する複写機やプリンタ等の画像形成装置に対するカラー化の要求が強く、この要求に応えてカラー画像形成装置が開発され、既に実用に供されている。この種のカラー画像形成装置にはモノクロ並みの出力スピードが要求されることからタンデム型のカラー画像形成装置が注目されている。 In recent years, there has been a strong demand for colorization of image forming apparatuses such as copiers and printers that form images by electrophotography, and color image forming apparatuses have been developed in response to this demand and are already in practical use. Since this type of color image forming apparatus requires an output speed comparable to that of a monochrome image, a tandem type color image forming apparatus has attracted attention.
タンデム型のカラー画像形成装置においては、少なくとも駆動ローラとテンションローラ及び従動ローラの間に張架された無端状の中間転写ベルトと、モノクロ用のブラック像担持体とイエロー、マゼンタ、シアンの3つのカラー像担持体を備え、各像担持体に形成された各色のトナー像を前記中間転写ベルトに転写する方式が採用されている。 In a tandem type color image forming apparatus, at least an endless intermediate transfer belt stretched between a driving roller, a tension roller, and a driven roller, a monochrome black image carrier, and three types of yellow, magenta, and cyan A system is provided in which a color image carrier is provided and toner images of each color formed on each image carrier are transferred to the intermediate transfer belt.
ところで、カラー画像形成装置においては、カラー画像を出力するカラーモードと、ブラック単色のモノクロ画像を出力するモノクロモードを選択可能であって、モノクロモードを選択してモノクロ画像を出力するときにも画像形成に供されないイエロー、マゼンタ、シアンのカラー像担持体を動作させると、これらのカラー像担持体が中間転写ベルトに接触し、カラー像担持体や中間転写ベルトが摩耗してこれらの寿命が低下するという問題が発生する。 By the way, in the color image forming apparatus, a color mode for outputting a color image and a monochrome mode for outputting a monochrome image of a single black color can be selected. When operating yellow, magenta, and cyan color image carriers that are not used for formation, these color image carriers come into contact with the intermediate transfer belt, and the color image carrier and the intermediate transfer belt are worn to reduce their lifespan. Problem occurs.
そこで、特許文献1には、少なくとも2つの像担持体と、用紙搬送手段と、転写手段を備えた画像形成装置において、1つの像担持体の回転軸を支点として搬送手段と転写手段を回転移動させ、1つの像担持体と搬送手段との接点をずらすことによって他の像担持体と搬送手段とを離間させ、中間転写ベルトの蛇行と像担持体の摩耗を防ぐ技術が提案されている。 Therefore, in Patent Document 1, in an image forming apparatus provided with at least two image carriers, a paper conveyance unit, and a transfer unit, the conveyance unit and the transfer unit are rotationally moved about a rotation axis of one image carrier. In addition, a technique has been proposed in which the contact between one image carrier and the transport unit is shifted to separate the other image carrier and the transport unit, thereby preventing meandering of the intermediate transfer belt and wear of the image carrier.
又、特許文献2には、ベルト状部材(中間転写体、潜像担持体又は転写材搬送部材)と、該ベルト状部材に接触又は近接して対向するように並設された複数の対向部材(潜像担持体又は現像剤担持体)とを備えた画像形成装置において、ベルト状部材と対向部材の一部とを離間させる離間手段を設けることによって、対向部材とベルト状部材との不要な接触による寿命低下等の問題の発生を防ぐ技術が提案されている。 Further, Patent Document 2 discloses a belt-like member (intermediate transfer member, latent image carrier or transfer material conveying member) and a plurality of opposing members arranged in parallel so as to face or approach the belt-like member. In an image forming apparatus provided with (a latent image carrier or a developer carrier), by providing a separating unit that separates the belt-like member and a part of the opposing member, the opposing member and the belt-like member are unnecessary. Techniques have been proposed to prevent the occurrence of problems such as a decrease in life due to contact.
ところが、上記特許文献1,2において提案された技術では、構造が複雑化し、転写ユニットが大型化するという問題がある。 However, the techniques proposed in Patent Documents 1 and 2 have a problem that the structure is complicated and the transfer unit is enlarged.
そこで、特許文献3には、ベルトに接触する位置とベルトから離間する位置との間で移動してベルトの循環移動経路を変更するリトラクトロールを追加することによって装置全体を小型化する提案がなされている。
しかしながら、特許文献3において提案された構成では、モノクロモード時のブラック用像担持体とベルトとの転写ニップの角度がカラーモード時のそれに対して変化するために転写条件も変化し、高質画像を安定して得られない可能性がある。 However, in the configuration proposed in Patent Document 3, the transfer condition also changes because the angle of the transfer nip between the black image carrier and the belt in the monochrome mode changes with respect to that in the color mode. May not be obtained stably.
又、リトラクトロールを追加することによってベルト裏側の介在物が増え、この介在物によってベルト裏側が摩耗してベルトの寿命低下を招くとともに、ベルトの削れによって発生した摩耗粉が転写ローラに巻き込まれて転写不良が生じ、画像乱れが引き起こされる可能性がある。 In addition, the inclusion of the retract roll increases the inclusions on the back side of the belt, and the inclusions cause wear on the back side of the belt to reduce the life of the belt, and wear powder generated by scraping the belt is caught in the transfer roller. There is a possibility that transfer defects occur and image distortion occurs.
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、モノクロモード時とカラーモード時の転写条件を変えないで高質画像を安定的に得ることができるとともに、転写ベルトの摩耗を抑制することができる転写ユニットとこれを備えた画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is that a high-quality image can be stably obtained without changing the transfer conditions in the monochrome mode and the color mode, and the transfer belt An object of the present invention is to provide a transfer unit capable of suppressing wear and an image forming apparatus including the transfer unit.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、少なくとも駆動ローラとテンションローラ及び固定ローラの間に張架された無端状の転写ベルトと、モノクロ用を含む複数の像担持体と、前記転写ベルトを介して前記各像担持体に当接する複数の転写ローラを備え、複数の像担持体に形成された各色のトナー像を前記転写ベルトに転写するカラーモードと、モノクロ用像担持体に形成されたモノクロトナー像を前記転写ベルトに転写するモノクロモードを選択可能であって、モノクロモード時にはモノクロ用以外の複数のカラー用像担持体から前記転写ベルトと前記転写ローラを離間させるようにした転写ユニットにおいて、前記転写ベルトの周内に可動ローラを設け、該可動ローラをモノクロモード時に移動させ転写ベルトに押し当て、モノクロモード時の前記転写ベルトと前記モノクロ用像担持体との転写ニップの角度がカラーモード時のそれと同じになるようにしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is characterized in that at least an endless transfer belt stretched between a driving roller, a tension roller, and a fixed roller, a plurality of image carriers including monochrome, and A plurality of transfer rollers that come into contact with the respective image carriers through a transfer belt, and a color mode for transferring the toner images of the respective colors formed on the plurality of image carriers to the transfer belt, and a monochrome image carrier A monochrome mode for transferring the formed monochrome toner image to the transfer belt can be selected. In the monochrome mode, the transfer belt and the transfer roller are separated from a plurality of color image carriers other than monochrome. In the transfer unit, a movable roller is provided in the circumference of the transfer belt, and the movable roller is moved and pressed against the transfer belt in the monochrome mode. Wherein the angle of the transfer nip between the transfer belt and the monochrome image bearing member, characterized in that set to be the same as that of the color mode at the time Nokuromodo.
請求項2記載の発明は、画像形成装置に請求項1記載の転写ユニットを備えたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the image forming apparatus includes the transfer unit according to the first aspect.
本発明によれば、可動ローラをモノクロモード時に移動させてモノクロモード時の転写ベルトとモノクロ用像担持体との転写ニップの角度がカラーモード時のそれと同じになるようにしたため、モノクロモード時とカラーモード時の転写条件も同じとなり、高画質のモノクロ画像を安定的に得ることができる。 According to the present invention, the movable roller is moved in the monochrome mode so that the angle of the transfer nip between the transfer belt in the monochrome mode and the monochrome image carrier is the same as that in the color mode. The transfer conditions in the color mode are the same, and a high-quality monochrome image can be stably obtained.
又、本発明によれば、可動ローラはモノクロモード時にのみ転写ベルトに当接し、カラーモード時には転写ベルトから離間するため、転写ベルトの摩耗が抑制されてその耐久性が高められる。 Further, according to the present invention, since the movable roller contacts the transfer belt only in the monochrome mode and is separated from the transfer belt in the color mode, wear of the transfer belt is suppressed and its durability is enhanced.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1及び図2は本発明に係る転写ユニットを備えた画像形成装置要部の断面図であり、図1はカラーモード時の状態を、図2はモノクロモード時の状態をそれぞれ示す。 1 and 2 are cross-sectional views of a main part of an image forming apparatus provided with a transfer unit according to the present invention. FIG. 1 shows a state in a color mode, and FIG. 2 shows a state in a monochrome mode.
本実施の形態に係る画像形成装置は、カラー画像とモノクロ画像を出力可能であって、その本体の内部にはイエロー画像形成ユニット1Y、マゼンタ画像形成ユニット1M、シアン画像形成ユニット1C及びブラック画像形成ユニット1Bkが一定の間隔でタンデムに配置されている。
The image forming apparatus according to the present embodiment can output a color image and a monochrome image, and a yellow
上記各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Bkには、像担持体としての感光ドラム2a,2b,2c,2d、一次帯電手段としての転写ローラ3a,3b,3c,3dの他、不図示の一次帯電器、現像装置、ドラムクリーニング装置がそれぞれ設けられている。
Each of the
ここで、上記感光ドラム2a〜2dは、ドラム状の感光体であって、不図示の駆動装置によって図示矢印方向(時計方向)に所定のプロセススピードで回転駆動される。又、不図示の現像装置は、イエロー(Y)トナー、マゼンタ(M)トナー、シアン(C)トナー、ブラック(Bk)トナーをそれぞれ収容しており、各感光ドラム2a〜2d上に形成された各静電潜像を各色のトナーを付着させて各静電潜像を現像して各色のトナー像として可視像化するものである。
Here, the
一次帯電手段としての前記転写ローラ3a〜3dは、各一次転写部にて無端状の中間転写ベルト4を介して各感光ドラム2a〜2dに当接可能に配置されている。ここで、転写ローラ3a〜3dや中間転写ベルト4は本発明に係る転写ユニットを構成しており、中間転写ベルト4は、駆動ローラ5、テンションローラ6及び固定ローラ(二次転写対向ローラ)7の間に張架されて各感光ドラム2a〜2dの下面側に走行可能に配置されており、前記各転写ローラ3a〜3dは、中間転写ベルト4の周内に配され、中間転写ベルト4を介して各感光ドラム2a〜2dにそれぞれ所定の圧力で押圧されている。又、前記固定ローラ7は、二次転写部において中間転写ベルト4を介して二次転写ローラ8に当接されている。尚、中間転写ベルト4の材質としては、ポリカーボネイト、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等の誘導体樹脂が選定される。
The
而して、本実施の形態においては、中間転写ベルト4の周内であって、マゼンタ用転写ローラ3bとシアン用転写ローラ3cの間には上下動可能なリトラクトロール9が設けられ、シアン用転写ローラ3cとブラック用転写ローラ3dの間には同じく上下動可能な可動ローラ10が設けられている。尚、転写ローラ3a〜3dは、バネ等の不図示の付勢手段によって感光ドラム2a〜2d側に付勢され、図1に示すカラーモード時においては、全ての転写ローラ3a〜3dは中間転写ベルト4を介して各感光ドラム2a〜2dに所定の圧力で押圧されている。又、テンションローラ6は、不図示のバネ等の付勢手段によって中間転写ベルト4に押し当てられて該中間転写ベルト4に所定のテンションを付与している。更に、図示しないが、転写ユニットの二次転写部の下流側にはベルトクリーニング装置が設けられている。
Thus, in the present embodiment, a retract roll 9 that is movable up and down is provided within the circumference of the intermediate transfer belt 4 and between the
他方、画像形成装置本体内の前記転写ユニットの下方の搬送経路Lの途中であって、二次転写部の上流側(図1の左側)にはレジストローラ11が配置され、二次転写部の下流側(図1の右側)には搬送ベルト12が配置され、更にその下流側には定着装置13が設けられている。ここで、定着装置13は、互いに圧接された状態で回転する定着ローラ14と加圧ローラ15を備えている。尚、図示しないが、画像形成装置本体内の底部には、複数枚の用紙を積層収容した給紙カセットが着脱可能に設置されている。
On the other hand, a
次に、以上の構成を有する画像形成装置による画像形成動作について説明する。 Next, an image forming operation by the image forming apparatus having the above configuration will be described.
本実施の形態に係る画像形成装置は、カラー画像を出力するカラーモードとモノクロ画像を出力するモノクロモードを選択可能であって、カラーモードが選択された場合には、図1に示すように、全ての転写ローラ3a〜3dが中間転写ベルト4を介して各感光ドラム2a〜2dに押圧されるとともに、リトラクトロール9が中間転写ベルト4に当接され、可動ローラ10が中間転写ベルト4から離間している。
The image forming apparatus according to the present embodiment can select a color mode for outputting a color image and a monochrome mode for outputting a monochrome image. When the color mode is selected, as shown in FIG. All the
上記状態において画像開始信号が発せられると、
各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Bkにおいて各感光ドラム2a〜2dが図1の矢印方向(時計方向)に所定のプロセススピードで回転駆動され、これらの感光ドラム2a〜2dは、不図示の一次帯電器によって一様に帯電される。そして、各色毎のカラー画像信号によって変調されたレーザ光が例えば不図示のレーザスキャナユニットから各感光ドラム2a〜2dに照射されると、各感光ドラム2a〜2d上に各カラー画像信号に対応した静電潜像がそれぞれ形成される。
When an image start signal is issued in the above state,
In each of the
すると、先ず、イエロー画像形成ユニット1Yの感光ドラム2a上に形成された静電潜像が不図示の現像装置によって現像されてイエロートナー像として可視化される。そして、このイエロートナー像は、該感光ドラム2aと転写ローラ3aとの間の一次転写部において転写ローラ3aの作用によって、図1の矢印方向(反時計方向)に回転している中間転写ベルト4上に一次転写される。
Then, first, the electrostatic latent image formed on the
上述のようにしてイエロートナー像が一次転写された中間転写ベルト4は、次のマゼンタ画像形成ユニット1Mへと移動する。そして、マゼンタ画像形成ユニット1Mにおいても、前記と同様にして、感光ドラム2b上に形成されたマゼンタトナー像が一次転写部において中間転写ベルト4上にイエロートナー像に重ねて転写される。
The intermediate transfer belt 4 on which the yellow toner image is primarily transferred as described above moves to the next magenta
以下同様にして、中間転写ベルト4上に重畳転写されたイエロー及びマゼンタトナー像の上に、シアン及びブラック画像形成ユニット1C,1Bkの各感光ドラム2c,2d上にそれぞれ形成されたシアン及びブラックトナー像が各一次転写部において順次重ね合わせられ、中間転写ベルト4上にはフルカラーのトナー像が形成される。尚、中間転写ベルト4上に転写されないで各感光ドラム2a〜2d上に残留する転写残トナーは、不図示の各ドラムクリーニング装置によって除去され、各感光ドラム2a〜2dは次の画像形成に備えられる。
Similarly, cyan and black toners respectively formed on the
そして、中間転写ベルト4上のフルカラートナー像の先端が固定ローラ(二次転写対向ローラ)7と二次転写ローラ8間の二次転写部に達するタイミングに合わせて、不図示の給紙カセットから搬送経路Lへと送り出された用紙がレジストローラ11によって二次転写部へと搬送される。そして、二次転写部において、中間転写ベルト4上のフルカラートナー像が二次転写ローラ8の作用によって用紙に一括して二次転写される。尚、用紙上に転写されないで中間転写ベルト4上に残留する転写残トナーは、不図示のベルトクリーニング装置によって除去され、中間転写ベルト4は次の画像形成に備えられる。
Then, in accordance with the timing at which the front end of the full-color toner image on the intermediate transfer belt 4 reaches the secondary transfer portion between the fixed roller (secondary transfer counter roller) 7 and the
以上のようにしてフルカラートナー像が転写された用紙は、定着装置13へと搬送され、この定着装置13において定着ローラ14と加圧ローラ15によって挟持されながら搬送される過程でフルカラートナー像が加熱及び加圧されて該用紙の表面に熱定着される。そして、トナー像が定着された用紙は、装置本体外の不図示の排紙トレイへと排出される。
The sheet on which the full color toner image has been transferred as described above is conveyed to the fixing
他方、モノクロモードが選択された場合には、図2に示すように、可動ローラ10が上動して中間転写ベルト4を押し上げるとともに、カラー用転写ローラ3a〜3cとリトラクトロール9が下動し、カラー用転写ローラ3a〜3cと中間転写ベルト4がカラー用感光ドラム2a〜2cから離間する。このとき、中間転写ベルト4とモノクロ用感光ドラム2dとの転写ニップの角度がカラーモード時のそれと同じになるように可動ローラ10の移動量が設定されている。従って、このモノクロモードにおいては、ブラック画像形成ユニット1Bkにおいてのみ転写ローラ5dと中間転写ベルト4が感光ドラム2dに当接している。
On the other hand, when the monochrome mode is selected, as shown in FIG. 2, the
而して、モノクロモードにおいてはブラック画像形成ユニット1Bkのみが動作し、他のイエロー、マゼンタ及びシアン画像形成ユニット1Y,1M,1Cは休止するため、前記と同様にブラック画像形成ユニット1Bkにおいて感光ドラム2d上に形成されたブラックトナー像は一次転写部において中間転写ベルト4上に一次転写され、中間転写ベルト4上に転写されたブラックトナー像は、適当なタイミングで二次転写部に供給された用紙上に二次転写される。そして、ブラックトナー像が転写された用紙は、定着装置13へと搬送され、この定着装置13においてブラックトナー像が加熱及び加圧されて用紙の表面に熱定着され、ブラックトナー像が定着された用紙は、装置本体外の不図示の排紙トレイへと排出される。
Thus, in the monochrome mode, only the black image forming unit 1Bk operates and the other yellow, magenta, and cyan
以上のように、本実施の形態では、可動ローラ10をモノクロモード時に移動させてモノクロモード時の中間転写ベルト4とブラック用感光ドラム3dとの転写ニップの角度がカラーモード時のそれと同じになるようにしたため、モノクロモード時とカラーモード時の転写条件も同じとなり、高画質のモノクロ画像を安定的に得ることができる。
As described above, in this embodiment, the
又、本実施の形態によれば、可動ローラ10はモノクロモード時にのみ中間転写ベルト4に当接し、カラーモード時には中間転写ベルト4から離間するため、中間転写ベルト4の摩耗が抑制されてその耐久性が高められる。
Further, according to the present embodiment, the
1Y イエロー画像形成ユニット
1M マゼンタ画像形成ユニット
1C シアン画像形成ユニット
1Bk ブラック画像形成ユニット
2a〜2d 感光ドラム(像担持体)
3a〜3d 転写ローラ
4 中間転写ベルト(転写ベルト)
5 駆動ローラ
6 テンションローラ
7 固定ローラ(二次転写対向ローラ)
8 二次転写ローラ
9 リトラクトロール
10 可動ローラ
11 レジストローラ
12 搬送ベルト
13 定着装置
14 定着ローラ
15 加圧ローラ
L 搬送経路
1Y Yellow
3a to 3d Transfer roller 4 Intermediate transfer belt (transfer belt)
5 Driving roller 6
8 Secondary transfer roller 9 Retract
Claims (2)
前記転写ベルトの周内に可動ローラを設け、該可動ローラをモノクロモード時に移動させ転写ベルトに押し当て、モノクロモード時の前記転写ベルトと前記モノクロ用像担持体との転写ニップの角度がカラーモード時のそれと同じになるようにしたことを特徴とする転写ユニット。 An endless transfer belt stretched between at least a driving roller, a tension roller, and a fixed roller; a plurality of monochrome image-bearing bodies; and a plurality of image carriers that are in contact with the image-bearing bodies via the transfer belt. A color mode that includes a transfer roller and transfers toner images of each color formed on a plurality of image carriers to the transfer belt; and a monochrome mode that transfers a monochrome toner image formed on a monochrome image carrier to the transfer belt In the transfer unit in which the transfer belt and the transfer roller are separated from a plurality of color image carriers other than those for monochrome in the monochrome mode,
A movable roller is provided in the periphery of the transfer belt, and the movable roller is moved and pressed against the transfer belt in the monochrome mode, and the angle of the transfer nip between the transfer belt and the monochrome image carrier in the monochrome mode is a color mode. A transfer unit characterized by being the same as that of time.
An image forming apparatus comprising the transfer unit according to claim 1.
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- 2007-04-23 JP JP2007112462A patent/JP2008268610A/en active Pending
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