JP2010139750A - 中間転写ユニット及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】中間転写ベルトとの干渉を防止すると共に、作業性の向上を図ったベルト保護部材を提供する。
【解決手段】無端状の中間転写ベルト25と、この中間転写ベルト25を交換可能に支持するベルト支持体250Bと、ベルト支持体250Bを収容する枠状の筐体250Hと、ベルト支持体250Bに設けられ、弾性部材Sにより付勢された板状のベルト保護部材255とを備え、ベルト支持体250Bは枠状の筐体250Hに対して揺動可能に構成されていると共に、ベルト保護部材255は、ベルト支持体250Bを筐体250H内に収容した状態では、その先端部255pが中間転写ベルト25の幅方向端部の上方を覆うように位置する一方、ベルト支持体250Bを筐体250Hに対して揺動させた状態では、その先端部255pがベルト支持体250Bよりも外側に退避することを特徴とする。
【選択図】図8

Description

本発明は、中間転写ユニット及びこれを備えた画像形成装置に関する。
特開2003−043764号公報
従来、電子写真方式を適用したカラー複写機やカラープリンター等のカラー画像形成装置としては、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)等の各色に対応した複数の画像形成ユニットを備え、各画像形成ユニットの感光ドラム上に順次形成される各色のトナー像を、各感光ドラムと対向配置した一次転写装置により、一旦無端状の中間転写ベルト上に多重に一次転写した後、当該中間転写ベルト上に多重に転写された各色のトナー像を、二次転写装置により記録媒体上に一括して二次転写し、その後、これらのトナー像を加熱加圧して記録媒体上に定着することによりカラー画像を形成するように構成した、いわゆる中間転写方式の画像形成装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
ここで、特許文献1には、画像形成ユニットを着脱する際に、画像形成ユニットと中間転写ベルトとの干渉を防止するための干渉防止部材を設けた画像形成装置が開示されている。
本発明の目的とするところは、中間転写ベルトを着脱する際に、中間転写ベルトとの干渉を防止すると共に、作業性の向上を図ったベルト保護部材を有する中間転写ユニット及びこれを備えた画像形成装置を提供することである。
請求項1に記載の中間転写ユニットは、その表面にトナー像が転写される回転自在に形成された無端状の中間転写ベルトと、この中間転写ベルトを交換可能に支持するベルト支持体と、前記中間転写ベルトが取り付けられたベルト支持体を収容する枠状の筐体と、前記ベルト支持体に設けられ、中間転写ベルトの幅方向端部を覆うように弾性部材により付勢された板状のベルト保護部材とを備え、前記ベルト支持体は前記枠状の筐体に対して揺動可能に構成されていると共に、前記ベルト保護部材は、前記ベルト支持体を筐体内に収容した状態では、その先端部が中間転写ベルトの幅方向端部の上方を覆うように位置する一方、前記ベルト支持体を筐体に対して揺動させた状態では、その先端部がベルト支持体よりも外側に退避することを特徴とするものである。
請求項2に記載の中間転写ユニットは、請求項1に記載の構成において、前記ベルト保護部材は、ベルト支持体の背面側に設けられていると共に、前記ベルト支持体は、その背面側にて前記筐体に対して揺動可能に構成されていることを特徴とするものである。
請求項2に記載の中間転写ユニットは、請求項1又は2に記載の構成において、前記保護部材は、回転可能に構成されていると共に、その先端部が中間転写ベルト側に付勢されている一方、他端部にはベルト支持体の揺動に伴って、前記筐体と接触する接触面が形成されていることを特徴とするものである。
請求項4に記載の画像形成装置は、請求項1ないし3のいずれかに記載に中間転写ユニットと、記録媒体に画像を形成する画像形成手段とを備えたことを特徴とするものである。
請求項1に記載の発明によれば、中間転写ベルトを交換する際のベルト保護部材上への中間転写ベルトの誤設置等を確実に防止すると共に、ベルト交換作業等の際の作業性を大幅に向上させることができる。
請求項2に記載の発明によれば、ベルト支持体の背面側(奥側)へのアクセスを不要として、作業性の一層の向上に寄与することができる。
請求項3に記載の発明によれば、ベルト支持体の揺動に伴って退避動作を可能とするベルト保護部材を容易に実現することができる。
請求項4に記載の発明によれば、上記いずれかの中間転写ユニットを画像形成装置に好適に適用することができる。
以下に、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
まず、本発明が適用可能な画像形成装置の概略構成について図1を参照して説明する。ここで、図1は、本発明が適用可能なタンデム型のカラー電子写真複写機の概略構成を示す模式図である。なお、このタンデム型のカラー電子写真複写機は、画像読取装置を備えているが、画像形成装置としては、画像読取装置を備えずに、不図示のパーソナルコンピュータ等から出力される画像データに基づいて画像を形成するカラープリンターやファクシミリ等であってもよい。
図1において、1はタンデム型のカラー電子写真複写機の本体を示すものであり、このカラー電子写真複写機本体1は、その一端側の上部に、原稿2の画像を読み取る画像読取装置(IIT:Image Input Terminal)4を備えていると共に、当該カラー電子写真複写機本体1の内部には、画像読取装置4や不図示のパーソナルコンピュータ等から出力される画像データ、あるいは電話回線やLAN等を介して送られてくる画像データに、予め定められた画像処理を施す画像処理装置(IPS:Image Processing System)12と、当該画像処理装置12で予め定められた画像処理が施された画像データに基づいて画像を出力する画像出力装置(IOT:Image Output Terminal)100とが配設されている。
上記画像読取装置4では、プラテンカバー3によってプラテンガラス5上に押圧された原稿2や、不図示の自動原稿搬送装置によって自動的に搬送される原稿の画像が読み取られる。この画像読取装置4は、プラテンガラス5上に載置された原稿2を光源6によって照明し、原稿2からの反射光像を、フルレートミラー7及びハーフレートミラー8,9及び結像レンズ10からなる縮小光学系を介してCCD等からなる画像読取素子11上に走査露光して、この画像読取素子11によって原稿2の色材反射光像を予め定められたドット密度(例えば、16ドット/mm)で読み取るように構成されている。
上記画像読取装置4によって読み取られた原稿2の色材反射光像は、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)(各8bit)の3色の原稿反射率データとして画像処理装置12に送られ、この画像処理装置12では、原稿2の反射率データに対して、シェーデイング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色/移動編集等の予め定められた画像処理が施される。
そして、上記の如く画像処理装置12で予め定められた画像処理が施された画像データは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)(各8bit)の4色の原稿色材階調データ(ラスタデータ)に変換され、次に述べるように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの露光装置14Y,14M,14C,14Kに送られ、これらの露光装置14Y,14M,14C,14Kでは、予め定められた色の原稿色材階調データに応じてレーザー光LBによる画像露光が行われる。
上記タンデム型のカラー電子写真複写機本体1の内部には、上述したように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4つの画像形成ユニット13Y,13M,13C,13Kが、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置されている。
これらの4つの画像形成ユニット13Y,13M,13C,13Kは、すべて同様に構成されており、大別して、矢印A方向に沿って予め定められた速度で回転駆動される像保持体としての感光ドラム15と、この感光ドラム15の表面を一様に帯電する帯電手段としてのスコロトロン16と、当該感光ドラム15の表面に各色の画像情報に応じたレーザービームを走査露光して静電潜像を形成する露光装置14と、感光ドラム15上に形成された静電潜像を現像する現像装置17と、転写後に感光ドラム15の表面に残留した転写残トナーを除去するドラムクリーニング装置18等とから構成されている。
上記露光装置14は、半導体レーザー19を原稿色材階調データに応じて変調して、この半導体レーザー19からレーザー光LBを階調データに応じて出射する。この半導体レーザー19から出射されたレーザー光LBは、反射ミラー20,21を介して回転多面鏡22によって偏向走査され、再び反射ミラー20,21及び複数枚の反射ミラー23,24を介して像保持体としての感光ドラム15上に走査露光される。
上記画像処理装置12からは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像形成ユニット13Y,13M,13C,13Kの露光装置14Y,14M,14C,14Kに各色の画像データ(ラスタデータ)が順次出力され、これらの露光装置14Y,14M,14C,14Kから画像データに応じて出射されるレーザービームLBが、それぞれの感光ドラム15Y,15M,15C,15Kの表面に走査露光されて静電潜像が形成される。上記各感光ドラム15Y,15M,15C,15Kに形成された静電潜像は、対応する現像装置17Y,17M,17C,17Kによって、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナー像として現像される。
上記各画像形成ユニット13Y,13M,13C,13Kの感光ドラム15Y,15M,15C,15K上に、順次形成されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の未定着トナー像は、当該感光ドラム15Y,15M,15C,15Kと中間転写体としての中間転写ベルト25とが接する一次転写位置において、中間転写ベルト25の表面に互いに重ね合わされた状態で順次転写される。この一次転写位置における中間転写ベルト25の裏面側には、転写部材としての半導電性の一次転写ロール26Y,26M,26C,26Kが配設されており、これらの一次転写ロール26Y,26M,26C,26Kによって中間転写ベルト25が感光ドラム15Y,15M,15C,15Kの表面に当接するようになっている。上記一次転写ロール26Y,26M,26C,26Kには、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されており、感光ドラム15Y,15M,15C,15K上に形成された各色の未定着トナー像は、それぞれ中間転写ベルト25上に順次静電的に吸引され、フルカラーの画像が形成される。なお、感光ドラム15Y,15M,15C,15Kの表面の転写残トナーは、ドラムクリーニング装置18Y,18M,18C,18Kによりクリーニングされる。
上記中間転写ベルト25は、駆動ロール27と、従動ロール28と、テンションロール29と、従動ロール30と、二次転写用の対向ロールであるバックアップロール31と、アイドルロール32との間に、一定のテンションで張架されており、不図示の定速性に優れた専用の駆動モーターによって回転駆動される駆動ロール27により、感光ドラム15Y,15M,15C,15Kの回転と同期して矢印B方向に予め定められた速度で循環駆動されるようになっている。また、本実施の形態において、上記中間転写ベルト25は、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、フッ素系樹脂などの樹脂材料に、カーボンやイオン導電物質などの導電性付与のための物質を分散させて形成されている。
なお、単色の画像を形成する場合には、所望の色の画像形成ユニット13Y,13M,13C,13Kのみを動作させ、中間転写ベルト25上に所望の単色の未定着トナー像が形成される。
このようにして、上記中間転写ベルト25上に多重に一次転写されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の未定着トナー像は、中間転写ベルト25の回動に伴って記録用紙P(記録媒体)の搬送経路に面した二次転写位置へと搬送され、この二次転写位置において、中間転写ベルト25から記録用紙Pに未定着トナー像が二次転写される。記録用紙Pは、用紙トレイ39,40,41のいずれかからフィードローラ42によって給紙され、複数の搬送ローラ43,44を備えた用紙搬送路46によってレジストローラ47まで搬送されて一旦停止される。次に、上記記録用紙Pは、レジストローラ47によって予め定められたタイミングで搬送され、二次転写ロール33と中間転写ベルト25との間に挟み込まれる。また、二次転写位置における中間転写ベルト25の裏面側には、二次転写ロール33の対向をなすバックアップロール31と、当該バックアップロール31に当接する不図示の金属ロールが配設されている。上記二次転写位置では、金属ロールにトナーの帯電極性と同極性の電圧(正規の転写バイアス)を印加することにより、二次転写ロール33を対向電極として転写電界を形成させ、中間転写ベルト25上に保持された未定着トナー像は、二次転写位置において記録用紙Pに静電転写される。なお、上記二次転写ロール33は、不図示のブラシロールによって清掃されるようになっている。
そして、未定着トナー像が転写された記録用紙Pは、中間転写ベルト25から剥離された後、2連の転写材搬送手段としての用紙搬送ベルト35,36によって定着装置37に送り込まれ、未定着トナー像の定着処理がなされ、装置本体1の外部に設けられた排出トレイ38上に排出される。なお、未定着トナー像の二次転写が終了した中間転写ベルト25は、二次転写部の下流に位置するベルトクリーニング装置48によって残留トナーが除去されるようになっている。
なお、本実施の形態において、上述した中間転写ベルト25及びこの内側に配置される一次転写ロール26等はユニット化されており、画像形成装置本体1に対して着脱可能に構成されている。以下、このような中間転写ベルト25を含んで一体に形成されていると共に、その構成部材の交換や調整が可能となるように構成したユニットを中間転写ユニット250とも称する。
次に、本実施の形態に係る中間転写ユニット250の構成について、図2〜図7を参照して説明する。ここで、図2は、ユニットフレーム250Hに収容された状態の中間転写ユニット250を示す斜視図であり、図3は、中間転写ベルト25を取り外した状態の中間転写ユニット250を示す斜視図である。また、図4及び図5は、本実施の形態に係る中間転写ユニット250をユニットフレーム250Hごと画像形成装置1前面に引き出した状態を示す斜視図及び側面図であり、図6及び図7は、中間転写ユニット250をユニットフレーム250Hに対して揺動させた状態を示す斜視図及び側面図である。
まず、図2及び図3に示すように、本実施の形態に係る中間転写ユニット250は、無端状の中間転写ベルト25と、この中間転写ベルト25を回転可能に支持する断面略三角形状のベルト支持体250Bを備えている。具体的には、図3に最も良く示されるように、このベルト支持体250Bは、中間転写ベルト25の内側に配設される一次転写ロール26Y,26M,26C,26K、駆動ロール27、複数の支持ロール260等を回転可能に支持しており、これら複数のロールを介して中間転写ベルト25を回転自在に支持している。なお、本実施の形態に係る中間転写ベルト25は、上記ベルト支持体250Bに対して幅方向(長手方向と直交する方向)にスライドさせることにより取り外し可能となっている。
また、図2に最も良く示されるように、本実施の形態に係る中間転写ユニット250は、画像形成装置本体1の一部を構成する枠状の筐体であるユニットフレーム250H内に収容可能となっていると共に、このユニットフレーム250Hに対して揺動可能に構成されている。具体的には、中間転写ベルト25を支持するベルト支持体250Bの背面250Brに、貫通孔を有する2つの突起部251,251が形成されており、この一対の突起部251,251の貫通孔に挿通された長手方向に延在する不図示の回転軸を介して、中間転写ユニット250がユニットフレーム250Hに対して揺動可能となるように構成されている。
また、ユニットフレーム250Hの側面下方には、前後方向に延在するガイドレール250Hgが配設されており、このガイドレール250Hgを介して、中間転写ユニット250がユニットフレーム250Hごと装置前面側に引き出せるように構成されている(図4及び図5参照)。そして、中間転写ユニット250を装置前面側に引き出した状態から、さらに、中間転写ユニット250の前面部を持ち上げてユニットフレーム250Hに対して回転させることにより、中間転写ユニット250がユニットフレーム250Hから露出して(図6及び図7参照)、中間転写ベルト25の交換や構成部材の調整等の保守作業が行えるようになっている。なお、本実施の形態では、作業性向上の観点から、ユニットフレーム250Hに対して中間転写ユニット250を予め定められた角度だけ回転させた状態で、従来公知の支持機構により当該中間転写ユニット250の傾斜姿勢が維持されるように構成されている。
一方、上記ユニットフレーム250Hの背面(ベルト支持体250Bの背面250Brと対向するユニットフレーム250Hの対向面)250Hrには、後述するベルト保護部材255と接触する板状の接触バー250Hsが、中間転写ベルト25の長手方向に沿って配設されている。
また、本実施の形態において、中間転写ユニット250を構成するベルト支持体250Bの背面250Br(中間転写ベルト25の背面側)には、中間転写ベルト25の長手方向に沿って複数のベルト保護部材255が、その先端部が中間転写ベルト25の幅方向端部の上方に位置するように配設されている(図2及び図3参照)。なお、同様なベルト保護部材255をベルト支持体250B(中間転写ベルト25)の幅方向前面側に併せて設けても差し支えないが、中間転写ベルト25の前面側は、背面側に比べて作業性を損なうことがないので、本実施の形態に係るベルト支持体250Bの前面側には、従来と同様な螺子止めのベルト保護部材(不図示)が設けられている。
上記ベルト保護部材255は、経年変化等により中間転写ベルト25の幅方向端部が上向きにカールした場合(幅方向端部が上方に反り返った場合)に、かかる端部が他の構成部材と接触することを未然に防止して中間転写ベルト25を保護するものであり、以下に本実施の形態に係るベルト保護部材255の構成について、図8〜図11を参照してさらに説明する。ここで、図8は、中間転写ユニット250を装着した定常状態におけるベルト保護部材255の状態を示す斜視図であり、図9は、中間転写ユニット250をユニットフレーム250Hに対して揺動させた状態におけるベルト保護部材255の状態を示す斜視図であり、図10及び図11は、中間転写ユニット250をユニットフレーム250Hに対して揺動させた状態におけるベルト保護部材255の状態を示す側面図である。
本実施の形態に係るベルト保護部材255は、図8及び図9に最も良く示されるように、ベルト支持体250Bの背面250Brに取り付けられた回転支点255o回りに回転自在に形成された板状の部材であり、その先端部に、中間転写ベルト25の表面と平行となる保護部255pを有すると共に、他端部には、ベルト支持体250Bの背面250Brと平行となる接触面255sを有している。そして、中間転写ベルト25が取り付けられたベルト支持体250Bを筐体250H内に装着した通常状態において、ベルト保護部材255先端の保護部255pが中間転写ベルト25の幅方向端部の上方にてかかる中間転写ベルト25に平行となるように、弾性部材Sにて付勢されている。
一方、ベルト交換等の保守作業の際に、中間転写ユニット250を画像形成装置本体1から引き出して、ユニットフレーム250Hに対して揺動(回転)させた場合には、図9〜図11に示すように、ベルト保護部材255の接触面255sがユニットフレーム250Hの接触バー250Hsと接触して付勢方向(中間転写ベルト25側に向かう方向)と反対方向に回転し、先端の保護部255pを中間転写ベルト25の支持体250Bの外側に退避させるようになっている。
具体的には、ベルト保護部材255の接触面255sが、ユニットフレーム250Hの接触バー250Hsの上部(頂面)に乗り上げた際に、先端の保護部255pは、少なくとも支持体250Bの背面250Brを含んだ平面250Bpよりも、外側(中間転写ベルト25と反対側)の領域まで移動するように構成されている。
このように構成した中間転写ユニット250では、中間転写ベルト25(ベルト支持体250B)をユニットフレーム250H内に収容した状態では、図2及び図8に示したように、ベルト保護部材255先端の保護部255pが中間転写ベルト25の幅方向端部近傍を覆うように中間転写ベルト25の表面と平行に配置され、中間転写ベルト25の経年的な変形(カール)を抑制すると共に、近傍の構成部材との接触を未然に防止して、中間転写ベルト25を不測のダメージから保護することができる。
また、中間転写ベルト25の交換等の保守作業時に、ベルト支持体250Bをユニットフレーム250Hに対して揺動(回転)させた状態では、ベルト保護部材255がベルト支持体250Bの背面250Brよりも外側に退避するので、中間転写ベルト25を着脱する際の中間転写ベルト25とベルト保護部材255との干渉を確実に回避して、かかる中間転写ベルト25がベルト保護部材255上に乗り上げてしまう誤設置等を確実に防止することができる。併せて、従来の螺子止めによるベルト保護部材に比し、保守作業時の作業性を格段に向上させることができる。
本発明が適用可能なタンデム型の画像形成装置を示す模式的構成図である。 ユニットフレームに収容された状態の中間転写ユニットを示す斜視図である。 中間転写ベルトを取り外した状態の中間転写ユニットを示す斜視図である。 本実施の形態に係る中間転写ユニットをユニットフレームごと画像形成装置前面側に引き出した状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る中間転写ユニットをユニットフレームごと画像形成装置前面側に引き出した状態を示す側面図である。 本実施の形態に係る中間転写ユニットをユニットフレームに対して揺動させた状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る中間転写ユニットをユニットフレームに対して揺動させた状態を示す側面図である。 本実施の形態に係る中間転写ユニット250を装着した定常状態におけるベルト保護部材の状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る中間転写ユニットをユニットフレームに対して揺動させた状態におけるベルト保護部材の状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る中間転写ユニットをユニットフレームに対して揺動させた状態におけるベルト保護部材の状態を示す側面図である。 本実施の形態に係る中間転写ユニットをユニットフレームに対して揺動させた状態におけるベルト保護部材の状態を示す側面図である。
符号の説明
1:画像形成装置、13Y,13M,13C,13K:画像形成ユニット、14Y,14M,14C,14K:露光装置、15Y,15M,15C,15K:感光ドラム、16Y,16M,16C,16K:帯電装置、17Y,17M,17C,17K:現像装置、18Y,18M,18C,18K:ドラムクリーニング装置、25:中間転写ベルト、26Y,26M,26C,26K:一次転写ロール、27:駆動ロール、28:従動ロール、29:テンションロール、30:従動ロール、31:バックアップロール、32:アイドルロール、33:二次転写ロール、35,36:用紙搬送ベルト、37:定着装置、38:排出トレイ、39,40,41:用紙トレイ、47:レジストローラ、48:ベルトクリーニング装置、250:中間転写ユニット、250B:ベルト支持体、250Br:背面、250H:ユニットフレーム、250Hg:ガイドレール、250Hs:接触バー、251:突起部、255:ベルト保護部材、255o:回転支点、255p:保護部、255s:接触面、P:記録用紙、S:弾性部材

Claims (4)

  1. その表面にトナー像が転写される回転自在に形成された無端状の中間転写ベルトと、
    この中間転写ベルトを交換可能に支持するベルト支持体と、
    前記中間転写ベルトが取り付けられたベルト支持体を収容する枠状の筐体と、
    前記ベルト支持体に設けられ、中間転写ベルトの幅方向端部を覆うように弾性部材により付勢された板状のベルト保護部材と
    を備え、
    前記ベルト支持体は前記枠状の筐体に対して揺動可能に構成されていると共に、前記ベルト保護部材は、前記ベルト支持体を筐体内に収容した状態では、その先端部が中間転写ベルトの幅方向端部の上方を覆うように位置する一方、前記ベルト支持体を筐体に対して揺動させた状態では、その先端部がベルト支持体よりも外側に退避することを特徴とする中間転写ユニット。
  2. 前記ベルト保護部材は、ベルト支持体の背面側に設けられていると共に、前記ベルト支持体は、その背面側にて前記筐体に対して揺動可能に構成されていることを特徴とする請求項1に記載の中間転写ユニット。
  3. 前記保護部材は、回転可能に構成されていると共に、その先端部が中間転写ベルト側に付勢されている一方、他端部にはベルト支持体の揺動に伴って、前記筐体と接触する接触面が形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の中間転写ユニット。
  4. 請求項1ないし3のいずれかに記載に中間転写ユニットと、記録媒体に画像を形成する画像形成手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
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