JP2015210411A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、二次転写ローラの当接離間構成の簡素化によって画像形成装置の小型化・省スペース化を図ると共に、画像形成装置を高速化した場合においても、二次転写ローラのコストを上げることなく、良好な二次転写性能を得られる画像形成装置を提供する。
【解決手段】二次転写ローラを無端ベルトから離間させる離間手段は、無端ベルトの対向ローラと張架ローラの間の複数の像担持体と対向する一次転写面と前記一次転写面に対向した面との間に配置され、前記二次転写ローラと係合して前記二次転写ローラを前記無端ベルトから離間させる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、張架ローラに張架された無端ベルトを有する複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、及び複合機等の電子写真方式で画像形成を行う画像形成装置に関するものである。

電子写真方式のカラー画像形成装置には、中間転写ベルトのような無端ベルトの表面に、付勢手段によって付勢されて所定圧で圧接する、一次転写ローラや二次転写ローラ等の圧接部材が設けられている。これら圧接部材が中間転写ベルトに圧接した状態で長時間経過すると、中間転写ベルトにはクリープ現象によるカール癖のような塑性変形が生じる。

一般的に、二次転写ニップでは、紙等の電気を通し難い転写材に転写電界を形成するため、比較的高い転写バイアスを印加しており、高電圧による異常放電を防止する必要がある。そのため、二次転写ローラを、中間転写ベルト内周の二次転写対向ローラに対して紙搬送方向上流側にオフセット配置している。この時、中間転写ベルトと二次転写ローラだけが接触している領域が存在している。この領域をテンションニップ領域と呼んでいる。

また、二次転写ローラと中間転写ベルトとの密着性を向上させるため、二次転写ローラの押圧力は比較的高く設定されている。そのため、前述のテンションニップ領域が高圧の圧接状態で長時間放置された場合、中間転写ベルトの外側に向けた凹のカール癖が生じる。中間転写ベルトにカール癖が生じると、一次転写ニップ部での感光体ドラムと中間転写ベルトとの密着性、二次転写ニップ部での中間転写ベルトと二次転写ローラとの密着性が損なわれ、転写ムラなどの異常画像が発生する。

この問題を解決するためには、電源オフ時やプリントスタンバイ時等、中間転写ベルトが停止している間、二次転写ローラを中間転写ベルトから離間する必要があり、これまでに様々な構成が提案されている。

特許文献１では、中間転写ベルトにテンションを付与するために中間転写ベルト内に配置された張架ローラ（特許文献１のテンションローラ）、二次転写ローラ（特許文献１の押圧ローラ）を中間転写ベルトから離間させる構成が開示されている。具体的には、専用の往復動ロッドを一次転写ローラの上下動作に連動させて動作可能にし、二次転写ローラを回動可能に支持している軸受を往復動ロッドで押圧する構成が開示されている。

特開２００１−２９６７１６号公報

しかしながら、特許文献１において、二次転写ローラを当接離間させる往復動ロッドが、ローラ軸方向において、一次転写ローラを当接離間させる水平ロッドの外側に位置している。このことから、前記往復動ロッドは、一次転写ローラと中間転写ベルトの前記軸方向の長さの関係から、中間転写ベルトの外側に配置されているものと考えられる。そのため、画像形成装置のさらなる小型化・省スペース化の妨げになっている。

また、良好な二次転写性能を得るためには、二次転写ローラの撓みを極力抑えて、長手方向の中央部と端部のニップ幅を均一に保つことが求められる。しかし、特許文献１では、前述の如く往復ロッドが軸方向外側まで配置される構成であるため、二次転写ローラの軸方向の長さが、二次転写ローラと対向する二次転写対向ローラ（特許文献１の二次転写ローラ）より長くなってしまう。そのため、二次転写部の長手方向の中央部と端部のニップ幅に大きな差が生じる。

このように、二次転写部の長手方向の中央部と端部のニップ幅に大きな差が生じると、二次転写部（ニップ）の中央部と端部で両立する転写バイアスを設定できずに、転写ムラ等の異常画像が発生する懸念がある。

一方、二次転写ローラにクラウン形状を付けることで、長手方向の中央部と端部のニップ幅差を解消する方法もある。しかし、二次転写ローラにクラウン形状を付けると、ニップ端部に比べてニップ中央部での転写材の搬送速度が増すため、紙しわが発生する懸念がある。

また高速機においては二次転写ローラの押圧力が高い傾向にあるため、二次転写ローラの芯金の撓み量が大きくなる。そのため、二次転写部の長手方向の中央部と端部でのニップ幅の差が大きくなり、転写ムラと紙しわの防止が両立しないことがある。両立しない場合、二次転写ローラの芯金径を太くするといった対策が必要となってしまい、二次転写ローラのコストが上がってしまうことがある。

本来、二次転写ローラの撓み量を低減するためには、二次転写ローラを押圧しているバネは可能な限りローラ長手方向で内側に配置するのが理想的である。しかし特許文献１では、往復動ロッドは中間転写ベルト内の二次転写対向ローラの軸受部より外側に配置されている。二次転写ローラの芯金は長く、二次転写ローラを押圧するバネも芯金長に合せた配置となっており、二次転写ローラが比較的撓みやすい構成になっている。そのため、画像形成装置を高速化させるためには、二次転写ローラの芯金径を太くしてコストを上げないと対応できない懸念がある。

そこで、本発明の目的は、二次転写ローラの当接離間構成の簡素化によって画像形成装置の小型化・省スペース化を図ると共に、画像形成装置を高速化した場合においても、二次転写ローラのコストを上げることなく、良好な二次転写性能を得られる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の代表的な構成は、トナー像を担持する複数の像担持体と、前記像担持体に接触可能に配置され回転移動する無端ベルトと、前記無端ベルトの内側の前記像担持体に対向する位置に配置され前記無端ベルトに前記像担持体が担持するトナー像を転写する複数の一次転写ローラと、前記無端ベルトに転写されたトナー像を転写材に転写する二次転写ローラと、前記二次転写ローラに前記無端ベルト側への付勢力を与える付勢手段と、前記無端ベルトの内側の前記二次転写ローラに対向する位置に配置され前記無端ベルトを張架する対向ローラと、前記無端ベルトの内側に配置され前記無端ベルトを張架する少なくとも１つの張架ローラと、前記二次転写ローラを前記無端ベルトから離間させる離間手段と、を有し、前記離間手段は、前記無端ベルトの前記対向ローラと前記張架ローラの間の前記複数の像担持体と対向する一次転写面と前記一次転写面に対向した面との間に配置されており、前記二次転写ローラと係合して前記二次転写ローラを前記無端ベルトから離間させることを特徴とする。

また、本発明の他の構成は、トナー像を担持する複数の像担持体と、前記像担持体に接触可能に配置され回転移動する無端ベルトと、前記無端ベルトの内側の前記像担持体に対向する位置に配置され前記無端ベルトに前記像担持体が担持するトナー像を転写する複数の一次転写ローラと、前記一次転写ローラに前記無端ベルト側への付勢力を与える第一付勢手段と、前記無端ベルトに転写されたトナー像を転写材に転写する二次転写ローラと、前記二次転写ローラに前記無端ベルト側への付勢力を与える第二付勢手段と、前記無端ベルトの内側の前記二次転写ローラに対向する位置に配置され前記無端ベルトを張架する対向ローラと、前記無端ベルトの内側に配置され前記無端ベルトを張架する少なくとも１つの張架ローラと、前記一次転写ローラを前記無端ベルトから離間させる第一離間手段と、前記二次転写ローラを前記無端ベルトから離間させる第二離間手段と、を有し、前記第二離間手段は、前記無端ベルトの前記対向ローラと前記張架ローラの間の前記複数の像担持体と対向する一次転写面と前記一次転写面に対向した面との間に配置されており、前記二次転写ローラと係合して前記二次転写ローラを前記無端ベルトから離間させ、かつ、前記第二離間手段は前記第一離間手段と同一部品で構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、画像形成装置の小型化・省スペース化を図ることができると共に、画像形成装置を高速化した場合においても、二次転写ローラのコストを上げることなく、良好な二次転写性能を得ることができる。

実施例１の画像形成装置の断面図 実施例１のフルカラー画像形成時の中間転写ユニット及びその周辺の断面図 実施例１の中間転写ベルトを外した状態で、図２の一次転写ユニットを斜め上方向から見た斜視図 軸受の構成説明図 実施例１の離間軸ユニットを構成する各部品を斜め上方向から見た斜視図 実施例１のプリントスタンバイ時の一次転写ローラ及び二次転写ローラの状態（全離間状態）説明図 実施例１のモノクロ画像形成時の一次転写ローラ及び二次転写ローラの状態説明図 実施例１のフルカラー画像形成時の一次転写ローラ及び二次転写ローラの状態説明図 実施例２のフルカラー画像形成時の中間転写ユニット及びその周辺の断面図 実施例２の中間転写ベルトを外した状態で、図９の一次転写ユニットを斜め上方向から見た斜視図

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

〔実施例１〕
本発明の実施例１を、電子写真方式で４連ドラム方式のカラー画像形成装置を用いて説明する。ここでは、前述のカラー画像形成装置として、フルカラーレーザービームプリンタを例示している。図１は、フルカラーレーザービームプリンタ１（以後、プリンタ１）の全体構成を示す断面図である。

プリンタ１の下方には、カセット２が引き出し可能に収納されている。そして、図１における右側には手差し給送部３が配設されている。カセット２、手差し給送部３にそれぞれ転写材を積載収容し転写材を１枚毎に分離し、給送するようになっている。プリンタ１は、一列に並設してなる画像形成部として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色毎に対応するプロセスカートリッジ４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｋ（プロセスカートリッジ４）を備えている。各プロセスカートリッジ４は、プリンタ１に対して着脱自在である。

プロセスカートリッジ４には、像担持体である感光体ドラム５ｙ、５ｍ、５ｃ、５ｋ（感光体ドラム５）、感光体ドラム５の表面を均一にマイナス帯電する帯電部材６ｙ、６ｍ、６ｃ、６ｋ（帯電部材６）が内設されている。さらに、プロセスカートリッジ４には、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像ローラ７ｙ、７ｍ、７ｃ、７ｋ（現像ローラ７）、感光体ドラム５に残っている残留トナーを除去する感光体クリーニングブレード８ｙ、８ｍ、８ｃ、８ｋ（感光体クリーニングブレード８）が内設されている。

現像ローラ７は感光体ドラム５に対して当接離間可能な構成になっている。静電潜像された画像に合わせて現像ローラ７の当接及び離間を行うことで、現像ローラ７の寿命を向上させている。画像情報に基づいてレーザービームを照射して感光体ドラム５上に静電潜像を形成するスキャナユニット９（帯電手段）がプロセスカートリッジ４の下方に設けられている。さらに、中間転写ユニット１０がプロセスカートリッジ４の上方に設けられている。中間転写ユニット１０の詳細説明は後述する。

現像ローラ７によって現像された各感光体ドラム５のトナー像は、一次転写、二次転写を経て転写材に転写される。そして、転写材は定着を行う定着装置１１を通過し、転写されたトナー像が定着される。その後、転写材は、両面フラッパ１２によって搬送路が切り替えられ、排出ローラ対１３、スイッチバックローラ対１４のどちらかに搬送される。スイッチバックローラ対１４側に搬送された転写材は、スイッチバックローラ対１４部で反転搬送して、排出ローラ対１３側に搬送される。排出ローラ対１３を通過後、転写材は転写材積載部１５に排出される。

次に、中間転写ユニット１０の詳細説明を、図２に基づいて行う。図２はフルカラー画像形成時の中間転写ユニット１０及びその周辺の断面図である。

中間転写ユニット１０は、一次転写ローラ２０（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの一次転写ローラ２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋ）、中間転写ベルト２１、駆動ローラ２２、テンションローラ２３、二次転写対向ローラ２４を備える。中間転写ベルト２１は円筒状の無端ベルトであり、張架ローラとしての駆動ローラ２２、テンションローラ２３、対向ローラとしての二次転写対向ローラ２４によって張架されている。中間転写ベルト２１は、感光体ドラム５に接触可能に配置され回転移動する。第一張架ローラとしてのテンションローラ２３は、図２に示す矢印Ａ方向に付勢手段（不図示）により付勢され、中間転写ベルト２１に所定の張力（テンション）を付与している。そして、第二張架ローラとしての駆動ローラ２２が、画像形成装置本体側に設けられているモータ（不図示）などにより回転駆動することで、中間転写ベルト２１は、図２に示す矢印Ｂ方向に所定の速度で回転移動する。

一次転写は、一次転写ローラ２０と感光体ドラム５とで形成される一次転写部で行われる。一次転写部では、一次転写ローラ２０にプラスのバイアス電圧を印加して、マイナス帯電された感光体ドラム５表面との電位差を利用することで中間転写ベルト２１上へのトナー転写を行う。

本実施例での画像形成において、モノクロ画像を形成する時はブラックのプロセスカートリッジ４ｋのみを用いる。感光体ドラム５ｋにブラックのトナー像を形成し、中間転写ベルト２１を介して転写材に転写することでモノクロ画像を得る。

一方、フルカラー画像を形成する時は、プロセスカートリッジ４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｋ全てを用いる。感光体ドラム５ｙ、５ｍ、５ｃ、５ｋに、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を順次形成し、中間転写ベルト２１を介して転写材に転写することでフルカラー画像を得る。

モノクロ画像形成時、感光体ドラム表面の消耗を抑制するために、感光体ドラム５ｙ、５ｍ、５ｃの回転を停止している。この時、周回している中間転写ベルト２１と感光体ドラム５ｙ、５ｍ、５ｃとを摺擦させてはならない。そのため、モノクロ画像形成時は、第一離間手段により、一次転写ローラ２０ｙ、２０ｍ、２０ｃを中間転写ベルト２１から離間させている。第一離間手段の説明は後述する。

また、スタンバイ時や電源オフの間中、一次転写部を形成していると、一次転写ローラ２０がクリープし、塑性変形してしまう。一次転写ローラ２０が塑性変形すると、一次転写ニップ部での感光体ドラム５と中間転写ベルト２１との密着性が損なわれ、転写ムラなどの異常画像が発生する。それを防止するため、スタンバイ時や電源オフ時には、第一離間手段により、全ての一次転写ローラ２０を中間転写ベルト２１から離間させている。第一離間手段の説明は後述する。

一次転写ローラ２０の中間転写ベルト２１との当接離間は、一次転写ローラ２０ｃと一次転写ローラ２０ｋとの間に設けた離間軸ユニット２９を回動させて行っている。離間軸ユニット２９の詳細説明は後述するが、プリンタからの動力を伝達する軸と、軸に設けられた第一カムおよび第二カムを有し、後述する第一離間手段及び第二離間手段を構成する。

二次転写は、二次転写対向ローラ２４と二次転写ローラ２５とで形成される二次転写部で行われる。二次転写ローラ２５は軸受２６によって軸両端部を回動可能に保持されており、第二付勢手段としてのバネ２７によって中間転写ベルト２１を介して二次転写対向ローラ２４を押圧し、二次転写ニップを形成している。

二次転写ニップでは、紙などの電気を通し難い転写材に転写電界を形成するため比較的高い転写バイアスを印加している。そのため、二次転写ローラ２５を二次転写対向ローラ２４に対して紙搬送方向上流側にオフセット配置して、図２に示すテンションニップ領域Ｃを設けている。

また、二次転写ニップ部に小さな空隙があると異常放電が発生するため、転写材と転写バイアス印加部材である二次転写ローラ２５との密着性を良くしなければならない。そのため、二次転写ローラ２５の付勢手段であるバネ２７は、比較的強い力に設定されるのが一般的である。本実施例においてはバネ２７の付勢力を５０Ｎに設定している。

二次転写ローラ２５が高圧の圧接状態で長時間放置され続けていると、テンションニップ領域で中間転写ベルトの外側に向けた凹のカール癖が生じる。中間転写ベルト２１にカール癖が生じると、一次転写部での感光体ドラム５と中間転写ベルト２１との密着性、二次転写部での中間転写ベルト２１と二次転写ローラ２５との密着性が損なわれ、転写ムラ等の異常画像が発生する。以上のことから、中間転写ベルト２１のカール癖を防止するために、二次転写ローラ２５が中間転写ベルト２１に対して当接離間する機構（第二離間手段）を設けている。第二離間手段の説明は後述する。

二次転写部で転写材に転写しきれず、中間転写ベルト２１上に残留したトナーを除去するクリーニングユニット２８を中間転写ユニット１０に備えている。クリーニングユニット２８は、中間転写ベルト２１の回転方向（図２に示す矢印Ｂ方向）に関して、感光体ドラム５ｙと一次転写ローラ２１ｙとで形成される一次転写部よりも上流で、且つ二次転写部よりも下流に配置されている。クリーニングユニット２８で除去されたトナーは、その下流に設けられているトナー回収容器（不図示）に搬送され、蓄積される。

次に、モノクロ画像やフルカラー画像といった画像形態に応じて、中間転写ベルト２１から一次転写ローラ２０と二次転写ローラ２５を当接離間させる第一離間手段および第二離間手段の構成の説明を図３、図４、図５に基づいて行う。図３は中間転写ベルト２１を外した状態で、図２の中間転写ユニット１０を斜め上方向から見た斜視図である。図４は軸受３１の構成説明図である。図５は離間軸ユニット２９を構成する各部品を斜め上方向から見た斜視図である。

図３に示すように、一次転写ローラ２０（２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋ）は軸受３１によって軸両端部を回動可能に保持されている。一次転写ローラ２０は、第一付勢手段としてのバネ３２によって中間転写ベルト２１を介して感光体ドラム５を押圧し、一次転写部の転写ニップを形成している。図４に示すように、軸受３１は回転支点３３と、フック３４を有しており、回転支点３３は、フレーム３５に回動自在に保持されている。

図５に示すように、離間軸ユニット２９は、軸３７、軸３７の両端に設けられたカム３８、センサ遮光板３９、カップリング４０で構成されている。軸３７はコの字に曲げた板金で、カム３８、センサ遮光板３９、カップリング４０が軸３７にそれぞれ固定される。そして、離間軸ユニット２９は、カム３８に設けたボス３８ａがフレーム３５に設けた穴（不図示）に嵌合し、回動可能に保持されている。画像形成装置本体に設けた駆動伝達手段（不図示）からカップリング４０に動力が伝達されて、離間軸ユニット２９は回動する。

また、カム３８は、図５に示すように位相が異なるカム（第一カム）３８ｂとカム（第二カム）３８ｃとが一体で構成されている。図３に示すように、軸受３１のすぐ外側には、大レバー（第一レバー）４１及び小レバー（第二レバー）４２が中間転写ユニット１０を構成するフレーム（不図示）内をスライド可能に設けられている。大レバー４１はカム３８ｂと係合しており、小レバー４２はカム３８ｃと係合している。第一レバーとしての大レバー４１は、第一カムとしてのカム３８ｂの回転に応じて往復動する。第二レバーとしての小レバー４２は、第二カムとしてのカム３８ｃの回転に応じて往復動する。各カムの回転に応じた各レバーの往復動については後述する。また、大レバー４１、小レバー４２共、中間転写ベルト２１の上面と下面からはみ出すことなく配置されている（図２）。

ここで、中間転写ベルト２１の上面とは、中間転写ベルト２１の二次転写対向ローラ２４とテンションローラ２３の間の複数の感光体ドラム５と対向する一次転写面のことである。また、中間転写ベルト２１の下面とは、駆動ローラ２２とテンションローラ２３の間の前記一次転写面に対向した面のことである。すなわち、大レバー４１、小レバー４２共、中間転写ベルト２１の前記一次転写面とこの一次転写面と対向した面の間にはみ出すことなく配置されている（図２）。

離間軸ユニット２９の回転動作に合せて、大レバー４１、小レバー４２は図３に示す矢印Ｄ及び矢印Ｅ方向に往復動する。カム３８と大レバー４１及び小レバー４２には摺動性の良い樹脂を使用しており、本実施例においてはＰＯＭを使用している。

また、大レバー４１は、大レバー４１の往復動に連動して、少なくとも１つの一次転写ローラをバネの付勢力に抗しながら中間転写ベルト２１から離間させる少なくとも１つの第一フックを有している。ここでは、第一フックとして、大レバー４１には面４１ｙ、４１ｍ、４１ｃを設けている。大レバー４１は、離間軸ユニット２９とともに、一次転写ローラ２０ｙ、２０ｍ、２０ｃを中間転写ベルト２１から離間させる第一離間手段を構成する。

小レバー４２は、小レバー４２の往復動に連動して、少なくとも１つの一次転写ローラをバネの付勢力に抗しながら中間転写ベルト２１から離間させる少なくとも１つの第二フックを有している。ここでは、第二フックとして、小レバー４２には面４２ｋを設けている。小レバー４２は、離間軸ユニット２９とともに、一次転写ローラ２０ｋを中間転写ベルト２１から離間させる第一離間手段を構成する。さらに小レバー４２は、小レバー４２の往復動に連動して、二次転写ローラ２５をバネ２７の付勢力に抗しながら中間転写ベルト２１から離間させるためのアーム４２ａを有している。小レバー４２は、離間軸ユニット２９とともに、二次転写ローラ２５を中間転写ベルト２１から離間させる第二離間手段を構成する。すなわち、小レバー４２は、第一離間手段と第二離間手段の機能を備えた同一部品として構成されている。

なお、図３では、奥側に示す大レバー４１及び小レバー４２にしか符号を付していないが、手前側に示す大レバー４１及び小レバー４２にも同じ箇所に面４１ｙ、４１ｍ、４１ｃ、４２ｋを設けている。

そして、小レバー４２のアーム４２ａは、中間転写ベルト２１のすぐ傍で、駆動ローラ２２の芯金２２ａと二次転写対向ローラ２４の芯金２４ａとの間を二次転写ローラ２５側に突き出すように配置されている。また、バネ２７は軸受２６の二次転写ローラ２５芯金を嵌合している領域を押圧しており、それらと略同一直線上にアーム４２ａ、カム３８ｂを配置している。つまり、バネ２７、軸受２６、アーム４２ａ、カム３８ｂが、中間転写ベルト２１の回転移動方向と直交する幅方向の両端部で、図３に示す直線Ｆに一直線で並ぶよう配置されていることになる。そのため、小レバー４２及びアーム４２ａにはバネ２７によるモーメント力（図３に示す矢印Ｇ方向の力）がかからない構成となっている。ここでは、図３に示す手前側で説明を行ったが、奥側においても同じ構成である。

次に、プリントスタンバイ時の一次転写ローラ２０及び二次転写ローラ２５の状態（全離間状態）説明を図６に基づいて行う。また、モノクロ画像形成時の一次転写ローラ２０及び二次転写ローラ２５の状態説明を図７に基づいて行う。また、フルカラー画像形成時の一次転写ローラ２０及び二次転写ローラ２５の状態説明を図８に基づいて行う。

図６に示すように、プリントスタンバイ時は、各一次転写ローラの軸受３１のフック３４は、大レバー４１及び小レバー４２の面とそれぞれ係合している。すなわち、フック３４ｙは面４１ｙと、フック３４ｍは面４１ｍと、フック３４ｃは面４１ｃと、フック３４ｋは面４２ｋとがそれぞれ係合している。そして、小レバー４２のアーム４２ａの二次転写ローラ２５側先端に位置する面４２ｂと、二次転写ローラ２５の軸受２６に設けた面２６ａとが係合している。これにより、一次転写ローラ２０の全てと二次転写ローラ２５を中間転写ベルト２１から離間している。

モノクロ画像形成のプリント信号を画像形成装置が受信すると、離間軸ユニット２９は図７で示す矢印Ｈ方向（ＣＣＷ方向）に１２０°回転し、小レバー４２はカム３８ｃによって図７で示す矢印Ｉ方向に移動する。この時、カム３８ｂと大レバー４１は、離間軸ユニット２９を１２０°回転させても係合したままの状態を維持しているため、大レバー４１は図７で示す矢印Ｉ方向には移動しない。小レバー４２が移動すると、フック３４ｋと面４２ｋとの係合及び面４２ｂと面２６ａとの係合が解除される。そのため、一次転写ローラ２０ｋはバネ３２の付勢力によって中間転写ベルト２１側に移動し、中間転写ベルト２１を介して感光体ドラム５ｋを押圧し一次転写ニップを形成する。そして、二次転写ローラ２５はバネ２７の付勢力によって中間転写ベルト２１側に移動し、中間転写ベルト２１を介して二次転写対向ローラ２４を押圧し二次転写ニップが形成される。一次転写及び二次転写終了後は、所定のタイミングで、離間軸ユニット２９を図７で示す矢印Ｈ方向（ＣＣＷ方向）に２４０°回転させて、小レバー４２をカム３８ｂによって図７で示す矢印Ｊ方向に移動させる。この移動により、フック３４ｋと面４２ｋ及び面４２ｂと面２６ａとを係合させて、一次転写ローラ２０全てと二次転写ローラ２５を中間転写ベルト２１から離間させ、図６に示すプリントスタンバイ時の状態に戻す。

フルカラー画像形成のプリント信号を画像形成装置が受信すると、離間軸ユニット２９は図８で示す矢印Ｋ方向（ＣＣＷ方向）に２４０°回転する。大レバー４１はカム３８ｂによって、小レバー４２はカム３８ｃによって、図８で示す矢印Ｌ方向に移動する。そして、フック３４ｙと面４１ｙ、フック３４ｍと面４１ｍ、フック３４ｃと面４１ｃ、フック３４ｋと面４２ｋとの係合が解除される。一次転写ローラ２０全てがバネ３２の付勢力によって中間転写ベルト２１側に移動し、中間転写ベルト２１を介して感光体ドラム５を押圧し一次転写ニップが形成される。そして、二次転写ローラ２５はバネ２７の付勢力によって中間転写ベルト２１側に移動し、中間転写ベルト２１を介して二次転写対向ローラ２４を押圧し二次転写ニップが形成される。一次転写及び二次転写終了後は、所定のタイミングで離間軸ユニット２９を図８で示す矢印Ｋ方向（ＣＣＷ方向）に１２０°回転させて、大レバー４１をカム３８ｂ、小レバー４２をカム３８ｃによって図８で示す矢印Ｍ方向に移動させる。この移動により、フック３４ｙと面４１ｙ、フック３４ｍと面４１ｍ、フック３４ｃと面４１ｃ、フック３４ｋと面４２ｋ及び面４２ｂと面２６ａとを係合させて、一次転写ローラ２０全てと二次転写ローラ２５を中間転写ベルト２１から離間させ、図６に示すプリントスタンバイ時の状態に戻す。

以下に実施例の効果について説明する。本実施例に係る画像形成装置では、二次転写ローラ２５を離間するためのアーム４２ａを、中間転写ベルト２１の上面と下面からはみ出すことなく、且つ駆動ローラ２２の芯金２２ａと二次転写対向ローラ２４の芯金２４ａの軸間に配置している。そのため、画像形成装置の小型化・省スペース化を図ることができる。また、一次転写ローラ２０ｋの当接離間と二次転写ローラ２５の当接離間を、小レバー４２のみで行っている。一次転写ローラ２０ｋ及び二次転写ローラ２５の当接離間構成の簡素化、低コスト化を実現しており、画像形成装置の小型化・省スペース化を図ることができる。離間対象である二次転写ローラ２５を支持している軸受２６を押して離間しているため、部品公差が最小となり、離間時の中間転写ベルト２１と二次転写ローラ２５との隙間量を安定して確保することが容易となる。バネ２７、軸受２６と略同一直線上にアーム４２ａを配置している。アーム４２ａにはバネ２７によるモーメント力がかからないため、アーム４２ａが中間転写ベルト２１側にクリープ変形するのを防止することができる。そのため、アーム４２ａを中間転写ベルト２１に近接して配置できるため、画像形成装置の小型化を図ることができる。

また、アーム４２ａを中間転写ベルト２１のすぐ傍に配置しており、それに伴いバネ２７も可能な限りローラ長手方向で内側に配置している。そのため、二次転写ローラ２５の撓み量が小さくなり、二次転写ニップの中央部と端部のニップ幅差も小さくなる。画像形成装置の高速化対応で二次転写ローラを押圧するバネ圧が高くなった場合においても、二次転写ローラ２５の芯金径をアップさせる必要がないため、二次転写ローラ２５のコストを上げることなく、良好な二次転写性能を確保することができる。

〔実施例２〕
本発明の実施例２におけるフルカラーレーザービームプリンタ１００は、中間転写ユニットの構成以外は実施例１と同じであるため説明を省略する。そのため、中間転写ユニットの構成に関して実施例１と異なる特徴的な部分を説明する。

本実施例の中間転写ユニット１１０の詳細説明を、図９に基づいて行う。図９はフルカラー画像形成時の中間転写ユニット１１０及びその周辺の断面図である。

中間転写ユニット１１０は、一次転写ローラ１２０（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの一次転写ローラ１２０ｙ、１２０ｍ、１２０ｃ、１２０ｋ）、中間転写ベルト１２１、駆動ローラ１２２、テンションローラ１２３、を備える。中間転写ベルト１２１は円筒状の無端ベルトで、対向ローラとしての駆動ローラ１２２、張架ローラとしてのテンションローラ１２３の２軸で張架されている。中間転写ベルト１２１は、感光体ドラムに接触可能に配置され回転移動する。張架ローラとしてのテンションローラ１２３は、図９に示す矢印Ｎ方向に付勢手段（不図示）により付勢され、中間転写ベルト１２１に所定の張力（テンション）を付与している。そして、対向ローラとしての駆動ローラ１２２が、画像形成装置本体側に設けられているモータ（不図示）などにより回転駆動することで、中間転写ベルト１２１は、図９に示す矢印Ｐ方向に所定の速度で回転移動する。

一次転写の構成は実施例１と全く同じなので、説明を省略する。

二次転写は、駆動ローラ１２２と二次転写ローラ１２４とで形成される二次転写部で行われる。二次転写ローラ１２４は軸受１２５によって軸両端部を回動可能に保持されており、第二付勢手段としてのバネ１２６によって中間転写ベルト１２１を介して駆動ローラ１２２を押圧し、二次転写ニップを形成している。

二次転写ニップでは、紙などの電気を通し難い転写材に転写電界を形成するため比較的高い転写バイアスを印加している。そのため、二次転写ニップ部を広く確保し、密着性を良くしなければならない。そのため、二次転写ローラ１２４の第二付勢手段であるバネ１２６は、比較的強い力に設定されるのが一般的である。本実施例においてはバネ１２６の付勢力を５０Ｎに設定している。

二次転写ローラ１２４が高圧の圧接状態で長時間放置されたまま二次転写部を形成し続けていると、二次転写ローラ１２４がクリープして塑性変形してしまう。二次転写ローラ１２４が塑性変形すると、二次転写ニップ部で転写材と中間転写ベルト１２１との密着性が損なわれ、異常画像が発生する。以上のことから、二次転写ローラ１２４の塑性変形を防止するために、二次転写ローラ１２４を中間転写ベルト１２１から当接離間する機構を設けている。

次に、モノクロ画像やフルカラー画像といった画像形態に応じて、中間転写ベルト１２１から二次転写ローラ１２４を当接離間させる構成で、実施例１と異なる部分に関する説明を図１０に基づいて行う。具体的には、二次転写ローラ１２４を当接離間するためのレバー形状・配置が異なるのみである。

図９に示すように、小レバー１２７は、中間転写ベルト１２１の上面と下面との間に、はみ出すことなく配置されている。ここで、中間転写ベルト２１の上面とは、中間転写ベルト１２１の駆動ローラ１２２とテンションローラ１２３の間の複数の感光体ドラム５と対向する一次転写面のことである。また、中間転写ベルト１２１の下面とは、駆動ローラ１２２とテンションローラ１２３の間の前記一次転写面に対向した面のことである。すなわち、小レバー１２７は、中間転写ベルト２１の前記一次転写面とこの一次転写面と対向した面の間にはみ出すことなく配置されている。

図１０に示すように、離間軸ユニット１２８の回転動作に合せて、小レバー１２７は図１０に示す矢印Ｑ及び矢印Ｒ方向に往復動する。小レバー１２７には摺動性の良い樹脂を使用しており、本実施例においてはＰＯＭを使用している。また、小レバー１２７にはアーム１２７ａ、面１２７ｂを設けている。そして、アーム１２７ａは、中間転写ベルト１２１のすぐ傍で、駆動ローラ１２２の芯金１２２ａをまたいで、二次転写ローラ１２４側に突き出すように配置されている。面１２７ｂが二次転写ローラ１２４の軸受１２５に設けている面１２５ａと係合することで、二次転写ローラ１２４は中間転写ベルト１２１に対して当接離間を行う。また、バネ１２６は軸受１２５の二次転写ローラ１２４芯金を嵌合している領域を押圧しており、それらと略同一直線上にアーム１２７ａを配置している。つまり、バネ１２６、軸受１２５、アーム１２７ａが、中間転写ベルト１２１の回転移動方向と直交する幅方向の両端部で、図１０で示す直線Ｓに一直線で並ぶよう配置されていることになる。そのため、小レバー１２７及びアーム１２７ａにはバネ１２６によるモーメント力（図１０に示す矢印Ｔ方向の力）がかからない構成となっている。ここでは、図１０に示す手前側で説明を行ったが、奥側においても同じ構成である。

なお、プリントスタンバイ時、モノクロ画像形成時、フルカラー画像形成時の全てで、中間転写ベルト１２１荷対する一次転写ローラ１２０及び二次転写ローラ１２４の状態は、実施例１と全く同じである。

本実施例によれば、中間転写ユニット１１０が２軸張架構成になった場合においても、実施例１と同様の効果を得られる。

〔他の実施例〕
前述した実施例では、画像形成部を４つ使用しているが、この使用個数は限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。

また前述した実施形態では、画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジとして、感光体ドラムと、該感光体ドラムに作用するプロセス手段としての帯電手段，現像手段，クリーニング手段を一体に有するプロセスカートリッジを例示した。しかし、これに限定されるものではなく、感光体ドラムの他に、帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち、いずれか１つを一体に有するプロセスカートリッジであっても良い。

更に前述した実施例では、感光体ドラムを含むプロセスカートリッジが画像形成装置に対して着脱自在な構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば各構成部材がそれぞれ組み込まれた画像形成装置、或いは各構成部材がそれぞれ着脱可能な画像形成装置としても良い。

また前述した実施例では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であってもよい。これらの画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

Ｃ …テンションニップ領域
１ …プリンタ
４ …プロセスカートリッジ
５ …感光体ドラム
１０，１１０ …中間転写ユニット
２０，１２０ …一次転写ローラ
２１，１２１ …中間転写ベルト
２２，１２２ …駆動ローラ
２２ａ，１２２ａ …芯金
２３，１２３ …テンションローラ
２４ …二次転写対向ローラ
２４ａ …芯金
２５，１２４ …二次転写ローラ
２６，１２５ …軸受
２７，３２，１２６ …バネ
２８ …クリーニングユニット
２９，１２８ …離間軸ユニット
３１ …軸受
３３ …回転支点
３４ …フック
３５ …フレーム
３７ …軸
３８ …カム
３８ｂ，３８ｃ …カム
４１ …大レバー
４１ｙ，４１ｍ，４１ｃ，４２ｋ，１２５ａ，１２７ｂ …面
４２，１２７ …小レバー
４２ａ，１２７ａ …アーム

Claims (14)

1. トナー像を担持する複数の像担持体と、
   前記像担持体に接触可能に配置され回転移動する無端ベルトと、
   前記無端ベルトの内側の前記像担持体に対向する位置に配置され前記無端ベルトに前記像担持体が担持するトナー像を転写する複数の一次転写ローラと、
   前記無端ベルトに転写されたトナー像を転写材に転写する二次転写ローラと、
   前記二次転写ローラに前記無端ベルト側への付勢力を与える付勢手段と、
   前記無端ベルトの内側の前記二次転写ローラに対向する位置に配置され前記無端ベルトを張架する対向ローラと、
   前記無端ベルトの内側に配置され前記無端ベルトを張架する少なくとも１つの張架ローラと、
   前記二次転写ローラを前記無端ベルトから離間させる離間手段と、を有し、
   前記離間手段は、前記無端ベルトの前記対向ローラと前記張架ローラの間の前記複数の像担持体と対向する一次転写面と前記一次転写面に対向した面との間に配置されており、前記二次転写ローラと係合して前記二次転写ローラを前記無端ベルトから離間させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記張架ローラは、前記無端ベルトにテンションを付与するために前記無端ベルトの内側に配置され前記対向ローラとの間に前記無端ベルトの前記一次転写面を形成する第一張架ローラと、前記無端ベルトの回転方向において前記対向ローラの上流で前記無端ベルトの内側に配置され前記第一張架ローラとの間で前記無端ベルトの前記一次転写面に対向した面を形成する第二張架ローラと、を有し、
   前記離間手段は、前記対向ローラと前記第二張架ローラとの間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第二張架ローラは、前記無端ベルトを回転移動させるための駆動ローラであり、
   前記離間手段は、画像形成装置本体からの動力を伝達する軸と、前記軸に設けられたカムと、前記カムの回転に応じて往復動するレバーと、で構成されており、前記レバーは前記対向ローラと前記駆動ローラとの間に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記張架ローラは、前記無端ベルトにテンションを付与するために前記無端ベルトの内側に配置され前記対向ローラとの間に前記無端ベルトの前記一次転写面を形成するとともに前記対向ローラとの間に前記無端ベルトの前記一次転写面に対向した面を形成する１つの張架ローラであり、
   前記離間手段は、前記無端ベルトの前記一次転写面と前記一次転写面に対向した面との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記対向ローラは、前記無端ベルトを回転移動させるための駆動ローラであり、
   前記離間手段は、画像形成装置本体からの動力を伝達する軸と、前記軸に設けられたカムと、前記カムの回転に応じて往復動するレバーと、で構成されており、前記レバーは前記無端ベルトの前記一次転写面と前記一次転写面に対向した面との間に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記二次転写ローラの両端には、前記二次転写ローラを回動可能に支持する軸受を設けており、前記レバーと前記軸受とが係合することで、前記二次転写ローラは無端ベルトから離間することを特徴とする請求項３または請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記付勢手段と、前記カムと、前記レバーとを、前記無端ベルトの回転移動方向と直交する幅方向の両端部で、略同一直線上に配置していることを特徴とする請求項３、請求項５または請求項６に記載の画像形成装置。
8. トナー像を担持する複数の像担持体と、
   前記像担持体に接触可能に配置され回転移動する無端ベルトと、
   前記無端ベルトの内側の前記像担持体に対向する位置に配置され前記無端ベルトに前記像担持体が担持するトナー像を転写する複数の一次転写ローラと、
   前記一次転写ローラに前記無端ベルト側への付勢力を与える第一付勢手段と、
   前記無端ベルトに転写されたトナー像を転写材に転写する二次転写ローラと、
   前記二次転写ローラに前記無端ベルト側への付勢力を与える第二付勢手段と、
   前記無端ベルトの内側の前記二次転写ローラに対向する位置に配置され前記無端ベルトを張架する対向ローラと、
   前記無端ベルトの内側に配置され前記無端ベルトを張架する少なくとも１つの張架ローラと、
   前記一次転写ローラを前記無端ベルトから離間させる第一離間手段と、
   前記二次転写ローラを前記無端ベルトから離間させる第二離間手段と、を有し、
   前記第二離間手段は、前記無端ベルトの前記対向ローラと前記張架ローラの間の前記複数の像担持体と対向する一次転写面と前記一次転写面に対向した面との間に配置されており、前記二次転写ローラと係合して前記二次転写ローラを前記無端ベルトから離間させ、かつ、前記第二離間手段は前記第一離間手段と同一部品で構成されていることを特徴とする画像形成装置。
9. 前記第二離間手段は、画像形成装置本体からの動力を伝達する軸と、前記軸に設けられた第一カムおよび第二カムと、前記第一カムの回転に応じて往復動する第一レバーと、前記第二カムの回転に応じて往復動する第二レバーと、で構成されており、前記無端ベルトの前記対向ローラと前記張架ローラの間の前記複数の像担持体と対向する一次転写面と前記一次転写面に対向した面との間に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記第一レバーは、前記第一レバーの往復動に連動して、少なくとも１つの前記一次転写ローラを前記第一付勢手段の付勢力に抗しながら前記無端ベルトから離間させる少なくとも１つの第一フックを有し、
    前記第二レバーは、前記第二レバーの往復動に連動して、少なくとも１つの前記一次転写ローラを前記第一付勢手段の付勢力に抗しながら前記無端ベルトから離間させる少なくとも１つの第二フックと、前記二次転写ローラを前記無端ベルトから離間させるためのアームを有することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記張架ローラは、前記無端ベルトにテンションを付与するために前記無端ベルトの内側に配置され前記対向ローラとの間に前記無端ベルトの前記一次転写面を形成する第一張架ローラと、前記無端ベルトの回転方向において前記対向ローラの上流で前記無端ベルトの内側に配置され前記第一張架ローラとの間で前記無端ベルトの前記一次転写面に対向した面を形成する第二張架ローラと、を有し、
    前記第二張架ローラは、前記無端ベルトを回転移動させるための駆動ローラであり、
    前記アームは、前記対向ローラと前記第二張架ローラとの間に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記張架ローラは、前記無端ベルトにテンションを付与するために前記無端ベルトの内側に配置され前記対向ローラとの間に前記無端ベルトの前記一次転写面を形成するとともに前記対向ローラとの間に前記無端ベルトの前記一次転写面に対向した面を形成する１つの張架ローラであり、
    前記対向ローラは、前記無端ベルトを回転移動させるための駆動ローラであり、
    前記アームは、前記無端ベルトの前記一次転写面と前記一次転写面に対向した面との間に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
13. 前記二次転写ローラの両端には、前記二次転写ローラを回動可能に支持する軸受を設けており、前記アームと前記軸受とが係合することで、前記二次転写ローラは無端ベルトから離間することを特徴とする請求項１０から請求項１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
14. 前記第二付勢手段と、前記第二カムと、前記アームとを、前記無端ベルトの回転移動方向と直交する幅方向の両端部で、略同一直線上に配置していることを特徴とする請求項１０から請求項１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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