JP2019020604A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】所定の張架面Sを安定的に形成できると共に、装置の小型化を図れる構成を提供する。【解決手段】突き当て部25iは、所定の張架面Sにおいて最上流の一次転写ローラと共に移動可能で、少なくとも一次転写ローラが中間転写ベルト10eに当接した状態で中間転写ベルト10eに当接しない。規制部1iは、突き当て部25iと当接して、一次転写ローラを付勢する加圧バネにより中間転写ベルト10eの内周面に当接するように付勢された一次転写ローラの移動を規制する。一次転写ローラは、規制部1iと突き当て部25iの当接により移動が規制された状態で位置決めされて、従動ローラとの間で所定の張架面Sを形成する。最上流以外の一次転写ローラは、中間転写ベルト10eの張力とこの一次転写ローラを付勢する加圧バネの付勢力とが釣り合った位置に位置決めされる。【選択図】図11

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複数の機能を有する複合機などの画像形成装置に関する。
画像形成装置として、複数の感光ドラムを中間転写ベルトの回転方向に沿って配置した、所謂、タンデム型の構成が知られている。この構成の場合、中間転写ベルトの内周面側の複数の感光ドラムに対応する位置に、それぞれトナー像を感光ドラムから中間転写ベルトに転写させるための複数の転写ローラが配置されている。
また、複数の転写ローラとして金属ローラを使用し、これら複数の転写ローラの上流側と下流側にそれぞれ配置されて中間転写ベルトを張架する一対の張架ローラを備えた構成も、従来から知られている(例えば、特許文献1)。このように一対の張架ローラにより中間転写ベルトを張架することで、感光ドラムから中間転写ベルトにトナー像を転写するための転写面(所定の張架面)を中間転写ベルトの外周面に形成する。
特開2016−173503号公報
上述のように転写ローラとして、金属ローラを使用した場合、ローラ自体に弾性を有さないため、転写ローラが中間転写ベルトの厚さのみを介して感光ドラムに対向させると、転写ローラにより感光ドラムを損傷させてしまう可能性がある。このため、特許文献1に記載の構成の場合、転写ローラを感光ドラムに対して中間転写ベルトの回転方向下流側にオフセットして配置している。この際、感光ドラムと転写ローラとの位置精度を確保するために、転写ローラに対する付勢力と中間転写ベルトの張力とが釣り合った位置で位置決めすることが好ましい。
但し、このような位置決め構成は、中間転写ベルトの張力の影響を受けるため、例えば最上流の転写ローラを転写面を形成する張架ローラとして使用した場合、転写面を安定して形成できない。このため、上述の特許文献1に記載の構成では、複数の転写ローラの上流側と下流側とにそれぞれ張架ローラを配置して転写面を形成するようにしている。しかしながら、このように複数の転写ローラの上流側と下流側とにそれぞれ張架ローラを配置した場合、中間転写ベルトを備えたユニットの断面が大きくなり、装置が大型化してしまう。
本発明は、所定の張架面を安定的に形成できると共に、装置の小型化を図れる構成を提供することを目的とする。
本発明は、画像を担持する複数の像担持体と、前記複数の像担持体に担持されている画像が転写される無端状のベルトと、前記複数の像担持体は、前記ベルトの回転方向に関して最上流に配置された第1像担持体と、前記第1像担持体よりも前記ベルトの回転方向下流に配置された第2像担持体と、を含み、前記第1像担持体に担持されている画像を前記ベルトに転写する第1転写ローラであって、前記ベルトの内周面に向けて移動可能に支持されるとともに、前記第1像担持体に対して前記ベルトの厚みよりも大きい隙間を介して配置された金属からなる第1転写ローラと、前記第2像担持体に担持されている画像を前記ベルトに転写する第2転写ローラであって、前記ベルトの内周面に向けて移動可能に支持されるとともに、前記第2像担持体に対して、前記ベルトの厚みよりも大きい隙間を介して配置された金属からなる第2転写ローラと、前記第1転写ローラを前記ベルトの内周面に向けて付勢する第1付勢手段と、前記第2転写ローラを前記ベルトの内周面に向けて付勢する第2付勢手段と、前記第1転写ローラの位置を規制するための第1規制手段と、前記第1転写ローラを軸支するとともに、前記第1規制手段に当接可能な第1当接部と、前記第2転写ローラよりも前記ベルトの回転方向下流で、前記第1転写ローラよりも前記ベルトの回転方向上流に配置されて前記ベルトを張架する張架ローラと、前記張架ローラの位置を規制するための第2規制手段と、前記張架ローラを軸支するとともに、前記第2規制手段に当接可能な第2当接部と、を備え、前記第1転写ローラは、少なくとも画像形成時に位置が固定されている前記第1規制手段に対して前記第1当接部を当接させることで位置決めされるように構成され、前記張架ローラは、少なくとも画像形成時に位置が固定されている前記第2規制手段に対して前記第2当接部を当接させることにより位置決めされるように構成され、前記第2転写ローラは、前記ベルトの張力と前記第2付勢手段の付勢力とが釣り合った位置に位置決めされるように構成されていることを特徴とする画像形成装置にある。
また、本発明は、画像を担持する複数の像担持体と、前記複数の像担持体に担持されている画像が転写される記録材を搬送する無端状のベルトと、前記複数の像担持体は、前記ベルトの回転方向に関して最上流に配置された第1像担持体と、前記第1像担持体よりも前記ベルトの回転方向下流に配置された第2像担持体と、を含み、前記第1像担持体に担持されている画像を前記ベルト上の記録材に転写する第1転写ローラであって、前記ベルトの内周面に向けて移動可能に支持されるとともに、前記第1像担持体に対して前記ベルトの厚みよりも大きい隙間を介して配置された金属からなる第1転写ローラと、前記第2像担持体に担持されている画像を前記ベルト上の記録材に転写する第2転写ローラであって、前記ベルトの内周面に向けて移動可能に支持されるとともに、前記第2像担持体に対して、前記ベルトの厚みよりも大きい隙間を介して配置された金属からなる第2転写ローラと、前記第1転写ローラを前記ベルトの内周面に向けて付勢する第1付勢手段と、前記第2転写ローラを前記ベルトの内周面に向けて付勢する第2付勢手段と、前記第1転写ローラの位置を規制するための第1規制手段と、前記第1転写ローラを軸支するとともに、前記第1規制手段に当接可能な第1当接部と、前記第2転写ローラよりも前記ベルトの回転方向下流で、前記第1転写ローラよりも前記ベルトの回転方向上流に配置されて前記ベルトを張架する張架ローラと、前記張架ローラの位置を規制するための第2規制手段と、前記張架ローラを軸支するとともに、前記第2規制手段に当接可能な第2当接部と、を備え、前記第1転写ローラは、少なくとも画像形成時に位置が固定されている前記第1規制手段に対して前記第1当接部を当接させることで位置決めされるように構成され、前記張架ローラは、少なくとも画像形成時に位置が固定されている前記第2規制手段に対して前記第2当接部を当接させることにより位置決めされるように構成され、前記第2転写ローラは、前記ベルトの張力と前記第2付勢手段の付勢力とが釣り合った位置に位置決めされるように構成されていることを特徴とする画像形成装置にある。
本発明によれば、所定の張架面を安定的に形成できると共に、装置の小型化を図れる。
第1の実施形態に係る画像形成装置の概略構成断面図。 第1の実施形態に係るベルトユニットを、中間転写ベルトの一部を切断して示す斜視図。 第1の実施形態に係るベルトユニットの断面図。 第1の実施形態に係る感光ドラムと一次転写ローラの配置関係を示す模式図。 第1の実施形態に係るITBレールの側面図。 第1の実施形態に係る接離機構のカムの斜視図。 (a)一次転写ローラを回動自在に支持する構成の平面図、(b)一次転写ローラを直動自在に支持する構成の平面図。 (a)中間転写ベルトが全ての感光ドラムに当接した状態を、(b)中間転写ベルトがブラックの感光ドラムのみに当接した状態を、(c)中間転写ベルトが全ての感光ドラムから離間した状態を、それぞれ示すベルトユニットの模式図。 (a)中間転写ベルトが全ての感光ドラムに当接した状態を、(b)中間転写ベルトがブラックの感光ドラムのみに当接した状態を、(c)中間転写ベルトが全ての感光ドラムから離間した状態を、それぞれ示す接離機構の平面図。 第1の実施形態に係るベルトユニットの一部を、中間転写ベルトを省略して感光ドラム側から見た図。 第1の実施形態に係るベルトユニット及び画像形成部の一部の側面図。 第2の実施形態に係るITBレールの側面図。 第2の実施形態に係るITBレールとベルトユニットの一部を、中間転写ベルトを省略して感光ドラム側から見た斜視図。 第3の実施形態に係るベルトユニットの一部をITBレール側から見た斜視図。 第3の実施形態に係るベルトユニットの一部の、(a)側面図、(b)斜視図。 第4の実施形態に係るベルトユニットの一部を、中間転写ベルトを省略して感光ドラムと反対側から見た斜視図。 第5の実施形態に係る画像形成装置の概略構成断面図。 第6の実施形態に係る画像形成装置の概略構成断面図。
<第1の実施形態>
第1の実施形態について、図1ないし図11を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図1を用いて説明する。
[画像形成装置]
画像形成装置100は、電子写真方式を用いてフルカラー画像を形成することのできる、中間転写方式を採用したタンデム型のレーザービームプリンターである。画像形成装置100は、装置本体100Aに接続された原稿読み取り装置(図示せず)又は装置本体100Aに対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどのホスト機器からの画像信号に応じてトナー像を記録材に形成する。記録材としては、用紙、プラスチックフィルム、布などのシート材が挙げられる。
本実施形態の画像形成装置100は、複数の画像形成部として第1、第2、第3、第4の画像形成部3a、3b、3c、3dを有する。各画像形成部3a、3b、3c、3dは、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を形成する。
なお、各画像形成部3a、3b、3c、3dの構成及び動作は、使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。したがって、代表して画像形成部3aについて説明し、その他の画像形成部の構成については、符号に付した添え字aをそれぞれ画像形成部の構成を示す添え字b、c、dに代えて示し、説明を省略する。
画像形成部3aは、像担持体としてのドラム型(円筒状)の電子写真感光体(感光体)である感光ドラム1aを有する。なお、本実施形態では、感光ドラム1aが第1像担持体、感光ドラム1b〜1dが第2像担持体にそれぞれ相当する。感光ドラム1aは、図1中の時計方向に回転駆動される。感光ドラム1aの周囲には、帯電手段としてのローラ状の帯電部材である帯電ローラ2a、現像手段としての現像装置4a、清掃手段としてのドラムクリーニング装置5aが配置されている。また、各感光ドラム1a、1b、1c、1dの下方には、露光手段としての露光装置(本実施形態では、レーザースキャナー装置)9が配置されている。更に、各感光ドラム1a、1b、1c、1dの上方には、ベルトユニット10が配置されている。
ベルトユニット10は、複数の像担持体としての各感光ドラム1a、1b、1c、1dと対向するように、中間転写体としての無端状のベルトである中間転写ベルト10eを有する。中間転写ベルト10eは、複数の張架ローラとしての駆動ローラ10g、従動ローラ10f及びテンションローラ10hに張架されている。中間転写ベルト10eは、駆動ローラ10gが回転駆動されることによって図1中の反時計方向に回転(周回移動)する。詳しくは後述するように、テンションローラ10hは、図1中の矢印Tで示すように中間転写ベルト10eの内周面側から外周面側に向けて付勢されており、これにより中間転写ベルト10eに所定の張力(テンション)がかけられている。
中間転写ベルト10eの内周面側において、各感光ドラム1a、1b、1c、1dにそれぞれ対応する位置に、複数の転写ローラとしての一次転写ローラ6a、6b、6c、6dが配置されている。一次転写ローラ6a、6b、6c、6dは、詳しくは後述するように、それぞれ中間転写ベルト10eを介して感光ドラム1a、1b、1c、1dに向けて所定の圧力で付勢(押圧)されている。そして、中間転写ベルト10eと感光ドラム1a、1b、1c、1dとが接触する一次転写部を形成する。
本実施形態では、詳しくは後述するように、中間転写ベルト10eの外周面のうち、第1転写ローラとしての一次転写ローラ6aと張架ローラとしての従動ローラ10fとの間で張架された部分を所定の張架面(転写面)Sとしている。即ち、所定の張架面Sは、中間転写ベルト10eの回転方向に関して、一次転写ローラ6aから従動ローラ10fまでの間に形成される。感光ドラム1a、1b、1c、1dは、中間転写ベルト10eの外周面側の所定の張架面Sに沿って、中間転写ベルト10eの回転方向に順に配置されている。また、一次転写ローラ6a、6b、6c、6dは、所定の張架面Sの中間転写ベルト10eの内周面側の各感光ドラム1a、1b、1c、1dに対応する位置に、それぞれ配置される。
また、中間転写ベルト10eの外周面側において、駆動ローラ10gと対向する位置には、二次転写手段としてのローラ状の二次転写部材である二次転写ローラ13が配置されている。二次転写ローラ13は、中間転写ベルト10eを介して駆動ローラ10gに向けて所定の圧力で付勢(押圧)され、中間転写ベルト10eと二次転写ローラ13とが接触する二次転写部を形成する。また、中間転写ベルト10eの外周面側において、テンションローラ10hと対向する位置には、ベルトクリーニング装置11が配置されている。
また、画像形成装置100は、複数の記録材Pが収容され、記録材Pを二次転写部に供給する給送装置20が配置されている。なお、図示の例は、装置本体100Aの下部に、外付けの給送装置20Aが配置され、ユーザの操作などにより、給送装置20、20Aの何れかに収容された記録材Pを選択的に二次転写部に供給できるようにしている。また、二次転写部の記録材の搬送方向下流には、記録材Pにトナー像を定着させる定着装置15が設けられている。
画像形成時には、時計方向に回転する感光ドラム1aの表面は、帯電ローラ2aによって一様に帯電処理され、帯電した感光ドラム1aの表面は、露光装置9によって走査露光される。これにより、感光ドラム1a上に静電潜像が形成される。感光ドラム1a上に形成された静電潜像は、現像装置4aによって現像剤としてのトナーを用いてトナー像として現像される。現像装置4aには、現像剤として、非磁性のトナーと磁性を有するキャリアを含む二成分現像剤が収容されている。なお、現像剤は、トナーを有する一成分現像剤であっても良い。本実施形態では、一様に帯電処理された後に露光されて、電位の絶対値が低下した感光ドラム1a上の露光部に、感光ドラム1aの帯電極性(本実施形態では負極性)と同極性に帯電したトナーを付着させる反転現像により、トナー像が形成される。
感光ドラム1a上に形成されたトナー像は、一次転写部において、反時計方向に回転する中間転写ベルト10e上に一次転写される。このとき、一次転写ローラ6aには、電圧印加手段としての一次転写電源(図示せず)により、現像時のトナーの帯電極性とは逆極性(本実施形態では正極性)の直流電圧である一次転写電圧(一次転写バイアス)が印加される。例えば、フルカラー画像の形成時には、各感光ドラム1a、1b、1c、1dに形成されたトナー像が順次に重ね合わせるようにして中間転写ベルト10e上に転写される。
中間転写ベルト10e上に形成されたトナー像は、二次転写部において、中間転写ベルト10eと二次転写ローラ13とに挟持されて搬送される記録材P上に二次転写される。このとき、二次転写ローラ13には、電圧印加手段としての二次転写電源(図示せず)から、現像時のトナーの帯電極性とは逆極性(本実施形態では正極性)の直流電圧である二次転写電圧(二次転写バイアス)が印加される。例えば、フルカラーの画像形成時には、中間転写ベルト10e上に4色のトナーが重なった状態で形成された多重トナー像が、中間転写ベルト10eによって搬送されて二次転写部へと移動し、二次転写部において一括して記録材P上に転写される。
記録材Pは、給送装置20において、カセット21などから給送ローラ22などによって送り出された後、レジストレーションローラ14によって中間転写ベルト10e上のトナー像とタイミングを合わせて、二次転写部に搬送される。
トナー像が転写された記録材Pは、定着装置15に搬送され、定着装置15が備える定着ローラ16と加圧ローラ17との間の定着ニップ部で加熱及び加圧される。これにより、記録材Pの表面の未定着のトナー像は、記録材Pの表面に定着される。その後、記録材Pは、画像形成装置100の外部に排出(出力)される。
一方、一次転写後に感光ドラム1a上に残留したトナー(一次転写残トナー)は、ドラムクリーニング装置5aによって感光ドラム1a上から除去される。ドラムクリーニング装置5aは、クリーニング部材としてのクリーニングブレード8aによって、回転する感光ドラム1aの表面からトナーを掻き取って除去する。また、二次転写後に中間転写ベルト10e上に残留したトナー(二次転写残トナー)は、ベルトクリーニング装置11によって中間転写ベルト10e上から除去される。ベルトクリーニング装置11は、クリーニング部材としてのファーブラシやクリーニングブレードによって、回転する中間転写ベルト10eの表面からトナーを掻き取って除去する。除去されたトナーは、回収トナー搬送路(図示せず)を通過して回収トナー容器(図示せず)へと回収される。
[一次転写ローラ]
次に、一次転写ローラ6a〜6dの構成について詳しく説明する。一次転写ローラ6a〜6dは、感光ドラム1a〜1dにそれぞれ対向し、中間転写ベルト10eの内側に設けられている。一次転写ローラ6a〜6dは、例えば、材質がSUM(硫黄及び硫黄複合快削鋼)或いはSUS(ステンレス鋼)などの金属ローラで形成されており、本実施形態では、表面が金属面である。各一次転写ローラ6a〜6dはスラスト方向(回転軸線方向)にストレートの形状であり、ローラ径は6〜10mm程度である。なお、一次転写ローラ6a〜6dを構成する金属ローラは、表面が金属面であるローラ以外に、表面に、例えば厚み0.2mm以下の薄いゴム層やコート層があるローラであっても良い。
[ベルトユニット]
次に、ベルトユニット10について、図1を参照しつつ、図2ないし図5を用いて詳しく説明する。なお、画像形成装置100及びその要素について、図1の紙面手前側をユーザが操作する側である「正面側」とし、同図の紙面奥側を「背面側」とする。装置本体100Aの正面側には、不図示の操作部が設けられる。また、正面側と背面側とを結ぶ奥行方向は、感光ドラム1a〜1d、中間転写ベルト10eを張架する各ローラ10g、10f、10hの回転軸線方向と略平行である。また、ベルトユニット10及びその要素について、中間転写ベルト10eの幅方向(搬送方向と略直交する方向)に対応する方向を「スラスト方向」ともいう。本実施形態では、ベルトユニット10は、装置本体100Aに対して着脱可能とされている。
図2は、ベルトユニット10の斜視図である。図2では、中間転写ベルト10eの正面側の一部が切り欠かれて示されている。ベルトユニット10は、中間転写ベルト10e、一次転写ローラ6a〜6d、駆動ローラ10g、従動ローラ10f、テンションローラ10h、及び、保持部材としてのフレーム43を有する。上述した様に、中間転写ベルト10eは、駆動ローラ10g、従動ローラ10f及びテンションローラ10hに張架されている。これら駆動ローラ10g、従動ローラ10f及びテンションローラ10h、更には、一次転写ローラ6a〜6dは、フレーム43に保持されている。
駆動ローラ10gは、その長手方向(回転軸線方向)の両端部側において、駆動ローラ軸受部材41(図2では正面側のみ示されている)によって回転可能に支持される。この駆動ローラ軸受部材41は、フレーム43に取り付けられる。そして、駆動ローラ10gは、駆動手段としてのモータ(図示せず)から駆動カップリング32を介して駆動が伝達されて回転する。駆動ローラ10gが回転駆動されることで、中間転写ベルト10eが搬送される。なお、駆動ローラ10gの表面は、中間転写ベルト10eを滑り無く搬送するために、摩擦係数の高いゴム層で形成されている。
従動ローラ10fは、その長手方向(回転軸線方向)の両端部側において、従動ローラ軸受部材40(図2では正面側のみ示されている)によって回転可能に支持される。この従動ローラ軸受部材40は、揺動可能にフレーム43へ取り付けられる。そして、従動ローラ10fは、中間転写ベルト10eに従動して回転する。
テンションローラ10hは、その長手方向(回転軸線方向)の両端部側において、テンションローラ軸受部材42によって回転可能に支持される。このテンションローラ軸受部材42は、中間転写ベルト10eの加圧方向へ移動可能(スライド可能)かつ揺動可能にフレーム43に取り付けられる。テンションローラ軸受部材42は、それぞれ付勢手段としての圧縮バネで構成されたテンションバネ(不図示)の圧縮力により付勢される。そして、テンションローラ軸受部材42は、テンションバネによる付勢方向に沿って中間転写ベルト10eの内周面側から外周面側に移動(スライド)させられる。これにより、テンションローラ10hは、中間転写ベルト10eの内周面側から外周面側に向けて中間転写ベルト10eを付勢して、中間転写ベルト10eに張力を付与する。
また、テンションローラ10hは、詳しくは後述するように、所定の張架面Sにおいて中間転写ベルト10eの回転方向の最上流に配置された一次転写ローラ6aの回転方向上流に配置される。本実施形態では、この位置にテンションローラ10hを配置することで、中間転写ベルト10eの緩みを防止している。即ち、本実施形態では、中間転写ベルト10eの周速度を感光ドラム1a〜1dの周速度よりも若干速くしている。このため、最下流の一次転写ローラ6dと駆動ローラ10gの間の中間転写ベルト10eは引っ張り状態となる。また、テンションローラ10hがない場合、駆動ローラ10gと最上流の一次転写ローラ6aの間の中間転写ベルト10eは緩み状態となる。中間転写ベルト10eが緩んでしまうと、後述する圧規制の一次転写ローラの位置精度が低下してしまう。このため、一次転写ローラ6aの中間転写ベルト10eの回転方向上流側にテンションローラ10hを配置することで、中間転写ベルト10eの緩みを防止している。
また、テンションローラ10hは、テンションローラ10hに張架される中間転写ベルト10eの外周面の部分が、所定の張架面Sに直交する方向に関して所定の張架面Sよりも感光ドラム1a〜1dから離れた位置となるように配置されている。即ち、詳しく後述するように、所定の張架面Sを形成すべく、一次転写ローラ6aが中間転写ベルト10eを張架している。そして、中間転写ベルト10eの一次転写ローラ6aに張架された部分よりも上流側の部分は、図3に示すように、所定の張架面Sよりも上側に向かい、テンションローラ10hに張架されている。
図3に示すように、一次転写ローラ6a、6bは、その長手方向(回転軸線方向)の両端部側において、フレーム43に回動自在に支持された一次転写ホルダ25a、25bにそれぞれ軸支されている。また、一次転写ローラ6c、6dは、その長手方向(回転軸線方向)の両端部側において、フレーム43に直動自在に支持された一次転写ホルダ25c、25dにそれぞれ軸支されている。そして、一次転写ローラ6a、6b、6c、6dは、それぞれ一次転写ホルダ25a、25b、25c、25dにより中間転写ベルト10eの内周面側に向けて移動可能に支持されている。なお、一次転写ローラ6a〜6dは、中間転写ベルト10eの内周面側に向けて移動可能に支持されていれば良く、その支持構成は、回動支持でも直動支持であっても良く、また、全て同じであっても良いし、何れかを異ならせても良い。
一次転写ホルダ25aは、アーム部251、回動軸252、軸受部253、バネ受け部254、突き当て部25i、突起部25eから構成されている(図7参照)。アーム部251は、回動軸252を介してフレーム43に設けられたに回動自在に支持されている。アーム部251の一端側には一次転写ローラ6aを回転自在に支持する軸受部253が設けられ、他端部にはバネ受け部254が設けられている。バネ受け部254とフレーム43との間には、第1付勢手段としての加圧バネ28aが設けられている。回動軸252は、一次転写ローラ6aの回転軸線方向と平行に設けられている。アーム部251の軸受部253に支持された一次転写ローラ6aは、回動軸252を中心にアーム部251が回動することで感光ドラム1aに対して近づく方向と離れる方向に移動可能である。そして、アーム部251の軸受部253に支持された一次転写ローラ6aは、バネ受け部254が加圧バネ28aに付勢されることで、中間転写ベルト10eの内周面に向けて付勢される。
なお、一次転写ホルダ25bは、一次転写ホルダ25aと同様に構成される。アーム部251の軸受部253に支持された一次転写ローラ6bは、第2付勢手段としての加圧バネ28bに付勢されることで、中間転写ベルト10eの内周面に向けて付勢される。
一次転写ホルダ25cは、一次転写ローラ6cを回転自在に支持する軸受部255が、フレーム43に対して図3の上下方向に直線状に移動可能に支持されている。したがって、軸受部255に支持された一次転写ローラ6cは、感光ドラム1cに対して近づく方向と離れる方向に移動可能である。軸受部255とフレーム43との間には、第2付勢手段としての加圧バネ28cが設けられている。そして、軸受部255に支持された一次転写ローラ6cは、軸受部255が加圧バネ28cに付勢されることで、中間転写ベルト10eの内周面に向けて付勢される。なお、一次転写ホルダ25dは、一次転写ホルダ25cと同様に構成される。
このように各一次転写ホルダ25a〜25dに支持された一次転写ローラ6a〜6dは、それぞれ加圧バネ28a〜28dにより感光ドラム1a〜1d方向に付勢されている。そして、図4に示すように、一次転写ローラ6aは、感光ドラム1aと隙間tをもって中間転写ベルト10eの内周面に接触するように配置されている。この隙間tは中間転写ベルト10eの厚みよりも大きい。なお、一次転写ローラ6aを付勢する加圧バネ28aは、一次転写ローラ6b〜6dを付勢するそれぞれの加圧バネ28b〜28dよりも付勢力が大きい。これは、後述するように、一次転写ローラ6aの位置決めは、ベルトの張力との釣り合いで行うものではないためである。
また、本実施形態では、一次転写ローラ6aは、感光ドラム1aに対して中間転写ベルト10eの回転方向下流側にオフセットして配置されている。即ち、本実施形態の一次転写ローラ6a〜6dは、上述したように金属ローラとしている。金属ローラのような剛体のローラを使用した場合、ローラ自体に弾性を有さない。このため、一次転写ローラ6a〜6dが中間転写ベルト10eの厚さのみを介して感光ドラム1a〜1dに対向させると、一次転写ローラ6a〜6dにより感光ドラム1a〜1dを損傷させてしまう可能性がある。したがって、本実施形態の場合、一次転写ローラ6a〜6dは、中心軸が対応する感光ドラム1a〜1dの中心軸に対してそれぞれ中間転写ベルト10eの回転方向下流にずれるように配置されている。これにより、一次転写ローラ6a〜6dは、対応する感光ドラム1a〜1dとの間に中間転写ベルト10eの厚みよりも大きい隙間を介してそれぞれ配置される。そして、中間転写ベルト10eの弾性を利用して、一次転写ローラ6a〜6dが感光ドラム1a〜1dを損傷させることを防止できる。
具体的には、一次転写ローラ6aは、外径8mmの金属ローラであり、一次転写ローラ6aの感光ドラム1aに対するオフセット量が7mmとなる位置に配置されている。このオフセット量は、感光ドラム1aの回転中心軸Q1から各感光ドラム1a〜1dの共通の接平面αに引いた垂線βと、一次転写ローラ6aの回転中心軸Q2からこの接平面αに引いた垂線γとの間の距離(接平面に沿う方向)である。また本実施形態では、一次転写ローラ6aは、この接平面に対して略垂直方向に中間転写ベルト10eを内周面側から外周面側に向けて(図4下方向に)0.1〜0.3mm突き出すように配置される。なお、一次転写ローラ6b〜6dも同様である。
このように構成されるベルトユニット10は、装置本体100Aに対して着脱可能である。このために、装置本体100Aには、図5に示すように、支持部材としてのレール31が設けられている。レール31は、装置本体100Aを構成する本体枠に位置決めされている。ベルトユニット10の着脱は、レール31に沿って行われ、ベルトユニット10の装置本体100Aへの位置決めは、本体枠に位置決めされたレール31に対して行われる。
具体的には、レール31には、フレーム43を位置決めするための突き当て部31a及び嵌合部31b、テンションローラ軸受部材42を位置決めするための嵌合部31cが設けられている。レール31は、ベルトユニット10の幅方向両側にそれぞれ配置されている。一方、ベルトユニット10を構成するフレーム43の幅方向両側には、図2に示すように、位置決め部43a、位置決め突部43bがそれぞれ設けられている。また、テンションローラ10hの両端部を支持するテンションローラ軸受部材42には、それぞれ位置決め突部42aが設けられている。そして、ベルトユニット10の装着時には、フレーム43に設けられた位置決め部43aが突き当て部31aに突き当たると共に、位置決め突部43b、42aがそれぞれ嵌合部31b、31cに嵌合される。即ち、フレーム43がレール31に支持される。これにより、ベルトユニット10がレール31に対して位置決めされる。
レール31は、上述のように本体枠に位置決めされており、感光ドラム1a〜1dをそれぞれ含む画像形成部3a〜3dも本体枠に対して位置決めされている。このため、ベルトユニット10と画像形成部3a〜3dとの位置関係が精度よく保証される。
[接離機構]
本実施形態の画像形成装置100は、ブラック単色の画像を形成することが可能であり、そのために、中間転写ベルト10eを感光ドラム1dのみに当接させ、感光ドラム1a〜1cから離間可能となっている。また、ベルトユニット10の着脱の際に、感光ドラム1a〜1d及び中間転写ベルト10eが傷つくことを抑制するために、中間転写ベルト10eを感光ドラム1a〜1dから離間可能となっている。
このように中間転写ベルト10eを感光ドラム1a〜1dに対して当接及び離間させるために、画像形成装置100は、接離機構270を有する。接離機構270は、一次転写ローラ6a〜6d及び従動ローラ10fを移動させることで、中間転写ベルト10eを感光ドラム1a〜1dに対して当接及び離間させる。
このような接離機構270について、図2及び図6ないし図9を用いて説明する。接離機構270は、カム27、Bkスライダ29及びCLスライダ30を有する。図2に示すように、ベルトユニット10の背面側には、カム27に接続された離間カップリング50が設けられており、離間カップリング50を回転させることで一次転写ローラ6a〜6d及び従動ローラ10fの移動を行う。離間カップリング50は、不図示の駆動源としてのモータから駆動が入力される。
より具体的に説明する。離間カップリング50は、図2に示すように、一次転写ローラ6a〜6d及び従動ローラ10fと平行に配置され、フレーム43に対して回転自在に支持された軸26に接続されている。軸26の両端部には、それぞれカム27が固定されている。カム27は、図6に示すように、4段の位相の異なるカム形状を有し、Bkスライダ29を駆動するための第1カム部27aと、CLスライダ30を駆動するための第2カム部27bを有する。
Bkスライダ29及びCLスライダ30は、フレーム43に対してフレームの長手方向(後述する図8(a)〜(c)の左右方向)に移動自在に支持されている。また、Bkスライダ29及びCLスライダ30は、カム27の第1カム部27aにBkスライダ29が、第2カム部27bにCLスライダ30がそれぞれ係合するように配置されている。そして、カム27が回転することで、Bkスライダ29及びCLスライダ30がそれぞれ後述するように所定の動作をする。
図7(a)、(b)及び図8(a)〜(c)に示すように、一次転写ホルダ25a〜25dには、それぞれ突起部25e〜25hが設けられている。図7(a)には、代表して一次転写ホルダ25aを示しているが、一次転写ホルダ25bも同様である。また、図7(b)には、代表して一次転写ホルダ25cを示しているが、一次転写ホルダ25dも同様である。図7(a)に示すように、突起部25eは、アーム部251のバネ受け部254から一次転写ローラ6aの回転軸線方向と平行に突出するように設けられている。一方、図7(b)に示すように、突起部25gは、軸受部255から一次転写ローラ6cの回転軸線方向と平行に突出するように設けられている。
図8(a)〜(c)に示すように、突起部25e〜25hは、Bkスライダ29及びCLスライダ30にそれぞれ設けられた斜面部29a、30aと係合するように配置されている。斜面部29aは、Bkスライダ29に設けられており、一次転写ホルダ25dに設けられた突起部25hと係合する。斜面部30aは、CLスライダ30に3つ設けられており、図8(a)に左側から順に、一次転写ホルダ25aの突起部25e、一次転写ホルダ25bの突起部25f、一次転写ホルダ25cの突起部25gとそれぞれ係合する。また、Bkスライダ29には、従動ローラ10fを支持する従動ローラ軸受部材40が突き当たる突き当て部29bと、従動ローラ軸受部材40と係合する斜面部29cを有する。
突起部25e〜25hは、Bkスライダ29及びCLスライダ30を図8(a)〜(c)の左右方向へ移動させることにより、斜面部29a、30aに摺動しつつ案内される。これにより、一次転写ホルダ25a、25bが回動し、一次転写ホルダ25c、25dが移動することで、一次転写ローラ6a〜6dが中間転写ベルト10eを感光ドラム1a〜1dに対して着脱する方向に移動する。
従動ローラ10fは、前述した通り、フレーム43に揺動可能に支持された従動ローラ軸受部材40に回転可能に支持(軸支)されている。従動ローラ軸受部材40は、中間転写ベルト10eの張力によりBkスライダ29に向けて加圧され、Bkスライダ29の突き当て部29bへ押し付けられることで位置決めされる。即ち、張架ローラとしての従動ローラ10fは、従動ローラ10fの端部に設けられた第2当接部としての従動ローラ軸受部材40が第2規制手段としての突き当て部29bと当接する。突き当て部29bは、少なくとも画像形成時に位置が固定されている。これにより、従動ローラ10fは、中間転写ベルト10eの張力により所定の張架面Sから離れる方向の移動が規制される。従動ローラ軸受部材40は、Bkスライダ29を図8(a)〜(c)の左右方向へ移動させることにより、斜面部29cに摺動しつつ案内される。これにより、従動ローラ軸受部材40が揺動して、従動ローラ10fが中間転写ベルト10eに対して着脱される。従動ローラ軸受部材40が斜面部29cを摺動することで、従動ローラ10fが中間転写ベルト10eを感光ドラム1a〜1dに対して着脱する方向に移動する。
接離機構270は、カム27の回転停止位置により、以下の3つモードに動作可能である。図8(a)及び図9(a)は、中間転写ベルト10eが全ての感光ドラム1a〜1dに当接したフルカラーモードを示している。図8(b)及び図9(b)は、中間転写ベルト10eが感光ドラム1dにのみ当接した単色モードを示している。図8(c)及び図9(c)は、中間転写ベルト10eが全ての感光ドラム1a〜1dから離間した全離間モードを示している。
カム27は、上述した様に、Bkスライダ29を駆動するための第1カム部27aと、CLスライダ30を駆動するための第2カム部27bを有する。そして、カム27が120°毎に回転することで、Bkスライダ29及びCLスライダ30がそれぞれ異なる動きをするように構成されている。図8(a)〜(c)及び図9(a)〜(c)は、それぞれカム27を120°ずつ回転させたときの状態を示している。
具体的には、図8(a)及び図9(a)に示すBkスライダ29及びCLスライダ30の位置を基準とした場合、図8(b)及び図9(b)は、Bkスライダ29の位置を変えずにCLスライダ30を右側に移動させた状態である。同様に、図8(c)及び図9(c)は、Bkスライダ29及びCLスライダ30を右側に移動させた状態である。本実施形態では、このようなBkスライダ29及びCLスライダ30の移動方向と斜面部29a、30aの形状、Bkスライダ29の突き当て部29bの位置関係を組み合わせることで、中間転写ベルト10eの着脱動作を行っている。
[一次転写ローラの位置決め構成]
ここで、前述の図4に示したように、一次転写ローラを感光ドラムに対して下流側にオフセットして配置した場合、従来構成では、複数の一次転写ローラの上流側と下流側とに一対の張架ローラを配置していた。これにより、複数の感光ドラムから中間転写ベルトにトナー像が転写される転写面(所定の張架面)を形成し、一次転写ローラと中間転写ベルトとのニップ圧を一定に保持するようにしている。そして、一次転写ローラの付勢力とこの付勢力によって中間転写ベルトに生じた抗力とが釣り合うような条件を設定している。
但し、従来構成の場合、複数の一次転写ローラの上流側と下流側とに一対の張架ローラを配置しているため、ベルトユニットの断面が大きくなり、装置の大型化、中間転写ベルトの周長の増大、張架ローラのコスト増大が発生してしまう。したがって、本実施形態では、従来構成の上流側の張架ローラを省略し、複数の一次転写ローラ6a〜6dのうちの最上流の一次転写ローラ6aと従動ローラ10fとで所定の張架面Sを形成して、ベルトユニット10の断面の小型化を図っている。
一方、上述のように、一次転写ローラ6aは、感光ドラム1aに対して下流側にオフセットして配置されている。また、図3の断面を見ると分かるように、上述のように、中間転写ベルト10eを感光ドラム1a〜1dから離間させるために、テンションローラ10hは外径が感光ドラム1a〜1dの共通接平面よりも上側にくるように配置されている。したがって、テンションローラ10hの下流で、複数の一次転写ローラのうちの最上流に配置される第1転写ローラとしての一次転写ローラ6aは、所定の張架面Sを安定的に形成する役割を持つことが要求される。即ち、一次転写ローラ6aを、バネによる付勢力と中間転写ベルト10eの張力との釣り合いで位置決めした場合、中間転写ベルト10eの張力の変動などにより所定の張架面Sが安定的に形成されない。
そこで、本実施形態では、以下のような構成で、一次転写ローラ6aの位置決めを図り、所定の張架面Sを安定的に形成するようにしている。この点について、図7を参照しつつ図10及び図11を用いて説明する。最上流の一次転写ローラ6aの一次転写ホルダ25aは、一次転写ローラ6aと同軸に配置された移動部(第1当接部)としての突き当て部25iを有する。突き当て部25iは、一次転写ホルダ25aに設けられているため、一次転写ローラ6aと共に移動する。
突き当て部25iは、図7(a)及び図10に示すように、一次転写ローラ6aを支持する軸受部253に対して一次転写ローラ6aと反対側に突出するように設けられている。即ち、突き当て部25iは、軸受部253に対して中間転写ベルト10eの幅方向外側に設けられている。上述した様に、一次転写ホルダ25aは、一次転写ローラ6aの長手方向両端部側にそれぞれ設けられている。このため、突き当て部25iは、一次転写ローラ6aの両端部側から、それぞれ中間転写ベルト10eの幅方向に突出するように設けられている。本実施形態では、両側の突き当て部25iは、それぞれ中間転写ベルト10eの幅方向外側の端部よりもさらに外側に突出するように設けられている。
また、突き当て部25iは、外周面が一次転写ローラ6aと同軸の円筒面となるように円柱状に形成されており、その外径は、一次転写ローラ6aの外径よりも小さい。このため、突き当て部25iは、少なくとも一次転写ローラ6aが中間転写ベルト10eに当接した状態で中間転写ベルト10eに当接しない。なお、その他の一次転写ホルダ25b〜25dには、このような突き当て部は存在しない。
一方、図11に示すように、最上流の画像形成部3aでイエローのトナー像が担持される感光ドラム1aは、感光ドラム1aと同軸に配置された第1規制手段としての規制部1iが設けられている。規制部1iは、少なくとも画像形成時に位置が固定されており、感光ドラム1aの両端部に感光ドラム1aから中間転写ベルト10eの幅方向外側に突出するように設けられている。本実施形態では、両側の規制部1iは、それぞれ中間転写ベルト10eの幅方向外側の端部よりもさらに外側に突出するように設けられている。
また、規制部1iは、少なくとも一部が感光ドラム1aよりも一次転写ローラ6a側に突出するように形成されており、本実施形態では、規制部1iは、中間転写ベルト10eの内周面よりも一次転写ローラ6a側に突出させている。そして、規制部1iは、突き当て部25iと当接して、加圧バネ28aにより中間転写ベルト10eの内周面に当接するように付勢された一次転写ローラ6aの移動を規制する(当接規制)。規制部1iは、突き当て部25iが当接する面を感光ドラム1aと同軸の円筒面としている。なお、本実施形態では、全ての画像形成部に規制部1iが設けられており、部品の共通化を図っているが、画像形成部3aのみに規制部1iを形成するようにしても良い。
このように構成される本実施形態の場合、一次転写ローラ6aが加圧バネ28aで感光ドラム1a方向へ加圧されると、一次転写ホルダ25aの突き当て部25iが規制部1iに当接する。これにより、一次転写ローラ6aと感光ドラム1aとの間の隙間tが保証される。即ち、一次転写ローラ6aは、規制部1iと突き当て部25iとの当接により移動が規制された状態で位置決めされて、従動ローラ10fとの間で所定の張架面Sを形成する。また、突き当て部25iの外周面が一次転写ローラ6aと同軸の円筒形状に、規制部1iの外周面が感光ドラム1aと同軸の円筒形状にそれぞれ形成されている。このため、製造誤差などにより互いの位置関係が若干ずれても、突き当て部25iと規制部1iと安定して当接し、上述の隙間tを安定して形成することができる。
一方、第1転写ローラ以外の第2転写ローラとしての一次転写ローラ6b〜6dは、一次転写ローラ6aのような突き当て部25iがないため、中間転写ベルト10eの張力と加圧バネ28b〜28dの付勢力とが釣り合った位置に位置決めされる(圧規制)。具体的には、一次転写ローラ6b〜6dの位置決めは、ローラの自重と加圧バネ28b〜28dによる付勢力と、この付勢力により中間転写ベルト10eの張力によって生じる抗力とが釣り合ったところでなされる。
また、本実施形態では、突き当て部25iと規制部1iとが安定して突き当たるように、加圧バネ28aは相応の加圧力を持たせている。このために、一次転写ローラ6aを付勢する加圧バネ28aは、少なくとも一次転写ローラ6b〜6dを付勢するそれぞれの加圧バネ28b〜28dよりも付勢力を大きくしている。即ち、加圧バネ28aの加圧力をA、その他の加圧バネ28b〜28dのそれぞれの加圧力をBとした場合、加圧力の関係を、A>Bとしている。ここで、加圧バネ28aの加圧力は、中間転写ベルト10eの張力によって生じる抗力に負けないように設定され、突き当て部25iが規制部1iに当接するように適宜設定されている。
ここで、一次転写ローラの位置決め精度としては、上述の当接規制よりも圧規制の方が有利である。したがって、一次転写ローラ6aの位置決め精度は、他の一次転写ローラ6b〜6dの位置決め精度よりも若干劣る。但し、一次転写ローラ6aは、他の色に比べて出力される画像への影響が少ないイエローのトナー像を転写するものである。即ち、一次転写ローラ6aに対応する位置に配置された感光ドラム1aは、イエローのトナー像を担持するものである。このため、位置決め精度が若干劣っても画像への影響は少ない。このように、本実施形態では、他の色の一次転写ローラ6b〜6dについては、位置決め精度が良い圧規制を採用し、画像への影響が小さいイエローのトナー像を転写する一次転写ローラ6aについては、当接規制を採用している。なお、従動ローラ10fも、上述したように、従動ローラ軸受部材40と突き当て部29bとの当接により移動が規制される当接規制としている。
このように本実施形態では、中間転写ベルト10eの所定の張架面Sを形成する上流と下流の張架ローラのうち、上流側の張架ローラを一次転写ローラ6aとしている。言い換えれば、一次転写ローラ6aは、上流側の張架ローラを兼ねている。このため、ベルトユニット10の断面を小さくでき、装置の小型化を図れる。これに伴い、中間転写ベルトの周長も短くでき、また、張架ローラを1つ減らせるため、コストの低減を図れる。
また、一次転写ローラ6aは、上述のように、一次転写ローラ6aと共に移動する突き当て部25iと規制部1iとの当接(即ち、当接規制)により位置決めされている。このため、中間転写ベルト10eの張力変動などに拘らず、所定の張架面Sを安定的に形成することができる。
なお、本実施形態では、一次転写ローラ6aの上流側にテンションローラ10hを配置しているが、テンションローラがステアリングローラの機能を兼ねる場合もある。本実施形態では、一次転写ローラ6a及び従動ローラ10fが当接規制により位置決めされているため、上流側のテンションローラやステアリングローラの動作の影響を受けることなく、一次転写ローラ6aにより所定の張架面Sを安定的に形成できる。
また、本実施形態の場合、一次転写ローラ6aの感光ドラム1aに対する位置決め精度を高くできる。即ち、一次転写ローラ6aは、突き当て部25iを規制部1iに突き当てることで位置決めされている。突き当て部25iは、一次転写ローラ6aを保持する一次転写ホルダ25aに一体に形成されている。一方、規制部1iは、感光ドラム1aと一体に形成されており、感光ドラム1aは、通常、感光ドラム1aを収容するドラム容器にドラムフランジを介して支持されている。したがって、一次転写ローラ6aと感光ドラム1aの位置精度は、一次転写ローラ6a、一次転写ホルダ25a(突き当て部25i)、ドラム容器、ドラムフランジ、感光ドラム1a(規制部1i)の5部品で決まる。このように、一次転写ローラ6aと感光ドラム1aの位置精度を決めるための部品点数が少ないため、一次転写ローラ6aの感光ドラム1aに対する位置決め精度を高くできる。
<第2の実施形態>
第2の実施形態について、図3を参照しつつ、図12及び図13を用いて説明する。上述の第1の実施形態では、一次転写ローラ6aの位置決めを、突き当て部25iを感光ドラム1aと一体の規制部1iに当接させることで行った。これに対して本実施形態では、突き当て部25iを当接させる規制部31dを、レール31Aに設けている。その他の構成及び作用は、上述の第1の実施形態と同様であるため、同様の構成については同じ符号を付して、図示及び説明を省略し、以下、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
ベルトユニット10のフレーム43を支持するレール31Aの感光ドラム1aの長手方向両端側には、一次転写ローラ6aを保持する一次転写ホルダ25aに設けられた突き当て部25iと当接可能な第1規制手段としての規制部31dが形成されている。規制部31dは、少なくとも画像形成時に位置が固定されている。また、規制部31dは、加圧バネ28aにより付勢された一次転写ローラ6aと共に移動する突き当て部25iが当接した状態で、一次転写ローラ6aと感光ドラム1aとが前述の図4に示したよう位置関係となるように形成されている。
このように本実施形態では、一次転写ローラ6aは、突き当て部25iを規制部31dに突き当てることで位置決めされている。突き当て部25iは、一次転写ローラ6aを保持する一次転写ホルダ25aに一体に形成されている。一方、規制部31dは、レール31Aに形成されており、レール31Aは、装置本体100Aを構成する本体枠に位置決めされている。また、感光ドラム1aは、感光ドラム1aを収容するドラム容器にドラムフランジを介して支持され、ドラム容器は、本体枠に支持されている。したがって、一次転写ローラ6aと感光ドラム1aの位置精度は、一次転写ローラ6a、一次転写ホルダ25a(突き当て部25i)、レール31A(規制部31d)、本体枠、ドラム容器、ドラムフランジ、感光ドラム1aの7部品で決まる。本実施形態の場合、一次転写ローラ6aと感光ドラム1aの位置精度を決めるための部品点数は、第1の実施形態よりも多いが、画像形成部3aに規制部1iを形成できないような場合に有効に適用可能であり、設計の自由度を向上させられる。
<第3の実施形態>
第3の実施形態について、図3を参照しつつ、図14及び図15(a)、(b)を用いて説明する。上述の第1の実施形態では、一次転写ローラ6aの位置決めを、突き当て部25iを感光ドラム1aと一体の規制部1iに当接させることで行った。これに対して本実施形態では、突き当て部25iを当接させる規制部43cを、フレーム43Aに設けている。その他の構成及び作用は、上述の第1の実施形態と同様であるため、同様の構成については同じ符号を付して、図示及び説明を省略し、以下、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
ベルトユニット10Aのフレーム43Aの感光ドラム1aの長手方向両端側には、一次転写ローラ6aを保持する一次転写ホルダ25aに設けられた突き当て部25iと当接可能な第1規制手段としての規制部43cが形成されている。規制部43cは、少なくとも画像形成時に位置が固定されており、フレーム43Aの感光ドラム1aの長手方向両端側の側板43dに形成された透孔43eの周縁部の一部である。突き当て部25iは、透孔43e内に侵入するように配置され、透孔43e内を移動する。したがって、透孔43eは、一次転写ローラ6aと共に突き当て部25iが移動可能な大きさを有する。そして、規制部43cは、加圧バネ28aにより付勢された一次転写ローラ6aと共に移動する突き当て部25iが当接した状態で、一次転写ローラ6aと感光ドラム1aとが前述の図4に示したよう位置関係となるように形成されている。
このように本実施形態では、一次転写ローラ6aは、突き当て部25iを規制部43cに突き当てることで位置決めされている。突き当て部25iは、一次転写ローラ6aを保持する一次転写ホルダ25aに一体に形成されている。一方、規制部43cは、フレーム43Aに形成されており、フレーム43Aは、レール31を介して装置本体100Aを構成する本体枠に位置決めされている。また、感光ドラム1aは、感光ドラム1aを収容するドラム容器にドラムフランジを介して支持され、ドラム容器は、本体枠に支持されている。したがって、一次転写ローラ6aと感光ドラム1aの位置精度は、一次転写ローラ6a、一次転写ホルダ25a(突き当て部25i)、フレーム43A(規制部43c)、レール31、本体枠、ドラム容器、ドラムフランジ、感光ドラム1aの8部品で決まる。本実施形態の場合、一次転写ローラ6aと感光ドラム1aの位置精度を決めるための部品点数は、第1の実施形態よりも多いが、画像形成部3aに規制部1iを形成できないような場合に有効に適用可能であり、設計の自由度を向上させられる。なお、上述の説明では、規制部43cは、フレーム43Aに形成した透孔43eの一部としたが、例えば、フレーム43Aの側板43dの一部に突部を設けて突き当て部25iと当接するようにするなど、他の構成としても良い。
<第4の実施形態>
第4の実施形態について、図3及び図8を参照しつつ、図16を用いて説明する。上述の第1の実施形態では、一次転写ローラ6aの位置決めを、突き当て部25iを感光ドラム1aと一体の規制部1iに当接させることで行った。これに対して本実施形態では、一次転写ホルダ25Aaに設けられた突起部25eが移動部を兼ねて、突起部25eをCLスライダ30Aに設けられた規制部30bに当接させることで一次転写ローラ6aの位置決めを図るようにしている。その他の構成及び作用は、上述の第1の実施形態と同様であるため、同様の構成については同じ符号を付して、図示及び説明を省略し、以下、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
中間転写ベルト10eを感光ドラム1a〜1dに当接または離間させる接離機構270Aは、第1の実施形態と同様に、Bkスライダ29とCLスライダ30Aを有する。但し、CLスライダ30Aは、第1の実施形態のCLスライダ30と異なり、一次転写ホルダ25aに設けられた突起部25eと係合する斜面部29aの端部側に、第1規制手段としての規制部30bが設けられている。即ち、本実施形態では、規制部30bが接離機構270Aに設けられている。
規制部30bは、少なくとも画像形成時に位置が固定されており、CLスライダ30Aが図8(a)に示すフルカラーモードに位置している場合に、加圧バネ28aに付勢された、移動部としての突起部25eが当接する位置に設けられている。また、規制部30bは、加圧バネ28aにより付勢された一次転写ローラ6aと共に移動する突起部25eが当接した状態で、一次転写ローラ6aと感光ドラム1aとが前述の図4に示したよう位置関係となるように形成されている。
このように本実施形態では、一次転写ローラ6aは、突起部25eを規制部30bに突き当てることで位置決めされている。突起部25eは、一次転写ローラ6aを保持する一次転写ホルダ25aに一体に形成されている。一方、規制部30bは、CLスライダ30Aに形成されており、CLスライダ30Aは、フレーム43に設けられている。フレーム43は、装置本体100Aを構成する本体枠に位置決めされたレール31に支持されている。また、感光ドラム1aは、感光ドラム1aを収容するドラム容器に支持され、ドラム容器は、本体枠に支持されている。したがって、一次転写ローラ6aと感光ドラム1aの位置精度は、次の9部品で決まる。即ち、位置精度は、一次転写ローラ6a、一次転写ホルダ25a(突起部25e)、CLスライダ30A(規制部30b)、フレーム43、レール31A、本体枠、ドラム容器、ドラムフランジ、感光ドラム1aの9部品で決まる。本実施形態の場合、一次転写ローラ6aと感光ドラム1aの位置精度を決めるための部品点数は、第1の実施形態よりも多いが、一次転写ローラ6aの位置決めをベルトユニット内で行えるため、設計の自由度を向上させられる。
<第5の実施形態>
第5の実施形態について、図17を用いて説明する。上述の各実施形態では、一次転写ローラ6aの上流側にテンションローラ10hを配置した構成について説明した。これに対して本実施形態の画像形成装置200では、テンションローラ10hに代えて中間転写ベルト10eの幅方向の寄りを制御するステアリングローラ10iを配置している。その他の構成及び作用は、上述の第1の実施形態と同様であるため、同様の構成については同じ符号を付して、図示及び説明を省略し、以下、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
ステアリングローラ10iは、所定の張架面Sにおいて中間転写ベルト10eの回転方向の最上流に配置された一次転写ローラ6aの回転方向上流に配置される。このようなステアリングローラ10iは、その長手方向(回転軸線方向)の両端部側において軸受により回転自在に支持されている。両側の軸受は、ベルトユニット10Bのフレームに対して、ステアリングローラ10iの長手方向中央位置を揺動中心として揺動自在に支持された揺動部材に設けられている。このため、ステアリングローラ10iは、フレームに対して揺動自在に支持される。揺動方向は、駆動ローラ10gとステアリングローラ10iとで張架された中間転写ベルト10eの張架面と略直交する方向(図17の略上下方向)である。
このようなステアリングローラ10iは、中間転写ベルト10eが回転方向に交差する幅方向の何れかに寄り移動した場合に傾いて(自動調心して)、中間転写ベルト10eの寄りを戻すように作用(寄り制御)する。
なお、ステアリングローラ10iは、ステアリングローラ10iに張架される中間転写ベルト10eの外周面の部分が、所定の張架面Sに直交する方向に関して所定の張架面Sよりも感光ドラム1a〜1dから離れた位置となるように配置されている。即ち、所定の張架面Sを形成すべく、一次転写ローラ6aが中間転写ベルト10eを張架している。そして、中間転写ベルト10eの一次転写ローラ6aに張架された部分よりも上流側の部分は、図17に示すように、所定の張架面Sよりも上側に向かい、ステアリングローラ10iに張架されている。
このような本実施形態の場合も、一次転写ローラ6a及び従動ローラ10fが当接規制により位置決めされているため、上流側のステアリングローラ10iの動作の影響を受けることなく、一次転写ローラ6aにより所定の張架面Sを安定的に形成できる。なお、ステアリングローラ10iは、上述のような自動調心の構成以外に、ステアリングローラ10iの一端又は両端をモータなどの駆動装置により移動させることで揺動する構成であっても良い。なお、本実施形態の構成を、上述の第2ないし第4の実施形態の何れかに適応しても良い。
<第6の実施形態>
第6の実施形態について、図18を用いて説明する。上述の各実施形態では、ベルトとして中間転写ベルトを用いた中間転写方式について説明した。これに対して本実施形態では、ベルトを、記録材を搬送し、搬送した記録材に感光ドラム301a〜301dから直接トナー像が転写される記録材搬送ベルト310eとしている。即ち、本実施形態は、感光ドラムから記録材にトナー像が直接転写される直接転写方式に、本発明を適用したものである。画像形成装置300が直接転写方式である点以外の構成については、基本的に上述の第1の実施形態と同様であるため、同様の構成については簡単に説明し、以下、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
本実施形態の画像形成装置300は、複数の画像形成部として第1、第2、第3、第4の画像形成部303a、303b、303c、303dを有する。各画像形成部303a、303b、303c、303dは、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を形成する。
なお、各画像形成部303a、303b、303c、303dの構成及び動作は、使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。したがって、代表して画像形成部303aについて説明し、その他の画像形成部の構成については、符号に付した添え字aをそれぞれ画像形成部の構成を示す添え字b、c、dに代えて示し、説明を省略する。
画像形成部303aは、像担持体としてのドラム型(円筒状)の電子写真感光体(感光体)である感光ドラム301aを有する。なお、本実施形態では、感光ドラム301aが第1像担持体、感光ドラム301b〜301dが第2像担持体にそれぞれ相当する。感光ドラム301aは、図中の時計方向に回転駆動される。感光ドラム301aの周囲には、帯電手段としての帯電装置302a、露光手段としての露光装置309a、現像手段としての現像装置304a、清掃手段としてのドラムクリーニング装置305aが配置されている。更に、各感光ドラム301a、301b、301c、301dの下方には、ベルトユニット310が配置されている。
ベルトユニット310は、複数の像担持体としての各感光ドラム301a、301b、301c、301dと対向するように、無端状のベルトである記録材搬送ベルト310eを有する。記録材搬送ベルト310eは、複数の張架ローラとしての駆動ローラ310g及びテンションローラ310hに張架されている。記録材搬送ベルト310eは、駆動ローラ310gが回転駆動されることによって図中の反時計方向に回転(周回移動)する。
また、テンションローラ310hは、テンションローラ310hに張架される記録材搬送ベルト310eの外周面の部分が、所定の張架面Sに直交する方向に関して所定の張架面Sよりも感光ドラム301a〜301dから離れた位置となるように配置されている。所定の張架面Sは、記録材搬送ベルト301eの回転方向に関して、転写ローラ306aから駆動ローラ310gまでの間に形成される。なお、テンションローラ310hは、ステアリングローラを兼ねていても良い。
記録材搬送ベルト310eの内周面側において、各感光ドラム301a、301b、301c、301dにそれぞれ対応する位置に、複数の転写ローラとしての転写ローラ306a、306b、306c、306dが配置されている。転写ローラ306a、306b、306c、306dは、それぞれ記録材搬送ベルト310eを介して感光ドラム301a、301b、301c、301dに向けて所定の圧力で付勢(押圧)されている。
画像形成時には、第1の実施形態で説明した場合と同様に、感光ドラム301a、301b、301c、301dの表面にトナー像が形成される。これら各色のトナー像は、記録材搬送ベルト310e上(ベルト上)に担持された状態で搬送される記録材Pに、順次重ね合わせるように転写される。トナー像が転写された記録材Pは、定着装置315に搬送され、加熱、加圧されることで、記録材の表面にトナー像が定着される。
本実施形態の場合、転写ローラ306a、306b、306c、306dは、第1の実施形態の一次転写ローラ6a〜6dと同様に、金属ローラである。また、転写ローラ306a、306b、306c、306dは、感光ドラム301a、301b。301c、301dに対して記録材搬送ベルト310eの回転方向下流側にオフセットして配置されている。これにより、転写ローラ306a〜306dは、対応する感光ドラム301a〜301dとの間に記録材搬送ベルト310eの厚みよりも大きい隙間を介してそれぞれ配置される。そして、記録材搬送ベルト310eの弾性を利用して、転写ローラ306a〜306dが感光ドラム301a〜301dを損傷させることを防止できる。
第1転写ローラである転写ローラ306aは、第1の実施形態の一次転写ローラ6aと同様に位置決めされている。即ち、転写ローラ306aは、少なくとも画像形成時に位置が固定されている規制部(図11の規制部1i同様)に対して突き当て部(図11の突き当て部25iと同様)を当接させることで位置決めされるように構成されている。なお、転写ローラ306aの位置決め構成は、第2ないし第4の実施形態の何れかの一次転写ローラ6aの位置決め構成と同じにしても良い。
また、張架ローラである駆動ローラ310gは、第1の実施形態の従動ローラ10fと同様に位置決めされている。即ち、駆動ローラ310gは、少なくとも画像形成時に位置が固定されている突き当て部(図8の突き当て部29bと同様)に対してローラ軸受部材(図8の従動ローラ軸受部材40と同様に)を当接させることにより位置決めされるように構成されている。
また、第2転写ローラである転写ローラ306b〜306dは、第1の実施形態の一次転写ローラ6b〜6dと同様に位置決めされている。即ち、転写ローラ306b〜306dは、記録材搬送ベルト310eの張力と加圧バネ(図3の加圧バネ28b〜28d)の付勢力とが釣り合った位置に位置決めされるように構成されている。
このような本実施形態の場合、記録材搬送ベルト310eの所定の張架面Sを形成する上流と下流の張架ローラのうち、上流側の張架ローラを転写ローラ306aとしている。言い換えれば、転写ローラ306aは、上流側の張架ローラを兼ねている。このため、ベルトユニット310の断面を小さくでき、装置の小型化を図れる。これに伴い、記録材搬送ベルト310eの周長も短くでき、また、張架ローラを1つ減らせるため、コストの低減を図れる。
また、転写ローラ306aは、上述のように、転写ローラ306aと共に移動する突き当て部と規制部との当接(即ち、当接規制)により位置決めされている。このため、記録材搬送ベルト310eの張力変動などに拘らず、所定の張架面Sを安定的に形成することができる。
<他の実施形態>
上述の各実施形態では、一次転写ローラ6a以外で中間転写ベルト10eを張架するローラは、3本だが、本発明は、張架ローラの本数はこれに限定されず、それ以上でも良い。また一次転写ローラの外径や位置関係も使用条件により変更可能である。
なお、上述の各実施形態では、画像形成装置がプリンタである場合について説明したが、画像形成装置は、その他、複写機、ファクシミリ、或いは、プリンタ、複写機、ファクシミリの機能のうちの複数の機能を有する複合機であっても良い。
1a、301a・・・感光ドラム(像担持体、第1像担持体)/1b、1c、1d、301b、301c、301d・・・感光ドラム(像担持体、第2像担持体)/1i・・・規制部(第1規制手段)/6a・・・一次転写ローラ(第1転写ローラ)/6b、6c、6d・・・一次転写ローラ(第2転写ローラ)/10、10A、10B・・・ベルトユニット/10e・・・中間転写ベルト(ベルト)/10f・・・従動ローラ(張架ローラ)/10h・・・テンションローラ/10i・・・ステアリングローラ/25i・・・突き当て部(第1当接部)/28a・・・加圧バネ(第1付勢手段)/28b、28c、28d・・・加圧バネ(第2付勢手段)/29b・・・突き当て部(第2規制手段)/30b・・・規制部(第1規制手段)/31、31A・・・レール(支持部材)/31d・・・規制部(第1規制手段)/40・・・従動ローラ軸受部材(第2当接部)/43、43A・・・フレーム(保持部材)/43c・・・規制部(第1規制手段)/100、200、300・・・画像形成装置/100A・・・装置本体/270、270A・・・接離機構/306a・・・転写ローラ(第1転写ローラ)/306b、306c、306d・・・転写ローラ(第2転写ローラ)/310e・・・記録材搬送ベルト(ベルト)/310g・・・駆動ローラ(張架ローラ)/310h・・・テンションローラ/S・・・所定の張架面

Claims (16)

  1. 画像を担持する複数の像担持体と、
    前記複数の像担持体に担持されている画像が転写される無端状のベルトと、
    前記複数の像担持体は、前記ベルトの回転方向に関して最上流に配置された第1像担持体と、前記第1像担持体よりも前記ベルトの回転方向下流に配置された第2像担持体と、を含み、
    前記第1像担持体に担持されている画像を前記ベルトに転写する第1転写ローラであって、前記ベルトの内周面に向けて移動可能に支持されるとともに、前記第1像担持体に対して前記ベルトの厚みよりも大きい隙間を介して配置された金属からなる第1転写ローラと、
    前記第2像担持体に担持されている画像を前記ベルトに転写する第2転写ローラであって、前記ベルトの内周面に向けて移動可能に支持されるとともに、前記第2像担持体に対して、前記ベルトの厚みよりも大きい隙間を介して配置された金属からなる第2転写ローラと、
    前記第1転写ローラを前記ベルトの内周面に向けて付勢する第1付勢手段と、
    前記第2転写ローラを前記ベルトの内周面に向けて付勢する第2付勢手段と、
    前記第1転写ローラの位置を規制するための第1規制手段と、
    前記第1転写ローラを軸支するとともに、前記第1規制手段に当接可能な第1当接部と、
    前記第2転写ローラよりも前記ベルトの回転方向下流で、前記第1転写ローラよりも前記ベルトの回転方向上流に配置されて前記ベルトを張架する張架ローラと、
    前記張架ローラの位置を規制するための第2規制手段と、
    前記張架ローラを軸支するとともに、前記第2規制手段に当接可能な第2当接部と、を備え、
    前記第1転写ローラは、少なくとも画像形成時に位置が固定されている前記第1規制手段に対して前記第1当接部を当接させることで位置決めされるように構成され、
    前記張架ローラは、少なくとも画像形成時に位置が固定されている前記第2規制手段に対して前記第2当接部を当接させることにより位置決めされるように構成され、
    前記第2転写ローラは、前記ベルトの張力と前記第2付勢手段の付勢力とが釣り合った位置に位置決めされるように構成されている、
    ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記第1及び第2転写ローラは、それぞれ表面が金属面である、
    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1像担持体及び前記第2像担持体は、それぞれ円筒状の感光ドラムであり、
    前記第1転写ローラ及び前記第2転写ローラは、中心軸が対応する前記感光ドラムの中心軸に対してそれぞれ前記ベルトの回転方向下流側にずれるように配置されている、
    ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の画像形成装置。
  4. 前記第1付勢手段は、前記第2付勢手段よりも付勢力が大きい、
    ことを特徴とする、請求項1ないし3のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。
  5. 前記第1転写ローラの前記ベルトの回転方向上流側で、前記張架ローラよりも前記ベルトの回転方向下流に配置され、前記ベルトに張力を付与するテンションローラを備えた、
    ことを特徴とする、請求項1ないし4のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。
  6. 前記テンションローラは、前記テンションローラに張架される前記ベルトの外周面の部分が、前記ベルトの回転方向に関して、前記第1転写ローラから前記張架ローラまでの間に形成される前記ベルトの所定の張架面に直交する方向に関して、前記所定の張架面よりも前記第1像担持体及び前記第2像担持体から離れた位置となるように配置されている、
    ことを特徴とする、請求項5に記載の画像形成装置。
  7. 前記第1転写ローラの前記ベルトの回転方向上流側で、前記張架ローラよりも前記ベルトの回転方向下流側に配置され、前記ベルトの前記回転方向に交差する幅方向の寄りを制御するステアリングローラを備えた、
    ことを特徴とする、請求項1ないし4のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。
  8. 前記ステアリングローラは、前記ステアリングローラに張架される前記ベルトの外周面の部分が、前記ベルトの回転方向に関して、前記第1転写ローラから前記張架ローラまでの間に形成される前記ベルトの所定の張架面に直交する方向に関して前記所定の張架面よりも前記第1像担持体及び前記第2像担持体から離れた位置となるように配置されている、
    ことを特徴とする、請求項7に記載の画像形成装置。
  9. 前記第1転写ローラ及び前記第2転写ローラを移動させることで、前記ベルトを前記第1像担持体及び前記第2像担持体に対して当接及び離間させる接離機構を備えた、
    ことを特徴とする、請求項1ないし8のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。
  10. 前記第1規制手段は、前記第1像担持体に設けられている、
    ことを特徴とする、請求項1ないし9のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。
  11. 前記第1転写ローラ、前記第2転写ローラ及び前記張架ローラを保持する保持部材と、
    装置本体に設けられ、前記保持部材を支持する支持部材と、を備え、
    前記第1規制手段は、前記支持部材に設けられている、
    ことを特徴とする、請求項1ないし9のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。
  12. 前記第1転写ローラ、前記第2転写ローラ及び前記張架ローラを保持する保持部材を備え、
    前記第1規制手段は、前記保持部材に設けられている、
    ことを特徴とする、請求項1ないし9のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。
  13. 前記第1規制手段は、前記接離機構に設けられている、
    ことを特徴とする、請求項9に記載の画像形成装置。
  14. 前記第1像担持体は、イエローのトナー像を担持する、
    ことを特徴とする、請求項1ないし13のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。
  15. 前記ベルトは、前記第1像担持体及び前記第2像担持体からトナー像が一次転写され、一次転写されたトナー像を記録材に二次転写する中間転写ベルトである、
    ことを特徴とする、請求項1ないし14のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。
  16. 画像を担持する複数の像担持体と、
    前記複数の像担持体に担持されている画像が転写される記録材を搬送する無端状のベルトと、
    前記複数の像担持体は、前記ベルトの回転方向に関して最上流に配置された第1像担持体と、前記第1像担持体よりも前記ベルトの回転方向下流に配置された第2像担持体と、を含み、
    前記第1像担持体に担持されている画像を前記ベルト上の記録材に転写する第1転写ローラであって、前記ベルトの内周面に向けて移動可能に支持されるとともに、前記第1像担持体に対して前記ベルトの厚みよりも大きい隙間を介して配置された金属からなる第1転写ローラと、
    前記第2像担持体に担持されている画像を前記ベルト上の記録材に転写する第2転写ローラであって、前記ベルトの内周面に向けて移動可能に支持されるとともに、前記第2像担持体に対して、前記ベルトの厚みよりも大きい隙間を介して配置された金属からなる第2転写ローラと、
    前記第1転写ローラを前記ベルトの内周面に向けて付勢する第1付勢手段と、
    前記第2転写ローラを前記ベルトの内周面に向けて付勢する第2付勢手段と、
    前記第1転写ローラの位置を規制するための第1規制手段と、
    前記第1転写ローラを軸支するとともに、前記第1規制手段に当接可能な第1当接部と、
    前記第2転写ローラよりも前記ベルトの回転方向下流で、前記第1転写ローラよりも前記ベルトの回転方向上流に配置されて前記ベルトを張架する張架ローラと、
    前記張架ローラの位置を規制するための第2規制手段と、
    前記張架ローラを軸支するとともに、前記第2規制手段に当接可能な第2当接部と、を備え、
    前記第1転写ローラは、少なくとも画像形成時に位置が固定されている前記第1規制手段に対して前記第1当接部を当接させることで位置決めされるように構成され、
    前記張架ローラは、少なくとも画像形成時に位置が固定されている前記第2規制手段に対して前記第2当接部を当接させることにより位置決めされるように構成され、
    前記第2転写ローラは、前記ベルトの張力と前記第2付勢手段の付勢力とが釣り合った位置に位置決めされるように構成されている、
    ことを特徴とする画像形成装置。
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