JP2021089306A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】中間転写ベルトの駆動モードに関係なく、テンションローラーとバックアップローラーとの間での中間転写ベルトの振動を抑制し、異音の発生を抑制するとともに、中間転写ベルトの内周面を清掃して画像不良の発生を抑制する。【解決手段】画像形成装置は、カラーモードとモノクロモードとを含む駆動モードに応じて走行する無端状の中間転写ベルトと、中間転写ベルトの移動方向の最も上流側に位置する像担持体よりも上流側に位置するバックアップローラーと、バックアップローラーよりもさらに上流側に位置するテンションローラーと、を含む。バックアップローラーおよびテンションローラーは、上記駆動モードに応じて異なる位置にそれぞれ配置される。清掃ユニットは、清掃部材とバックアップローラーまたはテンションローラーとを一体的に保持して、中間転写ベルトの内周面に清掃部材を当接させる保持機構をさらに含む。【選択図】図５

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写ベルトに一次転写した後、さらに中間転写ベルトから記録媒体に二次転写する中間転写方式の画像形成装置に関する。

中間転写方式の画像形成装置では、一般的に、中間転写ベルトが振動しながら駆動搬送されると異音が発生する。中間転写ベルトの振動は、中間転写ベルトを張架するローラーと中間転写ベルトの内周面との間のタック（吸着）や、中間転写ベルトの内周面の表面凹凸に起因して起こる。

一方、中間転写ベルトの内周面が、機内に飛散するトナー等で汚染されると、中間転写ベルトを張架するローラーとの当接によって上記内周面に傷が発生する。この場合、中間転写ベルトの劣化によってトナー像の転写不良が生じて、画像不良が発生することがある。

そこで、例えば特許文献１では、二次転写ローラーよりも下流側に振動抑制部材としてのクリーニングローラーを設け、クリーニングローラーを中間転写ベルトの内周面に当接させることにより、中間転写ベルトの振動を抑制して、異音の発生を抑えるようにしている。また、クリーニングローラーによって中間転写ベルトの内周面の汚れを除去することにより、中間転写ベルトへの一次転写を正常に実行させ、濃度低下等の画質低下を抑制するようにしている。

特開２００７−２９８８２６号公報

ところで、中間転写ベルトの振動に起因する異音は、中間転写ベルトを張架する複数のローラーのうち、距離が短いローラー間で顕著に発生する。例えば、複数の感光体のうちで最も上流側に位置する感光体よりも上流側に位置するバックアップローラーと、そのバックアップローラーよりもさらに上流側に位置するテンションローラーとの間の距離は一般的に短いため、これらのローラー間で、中間転写ベルトの振動に起因する異音が顕著に発生する。したがって、上記ローラー間での異音の発生を抑制することが重要である。

また、中間転写方式の画像形成装置では、中間転写ベルトは、駆動モードごとに異なる軌道で走行（周回）する。ここで、上記の駆動モードは、中間転写ベルトが４つの感光体全てに接触しながら移動するカラーモードと、中間転写ベルトが黒色のトナー像が形成される感光体にのみ接触しながら移動するモノクロモードとを含む。カラーモードとモノクロモードとでは、中間転写ベルトの走行軌道が異なるため、例えばテンションローラーとバックアップローラーとの間で、クリーニングローラー等の清掃部材を固定した配置にすると、駆動モードの変化による中間転写ベルトの走行軌道の変化に追従して清掃部材を中間転写ベルトの内周面に当接させることができなくなる。この場合、テンションローラーとバックアップローラーとの間で中間転写ベルトの振動を抑制したり、内周面の清掃を行うことができなくなる。

したがって、中間転写ベルトの駆動モードに関係なく、テンションローラーとバックアップローラーとの間での中間転写ベルトの振動に起因する異音の発生を抑制できるとともに、中間転写ベルトの内周面の汚染を低減して画像不良を抑制できる構成を実現することが望まれる。しかし、このような構成は、特許文献１を含めて未だ実現されていない。

なお、上記の異音対策として、例えばテンションローラーおよびバックアップローラーのそれぞれの表面に、振動を吸収する弾性部材を巻く構成が考えられる。しかし、ローラーの表面に弾性部材を巻くと、上記ローラーによって搬送される中間転写ベルトが蛇行する等の問題が発生する懸念があるため、上記弾性部材を設ける構成は望ましくはない。

本発明は、上記問題点に鑑み、中間転写ベルトの駆動モードに関係なく、テンションローラーとバックアップローラーとの間での中間転写ベルトの振動を抑制するとともに、中間転写ベルトの内周面を清掃することができ、これによって上記振動に起因する異音の発生を抑制するとともに、画像不良の発生を抑制することができ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に、本発明の一側面に係る画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体にトナーを供給する現像装置と、を有し、異なる色の画像を形成する複数の画像形成部と、複数の支持ローラーで張架され、全ての像担持体に接触しながら移動するカラーモードと、黒色のトナー像が形成される像担持体にのみ接触しながら移動するモノクロモードとを含む駆動モードに応じて走行する無端状の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトを挟んで前記像担持体と対向配置され、前記像担持体上に形成されたトナー像を前記中間転写ベルト上に一次転写する複数の一次転写部材と、前記中間転写ベルト上に一次転写された前記トナー像を記録媒体に二次転写する二次転写部材と、前記中間転写ベルトの内周面を清掃する清掃部材を含む清掃ユニットと、を備える。前記複数の支持ローラーは、前記中間転写ベルトを挟んで前記二次転写部材と対向配置される駆動ローラーと、前記複数の画像形成部の像担持体のうち、前記中間転写ベルトの移動方向の最も上流側に位置する像担持体よりも上流側に位置し、前記中間転写ベルトを前記像担持体に当接させるためのバックアップローラーと、前記バックアップローラーよりもさらに上流側に位置し、前記中間転写ベルトにテンションを与えるテンションローラーと、を含む。前記バックアップローラーおよび前記テンションローラーは、前記中間転写ベルトの前記駆動モードに応じて異なる位置にそれぞれ配置される。前記清掃ユニットは、前記清掃部材と前記バックアップローラーまたは前記テンションローラーとを一体的に保持して、前記テンションローラーと前記バックアップローラーとの間で前記中間転写ベルトの前記内周面に前記清掃部材を当接させる保持機構をさらに含んでいる。

バックアップローラーおよびテンションローラーは、中間転写ベルトの駆動モードに応じて異なる位置に配置されるため、バックアップローラーまたはテンションローラーと清掃部材とを保持機構によって一体的に保持することにより、駆動モードの変化による中間転写ベルトの走行軌道の変化に追従して、清掃部材をテンションローラーとバックアップローラーとの間で中間転写ベルトの内周面に当接させることが可能となる。したがって、駆動モードに関係なく（例えばカラーモードであってもモノクロモードであっても）、テンションローラーとバックアップローラーとの間での中間転写ベルトの振動を抑制するとともに、中間転写ベルトの内周面を清掃することができる。その結果、上記振動に起因する異音の発生を抑制するとともに、画像不良の発生を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例であるカラープリンターの概略断面図である。 上記カラープリンターに搭載される中間転写ユニット周辺の構成を示す断面図である。 上記中間転写ユニットが有する中間転写ベルトの積層構造を示す部分断面図である。 上記カラープリンターのハードウェア構成を示すブロック図である。 上記カラープリンターが備える清掃ユニットの概略の構成を示す斜視図である。 カラーモードでの、バックアップローラー、一次転写ローラーおよび清掃部材の各位置を模式的に示す説明図である。 モノクロモードでの、上記バックアップローラー、上記一次転写ローラーおよび上記清掃部材の各位置を模式的に示す説明図である。 上記清掃ユニットを構成する第２の保持ユニットの概略の構成を示す斜視図である。 カラーモードでの上記第２の保持ユニットの位置を示す側面図である。 モノクロモードでの上記第２の保持ユニットの位置を示す側面図である。

〔画像形成装置の構成〕
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例であるタンデム方式のカラープリンター１００の概略断面図である。カラープリンター１００の本体内には、４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、ＰｃおよびＰｄが、中間転写ベルト８の移動方向の上流側（図１では左側）から下流側（図１では右側）に沿って順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（イエロー、シアン、マゼンタ、およびブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像および転写の各工程により、イエロー、シアン、マゼンタ、およびブラックの画像を順次形成する。

これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄ（像担持体）がそれぞれ配設されている。感光体ドラム１ａ〜１ｄは、例えばアルミニウム製のドラム素管の外周面に有機感光層（ＯＰＣ）が積層された有機感光体であり、メインモーター（図示せず）によって回転駆動される。また、図１において反時計回り方向に回転する無端状の中間転写ベルト８が設けられている。中間転写ベルト８は、駆動ローラー１１の回転により、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに沿って（特に感光体ドラム１ａ〜１ｄに沿って）移動する。駆動ローラー１１は、ベルト駆動モーター４１（図２参照）によって回転駆動される。また、中間転写ベルト８を挟んで駆動ローラー１１と対向する位置に、二次転写ローラー９（二次転写部材）が配置されている。

パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置５によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄには、トナーコンテナ４ａ〜４ｄにより、イエロー、シアン、マゼンタ、およびブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤（以下、単に現像剤ともいう）が所定量充填されており、現像装置３ａ〜３ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に現像剤中のトナーが供給され、静電的に付着する。これにより、露光装置５からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。

帯電装置２ａ〜２ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄに接触して感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を帯電させる帯電ローラー２１（図２参照）を有している。本実施形態においては、発生するオゾン量を少なくし、且つ帯電電圧電源（図示せず）のコストを低減するために、直流電圧のみからなる帯電電圧を帯電ローラー２１に印加している。

現像装置３ａ〜３ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向する現像ローラー３０（図２参照）を備える。現像装置３ａ〜３ｄ内には、キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤が収容されており、攪拌搬送部材（図示せず）によって現像ローラー３０に二成分現像剤が供給され、現像ローラー３０上に磁気ブラシが形成される。また、現像ローラー３０には、現像電圧電源（図示せず）から直流電圧に交流電圧を重畳した現像電圧が印加される。

現像電圧を印加された現像ローラー３０が図２の反時計回り方向に回転すると、現像電位と感光体ドラム１ａ〜１ｄの露光部の電位との電位差により、現像ローラー３０表面に担持された磁気ブラシからトナーが感光体ドラム１ａ〜１ｄに供給される。トナーは時計回り方向に回転する感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の露光部に順次付着し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の静電潜像がトナー像に現像される。

そして、一次転写ローラー６ａ〜６ｄ（一次転写部材）により、一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のイエロー、シアン、マゼンタ、およびブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。一次転写後に感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナー等は、クリーニング装置７ａ〜７ｄにより除去される。

クリーニング装置７ａ〜７ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留するトナーを除去するクリーニングブレード７１（図２参照）を備える。クリーニングブレード７１としては、例えばポリウレタンゴム製のブレードが用いられる。

図１に示すように、トナー像が転写される転写紙Ｐ（記録媒体）は、カラープリンター１００内の下部に配置された用紙カセット１６ａ内に収容されるか、あるいはカラープリンター１００の側面に配置された手差しトレイ１６ｂに載置されている。用紙カセット１６ａ内または手差しトレイ１６ｂ上の転写紙Ｐは、給紙ローラー１２ａおよびレジストローラー対１２ｂを介して、用紙搬送路１７内を所定のタイミングで二次転写ローラー９と中間転写ベルト８のニップ部（二次転写ニップ部Ｎ、図２参照）へ搬送される。トナー像が二次転写された転写紙Ｐは定着部１３へと搬送される。中間転写ベルト８の表面に残留したトナー等はベルトクリーニングユニット１９により除去される。

定着部１３に搬送された転写紙Ｐは、定着ローラー対１３ａにより加熱および加圧されてトナー像が転写紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、そのまま（あるいは分岐部１４によって反転搬送路１８に振り分けられ、両面に画像が形成された後）用紙搬送路１７から排出ローラー対１５を介して排出トレイ２０に排出される。

また、最も下流側の感光体ドラム１ｄよりもさらに下流側の位置には、画像濃度センサー４５が中間転写ベルト８と対向して配置されている。画像濃度センサー４５としては、一般にＬＥＤ等から成る発光素子と、フォトダイオード等から成る受光素子を備えた光学センサーが用いられる。中間転写ベルト８上のトナー付着量を測定する際、発光素子から中間転写ベルト８上に形成された各基準画像に対し測定光を照射すると、測定光はトナーによって反射される光、およびベルト表面によって反射される光として受光素子に入射する。

トナーおよびベルト表面からの反射光には正反射光と乱反射光とが含まれる。この正反射光および乱反射光は、偏光分離プリズムで分離された後、それぞれ別個の受光素子に入射する。各受光素子は、受光した正反射光と乱反射光を光電変換して制御部９４（図４参照）に出力信号を出力する。そして、正反射光と乱反射光の出力信号の特性変化からトナー量を検知し、予め定められた基準濃度と比較して現像電圧の特性値などを調整することにより、各色について濃度補正（キャリブレーション）が行われる。

図２は、本実施形態のカラープリンター１００に搭載される中間転写ユニット３１周辺の構成を示す断面図である。中間転写ユニット３１は、上流側のテンションローラー１０と下流側の駆動ローラー１１とに掛け渡された中間転写ベルト８と、中間転写ベルト８を介して感光体ドラム１ａ〜１ｄに接触する一次転写ローラー６ａ〜６ｄと、バックアップローラー２２ａ、２２ｂと、ベルトクリーニングユニット１９と、ローラー接離機構３２と、を有する。駆動ローラー１１には、ギア列（図示せず）を介してベルト駆動モーター４１が連結されている。

なお、上記のテンションローラー１０、駆動ローラー１１、およびバックアップローラー２２ａ、２２ｂは、中間転写ベルト８を張架する複数の支持ローラーＳＲをそれぞれ構成している。また、バックアップローラー２２ａ、２２ｂは、中間転写ベルト８の移動方向の上流側および下流側にそれぞれ位置するローラーであるとする。バックアップローラー２２ａは、最上流側に位置する感光体ドラム１ａに中間転写ベルト８を水平方向から確実に（安定して）当接させるために配置されている。バックアップローラー２２ｂは、感光体ドラム１ｄとの当接が解除された中間転写ベルト８を水平方向に移動させ、その後、駆動ローラー１１に向かうように移動方向を変えるために配置されている。

図３は、中間転写ベルト８の積層構造を示す部分断面図である。中間転写ベルト８は、例えば基材層８１、弾性層８２、およびコート層８３から成る３層構造の導電性ベルトであり、コート層８３が感光体ドラム１ａ〜１ｄと接触する。基材層８１は中間転写ベルト８を構成する基本素材となって所定の剛性を付与するとともに、弾性層８２およびコート層８３を積層する際の加工条件に耐え、更に、中間転写ベルト８の製造に際し、加工作業性、耐熱性、滑り性、その他の諸物性において優れたものであることが好ましい。このような基材層８１の材質としては、例えばＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）が好適に用いられる。

弾性層８２は、中間転写ベルト８に弾性を付与して応力集中による画像の中抜け現象を防止するために設けられる。弾性層８２の材質としては、例えばヒドリンゴムやクロロプレンゴム、ＴＰＵ（Thermoplastic Polyurethane）と呼ばれる熱可塑性ポリウレタンゴム等が用いられる。コート層８３は弾性層８２を保護するために設けられる。コート層８３の材質としては、アクリル、シリコン、フッ素樹脂（例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ；polytetrafluoroethylene））等が用いられる。

その他、中間転写ベルト８は、基材層８１、弾性層８２、コート層８３以外の他の層を含む構成であっても良い。

図２に示すように、ベルトクリーニングユニット１９は、ハウジング内に、ファーブラシ２３、回収ローラー２５、スクレーパー２７、搬送スパイラル２９を備えている。ファーブラシ２３は、中間転写ベルト８を介してテンションローラー１０と対向配置されている。ファーブラシ２３は、中間転写ベルト８の移動方向に対してカウンター方向（図２の反時計回り方向）に回転することにより、中間転写ベルト８上に残存するトナーや紙粉等の異物（以下、トナー等という）を掻き取る。回収ローラー２５に接触するファーブラシ２３のブラシ部分は電気抵抗値１〜９００ＭΩ程度の導電性の繊維で形成されている。

回収ローラー２５は、ファーブラシ２３の表面に接触しながらファーブラシ２３と逆方向（図２の時計回り方向）に回転することにより、ファーブラシ２３に付着したトナー等を回収する。回収ローラー２５にはベルトクリーニング電圧電源５５が接続されており、中間転写ベルト８のクリーニング時にトナーと逆極性（ここでは負極性）のクリーニング電圧が印加される。また、テンションローラー１０はグランドに接地（アース）されている。その結果、中間転写ベルト８から掻き取られたトナー等はファーブラシ２３のブラシ部分に電気的および機械的に回収され、さらに回収ローラー２５に電気的に移動する。搬送スパイラル２９は、スクレーパー２７によって回収ローラー２５から掻き落とされたトナー等をハウジングの外部の廃トナー回収容器（図示せず）へ搬送する。

ローラー接離機構３２は、４本の一次転写ローラー６ａ〜６ｄが、それぞれ中間転写ベルト８を介して感光体ドラム１ａ〜１ｄに圧接される４色押圧状態と、ブラックに対応する一次転写ローラー６ｄのみが中間転写ベルト８を介して感光体ドラム１ｄに圧接される３色離間状態と、４本の一次転写ローラー６ａ〜６ｄの全てを中間転写ベルト８から離間させる４色離間状態とに、一次転写ローラー６ａ〜６ｄの位置を切り換える。なお、４色離間状態は、画像形成部Ｐａ等に含まれるユニット（例えば感光体ドラムを含むプロセスユニット）の交換など、メンテナンス作業を行うときに利用される。

このようなローラー接離機構３２による一次転写ローラー６ａ〜６ｄの位置の切り替えは、中間転写ベルト８の駆動モードの切り替えと連動して行われる。本実施形態では、中間転写ベルト８の駆動モードは、カラーモードと、モノクロモードと、４色離間モードとを含む。カラーモードは、中間転写ベルト８が全ての感光体１ａ〜１ｄに接触しながら移動するモードである。モノクロモードは、中間転写ベルト８が最も下流側に位置する感光体１ｄ、つまり、黒色のトナー像が形成される感光体１ｄにのみ接触しながら移動するモードである。４色離間モードは、中間転写ベルト８を全ての感光体１ａ〜１ｄから離間させるモードである。なお、中間転写ベルト８の駆動モードは、後述する操作パネル９１（図４参照）の操作（例えばユーザーによるカラー印刷／モノクロ印刷の指定、サービスマンによるメンテナンスモードの指定）によって設定され、中間転写ベルト８は、設定された駆動モードに応じて走行する。

図４は、カラープリンター１００のハードウェア構成を示すブロック図である。カラープリンター１００は、上述した画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ等に加えて、操作パネル９１と、記憶部９２と、通信部９３と、制御部９４とをさらに含んでいる。操作パネル９１は、例えばタッチパネル付きの液晶表示装置で構成されており、コピー時やメンテナンス時にユーザーまたはサービスマンによって操作される。操作パネル９１を操作することにより、コピー時に各種の設定（例えばカラー印刷／モノクロ印刷、コピー枚数、出力用紙サイズ、拡大／縮小の設定）を行ったり、メンテナンス時に一次転写ローラー６ａ〜６ｄを４色離間状態にする（中間転写ベルト８を４色離間モードにする）ことができる。

記憶部９２は、画像データや制御部９４の動作プログラムなど、各種の情報を記憶するメモリであり、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ハードディスク、不揮発性メモリなどで構成されている。通信部９３は、外部との間で情報（画像データを含む）を送受信するためのインターフェースである。制御部９４は、例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ；Central Processing Unit）で構成されており、上述した画像形成部Ｐａ〜Ｐｄをはじめとして、カラープリンター１００内の各部の動作を制御する。

〔清掃ユニットについて〕
本実施形態のカラープリンター１００は、中間転写ベルト８の内周面を清掃する清掃ユニットを備えている。以下、この清掃ユニットの詳細について説明する。

図５は、カラープリンター１００が備える清掃ユニット２００の概略の構成を示す斜視図である。清掃ユニット２００は、清掃部材２０１と、保持機構２０２とを含んで構成されている。清掃部材２０１は、中間転写ベルト８の内周面８ａ（図６Ａ、図６Ｂ参照）と当接して、内周面８ａを清掃する。このような清掃部材２０１は、導電性アクリル繊維からなるバーブラシ、ロールブラシ、スポンジブラシなどで構成されている。なお、清掃部材２０１を構成するブラシは、ナイロン繊維からなるナイロンブラシであってもよい。

保持機構２０２は、清掃部材２０１をバックアップローラー２２ａまたはテンションローラー１０（図８Ａ、図８Ｂ参照）に一体的に保持し、清掃部材２０１が中間転写ベルト８と当接する位置を、カラーモードとモノクロモードとで切り替える。このような保持機構２０２は、例えば第１の保持ユニット２０２ａまたは第２の保持ユニット２０２ｂ（図７参照）で構成される。まず、第１の保持ユニット２０２ａについて説明する。

（第１の保持ユニット）
第１の保持ユニット２０２ａは、清掃部材２０１をバックアップローラー２２ａに一体的に保持する機構であり、略直方体形状の２つの支持体２１１ａ、２１１ｂと、連結部材２１２とを有して構成されている。支持体２１１ａは、バックアップローラー２２ａの回転軸となる第１の軸部２２ＡＸの一方の端部２２ＡＸ₁を回転可能に支持する。支持体２１１ｂは、バックアップローラー２２ａの第１の軸部２２ＡＸの他方の端部２２ＡＸ₂を回転可能に支持する。これらの支持体２１１ａ、２１１ｂは、上述したローラー接離機構３２と連結されており、中間転写ユニット３１内に設けられたレール（図示せず）によって上下方向に移動可能となっている。

連結部材２１２は、２つの支持体２１１ａ、２１１ｂを、バックアップローラー２２ａの第１の軸部２２ＡＸに沿って連結する平板で構成されている。連結部材２１２において、中間転写ベルト８と対向する側の面には、上記の清掃部材２０１が接着されている。つまり、連結部材２１２は清掃部材２０１を保持している。なお、２つの支持体２１１ａ、２１１ｂと連結部材２１２とは、１つの部品（支持フレーム）で構成されていてもよい。なお、清掃部材２０１をロールブラシで構成する場合、ロールブラシの軸部が、清掃部材２０１を保持するとともに２つの支持体２１１ａ、２１１ｂを連結する連結部材２１２を兼ねる。

図６Ａは、カラーモードでの、バックアップローラー２２ａ、一次転写ローラー６ａおよび清掃部材２０１の各位置を模式的に示している。カラーモードでは、ローラー接離機構３２（図２参照）により、一次転写ローラー６ａ〜６ｄが４色押圧状態となっており、中間転写ベルト８が全ての感光体１ａ〜１ｄに接触しながら移動する。このとき、バックアップローラー２２ａは、テンションローラー１０から送り出された中間転写ベルト８の移動方向を水平方向に変換し、中間転写ベルト８を感光体６ａに対して水平方向から当接させる位置に配置されている。清掃部材２０１は、上記のバックアップローラー２２ａと第１の保持ユニット２０２ａによって一体的に保持されており、テンションローラー１０とバックアップローラー２２ａとの間で中間転写ベルト８の内周面８ａと当接している。これにより、中間転写ベルト８の内周面８ａが清掃部材２０１によって清掃される。なお、中間転写ベルト８は清掃部材２０１に対して傾斜しているため、清掃部材２０１は弾性変形した状態で中間転写ベルト８の内周面８ａと当接している。

図６Ｂは、モノクロモードでの、バックアップローラー２２ａ、一次転写ローラー６ａおよび清掃部材２０１の各位置を模式的に示している。中間転写ベルト８の駆動モードがカラーモードからモノクロモードに切り替わった場合、ローラー接離機構３２により、一次転写ローラー６ａ〜６ｄが３色離間状態となる。つまり、一次転写ローラー６ａ〜６ｃは、ローラー接離機構３２によってカラーモードでの位置から（一次転写ローラー６ａと感光体１ａとの対向方向に沿って）上方に移動する一方、一次転写ローラー６ｄのみが中間転写ベルト８を感光体６ｄに押圧する位置に留まる。したがって、中間転写ベルト８は、感光体１ａ〜１ｃから上方に離間し、感光体６ｄにのみ当接して走行する。

このとき、ローラー接離機構３２による一次転写ローラー６ａの上方への移動と連動して、ローラー接離機構３２と連結された支持体２１１ａ、２１１ｂが上方に移動するため、支持体２１１ａ、２１１ｂによって支持されたバックアップローラー２２ａ、および支持体２１１ａ、２１１ｂを連結する連結部材２１２に保持された清掃部材２０１も上方に移動する。したがって、清掃部材２０１は、感光体１ａから上方に離れた位置を走行する中間転写ベルト８の内周面８ａに当接して、内周面８ａを清掃することが可能となる。

また、中間転写ベルト８の駆動モードがモノクロモードからカラーモードに切り替わった場合、ローラー接離機構３２による一次転写ローラー６ａの下方への移動と連動して、第１の保持ユニット２０２ａの支持体２１１ａ、２１１ｂが下方に移動するため、バックアップローラー２２ａとともに清掃部材２０１も下方に移動する（図６Ａ参照）。これにより、清掃部材２０１は、中間転写ベルト８の内周面８ａと引き続き当接して内周面８ａを清掃することが可能となる。

以上のように、バックアップローラー２２ａは、中間転写ベルト８の駆動モード（カラーモード、モノクロモード）に応じて異なる位置に配置される（図６Ａ、図６Ｂ参照）。このような構成において、清掃ユニット２００の保持機構２０２（第１の保持ユニット２０２ａ）が清掃部材２０１とバックアップローラー２２ａとを一体的に保持することにより、中間転写ベルト８の駆動モードが変化しても、その駆動モードの変化に追従して清掃部材２０１の位置を、図６Ａから図６Ｂ、または図６Ｂから図６Ａのように変化させて、テンションローラー１０とバックアップローラー２２ａとの間で清掃部材２０１を中間転写ベルト８の内周面８ａに当接させることが可能となる。したがって、駆動モードに関係なく（カラーモードであってもモノクロモードであっても）、清掃部材２０１により、テンションローラー１０とバックアップローラー２２ａとの間での中間転写ベルト８の振動を抑制することができるとともに、中間転写ベルト８の内周面８ａを清掃することができる。その結果、上記振動に起因する異音の発生を抑制するとともに、内周面８ａの汚染による画像不良の発生を抑制することができる。

また、第１の保持ユニット２０２ａは、バックアップローラー２２ａの第１の軸部２２ＡＸの両端を回転可能に支持する２つの支持体２１１ａ、２１１ｂと、支持体２１１ａ、２１１ｂを連結する連結部材２１２とを有しており、連結部材２１２が清掃部材２０１を保持している。この構成により、第１の保持ユニット２０２ａは、バックアップローラー２２ａと清掃部材２０１とを一体的に保持することが確実に可能となる。

また、第１の保持ユニット２０２ａは、中間転写ベルト８の駆動モードに応じて、感光体１ａと一次転写ローラー６ａとの対向方向（上下方向）に沿って移動することにより、駆動モードの変化による中間転写ベルト８の走行軌道の変化に追従して、中間転写ベルト８の内周面８ａに清掃部材２０１を当接させる。これにより、中間転写ベルト８の振動に起因する異音の発生を抑制するとともに、内周面８ａの汚染による画像不良を抑制する上述の効果を確実に得ることができる。

実際に、第１の保持ユニット２０２ａを用い、以下に示す条件１の下で、中間転写ベルト８の駆動モードをカラーモードからモノクロモードに変化させ、バックアップローラー２２ａを上方に８ｍｍ移動させたとき、駆動モードの変化に追従して清掃部材２０１が中間転写ベルト８に当接し、その結果、中間転写ベルト８の振動による異音の発生が抑制され、かつ、中間転写ベルト８の内周面８ａの汚染が低減されていることが確認された。

《条件１》
・中間転写ベルト：弾性層付きベルト（大倉工業株式会社製、厚み０．３７ｍｍ）
・弾性層付きベルト：基材（ＰＶＤＦ）＋弾性層（ＴＰＵ）＋コート層（ＰＴＦＥ）
・中間転写ベルト内周面算術平均粗さＲａ（移動方向）：０．６μｍ
・Ｒａの測定方法：表面粗さ測定機（株式会社ミツトヨ製、SJ210）を用い、中間転写ベルトの内周面のＲａを移動方向に１８点測定し、それらの平均値を採用した。
・バックアップローラー：外径１３ｍｍ（アルミニウム芯金＋アルマイト加工）
・テンションローラー：外径２４ｍｍ（アルミニウム芯金＋アルマイト加工）
・テンションバネ：６０Ｎ（水平方向）
・中間転写ベルト搬送速度：１３０ｍｍ／ｓ

（第２の保持ユニット）
図７は、第２の保持ユニット２０２ｂの概略の構成を示す斜視図である。また、図８Ａおよび図８Ｂは、それぞれカラーモードおよびモノクロモードでの第２の保持ユニット２０２ｂの位置を示す側面図である。第２の保持ユニット２０２ｂは、清掃部材２０１をテンションローラー１０に一体的に保持する機構であり、例えば板金ホルダー２２１（支持フレーム）で構成されている。

板金ホルダー２２１は、対向して配置される２つの支持片２２１ａ、２２１ｂを連結片２２１ｃで連結することによって一体的に構成されている。２つの支持片２２１ａ、２２１ｂは、それぞれ、テンションローラー１０の回転軸となる第２の軸部１０ＡＸが挿通される開口部（切り欠き）２２１ａ₁、２２１ｂ₁を有している。なお、２つの支持片２２１ａ、２２１ｂは、上記の開口部２２１ａ₁、２２１ｂ₁の代わりに、第２の軸部１０ＡＸに回動可能に係止されるフック部を有する構成であってもよい。

連結片２２１ｃは、平板状であり、２つの支持片２２１ａ、２２１ｂを第２の軸部１０ＡＸに沿う方向に連結している。上記の清掃部材２０１は、連結片２２１ｃにおいて、中間転写ベルト８と対向する側の面に接着されている。このような構成により、板金ホルダー２２１は、清掃部材２０１を保持している。

２つの支持片２２１ａ、２２１ｂの開口部２２１ａ₁、２２１ｂ₁にテンションローラー１０の第２の軸部１０ＡＸを挿通させることにより、板金ホルダー２２１は清掃部材２０１を保持した状態で、テンションローラー１０に対して回動可能に取り付けられる。

なお、第２の保持ユニット２０２ｂは、２つの支持片２２１ａ、２２１ｂと連結片２２１ｃとを一体化した板金ホルダー２２１ではなく、２つの支持片２２１ａ、２２１ｂおよび連結片２２１ｃに相当する各部材を接着して構成されていてもよい。

図８Ａおよび図８Ｂに示すように、テンションローラー１０の第２の軸部１０ＡＸの両端は、軸受け部材３０１によって回転可能に支持されている。各軸受け部材３０１は、中間転写ユニット３１の前後に位置する中間転写フレーム３１ａに設けられた水平方向に横長の凹部３１ａ₁内に位置している。そして、凹部３１ａ₁内では、軸受け部材３０１はテンションばね３０２によって水平方向外側に付勢されてスライド可能となっている。この構成では、テンションばね３０２の付勢力が、軸受け部材３０１および第２の軸部１０ＡＸを介してテンションローラー１０に働き、テンションローラー１０を介して中間転写ベルト８にテンションが加えられる。

また、本実施形態では、清掃部材２０１が中間転写ベルト８を押圧する方向に、板金ホルダー２２１をテンションローラー１０の第２の軸部１０ＡＸに対して回動させるための付勢部材（図示せず）が設けられている。上記の付勢部材は、例えばねじりばねで構成される。なお、上記の付勢部材を設ける代わりに、板金ホルダー２２１に錘を載せることにより、清掃部材２０１を中間転写ベルトに押圧するようにしてもよい。さらに、板金ホルダー２２１の自重による回動により、清掃部材２０１を中間転写ベルトに押圧してもよい。

図８Ａで示すカラーモードでは、第２の保持ユニット２０２ｂによってテンションローラー１０と一体的に保持された清掃部材２０１が、板金ホルダー２２１の自重またはねじりばねの付勢力により、テンションローラー１０とバックアップローラー２２ａとの間で中間転写ベルト８の内周面８ａと当接し、内周面８ａを清掃する。

中間転写ベルト８の駆動モードがカラーモードからモノクロモードに切り替わると、ローラー接離機構３２によって一次転写ローラー６ａ〜６ｃおよびバックアップローラー２２ａが上方に移動する。なお、バックアップローラー２２ａの上方への移動は、カム機構などによってローラー接離機構３２とは別個独立に行われてもよい。この結果、テンションローラー１０とバックアップローラー２２ａとの間では、中間転写ベルト８も上方に移動する。また、テンションローラー１０は、テンションばね３０２によって水平方向外側（図８Ｂでは左側）に付勢されている。したがって、テンションローラー１０とバックアップローラー２２ａとの間では、中間転写ベルト８の上方への移動と同時に、テンションローラー１０が水平方向外側に移動する（図８Ｂ参照）。

このとき、第２の保持ユニット２０２ｂは、テンションローラー１０に回動可能に取り付けられているため、中間転写ベルト８の走行軌道の変化（上方への移動）に追従して、清掃部材２０１が中間転写ベルト８の内周面８ａとの当接を維持したまま、テンションローラー１０に対して回動する（図８Ｂでは反時計回りに回動する）。

中間転写ベルト８の駆動モードがモノクロモードからカラーモードに切り替わると、一次転写ローラー６ａ〜６ｃおよびバックアップローラー２２ａの下方への移動により、テンションローラー１０とバックアップローラー２２ａとの間では、中間転写ベルト８が下方に移動する。このため、テンションローラー１０は、テンションばね３０２の付勢力に抗して水平方向内側（図８Ａでは右側）に移動する。このとき、板金ホルダー２２１の自重またはねじりばねの付勢力により、清掃部材２０１が中間転写ベルト８を押圧する方向に（図８Ａでは時計周りに）第２の保持ユニット２０２ｂが回動する。この結果、清掃部材２０１と中間転写ベルト８の内周面８ａとの当接が維持される。

以上のように、テンションローラー１０は、中間転写ベルト８の駆動モード（カラーモード、モノクロモード）に応じて異なる位置に配置される（図８Ａ、図８Ｂ参照）。この構成において、清掃ユニット２００の保持機構２０２（第２の保持ユニット２０２ｂ）が清掃部材２０１とテンションローラー１０とを一体的に保持することにより、中間転写ベルト８の駆動モードが変化しても、その駆動モードの変化に追従して、清掃部材２０１の位置を、図８Ａから図８Ｂ、または図８Ｂから図８Ａのように変化させて、テンションローラー１０とバックアップローラー２２ａとの間で清掃部材２０１を中間転写ベルト８の内周面８ａに当接させることが可能となる。したがって、駆動モードに関係なく（カラーモードであってもモノクロモードであっても）、清掃部材２０１により、テンションローラー１０とバックアップローラー２２ａとの間での中間転写ベルト８の振動を抑制することができるとともに、中間転写ベルト８の内周面８ａを清掃することができる。その結果、上記振動に起因する異音の発生を抑制するとともに、内周面８ａの汚染に起因する画像不良の発生を抑制することができる。

また、第２の保持ユニット２０２ｂは、テンションローラー１０の第２の軸部１０ＡＸに回動可能に取り付けられる２つの支持片２２１ａ、２２１ｂと、２つの支持片２２１ａ、２２１ｂを連結する連結片２２１ｃとを有しており、連結片２２１ｃが清掃部材２０１を保持している。この構成により、第２の保持ユニット２０２ｂは、テンションローラー１０と清掃部材２０１とを一体的に保持することが確実に可能となる。

また、第２の保持ユニット２０２ｂは、中間転写ベルト８の駆動モードに応じて、第２の軸部１０ＡＸに対して回動することにより、上記駆動モードの変化による中間転写ベルト８の走行軌道の変化に追従して、中間転写ベルト８の内周面８ａに清掃部材２０１を当接させる。これにより、中間転写ベルト８の振動に起因する異音の発生を抑制するとともに、内周面８ａの汚染による画像不良を抑制する上述の効果を確実に得ることができる。

実際に、第２の保持ユニット２０２ｂを用い、上記した条件１の下で、中間転写ベルト８の駆動モードをカラーモードからモノクロモードに変化させ、バックアップローラー２２ａを上方に８ｍｍ移動させたときに、駆動モードの変化に追従して清掃部材２０１が中間転写ベルト８に当接し続け、その結果、中間転写ベルト８の振動による異音の発生が抑制され、かつ、中間転写ベルト８の内周面８ａの汚染が低減されていることが確認された。

〔補足事項〕
清掃部材２０１は、上述した導電性アクリル繊維で構成されている。導電性アクリル繊維は、弾性を有しており、振動を吸収する能力を備えている。このため、中間転写ベルト８の内周面８ａの清掃機能のみならず、振動吸収機能も兼ね備えた清掃部材２０１を容易に実現することができる。また、これらの機能を１つの部品（清掃部材２０１）で発揮させることが可能であるため、これらの機能を個々に有する別部品を組み合わせる構成に比べて、部品点数を削減してコストを削減することも可能となる。

また、テンションローラー１０およびバックアップローラー２２ａは、ともに金属ローラーである。金属ローラーは、中間転写ベルト８の蛇行を低減できる点で弾性ローラーよりも優れている。また、金属ローラーを用いると、中間転写ベルト８がスリップして振動が発生しやすくなる。このため、本実施形態のように、テンションローラー１０とバックアップローラー２２ａとの間で清掃部材２０１を中間転写ベルト８の内周面８ａに当接させて、中間転写ベルト８の振動を抑制する構成が非常に有効となる。

また、中間転写ベルト８は弾性層８２を有している。この構成では、中間転写ベルト８で発生した振動を弾性層８２で吸収して減衰させることができるため、上記振動に起因する異音の発生をより抑えることが可能となる。

なお、一次転写ローラー６ａ〜６ｄが４色離間状態で配置されるとき、それに応じて中間転写ベルトの張架状態も変化するため、テンションローラー１０およびバックアップローラー２２ａの位置もカラーモードおよびモノクロモードとは異なる位置に配置される。４色離間状態（４色離間モード）では、サービスマンによるメンテナンスのために中間転写ベルト８の走行は通常停止されるが、例えば中間転写ベルト８の走行状態を検査する目的で中間転写ベルト８を走行させる場合においては、本実施形態の清掃ユニット２００により、中間転写ベルト８の振動に起因する異音の発生を抑制することができる。

本発明は、中間転写ベルトを用いた中間転写方式の画像形成装置に利用可能である。

１ａ〜１ｄ 感光体ドラム（像担持体）
３ａ〜３ｄ 現像装置
６ａ〜６ｄ 一次転写ローラー（一次転写部材）
８ 中間転写ベルト
８ａ 内周面
９ 二次転写ローラー（二次転写部材）
１０ テンションローラー
１０ＡＸ 第２の軸部
１１ 駆動ローラー
２２ａ バックアップローラー
２２ＡＸ 第１の軸部
８２ 弾性層
１００ カラープリンター（画像形成装置）
２００ 清掃ユニット
２０１ 清掃部材
２０２ 保持機構
２０２ａ 第１の保持ユニット
２０２ｂ 第２の保持ユニット
２１１ａ、２１１ｂ 支持体
２１２ 連結部材
２２１ａ、２２１ｂ 支持片
２２１ｃ 連結片
Ｐａ〜Ｐｄ 画像形成部
ＳＲ 支持ローラー

Claims (8)

1. 像担持体と、前記像担持体にトナーを供給する現像装置と、を有し、異なる色の画像を形成する複数の画像形成部と、
   複数の支持ローラーで張架され、全ての像担持体に接触しながら移動するカラーモードと、黒色のトナー像が形成される像担持体にのみ接触しながら移動するモノクロモードとを含む駆動モードに応じて走行する無端状の中間転写ベルトと、
   前記中間転写ベルトを挟んで前記像担持体と対向配置され、前記像担持体上に形成されたトナー像を前記中間転写ベルト上に一次転写する複数の一次転写部材と、
   前記中間転写ベルト上に一次転写された前記トナー像を記録媒体に二次転写する二次転写部材と、
   前記中間転写ベルトの内周面を清掃する清掃部材を含む清掃ユニットと、を備え、
   前記複数の支持ローラーは、
   前記中間転写ベルトを挟んで前記二次転写部材と対向配置される駆動ローラーと、
   前記複数の画像形成部の像担持体のうち、前記中間転写ベルトの移動方向の最も上流側に位置する像担持体よりも上流側に位置し、前記中間転写ベルトを前記像担持体に当接させるためのバックアップローラーと、
   前記バックアップローラーよりもさらに上流側に位置し、前記中間転写ベルトにテンションを与えるテンションローラーと、を含み、
   前記バックアップローラーおよび前記テンションローラーは、前記中間転写ベルトの前記駆動モードに応じて異なる位置にそれぞれ配置され、
   前記清掃ユニットは、前記清掃部材と前記バックアップローラーまたは前記テンションローラーとを一体的に保持して、前記テンションローラーと前記バックアップローラーとの間で前記中間転写ベルトの前記内周面に前記清掃部材を当接させる保持機構をさらに含んでいることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記保持機構は、前記清掃部材と前記バックアップローラーとを一体的に保持する第１の保持ユニットで構成されており、
   前記第１の保持ユニットは、
   前記バックアップローラーの回転軸となる第１の軸部の両端を回転可能に支持する２つの支持体と、
   前記２つの支持体を連結するとともに、前記清掃部材を保持する連結部材とを有し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１の保持ユニットは、前記駆動モードに応じて、前記最も上流側に位置する像担持体と前記中間転写ベルトを挟んで対向する前記一次転写部材との対向方向に沿って移動することにより、前記駆動モードの変化による前記中間転写ベルトの走行軌道の変化に追従して、前記中間転写ベルトの前記内周面に前記清掃部材を当接させることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記保持機構は、前記清掃部材と前記テンションローラーとを一体的に保持する第２の保持ユニットで構成されており、
   前記テンションローラーの回転軸となる第２の軸部に回動可能に取り付けられる２つの支持片と、
   前記２つの支持片を連結するとともに、前記清掃部材を保持する連結片とを有し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. 前記第２の保持ユニットは、前記駆動モードに応じて、前記第２の軸部に対して回動することにより、前記駆動モードの変化による前記中間転写ベルトの走行軌道の変化に追従して、前記中間転写ベルトの前記内周面に前記清掃部材を当接させることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記清掃部材は、導電性アクリル繊維で構成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記テンションローラーおよび前記バックアップローラーは、ともに金属ローラーであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記中間転写ベルトは、弾性層を有していることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の画像形成装置。

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