JP2022013692A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 転写材にトナー像が転写される面と交差する方向に転写ユニットを着脱することが可能な画像形成装置において、画像形成時に精度よく転写ユニットを位置決めすることが求められていた。【解決手段】 転写ユニット8は、駆動ローラ30と同一軸線上に設けられるボス33を有し、フレーム18は、ボス33と当接することで転写ユニット8を位置決めする当接面41aと当接面41bと、を有する。駆動ローラ30の回転軸線方向から見たときに、転写材Pの搬送方向に関して第2当接面41bは当接面41aよりも上流側に配置されている。また、当接面41aと当接面41bは、転写材Pの搬送方向と交差する方向に延在する面であり、転写ユニット8の装着方向に関する上流側に向かって互いの間隔が広がるように構成される。【選択図】 図5
Description
本発明は、無端状のベルトを有するベルト搬送装置を備える電子写真方式を利用したプリンタ、複写機などの画像形成装置に関するものである。
従来、電子写真方式を利用したプリンタや複写機などの画像形成装置において、中間転写ベルトを備えたカラー画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、中間転写ベルトを備えた転写ユニットのメンテナンスを容易に行えるように、転写ユニットごと画像形成装置の装置本体から着脱交換可能とした構成したものが多い。
特許文献1には、像担持体の軸線方向と直交する方向であって、複数の像担持体が並ぶ方向に関して転写ユニットの着脱を行う構成が開示されている。より詳細には、転写ユニット側に設けたガイドピンを、装置本体のフレームに設けたガイドレールに沿って案内し、ガイドレールの終端面にガイドピンを当接させることで転写ユニットの位置決めを行っている。また、特許文献1には、ガイドレールの高さ方向の幅と、ガイドピンの直径との間に嵌め合い公差、即ち、所定の隙間を設ける構成が開示されている。
しかしながら、特許文献1の構成においては、転写ユニットの着脱方向と直交する鉛直方向(転写材にトナー像が転写される面と交差する方向)に関してガイドレールとガイドピンとの間に嵌め合い公差を設けていることから、以下のような課題が考えられる。即ち、画像形成を行う際に、鉛直方向に関して搬送される転写材から鉛直方向の力を受けることで、嵌め合い公差を設けた分だけ転写ユニットの位置決め部がずれてしまうことで画像不良が発生する恐れがある。
そこで、本発明は、転写材にトナー像が転写される面と交差する方向に転写ユニットを着脱することが可能な画像形成装置において、画像形成時に精度よく転写ユニットを位置決めすることを目的とする。
本発明は、トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体に接触することが可能であって回転移動する無端状のベルトと、前記ベルトを張架する回転可能な複数の張架部材と、前記ベルトの内周面側に配置される一次転写部材であって、前記像担持体に担持されたトナー像を前記ベルトに転写するための前記一次転写部材と、を有する転写ユニットと、前記転写ユニットを位置決めする位置決め部と、前記ベルトと接触して二次転写部を形成し、前記像担持体から前記ベルトに転写されたトナー像を、前記二次転写部において前記ベルトから転写材に転写するための二次転写部材と、複数の前記張架部材のうち前記二次転写部材と対向する位置に配置された対向部材に向けて、前記ベルトを介して前記二次転写部材を付勢する付勢部材と、を備え、前記二次転写部における転写材の搬送方向は、前記対向部材の回転軸線方向から見たときに、前記二次転写部材の回転中心と前記対向部材の回転中心とを結ぶ直線と直交する方向であり、前記転写ユニットの着脱方向は、前記二次転写部においてトナー像を転写される転写材の面と交差する方向である画像形成装置において、前記転写ユニットは、前記対向部材の前記回転軸線方向から見たとき、前記対向部材と少なくとも一部がオーバーラップするように配置される当接部を有し、前記位置決め部は、前記転写ユニットが前記二次転写部材を介して前記付勢部材から付勢力を受けた状態において、前記当接部と当接することで前記搬送方向に関して前記転写ユニットを位置決めする第1当接面と、前記当接部と当接することで前記搬送方向とは反対の方向に関して前記転写ユニットを位置決めする第2当接面と、を有し、前記対向部材の回転軸線方向から見たときに、前記搬送方向に関して前記第2当接面は前記第1当接面よりも上流側に配置されており、前記第1当接面と前記第2当接面は、前記搬送方向と交差する方向に延在する面であり、前記転写ユニットの装着方向に関する上流側に向かって互いの間隔が広がるように構成されることを特徴とする。
前記像担持体に接触することが可能であって回転移動する無端状のベルトと、前記ベルトを張架する回転可能な複数の張架部材と、前記ベルトの内周面側に配置される一次転写部材であって、前記像担持体に担持されたトナー像を前記ベルトに転写するための前記一次転写部材と、を有する転写ユニットと、前記転写ユニットを位置決めする位置決め部と、前記ベルトと接触して二次転写部を形成し、前記像担持体から前記ベルトに転写されたトナー像を、前記二次転写部において前記ベルトから転写材に転写するための二次転写部材と、複数の前記張架部材のうち前記二次転写部材と対向する位置に配置された対向部材に向けて、前記ベルトを介して前記二次転写部材を付勢する付勢部材と、を備え、前記二次転写部における転写材の搬送方向は、前記対向部材の回転軸線方向から見たときに、前記二次転写部材の回転中心と前記対向部材の回転中心とを結ぶ直線と直交する方向であり、前記転写ユニットの着脱方向は、前記二次転写部においてトナー像を転写される転写材の面と交差する方向である画像形成装置において、前記転写ユニットは、前記対向部材の前記回転軸線方向から見たとき、前記対向部材と少なくとも一部がオーバーラップするように配置される当接部を有し、前記位置決め部は、前記転写ユニットが前記二次転写部材を介して前記付勢部材から付勢力を受けた状態において、前記当接部と当接することで前記搬送方向に関して前記転写ユニットを位置決めする第1当接面と、前記当接部と当接することで前記搬送方向とは反対の方向に関して前記転写ユニットを位置決めする第2当接面と、を有し、前記対向部材の回転軸線方向から見たときに、前記搬送方向に関して前記第2当接面は前記第1当接面よりも上流側に配置されており、前記第1当接面と前記第2当接面は、前記搬送方向と交差する方向に延在する面であり、前記転写ユニットの装着方向に関する上流側に向かって互いの間隔が広がるように構成されることを特徴とする。
本発明によれば、転写材にトナー像が転写される面と交差する方向に転写ユニットを着脱することが可能な画像形成装置において、画像形成時に精度よく転写ユニットを位置決めすることができる。
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施例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。したがって、特定的な記載がない限りは、本発明の範囲を限定する趣旨のものではない。
(実施例1)
[画像形成装置の構成]
図1は、本実施例の画像形成装置1の概略構成図である。図1に示すように、本実施例の画像形成装置1は、電子写真方式を利用した、中間転写方式のカラー画像形成装置であり、複数の画像形成手段として、第1、第2、第3、第4の画像形成部SY、SM、SC、SKを有する。第1、第2、第3、第4の画像形成部SY、SM、SC、SKはそれぞれ、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各色の画像を形成するためのものである。これらの4個の画像形成部SY、SM、SC、SKは、一定の間隔をおいて1列に配置されており、更に、本実施例では、各画像形成部SY、SM、SC、SKは、重力方向に関して中間転写ベルト26よりも下面に配置されている。なお、本実施例では、第1~第4の画像形成部SY、SM、SC、SKの構成は、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。従って、特に区別しない場合は、いずれの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字Y、M、C、Kを省略して、総括的に説明する。
[画像形成装置の構成]
図1は、本実施例の画像形成装置1の概略構成図である。図1に示すように、本実施例の画像形成装置1は、電子写真方式を利用した、中間転写方式のカラー画像形成装置であり、複数の画像形成手段として、第1、第2、第3、第4の画像形成部SY、SM、SC、SKを有する。第1、第2、第3、第4の画像形成部SY、SM、SC、SKはそれぞれ、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各色の画像を形成するためのものである。これらの4個の画像形成部SY、SM、SC、SKは、一定の間隔をおいて1列に配置されており、更に、本実施例では、各画像形成部SY、SM、SC、SKは、重力方向に関して中間転写ベルト26よりも下面に配置されている。なお、本実施例では、第1~第4の画像形成部SY、SM、SC、SKの構成は、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。従って、特に区別しない場合は、いずれの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字Y、M、C、Kを省略して、総括的に説明する。
各画像形成装置1には、回転可能であって、トナー像が形成される像担持体としてのドラム型の電子写真感光体6(以下、感光ドラム6と称する)が設置されている。感光ドラム6の周囲には、感光ドラム6を帯電する帯電部材としての帯電ローラ61、現像手段、及びクリーニング手段が設置されている。また、感光ドラム6の回転方向に関して、帯電ローラ61よりも下流側であって且つ現像手段よりも上流側には、露光手段7(レーザースキャナ)からのレーザー光が照射される露光部が設けられている。
現像手段は、現像部材としての現像ローラ63と、現像剤としてのトナーと、を有する。現像ローラ63は、不図示の駆動源からの駆動力を受けて回転可能である。クリーニング手段は、感光ドラム6に当接するクリーニング部材としてのクリーニングブレード65を有し、クリーニングブレード65によって回収されたトナーを収容する。
次に、画像形成装置1の全体の構成について説明する。図1に示すように、画像形成部Sの感光ドラム6に対向して、無端状の中間転写体である中間転写ベルト26が配置されている。中間転写ベルト26は、複数の張架部材に張架されており、より詳細には、駆動ローラ30(対向部材)と、従動ローラ28と、テンションローラ22の3本の張架ローラによって張架されている。また、中間転写ベルト26は、不図示の駆動源からの駆動力を受けて回転する駆動ローラ30の回転によって図示矢印AA方向に回転移動可能である。
中間転写ベルト26の内周面側であって、感光ドラム6と対向する位置には、一次転写部材(転写部材)としての一次転写ローラ16が配置されている。一次転写ローラ16は、中間転写ベルト26を介して感光ドラム6に対して所定の圧力で付勢されており、中間転写ベルト26と感光ドラム6とが接触する一次転写部(一次転写ニップ)N1を形成している。また、一次転写ローラ16には、不図示の一次転写電源が接続されており、一次転写電源は、一次転写ローラ16に正極性又は負極性の電圧を印加することができる。
中間転写ベルト26の外周面側において、駆動ローラ30と対向する位置には、二次転写部材としての二次転写ローラ10が配置されている。二次転写ローラ10は、付勢部材としてのバネ38によって中間転写ベルト26を介して駆動ローラ30に対して所定の圧力で付勢されており、中間転写ベルト26と二次転写ローラ10とが接触する二次転写部(二次転写ニップ)N2を形成している。二次転写ローラ10には、不図示の二次転写電源が接続されており、二次転写電源は、二次転写ローラ10に正極性又は負極性の電圧を印加することができる。
中間転写ベルト26の移動方向に関して、各感光ドラム6よりも上流側であって二次転写部N2よりも下流側には、二次転写後に中間転写ベルト26に残留したトナー(以下、残留トナーと称する)を回収するクリーニング手段20が設けられている。クリーニング手段20は、中間転写ベルト26に当接するクリーニングブレード20aを有する。
転写材Pの搬送方向に関して二次転写部N2よりも上流側には、転写材Pを収容する給紙カセット2と、転写材Pを給送するための給送ローラ3と、転写材Pを二次転写部N2に搬送するための搬送ローラ4及び搬送ローラ5と、が設けられている。また、転写材Pの搬送方向に関して、二次転写部N2よりも下流側には、熱源を備えた定着手段9と、画像形成装置1から転写材Pを排出するための排紙ローラ12と、排出された転写材Pを積載するための排紙トレイ15と、が設けられている。
[画像形成動作]
不図示のホスト機器による動作開始指令と画像信号が制御手段としてコントローラ(不図示)に送信されると、コントローラが各種手段を制御することによって画像形成装置1の画像形成動作が開始される。画像形成動作が開始されると、各感光ドラム6、中間転写ベルト26、現像ローラ63は、不図示の駆動源からの駆動力を受けてそれぞれ所定の回転速度で回転を始める。回転する感光ドラム6の表面は、帯電ローラ61により所定の極性(本実施例では負極性)に略一様に帯電させられる。このとき帯電ローラ61には、帯電電源から所定の帯電電圧が印加される。その後、感光ドラム6は、各画像形成部Sに対応した画像情報に基づいて露光手段7によって露光されることにより、感光ドラム6の表面に、画像情報に従った静電潜像が形成される。
不図示のホスト機器による動作開始指令と画像信号が制御手段としてコントローラ(不図示)に送信されると、コントローラが各種手段を制御することによって画像形成装置1の画像形成動作が開始される。画像形成動作が開始されると、各感光ドラム6、中間転写ベルト26、現像ローラ63は、不図示の駆動源からの駆動力を受けてそれぞれ所定の回転速度で回転を始める。回転する感光ドラム6の表面は、帯電ローラ61により所定の極性(本実施例では負極性)に略一様に帯電させられる。このとき帯電ローラ61には、帯電電源から所定の帯電電圧が印加される。その後、感光ドラム6は、各画像形成部Sに対応した画像情報に基づいて露光手段7によって露光されることにより、感光ドラム6の表面に、画像情報に従った静電潜像が形成される。
現像ローラ63は、トナーの正規の帯電極性(本実施例においては負極性)に帯電されたトナーを担持し、現像電源から所定の現像電圧を印加される。これにより、感光ドラム6に形成された潜像が、感光ドラム6と現像ローラ63との対向部(現像部)において負極性のトナーによって可視化され、感光ドラム6にトナー像が形成される。
次に、感光ドラム6に形成されたトナー像は、一次転写部N1において、一次転写ローラ16から感光ドラム6に流れる電流(以下、一次転写電流と称する)によって、回転駆動されている中間転写ベルト26に転写(一次転写)される。このとき、一次転写ローラ16には、一次転写電源から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性(本実施例では正極性)の電圧が印加される。即ち、本実施例の構成では、一次転写ローラ16から感光ドラム6に向かって所定の一次転写電流が流れるように一次転写電源の出力を制御する定電流制御によって、感光ドラム6から中間転写ベルト26にトナー像を一次転写している。
フルカラー画像の形成時には、各画像形成部Sにおいて各感光ドラム6に静電潜像が形成され、これが現像されて各色のトナー像となる。そして、各画像形成部Sの各感光ドラム6に形成された各色のトナー像が、各一次転写部N1Y、N1M、N1C、N1Kにおいて中間転写ベルト26に順次に重ね合わせるように転写され、中間転写ベルト26に4色のトナー像が形成される。
また、収容部としての給紙カセット2に積載されている転写材Pは、給送ローラ3により搬送ローラ4に給送された後に、搬送ローラ4及び搬送ローラ5によって二次転写部N2に搬送される。そして、中間転写ベルト26上に担持された4色の多重トナー像が、二次転写部N2において、二次転写ローラ10から中間転写ベルト26に流れる電流(以下、二次転写電流と称する)によって、搬送される転写材Pに転写(二次転写)される。このとき、二次転写ローラ10には、二次転写電源からトナーの正規の帯電極性とは逆極性(本実施例では正極性)の二次転写電圧が印加される。即ち、本実施例の構成では、二次転写ローラ10から中間転写ベルト26に向かって所定の二次転写電流が流れるように二次転写電源の出力を制御する定電流制御によって、中間転写ベルト26から転写材Pにトナー像を二次転写している。
その後、トナー像が転写された転写材Pは、定着手段9に搬送され、転写材Pの表面にトナー像を定着された後に画像形成装置1の装置本体の外部に排出され、排紙トレイ15に積載される。
なお、一次転写後に感光ドラム6に残留したトナーは、クリーニングブレード65によって感光ドラム6の表面から除去される。また、二次転写部N2を通過した後に中間転写ベルト26に残った転写残トナーは、クリーニングブレード20aによって中間転写ベルト26の表面から除去される。その後、除去されたトナーはトナー搬送経路23を通り、トナー回収容器24に収納される。
[キャリブレーション動作]
トナー像は中間転写ベルト26に順次に重ね合わせるように転写され、中間転写ベルト26に4色のトナー像を形成する。しかし、画像形成装置1の部品ばらつき、設置環境変化による中間転写ベルト26の抵抗値変化や感光ドラム6の削れなどの要因によっては、中間転写ベルト26上へのトナー像の重ね合わせ位置や各色のトナー像の濃度が、想定値からズレる場合がある。コントローラ(不図示)は、このズレを補正するため、決められたパターンのトナー像を中間転写ベルト26上に転写し、転写されたパターンをセンサ13で読み取ることで、トナー像が転写される位置や濃度を調整する調整制御を行う。調整制御を実施する場合、センサ13によって読み取られたパターンデータは、コントローラ(不図示)に送られたのちに計算処理され、その結果に基づいて露光手段7によって感光ドラム6を露光するタイミングや露光時間が調整される。
トナー像は中間転写ベルト26に順次に重ね合わせるように転写され、中間転写ベルト26に4色のトナー像を形成する。しかし、画像形成装置1の部品ばらつき、設置環境変化による中間転写ベルト26の抵抗値変化や感光ドラム6の削れなどの要因によっては、中間転写ベルト26上へのトナー像の重ね合わせ位置や各色のトナー像の濃度が、想定値からズレる場合がある。コントローラ(不図示)は、このズレを補正するため、決められたパターンのトナー像を中間転写ベルト26上に転写し、転写されたパターンをセンサ13で読み取ることで、トナー像が転写される位置や濃度を調整する調整制御を行う。調整制御を実施する場合、センサ13によって読み取られたパターンデータは、コントローラ(不図示)に送られたのちに計算処理され、その結果に基づいて露光手段7によって感光ドラム6を露光するタイミングや露光時間が調整される。
[中間転写ユニット]
次に、図2、3、4、5、6、7を用いて、画像形成装置内の転写ユニット8(ベルト搬送装置)の周辺の構成について説明する。図2は、転写ユニット8の構成を説明する模式的な斜視図であり、図3は、転写ユニット8の構成を説明する模式的な上視図である。
次に、図2、3、4、5、6、7を用いて、画像形成装置内の転写ユニット8(ベルト搬送装置)の周辺の構成について説明する。図2は、転写ユニット8の構成を説明する模式的な斜視図であり、図3は、転写ユニット8の構成を説明する模式的な上視図である。
図2、3に示すように、転写ユニット8は、中間転写ベルト26の移動方向(図示矢印AA方向)と直交する中間転写ベルト26の幅方向(以下、単にベルト幅方向と称する)に関する両側に転写フレーム17F及び転写フレーム17Rを有する。ベルト幅方向(即ち、駆動ローラ30の回転軸線方向)に関して、転写フレーム17Fと転写フレーム17Rは対向している。また、2つの転写フレーム17F及び17Rの内側には、駆動ローラ30と、従動ローラ28と、テンションローラ22の3本の張架ローラによって張架された中間転写ベルト26が配置されている。
後に詳細に説明するが、転写ユニット8は、図1におけるクリーニング手段20から二次転写ローラ10に向かう方向に移動させることで、画像形成装置1から取り外すことが可能である。また、転写ユニット8は、図1における二次転写ローラ10からクリーニング手段20に向かう方向に移動させることで、画像形成装置1に取り付けることが可能である。本実施例における転写ユニット8の着脱方向は、図1に示す二次転写部N2においてトナー像を二次転写される転写材Pの面と交差する方向であり、言い換えると、二次転写部N2における転写材Pの搬送方向である鉛直方向と交差する方向である。二次転写部N2における転写材Pの搬送方向は、駆動ローラ30の軸線方向から見た時に、駆動ローラ30の回転中心と二次転写ローラ10の回転中心とを結ぶ直線に対して直交する方向で定義される。また、本実施例における鉛直方向は、重力方向と略同一の方向である。
図2、3に示すように、転写ユニット8の装着方向に関する下流側には、ボス32F及びボス32Rが設けられている。また、転写ユニット8の装着方向に関する上流側には、駆動ローラ30と同軸上(同一軸線上)の位置に、当接部としてのボス33F及びボス33Rが設けられている。
ボス32Fとボス33Fは、ベルト幅方向に関する一端側の転写フレーム17Fから突出して設けられている。具体的に、ボス32Fとボス33Fは、ベルト幅方向(即ち、駆動ローラの回転軸線方向)に関して中間転写ベルト26から遠ざかる方向に(即ち、中間転写ベルト側とは反対側へ)突出している。
また、ボス32Rとボス33Rはベルト幅方向に関する他端側の転写フレーム17Rから突出して設けられている。具体的に、ボス32Rとボス33Rは、ベルト幅方向(即ち、駆動ローラの回転軸線方向)に関して中間転写ベルト26から遠ざかる方向に(即ち、中間転写ベルト側とは反対側へ)突出している。
なお、本実施例では、ボス33Fとボス33R(当接部)を、駆動ローラ30と「同軸上(同一軸線上)配置」する構成について説明したが、「同軸上配置」ではなくてもよい。即ち、駆動ローラ30の回転軸線方向からみたとき、ボス33Fとボス33R(当接部)の少なくとも一部が駆動ローラ30とオーバーラップするように配置すればよい。
例えば、駆動ローラ30の回転軸線方向からみたとき、ボス33Fとボス33R(当接部)を、駆動ローラ30が占める領域の内側に配置することができる。また、ボス33Fとボス33R(当接部)の中心(軸芯)を、駆動ローラ30が占める領域の内側に配置することが望ましい。
さらに、転写ユニット8は、取り外し方向に関する上流側に、転写フレーム17F及び17Rに対して独立して移動可能となるように上下0.5mm程度のガタを持った状態でテンションローラ22を保持するカバー35F及び35Rを有する。カバー35F及びカバー35Rには、テンションローラ22と同軸上(同一軸線上)の位置にボス34F及びボス34Rがそれぞれ設けられている。
詳細は後述するが、これらのボス32F、32R、34F、34Rは、画像形成装置1の装置本体に対して転写ユニット8を装着する際のガイド部として機能する。ここで、テンションローラ22、駆動ローラ30と同軸上の位置に突出するボス34F、34R、33F、33Rをそれぞれ設けているのは、転写ユニット8の装着時に重要となる各種ローラの位置を画像形成装置1の装置本体に対して正確に位置決めするためである。また、本実施例においては、テンションローラ22の近傍に設けられたボス32Fと32Rと、駆動ローラ30と同軸上の位置に設けられたボス33F及び33Rとを、距離を置いて配置している。これにより、転写ユニット8が画像形成装置1に装着された際に転写フレーム17F及び17Rの姿勢を精度よく位置決めすることで、転写ユニット8の本体のズレを少なくすることが可能である。
また、図2に示すように、転写ユニット8の装着方向に関する上流側の端部には、転写ユニット8を画像形成装置1に装着する際にユーザが保持することが可能な保持部21F及び保持部21Rが設けられている。また、転写ユニット8には、転写ユニット8を画像形成装置1に装着する際にユーザが保持することが可能な保持部11F及び保持部11Rが設けられている。保持部11F及び保持部11Rは、転写ユニット8の装着方向に関して、保持部21F及び保持部21Rよりも下流側に設けられている。保持部11F及び保持部21Fは、ベルト幅方向に関する一端側であるフレーム17F側に設けられており、保持部11R及び保持部21Rは、ベルト幅方向に関する他端側であるフレーム17R側に設けられている。
図4は、画像形成装置1の装置本体に装着された状態における転写ユニット8を簡略化して示した模式的な上視図である。図4で示すように、画像形成装置1は、ベルト幅方向に関する転写ユニット8の一端側にフレーム18を有し、ベルト幅方向に関する転写ユニット8の他端側にフレーム19を有する。フレーム18とフレーム19はベルト幅方向に関して互いに対向して配置されており、転写ユニット8は、画像形成装置1に装着された際に、ベルト幅方向に関してフレーム18とフレーム19の間に配置される。
図4に示すように、フレーム18には、ベルト幅方向に関する転写ユニット8が設けられる側に、転写ユニット8に設けられたボス32F、34Fを案内するレール溝を有する案内部材としてのガイドレール36が設けられている。また、フレーム19には、ベルト幅方向に関する転写ユニット8が設けられる側に、転写ユニット8に設けられたボス32R、34Rを案内するレール溝を有する案内部材としてのガイドレール37が設けられている。ガイドレール36及びガイドレール37のそれぞれのレール溝は、図4における破線で示す形状で形成されている。なお、以下の説明においては、転写ユニット8の装着方向に関する下流側に設けられたボス32Fと34Fをまとめて先端ボス31Fと称し、ボス32Rと34Rをまとめて先端ボス31Rと称する。先端ボス31F及び31Rは、転写ユニットの8の着脱時において、ガイドレール36及び37に沿って転写ユニット8を案内するガイド部を構成する。
[転写ユニットの着脱動作]
次に、転写ユニット8の着脱動作及び、着脱動作に関係する転写ユニット8の各種構成について図5~13を用いて説明する。ここで、ベルト幅方向に関する一端側と他端側の構成は、一部を除いて共通する部分が多く転写ユニット8はベルト幅方向に関して実質的に対称構成である。したがって、以下の説明においては、特別区別が必要な場合を除いて、ベルト幅方向に関する一端側であるフレーム18側における構成について説明し、ベルト幅方向に関する他端側であるフレーム19側の構成に関しては説明を省略する。
次に、転写ユニット8の着脱動作及び、着脱動作に関係する転写ユニット8の各種構成について図5~13を用いて説明する。ここで、ベルト幅方向に関する一端側と他端側の構成は、一部を除いて共通する部分が多く転写ユニット8はベルト幅方向に関して実質的に対称構成である。したがって、以下の説明においては、特別区別が必要な場合を除いて、ベルト幅方向に関する一端側であるフレーム18側における構成について説明し、ベルト幅方向に関する他端側であるフレーム19側の構成に関しては説明を省略する。
図5は、画像形成装置1の装置本体からの転写ユニット8の引き出し(取り外し)について説明する模式図である。図5で示すように、画像形成装置1は、開閉可能な開閉部としてのドア14を有する。また、二次転写ローラ10は、二次転写ローラ10を保持する部材と共に図5に示すようにドア14と同じ方向に開閉することが可能である。
転写ユニット8の着脱動作を行う場合、図5に示すように、ドア14と二次転写ローラ10を図示矢印Rc方向に回動させて画像形成装置1の装置内部を開放する。本実施例の構成では、ドア14と二次転写ローラ10の開閉動作を連動させる機構(不図示)を設けており、ユーザは、ドア14を図示矢印Rc方向に回動させることで、二次転写ローラ10も図示矢印Rc方向に回動し、画像形成装置1の装置内部が解放される。なお、本実施例においては、ドア14と二次転写ローラ10とを連動して開閉する構成としたが、これに限らず、ドア14と二次転写ローラ10を別々で開閉可能な構成としても良い。
図5に示される状態、即ち、画像形成装置1の装置内部を解放した状態において、二次転写ローラ10が退避した方向(図示矢印方向)に向かって転写ユニット8を引き出すことで、転写ユニット8を画像形成装置1の装置本体から取り外すことが可能である。また、転写ユニット8を画像形成装置1の装置本体に装着する場合、図示矢印方向とは反対の方向に転写ユニット8を挿入した後に、二次転写ローラ10及びドア14を閉めて画像形成装置1の装置内部の開放状態を解除する。
転写ユニット8の装着時においては、二次転写ローラ10を回動させて画像形成動作を実行可能な位置に移動させることで、二次転写ローラ10を駆動ローラ30に向けて付勢するバネ38から転写ユニット8が付勢力を受ける。後に詳細に説明するが、本実施例においては、この二次転写ローラ10からの付勢力により、転写ユニット8のボス33F及びボス33Rが位置決め部としてのフレーム18及びフレーム19と当接して付勢され、転写ユニット8が位置決めされる。
図6(a)は、駆動ローラ30の回転軸線方向から見た時の、転写ユニット8の装着が完了する前の、先端ボス31Fとガイドレール36との関係を説明する概略断面図である。図6(b)は、駆動ローラ30の回転軸線方向から見た時の、転写ユニット8の装着が完了した後の、先端ボス31Fとガイドレール36との関係を説明する概略断面図である。
図6(a)に示すように、転写ユニット8の装着が完了する前は、転写ユニット8の装着方向と直交する鉛直方向に関して、先端ボス31Fとガイドレール36の間には空隙が設けられている。これにより、先端ボス31Fとガイドレール36との間に過度の摩擦を生じさせることなく、スムーズに転写ユニット8の装着を行うことが可能である。一方で、図6(b)に示すように、転写ユニット8の装着が完了した際には、先端ボス31Fは、ガイドレール36のガイド形状によって鉛直方向に関して挟み込まれた状態となる。これによって、転写ユニット8の装着方向に関する下流側(先端側)は、鉛直方向に関して画像形成装置1の装置本体に対して位置決めされる。
図7は、転写ユニット8を画像形成装置1に装着した際の、転写ユニット8の装着方向に関する上流側の端部周辺の構成を示す模式的な斜視図である。図7に示すように、転写ユニット8に設けられるボス33Fは、位置決め部としてのフレーム18に設けられた当接面41a(第1当接面)と当接可能な当接部33a、及び当接面41b(第2当接面)と当接可能な当接部33bを有する。当接面41a及び当接面41bは、フレーム18を切り欠いて構成された切欠き部41Fに設けられており、転写材Pの搬送方向である鉛直方向に関して互いに対向し、当接面41bは鉛直方向に関して当接面41aよりも下方に設けられる。また、当接面41a及び当接面41bは、転写材Pの搬送方向と交差する方向に延在する斜面形状を有し、転写ユニット8の装着方向に関する上流側に向かって互いの間隔が広がるようにそれぞれの斜面形状が構成されている。
転写ユニット8が画像形成装置1に装着されると、当接面41aと当接部33aが当接し、当接面41bと当接部33bとが当接する。そして、駆動ローラ30に向けて付勢される二次転写ローラ10の付勢力により、駆動ローラ30と同軸上に設けられた当接部33aと33bは、それぞれ当接面41aと41bに向けて付勢される。これにより、転写ユニット8は、転写ユニット8の着脱方向に関して位置決めされる。
また、本実施例では、図7で示すように、ベルト幅方向(即ち、対向部材を構成する駆動ローラ30の回転軸線方向)に関して、フレーム18の切欠き部41Fと、保持部21Fとが、少なくとも一部オーバーラップするように保持部21Fを設けている。これにより、画像形成装置1の内部のスペースを有効に活用することができる。また、装着時においてユーザは保持部21Fを持って転写ユニット8を装置本体に向けて押し込むことから、このような構成とすることで、装着時にユーザが装着方向に関して力を入れる位置と、ボス33Fがフレーム18に突き当たる位置とを近くに配置できる。これにより、転写ユニット8を装着する際におけるユーザの力が転写ユニット8に直接伝わりやすく、装着時におけるユーザの操作性を向上させることができる。
次に、図8~13を用いて、交換用の新品の転写ユニット8を画像形成装置1の装置本体に装着する動作及び転写ユニット8の位置決め構成について説明する。
図8は、画像形成装置1に対して転写ユニット8の装着を開始した状態の模式的な斜視図である。転写ユニット8を装着する際、ユーザはまず、転写ユニット8に設けられた保持部11Fと保持部11Rを持ち、転写ユニット8を装置本体に向けて挿入し始める。図8の点線部の拡大図で示すように、転写ユニット8が挿入され始めると、転写ユニット8の装着方向に関する先端側に設けられたカバー35Fが装置本体側に設けられたガイド部25と接触する。これにより、転写ユニット8の先端ボス31Fをガイドレール36のレール溝に案内することが可能となり、転写ユニット8が感光ドラム6に接触することを抑制できる。本実施例においては、ガイド部25は、キャリブレーション時に使用するセンサ13を覆うカバー部材で構成し、ベルトの幅方向に関して転写ユニット8の端部側で転写ユニット8と接触するような形状を設けている。
図9は、転写ユニット8の装着時であって、先端ボス31Fがガイドレール36に案内され始めた状態を示す概略断面図である。図8から更に転写ユニット8を装置本体に対して挿入すると、図9に示すように、先端ボス31Fがガイドレール36によって案内される。
図10は、図8の状態から更に転写ユニット8の挿入を進めた状態を示す模式的な斜視図である。図10に示すように、保持部11Fと保持部11Rが装置本体内部に挿入される状態まで転写ユニット8の挿入が進むと、ユーザは保持部11Fと保持部11Rを保持することが困難となる。このとき、ユーザは保持部11F及び保持部11Rを保持する状態から、保持部21F及び保持部21Rを保持する状態に持ち替えることで、引き続き転写ユニット8を保持して装着動作を進めることが可能である。
図11は、図10の状態から更に転写ユニット8の挿入を進めた状態を、駆動ローラ30の回転軸線方向から見た時の概略断面図である。図11に示すように、この時、転写ユニット8の装着方向に関する下流側(先端側)は、先端ボス31Fがガイドレール36によって案内され、これによって転写ユニット8の先端側の姿勢が保持される。また、転写ユニット8の装着方向に関する上流側(後端側)は、転写ユニット8のフレーム17Fの鉛直方向に関する下面が装置本体側に設けられたガイド部25と接触し、これによって転写ユニット8の後端側の姿勢が保持される。
図12は、図11の状態から更に転写ユニット8の挿入を進めた状態であって、転写ユニット8の装着が完了する直前の状態を、駆動ローラ30の回転軸線方向から見た時の概略断面図である。この時、転写ユニット8の装着方向に関する下流側(先端側)は、図11の状態と同様に、先端ボス31Fがガイドレール36によって案内され、これによって転写ユニット8の先端側の姿勢が保持される。一方で、転写ユニット8の装着方向に関する上流側(後端側)は、転写ユニット8のフレーム17Fの下面が装置本体側のガイド部25から離間する。そしてこの時、転写ユニット8の後端側のボス33Fが、フレーム18に設けられた切欠き部41Fの壁面と接触し、これによって転写ユニット8の後端側の姿勢が保持される。
図6(a)~(b)で説明したように、転写ユニット8の装着が完了すると、転写ユニット8の装着方向に関する先端側は、先端ボス31Fがガイドレール36によって挟み込まれる。その結果、転写ユニット8の先端側は、ガイドレール36によって鉛直方向に関して位置決めされ、その姿勢が保持される。
図13(a)~(c)は、転写ユニット8の装着方向に関する後端側の位置決めについて説明する模式図である。図13(a)に示すように、図示矢印方向への転写ユニット8の挿入動作によって、まず、ボス33Fが切欠き部41Fの壁面と接触して転写ユニット8の後端側の姿勢が保持される。そしてその後、挿入動作を続けると、切欠き部41Fの形状に案内されることによって、図13(b)に示すように、ボス33Fはそれまでの挿入方向であった水平方向から斜め下45度方向(角度EE)に移動する。
より詳細に説明すると、ボス33Fには、転写ユニット8の装置本体への装着が完了した際に当接面41a及び当接面41bと当接する当接部33a及び当接部33bとは別に、対向部33cが設けられている。対向部33cは、転写ユニット8の装置本体への装着が完了した際にフレーム18の切欠き部41Fに設けられた斜面41cと0.1mm程度の微小隙間を開けて対向する。転写ユニット8の挿入時においては、対向部33cが斜面41c(傾斜部)の形状に沿って斜面41cと接触しながら移動することで、図13(b)に示すように、鉛直方向斜め下に向かって移動する。
ボス33Fが斜面41cに沿って鉛直方向下方に落ち込むと、図13(c)に示す状態となる。図13(c)の状態においては、転写ユニット8の装着はほぼ完了しており、ユーザは図13(c)の状態で転写ユニット8の保持部21F及び保持部21Rから手を放して、二次転写ローラ10及びドア14を閉じる。これにより、駆動ローラ30が二次転写ローラ10からの付勢力を受け、駆動ローラ30と同軸上に設けられたボス33Fの当接部33a及び33bが、切欠き部41Fの当接面41a及び41bに向けてそれぞれ付勢される。その結果、転写ユニット8は画像形成を行う際の正規位置に位置決めされ、転写ユニット8の装着が完了する。
本実施例の構成においては、フレーム18に設けられた当接面41a及び41bの形状を、転写ユニット8の装着方向と交差する斜面の形状としており、また、装着方向に関する上流側に向かうほど、互いの間隔が広がるような斜面形状としている。このような構成とすることによって、転写ユニット8が正規位置(画像形成時の位置)に位置決めされている状態において、転写材Pの搬送方向(鉛直方向)に関する位置決めを精度よく行うことが可能である。即ち、二次転写ローラ10の付勢力によって当接部33aと斜面形状の当接面41aが圧接し、当接部33bと斜面形状の当接面41bが圧接することによって、転写材Pが搬送される際の鉛直方向に関する転写ユニット8のブレを抑制することができる。
例えば、従来構成(先行文献の構成)のように、鉛直方向に関して上下に設けられる水平面のガイドレールによって転写ユニットを位置決めする構成においては、転写ユニットの挿入時の摩擦を軽減するために鉛直方向に関して嵌め合い公差を設ける必要がある。すると、画像形成時に二次転写部において転写材の搬送によって鉛直方向の力が発生した場合に、嵌め合い公差の分だけ転写ユニットが鉛直方向にブレてしまう恐れがある。これに対し、本実施例の構成によれば、鉛直方向に位置決めする当接面41a及び41bの構成を図13に示す形状とすることによって、転写ユニット8の装着性を維持しつつ、転写材の搬送方向である鉛直方向に関してより精度よく位置決めを行うことができる。
また、本実施例の構成のように、斜面41cによって転写ユニット8の装着が完了する直前に転写ユニット8を斜め下方向に落ち込ませる構成とすることで、ユーザは正規位置に転写ユニット8を挿入できたことを判断することができる。即ち、転写ユニット8が落ち込む動作によって転写ユニット8の装着完了位置を認識でき、装着動作の途中で転写ユニット8の挿入をやめてしまうことを抑制できる。更に、斜面41cによる落ち込み動作よりも前においては、転写ユニット8の挿入軌跡を水平方向とすることで、転写ユニット8の挿入途中の負荷を軽減することが可能である。
なお、本実施例においては、当接面41aの斜面の形状を、転写ユニット8が正規位置に装着される直前の斜め方向の移動角度である45度と略平行に設定している。即ち、当接面41aの斜面の形状を斜面41cの斜面形状と略平行に設定している。これにより、転写ユニット8の着脱時において、ボス33Fが切欠き部41Fの形状に対して食い込まないような関係としている。
また、図21は、実施例1における、画像形成装置の二次転写部の周辺の概略断面図を示す。また、図22は、図21の要部を拡大した拡大図である。
図21に示すように、搬送ローラ5によって搬送される転写材Pが、二次転写部N2(二次転写ローラ10)、定着部(定着手段9)の位置を順次に通過し、中間転写ベルト26上のトナー像が転写材Pに二次転写された後、転写材Pに定着される。
なお、二次転写部N2において、(付勢)バネ38の付勢力F1によって、二次転写ローラ10が所定の方向(F10)に向けて付勢されている。図22は、バネ38の付勢力F1が作用(付勢)する方向F10を拡大して示すものである。
図22に示すように、付勢力F1の付勢方向F10は、駆動ローラ30の回転中心30c1と二次転写ローラ10の回転中心10c1を結ぶ仮想直線L1の延びる方向L10に沿う方向である。
なお、本実施例では、付勢方向F10が方向L10に「沿う」というのは、付勢方向F10と方向L10が「同一」の方向である、もしくは、両者の「交差角が20度以内」の方向である、を意味するものである。
具体的に、図22に示すように、本実施例では、使用時の姿勢において、付勢方向F10は、二次転写ローラ10の中心10c1の位置と、駆動ローラ30の中心30c1よりやや下方となる位置P1を通過するように、方向L10に沿うように配置されている。本実施例では、付勢方向F10と方向L10の交差角を、例えば3度とすることができる。
なお、本実施例では、付勢方向F10は、駆動ローラ30の中心30c1より下方となる位置P1を通過する構成について説明したが、例えば、駆動ローラ30の回転軸線方向からみたとき、バネ38による付勢力F1の付勢方向F10を、駆動ローラ30が占める領域を通過するようにしてもよい。これにより、バネ38の付勢力F1が、効率的に転写ユニット8(ボス33)を位置決め部(第1当接面41a、第2当接面41b)に向けて付勢(位置決め)することができる。
(実施例2)
本実施例は、一次転写ローラ16を移動させることで中間転写ベルト26と感光ドラム6との当接離間状態を制御する離間手段27であって、二次転写ローラ10を中間転写ベルト26に対して当接又は離間させる離間手段27を有する。なお、本実施例においては、離間手段27を有する点を除いて、その他の構成及び動作は実施例1と実質的に同一である。したがって、以下の説明においては、実施例1と共通する構成及び動作に関しては同一の符号を付して説明を省略する。また、本実施例の画像形成装置の全体構成を説明する断面図は、実施例1における図1とほぼ同一である。
本実施例は、一次転写ローラ16を移動させることで中間転写ベルト26と感光ドラム6との当接離間状態を制御する離間手段27であって、二次転写ローラ10を中間転写ベルト26に対して当接又は離間させる離間手段27を有する。なお、本実施例においては、離間手段27を有する点を除いて、その他の構成及び動作は実施例1と実質的に同一である。したがって、以下の説明においては、実施例1と共通する構成及び動作に関しては同一の符号を付して説明を省略する。また、本実施例の画像形成装置の全体構成を説明する断面図は、実施例1における図1とほぼ同一である。
本実施例の画像形成装置では、モノクロ画像を形成する時はブラックの画像形成部SKのみを用いる。この場合、感光ドラム6Kにブラックのトナー像を形成し、中間転写ベルト26を介して転写材P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、4つの画像形成部SY、SM、SC、SK全てを用いる。この場合、感光ドラム6Y、6M、6C、6K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26を介して転写材Pに転写することでフルカラー画像を得る。
また、本実施例の構成では、モノクロ画像の形成時においては、画像形成に用いない感光ドラムの表面の消耗を抑制するために、感光ドラム6Y、6M、6Cの回転を停止する。この時、周回している中間転写ベルト26と感光ドラム6Y、6M、6Cとを摺擦させないために、後述する離間手段27により、一次転写ローラ16Y、16M、16Cを感光ドラム6Y、6M、6Cから離れる方向に移動させる。これにより、中間転写ベルト26と感光ドラム6Y、6M、6Cを離間させる。
また、画像形成装置のスタンバイ時や電源オフの間、一次転写部N1を形成した状態を維持していると、感光ドラム6に向けて付勢された一次転写ローラ16が塑性変形してしまうおそれがある。一次転写ローラ16が塑性変形すると、一次転写部N1での感光ドラム6と中間転写ベルト26との密着性が損なわれ、転写ムラなどの異常画像が発生してしまう。本実施例においては、このような一次転写ローラ16の変形を抑制するため、画像形成装置のスタンバイ時や電源オフ時には、後述する離間手段27により、全ての一次転写ローラ16を感光ドラム6から離れる方向に移動させる。これにより、中間転写ベルト26と全ての感光ドラム6を離間させる。
図14は、本実施例における転写ユニット108の構成について説明する模式図であり、図14においては、転写ユニット108の内部構成を説明するために、転写ユニット108の転写フレームや中間転写ベルトの図示を省略している。ここで、転写フレームや中間転写ベルトの図示を省略しているものの、転写フレームの構成は実施例1におけるフレーム17F及び17Rと実質同一であり、中間転写ベルトの構成は実施例1の中間転写ベルト26と実質同一である。図14に示すように、一次転写ローラ16を移動させることによる感光ドラム6と中間転写ベルト26との当接又は離間は、一次転写ローラ16Cと一次転写ローラ16Kとの間に設けた回転部52を回動させることで行う。回転部52及び離間手段27の詳細説明は後述する。
転写材Pへのトナー像の二次転写は、中間転写ベルト26を介して対向する駆動ローラ30と二次転写ローラ10とで形成される二次転写部N2(図1に図示)で行われる。図14に示すように、二次転写ローラ10は軸受29によって回転軸の両端部を回動可能に支持されている。軸受29は付勢部材としてのバネ38によって付勢されており、バネ38の付勢力によって二次転写ローラ10が中間転写ベルト26を介して駆動ローラ30に向けて押圧されることで、二次転写部N2が形成される。
二次転写部N2に空隙があると異常放電が発生するため、中間転写ベルト26と二次転写ローラ10との密着性を良くすることを目的として、二次転写ローラ10の付勢部材であるバネ38の付勢力は比較的強い力に設定される。本実施例においては、バネ38の付勢力は、両側合わせて50Nに設定している。
ここで、二次転写ローラ10が比較的強い付勢力を有するバネ38によって駆動ローラ30に向けて付勢されている状態で長時間放置されると、二次転写部N2において中間転写ベルト26に二次転写ローラ10の付勢によるカール癖が生じるおそれがある。中間転写ベルト26にカール癖が生じると、一次転写部N1での感光ドラム6と中間転写ベルト26との密着性や、二次転写部N2での中間転写ベルト26と二次転写ローラ10との密着性が損なわれることで、転写ムラ等の画像不良が発生してしまう。以上のことから、本実施例の構成においては、中間転写ベルト26のカール癖を防止するために、二次転写ローラ10を中間転写ベルト26に対して当接又は離間させる離間手段27を設けている。離間手段27の詳細説明は後述する。
[離間手段]
次に、本実施例の離間手段27について、図14~16を用いて説明を行う。図15は、一次転写ローラ16Yの端部を支持する一次転写軸受39Yの構成を説明する模式図である。図16は、回転部52を構成する各部品を離間軸42から外した際の模式的な分解斜視図である。
次に、本実施例の離間手段27について、図14~16を用いて説明を行う。図15は、一次転写ローラ16Yの端部を支持する一次転写軸受39Yの構成を説明する模式図である。図16は、回転部52を構成する各部品を離間軸42から外した際の模式的な分解斜視図である。
図14に示すように、一次転写ローラ16(16Y、16M、16C、16K)は一転軸受39(39Y、39M、39C、39K)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16は、付勢部材としてのバネ40によって中間転写ベルト26を介して感光ドラム6を押圧し、一次転写部N1を形成している。一次転写ローラ16を支持する構成の説明として、一次転写ローラ16Yを用いて説明すると、図15に示すように、一次転写ローラ16Yを支持する軸受39Yは、回転支点39aと、フック39bを有する。回転支点39aは、転写フレームに回動自在に保持されている。
本実施例においては、一次転写ローラ16Yと16Mを支持する軸受39Yと39Mを同じ軸受構成とし、一次転写ローラ16Cと16Kを支持する軸受39Cと39Kを同じ軸受構成としている。このように一部に共通部品を用いることで、部品の種類が増えることを抑制している。なお、軸受39Cと39Kは、その形状が異なることを除いて軸受39Yと軸受39Mと実質的に同じであり、軸受39Yと軸受39Mと同様に回動始点とフックを有する。
本実施例における離間手段27は、回転部52と、スライダー46と、スライダー47と、を有する。図16に示すように、回転部52は、離間軸42と、離間カム43と、カップリング44と、ダンパー45と、を有し、離間軸42はコの字に曲げた板金で構成されており、離間カム43、ダンパー45、カップリング44が離間軸42にそれぞれ固定されている。離間カム43は、離間軸42の軸方向両端に設けられている。回転部52は、離間カム43に設けられたボス43aが転写フレームに設けた穴部(不図示)に嵌合し、カップリング44の外周面が転写フレームに設けた穴部(不図示)に嵌合することで、転写ユニット108に対して回動可能に保持されている。
画像形成装置の装置本体に設けた駆動源(不図示)からカップリング44に動力が伝達されることで、回転部52は回動する。ダンパー45は、回転部52のとある回転位相において転写フレームと接触し、弾性変形することで回転部52が勢いよく回転するのを防止するためのブレーキの役割を果たす。離間カム43は、図16に示すように、位相が異なるカム部43b(第一カム)とカム部43c(第二カム)とが一体で構成されている。
図14に示すように、軸受39Y、39M、39C、39Kの近傍には、スライダー46(第一スライダー)及びスライダー47(第二スライダー)が転写フレーム内をスライド可能に設けられている。スライダー46はカム部43bと係合しており、カム部43bの回転に応じて図示矢印BB方向及び図示矢印CC方向に往復移動する。また、スライダー47はカム部43cと係合しており、カム部43cの回転に応じて図示矢印BB方向及び図示矢印CC方向に往復移動する。離間カム43とスライダー46及びスライダー47には摺動性の良い樹脂を使用することが好ましく、本実施例においてはPOMを使用している。また、スライダー46及びスライダー47は、鉛直方向に関して、3つの張架ローラに張架された中間転写ベルト26の上面と下面からはみ出すことなく、中間転写ベルト26の内周面の内側が形成する領域に配置されている。
スライダー47は、その往復移動の動作に連動して一次転写ローラ16Y、16M、16Cをバネ40の付勢力に抗して移動させることが可能である。より詳細には、スライダー47は、軸受39Y、39M、39Cに設けられたそれぞれのフック39bと当接可能な当接面47Y、47M、47Cを有する。そして、スライダー47は、回転部52の回転に応じた往復移動の動作によって、各フック39bと当接面47Y、47M、47Cとの接触状態を変化させることで、一次転写ローラ16Y、16M、16Cを移動させることが可能である。
スライダー46は、その往復移動の動作に連動して一次転写ローラ16Kをバネ40の付勢力に抗して移動させることが可能である。より詳細には、スライダー46は、軸受39Kに設けられたフック39bと当接可能な当接面46Kを有する。そして、スライダー46は、回転部52の回転に応じた往復移動の動作によって、フック39bと当接面46Kとの接触状態を変化させることで、一次転写ローラ16Kを移動させることが可能である。
さらにスライダー46は、スライダー46の移動の動作によって、二次転写ローラ10をバネ38の付勢力に抗して中間転写ベルト26から離間させるためのアーム46aを有している。図14に示すように、アーム46aは、鉛直方向に関して、駆動ローラ30の芯金と従動ローラ28の芯金との間に配置されており、また、スライダー46の移動方向に関して二次転写ローラ10側に突き出すように配置されている。
図17は、画像形成装置のスタンバイ時や電源オフの間における一次転写ローラ16及び二次転写ローラ10の状態(全離間状態)について説明する模式図である。図18は、モノクロ画像形成時における一次転写ローラ16及び二次転写ローラ10の状態(モノ当接状態)を説明する模式図である。また、図19は、フルカラー画像形成時における一次転写ローラ16及び二次転写ローラ10の状態(フル当接状態)を説明する模式図である。
図17に示すように、画像形成装置のスタンバイ時や電源オフ時においては、各一次転写ローラ16の軸受39のフック39bは、スライダー47及びスライダー46の当接面47Y、47M、47C、46Kとそれぞれ当接している。すなわち、フック39bは、色ごとに当接面47Y、当接面47M、当接面47C、当接面46Kとそれぞれ当接している。これにより、各一次転写ローラ16は各バネ40の付勢力に抗し、図17で示されるように各感光ドラム6から離れた離間位置に位置する。その結果、中間転写ベルト26と各感光ドラム6が離間した状態となる。
また、画像形成装置のスタンバイ時や電源オフ時においては、図17に示すように、スライダー46のアーム46aが軸受29の押圧面29aと当接し、バネ38の付勢力に抗して二次転写ローラ10の軸受29を押圧している。これにより、二次転写ローラ10と中間転写ベルト26とが離間した状態となる。このように、画像形成装置のスタンバイ時や電源オフ時においては、各感光ドラム6及び二次転写ローラ10が中間転写ベルト26から離間した状態となり、この状態を全離間状態と称する。
ここで、バネ38は、軸受29の二次転写ローラ10の芯金を嵌合している領域を押圧しており、本実施例においては、図17に示すように、バネ38と、軸受29と、アーム46aと、カム部43bと、が略同一直線上に配置している。つまり、ベルト幅方向の両端部にそれぞれ設けられるバネ38、軸受29、アーム46a及びカム部43bが、スライダー46の移動方向に関して略一直線に並ぶよう配置されていることになる。そのため、スライダー46及びアーム46aにはバネ38によるモーメント力がかかり難い構成となっている。
画像形成装置がモノクロ画像形成のプリント信号を受信すると、図18に示すように、回転部52は、図17の全離間状態から図示矢印DD方向に120°回転する。この回転により、スライダー46は、カム部43bによって図示矢印CC方向に移動する。この時、カム部43cとスライダー47は、回転部52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、スライダー47は図示矢印CC方向には移動しない。
スライダー46が図示矢印CC方向に移動すると、一次転写ローラ16Kの軸受39Kに設けられたフック39bと当接面46Kが当接状態から離間状態となる。これにより、一次転写ローラ16Kはバネ40の付勢力によって中間転写ベルト26を感光ドラム6Kに向けて付勢する位置に移動し、中間転写ベルト26と感光ドラム6Kが当接して一次転写部N1Kが形成される。また、スライダー46が図示矢印CC方向に移動すると、アーム46aと押圧面29aが当接状態から離間状態となる。これにより、二次転写ローラ10はバネ38の付勢力によって中間転写ベルト26と当接する位置に移動し、中間転写ベルト26を介して駆動ローラ30を押圧することで二次転写部N2が形成される。
このように、モノクロ画像形成時においては、感光ドラム6Kと中間転写ベルト26が当接し、二次転写ローラ10と中間転写ベルト26が当接する状態となり、この状態をモノ当接状態と称する。モノクロ画像形成時において一次転写及び二次転写が終了した後は、所定のタイミングで回転部52を図示矢印DD方向に240°回転させることで、スライダー46を図示矢印BB方向に移動させることが可能である。この移動により、軸受39Kのフック39bと当接面46Kとを当接させ、且つ、アーム46aと押圧面29aとを当接させて、図17に示す全離間状態とすることが可能である。
画像形成装置がフルカラー画像形成のプリント信号を受信すると、図19に示すように、回転部52は、図17の全離間状態から図示矢印DD方向に240°回転する。この回転により、スライダー47はカム部43cによって、スライダー46はカム部43bによって、図示矢印CC方向に移動する。
スライダー47が図示矢印CC方向に移動すると、一次転写ローラ16Y、16M、16Cの軸受39Y、39M、39Cに設けられたフック39bと当接面47Y、47M、47Cが当接状態から離間状態となる。これにより、一次転写ローラ16Y、16M、16Cはバネ40Y、40M、40Cの付勢力によって中間転写ベルト26を感光ドラム6Y、6M、6Cに向けて付勢する位置に移動する。その結果、中間転写ベルト26と感光ドラム6Y、6M、6Cが当接して一次転写部N1Y、N1M、N1Cが形成される。
また、スライダー46が図示矢印CC方向に移動すると、先に説明したように、感光ドラム6Kと中間転写ベルト26が当接して一時転写部N1Kが形成され、二次転写ローラ10と中間転写ベルト26が当接して二次転写部N2が形成される。このように、フルカラー画像形成時においては、各感光ドラム6と中間転写ベルト26が当接し、二次転写ローラ10と中間転写ベルト26が当接する状態となり、この状態を振る当接状態と称する。
フルカラー画像形成時において一次転写及び二次転写が終了した後は、所定のタイミングで回転部52を図示矢印DD方向に120°回転させることで、スライダー46及びスライダー47を図示矢印BB方向に移動させることが可能である。この移動により、軸受39Y、39M、39C、39Kのフック39bと、当接面47Y、47M、47C、46Kとを当接させ、且つ、アーム46aと押圧面29aとを当接させて、図17に示す全離間状態とすることが可能である。
以上説明したように、本実施例の構成においては、転写ユニット108の内部に設けた離間手段27の構成によって、一次転写ローラ16と二次転写ローラ10の当接離間制御を行う。これにより、二次転写ローラ10が中間転写ベルト26に当接した状態では、二次転写ローラ10を介してバネ38によって駆動ローラ30に付勢力を付与することで、転写ユニット108に付勢力を付与することができる。また、二次転写ローラ10が中間転写ベルト26から離間した状態では、図17に示すように、転写ユニット108に設けられたスライダー46が軸受29を介してバネ38によって付勢されることで、バネ38の付勢力を転写ユニット108に付与することができる。
即ち、本実施例の構成とすることによって、二次転写ローラ10の当接又は離間に関わらず、転写ユニット108が画像形成装置に装着された状態において、バネ38による付勢力を転写ユニット108に付与することが可能である。これにより、実施例1において説明した効果が得られるだけでなく、二次転写ローラ10の当接又は離間に関係なく常に転写ユニット108に付勢力を付与することで、転写ユニット108を常に正規位置に位置決めすることができる。
(実施例3)
図20は、本実施例の画像形成装置100の概略構成図である。図20に示すように、本実施例の画像形成装置100は、電子写真方式を利用した、中間転写方式のカラー画像形成装置である。以下、図20を用いて実施例3について説明する。なお、以下の説明において、実施例1と共通する構成に関しては、実施例1と同一の符号を付して説明を省略する。
図20は、本実施例の画像形成装置100の概略構成図である。図20に示すように、本実施例の画像形成装置100は、電子写真方式を利用した、中間転写方式のカラー画像形成装置である。以下、図20を用いて実施例3について説明する。なお、以下の説明において、実施例1と共通する構成に関しては、実施例1と同一の符号を付して説明を省略する。
画像形成部の下部で露光手段(スキャナユニット)7とカセット2との間には、トナー補給容器48Y、48M、48C、48Kが略水平に配設されている。トナー補給容器48の内部には、各色に対応した補給用トナーが充填されている。トナー搬送装置49Y、49M、49C、49Kは、画像形成部内のトナー消費にあわせてトナー補給容器48から受け取ったトナーを上方に搬送し、現像装置にトナーを供給する。トナー搬送装置49は、トナー搬送装置48の下部に配設されたトナー搬送駆動装置51Y、51M、51C、51Kによって駆動する。
このようなトナーを補給する構成においては、トナー補給容器をカセット上部に配置していることから、カセット2から二次転写部までの距離が遠くなってしまう。そのため、トナー補給容器を用いていない構成に比べると搬送ローラ50を追加しないと小さいサイズの転写材を送ることができなくなる。このように、転写材を搬送するローラが多くなると、それぞれのローラで搬送速度ズレの影響が出やすくなり、二次転写部N2において、転写材Pが押し込まれる力が発生したり、引っ張られる力が発生したりする可能性が高くなる。
本実施例のような画像形成装置100の構成においても、実施例1で説明した転写ユニット8の位置決め方法、及び転写ユニット8の交換方法を採用することで、実施例1と同様の効果を得ることができる。
8 転写ユニット
10 二次転写ローラ
17 転写フレーム
26 中間転写ベルト
33 ボス
41 切欠き部
10 二次転写ローラ
17 転写フレーム
26 中間転写ベルト
33 ボス
41 切欠き部
Claims (9)
- トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体に接触することが可能であって回転移動する無端状のベルトと、前記ベルトを張架する回転可能な複数の張架部材と、前記ベルトの内周面側に配置される一次転写部材であって、前記像担持体に担持されたトナー像を前記ベルトに転写するための前記一次転写部材と、を有する転写ユニットと、
前記転写ユニットを位置決めする位置決め部と、
前記ベルトと接触して二次転写部を形成し、前記像担持体から前記ベルトに転写されたトナー像を、前記二次転写部において前記ベルトから転写材に転写するための二次転写部材と、
複数の前記張架部材のうち前記二次転写部材と対向する位置に配置された対向部材に向けて、前記ベルトを介して前記二次転写部材を付勢する付勢部材と、を備え、前記二次転写部における転写材の搬送方向は、前記対向部材の回転軸線方向から見たときに、前記二次転写部材の回転中心と前記対向部材の回転中心とを結ぶ直線と直交する方向であり、前記転写ユニットの着脱方向は、前記二次転写部においてトナー像を転写される転写材の面と交差する方向である画像形成装置において、
前記転写ユニットは、前記対向部材の前記回転軸線方向から見たとき、前記対向部材と少なくとも一部がオーバーラップするように配置される当接部を有し、
前記位置決め部は、前記転写ユニットが前記二次転写部材を介して前記付勢部材から付勢力を受けた状態において、前記当接部と当接することで前記搬送方向に関して前記転写ユニットを位置決めする第1当接面と、前記当接部と当接することで前記搬送方向とは反対の方向に関して前記転写ユニットを位置決めする第2当接面と、を有し、
前記対向部材の回転軸線方向から見たときに、前記搬送方向に関して前記第2当接面は前記第1当接面よりも上流側に配置されており、前記第1当接面と前記第2当接面は、前記搬送方向と交差する方向に延在する面であり、前記転写ユニットの装着方向に関する上流側に向かって互いの間隔が広がるように構成されることを特徴とする画像形成装置。 - 前記位置決め部は、前記転写ユニットを重力方向に関する下方に案内するための傾斜部を有し、
前記回転軸線方向から見たときに、前記傾斜部は、前記転写ユニットの装着方向に関して前記第1当接面及び前記第2当接面よりも上流側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。 - 前記対向部材は、前記ベルトを回転駆動させるための駆動ローラであ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。
- 前記当接部は、前記駆動ローラの回転軸に設けられたボスであり、前記駆動ローラの回転軸線方向に関して、前記転写ユニットのフレームに対して前記ベルトが設けられている側とは反対側へ突出していることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成装置の装置内部を開放することが可能な開閉部を備え、前記二次転写部は、前記開閉部が開く動作と連動して前記ベルトと当接する位置から前記ベルトと離間する位置に退避することが可能であり、前記二次転写部が退避することによって、前記二次転写部においてトナー像を転写される転写材の面と交差する方向に関して前記転写ユニットを着脱することが可能であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記転写ユニットの着脱時に前記転写ユニットを案内する案内部材を備え、
前記転写ユニットは、前記案内部材によって案内されるボスであって、前記転写ユニットの装着方向に関して前記当接部よりも下流側に設けられたボスを有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記案内部材は、前記ボスを案内するためのレール溝を有し、
前記ボスは、複数の前記張架部材のうち前記装着方向に関して最も下流側に設けられる張架部材の回転軸に設けられており、前記転写ユニットのフレームに対して前記ベルトが設けられている側とは反対側へ突出していることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記転写ユニットは、前記一次転写部材を前記像担持体から離れる方向に移動させることで前記像担持体と前記ベルトを離間させる離間手段を有し、
前記離間手段は、前記付勢部材の付勢力に抗して前記二次転写部材を移動させることで前記二次転写部材と前記ベルトを離間させることが可能であり、
前記二次転写部材と前記ベルトとが当接している状態においては、前記二次転写部材を介して前記付勢部材からの付勢力を受けることで前記転写ユニットが前記位置決め部に対して位置決めされ、前記二次転写部材と前記ベルトとが離間している状態においては、前記離間手段を介して前記付勢部材の付勢力を受けることで前記転写ユニットが前記位置決め部に対して位置決めされることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記転写ユニットは、着脱動作を行う際にユーザによって保持されることが可能な保持部を有し、
前記対向部材の回転軸線方向に関して、前記保持部が設けられている位置と、前記位置決め部が設けられている位置とが、少なくとも一部オーバーラップすることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US17/341,819 US11480894B2 (en) | 2020-06-30 | 2021-06-08 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020113356 | 2020-06-30 | ||
JP2020113356 | 2020-06-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2022013692A true JP2022013692A (ja) | 2022-01-18 |
Family
ID=80169729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2021075140A Pending JP2022013692A (ja) | 2020-06-30 | 2021-04-27 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022013692A (ja) |
-
2021
- 2021-04-27 JP JP2021075140A patent/JP2022013692A/ja active Pending
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