JP2023031854A - 転写装置、画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】転写胴が定着ロールに連動して回転する構成において、画像形成時以外における転写胴の回転に対する転写ベルトの連れ回りを防ぐことができる転写装置を得ること。【解決手段】定着ロールに連動して回転する転写胴と、前記転写胴とで媒体を挟んだ状態で前記転写胴に連れ回りながら前記媒体に画像を転写する転写ベルトと、前記転写ベルトの内側に配置された押付部材と、前記押付部材を移動させ、前記転写ベルトを前記転写胴に押し付ける押付状態と、前記転写ベルトを前記転写胴から離間している離間状態とに切り替える切替手段と、を備える転写装置。【選択図】図3

Description

本発明は、転写装置及び画像形成装置に関する。
特許文献1には、像担持体上の像を転写する転写装置において、循環移動路に沿って転写材を無端移動する転写材搬送手段と、この搬送手段に取り付けられており、回転軸に軸支されて台部材に対して回転動作し、上記転写材の先端辺を把持するグリッパー片と、上記台部材に取付けたスイッチ部材とを有し、上記グリッパー片のスイッチ部材位置を一部切欠くことによりグリッパー内の転写材の存在を検知することを特徴とする転写装置が記載されている。
特開昭58-5769号公報
本発明の課題は、転写胴が定着ロールに連動して回転する構成において、画像形成時以外における転写胴の回転に対する転写ベルトの連れ回りを防ぐことができる転写装置を得ることである。
第1態様に係る転写装置は、定着ロールに連動して回転する転写胴と、前記転写胴とで媒体を挟んだ状態で前記転写胴に連れ回りながら前記媒体に画像を転写する転写ベルトと、前記転写ベルトの内側に配置された押付部材と、前記押付部材を移動させ、前記転写ベルトを前記転写胴に押し付ける押付状態と、前記転写ベルトを前記転写胴から離間させる離間状態とに切り替える切替手段と、を備える。
第2態様に係る転写装置は、第1態様に記載の転写装置において、前記切替手段は、前記離間状態として、第一離間状態と、前記第一離間状態よりも前記転写ベルトが前記転写胴から大きく離間している第二離間状態と、に切り替える。
第3態様に係る転写装置は、第2態様に記載の転写装置において、前記切替手段は、第二離間状態において、前記押付部材を、前記転写ベルトに対して非接触にさせる。
第4態様に係る転写装置は、第1態様~第3態様の何れか一態様に記載の転写装置において、前記押付部材は、前記転写ベルトの幅方向に延び、前記転写ベルトに連れ回る構成を有し、前記切替手段は、前記押付状態において前記押付部材の姿勢を調整する調整手段を有する。
第5態様に係る転写装置は、第4態様に記載の転写装置において、前記切替手段は、前記押付部材の両端部に設けられたカム部と、前記カム部を駆動させる駆動手段と、を含んで構成され、前記調整手段は、前記カム部と、前記駆動手段によって前記カム部の駆動量を制御する制御部と、を含んで構成されている。
第6態様に係る画像形成装置は、第1態様~第5態様の何れか一態様に記載の転写装置と、前記定着ロールを有し、前記媒体に転写された画像を前記媒体に定着させる定着装置と、前記転写胴を前記定着ロールに連動させて回転させる連動手段と、前記定着装置の暖機運転において前記切替手段を前記離間状態にさせる制御装置と、を備える。
第7態様に係る画像形成装置は、前記転写装置は、請求項2又は請求項3若しくは請求項2又は請求項3を引用する請求項4又は請求項5項に記載の転写装置であり、前記制御装置は、前記定着装置の暖機運転において前記切替手段を前記第一離間状態にさせる請求項6に記載の画像形成装置。
第8態様に係る画像形成装置は、前記転写装置は、請求項2又は請求項3若しくは請求項2又は請求項3を引用する請求項4又は請求項5に記載の転写装置であり、前記制御装置は、前記転写装置のメンテナンス時において前記切替手段を前記第二離間状態にさせる請求項6又は請求項7に記載の画像形成装置。
第1態様に係る転写装置は、画像形成時以外における転写胴の回転に対する転写ベルトの連れ回りを防ぐことができる。
第2態様に係る転写装置は、切替手段が離間状態として第二離間状態のみを取り得る構成と比して、第一離間状態から速やかに媒体に画像を転写させることができる。
第3態様に係る転写装置は、第二離間状態において押付部材が転写ベルトに接触している構成と比して、押付部材の劣化を抑制させる。
第4態様に係る転写装置は、押付状態において転写ベルトの姿勢を矯正することができる。
第5態様に係る転写装置は、調整手段のカム部が、接離機構180のカム部とは別体である構成と比して、調整手段を簡易な構成にすることができる。
第6態様に係る画像形成装置は、暖機運転における転写ベルトの劣化を防ぐことができる。
第7態様に係る画像形成装置は、定着装置の暖機運転中に切替手段が離間状態として第二離間状態のみを取り得る構成と比して、暖機運転から速やかに媒体に画像を転写させることができる。
第8態様に係る画像形成装置は、転写装置のメンテナンス時に切替手段が離間状態として第一離間状態 のみを取り得る構成と比して、転写装置のメンテナンスの作業性を向上させることができる。
本発明の実施形態に係る転写装置、定着装置、チェーングリッパを示す概略正面図である。 本発明の実施形態に係る押付状態における二次転写ロール及び切替手段を示す正面図である。 本発明の実施形態に係る第一離間状態における二次転写ロール及び切替手段を示す正面図である。 本発明の実施形態に係る第二離間状態における二次転写ロール及び切替手段を示す正面図である。 本発明の実施形態に係るチェーングリッパを示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る定着装置を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る対向ロール及び二次転写ロールを示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略正面図である。 本発明の実施形態に係る冷却部の構成を示す概略正面図である。 本発明の実施形態に係る転写装置を備える電子写真式の画像形成装置の一例を示す概略正面図である。
本発明の実施形態に係る転写装置、及び画像形成装置の一例について図1~図9に従って説明する。なお、図中に示す矢印Hは装置上下方向(鉛直方向)を示し、矢印Wは装置幅方向(水平方向)を示し、矢印Dは装置奥行方向(水平方向)を示す。
(画像形成装置10)
本実施形態に係る画像形成装置10は、画像形成装置10に入力された画像情報に基づいて、シート部材Pにインク画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置である。シート部材Pは媒体の一例である。インク画像は画像の一例である。画像形成装置10は、図8に示されるように、収容部50と、給紙機構48と、チェーングリッパ66と、転写装置30と、画像形成部12と、定着装置100と、冷却部90と、排紙機構56と、排出部52と、を備えている。また、画像形成装置10は、画像形成装置10に入力された画像情報やセンサ類の検知結果等を基に制御情報を出力して各部の動作を制御する制御装置110をさらに備えている。
〔収容部50〕
収容部50は、シート部材Pを収容する機能を有している。
〔給紙機構48〕
給紙機構48は、収容部50に収容されたシート部材Pを後述するチェーングリッパ66へ搬送する機能を有している。
具体的には、給紙機構48は、図8に示されるように、送出ロール62と、シート部材Pが搬送される給紙路40に沿ってシート部材Pを搬送する複数の搬送ロール64と、を備えている。
送出ロール62は、収容部50に収容されたシート部材Pを給紙路40に送り出すロールである。複数の搬送ロール64は、送出ロール62によって給紙路40へ送り出されたシート部材Pを後述するチェーングリッパ66へ搬送するロールである。
〔チェーングリッパ66〕
チェーングリッパ66は、給紙機構48から搬送されたシート部材Pを後述する転写装置30及び定着装置100を経由して排紙路42へ搬送する機能を有している。チェーングリッパ66は、搬送部の一例である。チェーングリッパ66は、図1に示されるように、一対のチェーン72と、スプロケット71、73、92、94、96と、シート部材Pの先端を把持する把持部材76を有した把持ユニット68(図5参照)と、を備えている。
一対のチェーン72は、図5に示されるように、装置奥行方向に離間して配置されており、チェーン72は、無端状に形成されている(図1参照)。そして、一対のチェーン72は、図7に示されるように、後述する対向ロール36の軸方向の一端側及び他端側に配置されると共に軸方向を装置奥行方向とする一対のスプロケット73に巻き掛けられている。また、一対のチェーン72は、図6に示されるように、後述する加圧ロール140の軸方向の一端側及び他端側に配置されると共に軸方向を装置奥行方向とする一対のスプロケット71に巻き掛けられている。さらに、一対のチェーン72は、図1に示されるように、装置奥行方向に間隔をおいて配置された、一対のスプロケット92と、一対のスプロケット94と、一対のスプロケット96とに巻き掛けられている。
この構成において、複数のスプロケット71、73、92、94、96の何れか1個に回転力が伝達されることで、一対のチェーン72は、スプロケット73側からスプロケット71側へ移動するように、図中矢印C方向に周回する。本実施形態では、スプロケット71に加圧ロール140の回転力が伝達されるようになっている。加圧ロール140によってスプロケット71が回転すると、スプロケット71、73に巻き掛けられている一対のチェーン72は、スプロケット73が配置されている対向ロール36を、加圧ロール140のスプロケット71の回転に連動させて回転させる。スプロケット71、73及び一対のチェーン72を備えるチェーングリッパ66は、連動手段の一例である。この構成において、チェーングリッパ66は、一対のチェーン72の周回方向に沿って、把持ユニット68に把持されたシート部材Pを搬送する。
把持ユニット68は、複数設けられ、チェーン72の周方向(周回方向)に沿って予め定められた間隔で配置されている。また、把持ユニット68は、図5に示されるように、装置奥行方向に延びており、把持ユニット68の装置奥行方向の両側の部分が一対のチェーン72に夫々取り付けられている。把持ユニット68は、チェーン72の周回に伴って、チェーン72の周回方向に沿って移動する。
把持ユニット68は、図5に示されるように、装置奥行方向に延びている板部80と、板部80を支持する一対の支持板82と、装置奥行方向に延びて端部がチェーン72に夫々取り付けられている軸部材84とを備えている。さらに、把持ユニット68は、板部80との間でシート部材Pの先端を把持する把持部材76を備えている。
板部80は、ステンレス鋼製であって、一対のチェーン72の間に配置されている。さらに、板部80は、装置奥行方向から見て、シート搬送方向の上流側の部分が下流側の部分に対してシート部材Pに近づくようにシート搬送方向に対して傾斜している。
支持板82は、ステンレス鋼製であって、板厚方向を装置奥行方向として、板部80の両端部に夫々配置されている。そして、板部80の両端部が一対の支持板82に夫々取り付けられ、一対の支持板82は、板部80を支持している。また、支持板82には、円状の貫通孔82aが形成されている。
軸部材84は、ステンレス鋼製であって、装置奥行方向に延びており、板部80に対してシート搬送方向の下流側に配置されている。さらに、軸部材84は、支持板82に形成された貫通孔82aを夫々通っている。そして、軸部材84の両端部は、一対のチェーン72に夫々取り付けられている。
把持部材76は、複数設けられ、装置奥行方向に沿って予め定められた間隔で軸部材84に取り付けられている。把持部材76は、軸部材84が通る貫通孔86aが形成された本体部86と、シート部材Pに接触する接触部88とを備えている。
本体部86は、アルミニウム製であって、装置奥行方向から見て、本体部86においてシート搬送方向の下流側の部分は、円弧状とされている。さらに、本体部86においてシート搬送方向の上流側で、且つ、無端状のチェーン72の外側(=装置奥行方向から見て無端状のチェーン72に囲まれている側とは反対側)の部分には、板部80側へ突出する突出部86bが形成されている。また、突出部86bは、突出方向から見て矩形状とされている。
接触部88は、ステンレス鋼製の板部材であって、突出部86bにおいて無端状のチェーン72の外側を向いた面に取り付けられている。そして、接触部88は、突出部86bから板部80側へ延び、無端状のチェーン72の外側から板部80に接触するようになっている。
この構成において、図示しないカム機構によって軸部材84が回転し、無端状のチェーン72の外側から接触部88が板部80側へ押し付けられて板部80と接触し、且つ、接触部88が板部80に対して離間する。このようにして、把持部材76によってシート部材Pの先端が把持され、把持が解除される。
〔転写装置30〕
転写装置30は、後述する各色の印刷ヘッド20から吐出されたインクを、インク受容性粒子層16Aが形成されている中間転写体に重畳させてインク画像を形成し、該インク画像をシート部材Pに転写する機能を有している。転写装置30は、図1に示されるように、中間転写体としての転写ベルト31と、複数のロール32と、転写ロール34と、対向ロール36と、を備えている。さらに、転写装置30は、粘着層形成装置24と、粒子供給装置18と、クリーナ28と、接離機構180と、を備えている。
転写ベルト31は、図1に示されるように、無端状を成しており、正面視して(装置奥行方向手前側から見て)逆三角形状の姿勢となるように、複数のロール32及び転写ロール34に巻き掛けられて張架されている。転写ベルト31は、複数のロール32の少なくとも1個が回転駆動されることで、矢印B方向へ周回する。転写ベルト31の外周部には、各色の印刷ヘッド20と、粒子供給装置18と、粘着層形成装置24と、クリーナ28と、が配置されている。また、転写ベルト31には、転写ベルト31の姿勢の状態を検知して検知結果を制御装置110に伝達する姿勢センサ(図示省略)が設けられている。
転写ロール34は、転写ベルト31の内側に配置されている。転写ロール34は、後述する接離機構180によって転写ベルト31の装置幅方向の一方側(図中左側)の傾斜部分を押し出すことで、転写ベルト31を対向ロール36(詳細は後述)に押し付ける押付状態にさせることができるように支持されている。転写ロール34は、押付部材の一例である。また、対向ロール36は、転写胴の一例である。
対向ロール36は、転写ベルト31を挟んで転写ロール34の反対側に配置されている。そして、対向ロール36は、図7に示されるように、装置奥行方向に延びている。
対向ロール36は、アルミニウム製の円筒状の部材であり、周方向の外表面がシリコーンゴムやPFA等の樹脂材料で被覆されているロール部174と、ロール部174の両端部から装置奥行方向に夫々突出した一対の軸部176と、を有している。前述したスプロケット73は、一対の軸部176に夫々取り付けられている。
対向ロール36は、スプロケット73によってチェーングリッパ66のチェーン72の周回に従動し、チェーン72の周回方向Cに沿って回転する。
対向ロール36のロール部174には、把持部材76を内側に収容可能な凹部178が形成されている。この凹部178は、ロール部174の一端から他端まで装置奥行方向に延びる溝状の形状を有する。
対向ロール36は、図示しない加熱源を内蔵しており、外周部を加熱することが可能な構成を有している。
対向ロール36は、転写ベルト31を押し出して対向ロール36に押し付けている転写ロール34との間にニップ部NTを形成する。換言すると、ニップ部NTは、対向ロール36と転写ベルト31との間に形成される。チェーン72の周回に従動して回転する対向ロール36は、ニップ部NTで転写ベルト31を連れ回す。対向ロール36は、ニップ部NTで、チェーングリッパ66で搬送されるシート部材Pを、加熱させた外周部と転写ベルト31とで挟んだ状態で、転写ベルト31を連れ回しながら転写ベルト31に形成されたインク画像をシート部材Pに転写させる。
粘着層形成装置24は、図1に示されるように、逆三角形状の姿勢の転写ベルト31の水平部分における、装置幅方向の一方側(図中左側)の端部に配置されている。粘着層形成装置24は、内側に粘着剤を収容しており、周回する転写ベルト31の外周面に粘着剤を塗布することで、図示しない粘着層を形成する。粘着剤には、例えば糊、有機溶剤等を使用することができる。
粒子供給装置18は、転写ベルト31の水平部分における、粘着層形成装置24よりも転写ベルト31の周回方向下流側に配置されている。粒子供給装置18は、インク滴を受容可能なインク受容性粒子16を内側に収容しており、粘着層が形成されている転写ベルト31にインク受容性粒子16を供給する。その結果、粒子供給装置18によって該転写ベルト31に供給されたインク受容性粒子16が粘着層の粘着力で粘着層に付着され、転写ベルト31上にインク受容性粒子層16Aが形成される。
転写ベルト31に形成されたインク受容性粒子層16Aは、ニップ部NTで転写ベルト31と対向ロール36とに挟まれたシート部材Pと接触して対向ロール36によって加熱されることで、シート部材Pに転写される。このとき、インク受容性粒子層16Aがインク滴を受容していることでインク受容性粒子層16Aにインク画像が形成されていると、該インク画像は、インク受容性粒子層16Aと共にシート部材Pに転写される。
クリーナ28は、ニップ部NTよりも転写ベルト31の周回方向下流側であって、粘着層形成装置24よりも該周回方向上流側に配置されている。クリーナ28は、転写ベルト31の外周面に接触しているブレード28aを備えている。クリーナ28は、転写ベルト31の周回に伴って、ニップ部NTを通過した転写ベルト31の部位に残留した粘着層、インク受容性粒子16、その他の異物(例えば、シート部材Pが紙である場合における紙粉等)をブレード28aで除去する構成を有している。
なお、転写ロール34及び接離機構180の詳細については後述する。
〔画像形成部12〕
画像形成部12は、インクジェット方式によりシート部材Pに転写される画像を形成する機能を有している。画像形成部12は、図8に示されるように、給紙機構48に対して装置幅方向の他方側(図中右側)に配置されている。画像形成部12は、インク画像を形成する複数の印刷ヘッド20を備えている。
印刷ヘッド20は、色ごとにインク画像を形成するように複数備えられている。本実施形態においては、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の計4色の印刷ヘッド20が備えられている。図1及び図8に示す(Y)、(M)、(C)、(K)は、上記各色に対応する構成部分を示している。
印刷ヘッド20Y、20M、20C、20Kは、用いるインクを除いて、夫々の構成が基本的に同様のものとされている。印刷ヘッド20Y、20M、20C、20Kは、図1に示されるように、転写ベルト31の水平部分における、粒子供給装置18よりも転写ベルト31の周回方向下流側に、該水平部分に沿うように並んで配置されている。
印刷ヘッド20Y、20M、20C、20Kは、インク受容性粒子層16Aが形成された転写ベルト31に、画像形成装置10に入力された画像情報に基づいてY、M、C、Kの各色のインク滴を重畳して吐出する。印刷ヘッド20Y、20M、20C、20Kから吐出されたインク滴は、インク受容性粒子層16Aに受容されてインク画像を形成する。すなわち、画像形成部12は、転写ベルト31上に画像を形成する。
〔定着装置100〕
定着装置100は、転写装置30によってシート部材Pに転写されたインク画像をシート部材Pに定着させる機能を有している。
定着装置100は、図1に示されるように、チェーングリッパ66によって搬送されるシート部材Pを予備加熱する予備加熱部102と、シート部材Pを加熱する本加熱部120と、シート部材Pに空気を吹き付ける吹付けユニット170と、を備えている。
-予備加熱部102-
予備加熱部102は、図1に示されるように、シート部材Pの搬送方向(以下「シート搬送方向」)において、ニップ部NTに対して下流側で、搬送されるシート部材Pの上面側と対向するように配置されている。この予備加熱部102は、反射部材104と、複数の赤外線ヒータ106(以下「ヒータ106」と、金網112と、を備えている。
この構成において、予備加熱部102が、周回するチェーン72によって搬送されるシート部材Pをシート部材Pの厚さ方向から非接触で加熱する。
-吹付けユニット170-
吹付けユニット170は、図1に示されるように、搬送されるシート部材Pの厚さ方向で予備加熱部102と対向するように配置されており、搬送されるシート部材Pは、吹付けユニット170と予備加熱部102との間を通過するようになっている。また、吹付けユニット170は、搬送されるシート部材Pの幅方向、及びシート搬送方向に並べられている複数のファン172を備えている。
この構成において、複数のファン172が、搬送されるシート部材Pに向けて空気を吹き付けることで、搬送されるシート部材Pの搬送姿勢が安定する。
-本加熱部120-
本加熱部120は、図1に示されるように、シート搬送方向において、予備加熱部102の下流側に配置されている。本加熱部120は、図6に示されるように、搬送されるシート部材Pと接触してシート部材Pを加熱する加熱ロール130と、加熱ロール130とでシート部材Pを挟んで加熱ロール130に向けてシート部材Pを加圧する加圧ロール140と、を備えている。また、本加熱部120は、加熱ロール130の熱源として加熱ロール130に接触して加熱する熱源ロール150をさらに備えている。
さらに、本加熱部120は、加圧ロール140の両端部から装置奥行方向に夫々突出した一対の軸部148に接触して加圧ロール140を支持する支持部材156を備えている。また、本加熱部120は、支持部材156を介して加圧ロール140を加熱ロール130側に付勢する付勢部材158を備えている。前述したスプロケット71は、一対の軸部148に夫々取り付けられている。
本実施形態においては、加熱ロール130が図示しないモータによって駆動して回転し、加圧ロール140及び熱源ロール150が、加熱ロール130の回転に従動するように構成されている。加熱ロール130の回転力は、加圧ロール140の軸部148に取り付けられたスプロケット71に伝達されてチェーングリッパ66のチェーン72を周回させ、対向ロール36に取り付けられたスプロケット73に伝達されて対向ロール36を回転させる。すなわち、加熱ロール130は、対向ロール36を加熱ロール130の回転に連動させて回転させる。本実施形態において、加熱ロール130は定着ロールの一例である。
なお、本発明は、加熱ロール130が駆動して加圧ロール140及び熱源ロール150が加熱ロール130に従動する構成に限定されない。例えば、加圧ロール140が駆動して加熱ロール130及び熱源ロール150が加圧ロール140に従動する構成であってもよい。また、熱源ロール150が駆動して加熱ロール130及び加圧ロール140が従動する構成であってもよい。
この構成において、加熱ロール130と加圧ロール140とが、インク画像が転写されたシート部材Pを挟み込んで搬送することで、インク画像が加熱されてシート部材Pに定着される。
〔冷却部90〕
冷却部90は、定着装置100で加熱されたシート部材Pを冷却する機能を有している。図8に示されるように、定着装置100でインク画像が定着されて装置本体10aの外部へ排出されるシート部材Pが搬送される排紙路42が形成されており、冷却部90は、この排紙路42に沿って配置されている。
冷却部90は、図9に示されるように、装置幅方向に並んでいる2個のロール90aと、2個のロール90aに巻き掛けられると共に上面が排紙路42に沿った無端状のベルト90bと、を備えている。さらに、冷却部90は、ベルト90bの下面に空気を吹き付けてベルト90bを冷却する冷却ファン90cと、排紙路42及びベルト90bを挟んで2個のロール90aの反対側に夫々配置されたロール90dと、を備えている。
この構成において、2個のロール90aの何れか一方のロール90aは、回転駆動する。これにより、冷却ファン90cによって冷却されたベルト90bが図中矢印方向へ周回することで、ロール90dが、周回するベルト90bと従動して回転する。さらに、周回するベルト90bと、従動して回転するロール90dとが、シート部材Pを挟み込んで搬送する。これにより、シート部材Pが冷却される。
〔排紙機構56〕
排紙機構56は、冷却部90によって冷却されたシート部材Pを装置本体10aの外部の排出部52へ排出する機能を有している。排紙機構56は、図8に示されるように、画像形成部12に対して、装置幅方向の一方側(図中左側)に配置されている。また、排紙機構56は、排紙路42に沿ってシート部材Pを搬送する複数の搬送ロール54を備えている。
(要部構成)
次に、転写装置30を構成する転写ロール34及び接離機構180について説明する。
〔転写ロール34〕
転写ロール34は、図7に示されるように、装置奥行方向に延びており、押付状態において転写ベルト31を対向ロール36に押し付けるように転写ベルト31と接触している。また、転写ロール34は、軸部材34aと、軸部材34aが貫通する筒状のロール部34bとを備えている。
軸部材34aは、両端部が夫々後述する接離機構180のホルダ部182(図2参照)にベアリングを介して支持されている。
この構成において、転写ロール34は、転写ベルト31と接触しているとき、周回する転写ベルト31に連れ回る。
〔接離機構180〕
接離機構180は、転写ロール34を移動させ、転写ベルト31を対向ロール36に押し付ける押付状態と、転写ベルト31を対向ロール36から離間させる離間状態と、に切り替える構成を有している。接離機構180は、切替手段の一例である。接離機構180は、前述したように、正面視における転写ベルト31の内側で、転写ロール34の軸部材34aの両端部に夫々配置されており、夫々の構成が基本的に同様のものとされている。接離機構180は、図2に示されるように、ホルダ部182と、カム部190と、を備えている。
ホルダ部182は、ホルダ本体182aと、軸受184と、揺動軸186と、カムフォロア188と、を備える。ホルダ本体182aは、図2に示されるように、転写ベルト31に沿う方向に延びており、装置高さ方向及び装置幅方向に拡がる薄板状の部材である。軸受184は、ホルダ本体182aの転写ベルト31に近い側の部位に配置され、正面視において転写ロール34のロール部34bの一部がホルダ本体182aから転写ベルト31側に突出するように転写ロール34の軸部材34aを支持している。
揺動軸186は、本実施形態において、ホルダ本体182aの軸受184よりも装置幅方向の一方向(図中左側)の部位に配置され、転写装置30の図示しないフレームに支持されており、ホルダ本体182aを揺動可能に支持している。揺動軸186には、ホルダ本体182a及び図示しないフレームと連結されたねじりコイルばね(図示省略)が設けられている。このねじりコイルばねは、ホルダ本体182aを、揺動軸186を中心に転写ロール34が対向ロール36から離れる方向に付勢している。本実施形態において、ホルダ本体182aは、上記のねじりコイルばね及び後述するカム部190によって揺動軸186を中心に揺動する構成を有している。本実施形態の説明において、揺動軸186及び軸受184の中心部を通る仮想直線Kの、装置上下方向に対する角度を、ホルダ部182の傾斜角θとする。
ホルダ部182は、ホルダ本体182aの揺動に伴って転写ロール34を移動させることで、転写ベルト31の張架状態を変化させる構成を有している。具体的には、ホルダ部182は、ホルダ部182の傾斜角θが定められた角度θ0であるとき(θ=θ0)に、転写ベルト31を転写ロール34で対向ロール36に押し付ける押付状態(図2参照)にさせる構成を有している。また、ホルダ部182は、図3に示されるように、ホルダ部182の傾斜角θがθ0よりも大きい定められた角度θ1となる(θ=θ1>θ0)と、転写ロール34を対向ロール36から離間している位置に移動させる構成を有している。このとき、転写ベルト31は、転写ロール34の移動に伴って転写ベルト31の張架状態が変化し、転写ベルト31が対向ロール36から離間している離間状態となる。本実施形態においては、ホルダ部182の傾斜角θがθ1である(θ=θ1)ときの離間状態を、第一離間状態とする。
また、ホルダ部182は、図4に示されるように、ホルダ部182の傾斜角θがθ1よりも大きい定められた角度θ2となる(θ=θ2>θ1)と、転写ロール34を第一離間状態よりも対向ロール36から大きく離間している位置に移動させる構成を有している。これに伴って、転写ベルト31は、第一離間状態よりも対向ロール36から大きく離間している状態となる。本実施形態においては、ホルダ部182の傾斜角θがθ2である(θ=θ2)ときの離間状態を、第二離間状態とする。
本実施形態においては、第二離間状態のとき、ホルダ部182は、転写ロール34を転写ベルト31から離間させる構成を有している。換言すると、ホルダ部182を備える接離機構180は、第二離間状態において、転写ロール34を転写ベルト31に対して非接触にさせる構成を有している。
ホルダ部182は、転写ロール34を移動させて転写ベルト31を押付状態にさせることで、転写ベルト31に形成された画像をニップ部NTでシート部材Pに適切に転写させることができる構成を有している。すなわち、押付状態は、転写装置30が転写ベルト31に形成された画像をシート部材Pに適切に転写させることができる状態である。押付状態となるホルダ部182の傾斜角θは、定められた角度θ0に限定されず、転写装置30によるシート部材Pへの画像の転写を適切にできる状態となる範囲内の角度であればよい。
転写ロール34の両端部に夫々配置されている一対のホルダ部182は、夫々の傾斜角θを独立して調整することで、転写ロール34の姿勢を変化させることができる構成を有している。また、ホルダ部182を備える転写装置30は、ホルダ部182の傾斜角θがθ0に対して定められた角度±Δθの範囲内(θ0-Δθ≦θ≦θ0+Δθ)であれば、押付状態となる構成を有している。ホルダ部182の傾斜角θがθ0に対して定められた角度±Δθの範囲内でホルダ部182が揺動すると、転写ロール34及び対向ロール36は、転写ベルト31の押付状態が維持されている状態で、ホルダ部182の揺動に倣って移動する。
カムフォロア188は、装置幅方向において、ホルダ本体182aの、軸受184に対して揺動軸186とは反対側の部位に配置されている円筒状の部材である。カムフォロア188は、図2~図4に示されるように、外周部188aがカム部190と接触しており、カムフォロア188と接触しているカム部190の部位の変移に応じてホルダ部182を揺動させて転写ロール34を移動させる。
カム部190は、カム本体190aと、回転軸192と、駆動部194と、制御部196と、を備えている。カム本体190aは、正面視して略半円状の板材である。カム本体190aは、回転軸192を中心に回転可能である偏心カムの構造を有している。また、カム本体190aは、ホルダ部182の揺動軸186に設けられたねじりコイルばね(図示省略)のホルダ本体182aに対する付勢力によって、カムフォロア188の外周部188aと接触している。さらに、カム本体190aは、回転軸192の回転に伴ってカム本体190aの位相を変化させ、カムフォロア188と接触している部位を変移させることで、ホルダ部182を揺動させ、ホルダ部182の傾斜角θを変化させる構成を有している。回転軸192は、転写装置30の図示しないフレームに支持されている。
駆動部194は、例えば伝達機構を介して回転軸192に接続されているモータ等を含んで構成されており、回転軸192を回転駆動することでカム本体190aの位相を変化させる。すなわち、駆動部194は、カム部190を駆動させる。駆動部194は、夫々の接離機構180に個別に設けられている。夫々の駆動部194は、駆動手段の一例である。
制御部196は、駆動部194によるカム部190の駆動量を制御する構成を有している。制御部196は、図2に示されるように、位相センサ196aと、カム本体190aに設けられた被検知部196bと、を含んで構成されている。位相センサ196aは、被検知部196bを検知することで、カム本体190aの位相を検知し、検知結果を制御装置110に伝達する。制御部196は、位相センサ196aの検知結果及び前述した転写ベルト31の姿勢センサの検知結果を基にして制御装置110から出力された制御情報に基づいて、駆動部194によって夫々のカム部190の駆動量を制御する構成を有している。
制御部196は、駆動部194によって夫々のカム部190の駆動量を独立して調整することで、一対のカム本体190aの位相を夫々で調整することができる構成を有している。制御部196が夫々のカム本体190aの位相を異なるものにすると、これに応じて夫々のホルダ部182の傾斜角θが異なるものとなり、夫々のホルダ部182に支持されている転写ロール34の姿勢が装置奥行方向に対して傾斜する。すなわち、制御部196は、駆動部194によって夫々のカム部190の駆動量を調整することで、転写ロール34の姿勢を調整することができる構成を有している。カム部190及び制御部196の組合せは、調整手段の一例である。
(接離機構180の動作)
接離機構180は、画像形成装置10の状態に基づいて、制御装置110によってその動作を制御され、押付状態と、第一離間状態と、第二離間状態と、に切り替えられる構成を有している。画像形成装置10の状態に基づく接離機構180の動作について、以下に説明する。
画像形成装置10が電力を供給されていない非稼働状態にあるとき、転写ベルト31は第二離間状態にある。また、このとき、定着装置100には電力が供給されておらず、加熱ロール130は非加熱状態にある。
非稼働状態の画像形成装置10に電力が供給されると、画像形成装置10は稼働状態になる。稼働状態の画像形成装置10に、シート部材Pに形成する画像情報が入力されると、制御装置110は定着装置100に電力を供給して暖機運転させる。具体的には、制御装置110は、暖機運転において、加熱ロール130を、非加熱状態からシート部材Pに画像を定着させるのに適した定着温度に達するまで、熱源ロール150で加熱させる。このとき、制御装置110は、加熱ロール130の外周部全体が定着温度に達するように、加熱ロール130を熱源ロール150に接触させた状態で図示しないモータで回転させる。加熱ロール130が回転すると、チェーングリッパ66によって対向ロール36が加熱ロール130の回転に連動して回転する。また、このとき、制御装置110は、図3に示されるように、接離機構180を制御して、転写ベルト31を第一離間状態にさせる。
加熱ロール130の外周部全体が定着温度に達すると、制御装置110は、図2に示されるように、接離機構180を制御して、転写ベルト31を押付状態にさせる。また、制御装置110は、各部の動作を制御して、収容部50のシート部材Pを給紙機構48及びチェーングリッパ66で搬送させ、また画像形成部12で転写ベルト31に画像を形成する。搬送されたシート部材Pは、ニップ部NTで転写ベルト31に形成された画像が転写され、定着装置100によって該画像を定着され、冷却部90で冷却され、排紙機構56で排出部52に排出される。
稼働状態の画像形成装置10に、シート部材Pに形成する画像情報が入力されない状態が予め定められた時間以上維持された場合、制御装置110は、画像形成装置10を省電力状態に移行させる。具体的には、制御装置110は、省電力状態において、図3に示されるように、接離機構180を制御して転写ベルト31を第一離間状態にし、定着装置100以外の各部への電力供給を遮断する。また、制御装置110は、省電力状態において、定着装置100を制御し、加熱ロール130の外周部全体が定着温度よりも低い定められた温度に達するように、加熱ロール130を図示しないモータによって暖機運転時よりも低い回転数で回転させる。このとき、対向ロール36は、加熱ロール130の回転に連動して暖機運転時よりも低い回転数で回転する。
稼働状態又は省電力状態の画像形成装置10に、画像形成装置10を非稼働状態に移行させる操作が行われたとき、制御装置110は、図4に示されるように、接離機構180を制御して転写ベルト31を第二離間状態にさせ、各部への電力の供給を遮断する。画像形成装置10を非稼働状態に移行させる操作には、画像形成装置10の電源オフ操作やメンテナンスへの移行操作が含まれる。画像形成装置10のメンテナンスには、転写装置30の転写ベルト31の部材交換等が含まれる。
<作用及び効果>
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。なお、この説明において、本実施形態に対する比較形態を記載するときに、本実施形態の画像形成装置10と同様の部品等を用いる場合、その部品等の符号及び名称をそのまま用いて説明する。
本実施形態の画像形成装置10の転写装置30は、転写ロール34を移動させ、転写ベルト31を対向ロール36に押し付ける押付状態と、転写ベルト31を対向ロール36から離間させる離間状態とに切り替える接離機構180を備えている。本実施形態の画像形成装置10と、以下に示す比較形態の画像形成装置210と、を比較する。
比較形態の画像形成装置210は、接離機構180を備えておらず、転写ベルト31が転写ロール34によって常に対向ロール36に押し付けられている構成を有している。以上の点以外については、比較形態の画像形成装置210は、本実施形態の画像形成装置10と同様の構成とされている。
比較形態の画像形成装置210において、転写ベルト31は、転写ロール34によって常に対向ロール36に押し付けられている。そのため、転写ベルト31は、画像形成時以外の暖機運転中においても、チェーングリッパ66によって加熱ロール130の回転に連動して回転する対向ロール36に連れ回って周回する。転写ベルト31が画像形成時以外において周回すると、クリーナ28のブレード28aが接触した状態で周回することで、転写ベルト31の劣化が促進される虞がある。
一方、本実施形態の転写装置30は、接離機構180を備えている。これにより、転写装置30は、暖機運転等の画像形成時以外において転写ベルト31を離間状態にさせることができる。離間状態において、転写ベルト31は対向ロール36と離間しているため、対向ロール36の回転に連れ回ることがない。よって、本実施形態の転写装置30は、接離機構180を備えていることで、画像形成時でないときに転写ベルト31が対向ロール36の回転に連れ回りを防ぐことができる。
また、本実施形態の転写装置30を備える画像形成装置10は、暖機運転における転写ベルト31の劣化を防ぐことができる。
また、本実施形態の転写装置30は、接離機構180が、離間状態として第一離間状態と、第一離間状態よりも転写ベルト31が対向ロール36から大きく離間している第二離間状態と、に切り替える構成を有している。よって、本実施形態の転写装置30は、接離機構が離間状態として第二離間状態のみを取り得る構成と比して、第一離間状態から速やかにシート部材Pに画像を転写させることができる。
また、本実施形態の転写装置30は、接離機構180が、第二離間状態において、転写ロール34を、転写ベルト31に対して非接触にさせる構成を有している。よって、本実施形態の転写装置30は、第二離間状態において転写ロール34が転写ベルト31に接触している構成と比して、転写ロール34の劣化を抑制させる。
また、本実施形態の転写装置30は、接離機構180が、カム部190と制御部196とを含んで構成された、転写ロール34の姿勢を調整する調整手段を有している。調整手段を有する接離機構180を備える転写装置30の効果について、以下に説明する。
転写ベルト31が押付状態と離間状態とに切り替えられる構成を有する転写装置は、押付状態と離間状態とでの切替に伴って、転写ロール34に巻き掛けられた転写ベルト31が周回方向に対して傾斜している姿勢にずれていく虞がある。転写ベルト31が周回方向に対して傾斜している姿勢で周回すると、斜行する虞がある。
一方、本実施形態の転写装置30は、カム部190及び制御部196によって転写ロール34の姿勢を調整する構成を有している。転写ベルト31は、転写ロール34に巻き掛けられているため、転写ロール34の姿勢によって周回方向に対する姿勢が変化する。よって、本実施形態の転写装置30は、転写ベルト31が周回方向に対して傾斜している姿勢にずれてしまっても、カム部190及び制御部196によって転写ロール34の姿勢を調整することで転写ベルト31の姿勢を矯正することができる。すなわち、本実施形態の転写装置30は、カム部190及び制御部196を備えることで、押付状態において転写ベルト31の姿勢を矯正することができる。
また、本実施形態の転写装置30は、押付状態において、転写ベルト31の姿勢センサの検知結果を基にしてカム部190及び制御部196によって転写ベルト31の姿勢を矯正することで、転写ベルト31の斜行を防ぐことができる。
また、本実施形態の転写装置30は、接離機構180が、転写ロール34の両端部に設けられたカム部190と、駆動部194と、を含んで構成されている。さらに、本実施形態の転写装置30は、押付状態において転写ロール34の姿勢を調整する調整手段が、駆動部194による夫々のカム部190の駆動量を制御する制御部196を含んで構成されている。よって、本実施形態の転写装置30は、調整手段のカム部が、接離機構180のカム部とは別体である構成と比して、調整手段を簡易な構成にすることができる。
また、本実施形態の転写装置30を備える画像形成装置10は、制御装置110が、定着装置100の暖機運転中に、接離機構180を第一離間状態にさせる構成を有している。よって、本実施形態の画像形成装置10は、定着装置の暖機運転中に接離機構が離間状態として第二離間状態のみを取り得る構成と比して、暖機運転から速やかにシート部材Pに画像を転写させることができる。
また、本実施形態の転写装置30を備える画像形成装置10は、制御装置110が、転写装置30のメンテナンス時において、接離機構180を第二離間状態にさせる構成を有している。よって、本実施形態の画像形成装置10は、転写装置のメンテナンス時に切替手段が離間状態として第一離間状態 のみを取り得る構成と比して、転写装置のメンテナンスの作業性を向上させることができる。
なお、以上に示した本発明の作用は、インクジェット方式の画像形成装置に限定されるものではなく、トナーで画像を形成する電子写真方式の画像形成装置においても同様に作用する。本発明における電子写真方式の画像形成装置の一例である画像形成装置410を、以下に説明する。画像形成装置410は、図10に示されるように、画像形成装置10の画像形成部12及び転写装置30に代わって、画像形成部412及び転写装置430を備えている。転写装置430は、転写ベルト31、転写ロール34、対向ロール36に代わって転写ベルト431、二次転写ロール434、対向ロール436を備えている。二次転写ロール434は、押付部の一例である。対向ロール436は、転写胴の一例である。また、転写装置430は、転写ベルト431が巻き掛けられ、画像の各色に対応している一次転写ロール433を備えている。画像形成部412は、画像形成装置10の印刷ヘッド20に代わって、トナー画像を形成する複数のトナー画像形成部420Y、420M、420C、420Kを備えている。各色のトナー画像形成部420は、転写ベルト431を挟んで夫々の一次転写ロール433の反対側に配置された各色の感光体ドラム421を備えている。トナー画像形成部420は、各色の感光体ドラム421にトナー画像を形成し、該トナー画像を感光体ドラム421と一次転写ロール433との間に形成される一次転写位置Tで転写ベルト431に転写する。転写ベルト431に転写されたトナー画像は、二次転写ロール434と対向ロール436との間に形成されるニップ部NTでシート部材Pに転写される。以上の点以外については、電子写真方式の画像形成装置410は、インクジェット方式の画像形成装置10と同様の構成とされている。すなわち、画像形成装置410の転写装置430は、画像形成装置10の転写装置30と同様に接離機構180を備えている。接離機構180は、画像形成装置410において、二次転写ロール434を移動させ、転写ベルト431を対向ロール436に押し付ける押付状態と、転写ベルト431を対向ロール436から離間している離間状態と、に切り替える。
以上のとおり、本発明の特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内にて種々の変形、変更、改良が可能である。
例えば、上記の実施形態では、切替手段の一例である接離機構180が、押付状態と、第一離間状態と、第二離間状態と、に切り替える構成とした。しかしながら、本発明における切替手段は、押付状態と、ひとつの離間状態と、に切り替える構成であってもよい。
また、上記の実施形態では、第二離間状態において、転写ロール34が、転写ベルト31に対して非接触である構成とした。しかしながら、本発明において、転写ロール34は、第二離間状態において、転写ベルト31と接触していてもよい。
また、上記の実施形態では、接離機構180は、押付状態において転写ロール34の姿勢を調整する調整手段を有する構成とした。しかしながら、本発明において、接離機構180は、調整手段を有さない構成であってもよい。
また、上記の実施形態では、調整手段が、駆動部194による夫々のカム部190の駆動量を制御する制御部196を含んで構成されているものとした。しかしながら、本発明において、調整手段は、接離機構180のカム部190とは別体のカム機構によって転写ロール34の姿勢を調整する構成であってもよい。
また、上記の実施形態では、切替手段の一例である接離機構180は、揺動軸186を備えるホルダ部182の揺動によって転写ロール34を移動させる構成とした。しかしながら、本発明における切替手段は、揺動軸を有するものに限定されない。例えば、切替手段は、並進式のアクチュエータによって転写ロール34を移動させる構成であってもよい。
また、上記の実施形態では、偏心カムの構造を有するカム部190によってホルダ部182の傾斜角θを変化させる構成とした。しかしながら、本発明において、ホルダ部182の傾斜角θを変化させる手段は、偏心カムの構造を有するものに限定されない。例えば、ホルダ部182は、直動式のアクチュエータによってホルダ部182の傾斜角θが変化する構成であってもよい。
また、上記の実施形態では、転写ベルト31は、暖機運転中又は省電力状態の画像形成装置10で、第一離間状態となるものとした。しかしながら、本発明において、転写ベルト31は、暖機運転中又は省電力状態の画像形成装置10で、第二離間状態となるものであってもよい。
また、上記の実施形態では、転写ベルト31は、非稼働状態の画像形成装置10で、第二離間状態となるものとした。しかしながら、本発明において、転写ベルト31は、非稼働状態の画像形成装置10で、第一離間状態となるものであってもよい。
また、上記の実施形態では、転写ロール34及び二次転写ロール434を押付部の一例とした。しかしながら、本発明における押付部は、押付状態において転写ベルトを転写胴に押し付けることができるのであれば、ロール状の部材のみで構成されるものに限定されない。本発明において、押付部は、転写ロール34又は二次転写ロール434が他の機能部材と一体に組み込まれているものであってもよい。他の機能部材としては、例えば二次転写ロール434に電圧又は電流を印加する印加手段等が挙げられる。また、転写ロール34とホルダ本体182aとの組み合わせを押付部として捉えてもよい。
10 画像形成装置
30 転写装置
31 転写ベルト
34 転写ロール(押付部の一例)
36 対向ロール(転写胴の一例)
66 チェーングリッパ(連動手段の一例)
100 定着装置
110 制御装置
180 接離機構(切替手段の一例)
190 カム部(調整手段の一部)
194 駆動部(駆動手段の一例)
196 制御部(調整手段の一部)
410 画像形成装置
430 転写装置
431 転写ベルト
434 二次転写ロール(押付部の一例)
436 対向ロール(転写胴の一例)
P シート部材(媒体の一例)

Claims (8)

  1. 定着ロールに連動して回転する転写胴と、
    前記転写胴とで媒体を挟んだ状態で前記転写胴に連れ回りながら前記媒体に画像を転写する転写ベルトと、
    前記転写ベルトの内側に配置された押付部材と、
    前記押付部材を移動させ、前記転写ベルトを前記転写胴に押し付ける押付状態と、前記転写ベルトを前記転写胴から離間させる離間状態とに切り替える切替手段と、
    を備える転写装置。
  2. 前記切替手段は、前記離間状態として、第一離間状態と、前記第一離間状態よりも前記転写ベルトが前記転写胴から大きく離間している第二離間状態と、に切り替える、請求項1に記載の転写装置。
  3. 前記切替手段は、第二離間状態において、前記押付部材を、前記転写ベルトに対して非接触にさせる、請求項2に記載の転写装置。
  4. 前記押付部材は、前記転写ベルトの幅方向に延び、前記転写ベルトに連れ回る構成を有し、
    前記切替手段は、前記押付状態において前記押付部材の姿勢を調整する調整手段を有する請求項1~3の何れか1項に記載の転写装置。
  5. 前記切替手段は、前記押付部材の両端部に設けられたカム部と、前記カム部を駆動させる駆動手段と、を含んで構成され、
    前記調整手段は、前記カム部と、前記駆動手段によって前記カム部の駆動量を制御する制御部と、を含んで構成されている、請求項4に記載の転写装置。
  6. 請求項1~5の何れか1項に記載の転写装置と、
    前記定着ロールを有し、前記媒体に転写された画像を前記媒体に定着させる定着装置と、
    前記転写胴を前記定着ロールに連動させて回転させる連動手段と、
    前記定着装置の暖機運転において前記切替手段を前記離間状態にさせる制御装置と、
    を備える画像形成装置。
  7. 前記転写装置は、請求項2又は請求項3若しくは請求項2又は請求項3を引用する請求項4又は請求項5項に記載の転写装置であり、
    前記制御装置は、前記定着装置の暖機運転において前記切替手段を前記第一離間状態にさせる請求項6に記載の画像形成装置。
  8. 前記転写装置は、請求項2又は請求項3若しくは請求項2又は請求項3を引用する請求項4又は請求項5に記載の転写装置であり、
    前記制御装置は、前記転写装置のメンテナンス時において前記切替手段を前記第二離間状態にさせる請求項6又は請求項7に記載の画像形成装置。

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