JP2023059555A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

Figure 2023059555000001
【課題】中間転写ベルトに巻き癖や局所的な変形が生じることを抑制する。
【解決手段】画像形成装置1は、中間転写ベルト51と内接するベルト駆動ローラ52と、中間転写ベルト51上に中間転写されたトナー画像を用紙に2次転写する2次転写ローラ57と、ベルト駆動ローラ52よりも中間転写ベルト51のベルト回転方向Aの上流側の第3従動ローラ58cと、制御部とを備える。前記制御部は、画像形成時には、中間転写ベルト51に所定の張力が作用している第1状態で前記トナー画像を用紙に転写させ、画像形成終了後に、第3従動ローラ58cとベルト駆動ローラ52との間の中間転写ベルト51に作用する張力を前記第1状態よりも小さい第2状態とする張力調整を行う。
【選択図】図2

Description

本発明は、複数の像担持体を備える画像形成装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置では、印刷する画像に応じた静電潜像を感光体上に形成し、供給されるトナーによって可視化して現像する。感光体上に形成されたトナー画像は、例えば中間転写ベルトに転写され、さらに中間転写ベルトから用紙に転写された後、定着ユニットで用紙に定着される。
この種の画像形成装置において、前記中間転写ベルトは無端状に形成されて、ベルト駆動ローラやベルト従動ローラ等に張架されて周回移動し、前記感光体と2次転写ローラとの間を通過する際にトナー画像を用紙に転写するように構成されている。近年では、中間転写ベルトからの用紙の剥離性を高めるために、中間転写ベルトを駆動するベルト駆動ローラを小径化した装置も提案されている。しかしながら、小径化されたベルト駆動ローラは中間転写ベルトに対するグリップ力が低下するので、中間転写ベルトがスリップしやすくなる傾向があった。
これに対して、中間転写ベルトに2次転写ローラを常時当接させ、中間転写ベルトをベルト駆動ローラと2次転写ローラとで挟持させることで、中間転写ベルトのスリップを抑制するように構成されたものもある。例えば特許文献1には、搬送ベルトを駆動ローラに対して押圧する押圧ローラを備えさせ、この押圧ローラには同軸上で外径が異なる3つのローラを設けた構成として、搬送ベルトのスリップを抑制することが開示されている。
特開2015-210363号公報
しかしながら、画像形成装置においては、印刷ジョブが終了した後の待機状態にある期間等のように、画像形成が行われていない期間が長時間になることがある。前記のように、ベルト駆動ローラと中間転写ベルトとの当接領域に、ベルト駆動ローラと対向させてベルト駆動ローラ側に押圧するローラが設けられている場合、中間転写ベルトに長時間にわたって押圧力が作用することになる。その結果、押圧されたことによる巻き癖が中間転写ベルトに生じてしまうといった問題が起こる。特に、ベルト駆動ローラが小径化されたものであると、生じる巻き癖の曲率が小さくなったり、中間転写ベルトが局所的に変形した状態となったりして、濃度むら等の画像不良を生じるおそれがあった。
本発明は、前記のような問題点にかんがみてなされたものであり、その目的とするところは、中間転写ベルトのスリップを抑制しつつも、中間転写ベルトに巻き癖や局所的な変形が生じるのを回避し得て、良質な画像形成を可能にする画像形成装置を提供することにある。
前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、それぞれにトナー画像が形成される複数の像担持体と、前記像担持体に形成された前記トナー画像がそれぞれ中間転写される無端状の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトと内接し、前記中間転写ベルトを回転させる駆動ローラと、前記駆動ローラ上の前記中間転写ベルトと当接し、前記中間転写ベルト上に中間転写された前記トナー画像を用紙に2次転写する2次転写ローラと、前記駆動ローラよりも前記中間転写ベルトの回転方向の上流側で前記中間転写ベルトと内接する複数の従動ローラと、制御部と、を備える画像形成装置であって、前記制御部は、画像形成時には、前記中間転写ベルトに所定の張力が作用している第1状態で、前記中間転写ベルト上に中間転写された前記トナー画像を用紙に転写させ、画像形成終了後に、前記複数の従動ローラのうち最も前記駆動ローラの近くに配設された近接従動ローラと前記駆動ローラとの間の前記中間転写ベルトに作用する張力を前記第1状態よりも小さい第2状態とする張力調整を行うことを特徴としている。
前記画像形成装置における、より具体的な構成として次のものが挙げられる。すなわち、前記構成を有する画像形成装置において、前記制御部が行う前記張力調整は、前記駆動ローラの回転を停止し、その後、前記像担持体の回転を停止することで行われることが好ましい。
また、前記構成を有する画像形成装置において、前記制御部が行う前記張力調整は、前記駆動ローラおよび前記像担持体の回転をともに停止し、その後、前記駆動ローラを画像形成時の回転方向と反対方向に所定時間だけ回転させてから停止することで行われてもよい。
また、前記構成を有する画像形成装置において、前記近接従動ローラは、当該従動ローラの回転を、前記画像形成時の回転方向である正方向にのみ回転可能とするワンウェイクラッチを備えることが好ましい。
また、前記構成を有する画像形成装置において、前記近接従動ローラは、前記中間転写ベルトと接触する外周面に弾性体層を備えることが好ましい。
また、前記構成を有する画像形成装置において、前記2次転写ローラは、前記従動ローラの外周面と前記駆動ローラの外周面とを結ぶ接線を含む面よりも内側に前記中間転写ベルトが位置するように、前記中間転写ベルトに当接されていることが好ましい。
前記特定事項を具備することにより、前記画像形成装置は前記中間転写ベルトのスリップを抑制しつつも、前記中間転写ベルトに巻き癖や局所的な変形が生じるのを回避することが可能となる。
本発明によれば、画像形成装置における中間転写ベルトのスリップを抑制することが可能になるとともに、中間転写ベルトに巻き癖や局所的な変形が生じるのを回避することが可能となり、良質な画像形成を行うことができる。
本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 前記画像形成装置に備えられる中間転写ベルトユニットの概略構成を示す断面図である。 前記画像形成装置の中間転写ベルトユニットの一部と2次転写ローラとを拡大して模式的に示す説明図である。 前記画像形成装置の中間転写ベルトユニットの一部と2次転写ローラとを拡大して模式的に示す説明図である。 本発明の実施形態1に係る画像形成装置における中間転写ベルトユニットの2次転写ローラ付近を示す断面説明図である。 前記画像形成装置における中間転写ベルトユニットの2次転写ローラ付近を示す断面説明図である。 前記中間転写ベルトの張力調整に係る動作フローチャートである。 本発明の実施形態2に係る画像形成装置における中間転写ベルトユニットの2次転写ローラ付近を示す断面説明図である。 前記中間転写ベルトの張力調整に係る動作フローチャートである。 前記画像形成装置に備えられる中間転写ベルトユニットの概略構成を示す断面図である。
以下、本発明の実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明で、実施形態1、2にわたって共通する構成部分には共通の参照符号により示して、重複する説明を省略している。
(画像形成装置の概略構成)
図1は、本実施形態に係る画像形成装置1の概略構成を示す断面図である。画像形成装置1は、トナー画像がそれぞれ形成される複数の像担持体(具体的には感光体33)を所定方向に並設した構成のタンデム式のカラー画像形成装置とされている。例示の形態では、画像形成装置1は、フルカラー画像を形成できる中間転写方式のカラー複合機とされている。
画像形成装置1は、装置本体11およびその上方に配置される原稿読取装置20を含み、原稿読取装置20で読み込まれた画像データまたは外部から送信された画像データに基づいて、所定の用紙に対してカラー画像またはモノクロ画像を形成する。原稿読取装置20には、透明材によって形成される原稿載置台22と、原稿載置台22に対して開閉可能な原稿押さえカバー23が設けられている。原稿載置台22の前面側には、ユーザによる入力操作を受け付けるタッチパネルおよび操作ボタン等を有する図示しない操作部が設けられている。
また、原稿読取装置20には、光源、複数のミラー、結像レンズおよびラインセンサ等を備える原稿読取部21が設けられている。原稿読取部21は、原稿表面を光源によって露光し、原稿表面から反射した反射光を複数のミラーによって結像レンズに導く。そして、結像レンズによって反射光をラインセンサの受光素子に結像させる。ラインセンサでは、受光素子に結像した反射光の輝度または色度が検出され、原稿表面の画像に基づく画像データが生成される。
装置本体11には、画像形成部30および図示しない制御部が設けられている。画像形成部30は、露光ユニット31、現像器32、感光体33、クリーナユニット34、帯電器35、中間転写ベルトユニット36、および定着ユニット39等を備えて、給紙カセット41等の用紙積載部から搬送される用紙上に画像を形成し、画像形成済みの用紙を排紙トレイ46に排紙する。
制御部には、CPUおよびRAM等が備えられ、操作部への入力操作などに応じて、画像形成装置1の各構成部に制御信号を送信して種々の動作を実行させる。また、制御部は、後述する駆動部および離接機構56の動作を制御する。具体的に、制御部は、駆動部に対し、駆動を開始させる指示や停止させる指示をしたり、駆動する速度を変更させる指示をしたりする。
画像形成装置1において扱われる画像データは、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)およびイエロー(Y)の4色のカラー画像に応じたものとされる。このため、現像器32、感光体33、クリーナユニット34および帯電器35のそれぞれは、各色に応じた4種類の潜像を形成するように4個ずつ設けられ、これらによって4つの画像ステーションが構成されている。
感光体(感光体ドラム)33は、導電性を有する円筒状の基体の表面に感光層が形成された像担持体(静電潜像担持体)である。帯電器35は、この感光体33の表面を所定の電位に帯電させるものである。露光ユニット31は、レーザ出射部および反射ミラー等を備えたレーザスキャニングユニット(LSU)として構成され、帯電された感光体33の表面を露光することによって、画像データに応じた静電潜像を感光体33の表面に形成する。現像器32は、感光体33の表面に形成された静電潜像を4色(YMCK)のトナーによって顕像化し、トナー画像を形成する。クリーナユニット34は、現像および画像転写後における感光体33の表面に残留したトナーを除去して回収する。
中間転写ベルトユニット36は、中間転写ベルト51、ベルト駆動ローラ(駆動ローラ)52、ベルト従動ローラ53および4つの中間転写ローラ(1次転写ローラ)54等を備えており、感光体33の上方に配置されている。中間転写ベルト51は、各感光体33に接触可能に設けられ、各感光体33に形成された各色のトナー画像を中間転写ベルト51に順次重ねて転写することによって、中間転写ベルト51上に多色のトナー画像を形成する。中間転写ローラ54は、感光体33に担持されているトナー画像を、感光体33との間を通る中間転写ベルト51に中間(1次)転写する。
ベルト駆動ローラ52と中間転写ベルト51を介して対向する位置には、2次転写ローラ57が、中間転写ベルト51に当接するように配置され、中間転写ベルト51と2次転写ローラ57との間に転写ニップ領域N1が形成される。ここで、2次転写ローラ57には2次転写電源が接続されており、2次転写ローラ57に2次転写バイアスが印加されることによって、転写ニップ領域N1を通過する用紙に、中間転写ベルト51上に形成されているトナー画像が2次転写される。
定着ユニット39は、定着ローラ391、加熱ローラ392、および加圧ローラ393を備える。定着ローラ391は、この定着ローラ391および加熱ローラ392に懸架されたベルトを介して、加圧ローラ393に圧接される。つまり、加圧ローラ393とベルトを介して当接する定着ローラ391との間に形成される定着ニップ領域N2で、用紙が挟持されつつ搬送され、用紙のトナー画像が加熱定着される。
画像形成時には、給紙カセット41に収容された用紙が給紙ローラ42によって1枚ずつ用紙搬送路に導かれ、レジスト前ローラ43を経てレジストローラ44まで搬送される。また、レジストローラ44によって、用紙の先端と中間転写ベルト51上のトナー画像の先端とが整合するタイミングで2次転写ローラ57に用紙が搬送され、2次転写ローラ57と中間転写ベルト51との間の転写ニップ領域N1を通過して用紙上にトナー画像が転写される。その後、定着ユニット39を通過することによって用紙上の未定着トナーが熱で溶融して固着され、排紙ローラ45を経て排紙トレイ46上に用紙が排出される。用紙に対して両面印刷を行う際には、表面印刷が終了して定着ユニット39を通過した後の用紙を、トナー画像が転写されていない面が中間転写ベルト51側となるように反転されて再び画像形成部30へと搬送される。
(実施形態1)
図2は、画像形成装置1に備えられる中間転写ベルトユニット36の概略構成を示す断面図である。
中間転写ベルトユニット36において、中間転写ベルト51は、可撓性を有する無端状のベルトであって、カーボンブラック等の導電性材料を適宜配合したポリイミド等の合成樹脂系材料により形成されている。中間転写ベルト51は、ベルト駆動ローラ52およびベルト従動ローラ53等の複数のローラ(懸架ローラ)によって懸架され、その表面(外周面)が各感光体33の表面に対して当接し、または離間できるように配置されている。なお、図2では、中間転写ベルト51は、ベルト駆動ローラ52の回転駆動に伴って所定方向A(図中、反時計回り)に回転する。
ベルト駆動ローラ52は、駆動部によってその軸線回りに回転可能に設けられる。ベルト従動ローラ53は、中間転写ベルト51の周回移動に伴って回転する。ベルト駆動ローラ52およびベルト従動ローラ53の軸中心は、各感光体33の軸中心と平行に配設されている。ベルト従動ローラ53は、付勢部材によってベルト駆動ローラ52の反対側(図中B方向)に向けて付勢されており、中間転写ベルト51に一定の張力を与えて中間転写ベルト51の弛みを防止している。付勢部材は、例えば圧縮ばね等であり、中間転写ベルトユニット36のフレーム部材に取り付けられて、中間転写ベルト51の表面の走行方向、すなわちベルト駆動ローラ52とベルト従動ローラ53とを結ぶ方向(左右方向)に伸縮可能に設けられている。
中間転写ローラ54は、中間転写ベルト51を挟んで各感光体33と対向する位置(各感光体33の上方)にそれぞれ配置されており、中間転写ベルト51の内周面に圧接されて中間転写ベルト51の周回移動に伴って回転する。中間転写ローラ54には、中間転写バイアスを印加する転写電源が接続されている。
画像形成時には、感光体33の表面に形成されたトナー画像を構成するトナーの帯電極性とは逆極性の電圧が中間転写ローラ54に印加される。これによって、感光体33と中間転写ベルト51との間に転写電界が形成され、この転写電界の作用によって、感光体33に形成されたトナー画像が中間転写ベルト51の外周面に転写される。カラー画像を形成する場合には、各感光体33に形成された各色のトナー画像が中間転写ベルト51に順次重ねて転写されて、中間転写ベルト51の外周面に多色のトナー画像が形成される。
クリーニングブレード55は、中間転写ベルト51のベルト回転方向Aにおける転写ニップ領域N1と最も上流側の画像ステーション(例えばイエロー用の画像ステーション、ここでは図中、最も左側に位置する画像ステーション)との間に設けられている。クリーニングブレード55は、用紙へのトナー像の転写後(用紙が転写ニップ領域N1を通過した後)に、中間転写ベルト51の外周面に残留したトナーおよび中間転写ベルト51の外周面に付着している紙粉などを除去する。
中間転写ベルトユニット36は、さらに、離接機構56を備えている。中間転写ローラ54は、それぞれ、離接機構56によって、中間転写ベルト51を押圧する押圧位置と、中間転写ベルト51から離れる離間位置との間で変位可能とされている。
図2に示す形態では、単色印字状態の中間転写ベルトユニット36を示し、ブラック用の中間転写ローラ54(図中、最も右側に位置する中間転写ローラ54)が中間転写ベルト51を押圧する押圧位置にある。また、他の3つのカラー用の中間転写ローラ54は、中間転写ベルト51から離間された離間位置にある。このように、単色印字状態では、中間転写ベルト51とカラー用の感光体33とは離間し、中間転写ベルト51とブラック用の感光体33とが当接している。なお、本実施形態では、ブラック用の中間転写ローラ54は、離接機構56によって移動せず、中間転写ベルト51とモノクロ用感光体33とは常に当接した状態にあるように構成されている。
さらに、図3および図4を参照して、実施形態1に係る画像形成装置1における2次転写を行うための詳細な構成について説明する。図3および図4は、画像形成装置1の中間転写ベルトユニット36の一部と2次転写ローラ57とを拡大して模式的に示す説明図である。
2次転写ローラ57は、中間転写ベルト51を介してベルト駆動ローラ52と対向する位置で、中間転写ベルト51をベルト駆動ローラ52と挟持するように設けられている。
2次転写ローラ57は、例えば、ステンレスまたは鉄等の芯金を含み、この芯金上に、カーボン、イオン導電性フィラーまたはイオン導電性を有するベースポリマーなどにより導電性の弾性体層が形成されている。この弾性体層の表層には、発泡体層(発泡セル)が形成されている。
本実施形態に係る画像形成装置1では、図2に示されるように、中間転写ベルト51は、ベルト駆動ローラ52およびベルト従動ローラ53に加えて、第1従動ローラ58a、第2従動ローラ58b、および第3従動ローラ58cの複数の従動ローラにも張架されており、ベルト駆動ローラ52の回転駆動により所定のベルト回転方向Aに回転(周回移動)する。
これらの従動ローラのうち、第3従動ローラ(近接従動ローラ)58cは、ベルト駆動ローラ52に対して、中間転写ベルト51のベルト回転方向Aの上流側で、ベルト駆動ローラ52に最も近い位置に配設されている。図3および図4に示すように、第3従動ローラ58cは、中間転写ベルト51の内周面に当接し、中間転写ベルト51が外周面に巻き付くように設けられている。
2次転写ローラ57は、中間転写ベルト51の周回移動に伴って従動回転する。ここで、図3に示す説明図上において、ベルト駆動ローラ52および第3従動ローラ58cの共通接線を接線L1、ベルト駆動ローラ52の軸中心C1を通り接線L1に垂直な直線を直線L2とする。
二点鎖線で示す従来の2次転写ローラ570は軸中心C2が直線L2上に設けられていたが、2次転写のための転写ニップ領域を十分に確保できない問題点があった。
これに対して、本実施形態に係る画像形成装置1では、2次転写ローラ57の軸中心C3を、従来の軸中心C2よりもベルト回転方向Aの上流側に移動させ、直線L2から第3従動ローラ58c側に一定のオフセット距離Δを保つように配設されている。ベルト駆動ローラ52の軸中心C1と2次転写ローラ57の軸中心C3とを結ぶ直線L3は、接線L1と垂直には交わらない。
したがって、2次転写ローラ57は、第3従動ローラ58cの外周面とベルト駆動ローラ52の外周面とを結ぶ接線L1を含む面よりも内側に中間転写ベルト51が位置するように、中間転写ベルト51に当接されている。そして、図3に示すように、中間転写ベルト51の外周面が2次転写ローラ57に当接し、かつ中間転写ベルト51の内周面がベルト駆動ローラ52に当接していない領域を有するように2次転写ローラ57が配設されている。このため、2次転写に必要な転写ニップ領域N1を、従来の構成よりも長く確保することができ、転写効率を高めることが可能とされている。
一方で、図4に示すように、中間転写ベルト51はベルト駆動ローラ52に対して一定の巻き付き角αをもって巻き付いている。巻き付き角αは、図4に示す説明図上において、ベルト駆動ローラ52の外周面に対する中間転写ベルト51の接触領域と、ベルト駆動ローラ52の軸中心C1とによって形成される扇形状の中心角である。
中間転写ベルト51は、接線L1を含む面よりも内側に位置するように配設されているので、ベルト駆動ローラ52に対するベルト回転方向Aの上流側では、ベルト駆動ローラ52への巻き付き方向と反対方向に反るように張架される。つまり、中間転写ベルト51は、ベルト駆動ローラ52に対するベルト回転方向Aの上流側で、さらに巻き付き角βで2次転写ローラ57に巻き付いている。巻き付き角βは、2次転写ローラ57の外周面に対する中間転写ベルト51の接触領域と、2次転写ローラ57の軸中心C3とによって形成さえる扇形状の中心角である。
このため、中間転写ベルト51に長時間にわたって2次転写ローラ57が当接した状態が維持された場合には、ベルト駆動ローラ52の外周面への巻き付き角αと、その反対方向に反った巻き付き角βとの境界部で巻き癖が発生しやすくなる。巻き付き角βは、巻き付き角αに比べて小さいため、巻き付き角αと巻き付き角βとの境界部で折れ目のような巻き癖がつき、中間転写ベルト51の局所的な変形につながるおそれがあった。
そこで、本実施形態に係る画像形成装置1では、中間転写ベルト51の巻き癖や局所的な変形を抑制して、画像形成への影響を低減するために、中間転写ベルト51に長時間にわたって2次転写ローラ57が当接した状態となる場合に、中間転写ベルト51に作用する張力を緩める張力調整を行うこととしている。
(張力調整)
図5および図6は、画像形成装置1における中間転写ベルトユニット36の2次転写ローラ57付近を示す断面説明図である。
例示の形態に示す画像形成装置1では、カラー画像形成時において、中間転写ローラ54の位置を変位させるように構成されている。例えば、中間転写ベルト51は、モノクロ画像形成時にはブラック用の感光体33のみに当接するが、カラー画像形成時には、図10に示すようにすべての中間転写ローラ54がそれぞれの押付位置に配置され、4つの感光体33のすべてが中間転写ベルト51に当接する。言い換えると、ブラック用の感光体33は常に中間転写ベルト51と当接した状態にある。
ここで、図5に示すように、例えばモノクロ印刷ジョブが実行されるとき、すなわち単色印字状態では、ブラック用の中間転写ローラ54が中間転写ベルト51を押圧する押圧位置にある。用紙は、2次転写ローラ57に搬送され、2次転写ローラ57と中間転写ベルト51との間の転写ニップ領域N1を通過することでトナー画像が転写される。
このようなモノクロ画像形成時には、前記のとおり、ベルト従動ローラ53は付勢部材によってベルト駆動ローラ52の反対側(図2における図中B方向)に付勢されており、中間転写ベルト51に一定の張力を与えて中間転写ベルト51の弛みを防止している。用紙は、中間転写ベルト51に一定の張力が作用している第1状態で転写ニップ領域N1を通過する。図5に示すように、第1状態では、中間転写ベルト51に張力T1が作用している。
次いで、モノクロ印刷ジョブが終了すると、制御部は第3従動ローラ58cとベルト駆動ローラ52との間の中間転写ベルト51に作用する張力を、第1状態よりも小さい第2状態とする、中間転写ベルト51の張力調整を行う。張力調整の一形態では、制御部はまず、ベルト駆動ローラ52の回転を停止させ、次いで、感光体33の回転を停止させる。このような張力調整の後、中間転写ベルトユニット36は待機状態とされる。
これによって、画像形成終了時における第3従動ローラ58cとベルト駆動ローラ52との間の中間転写ベルト51に作用する張力T2を、第1状態の張力T1よりも小さくする(第2状態)。この第2状態での張力T2は、第1状態の張力T1よりも小さければ小さいほど好ましい。図6に示すように、中間転写ベルト51は、第2状態では、第1状態の張力T1よりも張力T2が弱められ、第3従動ローラ58cとベルト駆動ローラ52との間の領域γで撓みを生じる。
中間転写ベルト51は、第2状態では、少なくとも第3従動ローラ58cとベルト駆動ローラ52との間の領域γで、張力T2が第1状態での張力T1よりも弱められることが好ましい。また、張力T2となる領域は、ベルト駆動ローラ52とブラック用の感光体33との間の領域λであってもよい。このような領域γまたは領域λにおいて、中間転写ベルト51の張力T2が、張力T1よりも小さい状態とされることで、中間転写ベルト51の巻き付き角βでの巻き癖や局所的な変形の発生を抑えることが可能となる。
図7は、中間転写ベルト51の張力調整の動作フローチャートである。制御部は、用紙が2次転写ローラ57と中間転写ベルト51との間の転写ニップ領域N1を通過し、トナー画像が転写されて排出され、画像形成が終了すると、中間転写ベルト51の張力調整を開始する。中間転写ベルト51の張力調整時において制御部は、まず、ベルト駆動ローラ52の回転を停止する(ステップS11)。具体的には、ベルト駆動ローラ52を回転駆動する駆動部からの駆動伝達を停止する。
次いで、制御部は、ベルト駆動ローラ52の回転の停止開始からの経過時間を計測し、所定時間が経過したか否かを判断する(ステップS12)。経過時間が所定時間に満たないと判断されると(ステップS12でNO)、経過時間の計測を継続する。一方、所定時間が経過したと判断されると(ステップS12でYES)、制御部は感光体33の回転を停止する(ステップS13)。具体的には、感光体33を回転駆動する駆動部からの駆動伝達を停止する。これにより中間転写ベルト51の回転が停止する。
このように感光体33の回転を停止するまでの所定時間にも中間転写ベルト51は感光体33の回転を受けてベルト回転方向Aに回転しており、所定時間の経過後に遅れて感光体33の回転が停止されるので、中間転写ベルト51に撓みが生じて張力が緩められる。したがって、張力調整後に待機状態とされて、中間転写ベルト51と2次転写ローラ57との当接状態が長時間にわたって継続する状態となっても、第2状態とされて撓みを生じた中間転写ベルト51には2次転写ローラ57の押圧力が作用しないので、中間転写ベルト51の巻き付き角βでの巻き癖や局所的な変形の発生を抑制することができる。
なお、前記駆動部は、例えば駆動モータであって、ベルト駆動ローラ52を回転駆動させる。ベルト駆動ローラ52と、4つの感光体33とは、同一の駆動源によって回転駆動される構成であってもよいが、4つの感光体33がそれぞれ異なる回転をする構成とされてもよく、ギアやクラッチなどが適宜設けられてもよい。その場合、前記駆動部は、感光体33およびベルト駆動ローラ52のうち、いずれか一方を駆動させて、他方を停止させたり、それぞれ異なる速度で駆動させたりするように構成されることが好ましい。
(実施形態2)
図8は、実施形態2に係る画像形成装置1における中間転写ベルトユニット36の2次転写ローラ57付近を示す断面説明図であり、図9は、中間転写ベルト51の張力調整の動作フローチャートである。
ここでは、中間転写ベルト51に張力T1が作用している第1状態から、第3従動ローラ58cとベルト駆動ローラ52との間の中間転写ベルト51に作用する張力を第1状態よりも小さい張力の第2状態にする中間転写ベルト51の張力調整について説明する。本実施形態では、前記張力調整の他の形態として、ベルト駆動ローラ52および感光体33の回転をともに停止し、その後、ベルト駆動ローラ52を画像形成時の回転方向と反対方向に回転させてから停止する構成としている。
ここで、第3従動ローラ58cは、駆動部61の駆動力を正方向には伝達して逆方向には駆動力を伝達しないワンウェイクラッチ63を備えている。すなわち、ワンウェイクラッチ63は、この第3従動ローラ58cの回転を、画像形成時の回転方向である正方向には回転可能とし、逆方向には回転しないように構成されている。感光体33には、ベルト駆動ローラ52とは別個の駆動部62が接続されていてもよい。
また、第3従動ローラ58cは、中間転写ベルト51と接触する外周面に弾性体層581を備えている。これにより、第3従動ローラ58cは、中間転写ベルト51に対するグリップ力が高められている。この場合、第3従動ローラ58cは、例えば、ステンレスまたは鉄等の芯金を含み、この芯金上にシリコンゴム、ウレタンなどによる弾性体層581が形成されることが好ましい。
画像形成が終了すると、図9に示すように制御部は、中間転写ベルト51の張力調整を開始する。制御部は、まず、ベルト駆動ローラ52の回転と感光体33の回転とをともに停止する(ステップS21)。具体的には、ベルト駆動ローラ52を回転駆動する駆動部61の駆動伝達を停止するとともに、感光体33を回転駆動する駆動部62の駆動伝達を停止する。
次いで、制御部は、ベルト駆動ローラ52を、画像形成時の回転方向である正方向の反対方向に回転(逆回転)させる(ステップS22)。ベルト駆動ローラ52が逆回転することで、その間、中間転写ベルト51はベルト回転方向Aとは反対方向A1に周回移動(回転)する。このとき、第3従動ローラ58cにはワンウェイクラッチ63が設けられているので、駆動部61からの駆動力は伝達されず、回転を停止したままとなる。
制御部は、ベルト駆動ローラ52の逆回転の開始からの経過時間を計測しており、所定時間が経過したか否かを判断する(ステップS23)。経過時間が所定時間に満たないと判断されると(ステップS23でNO)、経過時間の計測を継続する。一方、所定時間が経過したと判断されると(ステップS23でYES)、制御部はベルト駆動ローラ52の逆回転を停止する(ステップS24)。
以上の結果、第3従動ローラ58cとベルト駆動ローラ52との間の中間転写ベルト51に撓みが生じ、中間転写ベルト51のテンションが第1状態時より低下する。
このように、第3従動ローラ58cにワンウェイクラッチ63を設けて逆回転しない構成にすること、さらに表面に弾性層581を形成しグリップ力が増すように構成することにより、感光体33の回転および第3従動ローラ58cの回転が停止した状態で、ベルト駆動ローラ52を逆回転させ、所定時間の経過後にその逆回転を停止させることで、中間転写ベルト51の撓みの発生と保持とを安定して行うことができるようになる。なお、この動作により発生する中間転写ベルト51の張力は、第1状態の張力T1よりも小さい第2状態の張力T2となる。これにより、張力調整後に待機状態とされて、中間転写ベルト51と2次転写ローラ57との当接状態が長時間にわたって継続する状態となっても、第2状態とされて撓みを生じた中間転写ベルト51には2次転写ローラ57の押圧力が作用しないので、中間転写ベルト51の巻き付き角βでの巻き癖や局所的な変形の発生を抑制することができる。
したがって、前記した各実施形態に係る画像形成装置1においては、中間転写ベルト51がスリップするのを防ぐとともに、中間転写ベルト51に巻き癖や局所的な変形が生じるのを抑制することが可能となり、良質な画像形成を行うことができる。中間転写ベルト51の張力調整は、モノクロ画像形成の終了時だけでなく、図10に示されるカラー画像形成の終了時にも同様に行うことができる。また、再び画像形成を行う場合は、ベルト駆動ローラ52、感光体33の順に回転させることで、第3従動ローラ58cとベルト駆動ローラ52との間の中間転写ベルト51に生じた撓みを解消することができる。つまり第1状態に戻すことができる。
なお、前記のような中間転写ベルトユニット36を備える画像形成装置1としては、図1に示す複合機であるに限られず、種々の画像形成装置にも適用可能である。また、以上開示した前記実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、前記実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
1 画像形成装置
30 画像形成部
33 感光体(像担持体)
36 中間転写ベルトユニット
51 中間転写ベルト
52 ベルト駆動ローラ(駆動ローラ)
53 ベルト従動ローラ
54 中間転写ローラ
55 クリーニングブレード
56 離接機構
57 2次転写ローラ
58c 第3従動ローラ(近接従動ローラ)
581 弾性体層
63 ワンウェイクラッチ
N1 転写ニップ領域

Claims (6)

  1. それぞれにトナー画像が形成される複数の像担持体と、
    前記像担持体に形成された前記トナー画像がそれぞれ中間転写される無端状の中間転写ベルトと、
    前記中間転写ベルトと内接し、前記中間転写ベルトを回転させる駆動ローラと、
    前記駆動ローラ上の前記中間転写ベルトと当接し、前記中間転写ベルト上に中間転写された前記トナー画像を用紙に2次転写する2次転写ローラと、
    前記駆動ローラよりも前記中間転写ベルトの回転方向の上流側で前記中間転写ベルトと内接する複数の従動ローラと、
    制御部と、を備える画像形成装置であって、
    前記制御部は、
    画像形成時には、前記中間転写ベルトに所定の張力が作用している第1状態で、前記中間転写ベルト上に中間転写された前記トナー画像を用紙に転写させ、
    画像形成終了後に、前記複数の従動ローラのうち最も前記駆動ローラの近くに配設された近接従動ローラと前記駆動ローラとの間の前記中間転写ベルトに作用する張力を前記第1状態よりも小さい第2状態とする張力調整を行うことを特徴とする画像形成装置。
  2. 請求項1に記載の画像形成装置において、
    前記制御部が行う前記張力調整は、
    前記駆動ローラの回転を停止し、その後、前記像担持体の回転を停止することで行われることを特徴とする画像形成装置。
  3. 請求項1に記載の画像形成装置において、
    前記制御部が行う前記張力調整は、
    前記駆動ローラおよび前記像担持体の回転をともに停止し、その後、前記駆動ローラを画像形成時の回転方向と反対方向に所定時間だけ回転させてから停止することで行われることを特徴とする画像形成装置。
  4. 請求項3に記載の画像形成装置において、
    前記近接従動ローラは、当該従動ローラの回転を、前記画像形成時の回転方向である正方向にのみ回転可能とするワンウェイクラッチを備えることを特徴とする画像形成装置。
  5. 請求項1~4のいずれか1つの請求項に記載の画像形成装置において、
    前記近接従動ローラは、前記中間転写ベルトと接触する外周面に弾性体層を備えることを特徴とする画像形成装置。
  6. 請求項1~5のいずれか1つの請求項に記載の画像形成装置において、
    前記2次転写ローラは、前記従動ローラの外周面と前記駆動ローラの外周面とを結ぶ接線を含む面よりも内側に前記中間転写ベルトが位置するように、前記中間転写ベルトに当接されていることを特徴とする画像形成装置。
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