JP3743812B2

JP3743812B2 - Image forming apparatus

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Publication number: JP3743812B2
Application number: JP21650897A
Authority: JP
Inventors: 哲史黒川
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1997-08-11
Filing date: 1997-08-11
Publication date: 2006-02-08
Anticipated expiration: 2017-08-11
Also published as: JPH1159947A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転写部において常に適正な転写ベルトの搬送面を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図７(a) に示すような電子写真式の画像形成装置がある。同図(a) に示す画像形成装置は、モノクロとフルカラーの２つの印字（印刷）モードを有するタンデム型のプリンタであり、その主要部のみを示している。このプリンタは、偏平なループ状のベルト１（１ａ、１ｂ）が、駆動ローラ２ａと従動ローラ２ｂとの間に所定の緊張度で張架されている。従動ローラ２ｂには、吸着ローラ３がベルト１を介して圧接する。
【０００３】
ベルト１の上循環部１ａの外周面に４個の感光体ドラム４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）が圧接し、これら感光体ドラム４に対向して上記上循環部１ａの内周面に４個の転写ローラ５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）が圧接する。特には図示しないが、各感光体ドラム４を夫々取り巻いて、クリーナ、初期化帯電器、記録ヘッド、現像器等が配設されており、ベルト１の下流には、分離爪、定着器、排紙ローラ等が配設される。
【０００４】
感光体ドラム４は、初期化帯電器、記録ヘッド、及び現像器によって、周面上にトナー像を形成される。トナー像は、一般に、最上流の感光体ドラム４ａから最下流の感光体ドラム４ｄまで、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックのトナー像が順次形成される。感光体ドラム４は、回転しながらそのトナー像をベルト１との対向部に搬送する。
【０００５】
ベルト１の上流に配設されている待機ロール対６は、その上流側の図外の給紙装置から給送される用紙を印字タイミングに合わせてベルト１へ給送する。その用紙を吸着ローラ３がベルト１に吸着させる。ベルト１は、図の矢印Ａで示す反時計回り方向に循環移動しながら用紙を搬送する。転写ローラ５は、不図示の転写バイアス電源に接続されており、その転写バイアスをベルト１に印加する。この転写バイアスはベルト１の誘電効果によって用紙に印加され、この電界により感光体ドラム４に接触中の用紙に感光体ドラム４上のトナー像が転写される。
【０００６】
４個の感光体ドラム５ａ〜５ｄから、マセンタ、シアン、イエロー及びブラックの各トナー像を順次転写された用紙は、ベルト１から分離され、定着器へ案内され、定着器の発熱ローラと圧接ローラとで挟持・搬送されながら、紙面にトナー像を熱定着され、排紙ローラによって機外に排出される。
【０００７】
上記のようにフルカラー印字を行う場合は、支持軸７を中心にして回動する回動アーム８が図の実線で示す上位置に回動して、ベルト１を実線１ａ、１ｂに示す位置に押し上げて４個の感光体ドラム４に圧接させる。一方、モノクロ印字を行うときは、回動アーム８が図の一点鎖線８′で示す下位置に回動して、ベルト１を図の一点鎖線１ａ′、１ｂ′で示すように下方に移動させて、支持軸７と従動ローラ２ｂ間でベルト１（１ａ′）を上流側の３個の感光体ドラム４ａ〜４ｃから離隔させ、最下流の感光体ドラム４ｄにのみベルト１を圧接させる。感光体ドラム４ｄに対応する現像器にはブラックトナーが収容されている。
【０００８】
ところで、モノクロ印字とフルカラー印字で上記のようにベルト１を上下に移動させるとベルト１のテンションが変動する。ベルト１のテンションが変動したのでは用紙を正しい姿勢で搬送できないから、テンションローラ９をベルト１の下循環部１ｂの裏面に圧接させ、図の矢印Ｂで示すように下方に付勢力を加えてベルト１を常に張設している。これにより、モノクロ印字でベルト１が下方に移動したときは、上循環部１ａ′で弛みを生じた分だけ、テンションローラ９が図の一点鎖線９′で示す位置まで上記の付勢力により下降して、ベルト１の下循環部１ｂ′を押し下げ、ベルト１の全体としての張力を維持している。
【０００９】
【発明が解しようとする課題】
ところが、このような方法で、４個の感光体ドラム４ａ〜４ｄの転写位置（ベルト１との圧接位置）におけるテンションを均一に維持するためには、極めて高いテンションをベルト１に加えることが要求される。もし、ベルトに加えられるテンションが低いと、転写位置への進入部で、感光体ドラム４と転写ローラ５による圧接力によって、搬送されるベルト１に、図７(b) の丸印Ｃ内に示すように波打ちが発生する。このように波打ちが発生すると、ベルト１の移動にバラツキが発生し、このため４色のトナーを塗り重ねて形成される画像に色ずれが発生して、画像の品質を著しく低下させる。したがって、テンションローラ９に加える付勢力を強めてベルト１のテンションを高目に維持している。しかしながら、このようにベルト１に強い張力を掛けているために、駆動系に大きな負荷が掛かって、装置全体としての耐久性が低下するという問題があった。
【００１０】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、ベルトに大きな張力を掛けることなく転写部におけるベルトの搬送面を常に適正に形成する画像形成装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
以下に、本発明の画像形成装置の構成を述べる。
本発明の画像形成装置は、並設された複数の像担持体と、該複数の像担持体上に個々に所定の色トナー像を形成する複数のトナー像形成手段と、上記複数の像担持体の並設方向両端部の像担持体よりも外側に配設された下流側回転ローラと上流側回転ローラに掛け渡され外周面に転写材を吸着して上記複数の像担持体に上記転写材を順次接触させるべく循環移動する転写ベルトと、該転写ベルトの内側に上記複数の像担持体と対応させて転写部を構成すべく上記転写ベルトを介し像担持体に圧接され、上記下流側回転ローラによるベルト搬送力よりも低いが上記転写ベルトに対する搬送補助機能を有し、上記像担持体に接触中の上記転写材にトナー像を転写するための転写バイアスが供給された複数の転写回転ローラと、上記複数の転写回転ローラの各々のベルト搬送力を、上記並設方向下流側のものが上流側のものよりも大きくなるように設定する転写回転ローラ搬送力制御手段と、を備え、上記下流側回転ローラは上記転写ベルトの駆動に係る他のいずれのローラよりも大きな摩擦係数を上記転写ベルトに対して有し、上記転写回転ローラは上記転写ベルトに対し上記下流側回転ローラよりも小さな摩擦係数を有し且つ上記転写ベルトとの間に滑りを発生させながら該転写ベルトの搬送を補助するように構成される。
【００１２】
そして、例えば請求項２記載のように、上記複数の転写回転ローラを上記下流側回転ローラに近い方から上流側へ転写ローラＤ、転写ローラＣ、転写ローラＢ及び転写ローラＡとしたとき、「下流側回転ローラの径≧転写ローラＤの径＞転写ローラＣの径＞転写ローラＢの径＞転写ローラＡの径」の関係が成り立つように上記各ローラの径が形成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、第１の実施の形態における画像形成装置の構成を模式的に示す側断面図である。同図に示す画像形成装置は、タンデム型のフルカラープリンタである。同図に示すように、このフルカラープリンタ（以下、装置本体ともいう）１０は、前面（図の右側）上方に開閉給紙トレー１１を備え、下部には前方から着脱自在な用紙カセット１２を備え、そして上面には上蓋１４を備えている。上記の用紙カセット１２には、多枚数の用紙（転写材）が収容される。
【００１４】
また、上蓋１４の前方の装置本体１０上面には操作パネル１５が配設され、この操作パネル１５には不図示の電源スイッチ、液晶表示装置、複数の入力キー等が配設されている。また、上記の上蓋１４は、後部が装置本体１０の後部上面とともに上部排紙トレー１６を形成している。
【００１５】
装置本体１０の内部には、略中央に、前後に偏平なループ状に形成された転写ベルト１７が配置されている。転写ベルト（以下、単にベルトという）１７は、駆動ローラ１８（下流側回転ローラ）と従動ローラ１９（上流側回転ローラ）間に張設され、駆動ローラ１８に駆動されて、図の反時計回り方向に循環移動する。このベルト１７の上方に、４個の画像形成ユニット２０（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）がベルト１７の用紙搬送方向（図の右から左方向）に沿って多段式に並設されている。
【００１６】
これらの画像形成ユニット２０には、感光体ドラム（像担持体）２１と、この感光体ドラム２１の周面を取り囲んで、初期化帯電器２２、現像器２３、現像ローラ２４、クリーナ２５等の諸装置（図では画像形成ユニット２０ａの諸装置のみに番号を付与している）が組み付けられている。
【００１７】
上記４個の感光体ドラム２１は、ベルト１７の上循環部（用紙搬送面）に夫々接して配置される。画像形成ユニット２０ａ〜２０ｄの現像器２３には、減法混色の三原色であるＭ（マゼンタ：赤色染料）トナー、Ｃ（シアン：緑味のある青色）トナー、及びＹ（イエロー：黄色）トナーの各色トナーと、文字や画像の黒色部分等の印字に専用されるＫ（ブラック：黒）トナーが夫々収容されている。
【００１８】
上記の帯電器２２と現像器２３との間には、上蓋１４の裏面に支持部材２６を介して取り付けられている記録ヘッド２７が配置される。記録ヘッド２７は、上蓋１４の閉成に伴って降下してきて感光体ドラム２１に対向し、ここに画像記録部を形成する。また、現像ローラ２４は、現像器２３の匡体の下部開口部に回転自在に支持されて、感光体ドラム２１に圧接し、ここに画像現像部を形成する。そして、転写回転ローラ２８（２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ）が、ベルト１７の上循環部の裏面に接して配置される。転写回転ローラ（以下、転写ローラという）２８は、ベルト１７を介して感光体ドラム２１と対向し、ここに画像転写部を形成している。
【００１９】
従動ローラ１９が支持するベルト１７の用紙搬送方向上流側の端部には、補助ローラ２９が圧接してここに用紙搬入部を形成し、この補助ローラ２９に連動して用紙厚みセンサ３１が設けられる。この用紙搬入部から用紙搬送方向上流側には、待機ロール対３２が配設され、その上流は横と下に分岐して、横方向には給紙ローラ３３、捌き部材３４、及び前述の開閉給紙トレー１１が配設されている。また、下方には２枚のガイド板から成る給送路３５が形成され、その上流（下方）終端に搬送ロール対３６が配設され、その下方に、前述した用紙カセット１２の給紙端が位置している。その給紙カセット１２の給紙端の上方に、断面が半月形の給紙コロ３７が配設されている。
【００２０】
一方、ベルト１７の用紙搬送方向下流は、駆動ローラ１８に対向する位置でベルト１７に圧接して搬送部分離爪３８が配設され、駆動ローラ１８からやや離れた位置でベルト１７の下循環部裏面に圧接してテンションローラ３９が配設される。搬送部分離爪３８はベルト１７に吸着されて搬出される用紙をベルト１７から分離して正しく下流へ案内する。テンションローラ３９はベルト１７の用紙搬送面（上循環部）が常に正しく平面を保よう一定の張力をベルト１７に掛けるべく、下方に付勢されている。
【００２１】
そして、上記搬送分離爪３８の下流に定着部４０が配置される。定着部４０は、断熱性の匡体内に、発熱ローラ４１、圧接ローラ４２、オイル塗布ローラ４３、定着部分離爪４５等が組み付けられている。この、定着部４０の後方（用紙搬送方向下流側）には搬出ロール対４６、切替えレバー４７が配設されている。切替えレバー４７は、図に示すように下方に回動した位置にあるときは、定着部４０から搬出ロール対４６によって搬出される用紙を上方の排紙路４８及びその終端の排紙ローラ４９を介して上部排紙トレー１６へ案内し、一方、上方に回動しているときは用紙を後部排紙口５１へ案内する。
【００２２】
そして、ベルト１７と用紙カセット１２の間には、適宜の回路基盤を装着可能な電装部５２が配設される。電装部５２に装着される回路基盤には複数の電子部品からなる制御装置が搭載されている。制御装置はコントローラ部とエンジン部からなり、コントローラ部はＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（読出し専用メモリ）、ＥＥＰＲＯＭ（再書込み可能な読出し用メモリ）、フレームメモリ、イメージデータ転送回路等を備えて、ホストコンピュータ等から入力される印刷データを解析し、印字用データを作成してエンジン部に転送する。
【００２３】
エンジン部は、ＣＰＵやＲＯＭ等を備え、入力側にはコントローラ部からのデータや指令信号、用紙厚みセンサ等各種センサの出力が入力し、出力側には動力源である複数のモータを駆動するモータドライバ、そのモータの駆動を各部に伝達する駆動伝達系の駆動と遮断を切り替えるクラッチドライバ、記録ヘッド２７を上記の印字用データに基づいて駆動する印字ドライバ、初期化帯電器２２、現像ローラ２４、転写ローラ２８等に所定のバイアス電圧（又は電流）を供給するバイアス電源ドライバ等が接続されている。エンジン部はコントローラ部からのデータや指令信号、各センサの出力等に基づいて各部を駆動制御する。
【００２４】
この第１の実施の形態においては、上記駆動伝達系における各転写ローラ２８ａ、２８ｂ、２８ｃ及び２８ｄに対する駆動回転速度が夫々異なるように、すなわち、用紙搬送方向最上流の転写ローラ２８ａから最下流の転写ローラ２８ｄまで、下流側のものほどその回転速度が上流側のものよりも速くなるように、駆動伝達系（不図示）のギア比が設定されている。但し、各転写ローラ２８の周表面を形成する部材の特性として、ベルト１７との摩擦係数が、駆動ローラ１８とベルト１７との摩擦係数よりも小さくなるように設定されている。これにより、これらの転写ローラ２８（２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ）は、これらと対向する画像形成ユニット２０（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）の感光体ドラム２１と夫々ベルト１７の上循環部を挟持して、やや滑りを生じながら回転する。
【００２５】
図２は、上記構成の転写部におけるベルトの搬送状態を示す側断面図である。同図に示すように、感光体ドラム２１と転写ローラ２８の対向部に形成される転写部を通過するベルト１７の図の丸印Ｄで示す進入部では、この転写部の転写ローラ２８が上述したように前段の（直ぐ上流側の）転写ローラ２８よりもやや速い回転速度で回転していて、ベルト１７を下流側へ引き延ばすように搬送しているために、ベルト１７が波打ち現象を発生することなく用紙搬送面を平らな状態を維持したまま転写部に進入し、そして通過する。また、転写ローラ２８は、上述したようにベルト１７に対して滑りながら搬送しているから、ベルト１７を必要以上に下流側へ引き出すようなことがなく、ベルト１７は駆動ローラ１８の搬送力に応じた速度で搬送される。したがって、ベルト１７には、姿勢を正しく（平らに）維持するための力以外には無理な応力は発生しない。このように、正しい姿勢で循環移動するベルト１７に搬送される用紙上には、４色のトナー像が波打ちによる位置ズレの無い正しい位置に重ね転写される。これにより、質の良い画像が形成される。
【００２６】
上記実施の形態では、転写ローラ２８の回転速度を夫々異ならせるために、転写ローラの駆動伝達系のギア比を転写ローラ毎に変更しているが、転写ローラ２８の回転速度を夫々異ならせるためには、これに限ることなく、各転写ローラの直径を変えるようにしてもよい。これを第２の実施の形態として説明する。
【００２７】
図３は、第２の実施の形態における画像形成装置の主要部の構成を示す側断面図である。尚、同図には、図１に示した構成部分と同一構成部分には図１の番号と同一番号を付与して示している。図３に示すように、各画像形成ユニット２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄの感光体ドラム２１に対向する転写ローラ２８ａ′、２８ｂ′、２８ｃ′及び２８ｄ′は、その直径が上流から下流にいくに従って順次大きくなるように且つ最下流の転写ローラ２８ｄ′の径が駆動ローラ１８の径よりも大きくならないように形成されている。
【００２８】
すなわち、「駆動ローラ１８の径≧転写ローラ２８ｄ′の径＞転写ローラ２８ｃ′の径＞転写ローラ２９ｂ′の径＞転写ローラ２８ａ′の径」の関係が成り立つように設定されている。これらを回転駆動する駆動伝達径のギア比は、夫々各転写ローラ２８ａ′、２８ｂ′、２８ｃ′及び２８ｄ′を同一回転角速度で回転駆動するように形成されている。そして、この場合も各転写ローラ２８ａ′、２８ｂ′、２８ｃ′及び２８ｄ′は、その周表面を形成する部材の特性として、ベルト１７との摩擦係数が、駆動ローラ１８とベルト１７との摩擦係数よりも小さくなるように設定されている。したがって、この場合も、これらの転写ローラ２８ａ′、２８ｂ′、２８ｃ′及び２８ｄ′は、これらと対向する画像形成ユニット２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄの感光体ドラム２１と夫々ベルト１７の上循環部を挟持して、やや滑りを生じながら回転する。
【００２９】
そして、下流側の転写ローラ２８ｂ′、２８ｃ′又は２８ｄ′が上述したように上流側の転写ローラ２８ａ′、２８ｂ′又は２８ｃ′よりも大きい径に形成されているから、夫々上流側のものよりもやや速い回転速度で回転する。そして、ベルト１７を下流側へ引き延ばすように搬送する。これにより、この場合も、ベルト１７が波打ち現象を発生することなく用紙搬送面を平らな状態を維持したまま転写部に進入し、そして通過する。また、この場合も、転写ローラ２８ａ′、２８ｂ′、２８ｃ′及び２８ｄ′は、ベルト１７に対して滑りながら搬送しているから、ベルト１７を必要以上に下流側へ引き出すようなことがなく、この場合もベルト１７は駆動ローラ１８の搬送力に応じた速度で搬送される。したがって、ベルト１７には姿勢を正しく（平らに）維持するための力以外には無理な応力は発生しない。これにより、このベルト１７に搬送される用紙上には、４色のトナー像が波打ちによる位置ズレの無い正しい位置に重ね転写され、質の良い画像が形成される。
【００３０】
ところで、上述したように、折角、転写部におけるベルト１７の波打ちを解消しても、用紙が通常の事務用紙に比較して例えば葉書のように厚いものであったりすると、通常、転写部における感光体ドラムと転写ローラによるベルトへの挟持力は、通常の事務用紙の厚さに対応する押圧力を形成するように設定されているから、上記の葉書のように厚い用紙が転写部へ進入してくると、その厚みが障害となって通常の用紙の場合以上の抵抗力が挟持部に発生して、搬送力にむらを生じさせる虞がある。
【００３１】
図４(a),(b) は、第３の実施の形態における上記用紙の厚さの違いによって生じる障害を解消する画像形成装置の主要部の構成、及びその動作状態を示す図である。尚、同図(a) には、図１に示した構成部分と同一の構成部分には図１と同一の番号を付与して示している。また、同図(b) は、動作結果の位置の違いを示すものであり、説明に必要な、動作に変化のある構成部分にのみ、番号を付して示している。
【００３２】
同図(a) に示すように、図１に示した装置本体１０の不図示の画像形成ユニット受け部に夫々固定されている画像形成ユニット２０ａ〜２０ｄに対して、これらの感光体ドラム２１に当接するベルト１７、このベルト１７を裏面から圧接して支持する転写ローラ２８、ベルト１７を駆動する駆動ローラ１８、これに従動してベルト１７を支持する従動ローラ１９、ベルト１７の張力を一定に維持するテンションローラ３９等が、移動フレーム５５に支持されている。この移動フレーム５５の下面に当接して、２つの移動用コロ５６ａ及び５６ｂが適宜の間隔で図の両方向矢印Ｅ、Ｅ′で示すように時計回り方向及び反時計回り方向に回動可能に配設されている。この移動用コロ５６（５６ａ、５６ｂ）には、円周の一部に、なだらかな凸状部５７が形成されている。
【００３３】
図４(a) に示す状態は、通常の事務用紙つまり薄い用紙を印字する場合のベルト１７及び転写ローラ２８の位置を示しており、この場合は、移動用コロ５６の凸状部５７の突端が移動フレーム５５の下面に当接している。そして、例えば葉書に印字を行う場合、図１に示す待機ロール対３２から用紙搬入部に葉書が給送されてくると、用紙厚みセンサ３１が葉書の厚さを検出する。電装部５２の制御装置のエンジン部は、用紙厚みセンサ３１が検出した厚さ情報に基づいて移動用コロ５６を、例えば図４(b) に示すように、９０度回動させて、凸状部５７を移動フレーム５５との当接から解除し、これにより、ベルト１７及び転写ローラ２８を下方、すなわち感光体ドラム２１から離隔する方向へ引き下げ、感光体ドラム２１とベルト２８の上循環部との間に間隙Ｆを形成する。これにより、通常の用紙よりも厚い例えば葉書等の用紙が、その厚さによる抵抗を受けることなく転写部に進入でき、安定した画像形成を行うことが可能となる。
【００３４】
尚、図４(b) に示す間隙Ｆは、説明の便宜上、感光体ドラム２１とベルト１７間に形成された間隙として示しているが、実際にはベルト１７はこの場合も感光体ドラム２１に当接しており、同図(a) の間隙無しと同図(b) の間隙Ｆとの相違は実際には圧接力の強弱を視覚的に示したものである。また、移動用コロ５６の回動駆動は９０度と限るわけではなく、例えば通常の事務用紙よりも厚く葉書よりは薄いＯＨＰ用紙等の場合は、同図(a) と同図(b) の中間の４５度に回動させて間隙Ｆを同図(b) よりも狭く設定するようにしてもよい。
【００３５】
上記第１〜第３の実施の形態においては、いずれもフルカラーの印字のみを行うプリンタについて説明しているが、モノクロとフルカラーの２通りの印字モードを有するプリンタであっても、上記同様に構成することができる。すなわち、第１の実施の形態における構成は転写ローラの駆動系に係るものであり、モノクロとフルカラーの２通りの印字モードを有するプリンタの場合も転写ローラの駆動系を下流側ほど順次速くなるように構成すればよい。また、第２の実施の形態における構成は転写ローラの直径に係るものであり、モノクロとフルカラーの２通りの印字モードを有するプリンタの転写ローラにそのまま適用できる。
【００３６】
図５(a),(b) は、第４の実施の形態における画像形成装置の主要部の構成を示す図であり、モノクロとフルカラーの２通りの印字モードを有するプリンタにおいて、図４(a),(b) の場合と同様に用紙の厚さに応じて感光体ドラムとベルト間に間隙を形成する機構を有するプリンタの構成を示す図である。この図５(a),(b) に示す構成の場合も、全体構成は一部を除いて図１の構成とほぼ同様であり、図５(a),(b) には、図１と同一の構成部分には図１と同一の番号を付与して示している。
【００３７】
図５(a) に示すように、図示を省略した画像形成ユニット２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄの感光体ドラム２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ）にベルト１７を介して対向する転写ローラ２８（２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ）は、移動フレーム５８及びこの移動フレーム５８に連結するブラケット５９に配設されている。移動フレーム５８は、前後の端部近傍の２点を、２本の連結杆６１（６１ａ、６１ｂ）の上端に夫々連結されている。それら連結杆６１の下端は、軸６２（６２ａ、６２ｂ）の端部から軸６２に垂直に突設された回動腕６３（６３ａ、６３ｂ）の先端に夫々連結している。そして、軸６２は電磁クラッチ６４（６４ａ、６４ｂ）を介してクラッチギア６５（６５ａ、６５ｂ）に夫々係合している。これらクラッチギア６５は、一方向回転ギア（ワンウエイギア）６６（６６ａ、６６ｂ）を介してモータ６７（６７ａ、６７ｂ）の駆動ギア６８（６８ａ、６８ｂ）に係合している。
【００３８】
この場合も、図１に示す待機ロール対３２から用紙搬入部に葉書が給送されてくると、用紙厚みセンサ３１が葉書の厚さを検出する。電装部５２の制御装置のエンジン部は、用紙厚みセンサ３１が検出した厚さ情報に基づいて、その厚さに応じた回転量だけモータ６７を図の時計回り方向に駆動する。
【００３９】
これによりワンウエイギア６６を介してクラッチギア６５が駆動されて軸６２が時計回り方向に回転し、これに固結する回動腕６３が同図(b) の矢印Ｈ、Ｈ′で示す時計回り方向に回動して連結杆６１を介して移動フレーム５８及びブラケット５９を上記厚さ情報に応じた距離Ｆ′だけ下方向に移動させる。この場合も距離Ｆ′の移動により、通常の用紙よりも厚い葉書が、その厚さによる抵抗を受けることなく転写部に進入でき、安定した画像形成を行うことができるようになる。
【００４０】
また、上記の状態から通常の用紙を印字するときは、電磁クラッチ６４の通電が遮断され、軸６２とクラッチギア６５との連結が解除され、これにより、回動アーム６３が不図示の付勢部材の付勢力により上方へ回動し、これも不図示のストッパに当接して基準位置、すなわち同図(a) の位置に停止する。
【００４１】
尚、同図(a) 又は同図(b) の位置において、移動フレーム５８とブラケット５９を連結する軸６９を装置本体１０のフレームに係止させ、モータ６８ａのみを更に時計回り方向に所定量だけ駆動することにより、軸６９を支点にして移動フレーム５８を時計回り方向に回動させると、上流側の３個の転写ローラ２８ａ、２８ｂ及び２８ｃがベルト１７との圧接から解除され、これにより、感光体ドラム２１ｄと転写ローラ２８ｄからなるブラックトナーの転写部のみが有効に機能して、モノクロ印字モードに対応した配置を形成することができる。
【００４２】
上述した実施の形態では、いずれも用紙の厚さに応じて転写ローラ（又は転写ローラとベルト）側を、下方に移動させて間隙Ｆ（Ｆ′）を形成するようにしているが、間隙Ｆ（Ｆ′）の形成は、これに限ることなく、感光体ドラムすなわち画像形成ユニット側を上方に移動させて形成するようにしてもよい。以下、これを第５の実施例として説明する。
【００４３】
図６(a),(b) は、第５の実施の形態における用紙の厚さに応じて転写部の間隙を適宜に形成する画像形成装置の主要部の構成を示す図である。この図６(a),(b) に示す画像形成装置の全体構成は、一部を除いて図５(a),(b) に説明した構成とほぼ同様であり、図６(a),(b) には、図５(a),(b) と同一の構成部分には図５(a),(b) と同一の番号を付与して示している。
【００４４】
図６(a) に示すように、この実施の形態においては、転写ローラ２８はベルト１７と共に装置本体１０のフレームに位置固定されている。そして、連結杆６１の上端は移動位置決め部材７１の前後２点に連結しており、この移動位置決め部材７１の各所に立設された突き当て部７２の上面に４個の画像形成ユニット２０の底面部が当接して夫々位置決めされる。厚手の用紙が給送されると、図５(a),(b) の場合と同様にモータ６７が用紙の厚さに応じた回転量で、この場合は反時計回り方向に駆動されることにより、回動腕６３が反時計回り方向に回動して、移動位置決め部材７１を上方に移動させる。これにより、画像形成ユニット２０が上方に押し上げられて、転写部に所定の間隙を形成する。
【００４５】
尚、各画像形成ユニット２０の感光体ドラム２１の支持軸７５が、同図(b) に示すように、装置本体１０のフレーム７３に形成されている切り込み溝７４に、上下に滑動自在に嵌入することによって、感光体ドラム２１は、上下には移動位置決め部材７１によって画像形成ユニット２０を介して自在に位置決めされ、用紙搬送方向には切り込み溝７４によって固定して位置決めされる。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、転写ローラに駆動ローラよりも小さな摩擦力でベルトを搬送する補助機能を持たせ且つこれら転写ローラの回転する表面速度を下流側のものほど大きくなるように設定するので、ベルトを強く張設しなくても転写部に波打ちの生じることがなく、これにより、ベルトの張力を低減させた分だけ駆動系の負荷を軽くすることができ、したがって、装置全体の耐久性が向上すると共に位置ずれのない良質な画像を形成することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態における画像形成装置の構成を模式的に示す側断面図である。
【図２】第１の実施の形態の転写部における良好なベルトの搬送状態を示す側断面図である。
【図３】第２の実施の形態における画像形成装置の主要部の構成を示す側断面図である。
【図４】 (a),(b) は第３の実施の形態における用紙の厚さの違いによって生じる障害を解消する画像形成装置の主要部の構成及びその動作状態を示す図である。
【図５】 (a),(b) は第４の実施の形態における用紙の厚さの違いによって生じる障害を解消し且つモノクロとフルカラーの２通りの印字モードを有する画像形成装置の主要部の構成を示す図である。
【図６】 (a),(b) は第５の実施の形態における用紙の厚さに応じて転写部の間隙を適宜に形成する画像形成装置の主要部の構成を示す図である。
【図７】 (a) は従来の電子写真式タンデム型画像形成装置（プリンタ）の主要部のみを示す図、(b) は転写部においてベルトに発生する波打ちの不具合を示す図である。
【符号の説明】
１（１ａ、１ｂ）ベルト
２ａ駆動ローラ
２ｂ従動ローラ
３吸着ローラ
４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）感光体ドラム
５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）転写ローラ
６待機ロール対
７支持軸
８回動アーム
９テンションローラ
１０フルカラープリンタ（装置本体）
１１開閉給紙トレー
１２用紙カセット
１４上蓋
１５操作パネル
１６上部排紙トレー
１７転写ベルト（ベルト）
１８駆動ローラ
１９従動ローラ
２０（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）画像形成ユニット
２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ）感光体ドラム
２２帯電器
２３現像器
２４現像ローラ
２５クリーナ
２６支持部材
２７記録ヘッド
２８（２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ）転写ローラ
２９補助ローラ
３１用紙厚みセンサ
３２待機ロール対
３３給紙ローラ
３４捌き部材
３５給送路
３６搬送ロール対
３７給紙コロ
３８搬送部分離爪
３９テンションローラ
４０定着部
４１発熱ローラ
４２圧接ローラ
４３オイル塗布ローラ
４５定着部分離爪
４６搬出ロール対
４７切替えレバー
４８排紙路
４９排紙ローラ
５１後部排紙口
５２電装部
５５移動フレーム
５６（５６ａ、５６ｂ）移動用コロ
５７凸状部
５８移動フレーム
５９ブラケット
６１（６１ａ、６１ｂ）連結杆
６２（６２ａ、６２ｂ）軸
６３（６３ａ、６３ｂ）回動腕
６４（６４ａ、６４ｂ）電磁クラッチ
６５（６５ａ、６５ｂ）クラッチギア
６６（６６ａ、６６ｂ）一方向回転ギア（ワンウエイギア）
６７（６７ａ、６７ｂ）モータ
６８（６８ａ、６８ｂ）駆動ギア
６９軸
７１移動位置決め部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus that always forms an appropriate transfer belt conveyance surface in a transfer section.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there is an electrophotographic image forming apparatus as shown in FIG. The image forming apparatus shown in FIG. 1A is a tandem type printer having two printing (printing) modes of monochrome and full color, and only its main part is shown. In this printer, a flat loop belt 1 (1a, 1b) is stretched between a driving roller 2a and a driven roller 2b with a predetermined degree of tension. The suction roller 3 is pressed against the driven roller 2b via the belt 1.
[0003]
Four photosensitive drums 4 (4a, 4b, 4c, 4d) are brought into pressure contact with the outer peripheral surface of the upper circulating portion 1a of the belt 1, and are opposed to the photosensitive drum 4 on the inner peripheral surface of the upper circulating portion 1a. Four transfer rollers 5 (5a, 5b, 5c, 5d) are pressed against each other. Although not specifically shown, each of the photosensitive drums 4 is surrounded by a cleaner, an initialization charger, a recording head, a developing device, and the like. A separation claw, a fixing device, a discharge device are disposed downstream of the belt 1. A paper roller or the like is provided.
[0004]
A toner image is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 4 by an initialization charger, a recording head, and a developing unit. In general, magenta, cyan, yellow, and black toner images are sequentially formed from the most upstream photoreceptor drum 4a to the most downstream photoreceptor drum 4d. The photosensitive drum 4 conveys the toner image to a portion facing the belt 1 while rotating.
[0005]
The standby roll pair 6 disposed upstream of the belt 1 feeds paper fed from a paper feeding device (not shown) on the upstream side to the belt 1 in accordance with printing timing. The sheet is attracted to the belt 1 by the suction roller 3. The belt 1 conveys the paper while circulating in a counterclockwise direction indicated by an arrow A in the figure. The transfer roller 5 is connected to a transfer bias power source (not shown) and applies the transfer bias to the belt 1. This transfer bias is applied to the sheet by the dielectric effect of the belt 1, and the toner image on the photosensitive drum 4 is transferred to the sheet in contact with the photosensitive drum 4 by this electric field.
[0006]
The paper on which the toner images of magenta, cyan, yellow, and black are sequentially transferred from the four photosensitive drums 5a to 5d is separated from the belt 1 and guided to the fixing device, and the heat generating roller and the pressure roller of the fixing device. The toner image is heat-fixed on the paper surface while being sandwiched and transported by the paper and discharged to the outside by the paper discharge roller.
[0007]
When full-color printing is performed as described above, the rotating arm 8 that rotates about the support shaft 7 rotates to the upper position indicated by the solid line in the drawing, and the belt 1 is moved to the position indicated by the solid lines 1a and 1b. It is pushed up and brought into pressure contact with the four photosensitive drums 4. On the other hand, when monochrome printing is performed, the rotating arm 8 rotates to the lower position indicated by the one-dot chain line 8 'in the drawing, and the belt 1 is moved downward as indicated by the one-dot chain lines 1a' and 1b 'in the drawing. Thus, the belt 1 (1a ') is separated from the three upstream photosensitive drums 4a to 4c between the support shaft 7 and the driven roller 2b, and the belt 1 is brought into pressure contact only with the most downstream photosensitive drum 4d. The developing device corresponding to the photosensitive drum 4d contains black toner.
[0008]
By the way, when the belt 1 is moved up and down as described above in monochrome printing and full color printing, the tension of the belt 1 fluctuates. If the tension of the belt 1 fluctuates, the sheet cannot be conveyed in the correct posture. Therefore, the tension roller 9 is brought into pressure contact with the back surface of the lower circulation portion 1b of the belt 1 and an urging force is applied downward as shown by an arrow B in the figure. The belt 1 is always stretched. As a result, when the belt 1 moves downward in monochrome printing, the tension roller 9 is lowered to the position indicated by the one-dot chain line 9 'in the figure by the above-described urging force by the amount of slackening in the upper circulation portion 1a'. Thus, the lower circulation portion 1b 'of the belt 1 is pushed down to maintain the tension of the belt 1 as a whole.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to maintain a uniform tension at the transfer position (pressure contact position with the belt 1) of the four photosensitive drums 4a to 4d by such a method, it is required to apply an extremely high tension to the belt 1. Is done. If the tension applied to the belt is low, the belt 1 conveyed to the belt 1 conveyed by the pressure contact force between the photosensitive drum 4 and the transfer roller 5 at the entry portion to the transfer position is within the circle C in FIG. As shown, undulation occurs. When the undulation occurs in this manner, the movement of the belt 1 varies, and therefore, color misregistration occurs in an image formed by applying four colors of toner, and the image quality is significantly lowered. Therefore, the urging force applied to the tension roller 9 is increased to maintain the tension of the belt 1 at a high level. However, since a strong tension is applied to the belt 1 as described above, there is a problem that a large load is applied to the drive system and the durability of the entire apparatus is lowered.
[0010]
In view of the above-described conventional situation, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that always properly forms a belt conveyance surface in a transfer unit without applying a large tension to the belt.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The configuration of the image forming apparatus of the present invention will be described below.
The image forming apparatus of the present invention includes a plurality of image carriers arranged side by side, a plurality of toner image forming units for individually forming predetermined color toner images on the plurality of image carriers, and the plurality of image carriers. The transfer material is adsorbed on the outer circumferential surface of the downstream rotation roller and the upstream rotation roller disposed on the outer side of the image carrier at both ends of the parallel arrangement direction of the bodies, and the transfer is performed on the plurality of image carriers. A transfer belt that circulates in order to sequentially contact the material, and is in pressure contact with the image carrier via the transfer belt to form a transfer portion corresponding to the plurality of image carriers inside the transfer belt, and the downstream side A plurality of transfer rotations having a transfer assist function for transferring the toner image onto the transfer material in contact with the image carrier, although having a transfer assist function for the transfer belt, although lower than the belt transfer force by the rotating roller Roller and multiple transfer rotations Each of the belt conveying force over La, and a transfer rollers conveying force control means is set to be larger than the ones upstream side of the arrangement direction downstream The downstream rotating roller has a larger coefficient of friction with respect to the transfer belt than any of the other rollers related to driving of the transfer belt, and the transfer rotating roller is more than the downstream rotating roller with respect to the transfer belt. Has a small coefficient of friction and assists the transfer belt while sliding with the transfer belt. Composed.
[0012]
And, for example, as in claim 2 ,Up When the transfer roller D, transfer roller C, transfer roller B, and transfer roller A are set as the transfer roller D, the transfer roller C, the transfer roller B, and the transfer roller A from the side closer to the downstream rotation roller to the upstream side, “the diameter of the downstream rotation roller ≧ the transfer roller D The diameters of the respective rollers are formed so that the relationship of “diameter> diameter of transfer roller C> diameter of transfer roller B> diameter of transfer roller A” is satisfied.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side sectional view schematically showing the configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment. The image forming apparatus shown in the figure is a tandem type full-color printer. As shown in the figure, this full-color printer (hereinafter also referred to as the apparatus main body) 10 is provided with an open / close paper feed tray 11 above the front surface (right side in the figure), and a paper cassette 12 that is detachable from the front at the bottom. The upper cover 14 is provided on the upper surface. A large number of sheets (transfer materials) are stored in the sheet cassette 12.
[0014]
An operation panel 15 is disposed on the upper surface of the apparatus main body 10 in front of the upper lid 14, and a power switch, a liquid crystal display device, a plurality of input keys and the like (not shown) are disposed on the operation panel 15. Further, the upper cover 14 forms an upper discharge tray 16 at the rear part together with the rear upper surface of the apparatus main body 10.
[0015]
Inside the apparatus main body 10, a transfer belt 17 formed in a flat loop shape in the front-rear direction is disposed substantially at the center. A transfer belt (hereinafter simply referred to as a belt) 17 is stretched between a driving roller 18 (downstream rotating roller) and a driven roller 19 (upstream rotating roller) and driven by the driving roller 18 to rotate counterclockwise in the figure. Cycle in the direction. Above the belt 17, four image forming units 20 (20 a, 20 b, 20 c, 20 d) are arranged side by side in a multistage manner along the paper conveyance direction of the belt 17 (from the right to the left in the figure).
[0016]
The image forming unit 20 includes a photosensitive drum (image carrier) 21 and a peripheral surface of the photosensitive drum 21, and includes an initialization charger 22, a developing device 23, a developing roller 24, a cleaner 25, and the like. Various devices (numbers are assigned only to the devices of the image forming unit 20a in the figure) are assembled.
[0017]
The four photosensitive drums 21 are arranged in contact with the upper circulation portion (paper conveyance surface) of the belt 17, respectively. Each of the developing units 23 of the image forming units 20a to 20d includes M (magenta: red dye) toner, C (cyan: greenish blue) toner, and Y (yellow: yellow) toner, which are three subtractive primary colors. Toner and K (black: black) toner dedicated to printing of black portions of characters and images are accommodated.
[0018]
A recording head 27 attached to the back surface of the upper lid 14 via a support member 26 is disposed between the charger 22 and the developer 23. The recording head 27 descends as the upper lid 14 is closed, and faces the photosensitive drum 21 to form an image recording portion. The developing roller 24 is rotatably supported in the lower opening of the housing of the developing unit 23 and presses against the photosensitive drum 21 to form an image developing unit. Then, the transfer rotation roller 28 (28a, 28b, 28c, 28d) is disposed in contact with the back surface of the upper circulation portion of the belt 17. A transfer rotation roller (hereinafter referred to as a transfer roller) 28 faces the photosensitive drum 21 via the belt 17 and forms an image transfer portion.
[0019]
The auxiliary roller 29 is pressed against the upstream end of the belt 17 supported by the driven roller 19 to form a paper carry-in portion, and a paper thickness sensor 31 is provided in conjunction with the auxiliary roller 29. It is done. A standby roll pair 32 is disposed upstream from the paper carry-in portion in the paper conveyance direction, and the upstream branch is branched horizontally and downward, and in the horizontal direction, the paper feed roller 33, the separating member 34, and the above-described opening / closing. A paper feed tray 11 is provided. In addition, a feeding path 35 composed of two guide plates is formed below, a pair of conveying rolls 36 is disposed at the upstream (downward) end thereof, and below the sheet feeding end of the paper cassette 12 described above. positioned. Above the paper feed end of the paper feed cassette 12, a paper feeding roller 37 having a half-moon shaped cross section is disposed.
[0020]
On the other hand, on the downstream side of the belt 17 in the sheet conveying direction, a conveying portion separation claw 38 is disposed in pressure contact with the belt 17 at a position facing the driving roller 18, and the lower circulation portion of the belt 17 at a position slightly away from the driving roller 18. A tension roller 39 is disposed in pressure contact with the back surface. The conveyance part separation claw 38 separates the paper adsorbed and carried out by the belt 17 from the belt 17 and correctly guides it downstream. The tension roller 39 is biased downward so that a constant tension is applied to the belt 17 so that the sheet conveyance surface (upper circulation portion) of the belt 17 is always kept flat.
[0021]
A fixing unit 40 is disposed downstream of the conveyance separation claw 38. In the fixing unit 40, a heat generating roller 41, a pressure contact roller 42, an oil application roller 43, a fixing unit separation claw 45, and the like are assembled in a heat insulating casing. A carry-out roll pair 46 and a switching lever 47 are disposed behind the fixing unit 40 (downstream in the sheet conveyance direction). When the switching lever 47 is in a position rotated downward as shown in the figure, the sheet discharged from the fixing unit 40 by the unloading roll pair 46 is moved to the upper discharge path 48 and the discharge roller 49 at the end thereof. The sheet is guided to the upper sheet discharge tray 16, while the sheet is guided to the rear sheet discharge port 51 when rotating upward.
[0022]
Between the belt 17 and the paper cassette 12, an electrical component 52 that can be mounted with an appropriate circuit board is disposed. A control board composed of a plurality of electronic components is mounted on the circuit board mounted on the electrical component 52. The controller is composed of a controller unit and an engine unit. The controller unit includes a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), EEPROM (Rewritable Read Memory), Frame Memory, Image Data Transfer Circuit, etc. Then, print data input from a host computer or the like is analyzed, print data is created, and transferred to the engine unit.
[0023]
The engine unit includes a CPU, a ROM, and the like. Data and command signals from the controller unit and outputs of various sensors such as a paper thickness sensor are input to the input side, and a plurality of motors that are power sources are driven to the output side. A motor driver, a clutch driver that switches between driving and disconnecting a drive transmission system that transmits the drive of the motor to each part, a print driver that drives the recording head 27 based on the print data, an initialization charger 22, and a developing roller 24 A bias power supply driver for supplying a predetermined bias voltage (or current) to the transfer roller 28 or the like is connected. The engine unit drives and controls each unit based on data and command signals from the controller unit, the output of each sensor, and the like.
[0024]
In the first embodiment, the drive rotation speeds for the transfer rollers 28a, 28b, 28c and 28d in the drive transmission system are different from each other, that is, the most downstream transfer roller 28a from the most upstream transfer roller 28a. The gear ratio of the drive transmission system (not shown) is set so that the rotational speed up to the transfer roller 28d is higher at the downstream side than at the upstream side. However, as a characteristic of the member forming the peripheral surface of each transfer roller 28, the friction coefficient with the belt 17 is set to be smaller than the friction coefficient between the driving roller 18 and the belt 17. As a result, the transfer rollers 28 (28a, 28b, 28c, 28d) pass through the photosensitive drum 21 of the image forming unit 20 (20a, 20b, 20c, 20d) and the upper circulation portions of the belt 17, respectively. Rotate with pinching and slightly slipping.
[0025]
FIG. 2 is a side cross-sectional view illustrating a belt conveyance state in the transfer unit having the above-described configuration. As shown in the figure, at the entrance portion indicated by a circle D in the drawing of the belt 17 passing through the transfer portion formed at the opposing portion of the photosensitive drum 21 and the transfer roller 28, the transfer roller 28 of this transfer portion is the above-mentioned. As described above, the belt 17 is rotating at a slightly higher rotational speed than the transfer roller 28 at the preceding stage (immediately upstream), and the belt 17 is conveyed so as to be extended downstream, and therefore the belt 17 generates a wavy phenomenon. Without entering the transfer section, the sheet conveyance surface enters and passes through the sheet conveying surface while maintaining a flat state. Further, since the transfer roller 28 is transported while sliding with respect to the belt 17 as described above, the belt 17 is not pulled out to the downstream side more than necessary, and the belt 17 is driven by the transport force of the driving roller 18. It is transported at a corresponding speed. Therefore, an unreasonable stress is not generated on the belt 17 other than a force for maintaining the posture correctly (flat). As described above, the four color toner images are superimposed and transferred to the correct position without any misregistration due to undulations on the sheet conveyed to the belt 17 that circulates and moves in a correct posture. As a result, a high-quality image is formed.
[0026]
In the above embodiment, the gear ratio of the drive transmission system of the transfer roller is changed for each transfer roller in order to make the rotation speed of the transfer roller 28 different, but in order to make the rotation speed of the transfer roller 28 different. However, the present invention is not limited to this, and the diameter of each transfer roller may be changed. This will be described as a second embodiment.
[0027]
FIG. 3 is a side sectional view showing a configuration of a main part of the image forming apparatus according to the second embodiment. In the figure, the same components as those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals as those in FIG. As shown in FIG. 3, the transfer rollers 28a ', 28b', 28c ', and 28d' facing the photosensitive drums 21 of the image forming units 20a, 20b, 20c, and 20d have a diameter that increases from upstream to downstream. The diameter of the transfer roller 28d ′ at the most downstream side is formed so as to increase sequentially and not to be larger than the diameter of the drive roller 18.
[0028]
That is, the relationship of “the diameter of the driving roller 18 ≧ the diameter of the transfer roller 28d ′> the diameter of the transfer roller 28c ′> the diameter of the transfer roller 29b ′> the diameter of the transfer roller 28a ′” is established. The gear ratios of the drive transmission diameters for rotationally driving them are formed so that the transfer rollers 28a ', 28b', 28c 'and 28d' are rotationally driven at the same rotational angular velocity. Also in this case, each of the transfer rollers 28a ', 28b', 28c 'and 28d' has a friction coefficient between the belt 17 and the friction coefficient between the driving roller 18 and the belt 17 as a characteristic of the member forming the peripheral surface thereof. It is set to be smaller. Accordingly, also in this case, the transfer rollers 28a ', 28b', 28c 'and 28d' are respectively connected to the photosensitive drum 21 of the image forming units 20a, 20b, 20c and 20d opposed to the transfer rollers 28a ', 28b', 28c 'and 28d'. Rotate with a slight slippage.
[0029]
Since the downstream transfer roller 28b ', 28c' or 28d 'is formed with a larger diameter than the upstream transfer roller 28a', 28b 'or 28c' as described above, the upstream transfer roller 28b ', 28c' or 28d 'is larger than the upstream one. It rotates at a slightly faster rotation speed. Then, the belt 17 is conveyed so as to be extended downstream. As a result, in this case as well, the belt 17 enters and passes through the transfer portion while maintaining a flat state on the sheet conveying surface without causing a undulation phenomenon. Also in this case, the transfer rollers 28a ', 28b', 28c 'and 28d' are transported while sliding with respect to the belt 17, so that the belt 17 is not unnecessarily pulled out downstream. In this case as well, the belt 17 is conveyed at a speed corresponding to the conveying force of the driving roller 18. Therefore, an excessive stress is not generated on the belt 17 other than a force for maintaining the posture correctly (flat). As a result, the four color toner images are superimposed and transferred onto the paper conveyed to the belt 17 at the correct positions free from wavy displacement, and a high quality image is formed.
[0030]
By the way, as described above, even if the folding of the belt 17 in the transfer portion is eliminated, if the paper is thicker than, for example, a postcard compared to normal office paper, the photosensitive portion in the transfer portion is usually used. The clamping force on the belt by the body drum and the transfer roller is set so as to form a pressing force corresponding to the thickness of normal office paper, so that a thick paper like the above postcard enters the transfer section. If this happens, the thickness becomes an obstacle, and a resistance greater than that of normal paper may occur in the pinching portion, which may cause uneven conveyance force.
[0031]
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing the configuration of the main part of the image forming apparatus that eliminates the obstacle caused by the difference in the thickness of the paper in the third embodiment, and the operation state thereof. In FIG. 9A, the same components as those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals as those in FIG. FIG. 2B shows the difference in the position of the operation result, and only the components that have a change in the operation, which are necessary for the description, are shown with numbers.
[0032]
As shown in FIG. 6A, the photosensitive drums 21 are connected to the image forming units 20a to 20d fixed to the image forming unit receiving portions (not shown) of the apparatus main body 10 shown in FIG. The belt 17 that abuts, the transfer roller 28 that presses and supports the belt 17 from the back surface, the drive roller 18 that drives the belt 17, the driven roller 19 that supports the belt 17 by following the belt 17, and the tension of the belt 17 is constant. A tension roller 39 to be maintained is supported by the moving frame 55. Abutting against the lower surface of the moving frame 55, the two moving rollers 56a and 56b are arranged so as to be rotatable in the clockwise and counterclockwise directions as shown by the double-headed arrows E and E 'in the figure at appropriate intervals. It is installed. In this moving roller 56 (56a, 56b), a gentle convex portion 57 is formed on a part of the circumference.
[0033]
The state shown in FIG. 4A shows the positions of the belt 17 and the transfer roller 28 when printing normal office paper, that is, thin paper. In this case, the protruding end of the convex portion 57 of the moving roller 56 is shown. Is in contact with the lower surface of the moving frame 55. For example, when printing on a postcard, when the postcard is fed from the standby roll pair 32 shown in FIG. 1 to the paper carry-in portion, the paper thickness sensor 31 detects the thickness of the postcard. The engine unit of the control unit of the electrical unit 52 rotates the moving roller 56 by 90 degrees based on the thickness information detected by the paper thickness sensor 31, for example, as shown in FIG. The portion 57 is released from the contact with the moving frame 55, thereby lowering the belt 17 and the transfer roller 28 downward, that is, in a direction away from the photosensitive drum 21, and the upper circulating portion of the photosensitive drum 21 and the belt 28. A gap F is formed between the two. As a result, a sheet such as a postcard, which is thicker than a normal sheet, can enter the transfer unit without receiving resistance due to the thickness, and stable image formation can be performed.
[0034]
The gap F shown in FIG. 4B is shown as a gap formed between the photosensitive drum 21 and the belt 17 for the sake of convenience of explanation, but actually the belt 17 is also in this case in the photosensitive drum 21. The difference between the absence of the gap in FIG. 5A and the gap F in FIG. 2B actually shows the strength of the pressure contact force visually. Further, the rotational drive of the moving roller 56 is not limited to 90 degrees. For example, in the case of OHP paper that is thicker than normal office paper and thinner than postcards, it is shown in FIGS. The gap F may be set to be narrower than that shown in FIG.
[0035]
In each of the first to third embodiments, a printer that performs only full-color printing has been described. However, a printer having two printing modes, monochrome and full-color, has the same configuration as described above. can do. That is, the configuration according to the first embodiment relates to the transfer roller drive system, and even in the case of a printer having two printing modes of monochrome and full color, the transfer roller drive system is sequentially accelerated toward the downstream side. What is necessary is just to comprise. The configuration in the second embodiment relates to the diameter of the transfer roller, and can be applied as it is to the transfer roller of a printer having two printing modes of monochrome and full color.
[0036]
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing the configuration of the main part of the image forming apparatus according to the fourth embodiment. In a printer having two printing modes of monochrome and full color, FIG. 2A and 2B are diagrams illustrating a configuration of a printer having a mechanism for forming a gap between the photosensitive drum and the belt in accordance with the thickness of the sheet as in the case of (b). 5 (a) and 5 (b), the overall configuration is almost the same as that of FIG. 1 except for a part. FIGS. 5 (a) and 5 (b) The same components are shown with the same numbers as in FIG.
[0037]
As shown in FIG. 5A, the transfer roller 28 (opposed to the photosensitive drum 21 (21a, 21b, 21c, 21d) of the image forming units 20a, 20b, 20c, and 20d (not shown) via the belt 17 is omitted. 28a, 28b, 28c, 28d) are disposed on a moving frame 58 and a bracket 59 connected to the moving frame 58. The moving frame 58 is connected at two points near the front and rear ends to the upper ends of the two connecting rods 61 (61a, 61b). The lower ends of these connecting rods 61 are respectively connected to the ends of rotating arms 63 (63a, 63b) that project perpendicularly to the shaft 62 from the ends of the shafts 62 (62a, 62b). The shaft 62 is engaged with the clutch gear 65 (65a, 65b) via the electromagnetic clutch 64 (64a, 64b). These clutch gears 65 are engaged with drive gears 68 (68a, 68b) of motors 67 (67a, 67b) via one-way rotating gears (one-way gears) 66 (66a, 66b).
[0038]
Also in this case, when a postcard is fed from the standby roll pair 32 shown in FIG. 1 to the paper carry-in section, the paper thickness sensor 31 detects the thickness of the postcard. Based on the thickness information detected by the paper thickness sensor 31, the engine unit of the control unit of the electrical unit 52 drives the motor 67 in the clockwise direction in the figure by the amount of rotation corresponding to the thickness.
[0039]
As a result, the clutch gear 65 is driven via the one-way gear 66, the shaft 62 rotates in the clockwise direction, and the rotating arm 63 fixed to this rotates clockwise as indicated by arrows H and H 'in FIG. By rotating in the direction, the moving frame 58 and the bracket 59 are moved downward by the distance F ′ corresponding to the thickness information via the connecting rod 61. Also in this case, the movement of the distance F ′ allows a postcard that is thicker than a normal sheet to enter the transfer portion without receiving resistance due to the thickness, so that stable image formation can be performed.
[0040]
Further, when printing a normal sheet from the above state, the energization of the electromagnetic clutch 64 is cut off, and the connection between the shaft 62 and the clutch gear 65 is released, whereby the rotating arm 63 is energized (not shown). The member is rotated upward by the biasing force of the member, and also comes into contact with a stopper (not shown) and stops at the reference position, that is, the position shown in FIG.
[0041]
At the position shown in FIG. 5A or FIG. 6B, the shaft 69 connecting the moving frame 58 and the bracket 59 is locked to the frame of the apparatus main body 10, and only the motor 68a is further rotated in the clockwise direction by a predetermined amount. When the movable frame 58 is rotated clockwise with the shaft 69 as a fulcrum, the three upstream transfer rollers 28a, 28b and 28c are released from the pressure contact with the belt 17, thereby Only the black toner transfer portion composed of the photosensitive drum 21d and the transfer roller 28d functions effectively, and an arrangement corresponding to the monochrome print mode can be formed.
[0042]
In each of the above-described embodiments, the gap F (F ′) is formed by moving the transfer roller (or transfer roller and belt) side downward according to the thickness of the sheet. The formation of (F ′) is not limited to this, and it may be formed by moving the photosensitive drum, that is, the image forming unit side upward. This will be described below as a fifth embodiment.
[0043]
FIGS. 6A and 6B are diagrams showing the configuration of the main part of the image forming apparatus that appropriately forms the gap of the transfer part in accordance with the thickness of the paper in the fifth embodiment. The overall configuration of the image forming apparatus shown in FIGS. 6A and 6B is almost the same as the configuration described in FIGS. 5A and 5B except for some parts. In (b), the same components as in FIGS. 5 (a) and (b) are given the same numbers as in FIGS. 5 (a) and (b).
[0044]
As shown in FIG. 6A, in this embodiment, the transfer roller 28 is fixed to the frame of the apparatus main body 10 together with the belt 17. The upper end of the connecting rod 61 is connected to the front and rear two points of the moving positioning member 71, and the bottom surfaces of the four image forming units 20 are arranged on the upper surfaces of the abutting portions 72 erected at various positions of the moving positioning member 71. The parts are in contact with each other and positioned. When thick paper is fed, the motor 67 is driven in the counterclockwise direction by the amount of rotation corresponding to the thickness of the paper, as in FIGS. 5 (a) and 5 (b). As a result, the rotating arm 63 rotates counterclockwise to move the movable positioning member 71 upward. As a result, the image forming unit 20 is pushed upward to form a predetermined gap in the transfer portion.
[0045]
The support shaft 75 of the photosensitive drum 21 of each image forming unit 20 is slidably inserted vertically into a cut groove 74 formed in the frame 73 of the apparatus main body 10 as shown in FIG. As a result, the photosensitive drum 21 is freely positioned up and down by the moving positioning member 71 via the image forming unit 20, and is fixedly positioned by the cut groove 74 in the sheet conveying direction.
[0046]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the transfer roller is provided with an auxiliary function of conveying the belt with a frictional force smaller than that of the drive roller, and the surface speed of rotation of the transfer roller is increased toward the downstream side. Therefore, even if the belt is not stretched strongly, no waviness is generated in the transfer portion, and this makes it possible to reduce the load on the drive system by the amount that the belt tension is reduced. As a result, the durability of the entire apparatus is improved, and a high-quality image free from misalignment can be formed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view schematically showing a configuration of an image forming apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a side cross-sectional view illustrating a good belt conveyance state in the transfer unit according to the first embodiment.
FIG. 3 is a side sectional view showing a configuration of a main part of an image forming apparatus according to a second embodiment.
FIGS. 4A and 4B are diagrams illustrating a configuration of a main part of an image forming apparatus that solves a problem caused by a difference in sheet thickness and an operation state thereof according to a third embodiment.
FIGS. 5A and 5B show the main part of an image forming apparatus that eliminates a problem caused by a difference in sheet thickness in the fourth embodiment and has two printing modes of monochrome and full color. It is a figure which shows a structure.
FIGS. 6A and 6B are diagrams illustrating a configuration of a main part of an image forming apparatus that appropriately forms a gap of a transfer unit according to the thickness of a sheet according to a fifth embodiment.
7A is a diagram showing only a main part of a conventional electrophotographic tandem image forming apparatus (printer), and FIG. 7B is a diagram showing a problem of undulations generated on a belt in a transfer unit.
[Explanation of symbols]
1 (1a, 1b) belt
2a Drive roller
2b driven roller
3 Adsorption roller
4 (4a, 4b, 4c, 4d) Photosensitive drum
5 (5a, 5b, 5c, 5d) Transfer roller
6 Waiting roll pair
7 Support shaft
8 Rotating arm
9 Tension roller
10 Full color printer (device main unit)
11 Opening and closing paper feed tray
12 Paper cassette
14 Upper lid
15 Operation panel
16 Upper output tray
17 Transfer belt (belt)
18 Drive roller
19 Followed roller
20 (20a, 20b, 20c, 20d) Image forming unit
21 (21a, 21b, 21c, 21d) Photosensitive drum
22 Charger
23 Developer
24 Development roller
25 Cleaner
26 Support member
27 Recording head
28 (28a, 28b, 28c, 28d) Transfer roller
29 Auxiliary roller
31 Paper thickness sensor
32 Waiting roll pair
33 Paper feed roller
34 Thatched material
35 Feeding route
36 Transport roll pair
37 Feed roller
38 Transport part separation claw
39 Tension roller
40 Fixing part
41 Heating roller
42 Pressure roller
43 Oil application roller
45 Fixing part separation nail
46 Unloading roll pair
47 Switching lever
48 Output path
49 Paper discharge roller
51 Rear paper exit
52 Electrical Department
55 Moving frame
56 (56a, 56b) Moving roller
57 Convex part
58 Moving frame
59 Bracket
61 (61a, 61b) Connecting rod
62 (62a, 62b) shaft
63 (63a, 63b) Rotating arm
64 (64a, 64b) Electromagnetic clutch
65 (65a, 65b) clutch gear
66 (66a, 66b) One-way rotating gear (one-way gear)
67 (67a, 67b) Motor
68 (68a, 68b) Drive gear
69 axes
71 Moving positioning member

Claims

A plurality of image carriers arranged side by side;
A plurality of toner image forming means for individually forming predetermined color toner images on the plurality of image carriers;
The plurality of images are attracted to the outer peripheral surface by being adsorbed between a downstream rotating roller and an upstream rotating roller disposed outside the image bearing members at both ends in the juxtaposed direction of the plurality of image bearing members. A transfer belt that circulates in order to sequentially bring the transfer material into contact with a carrier;
The transfer belt is pressed against the plurality of image carriers via the transfer belt to form a transfer portion corresponding to the plurality of image carriers inside the transfer belt, and is lower than the belt conveying force by the downstream rotation roller. A plurality of transfer rotation rollers having a transfer assist function for the transfer belt and supplied with a transfer bias for transferring a toner image to the transfer material in contact with the image carrier;
A transfer rotation roller conveyance force control means for setting the belt conveyance force of each of the plurality of transfer rotation rollers so that the downstream one in the juxtaposed direction is larger than the upstream one ,
The downstream rotating roller has a larger coefficient of friction with respect to the transfer belt than any of the other rollers related to driving of the transfer belt, and the transfer rotating roller is less than the downstream rotating roller with respect to the transfer belt. an image forming apparatus comprising that you assist conveyance of the transfer belt while generating slippage between and the transfer belt has a small friction coefficient.

When the plurality of transfer rotation rollers are the transfer roller D, transfer roller C, transfer roller B, and transfer roller A from the side closer to the downstream side rotation roller to the upstream side, “diameter of the downstream side rotation roller ≧ the transfer roller” 2. The diameter of each of the rollers is formed so that a relationship of “diameter of D> diameter of the transfer roller C> diameter of the transfer roller B> diameter of the transfer roller A” is satisfied. Image forming apparatus.