JP4798786B2 - ベルト装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はそれらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置と、そこに設置されるベルト装置と、に関し、特に、中間転写ベルト、転写搬送ベルト、感光体ベルト等のベルト部材の離間動作をおこなうベルト装置及び画像形成装置に関するものである。
従来から、複写機やプリンタ等の画像形成装置において、中間転写ベルト(ベルト装置)を備えたタンデム型のカラー画像形成装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
詳しくは、4つの感光体ドラム(像担持体)が中間転写ベルトに対向するように並設されている。これらの4つの感光体ドラムでは、それぞれ、ブラック(黒色)、イエロー、マゼンタ、シアンのトナー像が形成される。そして、各感光体ドラムで形成された各色のトナー像が、中間転写ベルト上に重ねて転写される。さらに、中間転写ベルト上に担持された複数色のトナー像は、カラー画像として記録媒体上に転写される。
このような画像形成装置では、黒色画像を形成するときに、黒色用の感光体ドラムのみを中間転写ベルトに当接させて、その他の感光体ドラム(イエロー用、マゼンタ用、シアン用の感光体ドラムである。)を中間転写ベルトから離間させる技術が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2参照。)。このような技術は、感光体ドラムや中間転写ベルトの高寿命化や、トナーの飛散防止や、トナーの消費ロスの低減、等を目的としたものである。
具体的に、特許文献1等には、黒色画像形成時に、中間転写ベルトを張架する複数の支持ローラのうち1つを移動させて、3色の感光体ドラムから中間転写ベルトを離間する技術が開示されている。
また、特許文献2等には、黒色画像形成時に、中間転写ベルトを介して4つの感光体ドラムに対向する4つの転写ローラ(1次転写ローラ)のうち、黒色用の転写ローラ以外の3つの転写ローラを移動させて、3色の感光体ドラムから中間転写ベルトを離間する技術が開示されている。
特開2001−242680号公報 特開2006−201338号公報
上述した従来の画像形成装置は、装置を大型化することなく、黒色画像形成時に黒色用の像担持体以外の3つの像担持体を中間転写ベルトから充分に離間させるのが難しかった。
具体的に、上述した特許文献1等の画像形成装置は、中間転写ベルトを張架する複数の支持ローラのうち1つを大きく移動させることで、3色の感光体ドラムから中間転写ベルトを離間している。したがって、3色の感光体ドラムが中間転写ベルトから充分に離間する効果が期待できる。しかし、中間転写ベルトが移動するスペースを充分に確保する必要があって、画像形成装置が大型化してしまっていた。
また、上述した特許文献2等の画像形成装置は、黒色用の転写ローラ以外の3つの転写ローラを移動させることで、3色の感光体ドラムから中間転写ベルトを離間している。したがって、中間転写装置(又は画像形成装置)の省スペース化に対する効果が期待できる。しかし、中間転写装置が小型化されるほど、黒色用の感光体ドラム以外の3つの感光体ドラムを中間転写ベルトから充分に離間させることができなかった。詳しくは、中間転写ベルトに当接する黒色用の感光体ドラムに最も近い感光体ドラムと、対応する感光体ドラムと、の間隙が充分に確保されずに、双方の部材が当接してしまう場合もあった。そのため、近接する感光体ドラムや中間転写ベルトの磨耗が生じたり、近接する感光体ドラム上に付着するトナーが中間転写ベルト上に飛翔したりする不具合が発生する可能性があった。
なお、このような問題は、ベルト部材として中間転写ベルトを用いたベルト装置に限定されることなく、ベルト部材として転写搬送ベルトを用いたベルト装置や、ベルト部材として感光体ベルトを用いたベルト装置でも共通するものである。
すなわち、4つの感光体ドラム(像担持体)に対向する転写搬送ベルトを用いたベルト装置において、装置を大型化することなく、黒色画像形成時に黒色用の感光体ドラム以外の3つの感光体ドラムを転写搬送ベルトから充分に離間させるのが難しかった。また、4つの現像ローラ(現像剤担持体)に対向する感光体ベルトを用いたベルト装置において、装置を大型化することなく、黒色画像形成時に黒色用の現像ローラ以外の3つの現像ローラを感光体ベルトから充分に離間させるのが難しかった。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、比較的簡易な構成で、装置を大型化することなく、複数の担持体のうち特定の担持体以外の他の担持体がベルト部材から充分に離間される、ベルト装置及び画像形成装置を提供することにある。
この発明の請求項1記載の発明にかかるベルト装置は、トナー像又は現像剤をそれぞれ担持する複数の担持体に対向するベルト部材と、前記ベルト部材を介して前記複数の担持体にそれぞれ対向する複数の対向部材と、前記複数の対向部材のうち少なくとも1つの対向部材のみを対応する担持体に対向させてその他の対向部材をその他の担持体から離間させる離間手段と、前記離間手段によって前記その他の対向部材を前記その他の担持体から離間させるときに、前記ベルト部材に当接して当該ベルト部材を前記その他の担持体から離間させる当接部材と、を備え、前記離間手段は、黒色画像を形成するときに黒色用の対向部材のみを黒色用の担持体に対向させてその他の対向部材をその他の担持体から離間させて、カラー画像を形成するときに前記複数の対向部材のすべてを前記複数の担持体にそれぞれ対向させるように制御され、前記ベルト部材は、その外周面の幅方向両端部にそれぞれテープ部材を備え、前記当接部材は、前記ベルト部材の外周面に対して接離自在に移動するローラ部材であって、前記ローラ部材は、前記黒色用の対向部材及び担持体に対して前記ベルト部材の走行方向上流側であって前記その他の対向部材及び担持体に対して前記ベルト部材の走行方向下流側に配設されるとともに、前記ベルト部材に当接するときに当該ローラ部材の幅方向両端部が前記テープ部材に当接するように構成されたものである。
また、請求項2記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項1に記載の発明において、前記当接部材は、前記複数の担持体に担持されるトナー像又は現像剤に係わるトナーの極性と同じ極性の電圧が印加されるものである。
また、請求項3記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記当接部材に所定の電圧を印加して該当接部材に付着したトナーを前記ベルト部材に移動させるものである。
また、請求項4記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項3に記載の発明において、前記複数の担持体に担持されるトナー像又は現像剤に係わるトナーの極性に対して同じ極性の電圧と異なる極性の電圧とを前記当接部材に交互に印加するものである。
また、請求項5記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項4に記載の発明において、前記同じ極性の電圧と前記異なる極性の電圧とは、それぞれ、回転自在に構成された前記ローラ部材が少なくとも1回転する時間印加されるものである。
また、請求項6記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項3〜請求項5のいずれかに記載の発明において、画像形成の累積回数又は累積時間が所定値を超えた後であって一連の連続した画像形成が終了した後に、前記当接部材に付着したトナーを前記ベルト部材に移動させるものである。
また、請求項7記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項3〜請求項5のいずれかに記載の発明において、画像形成の累積回数又は累積時間が所定値を超えた後に、一連の連続した画像形成が終了していなくてもその連続した画像形成を中断して前記当接部材に付着したトナーを前記ベルト部材に移動させるものである。
また、請求項8記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項3〜請求項5のいずれかに記載の発明において、画像形成装置本体において装置の異常が検知されてその異常が解除された後に、前記当接部材に付着したトナーを前記ベルト部材に移動させるものである。
また、請求項9記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項1〜請求項8のいずれかに記載の発明において、前記ベルト部材を介して前記当接部材に対向する対向ローラを備え、前記対向ローラは、前記複数の担持体に担持されるトナー像又は現像剤に係わるトナーの極性とは逆の極性の電圧が印加されるものである。
また、請求項10記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項1〜請求項9のいずれかに記載の発明において、前記離間手段は、前記中間転写ベルトを張架する張架ローラと前記その他の対向部材とを保持する保持部材を支軸を中心にして回動させるものである。
また、請求項11記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項1〜請求項10のいずれかに記載の発明において、前記担持体は、トナー像を担持する像担持体であって、前記ベルト部材を、前記像担持体に担持されたトナー像が転写される中間転写ベルトとしたものである。
また、請求項12記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項1〜請求項10のいずれかに記載の発明において、前記担持体は、トナー像を担持する像担持体であって、前記ベルト部材を、記録媒体を搬送するとともに当該記録媒体に前記像担持体に担持されたトナー像を転写する転写搬送ベルトとしたものである。
また、請求項13記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項11又は請求項12に記載の発明において、前記対向部材を、転写ローラでとしたものである。
また、請求項14記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項1〜請求項10のいずれかに記載の発明において、前記担持体は、現像剤を担持する現像剤担持体であって、前記ベルト部材を、前記現像剤担持体に担持された現像剤によってトナー像が形成される感光体ベルトとしたものである。
また、請求項15記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項1〜請求項14のいずれかに記載のベルト装置を備えたものである。
本発明は、複数の対向部材のうち特定の対向部材以外のその他の対向部材を担持体から離間させるときに、当接部材をベルト部材に当接させてベルト部材を他の担持体から離間させている。これにより、比較的簡易な構成で、装置を大型化することなく、複数の担持体のうち特定の担持体以外の他の担持体がベルト部材から充分に離間される、ベルト装置及び画像形成装置を提供することができる。
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
実施の形態1.
図1〜図5にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1及び図2にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1は画像形成装置としてのプリンタを示す構成図であり、図2はその作像部を示す拡大図である。
図1に示すように、画像形成装置本体100の上方にあるボトル収容部31には、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(黒色))に対応した4つのトナーボトル32Y、32M、32C、32Kが着脱自在に設置されている。
ボトル収容部31の下方にはベルト装置としての中間転写装置15が配設されている。その中間転写装置15の中間転写ベルト8(ベルト部材)に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部6Y、6M、6C、6Kが並設されている。
図2を参照して、イエローに対応した作像部6Yは、像担持体(トナー像を担持する担持体である。)としての感光体ドラム1Yと、感光体ドラム21の周囲に配設された帯電部4Y、現像部5Y、クリーニング部2Y、除電部(不図示である。)等で構成されている。そして、感光体ドラム1Y上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)がおこなわれて、感光体ドラム1Y上にイエロー画像が形成されることになる。
なお、他の3つの作像部6M、6C、6Kも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応した作像部6Yとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の3つの作像部6M、6C、6Kの説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部6Yのみの説明をおこなうことにする。
図2を参照して、感光体ドラム1Yは、不図示の駆動モータによって図2中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部4Yの位置で、感光体ドラム1Yの表面が一様に帯電される(帯電工程である。)。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、露光部7から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される(露光工程である。)。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、現像部5Yとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される(現像工程である。)。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、中間転写ベルト8(ベルト部材)及び転写ローラ9Y(対向部材)との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上のトナー像が中間転写ベルト8上に転写される(1次転写工程である。)。このとき、感光体ドラム1Y上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
その後、感光体1Yの表面は、クリーニング部2Yとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上に残存した未転写トナーが回収される(クリーニング工程である。)。
最後に、感光体ドラム1Yの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム1Y上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
なお、上述した作像プロセスは、他の作像部6M、6C、6Kでも、イエロー作像部6Yと同様におこなわれる。すなわち、作像部の下方に配設された露光部7から、画像情報に基いたレーザ光Lが、各作像部6M、6C、6Kの感光体ドラム上に向けて照射される。詳しくは、露光部7は、光源からレーザ光Lを発して、そのレーザ光Lを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト8上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト8上にカラー画像が形成される。
ここで、中間転写装置15(ベルト装置)は、中間転写ベルト8、4つの転写ローラ9Y、9M、9C、9K (対向部材)、駆動ローラ12、テンションローラ13、入口ローラ14、中間転写クリーニング部10、等で構成される。中間転写ベルト8は、3つのローラ12〜14によって張架・支持されるとともに、1つのローラ12の回転駆動によって図1中の矢印方向に無端移動される。
4つの転写ローラ9Y、9M、9C、9Kは、それぞれ、中間転写ベルト8を感光体ドラム1Y 、1M 、1C 、1K との間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。そして、転写ローラ9Y、9M、9C、9Kに、トナーの極性とは逆の転写電圧(転写バイアス)が印加される。
そして、中間転写ベルト8は、矢印方向に走行して、転写ローラ9Y、9M、9C、9Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム1Y 、1M 、1C 、1K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト8上に重ねて1次転写される。
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト8は、2次転写ローラ19との対向位置に達する。この位置では、駆動ローラ12が、2次転写ローラ19との間に中間転写ベルト8を挟み込んで2次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト8上に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の記録媒体P上に転写される。このとき、中間転写ベルト8には、記録媒体Pに転写されなかった未転写トナーが残存する。
その後、中間転写ベルト8は、中間転写クリーニング部10の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト8上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト8上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。なお、ベルト装置としての中間転写装置15の構成・動作については、後で図3〜図5にてさらに詳述する。
ここで、2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Pは、装置本体100の下方に配設された給紙部26から、給紙ローラ27やレジストローラ対28等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部26には、転写紙等の記録媒体Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ27が図1中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Pがレジストローラ対28のローラ間に向けて給送される。
レジストローラ対28に搬送された記録媒体Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対28のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト8上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対28が回転駆動されて、記録媒体Pが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体P上に、所望のカラー画像が転写される。
その後、2次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Pは、定着部20の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体P上に定着される。
その後、記録媒体Pは、排紙ローラ対29のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対29によって装置外に排出された被転写Pは、出力画像として、スタック部30上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
次に、図2にて、作像部における現像部の構成・動作について、さらに詳しく説明する。
現像部5Yは、感光体ドラム1Yに対向する現像ローラ51Y(現像剤担持体)と、現像ローラ51Yに対向するドクターブレード52Yと、現像剤収容部53Y、54Y内に配設された2つの搬送スクリュ55Yと、現像剤収容部54Yに開口を介して連通するトナー補給部58Yと、現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知センサ56Yと、等で構成される。現像ローラ51Yは、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部53Y、54Y内には、キャリアとトナーとからなる2成分現像剤が収容されている。
このように構成された現像部5Yは、次のように動作する。
現像ローラ51Yのスリーブは、図2の矢印方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ51Y上に担持された現像剤は、スリーブの回転にともない現像ローラ51Y上を移動する。
ここで、現像装置5Y内の現像剤は、現像剤中のトナーの割合(トナー濃度)が所定の範囲内になるように調整される。詳しくは、現像装置5Y内のトナー消費に応じて、トナーボトル32Yに収容されているトナーが、トナー搬送部40Yのトナー搬送パイプ43Yやトナー補給部58Yを介して現像剤収容部54Y内に補給される。
その後、現像剤収容部54Y内に補給されたトナーは、2つの搬送スクリュ55Yによって、現像剤とともに混合・撹拌されながら、2つの現像剤収容部53Y、54Yを循環する(図2の紙面垂直方向の移動である。)。そして、現像剤中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ51Y上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ51Y上に担持される。
現像ローラ51Y上に担持された現像剤は、図2中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード52Yの位置に達する。そして、現像ローラ51Y上の現像剤は、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム1Yとの対向位置(現像領域である。)まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム1Y上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ51Y上に残った現像剤はスリーブの回転にともない現像剤収容部53Yの上方に達して、この位置で現像ローラ51Yから離脱される。
次に、図3〜図5にて、本実施の形態1における画像形成装置において特徴的な中間転写装置15(ベルト装置)について詳述する。
図3は黒色画像形成時の中間転写装置を示す概略図であって、図4はカラー画像形成時の中間転写装置を示す概略図である。
図3及び図4に示すように、ベルト装置としての中間転写装置15は、ベルト部材としての中間転写ベルト8、対向部材としての4つの転写ローラ9Y、9M、9C、9K 、離間手段としての保持部材90、当接部材としての押上ローラ80(ローラ部材)、駆動ローラ12、テンションローラ13(付勢部材61によってクリーニングブレード10側に付勢されている。)、入口ローラ14、中間転写クリーニング部10、等で構成される。
ベルト部材としての中間転写ベルト8は、各色のトナー像をそれぞれ担持する4つの担持体(像担持体)としての感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kに対向するように配設されている。中間転写ベルト8は、主として3つのローラ(駆動ローラ12、テンションローラ13、入口ローラ14である。)によって張架・支持されている。
対向部材としての転写ローラ9Y、9M、9C、9Kは、それぞれ、中間転写ベルト8を介して対応する感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kに対向している。詳しくは、イエロー用の転写ローラ9Yは中間転写ベルト8を介してイエロー用の感光体ドラム1Yに対向し、マゼンタ用の転写ローラ9Mは中間転写ベルト8を介してマゼンタ用の感光体ドラム1Mに対向し、シアン用の転写ローラ9Cは中間転写ベルト8を介してシアン用の感光体ドラム1Cに対向し、ブラック用(黒色用)の転写ローラ9Kは中間転写ベルト8を介してブラック用(黒色用)の感光体ドラム1Kに対向している。
離間部材としての保持部材90は、4つの転写ローラ(対向部材)9Y、9M、9C、9Kのうち、少なくとも1つの転写ローラのみを対応する感光体ドラム(担持体)に対向させて、その他の転写ローラをその他の感光体ドラムから離間させるように構成されている。
具体的に、保持部材90は、張架ローラ91と、補色関係にある3つのカラー用の転写ローラ9Y、9M、9Cと、を保持するとともに、支軸90aを中心にして回動自在に構成されている(図3の実線両矢印方向の回動である。)。そして、黒色画像(モノクロ画像)を形成するときには、図3に示すように、黒色用の転写ローラ9Kのみを黒色用の感光体ドラム1Kに対向させて、その他の転写ローラ9Y、9M、9Cをその他の感光体ドラム1Y、1M、1Cから離間させる。これに対して、カラー画像を形成するときには、図4に示すように、4つの転写ローラ9Y、9M、9C、9Kを4つの感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kにそれぞれ対向させる(このとき、張架ローラ91は中間転写ベルト8を張架するローラの1つとして機能する。)。
ここで、本実施の形態1における中間転写装置15には、保持部材90がカラー用の3つの転写ローラ9Y、9M、9Cを感光体ドラム1Y、1M、1Cから離間させるとき(黒色画像形成時である。)に、中間転写ベルト8の外周面に当接して中間転写ベルト8を3つの感光体ドラム1Y、1M、1Cからさらに離間させる当接部材としての押上ローラ80が設けられている。すなわち、図3を参照して、黒色画像形成時に、保持部材90の離間動作に連動して、押上ローラ80が中間転写ベルト8を上方に押し上げている。
これにより、比較的簡易な構成で、装置を大型化することなく、黒色画像形成時に中間転写ベルト8を3つの感光体ドラム1Y、1M、1Cから充分に離間させることができる。すなわち、保持部材90の離間動作のみでは黒色用の感光体ドラム1K(対向部材が離間されない担持体である。)に近いシアン用の感光体ドラム1Cが中間転写ベルト8に対して充分に離間されないときであっても、押上ローラ80が中間転写ベルト8を上方に押し上げることでシアン用の感光体ドラム1Cを中間転写ベルト8に対して充分に離間させることができる。したがって、感光体ドラム1Y、1M、1Cや中間転写ベルト8の磨耗が軽減され、感光体ドラム1Y、1M、1C上に付着するトナーが中間転写ベルト8上に飛翔するような不具合の発生も抑止される。さらには、装置本体100に対して感光体ドラムを着脱するときに、感光体ドラム1Y、1M、1Cと中間転写ベルト8とが接触して双方の部材のうちいずれかに傷がつく不具合も防止される。
なお、当接部材としての押上ローラ80は、中間転写ベルト8の外周面に対して接離自在に移動する金属材料からなるローラ部材である(図3の破線両矢印方向の移動である。)。また、押上ローラ80は、黒色用の転写ローラ9K及び感光体ドラム1Kに対して中間転写ベルト8の走行方向上流側であって、その他の転写ベルト9Y、9M、9C及び感光体ドラム1Y、1M、1Cに対して中間転写ベルト8の走行方向下流側に配設されている。このような構成により、黒色画像形成時に、押上ローラ80が中間転写ベルト8上に担持される画像に影響を与えることなく、その他の転写ベルト9Y、9M、9Cを中間転写ベルト8から効率よく離間させることができる。
ここで、本実施の形態1では、押上ローラ80に、トナー(感光体ドラム上にトナー像を形成するためのトナーである。)の極性と同じ極性の電圧(バイアス)が印加されるように設定している。具体的に、図4を参照して、カラー画像形成時であって押上ローラ80が中間転写ベルト8に対して退避しているときに、押上ローラ80にマイナス極性(トナー極性と同極性である。)の電圧が印加させる。
これにより、押上ローラ80の上流側(中間転写ベルト8の走行方向上流側である。)で中間転写ベルト8上に形成された3色(イエロー、マゼンタ、シアン)のトナー像が、押上ローラ80上に静電的に吸着(飛翔)することが防止されて、カラー画像の画質が低下する不具合が抑止される。
また、本実施の形態1では、図5(A)に示すように、中間転写ベルト8の外周面の幅方向両端部に周方向にわたってテープ部材85が貼着されている。テープ部材85は、厚さが0.1mm以下のPET等の摩擦抵抗が低い材料で形成されていて、中間転写ベルト8の幅方向両端部にクラックが生じるのを抑止するものである。そして、押上ローラ80が中間転写ベルト8に当接するときに(黒色画像形成時である。)、押上ローラ80の幅方向両端部(エッジ部)がテープ部材85に当接するように構成している。具体的に、押上ローラ80の幅方向(軸方向)の長さS2が、中間転写ベルト8の非貼着範囲(テープ部材85が貼着されていない範囲である。)の長さS1よりも長くなるように形成されている(S1<S2である。)。
このような構成により、押上ローラ80の幅方向両端部(エッジ部)が中間転写ベルト8に直接的に当接したときに、そのエッジ部によってベルト外周面を傷つける不具合が抑止される。
なお、本実施の形態1では、押上ローラ80の幅方向両端部がテープ部材85に当接するように構成したが、押上ローラ80が中間転写ベルト8の幅方向全域に当接するように構成することもできる。具体的に、図5(B)を参照して、押上ローラ80の幅方向の長さS4が、中間転写ベルト8の幅方向の長さS3よりも長くなるように形成することもできる(S3<S4である。)。このような場合にも、押上ローラ80の幅方向両端部(エッジ部)が中間転写ベルト8に直接的に当接する不具合が抑止されることになる。
以上説明したように、本実施の形態1のように構成された画像形成装置においては、複数の転写ローラ(対向部材)9Y、9M、9C、9Kのうち特定の転写ローラ9K以外のその他の転写ローラ9Y、9M、9Cを感光体ドラム(担持体)1Y、1M、1Cから離間させるときに、押上ローラ(当接部材)80を中間転写ベルト(ベルト部材)8に当接させて中間転写ベルト8を他の感光体ドラム1Y、1M、1Cから離間させている。これにより、比較的簡易な構成で、装置を大型化することなく、複数の感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kのうち特定の感光体ドラム1K以外の他の感光体ドラム1Y、1M、1Cを中間転写ベルト8から充分に離間させることができる。
なお、本実施の形態1では、当接部材としての押上ローラ80を中間転写装置15(ベルト装置)の構成部品としたが、押上ローラ80を画像形成装置本体100の構成部品とすることもできる。すなわち、押上ローラ80を中間転写装置15側に一体的に設置するのではなくて装置本体100側に一体的に設置することもできる。その場合にも、本実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
実施の形態2.
図6及び図7にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図6は、実施の形態2におけるベルト装置15を示す構成図であって、前記実施の形態1における図3に相当する図である。本実施の形態2におけるベルト装置は、当接部材80に付着したトナーを所定のタイミングでクリーニングする点が、前記実施の形態1のものと相違する。
図6に示すように、本実施の形態2では、中間転写ベルト8(ベルト部材)を介して押上ローラ80(当接部材)に対向する対向ローラ81(アースされている。)が設置されている。そして、所定のタイミングで、押上ローラ80に所定の電圧を印加するとともに、押上ローラ80及び対向ローラ81を中間転写ベルト8に当接させて(中間転写ベルトを挟んで)、押上ローラ80に付着したトナーを中間転写ベルト8に移動させてクリーニングする。
詳しくは、押上ローラ80に、トナー(感光体ドラム上にトナー像を形成するためのトナーである。)の極性に対して、同じ極性の電圧(バイアス)と、異なる極性の電圧(バイアス)と、を交互に印加する。具体的に、図6を参照して、画像形成が終了した後に、押上ローラ80及び対向ローラ81を中間転写ベルト8に当接させて、押上ローラ80にマイナス極性の電圧とプラス極性の電圧とを交互に印加する。
これにより、充分に帯電して押上ローラ80に付着したトナーは、マイナス極性の電圧印加により、中間転写ベルト8上に移動する。また、不充分に帯電して押上ローラ80に付着したトナー(逆帯電トナーや弱帯電トナーである。)は、プラス極性の電圧印加により、中間転写ベルト8上に移動する。こうして、押上ローラ80に付着したトナーがクリーニングされるので、黒画像形成時(押上ローラ80が中間転写ベルト8に当接した状態で画像形成するときである。)に押上ローラ80上のトナーが中間転写ベルト8上に移動して画像がチリ状に汚れる不具合が抑止される。
ここで、上述したマイナス極性の電圧とプラス極性の電圧とは、それぞれ、充分な時間をかけて押上ローラ80に印加されている。具体的に、押上ローラ80は、中間転写ベルト8の走行にならって摩擦抵抗によって図6の時計方向に回転する。そして、マイナス極性の電圧印加とプラス極性の印加電圧とは、それぞれ、押上ローラ80が中間転写ベルト8に当接した状態で少なくとも1回転する時間おこなわれる。これにより、押上ローラ80の周りに付着した正帯電トナーと逆帯電トナー・弱帯電トナーとが確実にクリーニングされることになる。
なお、以上説明した押上ローラ80のクリーニング動作は、画像形成の累積回数(又は累積時間)が所定値を超えた後であって一連の連続した画像形成(ジョブ)が終了した後に、おこなうことが好ましい。これにより、定期的に押上ローラ80の汚れがクリーニングされることになる。
図7にて、上述した押上ローラ80のクリーニング動作のフローについて説明する。
まず、プリント(画像形成)がスタートされると(ステップS1)、一連のプリント(ジョブ)が終了したかが判断される(ステップS2)。その結果、プリントが終了していないと判断された場合には、ステップS2以降のフローが繰り返される。
これに対して、プリントが終了していると判断された場合には、押上ローラ80のクリーニング動作が開始されて(ステップS3)、マイナス電圧印加が時間T1だけおこなわれ(ステップS4)、プラス電圧印加が時間T2だけおこなわれ(ステップS5)、クリーニング動作が終了される(ステップS6)。
こうして、本フローを終了する(ステップS7)。
以上説明したように、本実施の形態2においても、前記実施の形態1と同様に、カラー用の3つの転写ローラ9Y、9M、9Cを感光体ドラム1Y、1M、1Cから離間させるときに、押上ローラ80を中間転写ベルト8に当接させて離間動作をおこなっている。これにより、比較的簡易な構成で、装置を大型化することなく、カラー用の3つの感光体ドラム1Y、1M、1Cを中間転写ベルト8から充分に離間させることができる。
なお、本実施の形態2では、一連の画像形成が終了した後に、押上ローラ80に両極性の電圧を交互に印加して、押上ローラ80を中間転写ベルト8に当接させた。
これに対して、黒色画像の形成がおこなわれる前に(作像開始前に)、押上ローラ80にマイナス極性の電圧を印加して、押上ローラ80を中間転写ベルト8に当接させることもできる。これにより、中間転写クリーニング部10のクリーニングブレードに堆積したトナーが作像開始時にクリーニングブレードをすり抜けた場合であっても、そのトナーが押上ローラ80に付着する不具合を抑止することができる。その場合、押上ローラ80を接地して、対向ローラ81にプラス極性(トナーの極性とは逆の極性である。)の電圧を印加してもよい。
さらに、黒色画像の形成がおこなわれているときに(画像形成中に)、押上ローラ80にマイナス極性の電圧を印加して、押上ローラ80を中間転写ベルト8に当接させることもできる。これにより、感光体ドラム1K上に形成されたトナー像が中間転写ベルト8上に転写される際に転写チリが生じるのを軽減することができる。
実施の形態3.
図8にて、この発明の実施の形態3について詳細に説明する。
図8は、実施の形態3におけるベルト装置15の当接部材80に電圧を印加するタイミングを示すフローチャートであって、前記実施の形態2における図7に相当する図である。本実施の形態3におけるベルト装置は、プリントジョブの最中であっても当接部材80に付着したトナーをクリーニングする点が、前記実施の形態2のものと相違する。
本実施の形態3における画像形成装置も、前記実施の形態2と同様に、押上ローラ80のクリーニング動作(押上ローラ80に付着したトナーを中間転写ベルト8に移動させる動作である。)がおこなわれる。
ここで、本実施の形態3では、画像形成の累積回数(又は累積時間)が所定値を超えた後に、一連の連続した画像形成(ジョブ)が終了していなくても、その連続した画像形成を中断して、押上ローラ80のクリーニング動作をおこなう。これにより、大量の連続プリント枚数が設定されている場合であっても、押上ローラ80の汚れが確実にクリーニングされることになる。
図8にて、押上ローラ80のクリーニング動作のフローについて説明する。
まず、プリント(画像形成)がスタートされると(ステップS11)、一連のプリント(ジョブ)が終了したかが判断される(ステップS12)。その結果、プリントが終了していないと判断された場合には、プリント枚数のカウントが加算されて(ステップS20)、プリントが実行され(ステップS21)、ステップS12以降のフローが繰り返される。
これに対して、プリントが終了していると判断された場合には、押上ローラ80のクリーニング動作が開始されて(ステップS13)、マイナス電圧印加が時間T1だけおこなわれ(ステップS14)、プラス電圧印加が時間T2だけおこなわれ(ステップS15)、クリーニング動作が終了される(ステップS16)。その後、プリント枚数のカウントが初期化されて(ステップS17)、プリントが終了しているかが判断される(ステップS18)。
その結果、プリントが終了していない場合にはステップS12以降のフローが繰り返され、プリントが終了している場合には本フローを終了する(ステップS19)。
以上説明したように、本実施の形態3においても、前記各実施の形態と同様に、カラー用の3つの転写ローラ9Y、9M、9Cを感光体ドラム1Y、1M、1Cから離間させるときに、押上ローラ80を中間転写ベルト8に当接させて離間動作をおこなっている。これにより、比較的簡易な構成で、装置を大型化することなく、カラー用の3つの感光体ドラム1Y、1M、1Cを中間転写ベルト8から充分に離間させることができる。
実施の形態4.
図9にて、この発明の実施の形態4について詳細に説明する。
図9は、実施の形態4におけるベルト装置15の当接部材80に電圧を印加するタイミングを示すフローチャートであって、前記実施の形態2における図7に相当する図である。本実施の形態4におけるベルト装置は、異常処理がおこなわれたときに当接部材80に付着したトナーをクリーニングする点が、前記実施の形態2のものと相違する。
本実施の形態4における画像形成装置も、前記実施の形態2と同様に、押上ローラ80のクリーニング動作がおこなわれる。
ここで、本実施の形態4では、画像形成装置本体100において装置の異常が検知されてその異常が解除された後に、押上ローラ80のクリーニング動作をおこなう。これにより、装置の異常により中間転写ベルト8上にトナー(トナー像)が付着してしまい押上ローラ80がトナーで汚れてしまった場合であっても、押上ローラ80の汚れが確実にクリーニングされることになる。なお、装置の異常としては、記録媒体のジャムや、サービスマンコールをともなう種々の異常等がある。
図9にて、押上ローラ80のクリーニング動作のフローについて説明する。
まず、プリント(画像形成)がスタートされると(ステップS31)、装置の異常処理がされたかが判断される(ステップS32)。その結果、異常処理が終了していないと判断された場合には、ステップS32以降のフローが繰り返される。
これに対して、異常処理が終了していると判断された場合には、押上ローラ80のクリーニング動作が開始されて(ステップS33)、マイナス電圧印加が時間T1だけおこなわれ(ステップS34)、プラス電圧印加が時間T2だけおこなわれ(ステップS35)、クリーニング動作が終了される(ステップS36)。
こうして、本フローを終了する(ステップS37)。
以上説明したように、本実施の形態4においても、前記各実施の形態と同様に、カラー用の3つの転写ローラ9Y、9M、9Cを感光体ドラム1Y、1M、1Cから離間させるときに、押上ローラ80を中間転写ベルト8に当接させて離間動作をおこなっている。これにより、比較的簡易な構成で、装置を大型化することなく、カラー用の3つの感光体ドラム1Y、1M、1Cを中間転写ベルト8から充分に離間させることができる。
実施の形態5.
図10にて、この発明の実施の形態5について詳細に説明する。
図10は、実施の形態5におけるベルト装置を示す構成図である。本実施の形態5におけるベルト装置は、ベルト部材として転写搬送ベルトを用いている点が、ベルト部材として中間転写ベルトを用いている前記各実施の形態のものと相違する。
図10に示すように、本実施の形態5におけるベルト装置110は、ベルト部材として転写搬送ベルト108を用いている。
ベルト装置110は、転写搬送ベルト108、4つの転写ローラ9Y、9M、9C、9K(対向部材)、保持部材90(離間手段)、押上ローラ80(当接部材)、駆動ローラ12、テンションローラ13、入口ローラ14、等で構成される。
ベルト部材としての転写搬送ベルト108は、4つの感光体ドラム1Y、1M、1C、1K(像担持体)に対向するように配設されている。4つの転写ローラ9Y、9M、9C、9Kは、それぞれ、転写搬送ベルト108を介して、対応する感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kに対向している。
そして、転写搬送ベルト108は、記録媒体Pを搬送するとともに(図10の矢印方向の搬送である。)、各感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kに形成されたトナー像を記録媒体P上に重ねて転写する(前記実施の形態1のように2次転写はおこなわれない。)。
また、離間手段としての保持部材90や、当接部材としての押上ローラ80の構成・動作は、前記各実施の形態のものと同様である。すなわち、黒色画像形成時には、保持部材90による離間動作がおこなわれるとともに、押上ローラ80が転写搬送ベルト108に当接して転写搬送ベルト108を押し上げる(図10のような状態である。)。これに対して、カラー画像形成時には、保持部材90による離間動作はおこなわれずに、押上ローラ80が転写搬送ベルト108に対して離間して、4つの感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kがすべて転写搬送ベルト108に当接する。
以上説明したように、本実施の形態5のように構成された画像形成装置においては、複数の転写ローラ(対向部材)9Y、9M、9C、9Kのうち特定の転写ローラ9K以外のその他の転写ローラ9Y、9M、9Cを感光体ドラム(担持体)1Y、1M、1Cから離間させるときに、押上ローラ(当接部材)80を転写搬送ベルト(ベルト部材)108に当接させて転写搬送ベルト108を他の感光体ドラム1Y、1M、1Cから離間させている。これにより、比較的簡易な構成で、装置を大型化することなく、複数の感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kのうち特定の感光体ドラム1K以外の他の感光体ドラム1Y、1M、1Cを転写搬送ベルト108から充分に離間させることができる。
実施の形態6.
図11にて、この発明の実施の形態6について詳細に説明する。
図11は、実施の形態6におけるベルト装置を示す構成図である。本実施の形態6におけるベルト装置は、ベルト部材として感光体ベルトを用いている点が、ベルト部材として中間転写ベルトを用いている前記実施の形態1のものと相違する。
図11に示すように、本実施の形態6におけるベルト装置150は、ベルト部材として感光体ベルト118を用いている。
ベルト装置150は、感光体ベルト118、4つのローラ状の対向部材109Y、109M、109C、109K、支軸190aを中心に回動する保持部材190(離間手段)、押上ローラ80(当接部材)、駆動ローラ112、テンションローラ113、入口ローラ114、等で構成される。
ベルト部材としての感光体ベルト118は、担持体としての4つの現像ローラ51Y、51M、51C、51K(現像剤担持体)に対向するように配設されている。4つの対向部材109Y、109M、109C、109Kは、それぞれ、感光体ベルト118を介して、対応する現像ローラ51Y、51M、51C、51Kに対向している。なお、図示は省略するが、各現像ローラ51Y、51M、51C、51Kに対して、感光体ベルト118の走行方向上流側には帯電部、露光部が設けられ、感光体ベルト118の走行方向下流側にはクリーニング部が設けられている。
そして、感光体ベルト118上には、各現像ローラ51Y、51M、51C、51Kに担持された現像剤によって各色のトナー像が重ねて形成される。そして、感光体ドラム118上に重ねて形成されたトナー像が、転写ローラ120の位置で、記録媒体P上に転写される。
また、離間手段としての保持部材190や、当接部材としての押上ローラ80の構成・動作は、前記各実施の形態のものと同様である。すなわち、黒色画像形成時には、保持部材190による離間動作がおこなわれるとともに、押上ローラ80が感光体ベルト118に当接して感光体ベルト118を押し上げる(図11のような状態である。)。これに対して、カラー画像形成時には、保持部材190による離間動作はおこなわれずに、押上ローラ80が感光体ベルト118に対して離間して、4つの現像ローラ51Y、51M、51C、51Kがすべて感光体ベルト118に当接する(このとき、張架ローラ191は感光体ベルト118を張架する。)。
以上説明したように、本実施の形態6のように構成された画像形成装置においては、複数の対向部材109Y、109M、109C、109Kのうち特定の対向部材109K以外のその他の対向部材109Y、109M、109Cを現像ローラ(担持体)51Y、51M、51Cから離間させるときに、押上ローラ(当接部材)80を感光体ベルト(ベルト部材)118に当接させて感光体ベルト118を他の現像ローラ51Y、51M、51Cから離間させている。これにより、比較的簡易な構成で、装置を大型化することなく、複数の現像ローラ51Y、51M、51C、51Kのうち特定の現像ローラ51K以外の他の現像ローラ51Y、51M、51Cを感光体ベルト118から充分に離間させることができる。
また、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
この発明の実施の形態1における画像形成装置を示す全体構成図である。 図1の画像形成装置における作像部を示す断面図である。 図1の画像形成装置に設置されるベルト装置を示す構成図である。 カラー画像形成時におけるベルト装置を示す概略図である。 当接部材及び中間転写ベルトを幅方向にみた図である。 この発明の実施の形態2におけるベルト装置を示す構成図である。 当接部材に電圧を印加するタイミングを示すフローチャートである。 この発明の実施の形態3における当接部材に電圧を印加するタイミングを示すフローチャートである。 この発明の実施の形態4における当接部材に電圧を印加するタイミングを示すフローチャートである。 この発明の実施の形態5におけるベルト装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態6におけるベルト装置を示す構成図である。
符号の説明
1Y、1M、1C、1K 感光体ドラム(像担持体、担持体)、
8 中間転写ベルト(ベルト部材)、
9Y、9M、9C、9K 転写ローラ(対向部材)、
51Y、51M、51C、51K 現像ローラ(現像剤担持体、担持体)、
80 押上ローラ(当接部材、ローラ部材)、
81 対向ローラ、
85 テープ部材、
90、190 保持部材(離間手段)、
90a、190a 支軸、
91、191 張架ローラ、
100 画像形成装置本体(装置本体)、
108 転写搬送ベルト(ベルト部材)、
110、150 ベルト装置、
109Y、109M、109C、109K 対向部材、
118 感光体ベルト(ベルト部材)、 P 記録媒体。

Claims (15)

  1. トナー像又は現像剤をそれぞれ担持する複数の担持体に対向するベルト部材と、
    前記ベルト部材を介して前記複数の担持体にそれぞれ対向する複数の対向部材と、
    前記複数の対向部材のうち少なくとも1つの対向部材のみを対応する担持体に対向させてその他の対向部材をその他の担持体から離間させる離間手段と、
    前記離間手段によって前記その他の対向部材を前記その他の担持体から離間させるときに、前記ベルト部材に当接して当該ベルト部材を前記その他の担持体から離間させる当接部材と、
    を備え
    前記離間手段は、黒色画像を形成するときに黒色用の対向部材のみを黒色用の担持体に対向させてその他の対向部材をその他の担持体から離間させて、カラー画像を形成するときに前記複数の対向部材のすべてを前記複数の担持体にそれぞれ対向させるように制御され、
    前記ベルト部材は、その外周面の幅方向両端部にそれぞれテープ部材を備え、
    前記当接部材は、前記ベルト部材の外周面に対して接離自在に移動するローラ部材であって、
    前記ローラ部材は、前記黒色用の対向部材及び担持体に対して前記ベルト部材の走行方向上流側であって前記その他の対向部材及び担持体に対して前記ベルト部材の走行方向下流側に配設されるとともに、前記ベルト部材に当接するときに当該ローラ部材の幅方向両端部が前記テープ部材に当接するように構成されたことを特徴とするベルト装置。
  2. 前記当接部材は、前記複数の担持体に担持されるトナー像又は現像剤に係わるトナーの極性と同じ極性の電圧が印加されることを特徴とする請求項1に記載のベルト装置。
  3. 前記当接部材に所定の電圧を印加して該当接部材に付着したトナーを前記ベルト部材に移動させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のベルト装置。
  4. 前記複数の担持体に担持されるトナー像又は現像剤に係わるトナーの極性に対して同じ極性の電圧と異なる極性の電圧とを前記当接部材に交互に印加することを特徴とする請求項3に記載のベルト装置。
  5. 前記同じ極性の電圧と前記異なる極性の電圧とは、それぞれ、回転自在に構成された前記ローラ部材が少なくとも1回転する時間印加されることを特徴とする請求項4に記載のベルト装置。
  6. 画像形成の累積回数又は累積時間が所定値を超えた後であって一連の連続した画像形成が終了した後に、前記当接部材に付着したトナーを前記ベルト部材に移動させることを特徴とする請求項3〜請求項5のいずれかに記載のベルト装置。
  7. 画像形成の累積回数又は累積時間が所定値を超えた後に、一連の連続した画像形成が終了していなくてもその連続した画像形成を中断して前記当接部材に付着したトナーを前記ベルト部材に移動させることを特徴とする請求項3〜請求項5のいずれかに記載のベルト装置。
  8. 画像形成装置本体において装置の異常が検知されてその異常が解除された後に、前記当接部材に付着したトナーを前記ベルト部材に移動させることを特徴とする請求項3〜請求項5のいずれかに記載のベルト装置。
  9. 前記ベルト部材を介して前記当接部材に対向する対向ローラを備え、
    前記対向ローラは、前記複数の担持体に担持されるトナー像又は現像剤に係わるトナーの極性とは逆の極性の電圧が印加されることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載のベルト装置。
  10. 前記離間手段は、前記中間転写ベルトを張架する張架ローラと前記その他の対向部材とを保持する保持部材を支軸を中心にして回動させることを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれかに記載のベルト装置。
  11. 前記担持体は、トナー像を担持する像担持体であって、
    前記ベルト部材は、前記像担持体に担持されたトナー像が転写される中間転写ベルトであることを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれかに記載のベルト装置。
  12. 前記担持体は、トナー像を担持する像担持体であって、
    前記ベルト部材は、記録媒体を搬送するとともに当該記録媒体に前記像担持体に担持されたトナー像を転写する転写搬送ベルトであることを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれかに記載のベルト装置。
  13. 前記対向部材は、転写ローラであることを特徴とする請求項11又は請求項12に記載のベルト装置。
  14. 前記担持体は、現像剤を担持する現像剤担持体であって、
    前記ベルト部材は、前記現像剤担持体に担持された現像剤によってトナー像が形成される感光体ベルトであることを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれかに記載のベルト装置。
  15. 請求項1〜請求項14のいずれかに記載のベルト装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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