JP4957459B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置に関する。
従来、電子写真方式の複写機やプリンタ等に代表される画像形成装置として、互いに異なる色のトナー像を保持する複数の像保持体を備え、これら複数の像保持体が保持するトナー像を最終的に用紙に転写する、いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置が知られている。
特許文献1には、K(ブラック)、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)の各色に対応した像保持体としての複数の感光体ドラムと、この感光体ドラムに対向するように配設された、転写材を搬送するベルトとを備えた画像形成装置が示されている。この画像形成装置では、ベルトは駆動ロールと従動ロールによって保持されており、駆動ロールと従動ロールはベルトユニットフレームに支持されている。このベルトユニットフレームは、K色の感光体ドラムの回転軸を中心として傾動自在に保持されている。K色による単色画像形成において他の色の感光体ドラムの動作を停止させて消耗を抑えるため、ベルトユニットフレームは、カラー画像形成時にはベルトがすべての感光体ドラムに接触し、単色画像形成時にはベルトがK色の感光体ドラムのみに接触する位置に回動する。
特開平6−258914号公報(第4−5頁、図1)
特許文献1の画像形成装置では、ベルトユニットフレームが回動するとK色感光体ドラムの表面をベルトが周方向に擦れながら動き、K色感光体ドラムまたはベルトに傷が生じて画像不良の原因となる場合がある。
本発明は、上記事情に鑑み、像保持体およびベルトの傷の発生が抑えられた画像形成装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、一端に配置された、K色のトナー像を保持するK色用像保持体を含む、一列に配列された互いに異なる色のトナー像を保持する複数の像保持体、
上記複数の像保持体に沿って延在するベルト、
上記ベルトが架け渡されこのベルトを駆動する、上記K色用像保持体側に配置された駆動ロールを含む複数の支持ロール、
上記複数の像保持体それぞれに上記ベルトを挟んで対向する複数の転写ロール、および
複数色トナー像からなるカラー画像を形成するカラー画像形成モードにおいて上記ベルトが上記複数の像保持体に接触し、K色トナー像からなるモノクロ画像を形成するモノクロ画像形成モードにおいて上記ベルトが上記複数の像保持体のうちの上記K色用像保持体にのみ接触するとともに他の像保持体から離間するように、上記複数の転写ロールのうち上記K色用像保持体に対向したK色用転写ロールの回転軸を中心に上記ベルトを傾動させるベルト傾動駆動部を備えたことを特徴とする。
本発明の画像形成装置では、ベルトがK色用転写ロールの回転軸を中心に傾動し、像保持体とK色用転写ロールとの位置が変化しないため、像保持体を中心にベルトを傾動させる場合に比較して、像保持体およびベルトにおける傷の発生が抑えられる。
ここで、上記本発明の画像形成装置が上記複数の像保持体を支持する支持体をさらに備え、
上記ベルト傾動駆動部が、K色用転写ロールの回転軸の延長線上に延びた傾動軸を備え、
上記支持体は、上記傾動軸が嵌め込まれることによってこの傾動軸を受ける軸受部を備えたものであることが好ましい。
本発明の画像形成装置では、ベルト傾動駆動部の傾動軸が、回転駆動される駆動ロールや像保持体の回転軸とは重ならないため、支持体の軸受部に嵌め込まれる単純な機構でベルト傾動駆動部が支持される。したがって、像保持体の回転軸を中心としてベルトを傾動させるために傾動中心にある回転軸をさらに回転駆動するための複雑な機構が有する構成に比べ、簡単な構造でベルト傾動駆動部が支持される。
また、上記本発明の画像形成装置において、画像形成装置が上記駆動ロールと一体に回転するロール側歯車と、
上記ロール側歯車に噛み合いこのロール側歯車を駆動することでこの駆動ロールを駆動する駆動歯車とをさらに備え、
上記駆動歯車は、上記ロール側歯車における上記K色用転写ロールの回転軸からの最遠点が上記カラー画像形成モードから上記モノクロ画像形成モードに亘り通過した最遠点軌跡をこのK色用転写ロールから臨む範囲の領域に、回転中心が配置されたものであることが好ましい。
K色用転写ロールの回転軸を中心にベルトが傾動する場合には、ベルトの傾動前後で駆動ロールの位置が変化するが、本発明によれば、駆動歯車の回転中心が上記範囲の領域にあることによって、駆動歯車およびロール側歯車間における距離の変動が抑えられるので、駆動動作が安定化する。
また、上記本発明の画像形成装置は、上記駆動歯車を、上記K色用転写ロールに向かう方向に移動自在に保持する歯車保持機構をさらに備えたものであることが好ましい。
ベルトの傾動前後および傾動途中でロール側歯車が駆動歯車を押し込む向きに移動しても、駆動歯車とロール側歯車との距離が略一定の範囲で維持されるため、双方の歯車の摩耗や破損が抑えられる。
以上説明したように、本発明によれば、像保持体およびベルトの傷の発生が抑えられた画像形成装置が実現する。
以下図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態であるプリンタの概略構成を示す図である。
図1に示すプリンタ1は、媒体にカラー画像またはモノクロ画像のいずれも形成することができるカラー画像形成装置であり、互いに異なるK(ブラック)、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)各色のトナー像を保持する4つの感光体ドラム11k,11c,11m,11yと、これらの感光体ドラム11k,11c,11m,11yに沿って延在し、媒体としての用紙を搬送する搬送ベルト21とを有している。感光体ドラム11k,11c,11m,11yが本発明にいう像保持体の一例に相当し、搬送ベルト21が本発明にいうベルトの一例に相当する。感光体ドラム11k,11c,11m,11yは、プリンタ1に着脱可能な4つの画像形成ユニット10k,10c,10m,10yにそれぞれ内蔵されている。搬送ベルト21はベルトユニット20に取り付けられている。また、プリンタ1には、用紙が収容される用紙収容容器51、用紙を搬送する搬送ロール54、用紙の搬送タイミングを調整するレジストレーションロール55、用紙を搬送ベルト21に吸着させる吸着ロール57、用紙に転写されたトナー像を定着する定着ロール58、画像が形成された用紙を排出する排出ロール56、および用紙が排出される用紙排出部52も備えられている。
4つの画像形成ユニット10k,10c,10m,10yは、いずれも同じ構造を有しており、収容したトナーの色のみ異なる。各色の画像形成ユニット10k,10c,10m,10yをK色の画像形成ユニット10kに代表させて説明すると、画像形成ユニット10kは、K色のトナー像を保持するK色用感光体ドラム11kの他に、各感光体ドラムの表面を一様に帯電させる帯電ロール12k、トナーが収容された現像剤収容部13k、現像剤収容部13kから現像剤搬送部14kを経由して搬送されたトナーで感光体ドラム11k上の静電潜像を現像しトナー像を形成する現像器15k、トナー像を用紙に転写させた後で感光体ドラム11kを除電する除電ロール16k、および、感光体ドラム上に残留した残留トナーを除去するクリーニングブレード17kを備えている。これらの感光体ドラム11k、帯電ロール12k、現像剤収容部13k、現像剤搬送部14k、現像器15k、除電ロール16k、およびクリーニングブレード17kは、ユニットの筐体としての感光体ハウジング18kに支持されている。
各色の感光体ドラム11k,11c,11m,11yは、K色用感光体ドラム11kを列の一端として一列に配列されている。C色用感光体ドラム11cがK色用感光体ドラム11kに隣接して配置されている。
プリンタ1には、プリンタ各部の動作を制御する制御部31、画像情報の処理を行う画像処理部32、書込駆動回路33、そして、感光体ドラム11k,11c,11m,11y上にレーザ光Lを照射して各感光体ドラム上に静電潜像を形成する潜像形成装置34も備えられている。制御部31は、外部の図示しない画像情報送信装置等から供給された画像情報や、図示しない操作部からの操作情報に基づき、モノクロ画像形成モードでK色トナー像からなるモノクロ画像を形成するか、または、カラー画像形成モードで画像を形成するかを判別する。
制御部31は、カラー画像形成モードではレーザ光Lk,Lc,Lm,Lyを4つの感光体ドラム11k,11c,11m,11yに対して照射させる。この一方、モノクロ画像形成モードでは、画像形成ユニット10c,10m,10yの消耗および電力消費を抑えるため、K色用感光体ドラム11kのみに対してレーザ光Lkを照射させるとともに、K色以外の画像形成ユニット10c,10m,10yの動作を停止させる。
ベルトユニット20は、搬送ベルト21の他に、搬送ベルト21が架け渡された一対の支持ロール22,23、支持ロール22,23を回転自在に支持するユニットフレーム24、搬送ベルト21に付着したトナーを収容する廃トナー収容部25、および両面印刷時に用紙の移動を案内する用紙案内部26を有している。2つの支持ロール22,23は、搬送ベルト21を駆動する駆動ロール22と従動ロール23とからなる。以降、支持ロール22を駆動ロール22とも称し、支持ロール23を従動ロール23とも称する。駆動ロール22はK色用感光体ドラム11k側に配置されている。搬送ベルト21は駆動ロール22によって矢印D12で示す向きに循環移動する。ユニットフレーム24には、各感光体ドラム上に形成されたトナー像を転写するための転写ロール40k,40c,40m,40yも取り付けられている。転写ロール40k,40c,40m,40yは一列に配列されており、対応する色の感光体ドラム11k,11c,11m,11yに搬送ベルト21を挟んで対向する位置に設けられている。K色用転写ロール40kは列の一端に配置され、隣接転写ロールとしてのC色用転写ロール40cはK色用転写ロール40kに隣接して配置されている。転写ロール40k,40c,40m,40yがユニットフレーム24に取り付けられる構造の詳細については後述するが、転写ロール40k,40c,40m,40yは、搬送ベルト21を、この搬送ベルト21が接触する感光体ドラム11k,11c,11m,11yに押し付けている。
図1に示すプリンタ1は、画像形成装置本体U1と、この画像形成装置本体U1の下端に設けられた回転軸Rを中心として回転することにより開閉可能な開閉部材U2とを有している。
図2は、図1に示すプリンタの開閉部材が開いた状態を示す図である。
開閉部材U2は、画像形成装置本体U1に、図1に示す閉塞位置と図2に示す開放位置との間で移動自在に支持されている。ベルトユニット20は開閉部材U2側に装着されており、図2に示す開放位置では、プリンタ1内部の搬送ベルト21および画像形成ユニット10k,10c,10m,10yがプリンタ1の外部に露出し、部品の交換や紙詰まりした用紙の除去が可能となる。図1に示す閉塞位置では開閉部材U2が画像形成装置本体U1に固定され画像形成動作が実行可能となる。
図3は、図1に示すプリンタの開閉部材およびベルトユニットを示す斜視図である。図3には、開閉部材U2を画像形成装置本体U1から取り外した状態が示されている。
開閉部材U2には、画像形成装置本体U1に取り付けられるための取付孔U2hが形成されている。ベルトユニット20を構成するユニットフレーム24、廃トナー収容部25、および用紙案内部26は互いに固定され一体となっている。駆動ロール22および従動ロール23は、ユニットフレーム24の上下両端部に回転自在に保持されている。以降、駆動ロール22が延在する方向を左右方向とする。駆動ロール22の回転軸22aの一端は、ユニットフレーム24から突き出ており、駆動ロール22と一体に回転するロール側歯車22pが取り付けられている。ロール側歯車22pは、画像形成装置本体U1に設けられた駆動ギア65(図4参照)からの回転力を伝達する。なお、本実施形態では、ロール側歯車22pが、駆動ロール22の径と略等しい径のピッチ円を有するように形成されている。
また、ユニットフレーム24には、各色に対応した4つの転写ロール40k,40c,40m,40yが搬送ベルト21に沿って一列に並んで取り付けられている。転写ロール40k,40c,40m,40yは、開閉部材U2の閉鎖状態(図1参照)で、搬送ベルト21を、感光体ドラム11k,11c,11m,11y(図4参照)に押し付ける位置にそれぞれ配置されている。また、ユニットフレーム24には、左右両側に突出した一対の円柱状の傾動軸24pが設けられている。傾動軸24pは、K色用感光体ドラム11k(図1参照)に対応するK色用転写ロール40kの回転軸41k(図5参照)の延長線上に延びて形成されている。傾動軸24pは開閉部材U2の閉鎖状態(図1参照)で、画像形成装置本体U1側に取り付けられている。
廃トナー収容部25の従動ロール23の側には左右に向かって突出した一対の突起25aが設けられており、この突起25aは開閉部材U2に形成された切欠きU2bに入り込んでいる。ユニットフレーム24は、開閉部材U2に対し従動ロール23の側で切欠きU2bに沿って移動自在となっている。
図4は、図1に示すプリンタの支持フレームを示す斜視図である。図4には、画像形成装置本体U1の構造を支持する支持フレームU1Fが、画像形成ユニット10k,10c,10m,10yとともに示されている。
画像形成ユニット10k,10c,10m,10yは支持フレームU1Fに一列に装着されている。支持フレームU1Fの下端には回転軸Rが設けられている。回転軸Rが開閉部材U2(図3)の取付孔U2hに嵌り込むことによって、開閉部材U2が支持フレームU1Fに回転自在に支持される。また、支持フレームU1Fの側面には、駆動ロール22の回転軸が挿入される孔U1Hが形成されており、支持フレームU1F外壁面の孔U1Hが形成された位置には、ロール側歯車22p(図3参照)と係合して駆動ロール22に駆動力を伝達する駆動歯車としての駆動ギア65、およびこの駆動ギア65を回転駆動するモータ66が設けられている。駆動ギア65は、支持フレームU1Fに所定の角度で揺動可能に支持された歯車保持機構としてのスイング部材67の端に回転自在に保持されている。また支持フレームU1Fの両側面には、K色用感光体ドラム11kと略同じ高さの位置に、ユニットフレーム24の傾動軸24p(図3参照)を受ける軸受部U1Bが設けられている。軸受部U1Bには孔が形成されており、開閉部材U2の閉鎖状態(図1参照)で傾動軸24pが嵌め込まれる。
図3の開閉部材U2が、図4の支持フレームU1Fに取り付けられ、閉塞位置(図1参照)に移動すると、支持フレームU1Fすなわち画像形成装置本体U1と開閉部材U2とが互いに固定され一体となる。このとき、ユニットフレーム24の傾動軸24pが支持フレームU1Fの軸受部U1Bに嵌り込む。この結果、図1に示す閉塞位置では、ユニットフレーム24を含むベルトユニット20が、傾動軸24pを中心として画像形成装置本体U1に支持されることとなる。また、閉塞位置では駆動ギア65(図4参照)がロール側歯車22p(図5参照)と係合し、モータ66からの駆動力が駆動ロール22に伝達される。
再び図4を参照して説明を続けると、支持フレームU1Fには、M色用画像形成ユニット10mとY色用画像形成ユニット10yとの間の位置に2つのカム61a,61bが設けられ、また、このカム61a,61bを回転駆動するモータ62が設けられている。図3には、閉塞位置(図1参照)におけるカム61a,61bの位置が一点鎖線で示されている。図3で示すように、カム61a,61bは、ユニットフレーム24の従動ロール23側の部分に突き当てられる。モータ62には、カム61a,61bの回転角度を検出する図示しないセンサが設けられており、制御部31(図1)の制御に応じて所定の範囲の角度でカム61a,61bを回転させる。また、ベルトユニット20と開閉部材U2との間には、ベルトユニット20を画像形成ユニット10y,10m,10c,10kに向かって押し付ける図示しないスプリングが設けられている。カム61a,61bが回転すると、ベルトユニット20(図3参照)は傾動軸24pを中心として傾動する。ベルトユニット20の傾動によって搬送ベルト21も駆動ロール22の回転軸22aを中心として傾動する。ユニットフレーム24を含むベルトユニット20、およびカム61a,61bが、本発明にいうベルト傾動駆動部の一例に相当する。
図5は、カラー画像形成モードでの画像形成ユニット、ベルトユニットおよびカムの状態を示す図である。また、図6は、モノクロ画像形成モードでの画像形成ユニット、ベルトユニットおよびカムの状態を示す図である。図5および図6には、開閉部材U2の閉鎖状態(図1参照)での、画像形成ユニット10k,10c,10m,10yとベルトユニット20との位置関係が示されている。また図5および図6には、ロール側歯車22pと係合した駆動ギア65も示されている。
ベルトユニット20は、駆動ロール22および従動ロール23を回転自在に支持すると同時に、傾動軸24pを中心として支持フレームU1F(図4参照)に傾動自在に支持されている。ベルトユニット20は、カム61a,61bが回転することによって図5に示すカラーモード位置と図6に示すモノクロモード位置との間で傾動する。これに伴って搬送ベルト21も傾動軸24pを中心として傾動する。
駆動ロール22と一体に取り付けられたロール側歯車22pは駆動ギア65と噛み合っている。モータ66からの駆動力は、駆動ギア65を介して駆動ロール22に伝達される。駆動ギア65は、スイング部材67の端に保持されている。スイング部材67は、揺動軸67pによって、支持フレームU1F(図4参照)に揺動可能に支持されている。揺動軸67pは、図5に示すように、駆動ギア65がK色用転写ロール40kに向かう矢印D6で示す方向で移動自在となる位置に設けられている。また、スイング部材67には、図示しないばねが取り付けられており、駆動ギア65をロール側歯車22pに向かって押し付けている。
カラー画像形成モードでは、ベルトユニット20が図5に示す位置に傾動し、搬送ベルト21が4つの感光体ドラム11k,11c,11m,11yのすべてに接触させた状態になる。モノクロ画像形成モードでは、ベルトユニット20が図6に示す位置に傾動し、搬送ベルト21がK色用感光体ドラム11kにのみ接触させるとともに他の感光体ドラム11c,11m,11yから離間した状態になる。
搬送ベルト21の傾動中心は、K色用転写ロール40kの回転軸41kの延長線上に設けられた傾動軸24pにあるため、傾動の際に、K色用感光体ドラム11kとK色用転写ロール40kとの相対的な位置が変化せず、搬送ベルト21がK色用感光体ドラム11kの表面を摺擦しない。また、K色用感光体ドラム11kおよびK色用転写ロール40kの両者によって用紙を挟む力の変動が画像に影響しない略一定の範囲に抑えられる。
図1に戻ってプリンタ1の動作を説明する。
プリンタ1に、例えば外部の図示しない画像情報送信装置等からカラー画像の画像情報が送信され、制御部31がカラー画像形成モードで画像を形成すると判別した場合、画像処理部32は、制御部31を経由して供給された画像情報を各色の潜像形成用の画像情報に変換して書込駆動回路33に出力する。書込駆動回路33は、画像情報に応じて駆動信号を潜像形成装置34に出力する。潜像形成装置34は、駆動信号に応じたレーザ光Ly,Lm,Lc,Lkを感光体ドラム11k,11c,11m,11yに照射する。
感光体ドラム11k,11c,11m,11yは矢印D11で示す向きに回転し、帯電ロール12kによって帯電され、レーザ光Ly,Lc,Lm,Lyで走査されることによって画像情報に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像がトナーで現像されることによってトナー像が形成される。
一方で、用紙収容容器51から取り出された用紙Pは搬送ロール54によって搬送され、感光体ドラム11k,11c,11m,11y上でのトナー像形成に応じたタイミングでレジストレーションロール55から送り出される。送り出された用紙は、吸着ロール57によって搬送ベルト21に吸着する。そして用紙は感光体ドラム11k,11c,11m,11yと対応する転写ロール40k,40c,40m,40yの間を、感光体ドラム11k,11c,11m,11yと搬送ベルト21とに挟まれながらY、M、C、Kの順に通過する。この間に、感光体ドラム11k,11c,11m,11yに形成された各色のトナー像が転写ロール40k,40c,40m,40yによって用紙に多重転写される。用紙に転写されたトナーは定着ロール58によって加熱加圧され用紙上に定着する。このようにして、用紙にはカラー画像が形成され、排出ロール56によって用紙排出部52に排出される。用紙の両面に画像が形成される場合には、排出ロール56が逆転し、用紙がベルトユニット20の背後を経由して搬送され、表裏反転した状態で画像形成が再び行われる。
プリンタ1がモノクロ画像形成モードで動作する場合には電力消費および消耗を低減するため、4つの画像形成ユニット10k,10c,10m,10yのうち画像形成に必要なK色用画像形成ユニット10kのみが動作し、K色以外の画像形成ユニット10c,10m,10yは動作を停止する。このとき、停止中の感光体ドラム11c,11m,11yに搬送ベルト21が接触すると摺擦によって傷が生じる。停止中の感光体ドラム11c,11m,11yと搬送ベルト21との摺擦を防ぐため、モノクロ画像形成モードではカム61a,61b(図6参照)が回転してユニットフレーム24を図6で示す位置に傾動させる。ユニットフレーム24の傾動によって、搬送ベルト21がK色用感光体ドラム11kのみに接触し、他の感光体ドラム11kとは十分なクリアランスをおいて離間する。このモノクロ画像形成モードでは、用紙にK色のモノクロ画像が形成される。
続いて、転写ロール40k,40c,40m,40yの取付構造と、駆動ギア65の取付位置について説明する。
図7は、カラー画像形成モードにおけるベルトユニットを示す断面模式図である。図7には、開閉部材U2が閉塞位置に移動され(図1参照)、搬送ベルト21がすべての感光体ドラム11k,11c,11m,11yに接触した状態でのベルトユニット20の一部が感光体ドラムとともに示されており、転写ロールの端に沿った断面が示されている。他の部分は図示を省略する。
また、図8は、図7のベルトユニットにおけるモノクロ画像形成モードの状態を示す断面模式図である。図8には、駆動ロール22を駆動する駆動ギア65も示されている。
図7に示すK色用転写ロール40kの回転軸41kは、転写ロール40kの両端側で軸受部材としての一対のベアリング42kに回転自在に保持されている。ベアリング42kはユニットフレーム24に固定されている。ユニットフレーム24の傾動軸24pは回転軸41kの延長線上に設けられており、ユニットフレーム24および搬送ベルト21は傾動軸24pを中心として傾動する。なお、図7には、傾動軸24pの位置が破線で示されている。
K色用転写ロール40kに隣接するC色用転写ロール40cの回転軸41cは、転写ロール40cの両端側でベアリング42cに回転自在に保持されている。ベアリング42cはユニットフレーム24内に設けられた筒状のベアリング保持ガイド45cに沿って、搬送ベルト21と交わる方向に移動自在に保持されている。ユニットフレーム24にはスプリング台座44cが固定されており、スプリング台座44cには、ベアリング42cを感光体ドラム11cに向かって付勢するスプリング43cが取り付けられている。スプリング43cは、C色用転写ロール40cを搬送ベルト21側に付勢している。ベアリング保持ガイド45cの感光体ドラム11c側の端には、ベアリング42cの移動を規制するストッパ46cが形成されている。C色以外の転写ロール40m,40yの取付構造もC色用転写ロール40cと同様であり説明を省略する。
図7に示すカラー画像形成モードでは、すべての転写ロール40k,40c,40m,40yが、搬送ベルト21を感光体ドラム11k,11c,11m,11yに押し当てた位置に保持されている。ストッパ46c,46m,46yは、カラー画像形成モードでベアリング42c,42m,42yが接触しない位置に配置されている。
モノクロ画像形成モードでは、ユニットフレーム24が搬送ベルト21とともに、傾動軸24pを中心として傾動する。そして、搬送ベルト21は、K色用感光体ドラム11kにのみ接触するとともに他の感光体ドラム11c,11m,11yから離間した状態となる。K色用転写ロール40kを除く転写ロール40c,40m,40yは、ストッパ46c,46m,46yによって感光体ドラム側への飛び出しが規制される。
本実施形態では、ユニットフレーム24が傾動軸24pを中心として傾動するので、駆動ロール22および駆動ロール22と一体に取り付けられたロール側歯車22pも移動する。なお、歯車は周に凹凸を有しているが、ここで、歯車の外周とは歯車のピッチ円を意味し、最遠点とは、歯車のピッチ円上における回転軸からの最遠点を意味する。また、図7および図8では、駆動ロール22の径と略同一径のピッチ円を有するロール側歯車22pのピッチ円が、駆動ロール22と重なって表されている。駆動ロール22およびロール側歯車22pが、図7に示すカラー画像形成モードの位置(図8では破線の位置)から図8に示すモノクロ画像形成モードの位置まで移動すると、ロール側歯車22pにおけるK色用転写ロールの回転軸からの最遠点22nは最遠点軌跡Sに沿って移動する。最遠点軌跡Sは、K色用転写ロール40kの回転中心410cを中心とした円弧を描く。駆動ギア65の回転中心65cは、最遠点22nがカラー画像形成モード(図8では破線)からモノクロ画像形成モード(図8の実線)に亘り通過した最遠点軌跡SをK色用転写ロール40kから臨む範囲の領域Tに配置されている。より詳細には、K色用転写ロール40kの回転中心410kから、カラー画像形成モードにおけるロール側歯車22pの回転中心22c’と、モノクロ画像形成モードにおけるロール側歯車22pの回転中心22cとを臨む角の略二等分線上に駆動ギア65の回転中心65cが配置されている。このとき、ロール側歯車22pと駆動ギア65とのかみ合い位置は、カラー画像形成モードにおけるロール側歯車22pの外周と最遠点軌跡Sとの交点、および、モノクロ画像形成モードにおけるロール側歯車22pの外周と最遠点軌跡Sとの交点に配置される。そして、駆動歯車とロール側歯車との距離は、ユニットフレーム24が傾動軸24pを中心として傾動する前後で、駆動時の振動および歯車の摩耗を抑える程度に略等しく維持される。ただし、ユニットフレーム24が傾動する途中では、ロール側歯車22pが最遠点軌跡Sの膨らみに沿って駆動ギア65を押し込むように動くが、駆動ギア65はスイング部材67(図5参照)によってK色用転写ロール40kに向かう方向に移動可能であるため、歯車の摩耗や損傷が生じない範囲の距離を維持して、ロール側歯車22pの押し込みに追従して動く。
なお、上述した実施形態では、画像形成装置として、用紙搬送ベルトを用いる直接転写方式のカラープリンタの例を説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、ベルトを中間転写体で構成し、像保持体に保持されたトナー像が中間転写体を経由して最終的に媒体に転写されるものであってもよい。
また、本実施形態では、ロール側歯車22pが駆動ロール22の径と略等しい径のピッチ円を有するように形成されているとして説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、ロール側歯車は駆動ロールよりも径が大きいものであってもよく、逆に小さいものであってもよい。
本発明の一実施形態であるプリンタの概略構成を示す図である。 図1に示すプリンタの開閉部材が開いた状態を示す図である。 図1に示すプリンタの開閉部材およびベルトユニットを示す斜視図である。 図1に示すプリンタの支持フレームを示す斜視図である。 カラー画像形成モードでの画像形成ユニット、ベルトユニット、およびカムの状態を示す図である。 モノクロ画像形成モードでの画像形成ユニット、ベルトユニット、およびカムの状態を示す図である。 カラー画像形成モードにおけるベルトユニットを示す断面模式図である。 図7のベルトユニットにおけるモノクロ画像形成モードの状態を示す断面模式図である。
符号の説明
1 プリンタ(画像形成装置)
11c,11m,11y 感光体ドラム(像保持体)
11k K色用感光体ドラム(K色用像保持体)
20 ベルトユニット(ベルト傾動駆動部)
21 搬送ベルト(ベルト)
22 駆動ロール(支持ロール)
22p ロール側歯車
22n 最遠点
S 最遠点軌跡
61a,61b カム
24 ユニットフレーム(ベルト傾動駆動部)
24p 傾動軸
40k K色用転写ロール
40k,40c,40m,40y 転写ロール
41k 回転軸
65 駆動ギア(駆動歯車)
65c 回転中心
67 スイング部材(歯車保持機構)

Claims (4)

  1. 装置本体と、
    前記装置本体に設けられた回転軸を中心として回転することにより、該装置本体に対して開閉自在に設けられた開閉部材とを備え、
    前記装置本体が、この装置本体に支持された複数の像保持体であって、一端に配置されたK色のトナー像を保持するK色用像保持体を含む、一列に配列された互いに異なる色のトナー像を保持する複数の像保持体を備え、
    前記開閉部材が、この開閉部材に装着されたベルトユニットを備え、
    前記ベルトユニットは、
    前記開閉部材が前記装置本体に対し閉じられた状態で前記複数の像保持体に沿って延在するベルトと、
    前記ベルトが架け渡され該ベルトを駆動する、前記K色用像保持体側に配置された駆動ロールを含む複数の支持ロールと、
    前記複数の像保持体それぞれに前記ベルトを挟んで対向する複数の転写ロールと、
    前記複数の転写ロールのうち、前記K色用像保持体に対向したK色用転写ロールの回転軸の延長線上に延びた傾動軸とを備え、
    装置本体は、前記開閉部材が前記装置本体に対し閉じられた状態で、前記傾動軸が嵌め込まれる軸受け部を備え、
    前記ベルトユニットは、複数色トナー像からなるカラー画像を形成するカラー画像形成モードにおいて前記ベルトが前記複数の像保持体に接触し、K色トナー像からなるモノクロ画像を形成するモノクロ画像形成モードにおいて前記ベルトが前記複数の像保持体のうちの前記K色用像保持体にのみ接触するとともに他の像保持体から離間するように、前記K色用転写ロールの回転軸を中心に前記ベルトを傾動させるものであることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記ベルトは、前記複数の像保持体との間に用紙を搬送するものであり、
    前記K色用像保持体は前記K色用転写ロールによって、前記複数の像保持体うち最後に、トナーを前記用紙に転写するものであることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記ベルトユニットが、前記駆動ロールと一体に回転するロール側歯車を備え、
    前記装置本体が、前記ロール側歯車に噛み合い該ロール側歯車を駆動することで該駆動ロールを駆動する駆動歯車を備え、
    前記駆動歯車は、前記ロール側歯車における前記K色用転写ロールの回転軸からの最遠点が前記カラー画像形成モードから前記モノクロ画像形成モードに亘り通過した最遠点軌跡を該K色用転写ロールから臨む範囲の領域に、回転中心が配置されたものであることを特徴とする請求項1または2記載の画像形成装置。
  4. 前記駆動歯車を、前記K色用転写ロールに向かう方向に移動自在に保持する歯車保持機構をさらに備えたことを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。
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