JP5163288B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、これらの複合機等の電子写真方式の画像形成装置に関し、詳しくは、像担持体とこの像担持体に圧接される転写部材とを接離する接離機構の改良に関するものである。

従来、加圧手段により感光体ドラムや中間転写ベルトなどの像担持体に圧接される転写ローラ（転写部材）を備え、この転写ローラを像担持体に圧接した状態で記録紙（記録材）を通紙し、転写ローラ又はこれと対向する対向ローラから転写バイアスを印加して、像担持体上に形成されたトナー像を記録紙に転写する画像形成装置が知られている。

この種の画像形成装置では、転写ローラと像担持体とは常に当接状態にあるため、例えば、ジャミングが発生して転写が中断したような場合、詰った記録紙を除去して複写を再開した時に、既に像担持体表面に担持されているトナー像が転写ローラの表面に付着し、この転写ローラに付着したトナー像が次の記録紙を通過させる際にその裏面に付着して記録紙を汚してしまうという問題がある。また、転写ローラに付着したトナー像が障害となって像担持体から記録紙に転写する際の転写条件にバラツキが生じ、画像に濃淡ムラが発生してしまうという問題もある。更に、転写ローラを非転写時においても像担持体に圧接していると、転写ローラがクリープ現象などにより経時的に変形してしまい、転写不良を引き起こす原因となるという問題もある。特に、この問題は、転写部材である転写ローラがスポンジゴムや発泡ウレタン等の軟質材料から構成されている場合に顕著となる。

このような問題を解決するべく、転写ローラにブレード，ブラシ，フェルト等を接触させて付着トナーを掻き取ってクリーニングするクリーニング手段、又は極性制御用チャージャを用いて転写ローラに付着しているトナー像を像担持体表面に逆転写させてクリーニングするクリーニング手段を備えた画像形成装置が提案されている。
しかし、前者のクリーニング手段を備えた画像形成装置では、転写ローラ表面は必ずしも滑らかではなく微細な凹凸が多数存在しているため、凹部に付着したトナーを掻き取ることが難しいという問題があり、後者のクリーニング手段を備えた画像形成装置では、局部的にでもチャージャにより発生させるクーロン力を超えるようなファンデルワールス力がトナー粒子と転写ローラ間に働いている場合には、そのトナー粒子を像担持体側へ逆転写させることができないという問題がある。

また、転写ローラを像担持体に接離させる接離機構を設けて、ジャム時（紙詰まり時）などの非転写時に適宜転写ローラを像担持体から離間させる画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１〜３）。
このような画像形成装置では、通常、装置本体側に備えられたカムで転写ローラ、又は転写ローラの軸や軸受などの支持部材を押圧することにより、開閉扉と一体となって揺動する可動ユニット側に設けられた転写ローラを像担持体から離間させている。図６は、従来の一般的な間接転写方式の画像形成装置における２次転写ローラの接離機構の構成を説明する説明図である。図６に示すように、このような画像形成装置では、一端が装置本体に軸支され、中央部付近で２次転写ローラの軸に当接し、他端が自由端となっている接離レバーと、略楕円状の輪郭を有し、回転可能に装置本体に偏芯軸支されたカムとからなる接離機構により、像担持体である中間転写ベルトと転写ローラである２次転写ローラを接離するのが一般的である。このカムは、中間転写ベルトの駆動手段とは別個に設けられた駆動手段により回転し、その楕円状の輪郭で接離レバーの自由端付近を回転に伴って押圧することにより、梃子の原理で中間転写ベルトと２次転写ローラを接離するよう構成されている。そして、２次転写ローラと中間転写ベルトを離間することで２次転写ニップを開放し、２次転写ニップのジャム処理などを可能にしている。

しかし、このような構成の場合、開閉扉と一体となった可動ユニットが開き２次転写ローラと中間転写ベルトが離間した状態から可動ユニットを閉じて再び画像形成が可能なようにセットする際、２次転写ローラと中間転写ベルトとを駆動ローラ上で当接させるにあたって、転写時に必要な２次転写ニップの圧接力と同等以上の力が必要となるという問題がある。つまり、２次転写ローラと駆動ローラとが中間転写ベルトを挟んで当接してから開閉扉（可動ユニット）が閉まりきって２次転写ニップが所望の圧接力となるまるまでは、圧接力の発生源である加圧バネ（加圧手段）をユーザ自身が押し込んで縮ませなければならなかった。また、開閉扉（可動ユニット）を閉める際にカムが図６の状態のまま回転していなければ、２次転写ローラと駆動ローラが離間している分、加圧バネを縮ませる距離が長くなるため、更に開閉扉を押し込むのに力が必要であった。

特に、特許文献３に記載の画像形成装置などでは、開閉扉である外装カバー６を閉めてセットする際に、引っ張りスプリング３６で押圧スプリング２７を常時引っ張っているので、その分だけ２次転写ニップに必要な所定の圧接力より大きな力が必要となり、ユーザが女性などの場合、容易に外装カバー６（開閉扉）を閉められないという問題がある（特許文献３の図１、２参照）。また、押圧スプリング２７もその分大きく強力なものにしなければならず、コスト的にも、省スペース化においても問題があった。

特開２００６−８４９５７号公報 特開２００７−９４４４３号公報 特開平１０−３０１４６２号公報

そこで、本発明は、前記従来の問題点を解決するべく、安価で簡略な構成により必要な時以外は転写ニップを離間させて転写部材や像担持体などの部品の耐久性を向上させることができ、且つ、ジャム復旧時や部品交換時などにおいて、ユーザが開閉扉を閉めて開閉扉と一体となった可動ユニットを装置本体にセットする時に、転写部材の加圧手段の反力が掛からず容易にセットすることができる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、装置本体と、該装置本体に対して開閉自在な可動ユニットと、前記装置本体内に設けられ、画像形成時に画像を担持する像担持体と、前記可動ユニットに支持され、前記像担持体に圧接されて当該像担持体との間に転写ニップを形成する転写部材と、該転写部材と前記像担持体とを接離する接離機構と、が備えられ、該接離機構により前記像担持体と前記転写部材とを離間させて前記転写ニップを開放し、前記可動ユニットを開いてジャム処理又は部品交換が可能な画像形成装置において、前記接離機構は、前記転写部材を像担持体方向へ加圧する加圧手段と、該加圧手段の加圧力に抗して前記加圧方向と逆方向に押圧して脱圧する脱圧手段と、を有し、これらの加圧手段及び脱圧手段は、前記可動ユニットに支持され、少なくとも前記可動ユニットを閉じる際には、前記脱圧手段により前記加圧手段が押圧され、前記加圧手段の加圧力が減圧又は相殺されており、前記接離機構は、前記脱圧手段の押圧力を解除する脱圧解除手段を更に備え、この脱圧解除手段により前記脱圧手段の押圧力を解除して前記加圧手段の加圧力で前記像担持体に前記転写部材を圧接するとともに、前記脱圧解除手段は、前記装置本体に軸支されたカムを有し、前記可動ユニットを閉じている状態で当該カムを所定方向に回転させて、このカムの輪郭に沿って前記脱圧手段を押圧することで前記脱圧手段の押圧力を解除することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、脱圧手段の押圧力は、加圧手段の加圧力より大きく設定されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、脱圧手段は、中央付近で可動ユニットに回転可能に軸支された脱圧レバーと、この脱圧レバーの一端に取り付けられ、この一端を所定方向に付勢する付勢手段と、を有し、この付勢手段の付勢力で脱圧レバーを回転させて他端で加圧手段を加圧方向と逆方向に押圧することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３において、脱圧レバーは、付勢手段が取り付けられた一方の端から軸までの距離が、加圧手段を押圧する他方の端から軸までの距離より長く設定されていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４において、像担持体は、無端状ベルトを有し、この無端ベルトは複数の張架ローラに張架され、これらの張架ローラの１つが駆動手段にワンウェイクラッチを介して接続された正逆回転可能な駆動ローラとなっており、この駆動ローラの回転軸にカムがワンウェイクラッチを介して嵌着され、このカムは駆動ローラが画像形成時の回転方向とは逆方向に回転する場合にのみ回転するよう構成されていることを特徴とする。

この発明は、前記のようであって、請求項１に記載の発明によれば、接離機構により像担持体と転写部材とを離間させて転写ニップを開放し、可動ユニットを開いてジャム処理又は部品交換が可能な画像形成装置において、前記接離機構は、転写部材を像担持体方向へ加圧する加圧手段と、該加圧手段の加圧力に抗して加圧方向と逆方向に押圧して脱圧する脱圧手段と、を有し、これらの加圧手段及び脱圧手段は、可動ユニットに支持され、少なくとも可動ユニットを閉じる際には、脱圧手段により加圧手段が押圧され、加圧手段の加圧力が減圧又は相殺されているので、安価で簡略な構成により転写時などの必要な時以外（例えば、ジャム時や部品交換時など）は転写ニップを離間させて転写部材や像担持体などの部品の耐久性を向上させることができるだけでなく、ジャム処理や部品交換などが終わってユーザが開閉扉と一体となった可動ユニットを閉めて装置本体にセットする時に、転写部材の加圧手段の反力が掛からず容易にセットすることができる。
また、接離機構は、脱圧手段の押圧力を解除する脱圧解除手段を更に備え、この脱圧解除手段により脱圧手段の押圧力を解除して加圧手段の加圧力で像担持体に転写部材を圧接するので、つまり、接離機構により像担持体と転写部材とを圧接しなければならない転写時には、脱圧解除手段により脱圧手段の押圧力を解除して、他の接離機構を要しないので、簡略で安価な構成とすることができるだけでなく、加圧手段の加圧力は、転写時に必要な転写圧にのみ基づいて設定すればよく、常時、脱圧手段の押圧力に抗して転写部材を加圧する必要がない。このため、加圧手段を必要最小限のものとすることができ、コストダウンを図ることができる。また、転写部材も必要最小限の力で圧接されているだけなので耐久性が向上する。
さらに、脱圧解除手段は、装置本体に軸支されたカムを有し、可動ユニットを閉じている状態で当該カムを所定方向に回転させて、このカムの輪郭に沿って脱圧手段を押圧することで脱圧手段の押圧力を解除するので、つまり、装置本体に配設されたカムにより可動ユニットに配設された脱圧手段の脱圧解除を行うことができるので、可動ユニットの軽量化を図ることができ、可動ユニットの開閉が容易となる。また、カムを回転させるだけで接離が可能なので、他の目的のために設けられている駆動モータなどを利用し易く、コストダウンと省スペース化を図り易い。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１において、脱圧手段の押圧力は、加圧手段の加圧力より大きく設定されているので、ユーザが開閉扉と一体となった可動ユニットを閉めて装置本体にセットする時に、加圧手段の加圧力が完全に相殺され、加圧手段の反力が全く掛からず、更に、容易にセットすることができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２において、脱圧手段は、中央付近で可動ユニットに回転可能に軸支された脱圧レバーと、この脱圧レバーの一端に取り付けられ、この一端を所定方向に付勢する付勢手段と、を有し、この付勢手段の付勢力で脱圧レバーを回転させて他端で加圧手段を加圧方向と逆方向に押圧するので、可動ユニットの端部付近に配置される転写部材の加圧手段をレイアウト上の制約なく安価で簡略な構成により脱圧手段で押圧することが可能である。

請求項４に記載の発明によれば、請求項３において、脱圧レバーは、付勢手段が取り付けられた一方の端から軸までの距離が、加圧手段を押圧する他方の端から軸までの距離より長く設定されているので、梃子の原理により付勢力が弱い付勢手段を用いても大きなトルク（モーメント力）で加圧手段を押圧することができる。このため、付勢手段を小型のものとすることができ、画像装置全体を小型化したり、レイアウトの自由度を高めたりすることができる。また、加圧手段と付勢手段とに同じ付勢部材（例えば、同じコイルバネなど）を用いて、脱圧手段の押圧力を加圧手段の加圧力より大きくすることができ、部品の共通化が図れ、コストダウンを実現することができる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１ないし４のいずれかにおいて、像担持体は、無端状ベルトを有し、この無端ベルトは複数の張架ローラに張架され、これらの張架ローラの１つが駆動手段にワンウェイクラッチを介して接続された正逆回転可能な駆動ローラとなっており、この駆動ローラの回転軸にカムがワンウェイクラッチを介して嵌着され、このカムは駆動ローラが画像形成時の回転方向とは逆方向に回転する場合にのみ回転するよう構成されているので、無端状ベルトの駆動手段と脱圧解除手段の駆動手段を兼用し、且つ駆動ローラの軸とカムの軸も兼用することができ、更なるコストダウンを図ることができるだけでなく、装置の小型化も図ることができる。

以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態について説明する。

（画像形成装置の実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す構成説明図、図２は、図１の画像形成装置の可動ユニットを揺動して開いた状態の一例を示す説明図である。図中の符号１は、本発明の画像形成装置の一実施の形態として例示するイエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの４色のトナーからカラー画像を形成する４連タンデム型中間転写方式のカラープリンタであり、このカラープリンタ１は、略箱状の筐体である装置本体１０と、この装置本体１０の上部に配置され、前記４色のニュートナーを収容するニュートナー収容部２と、装置本体１０の中央に配置され、前記４色のトナーからそれぞれの単色トナー像を形成する４つのプロセスカートリッジからなる画像形成部３と、この画像形成部３の下方に配置され、画像形成部３のそれぞれの潜像担持体に静電潜像を書き込む光学ユニット４と、画像形成部３の上方に配置され、画像形成部２で形成したトナー画像を記録紙に転写する転写部５と、この転写部５の上方の一側端寄りに配置され、転写部５で転写されたトナー像を記録紙に定着する定着部６と、装置本体１０の最下部に配置され、記録材である記録紙を転写部５に給紙する給紙部７と、装置本体１０の上面に形成され、定着部６で画像が定着された記録紙をスタックする排紙部８などから構成されている。この画像形成装置１は、記録紙を最下部の給紙部７から最上部の排紙部８まで搬送する縦搬送パス方式のものであり、図の一点鎖線で示す搬送経路Ａを開放できるように、開閉扉と一体となって可動する可動ユニット１１が記録紙の裏面に画像を形成するために１回転させる両面ユニット１２を含めて実線Ｂを境に扉軸１３を支軸として揺動し、後述の２次転写ニップを開放してジャム処理などができるようになっている。

ニュートナー収容部２は、現像に使用されていない新規トナーであるニュートナーを収容するスペースであり、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラックのそれぞれの色のトナーを個別に収容するニュートナーボトル２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋを備え、図示しない供給装置やニュートナー供給路を介して、所定量のニュートナーを後述の現像手段に搬送するよう構成されている。

画像形成部３は、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラック色のトナーに対応する潜像担持体としての４つの感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋを中心とする後述の４つのプロセスカートリッジ３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋから主に構成され、ニュートナーボトル２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋから供給されるイエロー、シアン、マゼンダ、ブラックのトナーからプロセスカートリッジ３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋでそれぞれの単色トナー像を形成する。

光学ユニット４は、半導体レーザ（ＬＤ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）などの図示しないレーザ光源と、破線で示すポリゴンモータ４１などを有し、レーザ光源から感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋにレーザ光を照射し、ポリゴンモータ４１等で走査して後述の帯電手段で一様に帯電させた感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋの表面を露光し、表面電位のポテンシャルを部分的に低下させ静電潜像を形成する。

転写部５は、中間転写体として半導電性の弾性樹脂製の無端状ベルトからなる中間転写ベルト５０と、この中間転写ベルト５０を支持・張架する４つの張架ローラ５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄと、前記４つの感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋとそれぞれ中間転写ベルト５０を挟んで対向する４つの１次転写ローラ５２Ｙ，５２Ｃ，５２Ｍ，５２Ｋと、が備えられている。また、この張架ローラ５１ｂは、図示しない正逆両回転可能な駆動手段（例えば、駆動モータ）に２系統のギヤ列（図６参照）を介して接続可能に構成された正逆両回転可能な駆動ローラとなっており、画像形成時に中間転写ベルト５０を図の矢印方向（正回転）に回転駆動する。そして、張架ローラ５１ａは、張架ローラ５１ａと中間転写ベルト５０を挟んで対向する位置に転写部材である２次転写ローラ５３が設けられた対向ローラとなっており、張架ローラ５１ｄは、図示しない付勢手段で外側に向けて付勢され、中間転写ベルト５０のテンションを調節するテンションローラとなっている。また、このテンションローラ５１ｄと中間転写ベルト５０を挟んで対向する位置に、クリーニングユニット５４が設けられている。

これらの各１次転写ローラ５２Ｙ，５２Ｃ，５２Ｍ，５２Ｋは、空隙放電による画像劣化を考慮し、各感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋと中間転写ベルト５０を挟んで当接する正対位置から中間転写ベルト５０の搬送方向下流側に少しズラした位置に配置されており、図示しないバイアス電源に接続された接触方式の転写バイアス（転写電圧）印加手段であり、図示しない接離機構により中間転写ベルト５０の内側から感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ方向へ圧接され１次転写ニップを形成し、トナー像と逆極性の１次転写バイアスを中間転写ベルト５０の裏面（内周面）から印加するよう構成されている。
なお、転写バイアス印加手段として、転写チャージャを用いた非接触方式のものでもよいが、本実施の形態では、転写チリの発生が少ない１次転写ローラを採用している。

２次転写ローラ５３は、後で詳述するが付勢手段により駆動ローラ５１ｂの外周において中間転写ベルト５０に圧接され、２次転写ニップを形成するよう構成されており、図示しないバイアス電源に接続され、トナー像と逆極性の２次転写バイアスを印加する接触方式の転写バイアス印加手段となっている。また、張架ローラ５１ａが転写バイアス印加手段となっていてもよく、その場合、転写するトナー像とは同極性の転写バイアスを印加することになる。

クリーニングユニット５４は、中間転写ベルト５０の外周表面に付着した転写残トナーを、ブラシローラで潤滑剤を塗布しながらブラシローラ及びクリーニングブレードで掻き取って回収するクリーニング手段であり、回収した転写残トナーは、クリーニングユニット５４内から図示しない搬送手段により図示しない廃トナータンクまで搬送され、廃棄される。

定着部６は、内部に発熱手段であるヒータを有する定着ローラ６０と、加圧ローラ６１などを備え、この定着ローラ６０に図示しない付勢手段により加圧ローラ６１が付勢されて圧接され、定着ニップが形成されている。そして、この定着ニップにおいて、後述の給紙部７から搬送されてきた記録紙に、定着ローラ６０による熱と加圧ローラ６１による圧力を加えることにより、転写部５で記録紙に転写された未定着のトナー像が記録紙に定着されるようになっている。

給紙部７は、コピー用紙、樹脂シート（例えば、ＯＨＰシート）などの所定の大きさの記録紙（紙に限定されるものではなくシート状であればよい）を収容・ストックする給紙カセット７０と、このストックされた記録紙に所定圧で圧接されており、制御手段（図示せず）の制御信号に基づいて記録紙を１枚ずつ搬送路に送り出す給紙ローラ７１、記録紙を２次転写ニップへ搬送するタイミングを調整するレジストローラ対７２などを備えている。

排紙部８は、装置本体１０の上面に形成された排紙トレイ８０と、この排紙トレイ８０に定着部６を通過した記録紙を装置本体１０から排出する排紙ローラ対８１などを備え、この排紙ローラ対８１から排紙トレイ８０に排出された記録紙が排紙トレイ８０の傾斜を利用して集積され、整頓されるようになっている。

（プロセスカートリッジ）
次に、プリンタ１のプロセスカートリッジについて説明する。
図３は、図１の画像形成装置のプロセスカートリッジの一例を示す構成説明図である。前述のように、カラープリンタ１は、中間転写ベルト５０の下面に沿って移動方向上流側からイエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの順番に画像形成ユニットである４つのプロセスカートリッジ３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋを具備している（図１参照）。これらのプロセスカートリッジ３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋは、略同様な構成となっているので、最上流に配設されたイエロー用プロセスカートリッジ３Ｙを例に挙げて説明する。

このプロセスカートリッジ３Ｙは、装置本体１０から着脱可能な図示しないカートリッジ本体内に設けられ、一度に消耗部品を交換できるようになっている。また、プロセスカートリッジ３Ｙは、潜像担持体である感光体ドラムＹを中心に、その回転方向上流側から感光体ドラムＹの外周表面を所定の極性に一様に帯電させる帯電手段３１Ｙと、感光体ドラムＹが担持する静電潜像をイエロー色のトナーで可視像化する現像手段３２Ｙと、１次転写後も感光体ドラムＹ上に残留する転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段３３Ｙと、から主に構成され、感光体ドラムＹと中間転写ベルト５０を挟んで対向する位置に前述の１次転写ローラ５２Ｙが設けられている。

帯電手段３１Ｙは、感光体ドラムＹと近接配置され、感光体ドラムＹの外周表面を所定の極性に一様に帯電させる帯電部材としての帯電ローラ３１Ｙａと、この帯電ローラ３１Ｙａに接触するように配置され、帯電ローラ３１Ｙａに付着したトナーを除去するクリーニングローラ３１Ｙｂとから構成されている。

現像手段３２Ｙは、２軸搬送タイプの２成分現像方式の現像装置であり、トナーとキャリアからなる粉体状の２成分現像剤を収容する現像剤収容ケース３２Ｙａと、この現像剤収容ケース３２Ｙａに軸支され、現像スリーブとマグネットローラからなり、図の矢印方向に駆動回転して現像剤を汲み上げ、現像バイアスを印加可能な現像剤担持体である現像ローラ３２Ｙｂと、同じく現像剤収容ケース３２Ｙａに軸支され、現像剤を互いに逆方向に軸に沿って搬送し、撹拌しながら現像剤を現像ローラ３２Ｙｂへ供給する２本の撹拌スクリュー３２Ｙｃ，３２Ｙｄと、現像ローラが担持する現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材であるドクタブレード３２Ｙｅなどから構成されている。

クリーニング手段３３Ｙは、感光体ドラムＹに当接し１次転写後も感光体ドラムＹの外周表面に付着する１次転写残トナーを掻き取ってクリーニングするクリーニングブレード３３Ｙａと、その掻き取った転写残トナーを収容するクリーニングケース３３Ｙｂと、このクリーニングケース３３Ｙｂに溜まった転写残トナーを図示しない廃トナータンクへ搬送するトナー搬送スクリュー３３Ｙｃなどから構成されている。

（プロセスカートリッジの画像形成動作）
次に、プロセスカートリッジの動作について図３を用いて説明する。
先ず、帯電ローラ３１Ｙａにより感光体ドラムＹの外周表面を均一に所定の極性に帯電し、この帯電ローラ３１Ｙａの感光体ドラムＹの回転方向下流域において、光学ユニット４により画像情報に基いてレーザ光（破線矢印）を照射し、一様に帯電させた感光体ドラムＹの表面電位を照射した部分だけ低下させることにより静電潜像を形成する。そして、現像手段３２Ｙで静電潜像にイエロー色のトナーを供給して静電潜像をトナー像化して現像する。このイエロー単色のトナー像は、感光体ドラムＹの回転に伴って１次転写ニップに移動し、そこで、１次転写ローラ５２Ｙから１次転写バイアスが印加され、静電引力を利用して中間転写ベルト５０へ転写される。その後、１次転写後も感光体ドラムＹの外周表面に付着する１次転写残トナーが、クリーニング手段３３Ｙでクリーニングされ、再度の画像形成に備えられる。

（画像形成装置の画像形成動作）
次に、カラープリンタ１の画像形成動作について図１を用いて説明する。
先ず、前述のように、プロセスカートリッジ３Ｙにおいてイエローの単色トナー像が感光体ドラムＹ上に形成される。続いて、１次転写ニップまで感光体ドラムＹを回転させ、そこで、１次転写ローラ５２Ｙにより、トナーの極性とは逆極性の１次転写バイアスを印加し、静電引力により中間転写ベルト５０にイエロー単色のトナー像を転写する。これと同様に、その他のプロセスカートリッジ３Ｃ，３Ｍ，３Ｋにおいても単色トナー像の画像形成が行われると共に、中間転写ベルト５０の回転のタイミングに合わせてイエロー、シアン、マゼンダの順番で１次転写が行われ中間転写ベルト５０上に重畳されて、フルカラーのトナー像が形成される。

一方、給紙部７では、給紙カセット７０から記録紙が給紙ローラ７１で１枚ずつ供給され、レジストローラ対７２まで到達すると図示しない紙端センサによって検知され、この検出信号に基づいてレジストローラ対７２により２次転写とのタイミングを調整して２次転写ニップに送られる。そこで、２次転写ローラ５３により２次転写バイアスが印加され、静電引力により中間転写ベルト５０上のフルカラーのトナー像が記録紙上に転写される。次に、この未定着のトナー像を表面に担持した記録紙が定着部６の定着ニップに送られ、熱と圧力が加えられて定着される。このように、記録紙に画像が定着された後、排紙部８の排紙ローラ対８１で排紙トレイ８０に排出されてスタックされる。また、２次転写後の中間転写ベルト５０の表面に転写後も付着する転写残トナーは、クリーニングユニット５４により除去され、再度の画像形成動作に備えられる。そして、クリーニングユニット５４で除去された転写残トナーは、図示しない廃トナータンクなどに運ばれ廃棄される。

（転写部材の接離機構）
次に、本発明の特徴部分である転写部材の接離機構について図４、５を用いて説明する。図４、５は、図１の画像形成装置の２次転写ローラの接離機構を主に示す説明図であり、図４は、離間状態を、図５は、圧接状態を、２次転写ローラの一方の軸端部を軸方向に沿って見た状態で示している。そのため、２次転写ローラの両軸端に対になっているものも、一方のみを図示して説明する。図中の符号５０、５１ａ、５１ｂ、５３は、前述の中間転写ベルト、張架ローラ、駆動ローラ、２次転写ローラであり、５５が加圧手段、５６が脱圧手段、５７が脱圧解除手段となっている。また、図の一点鎖線Ｂは、図１の実線Ｂと同様に前述の可動ユニット１１と装置本体１０の境目を表している。図４、５に示すように、２次転写ローラ５３、加圧手段５５、及び脱圧手段５６は、可動ユニット１１側に設けられ、可動ユニット１１と共に移動可能となっている。

この加圧手段５５は、２次転写ローラ５３の両軸端部に設けられた２つの加圧レバー５５ａ（一方のみを図示）と、この加圧レバー５５ａの自由端付近を押圧するよう取り付けられたコイルスプリングからなる２つの加圧スプリング５５ｂ（一方のみを図示）とから主に構成されている。この２つの加圧レバー５５ａは、２次転写ローラ５３の両軸端部を回転可能に支持し、可動ユニット１１に軸５５ｃを中心に揺動可能に軸支され、加圧スプリング５５ｂの加圧力で２次転写ローラ５３を対向ローラ５１ａ方向に圧接し、２次転写ニップを形成するよう構成されている。また、加圧スプリング５５ｂの加圧力は、一般的に片側５０Ｎに設定されている。

脱圧手段５６は、中央付近で可動ユニット１１に回転可能に軸支された脱圧レバー５６ａ（一方のみを図示）と、この脱圧レバー５６ａの一端に取り付けられ、この一端を所定方向に付勢する付勢手段としてのコイルスプリングからなる脱圧スプリング５６ｂと、から主に構成されている。この脱圧レバー５６ａは、第１のアーム５６ｃと、第２のアーム５６ｄとからなり、この第１のアーム５６ｃの方が第２のアーム５６ｄより長く設定され、互いに所定角度を為すよう軸５６ｅで可動ユニット１１に軸支され、揺動可能となっている。そして、この第１のアーム５６ｃの自由端付近に脱圧スプリング５６ｂが取り付けられ、第２のアーム５６ｄの自由端付近の加圧手段５５側に半球状の突起５６ｆが形成されている。このため、脱圧手段５６は、脱圧スプリング５６ｂの付勢力で脱圧レバー５６ａの第１のアーム５６ｃの自由端が押圧され、脱圧レバー５６ａが図の矢印Ｃ方向に回転して、第２のアームの突起５６ｆで加圧手段５５の加圧レバー５５ａの端部を押圧するようになっている。また、脱圧スプリング５６ｂの付勢力は、加圧スプリング５５ｂの加圧力より強く（片側５０Ｎ以上に）設定されている。このため、常時は、図４に示すように、脱圧手段５６の脱圧スプリング５６ｂの付勢力が優勢なので、脱圧手段５６により加圧手段５５の加圧方向と逆方向に押圧する力が作用しており、２次転写ニップは開放状態、つまり、像担持体である中間転写ベルト５０と、転写部材である２次転写ローラ５３とが離間している状態となっている。

脱圧解除手段５７は、装置本体１０に軸支されたカム５７ａを有し、可動ユニット１１を閉じている状態でカム５７ａを図の矢印Ｄ方向に回転させて、このカム５７ａの外側の輪郭に沿って脱圧手段５６の第１のアーム５６ｃの端部を押圧することで、脱圧レバー５６ａを図の矢印Ｅ方向に回転させ、脱圧手段５６の加圧手段５５に作用する押圧力を解除して、加圧手段５５の加圧力で中間転写ベルト５０を挟んで対向ローラ５１ａに２次転写ローラ５３を圧接するよう構成されている（図５参照）。

次に、駆動手段と駆動ローラ及びカムとの接続について詳細に説明する。図６は、本実施の形態に係る画像形成装置の駆動系を主に示す斜視図である。符号９０は、前述の中間転写ベルト５０の駆動手段である正逆回転可能な駆動モータであり、符号５１ａが対向ローラ、５１ｂが駆動ローラ、５７ａ，５７ａがカムである。この駆動ローラ５１ｂは、ギヤ列９１（９１ａ〜９１ｈ）を介して駆動モータ９０に接続されており、この複数のギヤ列（９１ａ〜９１ｈ）のうち、ギヤ９１ａとギヤ９１ｂは、駆動モータ９０の軸に図示しないワンウェイクラッチを介して嵌着され、ギヤ９１ｃとギヤ９１ｄは、駆動ローラ５１ｂの軸に図示しないワンウェイクラッチを介して嵌着されている。即ち、ギヤ９１ａは矢印Ｘ１方向にのみ、ギヤ９１ｂは矢印Ｙ１方向にのみ回転する場合に駆動力を伝達するように構成され、ギヤ９１ｃは、Ｙ２方向のみ、ギヤ９１ｄは矢印Ｘ２方向にのみ回転する場合に駆動力を伝達するように構成されている。そして、ギヤ９１ａとギヤ９１ｃとが噛合し駆動力が伝達可能となっており、９１ｂと９１ｄとがギヤ９０ｅ〜９０ｈを介して駆動力が伝達可能となっている。このため、駆動モータ９０を正回転（画像形成時の回転方向）であるＸ１方向に回転させた時には、ギヤ９１ａのみが駆動力をギヤ９１ｃに伝達し、ギヤ９１ｂは空転して駆動力をギヤ９１ｅには伝達しない。また、ギヤ９１ｃに伝達された駆動力により駆動ローラ５１ｂの回転軸が回動し、中間転写ベルト５０を回転駆動する。その際、ギヤ９１ｄは空転するので、ギヤ９１ｅ〜９１ｈは回転しない。逆に、駆動モータ９０を逆回転（Ｙ１方向に回転）させた時には、ギヤ９１ｂがギヤ９１ｅ〜９１ｈを介してギヤ９１ｄに駆動力を伝達し、ギヤ９１ａは空転し、ギヤ９１ｃには駆動力を伝達しない。つまり、ギヤ９１ａとギヤ９１ｂは、両方が同時に駆動を伝達することはなく、一方が駆動を伝達しているときに、もう一方は空転する。

カム５７ａ，５７ａは、図６に示すように、駆動ローラ５１ｂの回転軸の両軸端付近に図示しないワンウェイクラッチを介して嵌着されており、駆動ローラ５１ｂの回転軸が矢印Ｘ２方向に回転するときにのみ回転（又は駆動力を伝達）し、Ｙ２方向に回転するときには回転（又は駆動力を伝達）しないように構成されている。

また、前述のギヤ９１ａとギヤ９１ｂとを比べると、図６に示すように、その外径はギヤ９１ｂの方が大きく、つまり、ギヤ比が大きく設定されている。このため、駆動モータ９０を逆回転させたときには、低速回転高トルクの駆動が可能となり、駆動モータ９０が発生させる小さな駆動力でギヤ９１ｂを介して駆動ローラ５１ｂの回転軸を逆回転させることにより、脱圧スプリング５６ｂの付勢力に抗してカム５７ａを回転させ、脱圧手段５６の加圧手段５５に作用する押圧力を解除して、加圧手段５５の加圧力で中間転写ベルト５０を挟んで対向ローラ５１ａに２次転写ローラ５３を圧接することができる（図４、５も参照）。そして、画像形成時には、駆動モータ９０を正回転して高速回転の駆動が実現できる。よって、駆動手段である駆動モータ９０の必要トルクを必要最小限とすることができ、駆動モータの小型化やコストダウンを図ることができる。

（転写部材の接離機構の作用）
以上のように、この接離機構は、通常は、加圧手段５５の加圧力が脱圧手段５６の押圧力で相殺されているので、図４に示すように、転写部材である２次転写ローラ５３が像担持体である中間転写ベルト５０から離間されている。このように各部材の寿命を長くするには、転写時以外当該接離機構により離間させておいた方がよく、特に離間させておいた方がよい場合として、画像濃度調整において中間転写ベルト５０上に作像した画像濃度測定用パッチを画像濃度センサで読み取る方式を用いている場合、且つ、レイアウトの関係上、画像濃度センサが２次転写ローラ５３より下流の位置に設置してある場合が考えられる。このような場合には、２次転写ローラが接触したままだと、画像濃度測定用パッチのトナー像が圧迫され、乱れてしまうからである。なお、画像濃度センサが２次転写ローラ５３より上流側にある場合においても、クリーニング手段と画像濃度センサとの間に２次転写ローラがある場合には、ジャム時と同様に２次転写ローラを汚してしまうのを防ぐため離間させる必要がある。

また、画像形成時の直前には、この接離機構では、駆動ローラ５１ｂを逆回転させて、脱圧解除手段５７のカム５７ａを回転させ、図５に示す状態でカム５７ａをストップさせる。するとカム５７ａにより脱圧レバー５６ａが図の矢印Ｅ方向に回転し、脱圧手段５６の加圧手段５５に作用する押圧力を解除して、加圧手段５５の加圧力で中間転写ベルト５０を挟んで対向ローラ５１ａに２次転写ローラ５３を圧接し、２次転写ニップが形成されるので２次転写が可能となる。

そして、ジャム時（紙詰り時）には、駆動モータ９０（図６参照）を逆回転させて、脱圧解除手段５７のカム５７ａを図５の状態から更に矢印Ｄ方向に回転させ、カム５７ａの位置を図４の状態として脱圧手段５６の解除をやめる。すると、加圧手段５５の加圧力が脱圧手段５６の押圧力で相殺されて、２次転写ニップが開放される。そのため、可動ユニット１１を開いてジャム処理が可能となる。ジャム処理が終わって可動ユニット１１を閉じて装置本体１０にセットする時にも、この脱圧手段５６は作用しているので、加圧手段５５の加圧力が可動ユニット１１を動かしているユーザに反力として掛かることがない。

以上のように、本実施の形態に係る画像形成装置によれば、安価で簡略な構成からなる前記接離機構により２次転写ニップを開放可能となるので、ジャム時や部品交換時などの必要な時以外は転写ニップを離間させて転写部材（２次転写ローラ５３）や像担持体（中間転写ベルト５０）などの部品の耐久性を向上させることができる。また、転写時以外の通常は、脱圧手段５６で加圧手段５５の加圧力を相殺しているので、ユーザが開閉扉を閉めて開閉扉と一体となった可動ユニット１１を装置本体１０にセットする時に反力が掛からず、セットを容易にすることができる。

なお、本実施の形態では、図４〜６で示したように、カム５７ａを駆動ローラ５１ｂと同軸に設ける場合で説明したが、別途カム５７ａ用の軸を装置本体１０の脱圧手段５６付近に設けてもよい。しかし、部品点数を減らし、省スペース化を図るためには同軸とした方が好ましい。また、張架ローラ５１ｂが駆動ローラとなっている場合で説明したが、対向ローラ５１ａが駆動ローラとなっており、駆動手段の駆動力が転写時以外の適時にギヤ等を介して駆動ローラとなっている張架ローラ５１ａの軸とは別個に設けられたカム５７ａに伝達可能となっていてもよい。そして、駆動手段の駆動力が駆動ローラ５１ｂに伝達される際のギヤ比が逆回転の場合の方が大きく設定されている場合で説明したが、駆動手段から別個に設けられたカム５７ａに駆動力が伝達される場合のギヤ比が大きくなっていればよく、中間転写ベルト５０の駆動手段も正逆回転可能なものに限定されることはない。例えば、一方向しか回転しない駆動手段であってもギヤ等を変えることで駆動ローラ５１ｂの正逆駆動を可能とすることもできる。

以上のように、この発明の実施の形態の画像形成装置として４連タンデム型の中間転写方式ものを例に挙げて説明したが、必ずしもこのようなものに限られず、例えば、モノクロ用の直接転写方式の画像形成装置であって構わない。また、図２に示す実施の形態では、開閉扉と一体となっている可動ユニットが両面ユニットを含めた状態で揺動して移動することで開閉する場合を示したが、この形態に限られず、例えば、可動ユニットが引き出し式で移動する場合や両面ユニットが設けられていない画像形成装置であっても本発明を適用することができる。要するに、装置本体に対して開閉自在に可動する可動ユニットに転写部材と、その加圧手段と、この加圧手段の脱圧手段を設け、少なくともジャム処理又は部品交換が終了して可動ユニットを閉じる際には、脱圧手段により加圧手段が押圧され、加圧手段の加圧力が減圧又は相殺される画像形成装置であればよい。

なお、ニュートナー収容部、光学ユニット、転写部、定着部、給紙部、排紙部等の細部の構成は、あくまでも一例を示したものであって、他の既知の装置・手段などの構成を採用することができる。例えば、像担持体の一例として中間転写ベルトを挙げて説明したが、感光体ドラムや感光体ベルト、中間転写ドラム等のあらゆる像担持体であっても適用可能である。また、転写部材として、２次転写ローラを一例として説明したが、直接転写、２次転写又はローラ式のものに限らず転写ブラシや転写ブレード等のあらゆる転写部材であっても適用可能である。また、ワンウェイクラッチは、ラチェット方式や電磁クラッチなどを含み、機構的に一方向にのみ駆動力を伝達するものや、一方向にのみ回転可能なものを指している。そのような場合でも、前記課題に対して同様の効果を奏することは明らかである。そして、図面で示した各構成部材の形状や構造等も、あくまでも好ましい一例を示すものである。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す構成説明図である。 同上の画像形成装置の可動ユニットを揺動して開いた状態の一例を示す説明図である。 同上の画像形成装置のプロセスカートリッジの一例を示す構成説明図である。 同上の画像形成装置の２次転写ローラの接離機構の離間状態を主に示す説明図である。 同上の接離機構の圧接状態を示す説明図である。 同上の画像形成装置の駆動系を主に示す斜視図である。 従来の一般的な間接転写方式の画像形成装置における２次転写ローラの接離機構の構成を説明する説明図である。

符号の説明

１ カラープリンタ（画像形成装置）
１０ 装置本体
１１ 可動ユニット
５ 転写部
５０ 中間転写ベルト（無端状ベルト，像担持体）
５１ａ 張架ローラ、対向ローラ
５１ｂ 張架ローラ、駆動ローラ
５３ ２次転写ローラ（転写部材）
５５ 加圧手段（接離機構）
５５ａ 加圧レバー
５５ｂ 加圧スプリング
５６ 脱圧手段（接離機構）
５６ａ 脱圧レバー
５６ｂ 脱圧スプリング（付勢手段）
５７ 脱圧解除手段（接離機構）
５７ａ カム
９０ 駆動モータ（駆動手段）

Claims (5)

1. 装置本体と、該装置本体に対して開閉自在な可動ユニットと、
   前記装置本体内に設けられ、画像形成時に画像を担持する像担持体と、
   前記可動ユニットに支持され、前記像担持体に圧接されて当該像担持体との間に転写ニップを形成する転写部材と、
   該転写部材と前記像担持体とを接離する接離機構と、が備えられ、
   該接離機構により前記像担持体と前記転写部材とを離間させて前記転写ニップを開放し、前記可動ユニットを開いてジャム処理又は部品交換が可能な画像形成装置において、
   前記接離機構は、前記転写部材を像担持体方向へ加圧する加圧手段と、該加圧手段の加圧力に抗して前記加圧方向と逆方向に押圧して脱圧する脱圧手段と、を有し、これらの加圧手段及び脱圧手段は、前記可動ユニットに支持され、
   少なくとも前記可動ユニットを閉じる際には、前記脱圧手段により前記加圧手段が押圧され、前記加圧手段の加圧力が減圧又は相殺されており、
   前記接離機構は、前記脱圧手段の押圧力を解除する脱圧解除手段を更に備え、この脱圧解除手段により前記脱圧手段の押圧力を解除して前記加圧手段の加圧力で前記像担持体に前記転写部材を圧接するとともに、
   前記脱圧解除手段は、前記装置本体に軸支されたカムを有し、前記可動ユニットを閉じている状態で当該カムを所定方向に回転させて、このカムの輪郭に沿って前記脱圧手段を押圧することで前記脱圧手段の押圧力を解除することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記脱圧手段の押圧力は、前記加圧手段の加圧力より大きく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記脱圧手段は、中央付近で前記可動ユニットに回転可能に軸支された脱圧レバーと、この脱圧レバーの一端に取り付けられ、この一端を所定方向に付勢する付勢手段と、を有し、この付勢手段の付勢力で前記脱圧レバーを回転させて他端で前記加圧手段を前記加圧方向と逆方向に押圧することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記脱圧レバーは、前記付勢手段が取り付けられた一方の端から軸までの距離が、前記加圧手段を押圧する他方の端から軸までの距離より長く設定されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記像担持体は、無端状ベルトを有し、この無端ベルトは複数の張架ローラに張架され、これらの張架ローラの１つが駆動手段にワンウェイクラッチを介して接続された正逆回転可能な駆動ローラとなっており、この駆動ローラの回転軸に前記カムがワンウェイクラッチを介して嵌着され、前記カムは駆動ローラが画像形成時の回転方向とは逆方向に回転する場合にのみ回転するよう構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。

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