JP5181635B2 - 転写体ユニット及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
請求項2に係る発明によれば、転写体と各像保持体とが接触した状態とそれらが離間した状態とを切り替える際に転写部材の張力を一定に保つことができる。
請求項3に係る発明によれば、転写体と各像保持体とが接触した状態とそれらが離間した状態とを切り替える際に必要な力を低減することができる。
図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置1の構成を簡略的に示した図であり、図2は、この画像形成装置1の構成のうち、特に作像を行う構成部分を拡大した図である。まずは、主に図1を参照して、画像形成装置1の全体的な構成とその動作の概要について説明する。
図1に示すように、画像形成装置1の上部には、原稿2を一枚ずつ分離して搬送する自動原稿搬送装置3と、その自動原稿搬送装置3によって搬送される原稿2の画像を読み取る原稿読取装置4とが設けられている。原稿読取装置4は、プラテンガラス5上に置かれた原稿2に対し光源6により光を照射し、原稿2からの反射光像を、フルレートミラー7及びハーフレートミラー8,9及び結像レンズ10からなる縮小光学系を介して、CCD(Charge Coupled Device)等の画像読取素子11上に受光させ、この画像読取素子11によって原稿2の反射光像を所定のドット密度(例えば、16ドット/ミリメートル)で読み取る。原稿読取装置4によって読み取られた反射光像は、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)(各8ビット)の3色の原稿反射率データとして、画像処理装置12に供給される。画像処理装置12は、これらの原稿反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消し、及び、色/移動編集等の所定の画像処理を施す。また、画像処理装置12は、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像データに対しても、上記の画像処理を行う。画像処理装置12は、このような画像処理を経た画像データを、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)という4色の各8ビットの階調データに変換し、これらの各色に対応した作像ユニット13Y、13M、13C、13Kに供給する。なお、本実施形態の説明及び図面において、「Y」,「M」,「C」,「K」の各文字を含む符号を付した構成は、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の現像剤を用いて作像を行うための構成であることを意味している。
次に、図2を参照して、特に作像を行う構成について詳述する。
画像形成装置1は、トナーとキャリアを含む現像剤を用いた二成分現像方式を採用している。現像剤収容器としてのトナーカートリッジ55Y、55M、55C、55Kは、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナーを収容する収容空間を有しており、必要に応じて、これらのトナーを対応する作像ユニット13Y、13M、13C、13Kの現像器17に供給する。トナーカートリッジ55Y、55M、55C、55Kの収容空間はほぼ円柱状であり、その長手方向は、図1,2の紙面に垂直な方向である。よって、トナーカートリッジ55Y、55M、55C、55Kは、収容空間の長手方向と直交する方向に並べて配置されていることになる。
図2に示すように、作像ユニット13Yは、駆動モータなどの駆動手段によって回転駆動される像保持体としての感光体ドラム15と、この感光体ドラム15の表面を一様に帯電する帯電部材としての帯電ロール16と、感光体ドラム15の表面を露光してイエローに対応した静電潜像を形成するLEDプリントヘッドからなる画像露光装置14と、感光体ドラム15上に形成された静電潜像をイエローのトナーで現像する現像手段としての現像器17と、感光体ドラム15の表面を清掃するクリーニング装置18とを備えている。感光体ドラム15は、例えば直径30mmのドラム形状であり、その表面に保護層としてのオーバーコート層を有している。帯電ロール16は、例えば、芯金の表面に合成樹脂やゴムからなり電気抵抗を調整した導電層を被覆してなるロールである。この帯電ロール16の表面に付着したトナー等の異物を除去するためのロール状のクリーニング部材として、クリーニングロール16aが、帯電ロール16の表面に接触する位置に配置されている。画像露光装置14は、LED発光素子を所定の間隔(例えば600ドット/インチに対応する間隔)で直線状に配置されたLED発光素子アレイと、そのLED発光素子アレイの各LED発光素子から出射された光を感光体ドラム15上にスポット状に結像するレンズアレイとを備えている。画像露光装置14は、画像処理装置12から供給されるイエローの階調データに応じた光をLED発光素子アレイから出射させて、感光体ドラム15の表面を露光し、イエローに対応する静電潜像を形成する。感光体ドラム15上に形成された静電潜像は、現像器17によって、イエローのトナー像として現像される。
図3は、中間転写ベルト20近傍の構成を説明する図である。図3に示すように、中間転写ベルト20の内周側において、第1アイドラーロール25と第2アイドラーロール26との間には、転写部材としての一次転写ロール21Y、21M、21C、21Kが、感光体ドラム15Y、15M、15C、15Kのそれぞれと対向する位置に配列されている。また、中間転写ベルト20の内周側には、接離手段としての偏心カム203と、外力を受けて回転する回転体としての矩形カム204と、第1の部材としての第1スライダ201と、第2の部材としての第2スライダ202とが備えられている。これら第1スライダ201及び第2スライダ202は、それぞれガイド205a,205bによって移動方向が規制されており、その移動方向は、一次転写ロール21Y、21M、21C、21Kの配列方向(以下、転写ロール配列方向という)とほぼ同じである。また、偏心カム203及び矩形カム204はいずれも、それぞれ軸心2031,2041を中心にして回転可能であるが、偏心カム203が、図示せぬコントローラからの指示に従ってモータ等の駆動手段により回転させられるのに対し、矩形カム204が作業者の手によって回転させられる点で異なる。
カラー画像形成時には、図4(a)に示すように、偏心カム203の軸心2031が左側に偏心した状態で静止しているので、枝部2012と偏心カム203の軸心2031とは白黒画像形成時の場合よりも互いに近い位置にあり、第1スライダ201は最も右側に配置されることになる。
一次転写ロール21Mは、軸212Mを中心に回動する支持部材210Mによって、回転(自転)可能に支持されている。支持部材210Mは、軸212Mの位置から所定の角度をなして二方向に延びる第1腕部211M及び第2腕部213Mを備えている。第1腕部211Mの先端部分には、一次転写ロール21Mの回転軸が回転可能に取り付けられている。第2腕部213Mの先端部分には、弾性体としてのバネ214Mの一端が連結されている。このバネ214Mの他端は、中間転写ベルト20の内周側の所定の位置に固定されている。
図3の左方に示したように、バックアップロール23と第1アイドラーロール25との間には、テンションロール24が設けられている。図5(a)は、上述したカラー画像形成時のときのテンションロール24にかかる力を示した図である。テンションロール24は、軸242を中心に回動する支持部材240によって、回転(自転)可能に支持されている。支持部材240は、軸242の位置から所定の角度をなして二方向に延びる第1腕部241及び第2腕部243を備えている。第1腕部241の先端部分には、テンションロール24の回転軸が回転可能に取り付けられている。第2腕部243の先端部分には、弾性体としてのバネ244の一端が連結されている。このバネ244の他端は、中間転写ベルト20の内周側の所定の位置に固定されている。これらの構成は、中間転写ベルト20の内周面に接触するテンションロール24を、バネ244の弾性を利用して、中間転写ベルト20の外周面に向かって押すことでその中間転写ベルト20に張力を付与する張力付与手段として機能する。
Ft(FC)×Lt(FC)=Fs(FC)×Ls(FC) (1)
なお、Ls(FC)は、第2腕部243において、バネ244との連結位置と軸242(軸心)との間の距離である。また、Lt(FC)は、テンションロール24の軸心を起点としたときの力Ft(FC)のベクトル上から、軸242(軸心)に対して垂線を下ろしたときのその垂線の長さである。
Ft(FC)=2×T(FC)×sin(θ/2) (2)
これにより、ベルト張力Tが一定となるバネ244として、バネ定数ηが次式(3)に従うものを選択すればよい。
η=(Fs(FC)−Fs(BW))/(L2−L1) (3)
まず、図7(a)は、図3に示した矩形カム204の状態を拡大した図であり、矩形カム204の長手方向と、鉛直方向とが一致している。この状態にあっては、第1スライダ201及び第2スライダ202は、各バネから離間しているため、第1スライダ201及び第2スライダ202から矩形カム204に対して付勢力は働かない。
上述の実施形態を以下のように変形してもよい。また、以下のように変形した態様と上述の実施形態とを適宜組み合わせてもよい。
(D−1)上述の実施形態においては、一次転写ロール21Mは、支持部材210Mがバネ214Mによって付勢されることによって、中間転写ベルト20を下方向に押したが、支持部材は、バネ以外の弾性体や、その他の付勢手段によって付勢されてもよい。
また、偏心カム203は、白黒画像形成時の状態における一次転写ロール21Y,21M,21Cの位置と、カラー画像形成時の状態における一次転写ロール21Y,21M,21Cの位置とを切り替える手段として機能していたが、この手段を実現するためには、必ずしもこのようなカム部材を用いる必要はない。要するに、第2スライダ202を移動させずに第1スライダ201を図中左方向に移動させる第1の状態(白黒画像形成時の状態)と、第2スライダ202を移動させずに第1スライダ201を図中右方向に移動させる第2の状態(カラー画像形成時の状態)切り替える手段であって、第1の状態にあっては、第1スライダ201を図中左方向に移動させることにより一次転写ロール21Y,21M,21Cを中間転写ベルト20の内周面に押し付ける一方、第2の状態にあっては、第1スライダ201を図中右方向に移動させることにより一次転写ロール21Y,21M,21Cを中間転写ベルト20の内周面から離れさせるものであればよい。
Claims (3)
- 無端の帯状の転写体と、
前記転写体の外周側に配置された複数の像保持体とそれぞれ対向するよう、前記転写体の内周側の位置に配列された複数の転写部材と、
複数の前記転写部材をそれぞれ支持する複数の支持部材と、
前記転写体の内周側において前記複数の転写部材の配列方向に沿って設けられ、前記支持部材と接触又は離間する第1の部材及び第2の部材と、
複数の前記支持部材のうち一部の支持部材を付勢することによって、当該一部の支持部材によって支持されている転写部材を、対向する前記像保持体の方向に押すとともに、当該一部の支持部材に接触した前記第1の部材を第1の方向に押す第1付勢手段と、
複数の前記支持部材のうち前記一部以外の支持部材を付勢することによって、前記一部以外の支持部材によって支持されている転写部材を、対向する前記像保持体の方向に押すとともに、当該一部以外の支持部材に接触した前記第2の部材を、前記第1の方向とは反対の方向成分を持つ第2の方向に押す第2付勢手段と、
外力を受けて回転し、その回転中心から外縁までの距離が一定ではない回転部材であって、その外縁に前記第1の部材及び前記第2の部材が接触すると、前記第1の部材との第1の接触位置においては当該第1の部材から前記第1の方向へと押されるとともに、前記第2の部材との第2の接触位置においては当該第2の部材から前記第2の方向へと押される回転体とを備え、
前記回転体が回転させられて、前記第1の接触位置と前記第2の接触位置との間の距離がその回転前よりも短くなった場合には、前記第1の部材が前記第1の方向に移動して前記支持部材から離間することにより、前記第1付勢手段により付勢される支持部材が支持している前記転写部材が、前記転写体の内周面に押し付けられるとともに、前記第2の部材が前記第2の方向に移動して前記支持部材から離間することにより、前記第2付勢手段により付勢される支持部材が支持している前記転写部材が、前記転写体の内周面に押し付けられ、
前記回転体が回転させられて、前記第1の接触位置と前記第2の接触位置との間の距離がその回転前よりも長くなった場合には、前記第1の部材が前記第1の方向とは反対の方向に移動して前記支持部材と接触することにより、前記第1付勢手段により付勢される支持部材が支持している前記転写部材が、前記転写体の内周面から離れるとともに、前記第2の部材が前記第2の方向とは反対の方向に移動して前記支持部材と接触することにより、前記第2付勢手段により付勢される支持部材が支持している前記転写部材が、前記転写体の内周面から離れる
ことを特徴とする転写体ユニット。 - 前記第2の部材を移動させずに前記第1の部材を前記第1の方向に移動させる第1の状態と、前記第2の部材を移動させずに前記第1の部材を前記第1の方向とは反対の方向に移動させる第2の状態とを切り替える手段であって、前記第1の状態にあっては、前記第1の方向に移動させることにより、前記第1付勢手段により付勢される支持部材が支持している前記転写部材を、前記転写体の内周面に押し付ける一方、前記第2の状態にあっては、前記第1の部材を前記第1の方向とは反対の方向に移動させることにより、前記第1付勢手段により付勢される支持部材が支持している前記転写部材を、前記転写体の内周面から離れさせる接離手段と、
前記転写体の内周面に接触するロール部材と、バネと、回転軸と、前記回転軸から或る方向に延びて前記ロール部材を支持する第1腕部と、前記回転軸から前記或る方向とは異なる方向に延びて前記バネの弾性によって付勢される第2腕部とを有し、当該ロール部材を前記バネの弾性を利用して前記転写体の外周面に向かって押し、当該転写体に張力を付与する張力付与手段とを備え、
前記第1の状態において前記第2腕部が前記バネにより付勢される力をFs(BW)とし、前記第1の状態における前記バネの長さをL2とし、前記第2の状態において前記第2腕部が前記バネにより付勢される力をFs(FC)とし、前記第2の状態における前記バネの長さをL1としたときに、
η=(Fs(FC)−Fs(BW))/(L2−L1)
によって求まるηを、前記バネのバネ定数とした
ことを特徴とする請求項1に記載の転写体ユニット。 - 複数の前記像保持体と、
前記像保持体から現像像が転写される請求項1又は2に記載の転写体ユニットと、
前記転写体ユニットから記録媒体に前記現像像を転写する2次転写手段と、
前記記録媒体に転写された現像像を当該記録媒体に定着させる定着手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
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JP2007299803A JP5181635B2 (ja) | 2007-11-19 | 2007-11-19 | 転写体ユニット及び画像形成装置 |
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