JP5299426B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は電子写真方式を用いたプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に係わり、像担持体上形成されたトナー像を、回転する転写ベルトを有する転写装置により記録紙上に物理的作用によって転写したのち、トナー像の付着した記録紙を定着装置に搬送し定着を行う画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いた画像形成装置は、一般に、感光体に担持させた潜像を現像装置によってトナー像に現像し、次に前記トナー像を記録紙に転写し、転写された像を記録紙に定着させるといった画像形成プロセスを有している。前記転写においては、像担持体である感光体ドラムからトナー像を記録紙に直接転写するものと、前記感光体ドラムに形成されたトナー像を像担持体である中間転写体の表面に一次転写し、次に前記トナー像を記録紙に二次転写する形式のものがある。前記中間転写体は、複数のロールに巻回された中間転写ベルトを像担持体として備えるものが多い。

前記像担持体のトナー像を記録紙へ転写する転写装置として、前述の感光体ドラム、或いは中間転写ベルトを張架するローラに対向する転写ベルト及び前記転写ベルトを押圧する押圧ローラを備えているものが知られている。

前記転写装置は、像担持体と転写ベルトとの間に記録紙を挟み、押圧ローラにより前記転写ベルトを前記像担持体に押圧し、かつ転写バイアスを印加しながら通過させることにより、前記転写ベルトの表面に形成された画像を転写する。

前記転写ベルトは、像担持体の周面に対し記録紙を圧接させて等速で搬送しつつトナー像を転写させる形式がとられるため、像担持体の幅方向にわたって均等な圧力分布をもって圧接状態とされる必要がある。しかし前記転写ベルトは周知のように広幅のベルトであるため、像担持体に対し均一に圧接させることが困難であり、そのため圧力差により画像濃度ムラの発生の恐れがあった。

これに対し、感光体ドラム（像担持体）上のトナー像を記録紙に転写及び記録紙を搬送する転写ベルトを備え、前記転写ベルトを張設した駆動軸を中心にして従動軸側の左右両端部を二つの圧縮バネで持ち上げ、かつ、駆動軸の軸支部の少なくとも一方を他方の軸支部を中心にして揺動できるようにした転写搬送ユニットが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平４−３４５１８３号公報

特許文献１は、前記転写ベルトを張設した駆動軸を中心にして従動軸側の左右両端部を二つの圧縮バネで持ち上げ、かつ、押圧の支点となる駆動軸の軸支部の少なくとも一方を他方の軸支部を中心にして揺動できるようにし、像担持体の傾きに追従できるようにしたものである。しかしながら、像担持体と押圧ローラの上下方向のずれ（傾き）の吸収は可能であるが、左右方向のずれ（傾き）を吸収することは困難であった。

本発明は上記状況に鑑みなされたもので、押圧ローラと、それに対向する像担持体である感光体ドラムや同じく像担持体である中間転写ベルトを張架するローラとの平行度が、上下左右のどちらにずれても、転写不良を防止することができ、高画質の画像を得ることができる転写装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的は、下記の構成により達成される。

１．トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に形成されたトナー像を記録紙に転写する転写装置を有する画像形成装置であって、前記像担持体は、バックアップローラに張架された中間転写ベルトからなり、前記転写装置は、無端状の転写ベルトと、前記転写ベルトを張架するローラであって、前記中間転写ベルトを介して前記バックアップローラに前記転写ベルトを押圧する押圧ローラを含む複数のローラと、前記複数のローラを回転自在に支持する、一体化された一対の支持側板と、前記転写装置の枠体に設けられた支持部材と、前記バックアップローラと接離する方向に回動可能に前記支持部材により支持された一対の押圧側板と、前記押圧側板に設けられ、前記転写ベルトと前記バックアップローラの押圧時に、前記支持側板を、前記バックアップローラに対し揺動可能に支持する揺動部と、前記転写ベルトが前記バックアップローラを押圧する方向に前記押圧側板を付勢する付勢部材と、を有し、前記揺動部は、前記押圧側板に設けられた前記支持側板を回動可能に支持する第２の支持部材と、前記転写ベルトが前記バックアップローラを押圧する方向に前記支持側板を付勢する第２の付勢部材とを備えることを特徴とする画像形成装置。

２．トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に形成されたトナー像を記録紙に転写する転写装置を有する画像形成装置であって、前記転写装置は、無端状の転写ベルトと、前記転写ベルトを張架するローラであって、前記像担持体に前記転写ベルトを押圧する押圧ローラを含む複数のローラと、前記複数のローラを回転自在に支持する、一体化された一対の支持側板と、前記転写装置の枠体に設けられた支持部材と、前記像担持体と接離する方向に回動可能に前記支持部材により支持された一対の押圧側板と、前記押圧側板に設けられ、前記転写ベルトと前記像担持体の押圧時に、前記支持側板を、前記像担持体に対し揺動可能に支持する揺動部と、前記転写ベルトが前記像担持体を押圧する方向に前記押圧側板を付勢する付勢部材と、を有し、前記揺動部は、前記押圧側板と前記支持部材との接続部と、前記押圧側板と前記支持側板との接続部の略中間部で前記押圧側板を接続する弾性変形部材を備えたことを特徴とする画像形成装置。

３．トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に形成されたトナー像を記録紙に転写する転写装置を有する画像形成装置であって、前記転写装置は、無端状の転写ベルトと、前記転写ベルトを張架するローラであって、前記像担持体に前記転写ベルトを押圧する押圧ローラを含む複数のローラと、前記複数のローラを回転自在に支持する、一体化された一対の支持側板と、前記転写装置の枠体に設けられた支持部材と、前記像担持体と接離する方向に回動可能に前記支持部材により支持された一対の押圧側板と、前記押圧側板に設けられ、前記転写ベルトと前記像担持体の押圧時に、前記支持側板を、前記像担持体に対し揺動可能に支持する揺動部と、前記転写ベルトが前記像担持体を押圧する方向に前記押圧側板を付勢する付勢部材と、を有し、前記揺動部は、前記押圧側板と前記支持側板とを接続する接続部の前記押圧側板に弾性変形部材を備えたことを特徴とする画像形成装置。

４．トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に形成されたトナー像を記録紙に転写する転写装置を有する画像形成装置であって、前記転写装置は、無端状の転写ベルトと、前記転写ベルトを張架するローラであって、前記像担持体に前記転写ベルトを押圧する押圧ローラを含む複数のローラと、前記複数のローラを回転自在に支持する、一体化された一対の支持側板と、前記転写装置の枠体に設けられた支持部材と、前記像担持体と接離する方向に回動可能に前記支持部材により支持された一対の押圧側板と、前記押圧側板に設けられ、前記転写ベルトと前記像担持体の押圧時に、前記支持側板を、前記像担持体に対し揺動可能に支持する揺動部と、前記転写ベルトが前記像担持体を押圧する方向に前記押圧側板を付勢する付勢部材と、を有し、前記揺動部は、前記押圧側板と前記支持部材との接続部と、前記押圧側板と前記支持側板との接続部と、の間の前記押圧側板の一部分に、弾性変形可能な構造部分を備えたことを特徴とする画像形成装置。

上記により、押圧ローラと、それに対向する感光体ドラムや中間転写ベルトを張架するローラとの平行度が、上下左右のどちらにずれても、前記転写ベルトを前記感光体ドラムや中間転写ベルトに倣うように押圧することができ、押圧力を均一とすることができる。これにより、転写不良の減少を図ることができ、高画質の画像を得ることができる。また、前記転写ベルトにねじれを生じさせることがないため、片寄りも防止でき、前記転写ベルトの走行の安定性を向上させることができる。

本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略図である。 本発明に係る転写装置の部分図である。 本発明に係る転写装置の側面図である。 本発明に係る転写装置の斜視図である。 バックアップローラの軸心の奥側が押圧ローラの軸心に対してずれた状態を示す図である。 揺動部の変形例を示す図である。 揺動部の変形例を示す図である。 揺動部の変形例を示す図である。

以下に本発明に係る画像形成装置の実施の形態について図を参照して説明する。なお、本発明は、以下に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る転写装置を備えた画像形成装置の一例を示す概略図である。

本発明に係る画像形成装置は画像形成装置本体ＧＨと画像読取装置ＹＳとから構成される。画像形成装置本体ＧＨは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、無端ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト６を有する中間転写ユニット６０、転写装置７０、給紙搬送部材及び定着装置９等からなる。

画像形成装置本体ＧＨの上部には、自動原稿送り装置２０１と原稿画像走査露光装置２０２から成る画像読取装置ＹＳが設置されている。自動原稿送り装置２０１の原稿台上に載置された原稿ｄは搬送部材により搬送され、原稿画像走査露光装置２０２の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれる。

ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されて形成された信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、露光装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに送られる。

イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、感光体ドラム１Ｙの周囲に帯電装置２Ｙ、露光装置３Ｙ、現像装置４Ｙ及びクリーニング部材８Ｙを配置している。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、感光体ドラム１Ｍの周囲に帯電装置２Ｍ、露光装置３Ｍ、現像装置４Ｍ及びクリーニング部材８Ｍを配置している。シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、感光体ドラム１Ｃの周囲に帯電装置２Ｃ、露光装置３Ｃ、現像装置４Ｃ及びクリーニング部材８Ｃを配置している。黒（Ｂｋ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｋは、感光体ドラム１Ｋの周囲に帯電装置２Ｋ、露光装置３Ｋ、現像装置４Ｋ及びクリーニング部材８Ｋを配置している。そして、帯電装置２Ｙと露光装置３Ｙ、帯電装置２Ｍと露光装置３Ｍ、帯電装置２Ｃと露光装置３Ｃ、及び帯電装置２Ｋと露光装置３Ｋは、潜像形成部を構成する。

中間転写ベルト６は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。

定着装置９は、芯金上に弾性体層を有する第１加圧ローラ９３と、内部に加熱部材を有する加熱ローラ９２と、第１加圧ローラ９３と加熱ローラ９２の間に張架された無端状の定着ベルト９１と、第１加圧ローラ９３と対向する位置に定着ベルト９１に圧接可能に配設され、定着ニップ部を形成する第２加圧ローラ９４と、を備え、未定着画像を担持する記録紙Ｐの未定着トナー面が定着ベルト９１と接触する向きで定着ニップ部を通過することで未定着トナーを記録紙Ｐに、加熱・加圧して定着する。

かくして、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写ベルト６上に転写部材７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより逐次重ね合わせて転写されて（一次転写）、カラー画像が合成された画像が形成される。給紙カセット２０内に収容された記録紙Ｐは、給紙部材２１により給紙され、給紙ローラ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、レジストローラ２３等を経て、転写装置７０に搬送され、記録紙Ｐ上にカラー画像が転写される（二次転写）。カラー画像が転写された記録紙Ｐは定着装置９において加熱・加圧され、記録紙Ｐ上のカラー画像が定着される。その後、排紙ローラ２４に挟持されて機外の排紙トレイ２５上に載置される。

一方、転写装置７０により記録紙Ｐにカラー画像を転写した後、記録紙Ｐを曲率分離した中間転写ベルト６は、クリーニング部材８Ａにより残留トナーが除去される。

次に転写装置７０について説明する。

図２は、転写装置７０の部分図である。中間転写ベルト６は複数のローラ６１に張架される。ここで、ローラ６１の内、中間転写ベルト６を挟み、押圧ローラ７０２と対向するローラをバックアップローラ６１Ａと称す。

転写装置７０は、複数のローラに張架された無端状の転写ベルト７０１を有する。図２に示す例では、複数のローラとして、押圧ローラ７０２及びテンションローラ７０３を用いている。押圧ローラ７０２及びテンションローラ７０３は、図面手前側と奥側に配置された一対の支持側板７１０に回転自在に支持される。一対の支持側板７１０は、連結部材７１１により連結され一体化される。

図面手前側と奥側に配置された一対の押圧側板７３１は、転写装置７０の枠体（不図示）に設けられた支持部材７４１で、中間転写ベルト６と接離する方向に回動可能に支持される。

支持側板７１０は、押圧側板７３１に設けられた揺動部により、転写ベルト７０１が中間転写ベルト６に押圧される時に支持側板７１０が中間転写ベルト６に対し揺動可能に支持される。これは、中間転写ベルト６及びバックアップローラ６１Ａに対して、支持側板７１０、転写ベルト７０１及び押圧ローラ７０２が一体で揺動可能に支持されることを意味する。

前記揺動部は、押圧側板７３１に設けられ支持側板７１０を支持する第２の支持部材である支持部材７２１、押圧ローラ７０２がバックアップローラ６１Ａを押圧する方向に支持側板７１０を付勢する第２の付勢部材である引っ張りバネ７２３を含み構成される。引っ張りバネ７２３は、支持側板７１０と押圧側板７３１間で作用するように配置される。支持部材７２１に係合する支持側板７１０の受け部材としては、支持部材７２１に対して揺動可能な、例えば自動調心形の軸受（不図示）を用いることが好ましい。

また、押圧側板７３１には、支持側板７１０の長穴と係合し、支持側板の揺動範囲を規制する規制部材７２２が設けられる。

一対の押圧側板７３１は、一対の付勢アーム７４２との間に設けられた付勢部材である圧縮バネ７４３で、押圧ローラ７０２がバックアップローラ６１Ａを押圧する方向に付勢される。付勢アーム７４２は、支持部材７４１に回動可能に支持され、カム７４４で揺動される。これにより、付勢及び付勢の解除が行われる。押圧ローラ７０２のバックアップローラ６１への押圧は、カム７４４で付勢アームを図２の左方向（図２に示す位置）に揺動することにより、圧縮バネ７４３及び引っ張りバネ７２３で行われる。

図３は、転写装置７０を図２の矢印Ａ方向から見た側面図であり、図４は斜視図である。

ここで、図２は、バックアップローラ６１Ａの軸心と押圧ローラ７０２の軸心とが平行である場合を示している。この場合には、押圧ローラ７０２をバックアップローラ６１Ａに押圧した時、均一に押圧されるため、転写ベルト７０１と中間転写ベルト６の間の押圧力が均一になり、転写不良が生じなく、またベルトの片寄りも生じない。

しかしながら、バックアップローラ６１Ａ及び押圧ローラ７０２の軸心の平行がずれることがある。

図５は、バックアップローラ６１Ａの軸心の奥側が押圧ローラ７０２の軸心に対して図面上方向及び右方向にずれた場合を示す図である。

このような場合、前述のように従来の方法（例えば、特許文献１）では、バックアップローラ６１Ａと押圧ローラ７０２の上下方向のずれ（傾き）の吸収は可能であるが、左右方向のずれ（傾き）、及び上下左右方向の複合したずれ（傾き）を吸収することは困難であった。

これに対し、本発明では、上述のように支持側板７１０が、押圧側板７３１に設けられた揺動部により、中間転写ベルト６（バックアップローラ６１Ａ）に対して揺動可能に支持されるため、押圧ローラ７０２、転写ベルト７０１も同じく揺動可能となる。

このため、図５に示すように転写ベルト７０１を、バックアップローラ６１Ａのずれに倣うように中間転写ベルト６に押圧することができ、押圧力を均一とすることができる。これにより、転写不良の減少を図ることができ、高画質の画像を得ることができる。また、支持板７１０にねじれが生じないため転写ベルト７０１の片寄りも防止でき、転写ベルト７０１の走行の安定性を向上させることができる。

図６〜図８は、支持側板７１０を揺動可能に支持する前記揺動部の別の形態である変形例１〜３を示す図である。なお、機能、作用は前述の転写装置７０の説明に準ずる。
＜変形例１＞
図６は、押圧側板７３１と支持部材７４１との接続部と、押圧側板７３１と支持側板７１０との接続部と、の略中間部で、押圧側板７３１を押圧側板７３１ａと７３１ｂに分割し、押圧側板７３１ａと７３１ｂとの間に弾性変形部材７３２を設け接続し、前記揺動部を構成したものである。弾性変形部材７３２の弾性変形により、支持側板７１０は揺動可能に支持される。弾性変形部材７３２としては、ゴム、バネ鋼等を用いることができる。
＜変形例２＞
図７は、押圧側板７３１と支持側板７１０との接続部に弾性変形部材７３３を設け、弾性変形部材７３３を介して押圧側板７３１と支持側板７１０の接続し、前記揺動部を構成したものである。弾性変形部材７３３の弾性変形により、支持側板７１０は揺動可能に支持される。弾性変形部材７３３としては、ゴム等を用いることができる。
＜変形例３＞
図８は、押圧側板７３１と支持部材７４１との接続部と、押圧側板７３１と支持側板７１０との接続部と、の間の、前記押圧側板の一部分を弾性変形可能な構造とすることにより、前記揺動部を構成したものである。図８に示す例では、押圧側板７３１の一部を切り欠き（図中Ｄ部分）、強度を低下させ弾性変形を容易にしている。また、Ｄ部分が弾性変形を容易とするために、一般的に知られているバネ鋼を用いることが好ましい。

上記説明では、像担持体として中間転写ベルト６を用いた例で説明したが、これに限るものではなく、前述のように像担持体は、感光体ドラムであってもよい。

ＧＨ 画像形成装置本体
ＹＳ 画像読取装置
Ｐ 記録紙
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ 画像形成部
６ 中間転写ベルト
６１Ａ バックアップローラ
７０ 転写装置
７０１ 転写ベルト
７０２ 押圧ローラ
７０３ テンションローラ
７１０ 支持側板
７１１ 連結部材
７２１ 支持部材
７２２ 規制部材
７２３ 引っ張りバネ
７３１ 押圧側板
７３２、７３３ 弾性変形部材
７４１ 支持部材
７４２ 付勢アーム
７４３ 圧縮バネ
７４４ カム

Claims (4)

1. トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に形成されたトナー像を記録紙に転写する転写装置を有する画像形成装置であって、
   前記像担持体は、バックアップローラに張架された中間転写ベルトからなり、
   前記転写装置は、
   無端状の転写ベルトと、
   前記転写ベルトを張架するローラであって、前記中間転写ベルトを介して前記バックアップローラに前記転写ベルトを押圧する押圧ローラを含む複数のローラと、
   前記複数のローラを回転自在に支持する、一体化された一対の支持側板と、
   前記転写装置の枠体に設けられた支持部材と、
   前記バックアップローラと接離する方向に回動可能に前記支持部材により支持された一対の押圧側板と、
   前記押圧側板に設けられ、前記転写ベルトと前記バックアップローラの押圧時に、前記支持側板を、前記バックアップローラに対し揺動可能に支持する揺動部と、
   前記転写ベルトが前記バックアップローラを押圧する方向に前記押圧側板を付勢する付勢部材と、
   を有し、
   前記揺動部は、前記押圧側板に設けられた前記支持側板を回動可能に支持する第２の支持部材と、前記転写ベルトが前記バックアップローラを押圧する方向に前記支持側板を付勢する第２の付勢部材とを備えることを特徴とする画像形成装置。
2. トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に形成されたトナー像を記録紙に転写する転写装置を有する画像形成装置であって、
   前記転写装置は、
   無端状の転写ベルトと、
   前記転写ベルトを張架するローラであって、前記像担持体に前記転写ベルトを押圧する押圧ローラを含む複数のローラと、
   前記複数のローラを回転自在に支持する、一体化された一対の支持側板と、
   前記転写装置の枠体に設けられた支持部材と、
   前記像担持体と接離する方向に回動可能に前記支持部材により支持された一対の押圧側板と、
   前記押圧側板に設けられ、前記転写ベルトと前記像担持体の押圧時に、前記支持側板を、前記像担持体に対し揺動可能に支持する揺動部と、
   前記転写ベルトが前記像担持体を押圧する方向に前記押圧側板を付勢する付勢部材と、
   を有し、
   前記揺動部は、前記押圧側板と前記支持部材との接続部と、前記押圧側板と前記支持側板との接続部の略中間部で前記押圧側板を接続する弾性変形部材を備えたことを特徴とする画像形成装置。
3. トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に形成されたトナー像を記録紙に転写する転写装置を有する画像形成装置であって、
   前記転写装置は、
   無端状の転写ベルトと、
   前記転写ベルトを張架するローラであって、前記像担持体に前記転写ベルトを押圧する押圧ローラを含む複数のローラと、
   前記複数のローラを回転自在に支持する、一体化された一対の支持側板と、
   前記転写装置の枠体に設けられた支持部材と、
   前記像担持体と接離する方向に回動可能に前記支持部材により支持された一対の押圧側板と、
   前記押圧側板に設けられ、前記転写ベルトと前記像担持体の押圧時に、前記支持側板を、前記像担持体に対し揺動可能に支持する揺動部と、
   前記転写ベルトが前記像担持体を押圧する方向に前記押圧側板を付勢する付勢部材と、
   を有し、
   前記揺動部は、前記押圧側板と前記支持側板とを接続する接続部の前記押圧側板に弾性変形部材を備えたことを特徴とする画像形成装置。
4. トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に形成されたトナー像を記録紙に転写する転写装置を有する画像形成装置であって、
   前記転写装置は、
   無端状の転写ベルトと、
   前記転写ベルトを張架するローラであって、前記像担持体に前記転写ベルトを押圧する押圧ローラを含む複数のローラと、
   前記複数のローラを回転自在に支持する、一体化された一対の支持側板と、
   前記転写装置の枠体に設けられた支持部材と、
   前記像担持体と接離する方向に回動可能に前記支持部材により支持された一対の押圧側板と、
   前記押圧側板に設けられ、前記転写ベルトと前記像担持体の押圧時に、前記支持側板を、前記像担持体に対し揺動可能に支持する揺動部と、
   前記転写ベルトが前記像担持体を押圧する方向に前記押圧側板を付勢する付勢部材と、
   を有し、
   前記揺動部は、前記押圧側板と前記支持部材との接続部と、前記押圧側板と前記支持側板との接続部と、の間の前記押圧側板の一部分に、弾性変形可能な構造部分を備えたことを特徴とする画像形成装置。