JP5332158B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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２つのロールによって保持されており、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傾動する。

また、複数のロールに架け渡されたベルトを有する画像形成装置では、一般にベルトが幅方向すなわちロール軸方向のいずれかに寄って走行するという問題がある。そこで、ベルトを安定に走行させるため、ベルトの内面に突起を設け、突起とロールに設けた溝とを係合させる技術が知られている。ここで、突起は低コストおよび省スペースの観点からベルトの両側ではなく一方側にのみ設け、さらに、ロールの一端側の位置を偏倚した姿勢とすることによって、ベルトに突起とは反対側に向かう力を生じさせ、ベルトの走行を安定化するとともに突起の破断を抑える技術が知られている（例えば特許文献２参照）。
特開平６−２５８９１４号公報（第４−５頁、図１） 特開２００７−３７９８号公報

しかしながら、突起が設けられたベルトを、特許文献１に示されるような傾動するベルトユニットフレームの画像形成装置に用いると、傾動の際に生じるベルトユニットフレームの捻れ等によってベルトに生じる力の向きが不安定となり、画像形成位のずれやベルト損傷の原因となる。

本発明は、上記事情に鑑み、単色画像形成時に一部の像保持体からベルトが離隔する画像形成装置においてベルトの走行を安定化させ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、幅方向の一方の端部の内面に延在方向に沿って突起が設けられたベルト、
上記ベルトが架け渡され、それぞれに上記突起と係合する係合溝が設けられた複数の支持ロール、
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、
上記複数の支持ロールの両端を回転自在に支持する支持部材、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支持部材を、上記ベルトが上記複数の像保持体に接触するカラー画像形成位置に移動させるとともに、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支持部材を、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し他の像保持体から離間するとともに上記複数の支持ロールのうちの傾動の中心から最も離れた位置にある支持ロールがこの支持ロールの上記幅方向における一端側を他端側よりも上記像保持体から離れる向きに偏倚した上記モノクロ画像形成位置に傾動させるベルト傾動駆動部材を備えたことを特徴とする。

本発明の画像形成装置では、モノクロ画像形成時に、ベルト傾動駆動部材がＫ色の他の像保持体からベルトが離隔するように支持部材を傾動させ、このとき傾動の中心から最も離れた位置にある支持ロールの一端側を他端側よりも像保持体から離れる向きに偏倚させるので、支持ロールに架け渡されたベルトには幅方向のうち一方の向きに力が生じる。このため、一方の端部に設けられた突起を支持ロールの係合溝と係合させたベルトの走行が安定する。

ここで、上記本発明の画像形成装置において、上記ベルト傾動駆動部材は、上記支持部材の、上記支持ロールの両端のうちの一方の端部を支持する部分を他方の端部を支持する部分よりも大きく押し出すことによってこの支持部材を上記モノクロ画像形成位置まで傾動させるものであることが好ましい。

ベルト傾動駆動部材を、支持ロールの一部を他の部分よりも大きく押し出すものとすることによって、支持ロールを簡単な機構で確実に偏倚させることができる。

また、上記本発明の画像形成装置において、上記ベルト傾動駆動部材は、上記支持部材の上記支持ロールの両端それぞれを支持する部分にそれぞれ作用する、互いに同期して回転し、変位量が互いに異なる２つのカムを備えたものであることが好ましい。

２つのカムを用いることによって、簡単な機構で支持ロールが確実に偏倚するように支持部材を押し出すことができる。

また、上記本発明の画像形成装置において、上記支持部材が、上記カラー画像形成位置においても傾動の中心から最も離れた位置にある上記支持ロールの上記一端側をこの支持ロールの上記他端側より上記像保持体から離れる向きに偏倚させた姿勢でこの支持ロールを支持するものであり、
上記ベルト傾動駆動部材が、上記モノクロ画像形成位置における上記支持ロールの偏倚を上記カラー画像形成位置における偏倚よりも増大させるように上記支持部材を押し出すものであることが好ましい。

モノクロ画像形成位置における支持ロールの偏倚をカラー画像形成位置における偏倚よりも増大させることで、カラー画像形成位置における偏倚の向きがモノクロ画像形成位置に傾動した後も確実に維持され、ベルトの走行が安定化する。

以上説明したように、本発明によれば、単色画像形成時に一部の像保持体からベルトが離隔する画像形成装置においてベルトの走行が安定化する。

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、本発明の画像形成装置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のそれぞれは導電性の樹脂材料で形成されている。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に押し当てるように付勢されている。

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。

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４箇所で押し付ける４つのスプリング２７（図１１参照）が設けられている。閉塞位置（図１）において、ベルトユニット２０は、スプリングを介し、開閉部材Ｕ２によって画像形成ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋに向かって押し付けられる。

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の上下両端部に保持されている。ユニットフレーム２４は、駆動ロール２２および従動ロール２３それぞれの左右両端を回転自在に支持している。駆動ロール２２の回転軸２２ａはユニットフレーム２４を貫通し両端が突出している。回転軸２２ａの一端には、画像形成装置本体Ｕ１に設けられた駆動ギア６５（図８参照）からの回転力を伝達するための歯車２２ｐが設けられている。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突起２５ａが設けられており、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、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。

以降、駆動ロール２２が延在する方向を左右方向ＬＲとし、このうち歯車２２ｐが設けられた方を右Ｒする。また、搬送ベルト２１が感光体ドラム１１に対向する方向を前後方向ＦＲとする。

図４は、図３に示すベルトユニットを示す斜視図である。図４は、ベルトユニット２０が開閉部材Ｕ２から取り外され、吸着ロール５７および搬送ベルト２１が取り除かれた状態を示す。

ベルトユニット２０のユニットフレーム２４には、４つの転写ロール４０ｙ，４０ｍ，４０ｃ，４０ｋが１列に並んで配置され、４つの転写ロール４０ｙ，４０ｍ，４０ｃ，４０ｋを挟む位置に駆動ロール２２および従動ロール２３が配置されている。４つの転写ロール４０ｙ，４０ｍ，４０ｃ，４０ｋは、いずれも駆動ロール２２と平行に配置されているが、従動ロール２３は駆動ロール２２とは平行に配置されておらず、一方の右端側が、他方の左端側よりも感光体ドラム１１ｋ〜１１ｙから離れる後方Ｂに偏倚した姿勢で配置されている。このため、駆動ロール２２および従動ロール２３に架け渡された搬送ベルト２１（図３参照）には、走行時、左方Ｌに向かう力が生じる。駆動ロール２２および従動ロール２３の一端側である右側端には係合溝２２ｂ，２３ｂがそれぞれ設けられている。

図５は、図４に示すベルトユニットの駆動ロール部分を示す拡大正面図である。また、図６は搬送ベルトを示す斜視図であり、図７は駆動ロールに搬送ベルトが架け渡された状態を模式的に示す断面図である。

駆動ロール２２の右側端には外周に沿って係合溝２２ｂが形成されている。図５には示さないが従動ロール２３についても駆動ロール２２と同様の係合溝２３ｂが形成されている。一方、図６に示す搬送ベルト２１の内面には、リブ状の突起２１ｐが搬送ベルト２１の延在方向に沿って設けられている。突起２１ｐは、搬送ベルト２１の延在方向に垂直な幅方向すなわち左右方向ＬＲにおける右側に設けられている。図７に示すように、搬送ベルト２１の内面に設けられた突起２１ｐは駆動ロール２２の係合溝２２ｂと係合する。搬送ベルト２１の突起２１ｐは従動ロール２３の右側に設けられた係合溝２３ｂ（図１３参照）とも係合する。従動ロール２３は、図４を参照して説明したように、右端側が左端側よりも感光体ドラム１１ｋ〜１１ｙから離れる後方Ｂに偏倚した姿勢で配置されているため、駆動ロール２２および従動ロール２３に架け渡された搬送ベルト２１には、突起２１ｐとは反対側である左方Ｌに向かう力が生じる。搬送ベルト２１に突起２１ｐとは反対側に向かう力が生じることで、搬送ベルト２１が駆動ロール２２および従動ロール２３から浮き上がらず、搬送ベルト２１の走行が安定する。

図８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８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の両側面には、駆動ロール２２の回転軸２２ａが嵌り込む軸受Ｕ１Ｈが孔に沿って形成されており、軸受Ｕ１Ｈの外側には、歯車２２ｐと係合して駆動ロール２２に駆動力を伝達する駆動ギア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。

図３の開閉部材Ｕ２が図８の支持フレームＵ１Ｆに取り付けられた状態で閉塞位置（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、駆動ロール２２の回転軸２２ａが軸受Ｕ１Ｈにはまり込む。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、駆動ロール２２の回転軸２２ａを中心として画像形成装置本体Ｕ１に傾動自在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８）が歯車２２ｐ（図３）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。

また、支持フレームＵ１Ｆの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との間の左右方向ＬＲ両側には、カラー画像形成モードでユニットフレーム２４に突当てられる突当て部Ｕ１ｐが設けられている。さらに、支持フレームＵ１Ｆには、モノクロ画像形成モードでユニットフレーム２４を左右方向ＬＲ両側で押し出すことによってユニットフレーム２４を傾動させるベルト傾動駆動部材６０が設けられている。ベルト傾動駆動部材６０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との間の位置に配置された２つのカム６１ａ，６１ｂと、このカム６１ａ，６１ｂを回転駆動するモータ６２を有している。図３には、図１に示す閉塞位置におけるカム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、より詳細には従動ロール２３の両端を支持する部分に作用する。ユニットフレーム２４を含むベルトユニット２０は、回転するカム６１ａ，６１ｂに押し出され、駆動ロール２２の回転軸２２ａを中心として傾動する。搬送ベルト２１も、ベルトユニット２０の傾動に伴い駆動ロール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が、本発明にいう支持部材の一例に相当する。

図９は、ベルト傾動駆動部材を示す斜視図である。

カム６１ａ，６１ｂは、共通の回転軸６３に取り付けられており互いに同期して回転する。回転軸６３の一端はモータ６２に取り付けられており、回転軸６３の他端には角度センサ６４が取り付けられている。角度センサ６４は、カム６１ａ，６１ｂと同期して回転する半月状の検知板６１ａの通過に伴い、出力信号をＯＮ信号とＯＦＦ信号とで切り替えて出力する。角度センサ６４の角度検出結果は制御部３１（図１）に供給される。制御部３１は、角度センサ６４の検出結果を参照しながらモータ６２を回転駆動させ、カム６１ａ，６１ｂを所定の角度まで回転させる。

図１０は、図９に示す２つのカムの関係を説明する図である。図１０には、２つのカムがモノクロ画像形成モードにおける姿勢で縦に並べて示されている。

２つのカム６１ａ，６１ｂは互いに略同一の形状を有しており、位相が互いにずれた姿勢、すなわち、カム面のうち回転軸６３から最も遠い部分に対応する角度が互いにずれた姿勢で回転軸６３に取り付けられている。したがって、２つのカム６１ａ，６１ｂは、モノクロ画像形成モードにおいてユニットフレーム２４を押し出す変位量が互いに異なっている。右側のカム６１ａは、ユニットフレーム２４のうち、従動ロール２３の右側の端部を支持する部分を押出し、左側のカム６１ｂは、ユニットフレーム２４のうち、従動ロール２３の左側の端部を支持する部分を押し出す。右側のカム６１ａは、左側のカム６１ｂよりも距離Ｌの分だけ大きくユニットフレーム２４を押し出す。

図１１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１２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１１および図１２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１３は、図１１に示すベルトユニットおよびカムの状態を模式的に示すＡ−Ａ線断面図であり、図１４は、図１２に示すベルトユニットおよびカムの状態を模式的に示す断面図である。図１３および図１４には従動ロールの偏倚した姿勢が強調して示されている。

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ともに、駆動ロール２２の回転軸２２ａを中心として傾動自在に支持されている。２つの支持ロール２２，２３のうち従動ロール２３は、傾動の中心から最も離れた位置に配置されている。ベルトユニット２０は、ばね２７を介して開閉部材Ｕ２によって感光体ドラム１１ｋ〜１１ｙの側に向かって付勢されており、カラー画像形成モードでは、図１１に示すカラー画像形成位置に移動する。ベルトユニット２０は、カラー画像形成位置では突当て部Ｕ１ｐに突き当たっている。一方、モノクロ画像形成モードでは、ベルトユニット２０がカム６１ａ，６１ｂによって後方Ｂに押し出され図１２に示すモノクロ画像形成位置に駆動ロール２２の回転軸２２ａを中心として傾動する。ベルトユニット２０の傾動に従って搬送ベルト２１も傾動する。

図１１に示すカラー画像形成位置では、搬送ベルト２１が４つの感光体ドラム１１ｋ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｙのすべてに接触する。従動ロール２３は、図１３に示すように、係合溝２３ｂが設けられた右端側が左端側よりも感光体ドラム１１ｋ〜１１ｙから離れる向きすなわち後方Ｂに偏倚した姿勢でユニットフレーム２４に取り付けられてため、搬送ベルト２１（図３参照）には、左方Ｌに向かう力が生じる。

モノクロ画像形成モードでは、回転するカム６１ａ，６１ｂによってベルトユニット２０が押し出されて図１２に示すモノクロ画像形成位置に傾動し、搬送ベルト２１がＫ色用感光体ドラム１１ｋにのみ接触するとともに他の感光体ドラム１１ｃ，１１ｍ，１１ｙから離間する。モノクロ画像形成位置では、図１４に示すように、右側のカム６１ａがユニットフレーム２４を左側のカム６１ｂよりも大きく後方Ｂに押し出すため、従動ロール２３は右端側が左端側よりも後方Ｂに偏倚した姿勢となる。より詳細には、従動ロール２３は、図１３に示すカラー画像形成位置でも右端側が左端側よりも後方Ｂに偏倚した姿勢に支持されているが、図１４に示すモノクロ画像形成位置では従動ロール２３の偏倚がカム６１ａ，６１ｂの押出しによってカラー画像形成位置における偏倚よりも増大する。したがって、搬送ベルト２１（図３参照）には、カラー画像形成モードに比べ大きな力が左方Ｌに向かって生じる。したがって、搬送ベルト２１が傾動する際に取付公差等による捻りが生じた場合でも、従動ロール２３の右端側が左端側よりも後方Ｂに偏倚した姿勢が保たれる。このため、搬送ベルト２１において、突起２１ｐの側とは反対側である左Ｌに向かう力がモノクロ画像形成モードでも確実に維持される。

図１に戻ってプリンタ１の全体的な動作を説明する。

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１２参照）が回転してユニットフレーム２４を図１２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。

モノクロ画像形成モードで搬送ベルト２１が感光体ドラム１１ｃ，１１ｍ，１１ｙから離間するように傾動する際に、従動ロール２３の右端側が左端側よりも後方Ｂにずれた姿勢が保たれる。すなわち、搬送ベルト２１で生じる、突起２１ｐが設けられた側から離れる向きである左向きＬに寄る力が、カラー画像形成モードおよびモノクロ画像形成モードの双方で維持される。したがって、ベルトの走行が安定するとともに突起の破断が抑えられる。

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、上述した実施形態では、ベルトを傾動させる手段としてカム機構によって押出しを行うベルト傾動駆動部材の例で説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、ベルトを傾動させる手段は引張りの機構であってもよい。

また、上述した実施形態では、ベルト傾動駆動部材が、取付角度が互いにずれた略同一形状の２つのカムを備えた例で説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、形状が互いに異なる２つのカムを用いたものや、支持ロールに対して斜めに配置した回転軸に２つのカムを取り付けたものであってもよい。

また、上述した実施形態では、従動ロールは一方の側が他方の側よりも後方に偏倚した姿勢でユニットフレームに取り付けられた例で説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、カラー画像形成位置では、従動ロールの一方が後方に偏倚しておらず、モノクロ画像形成位置で従動ロールの一方が後方に偏倚するものであってもよい。このとき、カラー画像形成位置では、ベルトに片寄る力を生じさせるため、例えば、ロールを非対称の形状としたり、一方の側を他方の側よりも上下方向に偏倚した姿勢としたものであってもよい。

また、上述した実施形態では、ユニットフレーム２４を含むベルトユニット２０が、駆動ロール２２の回転軸２２ａを中心として画像形成装置本体Ｕ１に支持される例で説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、ベルトが傾動する中心はＫ色用転写ロールの回転軸上であってもよく、また、Ｋ色用感光体ドラムの回転軸上であってもよい。

また、上述した実施形態では、２つの支持ロールを備えた例で説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、支持ロールは３つ以上であってもよい。

本発明の画像形成装置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３に示すプリンタのベルトユニットを示す斜視図である。 図４に示すベルトユニットの駆動ロール部分を示す拡大正面図である。 搬送ベルトを示す斜視図である。 駆動ロールに搬送ベルトが架け渡された状態を模式的に示す断面図である。 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。 ベルト傾動駆動部材を示す斜視図である。 図９に示す２つのカムの関係を説明する図である。 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。 図１１に示すベルトユニットおよびカムの状態を模式的に示すＡ−Ａ線断面図である。 図１２に示すベルトユニットおよびカムの状態を模式的に示す断面図である。

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（支持部材）
２１ 搬送ベルト（ベルト）
２１ｐ 突起
２２ 駆動ロール（支持ロール）
２３ 従動ロール（支持ロール）
２２ｂ，２３ｂ 係合溝
２２ａ 回転軸
２３ｂ 係合
２４ ユニットフレーム
６０ ベルト傾動駆動部材
６１ａ，６１ｂ カム

Claims (4)

1. Ｋ色のトナー像を保持するＫ色用像保持体が一端に配列され、互いに異なる色のトナー像を保持して回転する複数の像保持体、
   前記像保持体の回転軸と直交する方向の一方の端部の内面に突起が設けられたベルト、
   前記ベルトの突起と係合する係合溝が設けられ、前記ベルトを支持する複数の支持ロール、
   前記複数の支持ロールの両端を支持する支持部材、
   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、前記支持部材を前記ベルトが前記複数の像保持体に接触するカラー画像形成位置に移動させ、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、前記支持部材の前記一方の端部を他方の端部側よりも大きく移動させることで、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し他の像保持体から離間するとともに前記複数の支持ロールのうちの傾動の中心から最も離れた位置にある支持ロールの前記一方の端部を他方の端部よりも前記像保持体から離れる向きに偏倚したモノクロ画像形成位置に傾動させるベルト傾動駆動部材を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ベルト傾動駆動部材は、前記支持部材の、前記支持ロールの両端のうちの前記一方の端部を支持する部分を前記他方の端部を支持する部分よりも大きく押し出すことによって前記支持部材を前記モノクロ画像形成位置まで傾動させるものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ベルト傾動部材は、前記支持部材の前記支持ロールの両端それぞれを支持する部分にそれぞれ作用する、互いに同期して回転し、変位量が互いに異なる２つのカムを備えたものであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記支持部材が、前記カラー画像形成位置においても傾動の中心から最も離れた位置にある前記支持ロールの前記一方の端部を前記他方の端部よりも前記像保持体から離れる向きに偏倚させた姿勢で前記支持ロールを支持するものであり、
   前記ベルト傾動駆動部材が、前記モノクロ画像形成位置における前記支持ロールの偏倚を前記カラー画像形成位置における偏倚よりも増大させるように前記支持部材を移動させるものであることを特徴とする請求項１から３記載の画像形成装置。

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