JP7318390B2 - 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。
従来から、電子写真方式の画像形成装置においては、トナー像を担持して移動する無端状のベルトとして、中間転写ベルトや、2次転写ベルトがある。この中間転写ベルトを用いた画像形成装置では、複数の異なる色のトナーを現像する感光体ドラムを含む画像形成ユニットを、中間転写ベルトの周囲に配置する。そして、中間転写ベルトの内周面に配置した複数の1次転写ローラーにより、これらの画像形成ユニットそれぞれで感光体ドラム上に形成したトナー像を、中間転写ベルト上に順次転写することで、フルカラーのカラー画像を形成し、その後、2次転写ベルトとの2次転写位置で、用紙上に転写する。
また、このような画像形成装置においては、1色のトナー、例えば黒トナーのみを用いるモノクロモードを実行する場合があり、その場合は、使用しない他の色の画像形成ユニットは、対応する1次転写ローラーを退避させることで、中間転写ベルトと感光体ドラムを離間させる。これにより使用しない画像形成ユニットの感光体ドラム等を停止させ、使用による劣化を防止する。
特許文献1では、このような構成において、フルカラーモードとモノクロモードとの間で、用紙が2次転写位置に突入する際の衝撃による中間転写ベルトの移動速度の突発的な速度変動による画像への影響を抑制するために、中間転写ベルトのテンションを調整するベルト張力調整手段を設けている。
特開2016-57455号公報
しかしながら、特許文献1では、ベルト調整手段をカム駆動モーター、偏心カム、ベルトテンションバネで構成し、カム駆動モーターの駆動力により、偏心カムを回転させることで、ベルトテンションバネによる中間転写ベルトへの付勢力を増減させている。このような構成であることから、装置の構成が複雑化するとともにコストアップにも繋がるという課題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、異なるモード間におけるベルト張力の変動を抑制できる画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
(1)トナーを担持する無端状のベルトと、
前記ベルトの内周面側に配置され、前記ベルトを張架する複数のローラーであって、駆動ローラー、テンションローラー、および揺動ローラーを含む複数のローラーと、
前記揺動ローラーの回転軸の位置を移動させる移動部と、
画像形成のモードが第1のモードから第2のモードに変更することに応じて、1つ、または複数の前記揺動ローラーが前記移動部により、第1の位置から第2の位置に移動されることで生じる前記ベルトの張力の変動を抑制する変動抑制機構と、
前記テンションローラーにより、前記ベルトに対して外向きの付勢力を付与する、テンション付与機構と、
を備え
前記テンション付与機構による前記付勢力は、前記移動部による前記揺動ローラーの移動で変化し、
前記テンション付与機構は、
前記テンションローラーの前記回転軸の両端部を支持する支持部材であって、前記回転軸を回転可能に支持し、該回転軸の軸方向に直交する所定の移動方向に移動可能な支持部材と、
前記支持部材に、前記移動方向において、前記外向きの付勢力を付与する第1の弾性部材と、
を含み、
前記変動抑制機構は、前記テンション付与機構による前記付勢力の変化により生じた前記ベルトの張力の変動を、抑制し、
前記支持部材は、前記移動部による前記揺動ローラーの移動にともない、前記所定の移動方向に移動し、
前記変動抑制機構は、前記支持部材に付勢力が作用する第2の弾性部材を含み、
前記第2の弾性部材は、前記支持部材へ作用する付勢力が、前記第1の弾性部材による前記外向きの付勢力を減少せるように作用する第1の状態、および増加させるように作用する第2の状態に切り替わる、画像形成装置。
)前記第2の弾性部材は、圧縮バネであり、一方の端部は、前記ベルトを保持する筐体に係合され、他方の端部は、前記支持部材の係合部に係合され、前記支持部材の前記移動方向の移動にともない、前記圧縮バネが揺動するように構成され、
前記圧縮バネが揺動することで前記移動方向における、前記圧縮バネのバネ荷重の作用する向きが、前記第1の状態と、前記第2の状態では逆になる、上記()に記載の画像形成装置。
)前記第1のモードに比べて前記第2のモードにおいては、前記テンション付与機構による前記外向きの付勢力は弱く、
前記変動抑制機構は、
前記第1のモードでは、前記第1の状態になることで、前記テンション付与機構による前記外向きの付勢力を減少させ、
前記第2のモードでは、前記第2の状態になることで、前記テンション付与機構による前記外向きの付勢力を増加させる、上記()、または上記()に記載の画像形成装置。
)前記外向きの方向成分における、
第1のモードでの前記テンション付与機構、前記変動抑制機構によるそれぞれの付勢力をF11、F21、
前記第2モードでの前記テンション付与機構、前記変動抑制機構によるそれぞれの付勢力をF12、F22とした場合に、
F11>F11-F21>F12
F11>F12+F22>F12
の関係である、上記()に記載の画像形成装置。
)前記画像形成装置は、複数の感光体を備え、複数色のトナーそれぞれによる前記感光体にトナー画像を形成するフルカラーの画像形成装置であり、
前記ベルトは、各色のトナー画像を転写して重ねる中間転写ベルトであり、
前記揺動ローラーは、前記中間転写ベルトの内周面に配置された転写ローラーであり、
前記第1のモードでは、全ての前記転写ローラーが、前記中間転写ベルトを介して、それぞれの前記感光体に当接する、フルカラー画像形成モードであり
前記第2のモードでは、複数の前記転写ローラーのうち、少なくとも1つが前記感光体に当接せず、残りの前記転写ローラーが、前記中間転写ベルトを介して、それぞれの前記感光体に当接する、モノカラー、モノクロ、またはマルチカラー画像形成モードである、上記(1)から上記()のいずれかに記載の画像形成装置。
本発明に係る画像形成装置によれば、ベルトの内周面側に配置され、ベルトを張架する複数のローラーであって、駆動ローラー、テンションローラー、および揺動ローラーを含む複数のローラーと、揺動ローラーの回転軸の位置を移動させる移動部と、画像形成のモードが第1のモードから第2のモードに変更することに応じて、1つ、または複数の前記揺動ローラーが前記移動部により、第1の位置から第2の位置に移動されることで生じる前記ベルトの張力の変動を抑制する変動抑制機構と、を備える。これにより、簡単な構成で、異なるモード間におけるベルト張力の変動を抑制できる。
本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である 1次転写ユニット周辺の構成を示す図である。 テンション付与機構の構成を示す図である。 第1の画像形成モードにおけるテンション付与機構、および変動抑制機構の状態を示す図である。 第2の画像形成モードにおけるテンション付与機構、および変動抑制機構の状態を示す図である。 変動抑制機構70の構成を説明する模式図である。 2次転写部の周辺を示す模式図である。 比較例における中間転写ベルトのテンション不足により生じるトナー画像の散りを示す図である。
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。図面においては、上下方向をZ方向、画像形成装置の正面、背面方向をY方向、これらのY、Z方向に直交する方向をX方向とする。また、以下の説明においてY方向を幅方向、またはローラーの回転軸方向という場合もある。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。図1に示すように画像形成装置1は、制御部10、操作パネル20、画像形成部30、および給紙搬送部40を備える。
制御部10は、CPU(Central Processing Unit)とメモリを備え、メモリに保存した制御プログラムをCPUが実行することで画像形成装置1全体の各種制御を行う。
操作パネル20はタッチパネル、テンキー、スタートボタン、ストップボタン等を備えており、装置に関する各種設定の入力や、装置の状態の表示および各種指示の入力に使用される。
(画像形成部30)
画像形成部30は、作像部31(作像部31Y、31M、31C、31K)、1次転写ユニット32、クリーニング部33、2次転写部34、および定着装置35を有する。
作像部31Y、31M、31C、31K、はそれぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各基本色に対応した構成をそれぞれ備える。1次転写ユニット32の中間転写ベルト321は、図示において時計回転方向に移動する(矢印参照)。
それぞれの作像部31は、感光体ドラム311(図2参照)、帯電極、露光部、現像器、クリーニング部、等をそれぞれ備える。現像器には、2成分の現像剤が収納されている。各作像部31は、現像器に収納されている現像剤のトナーの色が異なるが、それ以外は同一の構成である。
図2は、1次転写ユニット32周辺の構成を示す図である。1次転写ユニット32は、中間転写ベルト321、および複数のローラーr1~r9を含む。複数のローラーr1~r9は、中間転写ベルト321の内周面側に配置され中間転写ベルト321を張架する。この中間転写ベルト321は、1次転写ベルトとも称され、トナー像を担持して移動する無端状のベルトとして機能する。xz平面において、ローラーr4~r7、r9の回転軸は固定であり、ローラーr1~r3、r8の回転軸は可動する。以下においては、ローラーr1~r3を「揺動ローラー」、ローラーr8を「テンションローラー」ともいう。中間転写ベルト321は、例えば、ポリイミドを材料として体積抵抗率を8~11LOGΩ・cmに設定した厚さ80μmの半導体ベルトを用いる。
ローラーr1~r4は、1次転写ローラーとして機能する。各ローラーr1~r4は、中間転写ベルト321を介して感光体ドラム311に当接して転写ニップを形成する。ローラーr5は、駆動ローラーであり、駆動モーター81により駆動される。ローラーr6は、対向ローラーであり、例えば、ニトリルゴム(NBR:Nitrile Butadiene Rubber)を材料として構成されており、ゴム硬度は40°(Asker-C)、体積抵抗率は8LOGΩである。ローラーr7の周辺にクリーニング部33が配置され、このローラーr7は、クリーニング部33の清掃ブレードの対向ローラーとして機能する。テンションローラーr8は、後述するテンション付与機構の支持部材により、回転可能に支持され、外向きの付勢力が付与される。ローラーr9は、テンションローラーr8と、ローラーr1(または、後述の第2の画像形成モードにおけるローラーr4)との間に配置され、中間転写ベルト321を張架する。
図2に示すように2次転写部34は、トナーを担持する無端状のベルトとしての2次転写ベルト341、対向ローラー342を含む複数のローラー、および清掃部(図示せず)を含む。この2次転写ベルト341は、複数のローラーにより回転可能に張架されており、図示において反時計回りに移動する。2次転写ベルト341は、ポリイミドを材料とした、例えば体積抵抗率を10LOGΩ・cmに設定した厚さ100μmの樹脂ベルトを用いる。対向ローラー342は、2次転写ローラーとして機能し、中間転写ベルト321との間で転写ニップを形成する。
各作像部31で形成されたトナー像は、それぞれの1次転写ローラー(ローラーr1~r4)との転写ニップで、中間転写ベルト321の表面に順次転写され、重ね合わされた後、2次転写部34との転写ニップに搬送された用紙Sに転写される。2次転写部34は、転写ニップにおいて用紙の裏面側と接触し、トナーを用紙の表面に転写させる。フルカラーのトナー像が転写された用紙Sは、下流側の定着装置35に搬送され、加熱、加圧処理され、これにより用紙S上にフルカラーの画像が形成される。
用紙Sに転写されずに中間転写ベルト321上に残った転写残トナーは、下流側に搬送され、中間転写ベルト321用のクリーニング部33により回収される。クリーニング部33は、ブラシローラー、潤滑材供給部、1または複数のクリーニングブレード、およびこれらを収容する筐体を備える。中間転写ベルト321上の転写残トナーは、クリーニングブレードにより清掃される。また、中間転写ベルト321の表面は、潤滑材供給部により潤滑材(潤滑剤)が塗布される。
給紙搬送部40は、複数の給紙トレイ41と用紙搬送路42、43を備える。給紙トレイ41には、複数枚の用紙Sが積載され、最上位の用紙Sを1枚ずつ給紙する。給紙搬送部40は、用紙搬送路42、43に沿って配置された複数の搬送ローラー対、これを駆動する駆動モーター(図示せず)等を備え、給紙トレイ41から給紙された用紙Sを、2次転写部34の転写ニップや、その下流側の定着装置35に搬送する。
また両面印刷を行う場合は、片面に画像形成された用紙Sを下部にある両面用の用紙搬送路43に搬送する。この用紙搬送路43に搬送された用紙Sは、スイッチバック経路で表裏を反転された後、再び片面用の用紙搬送路42に合流し、再び画像形成部30で用紙Sのもう一方の面に画像形成される。
(第1、第2の画像形成モード)
以下、図2~図5を参照し、各モードにおける揺動ローラーr1~r3、およびテンションローラーr8の動きについて説明する。図3は、テンション付与機構60の構成を示す図である。図4、図5はそれぞれ第1、第2の画像形成モードにおけるテンション付与機構60、および変動抑制機構70の状態を示す図である。
図2に示すようにローラーr1~r3は、移動部51により支持される。移動部51は、各ローラーr1~r3の回転軸を、ベアリングを介して回転可能に支持するパネルを含む。移動部51がモーター、カム、ギア等で構成される駆動部82により、移動することで、移動部51に保持される各ローラーr1~r3も一体として移動する。
図2(a)では、フルカラーモード(以下、「第1のモード」ともいう)のときの状態を示し、図2(b)では、モノクロモード(以下、「第2のモード」ともいう)のときの状態を示している。図2(a)では、揺動ローラー(ローラーr1~r3)は当接位置(第1の位置)にあり、図2(b)では、移動部51により、揺動ローラーは退避位置(第2の位置)に移動する。図2(a)の当接位置では、各揺動ローラーは、中間転写ベルトを介して、感光体ドラムに当接する。図2(b)の退避位置では、ローラーr1~r3は中間転写ベルト321とは非接触になる。このローラーr1~r3の退避位置の移動にともない、中間転写ベルト321の移動軌跡が変化し、中間転写ベルト321は弛む。すなわち、ローラーr1~r3が退避することにより、作像部31周辺では、ローラーr9とローラーr4で張架される状態になる。そのため、ローラーr9とローラーr4の間における中間転写ベルト321の経路が短くなり、その弛んだ分をキャンセルするように上下動する。より具体的には、テンションローラーr8は、ガイドに沿って所定の方向(上下方向)に移動可能であり、テンション付与機構60により、常に外側の付勢力が付与されているが、移動部51の駆動力の方が大きく支配的である。移動部51によるローラーr1~r3の移動により中間転写ベルト321が引っ張られることで、テンションローラー80も、テンション付与機構60に付勢力に抗って、所定の方向で前後(上下)に移動する。すなわち、ローラーr1~r3が外側(または内側)に移動することで、テンションローラーr80は下降(または上昇)する。
なお、第1のモード、第2のモードは、それぞれ複数のモードに対応してもよい。例えば、第1のモード、第2のモードには、標準のカラーモード、またはモノクロモードだけでなく、エンボス紙のような表面に凹凸がある用紙に対応して、1次転写ローラー(r1~r4)の当接圧力を通常から変えた様なカラーモード、エンボス紙対応のモノクロモードを含めてもよい。また、第2のモードは、複数の単色モード(モノカラー、モノクロ)、または2つの色を用いるマルチカラーモードが含まれてもよい。例えば、移動部51が、ローラーr1~r4を個別に揺動する構成とし、モノクロ、モノY、モノM、およびモノCの複数の単色モード、またはY、M、Cのうちの2つを組み合わせたマルチカラーモードが第2のモードに含まれる。この場合、例えば、モノYが選択されれば、ローラーr1は当接状態のままで、これ以外のローラーr2、r3、r4を揺動ローラーとして機能させ、退避位置に退避させる。
(テンション付与機構60)
図3~図5に示すように、テンション付与機構60は、支持部材61、滑車62、第1の弾性部材63、等を含みテンションローラーr8を、回転軸の軸方向に直交する所定の移動方向に移動可能に支持する。この移動方向は、例えば、Z方向(上下方向)である。このうち、支持部材61および滑車62は、テンションローラーr8の両端部に対応して左右両方に設けられている。
図4等に示すように、支持部材61は、アーム611、および保持部612で構成され、両部材はネジ等により連結されている。これらは、例えば金属板金により構成される。保持部612は、テンションローラーr8の回転軸を、ベアリングを介して回転可能に支持する。アーム611には、フック部611aおよびピン611bが一体に設けられている。フック部611aは、第1の弾性部材63を係合する。ピン611bは、後述する変動抑制機構70の第2の弾性部材71が係合する。このピン611bは、係合部として機能する。
1次転写ユニット32は、両サイドに設けられたユニット全体を保持する筐体パネル325を含む。この左右一対の筐体パネル325には、それぞれ固定ピンp1、p2が設けられている。アーム611に設けられた2つの長穴の内部に、この固定ピンp1、p2が配置される。取り付けられた状態で、アーム611の長穴は、Z方向に延在し、ガイドとして機能し、支持部材61全体は、このZ方向に沿って移動する。
第1の弾性部材63は、バネ部631とワイヤー632で構成される。ワイヤー632は、滑車62により方向が略90度曲げられ、その端部は、アーム611のフック部611aに固定される。バネ部631は、引っ張りバネであり、そのバネ荷重による付勢力F11は、フック部611aを介してアーム611に伝わり、上向きの付勢力となり、テンションローラーr8の回転軸を持ち上げて、中間転写ベルト321に対して外向きの付勢力を付与する。
図4(図2(a))に示すように、第1のモードにおいては、揺動ローラー(ローラーr1~r3)が感光体ドラム311に当接している。この揺動ローラーにより中間転写ベルト321は、引っ張られるためテンションローラーr8は低い位置にある。このためアーム611、およびそのフック部611aは下方に位置し、第1の弾性部材63は引っ張られた状態となる。このため、テンション付与機構60の第1の弾性部材63により、テンションローラーr8に加えられる付勢力F11は比較的大きい。
一方で図5(図2(b))に示すように、第2のモードにおいては、揺動ローラー(ローラーr1~r3)が感光体ドラム311から離間する。そのため、中間転写ベルト321の軌跡が変わり中間転写ベルト321は緩み、その分だけテンションローラーr8は高い位置に移動する。このためアーム611、およびそのフック部611aは上方に位置するため、第1の弾性部材63は弛んだ状態となる。このため、テンション付与機構60の第1の弾性部材63により、テンションローラーr8に加えられるバネ荷重による付勢力F12は、第1のモードにおけるバネ荷重による付勢力F11よりも小さい(F11>F12)。この画像形成のモードの違いにおけるテンション付与機構60によるバネ荷重の変動は、中間転写ベルト321のテンション不足を引き起こし、ひいては2次転写時のトナーの散りとなり、画像品質が低下する。この影響については後述する(後述の図7、図8)が、本実施形態においては、以下に説明する変動抑制機構70を設けることにより、テンション付与機構60によるバネ荷重の変動を抑制する。
(変動抑制機構70)
図4等に示すように、変動抑制機構70は、第2の弾性部材71を含む。第2の弾性部材71の一方の端部は、1次転写ユニット32の筐体パネル325に中継部材(図示せず)を介して固設された固定ピンp3に係合され、他方の端部は、支持部材61のアーム611に固設されたピン611b(係合部)に係合する。第2の弾性部材71は、例えば圧縮スプリングである。
図6は、変動抑制機構70の構成を説明する模式図である。図6を参照し、変動抑制機構70の構成についてより詳細に説明する。図6(a)は図4(a)に対応する図であり、図6(b)は、図4(b)に対応する。
(第1のモード)
図4、図6(a)に示すように、第1のモードでは、第2の弾性部材71は第1の状態にある。このときには、テンションローラーr8は、第2のモードの状態に比べて移動方向において内側(下方)に位置する。
このとき、第2の弾性部材71の一方の端部(固定ピンp3)は、他方の端部(ピン611b)よりも外側(上側)にある。この場合、第2の弾性部材71のバネ荷重による移動方向の成分は、付勢力F21となる。この付勢力F21のベクトルは、第1の弾性部材63による付勢力F11とは逆方向である。
この場合、変動抑制機構70の第2の弾性部材71による付勢力は、第1のモードでは、第1の弾性部材63による外向きの付勢力F11(上方に向けた付勢力)を、減少させるように作用する。すなわち、第1のモードにおいてテンションローラーr8に作用する付勢力F31=F11-F21である。
(第2のモード)
図5、図6(b)に示すように、第2のモードでは、第2の弾性部材71は第2の状態にある。この時には、テンションローラーr8は、第1のモードの状態に比べて移動方向において外側(上方)にΔhだけ移動する。この外側への移動量Δhは、中間転写ベルト321の移動軌跡の変化量に対応し、中間転写ベルト321の弛みをキャンセルするように作用する。この移動軌跡の変化は、上述(図2)のように、第1のモードから第2のモードへの変更にともない、移動部51により、揺動ローラー(ローラーr1~r3)が当接位置(第1の位置)から退避位置(第2の位置)に移動することにより生じたものである。また、テンションローラーr8の外側への移動、およびこれにともなう第2の弾性部材71の第2の状態への変化の駆動力は、特に特別な駆動モーター等は用いず、第1の弾性部材63のバネ荷重のみによりもたらされる。
このとき、移動方向において、第2の弾性部材71の一方の端部(固定ピンp3)は、他方の端部(ピン611b)も内側(下側)にある。この場合、第2の弾性部材71のバネ荷重による移動方向の成分は、付勢力F22となる。この付勢力F22のベクトルは、第1の弾性部材63による付勢力F12と同じ方向である。
この場合、変動抑制機構70の第2の弾性部材71による付勢力は、第2のモードでは、第1の弾性部材63による外向きの付勢力F12(上方に向けた付勢力)を、増加させるように作用する。すなわち、第1のモードにおいてテンションローラーr8に作用する付勢力F32=F12+F22である。
ここで、図6、図2に示すように、第2の弾性部材71が揺動することによる第2の状態から第1の状態への変化は、移動部51(駆動82)の駆動力により行われるが、第2の弾性部材71の揺動による第1の状態から第2の状態への変化は、上述のように第1の弾性部材63のバネ荷重のみの駆動力により行われる。また、第1の弾性部材63の付勢力は、第2の弾性部材71の付勢力よりも十分に大きい。つまり、F11>F12>>F21(F22)である。また、例えば、移動方向(高さ方向)における固定ピンp3の位置を、第1のモードの位置(h1)と第2のモードの位置(h2)の中央に設定することで、付勢力F22=F21としてもよい。また、F21、F22の大きさは、F11とF12の差分よりも小さい。すなわち、F11-F12>F21≒F22である。このことから下記の関係が成り立つ。
F11>F11-F21>F12
F11>F12+F22>F12
上記は、下記のように表現できる。
F11>F31>F12
F11>F32>F12
なお、移動方向における付勢力F11、F12、F21、F22としては、例えばそれぞれ約30N、約25N、約2.5N、約2.5Nであり、F31、F32は、ともに約27.5Nである(なお以上は、左右一対のうち一方の値であり、両方の総圧だとこの2倍である)。
このように本実施形態に係る画像形成装置は、揺動ローラーの回転軸の位置を移動させる移動部と、画像形成のモードが第1のモードから第2のモードに変更することに応じて、1つ、または複数の揺動ローラーが移動部により、第1の位置から第2の位置に移動されることで生じるベルトの張力の変動を抑制する変動抑制機構と、を備える。これにより、簡単な構成で、異なるモード間におけるベルト張力の変動を抑制できる。
また、第2の弾性部材71の第1の状態から第2の状態の変更は、第1の弾性部材63のバネ荷重のみの駆動により行える。そのため装置の構成の複雑化を要せずに、簡単な構成でベルト張力の変動を抑制できる。
(中間転写ベルト321テンション変動と、画像への影響)
ここで、図7、図8を参照し、変動抑制機構70がない比較例における中間転写ベルト321テンション変動と、画像への影響を説明する。そして、比較例との対比で、本実施形態による変動抑制機構70による効果について説明する。
図7は、2次転写部34の周辺を示す模式図である。2次転写部344の対向ローラー342は、ローラーr6に対して、2次転写ベルト341、中間転写ベルト321を介して所定の付勢力で当接し、転写ニップを形成する。給紙搬送部40により給紙トレイ41から給紙された用紙Sは、用紙搬送路42のガイド板421、422により案内され、転写ニップに搬送され、中間転写ベルト321上のトナー画像が転写される。
中間転写ベルト321のテンションが所定値以下になると2次転写部34周辺でムラが生じる。図8は、比較例における中間転写ベルト321のテンション不足により生じるトナー画像の散り(ムラ)を示す例である。ドットパターンにより構成したハーフトーン画像を用紙Sに形成した場合に、2次転写部34周辺でムラが生じる。この現象は、中間転写ベルト321の全体のテンションが弱くなると2次転写直前(図7の領域a1)において中間転写ベルト321に波打ちが発生する。波打ち状態となった中間転写ベルト321が紙と部分的に接触することによりトナーのチリが発生し、画像不良(ムラ)となる。
図2で示したように全色の感光体ドラム311と中間転写ベルト321が接触する第1のモード(フルカラーモード)はテンションバネ(第1の弾性部材63)が伸びているために付勢力(F11)が強い。そのため本現象は発生しない。ところが、黒1色の感光体311のみが中間転写ベルト321を接触する第1のモード(モノクロモード)ではテンションバネがほとんど伸びておらず付勢力(F12)が弱い(F12<F11)。このため、図8の比較例に示すようにムラが発生する。
その一方で、単にテンションバネ(第1の弾性部材63)の荷重を上げるだけでは問題が生じる。フルカラーモードでテンションバネによるテンションが強すぎると、中間転写ベルト321の波打ちが発生し、1次転写ローラー(ローラーr1~r4)の圧力では、波打ちを抑制、吸収しきれずに、1次転写部での転写不良が発生してしまう。このようなことから、中間転写ベルト321のテンションは、全てのモードに渡って適正範囲に収める必要がある。
このような課題に対して、本実施形態では、変動抑制機構70を設けた。変動抑制機構70の第2の弾性部材71を配置することでこの付勢力(F21、F22)は、第1のモードのように中間転写ベルト321のテンションが強い場合には、弱くする方向に寄与し、第2のモードのようにテンションが弱い場合には強くする方向に寄与し、異なるモードに渡って、テンションを適正範囲に収めることができる。
以上に説明した、画像形成装置1の構成は、上記の実施形態の特徴を説明するにあたって主要構成を説明したのであって、上記の構成に限られず、特許請求の範囲内において、種々改変することができる。また、一般的な画像形成装置が備える構成を排除するものではない。また、上記の構成においては、1次転写ユニット32の中間ベルトに本発明を適用した例を説明したが、2次転写部34の2次転写ベルト341に本発明を適用してもよい。
1 画像形成装置
10 制御部
20 操作パネル
30 画像形成部
31 作像部
32 1次転写ユニット
321 中間転写ベルト
r1~r3 ローラー(揺動ローラー、1次転写ローラー)
r4 ローラー(1次転写ローラー)
r5 ローラー(駆動ローラー)
r6~r7 ローラー(対向ローラー)
r8 ローラー(テンションローラー)
r9 ローラー
33 クリーニング部
34 2次転写部
35 定着装置
51 移動部
60 テンション付与機構
61 支持部材
62 滑車
63 第1の弾性部材
70 変動抑制機構
71 第2の弾性部材
p3 固定ピン
611b ピン
40 給紙搬送部

Claims (5)

  1. トナーを担持する無端状のベルトと、
    前記ベルトの内周面側に配置され、前記ベルトを張架する複数のローラーであって、駆動ローラー、テンションローラー、および揺動ローラーを含む複数のローラーと、
    前記揺動ローラーの回転軸の位置を移動させる移動部と、
    画像形成のモードが第1のモードから第2のモードに変更することに応じて、1つ、または複数の前記揺動ローラーが前記移動部により、第1の位置から第2の位置に移動されることで生じる前記ベルトの張力の変動を抑制する変動抑制機構と、
    前記テンションローラーにより、前記ベルトに対して外向きの付勢力を付与する、テンション付与機構と、
    を備え
    前記テンション付与機構による前記付勢力は、前記移動部による前記揺動ローラーの移動で変化し、
    前記テンション付与機構は、
    前記テンションローラーの前記回転軸の両端部を支持する支持部材であって、前記回転軸を回転可能に支持し、該回転軸の軸方向に直交する所定の移動方向に移動可能な支持部材と、
    前記支持部材に、前記移動方向において、前記外向きの付勢力を付与する第1の弾性部材と、
    を含み、
    前記変動抑制機構は、前記テンション付与機構による前記付勢力の変化により生じた前記ベルトの張力の変動を、抑制し、
    前記支持部材は、前記移動部による前記揺動ローラーの移動にともない、前記所定の移動方向に移動し、
    前記変動抑制機構は、前記支持部材に付勢力が作用する第2の弾性部材を含み、
    前記第2の弾性部材は、前記支持部材へ作用する付勢力が、前記第1の弾性部材による前記外向きの付勢力を減少せるように作用する第1の状態、および増加させるように作用する第2の状態に切り替わる、画像形成装置。
  2. 前記第2の弾性部材は、圧縮バネであり、一方の端部は、前記ベルトを保持する筐体に係合され、他方の端部は、前記支持部材の係合部に係合され、前記支持部材の前記移動方向の移動にともない、前記圧縮バネが揺動するように構成され、
    前記圧縮バネが揺動することで前記移動方向における、前記圧縮バネのバネ荷重の作用する向きが、前記第1の状態と、前記第2の状態では逆になる、請求項に記載の画像形成装置。
  3. 前記第1のモードに比べて前記第2のモードにおいては、前記テンション付与機構による前記外向きの付勢力は弱く、
    前記変動抑制機構は、
    前記第1のモードでは、前記第1の状態になることで、前記テンション付与機構による前記外向きの付勢力を減少させ、
    前記第2のモードでは、前記第2の状態になることで、前記テンション付与機構による前記外向きの付勢力を増加させる、請求項、または請求項に記載の画像形成装置。
  4. 前記外向きの方向成分における、
    第1のモードでの前記テンション付与機構、前記変動抑制機構によるそれぞれの付勢力をF11、F21、
    前記第2モードでの前記テンション付与機構、前記変動抑制機構によるそれぞれの付勢力をF12、F22とした場合に、
    F11>F11-F21>F12
    F11>F12+F22>F12
    の関係である、請求項に記載の画像形成装置。
  5. 前記画像形成装置は、複数の感光体を備え、複数色のトナーそれぞれによる前記感光体にトナー画像を形成するフルカラーの画像形成装置であり、
    前記ベルトは、各色のトナー画像を転写して重ねる中間転写ベルトであり、
    前記揺動ローラーは、前記中間転写ベルトの内周面に配置された転写ローラーであり、
    前記第1のモードでは、全ての前記転写ローラーが、前記中間転写ベルトを介して、それぞれの前記感光体に当接する、フルカラー画像形成モードであり
    前記第2のモードでは、複数の前記転写ローラーのうち、少なくとも1つが前記感光体に当接せず、残りの前記転写ローラーが、前記中間転写ベルトを介して、それぞれの前記感光体に当接する、モノカラー、モノクロ、またはマルチカラー画像形成モードである、請求項1から請求項のいずれかに記載の画像形成装置。
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