JP7466032B2 - 画像形成装置及び画像形成装置のプロセスユニット交換方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、画像形成装置及び画像形成装置のプロセスユニット交換方法に関する。

従来、画像形成装置（例えばＭＦＰという）は転写ベルトや、感光体ドラムを含むプロセスユニットを備えている。感光体ドラムを含むプロセスユニットは消耗品であり、ユーザ自身が適宜交換するものである。プロセスユニット交換時には、転写ベルトに傷が生じることを防止するために、転写ベルトを感光体ドラムから離間する必要がある。転写ベルトを感光体ドラムに対して非接触状態にするために、転写ベルトの位置を転写ベルトの内側に配列したポジション切り換えローラで移動させている。

しかしながら、経年使用により転写ベルトが劣化して伸張した場合、転写ベルトに十分な張力を架けることができない。そのため、転写ベルトを感光体ドラムから充分に離間させることができなくなる。プロセスユニットを交換する際、プロセスユニットの一部が転写ベルトを擦過したり引掛けたりして転写ベルトを破損するという問題があった。

特開２００８－１２２６０１号公報

本発明が解決しようとする課題は、感光体の着脱時に転写ベルトの損傷を防止できる画像形成装置を提供することである。

実施形態の画像形成装置は、転写ベルトと、切り換え部材と、サポート部材と、を持つ。転写ベルトは、無端状に巻回されている。切り換え部材は、転写ベルトを感光体に当接する転写位置と感光体から離れた離間位置とに切り換えることができる。サポート部材は、切り換え部材と連動して転写ベルトを感光体から離間させる。

実施形態の画像形成装置の概略構成図。 実施形態の転写ベルトユニットのカラー印刷時ポジションを示す構成図。 実施形態の転写ベルトユニットのモノクロ印刷時ポジションを示す構成図。 実施形態の転写ベルトユニットのメンテナンス時ポジションを示す構成図。 実施形態の転写ベルトユニットの分解斜視図。 転写ローラの制御機構のカラー及びモノクロ印刷時ポジションを示すもので、（ａ）は要部正面図、（ｂ）は要部斜視図。 転写ローラの制御機構のメンテナンス時ポジションを示すもので、（ａ）は要部正面図、（ｂ）は要部斜視図。 転写ベルトユニットの転写ベルトと保持アームを示す要部斜視図。 図８のサポート部材と第一連動機構の要部拡大図。 実施形態の転写ベルト及びサポート部材のカラー印刷時ポジションを示す要部拡大図。 実施形態の転写ベルト及びサポート部材のモノクロ印刷時ポジションを示す要部拡大図。 実施形態の転写ベルト及びサポート部材のメンテナンス時ポジションを示す要部拡大図。 転写ベルトユニットの支軸及び第二テンション切り換えローラの要部斜視図。 操作レバーと廃トナーボックスを示す要部斜視図であり、（ａ）は廃トナーボックスの抜け止め状態の図、（ｂ）は抜け止め解除状態の図。 サポート部材の変形例を示す図。

以下、実施形態の画像形成装置を、図面を参照して説明する。
図１から図１４を参照して、一つの実施形態の画像形成装置１０における転写ベルトユニット６を説明する。図１は画像形成装置１０の概略構成例を示す模式図である。図１では、見易さのため、各部材の寸法および形状は誇張あるいは簡略化されている（他の図面も同様）。図１に示すように、実施形態の画像形成装置１０は、例えばＭＦＰ（Multi-Function Peripherals）、プリンタ、複写機等である。以下では、画像形成装置１０がＭＦＰである場合の例を説明する。

画像形成装置１０の装置本体１１は、高さ方向の中央部にプリンタ部１７を有する。装置本体１１は、下部に給紙カセット１８と、手差しトレイ２６と、を持つ。給紙カセット１８は、装置本体１１の内部に配置されている。手差しトレイ２６は開閉可能である。手差しトレイ２６は、装置本体１１の一方の側部に設けた、後述する自動両面装置４０に設置されている。自動両面装置４０も開閉可能である。
装置本体１１において各給紙カセット１８の近傍には、搬送機構２９（搬送部）が配置されている。搬送機構２９は、給紙カセット１８から給紙されたシートＰを本体搬送路に給送する。搬送機構２９は、例えばＦＲＲ給紙方式の構成が用いられてもよい。

プリンタ部１７は、スキャナ部によって読み取られた画像データ、またはパーソナルコンピュータなどで作成された画像データに基づいてシートＰに画像を形成する。プリンタ部１７は、例えばタンデム方式によるカラープリンタである。プリンタ部１７は、画像形成装置本体１に対し着脱可能な、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のプロセスユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋを持つ。また画像形成装置本体１は、露光器１９と、転写ベルトユニット６と、を持つ。
プロセスユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、転写ベルト２１の下側に配置されている。プロセスユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、転写ベルト２１の下側の移動方向（図中左側から右側に向かう方向）における上流側から下流側に沿って並列に配置されている。

露光器１９は、プロセスユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋにそれぞれ露光光を照射する。露光器１９は、露光光としてレーザ走査ビームを発生するように構成されてもよい。露光器１９は、露光光を発生するＬＥＤなどの固体走査素子を含んで構成されてもよい。各プロセスユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの構成は、トナーの色が異なる以外は、互いに共通である。
各プロセスユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、共通して、周知の電子写真方式の装置構成を持つ。例えば、各プロセスユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、図２～図４に示す感光体ドラム(感光体)７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋを持つ。各感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの周囲には、感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの回転方向に沿って帯電器２２および現像器２３が配置されプロセスユニットを構成する。プロセスユニットは、さらにクリーニング装置を含んでいても良い。一次転写ローラ８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋは転写ベルト２１を介して感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋと対面するように配置されている。

帯電器２２は、感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの表面を一様に帯電する。露光器１９は、各色の画像データに基づいて変調された露光光を生成する。露光光は、感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの表面を露光する。露光器１９は、感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに静電潜像を形成する。現像器２３は、現像バイアスが印加される現像ローラによってトナーを感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに供給する。現像器２３は、感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ上の静電潜像を現像する。クリーナは、感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに当接するブレードを持つ。ブレードは、感光体ドラムの表面の残留トナーを除去する。

図１に示すように、転写ベルトユニット６の上部には、トナーカートリッジ２８が配置されている。トナーカートリッジ２８は、プロセスユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの各現像器２３にそれぞれトナーを供給する。トナーカートリッジ２８は、トナーカートリッジ２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋを持つ。トナーカートリッジ２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋは、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを収容する。

転写ベルト２１は無端状に形成され、循環して周回運動する。転写ベルト２１は、駆動ローラ３１および複数の従動ローラ３２に張架される。転写ベルト２１は、プロセスユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの各感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに上側から接触している。転写ベルト２１において各感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに対向する位置には、転写ベルト２１の内側に各プロセスユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの一次転写ローラ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋが配置されている。
各一次転写ローラ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋは一次転写電圧が印加されると、感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ上のトナー像を転写ベルト２１に一次転写する。感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋは、現像位置から一次転写位置までトナー像を担持する像担持体を構成する。

駆動ローラ３１には、転写ベルト２１を挟んで二次転写ローラ３３が対向している。転写ベルト２１と二次転写ローラ３３との当接部は、二次転写位置を構成する。駆動ローラ３１は転写ベルト２１を回転駆動する。回転駆動された転写ベルト２１は、一次転写位置から二次転写位置までトナー像を担持する像担持体を構成する。二次転写ローラ３３には、二次転写位置をシートＰが通過する際に、二次転写電圧が印加される。二次転写ローラ３３に二次転写電圧が印加されると、二次転写ローラ３３は、転写ベルト２１上のトナー像をシートＰに二次転写する。
図１に示すように、テンションローラ４３の付近には、ベルトクリーナ３４が配置される。ベルトクリーナ３４は、転写ベルト２１上の残留転写トナーを転写ベルト２１から除去する。

各給紙カセット１８から二次転写ローラ３３に至る本体搬送路上には、搬送ローラ３５Ｂ、３５Ａと、レジストローラ４１と、が設けられている。レジストローラ４１は、搬送ローラによって搬送されたシートＰの先端の位置を整える。レジストローラ４１はシートＰを搬送し、シートＰにおけるトナー像の転写領域の先端を二次転写位置に到達させる。トナー像の転写領域とは、シートＰにおける端部白抜けの形成領域を除いた領域である。二次転写ローラ３３の下流には、定着装置３６が配置されている。定着装置３６の下流には、搬送ローラ３７が配置されている。搬送ローラ３７はシートＰを排出する。
定着装置３６は、シートＰ上のトナー像を加熱および加圧することによって、トナー像を定着する。定着装置３６の下流には、反転搬送路３９が配置されている。反転搬送路３９は、シートＰを反転させてレジストローラ４１の上流に導く。反転搬送路３９は、両面印刷を行う際に使用される。反転搬送路３９は自動両面装置４０に設置されている。

次に転写ベルトユニット６について図２～図１４により説明する。
図２～図５において、転写ベルトユニット６の転写ベルト２１内には、上部の一端側に駆動ローラ３１が設置され、他端側にテンションローラ４３が設置されている。テンションローラ４３はその外側に設けられたローラ支持部４４に接続されている。ローラ支持部４４は、転写ベルトユニット６の側部に設けた圧縮状態の張力スプリング４５に接続されている。張力スプリング４５の弾性力によってローラ支持部４４が外側に押される。ローラ支持部４４に支持されたテンションローラ４３は転写ベルト２１を外側に押圧している。張力スプリング４５の弾性力によって転写ベルト２１に張力を付与している。転写ベルト２１の下部側は左右の端部にそれぞれ設けた第一ポジション切り換えローラ４２と従動ローラ３２によって張架されている。

転写ベルト２１の内側に、感光体への転写ベルト２１の押圧と解除を制御するカラー用感光体の制御機構４６Ａと、モノクロ用感光体の制御機構４６Ｂとを有する。
カラー用感光体の制御機構４６Ａについて説明する。転写ベルトユニット６の幅方向両側部(一側部だけでもよい)には、転写ベルト２１の長手方向に沿ってスライダー４７が設置されている。スライダー４７の長手方向中間部には左右両側に押圧面４８ａ、４８ｂを形成した凹陥部４８が設けられている。この凹陥部４８内には基部４９ａに回転可能に支持された偏心カム４９が設置されている。
例えば、偏心カム４９のカム部５０は１８０度回転可能である。偏心カム４９のカム部５０が図中左側に位置すると押圧面４８ａを押してスライダー４７を左側に移動させる(図２参照)。カム部５０が図中右側に位置すると押圧面４８ｂを押してスライダー４７を右側に移動させる(図３、図４参照)。

転写ベルト２１の下側には、所定間隔を開けてプロセスユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋが設置されている。感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃはカラー用感光体であり、感光体ドラム７Ｋはモノクロ用感光体である。転写ベルト２１の内側には、転写ベルト２１をカラー用感光体の感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃに押圧可能な一次転写ローラ８Ｙ、８Ｍ，８Ｃが所定間隔で設置されている。一次転写ローラ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃは略Ｌ字型のアーム部５２の一端にそれぞれ固定されている。各アーム部５２の他端部に連動部５２ａが設けられ、屈曲部に軸部５３が設けられている。各アーム部５２は軸部５３を中心に所定角度回動可能である。

スライダー４７の長手方向には、所定間隔を開けて３カ所の切欠部５１ａ、５１ｂ、５１ｃが形成されている。各アーム部５２の連動部５２ａは切欠部５１ａ、５１ｂ、５１ｃに連動可能に挿入されている。図２に示すように、スライダー４７も図示しないばね部材によって図中左側に付勢されている。この状態で、各アーム部５２は、連動部５２ａが切欠部５１ａ、５１ｂ、５１ｃに非接触に保持される。各アーム部５２は図示しないばね部材でこの状態に保持されていてもよい。

偏心カム４９で、スライダー４７を図中左側に移動させると、各アーム部５２は連動部５２ａが切欠部５１ａ、５１ｂ、５１ｃと非接触の位置に保持される（図２参照）。スライダー４７を図中右側に移動させると、各アーム部５２は連動部５２ａが切欠部５１ａ、５１ｂ、５１ｃに押されて回動する。そして、一次転写ローラ８Ｙ、８Ｍ，８Ｃが転写ベルト２１を挟んで感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃから離間する（図３、図４参照）。
また、図２～図４において、スライダー４７のテンションローラ４３側の端部には凹部４７ａが形成されている。凹部４７ａ内には、軸部５５で回動可能に支持された略Ｌ字型の作動アーム５４の一端部５４ａが係合されている。作動アーム５４の作動部５４ｂは第一ポジション切り換えローラ４２を押圧している。第一ポジション切り換えローラ４２は支軸５７ａを中心に回動可能な回動アーム５７の他端に固定されている。第一ポジション切り換えローラ４２は作動アーム５４の作動部５４ｂに押されて、転写ベルト２１をカラー用感光体の感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃに押圧させている。回動アーム５７は図示しないばね部材によって、第一ポジション切り換えローラ４２をスライダー４７側に付勢していてもよい。

スライダー４７を図中右側に移動させることで、図３に示すように、作動アーム５４が連動して軸部５５を中心に時計回りに回転する。作動アーム５４の作動部５４ｂは第一ポジション切り換えローラ４２から外れる。これにより、第一ポジション切り換えローラ４２は転写ベルト２１の張力によって反時計回りに回転してスライダー４７に近づく。一次転写ローラ８Ｙ、８Ｍ，８Ｃも第一ポジション切り換えローラ４２と同時に後退する。そのため、転写ベルト２１は感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃから離れる方向に変位する。転写ベルト２１は、この変位の結果、図２に示すカラー印刷時ポジションから、図３に示すモノクロ印刷時ポジションへ移行する。

次に、モノクロ用感光体の制御機構４６Ｂについて、図４、図６、図７を中心に説明する。転写ベルトユニット６において、転写ベルト２１内でスライダー４７と駆動ローラ３１の間にモノクロ用感光体の制御機構４６Ｂが設置されている。
モノクロ用感光体の制御機構４６Ｂは、一次転写ローラ８Ｋが連結アーム６０を介して回転軸６１に連結されている。回転軸６１には作動アーム６２が連結されている。連結アーム６０と作動アーム６２は回転軸６１を中心に一体に回転可能とされている。回転軸６１に腕部を介して設けたフック６１ａと作動アーム６２に設けたフック６２ａとの間には、第一コイルばね６４が設置されている。第一コイルばね６４は引っ張り状態に保持されている。図６において、第一コイルばね６４の付勢力により、回転軸６１が反時計回りに付勢されている。連結アーム６０に固定した一次転写ローラ８Ｋは転写ベルト２１をモノクロ用の感光体ドラム７Ｋに押圧している。

一次転写ローラ８Ｋの近傍には第二ポジション切り換えローラ６６が設置されている。図６（ａ）、（ｂ）で、第二ポジション切り換えローラ６６は転写ベルト２１を外側に押圧している。第二ポジション切り換えローラ６６は作動レバー６８を一体に固定している。作動レバー６８は、第二ポジション切り換えローラ６６を中心に所定範囲で揺動可能である。作動アーム６２に形成した長穴６２ｂには、作動レバー６８に設けたピン６８ａが摺動可能に挿入されている。作動レバー６８はピン６８ａと長穴６２ｂの範囲で揺動可能とされている。

作動レバー６８の他端部には係止溝６８ｂが形成されている。基板に固定された支持部６９には係止部６９ａが形成されている。作動レバー６８の係止溝６８ｂと支持部６９の係止部６９ａには、引っ張り状態の第二コイルばね７０が係止されている。しかも、第二ポジション切り換えローラ６６の上方には支軸７２を中心に回転可能なカム７３が設けられている。カム７３は第二ポジション切り換えローラ６６の端部に当接して下方に押圧している。第二ポジション切り換えローラ６６は、第二コイルばね７０の付勢力に抗してカム７３で下方に押圧されている。

第二ポジション切り換えローラ６６は感光体ドラム７Ｃと７Ｋの間で転写ベルト２１を外側に押圧している。これにより、転写ベルト２１は感光体ドラム７Ｃと７Ｋに押圧されている。上述したように、転写ベルト２１がカラー用の感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃから離れても、転写ベルト２１は第二ポジション切り換えローラ６６によって感光体ドラム７Ｋに押圧されている（図３参照）。転写ベルト２１は、このとき、モノクロ印刷時ポジションをとる。
そして、図６に示す支軸７２を反時計回りに回転させると、図７に示すようにカム７３が第二ポジション切り換えローラ６６から外れる。作動レバー６８は第二コイルばね７０の付勢力で支軸７２側に引き上げられる。

図７（ａ）、（ｂ）は、第二ポジション切り換えローラ６６の持ち上げ機構を開示している。カム７３が第二ポジション切り換えローラ６６から外れると、第二ポジション切り換えローラ６６は作動レバー６８と共に、第二コイルばね７０の付勢力で上方に持ち上げられる。作動レバー６８と第二ポジション切り換えローラ６６は長穴６２ｂとピン６８ａの連携の範囲で上下に揺動可能である。
カム７３は約９０度の回転によって作動アーム６２の端部を押す。すると、作動アーム６２は回転軸６１を中心に時計回りに回転する。作動アーム６２の回転に連動して、連結アーム６０も時計回りに回転するため、一次転写ローラ８Ｋは感光体ドラム７Ｋから離間する。第二ポジション切り換えローラ６６と一次転写ローラ８Ｋは、連動して感光体ドラム７Ｋから離間する方向に移動する。これにより、転写ベルト２１は上方に変位して感光体ドラム７Ｋから離間する(図４参照)。転写ベルト２１は、このとき、メンテナンス時ポジションをとる。メンテナンス時ポジションとは、転写ベルト２１と感光体ドラム７Ｋとが離間し、プロセスユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの交換が可能となるポジションである。

図８～図１２は、転写ベルト２１をモノクロ用の感光体ドラム７Ｋから離間させた状態で転写ベルト２１をサポートするサポート部材としての保持アーム７５を操作する第一連動機構７４を示すものである。第一連動機構７４は、感光体ドラムの長手方向にそって、転写ベルトユニット６の一方の端部と対面する装置本体１１の側壁７６に設置されている。側壁７６には軸部７７ａを中心に回転可能な操作レバー７７が設けられている。操作レバー７７は例えば略くの字状に形成されているが、その形状は任意に形成できる。
軸部７７ａには歯車として例えば第一扇形歯車７８が固定されている。第一扇形歯車７８に噛合する円板状の歯車７９には、円盤８０ａに同軸に固定された第二扇形歯車８０が噛合している。第二扇形歯車８０にはピン８０ｂが固定されている。保持アーム７５は、側壁７６に固定された軸７５ａを中心に揺動可能に支持されている。保持アーム７５はその自由端部にピン８０ｂと係合する凹部７５ｂが形成されている。保持アーム７５はその長手方向中間部から外側に突出して略くの字状に屈曲した把持部７５ｃを有している。把持部７５ｃは転写ベルト２１の幅方向の一端部から下面に延びている。

操作レバー７７を反時計回りに所定角度回転させることで、第一扇形歯車７８、歯車７９を介して第二扇形歯車８０及び円盤８０ａを反時計回りに回転させる。ピン８０ｂによって、保持アーム７５が軸７５ａを中心に反時計回りに所定角度回転する。すると、保持アーム７５の把持部７５ｃで転写ベルト２１を上方に持ち上げることができる。保持アーム７５は、把持部７５ｃで転写ベルト２１の幅方向一端部を外側から抱き込んで持ち上げる。
カラー印刷時ポジション（図１０参照）および、モノクロ印刷時ポジション（図１１参照）では、操作レバー７７が保持アーム７５の把持部７５ｃを転写ベルト２１から離間している。図１０に示す転写ベルト２１の位置を初期位置とする(図１０参照)。操作レバー７７が所定角度回転して把持部７５ｃで転写ベルト２１を抱き込んだ作動位置がメンテナンスポジションとなる(図１２参照)。

メンテナンスポジションでは、プロセスユニット２０Ｋの交換時に、転写ベルト２１を感光体ドラム７Ｋから離間させて損傷を防ぐことができる。転写ベルト２１の移動方向に見て、保持アーム７５は感光体ドラム７Ｋの上流側に設けた。本実施形態では、第一連動機構７４は転写ベルト２１の幅方向の一端部にのみ設けたが、両端部に設けてもよい。
操作レバー７７と第一連動機構７４と保持アーム７５は画像形成装置１０の前面側、即ち不図示の電子写真プロセスユニット（ＥＰＵ）の前面側に設置することが好ましいが、操作レバー７７と第一連動機構７４と保持アーム７５の設置位置は適宜選択できる。

また、図５は転写ベルトユニット６の側面６ａから操作レバー７７と第一連動機構７４と保持アーム７５を設けた側壁７６を分離して示す図である。第一連動機構７４における円盤８０ａは、側壁７６を貫通して回転可能に支持されている。円盤８０ａの裏面には、略逆Ｊ字状または略Ｕ字状に突出する嵌合受け部８２が形成されている。これに対向する転写ベルトユニット６の側面６ａには、図５及び図１３に示すように、支軸７２の一方の端部７２ａが突出して例えばだるま型の板状に形成されている。端部７２ａは支軸７２の円形部分が円盤８０ａと同軸に配設されている。しかも、端部７２ａのだるま型の小径の頭部には例えば嵌合突部８３が突出して形成されている。この嵌合突部８３は円盤８０ａの嵌合受け部８２に嵌合している。円盤８０ａの嵌合受け部８２と支軸７２の端部７２ａの嵌合突部８３はリンク嵌合部を構成する。

そのため、操作レバー７７を回転させると、第一連動機構７４の円盤８０ａの回転に連動して支軸７２が所定角度回転するため、支軸７２のカム７３が第二ポジション切り換えローラ６６から外れる。すると、第二コイルばね７０の付勢力で、第二ポジション切り換えローラ６６及び一次転写ローラ８Ｋを感光体ドラム７Ｋから離間させる。操作レバー７７を元の初期位置に復帰させると、第一連動機構７４及び第二連動機構８５が逆回転するため、保持アーム７５と第二ポジション切り換えローラ６６が初期位置に復帰する。
第一扇形歯車７８、歯車７９、円盤８０ａ及び支軸７２は、第一連動機構７４と連動して第二ポジション切り換えローラ６６を感光体ドラム７Ｋから離間させる第二連動機構８５を構成する。

図１４において、画像形成装置１０の装置本体１１の例えば前面側に、トナーカートリッジ２８の下側に廃トナーボックス８７が設置されている。廃トナーボックス８７は引き出し可能に装着されている。装置本体１１に装着された状態で、廃トナーボックス８７の一端の係合端部８７ａには、第一連動機構７４の操作レバー７７が係脱可能に装着されている。操作レバー７７は第一連動機構７４が設置された側壁７６よりも軸部７７ａによって前方に突出した位置で回動可能に支持されている。

図１４（ａ）に示すように、操作レバー７７は、その一部が初期位置で廃トナーボックス８７の係合端部８７ａに係合している。この状態で廃トナーボックス８７は引き出しできないようにロックされ、抜け止めされている。操作レバー７７は、図１４（ｂ）に示すように、初期位置から回動させた作動位置で廃トナーボックス８７の係合端部８７ａから外れる。この状態で、廃トナーボックス８７は装置本体１１から引き出し可能である。そのため、操作レバー７７は廃トナーボックス８７の抜け止めを兼ねている。
つまり、廃トナーボックス８７は、感光体ドラム６の長手方向においてプロセスユニット２０の端部に対面配置される。従って、プロセスユニット２０の交換時には、廃トナーボックス８７を必ず抜き取る必要が生じる。そのため、プロセスユニット２０を交換する場合には、必ず保持アーム７５で転写ベルト２１を持ち上げてから、まず廃トナーボックス８７のロックを外すことになる。結果として、転写ベルト２１は、感光体ドラム７Ｋから離間することになる。そのため、転写ベルト２１を損傷させることなくプロセスユニット交換が可能となる。
なお、上述した説明では操作レバー７７による第一連動機構７４の作動と連動して第二連動機構８５が作動すると記載したが、両者は略同時に作動する。操作レバー７７による第二連動機構８５の作動に連動して第一連動機構７４が作動するとしてもよい。

本実施形態による画像形成装置１０及び転写ベルトユニット６は上述した構成を有している。次に転写ベルトユニット６の作動方法を、図２～図４及び図１０～図１２を中心に説明する。
図２及び図１０に示すカラー印刷時ポジションでは、スライダー４７は左側に位置している。作動アーム５４の作動部５４ｂに押されて、第一ポジション切り換えローラ４２が下側の転写ベルト２１を押圧している。第二ポジション切り換えローラ６６も支軸７２のカム７３によって下側の転写ベルト２１を押圧している。転写ベルト２１は一次転写ローラ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋによって感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに押圧されている。保持アーム７５の把持部７５ｃは、転写ベルト２１と非接触に保持される。

この状態で、各一次転写ローラ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋは、一次転写電圧が印加されると、感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ上のトナー像を転写ベルト２１に一次転写する。シートＰが、駆動ローラ３１及び二次転写ローラ３３の間の二次転写位置を通過する際に、二次転写ローラ３３に二次転写電圧が印加される。二次転写ローラ３３に二次転写電圧が印加されると、二次転写ローラ３３は、転写ベルト２１上のトナー像をシートＰに二次転写する。そして、シートＰ上のトナー像を定着装置３６で定着する。実施形態の画像形成装置１０により、フルカラープリントが可能である。

次に、カラー印刷時ポジションから、図３及び図１１に示すモノクロ印刷時ポジションに移行するときには、カラー用感光体の制御機構４６Ａで偏心カム４９を１８０度回転させる。すると、スライダー４７が右側に移動する。スライダー４７の移動に連動して作動アーム５４が時計回りに回転し、第一ポジション切り換えローラ４２から外れる。第一ポジション切り換えローラ４２は転写ベルト２１の張力で反時計回りに回転する。スライダー４７の移動に連動して、３つのアーム部５２も軸部５３を中心に回転する。これにより、一次転写ローラ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃが感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃから離間する方向に回転する。転写ベルト２１はその張力によってカラー用の感光体ドラム７Ｙ，７Ｍ，７Ｃから離間する。

一次転写ローラ８Ｋは転写ベルト２１側に留まる。転写ベルト２１はモノクロ用の感光体ドラム７Ｋにのみ当接するモノクロモードに設定される。第二ポジション切り換えローラ６６は転写ベルト２１を感光体ドラム７Ｋに押し付けている(図６参照)。この場合でも、保持アーム７５は、把持部７５ｃが転写ベルト２１から離間した状態に保たれる。
そのため、感光体ドラム７Ｋのみを用いるモノクロプリントが可能である。

次に、モノクロ印刷時ポジションから、図４及び図１２に示すメンテナンス時ポジションに移行する場合には、操作レバー７７を初期位置から作動位置まで反時計回りに所定角度回転させる(図９参照)。すると、第二連動機構８５では、軸部７７ａを介して第一扇形歯車７８が同一角度回転し、歯車７９を介して第二扇形歯車８０及び円盤８０ａが所定角度回転する。円盤８０ａの回転に連動して嵌合受け部８２から支軸７２の嵌合突部８３を介して、支軸７２を所定角度回転させる。すると、図７に示すように、支軸７２のカム７３が第二ポジション切り換えローラ６６から外れる。第二コイルばね７０の付勢力で、第二ポジション切り換えローラ６６を感光体ドラム７Ｋから離間させる。
これと同時に、第一連動機構７４では、第二扇形歯車８０の回転でピン８０ｂを介して保持アーム７５が軸７５ａを中心に反時計回りに所定角度回動する。

また、図４及び図７において、回転する支軸７２のカム７３に押されて、作動アーム６２が回転軸６１を中心に時計回りに回転する。すると、連結アーム６０も回転軸６１を中心に回転するため、一次転写ローラ８Ｋが感光体ドラム７Ｋから離間する。第二ポジション切り換えローラ６６及び一次転写ローラ８Ｋが移動すると、転写ベルト２１はその張力によって感光体ドラム７Ｋから離間する。保持アーム７５は把持部７５ｃが所定角度持ち上げられるため、転写ベルト２１の一端部を持ち上げて感光体ドラム７Ｋから離間した位置に保持する。
このように、操作レバー７７の操作により、第二ポジション切り換えローラ６６の感光体ドラム７Ｋからの後退と、保持アーム７５の把持部７５ｃによる転写ベルト２１の持ち上げとが連動して行われる。

こうして、転写ベルト２１が、４つの感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋから離間する位置に移動する。転写ベルト２１と感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋとの間に十分な空間を確保できる。転写ベルト２１の幅方向両端が経年変化で伸びた場合でも、保持アーム７５によって感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋから離間した位置に保持できる。転写ベルト２１が自重で感光体ドラム７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ側に垂れ下がることがない。そのため、感光体ドラム７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋとその部品を転写ベルト２１に接触させることなく取り外して、交換できる。
また、図１４において、操作レバー７７の初期位置では複写可能状態であり、廃トナーボックス８７はその係合端部８７ａにロックされ、引き出しができない。操作レバー７７を作動位置まで回動させることで、操作レバー７７は係合端部８７ａから外れる。この状態で、廃トナーボックス８７を装置本体１１から引き出すことができ、廃トナーを廃棄できる。

上述したように、本実施形態による画像形成装置１０及びその転写ベルトユニット６は、操作レバー７７の操作によって、第二ポジション切り換えローラ６６の感光体ドラム７Ｋからの離間と、保持アーム７５の把持部７５ｃによる転写ベルト２１の持ち上げと、を連動して行える。転写ベルト２１の両端部が経年変化で伸びたとしても、転写ベルト２１を感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋから離間させる位置で、十分な空間を確保できる。そのため、感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの交換時に転写ベルト２１が損傷することを防止できる。
しかも、転写ベルト２１の張力を増大させないので、転写ベルト２１の伸びを増長させることもない。特に転写ベルト２１は幅方向両端部が経時的に伸び易いため、転写ベルト２１の一端部を保持アーム７５で抱きかかえて保持する。これによって、転写ベルト２１の伸びによる垂れさがりを防止できる。
また、操作レバー７７の操作によって、転写ベルト２１を保持アーム７５の把持部７５ｃで抱きかかえた作動位置でのみ、廃トナーボックス８７を引き出し可能とした。そのため、この点でも転写ベルト２１を損傷することを防止できる。

以下に本実施形態の変形例について、上述した実施形態と同一または同様な部分、部材には同一の符号を用いて説明する。
上述した実施形態では、転写ベルト２１の幅方向一端部に保持アーム７５を設けて、転写ベルト２１の端部のみを把持した。変形例として、転写ベルト２１の幅方向両端部に保持アーム７５をそれぞれ設けてもよい。また、保持アーム７５を転写ベルト２１の幅方向一端部または両端部に設けて、把持部７５ｃを幅方向の全長に延ばして抱きかかえるようにしてもよい。
また、図１５に示すように、保持アーム７５の把持部７５ｃは、転写ベルト２１に当接する面７５ｄを凸曲面に形成してもよい。これによって、保持アーム７５が転写ベルト２１を傷つけるおそれをなくすことができる。別の例として、保持アーム７５の把持部７５ｃを丸棒状に形成してもよい。

上述の実施形態では、転写ベルト２１の移動方向において、保持アーム７５を感光体ドラム７Ｋの上流側に設けた。これに代えて、保持アーム７５を感光体ドラム７Ｋの下流側に設けてもよい。
また、保持アーム７５は、側壁７６に軸７５ａと第二扇形歯車８０のピン８０ｂに取り付ける構成に代えて、第二ポジション切り換えローラ６６に取り付けてもよい。この場合、第二ポジション切り換えローラ６６の位置の切り換えに連動して保持アーム７５の把持部７５ｃの位置を切り換えることができる。しかも、第一連動機構７４と第二連動機構８５が略同一の構成になる。そのため、保持アーム７５は第二ポジション切り換えローラ６６に連動して把持部７５ｃで転写ベルト２１を保持して、感光体ドラム７Ｋから離間させることができる。

上述した実施形態では、画像形成装置１０に設けた転写ベルトユニット６について説明した。実施形態による転写ベルトユニット６は、転写ベルト２１を含むユニットについて説明した。しかし、本実施形態の転写ベルトユニット６は画像形成装置１０に限定されない。無端状の転写ベルト２１を有する各種の転写ベルトユニット６に適用可能である。
実施形態における、第二ポジション切り換えローラ６６はローラに限定されない。棒材や板材等でもよい。これらの部材は切り換え部材に含まれる。操作レバー７７はレバー形状に代えて、円板状やハンドル形状等でもよい。これらは操作部材に含まれる。第二ポジション切り換えローラ６６はポジション切替部材に含まれる。第一連動機構７４と第一連動機構８５は制御部に含まれる。

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、操作レバー７７によって第一連動機構７４と第二連動機構８５を連動させて、転写ベルト２１の端部を保持する保持アーム７５と転写ベルト２１を感光体ドラム７Ｋから離間させる第二ポジション切り換えローラ６６を設けた。そのため、転写ベルト２１の両端部が経年変化で伸びたとしても、転写ベルト２１を感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋから離間させる位置で、十分な空間を確保できる。感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの交換時に転写ベルト２１を損傷することを防止できる。しかも、転写ベルト２１の張力を増大させる必要もない。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

６…転写ベルトユニット、７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ…感光体ドラム、８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ…一次転写ローラ、１０…画像形成装置、１１…装置本体、２１…転写ベルト、２２…帯電器、２３…現像器、６６…第二ポジション切り換えローラ、７２…支軸、７２ａ…端部、７３…カム、７４…第一連動機構、７５…保持アーム、７７…操作レバー、７８…第一扇形歯車、７９…歯車、８０…第二扇形歯車、８０ａ…円盤、８２…嵌合受け部、８３…嵌合突部、８５…第二連動機構、８７…廃トナーボックス

Claims (2)

1. 感光体と、該感光体上にトナー像を形成するための帯電器および現像器とをそれぞれ含む複数のプロセスユニットと、
   前記複数のプロセスユニットと対面するよう配置された無端状に巻回された転写ベルトを含む転写ユニットと、
   前記転写ベルトの、少なくとも１つの前記感光体に対するポジションを切り替えるように、前記転写ベルトに当接離間可能なポジション切替部材と、
   前記ポジション切替部材を前記転写ベルトから進退させるための操作部材と、
   前記操作部材の操作により前記ポジション切替部材を前記転写ベルトから後退させる動作に連動して前記転写ベルトをサポートするサポート部材と、
   前記感光体の長手方向において前記プロセスユニットの端部に対面するように配置され、かつ前記操作部材によりロックされる廃トナーボックスと、を有し、
   前記操作部材の移動動作により、前記廃トナーボックスのロックが解除されるとともに、前記転写ベルトと前記感光体との距離が離間し、
   前記操作部材の一部が前記廃トナーボックスに係合して前記廃トナーボックスがロックされ、前記操作部材の移動動作により前記廃トナーボックスとの係合が外れて前記廃トナーボックスのロックが解除され前記廃トナーボックスが引き出し可能になり、
   前記サポート部材は、前記転写ベルトの移動方向に沿って最下流にある第１の前記プロセスユニットに含まれるモノクロ用の第１の前記感光体に対面する前記転写ベルトの端部領域近傍に配置され、
   前記ポジション切替部材および前記サポート部材は、前記転写ベルトの移動方向に沿って前記第１のプロセスユニットの上流側に隣り合う第２の前記プロセスユニットに含まれる第２の前記感光体と、前記第１のプロセスユニットに含まれる前記モノクロ用の前記第１の感光体との間にあり、
   前記ポジション切替部材は、前記転写ベルトの内側にあり、
   前記転写ユニットは、前記転写ベルトの内側にあり前記転写ベルトを介して前記第１の感光体と対面するように配置され前記転写ベルトを前記第１の感光体に押圧可能な一次転写ローラを有し、
   前記転写ベルトが前記第２の感光体から離れるとき、前記ポジション切替部材が前記転写ベルトを外側に押圧して、前記転写ベルトが前記第１の感光体に押圧され、前記ポジション切替部材が前記一次転写ローラと連動して前記第１の感光体から離間する方向に移動して、前記転写ベルトが前記第１の感光体から離間する、
   画像形成装置。
2. 画像形成装置は、
   感光体と、該感光体上にトナー像を形成するための帯電器および現像器とをそれぞれ含む複数のプロセスユニットと、
   前記複数のプロセスユニットと対面するよう配置された無端状に巻回された転写ベルトを含む転写ユニットと、
   前記転写ベルトの、少なくとも１つの前記感光体に対する部分的ポジションを切り替えるように、前記転写ベルトに当接離間可能なポジション切替部材と、
   前記感光体の長手方向に沿って、前記転写ベルトの端部近傍に設けられ、前記ポジション切替部材と連動して移動可能なサポート部材と、
   前記ポジション切替部材を動かすための操作部材と、
   前記感光体の長手方向において前記プロセスユニットの端部に対面するように配置され、かつ前記操作部材によりロックされる廃トナーボックスと、を有し、
   前記サポート部材は、前記転写ベルトの移動方向に沿って最下流にある第１の前記プロセスユニットに含まれるモノクロ用の第１の前記感光体に対面する前記転写ベルトの端部領域近傍に配置され、
   前記ポジション切替部材および前記サポート部材は、前記転写ベルトの移動方向に沿って前記第１のプロセスユニットの上流側に隣り合う第２の前記プロセスユニットに含まれる第２の前記感光体と、前記第１のプロセスユニットに含まれる前記モノクロ用の前記第１の感光体との間にあり、
   前記ポジション切替部材は、前記転写ベルトの内側にあり、
   前記転写ユニットは、前記転写ベルトの内側にあり前記転写ベルトを介して前記第１の感光体と対面するように配置され前記転写ベルトを前記第１の感光体に押圧可能な一次転写ローラを有し、
   前記転写ベルトが前記第２の感光体から離れるとき、前記ポジション切替部材が前記転写ベルトを外側に押圧して、前記転写ベルトが前記第１の感光体に押圧され、前記ポジション切替部材が前記一次転写ローラと連動して前記第１の感光体から離間する方向に移動して、前記転写ベルトが前記第１の感光体から離間し、
   前記操作部材の移動動作に連動させて、前記ポジション切替部材を前記転写ベルトから離間させたときに、前記サポート部材に前記転写ベルトをサポートさせた状態で、前記複数のプロセスユニットが前記画像形成装置に対し交換可能となり、
   前記操作部材の移動動作により、前記廃トナーボックスのロックが解除されるとともに、前記転写ベルトと前記感光体との距離が離間し、
   前記操作部材の一部が前記廃トナーボックスに係合して前記廃トナーボックスがロックされた状態から、前記操作部材の移動動作により前記廃トナーボックスとの係合が外れて前記廃トナーボックスのロックが解除され前記廃トナーボックスが引き出し可能になる、画像形成装置のプロセスユニット交換方法。

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