(57)【要約】【課題】本発明は、複数の画像形成部で形成された各色のトナー像を中間転写ベルトに中間転写ローラを用いて転写する画像形成装置において、中間転写ローラの寿命を延ばすことができる画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】画像形成装置１は、画像形成部２において感光体ドラム表面に形成された各色のトナー像を中間転写部３において中間転写ベルト３０に転写する。各感光体ドラムに対向して中間転写ローラ３５０〜３５３が位置設定機構３５に支持されている。位置設定機構３５では、各中間転写ローラを上下動可能に軸支し、中間転写ローラを中間転写ベルト３０に接触させて感光体ドラムに近接させる作動位置又は中間転写ベルト３０から離隔させて感光体ドラムから退避させる待機位置に個別に移動させる。【選択図】図１
2010002871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる色のトナー像を感光体ドラム表面に形成する複数の像形成部と、前記感光体ドラムに近接して配置された中間転写ベルト及び前記感光体ドラムのそれぞれに対して当該中間転写ベルトを介して対向配置された複数の中間転写ローラを備えるとともに前記感光体ドラムに形成されたトナー像を中間転写ベルトに転写する中間転写部と、前記中間転写ベルトに転写された複数色からなるトナー画像を用紙に転写する転写部とを備え、前記中間転写部は、前記中間転写ローラを前記中間転写ベルトに接触させて前記感光体ドラムに近接させる作動位置又は前記中間転写ベルトから離隔させて前記感光体ドラムから退避させる待機位置に個別に移動させる位置設定機構を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記位置設定機構は、黒色のトナー像を形成する前記像形成部に対向配置された前記中間転写ローラのみを前記作動位置に移動させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記位置設定機構は、黒色以外のトナー像を形成する複数の前記像形成部に対向配置された複数の前記中間転写ローラを同時に前記作動位置に移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記位置設定機構は、前記中間転写ローラをそれぞれ前記作動位置又は前記待機位置に位置決めする作動部材と、前記中間転写ローラを位置決めするために前記作動部材を往復動させる移動手段とを備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述の画像形成装置では、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成してトナーにより可視像化し、形成されたトナー像を用紙に転写して画像形成を行い、用紙に転写されたトナー像を用紙に定着させる電子写真方式が採用されている。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置においてカラー画像を形成する場合、転写ドラムに用紙を巻き付けておき異なる色のトナー像を感光体ドラム表面に形成する複数の像形成部から巻き付けた用紙にトナー像を繰り返し転写する方式（転写ドラム方式）がある。また、それ以外に、複数の像形成部から一旦中間転写ベルトにトナー像を転写してカラーのトナー像を形成し、形成されたカラートナー像を用紙に転写する方式（中間転写方式）といった方式が提案されている。
【０００４】
中間転写方式の画像形成装置としては、例えば、特許文献１では、張架ローラにより水平方向に張架された中間転写ベルトと、その上側の平面部に、感光体ドラムが対向配置された有彩色画像形成ステーションと、中間転写ベルトの下側の平面部に、感光体ドラムが対向配置された黒色画像形成ステーションとを備え、黒色単色画像形成時には、上側の平面部に対向する感光体ドラムのみを中間転写ベルトから離間させるようにした画像形成装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−１０８０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された画像形成装置では、中間転写ベルトを移動させて画像形成を行わない感光体ドラムから中間転写ベルトを離間させている。そのため、感光体ドラムが中間転写ベルトに常時接触した状態とはならず、感光体ドラムの寿命を延ばすことができる。
【０００６】
しかしながら、感光体ドラムに対向配置された中間転写ローラについては中間転写ベルトに常時接触したままの状態となっているため、接触による中間転写ローラの劣化が進みやすくなり寿命が短くなるといった課題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、中間転写ローラの寿命についても延ばすことができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る画像形成装置は、異なる色のトナー像を感光体ドラム表面に形成する複数の像形成部と、前記感光体ドラムに近接して配置された中間転写ベルト及び前記感光体ドラムのそれぞれに対して当該中間転写ベルトを介して対向配置された複数の中間転写ローラを備えるとともに前記感光体ドラムに形成されたトナー像を中間転写ベルトに転写する中間転写部と、前記中間転写ベルトに転写された複数色からなるトナー画像を用紙に転写する転写部とを備え、前記中間転写部は、前記中間転写ローラを前記中間転写ベルトに接触させて前記感光体ドラムに近接させる作動位置又は前記中間転写ベルトから離隔させて前記感光体ドラムから退避させる待機位置に個別に移動させる位置設定機構を備えていることを特徴とする。さらに、前記位置設定機構は、黒色のトナー像を形成する前記像形成部に対向配置された前記中間転写ローラのみを前記作動位置に移動させることを特徴とする。さらに、前記位置設定機構は、黒色以外のトナー像を形成する複数の前記像形成部に対向配置された複数の前記中間転写ローラを同時に前記作動位置に移動させることを特徴とする。さらに、前記位置設定機構は、前記中間転写ローラをそれぞれ前記作動位置又は前記待機位置に位置決めする作動部材と、前記中間転写ローラを位置決めするために前記作動部材を往復動させる移動手段とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記のような構成を有することで、中間転写ローラを中間転写ベルトに接触させて感光体ドラムに近接させる作動位置又は中間転写ベルトから離隔させて感光体ドラムから退避させる待機位置に個別に移動させる位置設定機構を備えているので、画像形成に関与しない中間転写ローラを個別に待機位置に退避させて中間転写ベルトに接触しないように設定することができる。そのため、中間転写ローラが常時中間転写ベルトに接触した状態とはならず、その分中間転写ローラの寿命を延ばすことが可能となる。
【００１０】
また、黒色のトナー像を形成する像形成部に対向配置された中間転写ローラのみを作動位置に移動させるようにすれば、使用頻度の高い黒色画像形成に対して個別に対応することができる。同様に、黒色以外のトナー像を形成する複数の像形成部に対向配置された複数の中間転写ローラを同時に作動位置に移動させるようにすれば、カラー画像形成に対して個別に対応することができる。
【００１１】
また、位置設定機構として、中間転写ローラをそれぞれ作動位置又は待機位置に位置決めする作動部材及び作動部材を往復動させる移動手段とを備えるようにすれば、簡単な構成で中間転写ローラをそれぞれ確実に位置決めすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。
【００１３】
図１は、本発明に係る実施形態に関する概略構成図である。画像形成装置１は、筐体内に、画像形成部２、中間転写部３、転写部４及び給紙部５を備えている。
【００１４】
画像形成部２は、異なる色のトナー像を感光体ドラム表面に形成する複数の像形成部２０〜２３を備えている。像形成部２０は、黒色のトナー像を形成する像形成部で、現像器２０１、帯電ローラ２０２、露光ヘッド２０３、感光体ドラム２０４及びメモリ除去ブラシ２０５を備えている。まず、感光体ドラム２０４の表面を帯電ローラ２０２により一様に帯電させ、帯電された感光体ドラム２０４の表面に露光ヘッド（ＬＥＤヘッド）２０３で画像記録信号に応じて露光することで静電潜像を形成する。次に、現像器２０１内のトナーを供給ローラ及び現像ローラによって感光体ドラム２０４に形成された静電潜像に転移させて可視像化し、後述する中間転写ローラにより感光体ドラム２０４表面に形成されたトナー像を後述する中間転写ベルトに転写される。
【００１５】
こうして、感光体ドラム２０４への帯電、露光、現像、転写といった一連のプロセスが行われて、黒色のトナー像が形成されて中間転写ベルトに転写される。転写後に感光体ドラム２０４の表面に残留したトナーは、メモリ除去ブラシ（ＥＲＳブラシ）２０５により付着力が弱められ、感光体ドラム２０４の表面上に分散させられる。そして、残留トナーは、現像器２０１の現像ローラに回収される。
【００１６】
像形成部２１〜２３は、カラー画像形成のためのトナー像を形成するために用いられる。像形成部２１は、イエローのトナー像を感光体ドラム表面に形成する像形成部で、像形成部２０と同様に、現像器２１１、帯電ローラ２１２、露光ヘッド２１３、感光体ドラム２１４及びメモリ除去ブラシ２１５を備えている。そして、像形成部２０と同様に、感光体ドラム２１４への帯電、露光、現像、転写といった一連のプロセスが行われて、イエローのトナー像が形成されて中間転写ベルトに転写される。
【００１７】
像形成部２２は、マゼンタのトナー像を感光体ドラム表面に形成する像形成部で、像形成部２０と同様に、現像器２２１、帯電ローラ２２２、露光ヘッド２２３、感光体ドラム２２４及びメモリ除去ブラシ２２５を備えている。そして、像形成部２０と同様に、感光体ドラム２２４への帯電、露光、現像、転写といった一連のプロセスが行われて、マゼンタのトナー像が形成されて中間転写ベルトに転写される。
【００１８】
像形成部２３は、シアンのトナー像を感光体ドラム表面に形成する像形成部で、像形成部２０と同様に、現像器２３１、帯電ローラ２３２、露光ヘッド２３３、感光体ドラム２３４及びメモリ除去ブラシ２３５を備えている。そして、像形成部２０と同様に、感光体ドラム２３４への帯電、露光、現像、転写といった一連のプロセスが行われて、シアンのトナー像が形成されて中間転写ベルトに転写される。
【００１９】
像形成部２０〜２３は水平方向に配列されており、下面には感光体ドラム２０４〜２３４が下方に向かって一部露出した状態になっている。
【００２０】
中間転写部３は、無端状の中間転写ベルト３０、中間転写ローラ３５０〜３５３及び位置設定機構３５を備えている。中間転写ベルト３０は、駆動ローラ３１、従動ローラ３２及び３３、支持ローラ３４により張架されており、駆動ローラ３１が回転駆動することで周回搬送されるようになっている。従動ローラ３３から駆動ローラ３１にわたって搬送される中間転写ベルト３０の搬送経路は、像形成部２０〜２３の下面に露出した感光体ドラム２０４〜２３４にそれぞれ所定間隔で近接するように設定されている。
【００２１】
張架された中間転写ベルト３０の内側には、中間転写ローラ３５０〜３５３を支持する位置設定機構３５が配置されている。中間転写ローラ３５０〜３５３は、それぞれ感光体ドラム２０４〜２３４に対向配置されるように中間転写ベルト３０の下面側に配列される。
【００２２】
後述する位置設定機構３５の動作により中間転写ローラ３５０〜３５３を作動位置に上昇させることで、中間転写ローラ３５０〜３５３が中間転写ベルト３０の下面を押し上げてそれぞれ感光体ドラム２０４〜２３４に中間転写ベルト３０を介して圧接するようになる。中間転写ローラには図示せぬ電圧印加回路から転写電圧が印加されており、各感光体ドラムの回転速度に同期して中間転写ベルト３０が搬送されることで各感光体ドラム表面に形成されたトナー像が中間転写ベルト３０の表面に転写される。
【００２３】
給紙部５は、給紙カセット５０内の用紙を給紙ローラ５１により１枚ずつ給紙するようになっている。給紙された用紙は、搬送ローラ６０及びプレスローラ６１に挟持されて転写部４に搬送される。転写部４では、支持ローラ３４に対向して転写ローラ４０が配置されており、転写ローラ４０には図示せぬ電圧印加回路により所定の転写電圧が印加されている。搬送された用紙は、転写ローラ４０と中間転写ベルト３０との間に挟持されながら搬送され、その間に中間転写ベルト３０に担持されたトナー像が用紙に転写される。
【００２４】
トナー像が転写された用紙は、定着ローラ６２及びプレスローラ６３の間に挟持されて定着処理が行われ、トナー像が定着された用紙は排紙ローラ６４及びプレスローラ６５に挟持されて排紙トレイに排紙される。
【００２５】
図２は、位置設定機構３５に関する斜視図である。位置設定機構３５は、箱状の支持フレーム３６０の内部に中間転写ローラ３５０〜３５３が等間隔で配列されている。支持フレーム３６０の両側部には、各中間転写ローラの両端に突出する回転軸を回転可能に軸支する軸支部材３６１及び軸支部材３６１を回動可能に支持する支持部材３６２が配列されている。
【００２６】
支持フレーム３６０の内部には、支持部材３６２の内方側に軸支部材３６１及び支持部材３６２を回動して位置決めするためのスライド部材３６３が配設されている。スライド部材３６３には、各中間転写ローラの軸方向と直交する方向にスライド溝３６４が形成されており、支持フレーム３６０に立設されたガイドピン３６５にスライド溝３６４が嵌合して直交方向にスライド可能に取り付けられている。
【００２７】
支持フレーム３６０の中央部分には中間転写ローラの軸方向に沿って駆動軸３６７が全幅にわたって軸支されており、駆動軸３６７にはスライド部材３６３の中央部分に形成されたラック歯３６６に噛み合う切欠き歯車３６８が固定されている。駆動軸３６７の一方の端部は支持フレーム３６０から外方に向かって突出して駆動歯車３６９が取り付けられている。
【００２８】
スライド部材３６３の一方の端部には、支持フレーム３６０の内面との間に圧縮バネ３７０が装着されている。圧縮バネ３７０の付勢力により、スライド部材３６３は、他方の端部が支持フレーム３６０の内面に圧接するように常時付勢されている。
【００２９】
駆動歯車３６９が矢印方向（時計回り）に回転駆動される場合、切欠き歯車３６８がラック歯３６６に噛み合いながら回転し、スライド部材３６３を圧縮バネ３７０の付勢力に抗して矢印方向に移動させる。そして、切欠き歯車３６８が所定角度回転してラック歯３６６との噛合が外れることで、スライド部材３６３は圧縮バネ３７０の付勢力により元の状態に戻る。駆動歯車３６９がそのまま同じ方向に回転していき、切欠き歯車３６８が１回転して再びラック歯３６６に噛み合うことで、再びスライド部材３６３が移動するようになる。
【００３０】
以上のように切欠き歯車３６８を一方向に回転することで、スライド部材３６３を長手方向に往復動させることができる。
【００３１】
支持フレーム３６０の一方の側部には、軸支部材３６１に軸支された各中間転写ローラの回転軸に当接する給電体３７１が取り付けられている。給電体３７１は金属板を折り曲げて形成されており、外側部分は、図示せぬ電圧印加回路に接続する給電端子と接続可能となるように露出している。内側部分は端部が中間転写ローラの回転軸の端面に常時接触状態となるように弾性を持たせてある。そのため、各中間転写ローラには給電体３７１を介して転写電圧が安定して印加されるようになっている。
【００３２】
図３は軸支部材３６１及び支持部材３６２に関する拡大斜視図であり、図４はその分解斜視図である。軸支部材３６１は、板状体の両側部を下方に折り曲げた形状に形成されており、一方の端部側の両側部に軸支孔３６１１が穿設されている。また、他方の端部側の両側部には中間転写ローラの回転軸が軸着される軸筒部材３６１２が固定されている。他方の端部には、側部の下端を一部外方に折り曲げて形成された係合部３６１３が形成されている。
【００３３】
支持部材３６２は、板状体の両側部を上方に折り曲げた形状に形成されており、一方の端部側に回動軸部材３６２１が回動可能に軸支されている。他方の端部側には軸筒部材３６２２が固定されており、軸筒部材３６２２内を貫通するようにガイドピン３６２３が回動可能に挿着されている。ガイドピン３６２３の両端部は軸筒部材３６２２から外方に突出するように設定されている。他方の端部には、側部に矩形状の係合穴３６２４が穿設されており、係合穴３６２４には軸支部材３６１の係合部３６１３が係合するようになっている。
【００３４】
軸支部材３６１と支持部材２６２との間には圧縮バネ３７２が装着されている。軸支部材３６１が軸支孔３６１１で支持部材３６２の回動軸部材３６２１に軸支された状態において圧縮バネ３７２の付勢力により常時上方に回動するように付勢されている。そして、軸支部材３６１の係合部３６１３が支持部材３６２の係合穴３６２４の上面に当接した状態で軸支部材３６１は付勢されて保持される。
【００３５】
支持部材３６２は、支持フレーム３６０の底面に固定された取付枠３７３に回動可能に軸支されている。取付枠３７３は、板状体の両側部を上方に折り曲げた形状に形成されており、両側部に穿設された軸支孔３７３１に支持部材３６２の回動軸部材３６２１が回動可能に軸支されている。
【００３６】
スライド部材３６３の支持部材３６２側の側部３６３１の上面には、支持部材３６２のガイドピン３６２３のガイド面が形成されている。ガイド面は、低い水平位置に設定された第一水平面部３６３２、高い水平位置に設定された第二水平面部３６３３及び両水平面部を接続する傾斜面部３６３４が形成されている。
【００３７】
スライド部材３６３が往復動する場合、第一水平面部３６３２と第二水平面部３６３３との間をガイドピン３６２３が当接した状態で移動することでガイドピン３６２３が上下動するようになる。そのため、ガイドピン３６２３の上下動に連動して支持部材３６２が上下に回動するようになり、それに伴い軸支部材３６１に軸支された中間転写ローラが上昇した作動位置及び下降した待機位置に設定されるようになる。
【００３８】
ガイドピン３６２３がガイド面に当接した状態でスライド部材３６３が移動する場合、ガイドピン３６２３が回動可能に軸筒部材３６２２に保持されているので、移動に伴いガイドピン３６２３が回転するようになる。そのため、移動抵抗が小さくなってスムーズな移動を行うことができる。また、ガイド面の水平面部と傾斜面部との間の境界部分を曲面形状にすることでさらにスムーズな移動動作を行なうことが可能となる。
【００３９】
以上説明したように、スライド部材３６３の往復動により中間転写ローラの上下方向の位置設定を行うことができる。
【００４０】
図５は、スライド部材３６３を移動させて中間転写ローラ３５０〜３５３の位置設定を行う場合の動作説明図である。図５Ａは、装置が待機状態の場合を示しており、待機状態ではスライド部材３６３が圧縮バネ３７０の付勢力により左方向に移動した状態となっている。この状態では、各支持部材３６２のガイドピン３６２３は、ガイド面の第一水平面部３６３２に当接した状態に設定されている。そのため、各中間転写ローラは下降した待機位置に設定されている。待機位置では、中間転写ローラは、対向する感光体ドラムから退避した状態となっており、図５Ａではすべての中間転写ローラが感光体ドラムから退避した待機状態となっている。中間転写ベルト３０は中間転写ローラに当接した状態となっているが、装置が待機状態であるため、中間転写ベルトが搬送されて中間転写ローラが摺接することはない。
【００４１】
図５Ｂは、黒色のみによる画像形成を行う場合を示している。この場合には、上述したように、駆動歯車３６９を所定角度回転駆動してスライド部材３６３を右方向に所定距離だけ移動させる。スライド部材３６３の移動により中間転写ローラ３５０に対応するガイドピン３６２３のみが第二水平面部３６３３に移動するようにガイド面が形成されている。そして、それ以外の中間転写ローラのガイドピン３６２３は第一水平面部又は傾斜面部に移動するようにガイド面が形成されている。そのため、中間転写ローラ３５０のみが上昇して感光体ドラム２０４に近接した作動位置に設定される。その際に中間転写ベルト３０に接触して押し上げるように作用するため、待機位置に設定されている中間転写ローラ３５１〜３５３から中間転写ベルト３０が離隔した状態に設定される。この状態で、中間転写ベルト３０を搬送する場合、中間転写ローラ３５１〜３５３には中間転写ベルト３０が摺接しないため中間転写ローラ３５１〜３５３の摩耗等の劣化が進むことはない。また、中間転写ベルト３０についても、感光体ドラム２０４及び中間転写ローラ３５０以外には摺接しないため、その分摺接による劣化を抑えることができる。
【００４２】
図５Ｃは、カラー画像の画像形成を行う場合を示している。この場合には、駆動歯車３６９をさらに所定角度回転駆動してスライド部材３６３をさらに右方向に所定距離移動させる。スライド部材３６３の移動により中間転写ローラ３５０〜３５３に対応するガイドピン３６２３がすべて第二水平面部３６３３に移動するようにガイド面が形成されている。そのため、すべての中間転写ローラが上昇して感光体ドラムに近接した作動位置に設定され、中間転写ベルト３０に接触して押し上げることですべての感光体ドラムに近接した位置で中間転写ベルト３０が搬送されるようになる。
【００４３】
中間転写ローラが作動位置に上昇する場合、中間転写ベルト３０に接触して中間転写ローラが下方に押動されるようになる。そのため、圧縮バネ３７２の付勢力に抗して軸支部材３６１が下方に移動するように作用し、中間転写ローラには圧縮バネ３７２による付勢力で安定した状態で作動位置に設定されるようになる。
【００４４】
図５Ｃに示す状態からさらに駆動歯車３６９を回転させることでラック歯と切欠き歯車との噛み合せが外れて図５Ａの状態に戻すことができる。
【００４５】
以上説明した例では、スライド部材をラック歯及び切欠き歯車により移動させるようにしているが、エアシリンダ等の移動手段を用いて移動させるようにしてもよい。また、スライド部材のガイド面の形状を変更することで、各色に対応する中間転写ローラを個別に上下動させることができ、画像形成を行う場合の各色の使用頻度に応じて容易に設計変更することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る実施形態を備えた画像形成装置全体の概略図である。
【図２】位置設定機構に関する斜視図である。
【図３】軸支部材及び支持部材に関する拡大斜視図である。
【図４】軸支部材及び支持部材に関する分解斜視図である。
【図５Ａ】スライド部材を移動させて中間転写ローラの位置設定を行う場合の動作説明図である。
【図５Ｂ】スライド部材を移動させて中間転写ローラの位置設定を行う場合の動作説明図である。
【図５Ｃ】スライド部材を移動させて中間転写ローラの位置設定を行う場合の動作説明図である。
【符号の説明】
【００４７】
１    画像形成装置
２    画像形成部
３    中間転写部
４    転写部
５    給紙部
30    中間転写ベルト
35    位置設定機構
350〜353  中間転写ローラ
360   支持フレーム
361   軸支部材
362   支持部材
363   スライド部材
366   ラック歯
367   駆動軸
368   切欠き歯車
369   駆動歯車
370   圧縮バネ
372   圧縮バネ
373   取付枠
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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