(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が担持される担持体と、
前記担持体に担持されたトナー像を記録材に対して転写せしめると共に、当該担持体から接離可能に構成される転写ベルトと、
前記転写ベルトの記録材搬送方向下流側に設けられて当該転写ベルトを駆動すると共に、当該転写ベルトが前記担持体に接離する際の中心軸となる駆動軸と、
前記転写ベルトの記録材搬送方向上流側に設けられて当該転写ベルトを張架すると共に、当該転写ベルトが前記担持体に当接する際、前記担持体に向けて押圧される従動ロールと、
支点を中心として回動することにより前記従動ロールの前記担持体に対する押圧力を強制的に解除させる揺動アームと、
前記転写ベルトによって搬送される記録材を当該転写ベルトより更に下流側まで搬送せしめる搬送ベルトと、を備え、
前記転写ベルトの前記搬送ベルト側に設けられる前記駆動軸は、当該搬送ベルトの位置に対して変位可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記搬送ベルトは、トナー像が転写された後の記録材を前記転写ベルトの下流側から定着部まで搬送せしめることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記転写ベルトは、前記駆動軸を軸とする駆動ロールによって駆動されると共に、ゴムロールからなる従動ロールと当該駆動ロールとによって張架されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記駆動ロールはＳＵＳからなることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記転写ベルトは、体積抵抗率が１０６〜１０１０Ω・ｃｍの無端環状ベルトであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記従動ロールを前記担持体に向けて押圧せしめるために前記揺動アームに対して作用するコイルスプリングを更に含む請求項１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、プリンタ、複写機などの画像形成装置に係り、より詳しくは、記録材にトナー像を転写する転写部を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、カラー画像を高速且つ高画質に形成することを目的として、所謂フルカラーのタンデム機が提案されている。このタンデム機の代表的なものとしては、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の４つの画像形成ユニットを互いに並列的に配置し、これらの各画像形成ユニットにて順次形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー像を、中間転写体である中間転写ベルト上に一旦、多重に転写(一次転写)した後、この中間転写ベルトから記録材(用紙)上に一括して転写(二次転写)し、この記録材上に形成されたトナー像を定着することによって、フルカラーや白黒(モノクロ)の画像を形成するものが挙げられる。
【０００３】
ここで、従来技術として、中間転写ベルトに二次転写ロールを対峙させ、この二次転写ロールが配置された二次転写部にて、中間転写ベルトから記録材に対してトナー像を転写する技術が広く採用されている。しかしながら、二次転写ロールを中間転写ベルトに当接させて、搬送される記録材に二次転写を行う際、薄紙コート紙などが搬送されると、この二次転写ロール側に記録材が巻きついてしまい、ジャムなどのトラブルを引き起こす場合があった。そこで、中間転写ベルトからの記録材の剥離性を良好に保ち、また定着装置に至る記録材の搬送性を安定させるために、例えばタンデム機における二次転写部にて、記録材を搬送させる転写ベルトを中間転写ベルトに圧接配置させ、また、この二次転写部における転写ロールとして、転写ベルトを張架するロールを用いて中間転写ベルトに転写ベルトを圧接配置させる技術が提案されている(例えば、特許文献１参照。)。かかる技術では、例えば転写ベルトに記録材を静電吸着させて転写/搬送し、曲率が小さい張架ロール位置にて記録材を転写ベルトから剥離するように構成することで、例えば薄紙コート紙での剥離トラブルの発生を防止することができる。
【０００４】
また、タンデム機ではないが、回転する感光体ドラムに形成されたトナー像を、駆動ロールと従動ロールとによって張架された転写搬送ベルトに搬送される記録材に転写し、このトナー像が転写された記録材をこの転写搬送ベルトによって下流側に搬送する転写ベルト装置を用いた画像形成装置が提案されている(例えば、特許文献２参照。)。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３１９７４１号公報(第４−６頁、図２)
【特許文献２】特開平６−５９５８１号公報(第４−５頁、図２)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、中間転写ベルトに一旦、トナー像を担持する所謂中間転写方式では、二次転写に際して記録材(用紙)にトナー像を良好に転写するために、二次転写ロールと、その対向ロールであるバックアップロール(二次転写部における中間転写ベルトの内側に配置されるロール)とを高い精度で位置決めすることが必要である。転写ロールと対向部(バックアップロールや担持体)との間で位置精度のずれが生じた場合には、転写不良や平行度不良といったトラブルを引き起こしてしまう可能性があるためである。
【０００７】
そこで、例えば、特許文献１に示される技術のように、二次転写部における転写ロールとして、転写ベルトを張架するロールを用いて中間転写ベルトに転写ベルトを圧接配置している場合には、この転写ロールをバックアップロールに対して高い精度で位置決めする必要がある。また、例えば、特許文献２のような所謂用紙搬送方式を採用した場合であっても、記録材に対してトナー像を転写する転写部に転写ロールなどを配置した場合には、トナー像を良好に転写するために、転写ロールと、対向するトナー像の担持体との間で正確な位置決めが必要となる。
【０００８】
ここで、転写ベルトを担持体に接離可能に構成した場合には、担持体の駆動負荷を最小限に抑えることができる点で好ましい。このとき、搬送される記録材は、トナー像が転写されていない面を転写ベルトに接する状態で転写ベルトの上を搬送される。そのために、この転写ベルトの駆動機構を記録材の搬送方向上流側に設けた場合には、転写ベルトの搬送面が弛んでしまい、記録材の搬送が良好に行われない場合がある。
また、転写ベルトを担持体に接離可能に構成する場合に、その接離機構は簡単であることが好ましく、また担持体に対して転写ベルトを安定した圧力で、更に確実に当接させることが好ましい。また更に、例えばこの転写ベルトから受け渡された記録材を更に下流側(例えば定着器)まで搬送する搬送手段を設けた場合には、転写ベルトの駆動機構や転写ベルトの接離機構を検討する際にこの搬送手段との良好な搬送性能をも検討する必要がある。
【０００９】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、記録材への転写性能をより向上させた装置を提供することにある。
また他の目的は、転写後、例えば転写ベルトを介して用紙搬送方向下流側に記録材を搬送した場合でも、良好な搬送性能を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的のもと、本発明が適用される画像処理装置は、トナー像が担持される担持体と、この担持体に担持されたトナー像を記録材に対して転写せしめると共に、担持体から接離可能に構成される転写ベルトと、この転写ベルトの記録材搬送方向下流側に設けられて転写ベルトを駆動すると共に、この転写ベルトが担持体に接離する際の中心軸となる駆動軸と、転写ベルトの記録材搬送方向上流側に設けられて転写ベルトを張架すると共に、この転写ベルトが担持体に当接する際、この担持体に向けて押圧される従動ロールと、支点を中心として回動することにより従動ロールの担持体に対する押圧力を強制的に解除させる揺動アームと、搬送される記録材を転写ベルトより更に下流側まで搬送せしめる搬送ベルトと、を備え、この転写ベルトの搬送ベルト側に設けられる駆動軸は、搬送ベルトの位置に対して変位可能であることを特徴としている。
【００１１】
ここで、この搬送ベルトは、トナー像が転写された後の記録材を転写ベルトの下流側から定着部まで搬送せしめることを特徴とすれば、下流側にある定着部に対して良好な状態で転写後の記録材を搬送することができる点で好ましい。また、この転写ベルトは、駆動軸を軸とする駆動ロールによって駆動されると共に、ゴムロールからなる従動ロールとこの駆動ロールとによって張架されることを特徴とすることができる。また、この駆動ロールはＳＵＳなどの金属部材からなることを特徴とすることができる。更にこの転写ベルトは、体積抵抗率が１０６〜１０１０Ω・ｃｍの無端環状ベルトであることを特徴とすることができる。
【００１２】
他の観点から捉えると、本発明が適用される画像処理装置は、トナー像が担持される担持体と、この担持体に担持されたトナー像を記録材に対して転写せしめると共に、担持体から接離可能に構成される転写ベルトと、この転写ベルトの記録材搬送方向下流側に設けられて転写ベルトを駆動すると共に、この転写ベルトが担持体に接離する際の中心軸となる駆動軸と、支点を中心として回動することにより転写ベルトを担持体から離間させる揺動アームとを含む。
【００１３】
ここで、この従動ロールを担持体に向けて押圧せしめるために揺動アームに対して作用するコイルスプリングを更に含むことを特徴とすれば、例えばコイルスプリングにて決定される押圧力によって転写ベルトおよび従動ロールを担持体に押圧することができる点で好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、記録材への転写性能、記録材の搬送性能をより向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
―実施の形態１―
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置を示した図である。図１に示す画像形成装置は、所謂タンデム型を採用した中間転写方式の画像形成装置であって、電子写真方式にて各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１０(１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)、各画像形成ユニット１０にて形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)して保持させる担持体である中間転写ベルト１５、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー画像を記録材(転写材)である用紙Ｐに一括転写(二次転写)させる二次転写部２０、用紙Ｐ上に二次転写された画像を定着させる定着部３０を備えている。また、各装置(各部)の動作を制御する制御部４０を有している。
【００１６】
本実施の形態において、各画像形成ユニット１０(１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)は、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、これらの感光体ドラム１１を帯電するための帯電器１２、感光体ドラム１１上に静電潜像を書き込むためのレーザ露光器１３(図中露光ビームを符号Ｂｍで示す)、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像装置１４、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６、感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するドラムクリーナ１７、などの電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット１０は、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー(Ｙ色)、マゼンタ(Ｍ色)、シアン(Ｃ色)、黒(Ｋ色)の順に、略直線状に配置されている。
【００１７】
中間転写体(トナー像の担持体)である中間転写ベルト１５は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の導電剤を適当量含有させたものが用いられ、その体積抵抗率が１０6〜１０14Ω・ｃｍとなるように形成されており、その厚みは例えば０.１ｍｍ程度のフィルム状の無端ベルトで構成されている。中間転写ベルト１５は、各種ロールによって図に示すＢ方向に所定の速度で循環駆動(回動)されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ(図示せず)により駆動されて中間転写ベルト１５を循環駆動させる駆動ロール３１、各感光体ドラム１１の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト１５を支持する支持ロール３２、中間転写ベルト１５に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール３３、二次転写部２０に設けられるバックアップロール２５、中間転写ベルト１５上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニングバックアップロール３４を有している。
【００１８】
各感光体ドラム１１に対向し、略直線状に延びる中間転写ベルト１５の内側に設けられる各一次転写ロール１６には、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上に重畳されたトナー像が形成されるようになっている。
【００１９】
二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像担持面側に配置される二次転写搬送ベルト(二次転写ベルト)２１と、対向ロールとしてのバックアップロール２５等とによって構成される。バックアップロール２５は、表面にカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲのブレンドゴムのチューブ、内部はＥＰＤＭゴムからなり、その表面抵抗率が７〜１０logΩ／□でロール径が２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば７０度(アスカーＣ)に設定される。このバックアップロール２５は、中間転写ベルト１５の裏面側に配置されて二次転写搬送ベルト２１の対向電極をなし、二次転写バイアスを安定的に印加させるための金属製の給電ロール２６が当接配置されている。
【００２０】
一方、二次転写搬送ベルト(二次転写ベルト)２１は、第１のロールである従動ロール(転写ロール)２３と第２のロールである駆動ロール２２とによって張架された、例えば体積抵抗率が１０６〜１０１０Ω・ｃｍの半導電性の無端環状ベルトであり、１００％伸張モジューラスが３.８ＭＰａの材料が使用されている。この二次転写搬送ベルト２１は、例えばＳＵＳからなる駆動ロール２２によって所定の速度で搬送され、例えばゴムロールからなる従動ロール２３と、駆動ロール２２とによって所定のテンションが与えられている。
【００２１】
従動ロール２３は、二次転写搬送ベルト２１および中間転写ベルト１５を挟んでバックアップロール２５に圧接配置され、二次転写搬送ベルト２１上に搬送される用紙Ｐに対して二次転写を施すための二次転写ロールとして機能している。また、バックアップロール２５と従動ロール２３との圧力状態を変えることで二次転写部材の当接状態を変えることができ、アライメント調整、画像平行度の調整を行うことができる。駆動ロール２２の径は、薄紙コート紙などが搬送された場合であっても二次転写搬送ベルト２１に巻きつかない程度に、小さな径が採用されている。更に、二次転写搬送ベルト２１には、中間転写ベルト１５と当接する二次転写部の上流側近傍に、二次転写搬送ベルト２１にあるトナーを掻き取るゴムの板状部材からなるクリーナ２７が当接するように構成されている。
【００２２】
また、中間転写ベルト１５における二次転写部２０の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト１５の表面をクリーニングするベルトクリーナ３５が接離自在に設けられている。一方、イエローの画像形成ユニット１０Ｙの上流側には、各画像形成ユニット１０(１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)における画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)４２が配置され、また、黒の画像形成ユニット１０Ｋの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ４３が配設されている。この基準センサ４２は、中間転写ベルト１５に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、各画像形成ユニット１０(１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)は画像形成を開始できるように構成されている。
【００２３】
更に、本実施の形態では、用紙搬送系として、用紙Ｐを収容する用紙トレイ５０、この用紙トレイ５０に集積された用紙Ｐを所定のタイミングで取り出して搬送する給紙ロール５１、給紙ロール５１にて繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール５２、搬送ロール５２により搬送された用紙Ｐを二次転写部２０へと送り込む搬送シュート５３、二次転写搬送ベルト２１によって二次転写された後に搬送される用紙Ｐを定着部３０へと搬送する搬送ベルト５５を備えている。
【００２４】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。図示しない画像読取装置(ＩＩＴ)や図示しないパーソナルコンピュータ(ＰＣ)等から出力される画像データは、図１に示す画像形成装置に入力される。画像形成装置では、図示しない画像処理装置(ＩＰＳ)にて所定の画像処理が施された後、画像形成ユニット１０等によって作像作業が実行される。画像処理装置(ＩＰＳ)では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等、所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。
【００２５】
レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋの各々の感光体ドラム１１に照射している。画像形成ユニット１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋの感光体ドラム１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋにて、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の各色のトナー像として現像される。
【００２６】
画像形成ユニット１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋの感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが当接する一次転写部にて、中間転写ベルト１５上に転写される。より具体的には、一次転写部において、一次転写ロール１６にて中間転写ベルト１５の基材に対しトナーの帯電極性と逆極性の電圧が付加され、未定着トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次重ね合わせられて一次転写が行われる。このようにして一次転写された未定着トナー像は、中間転写ベルト１５の回転に伴って二次転写部２０に搬送される。
【００２７】
一方、用紙搬送系では、画像形成のタイミングに合わせて給紙ロール５１が回転し、用紙トレイ５０から所定サイズの用紙Ｐが供給される。給紙ロール５１により供給された用紙Ｐは、搬送ロール５２により搬送され、搬送シュート５３を経て二次転写部２０に到達する。この二次転写部２０に到達する前に、搬送シュート５３が、二次転写搬送ベルト２１の上昇動作(アドバンス動作)に連動して、上昇し、二次転写部２０への搬送路を形成している。用紙Ｐは一旦停止され、前述のようにしてトナー像が担持された中間転写ベルト１５の移動タイミングに合わせてレジストロール(図示せず)が回転することで、用紙Ｐの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。
【００２８】
二次転写部２０では、用紙Ｐへの二次転写のタイミングに合わせ、半導電性の二次転写搬送ベルト２１および中間転写ベルト１５が間に挟まれた状態にて従動ロール２３がバックアップロール２５に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Ｐは、中間転写ベルト１５と二次転写搬送ベルト２１との間に挟み込まれる。かかる際に、給電ロール２６にトナーの帯電極性と同極性の電圧(正規の転写バイアス)が印加されると、二次転写搬送ベルト２１に対向電極として転写電界が形成され、従動ロール２３とバックアップロール２５とによって押圧される二次転写位置にて、中間転写ベルト１５上に担持された未定着トナー像が用紙Ｐに静電転写される。
【００２９】
その後、トナー像が静電転写された用紙Ｐは、二次転写搬送ベルト２１によって中間転写ベルト１５から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写搬送ベルト２１の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５まで搬送される。搬送ベルト５５では、定着部３０における最適な搬送速度に合わせて、用紙Ｐを定着部３０まで搬送する。用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着部３０によって熱および圧力で定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着され、定着画像が形成された用紙Ｐは、排出ロール(図示せず)によって装置の外部に排出される。一方、用紙Ｐへの転写が終了した後、中間転写ベルト１５上に残った残留トナーは、中間転写ベルト１５の回動に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニングバックアップロール３４およびベルトクリーナ３５によって中間転写ベルト１５上から除去される。
【００３０】
次に、本実施の形態における二次転写部２０の機構について説明する。
図２は、二次転写部２０の機構を示した説明図であり、図２に示すように、二次転写部２０は、図１に示したバックアップロール２５に対する従動ロール２３の押圧力を変えて平行度の調整を行う機構を備えたバックアップロールユニット７０、二次転写搬送ベルト２１を中間転写ベルト１５から離間、当接させるための転写ベルトユニット８０を備えている。
【００３１】
バックアップロールユニット７０は、転写ベルトユニット８０にある従動ロール２３を、ＩＮ(奥側、リア側)/ＯＵＴ(手前側、フロント側)の両端で異なった量だけ上下動させることによって、従動ロール２３とバックアップロール２５との押圧力を調整し、二次転写部２０におけるこれらの食い込み量を調整可能としている。この食い込み量をＩＮ/ＯＵＴにて調整することで、画像平行度を調整することができる。かかる機能を実現させるために、バックアップロールユニット７０は、図２に示すように、装置のＩＮ/ＯＵＴの両端に各々設けられ各々が異なった位相で上下動するフレーム７１、ＩＮ/ＯＵＴの各々のフレーム７１に設けられバックアップロール２５と従動ロール２３との食い込み量をＩＮ/ＯＵＴで調整する位置決めピン７２、ＩＮ/ＯＵＴの各々に設けられＩＮ/ＯＵＴのフレーム７１を上下動させてＩＮ/ＯＵＴでニップ幅(食い込み量、圧接量)を調整するための偏芯カム７３、偏芯カム７３を回動させる回転シャフト７４、駆動源であるモータ７５、モータ７５の駆動ギアと噛み合って回転シャフト７４に駆動力を伝達するギア７６、その両端にて、偏芯カム７３に対してフレーム７１を付勢するコイルスプリング７７、偏芯カム７３の基準位置および回転量を検知するエンコーダ７８を備えている。
【００３２】
このＩＮ/ＯＵＴに設けられた各々の偏芯カム７３は、周方向に、その角度によって位相がずれるように回転シャフト７４に固定されており、回転シャフト７４の回転角度によって、ＩＮ/ＯＵＴのフレーム７１の押し出し量が異なるように構成されている。即ち、本実施の形態が適用される画像形成装置では、図１に示した制御部４０の指示に基づき、回転シャフト７４の回転角度を制御することによって、ＩＮ/ＯＵＴで、転写ベルトユニット８０にある従動ロール２３の押し出し量を調整している。その結果、中間転写ベルト１５と二次転写搬送ベルト２１とを間に介して従動ロール２３とバックアップロール２５との食い込み量を調整することができる。この食い込み量の調整により、画像平行度を二次転写のニップ圧力分布の変更で行うことが可能となる。本実施の形態では、二次転写部２０におけるＩＮ/ＯＵＴの食い込み調整範囲として、±０.６ｍｍの調整を可能としている。尚、調整方法としては、連続的にその値を変えて調整する方法の他、予め数段階を用意して段階的に値を変えるように調整することもできる。
【００３３】
このような転写ニップにおけるＩＮ/ＯＵＴの食い込み調整は、二次転写部２０のユニット交換時や各ベルトユニット交換時に行われることが有効である。制御部４０は、例えばこれらのユニットの交換時に、二次転写の食い込み量について、ＩＮ/ＯＵＴ差が例えば−Ａ、０、＋Ａ(ｍｍ)の範囲で条件を変えたサンプルを自動的にプリントアウトし、このサンプルを例えばスキャナ等で読み取って、画像平行度を測定する。その後、制御部４０は、この測定結果に基づいてモータ７５を回動させて、最も好ましい値となるようにＩＮ/ＯＵＴの食い込み量を調整すれば良い。この画像の平行度は、プリントされた用紙に形成される画像のＩＮ/ＯＵＴで同一長さの画像を形成した場合に、用紙ＰにおけるＩＮ側の長さＬ１(ｍｍ)と、ＯＵＴ側の長さＬ２(ｍｍ)との差、ΔＬ(ｍｍ)で表される。
【００３４】
一方、転写ベルトユニット８０は、駆動ロール２２を中心として従動ロール２３の軸が上下動することで、中間転写ベルト１５からの二次転写搬送ベルト２１の接離を実現可能としている。そのために、転写ベルトユニット８０は、図２に示すように、ＩＮ/ＯＵＴの両端に設けられ支点８１を中心として回動すると共に、先端部８２ａと異なる他の先端が従動ロール２３の軸(従動軸)と連結される揺動アーム８２、ＩＮ/ＯＵＴに設けられた各揺動アーム８２の先端部８２ａに当接して、揺動アーム８２を揺動させる偏芯カムであるリトラクトカム８３、ＩＮ/ＯＵＴの両端のリトラクトカム８３を同時に回転させる回転シャフト８４、回転シャフト８４を回転駆動させるために、図示しないモータからの駆動力を受けて回動する駆動ギア８５、リトラクトカム８３の基準位置および回転量を検知するためのエンコーダ８６、揺動アーム８２をリトラクトカム８３に当接させるコイルスプリング８７を備えている。また、ＩＮ/ＯＵＴの両端に設けられ、位置決めピン７２と係合して従動ロール２３を位置決めする位置決め部材８８を有している。
【００３５】
転写ベルトユニット８０におけるＩＮ/ＯＵＴの各々のリトラクトカム８３は、角度によってその半径がＩＮ/ＯＵＴで変わらないように回転シャフト８４に固定されている。例えば、図１に示した中間転写ベルト１５に対して二次転写搬送ベルト２１を当接(コンタクト)している状態から、リトラクトカム８３を例えば１８０度回転させ、揺動アーム８２の先端部８２ａがリトラクトカム８３によって上方に持ち上げられると、先端部８２ａと異なる他の先端部が支点８１を介して下方に回動する。これによって、中間転写ベルト１５から二次転写搬送ベルト２１を離間(リトラクト)させることができる。また、さらに所定角度(例えば１８０度)回動することで、従動ロール２３をアドバンスさせ、中間転写ベルト１５に対して二次転写搬送ベルト２１を当接(コンタクト)させることができる。
【００３６】
図３は、転写ベルトユニット８０を下方から眺めた斜視図である。搬送シュート５３の下方に設けられたシャフト８４には、前述したリトラクトカム８３と共に、このリトラクトカム８３とは逆位相で回動する偏芯カムであるシュート押し上げカム５６がＩＮ側およびＯＵＴ側に設けられている。また、シュート押し上げカム５６の近傍には、シュート用スプリング５７が設けられている。回転シャフト８４の回動によってリトラクトカム８３が回動して位置決め部材８８(従動ロール２３)が上昇すると、この動きに同期して、シュート押し上げカム５６の回動によって搬送シュート５３も押し上げられる。これによって、二次転写時における用紙Ｐの円滑な搬送が可能となる。
【００３７】
図４は、転写ベルトユニット８０の機構を更に詳述するための図である。二次転写搬送ベルト２１は、駆動ロール２２および従動ロール２３によって張架されるが、従動ロール２３の従動軸２３ａには位置決め部材８８が連結され、駆動ロール２２の駆動軸２２ａには、駆動源であるモータ９１がギア９２を介して連結されている。駆動ロール２２の駆動軸２２ａ側には、駆動ロール２２を支える軸受け(図示せず)と駆動装置(モータ９１やギア９２など)とが一体となったブラケット９３が設けられている。モータ９１はブラケット９３に固定されており、ブラケット９３は、長穴９４にてネジ９５によりフレーム９０側(フレーム９０に連結されたブロック部材等を含む)に連結される。このネジ９５は、ネジ切りが途中で中断され、締め付けた状態でも所定の隙間が確保され、一定の変位以上は締結されない、例えばショルダースクリューが用いられている。そして、ブラケット９３に設けられた長穴９４によって、ブラケット９３は、図４に示すＳ方向にスライド可能な状態でフレーム９０側に締結される。尚、ネジ９５とブラケット９３との間に、例えばオイル含有樹脂ワッシャー等を設け、更に自由な摺動を確保するように構成することもできる。また、スライドさせるために生じる隙間のガタをなくすためには、板ばね等によって付勢することも有効である。
【００３８】
このように、駆動ロール２２の軸である駆動軸２２ａは、二次転写搬送ベルト２１が張架される方向、即ち、用紙搬送方向であるＳ方向に自由度が持たされ、スライド可能に構成されている。このとき、摺動可能なブラケット９３は、モータ９１が固定され、このモータ９１やギア９２などを含む駆動装置も一体となって配置されていることから、駆動軸２２ａのスライドに応じて、駆動装置もスライドする。これによって、Ｓ方向にスライドさせた状態であっても、駆動ロール２２を円滑に回動させることができ、円滑なベルト駆動が可能となる。
【００３９】
また、位置決め部材８８は、所定の位置にベアリング８９が圧入されており、このベアリング８９に従動ロール２３の従動軸２３ａが挿入されている。また、従動軸２３ａには、搬送シュート５３の端(二次転写部２０に近い側)が回動可能な状態で取り付けられている。かかる構成によって、二次転写搬送ベルト２１と搬送シュート５３とは、ベアリング８９の部分から「への字」状に折り曲げられ、このベアリング８９および従動軸２３ａによって、位置決め部位材８８が搖動可能に構成されている。これによって、この位置決め部材８８が位置決めピン７２に対して嵌合する際に、位置決めピン７２の変位と同期して変位することができる。位置決め部材８８が搖動し、また、ベアリング８９の部分で搬送シュート５３が回動可能に構成されることで、搬送シュート５３に対する自由度が確保され、搬送シュート５３に対して不要な歪み等を生じさせることがない。この歪み等に対する所定の逃げが確保されている結果、搬送シュート５３の位置決めを円滑に行うことができる。
【００４０】
尚、転写ベルトユニット８０には、駆動ロール２２の駆動軸２２ａおよび従動ロール２３の従動軸２３ａに連結されたプレート９６がＩＮ/ＯＵＴに設けられており、このプレート９６を、プレート中心９６ａから曲げることが可能である。二次転写搬送ベルト２１を張架する際には、このプレート９６がプレート中心９６ａから折り曲げられた状態で、駆動ロール２２および従動ロール２３に二次転写搬送ベルト２１が掛けられる。その後、プレート中心９６ａにてプレート９６を延ばすことで、一定のテンションにて二次転写搬送ベルト２１を張架することが可能となる。
【００４１】
次に、二次転写搬送ベルト２１のリトラクト/コンタクト動作を説明する。
図５は、二次転写搬送ベルト２１が図１に示した中間転写ベルト１５およびバックアップロール２５側からリトラクト(離間)した状態を示し、図６は、二次転写搬送ベルト２１が中間転写ベルト１５側にコンタクト(当接)した状態を示している。
図５に示すようなリトラクト状態では、回転シャフト８４を中心として回動するリトラクトカム８３により、揺動アーム８２の先端部８２ａが押し上げられ、二次転写搬送ベルト２１や従動ロール２３、位置決め部材８８等が駆動軸２２ａを中心として回動する。このとき、バックアップロールユニット７０の位置決めピン７２から位置決め部材８８は離間状態にある。
【００４２】
その後、図１に示したような画像形成プロセスによって、中間転写ベルト１５上にトナー像が担持され、二次転写部２０にトナー像が搬送されるタイミングの前に、また、用紙Ｐが二次転写部２０に搬送されるタイミングの前に、二次転写搬送ベルト２１が中間転写ベルト１５に当接する。かかる動作では、図６に示すように、回転シャフト８４が例えば１８０度回転し、回転シャフト８４の回転により、リトラクトカム８３が回動することで、揺動アーム８２がコイルスプリング８７により支点８１を中心として反時計回り(左回り)に回動する。このとき、揺動アーム８２の先端部８２ａに対するリトラクトカム８３の付勢が徐々に取り除かれ、コイルスプリング８７の力(ここでは引張り力)によって、二次転写搬送ベルト２１が駆動軸２２ａを中心として反時計回り(左回り)に回動する。リトラクトカム８３の付勢が揺動アーム８２に対して完全に取り除かれた後、コイルスプリング８７の力によって位置決め部材８８が位置決めピン７２と係合する。位置決め部材８８が位置決めピン７２と係合した状態にて、図１に示した従動ロール２３は、中間転写ベルト１５および二次転写搬送ベルト２１を間に挟んで、所定の圧力でバックアップロール２５に押圧される。
【００４３】
一方、従動ロール２３が上昇する際には、回転シャフト８４の回転によって、シュート押し上げカム５６も回転し、ベアリング８９の部分を中心として搬送シュート５３も回動する。位置決め部材８８の上昇によって、搬送シュート５３の二次転写位置に近接する側(搬送方向下流側、図の右側)が上昇するが、搬送シュート５３の二次転写位置に遠い側(搬送方向上流側、図の左側)は、シュート押し上げカム５６によって適切な高さに調整される。その結果、搬送シュート５３のシュート面と、二次転写搬送ベルト２１の用紙搬送面とは、ベアリング８９の部分で、若干「への字」状に折り曲げられて、用紙搬送路が形成される。一般に、搬送シュート５３は、二次転写を行う際に、用紙Ｐの姿勢を良好に保つために精度の高い位置決めが必要となる。本実施の形態では、シュート押し上げカム５６による押し上げによって、その位置を正確に決定することが可能である。
【００４４】
ここで、本実施の形態では、位置決め部材８８が位置決めピン７２と係合する際、ベアリング８９によって位置決め部材８８に所定の遊びが与えられる。このように所定の自由度が与えられているために、位置決めピン７２と係合した際、搬送シュート５３に対して不要なテンションを与えることがなく、搬送シュート５３の精度を良好に保つことができる。また、位置決め部材８８に所定の自由度が与えられているために、二次転写搬送ベルト２１の平面を保つことが可能となる。特に、本実施の形態では、画像平行度を二次転写のニップ圧力分布の変更で行っているが、二次転写搬送ベルト２１の平面が保たれることにより、ねじれによる画像不良や、平行度不良などの発生を抑制することができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、図４を用いて説明したように、駆動ロール２２を支える軸受け(図示せず)と駆動装置(モータ９１やギア９２等)とが一体となったブラケット９３が、Ｓ方向にスライド可能な状態でフレーム９０側に締結されている。図６のように位置決め部材８８が位置決めピン７２と係合した際、ブラケット９３は、Ｓ方向に対して所定量、移動できる。ブラケット９３に対してこのような自由度が与えられず、完全にフレーム９０側に固定されていると、二次転写搬送ベルト２１の平面を保つことが難しくなり、また、ギア９２の駆動軸２２ａとの噛み合いに際して、精度を維持することができなくなる。かかる場合には、用紙Ｐの搬送性能や二次転写性能に悪影響を及ぼし、良好な画像を得ることができない。本実施の形態では、駆動装置をブラケット９３と一体にし、また、二次転写搬送ベルト２１が中間転写ベルト１５に当接して位置決めされた際に、用紙搬送方向は自由状態となるように構成することで、画像不良等の発生を抑制している。
【００４６】
以上、詳述したように、本実施の形態によれば、二次転写搬送ベルト２１を用いた用紙Ｐへの転写および用紙の搬送を行う方式にて、第１の位置決め手段として、二次転写部２０の近傍両端部における従動ロール(転写ロール)２３の従動軸２３ａに対する位置決めを行い、第２の位置決め手段として、二次転写部２０から二次転写搬送ベルト２１の用紙搬送方向下流側にある駆動ロール２２の駆動軸２２ａに対する位置決めを行った。このとき、用紙搬送方向下流側の機構部における位置決めを上下方向のみとし、機構部を含むブラケット９３ごと用紙搬送方向には自由状態にしている。これによって、二次転写搬送ベルト２１を構成する各種機構部を含むベルト転写装置の寸法ばらつきに依存せず、二次転写部２０の従動ロール(転写ロール)２３とバックアップロール２５とを確実に接触させることが可能となり、良好な画像を得ることができる。
【００４７】
また、モータ９１やギア９２を含む駆動装置が一体となっているので、ギア９２の噛み合い精度が一定になり、良好な画像を得ることができる。更に、画像平行度を、バックアップロール２５と従動ロール(二次転写ロール)２３との圧接力、即ち、二次転写ニップ圧力分布の変更で行う場合であっても、本実施の形態によれば、ベルト等のねじれによる画像不良や平行度不良等の発生を抑制することが可能となる。
【００４８】
尚、本実施の形態では、二次転写ベルト方式による画像形成装置を例に挙げて説明したが、一次転写や白黒画像の転写にも応用できる。即ち、本実施の形態は、中間転写体に対する転写を行わない、所謂用紙搬送方式による画像形成装置に対しても有効に機能する。例えば、感光体ドラム等の像担持体に形成されたトナー像を、転写ベルトによって搬送される記録材に転写する際、その転写部にリトラクト/アドバンス機構を備え、その転写ベルトの用紙搬送方向にて、所定の自由度を持たせて位置決めされるように構成することができる。かかる構成によれば、寸法のばらつきなどに依存せずに、転写部における位置決めを確実に行うことができ、良好な画像を得ることが可能となる。
【００４９】
―実施の形態２―
本実施の形態は、実施の形態１と略同様であるが、転写ベルトユニット８０における駆動ロール２２を、用紙搬送方向(水平方向)以外に上下方向(垂直方向)にも移動可能な状態でフレーム９０側に連結するようにしたものである。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同様のものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５０】
図７は、本実施の形態において、転写ベルトユニット８０をフレーム９０に連結する機構を説明するための図である。ここで、図７(ａ)はブラケット９７を二次転写搬送ベルト２１側から見た正面図、図７(ｂ)は図７(ａ)のVIIｂ−VIIｂ断面図、図７(ｃ)はブラケット９７を上側から見た上面図である。本実施の形態において、駆動ロール２２(図示せず)の駆動軸２２ａは、断面Ｌ字状のブラケット９７の側面に下方向に開口するように設けられた長穴９７ａを貫通するように配置されている。この実施の形態２では、駆動軸２２ａおよびこの駆動軸２２ａが取り付けられた駆動ロール２２、およびギア９２(図示せず)は、上下方向(垂直方向)に移動可能となっている点が実施の形態１とは異なる。なお、モータ９１は実施の形態１で説明したブラケット９３(図示せず)に取り付けられており、このブラケット９７には取り付けられていない。また、ブラケット９７には、ネジ９９によってフレーム９０に固定され、ブラケット９７の移動を規制する規制部材９８が取り付けられている。この規制部材９８は、ブラケット９７に対して微小な間隙をもって配設されるようになっており、ブラケット９７の上下方向(垂直方向)に対する移動は規制するが、水平方向に対する移動は許容するようになっている。このブラケット９７は、例えば装置のＩＮ/ＯＵＴ側に設けられている。
【００５１】
このような構成を採用することで、駆動ロール２２の軸である駆動軸２２ａは、ブラケット９７によって二次転写搬送ベルト２１が張架される方向、即ち、用紙搬送方向であるＳ方向に自由度が持たされると共に、ブラケット９７に設けられた長穴９７ａによって上下方向即ち搬送される用紙の面に対して直交する方向であるＶ方向にも自由度が持たされることになる。このとき、モータ９１はブラケット９３に固定されているが、ギア９２を介して駆動力を伝達しており、駆動軸２２ａのスライド(水平方向への移動)あるいは上下動(垂直方向への移動)の動きを妨げることはない。図７に示すＳ方向あるいはＶ方向に駆動ロール２２を移動させた状態であっても、ギア９２による噛み合いを維持することで駆動ロール２２を円滑に回動させることができ、さらに円滑なベルト駆動が可能となる。特に、本実施の形態のように、従動ロール(転写ロール)２３をＩＮ/ＯＵＴでそれぞれ上下動可能に構成する場合には、水平方向の移動を許容するだけでは二次転写搬送ベルト２１がねじれた状態になり易いことから、駆動ロール２２を水平方向および垂直方向に対して移動可能に配置することが有効である。なお、実施の形態１に示すブラケット９３を実施の形態２に示すブラケット９７に置き換え、モータ９１やギア９２を含む駆動装置を一体として上下動可能に構成することもできる。  
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の活用例としては、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置がある。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施の形態が適用される画像形成装置を示した図である。
【図２】二次転写部の機構を示した説明図である。
【図３】転写ベルトユニットを下方から眺めた斜視図である。
【図４】転写ベルトユニットの機構を更に詳述するための図である。
【図５】二次転写搬送ベルトが中間転写ベルトおよびバックアップロール側からリトラクト(離間)した状態を示した図である。
【図６】二次転写搬送ベルトが中間転写ベルト側にコンタクト(当接)した状態を示した図である。
【図７】(ａ)〜(ｃ)は、実施の形態２において転写ベルトユニットをフレームに連結するための機構を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０…画像形成ユニット、１１…感光体ドラム、１５…中間転写ベルト、１６…一次転写ロール、２０…二次転写部、２１…二次転写搬送ベルト、２２…駆動ロール、２３…従動ロール(転写ロール)、２５…バックアップロール、５３…搬送シュート、５６…シュート押し上げカム、５７…シュート用スプリング、７０…バックアップロールユニット、７２…位置決めピン、８０…転写ベルトユニット、８１…支点、８２…揺動アーム、８３…リトラクトカム、８４…回転シャフト、８７…コイルスプリング、８８…位置決め部材、８９…ベアリング、９１…モータ、９２…ギア、９３…ブラケット、９４…長穴、９５…ネジ、９６…プレート、９７…ブラケット、９７ａ…長穴、９８…規制部材、９９…ネジ
【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５】
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【図６】
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【図７】
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