(57)【要約】【課題】  省スペース化、コンパクト化を図り、印刷位置ずれを防止する。【解決手段】  黒色用及びカラー用の感光体（１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ）と一次転写ローラ（３０Ｋ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙ）とを無端状の中間転写ベルト（２０）を挟んで対向配置し、一次転写ローラを駆動して中間転ベルトを感光体に当離接させるタンデム型カラー画像形成装置において、黒色用一次転写ローラ移動レバー（３１）と、カラー用一次転写ローラ移動レバー（３３）と、２つの移動レバーを独立に駆動する同軸（３７）上に配置したカム（３５，３６）と、前記軸を介してカムを回転駆動する駆動源とを備えたものである。【選択図】        図１
2006201338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
黒色用及びカラー用の感光体と一次転写ローラとを無端状の中間転写ベルトを挟んで対向配置し、前記一次転写ローラを駆動して中間転ベルトを前記感光体に当離接させるタンデム型カラー画像形成装置において、
黒色用一次転写ローラ移動レバーと、
カラー用一次転写ローラ移動レバーと、
前記２つの移動レバーを独立に駆動する同軸上に配置したカムと、
前記軸を介してカムを回転駆動する駆動源と、
を備えたことを特徴とするタンデム型カラー画像形成装置。
【請求項２】
前記カラー用一次転写ローラ移動レバーは、イエロー用、マゼンタ用及びシアン用の各感光体に対して中間転写ベルトが同時に当接するように、イエロー用、マゼンタ用及びシアン用の各一次転写ローラを駆動することを特徴とする請求項１記載のタンデム型カラー画像形成装置。
【請求項３】
黒色用一次転写ローラ中心と、該一次転写ローラに最も近い距離に配置されたカラー用一次転写ローラ中心とを結ぶ直線の垂直二等分線上にカム軸があることを特徴とする請求項１または２記載のタンデム型カラー画像形成装置。
【請求項４】
黒色用及びカラー用の一次転写ローラ及び２つの移動レバー、カムを回転駆動する駆動源を有する当離接ユニットの全長は、中間転写ベルトが張架される駆動ローラと従動ローラ間の長さより短いことを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載のタンデム型カラー画像形成装置。
【請求項５】
黒色用及びカラー用の一次転写ローラ及び２つの移動レバー、カムを回転駆動する駆動源を有する当離接ユニットの全長は、中間転写ベルトの長さ方向に沿って配置された各色感光体ユニット全体の長さより短いことを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載のタンデム型カラー画像形成装置。
【請求項６】
２つの移動レバーを独立に駆動するカムは、中間転写ベルトが黒色用感光体とカラー用感光体の双方に当接、双方から離間、黒色用感光体に当接しカラー用感光体から離間の３状態を等回転角度で切り替えるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載のタンデム型カラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無端状の中間転写ベルトを有するタンデム型カラー画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｂｋ（ブラック）の各色画像を形成する感光体ユニットを無端状の中間転写ベルトに沿って配置し、各色トナー像を各色ユニットの感光体に形成し、各感光体の転写位置において中間転写ベルト上に各色トナー像を重ね合わせて転写することによりフルカラー画像を形成するタンデム型のフルカラー画像形成装置が知られている。
【０００３】
このようなタンデム型のフルカラー画像形成装置において、横方向に直線的に往復動する部材に形成されたカム山により転写ローラをガイド溝に沿って垂直方向に昇降させ、カム山の高さで転写ローラの昇降量を決定することにより、転写ローラの中間転写ベルトに対する接触高さを高精度で制御し、また、モノクロ用転写ローラを駆動する部材をカラー用転写ローラを駆動する部材とは独立させて各転写ローラを昇降させ、カラー用の部材がカラー用転写ローラを圧接位置に変位させるように移動したときは、カラー用の部材によりモノクロ用の部材も移動させられてモノクロ用の転写ローラも圧接位置に変位させるようにし、カラー画像を形成するときにはモノクロ画像も形成するようにし、モノクロ画像を形成するときにはカラー画像用の感光体を休止可能にするものが提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−１０２１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１においては、転写ローラの中間転写ベルトに対する接触高さを高精度で制御し、モノクロ画像を形成するときにはカラー画像用の感光体を休止させることが可能であるが、直線的に往復動する部材に形成されたカム山で転写ローラを昇降させているため、部材が往復動する幅が必要となり、装置が大型化するとともに、部品点数も増えてしまうという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記課題を解決しようとするもので、タンデム型カラー画像形成装置において、省スペース化、コンパクト化を図り、カラーとブラック間での印刷位置ずれを防止することを目的とする。
そのために本発明は、黒色用及びカラー用の感光体と一次転写ローラとを無端状の中間転写ベルトを挟んで対向配置し、前記一次転写ローラを駆動して中間転ベルトを前記感光体に当離接させるタンデム型カラー画像形成装置において、黒色用一次転写ローラ移動レバーと、カラー用一次転写ローラ移動レバーと、前記２つの移動レバーを独立に駆動する同軸上に配置したカムと、前記軸を介してカムを回転駆動する駆動源とを備えたことを特徴とする。
また、本発明は、前記カラー用一次転写ローラ移動レバーが、イエロー用、マゼンタ用及びシアン用の各感光体に対して中間転写ベルトが同時に当接するように、イエロー用、マゼンタ用及びシアン用の各一次転写ローラを駆動することを特徴とする。
また、本発明は、黒色用一次転写ローラ中心と、該一次転写ローラに最も近い距離に配置されたカラー用一次転写ローラ中心とを結ぶ直線の垂直二等分線上にカム軸があることを特徴とする。
また、本発明は、黒色用及びカラー用の一次転写ローラ及び２つの移動レバー、カムを回転駆動する駆動源を有する当離接ユニットの全長が、中間転写ベルトが張架される駆動ローラと従動ローラ間の長さより短いことを特徴とする。
また、本発明は、黒色用及びカラー用の一次転写ローラ及び２つの移動レバー、カムを回転駆動する駆動源を有する当離接ユニットの全長は、中間転写ベルトの長さ方向に沿って配置された各色感光体ユニット全体の長さより短いことを特徴とする。
また、本発明は、２つの移動レバーを独立に駆動するカムが中間転写ベルトが黒色用感光体とカラー用感光体の双方に当接、双方から離間、黒色用感光体に当接しカラー用感光体から離間の３状態を等回転角度で切り替えるように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、黒色用一次転写ローラ移動レバーと、カラー用一次転写ローラ移動レバーを同軸上に配置したカムにより独立に駆動するようにしたので、省スペース化、コンパクト化を図ることができる。
また、カラー用一次転写ローラ移動レバーが、イエロー用、マゼンタ用及びシアン用の各感光体に対して中間転写ベルトが同時に当接するようにイエロー用、マゼンタ用及びシアン用の各一次転写ローラを駆動するので、中間転写ベルトの振動によるカラー間の印刷位置ずれが生じない。
また、黒色用一次転写ローラ中心と、該一次転写ローラに最も近いカラー用一次転写ローラ中心とを結ぶ直線の垂直二等分線上にカム軸があるため、黒色とカラー間の印刷位置ずれを無くすことができる。
また、当離接ユニットの全長を短くできるので、省スペース化、コンパクト化を図ることができる。
また、モノクロモード、フルカラーモードをカムの等回転角度で切り替えられるので、切り替え速度を速くし、かつ同じタイムラグで切り替えを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は本実施形態のタンデム型カラー画像形成装置の概略構成を説明する図、図２は当離接ユニットの構成を説明する平面図、図３はレバーを駆動するカムを説明する図、図４は待機モード時の装置を示す図、図５はモノクロモード時の装置を示す図である。
【０００８】
図１において、本実施形態の画像形成装置は駆動ローラ２１と従動ローラ２２の間に張架され、テンションローラ２３で所定の張力が付与されている無端状の中間転写ベルト２０の長さ方向に沿って、４色の感光体ユニット１０（ブラック用感光体ユニット１０Ｋ、シアン用感光体ユニット１０Ｃ、マゼンタ用感光体ユニット１０Ｍ、イエロー用感光体ユニット１０Ｙ）が配置されている。なお、従動ローラ２２と対向する位置に中間転写ベルトクリーナ２４が設けられるとともに、印刷位置を検出するためのレジストセンサ２５が設けられている。また、各色感光体ユニット１０は、ローラ状感光体１１の周囲に、トナー供給ローラ１３、現像ローラ１４を有する現像器ユニット１２、露光器１５、帯電器１６、感光体クリーナ１７を有している。
【０００９】
中間転写ベルト２０を挟み、各色感光体に対向する位置に各色一次転写ローラ３０（ブラック用一次転写ローラ３０Ｋ、シアン用一次転写ローラ３０Ｃ、マゼンタ用一次転写ローラ３０Ｍ、イエロー用一次転写ローラ３０Ｙ）が配置され、駆動ローラ３４と対向する二次転写位置に中間転写ベルト２０を挟んで二次転写ローラ４７が設けられている。
【００１０】
各色感光体ユニット１０は、帯電器１６で感光体１１を所定電位に一様帯電した後、露光器１５により画像露光して感光体上に画像状の静電潜像を形成し、現像ローラ１４で現像してトナー像を形成し、中間転写ベルト２０に一次転写し、転写残りトナーは感光体クリーナ１７でクリーニングされる。一方、装置の下部には給紙カセット４０が設けられ、繰り出しローラ４１で繰り出された用紙は搬送路４３を通して搬送され、二次転写位置で中間転写ベルト上のトナー像が用紙上に一括転写される。二次転写後の用紙は定着器４９によりトナー像が定着された後、装置上部のトレイに排出される。両面印字の場合には、表面印字後の用紙を搬送路４５を通して二次転写位置に搬送し、裏面にトナー像を転写した後、定着器４９でトナー像を定着して装置上部のトレイに排出する。
【００１１】
本実施形態においては、ブラック用一次転写ローラ３０Ｋは、一端が支点軸３２において支持され、この支点軸を中心に回動し、図示しないバネ部材で中間転写ベルトから離間する方向へ付勢される移動レバー（ブラック用当離接レバー）３１の他端において駆動される。一方、カラー用の各転写ローラ（シアン用一次転写ローラ３０Ｃ、マゼンタ用一次転写ローラ３０Ｍ、イエロー用一次転写ローラ３０Ｙ）は、一端が支点軸３４において支持され、この支点軸を中心に回動し、図示しないバネ部材で感光体、中間転写ベルトから離間する方向へ付勢される移動レバー（カラー用当離接レバー）３３により一体に駆動される。
【００１２】
図２に示すように、ブラック用当離接レバー３１、カラー用当離接レバー３３は各色一次転写ローラ３０（ブラック用一次転写ローラ３０Ｋ、シアン用一次転写ローラ３０Ｃ、マゼンタ用一次転写ローラ３０Ｍ、イエロー用一次転写ローラ３０Ｙ）の両端に設けられて各色一次転写ローラ３０を支持しており、ブラック用一次転写ローラ３０Ｋと、これに最も近い位置に配置されているカラー用転写ローラ（この例ではシアン用一次転写ローラ３０Ｃ）との中間位置にカム軸３７が設けられ、モータ等からなる駆動源３８で駆動される。カム軸３７の両端にはブラック用当離接レバー３１と係合するブラック当接カム３５、、カラー用当離接レバー３３と係合するカラー当接カム３６が設けられ、カム軸３７の回転によりブラック用当離接レバー３１、カラー用当離接レバー３３をバネ部材に抗してそれぞれ駆動し、各色一次転写ローラ３０を中間転写ベルト２０に対して当離接する。
【００１３】
本実施形態では、支点軸３２と支点軸３４はカム軸３７に対して反対側に設けられ、これら各支点軸からブラック用当離接レバー３１とカラー用当離接レバー３３は互いに交差してオーバーラップするように延びている。このような構成とすることにより、黒色用及びカラー用の転写ローラ及び２つの移動レバー、カム軸の駆動源を有する当離接ユニットの全長を短くでき、図１に示すように、この全長を駆動ローラと従動ローラ間の長さより短くし、さらには、中間転写ベルトの長さ方向に沿って配置された各色感光体ユニット全体の長さよりも短くすることが可能であり、当離接ユニットを中間転写ベルト内のスペースに納めることが可能である。
【００１４】
さらに、中間転写ベルトは水平に対して傾斜させており、カム軸３７はブラック用一次転写ローラ３０Ｋと、シアン用一次転写ローラ３０Ｃとを結ぶ直線の垂直二等分線上かその近辺に配置されている。Ｙ，Ｍ，Ｃの各転写ローラは１つのカラー用当離接レバー３３に支持されて一体的に駆動されるため、Ｙ，Ｍ，Ｃ間の印刷位置精度を保つことは可能であるが、カラーとブラックとでは当離接レバーが別体となるため、それらの間で印刷位置ずれが起こりやすい。そこでカム軸３７をブラック用一次転写ローラ３０Ｋと、シアン用一次転写ローラ３０Ｃに対して等距離に配置し、カムの各移動レバーとの接触部分の面形状をほぼ同じとすることにより、ブラックとシアン用の一次転写ローラの移動軌跡をカム軸に対してほぼ面対称となって変位量が等しくなり、ブラックとシアン間、ひいてはブラックとＹ，Ｍ，Ｃ間の印刷位置ずれを防止している。
【００１５】
また、カラー用当離接レバー３３は、各色転写ローラにより中間転写ベルトが各色感光体１１に当接するとき、シアン用感光体１１Ｃ、マゼンタ用感光体１１Ｍ、イエロー用感光体１１Ｙに対する接線と平行となるように構成されている。その結果、各色感光体は同じタイミングで中間転写ベルトと接触する。各色感光体の接触タイミングがずれると、先に当接した感光体が中間転写ベルトに衝撃を与えて振動させてしまい、印刷位置精度にずれを生じさせてしまうが、本実施形態では各色感光体は同じタイミングで中間転写ベルトと接触するため、このようなことは生じない。
【００１６】
次に、図３により２つの移動レバーを独立に駆動するカム構造について説明する。
図示するように、ブラック当接カム３５は、軸方向断面がほぼ円形状の一部を切り欠いた形状であり、切り欠いた部分（非カム部分）以外の残りのカム部分がブラック用当離接レバーと接触してこれを駆動し、レバーとの接触面であるカム面はカム軸の周囲に１８０°より大きい角度に渡っている。従って、カム軸を回転し、１８０°より小さい角度範囲の非カム部分がブラック用当離接レバー３１に対向したときは非接触で、中間転写ベルトはブラック用感光体に当接せず、１８０°より大きい角度範囲のカム部分がブラック用当離接レバー３１に対向したときは接触してレバーを押し下げ、押し下げ量が最大となる位置近辺においては中間転写ベルトがブラック用感光体に当接するように構成されている。
【００１７】
一方、カラー当接カム３６は、軸方向断面からみたカム面（カラー用当離接レバー３３と接触する面）がブラック当接カム３５のカム面の一部とほぼ一致し、かつブラック当接カム３５のカム面の角度範囲内にあるように形成されている。そして、カム軸中心を通り、カラー当接カム３６のカム面の中心を通る線（カラー当接カム中心線）Ｃ２が、カム軸中心を通り、ブラック当接カム３５のカム面の中心を通る線（ブラック当接カム中心線）Ｃ１からほぼ６０°の位置に一致している。
【００１８】
前述したように、カム軸は、ブラック用一次転写ローラと、シアン用一次転写ローラを結ぶ直線に対してほぼ垂直２等分線上にある。図３（ａ）ではこの垂直２等分線（図のＣ１と一致）に対してブラック当接カム面が左右対称の位置で、かつ非カム部分がブラック用当離接レバーと対向しているためレバーは駆動されず、また、カラー当接カム中心線Ｃ２はブラック当接カム中心線から右方向に６０°の位置にあり、ブラック当接カム３５のカム面内にあるカラー当接カム３６のカム面もカラー用当離接レバーと対向しないためレバーは駆動されず、中間転写ベルトは各色感光体に当接せず、待機モードにある。この待機モードの装置状態を示したのが図４である。
【００１９】
図３（ａ）において、カム軸を左方向に１２０°回転するとブラック当接カム３５のカム面の一部がブラック用当離接レバー３１を押し下げ、一方、カラー当接カム３６は、カラー当接カム中心線が１２０°回転しただけではそのカム面がカラー用当離接レバー３３に接触せず、中間転写ベルトはブラック用感光体にのみ当接してモノクロモードとなる（図３（ｂ））。このモノクロモードの装置状態を示したのが図５である。
【００２０】
図３（ａ）において、カム軸を右方向に１２０°回転するとブラック当接カム３５のカム面の一部がブラック用当離接レバー３１を押し下げ、さらに、カラー当接カム中心線が垂直２等分線から６０°右方向に回転した位置にあるカラー当接カム３６もカム面がカラー用当離接レバー３３を押し下げるため、中間転写ベルトは全色の感光体に当接してフルカラーモードとなる（図３（ｃ））。このフルカラーモードの装置状態を示したのが図１である。
【００２１】
このように、ブラック当接カム３５とカラー当接カム３６は同軸回転し、駆動源３８によってカラーモード、モノクロモード、待機モードに対応する３位置に停止するように制御される。なお、駆動源３８としては、例えば、ステッピングモータや３位置停止可能なステッピングクラッチを使用する。こうして、１２０°の等回転角でフルカラーモード、モノクロモード、待機モードを切り替えることができ、切り替え速度を速くし、かつ同じタイムラグでの切り替えが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明によれば、タンデム型カラー画像形成装置において、省スペース化、コンパクト化を図り、カラーとブラック間での印刷位置ずれを防止できるので産業上の利用価値は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態の画像形成装置の概略構成を説明する図である。
【図２】当離接ユニットの構成を説明する平面図である。
【図３】移動レバーを駆動するカムを説明する図である。
【図４】待機モード時の装置状態を示す図である。
【図５】モノクロモード時の装置状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０Ｋ…ブラック用感光体ユニット、１０Ｃ…シアン用感光体ユニット、１０Ｍ…マゼンタ用感光体ユニット、１０Ｙ…イエロー用感光体ユニット、２０…中間転写ベルト、２１…駆動ローラ、２２…従動ローラ、３０Ｋ…ブラック用一次転写ローラ、３０Ｃ…シアン用一次転写ローラ、３０Ｍ…マゼンタ用一次転写ローラ、３０Ｙ…イエロー用一次転写ローラ、３１…ブラック用当離接レバー、３２，３４…支点軸、３３…カラー用当離接レバー。
【図１】
2006201338.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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