(57)【要約】【課題】中間転方式を採用する画像形成装置の場合、中間転写ベルトを介して感光体ドラム上に形成されたトナー像を記録媒体に転写するため、中間転写ベルトにたるみ等が発生してベルト走行が不安定であると、色ずれや画像乱れが発生していた。【解決手段】感光体ドラム１１ａ〜１４ａに対向して配置され、感光体ドラム上のトナー画像が転写される中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１を搬送駆動する駆動ローラ２３と、中間転写ベルト２１に所定の張力を付与するアイドルローラ２４と、駆動ローラ２３の下流側且つアイドルローラ２４の上流側に配設されたバックアップローラ３０と、中間転写ベルト２１を介してバックアップローラ３０に対向して配設され、中間転写ベルト２１のトナー画像を記録用紙１に転写する２次転写ローラ２５とを備え、駆動ローラ２３の周速度よりも２次転写ローラ２５周速度を大きく設定する。【選択図】図６
2011039378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体に対向して配置され、該像担持体上の現像剤像が転写される転写ベルトと、
前記転写ベルトを張架し、該転写ベルトを搬送駆動する駆動ローラと、
前記転写ベルトを張架し、該転写ベルトに張力を付与するテンションローラと、
前記転写ベルトを張架し、ベルト移動方向において、前記駆動ローラの下流側且つ前記テンションローラの上流側に配設された対向部材と、
前記転写ベルトを介して前記対向部材に対向して配設され、前記転写ベルトの現像剤像を媒体に転写する転写回転体と
を備え、
前記駆動ローラの周速度よりも前記転写回転体の表面速度の方が大きいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体は、前記ベルト移動方向の、前記駆動ローラの上流側且つ前記テンションローラの下流側において前記転写ベルトに接して複数配置され、最下流に位置する像担持体の周速度が前記駆動ローラの周速度より小さく、且つ各像担持体の周速度が、上流側に位置するほど小さく設定された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】
前記像担持体は、前記ベルト移動方向の、前記駆動ローラの上流側且つ前記テンションローラの下流側において前記転写ベルトに対向して複数配置され、所定の像担持体のみが前記転写ベルトに接して配置され、残余の像担持体がそれぞれ前記転写ベルトに接する稼働位置と前記転写ベルトから離れる待機位置とに移動可能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４】
前記複数の像担持体の、前記ベルト移動方向の最上流に位置する像担持体と前記テンションローラとの間に配置され、ベルト搬送時に前記転写ベルトに所定の負荷力を付与する負荷付与手段を備えた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】
前記負荷付与手段は、前記残余の像担持体が前記待機位置に位置するときに前記所定の負荷力を付与することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記負荷付与手段は、第１のローラと、前記第１のローラに前記転写ベルトを付勢する第２ローラとを有することを特徴とする請求項４又は５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記負荷付与手段は、前記第１のローラの回転トルクを規制するトルクリミッタと、該トルクリミッタによる回転トルク規制を有効又は無効にする電磁クラッチとを有することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記負荷付与手段は、前記転写ベルトの外周面に当接配置されて前記転写ベルトに残留したトナーを除去するためのクリーニングブレードを有することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記テンションローラは、付勢手段によって、前記転写ベルトの内側を付勢することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記対向部材は、回転自在に保持された対向ローラであることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記対向部材は、前記転写ベルトの内側に固定された対向片であることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記転写回転体は、回転駆動されるローラ状部材であることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記転写回転体は、循環回転移動される無端状ベルト部材であることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項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、複数のローラに張架されて回転する転写ベルトを有し、電子写真方式を利用して用紙上に画像を形成する複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、感光体ドラム上のトナー像を中間転写ベルトへ転写し、中間転写ベルトから記録媒体にトナー像を転写する中間転方式を採用する画像形成装置があった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６―３０１２９７号公報（段落００１７〜００２２、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、中間転写ベルトを介して、感光体ドラム上に形成されたトナー像を記録媒体に転写するため、中間転写ベルトにたるみ等が発生して中間転写ベルトのベルト走行が不安定であると、色ずれや画像乱れが発生していた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による画像形成装置は、
像担持体と、前記像担持体に対向して配置され、該像担持体上の現像剤像が転写される転写ベルトと、前記転写ベルトを張架し、該転写ベルトを搬送駆動する駆動ローラと、前記転写ベルトを張架し、該転写ベルトに張力を付与するテンションローラと、前記転写ベルトを張架し、ベルト移動方向において、前記駆動ローラの下流側且つ前記テンションローラの上流側に配設された対向部材と、前記転写ベルトを介して前記対向部材に対向して配設され、前記転写ベルトの現像剤像を媒体に転写する転写回転体とを備え、
前記駆動ローラの周速度よりも前記転写回転体の表面速度の方が大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、駆動ローラ、テンションローラ、及び対向部材間に張架された転写ベルトの張力を維持できるため、記録用紙上に転写されるトナー画像の伸縮や、各画像形成ユニットにより転写されたトナー画像の重ね合わせのずれ、等の印刷品質の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に基づく実施の形態１の画像形成装置の要部構成を概略的に示す要部構成図である。
【図２】実施の形態１において、中間転写ベルトユニットを、画像形成ユニットの各感光体ドラム、２次転写ローラ、及びクリーニング部材と共に示した構成図である。
【図３】実施の形態１において、画像形成装置の制御系のうち、本発明と特に係わる部分の要部構成を示した制御系ブロック図である。
【図４】２次転写ローラが、中間転写ベルト及び記録用紙を吸着して搬送する転写ベルトを介して、バックアップローラに付勢された実施の形態１の変形例１の要部構成を示す概略構成図である。
【図５】図１に示す画像形成装置の中間転写ベルトユニットにおいて、バックアップローラの代わりに、固定式の対向片を採用した実施の形態１の変形例２の要部構成を示す概略構成図である。
【図６】本発明に基づく実施の形態２の画像形成装置に採用される中間転写ベルトユニットを、画像形成ユニットの各感光体ドラムと共に示した構成図である。
【図７】実施の形態２において、負荷付与機構を転写ベルト搬送の移動方向(矢印Ｂ方向）から見た要部断面図である。
【図８】実施の形態２の画像形成装置の制御系のうち、本発明と特に係わる部分の要部構成を示した制御系ブロック図である。
【図９】本発明に基づく実施の形態３の画像形成装置に採用される中間転写ベルトユニットを、画像形成ユニットの各感光体ドラムと共に示した構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、本発明に基づく実施の形態１の画像形成装置１００の要部構成を概略的に示す要部構成図である。
【０００９】
同図に示すように、記録用紙１は、積層された状態で給紙部２に格納され、給紙ローラ３は、給紙部２に格納された記録用紙１を、最上部の記録用紙１から順次用紙搬送路に送り出す。搬送ローラ対４，５，６は、一点鎖線で示す用紙搬送路に送り出された記録用紙１を、搬送路に沿って後述する画像転写部３２まで搬送する。一方、中間転写ベルト２１の移動経路には、シアン（Ｃ）のトナー画像を形成する像担持体としての画像形成ユニット１１、マゼンタ（Ｍ）のトナー画像を形成する画像形成ユニット１２、イエロー（Ｙ）のトナー画像を形成する画像形成ユニット１３、及びブラック（Ｋ）のトナー画像を形成する画像形成ユニット１４が一列に配置され、これらの各感光体ドラム１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ上には、それぞれ対応する色のトナー画像が形成される。
【００１０】
中間転写ベルトユニット２０は、後述するように、各画像形成ユニット１１〜１４で形成されたトナー画像を中間転写ベルト２１に転写して搬送し、この搬送したトナー画像を、画像転写部３２において更に記録用紙１に転写する。定着ユニット４０は、内部に熱源４２を備えた定着ローラ４３と、図示しない付勢手段により定着ローラ４３に付勢されるバックアップローラ４１を有し、記録用紙１が定着ローラ４３とバックアップローラ４１間を通過する間に、記録用紙１上に転写されたトナー画像を、熱と圧力により定着する。搬送ローラ対７は、トナーが定着された記録用紙１を装置外部へ搬送する。
【００１１】
図２は、中間転写ベルトユニット２０を、画像形成ユニット１１〜１４の各感光体ドラム１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ、２次転写ローラ２５、及びクリーニング部材２８と共に示した構成図である。
【００１２】
同図２に示すように中間転写ベルト２１は、駆動ローラ２３、アイドルローラ２４、及びバックアップローラ３０によって、循環回転移動可能に張架される。駆動ローラ２３は、ベルトフレーム２２に回転自在に保持され図示しない駆動手段により回転力を得て中間転写ベルト２１を循環回転移動させ、対向部材としてのバックアップローラ３０は、後述するように、ベルトフレーム２２によって回転自在に保持されている。テンションローラとしてのアイドルローラ２４は、ベルトフレーム２２に矢印Ａ，Ｂ方向にスライド移動可能に保持された軸受け２６によってその回転軸２４ａが回転自在に保持され、ベルトフレーム２２と軸受け２６間に架けられた付勢部材２７によって軸受け２６が矢印Ａ方向に付勢されることによって、中間転写ベルト２１全体に適正な張力を与える。尚、矢印Ａ，Ｂ方向は、駆動ローラ２３、アイドルローラ２４間を移動する中間転写ベルト２１の移動方向と平行である。
【００１３】
画像形成ユニット１１〜１４は、中間転写ベルトユニット２０の、駆動ローラ２３とアイドルローラ２４間で移動する中間転写ベルト２１に対向して一列に配置され、各感光体ドラム１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの対向する位置には、中間転写ベルト２１を介して転写ローラ１５，１６，１７，１８が回転自在に配置されている。各転写ローラ１５，１６，１７，１８は、それぞれベルトフレーム２２によって回転自在に保持され、図示しない付勢部材によって、対向する転写ローラ１５，１６，１７，１８と共に中間転写ベルト２１を挟み込むように付勢されている。
【００１４】
中間転写ベルト２１は、駆動ローラ２３とアイドルローラ２４間を矢印Ｂ方向に移動する間に、画像形成ユニット１１〜１４によって形成されたシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像が、転写ローラ１５〜１８によって順次重ねて転写される。
【００１５】
バックアップローラ３０は、図１に示すように、記録用紙１を搬送する搬送ローラ対６と定着ユニット４０間の用紙搬送路に沿うように配置され、転写回転体としての２次転写ローラ２５と共に画像転写部３２を構成している。２次転写ローラ２５は、中間転写ベルト２１を介してバックアップローラ３０に対向して回転自在に配置され、付勢部材３１によってバックアップローラ３０と共に中間転写ベルト２１を挟み込むように付勢されている。これにより、２次転写ローラ２５は、トナー画像が転写された中間転写ベルト２１とトナー画像の搬送に同期して搬送ローラ対６から送られてくる記録用紙１とを同時に挟み込んで、中間転写ベルト２１のトナー画像を記録用紙１に転写する。
【００１６】
中間転写ベルト２１の移動方向における画像転写部３２の下流側には、クリーニング部材２８が配設されている。このクリーニング部材２８は、中間転写ベルト２１を介して、ベルトフレーム２２に回転自在に支持された対向ローラ２９と対向し、且つ中間転写ベルト２１の表面に当接するように配設され、中間転写ベルト２１の表面に付着した不要トナーや異物を回収する。
【００１７】
尚、付勢部材２７は、中間転写ベルト２１の張力を決定する重要な部材であるが、中間転写ベルト２１に常時張力を発生させるため、できるだけ張力を低く設定することが望ましい。必要以上に張力を高く設定してしまうと、中間転写ベルトユニット２０を長時間停止した場合に、中間転写ベルト２１に巻き癖やクリープが発生し、これにより画像が乱れてしまうといった問題が生ずる。
【００１８】
図３は、画像形成装置１００の制御系のうち、本発明と特に係わる部分の要部構成を示した制御系ブロック図である。
【００１９】
同図において、インタフェース部１０１は、外部コンピュータとの物理的階層のインタフェースを担う部分である。コマンド／画像処理部１０２は、インタフェース部１０１のデータを送受信し、インタフェース部１０１より得られた印刷情報を処理する印刷設定処理部を有している。更にコマンド／画像処理部１０２は、外部コンピュータ側からのコマンド及び画像データを解釈、或いはビットマップに展開し、ＬＥＤ制御部１０３へ画像データを出力する。ＬＥＤ制御部１０３は、コマンド／画像処理部１０２からのビットマップに展開された画像データを、図示しないＬＥＤヘッドの各インタフェースに合わせてデータを加工し、各ＬＥＤヘッドに送信する。尚、各ＬＥＤヘッドは、図１に示す画像形成ユニット１１〜１４にそれぞれ備えられるものであるが、詳細な説明は省略する。
【００２０】
印刷制御部１０４は、用紙搬送路に設けられた図示しない用紙センサや、定着ユニット４０（図１）に設けられた図示しない温度センサ等の各種センサからの情報やコマンド／画像処理部１０２からのコマンド等を受信してこれらの情報に基づいた解析、演算、条件判断を行って各部への動作指示信号を出力することで、機構部制御と印加電圧制御を統括的に行っている。
【００２１】
印刷制御部１０４は、給紙ローラ３（図１）を駆動する給紙モータ１０８を制御して記録用紙１を給紙し、搬送ローラ対４〜７を駆動する搬送モータ１０９を制御して用紙搬送路に沿って記録用紙１を搬送する。
【００２２】
また印刷制御部１０４は、駆動ローラ２３（図１）を駆動するベルト駆動モータ１１０と、各画像形成ユニット１１〜１４の回転部（感光体ドラム１１ａ〜１４ａを含む）と連結して回転力を伝達する図示しない駆動ギアを駆動するドラムモータ１１１〜１１４を個別に制御して、中間転写ベルト２１、転写ローラ１５〜１８、及び画像形成ユニット１１〜１４の回転部の駆動を管理する。また印刷制御部１０４は、２次転写ローラ２５を駆動する２次転写モータ１１５を制御し、中間転写ベルト２１の搬送にかかわる２次転写ローラ２５の回転を制御する。
【００２３】
また印刷制御部１０４は、定着ユニット４０（図１）の定着ローラ４３の表面温度を検出する図示しない温度センサの検出値に応じて定着ローラ４３の表面温度が所定の温度を保つようにヒータ制御部１１８に指示し、且つ定着ローラ４３を回転駆動する定着モータ１１９を制御する。
【００２４】
そして、高圧制御部１２０は、印刷制御部１０４からの制御値を受け、各画像形成ユニット１１〜１４の高圧印加部、転写ローラ１５〜１８、及び２次転写ローラ２５に所定の高圧電圧を印加する。
【００２５】
以上の構成において、図１、図３を参照しながら画像形成装置１００による印刷動作について説明する。
【００２６】
コマンド／画像処理部１０２により、外部コンピュータから入力したデータが処理され、外部コンピュータ側からのコマンドとしての印刷命令が印刷制御部１０４に送られる。印刷制御部１０４は、このコマンド（印刷命令）を受けると、給紙ローラ３を回転駆動する給紙モータ１０８を制御し、給紙部２に格納されている最上部の記録用紙１を搬送ローラ対４に向けて用紙搬送路に送り出す。その後、記録用紙１が搬送ローラ対４に当接して斜行が矯正されるタイミングで搬送ローラ対４，５，６を駆動すべく搬送モータ１０９を制御し、記録用紙１を画像転写部３２へと搬送する。
【００２７】
一方、コマンド／画像処理部１０２で処理された画像データはＬＥＤ制御部１０３に送られ、ＬＥＤ制御部１０３は、この画像データに基づいて図示しないＬＥＤヘッドを発光制御し、図１に示す各画像形成ユニット１１、１２、１３、１４の感光体ドラム１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ上に各色の画像データに基づいた静電潜像を形成する。この静電潜像は、現像手段によって各色のトナーで現像されてトナー画像となり、このトナー画像が、高圧制御部１２０によって所定の高電圧が印加されて各感光体ドラム１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａにそれぞれ圧接する転写ローラ１５〜１８によって、挟持搬送される中間転写ベルト２１に順次、重ねて転写される。中間転写ベルト２１は、転写されたトナー画像を画像転写部３２へと搬送する。
【００２８】
印刷制御部１０４は、画像転写部３２に至る中間転写ベルト２１に転写されたトナー画像が、同じく搬送ローラ６を経由して画像転写部３２に至る記録用紙１と画像転写部３２で接合するとき、記録用紙１の所定の印刷位置と接合するように、各部の動作タイミングを同期して制御する。画像転写部３２では、高圧制御部１２０によって所定の高電圧が印加されてバックアップローラ３０に圧接する２次転写ローラ２５によって、中間転写ベルト２１に転写されたトナー画像を、記録用紙１に２次転写し、トナー画像が転写された記録用紙１を後段の定着ユニット４０に送出する。
【００２９】
定着ユニット４０では、所定の温度に加熱された定着ローラ４３と定着ローラ４３に付勢されたバックアップローラ４１とによって、トナー画像が転写された記録用紙１を加熱及び加圧してトナー画像を記録用紙１に定着し、後段の排出ローラ７に向けて送り出す。こうして、印刷画像が定着された記録用紙１は、排出ローラ７によって装置外に排出される。
【００３０】
次に、図２、図３を参照しながら、中間転写ベルトユニット２０の中間転写ベルト２１が搬送される動作について更に説明する。
【００３１】
印刷制御部１０４は、駆動ローラ２３が矢印Ｃ方向に回転するようにベルト駆動モータ１０８を回転制御する。駆動ローラ２３の回転力は、駆動ローラ２３の表面と中間転写ベルト２１の裏面との摩擦力によって中間転写ベルト２１に伝わり、中間転写ベルト２１を矢印Ｅ方向に循環回転移動する。このとき、中間転写ベルト２１は、付勢部材２７によって付勢されたアイドルローラ２４によって、必要十分な張力Ｆｔが生じるように張設される。これにより、中間転写ベルト２１に駆動ローラ２３への巻き付け力が発生して駆動ローラ２３の表面と中間転写ベルト２１の裏面とに摩擦力が発生し、滑りを発生することなく中間転写ベルト２１をベルト搬送速度Ｖｂｄ（＝駆動ローラ２３周速度）で循環回転移動させることができる。尚、このときの駆動ローラ２３の表面と中間転写ベルト２１の裏面との摩擦係数μは、μ＞１であることが望ましい。
【００３２】
次に、感光体ドラム１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの各表面周速度Ｖｄ１，Ｖｄ２，Ｖｄ３，Ｖｄ４とベルト搬送速度Ｖｂｄの関係を説明する。
【００３３】
中間転写ベルト２１は、上記したように印刷制御部１０４による制御のもとで、所定のベルト搬送速度Ｖｂｄ（例えば１５０ｍｍ／ｓｅｃ）で搬送され、印刷制御部１０４は、感光体ドラム１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａがそれぞれ表面周速度Ｖｄ１，Ｖｄ２，Ｖｄ３，Ｖｄ４で矢印Ｄ方向に回転するようにドラムモータ１１１，１１２，１１３，１１４を回転制御する。このとき、駆動ローラ２３よりも中間転写ベルト２１の移動方向における上流側に位置する感光体ドラム１４ａは、その表面周速度Ｖｄ４がベルト搬送速度Ｖｂｄよりも遅くなるように設定される。
【００３４】
この設定は、駆動ローラ２３と感光体ドラム１４ａ間の中間転写ベルト２１の張力を減少させないため、感光体ドラム１４ａと中間転写ベルト２１間で摩擦力Ｆｄ４を発生させるために行う。仮に、駆動ローラ２３と感光体ドラム１４ａ間の張力が減少すると、駆動ローラ２３への巻き付け力が減少してしまい、中間転写ベルト２１の搬送が不安定になってしまうからである。また、各感光体ドラム間においても、張力が減少すると中間転写ベルトの搬送が不安定になるため、各感光体ドラム間で張力が減少しないように、各感光体ドラム１３ａ，１２ａ，１１ａと中間転写ベルト２１間でそれぞれ摩擦力Ｆｄ３，Ｆｄ２，Ｆｄ１が発生するように、より上流側の感光体ドラムの表面周速Ｖｄが少しずつ小さくなるように設定されている。
【００３５】
即ち、ベルト搬送速度Ｖｂｄ及び各感光体ドラム１１ａ〜１４ａの表面周速度Ｖｄ１〜Ｖｄ４は、以下の関係を満足するように設定されている。
Ｖｂｄ（１５０ｍｍ／ｓｅｃ）＞Ｖｄ４（１４９．５ｍｍ／ｓｅｃ）＞Ｖｄ３（１４９ｍｍ／ｓｅｃ）＞Ｖｄ２（１４８．５ｍｍ／ｓｅｃ）＞Ｖｄ１（１４８ｍｍ／ｓｅｃ）
尚、上式のカッコ内の数値は一例を示すものである。
【００３６】
次に、ベルト搬送速度Ｖｂｄと２次転写ローラ２５の表面周速度Ｖｔｒの関係について説明する。駆動ローラ２３よりも中間転写ベルト２１の移動方向下流側に位置する２次転写ローラ２５の回転速度Ｖｔｒは、駆動ローラ２３と２次転写ローラ２５間の中間転写ベルト２１の張力を減少させないため、中間転写ベルト２１と２次転写ローラ２５間で摩擦力Ｆｒを発生させるため、２次転写ローラ２５の表面周速度Ｖｔｒがベルト搬送速度Ｖｂｄよりも速くなる（Ｖｔｒ＞Ｖｂｄ）ように設定される。以上のように、各回転体の速度を設定することにより、駆動ローラ２３に巻きつく中間転写ベルト２１の張力Ｆｔが減少するのを防止する。
【００３７】
尚、この時中間転写ベルト２１と２次転写ローラ２５間で発生する摩擦力Ｆｒは、中間転写ベルト２１と２次転写ローラ２５間に記録用紙１が介在した場合、介在する記録用紙１と中間転写ベルト２１間の摩擦係数α（＞０）及び同記録用紙１と２次転写ローラ２５間の摩擦係数β（＞０）の大小によって変化するが、これら摩擦係数α、βが何れの場合であっても、Ｖｔｒ＞Ｖｂｄとすることによって、駆動ローラ２３と２次転写ローラ２５間の中間転写ベルト２１間で張力を発生する方向に摩擦力Ｆｒが生じる。
【００３８】
ここで、本実施の形態における変形例について説明する。
【００３９】
図４は、２次転写ローラ２５が、中間転写ベルト２１及び記録用紙１を吸着して搬送する転写ベルト３７を介して、バックアップローラ３０に付勢された変形例１の要部構成を示す概略構成図である。尚、同図において、図１に示す画像形成装置１００と共通する部分には同符号を付している。
【００４０】
転写ベルト３７は、駆動ローラ３４と従動ローラ３５によって張架されて同図に示す矢印方向に循環回転移動し、図示しない用紙供給部から受けた記録用紙１（図１）を吸着した状態で画像転写部３２に搬送する。画像転写部３２では、２次転写ローラ２５が、トナー画像が転写された中間転写ベルト２１と、このトナー画像の搬送に同期して転写ベルト３７によって搬送される記録用紙１を同時に挟み込んで、中間転写ベルト２１のトナー画像を記録用紙１に転写する。以上のように、変形例１は、記録用紙１が転写ベルト３７によって画像転写部３２に搬送されるように構成した例を示すものである。
【００４１】
図５は、図１に示す画像形成装置１００の中間転写ベルトユニット２０（ここでは３８）において、バックアップローラ３０の代わりに、固定式の対向片３９を採用した変形例２の要部構成を示す概略構成図である。尚、同図において、図１に示す画像形成装置１００と共通する部分には同符号を付している。
【００４２】
ここで、２次転写ローラ２５は、中間転写ベルト２１を介して、対向片３９に付勢されており、トナー画像が転写された中間転写ベルト２１と、このトナー画像の搬送と同期して、搬送ローラ対６（図１）から送られてくる記録用紙１を同時に挟み込んで、中間転写ベルト２１のトナー画像を記録用紙１に転写する。このとき、この変形例２では、中間転写ベルト２１が対向片３９の表面を摺動することになる。
【００４３】
以上のように、本実施の形態の画像形成装置によれば、中間転写ベルト２１のベルト搬送速度Ｖｂｄ及び各感光体ドラム１１ａ〜１４ａの表面周速度Ｖｄ１〜Ｖｄ４の関係を
Ｖｂｄ  ＞  Ｖｄ４  ＞  Ｖｄ３  ＞  Ｖｄ２  ＞  Ｖｄ１    
とし、中間転写ベルト２１のベルト搬送速度Ｖｂｄと２次転写ローラ２５の表面周速度Ｖｔｒの関係を
Ｖｔｒ  ＞  Ｖｂｄ
となるように設定することにより、駆動ローラ２３に巻きつく中間転写ベルト２１の張力Ｆｔの減少を防止できるため、中間転写ベルト２１の循環回転移動を安定した状態で行うことができる。これにより、記録用紙上に転写されるトナー画像の伸縮や、各画像形成ユニット１１，１２，１３，１４により転写されたトナー画像の重ね合わせのずれ、等の印刷品質の低下を防ぐことができる。
【００４４】
実施の形態２．
図６は、本発明に基づく実施の形態２の画像形成装置に採用される中間転写ベルトユニット６０を、画像形成ユニット１１〜１４の各感光体ドラム１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａと共に示した構成図であり、図７は、負荷付与機構５０を転写ベルト搬送２１の移動方向(矢印Ｂ方向）から見た要部断面図である。
【００４５】
この中間転写ベルトユニット６０を採用する画像形成装置が、前記した図１、図２に示す実施の形態１の画像形成装置と主に異なる点は、感光体ドラム１１ａ，１２ａ，１３ａを備えた画像形成ユニット１１〜１３が、図２に示すように各感光体ドラム１１ａ，１２ａ，１３ａが中間転写ベルト２１と接する稼働位置と、図６に示すように、各感光体ドラム１１ａ，１２ａ，１３ａが中間転写ベルト２１から離間する待機位置とに移動可能に構成されている点と、転写ローラ１５よりも中間転写ベルト２１の移動方向における上流側に負荷付与機構５０を設けた点である。
【００４６】
従って、この中間転写ベルトユニット６０を採用する本実施の形態の画像形成装置が、前記した実施の形態１の画像形成装置１００（図１）と共通する部分には同符号を付して、或いは図面を省いて説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。尚、本実施の形態の画像形成装置の要部構成は、上記した相違点以外において図１に示す実施の形態１の画像形成装置１００の要部構成と共通するため、必要に応じて図１を参照する。
【００４７】
図６，７に示すように、中間転写ベルト２１の裏面側と当接して負荷を付与するための負荷ローラ５２は、回転軸受け６１，６２（図７）によってベルトフレーム２２に回転自在に保持され、負荷ローラ５２と中間転写ベルト２１を挟持する対向ローラ５１は、ベルトフレーム２２に対してスライド可能に保持された回転軸受け６３，６４（図７）によって回転自在に保持され、この回転軸受け６３，６４が付勢部材５３によって付勢されることにより、中間転写ベルト２１を負荷ローラ５２に付勢している。尚、この時の負荷ローラ５２の表面と中間転写ベルト２１の裏面との摩擦係数μは、これらの間で大きな摩擦力が発生するように、例えばμ＞１に設定される。
【００４８】
負荷ローラ５２の回転軸５２ａには、トルクリミッタ５４の可動部５４ａが同軸固定され、トルクリミッタ５４の固定部５４ｂは、電磁クラッチ５５のアーマチュア部５５ｂに固定され、電磁クラッチ５５の本体５５ａは、ベルトフレーム２２に固定されている。従って、後述する電磁クラッチ制御部１２１（図８）によるＯＮ制御によって、電磁クラッチ５５の本体５５ａとアーマチュア部５５ｂが連結固定するとトルクリミッタ５４が稼働して所定の負荷トルクを負荷ローラ５２に付与し、一方電磁クラッチ制御部１２１によるＯＦＦ制御によって、電磁クラッチ５５の本体５５ａとアーマチュア部５５ｂの連結固定が解除されると、トルクリミッタ５４自体及び電磁クラッチ５５のアーマチュア部５５ｂが負荷ローラ５２と共に回転し、トルクリミッタ５４による負荷ローラ５２への負荷トルク付与が解除される。
【００４９】
図８は、本実施の形態の画像形成装置の制御系のうち、本発明と特に係わる部分の要部構成を示した制御系ブロック図である。ここでは、前記した実施の形態１で説明した図３の制御系に対して画像形成ユニット位置制御部１２０と電磁クラッチ制御部１２１が追加されており、他の構成は同一である。従って、同一部分のここでの説明は省略し、異なる点を重点的に以下に説明する。
【００５０】
画像形成ユニット１２０は、印刷制御部１０４からの指令を受けて、図示しない駆動機構を制御して、感光体ドラム１１ａ，１２ａ，１３ａを備えた画像形成ユニット１１〜１３を、図２に示すように各感光体ドラム１１ａ，１２ａ，１３ａが中間転写ベルト２１と接する稼働位置と、図６に示すように、各感光体ドラム１１ａ，１２ａ，１３ａが中間転写ベルト２１から離間する待機位置とに移動する。電磁クラッチ制御部１２１は、印刷制御部１０４からの指令を受けて、電磁クラッチ５５を上記したＯＮ制御とＯＦＦ制御に切り換える。
【００５１】
本実施の形態の画像形成装置は、カラーモードと単色（ここではブラック（Ｋ）を想定している）モードが設定できるように構成されている。単色モードに設定されると、印刷制御部１０４は、この設定に対応する単色モード制御を画像形成ユニット位置制御部１２０及び電磁クラッチ制御部１２１に指示する。画像形成ユニット位置制御部１２０は、この単色モード制御指示を受けると、感光体ドラム１１ａ，１２ａ，１３ａを備えた各画像形成ユニット１１〜１３を、図６に示すように、各感光体ドラム１１ａ，１２ａ，１３ａが中間転写ベルト２１から離間する待機位置に移動する。
【００５２】
また、電磁クラッチ制御部１２１は、この単色モード制御指示を受けると電磁クラッチ５５をＯＮ制御し、図７に示す電磁クラッチ５５の本体５５ａとアーマチュア部５５ｂを連結固定してトルクリミッタ５４を稼働し、所定の負荷トルクを負荷ローラ５２に付与する。
【００５３】
一方、カラーモードに設定されると、印刷制御部１０４は、この設定に対応するカラーモード制御を画像形成ユニット位置制御部１２０及び電磁クラッチ制御部１２１に指示する。画像形成ユニット位置制御部１２０は、このカラーモード制御指示を受けると、感光体ドラム１１ａ，１２ａ，１３ａを備えた各画像形成ユニット１１〜１３を、図２に示すように各感光体ドラム１１ａ，１２ａ，１３ａが中間転写ベルト２１と接する稼働位置に移動する。
【００５４】
また、電磁クラッチ制御部１２１は、このカラーモード制御指示を受けると電磁クラッチ５５をＯＦＦ制御し、電磁クラッチ５５の本体５５ａとアーマチュア部５５ｂの連結固定を解除し、トルクリミッタ５４による負荷ローラ５２への負荷トルク付与を解除する。従って、このカラーモードでは、本実施の形態の画像形成装置は、実質的に実施の形態１の画像形成装置１００と機能的に同一となる。
【００５５】
上記した単色モードで、印刷制御部１０４は、ブラック（Ｋ）のトナー画像を形成する画像形成ユニット１４のみを稼働させ、感光体ドラム１４ａ上に形成したブラックトナー画像を中間転写ベルト２１に転写する。この間、画像形成ユニット１１，１２，１３は、各感光ドラム１１ａ，１２ａ、１３ａが中間転写ベルト２１から離間した位置で停止状態とされるため、これらの画像形成ユニット１１，１２，１３による不要な消耗を防止することができる。
【００５６】
以上の構成において、図６〜図８を参照しながら、単色モード時に中間転写ベルトユニット６０の中間転写ベルト２１が搬送される動作について更に説明する。
【００５７】
画像形成ユニット１１，１２，１３に備えた感光ドラム１１ａ，１２ａ、１３ａを中間転写ベルト２１から離間させた場合、前記した図２の説明で記述した各感光体ドラム１１ａ，１２ａ、１３ａと中間転写ベルト２１間に発生する摩擦力Ｆｄ１、Ｆｄ２、Ｆｄ３が生じないため、感光体ドラム１４ａとアイドルローラ２４間の中間転写ベルト２１の張力Ｆが減少し、中間転写ベルト２１の循環回転移動が不安定になる。
【００５８】
これを防止するため、本実施の形態において単色モードで印刷を行う場合には、上記したように所定の負荷トルクが付加された負荷ローラ５１によって中間転写ベルト２１に負荷力Ｆｔｌを付与し、感光ドラム１４ａとアイドルローラ２４間で中間転写ベルト２１の張力Ｆが減少するのを防止し、中間転写ベルト２１の安定した循環回転移動を可能としている。
【００５９】
もし負荷付与機構５０が備えられていない場合、単色モード時の中間転写ベルト２１の張力低下を補うため、アイドルローラ２４が付与する張力Ｆｔを強くしてこれを補う必要があるが、この負荷付与機構５０を備えることによって、そのような対応が不要となる。
【００６０】
以上のように、本実施の形態の画像形成装置によれば、実施の形態１で述べた効果に加え、画像形成ユニット１１，１２，１３を使用しない単色モードの印刷でも中間転写ベルト２１の張力低下を防止することが可能になり中間転写ベルト２１にたるみが発生することなく安定した循環回転移動を行うことができる。これにより、記録用紙上に転写されるトナー画像の伸縮や中間転写ベルト２１の速度変動に起因する画像乱れ等の印刷品質の低下を防ぐことができる。
【００６１】
また、中間転写ベルト２１が停止しているときには、中間転写ベルト２１が移動駆動されているときに発生する上記した各摩擦力による張力等が発生せず、アイドルローラ２４により付与される張力Ｆｔのみとなるが、本実施の形態の画像形成装置によれば、上記したように単色モードのためにアイドルローラ２４により発生する張力Ｆｔを特に強く設定する必用がないため、ベルトユニット６０が長時間放置されたときにも、中間転写ベルト２１の巻き癖やクリープ等も必要最小限に抑えることができる。
【００６２】
尚、本実施の形態では、単色モード時にブラック印刷を行う場合を想定したが、これに限定されるものではなく、他の色、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の何れかの色の単色印刷を行えるようにすることも可能である。
【００６３】
実施の形態３．  
図９は、本発明に基づく実施の形態３の画像形成装置に採用される中間転写ベルトユニット７０を、画像形成ユニット１１〜１４の各感光体ドラム１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａと共に示した構成図である。
【００６４】
この中間転写ベルトユニット７０を採用する画像形成装置が、前記した図６に示す中間転写ベルトユニット６０を採用する実施の形態２の画像形成装置と主に異なる点は、図６では、負荷付与機構５０において、対向ローラ５１によって中間転写ベルト２１を負荷ローラ５２に付勢しているのに対して、本実施の形態では、図９に示すように、負荷付与機構７１において、クリーニング部材２８によって中間転写ベルト２１を対向ローラ７２に付勢している点、対向ローラ７２には、図７に示めすようなトルクリミッタ５４及び電磁クラッチ５５が備えられておらず、フリー状態になっている点である。従って、この中間転写ベルトユニット７０を採用する本実施の形態の画像形成装置が、前記した実施の形態１又は実施の形態２の画像形成装置と共通する部分には同符号を付して、或いは図面を省いて説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。
【００６５】
図９に示すように、クリーニング部材２８は、中間転写ベルト２１を介して対向ローラ７２と対向する位置に配置され、且つ弾性体で形成されたクリーニングブレード２８ａが、中間転写ベルト２１を対向ローラ７２に付勢するように中間転写ベルト２１の表面に当接している。これにより、中間転写ベルト２１の表面に付着した不要トナーや異物を掻きとって回収すると共に、クリーニングブレード２８ａの先端部と中間転写ベルト２１の表面との間に所定の摩擦力Ｆｄが発生するように設定される。
【００６６】
以上の構成において、図７、図８、図９を参照しながら、単色モード時に中間転写ベルトユニット７０の中間転写ベルト２１が搬送される動作について更に説明する。但し、ここでは、図８の制御系のブロック図において、電磁クラッチ制御部１２１が除かれ、これに関する指令が削除されているものとする。
【００６７】
本実施の形態の画像形成装置において、カラーモード又は単色（ここではブラック（Ｋ））モードが設定されたときに図８に示す制御系が行う各制御動作は、電磁クラッチ制御部１２１による制御動作が削除されている点を除き、前記した実施の形態２で説明した制御動作と全く同じであるので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００６８】
従って、単色モード時には、図９に示すように、各感光体ドラム１１ａ，１２ａ，１３ａが中間転写ベルト２１から離間する待機位置に移動する。クリーニング部材２８は、中間転写ベルト２１上に残留したトナーを、クリーニング部材２８のクリーニングブレード２８ａと中間転写ベルト２１を摩擦させながらせき止めることで除去する。またクリーニング部材２８は、このように中間転写ベルト２１との間で摩擦を発生させるため、中間転写ベルト２１が循環回転移動することで張力を発生させる要素となる。
【００６９】
従って、図９に示すように、中間転写ベルト２１を張架し張力を発生させているアイドルローラ２４よりも中間転写ベルト２１の移動方向における下流側、且つ中間転写ベルト２１に駆動力を発生させている駆動ローラ２３よりも上流側に配置することで、駆動ローラ２３とクリーニング部材２８と間でアイドルローラ２４が付与する張力Ｆｔに張力Ｆｂを付加する。
【００７０】
画像形成ユニット１１，１２，１３に備えた感光ドラム１１ａ，１２ａ、１３ａを中間転写ベルト２１から離間させた場合、前記した図２の説明で記述した各感光体ドラム１１ａ，１２ａ、１３ａと中間転写ベルト２１間に発生する摩擦力Ｆｄ１、Ｆｄ２、Ｆｄ３が生じないため、感光体ドラム１４ａとアイドルローラ２４間の中間転写ベルト２１の張力Ｆが減少し、中間転写ベルト２１の循環回転移動が不安定になる。
【００７１】
これを防止するため、本実施の形態において単色モードで印刷を行う場合、クリーニングブレード２８ａによって中間転写ベルト２１に張力Ｆｂを付加させることで感光ドラム１４ａとアイドルローラ２４間の中間転写ベルト２１の張力Ｆを増加させ、中間転写ベルト２１の安定した循環回転移動を可能としている。
【００７２】
クリーニング部材２８による張力Ｆｂの付加がない場合、単色モード時の中間転写ベルト２１の張力低下を補うため、アイドルローラ２４が付与する張力Ｆｔを強くしてこれを補う必要があるが、このクリーニング部材２８を上記位置に備えることによって、そのような対応が不要となる。
【００７３】
以上のように、本実施の形態の画像形成装置によれば、実施の形態１で述べた効果に加え、画像形成ユニット１１，１２，１３を使用しない単色モードの印刷でも中間転写ベルト２１の張力低下を防止することが可能になり中間転写ベルト２１にたるみが発生することなく安定した循環回転移動を行うことができる。これにより、記録用紙上に転写されるトナー画像の伸縮や中間転写ベルト２１の速度変動に起因する画像乱れ等の印刷品質の低下を防ぐことができる。
【００７４】
また、中間転写ベルト２１が停止しているときには、中間転写ベルト２１が移動駆動されているときに発生する上記した各摩擦力による張力等が発生せず、アイドルローラ２４により付与される張力Ｆｔのみとなるが、本実施の形態の画像形成装置によれば、上記したように単色モードのためにアイドルローラ２４により発生する張力Ｆｔを特に強く設定する必用がないため、ベルトユニット７０が長時間放置されたときにも、中間転写ベルト２１の巻き癖やクリープ等も必要最小限に抑えることができる。
【００７５】
更に、実施の形態２に比べて、負荷付与機構を、クリーニングブレ−ト２８と対向ローラ７２（トルクリミッタ５４及び電磁クラッチ５５を伴わない）で構成することで構成部品を削減することが可能になりコストダウンを実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
前記した各実施の形態では、画像形成装置が電子写真プリンタである場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、電子写真方式を利用して記録材上に画像を形成する複合機、ファクシミリ装置、複写機等にも適用可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１  記録用紙、  ２  給紙部、  ３  給紙ローラ、  ４  搬送ローラ対、  ５  搬送ローラ対、  ６  搬送ローラ対、  ７  搬送ローラ対、  １１  画像形成ユニット、  １１ａ  感光体ドラム、  １２  画像形成ユニット、  １２ａ  感光体ドラム、  １３  画像形成ユニット、  １３ａ  感光体ドラム、  １４  画像形成ユニット、  １４ａ  感光体ドラム、  １５  転写ローラ、  １６  転写ローラ、  １７  転写ローラ、  １８  転写ローラ、  ２０  中間転写ベルトユニット、  ２１  中間転写ベルト、  ２２  ベルトフレーム、  ２３  駆動ローラ、  ２４  アイドルローラ、  ２４ａ  回転軸、  ２５  ２次転写ローラ、  ２６  軸受け、  ２７  付勢部材、  ２８  クリーニング部材、  ２８ａ  クリーニングブレード、  ２９  対向ローラ、  ３０  バックアップローラ、  ３１  付勢部材、  ３２  画像転写部、  ３４  駆動ローラ、  ３５  従動ローラ、  ３７  転写ベルト、  ３８  中間転写ベルトユニット、  ３９  対向片、  ４０  定着ユニット、  ４１  バックアップローラ、  ４２  熱源、  ４３  定着ローラ、  ５０  負荷付与機構、  ５１  対向ローラ、  ５２  負荷ローラ、  ５２ａ  回転軸、  ５３  付勢部材、  ５４  トルクリミッタ、  ５５  電磁クラッチ、  ５５ａ  本体、  ５５ｂ  アーマチュア部、  ６０  中間転写ベルトユニット、  ６１，６２  回転軸受け、  ６３，６４  回転軸受け、  ７０  中間転写ベルトユニット、  ７１  負荷付与機構、  ７２  対向ローラ、  １００  画像形成装置、  １０１  インタフェース部、  １０２  コマンド／画像処理部、  １０３  ＬＥＤ制御部、  １０４  印刷制御部、  １０８  給紙モータ、  １０９  搬送モータ、  １１０  ベルト駆動モータ、  １１１  ドラムモータ、  １１２  ドラムモータ、  １１３  ドラムモータ、  １１４  ドラムモータ、  １１５  ２次転写モータ、  １１８  ヒータ制御部、  １１９  定着モータ、  １２０  画像形成ユニット位置制御部、  １２１  電磁クラッチ制御部。
【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】
2011039378.tif 000009
【図８】
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【図９】
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