(57)【要約】【課題】プリント生産性を低下させたり、装置の大型化を来すことなく、色ずれを小さく抑えることのできる画像形成装置を得る。【解決手段】４サイクル方式のカラープリンタにおいて、中間転写ベルト２１に残留したトナーを除去するクリーナブレード３０はベルト２１に対して接離可能に設置されている。このブレード３０は、１色目のＹトナー画像がベルト２１上に１次転写されているときベルト２１から離間し、その後は離間状態を保持し、４色目のＫトナー画像が１次転写されているときベルト２１に圧接する。テンションローラ２４は、圧縮コイルばね２８にてベルト２１に張力を付与し、ブレード３０がベルト２１に圧接するタイミングと同期してワイヤ３８にて付勢されて外方へ変位する方向とは逆の内方へ移動する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの感光体に順次形成される４色のトナー画像を中間転写ベルト上に順次１次転写して合成し、該合成画像を記録媒体上に２次転写する４サイクル方式の画像形成装置であって、
前記中間転写ベルトは駆動ローラ及びテンションローラを含む複数のローラに無端状に張り渡され、
トナー画像を前記中間転写ベルトに１次転写しているときに、接離部材が該中間転写ベルトに圧接するタイミングと同期して、前記テンションローラがテンション付与ばね部材にて付勢されている方向とは逆方向に移動すること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記テンションローラを移動させる機構には前記テンション付与ばね部材とは別のばね部材を含む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】
前記テンションローラを移動させる機構は前記接離部材の接離機構に連結され、該接離機構の動作と連動して該テンションローラを移動させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記接離部材は前記中間転写ベルト上から残留トナーを除去するためのクリーナ部材であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記接離部材はトナー画像を前記中間転写ベルトから記録媒体に２次転写するための２次転写部材であることを特徴とする請求項１ないし請求項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、画像形成装置、特に、電子写真法によるカラーの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真法による複写機やプリンタなどのカラー画像形成装置として、一つの感光体に順次形成される４色のトナー画像を中間転写ベルト上に順次１次転写して合成し、該合成画像を記録媒体上に２次転写する４サイクル方式が知られている。
【０００３】
この種の４サイクル方式の画像形成装置において、中間転写ベルトから残留トナーを除去するためのクリーナブレードは１次転写されたトナー画像が通過中は中間転写ベルトから離間され、２次転写後に中間転写ベルトに圧接するように駆動される。また、２次転写ローラも４色目トナー画像が１次転写された後に中間転写ベルトに圧接するように駆動される。
【０００４】
中間転写ベルトにポリカーボネートなどの剛性を有する材料を用いた場合、クリーナブレードや２次転写ローラが接離する際に、負荷変動にて中間転写ベルトに撓み（張りや緩み）が発生して中間転写ベルトの走行状態が変化する不具合を生じ、その結果、４色間での色ずれが発生していた。特に、近年ではトナーが小径化し、クリーナブレードの接離による負荷変動が大きくなる傾向にあり、色ずれが大きくなっている。
【０００５】
中間転写ベルトの負荷変動に起因する色ずれ防止のため、従来では、特許文献１に記載されているように、クリーナブレードの離間後に中間転写ベルトの位置検出を行って１次転写を開始することが提案されている。また、特許文献２に記載されているように、１次転写中はクリーナブレードが中間転写体に接離しないように制御することが提案されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１の対策では、プリント生産性が低下していまい、特許文献２の対策では、中間転写体が大きくなる分だけ画像形成装置が大型化するといった問題点を有している
【特許文献１】特開平９−１４６４３８号公報
【特許文献２】特開平１０−４８９６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、プリント生産性を低下させたり、装置の大型化を来すことなく、色ずれを小さく抑えることのできる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、
一つの感光体に順次形成される４色のトナー画像を中間転写ベルト上に順次１次転写して合成し、該合成画像を記録媒体上に２次転写する４サイクル方式の画像形成装置であって、
前記中間転写ベルトは駆動ローラ及びテンションローラを含む複数のローラに無端状に張り渡され、
トナー画像を前記中間転写ベルトに１次転写しているときに、接離部材が該中間転写ベルトに圧接するタイミングと同期して、前記テンションローラがテンション付与ばね部材にて付勢されている方向とは逆方向に移動すること、
を特徴とする。
【０００９】
本発明に係る画像形成装置においては、トナー画像を中間転写ベルトに１次転写しているときに、接離部材（クリーナ部材又は２次転写部材）が中間転写ベルトに圧接するタイミングと同期して、テンションローラがテンション付与ばね部材にて付勢されている方向とは逆方向に移動することにより、負荷変動で中間転写ベルトの撓み変化（張りや緩み）による走行状態の変化がほぼ解消され、４色間での色ずれを小さく抑えることができる。また、１次転写を遅らせたり、中間転写体を大きくする必要がなく、プリント生産性の低下、装置の大型化を来すことがない。
【００１０】
本発明に係る画像形成装置においては、テンションローラを移動させる機構にはテンション付与ばね部材とは別のばね部材を含んでいてもよい。また、テンションローラ移動機構には接離部材の接離機構に連結され、該接離機構の動作と連動してテンションローラを移動させるようにしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施例について添付図面を参照して説明する。
【００１２】
（カラープリンタの概略構成）
図１に、本発明に係る画像形成装置の一実施例であるカラープリンタ１の概略構成を示す。このカラープリンタ１は、概略、感光体ユニット１０、現像ユニット１５、中間転写ユニット２０、レーザ走査ユニット１４、定着ユニット４５及び給紙ユニット４０を備えている。
【００１３】
感光体ユニット１０は、感光体ドラム１１、帯電器１２、クリーナブレード１３などを備えている。現像ユニット１５は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色の現像器１６（１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ）を支軸１７を中心に一体的に矢印Ａ方向に回転可能に設置したものである。中間転写ユニット２０は、中間転写ベルト２１を駆動ローラ２２、従動ローラ２３、テンションを付与する圧縮コイルばね２８を備えたローラ２４にエンドレス状に矢印Ｂ方向に回転可能に保持したもので、巻付けローラ２５及び１次転写ローラ２６を備えている。さらに、残留トナーのクリーナブレード３０を備えている。
【００１４】
画像の形成は、まず、画像データが外部のコンピュータなどから入力され、４色の画像がＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順にレーザ走査ユニット１４から感光体ドラム１１に対して露光され（静電潜像の形成）、各色の現像器１６によって現像（トナー像化）される。このトナー像は１色ごとに１次転写ローラ２６から付与される電界によって中間転写ベルト２１上に１次転写され、４色の画像が中間転写ベルト２１上に重ね合わされる。
【００１５】
１次転写における４色のトナー画像の色合わせは、中間転写ベルト２１の一側部に形成した検知孔を図示しない位置検出センサで検出し、各感光体ドラム１１への画像書出しタイミングを合わせることで行われる。
【００１６】
一方、用紙は、給紙ユニット４０から給紙ローラ４１にて１枚ずつ給紙され、搬送ローラ対４２を経て、駆動ローラ２２にて支持されている中間転写ベルト２１と２次転写ローラ２７とのニップ部に搬送され、２次転写ローラ２７から付与される電界によって中間転写ベルト２１から合成画像が２次転写される。その後、用紙は定着ユニット４５にてトナーの加熱定着を施され、排出ローラ対５から排紙トレイ６上に排出される。
【００１７】
なお、それぞれの作像用ユニットの構成やその作用は従来周知であり、その詳細な説明は省略する。
【００１８】
（中間転写ユニット）
クリーニングブレード３０は、図２に示すように、クリーナブレード接離機構３１にて中間転写ベルト２１に対して以下に説明する所定のタイミングで圧接／離間される。クリーナブレード接離機構３１は、クリーナブレード３０を保持するブラケット３２とコイルばね３４とカム３５と図示しないモータとで構成されている。
【００１９】
即ち、ブラケット３２は支軸３３を支点として回動自在であり、引張りコイルばね３４にて矢印Ｃ方向に弾性的に付勢されている。カム３５は支軸３６を介して図示しないモータに連結され、その外周面にはブラケット３２の側面３２ａがコイルばね３４のばね力にて弾性的に圧接している。カム３５の小径部が側面３２ａに当接しているとき、クリーナブレード３０は中間転写ベルト２１に圧接し、この圧接力はコイルばね３４により付与されている。一方、カム３５が９０°回転駆動されると、カム３５の大径部が側面３２ａに当接し、ブラケット３２が支軸３３を支点として矢印Ｃとは逆方向に回動し、クリーナブレード３０は中間転写ベルト２１から離間する。
【００２０】
クリーナブレード３０は、１次転写されたトナー画像が通過中は中間転写ベルト２１から離間され、２次転写後に中間転写ベルト２１に圧接する。具体的には、クリーナブレード３０は、通常、中間転写ベルト２１に圧接した状態にセットされ、図３に示すように、画像形成処理が開始され、１色目のＹトナー画像が１次転写されている途中のタイミングＴ１にて中間転写ベルト２１から離間し、その後は離間状態を保持し、４色目のＫトナー画像が１次転写されている途中のタイミングＴ２にて中間転写ベルト２１に圧接し、残留トナーを除去する。
【００２１】
中間転写ベルト２１上に１次転写されたトナー画像は、４色目のＫトナー画像が１次転写された後に、前述のごとく用紙上に２次転写される。従って、２次転写ローラ２７も前記接離機構３１と同様の接離機構（図示せず）を備え、２次転写が行われる領域でのみ中間転写ベルト２１に圧接される。
【００２２】
（色ずれの発生）
クリーニングブレード３０は例えばウレタンゴムからなる。また、中間転写ベルト２１は、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリイミドなどの樹脂材料からなり、剛性を有している。ここで、中間転写ベルト２１の剛性とは、ヤング率１〜５ＧＰａ程度を意味する。ちなみに、ゴムのヤング率は１．５〜５ＭＰａ程度である。
【００２３】
複数のローラ２２，２３，２４，２５，２６に無端状に張り渡された中間転写ベルト２１は、クリーナブレード３０や２次転写ローラ２７の接離による負荷変動で走行状態（撓み）が変化し、１次転写部と駆動ローラ２２との間におけるベルト２１の実距離が変化し、１次転写中にブレード３０の接離動作が行われないＭ画像やＣ画像に対して、１次転写中にブレード３０が接離動作するＫ画像及びＹ画像の色ずれが発生する。
【００２４】
具体的には、クリーナブレード３０の接離について説明すると、ブレード３０が中間転写ベルト２１から離間しているとき、図４（Ａ）に実線で示すように、中間転写ベルト２１にはクリーナ部の上流側に張りが生じている。４色のトナー画像の１次転写時の全てでこの走行状態が保持されれば、４色の画像に色ずれを生じることはない。
【００２５】
しかしながら、クリーナブレード３０が中間転写ベルト２１に圧接すると、図４（Ａ）に点線で示すように、クリーナ部の下流側に張りを生じ、上流側に緩みを生じ、テンションローラ２４も緩みに伴ってコイルばね２８に付勢されて外方に移動する。これにて、１次転写部と駆動ローラ２２との間における実距離が変化し、Ｋトナー画像に色ずれが発生する。また、ブレード３０がベルト２１から離間する際にもベルト２１の走行状態が逆に変化し、Ｙトナー画像に色ずれが発生する。
【００２６】
ここで、中間転写ベルト２１にクリーナブレード３０から作用する負荷の大きさによるベルト２１の位置変位量を図５に示す。位置変位量は、図４（Ａ）に示すように、１次転写部と駆動ローラ２２との中間部Ｚ１と、テンションローラ２４部分Ｚ２とで測定した。また、中間転写ベルト２１は厚さ０．１５ｍｍのポリカーボネートを素材とし、周長を３８０ｍｍとし、張力は２５Ｎに設定し、１５０ｍｍ／ｓで駆動した。ベルト２１の位置変位量はＺ１，Ｚ２のいずれでもクリーナ部の負荷に比例して大きくなり、主に中間部Ｚ１での位置変位が画像の色ずれとなる。
【００２７】
このような色ずれの様子を図６（Ａ）を参照して説明する。図６（Ａ）はＡ４サイズの用紙を長辺方向に連続的に通紙させて画像を形成した場合を模式的に示し、曲線Ｍ−ＣはＭ画像とＣ画像との色ずれ、曲線Ｍ−ＫはＭ画像とＫ画像との色ずれ、曲線Ｍ−ＹはＭ画像とＹ画像との色ずれを示している。Ｙ画像は１次転写している間に２次転写ローラ２７とクリーナブレード３０が離間するので、接離動作が生じないＭ画像やＣ画像に対して色ずれが生じる。また、Ｋ画像も１次転写している間に２次転写ローラ２７とクリーナブレード３０が圧接するので色ずれが生じる。
【００２８】
図６（Ａ）から明らかなように、１枚のカラー画像では、画像の後端部においてクリーナブレード３０の接離によるＹ画像とＫ画像の色ずれがかなり大きくなってしまう。本実施例は、以下に説明するように、クリーナブレード３０が接離する際の色ずれ（図６（Ａ），（Ｂ）に符号Ｗで示す領域）を極力小さくする。図６（Ｂ）は以下に説明するように本実施例で色ずれが解消された状態を示すものである。
【００２９】
（色ずれの解消）
そこで、本実施例においては、図４（Ｂ），（Ｃ）に示すように、テンションローラ２４の支軸とクリーナブレード３０のブラケット３２との間に、中間部に引張りコイルばね３９を設けたワイヤ３８を取り付け、ピン３７にて該ワイヤ３８に張りを持たせるようにした。
【００３０】
クリーナブレード３０が中間転写ベルト２１から離間しているとき（図４（Ｂ）参照）、ブラケット３２はブレード３０とともにベルト２１から離間しており、ワイヤ３８は緩みを保持している。このとき、ベルト２１のクリーナ部から上流側は張りを生じている。
【００３１】
そして、前記タイミングＴ１で接離機構３１が動作し、クリーナブレード３０が中間転写ベルト２１に圧接すると、ベルト２１のクリーナ部から上流側は図４（Ａ）に示した撓みを生じようとするとともに、テンションローラ２４は圧縮コイルばね２８で付勢されて外方に移動しようとする。しかし、ブレード３０とともにブラケット３２が矢印Ｃ方向に回動することによりワイヤ３８に張りを生じ、引張りコイルばね３９のばね力によって、テンションローラ２４は部分Ｚ２が変位する方向（テンションローラ２４が圧縮コイルばね２８にて付勢されている方向）とは逆方向の内方に移動する。
【００３２】
前記動作に伴って、中間転写ベルト２１のクリーナ部から上流側の緩みが解消される。従って、中間転写ベルト２１は、図４（Ｃ）に示すように、クリーナブレード３０が離間している状態と同じ走行（撓み）状態を維持され、特に、１次転写部と駆動ローラ２２との間における実距離の変化がなくなる。一方、前記タイミングＴ２でクリーナブレード３０が中間転写ベルト２１から離間する際には、テンションローラ２４にはワイヤ３８からのテンションが解除されるが、ベルト２１のクリーナ部から上流側は張りが生じるため、ベルト２１の走行（撓み）状態が変化することはない。
【００３３】
このように、クリーナブレード３０の接離動作による中間転写ベルト２１の走行状態の変化が防止されることにより、Ｍ画像及びＣ画像に対するＹ画像及びＫ画像のずれが極めて小さくなり、図６（Ｂ）に示すように、画像の後端部分Ｗでの色ずれを抑えることができる。
【００３４】
（他の実施例）
なお、本発明に係る画像形成装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００３５】
例えば、クリーナ部材はブレード３０に限らずローラやブラシであってもよい。また、前記実施例ではクリーナブレード３０の接離に連係してテンションローラ２４を移動させる例を示したが、２次転写ローラ２７の接離に連係してテンションローラ２４を移動させてもよい。
【００３６】
あるいは、テンションローラ２４を移動させる機構として、ソレノイドなどの専用の駆動源を設けてもよい。また、移動機構に引張りコイルばね３９を設けることは必ずしも必要ではない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例であるカラープリンタを示す概略構成図である。
【図２】クリーナブレードの接離機構を示す説明図である。
【図３】中間転写ベルト上に１次転写された各色のトナー画像の移動とクリーナブレードの接離タイミングを示すチャート図である。
【図４】中間転写ベルトの走行状態を示す説明図であり、（Ａ）は従来の走行状態を示し、（Ｂ）は本発明においてクリーナブレードが離間状態での走行状態を示し、（Ｃ）は本発明においてクリーナブレードが圧接状態での走行状態を示す。
【図５】クリーナ部のトルクに対するベルトの位置変位量を示すグラフである。
【図６】カラー画像の色ずれ量を示すグラフであり、（Ａ）は従来例を示し、（Ｂ）は本発明例を示す。
【符号の説明】
【００３８】
１…カラープリンタ
１０…感光体ユニット
１１…感光体ドラム
２０…中間転写ユニット
２１…中間転写ベルト
２２…駆動ローラ
２４…テンションローラ
２７…２次転写ローラ
２８…圧縮コイルばね（テンション付与ばね部材）
３０…クリーナブレード
３１…接離機構
３８…ワイヤ
３９…引張りコイルばね
【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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