(57)【要約】【課題】画像形成装置の中間転写体の振動を防止すること。【解決手段】無端状のベルトと該ベルトを張架する複数のローラとから構成される中間転写体を有し、該中間転写体上に像担持体に形成されたトナー像を転写して画像を形成する画像形成装置において、装置本体には、前記中間転写体の位置決めを行い且つ前記複数のローラのうち少なくとも一つのローラの回転中心軸を回転自在に支持する軸受部材を配設することを特徴とする。【選択図】　図３
2004029212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状のベルトと該ベルトを張架する複数のローラとから構成される中間転写体を有し、該中間転写体上に像担持体に形成されたトナー像を転写して画像を形成する画像形成装置において、
装置本体には、前記中間転写体の位置決めを行い且つ前記複数のローラのうち少なくとも一つのローラの回転中心軸を回転自在に支持する軸受部材を配設することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
無端状のベルトと該ベルトを張架する複数のローラとから構成される中間転写体を有し、該中間転写体上に像担持体に形成されたトナー像を転写して画像を形成する画像形成装置において、
前記中間転写体には、前記複数のローラのうち少なくとも一つの回転中心軸の両端に、該ローラを回転自在に支持する軸受部材を配設し、
装置本体には、前記軸受部材と係合し且つ前記中間転写体の位置決めを行う穴を配設することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記回転中心軸には、装置本体からの駆動力を伝達する駆動入力ギアを配設す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】
前記軸受部材は、ボールベアリングを有するころがり軸受であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
一つの像担持体と、該像担持体に現像を行なう複数の現像手段を有し、複数色の画像が形成可能であることを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
複数の像担持体と、該像担持体に現像を行なう複数の現像手段を有し、複数色の画像が形成可能であることを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は中間転写体を用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、フルカラー画像を出力可能な、電子写真方式を用いたプリンターや複写機といった画像形成装置が普及している。以下、図面を参照して説明する。従来の中間転写体を用いた画像形成装置において、中間転写体１１０と装置本体の位置決めの一例として、図６を用いて説明する。
【０００３】
図６に示すように、中間転写体１１０のフレームの前後には位置決めピンが２カ所ずつ設けられている。中間転写位置決め板１５１、および本体側板１４２のそれらのピンに対向する位置には、位置決め部材１５１ｃ、１５１ｄ、１４３ｃ、１４３ｄが設けられている。これら位置決め部材と前記ピンが係合することで中間転写体１１０の位置決めがなされる。中間転写体１１０を駆動するローラ１１７の一端には不図示の駆動ギアが固定されている。一方、本体側には、図示しない駆動源から連結された駆動入力ギア１４４が設けられており、このギア同士が噛合うことで駆動が伝達される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述したような方式の中間転写体を有する画像形成装置において画像上の不具合として代表的なものに、４色をベルト上に重ね合わせたときのズレ、いわゆる色ズレと、ピッチムラ、ショックムラなどと呼ばれる主走査方向の細かい画像ムラや横スジがある。それらの不具合にはさまざまな原因があるが、なかでも、中間転写体と装置本体との相対的な微小移動、振動等によって起こることが多い。その原因として以下のようなことが想定される。
【０００５】
・　像担持体に対して、中間転写体１１０に含まれるベルトの位置決め（つまりローラ１１７）の間に、複数部品が介在することにより位置精度等が低下。
・　取り付けガタの増加。中間転写体１１０のローラ１１７と駆動ギアの間に複数部品が介在するため、位置精度が低下し、駆動伝達手段の噛合わせ精度が低下。
・　駆動入力時や回転負荷変動時に発生する中間転写体へ加わる外力変化。
・　中間転写位置決めピンの強度不足。
それらによって中間転写体の微小移動や振動が発生し、結果として色ズレ、画像ムラ等の不具合画像を生じることになる。
【０００６】
そこで本発明の目的は画像形成装置の中間転写体の振動を防止することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための、本発明の代表的な構成は、無端状のベルトと該ベルトを張架する複数のローラとから構成される中間転写体を有し、該中間転写体上に像担持体に形成されたトナー像を転写して画像を形成する画像形成装置において、装置本体には、前記中間転写体の位置決めを行い且つ前記複数のローラのうち少なくとも一つのローラの回転中心軸を回転自在に支持する軸受部材を配設することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図５は画像形成装置の要部構成図である。像担持体としての感光体ドラム（以下、単に「感光体」という）１は図示しないモータで矢印Ａの方向に回転できるように設けられている。感光体１の周囲には、一次帯電器７ａ、露光装置８、現像ユニット１３、中間転写体１０、クリーナ装置１２が配置されている。
【０００９】
前記現像ユニット１３は、フルカラー現像のため、現像手段としての４台の現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋからなる。現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、感光体１上の潜像をそれぞれＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）のトナーで現像する。各色のトナーを現像する際には、図示しないモータによって現像ユニット１３を矢印Ｒ方向に回転させ、当該色の現像装置が感光体１に当接するように位置合わせされる。
【００１０】
感光体１上に現像された各色のトナー像は、中間転写体１０のベルト２に順次転写されて、４色のトナー像が重ね合わされる。ベルト２はローラ１７、１８、１９、２０に張架されている。これらのうちローラ１７は、図示しない駆動源に結合されて駆動ローラとして機能し、ベルト２を矢印Ｂ方向へ駆動する。ローラ１９はベルト２の張力を調節するテンションローラとして機能し、ローラ２０は二次転写装置としての転写ローラ２１のバックアップローラとして機能する。ベルト２を挟んでローラ１７と対向する位置には、ベルトクリーナ２２が設けられていて、ベルト２上の残留トナーがブレードで掻き落とされる。
【００１１】
記録材カセット２３、２４からピックアップローラ２５ａ、２６ａ、分離ローラ対２５ｂ、２６ｂで搬送路に引き出された記録材はローラ対２７、２８によってレジストローラ対２９へ導かれる。レジストローラ対ニップ部で一端停止した記録材はベルト２上のトナー像とタイミングを合わせて二次転写ニップ部、つまり二次転写ローラ２１とベルト２との当接部に給送される。ベルト２上に形成されたトナー像はこのニップ部で記録材上に転写され、定着装置５で熱定着されてトレイ３０に排出される。
【００１２】
上記構成によるカラープリンタでは、次のようにして画像が形成される。まず、帯電装置７ａに電圧を印加して感光体１の表面を予定の帯電部電位で一様にマイナス帯電させる。続いて、帯電された感光体１上の画像部分が予定の露光部電位になるようにレーザースキャナからなる露光装置８で露光を行い潜像が形成される。露光装置８は画像信号に基づいてオン・オフすることにより、画像に対応した潜像を形成する。
【００１３】
現像装置１３Ｙ等の現像ローラには各色毎に予め設定された現像バイアスが印加されており、前記潜像は該現像ローラの位置を通過時にトナーで現像され、トナー像として可視化される。トナー像は中間転写体１０でベルト２に転写され、ベルト２上に第１色目のトナー像が形成される。この動作を４回（＝４色）繰り返すことで、ベルト２上には４色のフルカラートナー像が形成される。その際、二次転写装置としての転写ローラ２１は図示しない接離機構により、ベルト２から離間している。またベルトクリーナ２２も図示しない接離機構によりベルト２から離間している。
【００１４】
４色のトナー像が形成され、トナー像先端がローラ２０に差し掛かる直前で接離機構によって二次転写ローラ２１をベルト２と当接させ、そのニップ部において記録材にトナー像を転写する。記録材に転写後、定着装置５に送給される。感光体１上に残留したトナーは、クリーナ装置１２で除去・回収され、最後に、感光体１は除電装置７ｂで一様に０ボルト付近まで除電されて、次の画像形成サイクルに備える。また、ベルト２上に残留したトナーは、離間していたクリーナ２２が当接して除去・回収される。
【００１５】
このような画像形成装置においては、感光体１の交換、現像装置１３Ｙ、１３Ｍ，１３Ｃ、１３Ｋの交換、中間転写ベルト２の交換など、さまざまなメンテナンスが必要である。そのため、感光体１、現像装置１３、中間転写体１０などを本体フレーム４１、４２に直接取り付けず、別途設けたサブフレーム３１に搭載し、そのサブフレームを装置本体から引き出しタイプで引き出したり、サブフレームごと取り外したりすることで、交換性を容易にするようになっている。サブフレーム３１は装置本体フレーム４０、４１とスライドレール３２ａ、３２ｂを介して取り付けられ、装置前後方向へスライド可能となっている。
【００１６】
図１に示すように、本例の画像形成装置においては、本体フレーム４０、４１に対してサブフレーム３１が別途設けられている。サブフレーム３１には感光体１、一次帯電器７ａ（不図示）、除電装置７ｂ（不図示）、中間転写体１０、クリーナ装置１２（不図示）、現像ユニット１３、ベルトクリーナ２２（不図示）が搭載されている。現像ユニット１３には現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋが搭載されている。
【００１７】
サブフレーム３１の構成について説明する。サブフレーム前側板３１ａ、それと対向するサブフレーム後側板３１ｂ、その間を連結するクロスメンバー３１ｃ、３１ｄによって構成されている。サブフレーム３１は本体メインフレームに対してスライドレール３２ａ、３２ｂを介して取り付けられており、装置前後方向に移動可能になっている。サブフレーム前側板３１ａとサブフレーム後側板３１ｂには、それぞれ位置決めピンが設けられている。サブフレーム３１を装置本体内の画像形成可能位置まで挿入すると、本体フレーム４１の位置決め穴と係合するようになっている。これによってサブフレーム３１は装置本体内で位置決めされる。
【００１８】
サブフレームの前方にはサブフレーム前側板３１ａのほかに中間転写体位置決め板５１が設けられている。この２つの板が一体でサブフレーム３１の前側板としての機能をはたす。中間転写体位置決め板５１は感光体軸受４５に係合する穴５１ａと、位置決めピン５１ｂを有し、この２点でサブフレーム前側板３１ａに位置決めされる。
【００１９】
中間転写体１０について説明する。図２は中間転写体の概略図である。ベルト２は厚さ０．１ｍｍ程度の所望の抵抗値が設定された導電性プラスチックシートからなり、後述するローラ類に巻きかけられている。ローラ１７はベルト２をＢ方向に駆動するための駆動ローラである。その一端には、装置本体から回転駆動力を伝達されるギア１７ａが取り付けられており、図示しない駆動現に連結されている。
【００２０】
中間転写体１０は、芯金の周囲に所望の抵抗値に設定された導電性スポンジを巻きつけたもので、感光体１とベルト２を挟んで対向している。中間転写体１０の芯金に転写バイアスを印可することで、感光体１上のトナー像をベルト２上に転写する。ローラ１８はベルト２と感光体１との巻きつき角度を調整するためのものである。ローラ１９は図示しない付勢手段によって矢印Ｃ方向へ付勢され、ベルト２にテンションを付与する。ローラ２０は芯金に所望の抵抗値に設定された導電ゴムを巻きつけたものであり、転写ローラ２１とベルト２を介して対向する。芯金は接地されている。各ローラは中間転写体フレーム（不図示）に回転自在に保持されている。また中間転写体１０、ローラ１８は解除アーム５３に回転自在に保持され、解除レバー５２を操作することで、矢印Ｄ方向へ回動し、中間転写体１０と感光体１のニップ部を開放することが可能である。
【００２１】
図１、２を用いて中間転写体１０の取り外しについて説明する。まず、前述した解除レバー５２を操作することで、感光体１とベルト２の当接部を解除する。次に中間転写体位置決め板５１とサブフレーム前側板３１ａの締結を外し、中間転写体位置決め板５１のみを取り外し、続いて中間転写体１０を引き出す。この際、中間転写体１０はサブフレーム３１に設けられたレール部材（不図示）に搭載されているため、下方へ落下することはない。
【００２２】
次に中間転写体１０と装置本体の位置決め及び駆動伝達について図３を用いて説明する。中間転写体１０の駆動ローラ１７は、中間転写体１０のフレームに回転自在に保持されており、その両端の回転中心軸部は突出している。一端には駆動ギア１７ａが設けられており、装置本体からの駆動を入力される。また、中間転写体１０のフレームには位置決めピン１０ａ、１０ｂが設けられ、中間転写体１０の回転方向の位置決めを行なっている。
【００２３】
中間転写体位置決め板５１には、中間転写体の位置決め部材５１ｃ、５１ｄが設けられている。５１ｃは軸受け機能が必要であるため、本例ではボールベアリングを用い、中間転写体位置決め板５１に圧入して固定している。５１ｄはピン１０ａと係合するブッシュ部材である。本体後側板４３にも中間転写体１０の位置決め部材４３ｃ、４３ｄが設けられている。４３ｃは軸受け機能が必要であるため、本例ではボールベアリングを用い、本体後側板４３に圧入して固定している。４３ｄはピン１０ｂと係合するブッシュ部材である。
【００２４】
次に駆動伝達について説明する。本体後側板４３から装置内部へ突出するように駆動入力ギア４４が設けられている。このギア４４の回転中心軸は、位置決め部材４３ｃとの中心間距離がＬとなる位置に設けられている。この距離Ｌとは、ギア１７ａとギア４４が噛合う際の最適な軸間距離である。
【００２５】
このような構成をとることで、以下のような効果が得られる。
・　装置本体と、中間転写体１０の位置決め部において介在する部品が少なく、部品公差による位置ズレが最小限に抑えられる。また、部品同士のガタも最小限に抑えられる。
・　装置本体からの駆動入力ギア４４と中間転写体のギア１７ａの軸間ピッチが、部品精度等によらずに最適に保たれるので、噛み合い不具合によるギア歯ピッチやギア１回転周期のムラが発生しない。
・　前述したようにベルト２上に４色のトナー像が形成され、トナー像先端がローラ２０にさしかかる直前で接離機構によって二次転写ローラ２１をベルト２と当接させ、そのニップ部において記録材にトナー像を転写する。さらに、ベルト２上に残留したトナーは、離間していたベルトクリーナ２２が当接して除去・回収される。このようにベルト２上にローラやブレードが接離すると、そのときにベルト駆動の駆動負荷が変動する。駆動負荷変動があると駆動入力ギア４４と中間転写体のギア１７ａの歯面の面圧に変動を生じ、結果として中間転写体１０にかかる外力が変動する。しかし、位置決めをギア１７ａの回転中心軸で行っているため、中間転写体１０が移動することはない。
【００２６】
以上に述べたように、本発明によれば、簡単な構成で画像形成装置の中間転写体の振動を防止することができるため、メンテナンス性を損なうことなく、色ズレ、画像ムラのない良好な画像を得ることができる。
【００２７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図４を用いて本発明の第２実施形態を説明する。前述した実施形態と同一機能の部位には同一符号を付し、説明は省略する。
【００２８】
本例では、ローラ１７の回転中心軸の両端に軸受け部材としてボールベアリング１７ｂ、１７ｃを固定している。固定方法は圧入が望ましいが、軸方向にビス止め等で固定しても構わない。一方、中間転写体位置決め板５１および本体フレーム４２には、前記ボールベアリング１７ｂ、１７ｃの外径と係合する穴５１ｅ、４３ｅを設けている。
【００２９】
以上のような構成をとることで、第１実施形態と同様の効果を得られる。また、量産性等を考慮すると、本体フレーム４２に直接軸受け部材を取り付けるのが困難な場合があるが、本例の構成によれば問題がない。
【００３０】
（他の実施形態）
前述した実施形態においては、１つの感光体に対して複数の現像装置を有するものについて記述したが、本発明を、複数の感光体に対して、それぞれ現像装置を有するいわゆるタンデムタイプの画像形成装置に適用しても同様の効果を得ることが可能である。
【００３１】
また、前述した実施形態については、プリンタを例示して説明したが、これに限るものではなく、複写機やファクシミリ装置に対しても適用できる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明においては、無端状のベルトと該ベルトを張架する複数のローラとから構成される中間転写体を有し、該中間転写体上に像担持体に形成されたトナー像を転写して画像を形成する画像形成装置において、装置本体には、前記中間転写体の位置決めを行い且つ前記複数のローラのうち少なくとも一つのローラの回転中心軸を回転自在に支持する軸受部材を配設することを特徴とするため、前記中間転写体が、前記軸受部材に確実に固定されることにより、例えば、装置本体からの駆動入力の際に伝達される駆動力が変動したとしても、装置本体に対して前記中間転写体の位置がずれることはなく、画像形成装置の中間転写体の振動を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の要部構成を示す斜視図である。
【図２】中間転写体の概略図である。
【図３】第１実施形態の中間転写体の位置決め及び駆動伝達に関する説明図である。
【図４】第２実施形態の中間転写体の位置決め及び駆動伝達に関する説明図である。
【図５】画像形成装置の要部構成図である。
【図６】従来の中間転写体の位置決め及び駆動伝達に関する説明図である。
【符号の説明】
１　　　　…感光体、２　　　　…中間転写ベルト、５　　　　…定着装置
７ａ　　…一次帯電器、７ｂ　　…除電装置、８　　　　…露光装置
１０　　　　…中間転写体、１０ａ　　…位置決めピン、１０ｂ　　…位置決めピン
１２　　　　…クリーナ装置、１３　　　　…現像ユニット
１３Ｃ　　…現像装置、１３Ｋ　　…現像装置、１３Ｍ　　…現像装置、１３Ｙ　　…現像装置
１７　　　　…ローラ、１７ａ　　…駆動ギア、１７ｂ　　…ボールベアリング
１７ｃ　　…ボールベアリング、１８　　　　…ローラ、１９　　　　…ローラ、２０　　　　…ローラ
２１　　　　…二次転写ローラ、２２　　　　…ベルトクリーナ、２３　　　　…記録材カセット
２４　　　　…記録材カセット、２５ａ　　…ピックアップローラ、２５ｂ　　…分離ローラ対
２６ａ　　…ピックアップローラ、２６ｂ　　…分離ローラ対、２７　　　　…ローラ対
２８　　　　…ローラ対、２９　　　　…レジストローラ対、３０　　　　…トレイ
３１　　　　…サブフレーム、３１ａ　　…サブフレーム前側板
３１ｂ　　…サブフレーム後側板、３１ｃ　　…クロスメンバー
３１ｄ　　…クロスメンバー
４１　　　　…本体フレーム、４２　　　　…本体フレーム、４３　　　　…本体後側板
４３ｃ　　…位置決め部材、４３ｄ　　…位置決め部材、４３ｅ　　…穴
４４　　　　…駆動入力ギア、４５　　　　…感光体軸受
５１　　　　…中間転写体位置決め板、５１ａ　　…穴、５１ｂ　　…位置決めピン
５１ｃ　　…位置決め部材、５１ｄ　　…位置決め部材、５１ｅ　　…穴
５２　　　　…解除レバー、５３　　　　…解除アーム
【図１】
2004029212.tif 000003
【図２】
2004029212.tif 000004
【図３】
2004029212.tif 000005
【図４】
2004029212.tif 000006
【図５】
2004029212.tif 000007
【図６】
2004029212.tif 000008