(57)【要約】【課題】中間転写体の着脱が容易で、感光体と中間転写体とのニップを十分とった、画像品質が高いフルカラー画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー像を重ね合わせてフルカラートナー像を形成する中間転写体が、エンドレスベルト状の中間転写ベルトと、該ベルトを支持する複数の支持ローラと、該支持ローラを保持する保持体とを備えた中間転写体ユニットになっていて、画像形成装置本体のフレームに、中間転写体ユニットを転写手段側から感光体側に向けて本体フレームに着脱するガイドと、中間転写体ユニットを所定位置に固定する固定手段とを備えている。中間転写ベルトが感光体に当接する側の支持ローラの半径が、転写手段に対向した側の支持ローラの半径より大きいので、感光体とのニップが大きくなっている。【選択図】　図１
2004029609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト状の感光体と、該感光体に形成した静電潜像をトナー像にする現像器と、複数の色のトナー像を重ね合わせてフルカラートナー像を形成する中間転写体と、中間転写体と印写媒体を介して対向配置し前記フルカラートナー像を印写媒体に転写する転写手段とを具備したフルカラー画像形成装置において、
前記中間転写体が、エンドレスベルト状の中間転写ベルトと、該ベルトを支持する複数の支持ローラと、該支持ローラを保持する保持体とを備えた中間転写体ユニットであって、
画像形成装置本体のフレームが、前記中間転写体ユニットを前記転写手段側から前記感光体側に向けて前記画像形成装置本体フレームに着脱するガイドと、前記中間転写体ユニットを所定位置に固定する固定手段とを備えていることを特徴とするフルカラー画像形成装置。
【請求項２】
エンドレスベルト状の感光体と、該感光体に形成した静電潜像をトナー像にする黒，イエロー，マゼンタ，シアンの４色の現像器と、該４色のトナー像を重ね合わせてフルカラートナー像を形成する中間転写体と、前記フルカラートナー像を印写媒体に転写する転写手段とを具備したフルカラー画像形成装置において、前記中間転写体が、エンドレスベルト状の中間転写ベルトと、該ベルトを支持する異なる直径の支持ローラと、該支持ローラを保持する保持体とを備えた中間転写体ユニットであって、
中間転写体ユニットが、該保持体から突き出した中間転写体ユニット支持体を複数個備え、
画像形成装置本体のフレームが、前記中間転写体ユニットを前記転写手段側から前記画像形成装置本体フレームに着脱するガイドと、前記中間転写体ユニットを所定位置に固定する固定手段とを備えていて、前記中間転写体ユニット支持体を前記ガイドに沿わせて中間転写体ユニットを着脱することを特徴とするフルカラー画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載のフルカラー画像形成装置において、前記中間転写体ユニットで、中間転写ベルトが感光体に当接する側の支持ローラの半径が、前記中間転写ベルトが転写手段に対向した側の支持ローラの半径より大きいことを特徴とするフルカラー画像形成装置。
【請求項４】
請求項２に記載のフルカラー画像形成装置において、前記中間転写体ユニット支持体が、前記中間転写ベルト支持ローラの回転軸であることを特徴とするフルカラー画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載のフルカラー画像形成装置において、前記中間転写体ユニット支持体である前記回転軸が、中間転写ベルトが感光体に当接する側の支持ローラの回転軸の直径が、転写手段に対向した側の支持ローラの回転軸の直径より大きいことを特徴とするフルカラー画像形成装置。
【請求項６】
請求項２に記載のフルカラー画像形成装置において、前記中間転写体ユニットが、前記中間転写ベルトに接している１個あるいは複数個のテンションローラを備えていることを特徴とするフルカラー画像形成装置。
【請求項７】
請求項２に記載のフルカラー画像形成装置において、前記中間転写体ユニットを前記転写手段側から前記画像形成装置本体フレームに着脱するガイドとして、本体フレームと別体のレール部材を配置したことを特徴とするフルカラー画像形成装置。
【請求項８】
請求項２に記載のフルカラー画像形成装置において、前記転写手段が転写ロールであって、該転写ロールが前記中間転写体ユニットと別体であることを特徴とするフルカラー画像形成装置。
【請求項９】
請求項２に記載のフルカラー画像形成装置において、前記転写手段が転写ロールであって、前記中間転写体ユニットが、該転写ロールを備えていることを特徴とするフルカラー画像形成装置。
【請求項１０】
ベルト状の感光体と、該感光体に形成した静電潜像をトナー像にする現像器と、複数の色のトナー像を重ね合わせてフルカラートナー像を形成する中間転写体と、中間転写体と印写媒体を介して対向配置し前記フルカラートナー像を印写媒体に転写する転写手段と、該印刷媒体に転写したフルカラートナー像を定着する定着器とを具備したフルカラー画像形成装置において、
前記中間転写体が、エンドレスベルト状の中間転写ベルトと、該ベルトを支持する複数の支持ローラと、該支持ローラを保持する保持体とを備えた中間転写体ユニットであって、
前記定着器を中間転写体ユニットより上方に配置し、前記印刷媒体を収納する印刷媒体収納容器を前記中間転写体ユニットより下方に配置し、
前記画像形成装置本体が該中間転写体ユニットを着脱するための開口部と、該開口部を覆う扉部とを備えていて、
画像形成装置本体のフレームが、前記中間転写体ユニットを前記転写手段側から前記感光体側に向けて前記画像形成装置本体フレームに着脱するガイドと、前記中間転写体ユニットを所定位置に固定する固定手段とを備えていることを特徴とするフルカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中間転写体を備えたフルカラー電子写真画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術の電子写真によるフルカラー画像形成装置では、図２に示すように中間転写体である中間転写ドラム１４を装置中央部に配置し、中間転写体の装着を、装置の上方にある開口部、もしくは装置側面で中間転写体の軸方向にある開口部から行っていた。
【０００３】
図２に示す従来技術の画像形成装置は、着色粒子であるトナーを収納する現像器４を各色毎に複数個有しており、感光体１を帯電器２で帯電し、露光装置３で感光体１に静電潜像を作り、静電潜像に現像器４で各色のトナーを順次付着させてトナー像を作り、各色のトナー像を順次中間転写ドラム１４に転写し重ね合わせ、収納容器８に収納されていた印刷媒体を給紙装置９で転写手段である転写ローラ１５と中間転写ドラム１４の間に印写媒体を供給してトナー像を転写し、定着器１１でトナーを定着して印刷画像を得る。中間転写ドラム１４に残留したトナーはクリーナ１２で清掃され、次の印刷が行われる。
【０００４】
また、特開２００１−５２５１号公報には、現像器と感光体とが一体になった個別ユニットを円柱状に集合配置していて、中間転写体ユニットが感光体である感光ドラムに当接するようにプリンタ前面板より挿入しているフルカラー画像形成装置が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記図２に示した従来技術では、感光体と中間転写体のニップを確保するために感光体１をベルト形状とし、中間転写体をドラムとしているが、大きく重い中間転写ドラム１４を、装着する時には定着器１１にぶつからないように上方もしくは中間転写体の軸方向から移動して脱着していた。
【０００６】
前記特開２００１−５２５１号公報では、現像器と感光体とが一体になった個別ユニットを円柱状に集合配置していて、中間転写体ユニットは感光体である感光ドラムに当接するようにプリンタ前面板より挿入している。前記特開２００１−５２５１号公報では感光体と中間転写体のニップを確保するために、中間転写体には弾性ローラを内包し弾性ローラを用いて中間転写ベルトを感光体ドラムに押しつけているが、感光体と中間転写体とのニップ距離が数ｍｍと短く、安定した転写を確保することが難しく、画像品質を損なう場合があった。
【０００７】
本発明の目的は、中間転写体の着脱が容易であり、感光体と中間転写体とのニップが十分とれていて、画像品質が高いフルカラー画像形成装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のフルカラー画像形成装置は、ベルト状の感光体と、該感光体に形成した静電潜像をトナー像にする現像器と、複数の色のトナー像を重ね合わせてフルカラートナー像を形成する中間転写体と、中間転写体と印写媒体を介して対向配置し前記フルカラートナー像を印写媒体に転写する転写手段とを具備し、前記中間転写体が、エンドレスベルト状の中間転写ベルトと、該ベルトを支持する複数の支持ローラと、該支持ローラを保持する保持体とを備えた中間転写体ユニットになっていて、画像形成装置本体のフレームが、前記中間転写体ユニットを前記転写手段側から前記感光体側に向けて前記画像形成装置本体フレームに着脱するガイドと、前記中間転写体ユニットを所定位置に固定する固定手段とを備えている。中間転写体ユニットの中間転写ベルトが感光体に当接する側の支持ローラの半径が、中間転写ベルトが転写手段に対向した側の支持ローラの半径より大きいので、感光体とのニップが大きくなっている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。以下の図面で同じ符号は同じ構成要素を示す。
【００１０】
（実施例１）
図１は本実施例のフルカラー画像形成装置の断面説明図である。図１の画像形成装置は、エンドレスベルト状の感光体１と、エンドレスベルト状の中間転写体である中間転写ベルト１６とを備えており、黒，イエロー，マゼンタ，シアンの各色について１色ごとに感光体１にトナー像を作り、このトナー像を中間転写ベルト１６に転写させ、複数色のトナー像を中間転写体に重ねてフルカラー画像を形成している。
【００１１】
本実施例のフルカラー画像形成装置では、ベルト状の感光体１と中間転写ベルト１６との間で第１転写を行い、中間転写ベルト１６と転写手段である転写ローラ１０との間に紙やＯＨＰシートなどの印写媒体を移動させて第２転写を行う。
本実施例のフルカラー画像形成装置では、感光体１と中間転写ベルト１６との間のニップを多くして良好な第１転写を行うために、複数のシャフトに支えられたベルト状の感光体１に、中間転写ベルト１６を押し込んでいる。
【００１２】
図３に示すように本実施例では、中間転写体ユニット５が、第１のローラ６と第２のローラ７とに支えられた１周３８０ｍｍ程度の長さの中間転写ベルト１６と、前記ローラ間を支えるユニットフレーム１９と、図３には示していない１本もしくは複数本のテンションローラ４１とを備えているので、Ａ４サイズの印写媒体に容易にフルカラー画像を形成できる。
【００１３】
前記第１のローラ６と第２のローラ７とは大きさが異なり、中間転写ベルト
１６が大きな曲率半径（φ１０４ｍｍ）の第１のローラ６に支持された部分で感光体１に当接し、第２のローラ７（φ３０ｍｍ）で支持された中間転写ベルト１６の部分が転写ローラ１０に対向する。このように、感光体１に当接する側の支持ローラの直径が大きいので、感光体１と中間転写ベルト１６との間のニップが多くなり良好な第１転写ができる。
【００１４】
図３に示すように中間転写体ユニット５から第１のローラシャフト２９（φ８ｍｍ）と第２のローラシャフト３０（φ６ｍｍ）が両方のユニットフレーム１９から突き出ていて、中間転写体ユニット５がユニットフレーム１９の片側あたり少なくとも２点で支持されている。本実施例では第１のローラシャフト２９の直径が、第２のローラシャフト３０の直径より大きく剛性が高いので、感光体１に中間転写体ユニット５を強く押し当てることができる。
【００１５】
図５に示すように、中間転写体ユニット５は、フルカラー画像形成装置の本体フレーム２６の設けられたガイド入口２７から感光体１の方向へ水平に伸びたガイド３９に沿って、第１のローラシャフト２９と第２のローラシャフト３０とが矢印Ｂの方向に装着される。またフルカラー画像形成装置の本体のガイドの下方に設けた支点３１を中心にして、固定レバー３２を矢印Ｃに示すように下から上の方向に動かして中間転写体ユニット５を感光体１側へ押し込む。本実施例では、固定レバー３２にカム機構を用いているので、中間転写体ユニット５を確実に押し込むことができる。なお、本実施例では、固定レバー３２は本体フレーム
２６の両側に配置したが、必要に応じて、片側に配置しても良い。また、本体フレーム２６は、プレス成型した金属であっても、ガラス繊維などの無機物質のフィラを配合した合成樹脂の成型品であっても良い。
【００１６】
図５に示すように、ガイド３９は、ガイド入口２７の溝幅広く、第２のローラシャフト３０が固定される位置Ｅより奥で第１のローラシャフト２９が固定される部分Ｆまでの溝幅が狭い。第２のローラシャフト３０は、図５に示すように第１のローラシャフト２９より下方に位置して固定されている。本実施例では、第２のローラシャフト３０がガイド３９に接する位置Ｅを、第２のローラシャフト３０の半径の１／３からシャフトの直径程度、第１のローラシャフトがガイド
３９に接する位置Ｆより下げた。このように第２のローラシャフト３０の位置を下げることによって、比較的重量がある中間転写体ユニット５をガイドに沿って移動する際に上下させることなく、本体フレーム２６にスムーズに着脱できる。
【００１７】
図５に示すように、本実施例のフルカラー画像形成装置では、固定手段である固定レバー３２によって、第２のローラシャフト３０を固定し、第１のローラのシャフト２９がフルカラー画像形成装置の本体フレーム２６に水平に取り付けたガイド３９の所定位置に固定されるので、前記第１転写のニップを安定にし、第１転写が良好に行えるので、ガタツキが低減でき、ジッタや濃度変動などの画像欠陥がなくなる。
【００１８】
本実施例では、中間転写体ユニット５のユニットフレーム１９両端にはＵ字形状に窪んだ切り欠きの整合部分２０（半径８ｍｍ程度）があり、フルカラー画像形成装置の開口部に配置した転写ローラ１０（φ２０ｍｍ程度）を支持する軸受（φ１６ｍｍ程度）を案内部材として、前記整合部分２０で嵌合させて、転写ローラ
１０を中間転写体ユニット５の所定位置に当接させる。この整合部分２０の切り欠き形状はＵ字形状でもＶ字形状でもＬ字形状でも良く、案内部材と嵌合できればよい。なお、整合部材と案内部材の形状が図３と逆であっても良い。
【００１９】
本実施例では転写手段である転写ローラ１０や中間転写体ユニット５の交換ができる着脱機構とするために、画像形成装置に、転写ローラ１０が接触する中間転写ベルト１６表面に対して垂直方向に開口部を設け、開口部を開くことができるようにする。中間転写体ユニット５を取り外す方向は図１の矢印Ａ方向で、転写ローラ１０などを配置している向きである。ここには紙などの印写媒体が通過し、配置してある構成部品が比較的小さいので、開口部を作りやすい。この開口部を覆う扉部分を開いて中間転写体ユニット５を、両側に設けた図示していないガイドに沿って着脱する。
【００２０】
本実施例のフルカラー画像形成装置では転写ローラ１０などの転写手段は開口部などに別個の部品としてに配置されているので、印刷媒体が移動するときにジャムが発生しても、転写ローラ１０を中間転写体ユニット５から大きく離せるので容易に印刷媒体を取り出せる。本実施例では、中間転写体を中間転写体の固定位置から転写ローラ１０のある方向へ着脱できるユニット構造としてあるので、中間転写体表面がゴミなどで傷ついた場合にも中間転写体ユニット全体として着脱，交換できる。
【００２１】
前記図２の従来技術のフルカラー画像形成装置では、小型化するために、印写媒体を収納する収納容器８とトナーを定着する定着器１１との間を短かくしていたが、本実施例では定着器１１を中間転写体ユニット５のプロセス方向へシフトする事によって収納容器８と定着器１１の間隔が確保でき、印写媒体が移動する経路に画像形成装置の開口部を備え、印写媒体の移動方向に対して垂直に中間転写体ユニット５を着脱する。本実施例では、収納容器８を画像形成装置の下部に配置し、印写媒体の給送手段の上方に定着器１１を配置し、水平方向に中間転写体ユニット５を着脱できるようにしてあるので、重量が５〜６ｋｇ程度で比較的重い中間転写体ユニット５を容易に装置の外に取り出せる。
【００２２】
（実施例２）
本実施例では、フルカラー画像形成装置の本体フレーム２６に、中間転写体ユニット５の脱落を防止する別体のレール部材を設けた点が実施例１と異なり、その他は実施例１と同様である。本実施例では、中間転写体ユニット５を固定する固定手段として中間転写体ユニット５を支持する支持座が有り、支持座に至る本体フレーム２６にレール部材を取り付けて中間転写体ユニット５がレール部材に沿って支持座にとりつくことができ、脱落による変形や傷，汚れを防止した。本実施例ではレール部材と支持座とを一体樹脂成型して部品点数を低減しても良い。
【００２３】
（実施例３）
本実施例では、レール部材を本体フレーム２８に形成した断面コの字状の溝にしたことが実施例２と相違し、その他は実施例２と同様である。この溝に、中間転写体ユニット５の第１のローラシャフト２９や第２のローラシャフト３０である支持軸、もしくはユニットフレームに固定した支持板を載せる。この支持軸や支持板は溝から外れ落ちない程度の長さがあって、中間転写体ユニット５固定位置で溝から脱落しない長さがあればよい。
【００２４】
本実施例で中間転写体ユニット５に設けられた支持部位がローラシャフトではなく、丸棒形状，３角形や４角形や多角形の断面の柱形状，板形状，ブロック形状，円錐，多角錘，円錐台，多角錘台形状，半球状，半楕円体状などの突起部であっても良く、いずれの形状であってもスライドさせた中間転写体ユニット５の脱落が防止できればよい。
【００２５】
本実施例の変形として、さらに中間転写体ユニット５の下部に平面部を設け、本体フレーム２６にも対向する平面部を設けて中間転写体の脱落を防止するようにしても良い。
【００２６】
（実施例４）
本実施例を図６を用いて説明する。本実施例は図６に示すように、中間転写体ユニット５を本体フレーム２６に設けたガイド３９に沿って装着した際に、第１のローラシャフト２９と、第２のローラシャフト３０とを支持する面を備えた固定板３７と、固定部材である固定ネジ３８とで本体フレーム２６に矢印Ｄ方向から固定したこと以外は、実施例１から実施例３と同様である。なお、本実施例で、固定板３７に代えて固定棒としてもよいことは言うまでもない。
【００２７】
本実施例の固定板３７は対向する板状部材と、該板状部材を連結する別の板状部材とからなる略コの字形状であって、対向する板状部材に第１のローラシャフト２９と第２のローラシャフト３０とを支持固定する穴部を備えている。本実施例によれば、外部から中間転写体ユニット５を容易に固定でき、また中間転写体ユニット５を正確な位置に固定してフルカラー画像形成時の色ずれを低減できる。
【００２８】
（実施例５）
本実施例は図４に示すように中間転写体ユニット５が、中間転写ベルト１６や第１のローラ６，第２のローラ７に加えて転写手段である転写ローラ１０を備えているほかは、実施例１と同様である。中間転写ベルト１６と転写ローラ１０とはニップする状態にあり、印刷媒体が両者の間を通り抜ける。そのときに所定のニップを確保するため、転写ローラ１０が中間転写体ユニット５に備えている図示しない押圧手段で中間転写ベルト１６表面に対して垂直方向に押圧されている。この押圧手段は、装置本体側フレームに設置しても良い。本実施例によれば色ずれやスキューを低減できる上、転写に関わる部品のほとんどを一度に交換できる。
【００２９】
以上の各実施例では、転写手段が転写ローラの場合で説明したが、転写手段をスコロトロン，コロトロン，ブラシなどの帯電器や、ベルト状の搬送体としても良い。中間転写体ユニットには、ベルトをクリーニングしたりするために前記以外に図１に示すようにベルトに当接するクリーナ１２などの部品があっても良い。
【００３０】
本発明は、紙やＯＨＰなどの印写媒体を搬送するベルトもしくはドラムなどの転写搬送体を用いて感光体上のトナー像を転写搬送体上の印写媒体に直接転写することによって多色印刷画像を得ている画像形成装置や、複数の感光体を有しており中間転写体や転写搬送体に複数のトナー像を重ねて画像を形成するタンデム型画像形成装置に対しても適用できる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、転写手段の方向に中間転写体を着脱することにより、感光体と中間転写体のニップを大きくとることができるので、色ずれや色むらが少ない良好な画像を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１のフルカラー画像形成装置の説明図である。
【図２】従来技術のフルカラー画像形成装置の説明図である。
【図３】実施例１の中間転写体ユニットの説明図である。
【図４】実施例５の中間転写体ユニットの説明図である。
【図５】実施例１の中間転写体ユニットの固定方法の説明図である。
【図６】実施例４の中間転写体ユニットの固定方法の説明図である。
【符号の説明】
１…感光体、２…帯電器、３…露光装置、４…現像器、５…中間転写体ユニット、６…第１のローラ、７…第２のローラ、８…収納容器、９…給紙装置、１０…転写ローラ、１１…定着器、１２…クリーナ、１３…開口部カバー、１４…中間転写ドラム、１５…転写ローラ、１６…中間転写ベルト、１９…ユニットフレーム、２０…整合部分、２６…本体フレーム、２７…ガイド入口、２９…第１のローラシャフト、３０…第２のローラシャフト、３１…固定レバー支点、３２…固定レバー、３７…固定板、３８…固定ネジ、３９…ガイド、４１…テンションローラ。
【図１】
2004029609.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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【図６】
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