(57)【要約】【課題】可動アームや偏心カム更には切換クラッチなどという大掛かりな機構を用いず簡単な構成でフルカラー印刷とモノクロ印刷時のトナー像搬送ベルトの姿勢制御を行うことの出来るタンデム型構成のカラー画像形成装置を提供する。【解決手段】小型モータ７５が回転駆動されるとウォームギア７６及び対ウォームホイール７４を介して駆動伝達シャフト７２が回転し、ウォームギア７３（７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ、７３Ｋ）、対ウォームホイール７１及び鉤形の回転支持部材６８を介して中心軸６７に支持された一次転写ローラ４１（４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｙ、４１Ｋ）が回転移動する。ギア比が異なるため、一次転写ローラ４１は、(a) のフルカラーモードから第４転写部では矢印Ｈと反対方向に１回転し、第１〜第３転写では１回転と更に１／４回転して(c) のモノクロモードとなり、更に第４転写部で１／５回転、第１〜第３転写で１／４回転すると(d) の保守モードとなる。【選択図】      図３
2005249853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並設された複数の像担持体と、該複数の像担持体上に個々に所定の色トナー像を形成する複数のトナー像形成手段と、前記複数の像担持体の少なくとも一つの像担持体に直接若しくは転写材を介して接触すべく循環移動するベルト体と、該ベルト体の内側に前記複数の像担持体と対応させて転写部を構成すべく配設され、前記像担持体に接触中の前記ベルト体若しくは前記転写材にトナー像を転写する複数の転写手段と、前記複数の転写部の並設方向両端部の転写部よりも外側に配設され、前記搬送ベルトが掛け渡される第１、第２の回転ローラとを備え、前記ベルト体上に順次重ね画像を形成した後、用紙に一括転写するか、前記ベルト体上に担持される用紙上に順次重ね画像を転写形成するカラー画像形成装置において、
前記複数の転写手段を転写位置と非転写位置とに移動させるべく前記転写手段に直結するギアと該ギアにそれぞれ係合する長軸ギアとから成るギア系と、
該ギア系の前記長軸ギアを回転駆動する長軸ギア駆動手段と、
を備え、
前記長軸ギア駆動手段は、前記長軸ギアを回転駆動することにより前記ベルト体を、前記複数の転写手段のいずれかに対応する前記複数の像担持体に直接若しくは転写材を介して選択的に接触させる位置に移動させることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記ギア系は、前記転写手段に直結するギアと、前記長軸ギアと、前記転写手段に直結するギアと前記長軸ギアとの間に介装されたアイドルギアとで構成されることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記複数の転写手段は、それぞれ断面が偏心した半円形状をなす転写摺接部材であることを特徴とする請求項１記載の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、少なくとも単色と多色の二種類の印字方式を単一の搬送路によって切り換えるより簡単な構成のタンデム型のカラー画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナーを用い電子写真方式でカラー画像を印刷（以下、印字ともいう）する各種の形式のカラー画像記録装置がある。トナーを用いるカラー印刷は、用紙の１頁に対して、減法混色の三原色であるイエロー（黄色）、マゼンタ（赤色染料名）、及びシアン（緑味のある青色）の各色トナーと、文字や黒色部分等の印字に専用されるブラック（黒）トナーの合計４種類のトナー画像を重ねて転写して、この重ね転写された画像を熱と圧力で用紙に定着させてカラー画像を形成する。
【０００３】
このようなカラー画像記録装置には、大別して単一ドラム型と多段ドラム型（タンデム型）とがある。単一ドラム型は、４種類のトナー画像を重ね転写するために各トナー毎に個別に印字（画像形成）処理を行うから、用紙１頁に対して印字工程が４回繰り返されることになり、したがって印字処理に長時間を要する。
【０００４】
これに対して、タンデム型は、１工程で４種類のトナーを用紙に順次重ねて転写する。又は１工程で一旦中間転写体に順次重ねて転写した後これを用紙に１度に再転写する。いずれも単一ドラム型に比較してほぼ４倍の処理速度を有しているため、近年、内部装置が小型化され且つ組装置化（ユニット化）されて比較的安価になったこととも相俟って、タンデム型構成のカラー画像記録装置が多く実用化されている。（例えば、特許文献１参照。）
図６は、そのような電子写真方式のタンデム型構成のカラー画像形成装置の主要部の基本構成を簡略に示す断面図である。同図に示すように、タンデム方式のカラー画像形成装置の画像形成部１には、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４つのトナー画像を形成することに対応して、４個の感光体ドラム２（２Ｍ、２Ｃ、２Ｙ、２Ｋ）、４個の光書込ヘッド３（３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｋ）、４個の現像器４（４Ｍ、４Ｃ、４Ｙ、４Ｋ）が配設されている。
【０００５】
用紙Ｐは、搬送ベルト５の矢印Ａで示す反時計回り方向への循環移動に伴って破線矢印Ｂで示すように搬送される。この間、画像形成部１の各トナー画像形成部では、それぞれの感光体ドラム２に対し、それぞれ対応する光書込ヘッド３によって光書込みが行われ、その光書込みにより形成された静電潜像に対し、それぞれ対応する現像器４によってそれぞれの色のトナー像が現像される。
【０００６】
そして、用紙Ｐに対して、トナー像が現像された感光体ドラム２Ｍからマゼンタ（Ｍ）のトナー像が転写され、以後シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の順に、各色のトナー像が重ねて転写される。その後この重ね転写されたトナー像は熱定着器６によって用紙Ｐに熱定着されてフルカラーの画像が用紙に形成され、このフルカラーの画像が形成された用紙Ｐは機外に排出される。
【０００７】
図７(a),(b) は、上記の画像形成部１において、フルカラー印字とモノクロ印字を行う場合に応じて搬送ベルト５の状態を変化させる機構を示す図である。同図(a) は、フルカラー印字を行う場合の状態を示し、同図(b) は、モノクロ印字を行う場合の状態を示している。尚、同図(a),(b) には、図６に示した感光体ドラム２を一点差線で示し、他の光書込ヘッド３、現像器４、熱定着器６等は図示を省略している。
【０００８】
同図(a),(b) に示す画像形成部１において、搬送ベルト５は、水平方向に偏平なループ状に配置され、上循環部の外周面に用紙Ｐを吸着して４個の感光体ドラム２の少なくとも１個の感光体ドラム２Ｋ又はこの感光体２Ｋと他の感光体ドラム２Ｍ、２Ｃ、２Ｙに用紙Ｐを接触させるべく図の矢印Ｃで示す反時計回り方向に循環移動する。
【０００９】
この搬送ベルト５の内側に、上記４個の感光体ドラム２の下部周面に対向配置されて転写部を形成する４個の転写ブラシ７（７Ｍ、７Ｃ、７Ｙ、７Ｋ）が並設されている。転写ブラシ７は、プラス極性の電荷を搬送ベルト５に付与して、その電界により、感光体ドラム２に接触中の用紙Ｐに感光体ドラム２上のトナー像を転写する。
【００１０】
転写ブラシ７の近傍下流には、除電ブラシ８（８Ｍ、８Ｃ、８Ｙ、８Ｋ）が配設される。除電ブラシ８は転写部で転写ブラシ７から搬送ベルト５に付与された電荷を除電して、下流側の転写部又は次の印字における最初の転写部の転写電位を安定化させる。
これら転写部の並設方向両端部のこれら転写部よりも夫々外側において、搬送ベルト５の扁平な両端を掛け渡されて（内側より保持して）、搬送ベルト５を駆動するための駆動ローラ９が搬送方向下流側（図の左側）に配設され、従動ローラ１１が搬送方向上流側に配設されている。これら駆動ローラ９及び従動ローラ１１は、支持軸９−１及び１１−１によって装置本体のフレーム１２に対して夫々位置固定されて、夫々図の反時計回り方向に回転して、上述したように搬送ベルト５を矢印Ｃ方向に循環移動させる。
【００１１】
また、搬送ベルト５の下循環部の内周側に当接して、テンションローラ１３が駆動ローラ９寄りに配置される。このテンションローラ１３は、鉤型のアーム１４の先端に回転自在に設けられ、アーム１４は、その後端を支点１５によって装置本体のフレーム１２に回動自在に支持されている。アーム１４の中央部と装置本体のフレーム１２間に引きバネ１６が係合しており、引きバネ１６は、アーム１４を図の下方向に付勢している。
【００１２】
これによりテンションローラ１３は搬送ベルト５の下循環部を常時下方に引き下げるように（外側に押出すべく）付勢している。これによって、搬送ベルト５の撓みを吸収し、搬送ベルト５全体を所定の張力で駆動ローラ９と従動ローラ１１間に張設している。
そして、搬送ベルト５の上循環部と下循環部の間に位置し搬送方向に平行に延在して可動アーム１７が配設される。可動アーム１７は、一方の端部に固定支持ロ一ラ１８を備え、他方の端部には可動支持ローラ１９を備えている。
【００１３】
固定支持ローラ１８は、支持軸２０により装置本体のフレーム１２に回転自在に位置固定されている。この固定支持ローラ１８は、駆動ローラ９に最も近い転写ブラシ７Ｋの従動ローラ１１寄り近傍に設けられている。
この固定支持ローラ１８は、駆動ローラ９に最も近い感光体ドラム２Ｋに対し搬送ベルト５を常に同一姿勢で接触させて、用紙Ｐへのブラック（Ｋ）トナーの転写可能位置に搬送ベルト５を保持している。
【００１４】
可動アーム１７は、その自由端側に上述の可動支持ローラ１９を備えており、可動支持ローラ１９は、従動ローラ１１に最も近い転写ブラシ７Ｍと従動ローラ１１との間の位置で搬送ベルト５の内周面に当接して搬送ベルト５を支持している。
可動アーム１７は、可動支持ローラ１９側端部が支持軸２０を中心にして図の両方向矢印Ｄに示すように上下方向（搬送ベルト５面に交差する方向）に僅かの角度で回動し、可動支持ローラ１９を介して搬送ベルト５を移動させる。これら可動アーム１７、固定支持ローラ１８、及び可動支持ローラ１９によってベルト移動機構が構成されている。
【００１５】
また、可動アーム１７には、上述した４個の転写ブラシ７のうち転写ブラシ７Ｋを除いた他の３個の転写ブラシ７Ｍ、７Ｃ、及び７Ｙが一体的に取り付けられており、可動アーム１７の回動に伴なって上下移動する搬送ベルト５に対応して同方向に同距離だけ移動する。
【００１６】
上記可動アーム１７の下部にはカム係合部２１が側方に突設して形成されており、このカム係合部２１に対し、偏心カム２２が滑動自在に当接している。偏心カム２２は、支点２３を中心にして順逆両方向に９０度回動して、可動アーム１７を選択的に移動制御して可動アーム１７の位置決めを行う。
【００１７】
同図(a) は、偏心カム２２が反時計回り方向へ９０度回動した状態を示している。このとき偏心カム２２のカム係合部２１への当接点は支点２３から最も遠い点となっており、可動アーム１７は偏心カム２２に押し上げられて上方向に回動し、上位置に定位している。これによって、可動アーム１７は、可動支持ローラ１９を介して、常時転写可能位置にある感光体ドラム２Ｋだけでなく他の感光体ドラム２Ｍ、２Ｃ、２Ｙに対しても搬送ベルト５を転写可能位置に移動させる。
【００１８】
また、同図(b) は、偏心カム２２が同図(a) の位置から時計回り方向へ９０度回動した状態を示している。このとき偏心カム２２のカム係合部２１への当接点は支点２３から最も近い点となっており、可動アーム１７は下方に回動して下位置に定位している。これによって、可動アーム１７は、感光体ドラム２Ｋのみを除き、他の感光体ドラム２Ｍ、２Ｃ、２Ｙに対して搬送ベルト５を転写不能位置に移動させる。尚、上記いずれの移動においても、従動ローラ１１の位置は不動である。
【特許文献１】特開平０９−１４６３８３号公報（[要約]、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
ところで、上記のようにタンデム型構成のカラー画像形成装置において、フルカラー印刷とモノクロ印刷とで搬送ベルト５の姿勢制御を行うために、搬送ベルト５内部に可動アーム１７を配設し、この可動アーム１７を回動させるために、搬送ベルト５の外部から内部にかけて回動する偏心カム２２を設けて、この偏心カム２２と可動アーム１７のカム係合部２１と係合させる機構は、可動アーム１７を配置する分だけ搬送ベルトユニットの上下幅を大きく形成しなければならないから画像形成装置本体が大型化するという問題がある。
【００２０】
また、上記の偏心カム２２の順逆方向９０度の回動は、必然的に装置本体の駆動系から切換クラッチを用いて行うことになり、したがって、この搬送ベルト５の姿勢制御機構を構成する各部材が分散化して一体化出来ないため、保守作業が面倒になるという問題も残されていた。
【００２１】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、可動アームや偏心カム更には切換クラッチなどという大掛かりな機構を用いず簡単な構成でフルカラー印刷とモノクロ印刷時のトナー像搬送ベルトの姿勢制御を行うことの出来るタンデム型構成のカラー画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明のカラー画像形成装置は、並設された複数の像担持体と、該複数の像担持体上に個々に所定の色トナー像を形成する複数のトナー像形成手段と、上記複数の像担持体の少なくとも一つの像担持体に直接若しくは転写材を介して接触すべく循環移動するベルト体と、該ベルト体の内側に上記複数の像担持体と対応させて転写部を構成すべく配設され、上記像担持体に接触中の上記ベルト体若しくは上記転写材にトナー像を転写する複数の転写手段と、上記複数の転写部の並設方向両端部の転写部よりも外側に配設され、上記搬送ベルトが掛け渡される第１、第２の回転ローラとを備え、上記ベルト体上に順次重ね画像を形成した後、用紙に一括転写するか、上記ベルト体上に担持される用紙上に順次重ね画像を転写形成するカラー画像形成装置において、上記複数の転写手段を転写位置と非転写位置とに移動させるべく上記転写手段に直結するギアと該ギアにそれぞれ係合する長軸ギアとから成るギア系と、該ギア系の上記長軸ギアを回転駆動する長軸ギア駆動手段と、を備え、上記長軸ギア駆動手段は、上記長軸ギアを回転駆動することにより上記ベルト体を、上記複数の転写手段のいずれかに対応する上記複数の像担持体に直接若しくは転写材を介して選択的に接触させる位置に移動させるように構成される。
【００２３】
上記ギア系は、例えば上記転写手段に直結するギアと、上記長軸ギアと、上記転写手段に直結するギアと上記長軸ギアとの間に介装されたアイドルギアとで構成される。
また、上記複数の転写手段は、それぞれ断面が偏心した半円形状をなす転写摺接部材であってもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、複数の転写手段に直結するギアと該ギアにそれぞれ係合する長軸ギアとから成るギア系のみの構成でベルト体を複数の転写手段のいずれかに対応する複数の像担持体に直接若しくは転写材を介して選択的に接触させる位置に移動させることができるので、可動アームや偏心カム更には切換クラッチなどという大掛かりな機構を用いず簡単な構成でフルカラー印刷とモノクロ印刷のトナー像搬送ベルトの姿勢制御を行うことの出来るタンデム型構成のカラー画像形成装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。尚、以下の説明において、上記像担持体は、例えば感光体ドラム３１等からなり、上記トナー像形成手段は、例えば光書込ヘッド３４、現像ローラ３６等からなり、上記転写材は、例えば用紙Ｐ等からなり、上記ベルト体は、例えば転写ベルト３７又は用紙搬送ベルト８０等からなり、上記転写手段は、例えば一次転写ローラ４１又は転写摺接部材８１等からなり、上記第１、第２の回転ローラは、例えば駆動ローラ３８、従動ローラ３９等からなり、上記転写手段に直結するギアは、例えば対ウォームホイール７１等からなり、上記長軸ギアは、例えばウォームギア７３等からなり、そして上記長軸ギア駆動手段は、例えば小型モータ７５等からなる。
【００２６】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１におけるカラー画像形成装置（以下、プリンタという）の内部構成を説明する断面図である。同図に示すように、プリンタ２５は、４つの画像形成部２６、中間転写ベルトユニット２７、給紙部２８、及び両面印刷用搬送ユニット２９で構成されている。
【００２７】
上記４つの画像形成部２６は、同図の右から左へ４個の画像形成ユニット３０（３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、３０Ｋ）を多段式に並設した構成からなる。  上記４個の画像形成ユニット３０のうち上流側（図の右側）の３個の画像形成ユニット３０Ｍ、３０Ｃ及び３０Ｙは、それぞれ減法混色の三原色であるマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の色トナーによるモノカラー画像を形成し、画像形成ユニット３０Ｋは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像を形成する。
【００２８】
上記の各画像形成ユニット３０は、トナー容器に収納されたトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下ブラック（Ｋ）用の画像形成ユニット３０Ｋを例にしてその構成を説明する。
画像形成ユニット３０は、最下部に感光体ドラム３１を備えている。この感光体ドラム３１は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム３１の周面近傍を取り巻いて、クリーナ３２、帯電器３３、光書込ヘッド３４、及び現像器３５の現像ローラ３６が配置されている。
【００２９】
現像器３５は、上部のトナー容器に同図にはＭ、Ｃ、Ｙ、Ｋで示すようにマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のいずれかのトナーを収容し、中間部には下部へのトナー補給機構を備え、下部には側面開口部に上述した現像ローラ３６を備え、内部にトナー撹拌部材、現像ローラ３６にトナーを供給するトナー供給ローラ、現像ローラ３６上のトナー層を一定の層厚に規制するドクターブレード等を備えている。
【００３０】
中間転写ベルトユニット２７は、本体装置のほぼ中央で図の左右のほぼ端から端まで扁平なループ状になって延在する転写ベルト３７と、この転写ベルト３７を掛け渡されて転写ベルト３７を図の反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ３８と従動ローラ３９を備えている。
【００３１】
尚、上記の転写ベルト３７は、図６や図７の場合のように用紙を搬送するのではなくトナー像を直接ベルト面に転写されてそのトナー像を用紙への転写位置まで搬送するので、トナー像搬送ベルトとしてもよいが、ここではトナー搬送ベルトという代わりに中間転写ベルトということにする。
【００３２】
この中間転写ベルトユニット２７は、上記扁平なループ状の転写ベルト３７のループ内にベルト位置制御機構４０を備えている。ベルト位置制御機構４０は、詳しくは後述するが、転写ベルト３７を介して感光体ドラム３１の下部周面に押圧する導電性発泡スポンジから成る一次転写ローラ４１を備えている。
【００３３】
給紙部２８は、上下２段に配置された２個の給紙カセット４２を備え、２個の給紙カセット４２の給紙口（図の右方）近傍には、それぞれ用紙取出ローラ４３、給送ローラ４４、捌きローラ４５、搬送ローラ対４６が配置されている。搬送ローラ対４６の用紙搬送方向（図の上鉛直方向）には、転写ベルト３７を介して従動ローラ３９に圧接する二次転写ローラ４７が配設されて、用紙への二次転写部を形成している。
【００３４】
この二次転写部の下流（図では上方）側にはベルト式熱定着装置４８が配置されて、ベルト式熱定着装置４８の更に下流側には、定着後の用紙をベルト式熱定着装置４８から搬出する搬出ローラ対４９、及びその搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレー５１に排紙する排紙ローラ対５２が配設されている。
【００３５】
両面印刷用搬送ユニット２９は、上記搬出ローラ対４９と排紙ローラ対５２との中間部の搬送路から図の右横方向に分岐した開始返送路５３ａ、それから下方に曲がる中間返送路５３ｂ、更に上記とは反対の左横方向に曲がって最終的に返送用紙を反転させる終端返送路５３ｃ、及びこれらの返送路の途中に配置された３組の返送ローラ対５４ａ、５４ｂ、５４ｃを備えている。上記終端返送路５３ｃの出口には、本体装置内部側に搬入ローラ対５５が配設されている。
【００３６】
図２(a) 〜(d) は、上記のプリンタ２５の給紙部２８における給紙口近傍の構成をより詳しく示す図である。先ず、同図(a) に示すように、給紙カセット４２は、内部に底板５６を備えている。底板５６は、図外左方の後端部をカセットの底に支持されて、図に示す給紙口端部が上下に回動可能である。
【００３７】
通常、給紙カセット４２は、同図(a) に示すように、底板５６の上に載置された多枚数の用紙Ｐを収容して、図１に示したように、プリンタ本体の給紙部に装着されている。この給紙カセット４２の給紙口に配置されている用紙取出ローラ４３は、図２(a) に示すように、給送ローラ４４の支持軸５７と同軸に支持される支持腕５８の端部に支持されて回転駆動され、上下に回動可能な状態で不図示の付勢部材により下方に付勢され、不図示のストッパの作用により図２(a) に示す位置で停止している。
【００３８】
この用紙取出ローラ４３の回動に対し支持腕５８を介して連動し回動する遮蔽板５９が配置されており、この遮蔽板５９の回動位置に検知光路を形成する１個のフォトセンサ６１が配置されている。なお、図２(a) 〜(d) には、フォトセンサ６１の受光部６２のみを示し、図の紙面手前側に配置されている発光部は図示を省略している。
【００３９】
上記の用紙取出ローラ４３は、用紙の上限位置を検知する上限位置検知装置も兼ねており、この用紙取出ローラ４３が図２(a) に示すようにストッパによる停止位置で停止しているときは、フォトセンサ６１の検知光路は遮蔽板５９によって遮断されている。すなわち、フォトセンサ６１の受光部６２には検知光が入射しない。したがって、用紙取出ローラ４３が上限位置に来ていないことが不図示の制御部によって認識される。
【００４０】
また、図２(a) に示すように、給紙カセット４２の給紙口には、これも給送ローラ４４の支持軸と同軸に支持される紙有無検知レバー６３が上下に回動自在に配置される。紙有無検知レバー６３は、薄い板状の軽量な部材で自由端の下部が下に凸状に形成されている。そして、この紙有無検知レバー６３に一体に遮蔽板６４が取り付けられている。
【００４１】
紙有無検知レバー６３は自重で反時計回り方向へ回動する機能を有しており、図２(a) に示すように、自由端下部の凸状部が自由状態であるときは、不図示のストッパによる停止位置すなわち反時計回り方向の最大回動位置で停止している。このとき、紙有無検知レバー６３と一体の遮蔽板６４も紙有無検知レバー６３の回動に連動して反時計回り方向の最大回動位置で停止している。この状態で遮蔽板６４は、フォトセンサ６１の検知光路を遮断する位置に置かれている。
【００４２】
プリンタ２５が印刷待機状態に入ると、底板５６を上に回動させる不図示のモータが回転を開始し、底板５６の給紙口側端部が、図２(b) に示すように上昇し、積載されている用紙Ｐの最上部の面により、先ず紙有無検知レバー６３を押し上げ始める。これにより紙有無検知レバー６３は時計回り方向に回動し、この回動に連動して遮蔽板６４が時計回り方向に回動し、フォトセンサー６１の受光部６２への検知光路を開放する位置まで上昇する。
【００４３】
続いて、用紙Ｐの最上部の面により更に紙有無検知レバー６３を押し上げながら底板５６が回動して給紙口側端部が上昇して、用紙Ｐの最上部の面が図２(b) に示すように用紙取出ローラ４３の下面に当接する。
そして、図２(c) に示すように、底板５６が更に回動して給紙口側端部が上昇し、用紙Ｐの最上部の面により紙有無検知レバー６３と共に用紙取出ローラ４３を押し上げる。これにより、遮蔽板６４が更に時計回り方向に回動すると共に遮蔽板５９も時計回り方向に回動してフォトセンサー６１の受光部６２への検知光路を開放する位置まで上昇する。
【００４４】
すなわち、フォトセンサー６１の受光部６２に検知光が入射し、制御部によって、用紙取出ローラ４３により用紙Ｐを取り出すのに適した給紙圧となったことが認識され、底板５６上昇用のモータの回転駆動が停止され、底板５６の上昇が停止する。
図２(d) は、印刷が進行して給紙カセット４２つまり底板５６に用紙Ｐが無くなったとき、又は給紙カセット４２に用紙Ｐが全くない状態でプリンタ本体の給紙部に装着された場合の検知機能を説明する図である。
【００４５】
先ず、印刷が進行して底板５６に用紙Ｐが無くなったときは、底板５６の紙有無検知レバー６３の凸状部に対応する位置に穿設されている長孔に、紙有無検知レバー６３の凸状部が自重で落ち込んで反時計回り方向に回動し、この回動に連動して遮蔽板６４が反時計回り方向に回動して、図２(d) に示すように、フォトセンサー６１の受光部６２への検知光路を遮断する。これにより、制御部は、用紙Ｐが無くなったことを認識する。
【００４６】
また、給紙カセット４２に用紙Ｐが全くない状態でプリンタ本体の給紙部に装着された場合は、印刷待機状態に入って、上述したようにモータが回転駆動され、底板５６が上昇しても、用紙Ｐが無く紙有無検知レバー６３の凸状部が底板５６の長孔に入り込むため、紙有無検知レバー６３は回動しない、つまり同図(a) の状態のまま不動である。したがって、遮蔽板６４も不動であり、フォトセンサー６１の受光部６２への検知光路を遮断する位置にとどまったままである。
【００４７】
底板５６は、そのまま上昇を続けるが、この底板５６の上昇は、他の部材との干渉が発生する危険位置の手前の所定の安全位置で停止するように、予めモータの回転駆動期間は一定時間に規定されている。
底板５６が、その安全位置で停止したとき、用紙取出ローラ４３は時計回り方向の最大回動位置まで回動しており、この回動に連動する遮蔽板５９も時計回り方向の最大回動位置まで回動して、フォトセンサー６１の受光部６２への検知光路を開放する位置にある。しかし、紙有無検知レバー６３の遮蔽板６４がフォトセンサー６１の受光部６２への検知光路を遮断する位置にとどまったままであるので、フォトセンサー６１から用紙検知信号が出力されず、したがって、用紙無しの警告が報知され、給紙動作は開始されない。
【００４８】
このように、本例の給紙機構では、２個の検知部材（紙有無検知レバー６３と用紙取出ローラ４３）の動作を１個のフォトセンサー６１で検出し、まず、最初のタイミングで給紙カセット４２内に用紙Ｐが積載されているか否かを検知し、次のタイミングで積載されている用紙Ｐが確実に給紙できる位置にあるかどうかを検知している。
【００４９】
図３(a),(c),(d) は、本例のプリンタ２５の中間転写ベルトユニット２７のみを取り出して示す図であり、同図(b) は、その一部を拡大して示す図である。尚、図３(a) には、図１に示した４個の感光体ドラム３１に対し、各画像形成ユニット３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、３０Ｋに対応させて、感光体ドラム３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｙ、３１Ｋとして示し、また、一次転写ローラ４１についても、同様に一次転写ローラ４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｙ、４１Ｋとして示している。
【００５０】
また、説明の便宜上、各感光体ドラム３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｙ、３１Ｋと各一次転写ローラ４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｙ、４１Ｋとの対向部を、それぞれ第１転写部、第２転写部、第３転写部、第４転写部として説明することにする。なお、図３(a) には、従動ローラ３９と感光体ドラム３１Ｍとの間に、図１では図示を省略したベルトクリーナ６５と、ベルトテンションローラ６６を示している。
【００５１】
図３(a) に示すように、中間転写ベルトユニット２７の転写ベルト３７は、図１でも説明したが、駆動ローラ３８の回転に伴われて図３(a) の矢印Ｅ、Ｅ´に示すように反時計回り方向に循環移動する。
中間転写ベルトユニット２７は、その扁平なループ状の転写ベルト３７のループ内にベルト位置制御機構４０を備えている。ベルト位置制御機構４０は、図３(a),(b) に示すように、転写ローラ４１を支持する中心軸６７に対して鉤形をした回転支持部材６８の一端が固設している。この回転支持部材６８の他端はローラ支持部材６９に回転自在に支持されている。そして、この回転支持部材６８の上記ローラ支持部材６９に支持されている軸には対ウォームホイール７１が外嵌して固着している。
【００５２】
他方、上記第１から第４転写部の各一次転写ローラ４１の回転支持部材６８に近接して駆動伝達シャフト７２が配置されている。駆動伝達シャフト７２には、４個のウォームギア７３（７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ、７３Ｋ）と１個の対ウォームホイール７４が固設されている。４個のウォームギア７３は、それぞれ第１〜第４転写部の各一次転写ローラ４１の中心軸６７に固設された回転支持部材６８の対ウォームホイール７１に噛合し、１個の対ウォームホイール７４には、小型モータ７５の回転軸に固設されたウォームギア７６が噛合している。
【００５３】
小型モータ７５の回転タイミング及びその回転角度は、プリンタ２５の使用者から指定される信号Ｆによって、転写ベルト３７の回転とは別なタイミング又は同時期のタイミングで起動させることが出来る。
小型モータ７５が回転駆動されると、その回転はウォームギア７６及び対ウォームホイール７４を介して駆動伝達シャフト７２に伝達される。例えば駆動伝達シャフト７２が同図(b) の矢印Ｇで示すように回転すると、ローラ支持部材６９に支持される鉤形の回転支持部材６８がローラ支持部材６９からの支持部を中心にして矢印Ｈ方向に回転することにより、各一次転写ローラ４１は、ローラ全体が、ローラ支持部材６９からの支持部を中心に、０〜３６０度の範囲で大きく回転して位置を移動する。
【００５４】
第１〜第３転写部の３箇所のウォームギア７３（７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ）と対ウォームホイール７１のギア比ｍと第４転写部のウォームギア７３Ｋと対ウォームホイール７１のギア比ｋを、ｍ＞ｋとし、その速度比を「０．２５：０．２０」と設定して、第１〜第３転写部と第４転写部の回転数に差を設けることにより、第１〜第３転写部と第４転写部との間で一次転写ローラ４１の回転移動量に差が生じ、これにより、フルカラーモード（第１〜第４転写部で一次転写ローラ４１が転写ベルト３７に当接）、モノクロモード（第４転写部でのみ一次転写ローラ４１が転写ベルト３７に当接）、及び全非転写モード（第１〜第４転写部の全転写部で一次転写ローラ４１が転写ベルト３７から離れる）に切換えることが可能となる。
【００５５】
例えば、図３(a) は、フルカラーモードの状態であり、図３(c) は、同図(a) の状態から第１〜第３転写部の一次転写ローラ４１が矢印Ｈ方向と反対方向に１回転と更に１／４回転して転写ベルト３７から離れ、第４転写部の一次転写ローラ４１が矢印Ｈ方向と反対方向に１回転した状態で転写ベルト３７に当接してモノクロモードを示している。同図(c) の二点鎖線は、第１〜第３転写部の同図(a) の転写ベルト３７位置を示しており、同図(c) に示すモノクロモードでは、転写ベルト３７が実線位置に下がって、感光体ドラム３１との当接を解除している。
【００５６】
そして図３(d) は、同図(c) の状態から第１〜第３転写部の一次転写ローラ４１が矢印Ｈ方向と反対方向に１／４回転し、第４転写部の一次転写ローラ４１が矢印Ｈ方向と反対方向に１／５回転して第１〜第４転写部の全ての一次転写ローラ４１が転写ベルト３７から離れた状態で全非転写モードを示している。
【００５７】
これにより転写ベルト３７の上全面が下がって４個全ての感光体ドラム３１との当接を解除しており、この状態で図１に示した４個の画像形成ユニット３０を図面奥行き方向手前側に引き出して保守作業を行うことが出来るようになる。
（実施形態２）
ところで、最近のプリンタの用い方として、ブラックを使わず、マゼンタ、シアン、イエローの３色のみ、あるいは、例えば目立つ店頭広告を行う場合などには赤と青の原色を使用する場合が多く、このように２色しか使用しない例もあるが、本発明の転写ベルトの姿勢制御機構を用いると、簡単な中間部材を介装することで、上記のような使用方法に対処できる構成を容易に実現することができる。以下、これを本発明の実施形態２として説明する。
【００５８】
図４(a) 〜(d) は、本発明の実施形態２におけるプリンタの中間転写ベルトユニットの構成を示す図である。尚、同図(a) には図３(a),(b) に示した構成と同一構成部分には図３(a),(b) と同一の番号を付与して示している。
図４(a) に示すように、本例の中間転写ベルトユニット７７では、４個のウォームギア７３（７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ、７３Ｋ）とこれらに対応する対ウォームホイール７１との間に、アイドルギア７８が介装されている。各第１〜第４転写部におけるこれらのギヤ比は適宜に異なるように設定されている。
【００５９】
すなわち、ギヤ比の組合せによって、図４(b) のモノクロモードへの切換設定の他に、第４転写部以外でも、それぞれに、例えば同図(c) に示すマゼンタのモノカラーモード、又は同図(d) に示すマゼンタとシアンの２色の組合せモードの設定が可能となる。
（実施形態３）
ところで、上述した実施形態１及び２では、中間転写ベルトの上下移動の制御について説明したが、本発明のベルト位置制御機構の制御対象は中間転写ベルトに限るものではなく、例えば図６に示したような用紙を搬送して直接用紙に４色のトナー像を重ね転写する形式のプリンタにおける用紙搬送ベルトにも適用できるものである。
【００６０】
そのような用紙を搬送して直接用紙に４色のトナー像を重ね転写する形式のプリンタの場合、特に薄い用紙を用いて、その薄紙に両面印刷を行う場合、用紙中央部の印刷画像にかすれが生じる場合がしばしばあって問題となる。本発明の実施形態３としてのベルト位置制御機構を用いれば、そのような問題を容易に解決することができる。
【００６１】
図５(a),(d),(e) は、実施形態３としてのプリンタの用紙搬送ベルトユニットの構成及び動作状態を示す図であり、同図(b) は、その一部を拡大して示す図、同図(c) は転写体の拡大断面図である。尚、図５(a),(b) には、ベルトとしての機能はやや異なるが、図３(a),(b) に示した構成と同一機能の構成部分には図３(a),(b) と同一の番号を付与して示している。
【００６２】
本例の用紙搬送ベルトユニット７９のベルト位置制御機構においては、図５(a),(b),(c) に示すように、用紙搬送ベルト８０に圧接する転写体は、ローラ状ではなく断面が偏心した半円状の形状の転写摺接部材８１（８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｙ、８１Ｋ）で構成される。この転写摺接部材８１は、同図(c) に示すように半円の一方の端部から中心軸までの距離をＭｉｎ、他方の端部から中心軸までの距離をＭａｘとして、無段階に偏心している。
【００６３】
そして、この転写摺接部材８１を支持する回転支持部材８２は、鉤型ではなく直状のシャフトからなり、この場合も端部をローラ支持部材６９に回転自在に支持されており、その回転支持部材６８のローラ支持部材６９に支持されている軸には対ウォームホイール７１が外嵌して固着している。
【００６４】
また、４個のウォームギア７３（７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ、７３Ｋ）と１個の対ウォームホイール７４が固設された駆動伝達シャフト７２が配置されていること、それら４個のウォームギア７３に第１〜第４転写部の各転写摺接部材８１を支持する支持部材８２の対ウォームホイール７１が噛合していること、及び小型モータ７５のウォームギア７６が対ウォームホイール７４に噛合していることも図３の場合と同様である。
【００６５】
ここで、第１〜第３転写部の３箇所のウォームギア７３（７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ）と対ウォームホイール７１のギア比ｐと第４転写部のウォームギア７３Ｋと対ウォームホイール７１のギア比ｑを、ｐ＞ｑとし、その速度比を「０．５：０．１２５」と設定して、第１〜第３転写部と第４転写部の回転数に差を設けることにより、第１〜第３転写部と第４転写部との間で転写摺接部材８１の回転量に差が生じ、これにより、フルカラーモード、モノクロモード、及び全非転写モードの３モードに切換えることが可能となる。
【００６６】
すなわち、図５(a) は、フルカラーモードの状態を示し、図５(d) は、モノクロモードの状態を示し、図５(e) は、全非転写モードの状態を示している。非転写部では、二点鎖線と実線で示すように、用紙搬送ベルト８０が実線位置に下がって、感光体ドラムとの当接を解除していることも図３の場合と同様である。
【００６７】
なお、本例の構成では、転写摺接部材８１が偏心しているので、回転位置によって用紙搬送ベルト８０に圧接するときの圧力が異なる。これにより、フルカラーモードとモノクロモードのいずれの場合も、転写摺接部材８１の回転位置を調節することにより、例えば図５(c) に示すＭａｘ相当位置角度に設定して、転写摺接部材８１の圧接力を高めることにより、薄紙両面印刷モード時において、用紙中央部に生じ勝ちな画像のカスレを防止又は低減させることができる。
【００６８】
このように、本発明によれば、タンデム式に配置された４つの一次転写ローラにそれぞれー体化した鉤形の回転支持部材に対ウォームホイールを設け、これら４つの対ウォームホイールを駆動する４個のウォームギアを軸上に並設した駆動シャフトを設け、この駆動シャフトを１個の小型モーターのみで回転駆動させることで、各一次転写ローラの転写部からの離接を可能とし、これにより、大きな配置空間を必要としない小型な機構でフルカラー、モノクロ、全非接触の各モードに切換ることが容易となる。
【００６９】
また、一次転写ローラとその移動機構が一体化しているので、従来のように大型のカム機構や切換クラッチなどを必要とせず、したがって、分散化することなく１つの一体化ユニットとして転写ベルトユニット内に収納することができ、ユニット及びプリンタ本体装置の小型化が可能となる。
【００７０】
また、転写ローラを断面が偏心した半円の形状とした転写摺接部材とし、この支持軸に直接設けたギアを回転駆動するので、転写摺接部材の転写ベルトとの離接のみならず、転写ベルトへの摺接圧を自在に加減することができ、これにより、薄紙両面印刷時の中央部の画像カスレの現象を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施形態１におけるカラー画像形成装置（プリンタ）の内部構成を説明する断面図である。
【図２】(a) 〜(d) はプリンタの給紙部における給紙口近傍の構成をより詳しく示す図である。
【図３】(a),(c),(d) はプリンタの中間転写ベルトユニットのみを取り出して示す図、(b) はその一部を拡大して示す図である。
【図４】(a) 〜(d) は本発明の実施形態２におけるプリンタの中間転写ベルトユニットの構成を示す図である。
【図５】(a),(d),(e) は本発明の実施形態３におけるプリンタの用紙搬送ベルトユニットの構成及び動作状態を示す図であり、(b) は、その一部を拡大して示す図、(c) は転写体の拡大断面図である。
【図６】従来の電子写真方式のタンデム型構成のカラー画像形成装置の主要部の基本構成を簡略に示す断面図である。
【図７】(a),(b) は従来のカラー画像形成装置の画像形成部においてフルカラー印字とモノクロ印字を行う場合に応じて搬送ベルトの状態を変化させる機構を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１      画像形成部
２（２Ｍ、２Ｃ、２Ｙ、２Ｋ）  感光体ドラム
３（３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｋ）  光書込ヘッド
４（４Ｍ、４Ｃ、４Ｙ、４Ｋ）  現像器
５      搬送ベルト
６      熱定着器
Ｐ      用紙
７（７Ｍ、７Ｃ、７Ｙ、７Ｋ）  転写ブラシ
８（８Ｍ、８Ｃ、８Ｙ、８Ｋ）  除電ブラシ
９      駆動ローラ
９−１  支持軸
１１    従動ローラ
１１−１  支持軸
１２    装置本体フレーム
１３    テンションローラ
１４    アーム
１５    支点
１６    引きバネ
１７    可動アーム
１８    固定支持ロ一ラ
１９    可動支持ローラ
２０    支持軸
２１    カム係合部
２２    カム
２３    支点
２５    プリンタ
２６    画像形成部
２７    中間転写ベルトユニット
２８    給紙部
２９    両面印刷用搬送ユニット
３０（３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、３０Ｋ）  画像形成ユニット
３１    感光体ドラム
３２    クリーナ
３３    帯電器
３４    光書込ヘッド
３５    現像器
３６    現像ローラ
３７    転写ベルト
３８    駆動ローラ
３９    従動ローラ
４０    ベルト位置制御機構
４１    一次転写ローラ
４２    給紙カセット
４３    用紙取出ローラ
４４    給送ローラ
４５    捌きローラ
４６    搬送ローラ対
４７    二次転写ローラ
４８    ベルト式熱定着装置
４９    搬出ローラ対
５１    排紙トレー
５２    排紙ローラ対
５３ａ  開始返送路
５３ｂ  中間返送路
５３ｃ  終端返送路
５４ａ、５４ｂ、５４ｃ  返送ローラ対
５５    搬入ローラ対
５６    底板
５７    支持軸
５８    支持腕
５９    遮蔽板
６１    フォトセンサ
６２    受光部
６３    紙有無検知レバー
６４    遮蔽板
６５    ベルトクリーナ
６６    ベルトテンションローラ
６７    中心軸
６８    回転支持部材
６９    ローラ支持部材
７１    対ウォームホイール
７２    駆動伝達シャフト
７３（７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｙ、７３Ｋ）  ウォームギア
７４    対ウォームホイール
７５    小型モータ
７６    ウォームギア
７７    中間転写ベルトユニット
７８    アイドルギア
７９    用紙搬送ベルトユニット
８０    用紙搬送ベルト
８１（８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｙ、８１Ｋ）  転写摺接部材
【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】
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