(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する感光体ドラムを含んで複数配列されそれぞれトナー色の異なる画像を形成する画像形成ユニットと、前記感光体ドラムに接触可能に配置され前記トナー像が転写されるエンドレスの中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトのループ内に配置され前記感光体ドラム側に向けて前記中間転写ベルトをそれぞれ付勢する一次転写ローラと、前記中間転写ベルトのループ内に配置され当該中間転写ベルト上のトナー像を記録媒体に転写する二次転写ローラ及び当該二次転写ローラと対向して配置される駆動ローラとを備え、前記二次転写ローラが前記中間転写ベルトに張力を付与する構成とし、前記中間転写ベルトのループ外に、前記二次転写ローラと対向して配置され前記記録媒体を前記二次転写ローラ周りの前記中間転写ベルトとの間でニップする押圧ローラと、前記押圧ローラと中間転写ベルトのニップ部から前記記録媒体の搬送方向下流に加熱ローラと加圧ローラとからなる定着器を配置し、前記押圧ローラは、前記中間転写ベルトの伸縮による前記二次転写ローラのシフト位置に対応して前記記録媒体を前記加熱ローラと加圧ローラのニップ部に導くように姿勢を変更することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記二次転写ローラにより前記中間転写ベルトへ張力が付与されているときは前記二次転写ローラと前記押圧ローラが接触し、張力が解除されているときは離間してい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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中間転写ベルトを介して用紙にカラー画像を転写する構成としたカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子写真技術を採用した画像形成装置においては、像担持体としての電子写真感光体を帯電器により帯電し、この感光体に画像情報に応じた光照射を行って潜像を形成し、この潜像を現像器によって現像して顕像化したトナー像をシート材等に転写して画像を形成することが行われている。
【０００３】
一方、画像のカラー化に伴って、このような一連の画像形成プロセスが展開される像担持体を複数備えておき、シアン像、マゼンタ像、イエロー像、好ましくはブラック像の各色像をそれぞれの像担持体に形成し、各像担持体の転写位置にてシート材に各色像を重ね合わせて転写することによりフルカラー画像を形成するタンデム方式の画像形成装置も従来から数多く提案されている。このようなタンデム方式のカラー画像形成装置は、各色ごとにそれぞれの画像形成部を有するため、高速化に有利であるとされている。
【０００４】
図７は従来のカラー画像形成装置の要部の構成を示す断面図である。
【０００５】
図７において、カラー画像形成装置の本体１内にイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色のトナー像をそれぞれ形成するための画像形成ユニット２，３，４，５が順に配置され、これらの画像形成ユニット２〜５のそれぞれに対応して露光器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを備えている。画像形成ユニット２〜５は、露光器６ａ〜６ｄからのレーザビームの照射によってその周面に静電潜像を形成する像担持体としての感光体ドラム２ａ，３ａ，４ａ，５ａと、トナータンクから供給されるトナーを感光体ドラム２ａ〜５ａに付着させて静電潜像をトナー像として顕像化する現像ローラ２ｂ，３ｂ，４ｂ，５ｂ等を備えたものである。
【０００６】
配列された画像形成ユニット２〜５の下側には中間転写ベルト７が矢印方向に走行可能に配置される。この中間転写ベルト７は、駆動ローラ８、テンションローラ５０、各感光体ドラム２ａ〜５ａに対応させて配置した４個の一次転写ローラ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄと、用紙に転写するための二次転写ローラ１０を巡って矢印方向に周回駆動される。
【０００７】
中間転写ベルト７の下側には用紙トレイ２０が配置され、この用紙トレイ２０から繰り出される用紙Ｐは二次転写ローラ１０と対向して配置した押圧ローラ２１との間にニップされ、中間転写ベルト７に形成されたカラー画像が用紙Ｐに転写される。そして、用紙Ｐは定着器２２に供給されてトナー像を定着した後に排紙される。
【０００８】
中間転写ベルト７の表面には画像形成ユニット２〜５の感光体ドラム２ａ〜５ａによってイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックのトナー像が付着しカラー画像が形成される。そして、このトナーによるカラー画像は二次転写ローラ１０と押圧ローラ２１との間のニップ力によって用紙Ｐに転写される。
【０００９】
駆動ローラ８と二次転写ローラ１０の位置は固定されたものであり、弾性を持つ中間転写ベルト７に所定の張力を与えるためにテンションローラ５０が備えられる。このテンションローラ５０は印字期間では図においてスプリング（図示せず）によって付勢され右下に位置を移動することで中間転写ベルト７に張力を付与する。また非印字期間では中間転写ベルト７と各ローラが長時間同じ位置で巻き付くことで巻癖が付かないようにテンションローラ５０による中間転写ベルト７への張力の付与を解除している。
【００１０】
このように中間転写ベルト７に所定の張力を付与することで、感光体ドラム２ａ〜５ａによる中間転写ベルト７へのトナー像の転写及び二次転写ローラ１０による用紙Ｐへのトナー像転写が良好に行なわれる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、中間転写ベルト７に張力を付与するためだけのテンションローラ５０を備えるので、部品点数が増えて小型化への対応がしにくく、コストも上がる傾向にある。また、テンションローラ５０による中間転写ベルト７への張力の付与、解除を行うための駆動機構が別途必要なので、装置の小型化は更に難しくなる。
【００１２】
また、押圧ローラ２１は非印字期間では二次転写ローラ１０から離れた位置にあり、印字期間のときのみ右側に移動して二次転写ローラ１０との間に用紙Ｐをニップするように移動する。これは、非印字期間に押圧ローラ２１が中間転写ベルト７に接触しないようにして局部的な負荷がないようにし、中間転写ベルト７の寿命を向上させることを目的としたものである。
【００１３】
しかしながら、このように押圧ローラ２１を二次転写ローラ１０側に対して接離させるための機構が必要となり、この点においてもコスト高となるほか装置の小型化の障害となる。
【００１４】
このように従来のカラー画像形成装置では、テンションローラ５０を備えるので小型化への対応ができないほか、押圧ローラ２１を二次転写ローラ１０に対して接離する方向へ移動させる機構が必要なので同様に小型化に対応できず、価格も高くなるという問題がある。
【００１５】
本発明は、二次転写ローラの動きを利用することにより中間転写ベルトへの張力付与と押圧ローラとの間での用紙のニップを可能として小型で安価に製造できるカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明のカラー画像形成装置は、トナー像を担持する感光体ドラムを含んで複数配列されそれぞれトナー色の異なる画像を形成する画像形成ユニットと、前記感光体ドラムに接触可能に配置され前記トナー像が転写されるエンドレスの中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトのループ内に配置され前記感光体ドラム側に向けて前記中間転写ベルトをそれぞれ付勢する一次転写ローラと、前記中間転写ベルトのループ内に配置され当該中間転写ベルト上のトナー像を記録媒体に転写する二次転写ローラ及び当該二次転写ローラと対向して配置される駆動ローラとを備え、前記二次転写ローラが前記中間転写ベルトに張力を付与する構成とし、前記中間転写ベルトのループ外に、前記二次転写ローラと対向して配置され前記記録媒体を前記二次転写ローラ周りの前記中間転写ベルトとの間でニップする押圧ローラと、前記押圧ローラと中間転写ベルトのニップ部から前記記録媒体の搬送方向下流に加熱ローラと加圧ローラとからなる定着器を配置し、前記押圧ローラは、前記中間転写ベルトの伸縮による前記二次転写ローラのシフト位置に対応して前記記録媒体を前記加熱ローラと加圧ローラのニップ部に導くように姿勢を変更することを特徴とする。
【００１７】
本発明では、二次転写ローラの動きを利用することにより中間転写ベルトへの張力付与と押圧ローラとの間での用紙のニップを可能として小型で安価に製造できるカラー画像形成装置を得ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、トナー像を担持する感光体ドラムを含んで複数配列されそれぞれトナー色の異なる画像を形成する画像形成ユニットと、感光体ドラムに接触可能に配置されトナー像が転写されるエンドレスの中間転写ベルトと、中間転写ベルトのループ内に配置され感光体ドラム側に向けて中間転写ベルトをそれぞれ付勢する一次転写ローラと、中間転写ベルトのループ内に配置され当該中間転写ベルト上のトナー像を記録媒体に転写する二次転写ローラ及び当該二次転写ローラと対向して配置される駆動ローラとを備え、二次転写ローラが中間転写ベルトに張力を付与する構成とし、中間転写ベルトのループ外に、二次転写ローラと対向して配置され記録媒体を二次転写ローラ周りの中間転写ベルトとの間でニップする押圧ローラと、押圧ローラと中間転写ベルトのニップ部から記録媒体の搬送方向下流に加熱ローラと加圧ローラとからなる定着器を配置し、押圧ローラは、中間転写ベルトの伸縮による二次転写ローラのシフト位置に対応して記録媒体を加熱ローラと加圧ローラのニップ部に導くように姿勢を変更することを特徴とするカラー画像形成装置であり、テンションローラを備える必要がないので部品点数が削減されるとともに組立ても簡単になり、中間転写ベルトの伸縮によって二次転写ローラのシフト位置が変位しても記録媒体のジャムを伴うことなく定着器に供給できるという作用を有する。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、二次転写ローラにより中間転写ベルトへ張力が付与されているときは二次転写ローラと押圧ローラが接触し、張力が解除されているときは離間してい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であり、押圧ローラを二次転写ローラ方向に接離させる機構を必要とせず構成を簡単にできるという作用を有する。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１は本発明の一実施の形態によるカラー画像形成装置の要部の構成を示す断面図である。なお、図７の従来の技術と同じ構成部材については共通の符号で指示しその詳細な説明は省略する。
【００２３】
図１において、画像形成ユニット２〜５の感光体ドラム２ａ〜５ａに接触して各色のトナー像が転写される中間転写ベルト７は、駆動ローラ８と一次転写ローラ９ａ〜９ｄと二次転写ローラ１０周りに巻回されている。すなわち、本発明においては従来の技術におけるテンションローラ５０は備えず、二次転写ローラ１０の位置変更によって中間転写ベルト７への張力付与及び押圧ローラ２１との間の接離動作を行なわせる。なお、駆動ローラ８、一次転写ローラ９ａ〜９ｄ、二次転写ローラ１０及びこれらに巻回された中間転写ベルト７は１つのユニットとしたもので、本体１に内蔵したシャーシ（図示せず）に対して着脱自在としたものである。
【００２４】
図２は二次転写ローラのシフト機構を示す概略斜視図、図３（ａ）はホルダに保持された二次転写ローラと押圧ローラの位置関係を示す側面図、（ｂ）は二次転写ローラが押圧ローラ側にシフトされたときの側面図、図４（ａ）は非印字期間での押圧ローラと中間転写ベルトのユニットの位置関係を示す側面図、（ｂ）は印字期間での押圧ローラと中間転写ベルトのユニットの位置関係を示す側面図、図５は中間転写ベルトの伸縮によるニップ部の変位を示す概略図、図６は転写ローラの変位による加熱ローラと加圧ローラのニップ部への用紙の進入を示す概略図である。
【００２５】
二次転写ローラ１０はシャーシ内に固定配置されるホルダ１１に摺動自在に配置した保持ブロック１１ａに回転自在に保持されている。この保持ブロック１１ａはシャーシに固定したストッパ１ａとの間に介装した圧縮のスプリング１１ｂを連結したものである。ホルダ１１にはモータ１２によって回転駆動される駆動軸１２ａが差し込まれ、この駆動軸１２ａにはホルダ１１を図３において左右に移動させるためのカム１２ｂを取り付けている。
【００２６】
図２及び図３の（ａ）は非印字期間の状態であり、本体１内のシャーシ側に保持された押圧ローラ２１から二次転写ローラ１０は離れている。なお、押圧ローラ２１はブロック２１ａに回転自在に保持され、このブロック２１ａに連結したスプリング２１ｂを介してシャーシに連接されている。モータ１２を作動させてカム１２ｂを回転させると図３の（ｂ）に示すようにホルダ１１が図中の矢印方向に移動し、二次転写ローラ１０を押圧ローラ２１に接触させることができ、このとき図１で示したように用紙Ｐをニップしてこれにトナー像を転写することができる。
【００２７】
以上の構成において、非印字期間は図３の（ａ）に示すカム１２ｂの姿勢に設定され、図４の（ａ）に示すように二次転写ローラ１０は押圧ローラ２１から離れていて中間転写ベルト７には張力を付与していない。印字動作の指令があると、モータ１２が作動してカム１２ｂを図３の（ｂ）の姿勢となるまで回転させる。これにより、ホルダ１１が押圧ローラ２１側へ移動しスプリング１１ｂの付勢力によって二次転写ローラ１０が押圧ローラ２１に接触する。すなわち、二次転写ローラ１０の移動によって、図４の（ｂ）に示すように押圧ローラ２１とともにニップを形成すると同時に中間転写ベルト７を引っ張ってこれに張力を付与する。
【００２８】
このように、二次転写ローラ１０をホルダ１１に保持してカム１２ｂによって押圧ローラ２１側に移動させることで、押圧ローラ２１との間でのニップ形成と中間転写ベルト７への張力付与が可能となる。したがって、従来構造のようにテンションローラが不要となるだけでなく、押圧ローラ２１を二次転写ローラ１０側に移動させるための駆動機構も不要となり、装置の小型化が可能となる。
【００２９】
ここで、二次転写ローラ１０周りの中間転写ベルト７と押圧ローラ２１との間を抜けてトナー像が転写された用紙Ｐは定着器２２に向かう。この定着器２２は加熱ローラ２２ａと加圧ローラ２２ｂとから構成されたもので、図５において実線の矢印で示すように用紙Ｐが通過していく。この場合、二次転写ローラ１０に巻回した中間転写ベルト７と押圧ローラ２１とのニップ位置が加熱ローラ２２ａと加圧ローラ２２ｂとほぼ整合していれば、用紙Ｐはこれらの加熱ローラ２２ａと加圧ローラ２２ｂとの間に速やかに送り込まれる。一方、中間転写ベルト７は温度等の影響によって伸縮し、図中の破線で示すように二次転写ローラ１０と押圧ローラ２１が整合位置からずれることがある。この場合、用紙Ｐが加熱ローラ２２ａの周面に当たってしまい、ジャムを発生することになる。
【００３０】
これに対し、本発明では、図６に示すように押圧ローラ２１を回転自在に支持する軸受２３に斜め姿勢の長孔２３ａを設け、この長孔２３ａ内を押圧ローラ２１の軸が移動できるようにする。すなわち、同図の（ａ）のように二次転写ローラ１０が加熱ローラ２２ａと加圧ローラ２２ａのニップ部より右側にずれたときには、二次転写ローラ１０と押圧ローラ２１とのニップ部が右側にずれて加熱ローラ２２ａと加圧ローラ２２ｂのニップ部に斜め方向に進入可能となる。また、同図の（ｂ）のように二次転写ローラ１０が加熱ローラ２２ａと加圧ローラ２２ｂのニップ部より左側にずれると、二次転写ローラ１０と押圧ローラ２１とのニップ部は左側にずれ、同様に加熱ローラ２２ａと加圧ローラ２２ｂのニップ部に斜め方向に進入する。このように、二次転写ローラ１０の位置が変動しても斜め姿勢の長孔２３ａを持つ軸受２３を備えることによって、加熱ローラ２２ａと加圧ローラ２２ｂのニップ部に速やかに送り込むことができ、用紙Ｐのジャムの発生が防止できる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、二次転写ローラをシフトすることによって中間転写ベルトに張力を付与できるので、従来のようにテンションローラを備える必要がなくなり、部品点数が削減され組立ても簡単になる。また、二次転写ローラをその周りの中間転写ベルトが押圧ローラに接触する位置までシフトさせる構成とすれば、押圧ローラを中間転写ベルトに対して接離させるための駆動機構が不要となり、更に構造が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるカラー画像形成装置の要部の構成を示す断面図
【図２】二次転写ローラのシフト機構を示す概略斜視図
【図３】（ａ）ホルダに保持された二次転写ローラと押圧ローラの位置関係を示す側面図
（ｂ）二次転写ローラが押圧ローラ側にシフトされたときの側面図
【図４】（ａ）非印字期間での押圧ローラと中間転写ベルトのユニットの位置関係を示す側面図
（ｂ）印字期間での押圧ローラと中間転写ベルトのユニットの位置関係を示す側面図
【図５】中間転写ベルトの伸縮によるニップ部の変位を示す概略図
【図６】転写ローラの変位による加熱ローラと加圧ローラのニップ部への用紙の進入を示す概略図
【図７】従来のカラー画像形成装置の要部の構成を示す断面図
【符号の説明】
１  本体
１ａ  ストッパ
２，３，４，５  画像形成ユニット
２ａ，３ａ，４ａ，５ａ  感光体ドラム
２ｂ，３ｂ，４ｂ，５ｂ  現像ローラ
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ  露光器
７  中間転写ベルト
８  駆動ローラ
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ  一次転写ローラ
１０  二次転写ローラ
１１  ホルダ
１１ａ  保持ブロック
１１ｂ  スプリング
１２  モータ
１２ａ  駆動軸
１２ｂ  カム
２０  用紙トレー
２１  押圧ローラ
２１ａ  ブロック
２１ｂ  スプリング
２２  定着器
２２ａ  加熱ローラ
２２ｂ  加圧ローラ
２３  軸受
２３ａ  長孔
Ｐ  用紙
【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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