(57)【要約】【課題】中間転写ベルトに働く張力を解除したときに生じる中間転写ベルトの横ズレを防止し、中間転写ベルトに再び張力を加えて回転駆動させたときに、中間転写ベルトが直ちに安定して回転するようにする。【解決手段】画像形成が終了すると、ローラ３１と２次転写ローラ３５１及びローラ３２とクリーニング部材３５２とで中間転写ベルト３４を挟持する。その後、ソレノイド本体９１への通電を停止し、ローラ３３を下方へ移動させて、中間転写ベルト３４への張力を解除する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つ以上のローラに回転可能に張架された無端状の中間転写ベルト上にトナー像を形成し、前記中間転写ベルトから被転写材にトナー像を転写して溶融定着させる画像形成装置において、
前記２つ以上のローラのうち、前記中間転写ベルトの巻き付け角の大きい上位２つのローラに対向し、前記上位２つのローラのそれぞれとの間で前記中間転写ベルトを挟持する２つの挟持部材と、前記２つ以上のローラのうちの少なくとも１つのローラを、前記中間転写ベルトに張力を付与する位置と張力を解除する位置とに移動させる移動手段とを設け、
画像形成が行われないとき、前記上位２つのローラと前記２つの挟持部材との間で前記中間転写ベルトを挟持した後、前記中間転写ベルトへの張力を解除することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記２つの挟持部材の一つが、前記中間転写ベルト上のトナー像を被転写材に転写させる２次転写ローラであり、前記２つの挟持部材のもう一つが前記中間転写ベルト上の未転写トナーを除去するクリーニング部材である請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記２次転写ローラは、前記中間転写ベルトに常時圧接している請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記２次転写ローラの前記中間転写ベルトに対する圧接力は、前記中間転写ベルトに張力が付与されているときよりも、前記中間転写ベルトへの張力が解除されているときの方が低い請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記２つの挟持手段の少なくとも一方が、前記中間転写ベルトを挟持する位置と、前記中間転写ベルトから離間した位置とに移動可能で、
前記移動手段によって、前記２つ以上のローラのうちの少なくとも１つのローラが前記中間転写ベルトに張力を付与する位置と張力を解除する位置とに移動するのに連動して、前記挟持手段が離間位置と挟持位置とに移動する請求項１〜４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、無端状の中間転写ベルトを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ファクシミリやプリンター、複写機などの電子写真方式を用いた画像形成装置において、複数の現像ユニットで形成された各色のトナー像を中間転写ベルトに１次転写して重ね合わせフルカラートナー像とした後、フルカラートナー像を用紙に２次転写する方式が知られている。このような方式の画像形成装置では、中間転写ベルトは、張力がかかった状態で複数のローラに回転自在に架け渡されており、中間転写ベルトには絶えず応力が働いている。この応力は、中間転写ベルトの回転中には中間転写ベルト全体に分散するため、中間転写ベルトに大きな影響を与えることはないが、停止中にはローラで支持された部分に集中するため、当該部分において中間転写ベルトが塑性変形することがあった。中間転写ベルトが塑性変形すると、画像ずれや色ずれ、転写ムラ、帯電ムラなどが生じて画質の低下が起こる。また、中間転写ベルトの寿命も短くなる。
【０００３】
そこで、中間転写ベルトが回転停止したときに、中間転写ベルトに働く張力を解除し、ローラ支持部に応力が集中しないようにして、中間転写ベルトの塑性変形を防止することも行われていた。
【０００４】
ところが、中間転写ベルトに働く張力を解除すると、中間転写ベルトがローラの軸方向にずれることがあった（以下、「横ズレ」と記すことがある）。横ズレしている状態から中間転写ベルトに再び張力を加えて回転駆動させた場合、中間転写ベルトがローラ上で安定して回転するまでに時間がかかり、その間は画像形成ができないという問題があった。
【０００５】
この問題に対して特許文献１では次のような手段が提案されている。すなわち、ベルトを張架しているローラの一つに対向して挟持手段を設け、画像形成を行わないときには、ローラと挟持手段との間でベルトを押圧挟持した後に、ベルトに加えていた張力を解除し、ベルトの横ズレを防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平8-211752号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記提案技術では、１箇所のみでベルトを押圧挟持するので、他のローラにおいてベルトの横ズレが生じるおそれがある。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、中間転写ベルトに働く張力を解除したときに生じる中間転写ベルトの横ズレを防止し、中間転写ベルトに再び張力を加えて回転駆動させたときに、中間転写ベルトを直ちに安定して回転させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成する本発明に係る画像形成装置は、２つ以上のローラに回転可能に張架された無端状の中間転写ベルト上にトナー像を形成し、前記中間転写ベルトから被転写材にトナー像を転写して溶融定着させる画像形成装置であって、前記２つ以上のローラのうち、前記中間転写ベルトの巻き付け角の大きい上位２つのローラに対向し、前記上位２つのローラのそれぞれとの間で前記中間転写ベルトを挟持する２つの挟持部材と、前記２つ以上のローラのうちの少なくとも１つのローラを、前記中間転写ベルトに張力を付与する位置と張力を解除する位置とに移動させる移動手段とを設け、画像形成が行われないとき、前記上位２つのローラと前記２つの挟持部材との間で前記中間転写ベルトを挟持した後、前記中間転写ベルトへの張力を解除することを特徴とする。なお、本明細書において、巻き付け角とは、中間転写ベルトがローラに接触している部分（円弧）に対する中心角をいうものとする。
【００１０】
ここで、前記２つの挟持部材の一つを、前記中間転写ベルト上のトナー像を被転写材に転写させる２次転写ローラとし、前記２つの挟持部材のもう一つを前記中間転写ベルト上の未転写トナーを除去するクリーニング部材としてもよい。
【００１１】
また、前記２次転写ローラを前記中間転写ベルトに常時圧接させてもよい。このとき、２次転写ローラの圧接力は、前記中間転写ベルトに張力が付与されているときよりも、前記中間転写ベルトへの張力が解除されているときの方を低くするのが好ましい。
【００１２】
そしてまた、前記２つの挟持手段の少なくとも一方を、前記中間転写ベルトを挟持する位置と、前記中間転写ベルトから離間した位置とに移動可能とし、前記移動手段によって、前記２つ以上のローラのうちの少なくとも１つのローラが前記中間転写ベルトに張力を付与する位置と張力を解除する位置とに移動するのに連動させて、前記挟持手段を離間位置と挟持位置とに移動させてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、画像形成が行われないとき、巻き付け角の大きい上位２つのローラと２つの挟持部材との間で中間転写ベルトを挟持した後、中間転写ベルトへの張力を解除するので、中間転写ベルトに働く張力を解除したときに生じる中間転写ベルトの横ズレが確実に防止される。これにより、中間転写ベルトに再び張力を加えて回転駆動させたときに、中間転写ベルトは直ちに安定して回転するようになり迅速に画像形成が行える。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概説図である。
【図２】図１の画像形成装置における稼働中及び停止中の中間転写ベルトの状態図である。
【図３】ローラ３１における中間転写ベルトの巻き付き状態を示す図である。
【図４】ローラ３２における中間転写ベルトの巻き付き状態を示す図である
【図５】本発明に係る画像形成装置の他の実施形態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る画像形成装置について図に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。
【００１６】
図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概説図である。図１の画像形成装置Ｄは所謂タンデム方式のカラープリンタである。もちろん、本発明の画像形成装置には、プリンタのほか、複写機、ファクシミリ又はそれらの機能を複合的に備えた複合機等の電子写真式画像形成装置が含まれる。また、画像形成方式としてはタンデム方式に限定されるものではなく、他の方式、例えば、回転軸の周囲に４つの現像装置を配置し、これらを順次静電潜像担持体に対向させてフルカラー画像を作成する所謂４サイクル方式であっても構わない。
【００１７】
画像形成装置Ｄのほぼ中央部に、無端状の中間転写ベルト３４を駆動するベルト駆動部３が設けられている。中間転写ベルト３４は、３つのローラ３１，３２，３３に張架されている。ローラ３１は不図示のモータに連結されており、モータの駆動によってローラ３１は反時計回りに回転し、これによって中間転写ベルト３４とこれに接するローラ３２，３３は従動回転する。ローラ３１に支持されているベルト部分の外側には、２次転写ローラ（挟持部材）３５１が圧接している。この２次転写ローラ３５１と中間転写ベルト３４とのニップ部（２次転写領域）において中間転写ベルト３４上に形成されたトナー画像が、搬送されてきた用紙Ｐに転写される。
【００１８】
また、ローラ３２に支持されているベルト部分の外側には、中間転写ベルト３４の表面をクリーニングするクリーニング部材（挟持部材）３５２が設けられている。このクリーニング部材３５２は中間転写ベルト３４を介してローラ３２に圧接しており、その接触部で未転写トナーを回収する。
【００１９】
ローラ３１とローラ３２とに張架された中間転写ベルト３４の下側には、中間転写ベルト３４の回転方向上流側から順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの作像部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ（以下、「作像部２」と総称することがある）が配置されている。これらの作像部２では、各色の現像剤をそれぞれ用いて対応する色のトナー画像が作成される。
【００２０】
作像部２は、静電潜像担持体として円筒状の感光体２０を有する。そして、感光体２０の周囲には、その回転方向（時計回り方向）に沿って順に、帯電器２１、現像装置２３、１次転写ローラ２４、および感光体クリーニング部材２５が配置されている。１次転写ローラ２４は中間転写ベルト３４を挟んで感光体２０に圧接し、ニップ部（１次転写領域）を形成している。また、作像部２の下方には露光装置２２が配置されている。尚、図１ではイエローの作像部２Ｙ部分のみに符号を記載したが、他の作像部２Ｍ、２Ｃ、２Ｋでも同じ構成である。
【００２１】
この図に示す実施形態では、帯電器２１としてローラ帯電方式のものを用いているが、帯電器２１の種類は特に限定されるものでなく、コロナ放電方式の帯電チャージャ、ブレード状の帯電部材、ブラシ状の帯電部材等を用いてももちろん構わない。また、この実施形態では、感光体クリーニング部材２５として板状ブレードを用い、その一端側を感光体２０の外周面に接触させて、感光体２０の表面に残留するトナーを回収除去しているが、感光体クリーニング部材２５は板状ブレードに限られるものでなく、例えば、固定ブラシ、回転ブラシ、ローラ、及びそれら複数の部材を組み合わせたものを使用することもできる。なお、感光体クリーニング部材２５は必ずしも設ける必要はなく、感光体２０上の未転写トナーの回収を現像装置２３によって行うクリーナレス方式を採用することもできる。
【００２２】
中間転写ベルト３４の上方には、各色の現像装置２３に補給するトナーを収容したホッパー４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋからなる、ホッパー４がそれぞれ配置されている。また、露光装置２２の下部には、給紙装置として給紙カセット５１が着脱可能に配置されている。給紙カセット５１内に積載収容された用紙などの被転写材Ｐは、給紙カセット５１の近傍に配置された給紙ローラ５２の回転によって最上紙から順に１枚ずつ用紙搬送路５に送り出される。給紙カセット５１から送り出された用紙Ｐは、レジストローラ対５３に搬送され、ここで所定のタイミングで２次転写領域に送り出される。
【００２３】
画像形成装置Ｄは、１色のトナー（例えばブラック）を用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードと、４色のトナーを用いてカラー画像を形成するカラーモードとに切り替え可能となっている。
【００２４】
カラーモードにおける画像形成動作例について簡単に説明すると、まず、各作像部２において、所定の周速度で回転駆動される感光体２０の外周面が帯電器２１により帯電される。次に、帯電された感光体２０の表面に、画像情報に応じた光が露光装置２２から投射されて静電潜像が形成される。続いて、この静電潜像は、現像装置２３から供給される現像剤としてのトナーにより顕在化される。このようにして感光体２０の表面に形成された各色のトナー画像は、感光体２０の回転によって１次転写領域に達すると、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、感光体２０から中間転写ベルト３４上へ転写（１次転写）されて重ねられる。
【００２５】
中間転写ベルト３４に転写されることなく感光体２０上に残留した未転写トナーは、感光体クリーニング部材２５で掻き取られ、感光体２０の外周面から除去される。
【００２６】
重ね合わされた４色のトナー画像は、中間転写ベルト３４によって２次転写領域に搬送される。一方、そのタイミングに合わせて、レジストローラ対５３から２次転写領域に用紙Ｐが搬送される。そして、４色のトナー画像が、２次転写領域において中間転写ベルト３４から用紙Ｐに転写（２次転写）される。４色のトナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置１へ搬送される。定着装置１において用紙Ｐは、定着ローラ１１と加圧ローラ１２とのニップ部を通過する。この間に用紙Ｐは加熱・加圧され、用紙Ｐ上のトナー画像は用紙Ｐに溶融定着する。その後、トナー画像が定着した用紙Ｐは排出ローラ対５４によって排紙トレイ５５に排出される。一方、２次転写領域を通過した中間転写ベルト３４は、クリーニング部材３５２で清掃される。その後、各感光体２０及び中間転写ベルト３４の回転駆動が停止される。
【００２７】
図２に、ベルト駆動部３の概説図を示す。同図（ａ）は中間転写ベルト３４に張力を付与しているときの状態図であり、同図（ｂ）は張力を解除しているときの状態図である。中間転写ベルト３４は、ローラ３１，３２，３３に架け渡され、ローラ３３が上下方向に移動することにより、中間転写ベルト３４に張力を付与したり解除したりする。
【００２８】
ローラ３３の移動は、移動手段としてのソレノイド９の入切制御により行われる。具体的には、ソレノイド本体９１に通電されると磁気作用によってプランジャ９２がバネ９３の付勢力に抗してソレノイド本体９１内に引き込まれる。プランジャ９２の先端部とローラ３３とは接続部材９４によって連結されているので、プランジャ９２がソレノイド本体９１内に引き込まれることによって、ローラ３３は上方に移動し、中間転写ベルト３４に張力が付与される。一方、ソレノイド本体９１への通電が切られると、バネ９３の付勢力によってプランジャ９２がソレノイド本体９１から外方（図の下方）へ突出する。これにより、接続部材９４を介してローラ３３は下方へ移動し、中間転写ベルト３４への張力が解除される。
【００２９】
図２（ａ）に示すように、中間転写ベルト３４が回転しているときは常に張力が付与されている。一方、図２（ｂ）に示すように、中間転写ベルト３４が停止したきは張力は解除される。これにより、ローラとの接触部分等での中間転写ベルト３４の塑性変形が防止される。
【００３０】
ここで、中間転写ベルト３４が緩むと横ズレが生じることがあり、中間転写ベルト３４を再稼働したときに中間転写ベルト３４がローラ上で安定して回転するまでに時間がかかり、その間は画像形成ができないという問題がある。
【００３１】
そこで、本発明の画像形成装置では、中間転写ベルト３４の張力を解除する前に、中間転写ベルト３４の巻き付け角の大きい上位２つのローラの部分で中間転写ベルト３４を挟持し、中間転写ベルト３４の張力を解除した際に生じる中間転写ベルト３４の横ズレを防止する。図２に示す実施形態では、２次転写ローラ３５１とクリーニング部材３５２とを挟持部材として用いている。すなわち、ローラ３１と２次転写ローラ３５１及びローラ３２とクリーニング部材３５２とで中間転写ベルト３４を挟持する。その後、ソレノイド本体９１への通電を停止し、ローラ３３を下方へ移動させて、中間転写ベルト３４への張力を解除する。
【００３２】
中間転写ベルト３４を挟持する位置としては、作像部２の、中間転写ベルト３４の回転方向上流側と下流側とが望ましい。作像部２の設置領域は、中間転写ベルト３４が略直線状に張架されており、中間転写ベルト３４が湾曲するような塑性変形が生じにくいからである。
【００３３】
図３に、ローラ３１と２次転写ローラ３５１とで中間転写ベルト３４を挟持した状態図を示す。中間転写ベルト３４は、巻きかかりとなる点Ａでローラ３１に接触し、巻き終わりとなる点Ｂでローラ３１から離れる。この場合の中間転写ベルト３４の巻き付け角αは、点Ａから点Ｂまでのローラ３１の円弧に対する中心角となる。ローラ３１に対する２次転写ローラ３５１の圧接位置Ｃは、作像部２側の巻きかかり点Ａに近い位置が望ましい。より詳細には、点Ａからの角度θが９０°以内であるのが望ましい。また本発明者による実験結果によれば、点Ａと点Ｃを結ぶ直線の中点とローラ３１の外周との間隔Ｈが１．５ｍｍ以下となる位置が望ましい。これにより、ローラ３１と２次転写ローラ３５１とで中間転写ベルト３４を挟持した際の、中間転写ベルト３４のローラ３１への巻き付き量を小さくでき、中間転写ベルト３４の塑性変形量を小さく抑えることができる。
【００３４】
図４に、ローラ３２とクリーニング部材３５２とで中間転写ベルト３４を挟持した状態図を示す。ローラ３２とクリーニング部材３５２との位置関係は、図３に示したローラ３１と２次転写ローラ３５１との位置関係が同様に適用される。ただし、ローラ３２は、ローラ３１の作像部２に対して対称位置にあるので、クリーニング部材３５２の望ましい位置も２次転写ローラ３５１と対称位置となる。すなわち、ローラ３２に対するクリーニング部材３５２の圧接位置Ｃ’は、作像部２側の巻き終わり点Ｂ’に近い位置が望ましく、点Ｂ’からの角度θ’が９０°以内であるのが望ましい。また、点Ｂ’と点Ｃ’を結ぶ直線の中点とローラ３２の外周との間隔Ｈ’が１．５ｍｍ以下となる位置が望ましい。
【００３５】
なお、挟持手段として２次転写ローラ３５１を用いる場合には、ローラ３１は中間転写ベルト３４に常時圧接させると共に、ローラ３１への圧接力を可変とするのが好ましい。具体的には、中間転写ベルト３４に張力が付与されているときの圧接力よりも、中間転写ベルト３４の張力が解除されているときの圧接力を低くするのがよい。中間転写ベルト３４の張力が解除されているときの圧接力が高いと、中間転写ベルト３４に歪や変形をもたらすおそれがあるからである。
【００３６】
図５に、本発明に係る画像形成装置の他の実施形態を示す。なお、中間転写ベルト３４に関与するローラ３１，３２と２次転写ローラ３５１及び作像部２の感光体２０や１次転写ローラ２４はこれまでの説明と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００３７】
中間転写ベルト３４に張力を付与するローラ３３は、第１支点６１を中心として回動可能な略Ｌ字型の第１レバー６２の一方端に回転自在に軸支されている。そして、第１レバー６２は不図示の機構によって反時計回りの方向に付勢されている。この付勢力によってローラ３３を介して中間転写ベルト３４に張力が付与される。第１レバー６２の他方端は、第１ガイド６４で案内された棒状の第１連結桿６５の右端に当接しており、第１連結桿６５の左端はカム６７の外周に当接している。これらの第１レバー６２や第１連結桿６５やカム６７が、中間転写ベルト３４に張力を付与する位置と解除する位置にローラ３３を移動させる移動手段６である。
【００３８】
一方、保持ローラ３５３は、第２支点７１を中心に回動可能な第２レバー７２の一方端に回転自在に軸支され、ローラ３２の外周近傍に配置されて、不図示の付勢手段によってローラ３２から離れる方向に付勢されている。第２レバー７２の他方端は、第２ガイド７４で案内された棒状の第２連結桿７５の一方端に当接している。第２連結桿７５の他方端はカム６７の外周に当接している。
【００３９】
このような構成の画像形成装置において、画像形成中は、カム６７の小径部が第１連結桿６５及び第２連結桿７５と当接しているので、不図示の付勢手段によってローラ３３は中間転写ベルト３４に張力を与え、保持ローラ３５３はローラ３３から離間した位置にある（図５（ａ））。そして、画像形成が終了すると、不図示の駆動源によりカム軸６６を介してカム６７が反時計回りに回転する。すると、第２連結桿７５が下方向へ移動し、第２レバー７２が反時計回り方向へ回転する。これにより、保持ローラ３５３がローラ３２に押圧され、中間転写ベルト３４が保持ローラ３５３とローラ３２とで挟持される（図５（ｂ））。
【００４０】
さらにカム６７が反時計回りに回転すると、保持ローラ３５３は挟持された状態のままで、カム６７によって第１連結桿６５が右方向に移動し、第１レバー６２が時計回りに回動する。これにより、中間点転写ベルト３４への張力が解除される（図５（ｃ））。
【００４１】
画像形成を再開するときは、不図示の駆動源によりカム６７が時計回りに回転し、図５（ｃ）から図５（ａ）の位置まで戻り、中間転写ベルト３４に張力が付与された後、保持ローラ３５３がローラ３２から離間して、中間転写ベルト３４は回転可能状態となる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の画像形成装置は、画像形成が行われないとき、巻き付け角の大きい上位２つのローラと２つの挟持部材との間で中間転写ベルトを挟持した後、中間転写ベルトへの張力を解除するので、中間転写ベルトに働く張力を解除したときに生じる中間転写ベルトの横ズレが確実に防止される。これにより、中間転写ベルトに再び張力を加えて回転駆動させたときに、中間転写ベルトは直ちに安定して回転するようになり迅速に画像形成が行え有用である。
【符号の説明】
【００４３】
６      移動手段
９      移動手段
Ｄ      画像形成装置
Ｐ      用紙（被転写材）
３１      ローラ
３２      ローラ
３３      ローラ
３４      中間転写ベルト
３５１      ２次転写ローラ（挟持部材）
３５２      クリーニング部材（挟持部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
2012027409.tif 000005
【図４】
2012027409.tif 000006
【図５】
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