(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体を備え、像担持体の表面を現像して現像剤による画像形成を行う画像形成手段を複数配列し、現像剤によって形成される画像を転写材の表面に転写させて定着させることによって、転写材表面に該複数色の現像剤を重ねたカラー画像を形成可能な画像形成装置において、
該複数全部の画像形成手段の像担持体に接触して循環するように張架され、各像担持体から現像剤による画像を順次重なるように転写可能な中間転写ベルトと、
中間転写ベルトの循環経路に臨んで設けられ、中間転写ベルト上に転写された現像剤の画像を、転写材上に再転写させる転写手段と、
中間転写ベルトの循環経路で中間転写ベルトが転写手段から最初の画像形成手段に移行する途中の位置に臨んで設けられ、該循環経路の外側から該中間転写ベルトを押圧することによって、該中間転写ベルトの循環経路を移動させ、該中間転写ベルトと接触する画像形成手段の数を減少可能な押圧部材とを含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記中間転写ベルトの循環経路で、前記転写手段と前記押圧部材との間に設けられ、中間転写ベルトの表面を清浄化するクリーニングユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記中間転写ベルトの循環経路に臨んで、前記押圧部材による中間転写ベルトの移動に連動して転写手段までの周長の変化を補正し、中間転写ベルト全体の周長を同一に保つ周長補正機構をさらに含むことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記押圧部材による中間ベルトの循環経路の移動に応じて、前記現像剤の画像を再転写させために転写材を転写手段に供給するタイミングを調整する制御を行う制御手段をさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記押圧部材は、前記中間転写ベルトの表面を押圧する部分に、回転体を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記回転体は、金属製であることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記回転体は、前記中転写ベルトの表面を研磨可能であることを特徴とする請求項５または６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記回転体は、弾性体または導電性弾性体で形成されることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記押圧部材で前記中間転写ベルトの表面を押圧する部分は、所定の電圧が印加、または接地されていることを特徴とする請求項１〜８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、カラープリンタやカラー複写機などとして、カラー画像を形成したり、モノクロの画像を形成したりすることができる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、図７に示すようなカラー画像形成装置１が、たとえばカラーページプリンタやカラーデジタル複写機などの印刷部として用いられている。カラー画像形成装置１では、転写材供給部２に予め準備されている印刷用紙などの転写材が、転写材搬送ベルト３によって搬送されながら、タンデムに配置される複数の画像形成部４，５，６，７を通過する間に、カラー画像を形成するための複数色の画像が順次転写され、転写材搬送ベルト３から定着部８に移行して、カラー画像が転写材表面に定着し、転写材排出部９から転写材が排出される。画像形成部４，５，６，７は、たとえばイエロー、マゼンタおよびシアンの３原色の画像と、黒の画像とを、それぞれの色のトナーによって形成する。
【０００３】
形成する画像として、黒のトナーのみを使用するモノクロ画像の場合は、イエロー、マゼンタおよびシアンの画像を形成する画像形成部を転写材が通過することは好ましくない。各画像形成部４，５，６，７には、感光体などで形成される像担持体１０が設けられ、像担持体１０の表面に形成されたトナー像が搬送される転写材の表面に転写されるけれども、モノクロ画像の際には、使用されない画像形成部の像担持体１０に転写材が接触しながら搬送されることになる。したがって、画像を形成しない画像形成部でも、像担持体１０は転写材と接触して、相対的に移動する必要がある。像担持体１０は、たとえば回転ドラムであり、その周方向に沿って、クリーニングブレードなどが備えられ、像担持体１０が回転すると、クリーニングブレードによってその表面や、クリーニングブレード自体が消耗してしまう。
【０００４】
このため、図７に示すようなタンデム形のカラー画像形成装置１では、モノクロの画像形成の際には、使用しない画像形成部を転写材搬送ベルト３から離れるように移動させるか、転写材搬送ベルト３を変形させて、モノクロ画像形成時には転写材搬送ベルト３が像担持体１０の表面から離れるような機構を設ける必要がある。
【０００５】
特開平１０−２２１９２０号公報には、図７の転写材搬送ベルト３としてトナー像が転写される転写紙を搬送する機能と、中間転写体として直接トナー像が転写され、さらに転写紙に転写する機能とを備えるベルト部材を、４色の画像形成部に接触させる状態と、黒色の画像形成部のみに接触させる状態とを切換える構成が開示されている。ベルト部材は無端状のゴムベルトであり、左右に配設される駆動ローラと従動ローラとの間に掛け渡されて循環する。４色の画像形成部は、ベルト部材の上側に沿って、黒色の画像形成部がベルト部材の搬送方向の最上流側あるいは最下流側となるように配置される。ベルト部材は、循環経路の内側から押圧され、循環経路の一部が変化して画像形成部への接触状態が変化する。なお、ベルト部材には張力を一定に保つためのテンションローラが循環経路の内側から接触しており、画像形成部への接触状態が変化しても、周長には変化が生じないで、常に同一の周期をもって、循環して搬送される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図７に示すようなカラー画像形成装置１で、フルカラー画像の形成以外のとき、たとえば黒色の画像のみを形成する場合は、シアン、マゼンタ、イエローの画像形成用の像担持体１０にはトナー画像を形成せず、黒色の像担持体１０にのみトナー画像を形成し、転写材搬送ベルト３を移動させたり、画像形成に供されないシアン、マゼンタおよびイエローの画像形成用の像担持体１０を移動させたりして、使用しない像担持体１０と転写材搬送ベルト３によって搬送される転写材とが接触しないようにすることが提案されている。
【０００７】
転写材搬送ベルト３の搬送経路を変えるためには、転写材搬送ベルト３の表面には転写材が載置されて搬送されるので、転写材搬送ベルト３の裏面側、すなわち循環している転写材搬送ベルト３の循環経路の内側から外方に向って転写材搬送ベルト３を押圧し、循環経路を変更するか、フルカラーモードで内側から押圧しておき、単色モードなどに切換える際には内側の押圧状態を解除して循環経路を内側寄りに変更するかを行う必要がある。無用な像担持体１０への転写材の接触を避けて、像担持体１０の消耗や、クリーニングブレードなどの消耗を避けるためである。
【０００８】
しかしながら、転写材搬送ベルト３は、印刷用紙などの転写材を搬送しながら、循環経路を変更する必要があるので、循環経路の変更のための機構は、搬送される転写材への影響が生じないように循環経路を変更する必要があり、循環経路変更のための構成が複雑化してしまう問題がある。
【０００９】
前述の特開平１０−２２１９２０号公報に開示されている構成では、ベルト部材の循環経路の内側の各画像形成部に対応する位置毎に、ベルト部材を外側に押圧して接触状態を変化させる機構を配置し、いずれの機構も作動させないときはベルト部材がどの画像形成部にも接触しないようにしている。また、カラー画像の形成時には、全ての機構を作動させ、ベルト部材が全ての画像形成部に接触するようにしている。さらに、任意の画像形成部に選択的にベルト部材を接触させることもできる。しかしながら、カラー画像形成時には、全部の画像形成部にベルト部材が接触するようにベルト部材を循環経路の内側から外側に押圧して循環経路を変更するので、ベルト部材と各画像形成部との接触位置の精度を向上させることに困難性が生じる。カラー画像形成時には、各色のトナー像を正確に重ね合せる必要があるので、位置合せは重要である。
【００１０】
本発明の目的は、簡単な構成で画像形成部などの像担持体の消耗を避けるように中間転写ベルトの循環経路を変えることができ、かつカラー画像形成時の位置精度を向上させることができる画像形成装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、像担持体を備え、像担持体の表面を現像して現像剤による画像形成を行う画像形成手段を複数配列し、現像剤によって形成される画像を転写材の表面に転写させて定着させることによって、転写材表面に該複数色の現像剤を重ねたカラー画像を形成可能な画像形成装置において、
該複数全部の画像形成手段の像担持体に接触して循環するように張架され、各像担持体から現像剤による画像を順次重なるように転写可能な中間転写ベルトと、
中間転写ベルトの循環経路に臨んで設けられ、中間転写ベルト上に転写された現像剤の画像を、転写材上に再転写させる転写手段と、
中間転写ベルトの循環経路で中間転写ベルトが転写手段から画像形成手段に移行する途中の位置に臨んで設けられ、該循環経路の外側から該中間転写ベルトを押圧することによって、該中間転写ベルトの循環経路を移動させ、該中間転写ベルトと接触する画像形成手段の数を減少可能な押圧部材とを含むことを特徴とする画像形成装置である。
【００１２】
本発明に従えば、画像形成装置には、複数の画像形成手段が配列される。各画像形成手段は、像担持体を備え、像担持体の表面を現像して現像剤による画像形成を行う。複数の画像形成手段の像担持体に形成される現像剤の画像は、各像担持体に接触して循環するように張架されている中間転写ベルト上に順次転写され、カラー画像が形成される。中間転写ベルト上に転写された現像剤の画像は、転写手段によって転写材上に再転写される。中間転写ベルトが転写手段から画像形成手段に移行する途中の位置に臨んで押圧部材が設けられる。押圧部材は、循環経路の外側から中間転写ベルトを押圧することによって、中間転写ベルトの循環経路を移動させ、中間転写ベルトと接触する画像形成手段の数を減少させることができる。中間転写ベルトを循環経路の外側から押圧することによって、容易に循環経路を移動させ、中間転写ベルトと接触する画像形成手段の数を減少させることができる。中間転写ベルトの表面では、転写材を搬送したりしないので、転写手段で転写材に現像剤の画像が転写されてから画像形成手段によって表面に現像剤の画像が転写されるまでの間に、現像剤による画像が転写される中間転写ベルトの表面を押圧することによって、画像形成に影響を与えずに中間転写ベルトの循環経路を変更し、たとえばモノクロモードの画像形成の際に、カラー画像形成用の画像形成手段の像担持体の表面から中間転写ベルトを分離して、像担持体やクリーニングブレードの消耗を避けることができる。
【００１３】
また本発明は、前記中間転写ベルトの循環経路で、前記転写手段と前記押圧部材との間に設けられ、中間転写ベルトの表面を清浄化するクリーニングユニットをさらに含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明に従えば、中間転写ベルトの循環経路で、押圧部材の上流側には中間転写ベルトの表面を清浄化するクリーニングユニットが設けられる。転写手段で中間転写ベルト上の現像剤像が全部転写材上に再転写されずに、中間転写ベルト上に残っていても、クリーニングユニットによって清浄化される。押圧部材が設けられる位置は、最初の画像形成手段よりは上流側となるので、押圧部材が中間転写ベルトの表面を押圧して循環経路を移動させる際に、押圧部材の表面に現像剤が付着しないようにすることができる。現像剤が押圧部材の表面に付着すると、押圧時に中間転写ベルトに再付着して、中間転写ベルトの表面を現像剤で汚してしまうけれども、押圧部材がクリーニングユニットの下流側で画像形成手段の上流側に位置するので、現像剤の押圧部材への付着を有効に防ぐことができる。
【００１５】
また本発明は、前記中間転写ベルトの循環経路に臨んで、前記押圧部材による中間転写ベルトの移動に連動して転写手段までの周長の変化を補正し、中間転写ベルト全体の周長を同一に保つ周長補正機構をさらに含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、周長補正機構によって、押圧部材が中間転写ベルトの循環経路を変化させても中間転写ベルトの周長を同一に保つので、搬送速度が同一なら、画像形成部での画像形成のタイミングと転写手段で現像剤の画像を中間転写ベルト上から転写材上に転写させるタイミングとを同一に保つことができる。
また本発明は、前記押圧部材による中間ベルトの循環経路の移動に応じて、前記現像剤の画像を再転写させために転写材を転写手段に供給するタイミングを調整する制御を行う制御手段をさらに含むことを特徴とする。
本発明に従えば、押圧部材が中間転写ベルトの表面を循環経路の外側から押圧すると、中間転写ベルトの周長は、画像形成手段が設けられている側で、たとえば長くなるように変化するとともに、画像形成手段によって現像剤の画像が形成されてから転写手段に至る側でも逆方向に、たとえば短くなるように変化する。周長が変化しても、中間転写ベルト上から転写材上に現像剤の画像を転写するために、転写手段に転写材を供給するタイミングは、制御手段によって調整される。これによって、画像を形成する中間転写ベルト上の現像剤の画像を転写手段に精度よく再転写することができる。
【００１７】
また本発明で前記押圧部材は、前記中間転写ベルトの表面を押圧する部分に、回転体を備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、押圧部材は、中間転写ベルトの表面を押圧する部分に回転体を備えるので、中間転写ベルトの搬送に合わせて回転体を回転させることによって、中間転写ベルトの表面との押圧部分で中間転写ベルトの搬送に合わせて円滑に表面を押圧することができる。
【００１９】
また本発明で前記回転体は、金属製であることを特徴とする。
本発明に従えば、押圧部材が金属製の回転体を中間転写ベルトの表面に押圧して、中間転写ベルトの循環経路を変更するので、確実に循環経路を変更させることができる。
【００２０】
また本発明で前記回転体は、前記中転写ベルトの表面を研磨可能であることを特徴とする。
【００２１】
本発明に従えば、回転体によって中間転写ベルトの表面を研磨することができるので、中間転写ベルトの表面に、たとえば現像剤としてのトナーの外添剤や、転写材として用いる印刷用紙などから分離した紙粉などが付着しても、研磨によって除去することができる。
【００２２】
また本発明で前記回転体は、弾性体または導電性弾性体で形成されることを特徴とする。
【００２３】
本発明に従えば、弾性体または導電性弾性体で形成される回転体を用いるので、循環経路を変更する際に中間転写ベルトの表面に押付けても、中間転写ベルトを疵付けることなく、押圧して循環経路を変更させることができる。
【００２４】
また本発明の前記押圧部材で前記中間転写ベルトの表面を押圧する部分は、所定の電圧が印加、または接地されていることを特徴とする。
【００２５】
本発明に従えば、中間転写ベルトの表面を押圧する押圧部材には、所定の電圧が印加または接地されているので、現像剤などの残留分やごみなどを、電気的に吸引したりすることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態としてのカラー画像形成装置１１の概略的な構成を示す。カラー画像形成装置１１は、転写材供給部１２から供給される印刷用紙などの転写材に対して、カラー画像と、モノクロ画像とを形成することができる。転写材供給部１２から１枚ずつ供給される転写材は、転写材搬送ベルト１３上に載置されて、ほぼ水平な方向に搬送される。転写材上に形成する画像は、フルカラー画像形成用の画像形成手段である複数の画像形成部１４，１５，１６，１７で、トナー像として形成することができる。
【００２７】
フルカラー画像を形成する際には、たとえば３つの画像形成部１４，１５，１６で、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）およびシアン（Ｃ）の３原色の各色の現像剤であるトナーでそれぞれ画像を形成し、最後の画像形成部１７で黒色（Ｋ）のトナー像を形成する。トナー像が表面に形成された転写材は、定着部１８で加熱されて、トナー像が転写材の表面に定着され、転写材排出部１９からカラー画像形成装置１１の外部に排出される。
【００２８】
本実施形態のカラー画像形成装置１１では、複数の画像形成部１４，１５，１６，１７でそれぞれ形成されるトナー像を、一旦中間転写ベルト２０上に転写させ、転写材の表面にトナー像を形成している。すなわち図７に示すカラー画像形成装置１のように、転写像を直接画像形成部４，５，６，７の像担持体１０に接触させながら転写材上にトナー像を形成するのではなく、一旦中間転写ベルト２０上にトナー像を形成させてから、転写部２１で転写材上に中間転写ベルト２０上からトナー像を再転写させる。
【００２９】
中間転写ベルト２０から転写部２１で転写材上にトナー像を転写させるために、転写材供給部１２から供給される転写材は、レジストローラ２２を経て転写材搬送ベルト１３上に供給される。レジストローラ２２の直前に転写材が到着すると、転写材センサ２３によって検出される。制御部２４は、転写材センサ２３によって転写材がレジストローラ２２の直前まで到達していることが検出されると、中間転写ベルト２０上でトナー像が形成されている部分が所定の位置に達した時点で、レジストローラ２２を制御して転写材を転写材搬送ベルト１３上に供給する。転写材搬送ベルト１３は、供給された転写材を転写部２１の方向へ搬送し、転写材が転写部２１に到達した時点で、トナー像が形成されている中間転写ベルト２０も転写部２１に到達し、中間転写ベルト２０上のトナー像が転写材の表面に転写される。
【００３０】
中間転写ベルト２０は、大略的に縦長の形状に張架され、転写部２１に設けられる転写ローラ２５によって押圧され、トナー像を転写すべき転写材の表面と接触する。中間転写ベルト２０の上部には、駆動ローラ２６が設けられ、中間転写ベルト２０を一定の速度で搬送するように駆動する。中間転写ベルト２０が転写ローラ２５から駆動ローラ２６に搬送される経路に沿って、画像形成部１４，１５，１６，１７が縦方向に配置されている。中間転写ベルト２０が転写部２１の転写ローラ２５から最初の画像形成部１４に搬送される経路の途中に、クリーニングユニット２７が設けられ、転写部２１で転写材上に転写しなかったトナーなどを、中間転写ベルト２０の表面から除去する。
【００３１】
本実施形態のカラー画像形成装置１１では、中間転写ベルト２０に関連する搬送経路と、複数の画像形成部１４，１５，１６，１７とを、画像形成ユニット２８としてまとめて、転写材搬送ベルト１３などを含む本体２９と分離することができる。本実施形態の画像形成ユニット２８には、４色分の画像形成部１４，１５，１６，１７が設けられているけれども、単色用にしたり、２色用にしたりあるいはさらに多色の画像形成部を備えるような構成にしたりする仕様変更を、容易に行うことができる。また、画像形成ユニット２８を分離した状態の方が、各画像形成部１４，１５，１６，１７への現像剤であるトナーの補給や、廃トナーの排出などのメンテナンスを容易に行うことができる。また、画像形成ユニット２８が除去されている状態の方が、本体２９側のメンテナンスも容易に行うことができる。
【００３２】
本実施形態のカラー画像形成装置１１でも、各画像形成部１４，１５，１６，１７には、感光体ドラムなどの像担持体３０がそれぞれ設けられ、像担持体３０の表面にトナー像が一旦形成されてから、中間転写ベルト２０の表面に転写される。フルカラーモード印刷時は、４つの画像形成部１４，１５，１６，１７に中間転写ベルト２０が接触しながら循環する必要があるけれども、画像形成部１７のみを使用するモノクロ印刷時には、他の画像形成部１４，１５，１６の像担持体３０に中間転写ベルト２０は接触しない方が好ましい。中間転写ベルト２０が画像形成部１４，１５，１６の像担持体３０に接触すると、感光体ドラムなどの像担持体３０は中間転写ベルト２０に同期して変位する必要があり、クリーニングブレードなどと接触しているので、像担持体の表面が摩耗したりクリーニングブレードが摩耗したりする恐れがある。
【００３３】
本実施形態では、モノクロ印刷時に、押圧ローラ３１で中間転写ベルト２０の表面を循環経路の外側から押圧し、中間転写ベルト２０が黒色トナー像を形成する画像形成部１７のみで像担持体３０と接触するように、循環経路を仮想線で示すように変更することができる。押圧機構３２は、押圧部材である押圧ローラ３１を押圧して、中間転写ベルト２０を元の循環経路の内側に移動させることができる。押圧ローラ３１が中間転写ベルト２０を循環経路の内側に移動させても、中間転写ベルト２０の周長が変わらないように、周長補正機構３３が設けられている。押圧機構３２が押圧ローラ３１を変位させると、周長補正機構３３が連動する。押圧機構３２が作動すると、中間転写ベルト２０は、クリーニングユニット２７と駆動ローラ２６との間で、押圧ローラ３１による押込み分だけ長くなるように張架されるようになる。これに対し、駆動ローラ２６から転写部２１の転写ローラ２５まで中間転写ベルト２０が搬送される経路側では、途中に周長補正機構３３に従って変位する支持ローラ３４が設けられ、押圧機構３２の作動によって、支持ローラ３４が内側に移動し、全体として中間転写ベルト２０に弛みが生じないように、周長を同一に保つように補正している。また、各画像形成部１４，１５，１６，１７では、像担持体３０と押えローラ３５とで中間転写ベルト２０を挟むように構成されている。ＹＭＣ三原色用の画像形成部１４，１５，１６に設けられる押えローラ３５は、支持部材３６によって支持される。支持部材３６は、押圧機構３２による押圧ローラ３１の変位に連動して、押えローラ３５が像担持体３０の表面に中間転写ベルト２０を押圧する位置から後退し、中間転写ベルト２０が画像形成部１４，１５，１６の像担持体３０の表面から離れられるようにする。
【００３４】
なお、押圧ローラ３１が中間転写ベルト２０の表面を押圧する位置は、中間転写ベルト２０の循環経路に関し、クリーニングユニット２７の下流側で、最初の画像形成部１４の上流側となる。押圧ローラ３１は、中間転写ベルト２０の循環経路の外側から表面に接触し、本実施形態では各画像形成部１４，１５，１６，１７によって、中間転写ベルト２０の外側の表面に現像剤であるトナーの像が形成される。したがって、押圧ローラ３１が中間転写ベルト２０の表面を押圧する位置は、トナーが中間転写ベルト２０の表面に付着していない位置であり、押圧ローラ３１の表面へのトナーの付着を避けることができる。トナーが押圧ローラ３１の表面に付着すると、さらに中間転写ベルト２０の表面に再付着してしまい、中間転写ベルト２０の表面を汚してしまうことになる。本実施形態では、押圧ローラ３１の位置を適切に選定して、トナーによる汚れを避けることができる。
【００３５】
本実施形態のカラー画像形成装置１１では、たとえば名刺やカードなどの比較的小さな印刷用紙を転写材として、中間転写ベルト２０上に連続的に画像を形成しながら、転写材供給部１２から転写材を転写材搬送ベルト１３上に順次供給し、連続的な画像形成が可能にしている。印刷効率を上げるため、中間転写ベルト２０の搬送速度などを高くすると、モノクロ印刷時には使用しないカラー用の画像形成部１４，１５，１６の像担持体３０などの消耗も激しくなる。本実施形態では、押圧機構３２によって押圧ローラ３１を押圧して、モノクロ印刷時には中間転写ベルト２０が使用しない画像形成部１４，１５，１６の像担持体３０に接触しないようにするので、これらの像担持体３０などの消耗を避けることができる。
【００３６】
図２は、図１の各画像形成部１４，１５，１６，１７の構成を示す。各画像形成部１４，１５，１６，１７には、像担持体３０として、感光体ドラムが含まれる。中間転写ベルト２０は、像担持体３０と押えローラ３５との間で挟まれて像担持体３０の表面に接触し、像担持体３０の表面に形成されるトナー像が転写される。中間転写ベルト２０は、たとえば導電性のポリイミドフィルムによって形成され、一定の電位が与えられる。像担持体３０の表面は、光導電性物質によって覆われ、帯電部３７で一定の電位となるように帯電される。発光ダイオード（ＬＥＤ）を複数個配列したＬＥＤ露光部３８で像担持体３０の表面を露光すると、光導電性で光が照射されている部分の荷電が消失し、静電潜像が形成される。現像剤ユニット３９から、一定の電位に帯電されている粉末状の現像剤であるトナーを供給すると、像担持体３０の表面には、静電潜像に対応したトナー像が形成される。像担持体３０の表面のトナー像は、中間転写ベルト２０に転写された後、残留分はクリーニング部４０によって除去される。現像ユニット３９には、トナーの供給部分に、像担持体３０の表面に接触あるいは所定の間隔をあけて非接触状態を保ちながらトナーの移行による現像を行う現像ローラ３９ａが設けられている。
【００３７】
図３は、図１の実施形態のカラー画像形成装置１１で、中間転写ベルト２０の循環経路を変更する押圧機構３２に関連する構成を簡略化して示す。押圧機構３２は、中間転写ベルト２０の表面を、中間転写ベルト２０の循環経路の外側から押圧する押圧ローラ３１を備える。回転体としての押圧ローラ３１は、たとえば金属製である。押圧ローラ３１は金属製で導電性を有するので、所定の電位が印加され、または接地される。前述のように、中間転写ベルト２０は導電性を有するので、押圧ローラ３１が導電性を有する金属製であり、かつ所定の電位が印加されたり接地されたりしているので、中間転写ベルト２０にも所定の電位または接地電位を与えることができる。押圧機構３２によって押圧ローラ３１を押込むと、図１に仮想線で示すように、押圧ローラ３１とともに支持ローラ３４や各押えローラ３５も変位して、中間転写ベルト２０の循環経路が変わる。
【００３８】
図４は、押圧ローラ３１の押圧に伴う中間転写ベルトの循環経路変更時に、中間転写ベルト２０の周長を変えないように補正する周長補正機構３３の構成の一例を概略的に示す。周長補正機構３３は、先端アーム３３ａ、基端アーム３３ｂおよびピン３３ｃ，３３ｄを含む。先端アーム３３ａの基端および基端アーム３３ｂの先端は、ピン３３ｃによって相互に揺動変位可能なように連結されている。さらに基端アーム３３ｂの途中は、ピン３３ｄを中心として揺動変位可能に支持されている。基端アーム３３ｂの基端には、支持ローラ３４が取付けられている。ピン３３ｄは、図１に示す画像形成ユニット２８に固定されている。
【００３９】
先端アーム３３ａの先端は、仮想線で示すように、押圧ローラ３１によって中間転写ベルト２０が押圧されて循環経路が長くなるように変化すると、押圧ローラ３１とともに移動する部材によって押込まれる。先端アーム３３ａと基端アーム３３ｂとは、リンク機構を形成しており、先端アーム３３ａの先端が押込まれると、先端アーム３３ａと基端アーム３３ｂとの間でピン３３ｃを挟んでなす角度が小さくなるように変位し、ピン３３ｄを中心として基端アーム３３ｂも仮想線で示すように変位する。基端アーム３３ｂの変位に従って、支持ローラ３４の位置が変化し、中間転写ベルト２０の循環経路が短くなる。先端アーム３３ａの長さと基端アーム３３ｂの長さとの比率、およびピン３３ｄの位置などを調整すれば、押圧ローラ３１の押込みによる中間転写ベルト２０の循環経路の増加と、支持ローラ３４の変位による中間転写ベルト２０の循環経路の減少とを均衡させ、中間転写ベルトの周長が一定になるように補正することができる。
【００４０】
周長補正機構３３としては、以上説明したようなリンク機構等を用いて中間転写ベルト２０の周長を、循環経路変更時にも一定に保つように補正する構成ばかりではなく、特開平１０−２２１９２０号公報に開示されている構成と同様に、中間転写ベルト２０の張力を一定に保つテンションローラ等を用いて、結果的に周長を一定に保つようにすることもできる。
【００４１】
ただし、特開平１０−２２１９２０号公報に記載されている構成では、本実施形態の中間転写ベルト２０に相当するベルト部材を循環経路の内側から外方に押圧して循環経路を変化させ、全く押圧を行わない状態では、ベルト部材はいずれの画像形成部にも接触しないようになる。したがって、フルカラーの画像形成時には、全ての画像形成部と接触するように押圧してベルト部材の循環経路を変化させる必要があるけれども、ベルト部材に押圧に伴う変形が生じているので、フルカラー画像形成のために各色のトナー像を重ね合せる位置精度の確保が困難になってしまう。本実施形態では、フルカラー画像形成の際の循環経路が中間転写ベルト２０にとって余分な変位を伴わない最も自然な状態となるので、フルカラー画像形成のために各色のトナー像を重ね合せる位置精度を容易に確保することができる。
【００４２】
押圧ローラ３１が実線で示すフルカラーの印刷モードでの位置にあるとき、各押えローラ３５は、中間転写ベルト２０を図１に示す各画像形成部１４，１５，１６の像担持体３０に押圧している。モノクロの印刷モードでは、押圧ローラ３１の押圧による中間転写ベルト２０の循環経路の変更を可能にするため、各押えローラ３５が仮想線で示すように退避する必要がある。ＣＭＹのトナー像を形成する画像形成部に対応して設けられている押えローラ３５は、支持部材３６によって支持されているので、押圧ローラ３１の押込み動作または周長補正機構３３の変形動作に機械的に連動して、仮想線で示すように支持部材を変位させる。支持部材３６の変位は、中間転写ベルト２０の循環経路変更時に、押えローラ３５が中間転写ベルト２０を画像形成部の像担持体に接触させないようにするだけでよいので、機構を簡略化することができる。支持部材３６の変位は、機械的な連動機構を用いないで、電磁力や流体圧を利用したアクチュエータで行うこともできる。
【００４３】
図１を参照すれば、中間転写ベルト２０全体の周長を周長補正機構３３によって一定に保つようにすることは、押圧ローラ３１の作動で転写ローラ２５から駆動ローラ２６に至る側の循環経路が変化するときに、駆動ローラ２６から転写ローラ２５に至る側の周長も逆方向に変化させることであることが判る。駆動ローラ２６によって駆動される中間転写ベルト２０の周速は、一定に保つことが好ましい。周速を一定に保つときに、中間転写ベルト２０の循環経路が変れば、フルカラーおよびモノクロの両方の印刷モードでトナー像を中間転写ベルト２０上に転写した後で、転写されたトナー像が駆動ローラ２６を経て転写ローラ２５に移動する時間が印刷モードに応じて変化する。制御部２４は、転写材を転写材搬送ベルト１３上に供給するタイミングを印刷モードに応じて補正する。制御部２４によるタイミングの補正によって、転写部２１は、印刷モードが切換えられて中間ベルト２０の循環経路が変化しても、転写材上にトナー像を精度よく再転写することができる。
【００４４】
図５は、本発明の実施の他の形態の押圧ローラ４１として、その表面の研磨層４２で中間転写ベルト２０の表面を研磨可能とする構成を示す。中間転写ベルト２０の表面には、トナーの外添剤として加えられるシリカの微粉や、転写材として用いる印刷用紙から分離した紙粉などが付着する恐れがある。これらの付着物は、たとえば１μｍ以下の小さなものであるので、クリーニングユニット２７などとして用いられるブレードなどでは、中間転写ベルト２０の表面から除去することが非常に困難である。研磨可能な押圧ローラ４１を用いることによって、微小な付着物も容易に中間転写ベルト２０の表面から除去することができる。
【００４５】
図６は、本発明の実施のさらに他の形態としての押圧ローラ５１を示す。本実施形態の押圧ローラ５１は、ゴムなどの弾性体や、さらに導電性を付与されている導電性弾性体によって形成される。本実施形態では、押圧ローラ５１を弾性体または導電性弾性体によって形成するので、中間転写ベルト２０との接触部分での押圧を円滑に行うことができる。さらに導電性弾性体を用いれば、中間転写ベルト２０に対して所定の電圧を印加したり、接地電位に保ったりすることもできる。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、複数の画像形成手段で形成される現像剤の画像は、一旦中間転写ベルト上に転写され、さらに画像を形成すべき転写材の表面に一括して転写されるので、転写材が各画像形成手段の像担持体に直接接触する必要はなく、中間転写ベルトの循環経路を外側から押圧して変更するだけで、一部の画像形成手段のみに中間転写ベルトが循環するように、循環経路を切換えることができる。中間転写ベルトを外側から押圧するだけで循環経路の変更を行うことができるので、画像形成手段自体を移動させたり、中間転写ベルトの内側から押圧して循環経路を変えたりする場合のような複雑な構成が不要となり、簡単な構成で効果的に中間転写ベルトの循環経路を変更して、使用しない画像形成手段での像担持体の消耗などを避けることができる。さらに、フルカラー画像形成時には、中間転写ベルトに余分な変形を与えないので、位置精度を向上させることができる。
【００４７】
また本発明によれば、押圧部材が設けられる位置は、中間転写ベルトの循環経路に関し、最初の画像形成手段よりは上流側となり、中間転写ベルトの表面を清浄化するクリーニングユニットよりは下流側となるので、押圧部材が中間転写ベルトの表面を押圧して循環経路を移動させる際に、現像剤の押圧部材への付着を有効に防ぐことができる。
【００４８】
また本発明によれば、循環経路が変っても周長補正機構によって中間転写ベルトの周長は同一に保たれるので、中間転写ベルト上に形成される現像剤像を転写材上に転写するために転写材を駆動するタイミングを、フルカラー画像印刷時とモノクロ画像印刷時とで、精度よく合わせることができる。
また本発明によれば、押圧部材が中間転写ベルトの表面を循環経路の外側から押圧すると、中間転写ベルの周長は、画像形成手段が設けられている側と画像形成手段によって現像剤の画像が形成されてから転写手段に至る側とで逆方向に変化する。中間転写ベルトの周長が変化しても、転写手段に転写材を供給するタイミングは制御手段によって調整されるので、画像を形成する中間転写ベルト上の現像剤の画像を転写手段に精度よく再転写することができる。
【００４９】
また本発明によれば、押圧部材で中間転写ベルトの循環経路を変更する際に押圧する部分には回転体が備えられるので、循環する中間転写ベルトの表面を押圧しながら回転し、中間転写ベルトの表面を疵付けないように押圧することができる。
【００５０】
また本発明によれば、押圧部材で中間転写ベルトの表面を押圧する回転体は金属製であるので、長期間にわたって安定に押圧して、中間転写ベルトの循環経路を移動させることができる。
【００５１】
また本発明によれば、中間転写ベルトの表面を押圧する回転体は、中間転写ベルトの表面研磨が可能であるので、中間転写ベルトの表面に付着する微細なごみなどを、確実に除去することができる。
【００５２】
また本発明によれば、中間転写ベルトの表面を押圧する回転体は弾性体または導電性弾性体で形成されるので、中間転写ベルトの表面に疵などを付けることなく、確実に表面を押圧することができる。
【００５３】
また本発明によれば、押圧部材で中間転写ベルトの表面を押圧する部分に所定の電圧を印加したり、または接地したりするので、中間転写ベルトの押圧部分の電位は安定し、画像形成手段から中間転写ベルトへの現像剤の画像の転写や、中間転写ベルトから転写材表面への現像剤の画像の転写を、安定に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態としてのカラー画像形成装置１１の概略的な構成を示す断面図である。
【図２】図１の画像形成部１４，１５，１６，１７の部分的な構成を示す簡略化した断面図である。
【図３】図１で中間転写ベルト２０の循環経路を変更する構成を示す簡略化した断面図である。
【図４】図１で中間転写ベルト２０の循環経路変更時に、周長変化を補正する構成を示す簡略化した断面図である。
【図５】本発明の実施の他の形態として、中間転写ベルト２０の循環経路を変更する構成を示す簡略化した断面図である。
【図６】本発明の実施のさらに他の形態として、中間転写ベルト２０の循環経路を変更する構成を示す簡略化した断面図である。
【図７】従来のカラー画像形成装置１の概略的な構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１１  カラー画像形成装置
１２  転写材供給部
１３  転写材搬送ベルト
１４，１５，１６，１７  画像形成部
１８  定着部
１９  転写材排出部
２０  中間転写ベルト
２１  転写部
２４  制御部
２５  転写ローラ
２６  駆動ローラ
２７  クリーニングユニット
２８  画像形成ユニット
２９  本体
３０  像担持体
３１，４１，５１  押圧ローラ
３２  押圧機構
３３  周長補正機構
３４  支持ローラ
３５  押えローラ
３６  支持部材
【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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