JPH09325622A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】感光ドラムのユニットを交換する際に、これと
転写ユニットとが摺擦されてこれらが傷ついて寿命が短
縮されることを防止する。 【解決手段】側板５Ａにローラ５ｂ、５ｃ、５ｄと取り
付け、これに中間転写ベルト５ａを掛け渡して転写ユニ
ット５を構成する。転写ユニット５を駆動ローラ５ｂの
駆動軸を中心に揺動自在に支持する。側板５Ａの下部に
取り付けた接離揺動板５ｇを画像形成装置本体側のカム
５ｈの回転によって昇降させて、転写ユニット全体を揺
動させる。トナー像の２次転写時には、カム５ｈを図３
の二点鎖線に配置して、中間転写ベルト５ａを感光ドラ
ム１に接触させる。一方、感光ドラム１のユニットの交
換時、カム５ｈを図３の実線の位置に配置して、中間転
写ベルト５ａを感光ドラム１から離間させる。これによ
り、感光ドラム１と中間転写ベルトとが摺擦されて傷が
付くことを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、レーザー
ビームプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式のカラーの画像形成
装置においては、感光ドラム等の像担持体上に各色のト
ナー像を形成し、最終的にこれら複数色のトナー像を紙
等の転写材上に転写してカラーの画像を得るようにして
いる。このときのトナー像の転写には、いくつかの方法
が知られている。

【０００３】例えば、図４に示す画像形成装置は、表面
にて記録材Ｓを担持する中間転写ドラム５５を有し、感
光ドラム５１上に形成したトナー像を中間転写ドラム５
５上の記録材Ｓに直接転写する工程を複数色のトナーに
ついて行い、中間転写ドラム５５表面に担持された転写
材Ｓ上で複数色のトナー像を直接重ねる方法が知られて
いる。同図中、５２は感光ドラム５１表面を一様に帯電
する帯電ローラ、５３はレーザービームを照射して感光
ドラム５１上に静電潜像を形成する露光手段、５４現像
装置であり、回転自在な回転体５４とこれに搭載された
４個の現像器、すなわち、イエロー、マゼンタ、シア
ン、ブラックの各色のトナーをそれぞれ収納した現像器
５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｂｋを備えている。ま
た、５５は表面に紙等のシートＳが担持（吸着）される
中間転写ドラム、５６は転写残トナーを感光ドラム５１
表面から除去するクリーニング装置、５７は転写材給送
部であり、給紙カセット５７ａ、搬送ローラ５７ｂ等を
有する。さらに、５８は転写材Ｓに転写されたトナー像
を定着する定着器、５９は排出ローラ、６０は排紙トレ
イである。この構成によるる転写方法では、転写材Ｓを
中間転写ドラム５５表面に巻き付かせる必要があること
から、転写材Ｓの厚さや大きさについての制約が大き
く、また、転写材Ｓの搬送経路も複雑になる。

【０００４】上述の方法に対し、感光ドラム上に形成し
たトナー像を中間転写ベルトに転写する１次転写工程を
各色のトナーについて行って、一旦、中間転写ベルト上
で複数色のトナー像を重ね合わせ、その後、これらトナ
ー像を転写材上に一括して２次転写する方法が知られて
いる。この方式は、転写材の搬送経路は白黒と同様とな
るため対応する転写材の種類も多く、しかも機構面でも
流用できる技術も多いため、装置の小型化や、低価格化
に適した方式である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の後者
の、中間転写ベルトを使用した画像形成装置において
も、装置のメンテナンス性の向上や高寿命化を図るべ
く、感光ドラムのカートリッジ化、中間転写ベルトを含
む中間転写体のユニット化等が促進されており、これら
感光ドラムや中間転写体の交換が、ユーザーでも簡単に
行える構成となっている。このため、逆に、例えば、感
光ドラムや中間転写体の交換時に、不用意に両者が摺擦
されて、まだ交換する必要がない方の部品に傷をつけて
寿命を短くするといったおそれがある。

【０００６】そこで、本発明は、感光ドラム等の第１の
像担持体や、中間転写体等の第２の像担持体の交換時
に、両者の摺擦等によって傷等が発生し、これらの部品
の寿命が低下するのを防止するようにした画像形成装置
を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明
は、第１の像担持体上にトナー像を形成するトナー像形
成工程と前記トナー像を第２の像担持体上に転写する１
次転写工程とを、複数色のトナーについて複数回行って
前記第２の像担持体上に複数色のトナー像を形成した
後、これら第２の像担持体上の複数色のトナー像を第３
の像担持体上に一括して２次転写する画像形成装置にお
いて、前記第２の像担持体が、駆動軸を含む複数の軸
と、これらの軸に掛け渡された中間転写ベルトと、これ
ら軸と中間転写ベルトとを支持する支持部材と、を有す
る転写ユニットとして一体的に構成されるとともに、該
転写ユニットが、前記駆動軸を中心に揺動自在に支持さ
れて、前記中間転写ベルトを前記第１の像担持体に接触
させる転写位置と、前記第１の像担持体から離間させる
退避位置とをとる、ことを特徴とする。

【０００８】請求項２に係る本発明において、前記転写
ユニットは、前記第１の像担持体の非画像形成領域に当
接させることにより前記転写ユニットの転写位置の位置
決めを行うコロ部材を有する、ことを特徴とする。

【０００９】請求項３に係る本発明は、前記第１の像担
持体及び前記中間転写ベルトの回転駆動開始時に、前記
転写ユニットを前記退避位置に配置しておく、ことを特
徴とする。

【００１０】請求項４に係る本発明は、前記第１の像担
持体上のトナー像の濃度を検出する濃度検知手段を有
し、該濃度検知手段による濃度検出時に、前記転写ユニ
ットを前記退避位置に配置しておく、ことを特徴とす
る。

【００１１】請求項５に係る本発明は、前記転写ユニッ
トが画像形成装置本体に対して着脱自在に装着されてい
る、ことを特徴とする。

【００１２】〔作用〕以上構成による主な作用（請求項
１に基づく作用）は、次のとおりである。

【００１３】転写ユニット（第２の像担持体）を、駆動
軸を中心として揺動させて退避位置に配置すると、この
転写ユニットは、第１の像担持体から離間される。した
がって、例えば、第１の像担持体や転写ユニットを交換
するに際し、両者が摺擦されることを防止することがで
きる。

【００１４】また、転写ユニットが、駆動軸を中心にし
て揺動するため、この駆動軸に動力を伝達する各部材と
駆動軸との相対位置関係が変化しない。したがって、例
えば転写ユニットを装着する際の位置決め等が容易とな
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。

【００１６】図１は、本発明に係る画像形成装置全体の
概略構成を示す縦断面図である。

【００１７】まず、図１を参照して、画像形成装置Ｍの
全体についての概略を説明する。なお、同図に示す画像
形成装置Ｍは、４色フルカラーのレーザービームプリン
タである。

【００１８】同図に示す画像形成装置Ｍは、第１の像担
持体として、ドラム型の電子写真感光体（以下「感光ド
ラム」という）１を備えている。感光ドラム１は、駆動
手段（不図示）によって、同図中、反時計回りに回転駆
動される。感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿
って順に、感光ドラム１表面を均一に帯電する帯電装置
２、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光ド
ラム１上の静電潜像を形成する露光手段３、静電潜像に
トナーを付着させてトナー像として現像する現像装置
４、感光ドラム１上のトナー像が１次転写される第２の
像担持体としての転写ユニット５、１次転写後の感光ド
ラム１表面に残った転写残トナーを除去するクリーニン
グ装置６等が配設されている。その他に、転写材（第３
の像担持体）Ｓを転写ユニット５に向けて給送するとと
もに、２次転写後の転写材を搬送する給搬送手段７、２
次転写後の転写材Ｓにトナー像を定着させる定着器８等
が配設されている。

【００１９】以下、感光ドラム１から順に詳述する。

【００２０】感光ドラム１は、例えば、直径約４７ｍｍ
のアルミニウムシリンダの外周面に、有機光導電体層
（ＯＰＣ感光体）を塗布して構成したものである。感光
ドラム１は、その両端部を支持部材（不図示）によって
回転自在に支持されており、一方の端部に駆動モータ
（不図示）からの駆動力が伝達されることにより、矢印
方向に回転駆動される。感光ドラム１は、支持部材とと
もにユニット化されており、画像形成装置本体に対して
着脱自在に装着されている。これにより、感光ドラム１
は、その寿命に合わせて、ユニットごと簡単に交換する
ことができる。

【００２１】帯電装置２としては、例えば、特開昭６３
−１４９６６９号公報に示すようないわゆる接触帯電方
式のものを使用することができる。帯電部材は、ローラ
状に形成された導電性ローラであり、このローラを感光
ドラム１表面に当接させるとともに、このローラに電源
（不図示）によって帯電バイアス電圧を印加することに
より、感光ドラム１表面を一様に帯電させるものであ
る。

【００２２】露光手段３は、ポリゴンミラー３ａを有
し、このポリゴンミラー３ａには、レーザーダイオード
（不図示）によって画像信号に対応する画像光が照射さ
れる。ポリゴンミラー１０ａはスキャナーモータ（不図
示）によって高速で回転され、反射した画像光を結像レ
ンズ３ｂ、反射ミラー３ｃ等を介して、帯電済の感光ド
ラム１表面を選択的に露光して静電潜像を形成するよう
に構成している。

【００２３】現像装置４は、回転自在な回転体４Ａと、
これに搭載された４個の現像器、すなわち、イエロー、
マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーをそれぞれ
収納した現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋを備えてい
る。感光ドラム１上の静電潜像の現像時には、その静電
潜像に付着すべき色の所定の現像器が現像位置に配置さ
れる。すなわち、所定の現像器が回転体の回転によって
感光ドラム１に対向した現像位置に止まり、さらにその
現像器の現像スリーブ４ｂが感光ドラム１に対して微小
間隙（３００μｍ程度）をもって対向するように位置決
めされた後、感光ドラム１上の静電潜像を現像する。こ
の現像は、次のようにして行う。現像する色に対応する
現像器の容器内のトナーを送り機構によって塗布ローラ
４ａへ送り込み、回転する塗布ローラ４ａ及びブレード
４ｃによって、回転するスリーブ４ｂの外周にトナーを
薄層塗布し、かつトナーへ電荷を付与（摩擦帯電）す
る。このスリーブ４ｂと、静電潜像が形成された感光ド
ラム１との間に現像バイアスを印加することにより、静
電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像するも
のである。また、各現像器のスリーブ４ｂには、各現像
器が現像位置に配置されたときに、画像形成装置本体に
設けられた各色現像用高圧電源と接続されるようになっ
ており、各色の現像毎に選択的に電圧が印加される。な
お、各現像器は、回転体４Ａに対して個別に、また回転
体４Ａは装置本体に対してそれぞれ着脱可能に構成され
ている。

【００２４】第２の像担持体としての転写ユニット５
は、感光ドラム１から順次に１次転写されて重ねられた
複数のトナー像を、一括して転写材Ｓに２次転写するも
のである。転写ユニット５は、矢印Ｒ５方向に走行する
中間転写ベルト５ａを備えている。本実施の形態の中間
転写ベルト５ａは、周長約４４０ｍｍのベルトであり、
駆動ローラ５ｂ、２次転写対向ローラ５ｃ、従動ローラ
５ｄの３本のローラにより掛け渡されている。搬送ベル
ト５ａは、駆動ローラ３ｂの回転によって、矢印Ｋ５方
向に走行するように構成されている。さらに、中間転写
ベルト５ａの外側の所定位置には、中間転写ベルト５ａ
の表面に接離可能なクリーニングユニット５ｅが設けて
あり、後述の記録材Ｓに一括して２次転写下後に残った
転写残トナーを除去する。このクリーニングユニット５
ｅは帯電ローラ５ｆを中間転写ベルト５ａに当接させて
トナーに転写時と逆の電荷を与える。逆の電荷を付与さ
れたトナーは、感光ドラム１に静電的に付着され、その
後、感光ドラム１用の後述のクリーニング装置６によっ
て回収されるものである。なお、中間転写ベルト５ａの
クリーニング方法としては、上述の静電クリーニングに
限らず、ブレードやファーブラシなどの機械的な方法
や、これらを併用したもの等でもよい。

【００２５】クリーニング装置６は、現像装置５によっ
て感光ドラム１上に現像されたトナーが中間転写ベルト
５ａに１次転写された後、１次転写されないで感光ドラ
ム１表面に残ったいわゆる転写残トナーを除去するもの
である。同図のクリーニング装置４では、転写残トナー
は、廃トナー容器６ａの中に通された廃トナー搬送スク
リュウ（不図示）によって、画像形成装置本体側面に取
り付けられた廃トナー容器に送られる。なお、廃トナー
容器の廃トナーが満杯になると取り外して交換するよう
にしている。

【００２６】給搬送手段７は、画像形成部へ転写材Ｓを
給送するものであり、複数枚の転写材Ｓが収納されて、
画像形成装置本体の下部に装填される給紙カセット７ａ
を備えている。画像形成時には搬送ローラ７ｂが画像形
成動作に応じて駆動回転し、給紙カセット７ａ内の転写
材Ｓを１枚ずつ分離給送するとともに、ガイド板７ｃに
よってガイドし、レジストローラ７ｄを通り中間転写ベ
ルト５ａへと給送するものである。

【００２７】定着器８は、転写材Ｓに２次転写された複
数のトナー画像を定着させるものであり、図１に示すよ
うに、駆動回転する駆動ローラ８ａと、これに圧接して
転写材Ｓに熱及び圧力を印加する定着ローラ６ｂとから
なる。すなわち、中間転写ベルト５ａ上のトナーを一括
転写させる２次転写ローラ５ｎを通過した転写材Ｓは定
着器８を通過する際に駆動ローラ８ａで搬送されるとと
もに、定着ローラ８ｂによって熱及び圧力を印加され
る。これにより複数色のトナー像が転写材Ｓ表面に定着
される。

【００２８】次に、上述構成の画像形成装置Ｍの画像形
成動作について説明する。

【００２９】中間転写ベルト５ａの回転と同期して感光
ドラム１を図１の矢印方向（反時計回り）に回転させ、
この感光ドラム１表面を帯電装置２によって均一に帯電
するとともに、露光手段３によってイエロー画像の光照
射を行い、感光ドラム１上にイエローの静電潜像を形成
する。この静電潜像形成と同時に現像装置４を駆動して
イエローの現像器４Ｙを現像位置に配置し、感光ドラム
１上の静電潜像にイエロートナーが付着するように感光
ドラム１の帯電極性と同極性でほぼ同電位の電圧を印加
して静電潜像にイエローのトナーを付着させて現像す
る。１次転写ローラ（従動ローラ）５ｄにトナーと逆極
性の電圧を印加して感光ドラム１上のイエローのトナー
像を中間転写ベルト５ａ上に１次転写する。

【００３０】上述の用にしてイエロートナー像の１次転
写が終了すると、次の現像器が回転移動し、感光ドラム
１に対向する現像位置に位置決めされ、イエローの場合
と同様にしてマゼンタ、シアン、そしてブラックの各色
について、静電潜像の形成、現像、１次転写を順次に行
い、中間転写ベルト５ａ上に４色のトナー像を重ね合わ
せる。これらトナー像を、給搬送部７から供給された転
写材Ｓに一括して２次転写する。

【００３１】そして２次転写後の転写材Ｓを定着器８に
搬送し、ここで、トナー像の定着を行った後、排出ロー
ラ９によって画像形成装置本体外部の排紙トレイ１０上
に排出して画像形成を終了するものである。

【００３２】次に、図２、図３を参照して転写ユニット
５についてさらに詳述する。

【００３３】図２は、転写ユニット５が感光ドラム１に
接触する転写位置に配置された状態を示す図、また、図
３は、転写ユニット５が感光ドラム１から離間された退
避位置に配置された状態を示す図である。

【００３４】中間転写ベルト５ａは、駆動ローラ５ｂ、
２次転写対向ローラ５ｃ、及び従動ローラ５ｄ間に駆動
回転可能な張力をもって張架されている。各ローラ５
ｂ、５ｃ、５ｄは、ステーで結合された２枚の側板（支
持部材）５Ａ、５Ａの間に、軸受けによって回転可能に
軸支されており、中間転写ベルト５ａは、駆動ローラ５
ｄの回転により矢印Ｋ５方向に回転する。すなわち、各
ローラ５ｂ、５ｃ、５ｄ、及びこれに掛け渡された中間
転写ベルト５ａは、側板５Ａによって一体的に支持され
ており、全体として転写ユニット５を構成している。

【００３５】この転写ユニット５は、画像形成装置本体
のフレームの内側に突出された半円状のベアリング受け
（不図示）に対して、駆動ローラ５ｂを軸支するベアリ
ング（不図示）が位置決めされることにより、上述のフ
レームによって支持されている。したがって、この転写
ユニット５は、駆動ローラ５ｂを中心にして揺動可能と
なっている。そして、転写ユニット５は、側板５Ａの下
部に取り付けられた接離揺動板５ｇが、画像形成装置本
体側に配置された、回転制御可能な軸と一体のカム５ｈ
の回転により上下方向に力を受けることにより、転写ユ
ニット５の全体が駆動ローラ５ｂの駆動軸を中心に揺動
され、側板５Ａ側のコロ（コロ部材）５ｊが感光ドラム
１上の非画像形成領域に突き当たることにより、図２に
示す転写位置に位置決めされる。なお、接離揺動板５ｇ
は、側板５Ａの突起５ｍとの間に介装された引っ張りば
ね５ｋによって図２中の反時計回りに付勢されている。

【００３６】上述の転写ユニット５の揺動動作は次のよ
うにして行われる。すなわち、転写ユニット５は、カム
５ｈによって押し上げられてコロ３ｊが感光ドラム１の
一部に当接し、これにより、中間転写ベルト５ａを感光
ドラム１に接触する転写位置（図２）に配置する。一
方、転写ユニット５は、カム５ｈの回転によって（図３
の実線）、矢印Ｒ５方向に押し下げられ、これにより、
中間転写ベルト５ａを感光ドラム１から離間させる退避
位置（図３参照）に配置する。

【００３７】そして、転写ユニット５の揺動動作は、次
のような場合に活用される。

【００３８】第一は、感光ドラム１をユニットとして脱
着する場合であり、これは感光ドラム表面が脱着時に中
間転写ベルト５ａと摺動してダメージを受けないようす
るためである。

【００３９】第二は、感光ドラム１のユニットを交換装
着後、初めて動かそうとしたときに感光ドラム１側の駆
動カップリング（不図示）が確実に結合されるまでの間
に中間転写ベルト５ａとの間に大きなスリップを生じさ
せないためである。つまり、感光ドラム１と中間転写ベ
ルト５ａとがともに所定の回転駆動を行った後に、両者
を当接させ、これにより、両者の表面にダメージが生じ
ことを防止するものである。

【００４０】第三に、各色の現像器における現像濃度
を、濃度検知手段によって感光ドラム１上で測定すると
きに、中間転写ベルト５ａを感光ドラム１表面から離間
させる。これは、感光ドラム１上でトナー像の濃度を検
知する濃度検知センサ（濃度検知手段）１１が中間転写
ベルト５ａと感光ドラム１との接触点より下流側に配置
されているため、トナー像が中間転写ベルト５ａの接触
で影響を受けるのを避けて検知精度を向上させるためで
ある。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
第２の像担持体（転写ユニット）を駆動軸を中心に揺動
可能に構成することで、第１の像担持体（感光ドラム）
に対する中間転写ベルトの接離が可能となり、例えば、
第１の像担持体をユニットとして交換する際に、中間転
写ベルトを第１の像担持体から離間させておくことによ
り、両者の摺擦に起因する傷等によって、これらの寿命
が短縮されることを有効に防止することができる。

【００４２】また、交換後の回転起動時に第１の像担持
体と中間転写ベルトとが接触していることにより両者の
表面のダメージを回避することができ、さらに、第１の
像担持体上でのトナー像の濃度検知の精度を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の構成を示す縦断面
図。

【図２】転写ユニットの中間転写ベルトを転写位置に配
置した状態を示す図。

【図３】転写ユニットの中間転写ベルトを退避位置に配
置した状態を示す図。

【図４】従来の画像形成装置の構成を示す縦断面図。

【符号の説明】

１ 第１の像担持体（感光ドラム） ２ 帯電装置 ３ 露光手段 ４ 現像装置 ４Ａ 回転体 ４Ｂｋ ブラックの現像器 ４Ｃ シアンの現像器 ４Ｍ マゼンタの現像器 ４Ｙ イエローの現像器 ５ 第２の像担持体（転写ユニット） ５Ａ 支持部材（側板） ５ａ 中間転写ベルト ５ｂ 駆動ローラ ５ｇ 接離揺動板 ５ｈ カム ５ｉ コロ部材（コロ） ６ クリーニング装置 ７ 給搬送部材 ８ 定着器 Ｓ 第３の像担持体（記録材）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の像担持体上にトナー像を形成する
   トナー像形成工程と前記トナー像を第２の像担持体上に
   転写する１次転写工程とを、複数色のトナーについて複
   数回行って前記第２の像担持体上に複数色のトナー像を
   形成した後、これら第２の像担持体上の複数色のトナー
   像を第３の像担持体上に一括して２次転写する画像形成
   装置において、 前記第２の像担持体が、 駆動軸を含む複数の軸と、 これらの軸に掛け渡された中間転写ベルトと、 これら軸と中間転写ベルトとを支持する支持部材と、を
   有する転写ユニットとして一体的に構成されるととも
   に、 該転写ユニットが、 前記駆動軸を中心に揺動自在に支持されて、前記中間転
   写ベルトを前記第１の像担持体に接触させる転写位置
   と、前記第１の像担持体から離間させる退避位置とをと
   る、 ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記転写ユニットは、前記第１の像担持
   体の非画像形成領域に当接させることにより前記転写ユ
   ニットの転写位置の位置決めを行うコロ部材を有する、 ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記第１の像担持体及び前記中間転写ベ
   ルトの回転駆動開始時に、前記転写ユニットを前記退避
   位置に配置しておく、 ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像形成
   装置。
4. 【請求項４】 前記第１の像担持体上のトナー像の濃度
   を検出する濃度検知手段を有し、該濃度検知手段による
   濃度検出時に、前記転写ユニットを前記退避位置に配置
   しておく、 ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１
   項記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記転写ユニットが画像形成装置本体に
   対して着脱自在に装着されている、 ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１
   項記載の画像形成装置。