説明

画像形成装置

【課題】中間転写ベルトの裏面側にトナーが入り込むのを防止する。
【解決手段】感光体ドラムに対向配置される転写ローラーを軸支する支持部Hと中間転写ベルト2の裏面との間でかつ中間転写ベルト2の移動方向と直交する方向の両側の各々に配置されると共に支持部Hに固定される遮蔽部材7a,7bを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、フルカラー式のプリンターや複写機等の画像形成装置に組み込まれる現像ユニットには、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)及びブラック(BK)の各色にそれぞれ対応した複数の感光体ドラムが用意されている。そして、各感光体ドラムの周面には、レーザスキャニングユニットを用いて電気的潜像が形成されると共に、供給された各色のトナーによって各色のトナー像がそれぞれ生成されるように構成されている。各感光体ドラムの周面に生成された各色のトナー像は、例えば回転駆動する無端ベルトからなる中間転写ベルトに順次重畳転写され、これにより、中間転写ベルト上にはカラー画像が合成される。次いで、この中間転写ベルト上に合成されたカラー画像は用紙等からなる記録媒体に転写された後、定着装置で加圧・加熱されて定着処理されるように構成されている。
【0003】
ところで、フルカラー式の画像形成装置において、印刷形式が黒色印刷のモノクロモードに選択されているときも、カラー用の転写ローラーで中間転写ベルトを感光体ドラムに押圧することは、中間転写ベルトに必要以上の張力がかかることになって中間転写ベルトの寿命が短くなる等の不都合が発生してしまう。
このような不都合を解決するために、モノクロモード選択時にイエロー、マゼンダ及びシアンに係るカラー用の転写ローラーの押圧力を解除する、いわゆる3色解除機構を備えた画像形成装置が提案されている(特許文献1参照)。
【0004】
上記3色解除機構は、イエロー、マゼンダ及びシアンに係る3本の転写ローラーをカラー用ハウジングに装着し、3色解除時に、カラー用ハウジングをこれら3本の転写ローラーに対向して設けられている3本の感光体ドラムからそれぞれ離れる方向に移動させるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2008−241786号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
従来の3色解除機構を備えた画像形成装置においては、印刷形式が黒色印刷のモノクロモードに選択され、カラーに係る転写ローラーを装着しているカラー用ハウジングが転写ローラーに対向して設けられている感光体ドラムから離れる方向に移動すると、カラー用ハウジングと中間転写ベルトとの隙間が大きくなり、装置内に飛散しているトナーが中間転写ベルトの裏面側に入り込みやすくなる。
そして、中間転写ベルトの裏面側にトナーが入った場合は、中間転写ベルトの裏面に付着すると共に、その付着したトナーがクリーニング装置のローラーに固着してローラー表面の平滑性を損ない、中間転写ベルトの表面側のクリーニングに不良を引き起こして印刷品質低下の原因になることがあった。
【0007】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、中間転写ベルトの裏面側にトナーが入り込むのを防止できるようにした画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
【0009】
第1の発明は、感光体ドラムからトナー像が転写される中間転写ベルトと、当該中間転写ベルトを挟んで上記感光体ドラムに対向配置される転写ローラーと、当該転写ローラーを軸支する支持部とを備える画像形成装置であって、上記支持部と上記中間転写ベルトとの間でかつ上記中間転写ベルトの移動方向と直交する方向の両側の各々に配置されると共に上記支持部に固定される遮蔽部材を備えるという構成を採用する。
【0010】
第2の発明は、上記の第1の発明において、上記画像形成装置はカラーモードとモノクロモードを有し、上記支持部は上記転写ローラーのうち上記モノクロモード時に使用しない残りの上記転写ローラーを対向する上記感光体ドラムに向けて付勢支持しており、
上記モノクロモード時には、上記支持部が移動することにより該モノクロモードにおいて使用しない上記転写ローラーが中間転写ベルトとともに対向する上記感光体ドラム表面から退避するという構成を採用する。
【0011】
第3の発明は、上記第1または2の発明において、上記遮蔽部材が、電気絶縁体からなるという構成を採用する。
【0012】
第4の発明は、上記第1〜3いずれかの発明において、上記遮蔽部材が、ブラシ、フェルトあるいはフィルムからなり、上記中間転写ベルトに対して摺接されているという構成を採用する。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、転写ローラーの支持部と中間転写ベルトとの間で、かつ、その中間転写ベルトの移動方向と直交する方向の両側の各々に遮蔽部材を設けているので、中間転写ベルトの裏面側にトナーが入り込むのを効果的に防止することができる。したがって、トナーが転写ローラーの支持部と中間転写ベルトとの隙間から入って中間転写ベルトの裏面に付着することが無いので、中間転写ベルトの表面側のクリーニングを良好に行うことができ、印刷品質の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の一実施形態における画像形成装置を適用したプリンターの概略構成図である。
【図2】(a)は、本発明の一実施形態における画像形成装置を適用したプリンターの画像形成部の詳細図で、カラー印刷時のカラー用ハウジングの位置を示し、(b)は、モノクロ印刷時のカラー用ハウジングの位置を示している。
【図3】本発明の一実施形態における画像形成装置を適用したプリンターの画像形成部の側面図である。
【図4】本発明の一実施形態における画像形成装置を適用したプリンターの画像形成部の平面図である。
【図5】本発明の一実施形態における画像形成装置を適用したプリンターの画像形成部の中間転写ベルトを除いた平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を参照して、本発明に係る画像形成装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。また、以下の説明においては、本発明の画像形成装置の一例として、フルカラー式のプリンターPを挙げて説明する。
【0016】
(画像形成装置の概略構成)
図1は、プリンターPの概略構成図である。このプリンターPは、上部から下部にかけて順に、排出部a、トナーカートリッジ収納部b、画像形成部c、用紙部dを備えている。また、プリンターPは、下部に位置する用紙部dから上部に位置する排出部aにかけて用紙搬送部eが設けられている。
【0017】
排出部aは、所定の内容が印字された用紙(記録媒体)が用紙搬送部eを介して排出されるように構成されている。この排出部aの底面は傾斜が付されていて、排出される用紙が複数枚のときに一端側が揃えて積層できるように工夫されている。
【0018】
トナーカートリッジ収納部bは、ブラックトナー(BK)のトナーカートリッジb1、イエロートナー(Y)のトナーカートリッジb2、シアントナー(C)のトナーカートリッジb3及びマゼンダトナー(M)のトナーカートリッジb4を収納できるように構成されている。そして、各カートリッジb1〜b4からは、後述する画像形成部cの現像ユニットc2にトナーを供給できるように構成されている。
【0019】
画像形成部cは、レーザスキャンニングユニットc1、現像ユニットc2、中間転写ベルトユニットc3、クリーニングユニットc4、2次転写ユニットc5及び定着ユニットc6を含んで構成されている。
【0020】
レーザスキャンニングユニットc1は、周知のレーザスキャンニングユニットと同様に、レーザ光を発生する光ビーム発生器と、その光ビーム発生器から照射されてくる光ビームを走査するポリゴンミラーと、そのポリゴンミラーにより走査された光ビームを後述する感光体ドラム1a〜1d上に結像させるfθレンズ等を含んで構成されている。
【0021】
現像ユニットc2は、感光体ドラム1a〜1dに対してトナーを供給することによって感光体ドラム1a〜1dの周面に形成された静電潜像を現像するものであり、各色(BK,Y,C,M)に対応する4つの現像器c21を備えている。
【0022】
感光体ドラム1a〜1dは、中間転写ベルトユニットc3の搬送方向に沿って互いに所定の間隔を保って設けられている。これら感光体ドラム1a〜1dは、各色(BK,Y,C,M)に対応して設けられている。そして、各感光体ドラム1a〜1dには、帯電器、除電器及びクリーナ等がそれぞれ設けられ、帯電状態のドラム周面にレーザスキャンニングユニットc1を用いて静電潜像が生成されると共に、トナーカートリッジ収納部bから現像ユニットc2に供給されたトナーによりトナー像が形成されるように構成されている。
【0023】
中間転写ベルトユニットc3は、合成樹脂製のベルト基体に弾性層を積層して形成された積層ベルトからなる無端の中間転写ベルト(一次転写ベルト)2を有している。この中間転写ベルト2の一端側(図1において右端側)は、プリンターPの本体の一端側に縦方向に設けられている搬送部eの一部に対向し、その他端側(図1において左端側)は、複写機Pの本体の他端側に位置するように略水平状に設けられている。すなわち、この中間転写ベルト2は、一端側が図示しない駆動源に連なる駆動ローラー3に張架され、他端側がテンションローラー4に張架されて構成されている。なお、この中間転写ベルトユニットc3には、後に図を用いて詳述する。
【0024】
上記中間転写ベルト2の感光体ドラム1a〜1dに対向する位置には、中間転写ベルト2を挟んで1次転写ローラー5a〜5dがそれぞれ設けられている。1次転写ローラー5a〜5dは個々に設けられたコイルバネなど付勢手段により感光体ドラム1a〜1dに対して所定の方向に付勢されて圧設している。そして、これら1次転写ローラー5a〜5dは、中間転写ベルト2の移動に伴って回転できるように構成されている。なお、中間転写ベルト2は、駆動ローラー3及びテンションローラー4以外にもベルトの移動方向を変更する転換ローラーやアイドリングローラーで支持されている。
【0025】
クリーニングユニットc4は、テンションローラー4側に設けられ、中間転写ベルト2上に残存したトナーをブレード等によって除去し、その除去されたトナーを図示しない廃トナーボトルへ排出できるように構成されている。
【0026】
2次転写ユニットc5は、上述した駆動ローラー3及びその駆動ローラー3に対向し中間転写ベルト2を挟んで配置される2次転写ローラー6によって構成されている。
【0027】
2次転写ローラー6は、上述したように、駆動ローラー3に対向し中間転写ベルト2を挟んで配置されている。また、この2次転写ローラー6は、常時、駆動ローラー3を押圧するように設けられている。したがって、この2次転写ローラー6は、中間転写ベルト2が駆動ローラー3により移動(回転)されるとその移動に伴って回転することができる。また、搬送部eを介して用紙が搬送されてきたときは、その用紙を中間転写ベルト2との間に介在させた状態で2次転写ローラー6を回転させることができると共に、用紙を定着ユニットc6側に搬送させることができる。
【0028】
定着ユニットc6は、2次転写ユニットc5の設けられているよりも下流側の搬送部eの一部に設けられていて、その搬送部eを搬送する用紙を挟持できるように配置された一対のローラーで構成されている。そして、その一対のローラーによって加圧・加熱して2次転写ユニットc5で転写された用紙上のトナー像を用紙に定着できるように構成されている。
【0029】
用紙部dは、装置本体に対して開閉自在に設けられている給紙トレイd1と、装置本体に対して引き出し自在に設けられている用紙カセットd2とを備えている。そして、給紙トレイd1から用紙搬送部eに1枚ずつ用紙を供給できるように構成されている。また、用紙カセットd2からも用紙搬送部eに1枚ずつ用紙を供給できるように構成されている。
【0030】
用紙搬送部eは、下部に位置する用紙部dから上部に位置する排出部aにかけて設けられていて、複数の搬送ローラー及びガイド板によって構成されている。そして、この用紙搬送部eは、用紙部dから供給された用紙を1枚ずつ排出部cに向けて搬送できるように構成されている。
【0031】
上記構成からなるプリンターPは、駆動ローラー3の駆動が開始されて中間転写ベルト2の回動が開始されると、カラー印刷の場合は、レーザスキャンニングユニットc1から各感光体ドラム1a〜1dに画像データに対応したレーザ光が照射されて静電潜像が形成され、供給されたトナーによって各色のトナー像が形成される。そして、それら各色のトナー像は、中間転写ベルト2に順次重畳転写されてカラー画像が合成される。次いで、この中間転写ベルト2上に合成されたカラー画像は2次転写ユニットc5で用紙に転写された後、定着ユニットc6で加圧・加熱されて定着処理される。最後に、カラー画像の印刷された用紙が排出部cに排出される。
なお、モノクロ印刷の場合は、感光体ドラム1aの1次転写ローラー5aのみがバイアス印加され、他の1次転写ローラー5b〜5dは解除され、つまり3色解除されて印刷が行われる。
【0032】
(中間転写ベルトユニットの構成)
以下、中間転写ベルトユニットc3について図2〜図5を用いて説明する。図2(a),(b)は、図1の画像形成部cの中の現像ユニットc2の一部、中間転写ベルトユニットc3、クリーニングユニットc4及び2次転写ユニットc5の一部を取り出して示され、図3は、中間転写ベルトユニットc3、クリーニングユニットc4及び2次転写ユニットc5の側面図、図4はその平面図、図5は、中間転写ベルトを除いた平面図である。なお、後に詳述するが、図2(a)は、カラー印刷時のハウジングHの位置を示し、同図(b)は、黒色のモノクロ印刷時のハウジングHの位置を示している。
【0033】
この中間転写ベルトユニットc3には、カラー用ハウジング(以下、「ハウジング」という。)Hと、遮蔽部材7a,7bとが含まれている。
【0034】
ハウジングH(支持部)は、駆動ローラー3及びテンションローラー4間に張設されている無端状の中間転写ベルト2の内側で、かつ、1次転写ローラー5a〜5dのうち、カラー印刷に関係するイエロー、マゼンダ及びシアンに係る3本の転写ローラー5b〜5dに対応した位置に設けられている。そして、ハウジングHは、転写ローラー5b〜5dを感光体ドラム1b〜1dに向けて付勢するとともに回転可能に支持している。
このハウジングHは、中間転写ベルト2の移動方向(図2(a),(b)矢印参照)と直交する方向の両側に側板8a,8bをそれぞれ有していて、それら側板8a,8b間に中間転写ベルト2の移動方向に所定の間隔を保って1次転写ローラー5a〜5dが電気導電体からなるブッシュを介して回転自在にそれぞれ軸支されている。それぞれの該ブッシュには側板8a、8bと間にコイルバネが設けられて付勢されている。
【0035】
また、このハウジングHは、中間転写ベルト2の移動方向の一端側(図示の例では右端側)に支軸9が設けられていて、中間転写ベルトユニットc3のフレームに回転自在に軸支されている。また、ハウジングHの支軸9と反対側の他端側には、ハウジングHに対して位置決めされた状態で回転可能に支持された転換ローラー10aが設けられている。また、1次転写ローラー5aとハウジングHの支軸9の間にアイドリングローラー10b、更に1次転写ローラー5aと駆動ローラー3の間にもアイドリングローラー10bが位置決めされた状態で回転可能に支持されている。
そして、印刷がカラーモード時には、ハウジングHを図示しない回動源により図2(a)に示されるように回動させ、3本の転写ローラー5b〜5dをこれらに対応して設けられている感光体ドラム1b〜1dに押圧できるように構成されている。このとき、転換ローラー10aとアイドルリングローラ10bの周面の下端は感光体ドラム1a〜1dの周面を結ぶ直線上にほぼ位置する。そして、1次転写ローラー5a〜5dは対応する感光体ドラム1a〜1dの軸心に向けて付勢され、中間転写ベルト2の裏面に圧接する。
さらに、印刷が黒色のモノクロモード時には、ハウジングHを回動源により図2(b)に示されるように回動させ、アイドルローラ10bとともに3本の転写ローラー5b〜5dをこれらに対応して設けられている感光体ドラム1b〜1dから離隔させることができるように構成されている。このとき、中間転写ベルト2の弛みはテンションローラー4により吸収されるが、1次転写ローラー5b〜5dに押圧されることなどにより転換ローラー10aとアイドリングローラー10bの間において若干外側に移動するため、中間転写ベルト2の裏面と対向するハウジングHとの隙間が広がる。
【0036】
遮蔽部材7a,7bは、ハウジングHと中間転写ベルト2との間、かつ、その中間転写ベルト2の移動方向と直交する方向の両側にそれぞれ設けられている。
これら遮蔽部材7a,7bは、中間転写ベルト2の移動方向側の両側で、その中間転写ベルト2とハウジングHとの隙間をそれぞれ閉止できるように、ハウジングHに固定し、中間転写ベルト2の裏面に摺接して設けられている。
【0037】
これら遮蔽部材7a,7bは電気絶縁材からなり、1次転写ローラー5a〜5d間のリーク防止が図られている。電気絶縁材からなる遮蔽部材としては、上述のカラーモード時およびモノクロモード時において隙間を閉止できれば、ブラシ、フェルト又はフィルムのいずれの形状とすることもできる。
このような電気絶縁材からなる遮蔽部材の一例としては、東英産業(株)製のアクリルパイルシール(パイル材質;52番双糸,パイル密度;880束/inch2)などがある。このシート部材を幅4mmくらいにカットして、両面テープなどの接着部材によりハウジングHの平面部に貼り付けて遮蔽部材7a、7bを形成する。アクリルパイルシールはパイルの変形により厚み方向に若干伸縮可能であるため、カラーモード時とモノクロモード時のどちらにおいても、隙間を閉止することが可能である。
【0038】
上記構成からなる遮蔽部材7a,7bを備えたプリンターPは、ハウジングHと中間転写ベルト2との隙間からのトナーの侵入が少なくなり、したがって、中間転写ベルトの裏面に付着するトナーが少なくなってクリーニング装置のローラーに固着してローラー表面の平滑性を損なうことが無くなり、中間転写ベルトの表面側のクリーニングを良好に行うことができる。このためクリーニング不良による印刷品質低下を効果的に防止することができる。
【0039】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
また、上述の例では、中間転写ベルトユニットc3が感光体ドラム1a〜1dの上方に位置しているが、中間転写ベルトユニットc3が感光体ドラム1a〜1dの下方に位置している形式のプリンターであってもよい。
さらに、上述の例では、画像形成装置をプリンターとしたが、複写機、ファクシミリ装置又はこれらの機能を備えた複合機とすることもできる。
【符号の説明】
【0040】
P……プリンター(画像形成装置)、c……画像形成部、c1……レーザスキャンニングユニット、c2……現像ユニット、c3……中間転写ベルトユニット、c4……クリーニングユニット、c5……2次転写ユニット、c6……定着ユニット、1a〜1d……感光体ドラム、2……中間転写ベルト、3……駆動ローラー、5a〜5d……1次転写ローラー、6……2次転写ローラー、H……カラー用ハウジング(支持部)、7a,7b……遮蔽部材、8a,8b……側板、9……支軸

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の感光体ドラムからトナー像が転写される中間転写ベルトと、当該中間転写ベルトを挟んで前記感光体ドラムに対向配置される転写ローラーと、当該転写ローラーを軸支する支持部とを備える画像形成装置であって、
前記支持部と前記中間転写ベルトの裏面との間でかつ前記中間転写ベルトの移動方向と直交する方向の両側の各々に配置される前記支持部に固定される遮蔽部材を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記画像形成装置はカラーモードとモノクロモードを有し、前記支持部は前記転写ローラーのうち前記モノクロモード時に使用しない残りの前記転写ローラーを対向する前記感光体ドラムに向けて付勢支持しており、
前記モノクロモード時には、前記支持部が移動することにより該モノクロモードにおいて使用しない前記転写ローラーが中間転写ベルトとともに対向する前記感光体ドラム表面から退避することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記遮蔽部材は、電気絶縁体からなる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】
前記遮蔽部材は、ブラシ、フェルトあるいはフィルムからなり、前記中間転写ベルトに対して摺接されていることを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載の画像形成装置。

【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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【公開番号】特開2012−211986(P2012−211986A)
【公開日】平成24年11月1日(2012.11.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−77154(P2011−77154)
【出願日】平成23年3月31日(2011.3.31)
【出願人】(000006150)京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Fターム(参考)】