JP4183465B2

JP4183465B2 - 画像形成装置及び転写体

Info

Publication number: JP4183465B2
Application number: JP2002276321A
Authority: JP
Inventors: 孝一山内; 政志平井; 史生島津; 啓史立木
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-09-20
Filing date: 2002-09-20
Publication date: 2008-11-19
Anticipated expiration: 2022-09-20
Also published as: CN1491874A; CN1297460C; JP2004117393A; US20040062577A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機、ファクシミリ、プリンタ等の多色で画像を形成することができる画像形成装置及び多色の画像を転写することができる転写体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像出力の高速化を目的として互いに異なる色（例えばＣ：シアン，Ｍ：マゼンタ，Ｙ：イエロー，Ｋ：ブラック）の画像に対応する静電潜像が別々に形成される４つの像担持体を有する４つの画像形成域をシートの搬送方向に沿って平行に配列し、シートを１度通すだけでシートに多色画像を形成することができるタンデム型の多色画像形成装置が普及している。
【０００３】
この多色画像形成装置では、多色画像形成だけでなく単色特にブラックの現像剤のみを用いる白黒の画像形成ができるようになっている。実際に多色白黒画像形成兼用の多色画像形成装置では、多色に比べて白黒の画像形成のほうが一般的に画像形成量が多い。
【０００４】
タンデム型の多色画像形成装置では、白黒の画像形成時は４つの画像形成域を全て使用する必要はないので、使用しない画像形成域の特に像担持体の劣化を防止する目的で、使用しない像担持体の回転を停止させている。これにより、像担持体の寿命を延ばすとともにランニングコストの低減を図っている。
【０００５】
タンデム型の多色画像形成装置において、白黒画像形成時に画像形成に使用しない像担持体の回転を停止させる場合は、各画像形成域にシートを搬送する場合に、回転が停止している像担持体とシートとを非接触状態とし、回転が停止している像担持体によりブラックの画像を乱さないようにしなければならない。これを行うために、回転が停止している像担持体又は転写体を移動し、停止している像担持体とシートとが非接触になるようにしている。
【０００６】
この像担持体とシートとを非接触状態にするのには一般的に、転写体を像担持体に対して離間させるため、転写体の全体を上下移動させるか、又は、転写体に回動支点を設け、この回動支点を中心に転写体を回動させることにより行なっている。
【０００７】
回動支点を中心として転写体を回動させるように構成された従来の画像形成装置は、シートの搬送方向に離隔して配置された複数の像担持体に対応する転写部材と、各転写部材の両端部を支持する支持体と、該支持体の前記搬送方向両端間に張架された無端状のベルトとを備えており、転写体の前記搬送方向下流側端部に位置する転写部材の軸が回動支点になっており、該回動支点を中心として転写体が像担持体に対して離隔する離隔位置と接触位置とへ回動するように構成されている（例えば、特許文献１）。
【０００８】
ところで、複数の像担持体に対応する転写部材を有する転写体にあっては、各転写部材に転写バイアスを印加して、像担持体が担持する像を、転写体の上に搬送されるシートに転写させる必要がある。そのため、高電圧の転写バイアスを印加するが、他の部分に放電したり短絡したりすることにより電圧低下が起きてトラブルが発生しないように、各転写部材を支持体に対して確実に絶縁状態が保てる構造とする。また、画像形成域での転写ニップに対して転写バイアスを均一に与えるために表面に弾性を有する転写部材を用い、該転写部材を像担持体に対して接離する方向へ移動可能とし均一な押圧力を与えることができるような構造となっている。したがって、転写部材の軸芯は像担持体の離隔位置及び接触位置への回動に伴い微妙に上下動をする。また、各像担持体と各転写部材の間の転写ニップにシートが搬送される転写動作時にはシートの厚さに応じて転写部材が像担持体に対してさらに離隔するように移動可能になっている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平９−２９２７５３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献１に記載された画像形成装置は、前記したように表面に弾性を有し、像担持体に対して接離する方向へ移動可能に構成される転写部材が回動支点になっているため、回動支点を中心として転写体が回動した際には、転写体の支持状態、及び転写体の姿勢が場合により異なることになり、シートの搬送、転写性能などに影響を与えるなどの問題が発生する。また、ベルトが張架された転写体にあっては、前記回動支点となる転写部材にベルトが張架されるため、この転写部材がベルト駆動用の動力源に接続される場合、転写部材の端部に駆動ユニット、動力伝達ユニット等が備えられえるため、転写体を取外して補修する場合などの作業が行い難いなどの問題もある。
【００１１】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、主たる目的は搬送方向の上流側端部又は下流側端部の転写部材の軸心を延長した位置の近傍に前記軸心に平行的な回動支点を転写体に設けることにより、画像形成装置の動作時に転写体の姿勢を安定した状態に保つことができるとともに、転写体を安定した動作で接離させることができる画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
また、他の目的は転写部材を像担持体と接離する方向へ移動可能とすることにより、像担持体の回転動作、シートの種類等により転写部材の像担持体に対する位置が変化した場合でも各像担持体が担持した像を正確に転写することができる画像形成装置を提供することにある。
【００１３】
また、他の目的は転写部材を支持する支持体に回動支点を設けることにより、何れの画像転写モードでも回動支点と転写部材との位置関係の精度を高くすることができる画像形成装置を提供することにある。
【００１４】
また、他の目的は回動支点側の前記転写部材と隣り合う転写部材に対応する像担持体との離隔時の距離が２．５〜４mmとなるように、前記回動支点を中心に回動可能とすることにより、回動中心側の１つの転写部材が転写に使用される単色画像転写モードと、全ての転写部材が転写に使用される多色画像転写モードとへの切換えを迅速にでき、画像転写効率を高めることができる画像形成装置を提供することにある。
【００１５】
また、各転写部材を支持する支持体が並置された方向の一方の転写部材の軸心を延長した位置の近傍に前記軸心に平行的な回動支点を有する構成とすることにより、全ての転写部材が弾性を有し、像担持体に対して接離する方向へ移動可能に構成することができる転写体を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像形成装置は、シートの搬送方向に配置された複数の像担持体と、各像担持体に対応する複数の転写部材及び該転写部材を支持する支持体を有し、各像担持体が担持した像を転写する転写体とを備えた画像形成装置において、前記搬送方向の上流側端部又は下流側端部の前記転写部材は回転が可能であり、前記支持体は、回転が可能な前記転写部材の軸心のほぼ延長上に、回転が可能な前記転写部材と分断され、且つ前記軸心に平行的な回動支点を有し、該回動支点を中心として前記像担持体に対して接離する方向への回動を可能としてあることを特徴とする。
【００１７】
この発明にあっては、像担持体の回転動作、シートの種類等により転写部材の像担持体に対する位置が変化しても転写体を支持する回動支点が変化しないので、特に画像形成装置の動作時に転写体の姿勢を安定した状態に保つことができ、良好な画像形成を行うことができるとともに、転写体を安定した動作で接離させることができる。
【００１８】
また、転写部材の軸とは別に回動支点が設けられているため、全ての転写部材は弾性を有し、像担持体に対して接離する方向へ移動可能に構成することができる。従って、複数の転写部材を支持する支持体に無端状のベルトが張架された転写体であって、さらに前記支持体がシートの搬送方向の上流側と下流側との２つの支持部材で連結された構成である場合に、各支持部材の転写部材の支持に関する支持機構を同一の部品による機構とすることができる。しかも、回動支点と転写部材との位置関係の精度を高くすることができるとともに、転写体の全体を回動支点を中心として回動させることができ、転写体の姿勢を変化させることなしに接離の動作を行うことができ、転写体が離隔位置にある状態と、接触位置にある状態とで転写体の張架状態が殆ど変化しないので、多色画像転写モード、単色画像転写モードに関わらず良好な画像形成を行うことができる。
【００１９】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記転写部材を前記像担持体と接離する方向へ移動可能としてあることを特徴とする。
【００２０】
この発明にあっては、像担持体の回転動作、シートの種類等により転写部材の像担持体に対する位置が変化しても転写部材を像担持体に対して接離させることができるため、各像担持体が担持した像を正確に転写することができる。
【００２３】
さらに、本発明に係る画像形成装置は、前記転写体は前記回動支点側の前記転写部材と隣り合う転写部材に対応する像担持体との離隔時の距離が２．５〜４mmとなるように、前記回動支点を中心に回動可能としてあることを特徴とする。
【００２４】
また、この発明にあっては、離隔時の前記した距離が２．５〜４mmに設定されているため、画像形成装置の全体高さを抑制することができるとともに、転写体の接離が完了するまでの時間を比較的短くすることができ、回動支点側の１つの転写部材が転写に使用される単色画像転写モードと、全ての転写部材が転写に使用される多色画像転写モードとへの切換えを迅速にでき、画像転写効率を高めることができる。
【００２５】
また、本発明に係る転写体は、並置された複数の転写部材と、各転写部材を回転自在及び径方向移動自在に支持する支持体とを備えた転写体において、前記支持体は、前記並置された方向の一方の転写部材の軸心のほぼ延長上に、回転が可能な前記転写部材と分断され、且つ前記軸心に平行的な回動支点を有することを特徴とする。
【００２６】
この発明にあっては、転写部材とは別に回動支点が設けられているため、全ての転写部材が弾性を有し、像担持体に対して接離する方向へ移動可能に構成することができる。従って、複数の転写部材を支持する支持体に無端状のベルトが張架された転写体であって、さらに前記支持体がシートの搬送方向の上流側と下流側との２つの支持部材が連結された構成である場合に、各支持部材の転写部材の支持に関する支持機構を同一の部品による機構とすることができる。また、回動支点は、回動支点が不要な一方の支持部材には設けられていてもよいので、両支持部材を同形状にすることもできる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る画像形成装置の構成を示す模式図である。
図１の画像形成装置は外部から伝達された画像データに応じて、シート（記録用紙）に対して多色および単色の画像を形成するものである。
【００２８】
この画像形成装置は、図１に示すように、シートの搬送方向に離隔して配置され、表面に静電潜像が担持される感光体ドラムを用いてなる回転可能な複数の像担持体１と、各像担持体１に担持された静電潜像を現像するための現像器２と、シート搬送路３から前記像担持体１に向けてシートを供給するシート供給部４と、各像担持体１が担持した像を前記シートに転写する転写体５と、このシートに転写された画像を過熱定着するための定着器６と、この画像が定着されたシートを切換ゲート７を経て排出させるシート排出部８ａ，８ｂとを備えている。
【００２９】
各像担持体１の周りには像担持体１の表面を均一に帯電させる帯電器９と、前記画像データに応じた静電潜像を像担持体１の表面に形成する露光ユニット１０と、前記現像器２と、像担持体１に残留した現像剤を除去して像担持体１に新たな静電現像を記録することを可能にするクリーナユニット１１とが配置されている。
【００３０】
画像形成装置において扱われる前記画像データは、ブラック（Ｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、像担持体１、現像器２、帯電器９、露光ユニット１０、クリーナユニット１１は各色に応じた４種類の潜像を形成するように夫々４個ずつ設けられ、シート搬送方向の上流側から順次ブラック、シアン、マゼンタ、イエローに設定され４つの画像形成域が構成されている。
【００３１】
像担持体１は、画像形成装置本体１００のほぼ中心部に配置されている。
帯電器９は、像担持体１の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、接触ローラ型の帯電器、ブラシ型の帯電器のほか図１に示すようにチャージャー型の帯電器が用いられる。露光ユニット１０は、発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬ、ＬＥＤ書込みヘッドとか、レーザ照射部および反射ミラーとかを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を用いる。そして帯電された像担持体１を入力される画像データに応じて露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有するものである。現像器２は各像担持体１の表面に形成された静電潜像を（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）のトナーにより顕像化するものである。クリーナユニット１１は、現像・画像転写後における像担持体１の表面に残留したトナーを、除去及び回収するものである。
【００３２】
図２は転写体の構成を示す斜視図、図３はベルト等の一部を省略した転写体の斜視図である。
像担持体１の下方に配置されている転写体５は、各像担持体１に対応するように離隔して並置された４つの転写部材（転写ローラ）５１（５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ）と、各転写部材（転写ローラ）５１の両端部を回転自在及び径方向移動自在に支持する支持体５２と、該支持体５２の前記搬送方向の下流側端部に回転自在に支持された駆動ローラ５３と、支持体５２の前記搬送方向の上流側端部に回転自在に支持されたテンションローラ５４と、駆動ローラ５３及びテンションローラ５４の間に張架された無端状のベルト５５とを備えており、該ベルト５５を図１の矢印Ｂ方向へ回転駆動させるようにしてある。
【００３３】
図４は転写体の支持体の構成を示す斜視図、図５の(a) は転写体の回動支点部分の上流側を拡大した斜視図、図５の(b) は転写体の回動支点部分の下流側を拡大した斜視図である。
支持体５２は２つの転写部材（転写ローラ）５１ａ，５１ｂ及びテンションローラ５４を支持する第１支持部材５２Ａと、２つの転写部材（転写ローラ）５１ｃ，５１ｄ及び駆動ローラ５３を支持する第２支持部材５２Ｂとを段ビスからなる２本の連結部材５６，５６によって相対回転可能に連結してなる。この連結部材５６，５６としての段ビスは軸機能及び締結機能を有しており、第１支持部材５２Ａ又は第２支持部材５２Ｂに締結されることにより該段ビスを中心に第１支持部材５２Ａ及び第２支持部材５２Ｂを相対回転可能に連結することができる。第１支持部材５２Ａ及び第２支持部材５２Ｂは同形状に成形されており、この第１支持部材５２Ａ及び第２支持部材５２Ｂを１８０度転回転させた状態で前記連結部材５６，５６により連結されている。第１支持部材５２Ａ及び第２支持部材５２Ｂのシート搬送方向途中には第１及び第２の軸支持部５２ａ，５２ｂが設けられており、シート搬送方向の上流側には第３の軸支持部５２ｃが設けられており、シート搬送方向の下流側には第１及び第２の連結部５２ｄ，５２ｅが設けられている。さらに、第１支持部材５２Ａ及び第２支持部材５２Ｂには第１の軸支持部５２ａの近傍から離隔する方向へ回動支点５０，５０が突設されている。
【００３４】
この回動支点５０，５０は第１支持部材５２Ａ及び第２支持部材５２Ｂと一体に成形された軸からなり、第１の軸支持部５２ａに支持する転写部材（転写ローラ）５１ａの軸心Ｘのほぼ延長上に前記軸心Ｘに平行的となるように、換言すれば、軸心Ｘとほぼ平行となるように形成されている。また、第１支持部材５２Ａ及び第２支持部材５２Ｂの第３の軸支持部５２ｃ側下面には当接片５２ｆが突設されており、さらに、第４の軸支持部（図示せず）が設けられている。
【００３５】
第１支持部材５２Ａの回動支点５０，５０は画像形成装置本体１００の両側に設けられたフレーム部材１２に穿設された支持孔１２ａに回動自在に嵌合され、転写体５を像担持体１に対して離隔した離隔位置と接触位置とへ回動可能としてある。第２支持部材５２Ｂの回動支点５０，５０は本実施の形態では使用されてないが、使用しても構わないし別の用途（例えば転写体５の高さを定める位置決めや着脱時のガイド等）に使用してもよい。
【００３６】
第１支持部材５２Ａの第１及び第２の軸支持部５２ａ，５２ｂに２つの転写部材（転写ローラ）５１ａ，５１ｂが回転自在及び径方向移動可能に支持されており、第３の軸支持部５２ｃに前記テンションローラ５４が回転自在に支持されている。第２支持部材５２Ｂの第１及び第２の軸支持部５２ａ，５２ｂに２つの転写部材（転写ローラ）５１ｃ，５１ｄが回転自在及び径方向移動可能に支持されており、第３の軸支持部５２ｃに前記駆動ローラ５３が回転自在に支持されている。さらに、第１支持部材５２Ａ及び第２支持部材５２Ｂの第４の軸支持部に従動ローラ５７，５７が回転自在に支持されている（図１参照）。第１及び第２の連結部５２ｄ，５２ｅには夫々連結孔５２ｇ，５２ｇ及び回転規制孔５２ｈ，５２ｈが設けられている。尚、第２の連結部５２ｅの連結孔５２ｇ及び回転規制孔５２ｈは貫通孔になっている。
【００３７】
第１支持部材５２Ａの第１の連結部５２ｄと第２支持部材５２Ｂの第２の連結部５２ｅとが対接し、第１支持部材５２Ａの第２の連結部５２ｅと第２支持部材５２Ｂの第１の連結部５２ｄとが対接し、夫々の第１及び第２の連結部５２ｄ，５２ｅの連結孔５２ｇ，５２ｇに段ビスからなる連結部材５６，５６を締結することにより、第１支持部材５２Ａ及び第２支持部材５２Ｂを相対回転可能に連結してある。また、夫々の第１及び第２の連結部５２ｄ，５２ｅの回転規制孔５２ｈ，５２ｈに段ビスからなる規制部材５８，５８を締結することにより、第１支持部材５２Ａ及び第２支持部材５２Ｂの相対回転を防ぐようにしてある。連結部材５６及び規制部材５８は等しい段ビスが用いられている。そして、第１支持部材５２Ａ及び第２支持部材５２Ｂの位置決め固定は、連結部材５６及び規制部材５８を図示しないネジ穴を有する補強板に締め込むことで行っている。
【００３８】
第１支持部材５２Ａ及び第２支持部材５２Ｂの前記搬送方向となる長さは、前記連結孔５２ｇ，５２ｇの中心から駆動ローラ５３及びテンションローラ５４の軸心までの長さＬ１，Ｌ２であって、互いにほぼ等しく、連結部材５６，５６が取付けられている状態（規制部材５８は取付けられていない）で連結部材５６，５６を中心として第１支持部材５２Ａ及び第２支持部材５２Ｂを相対回転、換言すれば転写体５を折り曲げた時にほぼ正三角形を形成し、前記ベルト５５の交換が非常に容易にできるようになっている。
【００３９】
転写体５を折り曲げる際は規制部材５８，５８を取外し、連結部材５６，５６は弛緩することにより、転写体５をスムーズに折り曲げることができ、転写体５として機能する場合は、連結部材５６，５６を締め込み、規制部材５８，５８を取付けることにより第１支持部材５２Ａ及び第２支持部材５２Ｂの相対回転を阻止し、しっかりと連結固定できるので、ベルト５５を交換する際のサービス性の向上及び動作時の画質品質を良好に維持することができるようにしてある。
【００４０】
図６は転写体が接触位置へ回動している状態を示す模式図、図７は転写体が離隔位置へ回動している状態を示す模式図、図８は接離手段の構成を示す斜視図、図９は転写体及び接離手段部分の構成を示す模式図である。
転写体５の回動支点５０，５０を中心とする回動角度θ（図７参照）は、表１に示すように回動支点５０，５０とほぼ同一の軸心を有する前記転写部材（転写ローラ）５１ａと隣り合う転写部材（転写ローラ）５１ｂの所での像担持体１に対する転写部材（転写ローラ）５１ｂの離隔距離を２．５〜４mmとする場合に必要となる回動角度で実施例では２〜３度に設定してある。表１は離隔距離を２．５〜４mmに決定するに当り行った実験のデータであり、転写部材５１ｂに対応する感光体ドラム５１とシートの端部との擦れや転写不良（再転写）に対して離隔距離をパラメータにして行った実験結果を記載した表である。
回動角度θ及び離隔距離は前記した数値に限ることはなく、回動支点５０，５０とほぼ同一の軸心を有する前記転写部材（転写ローラ）５１ａと隣り合う転写部材（転写ローラ）５１ｂ及び該転写部材（転写ローラ）５１ｂに対応する像担持体１がシートに転写された画像を乱さない値であれば離隔距離は少なくても大きくてもよい（回動角度は小さくても大きくてもよい）。ただし、ベルト５５にシートを搬送させて転写を行う転写体５にあっては、ベルト５５からシートが離隔する時又は逆にベルト５５にシートを供給するときに、多色画像転写モード、単色画像転写モードでシートの搬送高さが大きく異なると、定着部へのシートの搬送に支障を来たすことになり、また、回動角度θの値によって画像形成装置全体の高さに影響を受け、さらに、多色画像転写モード、単色画像転写モードの切換時間にも影響を与えることになるため、好ましくはできるだけ角度が小さい（離隔距離が小さい）方がよく最小の２．５mmに設定している。尚、転写部材（転写ローラ）５１ｂ及び該転写部材（転写ローラ）５１ｂに対応する像担持体１間の前記離隔位置での離隔距離を大きくした場合、転写体５の接離動作に時間がかかることになり、また、単色画像転写モード時と多色画像転写モード時とでベルト５５の最下流側の高さが大きく異なり、ベルト５５から次の定着器６へのシートの搬送に問題が発生するとともにシートのシワ寄りやシート上に転写された未定着画像の乱れを生じ画像形成品質の低下を招く。また、転写部材（転写ローラ）５１ｂ及び該転写部材（転写ローラ）５１ｂに対応する像担持体１間の前記離隔位置での離隔距離が小さすぎる場合には、シートに転写された定着画像が画像形成に使用しない停止した像担持体１に接触し、こすれて画質が低下したり、転写不良（特に再転写）により画像濃度の低下とか画像濃度ムラの発生による画質低下とかが起こりやすい。
【００４１】
【表１】

【００４２】
転写部材（転写ローラ）５１は像担持体１のトナー像を、前記ベルト５５上に吸着されて搬送されるシートに転写するための転写バイアスを与えるものである。特に、シートの搬送方向の上流側端部に配置された転写部材（転写ローラ）５１ａの軸心Ｘは前記回動支点５０，５０を設定するための基準となる。
【００４３】
ベルト５５は多色モードとなる接触位置にある場合、ベルト５５は各転写部材５１による押圧力により各像担持体１に接触するように設けられている。そして、各像担持体１に形成された各色のトナー像をシートに順次的に重ねて転写することによって、カラーのトナー像（多色トナー像）を形成する機能を有している。このベルト５５は、厚さ１００μｍ程度のフィルムを用いて環状に形成されている。
【００４４】
像担持体１からシートへのトナー像の転写は、ベルト５５の裏側に接触している転写部材（転写ローラ）５１によって行われる。転写部材（転写ローラ）５１には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。転写部材（転写ローラ）５１は、直径８〜１０mmのステンレス等の金属軸をベースにしており、その表面は、導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われており、前記導電性の弾性材により、シートに対して均一に高電圧を印加することができる。
【００４５】
回動支点５０，５０を中心として離隔位置及び接触位置へ回動可能に構成された転写体５は図８、図９に示す接離手段２０によって動作する。
【００４６】
接離手段２０は、接離駆動用のモータからなる駆動源２１に連動する歯車伝動機構２２と、該歯車伝動機構２２の回転に連動する一対のカム２３とを備えている。
歯車伝動機構２２は、画像形成装置本体１００の一側に設けられたフレーム部材１２に付設され、駆動源２１の出力軸に固定された駆動ギヤ２２ａと、該駆動ギヤ２２ａに噛合する中間ギヤ２２ｂと、該中間ギヤ２２ｂに噛合する被動ギヤ２２ｃとを有する。
【００４７】
この被動ギヤ２２ｃは画像形成装置本体１００の両側に設けられたフレーム部材１２，１２に枢支された回転軸２４に一方向クラッチ（ワンウエイクラッチ）２５を介して被嵌装着されている。回転軸２４の両端部には一対の前記カム２３が設けられている。
【００４８】
このカム２３は自己潤滑性を有するポリアセタール等の樹脂で形成され、図６，図７に示すように、扇形状に形成された部分ギヤ２３ａと、前記当接部５２ｆに当接するカム部２３ｂとが一体化されてなり、部分ギヤ２３ａに噛合するトルクリミッタ２６が一方のフレーム部材１２に設けられている。また、一方のカム２３には、センサ羽根２３ｃが一体に設けられており、画像形成装置本体１００側に設けられた検出器２７によって、カム２３の位置状態が検出されるようになっている。
【００４９】
トルクリミッタ２６は（図８参照）、樹脂製の平ワッシャ等のすべり性が優れた座金２枚と、各座金に挟まれた圧縮スプリング２６ａおよびブレーキギヤ２６ｂ等を有しており、転写体５の離隔動作を緩衝、規制し、さらに、離隔位置での停止状態を安定に保持するために設けられる。
【００５０】
部分ギヤ２３ａの回転軸２４での負荷トルクは６３．７Ｎ・cmであり、トルクリミッタ２６のブレーキ力は、部分ギヤ２３ａの回転軸２４で１１．７〜１５．７Ｎ・cmになるように設定されている。このように、ブレーキ力を小さめに設定しているのは駆動源２１に対してブレーキ力が働かないようにするためであり、一方向クラッチ２５により被動ギヤ２２ｃの図８実線矢印方向への遊転が許容されることから、カム部２３ｂに加わる荷重によって部分ギヤ２３ａが駆動源２１の回転より若干先回りするような設定にしている。尚、歯車伝動機構２２に代えて、ベルト及び該ベルトが掛設されるプーリ等を有する巻き掛け伝動機構を用いてもよい。
【００５１】
各カム２３のカム部２３ｂに加わる荷重は夫々４９Ｎであり、総合して９８Ｎの転写体５による荷重を、左右のカム２３，２３のカム部２３ｂ，２３ｂで分担して支えるようにしている。また、カム２３の部分ギヤ２３ａの歯が形成されている範囲は、実施の形態では、１５０度であるが、設計条件に応じて適宜に変更されてよい。
【００５２】
以上のような構成により、当初、図６に示すように、全ての像担持体１と接触する接触位置（多色画像転写モード）にあった転写体５が、駆動源２１の正回転（実線の矢印方向）により、カム２３が１８０度回転することにより、図７に示すように、回動支点５０，５０を中心として転写体５が離隔位置へ回動し、転写体５の搬送方向の下流側が像担持体１に対して離隔し、シートの搬送方向の上流側に位置する像担持体１だけがベルト５５と接触し、単色画像転写モードとなる。このように、画像転写モードの切換時に、回転している像担持体１から転写体５を離隔させる際には、両者を一定速度で回転させつつ離隔動作を行い、像担持体１の回転停止は、転写体５の離隔位置への回動を完了し、ベルト５５が像担持体１から完全に離隔してから行なうようにしている。
【００５３】
転写体５が離隔位置へ回動する際、カム２３の部分ギヤ２３ａが、トルクリミッタ２６のブレーキギヤ２６ｂに噛合してブレーキ力が加わり、部分ギヤ２３ａの先回りを緩衝・規制し、転写体５の離隔動作が緩衝され、スムーズに離隔位置へ誘導することができる。
【００５４】
転写体５が接触位置にあり、カム部２３ｂが最上点にあるとき、部分ギヤ２３ａはトルクリミッタ２６のブレーキギヤ２６ｂと噛合しないが、転写体５が離隔位置にあり、カム部２３ｂが最下点の位置となるときには、部分ギヤ２３ａの一歯だけが、トルクリミッタ２６のブレーキギヤ２６ｂと噛合し、転写体５が離隔位置へ離隔している状態で不用意にベルト５５が浮動することのないように制動力が加わり、ベルト５５が安定に保持されるようにしてある。
【００５５】
また、転写体５の荷重は、カム２３の回転軸心の方向（鉛直下方）に向かうように構成されているため、カム２３のカム部２３ｂが最上点にある位置状態でも、転写体５の荷重によってカム２３を回転させる力が発生することはなく、転写体５が安定に保持される。
【００５６】
尚、接離手段２０の駆動源２１、像担持体１及び転写体５の駆動ローラ５３を駆動させるための駆動源にステッピングモータを採用することにより、速度制御および位置制御をオープンループで高精度に行なうことができ、各動作のタイミングを容易かつ適切に取ることができる。
【００５７】
像担持体１との接触によりベルト５５に付着したトナーは、シートの裏面を汚す原因となるために、図１及び図８に示すクリーニング器３０によって回収される。クリーニング器３０は前記ベルト５５に接触して該ベルト５５に残留する残留トナーを掻き取るブレード３１を有するトナー収容箱３２（図１参照）と、該トナー収容箱３２内に回転自在に内装支持されたオーガ３３（図８参照）と、該オーガ３３によって移送されたトナーを回収するトナー回収容器３４と、オーガ３３を前記駆動源２１に連動させる連動機構３５とを備える。連動機構３５は駆動源２１の前記駆動ギヤ２２ａに噛み合う伝動ギヤ３５ａと、該伝動ギヤ３５ａに噛み合う中間ギヤ３５ｂと、オーガ３３の一端に取付けられた被動ギヤ３５ｃとを備えている。伝動ギヤ３５ａ及び中間ギヤ３５ｂは、前記フレーム部材１２に枢支された可動アーム３６に支持されて付勢手段（図示せず）により、常時、噛合方向へ付勢されている。これにより、転写体５の回動支点５０，５０を中心とする回動に伴って上下動する被動ギヤ３５ｃと前記中間ギヤ３５ｂとの噛合状態を確保するようにしてある。
【００５８】
以上のような構成により、転写体５を離隔位置へ回動させる際に、図９の時計回りに回転する駆動源２１の駆動力により、駆動ギヤ２２ａを介して被動ギヤ３５ｃが反時計回りに回転し、その被動ギヤ３５ｃと一体のオーガ３３を同方向に回転させ、ベルト５５から回収したトナーをトナー回収容器３４に向けて搬送・回収することができる。つまり、駆動源２１の駆動力を、オーガ３３を回転させるための駆動力として使用し、その有効利用を図っている。
【００５９】
ベルト５５上に残留するトナーは、シートの搬送ジャム等のトラブルにより付着したものや、画像品質維持のために行われる画像形成プロセス制御用にベルト５５上に像担持体１から直接転写されたパッチ画像のトナー、あるいは多色画像形成装置内に浮遊する飛散トナーがベルトに付着したもの等があるが、これらを、前記したように適切なタイミングで（画像形成モードの変更時に）除去しておくことにより、安定した画像品位の確保が可能となる。
【００６０】
実施の形態では、オーガ３３を螺旋形状の部材で形成しているため、トナーをオーガ３３の軸長方向に搬送しているが、軸長方向に羽根を取り付け軸長方向に対して直角の方向にトナーを掻き出す構造としてもよい。この場合には単なる角材等を用いることもできる。
【００６１】
また、転写体５を接離する場合の回転動作時には、オーガ３３は逆回転となるが、この逆回転動作の頻度は少なく短時間であるため、実施の形態では、オーガ３３の逆回転動作が許容される構造にしている。しかし、オーガ３３の逆回転動作が問題となる場合には、オーガ３３の回転軸２４に一方向クラッチ（ワンウエイクラッチ）を介して被動ギヤ３５ｃを取り付ければよい。画像形成装置のコスト増加を抑するためには、オーガ３３の逆回転動作を許容する構造にすればよい。
【００６２】
以上のように、接離手段２０の駆動源２１は、像担持体１に対して転写体５を接離動作させるだけでなく、オーガ３３をも駆動させ、回収トナーを搬送するので、駆動源２１の駆動力を有効に活用することができ、経済性に優れたコストパフォーマンスを実現することができる。
【００６３】
シート供給部４は、画像形成に使用するシートを蓄積しておくためのトレイであり、画像形成装置本体１００の像担持体１の下側に設けられている。また、画像形成装置本体１００の上部に設けられているシート排出部８ａは、印刷済みのシートをフェイスダウンで載置するためのトレイであり、画像形成装置本体１００の側部に設けられているシート排出部８ｂは、画像形成済みのシートをフェイスアップで載置するためのトレイである。
【００６４】
また、画像形成装置本体１００には、シート供給部４のシートを転写体５、定着器６を経由させてシート排出部８ａに送るためのＳ字形のシート搬送路１３が設けられている。さらに、シート供給部４からシート排出部８ａおよびシート排出部８ｂまでのシート搬送路の近傍には、ピックアップローラ１４，レジストローラ１５，前記定着器６，搬送方向を切換える切換ゲート７，シートを搬送する搬送ローラ１６等が配されている。
【００６５】
搬送ローラ１６は、シートの搬送を促進、補助するための小形のローラであり、シート搬送路１３に沿って複数設けられている。ピックアップローラ１４は、シート供給部４の端部に備えられ、シート供給部４から、シートを１枚毎にシート搬送路３に供給する呼び込みローラである。
【００６６】
切換ゲート７は、側面カバー１７に回転可能に設けられており、実線で示す状態から破線で示す状態にすることによりシート搬送路１３の途中からシートを分離しシート排出部８ｂにシートを排出できるようになっている。実線で示す状態の場合には、シートは定着器６と側面カバー１７，切換ゲート７の間に形成される搬送部１３を通り上部のシート排出部８ａに排出される。
【００６７】
レジストローラ１５は、シート搬送路３を搬送されているシートをいったん保持するものである。そして、像担持体１の表面のトナー像をシートに良好に多重転写できるように、像担持体１の回転に合わせて、シートをタイミングよく搬送する機能を有している。
すなわち、レジストローラ１５は、図示しないレジスト前検知スイッチの出力した検知信号に基づいて、各像担持体１上のトナー像の先端をシートにおける画像形成範囲の先端に合わせるように、シートを搬送するように設定されている。
【００６８】
定着器６は、ヒートローラ６ａ，加圧ローラ６ｂ等を備えており、ヒートローラ６ａおよび加圧ローラ６ｂは、シートを挟んで回転するようになっている。
ヒートローラ６ａは、図示しない温度検出器からの信号に基づいて制御部によって所定の定着温度となるように設定されており、加圧ローラ６ｂとともにシートを熱圧着することにより、シートに転写された多色トナー像を溶融、混合、圧接し、シートに対して熱定着させる機能を有している。
【００６９】
なお、多色トナー像の定着後のシートは、搬送ローラ１６，１６…によってシート搬送路１３の反転排紙経路に搬送され、反転された状態で（多色トナー像を下側に向けて）、シート排出部８ａ上に排出されるようになっている。
以上説明した実施の形態の画像形成装置は、像担持体１からシートに直接画像を転写する直接転写方式の多色画像形成装置であるが、その他、図１０に示すように転写体５として中間転写ベルトを用いた中間転写方式の多色画像形成装置であってもよい。この中間転写方式にあっても、図６乃至図９等に示されるようなオーガ３３及び該オーガ３３を駆動させる接離手段２０の構成を採用して同様な効果を得ることができる。
【００７０】
図１０は中間転写方式の画像形成装置の構成を示す模式図である。この画像形成装置は、前記転写体５のベルト５５を中間転写ベルト５Ａとしてあり、前記駆動ローラ５３に対応するローラ部材を二次転写部材（二次転写ローラ）１８として機能するローラ部材を備えており、各像担持体１に形成されたトナー像が一旦中間転写ベルト５Ａに転写された後、この中間転写ベルト５Ａから搬送されるシートに、二次転写部材（転写ローラ）１８によって画像の再転写を行なうように構成されている。図１０において、その他の構成及び作用は前記した実施の形態と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００７１】
また、以上説明した実施の形態では、転写体５の搬送方向の上流側端部に回動支点５０，５０を設けたが、その他、転写体５の搬送方向の下流側端部に回動支点５０，５０を設けてもよい。また、実施の形態では、回動支点５０，５０側にテンションローラ５４を配置し、反回動支点５０，５０側に駆動ローラ５３を配置したが、その他、回動支点５０，５０側に駆動ローラ５３を配置し、反回動支点５０，５０側にテンションローラ５４を配置した構成としてもよい。
【００７２】
また、転写体５はベルトを有するベルト形である他、図示していないが、円弧形のシート搬送路に沿って離隔配置された複数の像担持体１の配置軌跡に対応する支持環に、各像担持体１に対応する転写部材（転写ローラ）を支持してなる環形であってもよい。この場合、シート搬送方向の上流側又はシート搬送方向の下流側に配置される転写部材（転写ローラ）の軸心を延長した位置の近傍に前記軸心に平行的な回動支点５０，５０を設けた構成とし、該回動支点５０，５０を中心として環体を像担持体１に対して離隔する離隔位置と接触位置とに回動させるように構成する。
【００７３】
また、以上説明した実施の形態では、支持体５と一体に成形された軸からなる回動支点５０，５０としたが、その他、この回動支点５０，５０は例えば前記フレーム部材１２に突設された２つの軸部が挿入される２つの孔としてもよいし、又は、支持体５と別個に形成された軸が挿入される孔とし、該孔に挿入された軸を前記フレーム部材１２に設けられた支持孔に挿入支持する構成としてもよい。
【００７４】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、画像形成装置の動作時に転写体の姿勢を安定した状態に保つことができるとともに、転写体を安定した動作で接離させることができる。また、転写部材とは別に回動支点が設けられているため、全ての転写部材が弾性を有し、像担持体に対して接離する方向へ移動可能に構成とすることができる。
【００７５】
また、本発明によれば、像担持体の回転動作、シートの種類等により転写部材の像担持体に対する位置が変化しても転写部材を像担持体に対して常に一定の押圧力を与えながら転写できるため、各像担持体が担持した像を正確にシートに転写することができる。
【００７６】
また、本発明によれば、回動支点と転写部材との位置関係の精度を高くすることができるとともに、転写体の全体を回動支点を中心として回動させることができ、多色画像転写モード、単色画像転写モードに関わらず良好な画像形成を行うことができる。
【００７７】
さらに、本発明によれば、回動支点側の前記転写部材と隣り合う転写部材に対応する像担持体との離隔時の距離が２．５〜４mmであるため、画像形成装置の全体高さを抑制することができるとともに、転写体の接離が完了するまでの時間を比較的短くすることができ、回動中心側の１つの転写部材が転写を担持する単色画像転写モードと、全ての転写部材が転写を担持する多色画像転写モードとへの切換えを迅速にでき、画像転写効率を高めることができる。
【００７８】
また、本発明によれば、転写部材とは別に回動支点が設けられているため、全ての転写部材が弾性を有し、像担持体に対して接離する方向へ移動可能な構成とすることができる。従って、複数の転写部材を支持する支持体に無端状のベルトが張架された転写体であって、さらに前記支持体がシートの搬送方向の上流側と搬送方向の下流側との２つの支持部材が連結された構成である場合に、各支持部材の転写部材の支持に関する支持機構を同一の部品による機構とすることができる。
【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模式図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の転写体の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置のベルト等の一部を省略した転写体の斜視図である。
【図４】本発明に係る画像形成装置における転写体の支持体の構成を示す斜視図である。
【図５】 (a) は転写体の回動支点部分の上流側を拡大した斜視図、(b) は転写体の回動支点部分の下流側を拡大した斜視図である。
【図６】本発明に係る画像形成装置の転写体が接触位置へ回動している状態を示す模式図である。
【図７】本発明に係る画像形成装置の転写体が離隔位置へ回動している状態を示す模式図である。
【図８】本発明に係る画像形成装置の接離手段の構成を示す斜視図である。
【図９】本発明に係る画像形成装置の転写体及び接離手段部分の構成を示す模式図である。
【図１０】中間転写方式の画像形成装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１像担持体
５転写体
５０回動支点
５１転写部材（転写ローラ）
５２支持体

Claims

シートの搬送方向に配置された複数の像担持体と、各像担持体に対応する複数の転写部材及び該転写部材を支持する支持体を有し、各像担持体が担持した像を転写する転写体とを備えた画像形成装置において、前記搬送方向の上流側端部又は下流側端部の前記転写部材は回転が可能であり、前記支持体は、回転が可能な前記転写部材の軸心のほぼ延長上に、回転が可能な前記転写部材と分断され、且つ前記軸心に平行的な回動支点を有し、該回動支点を中心として前記像担持体に対して接離する方向への回動を可能としてあることを特徴とする画像形成装置。
前記転写部材は前記像担持体と接離する方向へ移動可能としてある請求項１記載の画像形成装置。
前記転写体は前記回動支点側の前記転写部材と隣り合う転写部材に対応する像担持体との離隔時の距離が２．５〜４mmとなるように、前記回動支点を中心に回動可能としてある請求項１記載の画像形成装置。
並置された複数の転写部材と、各転写部材を回転自在及び径方向移動自在に支持する支持体とを備えた転写体において、前記支持体は、前記並置された方向の一方の転写部材の軸心のほぼ延長上に、回転が可能な前記転写部材と分断され、且つ前記軸心に平行的な回動支点を有することを特徴とする転写体。