JP4957459B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の複写機やプリンタ等に代表される画像形成装置として、互いに異なる色のトナー像を保持する複数の像保持体を備え、これら複数の像保持体が保持するトナー像を最終的に用紙に転写する、いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置が知られている。

特許文献１には、Ｋ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の各色に対応した像保持体としての複数の感光体ドラムと、この感光体ドラムに対向するように配設された、転写材を搬送するベルトとを備えた画像形成装置が示されている。この画像形成装置では、ベルトは駆動ロールと従動ロールによって保持されており、駆動ロールと従動ロールはベルトユニットフレームに支持されている。このベルトユニットフレームは、Ｋ色の感光体ドラムの回転軸を中心として傾動自在に保持されている。Ｋ色による単色画像形成において他の色の感光体ドラムの動作を停止させて消耗を抑えるため、ベルトユニットフレームは、カラー画像形成時にはベルトがすべての感光体ドラムに接触し、単色画像形成時にはベルトがＫ色の感光体ドラムのみに接触する位置に回動する。
特開平６−２５８９１４号公報（第４−５頁、図１）

特許文献１の画像形成装置では、ベルトユニットフレームが回動するとＫ色感光体ドラムの表面をベルトが周方向に擦れながら動き、Ｋ色感光体ドラムまたはベルトに傷が生じて画像不良の原因となる場合がある。

本発明は、上記事情に鑑み、像保持体およびベルトの傷の発生が抑えられた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、一端に配置された、Ｋ色のトナー像を保持するＫ色用像保持体を含む、一列に配列された互いに異なる色のトナー像を保持する複数の像保持体、
上記複数の像保持体に沿って延在するベルト、
上記ベルトが架け渡されこのベルトを駆動する、上記Ｋ色用像保持体側に配置された駆動ロールを含む複数の支持ロール、
上記複数の像保持体それぞれに上記ベルトを挟んで対向する複数の転写ロール、および
複数色トナー像からなるカラー画像を形成するカラー画像形成モードにおいて上記ベルトが上記複数の像保持体に接触し、Ｋ色トナー像からなるモノクロ画像を形成するモノクロ画像形成モードにおいて上記ベルトが上記複数の像保持体のうちの上記Ｋ色用像保持体にのみ接触するとともに他の像保持体から離間するように、上記複数の転写ロールのうち上記Ｋ色用像保持体に対向したＫ色用転写ロールの回転軸を中心に上記ベルトを傾動させるベルト傾動駆動部を備えたことを特徴とする。

本発明の画像形成装置では、ベルトがＫ色用転写ロールの回転軸を中心に傾動し、像保持体とＫ色用転写ロールとの位置が変化しないため、像保持体を中心にベルトを傾動させる場合に比較して、像保持体およびベルトにおける傷の発生が抑えられる。

ここで、上記本発明の画像形成装置が上記複数の像保持体を支持する支持体をさらに備え、
上記ベルト傾動駆動部が、Ｋ色用転写ロールの回転軸の延長線上に延びた傾動軸を備え、
上記支持体は、上記傾動軸が嵌め込まれることによってこの傾動軸を受ける軸受部を備えたものであることが好ましい。

本発明の画像形成装置では、ベルト傾動駆動部の傾動軸が、回転駆動される駆動ロールや像保持体の回転軸とは重ならないため、支持体の軸受部に嵌め込まれる単純な機構でベルト傾動駆動部が支持される。したがって、像保持体の回転軸を中心としてベルトを傾動させるために傾動中心にある回転軸をさらに回転駆動するための複雑な機構が有する構成に比べ、簡単な構造でベルト傾動駆動部が支持される。

また、上記本発明の画像形成装置において、画像形成装置が上記駆動ロールと一体に回転するロール側歯車と、
上記ロール側歯車に噛み合いこのロール側歯車を駆動することでこの駆動ロールを駆動する駆動歯車とをさらに備え、
上記駆動歯車は、上記ロール側歯車における上記Ｋ色用転写ロールの回転軸からの最遠点が上記カラー画像形成モードから上記モノクロ画像形成モードに亘り通過した最遠点軌跡をこのＫ色用転写ロールから臨む範囲の領域に、回転中心が配置されたものであることが好ましい。

Ｋ色用転写ロールの回転軸を中心にベルトが傾動する場合には、ベルトの傾動前後で駆動ロールの位置が変化するが、本発明によれば、駆動歯車の回転中心が上記範囲の領域にあることによって、駆動歯車およびロール側歯車間における距離の変動が抑えられるので、駆動動作が安定化する。

また、上記本発明の画像形成装置は、上記駆動歯車を、上記Ｋ色用転写ロールに向かう方向に移動自在に保持する歯車保持機構をさらに備えたものであることが好ましい。

ベルトの傾動前後および傾動途中でロール側歯車が駆動歯車を押し込む向きに移動しても、駆動歯車とロール側歯車との距離が略一定の範囲で維持されるため、双方の歯車の摩耗や破損が抑えられる。

以上説明したように、本発明によれば、像保持体およびベルトの傷の発生が抑えられた画像形成装置が実現する。

以下図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態であるプリンタの概略構成を示す図である。

図１に示すプリンタ１は、媒体にカラー画像またはモノクロ画像のいずれも形成することができるカラー画像形成装置であり、互いに異なるＫ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）各色のトナー像を保持する４つの感光体ドラム１１ｋ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｙと、これらの感光体ドラム１１ｋ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｙに沿って延在し、媒体としての用紙を搬送する搬送ベルト２１とを有している。感光体ドラム１１ｋ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｙが本発明にいう像保持体の一例に相当し、搬送ベルト２１が本発明にいうベルトの一例に相当する。感光体ドラム１１ｋ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｙは、プリンタ１に着脱可能な４つの画像形成ユニット１０ｋ，１０ｃ，１０ｍ，１０ｙにそれぞれ内蔵されている。搬送ベルト２１はベルトユニット２０に取り付けられている。また、プリンタ１には、用紙が収容される用紙収容容器５１、用紙を搬送する搬送ロール５４、用紙の搬送タイミングを調整するレジストレーションロール５５、用紙を搬送ベルト２１に吸着させる吸着ロール５７、用紙に転写されたトナー像を定着する定着ロール５８、画像が形成された用紙を排出する排出ロール５６、および用紙が排出される用紙排出部５２も備えられている。

４つの画像形成ユニット１０ｋ，１０ｃ，１０ｍ，１０ｙは、いずれも同じ構造を有しており、収容したトナーの色のみ異なる。各色の画像形成ユニット１０ｋ，１０ｃ，１０ｍ，１０ｙをＫ色の画像形成ユニット１０ｋに代表させて説明すると、画像形成ユニット１０ｋは、Ｋ色のトナー像を保持するＫ色用感光体ドラム１１ｋの他に、各感光体ドラムの表面を一様に帯電させる帯電ロール１２ｋ、トナーが収容された現像剤収容部１３ｋ、現像剤収容部１３ｋから現像剤搬送部１４ｋを経由して搬送されたトナーで感光体ドラム１１ｋ上の静電潜像を現像しトナー像を形成する現像器１５ｋ、トナー像を用紙に転写させた後で感光体ドラム１１ｋを除電する除電ロール１６ｋ、および、感光体ドラム上に残留した残留トナーを除去するクリーニングブレード１７ｋを備えている。これらの感光体ドラム１１ｋ、帯電ロール１２ｋ、現像剤収容部１３ｋ、現像剤搬送部１４ｋ、現像器１５ｋ、除電ロール１６ｋ、およびクリーニングブレード１７ｋは、ユニットの筐体としての感光体ハウジング１８ｋに支持されている。

各色の感光体ドラム１１ｋ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｙは、Ｋ色用感光体ドラム１１ｋを列の一端として一列に配列されている。Ｃ色用感光体ドラム１１ｃがＫ色用感光体ドラム１１ｋに隣接して配置されている。

プリンタ１には、プリンタ各部の動作を制御する制御部３１、画像情報の処理を行う画像処理部３２、書込駆動回路３３、そして、感光体ドラム１１ｋ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｙ上にレーザ光Ｌを照射して各感光体ドラム上に静電潜像を形成する潜像形成装置３４も備えられている。制御部３１は、外部の図示しない画像情報送信装置等から供給された画像情報や、図示しない操作部からの操作情報に基づき、モノクロ画像形成モードでＫ色トナー像からなるモノクロ画像を形成するか、または、カラー画像形成モードで画像を形成するかを判別する。

制御部３１は、カラー画像形成モードではレーザ光Ｌｋ，Ｌｃ，Ｌｍ，Ｌｙを４つの感光体ドラム１１ｋ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｙに対して照射させる。この一方、モノクロ画像形成モードでは、画像形成ユニット１０ｃ，１０ｍ，１０ｙの消耗および電力消費を抑えるため、Ｋ色用感光体ドラム１１ｋのみに対してレーザ光Ｌｋを照射させるとともに、Ｋ色以外の画像形成ユニット１０ｃ，１０ｍ，１０ｙの動作を停止させる。

ベルトユニット２０は、搬送ベルト２１の他に、搬送ベルト２１が架け渡された一対の支持ロール２２，２３、支持ロール２２，２３を回転自在に支持するユニットフレーム２４、搬送ベルト２１に付着したトナーを収容する廃トナー収容部２５、および両面印刷時に用紙の移動を案内する用紙案内部２６を有している。２つの支持ロール２２，２３は、搬送ベルト２１を駆動する駆動ロール２２と従動ロール２３とからなる。以降、支持ロール２２を駆動ロール２２とも称し、支持ロール２３を従動ロール２３とも称する。駆動ロール２２はＫ色用感光体ドラム１１ｋ側に配置されている。搬送ベルト２１は駆動ロール２２によって矢印Ｄ１２で示す向きに循環移動する。ユニットフレーム２４には、各感光体ドラム上に形成されたトナー像を転写するための転写ロール４０ｋ，４０ｃ，４０ｍ，４０ｙも取り付けられている。転写ロール４０ｋ，４０ｃ，４０ｍ，４０ｙは一列に配列されており、対応する色の感光体ドラム１１ｋ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｙに搬送ベルト２１を挟んで対向する位置に設けられている。Ｋ色用転写ロール４０ｋは列の一端に配置され、隣接転写ロールとしてのＣ色用転写ロール４０ｃはＫ色用転写ロール４０ｋに隣接して配置されている。転写ロール４０ｋ，４０ｃ，４０ｍ，４０ｙがユニットフレーム２４に取り付けられる構造の詳細については後述するが、転写ロール４０ｋ，４０ｃ，４０ｍ，４０ｙは、搬送ベルト２１を、この搬送ベルト２１が接触する感光体ドラム１１ｋ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｙに押し付けている。

図１に示すプリンタ１は、画像形成装置本体Ｕ１と、この画像形成装置本体Ｕ１の下端に設けられた回転軸Ｒを中心として回転することにより開閉可能な開閉部材Ｕ２とを有している。

図２は、図１に示すプリンタの開閉部材が開いた状態を示す図である。

開閉部材Ｕ２は、画像形成装置本体Ｕ１に、図１に示す閉塞位置と図２に示す開放位置との間で移動自在に支持されている。ベルトユニット２０は開閉部材Ｕ２側に装着されており、図２に示す開放位置では、プリンタ１内部の搬送ベルト２１および画像形成ユニット１０ｋ，１０ｃ，１０ｍ，１０ｙがプリンタ１の外部に露出し、部品の交換や紙詰まりした用紙の除去が可能となる。図１に示す閉塞位置では開閉部材Ｕ２が画像形成装置本体Ｕ１に固定され画像形成動作が実行可能となる。

図３は、図１に示すプリンタの開閉部材およびベルトユニットを示す斜視図である。図３には、開閉部材Ｕ２を画像形成装置本体Ｕ１から取り外した状態が示されている。

開閉部材Ｕ２には、画像形成装置本体Ｕ１に取り付けられるための取付孔Ｕ２ｈが形成されている。ベルトユニット２０を構成するユニットフレーム２４、廃トナー収容部２５、および用紙案内部２６は互いに固定され一体となっている。駆動ロール２２および従動ロール２３は、ユニットフレーム２４の上下両端部に回転自在に保持されている。以降、駆動ロール２２が延在する方向を左右方向とする。駆動ロール２２の回転軸２２ａの一端は、ユニットフレーム２４から突き出ており、駆動ロール２２と一体に回転するロール側歯車２２ｐが取り付けられている。ロール側歯車２２ｐは、画像形成装置本体Ｕ１に設けられた駆動ギア６５（図４参照）からの回転力を伝達する。なお、本実施形態では、ロール側歯車２２ｐが、駆動ロール２２の径と略等しい径のピッチ円を有するように形成されている。

また、ユニットフレーム２４には、各色に対応した４つの転写ロール４０ｋ，４０ｃ，４０ｍ，４０ｙが搬送ベルト２１に沿って一列に並んで取り付けられている。転写ロール４０ｋ，４０ｃ，４０ｍ，４０ｙは、開閉部材Ｕ２の閉鎖状態（図１参照）で、搬送ベルト２１を、感光体ドラム１１ｋ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｙ（図４参照）に押し付ける位置にそれぞれ配置されている。また、ユニットフレーム２４には、左右両側に突出した一対の円柱状の傾動軸２４ｐが設けられている。傾動軸２４ｐは、Ｋ色用感光体ドラム１１ｋ（図１参照）に対応するＫ色用転写ロール４０ｋの回転軸４１ｋ（図５参照）の延長線上に延びて形成されている。傾動軸２４ｐは開閉部材Ｕ２の閉鎖状態（図１参照）で、画像形成装置本体Ｕ１側に取り付けられている。

廃トナー収容部２５の従動ロール２３の側には左右に向かって突出した一対の突起２５ａが設けられており、この突起２５ａは開閉部材Ｕ２に形成された切欠きＵ２ｂに入り込んでいる。ユニットフレーム２４は、開閉部材Ｕ２に対し従動ロール２３の側で切欠きＵ２ｂに沿って移動自在となっている。

図４は、図１に示すプリンタの支持フレームを示す斜視図である。図４には、画像形成装置本体Ｕ１の構造を支持する支持フレームＵ１Ｆが、画像形成ユニット１０ｋ，１０ｃ，１０ｍ，１０ｙとともに示されている。

画像形成ユニット１０ｋ，１０ｃ，１０ｍ，１０ｙは支持フレームＵ１Ｆに一列に装着されている。支持フレームＵ１Ｆの下端には回転軸Ｒが設けられている。回転軸Ｒが開閉部材Ｕ２（図３）の取付孔Ｕ２ｈに嵌り込むことによって、開閉部材Ｕ２が支持フレームＵ１Ｆに回転自在に支持される。また、支持フレームＵ１Ｆの側面には、駆動ロール２２の回転軸が挿入される孔Ｕ１Ｈが形成されており、支持フレームＵ１Ｆ外壁面の孔Ｕ１Ｈが形成された位置には、ロール側歯車２２ｐ（図３参照）と係合して駆動ロール２２に駆動力を伝達する駆動歯車としての駆動ギア６５、およびこの駆動ギア６５を回転駆動するモータ６６が設けられている。駆動ギア６５は、支持フレームＵ１Ｆに所定の角度で揺動可能に支持された歯車保持機構としてのスイング部材６７の端に回転自在に保持されている。また支持フレームＵ１Ｆの両側面には、Ｋ色用感光体ドラム１１ｋと略同じ高さの位置に、ユニットフレーム２４の傾動軸２４ｐ（図３参照）を受ける軸受部Ｕ１Ｂが設けられている。軸受部Ｕ１Ｂには孔が形成されており、開閉部材Ｕ２の閉鎖状態（図１参照）で傾動軸２４ｐが嵌め込まれる。

図３の開閉部材Ｕ２が、図４の支持フレームＵ１Ｆに取り付けられ、閉塞位置（図１参照）に移動すると、支持フレームＵ１Ｆすなわち画像形成装置本体Ｕ１と開閉部材Ｕ２とが互いに固定され一体となる。このとき、ユニットフレーム２４の傾動軸２４ｐが支持フレームＵ１Ｆの軸受部Ｕ１Ｂに嵌り込む。この結果、図１に示す閉塞位置では、ユニットフレーム２４を含むベルトユニット２０が、傾動軸２４ｐを中心として画像形成装置本体Ｕ１に支持されることとなる。また、閉塞位置では駆動ギア６５（図４参照）がロール側歯車２２ｐ（図５参照）と係合し、モータ６６からの駆動力が駆動ロール２２に伝達される。

再び図４を参照して説明を続けると、支持フレームＵ１Ｆには、Ｍ色用画像形成ユニット１０ｍとＹ色用画像形成ユニット１０ｙとの間の位置に２つのカム６１ａ，６１ｂが設けられ、また、このカム６１ａ，６１ｂを回転駆動するモータ６２が設けられている。図３には、閉塞位置（図１参照）におけるカム６１ａ，６１ｂの位置が一点鎖線で示されている。図３で示すように、カム６１ａ，６１ｂは、ユニットフレーム２４の従動ロール２３側の部分に突き当てられる。モータ６２には、カム６１ａ，６１ｂの回転角度を検出する図示しないセンサが設けられており、制御部３１（図１）の制御に応じて所定の範囲の角度でカム６１ａ，６１ｂを回転させる。また、ベルトユニット２０と開閉部材Ｕ２との間には、ベルトユニット２０を画像形成ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋに向かって押し付ける図示しないスプリングが設けられている。カム６１ａ，６１ｂが回転すると、ベルトユニット２０（図３参照）は傾動軸２４ｐを中心として傾動する。ベルトユニット２０の傾動によって搬送ベルト２１も駆動ロール２２の回転軸２２ａを中心として傾動する。ユニットフレーム２４を含むベルトユニット２０、およびカム６１ａ，６１ｂが、本発明にいうベルト傾動駆動部の一例に相当する。

図５は、カラー画像形成モードでの画像形成ユニット、ベルトユニットおよびカムの状態を示す図である。また、図６は、モノクロ画像形成モードでの画像形成ユニット、ベルトユニットおよびカムの状態を示す図である。図５および図６には、開閉部材Ｕ２の閉鎖状態（図１参照）での、画像形成ユニット１０ｋ，１０ｃ，１０ｍ，１０ｙとベルトユニット２０との位置関係が示されている。また図５および図６には、ロール側歯車２２ｐと係合した駆動ギア６５も示されている。

ベルトユニット２０は、駆動ロール２２および従動ロール２３を回転自在に支持すると同時に、傾動軸２４ｐを中心として支持フレームＵ１Ｆ（図４参照）に傾動自在に支持されている。ベルトユニット２０は、カム６１ａ，６１ｂが回転することによって図５に示すカラーモード位置と図６に示すモノクロモード位置との間で傾動する。これに伴って搬送ベルト２１も傾動軸２４ｐを中心として傾動する。

駆動ロール２２と一体に取り付けられたロール側歯車２２ｐは駆動ギア６５と噛み合っている。モータ６６からの駆動力は、駆動ギア６５を介して駆動ロール２２に伝達される。駆動ギア６５は、スイング部材６７の端に保持されている。スイング部材６７は、揺動軸６７ｐによって、支持フレームＵ１Ｆ（図４参照）に揺動可能に支持されている。揺動軸６７ｐは、図５に示すように、駆動ギア６５がＫ色用転写ロール４０ｋに向かう矢印Ｄ６で示す方向で移動自在となる位置に設けられている。また、スイング部材６７には、図示しないばねが取り付けられており、駆動ギア６５をロール側歯車２２ｐに向かって押し付けている。

カラー画像形成モードでは、ベルトユニット２０が図５に示す位置に傾動し、搬送ベルト２１が４つの感光体ドラム１１ｋ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｙのすべてに接触させた状態になる。モノクロ画像形成モードでは、ベルトユニット２０が図６に示す位置に傾動し、搬送ベルト２１がＫ色用感光体ドラム１１ｋにのみ接触させるとともに他の感光体ドラム１１ｃ，１１ｍ，１１ｙから離間した状態になる。

搬送ベルト２１の傾動中心は、Ｋ色用転写ロール４０ｋの回転軸４１ｋの延長線上に設けられた傾動軸２４ｐにあるため、傾動の際に、Ｋ色用感光体ドラム１１ｋとＫ色用転写ロール４０ｋとの相対的な位置が変化せず、搬送ベルト２１がＫ色用感光体ドラム１１ｋの表面を摺擦しない。また、Ｋ色用感光体ドラム１１ｋおよびＫ色用転写ロール４０ｋの両者によって用紙を挟む力の変動が画像に影響しない略一定の範囲に抑えられる。

図１に戻ってプリンタ１の動作を説明する。

プリンタ１に、例えば外部の図示しない画像情報送信装置等からカラー画像の画像情報が送信され、制御部３１がカラー画像形成モードで画像を形成すると判別した場合、画像処理部３２は、制御部３１を経由して供給された画像情報を各色の潜像形成用の画像情報に変換して書込駆動回路３３に出力する。書込駆動回路３３は、画像情報に応じて駆動信号を潜像形成装置３４に出力する。潜像形成装置３４は、駆動信号に応じたレーザ光Ｌｙ，Ｌｍ，Ｌｃ，Ｌｋを感光体ドラム１１ｋ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｙに照射する。

感光体ドラム１１ｋ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｙは矢印Ｄ１１で示す向きに回転し、帯電ロール１２ｋによって帯電され、レーザ光Ｌｙ，Ｌｃ，Ｌｍ，Ｌｙで走査されることによって画像情報に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像がトナーで現像されることによってトナー像が形成される。

一方で、用紙収容容器５１から取り出された用紙Ｐは搬送ロール５４によって搬送され、感光体ドラム１１ｋ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｙ上でのトナー像形成に応じたタイミングでレジストレーションロール５５から送り出される。送り出された用紙は、吸着ロール５７によって搬送ベルト２１に吸着する。そして用紙は感光体ドラム１１ｋ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｙと対応する転写ロール４０ｋ，４０ｃ，４０ｍ，４０ｙの間を、感光体ドラム１１ｋ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｙと搬送ベルト２１とに挟まれながらＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に通過する。この間に、感光体ドラム１１ｋ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｙに形成された各色のトナー像が転写ロール４０ｋ，４０ｃ，４０ｍ，４０ｙによって用紙に多重転写される。用紙に転写されたトナーは定着ロール５８によって加熱加圧され用紙上に定着する。このようにして、用紙にはカラー画像が形成され、排出ロール５６によって用紙排出部５２に排出される。用紙の両面に画像が形成される場合には、排出ロール５６が逆転し、用紙がベルトユニット２０の背後を経由して搬送され、表裏反転した状態で画像形成が再び行われる。

プリンタ１がモノクロ画像形成モードで動作する場合には電力消費および消耗を低減するため、４つの画像形成ユニット１０ｋ，１０ｃ，１０ｍ，１０ｙのうち画像形成に必要なＫ色用画像形成ユニット１０ｋのみが動作し、Ｋ色以外の画像形成ユニット１０ｃ，１０ｍ，１０ｙは動作を停止する。このとき、停止中の感光体ドラム１１ｃ，１１ｍ，１１ｙに搬送ベルト２１が接触すると摺擦によって傷が生じる。停止中の感光体ドラム１１ｃ，１１ｍ，１１ｙと搬送ベルト２１との摺擦を防ぐため、モノクロ画像形成モードではカム６１ａ，６１ｂ（図６参照）が回転してユニットフレーム２４を図６で示す位置に傾動させる。ユニットフレーム２４の傾動によって、搬送ベルト２１がＫ色用感光体ドラム１１ｋのみに接触し、他の感光体ドラム１１ｋとは十分なクリアランスをおいて離間する。このモノクロ画像形成モードでは、用紙にＫ色のモノクロ画像が形成される。

続いて、転写ロール４０ｋ，４０ｃ，４０ｍ，４０ｙの取付構造と、駆動ギア６５の取付位置について説明する。

図７は、カラー画像形成モードにおけるベルトユニットを示す断面模式図である。図７には、開閉部材Ｕ２が閉塞位置に移動され（図１参照）、搬送ベルト２１がすべての感光体ドラム１１ｋ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｙに接触した状態でのベルトユニット２０の一部が感光体ドラムとともに示されており、転写ロールの端に沿った断面が示されている。他の部分は図示を省略する。

また、図８は、図７のベルトユニットにおけるモノクロ画像形成モードの状態を示す断面模式図である。図８には、駆動ロール２２を駆動する駆動ギア６５も示されている。

図７に示すＫ色用転写ロール４０ｋの回転軸４１ｋは、転写ロール４０ｋの両端側で軸受部材としての一対のベアリング４２ｋに回転自在に保持されている。ベアリング４２ｋはユニットフレーム２４に固定されている。ユニットフレーム２４の傾動軸２４ｐは回転軸４１ｋの延長線上に設けられており、ユニットフレーム２４および搬送ベルト２１は傾動軸２４ｐを中心として傾動する。なお、図７には、傾動軸２４ｐの位置が破線で示されている。

Ｋ色用転写ロール４０ｋに隣接するＣ色用転写ロール４０ｃの回転軸４１ｃは、転写ロール４０ｃの両端側でベアリング４２ｃに回転自在に保持されている。ベアリング４２ｃはユニットフレーム２４内に設けられた筒状のベアリング保持ガイド４５ｃに沿って、搬送ベルト２１と交わる方向に移動自在に保持されている。ユニットフレーム２４にはスプリング台座４４ｃが固定されており、スプリング台座４４ｃには、ベアリング４２ｃを感光体ドラム１１ｃに向かって付勢するスプリング４３ｃが取り付けられている。スプリング４３ｃは、Ｃ色用転写ロール４０ｃを搬送ベルト２１側に付勢している。ベアリング保持ガイド４５ｃの感光体ドラム１１ｃ側の端には、ベアリング４２ｃの移動を規制するストッパ４６ｃが形成されている。Ｃ色以外の転写ロール４０ｍ，４０ｙの取付構造もＣ色用転写ロール４０ｃと同様であり説明を省略する。

図７に示すカラー画像形成モードでは、すべての転写ロール４０ｋ，４０ｃ，４０ｍ，４０ｙが、搬送ベルト２１を感光体ドラム１１ｋ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｙに押し当てた位置に保持されている。ストッパ４６ｃ，４６ｍ，４６ｙは、カラー画像形成モードでベアリング４２ｃ，４２ｍ，４２ｙが接触しない位置に配置されている。

モノクロ画像形成モードでは、ユニットフレーム２４が搬送ベルト２１とともに、傾動軸２４ｐを中心として傾動する。そして、搬送ベルト２１は、Ｋ色用感光体ドラム１１ｋにのみ接触するとともに他の感光体ドラム１１ｃ，１１ｍ，１１ｙから離間した状態となる。Ｋ色用転写ロール４０ｋを除く転写ロール４０ｃ，４０ｍ，４０ｙは、ストッパ４６ｃ，４６ｍ，４６ｙによって感光体ドラム側への飛び出しが規制される。

本実施形態では、ユニットフレーム２４が傾動軸２４ｐを中心として傾動するので、駆動ロール２２および駆動ロール２２と一体に取り付けられたロール側歯車２２ｐも移動する。なお、歯車は周に凹凸を有しているが、ここで、歯車の外周とは歯車のピッチ円を意味し、最遠点とは、歯車のピッチ円上における回転軸からの最遠点を意味する。また、図７および図８では、駆動ロール２２の径と略同一径のピッチ円を有するロール側歯車２２ｐのピッチ円が、駆動ロール２２と重なって表されている。駆動ロール２２およびロール側歯車２２ｐが、図７に示すカラー画像形成モードの位置（図８では破線の位置）から図８に示すモノクロ画像形成モードの位置まで移動すると、ロール側歯車２２ｐにおけるＫ色用転写ロールの回転軸からの最遠点２２ｎは最遠点軌跡Ｓに沿って移動する。最遠点軌跡Ｓは、Ｋ色用転写ロール４０ｋの回転中心４１０ｃを中心とした円弧を描く。駆動ギア６５の回転中心６５ｃは、最遠点２２ｎがカラー画像形成モード（図８では破線）からモノクロ画像形成モード（図８の実線）に亘り通過した最遠点軌跡ＳをＫ色用転写ロール４０ｋから臨む範囲の領域Ｔに配置されている。より詳細には、Ｋ色用転写ロール４０ｋの回転中心４１０ｋから、カラー画像形成モードにおけるロール側歯車２２ｐの回転中心２２ｃ’と、モノクロ画像形成モードにおけるロール側歯車２２ｐの回転中心２２ｃとを臨む角の略二等分線上に駆動ギア６５の回転中心６５ｃが配置されている。このとき、ロール側歯車２２ｐと駆動ギア６５とのかみ合い位置は、カラー画像形成モードにおけるロール側歯車２２ｐの外周と最遠点軌跡Ｓとの交点、および、モノクロ画像形成モードにおけるロール側歯車２２ｐの外周と最遠点軌跡Ｓとの交点に配置される。そして、駆動歯車とロール側歯車との距離は、ユニットフレーム２４が傾動軸２４ｐを中心として傾動する前後で、駆動時の振動および歯車の摩耗を抑える程度に略等しく維持される。ただし、ユニットフレーム２４が傾動する途中では、ロール側歯車２２ｐが最遠点軌跡Ｓの膨らみに沿って駆動ギア６５を押し込むように動くが、駆動ギア６５はスイング部材６７（図５参照）によってＫ色用転写ロール４０ｋに向かう方向に移動可能であるため、歯車の摩耗や損傷が生じない範囲の距離を維持して、ロール側歯車２２ｐの押し込みに追従して動く。

なお、上述した実施形態では、画像形成装置として、用紙搬送ベルトを用いる直接転写方式のカラープリンタの例を説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、ベルトを中間転写体で構成し、像保持体に保持されたトナー像が中間転写体を経由して最終的に媒体に転写されるものであってもよい。

また、本実施形態では、ロール側歯車２２ｐが駆動ロール２２の径と略等しい径のピッチ円を有するように形成されているとして説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、ロール側歯車は駆動ロールよりも径が大きいものであってもよく、逆に小さいものであってもよい。

本発明の一実施形態であるプリンタの概略構成を示す図である。 図１に示すプリンタの開閉部材が開いた状態を示す図である。 図１に示すプリンタの開閉部材およびベルトユニットを示す斜視図である。 図１に示すプリンタの支持フレームを示す斜視図である。 カラー画像形成モードでの画像形成ユニット、ベルトユニット、およびカムの状態を示す図である。 モノクロ画像形成モードでの画像形成ユニット、ベルトユニット、およびカムの状態を示す図である。 カラー画像形成モードにおけるベルトユニットを示す断面模式図である。 図７のベルトユニットにおけるモノクロ画像形成モードの状態を示す断面模式図である。

符号の説明

１ プリンタ（画像形成装置）
１１ｃ，１１ｍ，１１ｙ 感光体ドラム（像保持体）
１１ｋ Ｋ色用感光体ドラム（Ｋ色用像保持体）
２０ ベルトユニット（ベルト傾動駆動部）
２１ 搬送ベルト（ベルト）
２２ 駆動ロール（支持ロール）
２２ｐ ロール側歯車
２２ｎ 最遠点
Ｓ 最遠点軌跡
６１ａ，６１ｂ カム
２４ ユニットフレーム（ベルト傾動駆動部）
２４ｐ 傾動軸
４０ｋ Ｋ色用転写ロール
４０ｋ，４０ｃ，４０ｍ，４０ｙ 転写ロール
４１ｋ 回転軸
６５ 駆動ギア（駆動歯車）
６５ｃ 回転中心
６７ スイング部材（歯車保持機構）

Claims (4)

1. 装置本体と、
   前記装置本体に設けられた回転軸を中心として回転することにより、該装置本体に対して開閉自在に設けられた開閉部材とを備え、
   前記装置本体が、この装置本体に支持された複数の像保持体であって、一端に配置されたＫ色のトナー像を保持するＫ色用像保持体を含む、一列に配列された互いに異なる色のトナー像を保持する複数の像保持体を備え、
   前記開閉部材が、この開閉部材に装着されたベルトユニットを備え、
   前記ベルトユニットは、
   前記開閉部材が前記装置本体に対し閉じられた状態で前記複数の像保持体に沿って延在するベルトと、
   前記ベルトが架け渡され該ベルトを駆動する、前記Ｋ色用像保持体側に配置された駆動ロールを含む複数の支持ロールと、
   前記複数の像保持体それぞれに前記ベルトを挟んで対向する複数の転写ロールと、
   前記複数の転写ロールのうち、前記Ｋ色用像保持体に対向したＫ色用転写ロールの回転軸の延長線上に延びた傾動軸とを備え、
   装置本体は、前記開閉部材が前記装置本体に対し閉じられた状態で、前記傾動軸が嵌め込まれる軸受け部を備え、
   前記ベルトユニットは、複数色トナー像からなるカラー画像を形成するカラー画像形成モードにおいて前記ベルトが前記複数の像保持体に接触し、Ｋ色トナー像からなるモノクロ画像を形成するモノクロ画像形成モードにおいて前記ベルトが前記複数の像保持体のうちの前記Ｋ色用像保持体にのみ接触するとともに他の像保持体から離間するように、前記Ｋ色用転写ロールの回転軸を中心に前記ベルトを傾動させるものであることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ベルトは、前記複数の像保持体との間に用紙を搬送するものであり、
   前記Ｋ色用像保持体は前記Ｋ色用転写ロールによって、前記複数の像保持体うち最後に、トナーを前記用紙に転写するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記ベルトユニットが、前記駆動ロールと一体に回転するロール側歯車を備え、
   前記装置本体が、前記ロール側歯車に噛み合い該ロール側歯車を駆動することで該駆動ロールを駆動する駆動歯車を備え、
   前記駆動歯車は、前記ロール側歯車における前記Ｋ色用転写ロールの回転軸からの最遠点が前記カラー画像形成モードから前記モノクロ画像形成モードに亘り通過した最遠点軌跡を該Ｋ色用転写ロールから臨む範囲の領域に、回転中心が配置されたものであ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。
4. 前記駆動歯車を、前記Ｋ色用転写ロールに向かう方向に移動自在に保持する歯車保持機構をさらに備えたことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。

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