JP4749265B2 - 転写機構及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、転写機構及びこれを用いた画像形成装置に係り、特に、電子写真方式を用いた複写機、複合機、プリンタ、ファクシミリ等に適用して印字要求に応じて画像出力を行う画像形成装置に用いられる転写機構及びこれを用いた画像形成装置に関する。

画像形成装置の転写機構は、搬送される記録媒体（用紙）を静電潜像担持体（感光体ドラム）と接触し用紙の背面から転写電界を印加し、用紙上に感光体ドラム上の顕像化された画像情報（トナー像または現像剤像）を転写する機能を有している。

近年、画像形成装置において、コンパクト化および高速化に伴い、転写機構として無端ベルトを用いたベルト転写方式を採用する開発が進んでいる。

ベルト転写方式は、無端ベルトにより用紙を搬送するとともに、感光体ドラム上に用紙または無端ベルトを当接させて、該感光体ドラム上に顕像化されたトナー像を用紙または無端ベルト上に転写するようにしたものであり、感光体ドラムに対して無端ベルトを接離させるベルト接離機構を有する形態で構成されることが多い。

すなわち、転写工程時には感光体ドラムと用紙または無端ベルトとを接触させるが、非転写工程時は非接触状態として、無端ベルトの消耗や劣化を防止する必要がある。

そこで、従来のベルト接離の方式として、無端ベルト（転写ベルト）とそれを架橋する複数のローラおよび転写ローラを１つの転写ユニットとして転写ユニット全体をカム方式により感光体ドラムに対して移動させる手法と、ソレノイド等を用いて転写ユニット全体を移動する手法が知られている（特許文献１を参照）。
特開平０８−１３７１６６号公報

しかしながら、上述したようなカム方式を用いると、カムの駆動源の構成や駆動連結手法が煩雑になると共に、高速印字処理ではカムの駆動（回転）時間の遅延が生じて応答性が悪くなるという問題が生じる。

そこで、駆動源に作動時の応答性に優れたソレノイドを用いて転写ユニット全体を移動する手法が多く用いられている。しかしながら、ソレノイドのＯＮ／ＯＦＦにより転写ベルトをベルト幅方向に沿ってベルト幅全域に渡り前記感光体ドラムから同時に接離することは、組付け精度や加工精度上困難であり、ソレノイドに近接配置された一方側端部が感光体ドラムから離間した状態であっても他方側端部が感光体ドラムに接触した状態となる事があるという問題が生じる。

また、上述したように転写ユニットが傾いた状態で接離動作が行なわれると、感光体ドラムと転写ベルトとの接触圧力が均一にならない虞がある。

本発明は、上記従来の問題点を鑑みてなされたものであって、ベルト方式による転写機構における感光体ドラムと転写ベルトとの接離動作を確実にするとともに、感光体ドラムと転写ベルトとの接触圧力を均一にできる転写機構及びこれを用い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。

上述した課題を解決するための本発明に係る転写機構の構成は、次の通りである。
請求項１に記載した転写機構は、記録媒体を搬送する搬送ベルトを備えて該搬送ベルトにより搬送された記録媒体または該搬送ベルト上に静電潜像担持体上で顕像化された現像剤像を転写する転写ユニットと、前記転写ユニットの位置を変位させて前記静電潜像担持体に前記搬送ベルトを接離するベルト接離手段とを備え、前記ベルト接離手段の構成として、前記転写ユニットに当接して該転写ユニットを変位させる複数の転写ユニット変位部材と、前記複数の転写ユニット変位部材を連動させる連動部材と、前記連動部材を動作させる駆動手段と、前記転写ユニット変位部材と連動部材との間に介在されて前記連動部材の動作を前記転写ユニット変位部材に伝達する弾性部材とを備え、前記連動部材を、前記搬送ベルト幅方向に沿った方向に延設配置し、前記駆動手段を、前記連動部材の一端部と連結し、前記転写ユニット変位部材と前記弾性部材とを、前記転写ユニットの搬送ベルト幅方向に沿って離間して少なくとも前記連動部材の両側端部に配置し、前記転写ユニット変位部材を、前記駆動手段の動作により回転動作を行なうように構成した転写機構において、前記複数の転写ユニット変位部材のうちの前記連動部材の駆動手段側の一端部に配置される転写ユニット変位部材を、前記駆動手段の動作による前記転写ユニットに到達するまでの変位量をその他の転写ユニット変位部材の前記転写ユニットに到達するまでの変位量よりも大きくして動作タイミングを調整することを特徴とするものである。

尚、本発明における搬送ベルトは、記録媒体または該搬送ベルト上に静電潜像担持体上で顕像化された現像剤像を搬送するものであり、いわゆる転写ベルトを含むものである。

請求項２に記載した転写機構は、請求項１に記載した構成に加えて、前記転写ユニットを、前記転写ユニット変位部材に保持されずに前記静電潜像担持体に対して非接触状態の時には、該転写ユニットと前記静電潜像担持体との空隙間距離が、前記静電潜像担持体の軸心方向に沿った方向で前記駆動手段が配置される側の一端部が他端部と比較して小さく、該転写ユニットが前記静電潜像担持体の軸心方向に沿った方向に対して傾斜して配置するようにしたことを特徴とするものである。

請求項３に記載した転写機構は、請求項１または２に記載した構成に加えて、前記転写ユニットと静電潜像担持体との空隙間距離を、少なくとも前記静電潜像担持体上の残留トナーが前記搬送ベルトに印加される電界によって該搬送ベルトに転移しない距離とすることを特徴とするものである。

また、請求項４に記載した画像形成装置は、現像剤によって現像剤像が形成される静電潜像担持体を有する画像形成部と、記録媒体を搬送する搬送ベルトを備えて該搬送ベルトにより搬送された記録媒体または該搬送ベルト上に静電潜像担持体上で顕像化された現像剤像を転写する転写ユニットと、前記転写ユニットの位置を変位させて前記静電潜像担持体に前記搬送ベルトを接離するベルト接離手段とを備えた転写機構と、該記録媒体上に転写された現像剤像を記録媒体に定着させる定着手段とを備えて印字要求に応じて画像出力を行う画像形成装置において、前記転写機構として請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載の転写機構を用いることを特徴とするものである。

請求項１に記載した発明によれば、記録媒体を搬送する搬送ベルトを備えて該搬送ベルトにより搬送された記録媒体または該搬送ベルト上に静電潜像担持体上で顕像化された現像剤像を転写する転写ユニットと、前記転写ユニットの位置を変位させて前記静電潜像担持体に前記搬送ベルトを接離するベルト接離手段とを備え、前記ベルト接離手段の構成として、前記転写ユニットに当接して該転写ユニットを変位させる複数の転写ユニット変位部材と、前記複数の転写ユニット変位部材を連動させる連動部材と、前記連動部材を動作させる駆動手段と、前記転写ユニット変位部材と連動部材との間に介在されて前記連動部材の動作を前記転写ユニット変位部材に伝達する弾性部材とを備え、前記連動部材を、前記搬送ベルト幅方向に沿った方向に延設配置し、前記駆動手段を、前記連動部材の一端部と連結し、前記転写ユニット変位部材と前記弾性部材とを、前記転写ユニットの搬送ベルト幅方向に沿って離間して少なくとも前記連動部材の両側端部に配置し、前記転写ユニット変位部材を、前記駆動手段の動作により回転動作を行なうように構成した転写機構において、前記複数の転写ユニット変位部材のうちの前記連動部材の駆動手段側の一端部に配置される転写ユニット変位部材を、前記駆動手段の動作による前記転写ユニットに到達するまでの変位量をその他の転写ユニット変位部材の前記転写ユニットに到達するまでの変位量よりも大きくして動作タイミングを調整することで、静電潜像担持体に対する搬送ベルトの接離動作を確実にできるとともに、静電潜像担持体と搬送ベルトとの接触圧力を均一にできる転写機構を実現できる。

また、請求項２、３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明で得られる上記共通の効果に加え、次の効果を得ることができる。

請求項２に記載した発明によれば、請求項１に記載の発明で得られる効果に加えて、前記転写ユニットを、前記転写ユニット変位部材に保持されずに前記静電潜像担持体に対して非接触状態の時には、該転写ユニットと前記静電潜像担持体との空隙間距離が、前記静電潜像担持体の軸心方向に沿った方向で前記駆動手段が配置される側の一端部が他端部と比較して小さく、該転写ユニットが前記静電潜像担持体の軸心方向に沿った方向に対して傾斜して配置するようにしたことで、例えば、前記転写ユニットの搬送ベルトと転写ユニット変位部材との当接部とが平行に構成された場合、弾性部材の変形に伴う弾性力に応じて転写ユニットと前記静電潜像担持体とを均等に当接させることができる。

請求項３に記載した発明によれば、請求項１または２に記載の発明で得られる効果に加えて、前記転写ユニットと静電潜像担持体との空隙間距離を、少なくとも前記静電潜像担持体上の残留トナーが前記搬送ベルトに印加される電界によって該搬送ベルトに転移しない距離とすることで、搬送ベルトを静電潜像担持体から離間している状態で、該静電潜像担持体に対して搬送ベルトに印加される電界による影響を及ぼすことがない。

請求項４に記載した発明によれば、現像剤によって現像剤像が形成される静電潜像担持体を有する画像形成部と、記録媒体を搬送する搬送ベルトを備えて該搬送ベルトにより搬送された記録媒体または該搬送ベルト上に静電潜像担持体上で顕像化された現像剤像を転写する転写ユニットと、前記転写ユニットの位置を変位させて前記静電潜像担持体に前記搬送ベルトを接離するベルト接離手段とを備えた転写機構と、該記録媒体上に転写された現像剤像を記録媒体に定着させる定着手段とを備えて印字要求に応じて画像出力を行う画像形成装置において、前記転写機構として請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載の転写機構を用いることで、静電潜像担持体に対する搬送ベルトの接離動作を確実に行うとともに、静電潜像担持体と搬送ベルトとの接触圧力を均一にできるので安定した画像形成を可能にした画像形成装置を実現できる。

（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１〜図３は本発明を実施する形態の一例であって、図１は本発明の第１実施形態に係る転写機構の構成を示す側面視による説明図、図２は前記転写機構の構成を示す平面視による説明図、図３は前記転写機構を構成するベルト接離手段の構成を示す説明図であって、（ａ）は前記ベルト接離手段が転写ユニットから離間している状態を示す側面視による説明図、（ｂ）は前記ベルト接離手段の初期動作時の状態を示す説明図、（ｃ）は前記ベルト接離手段が転写ユニットに当接した状態を示す側面視による説明図である。

本実施形態に係る転写機構１００は、図１，図２に示すように、用紙（記録媒体）を搬送する無端状の転写ベルト（搬送ベルト）１０３を備えて該転写ベルト１０３により搬送された用紙または転写ベルト１０３上に感光体ドラム（静電潜像担持体）３上で顕像化されたトナー像（現像剤像）を転写する転写ユニット１１０と、転写ユニット１１０の位置を変位させて感光体ドラム３に転写ベルト１０３を接離するベルト接離手段１２０とを備えたものである。

転写ユニット１１０は、感光体ドラム３の下方に配置され、転写ベルト１０３が感光体ドラム３に対して非接触状態の時には転写ベルト１０３が感光体ドラム３に対して均等な空隙距離を保持するとともに、転写ベルト１０３が感光体ドラム３と接触状態の時には転写ベルト１０３が感光体ドラム３に対して均等な転写ニップ幅を維持するように配置されている。
図中の符号１０１は駆動ローラ、１０２は従動ローラ、１０５は弾性導電性ローラである。

ベルト接離手段１２０は、転写ユニット１１０に当接して転写ユニット１１０を変位させる複数のリフトアーム（転写ユニット変位部材）１２１（１２１ａ，１２１ｂ）と、リフトアーム１２１を連動させる連動部材１２４と、連動部材１２４の動作をリフトアーム１２１に伝達するねじりコイルばね（弾性部材）１２３と、連動部材１２４を介してリフトアーム１２１を動作させるソレノイド（駆動手段）１２２とを備えている。

リフトアーム１２１は、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、搬送ベルト幅方向（感光体ドラム３の軸心方向）に沿って２カ所に離間してリフトアーム１２１ａ，１２１ｂが略同じ高さ（略水平）に配置されている。本実施形態では、リフトアーム１２１ａ，１２１ｂは、転写ユニット１１０の搬送ベルト幅方向に沿った方向の両側端部に対向して配置されている。

以下、リフトアーム１２１ａを第１リフトアーム１２１ａ、リフトアーム１２１ｂを第２リフトアーム１２１ｂと称する。

第１リフトアーム１２１ａと第２リフトアーム１２１ｂは、略同様な形状を有している。そこで、第１リフトアーム１２１ａを例に挙げて説明する。
第１リフトアーム１２１ａは、一端部１２１ａ１を支点として支軸１２１ｃによって他端部１２１ａ２を自由端として転写機構１００の筐体に回動可能に軸支されている。

第１リフトアーム１２１ａは、他端部１２１ａ２の上端部が転写ユニット１１０の底部１１０ａと当接するように配置されている。

他端部１２１ａ２の底部１１０ａと対向する部分は、断面円弧状に形成されている。これにより、他端部１２１ａ２の上端部が底部１１０ａと当接して摺動する時にスムーズな動作を可能としている。

また、他端部１２１ａ２には、第１リフトアーム１２１ａに連動部材１２４からの駆動を伝達するためのねじりコイルばね１２３ａの一部が係止されるばね係止部１２１ａ３が設けられている。

以下同様に、第２リフトアーム１２１ｂにおいて、符号１２１ｂ１は一端部、１２１ｂ２は他端部、１２１ｂ３はばね係止部である。

連動部材１２４は、転写ユニット１１０の下側で、感光体ドラム３の軸心に沿った方向で且つ底部１１０ａと略平行に延設配置されている。そして、連動部材１２４は、一端部１２４ａがソレノイド１２２の作動部１２２ａと連結されてソレノイド１２２の駆動が直接伝達されるようになっている。

連動部材１２４のソレノイド側の一端部１２４ａには、第１リフトアーム１２１ａに対応するねじりコイルばね１２３ａの一部が係止されるばね係止部１２４ｃ１が設けられ、反ソレノイド側の他端部１２４ｂには、第２リフトアーム１２１ａに対応するねじりコイルばね１２３ｂの一部が係止されるばね係止部１２４ｃ２が設けられている。

本実施形態では、連動部材１２４は、第１リフトアーム１２１ａと第２リフトアーム１２１ｂとの動作タイミングを調整するために、図３（ａ）に示すように、第１リフトアーム１２１ａと転写ユニット１１０の底部１１０ａとの距離（第１リフトアーム１２１ａの変位量）Ｌａ１と、第２リフトアーム１２１ｂと転写ユニット１１０の底部１１０ａとの距離（第２リフトアーム１２１ｂの変位量）Ｌｂとの関係を、Ｌａ１＞Ｌｂとして動作タイミングを合わせている。

第１リフトアーム１２１ａ及び第２リフトアーム１２１ｂと連動部材１２４との間には、第１リフトアーム１２１ａ及び第２リフトアーム１２１ｂにそれぞれ連動部材１２４からの駆動を伝達するためのねじりコイルばね１２３ａ，１２３ｂが介在されている。

ねじりコイルばね１２３ａは、コイル部からその両端部が突出して形成され、その一端部１２３ａ１が連動部材１２４のばね係止部１２４ｃ１と係止され、その他端部１２３ａ２がリフトアーム１２１のばね係止部１２１ａ３と係止されている。

ねじりコイルばね１２３ｂも同様に、その両端部１２３ｂ１，１２３ｂ２がそれぞれ連動部材１２４のばね係止部１２４ｃ２と第２リフトアーム１２１ｂの係止部１２１ｂ３とに係止されている。

本実施形態では、リフトアーム１２１のばね係止部１２１ａ３を、転写ユニット１１０の底部１１０ａと当接するリフトアーム１２１の当接部分と同位置となるように図示することで、ねじりコイルばね１２３とリフトアーム１２１および転写ユニット１１０との位置関係を解り易くしている。

次に、本実施形態に係る転写機構１００の作用について図面を参照して説明する。
通常、転写機構１００が作動していない場合、感光体ドラム３と転写ベルト１０３とが当接しない状態になっているため、図３（ａ）に示すように、第１リフトアーム１２１ａ及び第２リフトアーム１２１ｂは転写ユニット１１０の底部１１０ａから離間した状態となっている。

転写機構１００を作動させて感光体ドラム３と転写ベルト１０３とを当接させる場合、図３（ｂ），（ｃ）に示すように、ソレノイド１２２を駆動して作動部１２２ａを図中略水平方向に突出させる。作動部１２２ａは、これに連結された連動部材１２４を略水平方向（図中右方向）に移動する。

連動部材１２４が移動すると回動可能に係合されたねじりコイルばね１２３ａの一端部１２３ａ１が反時計回りに揺動し、これによりねじりコイルばね１２３が反時計回りに回動して、第１リフトアーム１２１ａ他端部１２１ａ２が上方に回動する。

尚、ソレノイド１２２により連動部材１２４を駆動させる場合、初期動作時には、連動部材１２４による駆動伝達にソレノイド側と反ソレノイド側においては若干の動作遅れが生じるため、図３（ａ），（ｂ）に示すように、第１リフトアーム１２１ａと転写ユニット１１０の底部１１０ａとの距離Ｌａ１と、第２リフトアーム１２１ｂと転写ユニット１１０の底部１１０ａとの距離Ｌｂとの関係をＬａ１＞Ｌｂとして、その後、連動部材１２４を距離Ｌｃ動作させると、Ｌａ２＝Ｌｂとなり、第１リフトアーム１２１ａと第２リフトアーム１２１ｂとは同じように上方に回動するようにされている。

そして、図３（ｃ）に示すように、さらに、連動部材１２４を距離Ｌｄ動作させ、第１リフトアーム１２１ａと第２リフトアーム１２１ｂの双方が上方への回動動作が進むと、他端部１２１ａ２，１２１ｂ２は転写ユニット１１０の底部１１０ａと当接し、さらに回動するとねじりコイルばね１２３ａ，１２３ｂが変形しながら転写ユニット１１０の底部１１０ａに第１リフトアーム１２１ａと第２リフトアーム１２１ｂを押圧し、所定量変形することによる所定のばね力（弾性力）に達すると転写ユニット１１０を量上昇させる。

転写ユニット１１０は、転写ベルト１０３が感光体ドラム３に圧接される位置まで上昇し、この時、転写ベルト１０３が感光体ドラム３に対して均等な転写ニップ幅を維持するようになっている。

すなわち、ソレノイド１２２を駆動することで転写ユニット１１０を所定量上方に移動し、ねじりコイルばね１２３ａ，１２３ｂのばね力により転写ベルト１０３を感光体ドラム３に圧接させて所定量のニップ幅を得ることができる。

感光体ドラム３から転写ベルト１０３を離間する場合は、ソレノイド１２２を上述した動作と逆方向に作用させて作動部１２２ａを引き込む。
ソレノイド１２２により連動部材１２４を図中左方向に移動することにより、ねじりコイルばね１２３ａ，１２３ｂ一端部１２３ａ１，１２３ｂ１が時計回りに揺動し、これによりねじりコイルばね１２３ａ，１２３ｂａが時計回りに回動して、第１リフトアーム１２１ａと第２リフトアーム１２１ｂの他端部１２１ａ２，１２１ｂ２が下方に回動する。

他端部１２１ａ２，１２１ｂ２は転写ユニット１１０を下降し、さらに回動して転写ユニット１１０から離間して所定位置に戻る。すわわち、転写ユニット１１０は、転写ベルト１０３が感光体ドラム３に離間する位置まで下降し、第１リフトアーム１２１ａと第２リフトアーム１２１ｂは、転写ユニット１１０から離間した状態となる。

以上のように構成したので、本実施形態によれば、ベルト接離手段１２０の構成として、転写ユニット１１０に当接して転写ユニット１１０を変位させる第１リフトアーム１２１ａ及び第２リフトアーム１２１ｂと、これら第１リフトアーム１２１ａ及び第２リフトアーム１２１ｂを動作させるソレノイド１２２と、第１リフトアーム１２１ａ及び第２リフトアーム１２１ｂと連動部材１２４との間に介在されて連動部材１２４の動作を伝達するねじりコイルばね１２３ａ，１２３ｂとを備えることで、用紙幅方向（転写ベルト幅方向）に沿った転写ユニット１１０の上下方向の移動を略平行に行なうことができるので、感光体ドラム３と転写ベルト１０３との接離動作を確実にできるとともに、感光体ドラム３と転写ベルト１０３との接触圧力を均一にすることができる。

また、本実施形態によれば、転写機構１００の構成として、ソレノイド１２２側に配置される第１リフトアーム１２１ａの配設位置を、第１リフトアーム１２１ａと転写ユニット１１０の底部１１０ａとの距離（ソレノイド１２２の動作による転写ユニット１１０に到達するまでの変位量）Ｌａ１が、第２リフトアーム１２１ｂと転写ユニット１１０の底部１１０ａとの距離（第２リフトアーム１２１ｂの転写ユニット１１０に到達するまでの変位量）Ｌｂよりも大きく設定したので、動作点（ソレノイド１２２）から遠い第２リフトアーム１２１ｂの動作が遅れた場合でも、変位量の差により第１リフトアーム１２１ａが転写ユニット１１０の底部１１０ａに到達する時間を遅らせて、第２リフトアーム１２１ｂが転写ユニット１１０の底部１１０ａに到達する時間に合わせることができる。

さらに、本実施形態では、連動部材１２４の構成に、ねじりコイルばね１２３ａ，１２３ｂを介して第１リフトアーム１２１ａおよび第２リフトアーム１２１ｂと連動部材１２４とを連結するようにしたので、コイルばね１２３ａ，１２３ｂによって加工による寸法誤差や組立て誤差を吸収できるので、第１リフトアーム１２１ａと第２リフトアーム１２１ｂの動作を確実にして、感光体ドラム３と転写ベルトとの接離動作を確実に行なうことができる。

尚、本発明の弾性部材として、弾性機能を有するものであれば、上述したねじりコイルばね１２３ａ，１２３ｂに代えて、その他のばね部材やゴム材を用いたものであっても良い。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る転写機構１００が搭載された画像形成装置１Ａについて図面を参照して詳細に説明する。
図４は本発明の第２実施形態に係る転写機構が採用された画像形成装置の全体の構成を示す説明図、図５は前記画像形成装置の装置本体の構成を示す部分詳細図である。

本実施形態に係る画像形成装置１Ａは、現像剤（トナー）によって現像剤像（トナー像）が形成される感光体ドラム３を有する画像形成部１４と、用紙Ｐを搬送する転写ベルト１０３を備えて該転写ベルト１０３により搬送された用紙Ｐ上に感光体ドラム３上で顕像化されたトナー像を転写する転写ユニット１１０と、転写ユニット１１０の位置を変位させて前記感光体ドラム３に転写ベルト１０３を接離するベルト接離手段１２０とを備えた転写機構１００と、用紙Ｐ上に転写されたトナー像を用紙Ｐに定着させる定着ユニット（定着手段）６とを備えて印字要求に応じて画像出力を行う画像形成装置において、転写機構１００として本発明に係るに転写機構を採用したものである。

まず、本実施形態に係る画像形成装置１Ａの全体構成について図面を参照して説明する。
画像形成装置１Ａは、図４，図５に示すように、主に、露光ユニット１、現像器２、感光体ドラム３、帯電器４、除電装置４１、クリーナユニット５、定着ユニット６、用紙搬送路７、給紙トレイ８、排紙トレイ９及び転写機構１００等より構成される装置本体１Ａ１と、自動原稿処理装置１Ａ２とにより構成されている。

装置本体１Ａ１の上面部には、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿載置台２１が設けられ、この原稿載置台２１の上方には、自動原稿処理装置１Ａ２が上方に向かい揺動開放自在に設けられ、一方、この原稿載置台２１の下方には、原稿の画像情報を読み取る原稿読み取り部であるスキャナ部２２が配置されている。

そのスキャナ部２２の下方には、露光ユニット１、現像器２、感光体ドラム３、帯電器４、除電装置４１、クリーナユニット５、定着ユニット６、用紙搬送路７、排紙トレイ９及び転写機構１００が配設され、さらに、その下方には、用紙Ｐが収納された給紙トレイ８が配設されている。

露光ユニット１は、図示しない画像処理部から出力された画像データ（印字用画像情報）に応じてレーザ光を、帯電器４によって均一に帯電された感光体ドラム３の表面に照射して露光することにより、該感光体ドラム３の表面に画像データに応じた静電潜像を書込み形成する機能を有するものである。

露光ユニット１は、スキャナ部２２の直下で且つ感光体ドラム３上方に配置され、レーザ照射部１１および反射ミラー１２を備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）１３ａ，１３ｂが採用されている。本実施形態では、高速印字処理を行う為に、複数のレーザ光を利用し、照射タイミングの高速化を低減する手法を採用し、２ビーム手法を採用している。

尚、本実施形態では、露光ユニット１にレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）１３ａ，１３ｂを用いているが、発光素子をアレイ状に並べたもの、例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いるものであっても良い。

感光体ドラム３は、図５に示すように、円筒状を呈し、露光ユニット１の下方に配設され、図示しない駆動手段と制御手段により所定方向（図中の矢印Ａ方向）に回転するように制御されている。この感光体ドラム３の外周面に沿って、画像転写終了後の位置を基準として感光体ドラム回転方向下流側に向かい、用紙剥離爪３１、クリーナユニット５、電界発生部としての帯電器４、現像器２、除電装置４１の順に配置されている。

用紙剥離爪３１は、ソレノイド３２により感光体ドラム３の外周面に接離可能に配置されている。この用紙剥離爪３１は、感光体ドラム３の外周面に当接した状態で、感光体ドラム３上の未定着トナー像を用紙Ｐに転写する際にその感光体ドラム３の表面に張り付いた用紙Ｐを剥離するものである。

尚、用紙剥離爪３１の駆動手段として、ソレノイド３２の換わりに駆動用モータ等を採用しても良く、その他の駆動手段の選択も可能である。

現像器２は、感光体ドラム３上に形成された静電潜像を黒トナーで顕像化するものであって、感光体ドラム回転方向（図中の矢印Ａ方向）で帯電器４より下流側で感光体ドラム３の側方で略水平（図中で右側）に配置されている。この現像器２下方には記録媒体搬送方向上流側にレジストローラ１５が配置されている。

レジストローラ１５は、給紙トレイ８から供給された用紙Ｐの先端と感光体ドラム３上のトナー像とを整合して感光体ドラム３と転写ベルト１０３との間に搬送するように、図示しない駆動手段と制御手段とのより動作制御されている。

帯電器４は、感光体ドラム３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って、感光体ドラム３の上方でその外周面に近接して配置されている。
尚、本実施形態では、チャージャー型の帯電器４を用いているが、接触型のローラ方式によるものやブラシ方式によるものを用いるものであっても良い。

除電装置４１は、感光体ドラム３の表面に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写し易くするために該感光体ドラム３の表面電位を低下させるための転写前除電手段であって、感光体ドラム回転方向で現像器２より下流側で、且つ該感光体ドラム３の下方でその外周面に近接して配置されている。

尚、本実施形態では、除電装置４１は、除電電極を用いて構成されているが、除電電極の替わりに除電ランプを用いたり、その他の方式により除電するようにしたものであっても良い。

クリーナユニット５は、現像・画像転写後における感光体ドラム３上の表面に残留したトナーを除去・回収するものであって、感光体ドラム３を挟んで現像器２と略対向する位置で感光体ドラム３の側方で略水平（図中で左側）に配置されている。

上述した様に、感光体ドラム３上で顕像化された静電像は、静電像が有する電荷の逆極性の電界が搬送される用紙Ｐ上に転写機構１００から印加されることで用紙Ｐ上に転写される。例えば、静電像が（−）極性の電荷を有している時は、転写機構１００の印加極性は（＋）極性となる。

転写機構１００は、図５に示すように、駆動ローラ１０１、従動ローラ１０２及び他のローラで架橋されるとともに、所定の抵抗値（本実施形態では１×１０９〜１×１０１３Ω・cmの範囲）を有する転写ベルト１０３が配置された転写ユニット１１０を有する転写ベルト式ユニットで構成され、感光体ドラム３の下方で、転写ベルト１０３の表面が感光体ドラム３の外周面の一部と接触するように配置されている。この転写ベルト１０３により、用紙Ｐを感光体ドラム３に押圧しながら搬送するようになっている。

転写ユニット１１０の下方にはベルト接離手段１２０が配置されている。
ベルト接離手段１２０は、ベルト接離手段１２０は、前述した第１実施形態の構成と同様な構成を有するものであって、図３（ａ）を参照して、転写ユニット１１０に当接して転写ユニット１１０を変位させるリフトアーム１２１と、リフトアーム１２１をそれぞれ連動させる連動部材１２４と、複数の連動部材１２４を連結するコイルばね１２３と、連動部材１２４を介してリフトアーム１２１を動作させるソレノイド１２２とを備えている。

尚、本実施形態に係るベルト接離手段１２０における第１実施形態に係るベルト接離手段と同様な構成を有するものは同一の符号を付することで詳細な説明を省略する。

ベルト接離手段１２０は、画像形成装置１Ａに入力された処理信号（動作信号）に基づきソレノイド１２２を動作させて、感光体ドラム３上のトナー像を用紙Ｐに転写する時には、感光体ドラム３と転写ベルト１０３とを当接させ、転写処理が行なわれない時には、感光体ドラム３から転写ベルト１０３を離間するようにされている。

感光体ドラム３と転写ベルト１０３の接触部１０４には、駆動ローラ１０１及び従動ローラ１０２とは異なる導電性で転写電界を印加可能な弾性導電性ローラ１０５が配置されている。

弾性導電性ローラ１０５は、弾性ゴム、発泡性樹脂等の軟質材料により構成されている。この弾性導電性ローラ１０５が弾性を有することで、感光体ドラム３と転写ベルト１０３とが線接触でなく、所定の幅（転写ニップと呼ばれる。）を有する面接触となるので搬送される用紙Ｐへの転写効率の向上を図ることができる。

更に、転写ベルト１０３の転写領域の用紙搬送方向下流側には、搬送される用紙Ｐが転写領域で印加された電界を除電し、次工程への搬送をスムーズに行う為の除電ローラ１０６が転写ベルト１０３の背面側に配置されている。

また、転写機構１００には、転写ベルト１０３の残留トナーによる汚れを取るクリーニングユニット１０７と、転写ベルト１０３の除電を行う複数の除電機構１０８が配置されている。この除電機構１０８に用いられる除電を行うための手法として、装置を介して接地する手法、若しくは積極的に前記転写電界の極性とは逆極性を印加する手法がある。

転写機構１００で用紙Ｐ上に転写された静電像（未定着トナー）は、定着ユニット６に搬送されて加圧・加熱されることで未定着トナーが溶融されて用紙Ｐ上に定着される。

定着ユニット６は、図５に示すように、加熱ローラ６ａ、加圧ローラ６ｂとを備え、この加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとにより用紙Ｐを挟持した状態で加熱ローラ６ａを回転させ、加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとの間を通過させることにより、用紙Ｐ上に転写されたトナー像を溶融して定着させるものである。

定着ユニット６の用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐを搬送する搬送ローラ１６が設けられている。

加熱ローラ６ａは、その外周部には用紙剥離爪６１１、ローラ表面温度検出部材（サーミスター）６１２、ローラ表面クリーニング部材６１３が配置され、内周部には加熱ローラ表面を所定温度（定着設定温度：概ね１６０〜２００℃）とする熱源６１４が設けられている。

加圧ローラ６ｂは、ローラの両端部で加熱ローラ６ａに対し所定圧量で加圧ローラ６ｂが圧接することが可能な加圧部材６２１が配置され、さらに、加圧ローラ６ｂの外周には加熱ローラ６ａの外周と同様に用紙剥離爪６２２、ローラ表面クリーニング部材６２３が配置されている。

この定着ユニット６は、図５に示すように、加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとの圧接部（いわゆる定着ニップ部と呼ばれる。）６００において、搬送される用紙Ｐ上の未定着トナーを加熱ローラ６ａにより加熱して溶融し、該加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとの圧接力による用紙Ｐ上への投鋲作用で、未定着トナーを用紙Ｐ上に定着するようになっている。

給紙トレイ８は、画像情報が出力（印字）されるシート（用紙）を複数枚蓄積しておくためのものであり、露光ユニット１、現像器２、感光体ドラム３、帯電器４、除電装置４１、クリーナユニット５、定着ユニット６等で構成される画像形成部１４の下側に構成されている。この給紙トレイ８の排紙側上部には、用紙ピックアップローラ８ａが配置されている。

この用紙ピックアップローラ８ａは、給紙トレイ８内に積載収容された用紙Ｐを最上層から１枚ずつピックアップし、下流側に向かって（便宜上の用紙Ｐの流れ出し側（カセット側）を上流、排紙側を下流とする。）用紙搬送路７上のレジストローラ（「アイドルローラ」とも称する。）１５側に搬送するようになっている。

本実施形態に係る画像形成装置１Ａでは、高速印字処理を行うことを目的とする為、画像形成部１４の下方に定型サイズの用紙Ｐを各々のトレイに５００〜１５００枚収納可能な複数の給紙トレイ８が配置され、一方、装置側面には複数の用紙種類を多量に収納可能な大容量給紙カセット８１が配置されるとともに、該大容量給紙カセット８１の上方に、主に不定型サイズの印字等に対応する手差しトレイ８２が設けられている。

排紙トレイ９は、手差しトレイ８２とは反対側の装置側面に配置されている。また、排紙トレイ９に変わって、排紙用紙の後処理装置（ステープル、パンチ処理等を行う装置）や複数段排紙トレイ等をオプションとして配置することも可能な構成となっている。

用紙搬送路７は、前述した感光体ドラム３と給紙トレイ８との間に構成され、給紙トレイ８から供給される用紙Ｐを一枚ずつ転写機構１００に搬送し、転写機構１００において、感光体ドラム３からトナー像が転写された用紙を定着ユニット６に搬送し、定着ユニット６において、未定着トナー像を用紙に定着した後に、指定された処理モードに応じて形成された用紙搬送路や分岐爪によって反転搬送ローラ１８やスイッチバックローラ１９を用いて用紙を搬送するように構成されている。

次に、本実施形態に係る画像形成装置１Ａの制御系について図面を参照して説明する。
図６は本実施形態に係る画像形成装置の電気制御部の構成を示すブロック図である。

本実施形態に係る画像形成装置１Ａは、図６に示すように、画像の読み取り処理、画像処理、画像形成処理、および用紙Ｐの搬送処理等をＲＯＭ（Read Only Memory）５５に予め記憶されたプログラムにしたがって中央処理ユニット（ＣＰＵ）５４がＲＡＭ（Random access Memory）５６等の一時的記憶手段を用いて処理を実行する。

尚、ＲＯＭ５５やＲＡＭ５６に代えてＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などの記憶手段を用いることができる。

画像形成装置１Ａにおいて、スキャナ部２２によって読み取った原稿の画像情報（原稿画像データ）、または、図示しない通信ネットワークに繋がれた各端末装置から送信された原稿画像情報は、通信処理部５８を介して画像処理部５７に入力されるようになっている。

画像処理部５７は、ＲＡＭ５６等の記憶部に記憶された原稿画像情報を印字（用紙への画像形成）に適した印字用画像に上記のプログラムによって処理するものである。

印字用画像情報は画像形成部１４に入力される。
画像形成部１４、用紙搬送部（用紙搬送路７等において用紙の各種検出・制御を行う。）５９、定着ユニット６、排紙処理部（排紙ローラ１７において用紙の各種の検出・制御を行う。）６０は、各々の駆動制御部６２と連動している。

用紙搬送部５９によって搬送される用紙は、印字工程（画像形成部１４においての画像情報の印字処理）と、その後に、その印字処理された用紙に対する定着工程（定着ユニット６）を経て用紙排出部（排紙トレイ９）に排出されるようになっている。
尚、用紙搬送部５９には、レジスト前検知スイッチ５９６や図示しない定着検知スイッチ、および排紙検知スイッチ等の検出信号が入力されるようになっている。

レジスト前検知スイッチ５９６は、レジストローラ１５に用紙が到達したか否かを検出するスイッチである。定着検知スイッチは、定着ユニット６に用紙が到達したか否かを検出するスイッチである。排紙検知スイッチは、用紙が排紙された否かを検出するスイッチである。

また、画像形成装置１Ａには、運転条件設定部７７が設けられている。
この運転条件設定部７７は、操作スイッチ類７６によって使用者が設定した画像形成要求または記録媒体（用紙）の種類等の画像形成条件に応じて、画像形成装置１Ａの画像形成、または搬送条件等の運転条件を設定するものである。

また、画像形成装置１Ａは、設定された前記運転条件にしたがって、読み取り部（スキャナ部２２）、用紙搬送部５９、画像形成部１４、転写機構１００、定着ユニット６および排紙処理部６０などの駆動用アクチュエータである原稿読み取り駆動部６４、用紙搬送駆動部６６、反転搬送駆動部６７、印字処理駆動部６８、転写機構駆動部１００Ａ、定着駆動部７０、排紙駆動部７２及び大容量給紙カセット（用紙供給装置）８１の動作、すなわちＲＯＭ５５に記憶されたプログラムに基づくＣＰＵ５４の指令にしたがって同期した動作処理を行うようになっている。

原稿読み取り駆動部６４は、スキャナ部２２の駆動用アクチュエータである。
用紙搬送駆動部６６は、用紙搬送部５９、具体的には、上述の用紙搬送路７上の用紙ピックアップローラ８ａ、レジストローラ１５の駆動用モータである。
反転搬送駆動部６７は、反転搬送ローラ１８やスイッチバックローラ１９の駆動用モータである。
印字処理駆動部６８は、感光体ドラム３の駆動用モータである。
定着駆動部７０は、定着ユニット６の加熱ローラ６ａおよび加圧ローラ６ｂの駆動用モータである。
排紙駆動部７２は、排紙ローラ１７などの駆動用モータである。

これらの各駆動部の駆動用モータは、それぞれ同じまたは異なるモータを駆動源として適宜に動力伝達機構を介して構成できる。

転写機構駆動部１００Ａは、転写ユニット１１０を感光体ドラム３に対して着脱操作をするためのソレノイド１２２であり、転写処理工程において転写ベルト１０３の駆動ローラ１０１の動作とともに、用紙搬送駆動部６６や印字処理駆動部６８等の動作に同期して動作処理が行なわれる。

さらに、画像形成装置１Ａには、オプション構成７４として、後処理装置（ステープル、パンチ、複数段排紙トレイ、シフター等々）、自動原稿読み取り装置（自動原稿処理装置１Ａ２等）、大容量給紙カセット８１等が配置可能であり、それらオプション構成７４は画像形成装置１Ａの制御部とは別に各々のオプション構成７４内に制御部７４ａを持ちながら、装置とのタイミング調整を、前記通信処理部５８を介して同期するように構成されている。

記録媒体検出手段７８は、定着ユニット６または搬出部に用紙の先端が到達することを検出するものである。具体的には、記録媒体検出手段７８は、用紙搬送路７入り口において用紙を導入するレジストローラ１５から用紙が送り出された後の用紙の搬送時間を計測する搬送時間計測手段７９ａと、このレジストローラ１５から制御対象の定着ユニット６および排紙ローラ１７のそれぞれまでの距離と用紙の搬送速度に基づき、用紙搬送路７における用紙の搬送タイミングを決定する搬送タイミング決定手段７９ｂとを有している。

また、記録媒体検出手段７８は、本実施形態では、定着ユニット６および排紙ローラ１７のそれぞれに用紙が到達する（突入する）タイミングを、搬送タイミング決定手段７９ｂによって検出した記録媒体の搬送タイミングに基づいて検出するようにしている。

以上のように構成したので、本実施形態によれば、画像形成装置１Ａに本発明に係る転写機構１００を採用することで、ベルト接離手段１２０により用紙幅方向に沿った転写ユニット１１０の上下方向の移動を略平行に行なうことができるので、感光体ドラム３と転写ベルト１０３との接離動作を確実にでき、安定した転写と用紙搬送を行なうことができる。これにより、高品位な画像出力を実現できる。

また、本実施形態によれば、ベルト接離手段１２０により感光体ドラム３と転写ベルト１０３とが常に接触することなく接離動作を最適なタイミングで確実に行なうことができるので、感光体ドラム３と転写ベルト１０３の損傷を防止でき、且つ長寿命化を図ることができる。

尚、本発明は、上述した実施形態において説明した画像形成装置に限定されるものではなく、転写機構やそれに類する構成を有するものであれば、本実施形態とは異なる構成よりなる画像形成装置などにも展開が可能である。

本発明の第１実施形態に係る転写機構の構成を示す側面視による説明図である。 前記転写機構の構成を示す平面視による説明図である。 前記転写機構を構成するベルト接離手段の構成を示す説明図であって、（ａ）は前記ベルト接離手段が転写ユニットから離間している状態を示す側面視による説明図、（ｂ）は前記ベルト接離手段の初期動作時の状態を示す説明図、（ｃ）は前記ベルト接離手段が転写ユニットに当接した状態を示す側面視による説明図である。 本発明の第２実施形態に係る転写機構が採用された画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。 前記画像形成装置の装置本体の構成を示す部分詳細図である。 前記画像形成装置の電気制御部の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１Ａ 画像形成装置
１Ａ１ 装置本体
２ 現像器
３ 感光体ドラム（静電潜像担持体）
６ 定着ユニット
１４ 画像形成部
１００ 転写機構
１００Ａ 転写機構駆動部
１０３ 転写ベルト（搬送ベルト）
１１０ 転写ユニット
１１０ａ 底部
１２０ ベルト接離手段
１２１ リフトアーム（転写ユニット変位部材）
１２１ａ 第１リフトアーム（転写ユニット変位部材）
１２１ａ１ 一端部
１２１ａ２ 他端部
１２１ｂ 第２リフトアーム（転写ユニット変位部材）
１２１ｂ１ 一端部
１２１ｂ２ 他端部
１２１ｃ 支軸
１２２ ソレノイド
１２２ａ 作動部
１２３ａ，１２３ｂ ねじりコイルばね（弾性部材）
１２４ 連動部材
１２４ａ 一端部
１２４ｂ 他端部
１２４ｃ１，１２４ｃ２ ばね係止部
Ｐ 用紙（記録媒体）

Claims (4)

1. 記録媒体を搬送する搬送ベルトを備えて該搬送ベルトにより搬送された記録媒体または該搬送ベルト上に静電潜像担持体上で顕像化された現像剤像を転写する転写ユニットと、前記転写ユニットの位置を変位させて前記静電潜像担持体に前記搬送ベルトを接離するベルト接離手段とを備え、前記ベルト接離手段は、前記転写ユニットに当接して該転写ユニットを変位させる複数の転写ユニット変位部材と、前記複数の転写ユニット変位部材を連動させる連動部材と、前記連動部材を動作させる駆動手段と、前記転写ユニット変位部材と連動部材との間に介在されて前記連動部材の動作を前記転写ユニット変位部材に伝達する弾性部材とを備え、前記連動部材は、前記搬送ベルト幅方向に沿った方向に延設配置され、前記駆動手段は、前記連動部材の一端部と連結され、前記転写ユニット変位部材と前記弾性部材とは、前記転写ユニットの搬送ベルト幅方向に沿って離間して少なくとも前記連動部材の両側端部に配置され、前記転写ユニット変位部材は、前記駆動手段の動作により回転動作を行なうように構成された転写機構において、
   前記複数の転写ユニット変位部材のうちの前記連動部材の駆動手段側の一端部に配置される転写ユニット変位部材は、前記駆動手段の動作による前記転写ユニットに到達するまでの変位量を、その他の転写ユニット変位部材の前記転写ユニットに到達するまでの変位量よりも大きくして動作タイミングを調整することを特徴とする転写機構。
2. 前記転写ユニットは、前記転写ユニット変位部材に保持されずに前記静電潜像担持体に対して非接触状態の時には、該転写ユニットと前記静電潜像担持体との空隙間距離が、前記静電潜像担持体の軸心方向に沿った方向で前記駆動手段が配置される側の一端部が他端部と比較して小さく、該転写ユニットが前記静電潜像担持体の軸心方向に沿った方向に対して傾斜して配置されることを特徴とする請求項１に記載の転写機構。
3. 前記転写ユニットと静電潜像担持体との空隙間距離は、少なくとも前記静電潜像担持体上の残留トナーが前記搬送ベルトに印加される電界によって該搬送ベルトに転移しない距離とすることを特徴とする請求項１または２に記載の転写機構。
4. 現像剤によって現像剤像が形成される静電潜像担持体を有する画像形成部と、記録媒体を搬送する搬送ベルトを備えて該搬送ベルトにより搬送された記録媒体または該搬送ベルト上に静電潜像担持体上で顕像化された現像剤像を転写する転写ユニットと、前記転写ユニットの位置を変位させて前記静電潜像担持体に前記搬送ベルトを接離するベルト接離手段とを備えた転写機構と、該記録媒体上に転写された現像剤像を記録媒体に定着させる定着手段とを備えて印字要求に応じて画像出力を行う画像形成装置において、
   前記転写機構は、請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載の転写機構を用いることを特徴とする画像形成装置。

Images