JP6520202B2

JP6520202B2 - ベルト駆動装置、ベルトユニット及び画像形成装置

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Publication number: JP6520202B2
Application number: JP2015035150A
Authority: JP
Inventors: 雅史岡部
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2015-02-25
Filing date: 2015-02-25
Publication date: 2019-05-29
Anticipated expiration: 2035-02-25
Also published as: JP2016156988A

Description

この発明は、ベルト駆動装置、ベルトユニット及び画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置には、無端状のベルトを用いたものがある。無端状のベルトの速度変動を抑制する技術として、例えば、特許文献１が提案されている。

特許文献１は、複数のローラに張架され、表面に画像を担持する無端ベルト部材と、無端ベルト部材を張架するローラのうち１本のローラに対向して無端ベルト部材の外側に設けられ、ベルト部材との間にシート部材を搬送しながら画像を転写する転写手段とを備えた転写ベルト装置において、無端ベルト部材の内側及び外側から無端ベルト部材を挟持して、無端ベルト部材の搬送に対する負荷を付与するベルト負荷付与手段を備えるように構成したものである。

特開２００８−１３９７４９号公報

この発明は、無端状のベルトの内側及び外側からベルトを挟持して搬送負荷を付与する場合に比較して、少ない部品でベルトの速度変動を抑制することを目的とする。

請求項１に記載された発明は、複数のローラに張り渡された無端状のベルトと、
前記ローラの１つであって、前記ベルトを回転駆動する駆動ローラと、
画像形成モードに基づいて前記ベルトに接触又は離間する接離部材と、
前記接離部材の離間動作に連動して前記ベルトの前記駆動ローラが接触する面と同一面であって且つ表面に対向部材を有しない裏面に面接触する平板状の面接触部材と、
一方の腕部に前記面接触部材が設けられて支点を中心に回動可能なリンク機構と、
前記接離部材を前記ベルトに接触するよう付勢する弾性部材と、
を備え、
前記リンク機構を回動させて前記面接触部材を制動位置へ変位させるとともに、前記リンク機構の他方の腕部によって前記接離部材を前記弾性部材の弾性力に抗して押し下げて前記ベルトから離間させることを特徴とするベルト駆動装置である。

請求項２に記載された発明は、前記面接触部材は、前記接離部材の離間動作における変位が伝達機構を介して伝達されることにより、前記ベルトの裏面に面接触する制動位置へと変位することを特徴とする請求項１に記載のベルト駆動装置である。
請求項３に記載された発明は、前記接離部材が前記ベルトに接触する前記リンク機構の回動方向と、前記面接触部材が前記ベルトに面接触する前記リンク機構の回動方向が逆方向である請求項１に記載のベルト駆動装置である。

請求項４に記載された発明は、前記面接触部材は、前記ベルトの裏面に面接触することで当該ベルトに摩擦制動力を作用させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のベルト駆動装置である。

請求項５に記載された発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載のベルト駆動装置と、
トナー像を保持する像保持体の外周面に前記ベルトを介して接触し、前記像保持体上のトナー像を前記ベルトに転写する転写手段と、
備えることを特徴とするベルトユニットである。

請求項６に記載された発明は、外周面にトナー像を保持する像保持体と、
複数のローラに張り渡された無端状の中間転写ベルトと、
前記像保持体の外周面に前記中間転写ベルトを介して接触し、前記像保持体上のトナー像を前記ベルトに転写する一次転写手段と、
前記複数のローラのうち、１つのローラに前記中間転写ベルトを介して接触し、前記中間転写ベルトの表面に転写されたトナー像を記録媒体に転写する二次転写手段と、
を備え、
請求項１乃至４のいずれかに記載のベルト駆動装置によって前記中間転写ベルトを駆動することを特徴とする画像形成装置である。

請求項７に記載された発明は、互いに異なる色のトナー像を保持する複数の像保持体と、
複数のローラに張り渡された無端状の中間転写ベルトと、
前記複数の像保持体の外周面に前記中間転写ベルトを介して接触し、前記複数の像保持体上のトナー像を前記ベルトに転写する一次転写手段と、
前記複数のローラのうち、１つのローラに前記中間転写ベルトを介して接触し、前記中間転写ベルトの表面に転写されたトナー像を記録媒体に転写する二次転写手段と、
を備え、
請求項１乃至４のいずれかに記載のベルト駆動装置によって前記中間転写ベルトを駆動することを特徴とする画像形成装置である。

請求項８に記載された発明は、前記複数の像保持体として、カラーのトナー像を保持するカラー用の像保持体と、白黒のトナー像を保持する白黒用の像保持体とを備え、
白黒の画像形成モード時には、前記カラー用の像保持体及び当該カラー用の像保持体に対応した前記一次転写手段が、前記中間転写ベルトから離間するよう構成されていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置である。

請求項１に記載された発明によれば、無端状のベルトの内側及び外側から当該ベルトを挟持してベルトに搬送負荷を付与する場合に比較して、簡単な構成でベルトの速度変動を抑制することができる。
請求項１に記載された発明によれば、一方の腕部に前記面接触部材が設けられ支点を中
心に回動可能なリンク機構と、接離部材を前記ベルトに接触するよう付勢する弾性部材と
、を備えない場合に比較して、より簡単な構成でベルトの速度変動を抑制することができ
る。

請求項２に記載された発明によれば、接離部材の離間動作を伝達する伝達機構を備えない場合に比較して、より簡単な構成でベルトの速度変動を抑制することができる。
請求項３に記載された発明によれば、接離部材が前記ベルトに接触するリンク機構の回動方向と面接触部材が前記ベルトに面接触するリンク機構の回動方向が逆方向でない場合に比較して、リンク機構の構成を簡略化することができる。

請求項４に記載された発明によれば、面接触部材が、ベルトの裏面に面接触することで
当該ベルトに摩擦制動力を作用させない場合に比較して、簡単な構成でベルトの速度変動
を抑制することができる。

請求項５に記載された発明によれば、無端状のベルトの内側及び外側から当該ベルトを
挟持してベルトに搬送負荷を付与する場合に比較して、簡単な構成でベルトの速度変動を
抑制することができる。

請求項６に記載された発明によれば、中間転写ベルトの内側及び外側から当該ベルトを
挟持してベルトに搬送負荷を付与する場合に比較して、簡単な構成で中間転写ベルトの速
度変動を抑制することができる。

請求項７に記載された発明によれば、中間転写ベルトの内側及び外側から当該ベルトを
挟持してベルトに搬送負荷を付与する場合に比較して、簡単な構成で中間転写ベルトの速
度変動を抑制することができる。

請求項８に記載された発明によれば、白黒の画像形成時に、カラー用の像保持体及び一
次転写手段を中間転写ベルトから離間させない場合に比較して、カラー用の像保持体及び
一次転写手段の寿命を向上させることができる。

この発明の実施の形態１に係る画像形成装置を示す全体構成図である。この発明の実施の形態１に係る画像形成装置のフルカラー画像形成モードにおける画像形成部を示す構成図である。この発明の実施の形態１に係る画像形成装置の白黒画像形成モードにおける画像形成部を示す構成図である。一次転写ローラの接離手段を示す構成図である。一次転写ローラの接離手段を示す平面構成図である。一次転写ローラの接離手段の動作状態を示す構成図である。同図（ａ）はフルカラーモード時における第１の面出しローラの接離手段を示す構成図、同図（ｂ）は白黒モード時における第１の面出しローラの接離手段を示す構成図である。第１の面出しローラの接離手段を示す平面構成図である。一次転写ローラの接離手段を示す構成図である。一次転写ローラの接離手段の動作状態を示す構成図である。

以下に、この発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）について図面を参照しながら説明する。

[実施の形態１]
図１及び図２は、実施の形態１に係る画像形成装置を示すものである。図１はその画像形成装置の全体の概要を示し、図２はその画像形成装置における要部（作像装置など）を拡大して示している。

＜画像形成装置の全体の構成＞
実施の形態１に係る画像形成装置１は、例えばカラープリンタとして構成されたものである。この画像形成装置１は、現像剤４を構成するトナーで現像されるトナー像を形成する複数の作像装置１０と、各作像装置１０で形成されたトナー像をそれぞれ保持して最終的に記録媒体の一例としての記録用紙５に二次転写する二次転写位置まで搬送する中間転写装置２０と、中間転写装置２０の二次転写位置に供給すべき所要の記録用紙５を収容して搬送する給紙装置５０と、中間転写装置２０で二次転写された記録用紙５上のトナー像を定着させる定着装置４０等を備えている。なお、図中の１ａは画像形成装置１の筐体を示し、この筐体１ａは支持構造部材、外装カバー等で形成されている。また、図中の破線は、筐体１ａ内において記録用紙５が搬送される主な搬送経路を示す。

作像装置１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー像をそれぞれ専用に形成する４つの作像装置１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋで構成されている。これらの４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、筐体１ａの内部空間において１列に並べた状態となるよう配置されている。

４つの作像装置１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）のカラーの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ）と、ブラック（Ｋ）に対応した白黒の作像装置１０Ｋとから構成されている。白黒の作像装置１０Ｋは、中間転写装置２０の中間転写ベルト２１の移動方向に沿った最も下流側に配置されている。画像形成装置１は、カラーの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ）及び白黒の作像装置１０Ｋを動作させてフルカラーの画像を形成するフルカラー画像形成モードと、ブラック（Ｋ）の作像装置１０Ｋのみを動作させて白黒（モノクロ）の画像を形成する白黒画像形成モードとを備える。

各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、図１や図２に示されるように、像保持体の一例としての回転する感光体ドラム１１を備えており、この感光体ドラム１１の周囲に、次のようなトナー像形成手段の一例としての各装置が主に配置されている。主な装置とは、感光体ドラム１１の像形成が可能な周面（像保持面）を所要の電位に帯電させる帯電装置１２と、感光体ドラム１１の帯電された周面に画像の情報（信号）に基づく光ＬＢを照射して電位差のある（各色用の）静電潜像を形成する露光装置１３と、その静電潜像を対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の現像剤４のトナーで現像してトナー像にする現像装置１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、その各トナー像を中間転写装置２０に転写する一次転写手段の一例としての一次転写装置１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、一次転写後における感光体ドラム１１の像保持面に残留して付着するトナー等の付着物を取り除いて清掃するドラム清掃装置１６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）等である。

感光体ドラム１１は、接地処理される円筒状又は円柱状の基材の周面に感光材料からなる光導電性層（感光層）を有する像保持面を形成したものである。この感光体ドラム１１は、図示しない回転駆動装置から動力が伝達されて矢印Ａで示す方向に回転するように支持されている。

帯電装置１２は、感光体ドラム１１に接触しない状態で配置されるコロナ放電器等の非接触型の帯電装置で構成される。帯電装置１２は、その放電部材に対して帯電用電圧が供給される。帯電用電圧としては、現像装置１４が反転現像を行うものである場合、その現像装置１４から供給されるトナーの帯電極性と同じ極性の電圧又は電流が供給される。なお、帯電装置１２としては、感光体ドラム１１に接触した状態で配置される帯電ローラ等の接触型の帯電装置を用いても勿論よい。

露光装置１３は、画像形成装置１に入力される画像の情報に応じて構成される光（矢付き点線）ＬＢを、帯電された後の感光体ドラム１１の周面に対して照射して静電潜像を形成するものである。露光装置１３は、図１に示されるように、半導体レーザ１３０が画像データに応じて変調され、この半導体レーザ１３０からは、レーザ光ＬＢが画像データに応じて出射される。この半導体レーザ１３０から出射されたレーザ光ＬＢは、反射ミラー１３１，１３２を介して回転多面鏡１３３によって偏向走査され、図示しないｆ−θレンズで走査角度に応じて焦点距離が調整された状態で、複数枚の反射ミラー１３４，１３５を介して感光体ドラム１１の軸方向に沿って走査露光される。露光装置１３には、潜像形成時になると画像形成装置１に任意の手段で入力されるフルカラー又は白黒に対応した画像の情報（信号）が送信される。

現像装置１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）はいずれも、図２に示されるように、開口部と現像剤４の収容室が形成された筐体１４０の内部に、現像剤４を保持して感光体ドラム１１と向き合う現像領域まで搬送する現像ローラ１４１と、現像剤４を攪拌しながら現像ローラ１４１を通過させるよう搬送する２つのスクリューオーガー等の攪拌搬送部材１４２，１４３と、現像ローラ１４１に保持される現像剤の量（層厚）を規制する図示しない層厚規制部材と、劣化した現像剤４を搬送する劣化現像剤搬送部材１４４などを配置して構成したものである。この現像装置１４には、その現像ローラ１４１と感光体ドラム１１の間に現像用電圧が図示しない電源装置から供給される。また、現像ローラ１４１や攪拌搬送部材１４２，１４３、並びに劣化現像剤搬送部材１４４は、図示しない回転駆動装置からの動力が伝達されて所要の方向に回転する。さらに、上記４色の現像剤４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）としては、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤が使用される。

一次転写装置１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、感光体ドラム１１の周囲に中間転写ベルト２１を介して接触し回転するとともに一次転写用電圧が供給される一次転写ローラを備えた接触型の転写装置である。一次転写用電圧としては、トナーの帯電極性と逆の極性を示す直流の電圧が図示しない電源装置から供給される。

ドラム清掃装置１６は、図２に示されるように、一部が開口する容器状の本体１６０と、一次転写後の感光体ドラム１１の周面に所要の圧力で接触するように配置されて残留トナー等の付着物を取り除いて清掃する清掃板１６１と、清掃板１６１よりも感光体ドラム１１の回転方向上流側で感光体ドラム１１の周面に接触して回転するよう配置される回転ブラシローラ１６２と、清掃板１６１及び回転ブラシローラ１６２で取り除いたトナー等の付着物を回収して図示しない回収システムに送り出すよう搬送するスクリューオーガー等の送出部材１６３等で構成されている。清掃板１６１としては、ゴム等の材料からなる板状の部材（例えばブレード）が使用される。

中間転写装置２０は、図１に示されるように、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方の位置に存在するように配置される。この中間転写装置２０は、感光体ドラム１１と一次転写装置１５（一次転写ローラ）の間となる一次転写位置を通過しながら矢印Ｂで示す方向に回転する中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１をその内面から所望の状態に保持して回転自在に支持する複数のベルト支持ローラ２２〜２９と、ベルト支持ローラ２８に支持されている中間転写ベルト２１の外周面（像保持面）側に配置されて中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙５に二次転写させる二次転写手段の一例としての二次転写装置３０と、二次転写装置３０を通過した後に中間転写ベルト２１の外周面に残留して付着するトナー、紙粉等の付着物を取り除いて清掃するベルト清掃装置３１とで主に構成されている。

中間転写ベルト２１としては、例えばポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂にカーボンブラック等の抵抗調整剤などを分散させた材料で製作される無端状のベルトが使用される。また、ベルト支持ローラ２２は相対的に外径が大きく設定され図示しない駆動装置によって回転駆動される駆動ローラとして構成され、ベルト支持ローラ２３，２４は中間転写ベルト２１の画像形成面を形成する第１及び第２の面出しローラとして構成され、ベルト支持ローラ２５は中間転写ベルト２１の走行位置などを保持する従動ローラとして構成され、ベルト支持ローラ２６は中間転写ベルト２１に張力を付与する張力付与ローラとして構成され、ベルト支持ローラ２７は二次転写前の中間転写ベルト２１の走行位置などを規制する転写前ローラとして構成され、ベルト支持ローラ２８は二次転写のバックアップローラとして構成され、ベルト支持ローラ２９はベルト清掃装置３１の清掃板と対向する従動ローラとして構成されている。

なお、第１の面出しローラ２３は、後述するように、白黒の画像形成モード時、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）のカラーの一次転写ローラ１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）とともに中間転写ベルト２１が感光体ドラム１１（Ｙ，Ｍ，Ｃ）から離間した退避位置に移動可能に構成されている。

二次転写装置３０は、図１に示されるように、中間転写装置２０におけるベルト支持ローラ２８に支持されている中間転写ベルト２１の外周面部分である二次転写位置において、中間転写ベルト２１の周面に接触して回転するとともに二次転写用電圧が供給される二次転写ローラを備えた接触型の転写装置である。また、二次転写ローラ３０又は中間転写装置２０の支持ローラ２８には、トナーの帯電極性と逆極性又は同極性を示す直流の電圧が二次転写用電圧として供給される。

ベルト清掃装置３１は、図２に示されるように、一部が開口する容器状の本体３１０と、二次転写後の中間転写ベルト２１の周面に所要の圧力で接触するように配置されて残留トナー等の付着物を取り除いて清掃する清掃板３１１と、清掃板３１１よりも中間転写ベルト２１の回転方向上流側で中間転写ベルト２１の周面に接触して回転するよう配置される回転ブラシローラ３１２と、清掃板３１１及び回転ブラシローラ３１２で取り除いたトナー等の付着物を回収して図示しない回収システムに送り出すよう搬送するスクリューオーガー等の送出部材３１３等で構成されている。清掃板３１１としては、ゴム等の材料からなる板状の部材（例えばブレード）が使用される。

定着装置４０は、記録用紙５の導入口及び排出口が形成された筐体４１の内部に、矢印で示す方向に回転するとともに表面温度が所定の温度に保持されるよう加熱手段によって加熱されるドラム形態又はベルト形態の加熱回転体４２と、この加熱回転体４２の軸方向にほぼ沿う状態で所定の圧力で接触して従動回転するドラム形態又はベルト形態の加圧用回転体４３などを配置して構成されたものである。この定着装置４０では、加熱回転体４２と加圧用回転体４３が接触する接触部が所要の定着処理（加熱及び加圧）を行う定着処理部となる。

給紙装置５０は、中間転写装置２０及び二次転写装置３０の下方側の位置に存在するように配置される。この給紙装置５０は、所望のサイズ、種類等の記録用紙５を積載した状態で収容する単数（又は複数）の用紙収容体５１と、用紙収容体５１から記録用紙５を１枚ずつ送り出す送出装置５２とで主に構成されている。用紙収容体５１は、例えば、筐体１ａの正面（使用者が操作時に向き合う側面）側に引き出すことができるように取り付けられている。

記録用紙５としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ等に使用される普通紙、ＯＨＰシート等が挙げられる。定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、記録媒体５の表面もできるだけ平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等の坪量が相対的に大きい所謂厚紙を好適に使用することができる。

給紙装置５０と二次転写装置３０との間には、給紙装置５０から送り出される記録用紙５を二次転写位置まで搬送する複数の用紙搬送ローラ対５３〜５６や図示しない搬送ガイドで構成される給紙搬送路５７が設けられている。給紙搬送路５７において二次転写位置の直前の位置に配置される用紙搬送ローラ対５６は、例えば記録用紙５の搬送時期を調整するローラ（レジストローラ）として構成されている。また、二次転写装置３０と定着装置４０との間には、二次転写装置３０から送り出される二次転写後の記録用紙５を定着装置４０まで搬送するための２連のベルト形態の用紙搬送装置５８，５９が設けられている。さらに、筐体１ａに形成される用紙の排出口に近い部分には、定着装置４０から送り出される定着後の記録用紙５を筐体１ａの外部の用紙排出部６０に排出するための用紙排出ローラ対６１が設けられている。

＜画像形成装置の動作＞
以下、画像形成装置１による基本的な画像形成動作について説明する。

ここでは、まず、前記４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を使用して、４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像を形成するフルカラー画像形成モードにおける動作を説明する。

[フルカラー画像形成モード]
画像形成装置１は、フルカラーの画像形成動作（プリント）の要求の指令情報を受けると、４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、中間転写装置２０、二次転写装置３０、定着装置４０等が始動する。

そして、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）においては、まず各感光体ドラム１１が矢印Ａで示す方向に回転し、各帯電装置１２が各感光体ドラム１１の表面を所要の極性（実施の形態１ではマイナス極性）及び電位にそれぞれ帯電させる。続いて、露光装置１３が、帯電後の感光体ドラム１１の表面に対し、画像形成装置１に入力される画像の情報を各色成分（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に変換して得られる画像の信号に基づいて発光される光ＬＢを照射し、その表面に所要の電位差で構成される各色成分の静電潜像をそれぞれ形成する。

続いて、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が、感光体ドラム１１に形成された各色成分の静電潜像に対し、所要の極性（マイナス極性）に帯電された対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーを現像ローラ１４１からそれぞれ供給して静電的に付着させて現像を行う。この現像により、各感光体ドラム１１に形成された各色成分の静電潜像は、その対応する色のトナーでそれぞれ現像された４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像として顕像化される。

続いて、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体ドラム１１上に形成された各色のトナー像が一次転写位置まで搬送されると、一次転写装置１５が、その各色のトナー像を中間転写装置２０の矢印Ｂで示す方向に回転する中間転写ベルト２１に対して順番に重ね合わされるような状態で一次転写させる。

また、一次転写が終了した各作像装置１０では、ドラム清掃装置１６が付着物を掻き取るように除去して感光体ドラム１１の表面を清掃する。これにより、各作像装置１０は、次の作像動作が可能な状態にされる。

続いて、中間転写装置２０では、中間転写ベルト２１の回転により一次転写されたトナー像を保持して二次転写位置まで搬送する。一方、給紙装置５０では、作像動作に合わせて所要の記録用紙５を給紙搬送路５７に送り出す。給紙搬送路５７では、レジストローラとしての用紙搬送ローラ対５６が記録用紙５を転写時期に合わせて二次転写位置に送り出して供給する。

二次転写位置においては、二次転写装置３０が、中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙５に一括して二次転写させる。また、二次転写が終了した中間転写装置２０では、ベルト清掃装置３１が、二次転写後の中間転写ベルト２１の表面に残留したトナー等の付着物を取り除いて清掃する。

続いて、トナー像が二次転写された記録用紙５は、中間転写ベルト２１と二次転写ベルト３１から剥離された後に用紙搬送装置５８，５９により定着装置４０まで搬送される。定着装置４０では、回転する加熱回転体４２と加圧回転体４３との間の接触部に二次転写後の記録用紙５を導入して通過させることにより、必要な定着処理（加熱及び加圧）を施して未定着のトナー像を記録用紙５に定着させる。最後に、定着が終了した後の記録用紙５は、その片面への画像の形成を行うだけの画像形成動作のときは、用紙排出ローラ対６１により、例えば、筐体１ａの外部に設置された用紙排出部６０に排出される。

以上の動作により、４色のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像が形成された記録用紙９が出力される。

[白黒画像形成モード]
次に、ブラック（Ｋ）の作像装置１０Ｋのみを使用して、白黒（モノクロ）のトナー像を形成する白黒画像形成モードにおける動作を説明する。

画像形成装置１は、白黒（モノクロ）の画像形成動作（プリント）の要求の指令情報を受けると、図３に示されるように、画像形成動作に先立って、後述する接離手段により、第１の面出しロール２３及びカラーの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ）に対応したカラーの一次転写ロール１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）がカラーの感光体ドラム１１（Ｙ，Ｍ，Ｃ）から離間した退避位置に移動した後、白黒の作像装置１０Ｋ、中間転写装置２０、二次転写装置３０、定着装置４０等が始動する。なお、カラーの一次転写ロール１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）は、退避位置において、中間転写ベルト２１から離間しており、中間転写ベルト２１に対して非接触状態となっている。また、白黒画像形成モードにおいては、フルカラー画像形成モードと異なり、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）のカラーの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ）及びカラーの一次転写ロール１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）は駆動されず、停止している。

ブラック（Ｋ）の作像装置１０Ｋにおいては、感光体ドラム１１Ｋが矢印Ａで示す方向に回転し、帯電装置１２Ｋが感光体ドラム１１Ｋの表面を所要の極性（実施の形態１ではマイナス極性）及び電位にそれぞれ帯電させる。続いて、露光装置１３Ｋが、帯電後の感光体ドラム１１Ｋの表面に対し、画像形成装置１に入力される白黒の画像の信号に基づいて発光される光ＬＢを照射し、その表面に所要の電位差で構成される成分の静電潜像を形成する。

続いて、作像装置１０Ｋが、感光体ドラム１１Ｋに形成された白黒成分の静電潜像に対し、所要の極性（マイナス極性）に帯電された対応する黒色（Ｋ）のトナーを現像ロール１４１からそれぞれ供給して静電的に付着させて現像を行う。この現像により、感光体ドラム１１Ｋに形成された静電潜像は、その対応する黒色のトナーで現像されたトナー像として顕像化される。

続いて、作像装置１０Ｋの感光体ドラム１１Ｋ上に形成されたトナー像が一次転写位置まで搬送されると、一次転写装置１５が、そのトナー像を中間転写装置２０の矢印Ｂで示す方向に回転する中間転写ベルト２１に対して一次転写させる。

また、一次転写が終了した作像装置１０Ｋでは、ドラム清掃装置１６Ｋが付着物を掻き取るように除去して感光体ドラム１１Ｋの表面を清掃する。これにより、作像装置１０Ｋは、次の作像動作が可能な状態にされる。

続いて、トナー像が二次転写された記録用紙５は、中間転写ベルト２１と二次転写ベルト３１から剥離された後に用紙搬送装置５８，５９により定着装置４０まで搬送される。定着装置４０では、回転する加熱回転体４２と加圧回転体４３との間の接触部に二次転写後の記録用紙５を導入して通過させることにより、必要な定着処理（加熱及び加圧）をして未定着のトナー像を用紙５に定着させる。最後に、定着が終了した後の記録用紙５は、その片面への画像の形成を行うだけの画像形成動作のときは、用紙排出ローラ対６１により、例えば、筐体１ａの外部に設置される用紙排出部６０に排出される。

以上の動作により、ブラック（Ｋ）のトナー像のみで構成される白黒画像が形成された記録用紙９が出力される。

＜画像形成装置の特徴部分の構成＞
画像形成装置１は、図４乃至図６に示されるように、カラーの一次転写ロール１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の両端部に設けられた回転軸１５１を回転自在に支持する軸受部材１５２を備えている。軸受部材１５２は、画像形成装置１の筐体１ａに固定した状態で設けられた保持部材１５３により、感光体ドラム１１に対して接触又は離間する接離方向に沿って移動自在に保持されている。保持部材１５３は、底壁１５３ａと、底壁１５３ａの両端部から感光体ドラム１１側に向けて起立した状態で設けられた両側壁１５３ｂ，１５３ｃとを有する。保持部材１５３の感光体ドラム１１側に位置する上端部は開口している。保持部材１５３は、その内部に軸受部材１５２を感光体ドラム１１へ向けて変位させるコイルスプリング等からなる弾性部材１５４を備えている。

一次転写ロール１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の中間転写ベルト２１の移動方向に沿った下流側には、伝達機構の一例としてのリンク機構１５６と、リンク機構１５６を作動させる作動アーム７０とが配置されている。なお、伝達機構はリンク機構以外にも、それぞれの一次転写ロール１５を独立して変位させる機構であっても良いが、本実施形態ではリンク機構１５６を有するものである。リンク機構１５６は、支持軸１５５を中心にして回動自在となっている。リンク機構１５６は、支持軸１５５から一方向（中間転写ベルト２１の移動方向に沿った下流側）に直線状に延びた第１の腕部１５７と、支持軸１５５から他方向（中間転写ベルト２１の移動方向に沿った上流側）に直線状に延びた第２の腕部１５８とを備えている。第１の腕部１５７と第２の腕部１５８は、支持軸１５５を中心にして１８０度より小さい中心角を成すよう一体的に設けられている。第２の腕部１５８は、その先端寄りの下端面が一次転写ロール１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の回転軸１５１に接触している。

一方、一次転写ロール１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の軸方向に沿った両端部に配置される２本の第１の腕部１５７間には、図５に示されるように、一次転写ロール１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の中間転写ベルト２１に対する接触及び離間動作に連動して、中間転写ベルト２１の一方の面（裏面）に面接触することで、中間転写ベルト２１に制動力を作用させる面接触部材の一例としての制動力作用部材１５９を備えている。この制動力作用部材１５９は、例えば、側面略台形状に形成された発泡性弾性体や比較的低反発の弾性体、あるいは硬質弾性体（ゴム）などから構成されている。制動力作用部材１５９は、一次転写ロール１５の軸方向に沿って第１の腕部１５７に支持される領域にわたり設けられている。なお、制動力作用部材１５９は一次転写ロール１５の軸方向に沿った長さと等しい長さを有するように設定しても良い。また、制動力作用部材１５９の裏面は、金属板等からなる平板状の剛性を有する支持部材１６０により支持されている。制動力作用部材１５９は、中間転写ベルト２１の裏面に面接触することで当該中間転写ベルト２１に摩擦制動力を作用させるものである。制動力作用部材１５９は、必要に応じて、中間転写ベルト２１と接触する側の表面に、当該制動力作用部材１５９の摩耗を抑制する合成樹脂製シート等からなる図示しない摩耗低減シートを接着等の手段により設けても良い。なお、制動力作用部材１５９は、必ずしも、一次転写ロール１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）それぞれに設ける必要はなく、いずれか１か所に設けても良い。さらに説明すると、制動力作用部材１５９は、一次転写ロール１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の離間動作に連動するものであれば、必ずしも一次転写ロール１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）に設けなくとも、一次転写ロール１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）以外の領域に設けても良い。

また、画像形成装置１は、図７及び図８に示されるように、第１の面出しローラ２３の両端部に設けられた回転軸２３１を回転自在に支持するリンク機構２３６を備えている。リンク機構２３６は、支持軸２３５を中心にして回動自在となっている。リンク機構２３６は、支持軸２３５から一方向（中間転写ベルト２１の移動方向に沿った下流側）に直線状に延びた第１の腕部２３７と、支持軸２３５から他方向（中間転写ベルト２１の移動方向に沿った上流側）に直線状に延びた第２の腕部２３８とを備えている。第１の腕部２３７と第２の腕部２３８は、支持軸２３５を中心にして１８０度よりも大きい中心角を成すよう一体的に設けられている。第２の腕部２３８は、フルカラーモード時、その先端寄りの上端面が位置規制ピン２３３に接触しており、フルカラーモード時における第１の面出しローラ２３の位置を規制している。なお、リンク機構２３６は、コイルスプリング２３４により図中反時計回り方向に付勢されている。

一次転写ローラ１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）及び第１の面出しローラ２３の軸方向に沿った両端部には、図９及び図１０に示されるように、リンク機構１５６，２３６を作動させる作動アーム７０が、一次転写ローラ１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）及び第１の面出しローラ２３のリンク機構１５６，２３６に対応した位置にわたり長尺に配置されている。作動アーム７０は、画像形成装置１の筐体１ａに図示しない案内部材を介して水平方向に沿って移動自在となっている。作動アーム７０の長手方向に沿った一端部（図中、左端部）には、作動アーム７０を往復移動させるための矩形状の作動部７０ａが交差するように設けられている。また、作動アーム７０の長手方向に沿った他端部（図中、右端部）側には、リンク機構１５６の第１の腕部１５７及びリンク機構２３６の第１の腕部２３７に接触して、当該リンク機構１５６及びリンク機構２３６を回動させる回動部７０ｂが、一次転写ローラ１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）のリンク機構１５６及び第１の面出しローラ２３のリンク機構２３６に対応した位置にそれぞれ設けられている。

また、作動アーム７０の作動部７０ａには、図示しない駆動手段によって回転駆動される偏心カム７１が配置されている。また、作動アーム７０には、作動部７０ａ側の端部に連結されたコイルスプリング等の弾性部材７２によって、作動部７０ａを偏心カム７１に常時押圧させる弾性力が付与されている。

制動力作用部材１５９が中間転写ベルト２１に与える摩擦制動力Ｆは、制動力作用部材１５９が中間転写ベルト２１を押圧する押圧力をＮ、制動力作用部材１５９と中間転写ベルト２１との摩擦係数をμとした場合、Ｆ＝μ・Ｎと表すことができる。ここで、制動力作用部材１５９が中間転写ベルト２１を押圧する押圧力Ｎは、制動力作用部材１５９の弾性率及び変位量によって決定される。摩擦係数μは、制動力作用部材１５９が中間転写ベルト２１と接触する面の材質や表面状態（表面粗さ等）、及び中間転写ベルト２１の裏面の材質や表面状態（表面粗さ等）などによって決まる。

この実施の形態では、１つの制動力作用部材１５９が中間転写ベルト２１に与える摩擦制動力Ｆを、フルカラー画像形成モードにおいて１つの一次転写ロール１５が中間転写ベルト２１に接触することにより、中間転写ベルト２１に与える制動力と略等しい値に設定している。フルカラー画像形成時、カラーの一次転写ロール１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）は、図２に示されるように、中間転写ベルト２１を介して感光体ドラム１１に接触することにより従動回転する。カラーの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ）における感光体ドラム１１は、図示しない駆動装置によって矢印Ａで示す方向に沿って回転駆動される。また、中間転写ベルト２１は、駆動ローラ２２によって矢印Ｂで示す方向に沿って感光体ドラム１１の周速度と略等しい速度で回転駆動される。これに対して、カラーの一次転写ロール１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）は、上述したように、中間転写ベルト２１を介して感光体ドラム１１に接触することにより中間転写ベルト２１の移動に伴って従動回転する。そのため、一次転写ロール１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）は、その重量や形状、あるいは回転軸１５１と軸受部材１５２との間の摩擦抵抗等によって、中間転写ベルト２１を回転駆動する際の負荷となる。

一方、白黒画像形成モードにおいて、カラーの一次転写ロール１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）は、図３に示されるように、中間転写ベルト２１から離間しており、カラーの一次転写ロール１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）に相当する駆動負荷が中間転写ベルト２１に作用しない。また、中間転写ベルト２１は、カラー画像形成モードと白黒画像形成モードにおいて移動速度（プロセススピード）が異なる値に設定される場合があるものの、中間転写ベルト２１は、同一の駆動装置によって回転駆動される。そのため、カラーの一次転写ロール１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）が中間転写ベルト２１から離間している分だけ、カラー画像形成モードと白黒画像形成モードとでは、中間転写ベルト２１を回転駆動する際に作用する駆動負荷が異なる。つまり、中間転写ベルト２１を回転駆動する際に作用する駆動負荷は、カラー画像形成モードより白黒画像形成モードの方が小さくなる。

ところで、画像形成装置１において、記録用紙５、特に厚紙等からなる記録用紙５が二次転写位置に進入する際、その厚みに基づく抵抗により、中間転写ベルト２１の矢印Ｂ方向への搬送、並びに、バックアップローラ２８の回転が規制される。すなわち、記録用紙５として厚紙の進入は、中間転写ベルト２１の駆動装置に対して、バックアップローラ２８の回転を規制する外力となる。この外力は、記録用紙５が厚いほど、大きい傾向にある。なお、制動力作用部材１５９を中間転写ベルト２１の裏面に面接触させるか否かは、記録用紙５の坪量に応じて切り替えるように構成しても良い。

バックアップローラ２８の回転が規制されると、バックアップローラ２８に張り渡された中間転写ベルト２１の移動速度に速度変動が生じ、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の一次転写位置において転写中のトナー像に画像乱れを発生させる虞れがある。このトナー像に発生する画像乱れは、中間転写ベルト２１の駆動装置に作用する駆動負荷が相対的に小さい白黒画像形成モード時に顕著に発生する傾向がある。

そこで、この実施の形態では、上述したように、カラーの一次転写ロール１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の離間動作に連動して中間転写ベルト２１の裏面に面接触することで当該中間転写ベルト２１にカラーの一次転写ロール１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）に相当する摩擦制動力を作用させる制動力作用部材１５９を備えている。

＜画像形成装置の特徴部分の動作＞
[フルカラー画像形成モード]
画像形成装置１では、図２に示されるように、フルカラー画像形成時、カラーの一次転写ローラ１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）及び第１の面出しローラ２３が画像形成位置に移動し、カラーの一次転写ローラ１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）が中間転写ベルト２１を介してカラーの感光体ドラム１１の表面に接触した状態となる。

更に説明すると、画像形成装置１では、図９に示されるように、フルカラー画像形成モード時、図示しない駆動装置によって偏心カム７１を回転させることにより、作動アーム７０が図中右方向へ移動する。すると、作動アーム７０の移動に伴って作動アーム７０の回動部７０ｂが同方向に移動する。作動アーム７０の回動部７０ｂには、リンク機構１５６の第１の腕部１５７及びリンク機構２３６の第１の腕部２３７が接触している。リンク機構１５６及びリンク機構２３６は、弾性部材１５４，２３４によって反時計回り方向に弾性力が付与されている。そのため、作動アーム７０の回動部７０ｂの移動に伴ってリンク機構１５６及びリンク機構２３６は、反時計回り方向に回動する。すると、リンク機構１５６の第２の腕部１５８及びリンク機構２３６の第２の腕部２３８に接触した一次転写ローラ１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）は、弾性部材１５４，２３４の弾性力によって上方へ移動し、中間転写ベルト２１を介して感光体ドラム１１（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の表面に接触するとともに、第１の面出しローラ２３が位置規制ピン２３３により位置が規制されたフルカラーモード時における画像形成位置へと移動する。

また、リンク機構１５６が反時計回り方向に回動することで、制動力作用部材１５９は、中間転写ベルト２１の裏面から離間した退避位置へと移動する。そのため、中間転写ベルト２１には、制動力作用部材１５９による制動力が作用しない状態となる。

[白黒画像形成モード]
次に、画像形成装置１では、図３に示されるように、白黒画像形成モード時、カラーの一次転写ローラ１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）及び第１の面出しローラ２３が画像形成位置から退避位置に移動し、カラーの一次転写ローラ１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）及び第１の面出しロール２３が中間転写ベルト２１から離間した状態とされるとともに、中間転写ベルト２１がカラーの感光体ドラム１１（Ｙ，Ｍ，Ｃ）から離間した状態となる。

更に説明すると、画像形成装置１では、図１０に示されるように、白黒画像形成モード時、図示しない駆動装置によって偏心カム７１を回転させることにより、作動アーム７０が図中左方向へ移動する。すると、作動アーム７０の移動に伴って作動アーム７０の回動部７０ｂが同方向に移動する。作動アーム７０の回動部７０ｂには、リンク機構１５６の第１の腕部１５７及びリンク機構２３６の第１の腕部２３７が接触している。リンク機構１５６の第１の腕部１５７及びリンク機構２３６の第１の腕部２３７は、作動アーム７０の回動部７０ｂによって図中時計回り方向に回動する。すると、リンク機構１５６の第２の腕部１５８に回転軸１５１が接触した一次転写ローラ１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）は、弾性部材１５４の弾性力に抗して押し下げられ、中間転写ベルト２１から離間した位置へ移動する。同時に、第１の面出しローラ２３は、図７（ｂ）に示されるように、リンク機構２３６が時計回り方向に回動することで位置規制ピン２３３から離間した非画像形成位置へと移動する。

また、リンク機構１５６及びリンク機構２３６が時計回り方向に回動することで、制動力作用部材１５９は、中間転写ベルト２１の裏面に接触した作動位置へと移動する。そのため、中間転写ベルト２１には、制動力作用部材１５９による制動力が作用した状態となる。

このように、上記実施の形態では、中間転写ベルト２１の内側及び外側からベルトを挟持して搬送負荷を付与する場合に比較して、少ない部品で中間転写ベルト２１の速度変動が抑制される。

１…画像形成装置、１ａ…画像形成装置本体、１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）…一次転写ローラ、２１…中間転写ベルト、１５９…制動力作用部材。

Claims

複数のローラに張り渡された無端状のベルトと、
前記ローラの１つであって、前記ベルトを回転駆動する駆動ローラと、
画像形成モードに基づいて前記ベルトに接触又は離間する接離部材と、
前記接離部材の離間動作に連動して前記ベルトの前記駆動ローラが接触する面と同一面であって且つ表面に対向部材を有しない裏面に面接触する平板状の面接触部材と、
一方の腕部に前記面接触部材が設けられて支点を中心に回動可能なリンク機構と、
前記接離部材を前記ベルトに接触するよう付勢する弾性部材と、
を備え、
前記リンク機構を回動させて前記面接触部材を制動位置へ変位させるとともに、前記リンク機構の他方の腕部によって前記接離部材を前記弾性部材の弾性力に抗して押し下げて前記ベルトから離間させることを特徴とするベルト駆動装置。
前記面接触部材は、前記接離部材の離間動作における変位が伝達機構を介して伝達されることにより、前記ベルトの裏面に面接触する制動位置へと変位することを特徴とする請求項１に記載のベルト駆動装置。
前記接離部材が前記ベルトに接触する前記リンク機構の回動方向と、前記面接触部材が前記ベルトに面接触する前記リンク機構の回動方向が逆方向である請求項１に記載のベルト駆動装置。
前記面接触部材は、前記ベルトの裏面に面接触することで当該ベルトに摩擦制動力を作用させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のベルト駆動装置。
請求項１乃至４のいずれかに記載のベルト駆動装置と、
トナー像を保持する像保持体の外周面に前記ベルトを介して接触し、前記像保持体上のトナー像を前記ベルトに転写する転写手段と、
を備えることを特徴とするベルトユニット。
外周面にトナー像を保持する像保持体と、
複数のローラに張り渡された無端状の中間転写ベルトと、
前記像保持体の外周面に前記中間転写ベルトを介して接触し、前記像保持体上のトナー像を前記ベルトに転写する一次転写手段と、
前記複数のローラのうち、１つのローラに前記中間転写ベルトを介して接触し、前記中間転写ベルトの表面に転写されたトナー像を記録媒体に転写する二次転写手段と、
を備え、
請求項１乃至４のいずれかに記載のベルト駆動装置によって前記中間転写ベルトを駆動することを特徴とする画像形成装置。
互いに異なる色のトナー像を保持する複数の像保持体と、
複数のローラに張り渡された無端状の中間転写ベルトと、
前記複数の像保持体の外周面に前記中間転写ベルトを介して接触し、前記複数の像保持体上のトナー像を前記ベルトに転写する一次転写手段と、
前記複数のローラのうち、１つのローラに前記中間転写ベルトを介して接触し、前記中間転写ベルトの表面に転写されたトナー像を記録媒体に転写する二次転写手段と、
を備え、
請求項１乃至４のいずれかに記載のベルト駆動装置によって前記中間転写ベルトを駆動することを特徴とする画像形成装置。
前記複数の像保持体として、カラーのトナー像を保持するカラー用の像保持体と、白黒のトナー像を保持する白黒用の像保持体とを備え、
白黒の画像形成モード時には、前記カラー用の像保持体及び当該カラー用の像保持体に対応した前記一次転写手段が、前記中間転写ベルトから離間するよう構成されていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。