JP6638686B2 - 転写ユニット及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、無端状の転写ベルトと、各色のトナー像を転写ベルト上若しくは転写ベルトに保持されて搬送される記録媒体上に順次積層して転写する複数の転写ローラーと、を有する転写ユニット及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。

従来、種々の画像形成装置が提案されているが、その中に、複数の画像形成部により各色のトナー像を順次重ね合わせてフルカラー画像を形成するタンデム式のカラー画像形成装置がある。さらに、タンデム式のカラー画像形成装置には、無端状の転写ベルトにより搬送されてくる記録媒体上に各画像形成部で形成されたトナー像を転写する直接転写方式と、複数の画像形成部により無端状の中間転写ベルト上にトナー像を順次重ね合わせた（一次転写した）後、記録媒体上に一度に転写（二次転写）する中間転写方式とがある。

このようなタンデム式カラー画像形成装置では、モノクロ画像を出力するモノクロモードにおいてはブラックトナーのみを用いた画像形成が行われる。このモノクロモード時にブラック以外のイエロー、マゼンタ、シアンの各画像形成部の像担持体を転写ベルトに接触させたままにすると、イエロー、マゼンタ、シアンの像担持体に接触することで転写ベルトや記録媒体が汚れたり、転写ベルトの駆動トルクが不必要に大きくなったりする不具合が発生する。そこで、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの像担持体に中間転写ベルトを挟んで転写ローラーの一部または全てを接触させる接触モードと、全ての転写ローラーを離間させる待機モードとを切り替え可能とした画像形成装置が知られている。

上記のように転写ローラーの接触または離間動作を行う場合、従来は転写ローラーを接触位置と離間位置との間で往復移動させる駆動モーターの駆動時間を制御することにより転写ローラーを接触位置または離間位置に停止させていた。そのため、転写ローラーの停止位置がばらつくことがあり、感光体ドラムに対する転写ローラーの圧接状態が変化してトナー像の転写性能に影響を及ぼすという問題点があった。

そこで、転写ローラーを接触位置または離間位置に精度良く停止させる方法が提案されている。例えば特許文献１には、カムの回動に応じて一次転写ローラーを往復移動させることにより転写ベルトを感光体ドラムに接触または離間させる構成において、カムの回動位置を光学的に検知するセンサーを備えた画像形成装置が開示されている。

特開２００７−７９５７０号公報

特許文献１の構成では、カムを回動させるシャフトの周面に２枚の羽根（遮光板）を設け、２つのセンサーの出力信号レベルの変化を対比することでカムの回転位置を検知している。そのため、カムの回転位置を検知するために高価なセンサーが２つ必要であり、構成や制御経路も複雑となっていた。

本発明は、上記問題点に鑑み、転写ベルトに対する複数の転写ローラーの配置を簡易な構成で精度良く切り替え可能な転写ユニット及びそれを備え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ために本発明の第１の構成は、転写ベルトと、複数の転写ローラーと、複数対の支持部材と、一対の移動部材と、ピニオンギアと、センサーと、遮光板と、を備えた転写ユニットである。転写ベルトは、無端状であって複数の画像形成部に沿って移動する。転写ローラーは、転写ベルトを挟んで各画像形成部に配置された像担持体に対向配置され、像担持体上に形成されたトナー像を転写ベルト上若しくは転写ベルト上に保持される記録媒体上に転写する。支持部材は、各転写ローラーの回転軸の両端部を回転可能に支持するとともに、転写ベルトに対して接離する方向に往復移動可能である。移動部材は、支持部材を転写ベルトに対して接離方向に往復移動させる。ピニオンギアは、移動部材に駆動力を伝達する。センサーは、発光部と受光部とから成る検出部を有する。遮光板は、ピニオンギアに駆動力を伝達するギアに一体形成され、複数のスリットが等間隔で形成されたパルス部と、パルス部に隣接して形成される遮光部または透光部の少なくとも一つと、を有する。検出部を通過したパルス部のスリット数に基づいてギアの回転量を検出するとともに、遮光部のエッジが検出部を通過することにより検出部の光路を遮光するタイミング、若しくは透光部のエッジが検出部を通過することにより検出部の光路を開放するタイミングに基づいてギアの基準位置を検出する。

本発明の第１の構成によれば、移動部材を往復移動させるピニオンギアに駆動力を伝達するギアの基準位置と回転量とを一つのセンサーを用いて検出することができる。従って、ギアの基準位置と回転量とを簡易な構成で精度良く検出可能となる。また、移動部材および転写ローラーの両端部を支持する支持部材の移動量が厳密に規制されるため、転写ローラーを転写ベルトに対して確実に接触または離間可能となる。

本発明の中間転写ユニット３０が搭載されるカラープリンター１００の構成を示す概略側面図 本発明の第１実施形態に係る中間転写ユニット３０を下方向から見た外観斜視図 第１実施形態の中間転写ユニット３０の内部構造を示す斜視図 第１実施形態の中間転写ユニット３０に用いられるスライダー３７ａを中間転写ユニット３０の内側から見た側面図 一次転写ローラー６ａの軸受ホルダー３８ａ、バックアップローラー３３の軸受ホルダー３８ｅを中間転写ユニット３０の内側から見た部分拡大図であり、一次転写ローラー６ａ及びバックアップローラー３３が中間転写ベルト８に接触した状態を示す図 一次転写ローラー６ａの軸受ホルダー３８ａ、バックアップローラー３３の軸受ホルダー３８ｅを中間転写ユニット３０の内側から見た部分拡大図であり、一次転写ローラー６ａ及びバックアップローラー３３が中間転写ベルト８から離間した状態を示す図 第１実施形態の中間転写ユニット３０における駆動入力ギア７０周辺の拡大斜視図 駆動入力ギア７０およびギア位置検出センサー８０を側面フレーム３２側（図７の紙面奥側）から見た斜視図 図８におけるギア位置検出センサー８０付近の拡大斜視図 カラーモードにおけるスライダー３７ａ、軸受ホルダー３８ａ〜３８ｅ、一次転写ローラー６ａ〜６ｄ、およびバックアップローラー３３の配置を示す側面図 モノクロモードにおけるスライダー３７ａ、軸受ホルダー３８ａ〜３８ｅ、一次転写ローラー６ａ〜６ｄ、およびバックアップローラー３３の配置を示す側面図 待機モードにおけるスライダー３７ａ、軸受ホルダー３８ａ〜３８ｅ、一次転写ローラー６ａ〜６ｄ、およびバックアップローラー３３の配置を示す側面図 本発明の第２実施形態に係る中間転写ユニット３０に用いられるスライダー３７ａおよび軸受ホルダー３８ａ〜３８ｄを中間転写ユニット３０の内側から見た側面図 第２実施形態の中間転写ユニット３０に用いられる軸受ホルダー３８ｂと第２段差リブ５１、軸受ホルダー３８ｃと第３段差リブ５２の位置関係を示す斜視図 軸受ホルダー３８ａ〜３８ｄの移動機構の他の構成を示す斜視図であり、スライダー３７ｂに押圧リブ８０〜８３を形成した例を示す図

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の中間転写ユニットが搭載される画像形成装置の概略断面図であり、ここではタンデム方式のカラー画像形成装置について示している。カラープリンター１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では左側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（イエロー、シアン、マゼンタ及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの画像を順次形成する。

これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、さらに駆動装置（図示せず）により図１において反時計回り方向に回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。

パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置５によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄには、トナーコンテナ（図示せず）によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤（以下、単に現像剤ともいう）が所定量充填されており、現像装置３ａ〜３ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に現像剤中のトナーが供給され、静電的に付着する。これにより、露光装置５からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。

そして、一次転写ローラー６ａ〜６ｄにより一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。一次転写後に感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナー等はクリーニング装置７ａ〜７ｄにより除去される。

トナー像が転写される転写紙Ｐは、カラープリンター１００下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラー１２ａ及びレジストローラー対１２ｂを介して転写紙Ｐが所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラー９と中間転写ベルト８のニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送される。トナー像が二次転写された転写紙Ｐは定着部１３へと搬送される。二次転写後に中間転写ベルト８の表面に残留したトナー等はベルトクリーニング装置１９により除去される。

定着部１３に搬送された転写紙Ｐは、加熱及び加圧されてトナー像が転写紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、そのまま（或いは分岐部１４によって反転搬送路１８に振り分けられ、両面に画像が形成された後）排出ローラー対１５によって排出トレイ１７に排出される。

図２は、図１に示したカラープリンター１００に搭載される本発明の第１実施形態に係る中間転写ユニット３０を下方向から見た外観斜視図、図３は、第１実施形態の中間転写ユニット３０の内部構造を示す斜視図である。図１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

中間転写ユニット３０は、２枚の側面フレーム３１、３２及び上面フレーム（図示せず）で構成されるユニット本体３５と、側面フレーム３１、３２の間に支持された一次転写ローラー６ａ〜６ｄ、テンションローラー１０、駆動ローラー１１、バックアップローラー３３、ガイドローラー３４と、これらの各ローラーに張架された無端状の中間転写ベルト８等により構成されている。

側面フレーム３１、３２にはスライダー３７ａ、３７ｂが水平方向に摺動可能に支持されている。一次転写ローラー６ａ〜６ｄ及びバックアップローラー３３の回転軸の両端部は軸受ホルダー３８ａ〜３８ｅに回転可能に支持されており、軸受ホルダー３８ａ〜３８ｅはスライダー３７ａ、３７ｂに対し上下方向に移動可能に支持されている。また、テンションローラー１０、駆動ローラー１１、ガイドローラー３４は側面フレーム３１、３２に回転可能に支持されている。

中間転写ユニット３０の内部にはシャフト４６が配置されており、シャフト４６の両端部にはピニオンギア４７ａ、４７ｂが固定されている。シャフト４６は側面フレーム３２（図２参照）を貫通して中間転写ユニット３０の外側に突出しており、先端部近傍には駆動入力ギア７０が固定されている。カラープリンター１００本体側に設けられた駆動モーター（図示せず）からギア列（図示せず）を介して駆動入力ギア７０に回転駆動力が伝達される。

ピニオンギア４７ａ、４７ｂは、それぞれスライダー３７ａ、３７ｂの下面に形成されたラック４８と噛み合う位置に配置されている。ピニオンギア４７ａ、４７ｂを正逆回転させることでスライダー３７ａ、３７ｂを水平方向に往復移動可能となっている。シャフト４６、及びピニオンギア４７ａ、４７ｂは、スライダー３７ａ、３７ｂを往復移動させるスライダー駆動機構を構成する。

図４は、第１実施形態の中間転写ユニット３０に用いられるスライダー３７ａを中間転写ユニット３０の内側から見た側面図である。なお、スライダー３７ｂはスライダー３７ａと左右対称形である以外は同様の構成であるため説明を省略する。スライダー３７ａの内側面には、第１段差リブ５０、第２段差リブ５１、第３段差リブ５２、第４段差リブ５３から成る４つの段差リブ５０〜５３が形成されている。各段差リブ５０〜５３は、それぞれ１つの下段部５０ａ〜５３ａと１つの上段部５０ｂ〜５３ｂと、対応する下段部５０ａ〜５３ａと上段部５０ｂ〜５３ｂとを連結する１つの傾斜部５０ｃ〜５３ｃとで構成されている。

図５及び図６は、一次転写ローラー６ａの軸受ホルダー３８ａ、バックアップローラー３３の軸受ホルダー３８ｅを中間転写ユニット３０の内側から見た部分拡大図である。なお、図５は一次転写ローラー６ａ及びバックアップローラー３３が中間転写ベルト８に接触した状態を示しており、図６は一次転写ローラー６ａ及びバックアップローラー３３が中間転写ベルト８から離間した状態を示している。また、軸受ホルダー３８ｂ〜３８ｄについても軸受ホルダー３８ａと全く同様の構成であるため説明を省略する。

軸受ホルダー３８ａは、ホルダー本体５５と、ホルダー本体５５に対し上下に摺動可能に支持される軸受部５７と、ホルダー本体５５と軸受部５７との間に配置されるコイルバネ６０とで構成されており、軸受部５７はコイルバネ６０の付勢力によってホルダー本体５５から離間する方向（下方向）に付勢されている。軸受ホルダー３８ｅは、ホルダー本体５５に対して軸受部５７が下端位置に固定される構成になっており、コイルバネ６０は設けられていない。

また、ホルダー本体５５の上端部には、一対のＶ字状のリブをそれぞれの頂点が対向するように配置して成る挟持部５５ａが形成されている。この挟持部５５ａがスライダー３７ａ、３７ｂの第１段差リブ５０を上下から挟み込むように軸受ホルダー３８ａ、３８ｅを配置することで、軸受ホルダー３８ａ、３８ｅがスライダー３７ａ、３７ｂの第１段差リブ５０に摺動可能に支持される。

同様に、一次転写ローラー６ｂの軸受ホルダー３８ｂは第２段差リブ５１に、一次転写ローラー６ｃの軸受ホルダー３８ｃは第３段差リブ５２に、一次転写ローラー６ｄの軸受ホルダー３８ｄは第４段差リブ５３に、それぞれ摺動可能に支持されている。

図７は、第１実施形態の中間転写ユニット３０における駆動入力ギア７０周辺の拡大斜視図である。図８は、駆動入力ギア７０およびギア位置検出センサー８０を側面フレーム３２側（図７の紙面奥側）から見た斜視図であり、図９は、図８におけるギア位置検出センサー８０付近の拡大斜視図である。

カラープリンター１００本体側に設けられた駆動モーターを正逆方向に所定量回転させることにより、駆動入力ギア７０も正逆方向に所定量回転する。駆動入力ギア７０の回転に伴い、シャフト４６に固定されたピニオンギア４７ａ、４７ｂ（図３参照）も正逆方向に所定量回転するため、ピニオンギア４７ａ、４７ｂに噛み合うラック４８を有するスライダー３７ａ、３７ｂ（図３参照）も図３の左右方向に移動する。これにより、前述したように一次転写ローラー６ａ〜６ｄの配置が待機モード、モノクロモード（第１モード）またはカラーモード（第２モード）に切り替えられる。

図８に示すように、駆動入力ギア７０には遮光板７１が一体形成されている。遮光板７１は駆動入力ギア７０の外周縁よりも径方向内側寄りの位置から側面フレーム３２方向に環状に突出している。遮光板７１は、複数のスリット７３ａが等間隔で形成されたパルス部７３と、パルス部７３の両側に隣接して配置される遮光部７５および透光部７７とを有する。

また、駆動入力ギア７０の近傍には、駆動入力ギア７０のホームポジション及びギア位置（回転角）を検出するギア位置検出センサー８０が配置されている。ギア位置検出センサー８０は、ＰＩ（フォトインタラプター）センサーであり、発光部８１ａ及び受光部８１ｂが設けられたコ字型の検出部８１で遮光板７１を表裏方向から挟むように配置されている。

駆動入力ギア７０の回転によって遮光板７１は駆動入力ギア７０と同方向に回転する。そして、パルス部７３のスリット７３ａが検出部８１を通過することで、検出部８１の受光信号レベルが一定のタイミングでＬＯＷ（ＯＦＦ状態）及びＨＩＧＨ（ＯＮ状態）に切り換わる。この受光信号レベルの切り換わるタイミングを検知することにより、遮光板７１の回転角を検出し、それに基づいて駆動入力ギア７０の位置（回転角）を検出することができる。

次に、本実施形態の中間転写ユニット３０における一次転写ローラー６ａ〜６ｄ、及びバックアップローラー３３の動作について説明する。図１０は、カラーモードにおけるスライダー３７ａ、軸受ホルダー３８ａ〜３８ｅ、一次転写ローラー６ａ〜６ｄ、およびバックアップローラー３３の配置を示す側面図である。なお、ここではテンションローラー１０、駆動ローラー１１、ガイドローラー３４、及びスライダー３７ｂは記載を省略しているが、カラーモードにおける各ローラー及びスライダー３７ｂの配置は図３に示されているため、必要に応じて図３を参照しながら説明する。

カラー画像を出力するカラーモードにおいては、４つの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄで画像形成を行うため、４本の一次転写ローラー６ａ〜６ｄを、それぞれ中間転写ベルト８を介して感光体ドラム１ａ〜１ｄに圧接する。また、バックアップローラー３３は中間転写ベルト８を感光体ドラム１ａ〜１ｄ方向に押圧する位置に配置する必要がある。

そこで、ピニオンギア４７ａ、４７ｂを所定方向（図３の時計回り方向）に所定角度だけ回転させてスライダー３７ａ、３７ｂを右方向にスライドさせることにより、図１０に示すように軸受ホルダー３８ａ〜３８ｅを各段差リブ５０〜５３の下段部５０ａ〜５３ａに配置する。

具体的には、図９に示したように遮光板７１に形成された遮光部７５のエッジ７５ａの通過がギア位置検出センサー８０の検出部８１によって検知され、検出部８１の受光信号レベルがＨＩＧＨ（ＯＮ状態）からＬＯＷ（ＯＦＦ状態）に切り換わると、検出部８１の受光信号レベルがＬＯＷのまま維持される。従って、検出部８１の受光信号レベルが所定時間継続してＬＯＷとなった時点で駆動モーターを停止することにより、軸受ホルダー３８ａ〜３８ｅが第１段差リブ５０〜第４段差リブ５３の下段部５０ａ〜５３ａに配置される。なお、このときの駆動入力ギア７０の回転位置（回転角）を基準位置とする。

このとき、一次転写ローラー６ａ〜６ｄ及びバックアップローラー３３は中間転写ベルト８に接触するが、図５に示したように中間転写ベルト８からの抗力により軸受ホルダー３８ａ〜３８ｄ内のコイルバネ６０の圧縮長が変化するため、ホルダー本体５５と軸受部５７との間に隙間が形成され、一次転写ローラー６ａ〜６ｄは所定の圧力で中間転写ベルト８を介して感光体ドラム１ａ〜１ｄに圧接される。また、バックアップローラー３３は所定の位置で中間転写ベルト８を下方向に押圧する。これにより、軸受ホルダー３８ａ〜３８ｅは下方向に移動し、４本の一次転写ローラー６ａ〜６ｄ及びバックアップローラー３３が中間転写ベルト８に圧接されるカラーモードとなる。

図１１は、モノクロモードにおけるスライダー３７ａ、軸受ホルダー３８ａ〜３８ｅ、一次転写ローラー６ａ〜６ｄ、およびバックアップローラー３３の配置を示す側面図である。モノクロ画像を出力するモノクロモードにおいては、ブラックの画像形成部Ｐｄのみを用いて画像形成を行うため、一次転写ローラー６ｄのみを中間転写ベルト８を介して感光体ドラム１ｄに圧接する必要がある。そこで、ピニオンギア４７ａ、４７ｂを逆方向（図３の反時計回り方向）に所定角度だけ回転させてスライダー３７ａ、３７ｂを図１０の状態から所定量だけ左方向にスライドさせる。

駆動入力ギア７０が基準位置にある状態でピニオンギア４７ａ、４７ｂを逆方向に回転させると、シャフト４６に固定された駆動入力ギア７０は図８の時計回り方向に回転する。そして、パルス部７３のスリット７３ａの通過によって受光信号レベルがＬＯＷからＨＩＧＨへ切り換わる回数をカウントする。例えば、検出部８１の受光信号レベルがＬＯＷからＨＩＧＨへ５回切り換わり、エッジ７３ｂの通過が検知されるまで駆動モーターの駆動を継続する。

その結果、ピニオンギア４７ａ、４７ｂが逆方向に所定角度だけ回転し、軸受ホルダー３８ａ〜３８ｅが第１段差リブ５０〜第３段差リブ５２の下段部５０ａ〜５２ａから傾斜部５０ｃ〜５２ｃを通過して上段部５０ｂ〜５２ｂに移動する。一方、軸受ホルダー３８ｄは、第４段差リブ５３の下段部５３ａに留まっている。これにより、軸受ホルダー３８ａ〜３８ｃは上方向に移動し、一次転写ローラー６ｄのみが中間転写ベルト８に圧接されるモノクロモードに切り替えられる。

モノクロモードでは、一次転写ローラー６ａ〜６ｃ及びバックアップローラー３３が中間転写ベルト８から離間するため、感光体ドラム１ａ〜１ｃ表面の残留トナーによる中間転写ベルト８の汚れを防止することができる。また、中間転写ベルト８を回動する駆動ローラー１１の駆動トルクが不必要に増大するおそれもなくなる。

図１２は、待機モードにおけるスライダー３７ａ、軸受ホルダー３８ａ〜３８ｅ、一次転写ローラー６ａ〜６ｄ、およびバックアップローラー３３の配置を示す側面図である。画像を出力しない待機モードにおいては、ピニオンギア４７ａ、４７ｂをさらに逆方向に回転させてスライダー３７ａ、３７ｂを図１１の状態から所定量だけ左方向にスライドさせる。

図１１の状態から駆動入力ギア７０をさらに回転させることにより、パルス部７３に隣接する透光部７７が検出部８１を通過する。このとき、検出部８１の受光信号レベルはＨＩＧＨ（ＯＮ状態）のまま維持される。この位置で駆動モーターの駆動を停止することにより、軸受ホルダー３８ｄ、３８ｅが第３段差リブ５３の上段部５３ａに移動する。即ち、検出部８１の受光信号レベルが所定時間継続してＨＩＧＨとなった時点で駆動モーターを停止することにより、図１２に示すように全ての軸受ホルダー３８ａ〜３８ｅが上段部５０ｂ〜５３ｂに移動し、４本の一次転写ローラー６ａ〜６ｄ及びバックアップローラー３３が中間転写ベルト８から離間する待機モードに切り替えられる。

待機モードでは、一次転写ローラー６ａ〜６ｄ、及びバックアップローラー３３が中間転写ベルト８から離間するため、中間転写ベルト８に付与されていたテンションが緩められ、中間転写ベルト８の変形や伸びを防止することができる。

なお、待機モードからカラーモードへ移行する場合、スライダー３７ａ、３７ｂおよび軸受ホルダー３８ａ〜３８ｅは上記とは逆に動作する。また、ギア位置検出センサー８０による駆動入力ギア７０の回転角の検知手順も上記と逆になる。

上記の構成によれば、駆動入力ギア７０に一体形成された遮光板７１をギア位置検出センサー８０で検出することにより、駆動入力ギア７０と同軸（シャフト４６）に固定されたピニオンギア４７ａ、４７ｂの回転量（回転角）を検出することができる。これにより、スライダー３７ａ、３７ｂの移動量および移動方向も精度良く制御することができる。

また、遮光板７１にパルス部７３、遮光部７５、透光部７７を形成し、遮光部７５のエッジ７５ａがギア位置検出センサー８０の検出部８１を通過したときの駆動入力ギア７０の回転位置（回転角）を基準位置とすることで、駆動入力ギア７０を基準位置で正確に停止させることができる。即ち、一つのギア位置検出センサー８０で駆動入力ギア７０の基準位置および回転角の両方を検出可能となる。そのため、高価なＰＩセンサーを複数設ける必要がなくなり、駆動モーターとして安価なＤＣブラシモータを使用できるためコスト面においても有利となる。

なお、上記実施形態では遮光部７５のエッジ７５ａが検出部８１を通過したときの駆動入力ギア７０の回転位置（回転角）を基準位置としたが、透光部７７のエッジ７７ａ（図８参照）が検出部８１を通過したときの駆動入力ギア７０の回転位置（回転角）を基準位置としてもよい。また、上記実施形態では駆動入力ギア７０が基準位置にあるときカラーモードに設定されるようにしたが、駆動入力ギア７０が基準位置にあるとき待機モードに設定されるようにしてもよい。

図１３は、本発明の第２実施形態に係る中間転写ユニット３０に用いられるスライダー３７ａおよび軸受ホルダー３８ａ〜３８ｄを中間転写ユニット３０の内側から見た側面図である。図１３では待機モードにおける軸受ホルダー３８ａ〜３８ｄの配置を示しており、バックアップローラー３３を支持する軸受ホルダー３８ｅの記載を省略している。また、ここではスライダー３７ａおよびスライダー３７ａ側の軸受ホルダー３８ａ〜３８ｄについて説明するが、スライダー３７ｂおよびスライダー３７ｂ側の軸受ホルダー３８ａ〜３８ｄについても左右対称である以外は同様の構成である。

図１３に示すように、待機モードにおける軸受ホルダー３８ａ〜３８ｃと第１段差リブ５０〜第３段差リブ５２の傾斜部５０ｃ〜５２ｃとの水平方向の離間距離Ｗ１〜Ｗ３は、互いに異なるように構成されている。具体的には、離間距離Ｗ１〜Ｗ３は、Ｗ１＞Ｗ２＞Ｗ３の関係を満たしている。また、離間距離Ｗ１〜Ｗ３同士の差は、ラック４８のラック歯のピッチよりも大きい。

待機モードからモノクロモードへ移行する場合、スライダー３７ａ、３７ｂを図１３の状態から所定量だけ右方向にスライドさせることにより、軸受ホルダー３８ｄが第４段差リブ５３の傾斜部５３ｃに沿って下方に移動し、下段部５３ｂに配置される。一方、軸受ホルダー３８ａ〜３８ｃは傾斜部５０ｃ〜５２ｃに到達せず、上段部５０ａ〜５２ａに留まる。これにより、一次転写ローラー６ｄが中間転写ベルト８に圧接される。

モノクロモードからカラーモードへ移行する場合、スライダー３７ａ、３７ｂをモノクロモード時よりもさらに右方向にスライドさせることにより、軸受ホルダー３８ａ〜３８ｃが第１段差リブ５０〜第３段差リブ５２の傾斜部５０ｃ〜５２ｃに沿って下方に移動し、下段部５０ｂ〜５２ｂに配置される。これにより、一次転写ローラー６ａ〜６ｃが中間転写ベルト８に圧接される。このようにして、全ての一次転写ローラー６ａ〜６ｄが中間転写ベルト８に圧接される。

このとき、離間距離Ｗ１〜Ｗ３は、Ｗ１＞Ｗ２＞Ｗ３を満たすので、スライダー３７ａを図１３の右方向にスライドさせたとき、軸受ホルダー３８ａ〜３８ｃは軸受ホルダー３８ｃ、３８ｂ、３８ａの順に時間差をもって傾斜部５０ｃ〜５２ｃに到達する。例えば図１４に示すように、一次転写ローラー６ｃを支持する軸受ホルダー３８ｂが第２段差リブ５１の傾斜部５１ｃに到達するよりも先に、一次転写ローラー６ｃを支持する軸受ホルダー３８ｃが第３段差リブ５２の傾斜部５２ｃに到達する。そして、軸受ホルダー３８ｃ、３８ｂ、３８ａの順に傾斜部５２ｃ、５１ｃ、５０ｃに沿って下段部５２ｂ、５１ｂ、５０ｂに移動する。その結果、一次転写ローラー６ａ〜６ｃは一次転写ローラー６ｃ、６ｂ、６ａの順に、互いに時間差をもって中間転写ベルト８に圧接される。

上記の構成によれば、カラーモードへの移行時に一次転写ローラー６ａ〜６ｃが時間差をもって中間転写ベルト８に圧接されるため、中間転写ベルト８に急激に大きな負荷がかかるのを抑制することができる。このため、中間転写ベルト８の回転の挙動が安定するまでの時間を短縮することができるので、印字待ち時間を短縮することができる。

また、印字待ち時間の短縮により、頻繁に（例えば毎ジョブ終了後に）待機モードに移行することが可能となる。このため、中間転写ベルト８にかかる負荷を頻繁に解除することができるので、中間転写ベルト８の長寿命化を実現することができる。

なお、上記実施形態では一次転写ローラー６ａ〜６ｃの両端部を支持する一対の軸受ホルダー３８ａ〜３８ｃが同じタイミングで下段部５０ｂ〜５２ｂに移動するようにしたが、例えば、第１段差リブ５０〜第３段差リブ５２の形状（離間距離Ｗ１〜Ｗ３）をスライダー３７ａとスライダー３７ｂとで異ならせることにより、一次転写ローラー６ａ〜６ｄの一端部を支持する軸受ホルダー３８ａ〜３８ｃと他端部を支持する軸受ホルダー３８ａ〜３８ｃとが、互いに異なるタイミングで下段部５０ｂ〜５２ｂに移動するようにしてもよい。

この場合、一次転写ローラー６ａ〜６ｄの一端部と他端部とが互いに異なるタイミングで中間転写ベルト８に圧接される。これにより、中間転写ベルト８に急激に大きな負荷がかかるのをより効果的に抑制することができる。

また、上記のように、一次転写ローラー６ａ〜６ｄは、中間転写ベルト８の移動方向（水平方向）に沿って順番に（ここでは図１３の左側から順に）中間転写ベルト８に圧接される。これにより、中間転写ベルト８に急激に大きな負荷がかかるのをより効果的に抑制することができる。

また、上記のように、離間距離Ｗ１〜Ｗ３同士の差は、ラック４８のラック歯のピッチよりも大きい。これにより、一次転写ローラー６ａ〜６ｃを中間転写ベルト８に圧接させる際の振動が、１ピッチ内で２回以上生じるのを防止することができるので、中間転写ユニット３０に大きな振動が生じるのを抑制することができる。

また、カラーモードからモノクロモード（又は待機モード）へ移行する場合、一次転写ローラー６ａ〜６ｃは時間差をもって中間転写ベルト８から離間するので、中間転写ベルト８にかかる負荷が急激に変化するのを抑制することができる。これにより、モノクロモード（又は待機モード）へ移行する場合も、中間転写ベルト８の回転の挙動が安定するまでの時間を短縮することができる。

その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各色に対応する画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの配置順序は任意に設定可能である。また、上記各実施形態では軸受ホルダー３８ａ〜３８ｅに第１段差リブ５０〜第４段差リブ５３を挟持する挟持部５５ａを形成することで、軸受ホルダー３８ａ〜３８ｅが第１段差リブ５０〜第４段差リブ５３に沿って上下に移動する構成としたが、例えば図１５に示すように、スライダー３７ａ、３７ｂに傾斜部９０ｃ〜９３ｃと、傾斜部９０ｃ〜９３ｃの下端に連結されスライダー３７ａ、３７ｂの移動方向に延びる下段部９０ａ〜９３ａと、を有する押圧リブ９０〜９３を形成してもよい。

この場合、図１５の状態からスライダー３７ａ、３７ｂが左方向に移動することにより軸受ホルダー３８ａ〜３８ｅの当接部５５ｂが傾斜部９０ｃ〜９３ｃに押圧されて下方向へ移動して、下段部９０ａ〜９３ａに押圧されることによって、一次転写ローラー６ａ〜６ｄおよびバックアップローラー３３が中間転写ベルト８に圧接される。また、スライダー３７ａ、３７ｂが逆方向（右方向）へ移動することにより軸受ホルダー３８ａ〜３８ｅの当接部５５ｂが下段部９０ａ〜９３ａの下方から傾斜部９０ｃ〜９３ｃに移動し、軸受ホルダー３８ａ〜３８ｅが押圧リブ９０〜９３から離間することによって、一次転写ローラー６ａ〜６ｄおよびバックアップローラー３３が中間転写ベルト８から離間する。

また、本発明の中間転写ユニット３０が搭載される画像形成装置として、ここではカラープリンター１００を例に挙げて説明したが、本発明はカラー複写機、ファクシミリ等、無端状の転写ベルトと複数の転写ローラーとを備えた転写ユニットを用いる種々の画像形成装置に適用可能である。例えば、無端状の転写ベルト上に用紙を保持して搬送し、画像形成部で形成された各色のトナー像を用紙上に直接転写する直接転写式のカラー画像形成装置に搭載される転写ユニットにも適用可能である。

本発明は、各画像形成部に沿って移動する無端状の転写ベルトと、転写ベルトに対して接触又は離間する複数の転写ローラーと、を備えた転写ユニットに利用可能である。本発明の利用により、転写ベルトに対する複数の転写ローラーの配置を簡単な構成で精度良く切り替え可能な転写ユニット及び画像形成装置を提供することができる。

Ｐａ〜Ｐｄ 画像形成部
１ａ〜１ｄ 感光体ドラム（像担持体）
６ａ〜６ｄ 一次転写ローラー（転写ローラー）
８ 中間転写ベルト（転写ベルト）
９ 二次転写ローラー
１０ テンションローラー
１１ 駆動ローラー
３０ 中間転写ユニット
３３ バックアップローラー
３４ ガイドローラー
３７ａ、３７ｂ スライダー（移動部材）
３８ａ〜３８ｅ 軸受ホルダー（支持部材）
４６ シャフト
４７ａ、４７ｂ ピニオンギア
５０ 第１段差リブ
５１ 第２段差リブ
５２ 第３段差リブ
５３ 第４段差リブ
５０ａ〜５３ａ 下段部
５０ｂ〜５３ｂ 上段部
５０ｃ〜５３ｃ 傾斜部
５５ ホルダー本体
５５ａ 挟持部
５７ 軸受部
７０ 駆動入力ギア
７１ 遮光板
７３ パルス部
７３ａ スリット
７７ｂ エッジ（パルス部）
７５ 遮光部
７５ａ エッジ（遮光部）
７７ 透光部
７７ａ エッジ（透光部）
８０ ギア位置検出センサー
８１ 検出部
１００ カラープリンター

Claims (8)

1. 複数の画像形成部に沿って移動する無端状の転写ベルトと、
   該転写ベルトを挟んで前記各画像形成部に配置された像担持体に対向配置され、前記像担持体上に形成されたトナー像を前記転写ベルト上若しくは前記転写ベルト上に保持される記録媒体上に転写する複数の転写ローラーと、
   該転写ローラーの回転軸の両端部を回転可能に支持するとともに、前記転写ベルトに対して接離する方向に往復移動可能な複数対の支持部材と、
   該支持部材を前記転写ベルトに対して接離方向に往復移動させる一対の移動部材と、
   前記移動部材に駆動力を伝達するピニオンギアと、
   を備えた転写ユニットにおいて、
   発光部と受光部とから成る検出部を有するセンサーと、
   前記ピニオンギアに駆動力を伝達するギアに一体形成され、前記ギアの回転により前記検出部の光路を開放または遮光する遮光板と、を有し、
   前記遮光板は、複数のスリットが等間隔で形成されたパルス部と、該パルス部に隣接して形成される遮光部または透光部の少なくとも一つと、を有し、
   前記検出部を通過した前記パルス部のスリット数に基づいて前記ギアの回転量を検出するとともに、前記検出部が前記遮光部のエッジの通過を検知して前記検出部の受光信号レベルがＨＩＧＨからＬＯＷに切り換わり、前記検出部の受光信号レベルが所定時間継続してＬＯＷとなったタイミング、若しくは前記検出部が前記透光部のエッジの通過を検知して前記検出部の受光信号レベルがＬＯＷからＨＩＧＨに切り換わり、前記検出部の受光信号レベルが所定時間継続してＨＩＧＨとなったタイミングに基づいて前記ギアの基準位置を検出し、
   前記移動部材は、前記転写ベルトの進行方向に対し平行に往復移動可能に支持され、前記支持部材を前記転写ベルトに対して接離方向に往復移動可能に支持する一対のスライダーであり、
   前記スライダーは、全ての前記転写ローラーを前記転写ベルトから離間させる待機モードと、特定の前記画像形成部に配置された前記像担持体に対向配置される前記転写ローラーのみを前記転写ベルトに圧接させる第１モードと、全ての前記転写ローラーを前記転写ベルトに圧接させる第２モードと、を切り替え可能であり、
   前記スライダーの側面には、下段部と、該下段部に平行な上段部と、前記下段部及び前記上段部を連結する傾斜部とを有する複数の段差リブが形成され、前記支持部材には、前記段差リブを摺動可能に挟持する挟持部が形成されており、
   前記スライダーは、前記ピニオンギアに噛み合うラックを有し、前記待機モードにおける各々の前記支持部材と前記傾斜部との水平方向の離間距離同士の差は、前記ラックのラック歯のピッチよりも大きいことを特徴とする転写ユニット。
2. 前記ギアの前記基準位置が検出されたとき、前記ギアの回転を停止して前記第２モードまたは前記待機モードへの切り替えを完了することを特徴とする請求項１に記載の転写ユニット。
3. 前記遮光板は、前記パルス部と、前記パルス部の両端に隣接して形成される前記遮光部および前記透光部とを有し、
   前記検出部が前記遮光部のエッジの通過を検知して前記検出部の受光信号レベルがＨＩＧＨからＬＯＷに切り換わり、前記検出部の受光信号レベルが所定時間継続してＬＯＷとなったタイミングに基づいて前記ギアの前記基準位置が検出されたとき、前記ギアの回転を停止して前記第２モードへの切り替えを完了するとともに、前記検出部を前記パルス部のスリットが所定数通過するタイミングに基づいて前記第１モードへの切り替えを完了し、前記検出部が前記透光部のエッジの通過を検知して前記検出部の受光信号レベルがＬＯＷからＨＩＧＨに切り換わり、前記検出部の受光信号レベルが所定時間継続してＨＩＧＨとなったタイミングに基づいて前記待機モードへの切り替えを完了することを特徴とする請求項２に記載の転写ユニット。
4. 前記ピニオンギアの回転により前記スライダーを往復移動させて前記支持部材を前記下段部または前記上段部に配置することにより、前記転写ローラーの配置を前記第１モード、前記第２モード、前記待機モードのいずれかに切り替えることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の転写ユニット。
5. 前記スライダーは、前記第１モードと前記第２モード、および前記第２モードと前記待機モードの切り替え時に前記転写ベルトに対して圧接または離間させる全ての前記転写ローラーを、互いに異なるタイミングで前記転写ベルトに対して圧接または離間させることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の転写ユニット。
6. 前記転写ローラーは、前記転写ベルトの移動方向に沿って前記転写ベルトに対し順次圧接または離間されることを特徴とする請求項５に記載の転写ユニット。
7. 前記待機モードにおける前記支持部材と前記傾斜部との前記離間距離が互いに異なることを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれかに記載の転写ユニット。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の転写ユニットを備えた画像形成装置。