JP2000109257A - ベルト搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写ベルトの耐久性を向上させると共に、ス
リップを防止し、画像劣化の防止も図ることができるベ
ルト搬送装置を提供する。 【解決手段】 無端状のベルト部材の張力を検出する張
力検出手段と、前記張力検出手段によって検出された張
力に応じて前記ベルト部材の張力を調整するようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンタ等の画像形成装置において、感光体ベル
ト、転写ベルト、中間転写ベルト等に係るベルト搬送装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図7は、従来技術に係るベルト搬送装置
を搭載した複写機を示した断面図である。

【０００３】図7において、図中手前側に引き出し可能
なカセット１に収納された転写紙Ｐは、周知の画像形成
プロセスを行う画像形成部２によって形成された画像が
転写され、搬送ユニット３によって定着器４に送られ、
定着器４の熱と圧力によって定着され、画像形成装置
（以下複写機本体と言う）５の排紙ローラ６によって排
紙口７から複写機本体５の機外へ排出される。

【０００４】複写機本体５の機外へ排出された転写紙Ｐ
は、シート分離装置８の入口９に入り、シート分離装置
８に備える排紙ローラ１０によってシート分離装置８の
外部へ排出され、排紙トレイ１１上に積載される。

【０００５】原稿を圧板１２にセットすると、原稿を露
光装置１３で読み取り、画像形成部２でトナー像として
転写紙Ｐに転写する。

【０００６】複数の原稿を２部以上複写する場合、シー
ト分離装置８内の転写紙搬送路変更手段であるフラッパ
１３によって転写紙Ｐはローラ１４の方向に進路を変
え、排紙ローラ１５によって排紙トレイ１１上に排出さ
れる。

【０００７】排紙トレイ１１は複数のビンを多段に積み
重ねられた構成になっており、不図示の排紙トレイ駆動
手段によって、排紙トレイ１１は矢印Ａの方向に割り出
し移動し、各ビンに排紙ローラ１５の出口側を一致さ
せ、複写部数分だけ分類する。

【０００８】上記において、フロントローディングカセ
ット１、搬送ユニット３、定着器４は、図の紙面に直角
方向の手前側に引き出して装置の保全、転写紙Ｐの補給
を行えるようになっている。

【０００９】次に、画像形成部２によって形成された画
像を転写紙Ｐに転写し、定着器４まで搬送する搬送ユニ
ット３について説明する。

【００１０】図７において、複写機本体５より駆動が伝
達されている駆動ローラ１６とローラ１７の間に所定の
張力（以下テンションという）をもって無端の転写ベル
ト１８が張設されている。

【００１１】駆動ローラ１６、ローラ１７は所定の軸間
をもって、搬送ユニット３の不図示の側板によって回動
支持されている。

【００１２】転写ベルトの構造は、基層がＮＢＲ系ゴム
で、表層がフッ素平ゴムで構成されており、体積抵抗率
を１．０×１０¹³Ωの高抵抗に設定されている。

【００１３】転写ベルト１８は感光ドラム１９に、転写
ベルト１８の内側に配置された転写ローラ２０によって
所定の圧力をもって付勢され、接触している。

【００１４】転写ローラ２０は高抵抗なＥＰＤＭ系のゴ
ム層から構成され、この転写ローラ２０に不図示の電源
装置より所定の電圧を印加し、転写ベルト１８の表面を
帯電させ、電荷を持たせる。

【００１５】転写紙Ｐが搬送ユニット３の転写ベルト１
８に接触すると、静電吸着力によって、表面にトナーが
吸着され、搬送される。

【００１６】そして、感光ドラム１９と転写ローラ２０
のニップ部において、画像形成部２によって感光ドラム
１９上に形成された画像が転写紙Ｐに転写される。

【００１７】転写後、転写紙Ｐは転写ベルト１８上に吸
着されたまま、定着器４へと搬送される。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、駆動ローラ１６、ローラ１７は搬送ユニット
３の側板に固定されているため、転写ベルト１８に加わ
るテンションは、転写ベルト１８の弾性回復力のみによ
って決定されていた。

【００１９】転写ベルトの１８はその耐久劣化、例え
ば、オゾン劣化、通電劣化、起動・停止の繰り返しによ
る生じる疲労劣化等により、転写ベルト１８に永久伸び
が生じてしまう。その結果、駆動ローラ１６と転写ベル
ト１８の間の静止摩擦力が低下し、駆動ローラ１６と転
写ベルト１８の間にスリップが生じていた。そして、そ
れによりジャムが発生したり、転写紙への画像転写する
場合にも、ムラを生じていた。

【００２０】駆動ローラ１６と転写ベルト１８のスリッ
プを防止するために、駆動ローラ１６とローラ１７の軸
間距離を広げ、転写ベルト１８のテンションを高めに設
定しておく方法も考えられるが、それでも以下のような
問題があった。

【００２１】即ち、転写ベルト１８の起動時に、転写ベ
ルト１８の表層に応力が集中し、転写ベルト１８の表層
にクラックが発生し、その結果、クラックに電界が集中
し、画像劣化が発生していた。また、転写ベルト１８の
表層のクラックが基層まで進行し、転写ベルト１８を破
断してしまうこともあった。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記事情に鑑みて、本発
明に係るベルト搬送装置は、複数のローラ部材に掛け回
され、ドラム部材に形成された未定着トナー像が直接的
に、或いはシート材を介して間接的に転写される無端状
のベルト部材と、前記ベルト部材の張力を検出する張力
検出手段と、前記ローラ部材を移動して前記ベルト部材
の張力を調整する張力調整手段と、前記張力検出手段に
より検出された前記ベルト部材の張力に応じて、前記張
力調整手段を駆動する制御手段とを有することを特徴と
する。

【００２３】また、本発明に係るベルト搬送装置は、複
数のローラ部材に掛け回され、ドラム部材に形成された
未定着のトナー像が直接的に、或いは間接的に転写され
る無端状のベルト部材と、シート材の搬送路上でシート
材がジャム状態になったことを検知するジャム検知手段
と、前記ローラ部材を移動して前記ベルト部材の張力を
調整する張力調整手段と、前記ジャム検知手段によりシ
ート材のジャム状態が検知されたとき、前記張力調整手
段により前記ローラ部材を移動して前記ベルト部材の張
力を緩める制御手段とを有することを特徴とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】（実施形態例１）以下、図面に基
づいて本発明の実施形態例１について説明する。

【００２５】図1は、本発明の実施形態例１に係るベル
ト搬送装置２１の構成を示す図である。

【００２６】図1において、２１は本発明に係るベルト
搬送装置である。転写ベルト１８は駆動ローラ１６とロ
ーラ１７の間に張設されている。

【００２７】ローラ１７は、その両端を摺動性の良い樹
脂の軸受２２によって回動可能に支持されている。

【００２８】軸受２２は不図示のベルト搬送装置の側板
に支持され、矢印Ｂ方向にスライド可能な構成となって
いる。

【００２９】軸受２２の駆動ローラ１６側には、圧力検
出面が軸受２２に接しているようにロードセル２３が固
定配置されている。

【００３０】以上説明したように、転写ベルト１８のテ
ンションが電気信号に変換されＣＰＵ２４へと伝達され
る。

【００３１】駆動ローラ１６は、その一端にタイミング
プーリ２５が配置され、駆動力が伝達される。そして、
タイミングプーリ２５の駆動力は、タイミングプーリ２
５、２６及びタイミングプーリ２６、２７の間に張設さ
れたタイミングベルト２８、２９によって伝達される。

【００３２】タイミングプーリ２５、２６間及びタイミ
ングプーリ２６、２７間には所定の軸間を保つようにア
ーム３０、３１が掛けられている。

【００３３】駆動ローラ１６の両側には、駆動ローラ１
６を回動可能に支持している駆動軸受３２を設けてい
る。

【００３４】駆動軸受３２の内面に、ウォームギアのメ
スギアが切られており、この部分にウォームギア３３が
嵌合している。

【００３５】ウォームギア３３の駆動は、ウォームギア
３３の同軸上に設けられたステッピングモータ３４によ
って受ける。ウォームギア３３には同じ歯数をもつタイ
ミングプーリ３５が係合し、図中手前と奥のタイミング
プーリ３５間にタイミングベルト３６が張設されてい
る。

【００３６】このようにして、ステッピングモータ３４
からの駆動力が図中、タイミングプーリ３５、ウォーム
ギア３３に伝達されている。

【００３７】ウォームギア３３は、その端部を摺動性の
良い軸受３７によって回動可能に支持されている。

【００３８】図5に、本発明の実施形態例１に係るベル
ト搬送装置２１を搭載した複写機３９の断面図を示す。

【００３９】図5において、上述した従来例の複写機５
と同一の構成については、同一番号を付して、その説明
を省略する。

【００４０】次に、本発明である実施形態例１のテンシ
ョン調整動作について説明する。

【００４１】ロードセル２３によって検出された転写ベ
ルト１８のテンション値を示す信号がCPU２４において
予め定めておいた目標となるテンション値よりも大きけ
れば、パルス発生装置３８よりステッピングモータ３４
に、所定パルスの逆回転信号が送られる。

【００４２】以上のようなフィードバック制御を繰り返
し、転写ベルト１８のテンションは常時一定の目標値に
保たれる。

【００４３】このような制御をすることによって、従来
のベルト搬送装置では、図４−１に示すように耐久枚数
のイニシャル時に高めに設定していたテンション値を、
図４−２に示すように低めに設定可能となり、劣化が進
んで転写ベルト１８が伸びるようなことがあっても、そ
のテンション値を一定に保つことが可能となる。

【００４４】次に本実施形態例１の他の作用について説
明する。

【００４５】図２は、通常のシート材の搬送が行われる
状態を示した図で、前述したフィードバック制御が行わ
れ、転写ベルト１８のテンションは一定に保たれてい
る。

【００４６】この状態で、ジャム検出センサによりジャ
ムが検知された場合、図３に示すようにベルト搬送装置
２１のテンションを緩めた状態にするようにＣＰＵ２４
により制御する。

【００４７】即ち、装置内に設けられたジャム検出セン
サよりジャムが検出されたとき、そのジャム検出信号は
ＣＰＵ２４に伝達され、パルス発生装置３８よりステッ
ピングモータ３４へ所定パルスの逆回転パルスが発生さ
れ、駆動軸受３２及び駆動ローラ１６は、ローラ１７の
方向へ移動し、停止する。

【００４８】このように、ジャム発生時に、転写ベルト
をたるませておくことによって、ジャムしたシート材Ｐ
を処理し易く、又ジャム処理時に、転写ベルト１８の表
面を傷つけることがなくなる。

【００４９】ジャム処理が終了したら、ステッピングモ
ータ３４を正回転させ、転写ベルト１８を図２に示す状
態へと移動させる。その後は、前述したフィードバック
制御によって転写ベルト１８のテンションを所定値を保
つようにして、シート材の搬送を行う。

【００５０】（実施形態例２）図6は、本発明の実施形
態例２に係るベルト搬送装置４０の構成を示す図であ
る。

【００５１】上述した実施形態例１と同一の構成につい
ては、同一番号を付してその説明を省略する。

【００５２】図6において、ローラ１７の両端には、軸
受４１が配設され回転可能に支持されている。軸受４１
は不図示の両側板に固定されている。

【００５３】駆動ローラ１６には、上述実施形態例１と
同様の構成で駆動が伝達され、駆動ローラ１６が転写ベ
ルト１８の張架方向へ移動しても、駆動ローラ１６に駆
動力が伝達される構成になっている。

【００５４】駆動ローラ１６の両側には、回転支持可能
な駆動軸受４２が配設され、この駆動軸受４２は、軸受
３７によって両端を固定支持された、金属製の丸軸であ
るレール軸４３によって転写ベルト１８の張架方向へ移
動可能な構成となっている。

【００５５】駆動軸受４２の下面にはラックギア４２ａ
が切ってあり、これにピニオンギア４４が嵌合してお
り、図中手前と奥（不図示）のピニオンギア４４が同一
軸上に固定されている。

【００５６】ピニオンギア４４のタイミングプーリ２６
に固定されている駆動軸４５ａによって駆動力が伝達さ
れるが、この駆動軸４５ａの途中には、所定のトルク以
下になったら、駆動力を伝達し、所定のトルクを上回っ
たら駆動力を伝達しないトルクリミッター４６を設けて
いる。

【００５７】ここで、トルクリミッター４６の出力軸４
５ｂの非連結時の空転トルクは、ピニオンギア４４がテ
ンションベルト１８のテンションが弱くなる方向には回
転しないように、十分高く設定されている。

【００５８】また、トルクリミッター４６の代わりにパ
ウダークラッチや、電圧可変式電磁クラッチ等を用いて
も構わない。

【００５９】次に、本実施形態例２の転写ベルト１８の
テンション調整動作について説明する。

【００６０】ベルト搬送装置４０の組立時には、転写ベ
ルト１８には適当なテンションが加わるように駆動ロー
ラ１６の位置を設定する。

【００６１】このとき、トルクリミッター４６は非連結
で出力軸４５ｂへは駆動軸４５ａの駆動力が伝達されて
いない。転写ベルト１８の劣化が進むにしたがって転写
ベルト１８が伸びてくると、駆動ローラ１６に加わるテ
ンションが弱くなり、その結果出力軸４５ｂに加わるト
ルクが小さくなる。

【００６２】そして、出力軸４５ｂに加わるトルクが前
述したトルクリミッター４６の連結所定トルク以下にな
り、タイミングプーリ２６の駆動力がピニオンギア４５
ｂに伝達され、駆動軸受４２は矢印の方向に動く。

【００６３】出力軸４５ｂに加わるトルクがトルクリミ
ッター４６の連結所定トルクを越えたら、トルクリミッ
ター４６はその出力軸４５ｂに駆動力を伝達せず、その
時点で駆動軸受４２は停止する。その後は、この動作を
繰り返す。

【００６４】以上のような構成、動作によって、転写ベ
ルト１８のテンションは、図４（２）に示すようにその
耐久劣化が進んでも、常に一定のテンションに保たれる
ものである。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下の効果が得られる。 （１）転写ベルトの初期テンションを必要最低限に設定
できるので、テンションが高いことにより、転写ベルト
表層に過大な応力がかかることがない。その結果、転写
ベルトの表層、基層の破壊を防止することができ、転写
ベルトの耐久性が向上する。また、転写ベルトの破壊に
よって生じる転写ムラ、画像劣化の発生を防止できる。 （２）転写ベルトの伸びにより、転写ベルトと駆動ロー
ラの間に発生するスリップを防止することができる。そ
の結果、スリップによるジャムの発生、画像劣化を防止
することができる。 （３）転写ベルトのテンションを常に一定に保つことが
できるので、高テンションによる転写ベルトの振動、及
びその振動に伴う騒音、転写ムラ等の画像劣化を防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態例１に係るベルト搬送装置の
構成を示す図。

【図２】本発明の実施形態例1に係るベルト搬送装置に
おいて、通常のシート材の搬送が行われる状態を示した
図。

【図３】本発明の実施形態例１に係るベルト搬送装置に
おいて、そのテンションをゆるめた状態を示す図。

【図４】（１）従来例のベルト搬送装置のベルトテンシ
ョンの経時変化を示したグラフ。 （２）本発明に係るベルト搬送装置のベルトテンション
の経時変化を示したグラフ。

【図５】本発明の実施形態例１に係るベルト搬送装置を
搭載した複写機の構成を示す図。

【図６】本発明の実施形態例２に係るベルト搬送装置の
構成を示す図。

【図７】従来例のベルト搬送装置を搭載した複写機の構
成を示す図。

【符号の説明】

１ カセット ２ 画像形成部 ３ 搬送ユニット ４ 定着器 ５ 複写機本体 ６ 排紙ローラ ７ 排紙口 ８ シート分離装置 ９ 入口 １０ 排紙ローラ １１ 排紙トレイ １２ 圧板 １３ フラッパ １４ ローラ １５ 排紙ローラ １６ 駆動ローラ １７ ローラ １８ 転写ベルト １９ 感光ドラム ２０ 転写ローラ ２１ ベルト搬送装置 ２２ 軸受 ２３ ロードセル ２４ ＣＰＵ ２５、２６、２７ タイミングプーリ ２８、２９ タイミングベルト ３０、３１ アーム ３２ 駆動軸受 ３３ ウォームギア ３４ ステッピングモータ ３５ タイミングプーリ ３６ タイミングベルト ３７ 軸受 ３８ パルス発生装置 ３９ 複写機 ４０ ベルト搬送装置 ４１ 軸受 ４２ 駆動軸受 ４２ａ ラックギア ４３ レール軸 ４４ ピニオンギア ４５ａ 駆動軸 ４５ｂ 出力軸 ４６ トルクリミッター

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のローラ部材に掛け回され、ドラム
   部材に形成された未定着トナー像が直接的に、或いはシ
   ート材を介して間接的に転写される無端状のベルト部材
   と、 前記ベルト部材の張力を検出する張力検出手段と、 前記ローラ部材を移動して前記ベルト部材の張力を調整
   する張力調整手段と、 前記張力検出手段により検出された前記ベルト部材の張
   力に応じて、前記張力調整手段を駆動する制御手段とを
   有することを特徴とするベルト搬送装置。
2. 【請求項２】 前記張力検出手段は、トルクリミッター
   であることを特徴とする請求項１記載のベルト搬送装
   置。
3. 【請求項３】 シート材の搬送路上でシート材がジャム
   状態になったことを検知するジャム検知手段を更に有
   し、 前記ジャム検知手段によりシート材のジャム状態が検知
   されたとき、前記制御手段により前記張力調整手段を駆
   動して前記ローラ部材の移動を行い、前記ベルト部材の
   張力を緩めることを特徴とする請求項１記載のベルト搬
   送装置。
4. 【請求項４】 複数のローラ部材に掛け回され、ドラム
   部材に形成された未定着のトナー像が直接的に、或いは
   シート材を介して間接的に転写される無端状のベルト部
   材と、 シート材の搬送路上でシート材がジャム状態になったこ
   とを検知するジャム検知手段と、 前記ローラ部材を移動して前記ベルト部材の張力を調整
   する張力調整手段と、 前記ジャム検知手段によりシート材のジャム状態が検知
   されたとき、前記張力調整手段により前記ローラ部材を
   移動して前記ベルト部材の張力を緩める制御手段とを有
   することを特徴とするベルト搬送装置。