JP2001255778A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2001255778A
JP2001255778A JP2000065320A JP2000065320A JP2001255778A JP 2001255778 A JP2001255778 A JP 2001255778A JP 2000065320 A JP2000065320 A JP 2000065320A JP 2000065320 A JP2000065320 A JP 2000065320A JP 2001255778 A JP2001255778 A JP 2001255778A
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roller
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JP2000065320A
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English (en)
Inventor
Tomohiro Yoshikawa
知宏 吉川
Toshihiko Yamazaki
敏彦 山▲ざき▼
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
  • Electrophotography Configuration And Component (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 像担持体ベルトの蛇行を規制しかつベルトの
破損を防止する。 【解決手段】 両端部32aが先細のテーパ状に形成さ
れたテンションローラ32を含む複数のローラ間に張架
されて循環駆動される、裏面両側縁部にビードが設けら
れた像担持体ベルト20を有し、テンションローラにお
けるテーパ部を有する両端部が、両端部以外の中央部3
2bに対して独立して回転可能に構成されているととも
に、両端部が中央部よりも軟らかい材料で構成され、か
つ、両端部の最大径D2が、中央部の端部の径D1より
も大きく形成されているている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真技術を用
いて画像を形成するプリンター、ファクシミリ、複写機
等の画像形成装置に関する。特に、その像担持体ベルト
(感光体ベルトや中間転写ベルト等)の張架構造、より
詳しくは像担持体ベルトの蛇行防止技術に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】一般に、電子写真技術を用いた画像形成
装置は、外周面に感光層を有する感光体と、この感光体
の外周面を一様に帯電させる帯電手段と、この帯電手段
により一様に帯電させられた外周面を選択的に露光して
静電潜像を形成する露光手段と、この露光手段により形
成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視
像(トナー像)とする現像手段と、この現像手段により
現像されたトナー像を転写対象(用紙や中間転写体等)
に転写させる転写装置とを有している。そして、このよ
うな画像形成装置のなかには、感光体として感光体ベル
トが用いられたものが知られている。また、感光体上に
現像されたトナー像を用紙等の記録媒体に転写させるた
めに、感光体上に形成されたトナー像が転写(一次転
写)され、このトナー像をさらに記録媒体に転写(二次
転写)する中間転写ベルトを備えたものが知られてい
る。上記感光体ベルトや中間転写ベルト等の像担持体ベ
ルトは、通常、少なくとも1つのテンションローラ(ベ
ルトに適正な張力を付与するローラ)を含む複数本のロ
ーラ間に張架されて循環駆動されるようになっている。
このようなベルトの張架構造においては、各部材の製造
誤差等に起因してベルトに蛇行(ないし斜行)が生じ
る。像担持体ベルトが蛇行すると、画像の位置ズレが生
じ、特に、複数色の色重ねを行なうことで形成されるカ
ラー画像においては色間ズレが生じることとなるので、
望ましくない。そこで、従来、像担持体ベルトの蛇行を
規制する技術として、特開平5−303314号公報
に、次のような技術が開示されている。この従来技術
は、図8(a)に示すように、テンションローラ1を有
する複数のローラ間に張架されて循環駆動される像担持
体ベルト3の裏面両側縁部に、図8(b)に示すように
ビード3aを設けるとともに、テンションローラ1の両
端部1aを先細のテーパ状に形成し、このテンションロ
ーラ1を、ベルトの蛇行を規制する規制ローラとして構
成したものである。
【0003】このように構成すると、ベルト3が矢印A
方向に移動(蛇行)し、そのビード3aが規制ローラ1
のテーパ部1aと当接してこれを押圧すると、ビード部
におけるベルトの張力増加による反作用で図(a)に示
すように規制ローラ1がαだけ傾斜し、他のローラ2と
の軸間距離が小さくなった側(矢印B方向)へベルト3
が移動することにより、ベルト3の蛇行が規制されるこ
ととなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術にお
ける規制ローラ1は、そのテーパ部1aを有する両端部
と、両端部(1a)以外の中央部1bとが一体となって
一緒に回転する構造となっていた。このため、ベルト3
が矢印AまたはB方向に移動(蛇行)し、そのビード3
aがテンションローラ1のテーパ部1aと当接してこれ
を押圧した状態となると、ビード3aとベルト本体3b
との間において大きなストレスが発生するという問題が
あった。テンションローラ1におけるテーパ部1aの表
面と、中央部1bの表面とでは回転半径が異なり、周速
差があるからである。詳しく説明すると、ビード3aが
テンションローラ1のテーパ部1aに圧接された状態で
は、回転半径の大きな中央部1bに巻掛けられているベ
ルト本体3bの速度(図8(b)の紙面と直交する方向
における速度)に対して、回転半径の小さなテーパ部1
aに巻掛けられているビード3aの速度が遅くなるか
ら、高速移動しようとするベルト本体3bに対してビー
ド3a部がいわば大きな抵抗となってしまい、ビード3
aとベルト本体3bとの間に大きなストレスが発生し
て、この部分でベルト3が破損し易いという問題があっ
た。本発明の目的は上記課題を解決し、ベルトの蛇行を
規制することができるとともに、ベルトが破損しにくい
画像形成装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1記載の画像形成装置は、両端部が先細のテー
パ状に形成された規制ローラを含む複数のローラ間に張
架されて循環駆動される、裏面両側縁部にビードが設け
られた像担持体ベルトを有する画像形成装置であって、
前記規制ローラにおける前記テーパ部を有する両端部が
両端部以外の中央部に対して独立して回転可能に構成さ
れているとともに、前記両端部が前記中央部よりも軟ら
かい材料で構成され、かつ、前記両端部の最大径が、前
記中央部の端部の径よりも大きく形成されていることを
特徴とする。
【0006】
【作用効果】請求項1記載の画像形成装置によれば、両
端部が先細のテーパ状に形成された規制ローラを含む複
数のローラ間に張架されて循環駆動される像担持体ベル
トの裏面両側部にビードが設けられているので、ベルト
の蛇行を規制することが可能となる。そして、前記規制
ローラにおける前記テーパ部を有する両端部は、両端部
以外の中央部に対して独立して回転可能に構成されてい
るので、像担持体ベルトが蛇行しようとし、そのビード
が規制ローラのテーパ部に圧接された状態となったとし
ても、ビード部は規制ローラ中央部に巻掛けられている
ベルト本体に対して円滑に追従することとなる。したが
って、高速移動しようとするベルト本体に対してビード
部がそれほど大きな抵抗として作用するということがな
くなり、ビード部とベルト本体との間に大きなストレス
が発生するということもなくなって、この部分でベルト
が破損してしまうということもなくなるという効果が得
られる。
【0007】ところで、上記のように、規制ローラにお
ける前記テーパ部を有する両端部を、両端部以外の中央
部に対して独立して回転可能に構成する場合において
は、通常、前記両端部の最大径と中央部の端部の径とを
同一径に構成することが考えられる。しかしながら、前
記両端部と中央部とをなす部品には、それぞれ製造誤差
があるため、そのバラツキによって、前記両端部と中央
部との間には段差が生じる。通常、中央部の材質として
は、両端部の材質よりも硬いものが用いられるため、前
記両端部の最大径が中央部の端部の径よりも小さいこと
による段差が生じると、中央部の端部における周縁部
(エッジ部)がベルト裏面と当接することで、ベルト
に、その循環方向に沿った摩耗や傷が生じ、最悪の場合
にはベルト破断を引き起こすおそれがある。これに対
し、この請求項1記載の画像形成装置によれば、前記両
端部の最大径が、前記中央部の端部の径よりも大きく形
成されているので、中央部の端部における周縁部(エッ
ジ部)がベルト裏面と当接するということがなくなり、
したがって、ベルトに、その循環方向に沿った摩耗や傷
が生じたり、ベルト破断を引き起こすというおそれが生
じ難くなる。以上のように、この発明によれば、像担持
体ベルトの蛇行を規制することができるとともに、ベル
トが破損しにくくなるという効果が得られる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は本発明に係る画像形
成装置の一実施の形態を示す概略正面図である。先ず、
この画像形成装置の概要について説明し、次いで、像担
持体ベルトとしての中間転写ベルトの張架構造および蛇
行防止構造等について詳しく説明する。この画像形成装
置は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4色の
トナーによる現像器を用いてフルカラー画像を形成する
ことのできる装置である。
【0009】図1において、10は感光体であり、図示
しない適宜の駆動手段によって図示矢印方向に回転駆動
可能である。感光体10の周りには、その回転方向に沿
って、帯電手段としての帯電ローラ11、現像手段とし
ての現像ローラ17(Y,C,M,K)、中間転写装置
30、およびクリーニング手段12が配置されている。
感光体10は、円筒状の導電性基材と、その表面に形成
された感光層とを有している。帯電ローラ11は、感光
体10の外周面に当接して感光層を一様に帯電させるこ
とが可能である。一様に帯電した感光体10の外周面に
は、図示しない露光ユニットによって所望の画像情報に
応じた選択的な露光Lがなされ、この露光Lによって感
光体10上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、
現像ローラ17で、トナーが付与されて現像される。現
像ローラとしては、イエロー用の現像ローラ17Y、シ
アン用の現像ローラ17C、マゼンタ用の現像ローラ1
7M、およびブラック用の現像ローラ17Kが設けられ
ている。これら現像ローラ17Y,17C,17M,1
7Kは、選択的に感光体10に当接し得るようになって
おり、当接したとき、イエロー、シアン、マゼンタ、ブ
ラックのうちのいずれかのトナーを感光体10の表面に
付与して感光体10上の静電潜像を現像する。現像され
たトナー像は、後述する中間転写ベルト20上に転写
(一次転写部T1参照)される。クリーニング手段12
は、上記転写後に、感光体10の外周面に残留し付着し
ているトナーを掻き落とすクリーニングブレード13
と、このクリーニングブレード13によって掻き落とさ
れたトナーを受ける受け部14とを備えている。
【0010】中間転写装置30は、駆動ローラ31と、
5本の従動ローラ32,33,34,35,36と、こ
れら各ローラの回りに張架された中間転写ベルト20と
を有している。
【0011】中間転写ベルト20は、図4に示すよう
に、導電層20bと、この導電層20bの上に形成され
た抵抗層20aとを有している。この実施の形態では、
合成樹脂からなる絶縁性基体20cの上に前記導電層2
0bが形成されており、この導電層20bの上に前記抵
抗層20aが形成されている。
【0012】駆動ローラ31は、その端部に固定された
図示しない歯車が、感光体10の駆動用歯車(図示せ
ず)と噛み合っていることによって、感光体10と略同
一の周速で回転駆動され、したがって中間転写ベルト2
0が感光体10と略同一の周速で図示矢印方向に循環駆
動され得る。駆動ローラ31には、中間転写ベルト20
の縁部に形成された電極部に当接する電極ローラ37が
対向配置されており、この電極ローラ37および電極部
を介して、中間転写ベルト20の導電層20bに転写電
圧(一次転写電圧)V1が印加可能である。
【0013】従動ローラ32はテンションローラであ
り、図示しない付勢手段によって中間転写ベルト20を
その張り方向に付勢している。従動ローラ33は、二次
転写部T2を形成するバックアップローラである。この
バックアップローラ33には、中間転写ベルト20を介
して二次転写ローラ38が対向配置されている。二次転
写ローラ38は、図示しない接離機構により中間転写ベ
ルト20に対して接離可能である。二次転写ローラ38
には、二次転写電圧V2が印加される。従動ローラ34
は、ベルトクリーナ39のためのバックアップローラで
ある。ベルトクリーナ39は、中間転写ベルト20と摺
接してその外周面に残留し付着しているトナーを掻き落
とすクリーニングブレード39aと、このクリーニング
ブレード39aによって掻き落とされたトナーを受ける
受け部39bとを備えている。このベルトクリーナ39
は、図示しない接離機構によって中間転写ベルト20に
対して接離可能である。従動ローラ35は、一次転写部
T1に向かって進行する中間転写ベルト20の状態を安
定させるためのローラである。従動ローラ36は一次転
写バックアップローラであり、一次転写部T1において
中間転写ベルト20を感光体10に圧接させている。
【0014】中間転写ベルト20が循環駆動される過程
で、一次転写部T1において、感光体10上のトナー像
が中間転写ベルト20上に転写され、中間転写ベルト2
0上に転写されたトナー像は、二次転写部T2におい
て、二次転写ローラ38との間に供給される用紙等の記
録媒体Sに転写される。記録媒体Sは、図示しない給紙
装置から給送され、ゲートローラ対40によって所定の
タイミングで二次転写部T2に供給される。
【0015】以上のような画像形成装置全体の作動は次
の通りである。 (i)図示しないホストコンピュータ等(パーソナルコ
ンピュータ等)からの印字指令信号(画像形成信号)が
画像形成装置の制御部に入力されると、感光体10、現
像ローラ17、および中間転写ベルト20が回転駆動さ
れる。 (ii)感光体10の外周面が帯電ローラ11によって
一様に帯電される。 (iii)一様に帯電した感光体10の外周面に、図示
しない露光ユニットによって第1色目(例えばイエロ
ー)の画像情報に応じた選択的な露光Lがなされ、イエ
ロー用の静電潜像が形成される。 (iv)感光体10には、第1色目(例えばイエロー)
用の現像ローラ17Yのみが接触し、これによって上記
静電潜像が現像され、第1色目(例えばイエロー)のト
ナー像が感光体10上に形成される。 (v)中間転写ベルト20には上記トナーの帯電極性と
逆極性の一次転写電圧V1が印加され、感光体10上に
形成されたトナー像が、一次転写部すなわち、感光体1
0と中間転写ベルト20との圧接部T1において中間転
写ベルト20上に転写される。このとき、二次転写ロー
ラ38およびベルトクリーナ39は、中間転写ベルト2
0から離間している。 (vi)感光体10上に残留しているトナーがクリーニ
ング手段12によって除去された後、図示しない除電手
段からの除電光によって感光体10が除電される。 (vii)上記(ii)〜(vi)の動作が必要に応じ
て繰り返される。すなわち、上記印字指令信号の内容に
応じて、第2色目、第3色目、第4色目、と繰り返さ
れ、上記印字指令信号の内容に応じたトナー像が中間転
写ベルト20上において重ね合わされて中間転写ベルト
20上に形成される。 (viii)所定のタイミングで記録媒体Sが供給さ
れ、記録媒体Sの先端が第2転写部T2に達する直前に
あるいは達した後に(要するに記録媒体S上の所望の位
置に、中間転写ベルト20上のトナー像が転写されるタ
イミングで)二次転写ローラ38が中間転写ベルト20
に押圧されるとともに二次転写電圧V2が印加され、中
間転写ベルト20上のトナー像(基本的にはフルカラー
画像)が記録媒体S上に転写される。また、ベルトクリ
ーナ39が中間転写ベルト20に当接し、二次転写後に
中間転写ベルト20上に残留しているトナーが除去され
る。 (ix)記録媒体Sが図示しない定着装置を通過するこ
とによって記録媒体S上にトナー像が定着し、その後、
記録媒体Sが装置外に排出される。
【0016】以上、画像形成装置の概要について説明し
たが、次に中間転写ベルトの張架構造および蛇行防止構
造等について説明する。図2は中間転写ベルト20およ
びローラ31〜36の概略的な展開図である。この実施
の形態では、中間転写ベルト20の蛇行を規制すべく、
その裏面両側縁部にビード21を設けるとともに、テン
ションローラ32の両端部32aを先細のテーパ状にし
て規制ローラとして構成してある。そして、このテーパ
部を有する両端部32aを、両端部32a以外の中央部
32bに対して独立して回転可能に構成するとともに、
例えば図3に示すように、両端部32aの最大径D2
(この実施の形態では中央部32bとの対向面の径)
を、中央部32bの端部の径D1よりも大きく形成して
ある。
【0017】図3は、規制ローラ(この実施の形態では
テンションローラ32)の具体的な構造の一例を示す部
分断面図である。同図に示すように、規制ローラ32の
中央部32bは軸32cと一体となって回転するように
構成してあるが、両端部32aは軸32cおよび中央部
32bとは別部材で構成し、軸32cに対して自由回転
可能に構成してある。また、両端部32aは、中央部3
2bよりも軟らかく、さらにベルト20の前述した合成
樹脂からなる絶縁性基体20cよりも軟らかく、かつビ
ード21に対する摩擦係数の小さな材料(例えばポリア
セタール樹脂(POM))で形成してある。ビード21
はゴム(例えばシリコーンゴム)で構成し、規制ローラ
32の中央部32bはアルミニウムパイプで構成する。
なお、ローラの中央部32bの硬度と、ベルト20の絶
縁性基体20cの硬度と、ローラの両端部32aの硬度
との関係は、ローラの中央部32bの硬度>ベルト20
の絶縁性基体20cの硬度>ローラの両端部32aの硬
度、となっている。そして、上述したように、両端部3
2aの最大径D2(この実施の形態では中央部32bと
の対向面の径)を、中央部32bの端部の径D1よりも
大きく形成してある。両端部32aの上記最大径部分の
端部32a1は図示のように面取りしてある。
【0018】以上のような画像形成装置によれば、次の
ような作用効果が得られる。 (a)両端部32aが先細のテーパ状に形成された規制
ローラ32を含む複数のローラ31〜36間に張架され
て循環駆動される像担持体ベルト20の裏面両側部にビ
ード21が設けられているので、ベルト20の蛇行を規
制することが可能となる。そして、規制ローラ32にお
けるテーパ部を有する両端部32aは、両端部32a以
外の中央部32bに対して独立して回転可能に構成され
ているので、像担持体ベルト20が蛇行しようとし、そ
のビード21が規制ローラ32のテーパ部に圧接された
状態となったとしても、ビード部21は規制ローラ中央
部32bに巻掛けられているベルト23本体(図2参
照)に対して円滑に追従することとなる。したがって、
高速移動しようとするベルト本体23に対してビード部
21がそれほど大きな抵抗として作用するということが
なくなり、ビード21とベルト本体23との間に大きな
ストレスが発生するということもなくなって、この部分
でベルトが破損してしまうということもなくなるという
効果が得られる。
【0019】ところで、上記のように、規制ローラ32
におけるテーパ部を有する両端部32aを、両端部32
a以外の中央部32bに対して独立して回転可能に構成
する場合においては、通常、両端部32aの最大径と中
央部32bの端部の径とを同一径に構成することが考え
られる。しかしながら、両端部32aと中央部32bと
をなす部品には、それぞれ製造誤差があるため、そのバ
ラツキによって、両端部32aと中央部32bとの間に
は段差が生じる。通常、中央部32bの材質としては、
両端部32aの材質よりも硬いものが用いられるため、
仮に例えば図5に示すように、両端部32aの最大径D
2が中央部32bの端部の径D1よりも小さいことによ
る段差Gが生じると、中央部32bの端部32b1にお
ける周縁部(エッジ部)32b2がベルト20の裏面と
当接することで、ベルト20に、その循環方向(図5の
紙面と直交する方向)に沿った摩耗や傷が生じ、最悪の
場合にはベルト破断を引き起こすおそれがある。これに
対し、この実施の形態によれば、図3に示したように、
両端部32aの最大径D2が、中央部32bの端部の径
D1よりも大きく形成されているので、図6(a)
(b)にその概略図を示すように、中央部32bの端部
32b1における周縁部(エッジ部)32b2がベルト
20の裏面と当接するということがなくなり、したがっ
て、ベルト20に、その循環方向に沿った摩耗や傷が生
じたり、ベルト破断を引き起こすというおそれが生じ難
くなる。以上のように、この実施の形態によれば、像担
持体ベルト20の蛇行を規制することができるととも
に、ベルト20が破損しにくくなるという効果が得られ
る。 (b)両端部32aの上記最大径部分の端部32a1が
面取りしてあるので、ベルト20に摩耗や傷が一層生じ
難くなり、ベルト破断も確実に生じ難くなる。 (c)ローラの中央部32bの硬度と、ベルト20の絶
縁性基体20cの硬度と、ローラの両端部32aの硬度
との関係が、ローラの中央部32bの硬度>ベルト20
の絶縁性基体20cの硬度>ローラの両端部32aの硬
度、となっているので、ベルト20に摩耗や傷がより一
層生じ難くなり、ベルト破断もより一層確実に生じ難く
なる。
【0020】<変形例>図7(a)(b)(c)は、そ
れぞれ上記実施の形態の変形例を示す概略図である。図
(a)は、中央部32bの端部32b2を湾曲状に面取
りした例を、図(b)は、両端部32aの端部32a1
および中央部32bの端部32b2をそれぞれ平面状に
面取りした例を、図(c)は、中央部32bを中高の緩
やかな鼓形状にした例を示している。これらのいずれの
例によっても、前述した実施の形態と同様な作用効果が
得られる。
【0021】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものでは
なく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能
である。例えば、 上記実施の形態では像担持体ベルトとして中間転写ベ
ルトを挙げて説明したが、この発明の構成は感光体ベル
トの張力付与および蛇行防止構造にも採用し得る。 上記実施の形態では、テンションローラ32が、テー
パ部を有する両端部が両端部以外の中央部に対して独立
して回転可能に構成されているとともに、両端部の最大
径が、中央部の端部の径よりも大きく形成されている構
成としたが、このような構成は、ベルト20を張架して
いる複数のローラのうちの任意の1つのローラまたは、
複数のローラに適用することが可能である。なお、上記
構成をテンションローラ以外のローラに適用した場合に
は、ベルトが蛇行しようとして、そのビードがテーパ部
に当接すること自体によって、ベルトの蛇行が規制され
ることとなる。
【発明の効果】この発明の画像形成装置によれば、像担
持体ベルトの蛇行を規制することができるとともに、ベ
ルトが破損しにくくなる。
【0022】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示
す概略図。
【図2】中間転写ベルト20およびローラ31〜36の
概略的な展開図。
【図3】規制ローラ(テンションローラ32)の部分拡
大断面図。
【図4】ベルト20の部分断面図。
【図5】作用説明図。
【図6】(a)は作用説明図、(b)は図(a)の部分
拡大断面図。
【図7】(a)(b)(c)はそれぞれ変形例を示す概
略図。
【図8】(a)(b)は従来技術の説明図。
【符号の説明】
20 中間転写ベルト(像担持体ベルト) 21 ビード 32 テンションローラ(規制ローラ) 32a 両端部 32b 中央部 D1 中央部の端部の径 D2 両端部の最大径
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H032 BA09 BA23 CA02 2H035 CB06 CF02 CG03 2H071 BA42 CA02 CA05 DA16 DA26 3J103 AA03 AA12 AA18 AA21 AA74 CA45 FA05 GA02 GA52 GA57 GA58 GA60 HA01 HA03 HA12 HA15 HA37 HA44

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 両端部が先細のテーパ状に形成された規
    制ローラを含む複数のローラ間に張架されて循環駆動さ
    れる、裏面両側縁部にビードが設けられた像担持体ベル
    トを有する画像形成装置であって、 前記規制ローラにおける前記テーパ部を有する両端部が
    両端部以外の中央部に対して独立して回転可能に構成さ
    れているとともに、前記両端部が前記中央部よりも軟ら
    かい材料で構成され、かつ、前記両端部の最大径が、前
    記中央部の端部の径よりも大きく形成されていることを
    特徴とする画像形成装置。
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