JP2003215943A - ベルト搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents
ベルト搬送装置及び画像形成装置Info
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Abstract
り、画質を向上させることができるベルト搬送装置及び
画像形成装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明に係るベルト搬送装置及び画像形
成装置の代表的な構成は、複数の駆動ローラ40、従動ロ
ーラ41に掛け渡されて循環移動する中間転写ベルト5a
と、駆動ローラ40、従動ローラ41同軸に対して回転自在
なコロ100、102と、を有し、中間転写ベルト5aは片側
裏面端部のみに弾性部材からなるリブ5rを帯状に備
え、駆動ローラ40、従動ローラ41の片側端部には駆動ロ
ーラ40、従動ローラ41外径と略同径で、リブ5rを落と
し込む溝101、103を設け、中間転写ベルト5aの寄りを
規制することを特徴とする。
Description
たカラー複写機やカラープリンター等のカラー画像形成
装置に関するものであり、特に中間転写ベルトを介して
転写材にトナー画像を転写する、或いは静電吸着搬送ベ
ルトに転写材を吸着搬送し、この転写材にトナー画像を
順次転写させる構成のベルト周動機構を有する電子写真
方式の画像形成装置に関するものである。
る中間転写ベルト、或いは静電吸着搬送ベルトの幅方向
への寄り規制手段としては、特開平09-301565号公報に
示すように、ベルトの裏面両端に寄り規制部材として弾
性体からなる帯状のリブを設け、両端リブの内幅に収ま
るようにベルトを懸回張設する複数のローラ幅を設定し
ているものが一般的である(図10参照)。
トはPVDF(ポリフッ化ビリニデン)、ポリイミド等
の薄い樹脂フィルムが利用され、この両端にゴム等の弾
性体を両面テープ等の粘着材で貼付している。
て特開平11-065336号公報に示すようにローラの両端に
スプリング等のベルト端部付勢部材と、ベルト案内ガイ
ド等を組み合わせた寄り規制手段を設けたり、特開平05
-132180号公報に示すようにローラと別にベルト断面経
路を変更させる圧設部材を設ける方法等が考案されてい
る。しかし、コスト高と機構の複雑さ等から中間転写ベ
ルト、或いは静電吸着搬送ベルトの寄り規制手段として
はあまり実施されていない。
形成装置は、特開平8-137168号公報、特開平8-146698号
公報、特開平11-161047号公報に示すように、中間転写
ベルト上に重ね合わせる各色トナー画像の位置を合わせ
る為に、中間転写ベルトの循環移動方向の位置を検出す
る位置検出手段が設けられている。
ルトの画像形成領域外で、上述の寄り止めリブの内側に
光反射体のマーカーを貼付し、これに対向するように所
定の位置に反射型の光センサー(フォトセンサー)を配
置し、この光反射体のマーカーからの反射光を検知する
ことにより、中間転写ベルトの周動方向の画像書き出し
基準位置を検知し、この検知信号に同期して露光手段に
よる感光体への画像データ書き込みタイミングを制御し
ているのが一般的である。
たように一般的に実施されている両端に規制リブを設
け、ローラ幅を両端リブの内幅に収めたベルト構成で
は、ベルト両端部に対してバックアップローラが存在し
ないので、図10に示すようにベルト両端部にてベルトテ
ンションによりベルトが内側に屈曲し応力が集中するこ
ととなる。
画像転写に不具合を起こしたり、ベルト端部にシワが発
生したり、破損したりするのでベルトの寿命に大きな影
響を及ぼしている。
る作業は困難であり、両端リブの真直性を保持しながら
両端リブ内幅を一定に保つように貼付することは作業性
が悪くコスト高に直結する。
近傍では樹脂ベルトが膨らんだ状態となりベルトの変動
が大きい。従って、上述の光反射体のマーカーを貼付し
てもリブ近傍では正確なベルト回転周期で電気信号を得
ることができず、色ずれ等の問題が発生する。
画像形成領域外に余計なベルト幅を要し、上述の光反射
体のマーカーをリブからの影響の無い画像領域外で、バ
ックアップローラの存在する両端リブの内側に貼付する
となると、ベルトの全幅は必要以上に長くなり、装置全
体も大きくなり、コストがアップする問題が発生してい
た。
動により、画質を向上させることができるベルト搬送装
置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
に本発明に係るベルト搬送装置及び画像形成装置の代表
的な構成は、複数の懸回張設回転体に掛け渡されて循環
移動するエンドレスベルトと、懸回張設回転体同軸に対
して回転自在なコロと、を有し、前記エンドレスベルト
は片側裏面端部のみに弾性部材からなるリブを帯状に備
え、前記懸回張設回転体の片側端部には懸回張設回転体
外径と略同径で、前記リブを落とし込む溝を設け、前記
エンドレスベルトの寄りを規制することを特徴とする。
画像形成装置の実施形態について、図を用いて説明す
る。図1は本実施形態に係る電子写真方式の画像形成装
置の縦断面図、図2は感光体ドラム、中間転写ベルト一
体構成のプロセスカートリッジの縦断面図、図3は感光
体ドラム、中間転写ベルト一体構成のプロセスカートリ
ッジを上面から見た断面図、図4〜図6はローラの断面
図、図7は感光体ドラム、中間転写ベルト一体構成のプ
ロセスカートリッジを画像形成装置本体に着脱する状態
を示す図、図8は中間転写ベルトを用いたインライン方
式のカラー画像形成装置の主断面図、図9は静電吸着ベ
ルトを用いたインライン方式のカラー画像形成装置の主
断面図である。
写真画像形成装置として、ロータリー回転(現像器回
転)方式の4色フルカラーレーザービームプリンターを
例に説明する。
略}駆動ローラ40と従動ローラ41(テンションローラ)
の2本のローラに懸回張設された、中間転写ベルト5a
の回転と同期して感光体ドラム1を図1の矢印方向(反
時計回り)に回転させ、この感光体ドラム1表面を帯電
装置2によって均一に帯電するとともに、露光手段3に
よってイエロー画像の光照射を行い、感光体ドラム1上
にイエローの静電潜像を形成する。この静電潜像形成と
同時に現像装置4を駆動してイエローの現像器4Yを現
像位置に配置し、感光体ドラム1上の静電潜像にイエロ
ートナーが付着するように感光体ドラム1の帯電極性と
同極性でほぼ同電位の電圧を印加して静電潜像にイエロ
ートナーを付着させて現像する。その後、中間転写ベル
ト5aの押えローラ5j(1次転写ローラ)にトナーと
逆極性の電圧を印加して感光体ドラム1上のイエローの
トナー像を中間転写ベルト5a上に1次転写する。
転写が終了すると、次の現像器が回転移動してきて、感
光体ドラム1に対向する現像位置に位置決めされ、イエ
ローの場合と同様にしてマゼンダ、シアン、そしてブラ
ックの各色について、静電潜像の形成、現像、1次転写
を順次行い、中間転写ベルト5a上に4色のトナー像を
重ね合わせる。
ルト5aとは非接触状態にある。この時、クリーニング
ユニットとしての帯電ローラ5fも中間転写ベルト5a
とは非接触状態に位置する。
ナー像形成完了後、2次転写ローラ11が中間転写ベルト
5aに圧接され(図1の状態)、更に中間転写ベルト5
aの回転と同期して、転写材積載手段19からピックアッ
プローラ18により1枚毎分離給送され、再給送手段であ
るレジストローラ対7d近辺の所定の位置で待機してい
た転写材Sが、中間転写ベルト5aと2次転写ローラ11
のニップ部に送り出される。
転写材Sの先端を検知してレジストローラ対7dの回転
駆動力を一時遮断し、転写材Sを所定の位置で待機させ
るレジ前センサ14が設けられている。
性の電圧が印加されており、中間転写ベルト5a上のト
ナー像は、一括して搬送されてきた転写材Sの表面に2
次転写していく。
は搬送ベルトユニット12を経由して定着器8に至り、こ
こで複数色のトナー像の定着を行った後排出ローラ対13
によって排出ガイド15に沿って搬送され、排出ローラ対
9によってカラー画像形成装置A上部の排出トレイ10に
排出され、画像形成を完了する。
ーラ5fが中間転写ベルト5aに圧接され、中間転写ベ
ルト上に残った残留トナーに転写時と逆の電荷を与え
る。
体ドラム1に静電気的に付着され、その後感光体ドラム
用のクリーニングブレード6により回収されるものであ
る。
後述する搬送する搬送経路をたどり、廃トナーボックス
16に回収され蓄積される。
リッジの構成}図2は感光体ドラムと中間転写体が一体
構成となったプロセスカートリッジの主断面図、図3は
図2のプロセスカートリッジを上方より見た横断面図で
ある。
ジユニット5は、駆動ローラ40と従動ローラ41(テンシ
ョンローラ)の2本のローラに懸回張設された、中間転
写ベルト5aを有する中間転写ベルトユニット21の投影
上方面に感光体ドラムユニット20を配置し、感光体ドラ
ムユニット20の装置前面から見て右側面には、一体構成
で廃トナーボックス16を配置している。また、中間転写
ベルトユニット21のベルト駆動ローラ40には、中間転写
ベルト5a上の残留トナーに転写時と逆電荷を付与する
為のクリーニング帯電ローラ部23が設けられ、一体構成
となっている。
ム1が両端を回転自在に右側軸受206と左側回転軸202に
より保持され、右側端部のカップリング24を介して装置
本体から所定の回転駆動力が伝達されるようになってい
る。
両端の軸受25を介して、圧縮バネ26により所定の力で圧
接され、従動回転するようになっている。
構成され、帯電ローラ2に所定の帯電バイアス電圧を印
加することにより、感光体ドラム1表面を一様に帯電さ
せるようになっている。
ついて説明する。
転写体フレーム45に、駆動ローラ40と従動ローラ41によ
り懸回張設されている。
205と左側軸受201により保持され、右側端部のカップリ
ング42を介して装置本体から所定の回転駆動力が伝達さ
れるようになっている。
設けられ、中間転写ベルト5aに所定の張力を与えるよ
うになっている。
ム1と対向する位置には、1次転写ローラ5jが設けら
れ、両端の軸受46を介して、圧縮バネ47により所定の力
で圧接され、従動回転するようになっている。
構成され、1次転写ローラ5jに所定の帯電バイアス電
圧を印加することにより、感光体ドラム1表面上のトナ
ーを中間転写体ベルト5a上に1次転写される。
発明の特徴である、中間転写ベルトの寄り防止機構に関
して述べる。
中間転写ベルト5aは、ポリフッ化ビニリデン(PVD
F)或いはポリイミド(PI)などの樹脂フィルムで構
成され、駆動ローラ40と従動ローラ41の2本のローラに
懸回張設されている。
間転写ベルト5aに伝達するために摩擦力μの大きなゴ
ム層等40Hがアルミパイプ等の表面にコーティングされ
ている。
表面は滑らかで摩擦係数μが低く押さえられている。
ルト5aの駆動伝達側端部の裏面にはゴム等の弾性体で
構成されたリブ5rが帯状に1周、リブ5rの真直性を
保つように両面テープ等の粘着剤で貼付されている。
40と略同径のコロ100が、駆動ローラに回転駆動力を装
置本体から伝達する為のカップリング42に対して駆動ロ
ーラと同軸上で回転自在に設けられている。
ト5aに貼付されたリブ5rが落ち込む為の溝101が、
幅、高さ方向に所定の隙間Δを設けるように設定されて
いる。
ャースプリング106、止め輪107により所定の圧で駆動ロ
ーラ40に押圧されガタ取りされている。従動ローラ41の
同じ側にもコロ102が従動ローラ41と同軸上で回転自在
に設けられ、同様に、溝103が設けられ、リブ5rが落
ち込む為の溝103が、幅方向に所定の隙間δを設けるよ
うに設定されている。
して波ワッシャースプリング106、止め輪107により所定
の圧で従動ローラ41に押圧されガタ取りされている。
101と103に落ち込み、中間転写ベルト5aに寄り力が発
生した場合、溝の側壁により規制されて中間転写ベルト
5aは各ローラから脱落すること無く安定して循環移動
していく。
の溝幅L4=L3+2Δと、従動ローラの溝幅L5=L
3+2δと、の関係は、L4〉L5〉L3となる。つま
り、中間転写ベルト5aのリブ5rの側面は従動ローラ
41に設けられたコロ102の溝103の側面により先に規制さ
れることになる。
なゴム層41Hが設けられているので、駆動ローラ40側で
中間転写ベルトの軸方向への寄りは発生し難く、従動ロ
ーラ41の表面は滑らかなアルミパイプ等で構成され、μ
が小さく、少ない力で寄りを規制することが出来るから
である。
303を有し、コロ304は回転自在でコロ102と同形状の溝
を有し、コロ304は軸長手方向にγだけ移動可能に設け
られている。これにより、幅方向の誤差を吸収する構成
になっている。
ローラ40からのベルト駆動力F(ベルト張力)、ローラ
とベルトの摩擦係数μ、ベルト張力Fにより発生するロ
ーラに垂直な抗力Tとすると寄り力f=μ・Tで現され
る。
とローラのμ、ベルト駆動力Fが大きいほど大きくな
る。
ロで構成されるローラ幅は、中間転写ベルト5aの幅よ
り長く、中間転写ベルト5aの全幅でバックアップロー
ラが構成されるので、図10に示すようにベルトの両端
A、Bに応力が集中し、変形することがない。
用の位置検出手段である光反射体のマーカー104はリブ
5rと反対側に設けられている。これにより、図10に示
すような両担部でのベルトの内側への屈曲や、図11に示
すような弾性体リブによるベルトの脹らみといった影響
を受けない。すなわち、樹脂フィルムであるベルト自体
が弾性体であるリブによる影響を受けないで安定して循
環移動できるようになっている。
ローラ5fは画像領域から、光反射体マーカー104まで
カバーする長さであり、駆動ローラ40がバックアップロ
ーラとして全幅をカバーしている。
法}図7に於いて、プロセスカートリッジ5のカラー画
像形成装置本体Aへの着脱、及び所定位置への固定方法
について説明する。
と、感光体ドラム軸受を支持する支持部に設けられた感
光体ドラム1への回転駆動力伝達カップリングと、中間
転ベルト駆動軸の軸受部を支持する支持部に設けられ
た、中間転写ベルト駆動ローラへの回転駆動力伝達カッ
プリングが、軸方向へスライドして退避した状態となる
(連結解除状態)。
ール30、と中間転写体用ガイドレール31が段差を設け
て、両サイドに設けてある。
側軸受206、左側回転軸202を感光体ドラム用ガイドレー
ル30へ、中間転写ベルト駆動ローラの右側軸受205、左
側軸受201と、左右サイドカバーに設けられた突起部20
3、204を中間転写体用ガイドレール31に夫々載せてスラ
イドさせながら挿入していく。
左側回転軸202は感光体ドラム軸受を支持する支持部102
に落ち込み、中間転写ベルト駆動ローラの右側軸受20
5、左側軸受201は中間転ベルト駆動軸の軸受部を支持す
る支持部103に落ち込み、左右サイドカバーに設けられ
た突起部203、204は位置決め溝104に夫々落ち込み、図
7に示すように夫々ねじりコイルバネにより夫々装置本
体フレームの位置決めに押し付けられ固定される。
現像器が回転するロータリー方式の中間転写ベルトを用
いたカラー画像形成装置に関して説明した。しかし、本
発明はこれに限定されるものではなく、図8に示す様な
複数の像担持体を有する中間転写ベルトを用いたインラ
イン方式のカラー画像形成装置、或いは、図9に示すよ
うな複数の像担持体を有し、静電吸着搬送ベルトに静電
吸着され搬送されてくる転写材に直接転写していくイン
ライン方式のカラー画像形成装置の各ベルト搬送装置に
応用することができる。
たが、感光体ベルトを使用した画像形成装置に於いても
同様のベルト構成を取ることが出来る。
転体に掛け渡されて循環移動するエンドレスベルトと、
懸回張設回転体同軸に対して回転自在なコロと、を有
し、前記エンドレスベルトは片側裏面端部のみに弾性部
材からなるリブを帯状に備え、前記懸回張設回転体の片
側端部には懸回張設回転体外径と略同径で、前記リブを
落とし込む溝を設け、前記エンドレスベルトの寄りを規
制するよう構成した。
の半径方向の周速差を吸収し、安定したベルト循環移動
が可能となる。また、安定したベルトの循環移動によ
り、色ずれ、バンディング等の画質を向上させることが
できる。
ーラ幅は、前記エンドレスベルトの幅より長く、該エン
ドレスベルトの全幅でバックアップローラが構成され
る。また、前記エンドレスベルトの周回位置検出用の位
置検出手段が、前記リブが設けられた側と反対側の端部
に設けられた構成をとる。
ションによりベルトが内側に屈曲し応力が集中すること
がない。また、ベルト端部にシワが発生したり、破損し
たりすることが無く、ベルトの寿命に大きく伸ばすこと
が出来る。
とにより、従来の両端リブの真直性を保持しながら両端
リブ内幅を一定に保つように貼付するといった困難な作
業が不要であり、組立性、作業性が向上し、大幅なコス
トダウンになる。
ることにより、樹脂ベルトが膨らんだ状態となりベルト
の変動が大きいリブ近傍に比して、安定したベルト循環
移動上に位置検出手段が位置することとなり、正確なベ
ルト回転周期で電気信号を得ることができ、電気信号の
バラツキに起因する色ずれを防止することができる。
き、装置全体の小型化、コストダウンを図ることができ
る。
縦断面図である。
セスカートリッジの縦断面図である。
セスカートリッジを上面から見た断面図である。
セスカートリッジを画像形成装置本体に着脱する状態を
示す図である。
ー画像形成装置の主断面図である。
ー画像形成装置の主断面図である。
図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 複数の懸回張設回転体に掛け渡されて循
環移動するエンドレスベルトと、 懸回張設回転体同軸に対して回転自在なコロと、を有
し、 前記エンドレスベルトは片側裏面端部のみに弾性部材か
らなるリブを帯状に備え、前記懸回張設回転体の片側端
部には懸回張設回転体外径と略同径で、前記リブを落と
し込む溝を設け、前記エンドレスベルトの寄りを規制す
ることを特徴とするベルト搬送装置。 - 【請求項2】 前記懸回張設回転体は少なくとも駆動ロ
ーラと従動ローラにて構成されていることを特徴とする
請求項1に記載のベルト搬送装置。 - 【請求項3】 前記エンドレスベルトの寄りは、該エン
ドレスベルトの片側裏面端部に設けられたリブと、駆動
ローラ以外の従動ローラのコロに設けられた溝で規制さ
れることを特徴とした請求項2に記載のベルト搬送装
置。 - 【請求項4】 前記エンドレスベルトに循環移動力を伝
達する駆動ローラの溝幅が、他の従動ローラの溝幅より
大きく設定されたことを特徴とした請求項1乃至3に記
載のベルト搬送装置。 - 【請求項5】 1個の従動ローラに設けられたコロの溝
が前記エンドレスベルトの寄りを規制し、他の従動ロー
ラに設けられたコロは従動ローラの長手方向に所定量だ
け移動可能に設けられたことを特徴とした請求項1乃至
4に記載のベルト搬送装置 - 【請求項6】 前記懸回張設回転体とコロで構成される
ローラ幅は、前記エンドレスベルトの幅より長く、該エ
ンドレスベルトの全幅でバックアップローラが構成され
ることを特徴とした請求項1乃至5に記載のベルト搬送
装置。 - 【請求項7】 前記エンドレスベルトは樹旨ベルトであ
ることを特徴とする請求項1乃至6に記載のベルト搬送
装置。 - 【請求項8】 前記エンドレスベルトの周回位置検出用
の位置検出手段が、前記リブが設けられた側と反対側の
端部に設けられことを特徴とする請求項1乃至7に記載
のベルト搬送装置。 - 【請求項9】 前記エンドレスベルトは像担持体に形成
されたトナー画像が1次転写される中間転写ベルトであ
ることを特徴とした請求項1乃至8に記載のベルト搬送
装置を有する画像形成装置。 - 【請求項10】 前記エンドレスベルトは、複数の像担
持体に形成されたトナー画像を、搬送されてくる転写材
に順次転写していく為に、前記転写材を静電吸着して搬
送する静電吸着搬送ベルトであることを特徴とした請求
項1乃至8に記載の画像形成装置。 - 【請求項11】 前記エンドレスベルトの外周面に圧接
して該エンドレスベルトの外周面をクリーニングする清
掃部材が、画像形成幅から前記位置検出手段をカバーす
る範囲で設けられたことを特徴とする請求項9乃至10に
記載の画像形成装置。 - 【請求項12】 前記エンドレスベルトを有するユニッ
トは前記画像形成装置本体に対して、着脱自在に設けら
れたことを特徴とした請求項9乃至11に記載の画像形成
装置。
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