JP2007240937A - ベルト駆動装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルトのずれを抑制、防止する装置において、複雑な機構や高価な部品を用いることなく、ベルトのずれを制御、防止することが出来る。
【解決手段】回転中のベルトのベルト周上に外部より負荷をかけると、ベルトは負荷の小さい方へずれていく。このことより、ベルト駆動装置のベルトの周上に、ベルト幅方向の端部に外部より負荷を与えるブレード２２を設ける。ベルトがずれると、ずれた側のベルト端部はブレード２２との当接面積が大きくなり、負荷が大きくなる。こうなるとベルトは負荷の小さい方へ移動していく。このことよりベルトのずれを抑制する。
【選択図】 図４

Description

本発明はベルト駆動装置及び画像形成装置に係り、特にベルトのずれを抑制するベルト駆動装置及び画像形成装置に関する。

画像形成装置を構成する転写装置、搬送装置、定着装置等にはベルトが用いられている。このベルトを用いた装置は一対のローラにベルトが張設されて形成されている。このような装置を駆動した際、ベルトが規定の位置からローラの長手方向に移動する、いわゆる「ずれ」が発生する。このベルトのずれはローラの組み立て精度、ローラ自体の精度、その他の要因に起因する。従来このようなベルトのずれを防止するものが開示されている（特許文献１）。
特開２００１−１４７５９９号公報（第１項、第５図）

特許文献１のずれを防止または抑制するための装置は、ずれを検知するセンサやずれを補正するためのモータ等、装置の部品が多く必要とされそれに伴い構造も複雑になってしまい、コストがかかってしまう。

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、複雑な機構や高価な部品を用いることなく、ベルトのずれを抑制することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によるベルト駆動装置は、複数のローラ間に張設されたベルトと、前記ベルトの幅方向の少なくとも一端部に前記ベルトと当接して設けられ、前記ベルトのずれに伴いその接触面積が増減するとともに前記ベルトに外部から負荷を与える押圧部材と、を有することを特徴としている。

本発明によれば、複雑な機構や高価な部品を用いることなく、ベルトのずれを抑制することができるベルト駆動装置及び画像形成装置を提供できる。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

図１は本実施の形態に係るベルト駆動装置が設けられた画像形成装置の一例である、タンデム型フルカラー複写機の概略図である。図中１はタンデム型フルカラー複写機であり、タンデム型フルカラー複写機１の下方には記録媒体２を格納した給紙カセット３が設けられている。記録媒体２は搬送ローラ４を介してタンデム型フルカラー複写機１上方へ搬送される。タンデム型フルカラー複写機１上方には原稿を読取る画像読取り部５（スキャナ）が設けられており、画像読取り部５で読取られた情報に基づき露光装置７からカラー画像形成部６の各感光体ドラム８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）にレーザー光を照射して可視像を形成するようになっている。

各感光体ドラム８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）上に形成された可視像は現像され、これら現像剤は転写ユニット１７の中間転写ベルト１６に多重転写され、フルカラー画像が形成される。

更に、記録媒体２の搬送経路に沿って後に詳述する２次転写ローラ１８、定着装置１９、排紙ローラ２０、排紙トレイ２１が設けられている。そして搬送される記録媒体２は、２次転写ローラ１８により中間転写ベルト１６からトナー像が転写され、この記録媒体２に転写されたトナー像は定着装置１９により定着される。その後、記録媒体２は排紙ローラ２０を介して排紙トレイ２１に排出される。

図２はカラー画像形成部６及び転写ユニット１７の断面図である。図に示すようにカラー画像形成部６はブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４つの画像形成手段を横に並べて配置して構成されている。それぞれの画像形成手段は静電潜像が形成される４個の感光体ドラム８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）が設けられている。それぞれの感光体ドラム８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）の周囲には、その回転方向に沿って順に感光体ドラム８表面をマイナス帯電させる帯電チャージャ９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）、静電潜像にトナーを付着させトナー像とする現像器１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）が設けられている。また、転写ユニット１７には駆動ローラ１３、従動ローラ１４、これら駆動ローラ１３、従動ローラ１４に張設されたベルトである中間転写ベルト１６、及び、この中間転写ベルト１６に張力を付与するテンションローラ１５が設けられている。更に、転写ユニット１７には感光体ドラム８表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト１６に移動し付着させる１次転写ローラ１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）、転写されずに感光体ドラム８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）上に残った残留トナーを除去するクリーナー１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）が設けられている。

ここで画像形成時の各装置の作用を説明する。まず画像読取り部５にて原稿像が読取られる。ここで感光体ドラム８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）の表面は帯電チャージャ９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）により帯電されている。読取られた画像情報に基づき、露光装置７から画像情報により強度変調されたレーザービームが感光体ドラム８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）の表面に照射されることにより、感光体ドラム８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）に複写すべき画像の電荷を残した静電潜像が形成される。感光体ドラム８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）上に形成された静電潜像は現像器１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）でマイナスに帯電したブラック、イエロー、マゼンタ、シアンのトナーが付着されトナー像となる。感光体ドラム８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）上に形成されているトナー像は転写電圧が印加された１次転写ローラ１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）によって中間転写ベルト１６にそれぞれ転写され、１次転写トナー像が形成される。なお、露光装置７のレーザービーム発光タイミングは中間転写ベルト１６の搬送方向上流側の感光体ドラム８ａが最も早く、感光体各感光体ドラム８ｂ〜８ｄへの露光は準じタイミングを遅らせ、中間転写ベルト１６上で色重ねされるよう制御される。そして図１に示すように、この１次転写トナー像を給紙カセット３から搬送された記録媒体２に重ね、記録媒体２の裏側から２次転写ローラ１８によりトナーの帯電極性とは逆極性の電圧を記録媒体２に与え、静電力により記録媒体２に転写させる。トナーが転写された記録媒体２は定着装置１９に搬送され、定着装置１９により熱もしくは圧力、もしくはその両方を加えられ、トナーが融着される。画像形成を終えた記録媒体２は排紙ローラ２０を介し、排紙トレイ２１に排出される。

図３は転写ユニット１７の斜視図である。転写ユニット１７には画像形成装置本体１に設置された図示しないドライブユニットから駆動を伝達される駆動ローラ１３、この駆動ローラ１３と所定間隔離れて設置された従動ローラ１４、及びこれら駆動ローラ１３と従動ローラ１４に張設された中間転写ベルト１６にテンションを付与するためのテンションローラ１５が設けられている。

図３中の中間転写ベルト１６の斜線部分はトナー像が形成される画像形成領域を表しており、斜線部分でないところは非画像形成領域を表している。本実施例では中間転写ベルト１６の幅方向の長さは３５０ｍｍである。画像形成領域の幅方向の長さは３００ｍｍであり、非画像形成領域は片側２５ｍｍとなっている。後述するブレード２２は図のように非画像形成領域に配置される。

図４（a）は本実施例のベルト駆動装置を適用した転写ユニット１７の駆動ローラ１３付近の斜視図である。図４（ｂ）は本実施例のベルト駆動装置を適用した転写ユニット１７の駆動ローラ１３付近の断面図である。図のように中間転写ベルト１６の周上に中間転写ベルト１６の外側から負荷を与える押圧部材であるブレード２２を設ける。そして押圧部材支持部材であるブレード台座２３がブレード２２を支持している。ブレード台座２３は、例えば支持体である側壁２４に取付ける。ここで側壁２４にはブレード台座２３を取付けるための切欠き部２５を有し、ブレード台座２３は切欠き部２５の所定の位置で固定することにより、ブレード２２の中間転写ベルト１６回転方向の当接角度が調節可能となる。

本実施例のブレード２２とブレード台座２３について図５（a）、図５（ｂ）を用いて説明する。図５（a）はブレード２２とブレード台座２３の斜視図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ―Ａ’線に沿う断面を矢印方向に見た図である。

ブレード２２はＬ字型のブレード台座２３に例えば接着剤で接着させる。ブレード２２は図５（ｂ）にあるようにブレード２２の片側を面取りし、この面取りした側を中間転写ベルト１６と当接するようにする。ここで、ブレード２２は例えばウレタンゴムより形成される。ブレード台座２３は例えばポリカーボネートで形成されている。本実施例ではブレード２２、ブレード台座２３の素材、構成を上述のものにしたが、これらに限定されない。素材、構成はその機能が同じであれば他の素材、構成に変更可能である。また、ブレード２２とブレード台座２３は図５のような構造としたが、構造もこれに限らない。例えば図５（ｃ）にあるようにブレード２２をブレード台座２３で挟む構造にしてもよい。

ここで本実施例のブレード２２の中間転写ベルト１６への当接について説明する。図４（ｂ）に示すように、ブレード２２は中間転写ベルト１６に対し外側から駆動ローラ１３の軸方向に向けて接する。ブレード２２の先端部を中間転写ベルト１６と接するように配置する。本実施例ではブレード２２の先端部を中間転写ベルト１６に接するようにしたが、図４（ｃ）のようにブレード２２を中間転写ベルト１６に対して面で接するようにしてもよい。

次に本実施例の動作について図６を用いて説明する。ここで図６は図３のベルト駆動装置の側壁２４ａ付近を矢印Ａ方向からみた概略図である。本実施例のベルト駆動装置を適用した転写装置の中間転写ベルト１６の幅方向両端部の中間転写ベルト１６周上にブレード２２を設ける。ここでブレード２２は中間転写ベルト１６の周上の幅方向において中間転写ベルト１６の回転時に画像に影響を与えることがない非画像形成領域に配置されている。

中間転写ベルト１６を回転させるとローラの組立精度等に起因して中間転写ベルト１６はずれていく。まず中間転写ベルト１６がずれることなく回転している場合を図６（ｃ）に示す。次に図４（a）に示す側壁２４ａ方向に中間転写ベルト１６がずれたとすると、図６（ａ）に示すように中間転写ベルト１６のずれた側ではブレード２２が中間転写ベルト１６に当接する面積が増え、中間転写ベルト１６にかかる負荷が大きくなる。負荷が大きくなると負荷が大きくなった側の中間転写ベルト１６は駆動ローラ１３とのグリップが増す。中間転写ベルト１６が側壁２４ａ方向にずれると、側壁２４ｂ側ではブレード２２が中間転写ベルト１６に当接する面積が小さくなり、中間転写ベルト１６にかかる負荷が小さくなる。負荷が小さくなると中間転写ベルト１６と駆動ローラ１３のグリップが減る。グリップが増した側の中間転写ベルト１６はグリップが減った側の中間転写ベルト１６と比べ、回転速度が速くなる。このことにより、中間転写ベルト１６は回転速度の遅い側壁２４ｂ方向へずれていく。

次に中間転写ベルト１６が側壁２４ｂ方向にずれると、側壁２４ａ側は図６（ｂ）に示すように、ブレード２２が中間転写ベルト１６に当接する面積が減り、中間転写ベルト１６にかかる負荷が小さくなる。負荷が小さくなると上述のように中間転写ベルト１６と駆動ローラ１３のグリップが減り回転速度が遅くなり、中間転写ベルト１６は負荷の小さい方へずれていく。

この作用が繰り返されて中間転写ベルト１６のずれが収束され、図６（ｃ）に示すように負荷のバランスがとれた位置でずれはおさまる。ブレード２２は中間転写ベルト１６がずれて、ブレード２２が当接する面積が増えた場合でも、図３に示すトナー像が形成されている画像形成領域にブレード２２が入らない位置に配置する。

このように本実施例のベルト駆動装置を転写ユニットに適用することで、中間転写ベルト１６は中間転写ベルト１６の幅方向にずれの少ない安定した回転が可能となり、中間転写ベルト１６のずれによる色ずれ等を低減出来る。

また、前述の実施例では駆動ローラ１３の両端部にブレード２２を設けたが、他の実施例として、故意に中間転写ベルト１６を駆動ローラ１３の長手方向のどちらかにずれるように設定する。そして中間転写ベルト１６のずれ方向にのみ、故意に設定した中間転写ベルト１６のずれる方向にかかる力と反対にかかる力が釣り合うようにブレード２２を設ける。このことにより中間転写ベルト１６の一方にのみブレード２２を設けても安定した回転を行うことが可能となる。

なお、上記実施例では中間転写ベルトを例にして説明したが、画像形成装置においてベルトは種々の部分に用いられている。例えば図７に示すように記録媒体２を搬送する搬送装置、記録媒体２のトナー像を定着する定着装置等にも使用されている。

他の実施の形態として図７に示すようにベルトを記録媒体２を搬送する搬送ベルト２６として用い、駆動ローラの部分に上述の技術を適用することにより、搬送ベルト２６がずれのない状態で記録媒体２を搬送できるので、ジャムを低減できる。

更に、他の実施の形態として図７に示すようにベルトを記録媒体２に転写されたトナー像を記録媒体２に定着させる定着ベルト２７として用い、駆動ローラの部分に上述の技術を適用することにより、トナー像を定着する定着ベルト３２がずれがない状態で動作できるので、定着ムラ、光沢ムラを低減できる。

本発明の一実施の形態である画像形成装置本体を示す内部構成図。 カラー画像形成部６の断面図。 本発明の実施の形態に係るベルト駆動装置を用いた転写ユニットの斜視図。 本実施例のベルトずれを抑制する装置を説明する図。 ブレード、ブレード台座を説明する図。 ベルトのずれた場合のブレードとベルトの当接する面積を示す図。 ベルトを搬送ベルト、定着ベルトに用いた図。

符号の説明

１ 画像形成装置本体
２ 記録媒体
３ 給紙カセット
４ 搬送ローラ
５ 画像読取り部
６ カラー画像形成部
７ 露光装置
８ 感光体ドラム（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）
９ 帯電チャージャ（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）
１０ 現像器（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）
１１ １次転写ローラ（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）
１２ クリーナー（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）
１３ 駆動ローラ
１４ 従動ローラ
１５ テンションローラ
１６ 中間転写ベルト
１７ 転写ユニット
１８ ２次転写ローラ
１９ 定着装置
２０ 排紙ローラ
２１ 排紙トレイ
２２ ブレード
２３ ブレード台座
２４ 側壁
２５ 切欠き部
２６ 搬送ベルト
２７ 定着ベルト

Claims (10)

1. 複数のローラ間に張設されたベルトと、
   前記ベルトの幅方向の少なくとも一端部に前記ベルトと当接して設けられ、前記ベルトのずれに伴いその接触面積が増減するとともに前記ベルトに外部から負荷を与える押圧部材と、
   を有することを特徴とするベルト駆動装置。
2. 前記押圧部材は弾性部材より形成され、押圧部材支持部材により支持されていることを特徴とする請求項１記載のベルト駆動装置。
3. 前記ベルトは前記押圧部材が当接する箇所に補強部材が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のベルト駆動装置。
4. 支持体に設けられた駆動ローラと従動ローラとから成るローラ対と、
   このローラ対に張設され、画像形成部により像転写される無端状の中間転写ベルトと、
   この中間転写ベルトの幅方向の少なくとも一端部に前記中間転写ベルトと当接して設けられ、中間転写ベルトのずれに伴いその接触面積が増減するとともに前記中間転写ベルトに接触面積に応じた外部負荷を与える押圧部材と、
   を有することを特徴とするベルト駆動装置。
5. 前記中間転写ベルトユニットに設ける前記押圧部材は、画像形成に影響されない位置に設けられていることを特徴とする請求項４記載のベルト駆動装置。
6. 前記ベルト駆動装置は当該装置の前記ベルトが記録媒体を搬送する搬送ベルトとなっている搬送ユニットであることを特徴とする請求項１又は２記載のベルト駆動装置。
7. 前記搬送ユニットに設ける前記押圧部材は、前記記録媒体を搬送するのに影響されない位置に設けられていることを特徴とする請求項６記載のベルト駆動装置。
8. 前記ベルト駆動装置は当該装置の前記ベルトが記録媒体に転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着ベルトとなっている定着ユニットであることを特徴とする請求項１又は２記載のベルト駆動装置。
9. 前記定着ユニットに設ける前記押圧部材は、トナー像の定着に影響ない位置に設けられていることを特徴とする請求項８記載のベルト駆動装置。
10. 請求項１乃至９に記載のベルト駆動装置を有することを特徴とする画像形成装置。

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