JP2007316538A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転写ベルトユニットを用いた画像形成装置において、簡単な構造で無端ベルトが蛇行しにくくすることにある。
【解決手段】フレーム７と、感光体ドラム２１と、現像装置２２と、転写ベルトユニット２６とを備えている。転写ベルトユニット２６は、駆動ローラ２６１と、駆動ローラ２６１の動きに伴って回転する従動ローラ２６２と、駆動ローラ２６１と従動ローラ２６２とに掛け渡され感光体ドラム２１上のトナー像を用紙に転写するための転写ベルト２６４と、駆動ローラ２６１及び従動ローラ２６２を回転自在に支持する支持フレーム２７とを有する。そして、駆動ローラ２６１及び従動ローラ２６２の少なくとも一方は所定範囲内で移動可能に支持フレーム２７に支持されており、フレーム７は駆動ローラ２６１及び従動ローラ２６２をフレーム７の所定位置に位置決めして保持するための保持手段を有している。
【選択図】 図６

Description

本発明は、画像形成装置、特に、転写ベルトを用いて用紙上に画像を転写する画像形成装置に関する。

画像形成装置は、画像データに基づいて画像を形成し、形成した画像を用紙などに定着して排出する装置である。この画像形成装置では、画像データに基づいて画像を形成する画像形成部と、画像形成部で形成された画像を用紙に定着する定着部と、用紙を画像形成部や定着部に搬送する用紙搬送部と、画像が定着された用紙を装置外に排出する排出部とを有している。ここで、画像形成部は、表面に静電潜像が形成される静電潜像担持体と、静電潜像担持体に現像剤を供給する現像器とを備えている。このような画像形成装置では、静電潜像担持体上に形成された画像を、転写ベルトユニットを用いて用紙に転写するようにしたものが存在する（特許文献１参照）。

転写ベルトユニットは、駆動ローラと、駆動ローラの回転に伴って回転する従動ローラと、駆動ローラ及び従動ローラに掛け渡された無端ベルトと、駆動ローラ及び従動ローラを支持する支持部材とを有している。支持部材には、駆動ローラに対して従動ローラが平行になるように支持されている。そして、これらを組み立ててユニット化した後に、画像形成装置本体側に組み付けるようにしている。

ここで、駆動ローラと従動ローラとが平行になっていない場合には、それらの間に掛け渡された無端ベルトは、循環する際に蛇行する。このように無端ベルトが蛇行すると、画像の転写精度が低下し、画質が劣化する。そこで、従来装置では、支持部材に両ローラを精度よく平行に組み付けるようにしている。また、支持部材の剛性を高くして、両ローラの平行度が低下しないようにしている。

しかし、転写ベルトユニットの状態で両ローラが平行に保たれていても、このユニットを画像形成装置本体に組み付けた際に、両ローラの平行度が低下する場合がある。

そこで、特許文献１に記載の装置では、無端ベルトの蛇行を防止するために、無端ベルトの傾斜に連動して傾斜するかじ取りローラを設けている。
特開昭５６―１５６５４４号公報

特許文献１に記載の画像形成装置では、前述のように、無端ベルトの蛇行を防止するために無端ベルトの傾斜に連動して傾斜するかじ取りローラを設けている。しかし、この場合は、かじ取りローラを傾斜させるために、かじ取りローラの周囲に板バネを取り付けるなど、構造が複雑になり、また板バネなどを配置するスペースが必要であり、コストアップを招く。

本発明の課題は、転写ベルトユニットを用いた画像形成装置において、簡単な構造で無端ベルトが蛇行しにくくすることにある。

請求項１に係る画像形成装置は、転写ベルトを用いて用紙上に画像を転写する画像形成装置であって、装置本体と、静電潜像担持体と、現像器と、転写ベルトユニットとを備えている。静電潜像担持体は表面に静電潜像が形成される。現像器は静電潜像担持体の表面にトナーを供給することで静電潜像担持体上にトナー像を形成する。転写ベルトユニットは、駆動ローラと、駆動ローラの動きに伴って回転する従動ローラと、駆動ローラと従動ローラとに掛け渡され静電潜像担持体上のトナー像を用紙に転写するための無端ベルトと、駆動ローラ及び従動ローラを回転自在に支持する支持部材とを有する。そして、駆動ローラ及び従動ローラの少なくとも一方は所定範囲内で移動可能に支持部材に支持されており、外枠は駆動ローラ及び従動ローラを装置本体の所定位置に位置決めして保持するための保持手段を有している。

この画像形成装置では、静電潜像担持体の表面に静電潜像が形成されて、現像器からトナーが静電潜像担持体の表面に供給される。このようにして画像が静電潜像担持体上に形成されると、転写ベルトユニットによって用紙に画像が転写される。ここで、支持部材は駆動ローラ及び従動ローラを回転自在に支持するとともに、駆動ローラ及び従動ローラの少なくとも一方を所定範囲で移動可能に支持している。そして、駆動ローラ及び従動ローラは外枠の保持手段によって位置決めして保持されている。

ここでは、従来装置のように転写ベルトユニット側で両ローラが位置決めされて固定されているのではなく、転写ベルトユニット単体の状態では、両ローラの少なくとも一方が所定範囲で移動可能に組み付けられている。そして、両ローラは画像形成装置の外枠の保持手段によって精度良く位置決めされている。このために、転写ベルトユニットを画像形成装置に組み付けた状態で、両ローラが平行になりやすくなる。このために、画像形成動作において無端ベルトが蛇行しにくくなる。そして、従来装置のような特別な構成は不要であり、ベルト蛇行防止のための構成を簡単に実現することができる。

請求項２に係る画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置であって、駆動ローラ及び従動ローラの少なくとも一方は転写ベルトの掛け渡された方向に移動可能に支持部材によって支持されている。

この画像形成装置では、転写ベルトユニットの状態では駆動ローラ及び従動ローラの少なくとも一方は転写ベルトの掛け渡された方向、すなわちローラの軸に直交する方向で他方のローラと接近又は離反する方向に移動自在であり、外枠の保持手段によって位置決めされる。このために、装置本体の保持手段の保持精度を高めることで駆動ローラ及び従動ローラの位置決め精度が良くすることができる。

請求項３に係る画像形成装置は、請求項１または２に記載の画像形成装置であって、支持部材は、駆動ローラ及び従動ローラの軸方向両端に配置された１対の板状支持部を有し、１対の板状支持部は従動ローラの回転軸が貫通する長孔を有する。

請求項４に係る画像形成装置は、請求項３に記載の画像形成装置であって、駆動ローラ及び従動ローラの軸方向両端にはそれぞれ軸受が装着されており、装置本体の保持手段は、両ローラに装着された軸受を保持する１対の保持部を有し、１対の保持部の間には１対の板状支持部が配置されている。

請求項５に係る画像形成装置は、請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置であって、転写ベルトユニットは、無端ベルト上に用紙を保持して搬送するとともに、用紙上にトナー画像を形成する。

このような形式の画像形成装置では駆動ローラと従動ローラとの位置決め精度が特に重要であるために有効である。

請求項６に係る画像形成装置は、請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置であって、転写ベルトユニットは、無端ベルト上にトナー画像が形成される。

このような形式の画像形成装置では駆動ローラと従動ローラとの位置決め精度が特に重要であるために有効である。

本発明では、転写ベルトユニットを用いた画像形成装置において、板バネなどを設けることなく簡単な構成で無端ベルトの蛇行を抑えることができる。

１．全体構成
図１に本発明の一実施形態が採用された画像形成装置であるカラープリンタ１を示す。なお、この図１は各構成要素の配置を示すための模式図であり、各部の詳細は省略して示している。

このカラープリンタ１は、図示しないコンピュータなどに接続されており、外部のコンピュータなどから送信されてくる画像情報に基づいてカラー画像を用紙に印刷可能な装置である。

このカラープリンタ１は、画像情報に基づいて画像を形成する画像形成部２と、用紙を搬送する用紙搬送部３と、画像形成部２で形成された画像を用紙に定着する定着部４と、用紙を収納する用紙収納部５と、用紙をカラープリンタ１の上部に排出する排出部６とを有している。

画像形成部２は、それぞれ異なる色のトナー画像を形成するための４つのトナー画像形成部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと、転写ベルトユニット２６と、を有している。４つのトナー画像形成部２ａ〜２ｄは、用紙の搬送方向に並べて配置されており、それぞれ、感光体ドラム２１と、現像装置２２と、トナー収容部２３と、帯電装置２４と、露光装置２５と、を有している。転写ベルトユニット２６については後で詳述する。

感光体ドラム２１は、トナー像が表面に形成される部材であって、円柱状の部材である。感光体ドラム２１は回転可能な部材であって、各感光体ドラム２１の回転軸は図１の紙面に直交する方向に延びている。

現像装置２２は、感光体ドラム２１にトナーを供給するための装置であって、感光体ドラム２１に隣接して配置されている。４つの現像装置２２は、内部にキャリアとそれぞれ異なる色のトナーとが収納されており、現像ローラ２２１と、トナー供給ローラ２２２とを有している。

現像ローラ２２１は、感光体ドラム２１に近接して設けられている。現像ローラ２２１の回転軸は感光体ドラム２１の回転軸と平行に配置されている。

トナー供給ローラ２２２は、現像ローラ２２１にトナーを供給する部材であって、現像ローラ２２１に近接して配置されている。

トナー収容部２３は、現像装置２２の上方に配置された箱状の部材であって、それぞれの現像装置２２に対応した色のトナーが収納されている。

帯電装置２４は、感光体ドラム２１の表面を帯電させるための装置であって、感光体ドラム２１の上方に感光体ドラム２１に隣接して配置されている。

露光装置２５は、画像情報に基づいて感光体ドラム２１に光を照射する部分であって、感光体ドラム２１の上方であって帯電装置２４と現像装置２２の間に配置されている。

用紙搬送部３は、用紙収納部５の用紙を画像形成部２、定着部４、排出部６の順に搬送する部分である。

定着部４は、画像形成部２で用紙に形成された画像を定着する部分であって、加圧ローラ４１と加熱ローラ４２とを有している。

用紙収納部５は、様々な種類の用紙を収納可能な複数の給紙カセット５１を有している。また、用紙収納部５はこのカラープリンタ１の下部に配置されている。

２．転写ベルトユニット２６及びその保持のための構成
転写ベルトユニット２６は、図２に示すように、各感光体ドラム２１上に形成された画像を用紙に転写する際に用いられるものであって、駆動ローラ２６１と、従動ローラ２６２と、張力調整ローラ２６３と、転写ベルト２６４と、支持部材としての支持フレーム２７とを有している。なお、転写ベルトユニット２６は、各感光体ドラム２１の下側に配置されている。この転写ベルトユニット２６は、用紙収納部３から用紙搬送部３によって搬送された用紙を吸着し、各感光体ドラム２１に接触する位置にタイミング良く搬送するための部分である。

駆動ローラ２６１は、図示しないモータ及び減速器等を含む駆動機構に連結されている。また、図３（転写ベルトを取り外して示している）に示すように、この駆動ローラ２６１の回転軸の両端には、駆動ローラ２６１を装置本体のフレーム７に対して位置決めして回転自在に支持するための１対のベアリング２６１ａが装着されている。

従動ローラ２６２は、駆動ローラ２６１から一定の距離を開けて配置されており、回転軸が駆動ローラ２６１の回転軸と平行になるように配置されている。また、図３に示すように、従動ローラ２６２の回転軸の両端には、従動ローラ２６２を装置本体のフレーム７に対して位置決めして回転自在に支持するための１対のベアリング２６２ａが装着されている。

張力調整ローラ２６３は、駆動ローラ２６１と従動ローラ２６２との間に配置されたローラであって、転写ベルト２６４の張力を調整するための部材である。張力調整ローラ２６３の下側にはスプリングが配置されており、このスプリングによって張力調整ローラ２６３が転写ベルト２６４に押し当てられて転写ベルト２６４の張力を調整する。

転写ベルト２６４は、駆動ローラ２６１と従動ローラ２６２とに掛け渡された部材であって、駆動ローラ２６１の回転に伴って循環する部材である。この転写ベルト２６４の循環によって、従動ローラ２６２は駆動ローラ２６１の回転に伴って回転する。また、転写ベルト２６４上において感光体ドラム２１と対向する部分は、感光体ドラム２１上に形成されたトナー像が用紙に転写されるように用紙を吸着して搬送するように構成されている。

支持フレーム２７は駆動ローラ２６１及び従動ローラ２６２を支持するための部材である。また、支持フレーム２７は、図３に示すように、駆動ローラ２６１の両端と従動ローラ２６２の両端とを結ぶように対向して配置された１対の第１プレート２７１（１対の板状支持部）と、駆動ローラ２６１又は従動ローラ２６２と平行に配置された１対の第２プレート２７２とを有している。第１プレート２７１は、一方向に延びる板状の部材であって、駆動ローラ２６１の軸を支持するための駆動ローラ用孔が一端側に設けられており、従動ローラ２６２を支持するための従動ローラ用孔２７５（長孔）が他端側に設けられている。第１プレート２７１は、駆動ローラ２６１が配置される駆動ローラ用孔（図示せず）が設けられている端部から張力調整ローラ２６３が配置されている部分まで徐々に幅が増加しており、張力調整ローラ２６３が配置されている部分から従動ローラ２６２が配置されている部分まで徐々に幅が減少している。駆動ローラ用孔は駆動ローラ２６１の回転軸が貫通可能な円形状の孔である。一方、図４（転写ベルト２６４を取り外して示している）に示すように、従動ローラ用孔２７５は、転写ベルト２６４が掛け渡された方向、すなわち第１プレートの長手方向に長い略楕円形の孔であって、この従動ローラ用孔２７５の形成された範囲内で第１プレート２７１が延びる方向に従動ローラ２６２が移動可能である。

このような構成の転写ベルトユニット２６では、各構成部材をユニットとして仮に組み付けることは可能であるが、従動ローラ２６２の位置が決まらないために、それぞれの構成部材が正規の位置、状態で組み付けられているわけではない。

以上のような転写ベルトユニット２６は、カラープリンタ１の外枠としてのフレーム７に設けられた保持部材２８（保持手段）に組み付けられる。保持部材２８は、図５及び図６に示すように、駆動ローラ支持部２８２と、従動ローラ支持部２８３とを有している。なお、図５は転写ベルトユニット２６を組み付ける前の状態を示し、図６は転写ベルトユニット２６を組み付けた後の状態を示している。１対の板状部材２８１は、転写ベルトユニット２６を狭持するように配置されており、第１プレート２７１ａに沿って延びる部材である。駆動ローラ支持部２８２は、板状部材２８１の図５の左側端部に配置されており、駆動ローラ側のベアリング２６１ａの板状部材２８１が延びる方向への移動を規制して位置決めを行っている。また、従動ローラ支持部２８３は、板状部材２８１の図５の右側に配置されており、従動ローラ側のベアリング２６２ａの板状部材２８１が延びる方向への移動を規制して従動ローラ２６２の位置決めを行っている。

３．動作
次にこのカラープリンタ１の印字時の動作について説明する。

このカラープリンタ１では、まず、帯電装置２４によって感光体ドラム２１の表面が帯電させられる。そして、外部に接続されたコンピュータなどから送られてきた画像情報に基づいて、露光装置２５によって感光体ドラム２１の表面に光が照射される。感光体ドラム２１の表面に静電潜像が形成されると、トナー供給ローラ２２２の表面から現像ローラ２２１にトナーが供給される。その後、現像ローラ２２１上のトナーが感光体ドラム２１の表面に供給されて感光体ドラム２１上にトナー像が形成される。以上のトナー画像形成動作が、各トナー画像形成部２ａ〜２ｄにおいて実行される。

一方、用紙収納部５の用紙が用紙搬送部３の転写ベルト２６４に搬送される。そして、転写ベルトユニット２６によって用紙が各感光体ドラム２１の下側を通る際に、４つの感光体ドラム２１からそれぞれの色のトナー像が用紙に順次転写される。このようにして用紙上にフルカラー画像が形成された後、用紙は定着部４に搬送される。そして、定着部４で用紙にフルカラー画像が定着されて、排出部６から用紙が排出される。

４，転写ベルトユニット２６の組み付け
このカラープリンタ１では、まず、装置本体の外部で転写ベルトユニット２６が仮組み付けされる。すなわち、駆動ローラ２６１、従動ローラ２６２、張力調整ローラ２６３、転写ベルト２６４等の各構成部材を、支持フレーム２７に組み付ける。具体的には、駆動ローラ２６１と従動ローラ２６２とに転写ベルト２６４を掛け渡した状態で、支持部材２７の駆動ローラ用孔に駆動ローラ２６１の回転軸を挿入し、従動ローラ用孔２７５に従動ローラ２６２の回転軸を挿入する。また、張力調整ローラ２６３も支持フレーム２７に装着する。このとき、従動ローラ２６２は支持フレーム２７の長孔２７５に挿入されるので、その位置が固定されず、長孔２７５の形成された範囲で移動し得る状態となっている。すなわち、転写ベルトユニット２６が装置本体に組み込まれていない状態では、各部材は正規な位置にセットされておらず、両ローラ２６１，２６２も平行な状態ではない。

その後、以上のようにして仮組み付けされた転写ベルトユニット２６をカラープリンタ１内に挿入し、転写ベルト保持部材２８の駆動ローラ支持部２８２に駆動ローラ２６１のベアリング２６１ａを支持させるとともに従動ローラ支持部２８３に従動ローラ２６２のベアリング２６２ａを支持させる。このようにして従動ローラ２６２のベアリング２６２ａを従動ローラ支持部２８３に組み付けることによって、従動ローラ２６２の位置決めがなされる。すなわち、転写ベルトユニット２６を装置本体のフレーム７に組み付けることによって、転写ベルトユニット２６の駆動ローラ２６１と従動ローラ２６２とが正規の位置関係となり、その状態が保持される。

ここでは、転写ベルトユニット２６を装置本体のフレーム７に組み込んだ状態で、すなわち実際に画像形成動作を行う状態で、駆動ローラ２６１と従動ローラ２６２とが位置決めされるので、画像形成時に両ローラ２６１，２６２の平行度を高精度に維持することができる。したがって、画像形成時における転写ベルト２６４の蛇行を抑えることができ、精度良く画像を形成することができる。

５．他の実施形態
（ａ）上記実施形態では、カラープリンタ１について説明したが、本発明はこれに限られずに、複写機や複合機などであっても良い。

（ｂ）上記実施形態では、転写ベルトユニット２６によって用紙を搬送するタンデム式のカラープリンタ１について説明したが、本発明はこれに限られずに、転写ベルトユニット２６によってトナー画像が用紙に転写される方式等の他の方式の画像形成装置であっても良い。

（ｃ）上記実施形態では、転写ベルトユニットの状態で、従動ローラ２６２についてのみ移動可能としたが、駆動ローラ２６１を移動可能としたり、あるいは両ローラを移動可能としてもよい。また、移動可能とする方向、範囲は、上記実施形態に限定されない。

カラープリンタ１の全体概略断面図。 転写ベルトユニット２６が配置されている部分の拡大図。 転写ベルト２６４が装着されていない状態の転写ベルトユニット２６を示す図。 支持フレーム２７の従動ローラ用孔２７５の近傍の拡大図。 保持部材２８を示す図。 保持部材２８で転写ベルトユニット２６を支持している状態を示す図。

符号の説明

１ カラープリンタ（画像形成装置）
７ フレーム
２１ 感光体ドラム（静電潜像担持体）
２２ 現像装置（現像器）
２６ 転写ベルトユニット
２７ 支持フレーム（支持部材）
２８ 保持部材（保持手段）
２６１ 駆動ローラ
２６２ 従動ローラ
２６４ 転写ベルト（無端ベルト）
２７１ 第１プレート（板状支持部）
２７２ 第２プレート（板状支持部）
２７５ 従動ローラ用孔（長孔）
２８１ 板状部材（保持部）
２８２ 駆動ローラ支持部（保持部）
２８３ 従動ローラ支持部（保持部）

Claims (6)

1. 転写ベルトを用いて用紙上に画像を転写する画像形成装置であって、
   装置本体と、
   表面に静電潜像が形成される静電潜像担持体と、
   前記静電潜像担持体の表面にトナーを供給することで前記静電潜像担持体上にトナー像を形成する現像器と、
   駆動ローラと、前記駆動ローラの動きに伴って回転する従動ローラと、前記駆動ローラと前記従動ローラとに掛け渡され前記静電潜像担持体上のトナー像を用紙に転写するための無端ベルトと、前記駆動ローラ及び前記従動ローラを回転自在に支持する支持部材と、を有する転写ベルトユニットと、
   を備え、
   前記駆動ローラ及び前記従動ローラの少なくとも一方は所定範囲内で移動可能に前記支持部材に支持されており、
   前記装置本体は前記駆動ローラ及び前記従動ローラを前記外枠の所定位置に位置決めして保持するための保持手段を有している、
   画像形成装置。
2. 前記駆動ローラ及び前記従動ローラの少なくとも一方は前記転写ベルトの掛け渡された方向に移動可能に前記支持部材によって支持されている、請求項１に記載の画像形成装置
3. 前記支持部材は、前記駆動ローラ及び前記従動ローラの軸方向両端に配置された１対の板状支持部を有し、前記１対の板状支持部は前記従動ローラの回転軸が貫通する長孔を有する、
   請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記駆動ローラ及び前記従動ローラの軸方向両端にはそれぞれ軸受が装着されており、
   前記報知本体の保持手段は、前記両ローラに装着された軸受を保持する１対の保持部を有し、前記１対の保持部の間には前記１対の板状支持部が配置されている、
   請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記転写ベルトユニットは、前記無端ベルト上に用紙を保持して搬送するとともに、前記用紙上にトナー画像を形成する、請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記転写ベルトユニットは、前記無端ベルト上にトナー画像が形成される、請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。

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