JP2008081273A - ベルト搬送装置およびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】周囲に部品を追加することなくベルト蛇行を有効に防止することができるベルト搬送装置およびこれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】軸方向が互いに平行に配設された複数のローラ７，８，９に無端ベルト（中間転写ベルト）５が巻回される。そして、複数のローラ７，８，９の少なくともいずれか１つ（従動ローラ８）は、複数の小ローラ８１が従動ローラ軸８２の軸方向に並んで配設されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、プリンタ、コピー機、ファクシミリおよびこれらの複合機等の画像形成装置において用紙へのトナーの転写処理を行う転写部を構成するベルト搬送装置およびこれを備えた画像形成装置に関する。

プリンタ、コピー機、ファクシミリおよびこれらの複合機等の画像形成装置においては、転写部においてトナーを用紙に転写する。より具体的には、転写部内では、各色ごとに、トナーを感光ドラムから中間転写ベルトを介して順次転写させ、当該中間転写ベルトに転写された各色分のトナーが二次転写ローラにより用紙に転写される。

このような中間転写ベルト（無端ベルト）を含むベルト搬送装置においては、従来から二次転写ローラ等のローラに対して無端ベルトがローラ軸方向にずれてしまうベルト蛇行の現象が生じるという問題がある。

ベルト蛇行現象に対する解決策としては、無端ベルトの蛇行による幅方向の変位を検出し、検出された無端ベルトの変位を打ち消すようにローラを回転軸方向に移動制御する構成が公知である（例えば、特許文献１参照）。また、ローラに直交し、かつ無端ベルトの幅方向両端面に近接して配置された１対のサイドローラを用いて、無端ベルトを案内する構成も公知である（例えば、特許文献２参照）。
特開平５−１６５３８５公報 特開平１１−１６５８２４公報

しかしながら、上記構成では、いずれも追加する部品点数が多く、より複雑な機構となるため、製造コストが上昇してしまう問題がある。また、部品を追加する構成は、機器の小型化を阻害し、昨今の小型化の要請に応えることが困難となる問題がある。さらに、特許文献１のように制御因子を増やすことは、機器を複雑化してしまうこととなる。

本発明はかかる従来技術の問題点を解決するべくなされたものであり、周囲に部品を追加することなくベルト蛇行を有効に防止することができるベルト搬送装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係るベルト搬送装置は、軸方向が互いに平行に配設された複数のローラと、当該複数のローラに巻回された無端ベルトとを具備するベルト搬送装置であって、前記複数のローラの少なくともいずれか１つは、複数の小ローラが軸方向に並んで配設されるように構成されることを特徴とするものである。

上記構成のベルト搬送装置によれば、軸方向が互いに平行に配設された複数のローラに無端ベルトが巻回される。そして、複数のローラの少なくともいずれか１つは、複数の小ローラが軸方向に並んで配設されている。

従来のようにローラを一体の部材として形成すると、製造誤差等により、軸方向の端部同士を比べると一方が他方よりわずかに大径となる等、偏りが生じてしまう。このような径の偏りがベルト蛇行の大きな要因であることに着目した発明者は、複数のローラのうち、少なくともいずれか１つのローラについて、軸方向に並列した複数の小ローラに分割することとした。

このように、少なくともいずれか１つのローラについて、軸方向に並列した複数の小ローラに分割することにより、ローラの製造誤差自体を小さくすることができるとともに、同じ寸法誤差でも幅方向両端における径の偏りをより小さくすることができるため、ベルト搬送装置の周囲に部品を追加することなくベルト蛇行を有効に防止することができる。

好ましくは、前記複数の小ローラで構成されるローラは、従動ローラであり、前記複数の小ローラのそれぞれは、従動ローラ軸に対して相対回転自在に構成される。

この場合、複数の小ローラで構成されるローラは、駆動ローラの回転に伴って（無端ベルトを介して回転力が伝達されて）回転する従動ローラとして構成される。そして、従動ローラ軸に対して複数の小ローラが、それぞれ相対回転自在とされる。このように、小ローラのそれぞれが独立して回転可能に構成されることにより、例えいずれかの小ローラにおいて無端ベルトを軸方向に移動させようとする作用が生じても他の小ローラにその作用が伝わることがないため、ベルト蛇行をより有効に防止することができる。

さらに好ましくは、前記複数の小ローラの内径は、前記従動ローラ軸の外径よりも大きいように構成される。

この場合、従動ローラ軸の外周面と小ローラの内周面との間に隙間が生じ得る構成となっている。これにより、小ローラが従動ローラ軸に対して直交する方向の移動成分を有することが許容される（すなわち、小ローラが従動ローラ軸に対して傾くことが許容される）。したがって、小ローラの径に軸方向で偏りが生じていても、小ローラが無端ベルトに押さえ付けられることにより、無端ベルトと各小ローラとの接触面が平面化されるため、ベルト蛇行をより有効に防止することができる。

さらに好ましくは、前記複数の小ローラのうち、前記従動ローラの両端に配設された小ローラは、前記無端ベルトのそれぞれの幅方向端部を跨いで配設されるように構成される。

この場合、従動ローラの両端に配設された小ローラのそれぞれが、無端ベルトの幅方向端部をそれぞれ跨いで配設される。これにより、無端ベルトにより小ローラが押さえつけられた際、両端の小ローラは、無端ベルトに覆われた内側のみが押さえ付けられ、外側は押さえつけられないこととなり、当該小ローラの外側部分が無端ベルトの幅方向（従動ローラの軸方向）の移動を規制するガイドとしても機能する。したがって、ベルト蛇行をより有効に防止することができる。

また、本発明に係る画像形成装置は、上記構成のベルト搬送装置を備えたことを特徴とするものである。

本発明に係るベルト搬送装置および画像形成装置によれば、少なくともいずれか１つのローラについて、軸方向に並列した複数の小ローラに分割することにより、ローラの製造誤差自体を小さくすることができるとともに、同じ寸法誤差でも幅方向両端における径の偏りをより小さくすることができるため、ベルト搬送装置の周囲に部品を追加することなくベルト蛇行を有効に防止することができる。

以下、本発明に係るベルト搬送装置を備えた画像形成装置についての好ましい実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。図１は本発明に係るベルト搬送装置を備えた画像形成装置の概略断面図である。また図２は図１のベルト搬送装置についての拡大斜視図である。

本実施形態における画像形成装置は、図１に示すように、枚葉紙等の用紙を積載する給紙部１と、給紙部１から搬送された用紙に印刷画像を転写する転写部２と転写部２により転写された印刷画像を定着した後、排出する排紙部３とを具備する。

転写部２は、各色毎に画像を形成する画像形成ユニット４と、当該画像形成ユニット４によってその表面（接触面）にトナー像が転写される中間転写ベルト５と、当該中間転写ベルト５上のトナー像を給紙部１から送り込まれた用紙Ｐにさらに転写するための２次転写ローラ６とを備えている。中間転写ベルト５は、無端ベルトであり、図２に示すように、１つの駆動ローラ７およびこれに軸方向が互いに平行に配設された２つの従動ローラ８，９に巻回され、ベルト搬送装置を構成する。従動ローラ９は、２次転写ローラ６と相対し、２次転写ローラ６における用紙Ｐへのトナー像転写の際のバックアップローラとなる。

図３は図１のベルト搬送装置における従動ローラ８を示す概略図である。本実施形態のベルト搬送装置において、前記従動ローラ８は、図２および図３に示すように、複数の小ローラ８１が従動ローラ軸８２の軸方向に並んで配設されるように構成されることを特徴とするものである。

図３に示されるように、上記構成のベルト搬送装置によれば、従動ローラの１つである従動ローラ８は、複数の小ローラ８１が従動ローラ軸８２の軸方向に並んで配設されている。なお、本実施形態においては、４つの小ローラ８１を軸方向に等間隔に配設しているが、これに限られず、小ローラ８１の個数や、配設間隔は、種々適用可能である。また、軸方向に同じ長さの小ローラ８１を用いているが、中間転写ローラ５の中央部に配設される小ローラ８１が中間転写ローラ５の両端部に配設される小ローラ８１よりも軸方向長さが長いこととする等、種々適用可能である。

従来のようにローラを一体の部材として形成すると、製造誤差等により、軸方向の端部同士を比べると一方が他方よりわずかに大径となる等、偏りが生じてしまう。このような径の偏りがベルト蛇行の大きな要因であることに着目した発明者は、複数のローラ７，８，９のうち、少なくともいずれか１つのローラ（すなわち従動ローラ８）について、軸方向に並列した複数の小ローラ８１に分割することとした。

このように、ローラのうち少なくともいずれか１つのローラ（従動ローラ８）について、軸方向に並列した複数の小ローラ８１に分割することにより、従動ローラ８の製造誤差自体を小さくすることができるとともに、同じ寸法誤差でも幅方向両端における径の偏りをより小さくすることができるため、ベルト搬送装置の周囲に部品を追加することなく中間転写ベルト５の蛇行を有効に防止することができる。

本実施形態の前記複数の小ローラ８１で構成される従動ローラ８において、前記複数の小ローラ８１のそれぞれは、従動ローラ軸８２に対して相対回転自在に構成される。

複数の小ローラ８１で構成される従動ローラ８は、駆動ローラ７の回転に伴って（無端ベルトである中間転写ベルト５を介して回転力が伝達されて）回転する従動ローラ８として構成されている。そして、従動ローラ軸８２に対して複数の小ローラ８１が、それぞれ相対回転自在とされる。このように、小ローラ８１のそれぞれが独立して回転可能に構成されることにより、例えいずれかの小ローラ８１において無端ベルトである中間転写ベルト５を軸方向に移動させようとする作用が生じても他の小ローラ８１にその作用が伝わることがないため、中間転写ベルト５の蛇行をより有効に防止することができる。

さらに、本実施形態において、図３に示すように、前記複数の小ローラ８１の内径Ｒ（例えば９ｍｍ）は、前記従動ローラ軸８２の外径ｒ（例えば８ｍｍ）よりも大きいように構成される。しかも、複数の小ローラ８１のうち、前記従動ローラ８の両端に配設された小ローラ８１は、無端ベルトである中間転写ベルト５のそれぞれの幅方向端部を跨いで配設されるように構成される。図４は図３の従動ローラの端部に配置された小ローラにおける中間転写ベルトの蛇行防止作用を説明するための図である。

小ローラ８１の内径Ｒが従動ローラ軸８２の外径ｒよりも大きいため、従動ローラ軸８２の外周面と小ローラ８１の内周面との間に隙間Ｓが生じ得る構成となっている。これにより、小ローラ８１が従動ローラ軸８２に対して直交する方向の移動成分を有することが許容される（すなわち、図４に示すように、小ローラ８１が従動ローラ軸８２に対して傾くことが許容される）。したがって、小ローラ８１の外径に軸方向で偏りが生じていても、小ローラ８１が中間転写ベルト５に押さえ付けられることにより、中間転写ベルト５と各小ローラ８１との接触面が平面化されるため、中間転写ベルト５の蛇行をより有効に防止することができる。

また、従動ローラ８の両端に配設された小ローラ８１のそれぞれが、中間転写ベルト５の幅方向端部をそれぞれ跨いで配設されることにより、図４に示すように、中間転写ベルト５により小ローラ８１が押さえつけられた際、両端の小ローラ８１は、中間転写ベルト５に覆われた内側のみが押さえ付けられ、外側は押さえつけられないこととなる。

より具体的には、中間転写ベルト５の両端部下の小ローラ８１（複数の小ローラ８１のうち両端に配置された小ローラ８１）においては、小ローラ８１の内側が中間転写ベルト５の張力Ｔにより当該張力Ｔが作用する方向に向けて傾いた状態となる（両端の小ローラ８１により擬似的なクラウン形状を形成する）。この状態において、中間転写ベルト５が従動ローラ軸８２の軸方向に移動しようとすると、両側の小ローラ８１の傾きにより、中間転写ベルト５自身の張力Ｔと反対方向への移動成分Ｘが生じることとなるが、中間転写ベルト５の張力Ｔによりこの移動成分Ｘは抑制される結果、中間転写ベルト５の軸方向の移動も抑制される。

したがって、小ローラ８１の外側部分が中間転写ベルト５の幅方向（従動ローラ５の軸方向）の移動を規制するガイドとしても機能する。したがって、中間転写ベルトの蛇行をより有効に防止することができる。

なお、本実施形態においては、小ローラ８１を従動ローラ軸８２に直接固定させることなく所定位置に配置させる方法として、図３に示すように、小ローラ８１の配置箇所の両側に小ローラ８１と所定間隔を空けて（小ローラ８１の傾きを許容すべく）従動ローラ軸８２に軸方向移動規制部材８３を固定しているが、これに限られず、種々の態様が適用可能である。

以上、本発明に係る実施の形態を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更、修正が可能である。

例えば、本発明は、広く搬送ベルトを使用するレーザプリンタ、ファクシミリ、コピー機等およびこれらの複合機に適用可能である。また、本実施形態の無端ベルトは、転写部２における中間転写ベルト５に関するものであるが本発明はこれに限られず、無端ベルトを用いる他の構成（例えば、ベルト搬送路等）においても適用可能である。また、ローラ軸に小ローラを固定することにより、ローラ軸に対して相対移動不能に構成してもよい。この場合は、従動ローラに限らず、駆動ローラに適用してもよい。また、ベルト搬送装置を構成する複数のローラに対してそれぞれ複数の小ローラを配設することとしてもよい。

本発明に係るベルト搬送装置を備えた画像形成装置の概略断面図である。 図１のベルト搬送装置についての拡大斜視図である。 図１のベルト搬送装置における従動ローラ８を示す概略図である。 図３の従動ローラの端部に配置された小ローラにおける中間転写ベルトの蛇行防止作用を説明するための図である。

符号の説明

７ 駆動ローラ
８ 従動ローラ
８１ 小ローラ
８２ 従動ローラ軸
Ｒ 小ローラの内径
ｒ 従動ローラ軸の外径

Claims (5)

1. 軸方向が互いに平行に配設された複数のローラと、当該複数のローラに巻回された無端ベルトとを具備するベルト搬送装置であって、
   前記複数のローラの少なくともいずれか１つは、複数の小ローラが軸方向に並んで配設されるように構成されることを特徴とするベルト搬送装置。
2. 前記複数の小ローラで構成されるローラは、従動ローラであり、
   前記複数の小ローラのそれぞれは、従動ローラ軸に対して相対回転自在に構成されることを特徴とする請求項１記載のベルト搬送装置。
3. 前記複数の小ローラの内径は、前記従動ローラ軸の外径よりも大きいことを特徴とする請求項２記載のベルト搬送装置。
4. 前記複数の小ローラのうち、前記従動ローラの両端に配設された小ローラは、前記無端ベルトのそれぞれの幅方向端部を跨いで配設されることを特徴とする請求項３記載のベルト搬送装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のベルト搬送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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