JP2009258494A - 転写ベルト装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Tsutomu Kato
勉 加藤
Nobuhito Yokogawa
信人 横川
Kazuosa Kuma
数修 久間
Takeshi Fukao
剛 深尾
Yoshiharu Kishi
嘉治 岸
Satoshi Uchida
智 内田
Masaki Takahashi
正樹 高橋
Mitsuru Takahashi
充 高橋
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Abstract

【課題】ベルト片寄りを解消するため傾動ローラが傾斜した状態であっても、隣接して配置される転写部材にその影響が与えることなく、転写部材で均一な画像転写が行える用にする。
【解決手段】少なくとも駆動ローラ120、テンションローラ130、従動ローラ140と、中間転写ベルト110とを備え、テンションローラ130を傾動ローラとして傾斜させ前記無端ベルトの片寄りを解消するローラ傾斜機構200と、を備えた中間転写ユニット100において、前記ローラ傾斜機構200は、前記傾動ローラの一端側を前記感光体ドラム11Y、11M、11Cが配置された側と反対側に向け移動して傾斜させる。
【選択図】図2

Description

本発明は、転写ベルト装置及び画像形成装置に係り、特に少なくとも2つの支持ローラと、これらの支持ローラに張架された無端ベルトと、前記支持ローラを支承するフレームと、前記無端ベルトに接した像担持体からトナー像を前記無端ベルト若しくは無端ベルト上の転写材に転写する転写部材と、前記無端ベルト若しくは前記転写部材を像担持体に対して接離させる接離機構と、前記支持ローラのうちの一つのローラを傾動ローラとして傾斜させ前記無端ベルトの片寄りを解消するローラ傾斜機構と、を備えた転写ベルト装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。
無端ベルトを用いた転写ベルト装置では、無端ベルトの蛇行や無端ベルトの片寄りが発生すると、無端ベルトの破損等が発生することがある。また、これを用いた画像形成装置においては無端ベルトの蛇行や片寄りは、形成される画像が位置ずれで不良となる場合がある。そこで、無端ベルトの片寄りを、規制或いは補正することが必要となる。
従来このような、無端ベルトの片寄りを規制するには、ベルト裏面の周縁端部にゴム製のガイドリブを設け、このガイドリブをローラの端部やローラに形成した溝に係合させてベルトの移動を制限したり、ローラの端部に鍔部を設け、この鍔部でベルト端面を接触させてベルトの移動を制限したりするものがある。
また、ベルト片寄りを補正する方法として、ベルトに片寄りが発生したときローラを傾斜させベルトを移動させその片寄りを解消する方法がある。特許文献1には、像担持体上のトナー像を転写材へ転写するためのベルト体と、ベルト体を張架する第1の張架部材と、ベルト体を張架するとともに第1の張架部材に対する角度を変更することが可能な第2の張架部材と、を有する画像形成装置において、ベルト体と接触することができる接触部材を有し、接触部材とベルト体との接触状態が変化し、接触部材とベルト体との接触状態に応じて第2の張架部材の第1の張架部材に対する角度が変化するようにしたものが記載されている。
また、特許文献2には、ベルト裏面のリブが接触体間を通過することで回転し、リンク機構を介してローラ軸が傾くようにしたものが記載されている。
更に、特許文献3には、検知リングを設け、ベルト端部が乗り上げることで発生する駆動トルクを利用してローラ軸を傾けるというものが記載されている。
特開2005−92153公報 特開特開2006−162659公報 特開特開平5−52244号公報
ところで、上述した特許文献のようにベルト寄り規制のためにローラを傾斜されるものにあっては、傾斜するローラと像担持体と当接する転写部材が隣接して配置されていると、ローラの傾斜により転写部材と像担持体とのニップ条件が影響を受けて、転写部材の左右で均一な画像が得られない場合がある。即ち、傾動ローラはベルト寄りが起きないように傾きが変化するため、傾動ローラが傾いた状態のままである場合もあり、隣接する転写部材は傾動ローラの傾斜の影響を受け、転写材と像担持体のニップ条件(当接圧、当接幅、ベルトと感光体のギャップ等)に幅方向で差が生じて、無端ベルト上のトナー濃度に左右差が生じたり、片側だけチリ等の不具合が発生したりするという問題が生じる。
そこで、本発明は、ベルト片寄りを解消するため傾動ローラが傾斜した状態であっても、隣接して配置される転写部材にその影響が与えることなく、転写部材で均一な画像転写が行える転写ベルト装置及びこの転写ベルト装置を使用する画像形成装置を提供することを目的とする。
請求項1の発明は、少なくとも2つの支持ローラと、これらの支持ローラに張架された無端ベルトと、前記支持ローラを支承するフレームと、前記無端ベルトに接した像担持体からトナー像を前記無端ベルト若しくは無端ベルト上の転写材に転写する転写部材と、前記無端ベルト若しくは前記転写部材を像担持体に対して接離させる接離機構と、前記支持ローラのうちの一つのローラを傾動ローラとして傾斜させ前記無端ベルトの片寄りを解消するローラ傾斜機構と、を備えた転写ベルト装置において、前記ローラ傾斜機構は、前記傾動ローラの一端側を前記像担持体が配置された側と反対側に向け移動して傾斜させることを特徴とする転写ベルト装置である。
請求項2の発明は、請求項1記載の転写ベルト装置において、前記転写部材の一部を前記転写部材から離間させる転写部材離間機構を備えることを特徴とする。
請求項3の発明は、少なくとも2つの支持ローラと、これらの支持ローラに張架された無端ベルトと、前記支持ローラを支承するフレームと、前記無端ベルトに接した像担持体からトナー像を前記無端ベルト若しくは無端ベルト上の転写材に転写する転写部材と、前記無端ベルト若しくは前記転写部材を像担持体に対して接離させる接離機構と、前記支持ローラのうちの一つのローラを傾動ローラとして傾斜させ前記無端ベルトの片寄りを解消するローラ傾斜機構と、を備えた転写ベルト装置において、前記転写部材と前記傾動ローラとの間に前記無端ベルトに接触する転写ニップ安定部材を配置することを特徴とする転写ベルト装置である。
請求項4の発明は、請求項3記載の転写ベルト装置において、前記転写ニップ安定部材と転写部材とは前記無端ベルトから共に離間することを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項4記載の転写ベルト装置において、前記転写ニップ安定部材は、前記傾動ローラに近接する転写部材が離間したときであっても前記無端ベルトと接触していることを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項3乃至6のいずれか記載の転写ベルト装置において、転写ニップ安定部材が回転体であることを特徴とする。
請求項7の発明は、請求項1乃至6のいずれか記載の転写ベルト装置において、前記無端ベルトは像担持体から画像が転写され、この転写された画像が無端ベルトから記録媒体に転写される中間無端ベルトであることを特徴とする。
請求項8の発明は、請求項1乃至6のいずれか記載の転写ベルト装置において、前記無端ベルトは、画像が記録される記録媒体を搬送し、前記像担持体上の画像を該記録媒体に転写する記録媒体搬送ベルトであることを特徴とする。
請求項9の発明は、請求項1乃至8のいずれか記載の転写ベルト装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
本発明に係る転写ベルト装置及び画像形成装置によれば、無端ベルトの片寄りを解消するために傾動ローラを傾斜させたとしても、均一な画像の転写を行うことができる。
以下本発明を実施するための最良の形態としての実施例を図面に基づいて説明する。
以下本発明の実施例に係る画像形成装置について説明する。図1は本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。この画像形成装置は、中間転写方式のフルカラー画像形成装置であり、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を形成するための4つの画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kを備える。尚、Y、M、C、Kの色順は、この順に限るものでなく、他の並び順であっても構わない。
画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kは、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kと、帯電手段、現像手段、クリーニング手段とを備えている。また、各画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kの配置は、各感光体ドラムの回転軸が平行になるように且つ転写紙移動方向に所定のピッチで配列するように、設定されている。
画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kの下方には、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kの表面にレーザー光を走査しながら照射する光書込ユニット3が、上方には転写紙を担持して各画像形成ユニットの転写部を通過するように搬送する無端ベルトである中間転写ベルトを有するベルト駆動装置を備えた中間転写ユニット100が配置されている。中間転写ベルト110の外周面には、ブラシローラとクリーニングブレードから構成されたクリーニング装置85が接触するように配置されている。このクリーニング装置85により中間転写ベルト110上に付着したトナー等の異物が除去される。
中間転写ユニット100の側方にはベルト定着方式の定着ユニット7が、上方には排紙トレイ8等が備えられている。画像形成装置下部には、転写紙Pが載置された給紙カセット4a、4bを備えている。また、画像形成装置側面から手差しで給紙を行う手差しトレイ(図示していない)が備えられている。この他、トナー補給容器TCが備えられ、図示していない廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども備えられている。
現像手段としての現像装置10Y、10M、10C、10Kは、いずれも同様の構成を備えるものであり、使用するトナーの色のみが異なる2成分現像方式を採用し、トナーと磁性キャリアからなる現像剤が収容されている。現像装置10Y、10M、10C、10Kは感光体ドラム11に対向した現像ローラ、現像剤を搬送・攪拌するスクリュー、トナー濃度センサ等から構成される。現像ローラは外側の回転自在のスリーブと内側に固定された磁石から構成されている。トナー濃度センサの出力に応じて、トナー補給装置よりトナーが補給される。
本例に係る画像形成装置において、印刷が実行されるときには、上位装置からの指示により、光書込ユニット3で画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kの感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kに潜像が形成された後、各画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kの現像装置で現像されトナー像が形成される。そして、このトナー像は、中間転写ユニット100の中間転写ベルト110に中間転写される。そして、給紙カセット4a、4b又は手差しトレイから転写紙Pが転写ユニット100に送られ、中間転写ベルト110に中間転写されたトナー像が転写され、トナー像が形成された転写紙Pは、定着ユニット7で定着され排紙トレイ8に排出される。
次に実施例に係る転写ベルト装置である中間転写ユニット100について説明する。図2は実施例に係る中間転写ユニットを示すものであり、(a)はカラー印刷時の状態を示す概略断面図、(b)はブラック印刷時の状態を示す概略断面図である。
中間転写ユニット100は、無端ベルトである中間転写ベルト110を回転させるための駆動ローラ120、無端ベルトに張力を与えるテンションローラ130及び従動ローラ140に張架されており、中間転写ベルト110の内部にはブラック用フレーム150とフルカラー用フレーム160が配置されている。ブラック用フレーム150には、押圧機構151を介して転写ローラ152が配置され、フルカラー用フレーム160には、R、G、Bの各色に対応して押圧機構161,162,163を介して転写ローラ165,166,167が配置されている。この中間転写ユニット100は、前記各色の画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kに隣接して配置され、中間転写ベルト110は、感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kに所定の押圧力を持って接触するように構成されている。
また、本例では、フルカラー用フレーム160は、軸164を中心にして傾動可能であり、転写ローラ165,166,167と感光体ドラム11Y、11M、11Cとが接触するフルカラー印刷状態、転写ローラ165,166,167と感光体ドラム11Y、11M、11Cとが離間するブラック印刷可能に移動できるものとして構成される。また、ブラック用フレーム150は、固定されて、転写ローラ152は、感光体ドラム11Kに常時接触するものとして構成される。
このような構成の中間転写ユニット100では、フルカラー印刷時には、図2(a)に示すように、フルカラー用フレーム160をフルカラー印刷状態として、転写ローラ165,166,167が感光体ドラム11Yに、転写ローラ152が転写ローラ11Kに接触するようにする。一方ブラック印圧時には、図2(b)に示すように、フルカラー用フレーム160をブラック印刷状態とし、転写ローラ152だけが転写ローラ11Kに接触するようにする。
本例では、テンションローラ130は、無端ベルトの片寄りを解消する傾動ローラとしての機能を有しており、テンションローラ130は、ローラ傾斜機構によって傾動される。
図3はローラ傾斜機構を示す斜視図、図4はローラ傾斜機構の作動状態を示す正面図である。ローラ傾斜機構200は、軸211で傾動可能に配置され、テンションローラ130の端部131に接触すると共に、テンションローラ130のローラ軸132を保持する長穴212が形成された傾斜付与部材210、ローラ軸132を保持し、片寄規制テンションスプリング230で図中下方に向け付勢された軸保持部材220とからなる。以上の構成により、テンションローラ130は、軸保持部材220軸上を前後に移動可能となっている。
次にローラ傾斜機構200の動作について説明する。本例では、テンションローラ130には、予めは傾きを持たして配置されている(図3中位置A)。中間転写ベルト110が駆動されると中間転写ベルト110は、テンションローラ130のローラ軸132に沿った方向に移動する。すると、この移動に伴いテンションローラ130も手前方向に移動する(図3中矢印a)。すると、傾斜付与部材210は、テンションローラ130の端部131で先端が押圧され、軸211を中心として回転する(図3中矢印b)。すると、傾斜付与部材210の長穴212内に配置され、軸保持部材220で保持されているローラ軸132は、片寄規制テンションスプリング230で押し下げられて(図3中矢印c)、ベルトの片寄り修正が完了した時点で釣り合って停止し(図3位置B)寄りが防止される。
このとき、テンションローラ130と感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kとの距離H(図2(b)参照)が大きくなると、最右端に位置するブラックの転写ローラ11Kに巻きく量が増える。このため、ベルト張力の影響を受けやすくなり、テンションローラ130の当接条件も変わってしまう。
本例では、図3に示すように、テンションローラ130を初期状態で感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kの配置方向と反対側方向に傾斜させて配置しているので、中間転写ベルト110の動作でテンションローラ130が感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kに近づく方向に移動する場合には、中間転写ベルト110が最右端の転写ローラ11Kに巻き付く量が少なくて済み、転写ローラ11Kにおいて印刷時に無端ベルトの張力の影響を受けにくくなり、均一な画像の転写を行うことができる。
これに対して、テンションローラ130が初期状態において、感光体ドラム11Y、11M、11C、11K側に傾いているものとすると、初期状態においてテンションローラ130と感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kと距離Hが最短となり、中間転写ベルト110を駆動すると、テンションローラ130が動いて水平に近づくので、前記距離Hは大きくなっていき、中間転写ベルト110の転写ローラ11Kへの巻き付き量が増し、転写ローラは無端ベルトの張力を受けやすくなる。
尚、前記例は、図2(b)に示したブラック印刷時についての説明であるが、本例に係る中間転写ユニット100は、図2(a)に示したフルカラー印刷時においても同様の効果を有する。
次に第2の実施例について説明する。図5は第2の実施例に係る転写ユニットを示す概略断面図である。本例に係る転写ユニット300は、転写ローラ165とテンションローラ130との間に中間転写ベルト110に接触する転写ニップ安定部材310を配置したものである。その他の構成は、第1の実施例に係る転写ユニットと同一である。
本例によれば、テンションローラ130による中間転写ベルト110の張力の不均一を転写ニップ安定部材310で緩和することができ、印刷時に無端ベルトの張力の影響を受けにくくなり、均一な画像の転写を行うことができる。
次に第3の実施例について説明する。図6は第3の実施例に係る転写ユニットを示す概略断面図である。本例に係る転写ユニット400は、転写ローラ165とテンションローラ130との間に中間転写ベルト110に接触する転写ニップ安定部材410を配置し、この転写ニップ安定部材410が感光体ドラムと接離できるよう構成している他、ブラック用フレーム150に第2の転写ニップ安定部材420を配置したものである。その他の構成は、第2の実施例に係る転写ユニットと同一である。
本例に係る転写ユニット400によれば、テンションローラ130による中間転写ベルト110の張力の不均一を転写ニップ安定部材410で緩和することができ、印刷時に無端ベルトの張力の影響を受けにくくなり、均一な画像の転写を行うことができる。
また、本例に係る転写ユニット400によれば、転写ニップ安定部材410が感光体ドラム11と接離できるので、転写ユニット400を小型化することが可能となる。また、フルカラー用フレーム160を離間したブラック印刷状態ではブラック用フレーム150に配置した第2の転写ニップ安定部材420がテンションローラ130の傾斜による中間転写ベルト110の影響を緩和して均一な印刷を行えるようにすることができる。
次に第4の実施例について説明する。図7は第4の実施例に係る転写ユニットを示す概略断面図である。
本例に係る転写ユニット500は、本例に係る転写ユニット500は、転写ローラ165とテンションローラ130との間に中間転写ベルト110に接触する転写ニップ安定部材510を前記フルカラー用フレーム160に取り付けて配置している他、ブラック用フレーム150に第2の転写ニップ安定部材520を配置し、更に、フルカラー用フレーム160を傾斜させる駆動機構530を設けたものである。この駆動機構530は、前記転写ニップ安定部材510を中間転写ベルト110に接触した状態で、転写ローラ165,166,167が中間転写ベルト110から離間するよう傾斜させる。
本例に係る転写ユニット500によれば、フルカラー用フレーム160の転写ローラ165,166,167が中間転写ベルト110及び感光体ドラム11Y、11M、11Cと離間した状態、即ちブラック印刷状態でも、転写ニップ安定部材510と、第2の転写ニップ安定部材520とが中間転写ベルト110に当接するので、テンションローラ130の傾斜による中間転写ベルト110の影響を緩和して均一な印刷を行える。
図8は第4の実施例に係る転写ユニットの変形例を示す概略断面図である。この例に係る転写ユニット600は、ブラック用フレーム150に配置していた第2の転写ニップ安定部材を設けないものとした他、第4実施例に係るものと同様の構成を備える。本例によれば、フルカラー用フレーム160の転写ローラ165,166,167が中間転写ベルト110及び感光体ドラム11Y、11M、11Cと離間した状態、即ちブラック印刷状態でも、転写ニップ安定部材510が中間転写ベルト110に当接するので、テンションローラ130の傾斜による中間転写ベルト110の影響を緩和して均一な印刷を行える。
尚、前記例では、転写ベルト装置として、転写紙を搬送して、この転写紙に感光体ドラムからトナー像を転写する転写ユニットを例として説明したが、本発明に係る転写ベルト装置として、感光体ドラムのトナー像が1次転写され、転写されたトナー像を転写紙に2次転写する中間転写装置の転写ベルト装置とすることができる。
本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 実施例に係る転写ユニットを示すものであり、(a)はカラー印刷時の状態を示す概略断面図、(b)はブラック印刷時の状態を示す概略断面図である。 ローラ傾斜機構を示す斜視図である。 ローラ傾斜機構の作動状態を示す正面図である。 第2の実施例に係る転写ユニットを示す概略断面図である。 第3の実施例に係る転写ユニットを示す概略断面図である。 第4の実施例に係る転写ユニットを示す概略断面図である。 第4の実施例に係る転写ユニットの変形例を示す概略断面図である。
符号の説明
1Y、1M、1C、1K 画像形成ユニット
3 光書込ユニット
4a、4b 給紙カセット
7 定着ユニット
8 排紙トレイ
10Y、10M、10C、10K 現像装置
11 感光体ドラム
11Y、11M、11C、11K 感光体ドラム
85 クリーニング装置
100 中間転写ユニット
110 中間転写ベルト
120 駆動ローラ
130 テンションローラ
131 端部
132 ローラ軸
140 従動ローラ
150 ブラック用フレーム
151 押圧機構
152 転写ローラ
160 フルカラー用フレーム
161,162,163 押圧機構
164 軸
200 ローラ傾斜機構
210 傾斜付与部材
211 軸
212 長穴
220 軸保持部材
230 片寄規制テンションスプリング
300 転写ユニット
310 転写ニップ安定部材
400 転写ユニット
410 転写ニップ安定部材
420 第2の転写ニップ安定部材
500 転写ユニット
510 転写ニップ安定部材
520 第2の転写ニップ安定部材
530 駆動機構
600 転写ユニット
MF 手差しトレイ
TC トナー補給容器
P 転写紙

Claims (9)

  1. 少なくとも2つの支持ローラと、これらの支持ローラに張架された無端ベルトと、前記支持ローラを支承するフレームと、前記無端ベルトに接した像担持体からトナー像を前記無端ベルト若しくは無端ベルト上の転写材に転写する転写部材と、前記無端ベルト若しくは前記転写部材を像担持体に対して接離させる接離機構と、前記支持ローラのうちの一つのローラを傾動ローラとして傾斜させ前記無端ベルトの片寄りを解消するローラ傾斜機構と、を備えた転写ベルト装置において、
    前記ローラ傾斜機構は、前記傾動ローラの一端側を前記像担持体が配置された側と反対側に向け移動して傾斜させることを特徴とする転写ベルト装置。
  2. 前記転写部材の一部を前記転写部材から離間させる転写部材離間機構を備えることを特徴とする請求項1記載の転写ベルト装置。
  3. 少なくとも2つの支持ローラと、これらの支持ローラに張架された無端ベルトと、前記支持ローラを支承するフレームと、前記無端ベルトに接した像担持体からトナー像を前記無端ベルト若しくは無端ベルト上の転写材に転写する転写部材と、前記無端ベルト若しくは前記転写部材を像担持体に対して接離させる接離機構と、前記支持ローラのうちの一つのローラを傾動ローラとして傾斜させ前記無端ベルトの片寄りを解消するローラ傾斜機構と、を備えた転写ベルト装置において、
    前記転写部材と前記傾動ローラとの間に前記無端ベルトに接触する転写ニップ安定部材を配置することを特徴とする転写ベルト装置。
  4. 前記転写ニップ安定部材と転写部材とは前記無端ベルトから共に離間することを特徴とする請求項3記載の転写ベルト装置。
  5. 前記転写ニップ安定部材は、前記傾動ローラに近接する転写部材が離間したときであっても前記無端ベルトと接触していることを特徴とする請求項4記載の転写ベルト装置。
  6. 転写ニップ安定部材が回転体であることを特徴とする請求項3乃至6のいずれか記載の転写ベルト装置。
  7. 前記無端ベルトは像担持体から画像が転写され、この転写された画像が無端ベルトから記録媒体に転写される中間無端ベルトであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか記載の転写ベルト装置。
  8. 前記無端ベルトは、画像が記録される記録媒体を搬送し、前記像担持体上の画像を該記録媒体に転写する記録媒体搬送ベルトであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか記載の転写ベルト装置。
  9. 請求項1乃至8のいずれか記載の転写ベルト装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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