JP2010156902A - ベルト装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルトの破損を抑制できるベルト装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】従動ロール４５の、搬送ベルト４６の搬送方向の上流側には、案内部材８０が設けられている。案内部材８０は、例えば円柱形状に形成されており、曲面に形成された曲面部８２を有する。この曲面部８２が搬送ベルト４６の端部４６ａに接触することによって、案内部材８０は、搬送ベルト４６が幅方向に蛇行することを抑制する。案内部材８０は、従動ロール４５の軸６６に略垂直な回転軸８４によって支持されていて、搬送ベルト４６の搬送に従動して回転する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ベルト装置及び画像形成装置に関する。

たとえば、特許文献１は、ベルトを張架する回転体の端部に回転自在にベルト規制部材が設けられ、このベルト規制部材の規制面が回転体の回転軸に対して傾いた状態に構成されている画像形成装置を開示する。
また、特許文献２は、ベルトを張架する回転体の端部にガイド部材が設けられ、このガイド部材は弾性体によって回転体の軸方向に付勢されている画像形成装置を開示する。
また、特許文献３は、ベルトを張架する回転体の端部に片寄りを規制する規制部材を設け、この規制部材のベルト側の面は円弧状に形成されている画像形成装置を開示する。

特開２００７−２９３２５８号公報 特開２０００−１５５４８０号公報 特開２００６−０６５０５６号公報

本発明は、上述した背景からなされたものであり、ベルトの破損を抑制できるベルト装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１にかかる本発明は、回転駆動されるベルトと、前記ベルトを回転可能に支持する支持ロールと、前記支持ロールのベルト搬送方向上流側に設けられ、前記ベルトの幅方向の端部を案内して前記ベルトの蛇行を抑制する案内部材とを有し、前記案内部材は、曲面に形成された曲面部を有し、この曲面部が前記ベルトの幅方向の端部に接触するベルト装置である。

請求項２に係る本発明は、前記案内部材は、前記支持ロールの回転軸と平行でない軸を中心として回転自在に構成されている請求項１に記載のベルト装置である。

請求項３に係る本発明は、前記案内部材は、円柱形状に形成されている請求項１または２に記載のベルト装置である。

請求項４に係る本発明は、前記案内部材は、円柱の半径が前記ベルトの端部に形成された段差の寸法よりも大きくなるように形成されている請求項３に記載のベルト装置である。

請求項５に係る本発明は、前記案内部材は、弾性部材に支持されている請求項１〜４のいずれかに記載のベルト装置である。

請求項６に係る本発明は、回転駆動されるベルトと、前記ベルトを回転可能に支持する支持ロールと、前記支持ロールのベルト搬送方向上流側に設けられ、前記ベルトの幅方向の端部を案内して前記ベルトの蛇行を抑制する第１の案内部材と、前記支持ロールの端部に設けられ、前記ベルトの幅方向の端部を案内して前記ベルトの蛇行を抑制する第２の案内部材とを有し、前記第１の案内部材は、曲面に形成された曲面部を有し、この曲面部が前記ベルトの幅方向の端部に接触し、前記第２の案内部材は、平面に形成された平面部を有し、この平面部が前記ベルトの幅方向の端部に接触するベルト装置である。

請求項７に係る本発明は、前記第１の案内部材は、前記曲面部と前記ベルトとの接触位置が前記平面部を含む平面に含まれるように配置される請求項６に記載のベルト装置である。

請求項８に係る本発明は、前記第１の案内部材は、前記曲面部において前記ベルトが接触する位置と、前記平面部において前記ベルトが最初に接触する位置との距離が、前記曲面部の周長よりも長くなるように配置される請求項６または７に記載のベルト装置である。

請求項９に係る本発明は、前記第２の案内部材の端部には、面取りが施されている請求項６〜８のいずれかに記載のベルト装置である。

請求項１０に係る本発明は、画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体内に設けられ、記録媒体を搬送し、回転駆動される搬送ベルトと、前記搬送ベルトを回転可能に支持する支持ロールと、前記支持ロールの搬送ベルト搬送方向上流側に設けられ、前記搬送ベルトの幅方向の端部を案内して前記ベルトの蛇行を抑制する案内部材とを有し、前記案内部材は、曲面に形成された曲面部を有し、この曲面部が前記搬送ベルトの幅方向の端部に接触する画像形成装置である。

請求項１１に係る本発明は、画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体内に設けられ、現像剤像を保持する像保持体と、前記像保持体から現像剤像が転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトを回転可能に支持する支持ロールと、前記支持ロールの中間転写ベルト搬送方向上流側に設けられ、前記中間転写ベルトの幅方向の端部を案内して前記ベルトの蛇行を抑制する案内部材とを有し、前記案内部材は、曲面に形成された曲面部を有し、この曲面部が前記中間転写ベルトの幅方向の端部に接触する画像形成装置である。

請求項１にかかる本発明によれば、ベルトの破損を抑制できるベルト装置を提供できる。

請求項２にかかる本発明によれば、請求項１にかかる本発明の効果に加え、ベルトに加わる衝撃力を吸収できる。

請求項３にかかる本発明によれば、請求項１にかかる本発明の効果に加え、ベルトの搬送軌道が上下にばらついた場合であっても、第１の案内部材は確実にベルトに接触して案内することができる。

請求項４にかかる本発明によれば、請求項３にかかる本発明の効果に加え、ベルトに形成された段差部分に加わる衝撃力をより吸収できる。

請求項５にかかる本発明によれば、請求項１にかかる本発明の効果に加え、ベルトに加わる衝撃力を吸収できる。

請求項６にかかる本発明によれば、第２の案内部材によってベルトを確実に案内することができ、ベルトに形成された段差に亀裂が発生することを、第１の案内部材によって抑制できる。

請求項７にかかる本発明によれば、請求項６にかかる本発明の効果に加え、ベルト端部に加わる応力を緩和できる。

請求項８にかかる本発明によれば、請求項６にかかる本発明の効果に加え、ベルトに形成された段差が第２の案内部材の縁と接触してベルトに亀裂が発生することを防止できる。

請求項９にかかる本発明によれば、請求項６にかかる本発明の効果に加え、ベルトに亀裂が発生することを抑制できる。

請求項１０にかかる本発明によれば、記録媒体に転写される画像の画質への影響を防止することができる画像形成装置を提供できる。

請求項１１にかかる本発明によれば、中間転写ベルトに転写される画像の画質への影響を防止することができる画像形成装置を提供できる。

次に本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図１には本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１０が示されている。
この画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内に像形成手段として用いられる像形成部１４と、シート供給装置５４とが配設されている。
また、画像形成装置本体１２の上部に画像形成がなされたシートが排出されるシート排出部１５が設けられている。
シート供給装置５４は、転写媒体として用いられる搬送物としてシートを像形成部１４に供給する。

像形成部１４は、カラー画像を形成する電子写真方式のもので、ブラックの現像剤を用いてブラック画像を形成する像形成部１８Ｂと、イエローの現像剤を用いてイエロー画像を形成する像形成部１８Ｙと、シアンの現像剤を用いてシアン画像を形成する像形成部１８Ｃと、マゼンタの現像剤を用いてマゼンタ画像を形成する像形成部１８Ｍとを有している。
これらの画像形成部は、搬送部材として用いられる搬送ベルト４６に沿って、シート搬送方向上流である重力方向下方から順に、像形成部１８Ｂ、像形成部１８Ｙ、像形成部１８Ｃ、像形成部１８Ｍの順に配置されている。
搬送ベルト４６の詳細については、後述する。

像形成部１８Ｂ、１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍは、形成する画像の色が異なるものの同じ構成であるので、以下、像形成部１８として構成を説明する。
各像形成部１８は、像保持体として用いられる感光体２２と、感光体２２を一様に帯電する帯電手段として用いられる帯電装置２４と、感光体２２に光により潜像を書き込む潜像書き込み手段として用いられる光書き込み装置２６と、感光体２２に書き込まれた潜像を現像剤で現像する現像手段として用いられる現像装置２８と、感光体２２に形成された現像剤像をシートに転写する転写ロール５０と、転写ロールによる転写がなされた後に、感光体２２の表面に残留した現像剤像を除去する現像剤除去手段として用いられるクリーニング装置３０とを、それぞれが有している。
光書き込み装置２６はレーザー露光装置からなり、レーザー光を発し各感光体２２にそれぞれ静電潜像を書き込むようになっている。

像形成部１８が有する部材のうち感光体２２、帯電装置２４、現像装置２８及びクリーニング装置３０は、色ごとに像形成構造体３２として一体型されていて、画像形成装置本体１２に着脱自在に装着されている。
また、この像形成構造体３２には、現像装置２８に供給される現像剤（トナー）を収容する現像剤収容器（交換ユニット）としてのトナーカートリッジ（トナーボトル）３４と、クリーニング装置３０により除去された現像剤（トナー）を回収する現像剤回収容器としての排トナーボトル３６とが、像形成構造体３２と一体に又は着脱自在に設けられている。

転写ロール５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍは、他の部材とともに、転写ユニット４２として一体化され、画像形成装置本体１２から着脱することができるようになっている。
転写ユニット４２は、転写ロール５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍと併せて、駆動ロール４４と、従動ロール４５と、先述の搬送ベルト４６と、搬送ベルト４６にシートを吸着させる吸着手段として用いられる吸着ロール４８とを有していて、各色のトナー像が転写されるシートを搬送する。

転写ユニット４２は、搬送装置として用いられていて、搬送ベルト４６が保持するシートを搬送する。
搬送ベルト４６は、例えばポリアミド系樹脂などで形成され、一方の面として用いられる表側面４７及び他方の面として用いられる裏側面４９を備え、表側面４７でシートを保持し、搬送する。
搬送ベルト４６の形状は、平帯状であり、例えば端部を有しない無端形状をしている。
表側面４７には、吸着手段として用いられる吸着ロール４８が圧接されている。

吸着ロール４８は、搬送ベルト４６及びシートを帯電させ、シートは搬送ベルト４６に吸着される。
駆動ロール４４及び従動ロール４５は、ベルト支持部材として用いられていて、裏側面４９側から搬送ベルト４６を回転可能に支持している。
転写ユニット４２では、搬送ベルト４６の表側面４７に保持された状態で搬送中のシートに、感光体２２Ｂ、２２Ｙ、２２Ｃ、２２Ｍの表面に形成された現像剤像が、それぞれ転写ロール５０Ｂ、５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍによって転写され、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの４色の現像剤像が重ねられたフルカラーの現像剤像がシートに形成される。

搬送ベルト４６に対して、像形成構造体３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｂが設けられている側と逆側には、清掃装置１００が設けられている。清掃装置１００は、搬送ベルト４６の表側面４７に付着した現像剤を除去し、搬送ベルト４６を清掃するために用いられる。
清掃装置１００は、中空部が形成された筺体からなる清掃装置本体１０２を支持部材として有し、清掃装置本体１０２に、例えばクリーニングブレード等からなる清掃部材１０４と、フィルム１０６とが支持されている。清掃装置本体１０２内には、搬送ベルト４６から除去された現像剤が回収される。
清掃部材１０４は、例えば一端部が、搬送ベルト４６の表側面４７に圧接され、接触していて、搬送ベルト４６の表側面４７から掻きとるようにして現像剤を除去する。

シート供給装置５４は、シートを収容する収容容器５６と、収容容器５６に収容されたシートを像形成部１４に向けて搬送する搬送ロール５８と、シートを捌きシートの重送を防止する捌きロール６０とを有している。

画像形成装置本体１２内の上部には、シートに転写された現像剤像をシートへと定着する定着装置５２が設けられている。
定着装置５２は、加熱ロール５２ａと加圧ロール５２ｂとからなり、加熱ロール５２ａと加圧ロール５２ｂとの間を通過するシートを加熱し加圧することで、シートに現像剤像を定着するようになっている。

画像形成装置本体１２内には、シート供給装置５４から供給されたシートをシート排出部１５まで搬送する搬送路６０が設けられていて、この搬送路６０に沿って、シート搬送方向上流側から順に、レジストロール６２、転写ユニット４２、定着装置５２及び排出ロール４０が配置されている。
排出ロール４０は、定着装置５２から搬送されたシートをシート排出部１５へと排出する。

図２〜図４には、転写ユニット４２が有する従動ロール４５及び搬送ベルト４６が示されている。図４は図３におけるＡ−Ａ線断面を示す図である。
搬送ベルト４６は、駆動ロール４４の回転に従動して、矢印Ｂ方向に搬送されて回転する。
従動ロール４５は、軸６６によって、例えば転写ユニット４２のフレーム（図示せず）に回転できるように支持されていて、搬送ベルト４６の回転に従動して回転する。

従動ロール４５の一端側又は両端側には、案内部材７０が設けられている。案内部材７０は、たとえば円板上に形成されており、従動ロール４５に固定されて従動ロール４５とともに回転するようにしても良いし、従動ロール４５とは独立して軸６６に支持された状態で回転するようにしても良い。本実施例においては、案内部材７０が従動ロール４５に固定され、従動ロール４５とともに回転するように構成されている。なお、以後、案内部材７０を平面型の案内部材と称することがある。
案内部材７０の搬送ベルト４６側には、軸６６に略垂直であって平面に形成された平面部７２が設けられており、この平面部７２が搬送ベルト４６の端部４６ａに接触することによって、案内部材７０は、搬送ベルト４６が幅方向に蛇行することを抑制する。

なお、案内部材７０（又は後述する案内部材８０）が一端側のみに設けられている場合は、駆動ロールの回転軸と従動ロールの回転軸とを、互いに平行となる位置から少しずらす等によって、搬送ベルト４６は案内部材７０（又は案内部材８０）が設置された側に片寄るようになっている。

従動ロール４５の、搬送ベルト４６の搬送方向（矢印Ｂ方向）の上流側には、案内部材８０が設けられている。案内部材８０は、搬送ベルト４６の一端側又は両端側に設けられている。
案内部材８０は、例えば円柱形状に形成されており、曲面に形成された曲面部８２を有する。この曲面部８２が搬送ベルト４６の端部４６ａに接触することによって、案内部材８０は、搬送ベルト４６が幅方向に蛇行することを抑制する。
案内部材８０は、従動ロール４５の軸６６に略垂直な回転軸８４によって、例えば転写ユニット４２のフレーム（図示せず）に回転できるように支持されていて、搬送ベルト４６の搬送に従動して回転する。
回転軸８４は、例えばばねなどの弾性体８６に連結されており、案内部材８０は、搬送ベルト４６の搬送方向に移動可能になっている。
なお、以後、案内部材８０を曲面型の案内部材と称することがある。

案内部材８０は、曲面部８２と搬送ベルト４５との接触位置が案内部材７０の平面部７２を含む仮想平面に含まれるように配置される。
言い換えれば、平面部７２における、搬送ベルト４６との最初の接触位置をＣとし、曲面部８２と搬送ベルト４５との接触位置をＤとすると、線分Ｃ−Ｄは、ベルト搬送方向に平行となる。
また、案内部材８０は、位置Ｃと位置Ｄとの距離が曲面部８２の周長よりも短くなるように配置される。

図５には、搬送ベルト４６及び案内部材８０の詳細が示されている。
搬送ベルト４６の製造する際、搬送ベルト４６を必要な幅に切断するときに、搬送ベルト４６のつなぎ目４６ｂで段差部分４６ｃが形成されることがある。
案内部材８０の半径Ｒは、段差部分４６ｃのベルト搬送方向の長さＬ２および段差部分４６ｃのベルト幅方向の長さＬ３よりも十分大きくなるようになっている。
また、案内部材７０は、図６に示すように、平面部７４の端部７４に面取りが施されていてもよい。

次に、本発明の実施形態の作用を説明する。
案内部材８０がない場合、図７に示すように、搬送ベルト４６が搬送されると、搬送ベルト４６に形成された段差部分４６ｃが案内部材７０の縁７０ａに衝突する可能性がある。この場合、段差部分４６ｃの箇所に応力集中が生じ、亀裂が発生して搬送ベルト４６が破損する可能性がある。

一方、案内部材８０がある場合、図８（Ａ）に示すように、搬送ベルト４６が搬送されて段差部分４６ｃが案内部材８０の位置に達すると、段差部分４６ｃは、案内部材８０の曲面部８２に沿って移動する。そうすると、図８（Ｂ）に示すように、段差部分４６ｃは、案内部材７０の縁７０ａを回避するように移動する。
したがって、段差部分４６ｃは案内部材７０の縁７０ａに衝突せず、段差部分４６ｃの箇所に亀裂が発生することを防止できる。

また、案内部材８０は搬送ベルト４６の搬送に従動して回転し、さらに、案内部材８０は弾性体８６によって支持されているので、段差部分４６ｃが案内部材８０に接触する際に搬送ベルト４６に加わる衝撃力を吸収できる。
また、段差部分４６ｃは、案内部材８０のベルト搬送方向下流側に移動した後、搬送ベルト４６が搬送されるにつれて、案内部材７０の平面部７２に近づくが、前述のように、案内部材８０と案内部材７０との距離は所定の距離よりも小さいので、段差部分４６ｃは案内部材７０の縁７０ａには接触しない。

以上説明したように、曲面状の案内部材８０を設けることによって、搬送ベルト４６の端部に形成された段差部分４６ｃに加えられる衝撃力を緩和し、さらに案内部材７０の縁と段差部分４６ｃとが衝突しないようにできるので、段差部分４６ｃからの亀裂の発生を防止できる。
また、従来、搬送ベルト４６の端部に、亀裂発生防止のための補強テープが設けられていたが、本発明の実施形態においては、搬送ベルト４６の端部に加わる衝撃力を緩和できるので、この補強テープが不要となる。

上述した実施形態においては、平面型の案内部材７０と曲面型の案内部材８０とを併用するようにしたが、案内部材７０はなくてもよい。
案内部材７０がない場合、図９に示すように、案内部材８０よりも軸方向に長い案内部材９０を設け、従動ロール４５のベルト搬送方向（矢印Ｂ方向）上流側と下流側の両方で、搬送ベルト４６を案内するようにしてもよい。
上述のように、案内部材８０の搬送ベルト４６と接触する部分は曲面状に形成されているので、搬送ベルト４６の形成された段差部分４６ｃと案内部材８０とが接触しても、段差部分４６ｃはその曲面に沿って滑らかに移動するので、段差部分４６ｃに加えられる衝撃力を抑制できる。

なお、上述した実施形態においては、案内部材８０は従動ロール４５の近傍に設けることとしたが、駆動ロール４４の近傍に設けるようにしてもよい。
また、案内部材８０は搬送ベルト４６の搬送に伴って回転するとしたが、回転せずに固定するようにしてもよい。
また、上述した実施形態においては、案内部材８０は搬送ベルト４６を案内するとしたが、例えば、感光体等の像保持体から現像剤像が転写される中間転写ベルト等を案内するようにしてもよい。

本発明は、ベルト装置および画像形成装置に利用可能である。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。 従動ロール、搬送ベルト及び案内部材を示す斜視図である。 従動ロール、搬送ベルト及び案内部材を示す平面図である。 従動ロール、搬送ベルト及び案内部材を示し、図３におけるＡ−Ａ線断面を示す断面図である。 搬送ベルト及び案内部材の詳細を示す図である。 案内部材の平面部に面取りが施された態様を示す図である。 曲面型の案内部材がない場合の態様を示す図である。 本発明の実施形態の作用を示す図であり、（Ａ）は、搬送ベルトに形成された段差が曲面型の案内部材の位置に達した状態を示し、（Ｂ）は、段差が平面型の案内部材の縁に接触しない状態を示す図である。 従動ロールのベルト搬送方向上流側と下流側の両方で搬送ベルトを案内する曲面型の案内部材を示す図である。

１０ 画像形成装置
１２ 画像形成装置本体
１４ 像形成部
４５ 従動ロール
４６ 搬送ベルト
４６ｃ 段差部分
７０ 案内部材
７２ 平面部
８０ 案内部材
８２ 曲面部
８４ 回転軸
８６ 弾性体
９０ 案内部材

Claims (11)

1. 回転駆動されるベルトと、
   前記ベルトを回転可能に支持する支持ロールと、
   前記支持ロールのベルト搬送方向上流側に設けられ、前記ベルトの幅方向の端部を案内して前記ベルトの蛇行を抑制する案内部材と
   を有し、
   前記案内部材は、曲面に形成された曲面部を有し、この曲面部が前記ベルトの幅方向の端部に接触する
   ベルト装置。
2. 前記案内部材は、前記支持ロールの回転軸と平行でない軸を中心として回転自在に構成されている
   請求項１に記載のベルト装置。
3. 前記案内部材は、円柱形状に形成されている
   請求項１または２に記載のベルト装置。
4. 前記案内部材は、円柱の半径が前記ベルトの端部に形成された段差の寸法よりも大きくなるように形成されている
   請求項３に記載のベルト装置。
5. 前記案内部材は、弾性部材に支持されている
   請求項１〜４のいずれかに記載のベルト装置。
6. 回転駆動されるベルトと、
   前記ベルトを回転可能に支持する支持ロールと、
   前記支持ロールのベルト搬送方向上流側に設けられ、前記ベルトの幅方向の端部を案内して前記ベルトの蛇行を抑制する第１の案内部材と、
   前記支持ロールの端部に設けられ、前記ベルトの幅方向の端部を案内して前記ベルトの蛇行を抑制する第２の案内部材と
   を有し、
   前記第１の案内部材は、曲面に形成された曲面部を有し、この曲面部が前記ベルトの幅方向の端部に接触し、
   前記第２の案内部材は、平面に形成された平面部を有し、この平面部が前記ベルトの幅方向の端部に接触する
   ベルト装置。
7. 前記第１の案内部材は、前記曲面部と前記ベルトとの接触位置が前記平面部を含む平面に含まれるように配置される
   請求項６に記載のベルト装置。
8. 前記第１の案内部材は、前記曲面部において前記ベルトが接触する位置と、前記平面部において前記ベルトが最初に接触する位置との距離が、前記曲面部の周長よりも長くなるように配置される
   請求項６または７に記載のベルト装置。
9. 前記第２の案内部材の端部には、面取りが施されている
   請求項６〜８のいずれかに記載のベルト装置。
10. 画像形成装置本体と、
    前記画像形成装置本体内に設けられ、記録媒体を搬送し、回転駆動される搬送ベルトと、
    前記搬送ベルトを回転可能に支持する支持ロールと、
    前記支持ロールの搬送ベルト搬送方向上流側に設けられ、前記搬送ベルトの幅方向の端部を案内して前記ベルトの蛇行を抑制する案内部材と
    を有し、
    前記案内部材は、曲面に形成された曲面部を有し、この曲面部が前記搬送ベルトの幅方向の端部に接触する
    画像形成装置。
11. 画像形成装置本体と、
    前記画像形成装置本体内に設けられ、現像剤像を保持する像保持体と、
    前記像保持体から現像剤像が転写される中間転写ベルトと、
    前記中間転写ベルトを回転可能に支持する支持ロールと、
    前記支持ロールの中間転写ベルト搬送方向上流側に設けられ、前記中間転写ベルトの幅方向の端部を案内して前記ベルトの蛇行を抑制する案内部材と
    を有し、
    前記案内部材は、曲面に形成された曲面部を有し、この曲面部が前記中間転写ベルトの幅方向の端部に接触する
    画像形成装置。

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