JP2016204160A - 用紙搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送ベルト自体の帯電を防止して、記録媒体を吸着するファンを駆動するモーター等の駆動手段の不具合を防止する。
【解決手段】複数の孔が形成された絶縁体を含む搬送ベルト５５と、搬送ベルトを張架する２以上のベルト張架ローラ６０、６１と、搬送ベルトに形成された複数の孔を介して搬送ベルト上を搬送される記録媒体を該搬送ベルトに吸着する吸引力を発生させる吸引手段６２とを備え、ベルト張架ローラを導電性部材で形成し、該導電性部材で形成されたベルト張架ローラを接地する。
【選択図】図２

Description

本発明は、用紙搬送装置及び用紙搬送装置を備えた画像形成装置に関する。

従来から、一対のローラに架け回された無端状のベルトに用紙を吸着して用紙を保持しつつ搬送する用紙搬送装置及び用紙搬送装置を備える画像形成装置が知られている。

上記に関し、例えば特許文献１には、駆動ローラ、従動ローラ及び２つのテンションローラの計４つのローラに掛け回された環状の搬送ベルトと、その搬送ベルトの径方向内側に負圧発生装置を設けた用紙搬送装置が開示されている。

特許文献１に係る搬送ベルトの上面は、用紙を搬送するための用紙搬送面が形成され、搬送ベルトはその上面に用紙を吸着保持しながら搬送する。また、搬送ベルトには、多数の通気孔が形成され、各通気孔はベルト厚さ方向に貫通している。各通気孔は、負圧発生装置にて発生した負圧を用紙に作用させる機能を有している。

また、特許文献１に係る負圧発生装置は、ファンが取り付けられたファンケースを有し、ファンケースは上側に開放するケース体と、ケース体の上側を覆う厚肉の天板部で構成されている。ファンはケース体の下面に取り付けられ、駆動モータにより駆動されることで、ファンケース内に負圧を発生させている。

ところで、上述した特許文献１のような用紙搬送装置においては、搬送ベルトの回転に伴って張架ローラに摩擦帯電させられたファンの駆動モータに静電気が飛ばされると、駆動モータに不具合を生じさせてしまう。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、搬送ベルト自体の帯電を防止して、記録媒体を吸着するファンを駆動するモータ等の駆動手段の不具合を防止する用紙搬送装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するため、本発明における用紙搬送装置は、複数の孔が形成された絶縁体を含む搬送ベルトと、搬送ベルトを張架する２以上のベルト張架ローラと、搬送ベルトに形成された複数の孔を介して搬送ベルト上を搬送される記録媒体を該搬送ベルトに吸着する吸引力を発生させる吸引手段とを備え、ベルト張架ローラを導電性部材で形成し、該導電性部材で形成されたベルト張架ローラを接地することを特徴とする。

本発明によれば、搬送ベルト自体の帯電を防止して、記録媒体を吸着するファンを駆動するモータ等の駆動手段の不具合を防止することが可能となる。

本発明の実施形態における用紙搬送装置を備える画像形成装置の概略図である。 本発明の第１実施形態における用紙搬送装置の概略構成図である。 本発明の実施形態における搬送ベルトの概略斜視図である。 本発明の実施形態における吸気用ファンモータの概略断面図である。 本発明の第２実施形態における用紙搬送装置の概略構成図である。 本発明の第３実施形態における用紙搬送装置の概略構成図である。

本発明の実施形態の用紙搬送装置及びこれを備える画像形成装置に関し以下図面を用いて説明するが、本発明の趣旨を越えない限り、何ら本実施形態に限定されるものではない。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化乃至省略する。また、以下に記載する実施形態は本発明の最良の形態であって、本発明に係る特許請求の範囲を限定するものではない。

本実施形態における用紙搬送装置を備える画像形成装置の概略構成について図１を参照して説明する。なお、以下の実施形態では、フルカラーの画像形成が可能な電子写真方式の画像形成装置を例示しているが、本発明はこれに限定されずモノクロ画像を形成する画像形成装置に適用されるものであってもよい。

本実施形態における画像形成装置１は、図１に示すように、タンデム方式を採用したフルカラー画像が形成可能なカラー画像形成装置である。画像形成装置１は、４色分解された４個の作像ユニット１０Ｙ（イエロー）、１０Ｍ（マゼンタ）、１０Ｃ（シアン）、１０Ｂｋ（ブラック）が、複数のローラ２１、２２、２３、２５、３２、３３に掛架された無端状の中間転写ベルト２０の上部走行辺に沿って並設されている。以下では、作像ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋをまとめて表現する場合は、作像ユニット１０というものとする。

各作像ユニット１０は、扱うトナーの色が異なるのみで、その構成は同一であるため、図１では、一番左側の作像ユニット１０Ｙのみ、ユニットを構成する機器に符号を付すこととしている。作像ユニット１０は、像担持体としての感光体ドラム１１と、帯電手段１２と、現像装置１３と、クリーニング装置１４と、転写部材としての１次転写ローラ１５とを備えて構成されている。帯電手段１２は感光体ドラム１１の周りに配設され、１次転写ローラ１５は感光体ドラム１１に対向するように中間転写ベルト２０の内側に１次転写部を構成する。

画像形成装置１は、作像ユニット１０毎に露光手段を備えており、例えばＬＥＤ、ＬＤ、キセノンランプ等の露光手段１６が帯電手段１２と現像装置１３の間に配置されている。なお、露光手段１６として、各作像ユニット１０に共通の露光装置、例えばレーザ書込み装置を用いることとしてもよい。

画像形成装置１には、中間転写ベルト２０の支持ローラの一つである転写対向ローラ３２に対向して２次転写ローラ３１が配置されている。２次転写ローラ３１の図中右側には記録媒体である用紙Ｐを搬送する搬送ローラ対５４が、図中左側には搬送ベルト５５が配置されている。

搬送ベルト５５の図中左側には定着装置４０が設けられている。定着装置４０は、加熱ローラ４１と定着ローラ４２とに掛け渡された定着ベルト４３を有するベルト定着装置であり、定着ベルト４３を挟んで定着ローラ４２に加圧ローラ４４が圧接されている。

画像形成装置１内の下部には用紙束Ｐを収納する給紙トレイ５０が配置され、給紙手段としてピックアップコロ５１、分離給送ローラ５２を有している。

図１において、一点鎖線で示す用紙搬送経路中の適宜の位置には、搬送ローラ５３が配置される。なお、用紙搬送経路に沿って用紙ガイドが適宜設けられるものであってもよい。このほか、必要に応じて、手差し給紙部や用紙反転部を設けることとしてもよい。さらに、画像形成装置１に例えばスキャナ等の画像読取装置や自動原稿給送装置（ＡＤＦ）などが装着されるものであってもよい。なお、画像形成装置１の各部の構成は一例であって、タンデム式における各作像ユニット１０の配置順は任意の位置に配置することができる。

上記のように構成された本実施の形態に係る画像形成装置１における画像形成動作について簡単に説明する。

まず、作像ユニット１０の感光体ドラム１１が例えば駆動モータ等の駆動手段によって反時計周りに回転駆動され、感光体ドラム１１の表面が帯電手段１２によって所定の極性に一様に帯電される。

帯電された感光体ドラム１１の表面には露光手段１６からの走査光が照射され、これによって感光体ドラム１１の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム１１に露光される画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及び黒の色情報に分解した単色の画像情報である。

このように形成された静電潜像に現像装置１３から各色トナーが付与され、トナー像として可視化される。

そして、中間転写ベルト２０が時計回りに走行駆動され、各作像ユニット１０において１次転写ローラ１５の作用により感光体ドラム１１から中間転写ベルト２０に各色トナー像が順次重ね転写される。このようにして中間転写ベルト２０はその表面にフルカラーのトナー像を担持する。

なお、作像ユニット１０のいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、複数の作像ユニットを用いて２色又は３色の画像を形成したりすることもできる。他方、モノクロプリントの場合は、４個の作像ユニットのうち、図の一番右側の黒ユニット１０Ｂｋを用いて画像形成を行うこともできる。

そして、トナー像を転写した後の感光体ドラム１１の表面に付着する残留トナーは、クリーニング装置１４によって感光体ドラム１１の表面から除去され、次いでその表面が除電器で除電される。これによりの感光体ドラム１１の表面電位が初期化されて次の画像形成に備えられる。

給紙トレイ５０から給送された用紙Ｐは、搬送ローラ対５４によって、中間転写ベルト２０上に担持されたトナー像とのタイミングを取って２次転写部３０に向けて送り出される。

そして、２次転写ローラ３１によって中間転写ベルト２０の表面のトナー像が用紙Ｐ上に一括して転写される。２次転写ローラ３１は転写対向ローラ３２にスプリング等で加圧されている。

トナー像を転写された用紙Ｐは搬送ベルト５５によって定着装置４０へと送られ、定着装置４０を通過するとき、熱と圧力によってトナー像が用紙Ｐに溶融定着される。その後、トナー像が定着された用紙Ｐは排紙トレイ５６に排出される。なお、本実施形態における画像形成装置１は、搬送ベルト５５を含む用紙搬送装置１００の搬送方向上流に、用紙Ｐに画像を形成する画像形成手段としての作像ユニット１０を備える構成であることが好ましい。

[第１実施形態]
次に本発明の第１実施形態における用紙搬送装置１００について図２〜３を参照して説明する。図２〜３に示すように、吸気用の複数の孔５５ｈが形成された（拡大図参照）、ゴムなどの絶縁体を含み成形された搬送ベルト５５は、駆動ローラ６０と、従動ローラ６１に張架されている。複数の孔５５ｈは図３の右下に示す拡大図に一部のみ示しているが図示の便宜のため簡略化したものであり、実際は搬送ベルト５５の全面に形成されている。なお、本実施形態では駆動ローラ６０及び従動ローラ６１をベルト張架ローラということもある。駆動ローラ６０は駆動部６３により駆動力を与えられ、搬送ベルト５５を矢印Ａ方向に回転駆動させる。

搬送ベルト５５は、絶縁性のゴムで形成されている。すなわち、搬送ベルト５５はその全体が絶縁性の部材で形成されている。なお、搬送ベルト５５として、絶縁性の樹脂で形成されたものを用いてもよい。搬送ベルトの全体を絶縁性の部材で形成することにより、搬送ベルトの一部に導電性の部材を含む場合に比べて、ベルトのコストを低減することができる。

また、搬送ベルト５５として、基層および表層を備え、その基層が導電性の材料から形成され、その表層が絶縁性の材料から形成されるものを用いてもよい。この場合、導電性の基層と導電性のローラ、すなわち駆動ローラ６０および従動ローラ６１とが接触することにより、搬送ベルトの帯電をより確実に防止することができる。また、搬送ベルトの一部を絶縁性の材料によって形成することにより、搬送ベルトの全体を導電性の部材によって形成する場合に比べて、ベルトのコストを低減することができる。

搬送ベルト５５の内側には吸引手段としての吸気用ファンモータ６２が設置されている（図３の破線参照）。吸気用ファンモータ６２について図４を参照して説明する。吸気用ファンモータ６２は、モータの軸６２１と、軸６２１に固定された回転翼６２２と、コイル６２３と、駆動ＩＣ６２４と、シール６２５と、ハウジング６２６と、ハーネス６２７と、を備える。

駆動ＩＣ６２４は制御回路を有し、ハーネス６２７によってプリンタ本体の制御部であるコントロールボード６４に接続される。駆動ＩＣ６２４の制御回路は、コントロールボード６４の発する制御信号を受けて、コイル６２３へ流す電流の大きさやタイミングを制御する。

軸６２１および回転翼６２２は、コイル６２３へ流れる電流によって、所定のタイミングおよび所定の回転数で駆動させられる。搬送ベルト５５上に担持された用紙は、回転翼６２２の駆動によって生じる吸引力により、搬送ベルト５５の表面に引き付けられる。

ハウジング６２６の上面と搬送ベルト５５の下面との距離は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以内とすることが好ましく、本実施形態では３ｍｍとしている。軸６２１と、軸６２１に固定された回転翼６２２と、コイル６２３と、駆動ＩＣ６２４と、は、絶縁性の樹脂からなるハウジング６２６の内部に収容される。これらの部材を絶縁性のハウジング６２６で覆うことにより、搬送ベルト５５からこれらの部材とくに駆動ＩＣ６２４へと静電気Ｅが飛ぶことを防止している。

上記により、搬送ベルト５５が摩擦帯電し、静電気Ｅが部品の隙間、保護シートを通って駆動ＩＣ６２４に不具合を及ぼすことを防止することができる。また、ハーネス６２７を通ってコントロールボード６４に不具合を及ぼすことを防止することができる。

吸気用ファンモータ６２は、搬送ベルト５５に形成された複数の孔５５ｈを介して搬送ベルト５５上を搬送される用紙Ｐを搬送ベルト５５に吸着する吸引力を矢印Ｂ方向に発生させる。

第１実施形態においては、駆動ローラ６０及び従動ローラ６１を導電性部材で形成し、導電性部材で形成された駆動ローラ６０及び従動ローラ６１を接地する。具体的に、第１実施形態では、駆動ローラ６０及び従動ローラ６１の表面を金属部材で形成し、各ローラの表面を接地する。

第１実施形態によれば、搬送ベルト５５が回転によりベルト張架ローラと摩擦を生じても、静電気が接地されたベルト張架ローラを介して流れるため、帯電することがない。このため、吸気用ファンモータ６２に静電気が飛ばされて過電流により同モータ内の電子部品に不具合が発生することを未然に防止することができる。

[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態における用紙搬送装置１００ａについて図５を参照して説明する。なお、第１実施形態と重複する説明については省略する。第２実施形態における用紙搬送装置１００ａは、駆動ローラ６０及び従動ローラ６１の表面を導電性樹脂部材で形成し、駆動ローラ６０の芯金７０及び従動ローラ６１の芯金７１を接地する点が第１実施形態と異なっている。導電性樹脂部材には、例えば導電性のゴム部材を用いることが好ましい。

第２実施形態では、各ローラのゴム部を導電性にすることで芯金からアースに接地される。これにより、搬送ベルト５５とベルト張架ローラの保持力を増してローラ滑りによる用紙搬送異常を防止することができる。加えて、搬送ベルト５５が回転によりベルト張架ローラとの間に摩擦を生じても、接地された各ローラの芯金を介して静電気が流れるため、搬送ベルト５５が帯電することがない。このため、吸気用ファンモータ６２に静電気を飛ばされて過電流により同モータ内の電子部品に不具合が発生することを未然に防止することができる。

[第３実施形態]
次に、本発明の第３実施形態における用紙搬送装置１００ｂについて図６を参照して説明する。なお、第１実施形態と重複する説明については省略する。第３実施形態における用紙搬送装置１００ｂは、搬送ベルト５５に接触する接地された導電性部材を搬送ベルト５５の搬送方向上流にさらに備える点が第１実施形態と異なっている。より具体的には、吸気用ファンモータ６２と搬送ベルト５５とが対向する矢印Ｘで示す位置を基準位置として、この基準位置よりも搬送ベルト５５の搬送方向上流側に導電性部材を配置する。

導電性部材として、例えば接地された除電ブラシや不織布等を用いることが好ましい。第３実施形態では除電ブラシ８０ａ及び８０ｂを用いている。除電ブラシ８０ａ及び８０ｂは搬送ベルト５５に帯電した静電気を除電することができる。

第３実施形態によれば、搬送ベルト５５の吸気用ファンモータ６２周囲を特に除電することができる。このため、吸気用ファンモータ６２に静電気を飛ばされて過電流により同モータ内の電子部品に不具合が発生することを未然に防止することができる。

さらに、上記の各実施形態における用紙搬送装置を備えた画像形成装置１によれば、周辺環境によって転写ローラの収縮・膨張に伴って用紙搬送速度が遅くなっても画像の伸び縮みがない画像形成装置を提供することができる。

上述した各実施形態においては、タンデム式の画像形成装置を例として説明したが、これに限らず、一つの感光体の周囲に複数の現像装置を配置したものや、リボルバ式の画像形成装置にも本発明を適用することができる。

また、例えば、３色のトナーを用いるフルカラー機や、２色のトナーによる多色機にも本発明を適用することができる。加えてインクジェット方式の画像形成装置においても本発明を適用することができる。もちろん、画像形成装置としてはプリンタに限らず、複写機やファクシミリ、あるいは複数の機能を備える複合機であっても良い。

さらに、本発明は、用紙を吸着する孔を形成した搬送ベルトを用いた用紙搬送装置における静電気により発生するモータの不具合を未然に防止することができるため、電子写真方式やインクジェット方式など搬送ベルトに用紙を吸着させて搬送する画像形成装置全般に応用することができる。上記第１実施形態から第３実施形態においては、ベルトを支持する２つのローラ６０、６１の双方を接地したが、これに限られない。一方のローラを接地し、他方のローラを電気的に浮かせた状態としてもよい。この場合も、搬送ベルトの帯電を防止して、駆動手段の不具合を防止することができる。

１ 画像形成装置
１０ 作像ユニット
１１ 感光体ドラム
１２ 帯電手段
１３ 現像装置
１４ クリーニング装置
１５ １次転写ローラ
１６ 露光手段
２０ 中間転写ベルト
２１、６０ 駆動ローラ
２２、６１ 従動ローラ
３０ ２次転写部
３１ ２次転写ローラ
３２ 転写対向ローラ
４０ 定着装置
５０ 給紙トレイ
５４ 搬送ローラ対
５５ 搬送ベルト
５５ｈ 複数の孔
５６ 排紙トレイ
６２ 吸気用ファンモータ
６３ 駆動部
６４ 制御部
７０、７１ 芯金
８０ａ、８０ｂ 除電ブラシ
１００ 用紙搬送装置
６２１ 軸
６２２ 回転翼
６２３ コイル
６２４ 駆動ＩＣ
６２５ シール
６２６ ハウジング
６２７ ハーネス

特開２０１４−１６６９１８号公報

Claims (6)

1. 複数の孔が形成された絶縁体を含む搬送ベルトと、
   前記搬送ベルトを張架する２以上のベルト張架ローラと、
   前記搬送ベルトに形成された前記複数の孔を介して前記搬送ベルト上を搬送される記録媒体を該搬送ベルトに吸着する吸引力を発生させる吸引手段とを備え、
   前記ベルト張架ローラを導電性部材で形成し、該導電性部材で形成された前記ベルト張架ローラを接地することを特徴とする用紙搬送装置。
2. 前記ベルト張架ローラの表面を金属部材で形成し、前記ベルト張架ローラの表面を接地することを特徴とする請求項１記載の用紙搬送装置。
3. 前記ベルト張架ローラの表面を導電性樹脂部材で形成し、前記ベルト張架ローラの芯金を接地することを特徴とする請求項１記載の用紙搬送装置。
4. 前記搬送ベルトに接触する接地された導電性部材を、前記吸引手段と前記搬送ベルトとが互いに対向する位置よりも前記搬送ベルトの搬送方向上流の位置に備えることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の用紙搬送装置。
5. 請求項１から４の何れか１項に記載の用紙搬送装置の搬送方向上流に前記記録媒体に画像を形成する画像形成手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
6. 前記吸引手段は、絶縁性のハウジングと、羽根と、該ハウジングのなかに収容されるとともに前記羽根の駆動を制御する制御回路と、を備えることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。

Images