JP3676693B2

JP3676693B2 - ベルト搬送装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP3676693B2
Application number: JP2001132823A
Authority: JP
Inventors: 彰洋尾崎
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2021-04-27
Also published as: JP2002326733A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、ファクス、コピー等の画像形成装置に使用される転写用紙搬送用ベルトや像担持体ベルト等のベルト部材を無端走行させるためのベルト搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色の画像形成ユニットを備えるカラー画像形成装置では、各画像形成ユニットにおいて転写用紙への画像転写を行うために、転写用紙を各画像形成ユニットに搬送する長尺状のベルトを無端走行させるベルト搬送装置を備えている。このベルトは、駆動ローラ及び従動ローラ等からなる複数のローラに張架されて、駆動ローラの回転により無端走行するものである。そして、ベルト走行時の蛇行を防止するために、ベルト裏面側の幅方向端部に、走行方向に沿ってリブ等を設け、当該リブに対応した形状の切り欠き部を駆動ローラ及び従動ローラに設けた構成とし、この切り欠き部にリブが嵌合した状態でベルトを走行させるようにしたベルト搬送装置が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のベルト搬送装置では、ベルト走行時にベルトが駆動ローラ又は従動ローラの円弧部分に差し掛かったときにベルトのリブが圧縮されて縮みが発生し、また、ベルトが駆動ローラ又は従動ローラの円弧部分から離れて直線に戻るときはリブが圧縮から開放されて伸びるため、リブの内面や端面の移動速度が変化し、リブが駆動ローラ又は従動ローラと摺擦して削られる事態を避けることができない。リブの削れ屑が生じると、駆動ローラ、従動ローラ、転写ローラ等に付着し、転写不良、ベルトクリーニング性能の低下、蛇行防止効果の低下等の不具合が発生し、各色の画像の重ね合わせがずれたり（いわゆるカラーレジストの悪化）、画像形成装置内の汚染等を引き起こす要因になる。
【０００４】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、簡単な構造でもってベルトのリブと駆動ローラ又は従動ローラとの摺擦をなくし、リブの削れ屑の発生を防止することができるベルト搬送装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、少なくとも駆動ローラと従動ローラからなる複数のローラと、これらのローラに張架され、駆動ローラの回転に伴って無端走行されるベルトとを備え、ベルト裏面側の幅方向端部に走行方向に沿ったリブが設けられているベルト搬送装置において、
前記複数のローラの内、少なくとも一つのローラの軸方向端部には、前記ベルトのリブと嵌合する切り欠き部を有するカラー部材が、ローラに対して回転自在に取り付けられ、
前記カラー部材の径は、前記ローラの径よりも小さいものである。
【０００６】
この構成によれば、リブがカラー部材の切り欠き部に嵌合した状態でベルトが走行するので、ベルトの幅方向における移動が規制されてベルトの蛇行が防止されると共に、さらに、ベルトが駆動ローラ又は従動ローラの円弧に差し掛かりリブ部分の移動速度が変化した場合にも、リブの移動速度変化に応じてカラー部材がローラとは独立して別回転するため、リブの移動速度変化が吸収され、リブとカラー部材との摺擦が防止される。このカラー部材の取り付けによる作用は、ベルト部材が張架される全てのローラに取り付けても、いずれか１つのローラのみに取り付けても得られるものである。
【０００７】
また、ベルトが駆動ローラ又は従動ローラの円弧に差し掛かってリブ部分が圧縮されローラ内側に撓んだ場合であっても、リブの撓みが吸収され、リブとカラー部材との摺擦が防止される。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のベルト搬送装置であって、前記カラー部材は、前記ローラ表面の塗装部分に接触しないようにして前記ローラ端部に取り付けられているものである。
【０００９】
この構成によれば、カラー部材がローラと異なる速度で回転してローラと摺擦する場合であっても、この摺擦によってローラ表面の塗装が剥がれることがない。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれかに記載のベルト搬送装置であって、前記カラー部材の切り欠き部は、前記ベルトのリブと非接触状態で嵌合するように形成されているものである。
【００１１】
この構成によれば、ベルトが駆動ローラ又は従動ローラの円弧に差し掛かってリブ部分が圧縮されてローラ内側に撓んだ場合、この撓み分がカラー部材の切り欠き部に吸収されるため、リブとカラー部材との摺擦が更に確実に防止される。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のベルト搬送装置であって、前記カラー部材は合成樹脂からなるものである。
【００１３】
この構成によれば、カラー部材の絶縁性が高められるので、ベルトが感光体ドラム及び転写ローラ等と当接してベルトに電荷が伝達されるような場合であっても、駆動ローラ等を軸支するユニットハウジングへの当該電荷の漏出を防止することができる。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、転写用紙搬送用ベルト又は像担持体ベルトのベルト部材を無端走行させるために請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のベルト搬送装置を備えた画像形成装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る現像装置及び画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の一例であるカラープリンタの概略構成図である。
【００１６】
図１に基づいて本発明を適用したカラープリンタ１の概略構成を説明する。カラープリンタ１は転写体としてのシート部材３を１枚ずつ送り出す給紙部４と、この給紙部４から送り出されたシート部材３を搬送する搬送部６と、シート部材３に転写すべきトナー像を形成する作像部５と、作像部５で形成されたトナー像をシート部材３に転写する転写部７と、転写部７で転写されたシート部材３のトナー像を定着する定着部８と、この定着部８から排出されたシート部材３を受け取る排紙部１０と、レーザビームにより感光体ドラム２８上に静電潜像を形成する光学ユニット１１とを具備している。
【００１７】
給紙部４は、第１の給紙トレイ１２に積載されたシート部材３を給紙ローラ１３、リタードローラ１４とで１枚ずつ下流側へ送り出す第１給紙部１５と、手差しトレイ１６からシート部材３を給紙ローラ１７で１枚ずつ下流側へ送り出す第２給紙部１８とから構成されている。
【００１８】
搬送部６は第１給紙部１５から送り出されたシート部材３の搬送を案内する搬送路２０と、この搬送路２０の途中に配設された搬送ローラ２１と、この搬送ローラ２１からシート部材３を受け取り、シート部材３の先端部を一旦停止させ斜め送りを規制（補正）して下流側の作像部５へ送り込むレジストローラ対２２と、第２給紙部１８に通じる手差し搬送路２３とから構成されている。
【００１９】
作像部５は、黒トナーを有する第１作像部２４、シアントナーを有する第２作像部２５、マゼンタトナーを有する第３作像部２６、イエロートナーを有する第４作像部２７とから構成されている。第１ないし第４作像部２４，２５，２６，２７は、円筒状の感光体ドラム２８と、感光体ドラム２８上に電荷を付与して感光体ドラム２８の表面を均一に帯電させる帯電装置２９と、感光体ドラム２８の表面上の静電潜像に現像剤を供給してトナー像を形成する現像装置３０と、感光体ドラム２８上の残留トナーを除去するファーブラシ３１及びクリーニングブレード３２を具備するクリーニング装置３３とから構成されている。
【００２０】
転写部７は、フッ素系樹脂材料の無端状の転写ベルト３７と、この転写ベルト３７を駆動する駆動ローラ３８及びテンションローラ（従動ローラ）４０と、各感光体ドラム２８と対向する位置にそれぞれ配置された転写ローラ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄを有するベルト搬送装置とからなり、シート部材３への画像転写機能と共に、シート部材３を下流側へ搬送する機能も有している。転写ベルト３７は転写ローラ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄと各感光体ドラム２８とで挟持された状態とされている。転写ベルト３７内周側の適所にはガイドローラ４２，４３が配設されている。なお、転写部７は、白黒画像のみを形成する場合、黒の転写ローラ４１ａのみ使用して、他のマゼンタ、シアン、イエローの各転写ローラ４１ｂ，４１ｃ，４１ｄは感光体ドラム２８から離間される。
【００２１】
定着部８は、ヒータを内蔵した加熱ローラ４４と、定着ローラ４５と、これら加熱ローラ４４と定着ローラ４５とに巻き掛けられた金属製の無端状ベルト４６と、定着ローラ４５に押し付けられる加圧ローラ４７とを有している。そして、無端状ベルト４６の外表面にシリコンオイルを塗布するオイル塗布ローラ４８と、オイル塗布ローラ４８にオイルを供給するオイル供給ローラ５０とオイル供給ローラ５０の表面をクリーニングするクリーニングローラ５１とが備えられている。
【００２２】
排紙部１０は、定着部８から排出されたシート部材３を受け取り、画像形成面を上にして排出される第１排紙部５２（図１に仮想線で図示）と、定着部８から排出されたシート部材３を排出路５３により装置本体３６上部に導き、画像形成面を下にして排出される第２排紙部５４とを有している。なお、第１排紙部５２は不使用時には装置本体３６内に収容される。
【００２３】
光学ユニット１１は、ポリゴンミラー５５、レンズ５６，５７及びミラー５８が各感光体ドラム２８のそれぞれに対応して配設されており、レーザ光を光学ユニット支持板６０に形成されたスリット６１から各感光体ドラム２８に向けて照射するようになっている。
【００２４】
上記構成でなるカラープリンタ１においては、第１給紙部１５または第２給紙部１８からシート部材３が送り出されると、そのシート部材３が搬送部６によって第１作像部２４の感光体ドラム２８と転写ベルト３７との間に送り込まれる。そしてシート部材３は各色それぞれの感光体ドラム２８と対応する転写ローラ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄとの間に次々と搬送され、黒、シアン、マゼンタ、イエローの各感光体ドラム２８においてトナー像が順次シート部材３に転写される。このように各色のトナー像が重ねられカラー画像の転写が終了したシート部材３は、定着部８の定着ローラ４５と加圧ローラ４７との間に送り込まれ、ここでカラー画像が定着される。定着終了後、シート部材３は第１排紙部５２または第２排紙部５４に排出される。
【００２５】
上記ベルト搬送装置の転写ベルト３７及び駆動ローラ３８について説明する。図２は転写ベルト３７が張架された駆動ローラ３８部分を示す側面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。なお、図３では駆動ローラ３８の支持構造を明確にすべくユニットハウジングを図示している。
【００２６】
駆動ローラ３８はアルミニウム等からなり、その表面にはウレタンコーティング膜３８ａが設けられている。この駆動ローラ３８の表面のウレタンコーティング膜３８ａによって、転写ベルト３７と駆動ローラ３８との摩擦抵抗を高めて転写ベルト３７の走行安定性を向上させると共に、感光体ドラム２８からの画像転写時の転写バイアスが漏出しないように絶縁性（10E+8Ωcm以上）を付与している。ウレタンコーティング膜３８ａは、駆動ローラ３８における転写ベルト３７との接触面に設けられ、更に接着安定性を高めるために駆動ローラ３８の側端面の一部にも設けられている。駆動ローラ３８の回転軸３９は、転写部７のユニットハウジング７０に設けられた軸受７１によって回転自在に軸支されている。
【００２７】
転写ベルト３７は、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＣＲゴム又はウレタンゴム等からなり、駆動ローラ３８及びテンションローラ４０間に張架されている。転写ベルト３７は、駆動ローラ３８の回転により、上記各感光体ドラム２８の回転に同期して走行するようになっている。この転写ベルト３７の裏面側の幅方向端部にはベルト走行方向に沿ってリブ３７ａが設けられている。このリブ３７ａは、図３に示すように転写ベルト３７から突出した形状とされ、ＰＥＴフィルム３７ｂを介して転写ベルト３７に取り付けられている。転写ベルト３７は、リブ３７ａを有する幅方向端部領域を、駆動ローラ３８の回転軸方向においてローラ本体部３８ｂから突出させた状態として駆動ローラ３８に張架されている。
【００２８】
また、ローラ本体部３８ａとユニットハウジング７０の間の回転軸３９にはカラー部材７２が取り付けられている。このカラー部材７２は、ポリアセタール，ポリカーボネート等の合成樹脂からなり、略中心部に回転軸３９を通すための開口７２ａを有するドーナツ状の形状とされている。カラー部材７２の径は、駆動ローラ３７の径よりも小さく設定されている。このカラー部材７２の駆動ローラ３８の回転軸方向の幅は、カラー部材７２が駆動ローラ３８から独立して回転可能となるように、ユニットハウジング７１内壁からローラ本体部３８ｂまでの距離よりもわずかに小さな寸法とされている。また、上記開口部７２ａの径は回転軸３９とは独立してカラー部材７２が回転するように、回転軸３９よりもわずかに大きな寸法とされている。このような構成によって、カラー部材７２は駆動ローラ３８に対して回転自在とされている。
【００２９】
カラー部材７２の外周部分であって、転写ベルト３７のリブ３７ａに対向する部分には、リブ３７ａに対応した形状の切り欠き部７２ｂが形成されているが、これら切り欠き部７２ｂ及びリブ３７ａは接触しないように互いの大きさが設定されている。切り欠き部７２ｂの側方にあたるカラー部材７２の外周部分には突部７２ｃが形成されており、転写ベルト３７は走行時に、リブ３７ａの側部が突部７２ｃに係止することによって、転写ベルト３７の幅方向の移動が規制され、転写ベルト３７の蛇行が防止されるようになっている。
【００３０】
カラー部材７２において、ローラ本体部３８ｂに対向する側面部７２ｄは、ローラ本体部３８ｂに接触しないように、ローラ本体部３８ｂから一定間隔を有するように形成されている。また、ローラ本体部３８ｂの側端部においては、カラー部材７２と接触する部分にはウレタンコーティング膜３８ａが設けられておらず、カラー部材７２とウレタンコーティング膜３８ａとが常に非接触状態となるように保たれている。
【００３１】
また、駆動ローラ３８は回転軸方向両端部において、上記と同様にウレタンコーティング膜３８ａ及びカラー部材７２が設けられており、テンションローラ４０も同様の構成とされる。
【００３２】
上記構成でなる転写ベルト３７、駆動ローラ３８及びテンションローラ４０によるベルト走行動作について説明する。駆動ローラ３８が回転駆動されると、駆動ローラ３８表面のウレタンコーティング膜３８ａと転写ベルト３７との摩擦により転写ベルト３７が搬送される。これに従って、テンションローラ４０も回転する。ベルト走行時、転写ベルト３７が駆動ローラ３８又はテンションローラ４０に差し掛かかると、転写ベルト３７は駆動ローラ３８又はテンションローラ４０の外周の円弧形状に沿って走行するため、転写ベルト３７は幅方向における両側端が圧縮されてローラの内側に撓む。このとき、リブ３７ａがローラ中心方向に移動する（カラー部材７２に接近する）が、カラー部材７２の径はローラ本体部３８ｂの径よりも小さく設定されており、またカラー部材７２には切り欠き部７２ｂが形成されているので、このリブ３７ａの移動は切り欠き部７２ｂに吸収される。また、このリブ３７ａの撓み量が大きく、リブ３７ａが切り欠き部７２ｂに接触した場合であっても、カラー部材７２は駆動ローラ３８又はテンションローラ４０から独立して別回転するので、リブ３７ａの撓みによって転写ベルト３７のリブ３７ａ部分の走行速度が変化しても、この速度変化に応じてカラー部材７２が回転することにより、リブ３７ａとカラー部材７２との間に摺擦は生じない。
【００３３】
また、カラー部材７２の突部７２ｃが転写ベルト３７のリブ３７ａに係止することによって、転写ベルト３７の幅方向の移動が規制されるので、転写ベルト３７の蛇行が防止される。さらに、ローラ本体部３８ａとカラー部材７２との接触部分には、ウレタンコーティング膜３８ａが設けられておらず、またカラー部材７２は、ローラ本体部３８ｂ側端部のウレタンコーティング膜３８ａが設けられている部分からは間隔を有するので、カラー部材７２が駆動ローラ３８又はテンションローラ４０と独立して別回転した場合にも、両部材の摺擦によってウレタンコーティング膜３８ａが剥がれることがない。
【００３４】
なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、カラー部材７２の径はローラ本体部３８ｂの径よりも小さいものとされているが、カラー部材７２の径をローラ本体部３８ｂの径と略同一の大きさとしてもよい。また、上記実施形態では、カラー部材７２はローラ本体部３８ｂのウレタンコーティング膜３８ａに非接触とされているが、カラー部材７２がウレタンコーティング膜３８ａに接触するような構成としてもよい。これらの場合であっても、リブ３７ａとカラー部材７２との摺擦を回避するという効果は得ることができる。
【００３５】
また、上記実施形態では、転写ベルト３７のリブ３７ａとカラー部材７２の切り欠き部７２ｂとは非接触とされているが、リブ３７ａと切り欠き部７２ｂとが接触する構成であっても、カラー部材７２が駆動ローラ３８又はテンションローラ４０から独立して別回転する限り、リブ３７ａとカラー部材７２との摺擦の防止は可能である。また、上記実施形態では、カラー部材７２はポリアセタール，ポリカーボネート等の合成樹脂からなるものとしているが、これらの以外の材質からなるものであっても適用は可能である。
【００３６】
また、上記実施形態では、本発明に係るベルト搬送装置を転写用紙搬送用の転写ベルト３７に適用する例を示しているが、ベルト状感光体や中間転写体ベルト等の像担持体ベルトを無端走行させるために当該ベルト搬送装置を適用することも可能である。
【００３７】
また、上記実施形態では、ベルト搬送装置を、カラープリンタに適用する例を示しているが、本ベルト搬送装置は、タンデム記録方式のカラーコピー機やファクス等の画像形成装置にも適用可能であり、さらには、転写用紙をベルトで搬送する構成であれば、モノクロ印刷の画像形成装置にも適用が可能である。
【００３８】
また、上記実施形態では、カラー部材７２は駆動ローラ３８及びテンションローラ４０に取り付けられるものとされているが、転写ベルト３７が張架される全てのローラ（上記転写ローラ４１ａ乃至４１ｄ、ガイドローラ４２，４３等）に取り付けても、これらのローラの内のいずれか１つのローラのみに取り付けてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ベルトのリブとカラー部材の切り欠き部との嵌合により、ベルトの幅方向における移動が規制されてベルトの蛇行が防止されるという効果に加えて、ベルトが駆動ローラ又は従動ローラの円弧に差し掛かりリブ部分の移動速度変化が生じた場合であっても、このリブ部分の移動速度変化に応じてカラー部材がローラから独立して別回転することによって、リブ部分とカラー部材との摺擦が防止されるという効果を有する。これにより、簡単な構造でもってリブ部分の削れ屑の発生を防止することができ、リブの削れ屑が駆動ローラ、従動ローラ又は転写ローラ等に付着することによって引き起こされる転写不良、ベルトクリーニング性能の低下、蛇行防止効果の低下等の弊害を解消し、更には画像形成装置内の汚染等を防止し、性能安定性を向上させることができる。特に、本ベルト搬送装置をタンデム記録方式のカラー画像形成装置に使用する場合には、各色の画像の重ね合わせのずれを引き起こすことなく（いわゆるカラーレジストを悪化させることなく）、良好な画像形成を行うことができる。
【００４０】
また、カラー部材の径をローラの径よりも小さいので、ベルトが駆動ローラ又は従動ローラの円弧に差し掛かりリブ部分が圧縮されローラ内側に撓んだ場合であっても、リブの撓みが吸収され、リブとカラー部材との摺擦が防止される。
【００４１】
また、カラー部材をローラ表面の塗装部分に接触しないようにローラ端部に取り付けた構成とすれば、カラー部材がローラと異なる速度で回転してローラと摺擦する場合であっても、この摺擦によってローラ表面の塗装が剥がれることがない。
【００４２】
また、カラー部材の切り欠き部をベルトのリブと非接触状態で嵌合するように形成した構成の場合は、ベルトが駆動ローラ又は従動ローラの円弧に差し掛かりリブ部分が圧縮されてローラ内側に撓んだ場合、この撓み分がカラー部材の切り欠き部に吸収されるため、リブとカラー部材との摺擦が更に確実に防止される。
【００４３】
また、カラー部材を合成樹脂からなるものとした場合は、カラー部材の絶縁性が高められるので、ベルトが感光体ドラム及び転写ローラ等と当接してベルトに電荷が伝達されるような場合であっても、駆動ローラ等を軸支するユニットハウジングへの当該電荷の漏出を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例であるカラープリンタの概略構成図である。
【図２】転写ベルトが張架された駆動ローラ部分を示す側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
１カラープリンタ（画像形成装置）
３８駆動ローラ
３７転写ベルト
３７ａリブ
３８ａウレタンコーティング膜
４０テンションローラ
７２カラー部材
７２ｂ切り欠き部

Claims

少なくとも駆動ローラと従動ローラからなる複数のローラと、これらのローラに張架され、駆動ローラの回転に伴って無端走行されるベルトとを備え、ベルト裏面側の幅方向端部に走行方向に沿ったリブが設けられているベルト搬送装置において、
前記複数のローラの内、少なくとも一つのローラの軸方向端部には、前記ベルトのリブと嵌合する切り欠き部を有するカラー部材が、ローラに対して回転自在に取り付けられ、
前記カラー部材の径は、前記ローラの径よりも小さいベルト搬送装置。
前記カラー部材は、前記ローラ表面の塗装部分に接触しないようにして前記ローラ端部に取り付けられている請求項１に記載のベルト搬送装置。
前記カラー部材の切り欠き部は、前記ベルトのリブと非接触状態で嵌合するように形成されている請求項１又は請求項２のいずれかに記載のベルト搬送装置。
前記カラー部材は合成樹脂からなる請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のベルト搬送装置。
転写用紙搬送用ベルト又は像担持体ベルトのベルト部材を無端走行させるために請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のベルト搬送装置を備えた画像形成装置。