JP4033435B2 - 転写装置及びその転写装置を具備する画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長手方向各端部が支持体に回転自在に支持された少なくとも３本のローラと、これらのローラに巻き掛けられて走行駆動される無端状の転写ベルトとを具備し、該転写ベルトの移動方向に沿って互いに隣り合う２本のローラ間の転写ベルト部分によって転写材を像担持体の表面に圧接させながら、該転写ベルト部分と像担持体との間に転写材を通過させて該像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写装置及びその転写装置を有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ或いはこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機などとして構成される上記形式の画像形成装置及びその転写装置は従来より公知である（特開平６−３５３３８号公報参照）。この形式の転写装置は、転写ベルトを少なくとも３本のローラによって支持しているので、２本のローラに転写ベルトを巻き掛けた転写装置に比べて、転写装置全体の捩り剛性を高めることができ、転写ベルトと像担持体の間を搬送される転写材を像担持体表面に均一に密着させやすくなる。
【０００３】
ところが、複数のローラに巻き掛けられた転写ベルトには大きな引張力が加えられ、その転写ベルトが複数のローラを強く加圧しているので、複数のローラは、その長手方向中央部が互いに接近する向きに弾性変形する。このようにローラにたわみが発生すると、転写ベルトと像担持体の間を搬送される転写材が像担持体表面に密着せず、トナー像の転写不良が発生する。特に、広幅な転写材、例えば４５０mm以上の幅の転写材を使用できる画像形成装置においては、転写装置のローラも長くなるので、転写ベルトによって外力を加えられた複数のローラは、その長手方向中央部が互いに接近する向きに大きくたわみ、転写材と像担持体との密着性が低下する。
【０００４】
上述のように、少なくとも３本のローラに転写ベルトを巻き掛けて成る転写装置は、２本のローラに転写ベルトを巻き掛けた転写装置に比べて、転写材を像担持体表面に密着させやすくなるが、特にローラの長さが長い場合には、ローラのたわみが大きくなるため、転写材をその幅方向全体に亘って像担持体表面に均等な圧力で密着させる効果を充分に発揮することができない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第１の目的は、転写材を像担持体表面に対して従来よりも均一に密着させることができ、少なくとも３本のローラを使用したことによる効果を充分に発揮させることのできる冒頭に記載した形式の転写装置を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の第２の目的は、上述した転写装置を具備する画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記第１の目的を達成するため、冒頭に記載した形式の転写装置において、前記少なくとも３本のローラの長手方向中間部分を支える少なくとも１つのローラ支持部材を具備し、該ローラ支持部材は、転写ベルトの内側から各ローラを回転自在に支持すると共に各ローラの周面に密着する円弧状の軸受面を有していることを特徴とする転写装置を提案する（請求項１）。
同じく、本発明は、上記第１の目的を達成するため、冒頭に記載した形式の転写装置において、前記少なくとも３本のローラの長手方向中間部分を支える少なくとも１つのローラ支持部材を具備し、該ローラ支持部材の先端部にはボールベアリングの外輪が固定され、該ボールベアリングの内輪が各ローラの小径部に嵌合していることを特徴とする転写装置を提案する（請求項２）。
【０００８】
また、上記請求項１又は２に記載の転写装置において、前記ローラ支持部材は、これに形成された孔を貫通する固定支持軸により支持されていると有利である（請求項３）。
【０００９】
さらに、上記請求項３に記載の転写装置において、前記互いに隣り合う２本のローラの自重によるたわみをなくし、或いはそのたわみ量を減少させるように、前記固定支持軸に支持された少なくとも１つのローラ支持部材が、前記互いに隣り合う２本のローラを上方に向けて加圧していると有利である（請求項４）。
【００１２】
また、本発明は、上記第２の目的を達成するため、請求項１乃至４のいずれかに記載の転写装置と、像担持体上にトナー像を形成する作像手段とを具備することを特徴とする画像形成装置を提案する（請求項５）。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例を説明し、併せて前述の欠点を図面に即してより具体的に明らかにする。
【００１４】
図１は画像形成装置の一部を示す概略図であり、ここに示した画像形成装置は、像担持体１と、その像担持体上にトナー像を形成する作像手段２と、転写装置３と、その転写装置３と像担持体１の間の転写位置に転写材を給送する給送装置４と、転写材上のトナー像を定着する定着装置５とを有している。先ず、像担持体１とその表面にトナー像を形成する作像手段２の構成と作用を明らかにする。
【００１５】
ここに一例として示した像担持体１は、反時計方向に回転駆動されるドラム状の感光体として構成されている。かかる像担持体１の表面が帯電装置６によって均一に所定の極性に帯電され、その帯電面には光書き込みユニットとして構成された露光装置７から出射する光変調されたレーザ光Ｌが照射され、これによって像担持体表面に静電潜像が形成される。この潜像は現像装置８によってトナー像として可視像化される。ここに示した現像装置８は、時計方向に回転しながら現像剤を担持して搬送する現像ローラ９を有し、その搬送される現像剤中のトナーが像担持体表面の静電潜像に静電的に移行して潜像が可視像化される。現像剤としては、トナーとキャリアを有する粉体状の二成分系現像剤のほかに、キャリアを有さない粉体状の一成分系現像剤や、液状現像剤などを用いることができる。このようにして像担持体表面に形成されたトナー像は、後述するように、転写装置３によって転写材上に転写され、そのトナー像転写後に像担持体表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置１０のクリーニング部材１１によって掻き取り除去される。表面をクリーニングされた像担持体１の表面には除電装置１２からの光が照射され、その表面電位が初期化される。
【００１６】
以上のように本例の作像手段は、像担持体１を帯電する帯電装置６と、その帯電面を露光して静電潜像を形成する露光装置７と、その静電潜像をトナー像として可視像化する現像装置８と、トナー像転写後の像担持体表面を清掃するクリーニング装置１０と、必要に応じて設けられる除電装置１２とを有しているが、他の適宜な作像手段を採用できることは周知のとおりである。
【００１７】
一方、給送装置４は、転写紙などの転写材Ｐを所定のタイミングで送り出すレジストローラ対１３を有し、そのレジストローラ対１３により送り出された転写材Ｐは、像担持体１と転写装置３との間の転写位置を通過し、このとき像担持体表面に形成されたトナー像が転写材Ｐの表面に転写される。本例の画像形成装置は、４５０mm以上の幅を有する広幅転写材にトナー像を転写できるように構成されている。このような画像形成装置は、広幅機とも称せられている。
【００１８】
転写位置を通過した転写材は、次いで、定着装置５の定着ローラ１４と加圧ローラ１５の間を通り、このとき熱と圧力の作用でトナー像が転写材上に定着される。定着装置５を通過した転写材は、画像形成装置本体外に排出されてスタックされる。
【００１９】
図２は転写装置３の拡大図であり、図３はその斜視図である。これらの図に示した転写装置３は、転写材Ｐ（図１）の搬送方向、すなわち像担持体表面の移動方向に対してほぼ直交する方向に互いにほぼ平行に配置された３本のローラ１６，１７，１８を有し、これらのローラ１６，１７，１８はその長手方向各端部が、図３に示すように、転写装置３の側板、又は画像形成装置本体の側板などから成る支持体１９，２０に回転自在に支持されている。図３は、各ローラ１６，１７，１８と、後述する固定支持軸２１を支持体１９，２０から外した状態を示している。図示した例では３本のローラ１６，１７，１８が用いられているが、４本以上のローラを用いることもできる。要は、転写装置が、少なくとも３本のローラを有しているのである。
【００２０】
上述の複数のローラ１６，１７，１８には、無端状の転写ベルト２２が巻き掛けられており、この転写ベルト２２は、例えば体積抵抗率が１０６乃至１０１４Ω・cm程度の中抵抗体より成る。３本のローラ１６，１７，１８のうちの少なくとも１本のローラ、例えばローラ１８が駆動ローラとして構成され、そのローラ１８が図示していないモータにより時計方向に回転駆動されることにより、転写ベルト２２は、矢印Ａ方向に走行駆動される。
【００２１】
３本のローラ１６，１７，１８は、そのそれぞれが三角形の頂点をなすように互いに離間して位置し、転写ベルト２２の移動方向Ａに沿って互いに隣り合う２本のローラ１６，１７の間の転写ベルト部分２３が像担持体の表面に圧接し、その転写ベルト部分２３が当該転写ベルト２２の移動方向Ａに所定の幅（ニップ幅）Ｎをもって、像担持体１の表面に圧接している。また、ローラ１７には、像担持体表面に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加される。
【００２２】
前述のようにレジストローラ対１３により送り出された転写材Ｐは、上記転写ベルト部分２３に担持されつつ、その転写ベルト部分２３と、像担持体１との間の転写位置を搬送される。このとき、転写材Ｐは、転写ベルト部分２３によって加圧されて像担持体１の表面に圧接すると共に、ローラ１７には、上述の転写電圧が印加されているので、像担持体表面のトナー像が転写材Ｐ上に静電的に移行して当該トナー像が転写材Ｐ上に転写される。このように、転写装置３は、転写ベルト２２の移動方向Ａに沿って互いに隣り合う２本のローラ１６，１７間の転写ベルト部分２３によって転写材Ｐを像担持体１の表面に圧接させながら、その転写ベルト部分２３と像担持体１との間に転写材Ｐを通過させて像担持体上に形成されたトナー像を静電的に転写材上に転写する。
【００２３】
ローラ１８に接触する転写ベルト部分の表面には、クリーニングブレード２４が圧接し、像担持体１から転写ベルト２２の表面に移行して付着したトナーが、そのクリーニングブレード２４によって掻き取り除去される。掻き取られたトナーは、転写ベルト２２の下方に配置されたトナー受け２５に落下し、その落下したトナーは、所定の場所に収容される。
【００２４】
ローラ１７を転写電圧の印加されるバイアスローラとして構成する代りに、転写ベルト２２の表面に当接する専用のバイアスローラを設けてもよい。また、かかるバイアスローラを用いる代りに、転写ベルトの内側にコロナ放電器又は転写ブラシなどを設け、これらに転写電圧を印加して像担持体上のトナー像を転写材上に転写するように構成することもできる。また、像担持体が、感光体からトナー像を一次転写される中間転写体として構成されているときも、上述の構成の転写装置により、その像担持体上のトナー像を転写材上に二次転写することができる。
【００２５】
上述の転写装置３は、３本のローラ１６，１７，１８によって転写ベルト２２を支持しているので、前述のように転写装置全体の捩り剛性を高めることができるが、転写ベルト２２には大きな引張力が加えられ、その転写ベルト２２は、図２に矢印Ｆで示すように、各ローラ１６，１７，１８を大きな力で加圧している。
【００２６】
このため、従来のこの種の転写装置においては、複数のローラの長手方向中央部が互いに接近する向きにたわみ、これによって、転写ベルトと像担持体の間を搬送される転写材の幅方向中央部分と像担持体との密着性が低下し、トナー像の転写効率が低下するおそれがあった。４５０mm以上の幅を有する転写材を使用できる広幅機の場合には、ローラの長さも長くなるため、そのローラの長手方向中央部分のたわみ量が特に大きくなり、トナー像の転写効率が低下しやすくなる。また、広幅機においては、ロール状に巻回された紙を引き出し、これをカットしたシート状の転写材を用いることが多いが、かかる転写材はその巻きぐせによりカールしているため、この転写材を像担持体と転写ベルトの間に送り込んでトナー像を転写するとき、その転写材と像担持体の密着性が著しく低下し、特に転写材の先端と後端に画像抜けが発生するおそれを免れない。このような理由で、従来は、転写ベルトを複数のローラに巻き掛けた転写装置を、広幅機に採用することは困難であるとされていた。
【００２７】
本例の転写装置３においては、上述の従来の欠点を除去するため、図１、図２及び図４に示すように、３本のローラ１６，１７，１８の長手方向中間部分を支えるローラ支持部材２６が設けられている。このローラ支持部材２６は、金属又は硬質樹脂などの高剛性材料により構成され、図５にも示すように、その中央部２７から放射状に突出する複数のアーム部２８を有し、その各アーム部２８の先端部は、図６に明示するように、各ローラ１６，１７，１８の周面に密着できる円弧状の軸受面２９として構成されている。かかるローラ支持部材２６は、転写ベルト２２の内側に位置し、その各軸受面２９が転写ベルト２２の内側から各ローラ１６，１７，１８を回転自在に支持している。図２乃至図６に示したローラ支持部材２６は、その全体が転写ベルト２２に接触していない。ローラ支持部材２６は、ローラ１６，１７，１８の長手方向中間部分、すなわち両支持体１９，２０の間の適宜な位置に配置することができるが、図４に示すように、ローラ１６，１７，１８の長手方向中心に配置されていることが有利である。また、各軸受面２９は、各ローラ１６，１７，１８を回転自在に支える部分であるため、その軸受面の摩擦抵抗が小さくなるように、その軸受面２９を加工することが好ましい。また、その軸受面２９を、滑り軸受けを埋め込んで構成することもできる。ローラ支持部材２６の数は、複数個であってもよく、その数は適宜設定できる（図８参照）。
【００２８】
上述のように、転写装置は、少なくとも３本のローラの長手方向中間部分を支える少なくとも１つのローラ支持部材を具備し、そのローラ支持部材は、転写ベルトの内側から各ローラを回転自在に支持する軸受面を有している。かかるローラ支持部材２６を設けることにより、各ローラ１６，１７，１８は、そのローラ支持部材２６によって転写ベルト２２の内側から支えられるので、ローラ１６，１７，１８に対し、転写ベルト２２から図２に矢印Ｆで示す方向に大きな力が加えられても、その各ローラ１６，１７，１８が、その力によって互いに接近する向きにたわむことを阻止し、或いはそのたわみ量を極く小さなものにすることができる。これにより、転写ベルト２２と像担持体１の間を搬送される転写材Ｐをその全幅に亘って像担持体１に対して均等な圧力で密着させることが可能となり、トナー像の転写不良の発生を防止することができる。ローラ支持部材２６は、転写ベルト２２に接触しないため、その転写ベルト２２がローラ支持部材２６によって傷を付けられたり、その転写ベルトに波打ちができるおそれはない。
【００２９】
ところで、ローラ１６，１７，１８は、転写ベルト２２から外力を受けるほか、ローラ自身の自重によって、その長手方向中央部が下方に突出する向きにたわもうとする。像担持体１に圧接するベルト部分２３を支持する２本のローラ１６，１７の自重によるたわみ量が大きくなったとすると、これによっても転写材Ｐと像担持体１との密着性が低下する。特に、広幅機においては、ローラの長さが長く、その重量も大きくなるので、その自重によるたわみ量が大きくなるおそれがある。
【００３０】
そこで、本例の転写装置３においては、上記不具合を阻止するため、前述のローラ支持部材２６の中央部２７に孔３０が形成され、この孔３０を固定支持軸２１が貫通し、その固定支持軸２１の長手方向各端部が、図３及び図４に示すように各支持体１９，２９にそれぞれ支持されている。これにより、ローラ支持部材２６は固定支持軸２１によって強固に支持される。固定支持軸２１は各ローラ１６，１７，１８に対してほぼ平行に延び、その固定支持軸２１の各端部は、各支持体１９，２０に不動に固定されるか、又は回転可能に支持される。またローラ支持部材２６の孔３０を貫通する固定支持軸２１を、そのローラ支持部材２６に対して固着してもよいし、単に孔３０に貫通させるだけであってもよい。
【００３１】
上述のように、ローラ支持部材２６は、これに形成された孔３０を貫通する固定支持軸２１により支持されているので、そのローラ支持部材２６が２本のローラ１６，１７を下側から支え、これらのローラ１６，１７がその自重によってたわむことを阻止し、ないしはそのたわみ量を極くわずかなものに抑えることができる。これにより、転写材Ｐをその幅方向全体に亘って像担持体１に密着させる効果を一段と高めることができる。
【００３２】
固定支持軸２１には、その自重と、ローラ１６，１７及びローラ支持部材２６からの荷重が作用するが、これによって固定支持軸２１が大きくたわんでしまえば、上述した効果を充分に発揮することはできない。従って、固定支持軸２１の曲げ剛性を、ローラ１６，１７の曲げ剛性よりも大きく設定することが好ましい。
【００３３】
また、各ローラ１６，１７が自重により下方にたわまないと仮定したとき、これらのローラ１６，１７の長手方向中央部分が、図７に実線で誇張して示す如く、上方に向けてたわむように、その両ローラ１６，１７をローラ支持部材２６によって上方に加圧するように構成することもできる。この構成によると、各ローラ１６，１７には、その自重が作用するので、実際には、これらのローラ１６，１７は、図７に実線で示した状態から下方に向け曲げ変形し、図７に鎖線で示すように、たわみが発生しない状態となる。ローラ１６，１７がその自重により曲げ変形したときのたわみ量分だけ、そのローラ１６，１７をローラ支持部材２６により加圧して上方に持ち上げ、ローラ１６，１７の自重によるたわみを補正するのである。
【００３４】
図７に示した例では１つのローラ支持部材２６によってローラ１６，１７を上方に向けて加圧し、そのローラ１６，１７の自重によるたわみを補正しているが、複数のローラ支持部材２６によってローラ１６，１７を上方に向け加圧するように構成してもよい。また、ローラ１６，１７の自重によるたわみが全く無くなるようにするのではなく、そのたわみ量が少なくなるように、ローラ支持部材２６によってそのローラ１６，１７を上方に向けて加圧するように構成してもよい。
【００３５】
なお、図７においては、固定支持軸２１とローラ１８が曲げ変形していない状態で示してあるが、ローラ１６，１７が鎖線で示す状態となることに伴って、固定支持軸２１と、ローラ１８は、図７の状態から下方に向けて曲げ変形する。これは、図８においても同様である。
【００３６】
また、図８に示すように、３本のローラ１６，１７，１８の長手方向中央部と、その中央部よりもローラ１６，１７，１８の長手方向各端部の側とにそれぞれローラ支持部材２６を設け、これらのローラ支持部材２６として同一外形形状を有する部材を用いた場合、ローラの端部側に位置するローラ支持部材２６の孔３０を図９に実線で示す位置に形成し、ローラの中央部側に位置するローラ支持部材２６の孔３０を、図９に破線で示すように、端部側のローラ支持部材２６の孔３０よりも下方の位置に形成し、これらのローラ支持部材２６の孔３０に図８に示したように固定支持軸２１を貫通させることもできる。この構成によっても、ローラ１６，１７が自重によりたわまないと仮定したとき、その２本のローラ１６，１７の長手方向中央部は、中央のローラ支持部材２６によって上方に加圧されているので、図８に実線で示すように上方に突出する向きに曲げ変形する。そして、実際には、ローラ１６，１７には自重が作用するので、これらのローラ１６，１７は、図８に鎖線で示すように、たわむことのない直線状の状態となる。この場合も、ローラ１６，１７の自重によるたわみがなくなるように構成するほか、そのたわみ量が少なくなるように、これらのローラ１６，１７をローラ支持部材２６によって加圧するだけであってもよい。
【００３７】
上述のように、像担持体１の表面に圧接する転写ベルト部分２３を支持する互いに隣り合った２本のローラ１６，１７の自重によるたわみをなくし、或いはそのたわみ量を減少させるように、固定支持軸２１に支持された少なくとも１つのローラ支持部材２６が、互いに隣り合う上記２本のローラ１６，１７を上方へ向けて加圧するように構成するのである。この構成により、転写ベルト２２と像担持体１の間を搬送される転写材Ｐを、その幅方向全体に亘って、像担持体表面に均一に密着させてトナー像の転写不良の発生を防止する効果を一段と高めることができる。
【００３８】
ところで、３本のローラ１６，１７，１８を用いて転写装置３を構成すると、その全体の捩り剛性を高めることができるだけでなく、これらのローラ１６，１７，１８に巻き掛けられた転写ベルト２２の内側に大きな空間が区画され、ここにローラ支持部材２６と固定支持軸２１を配置して、ローラ１６，１７，１８を強固に支持することが可能となる。例えば、図１７に示すように、２本のローラ１６Ａ，１７Ａに転写ベルト２２Ａを巻き掛けて転写装置３Ａを構成したとすると、その転写ベルト２２Ａによって区画された内部空間が狭くなり、しかも転写ベルト部分２３Ａには像担持体１Ａが圧接して、その転写ベルト部分２３Ａがたわんでいるので、増々、転写ベルト２２Ａの内側の空間が狭くなる。このため、この空間に配置された固定支持軸２１Ａの径を大きくすることができず、その固定支持軸２１Ａがローラ支持部材２６Ａ、ひいてはローラ１６Ａ，１７Ａを強固に支持することができない。これに対し、図２に示したように、３本のローラ１６，１７，１８を用いると、転写ベルト２２の内側に大きな空間を確保できるので、この空間に配置された固定支持軸２１の径を大きく設定でき、これによって、ローラ支持部材２６、ひいては各ローラ１６，１７，１８を強固に保持することができる。
【００３９】
ところで、図２に示したように、像担持体１に圧接する転写ベルト部分２３は、像担持体表面に均一な圧力で当接できるように、できるだけ平坦な状態となっていることが好ましい。そこで、これらのローラ１６，１７を、図１０に示すように、剛体より成る芯軸３１と、そのまわりに装着された弾性部材３２によって構成することが好ましい。転写ベルト２２は、これらのローラ１６，１７の弾性部材３２の表面に巻き掛けられるので、転写ベルト部分２３の平坦性が高められる。弾性部材３２は、例えば、ゴム又は発泡体などの弾性材料により構成される。また、この弾性部材３２を導電性材料により構成することもでき、さらに転写ベルト２２に対する摩擦係数が大きな材料により弾性部材３２を構成し、ローラ１６，１７と転写ベルト２２とのスリップが少なくなるように構成することが好ましい。
【００４０】
その際、弾性部材３２が、芯軸３１を覆う１つの部材から構成されていると、ローラ支持部材２６の軸受面２９を、その弾性部材３２の外表面に当接させて、ローラ１６，１７を支えなければならない。ところが、このようにローラ支持部材２６によって弾性部材３２を支えるようにすれば、弾性部材３２の摩擦係数が大きいため、ローラ１６，１７に対する支持安定性が害される。
【００４１】
そこで、図１０及び図１１に示したローラ１６，１７は、そのローラ１６，１７の長手方向に互いに当接して隣り合う複数の弾性部材３２を有している。各弾性部材３２は、芯軸３１が貫通する中心孔３４を有する円筒状に形成されている。そして、図１１及び図１２に示すように、互いに隣り合う弾性部材３２の間に、ローラ支持部材２６の一部、すなわちその軸受面２９（図６）の近傍の部分が、弾性部材３２を弾性変形させて入り込み、その軸受面２９が芯軸３１に接触して当該芯軸３１を支持している。この場合も、ローラ支持部材２６が転写ベルト２２に当接することはなく、その転写ベルト２２がローラ支持部材２６によって傷を付けられるようなことはない。
【００４２】
また、図１１から判るように、転写ベルト２２は、ローラ支持部材２６が入り込んだ弾性部材部分以外の弾性部材の部分３３に接触しているが、この部分３３は、弾性復帰し、互いに隣り合う弾性部材３２の端部同士が接触し合っているので、転写ベルト２２はこの部分３３によって支えられ、当該転写ベルト２２が局部的に窪んでしまう不具合を阻止できる。
【００４３】
図１０及び図１１に示した構成は、図２に示したローラ１８にも採用することができる。要は、少なくとも、転写ベルト２２の移動方向に沿って互いに隣り合う２本のローラ１６，１７が、剛体より成る芯軸３１と、その芯軸３１のまわりに装着され、かつ当該ローラ１６，１７の長手方向に、互いに当接した状態で隣り合って位置する複数の弾性部材３２とを有していて、ローラ支持部材２６の一部が、転写ベルト２２に接しない状態で、互いに隣り合う弾性部材３２の間に、当該弾性部材３２を弾性変形させて入り込み、ローラ支持部材２６の軸受面２９が芯軸３１に接触して該芯軸３１を支持するように構成するのである。
【００４４】
その際、図１１及び図１３に示すように、互いに隣り合う弾性部材端部３２の半径方向内側部分が環状に切り欠かれ、その切欠部３５に、ローラ支持部材２６の一部、すなわち軸受面２９の近傍部分が入り込んでいる。この構成により、弾性部材３２の長手方向端部の外周部が薄く形成されるので、互いに隣り合う弾性部材３２の間にローラ支持部材２６の一部が入り込んだとき、弾性部材３２は、図１１に示すように無理なく弾性変形すると共に、転写ベルト２２が接触する弾性部材３２の部分３３は、迅速に元の形態に弾性復帰し、転写ベルト２２を平坦な状態に維持しながら、当該転写ベルト２２を安定して保持することができる。
【００４５】
図１４及び図１５に示すように、ローラ支持部材２６の各アーム部２８の先端にボールベアリング３６の外輪を固定し、その内輪をローラ１６，１７，１８の小径部３７に嵌合させることもできる。この場合には、その内輪の内周面がローラ１６，１７，１８の軸受面２９を構成する。より具体的には、各ローラ１６，１７，１８を小径軸３８と、これにローラ長手方向に隙間をあけて嵌着固定された外筒３９とにより構成し、外筒３９を小径軸３８に嵌合する前に、ボールベアリング３６を小径軸３８に嵌合し、次いで小径軸３８に外筒３９を嵌合して固定する。この例の場合、図１５に示すように、ボールベアリング３６の外輪の外周面の一部が転写ベルト２２の内側面に当接するが、これによって転写ベルト２２が傷付けられたり、転写ベルト２２に波打ちができるおそれはない。
【００４６】
また、ボールベアリング３６を用いた場合にも、図１６に示すように、ローラ１６，１７を芯軸３１と、そのまわりの弾性部材３２によって構成し、ローラ支持部材２６の一部、すなわちボールベアリング３６の近傍の部分が、隣り合う弾性部材３２の間に入り込み、その弾性部材３２の一部を弾性変形させ、転写ベルト２２が接する弾性部材３２の部分３３を弾性復帰させるように構成することができる。この場合には、ローラ支持部材２６は、その全体が転写ベルト２２に当接しない。
【００４７】
本発明は、以上説明した実施形態例の構成に限定されるべきではなく、これを各種改変して構成することができる。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１及び２に係る各発明によれば、少なくとも３本のローラを転写ベルトの内側から支えるローラ支持部材を設けたので、これらのローラが転写ベルトから受ける力により大きくたわむことを阻止でき、転写材を像担持体に均一に密着させて、像担持体から転写材へのトナー像の転写不良の発生を抑えることができる。
【００４９】
請求項３に係る発明によれば、ローラの自重による当該ローラのたわみを抑えることができるので、上述した効果をより確実なものにすることができる。
【００５０】
請求項４に係る発明によれば、ローラ支持部材が互いに隣り合う２本のローラを上方に向けて加圧しているので、請求項３に係る発明の効果をより一層確実なものにすることができる。
【００５３】
請求項５に係る発明によれば、上述した効果を奏する画像形成装置を供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】転写装置の正面図である。
【図３】ローラ、転写ベルト及び固定支持軸を支持体から離脱して示す斜視図である。
【図４】転写ベルトを外した状態の転写装置の概略側面図である。
【図５】ローラ支持部材の正面図である。
【図６】ローラ支持部材の軸受面を示す斜視図である。
【図７】ローラ支持部材と固定支持軸の機能を説明する図である。
【図８】ローラ支持部材と固定支持軸の機能を説明する図である。
【図９】ローラ支持部材に形成する孔の位置を説明する図である。
【図１０】芯軸と弾性部材より成るローラの斜視図である。
【図１１】図１０に示したローラの弾性部材間にローラ支持部材を挿入した状態を示す断面図である。
【図１２】図１０に示したローラの弾性部材間にローラ支持部材を挿入した状態を示す斜視図である。
【図１３】弾性部材の端部を示す斜視図である。
【図１４】ローラ支持部材の他の例を示す斜視図である。
【図１５】図１４に示したローラ支持部材によりローラを支えた様子を示す部分断面図である。
【図１６】図１４に示したローラ支持部材により、弾性部材を有するローラを支えた様子を示す部分断面図である。
【図１７】２つのローラに転写ベルトを巻き掛けた転写装置の不具合を明らかにする正面図である。
【符号の説明】
１ 像担持体
２ 作像手段
３ 転写装置
１６ ローラ
１７ ローラ
１８ ローラ
１９ 支持体
２０ 支持体
２１ 固定支持軸
２２ 転写ベルト
２３ 転写ベルト部分
２６ ローラ支持部材
２９ 軸受面
３０ 孔
３６ ボールベアリング
３７ 小径部
Ａ 移動方向
Ｐ 転写材
【発明の属する技術分野】
本発明は、長手方向各端部が支持体に回転自在に支持された少なくとも３本のローラと、これらのローラに巻き掛けられて走行駆動される無端状の転写ベルトとを具備し、該転写ベルトの移動方向に沿って互いに隣り合う２本のローラ間の転写ベルト部分によって転写材を像担持体の表面に圧接させながら、該転写ベルト部分と像担持体との間に転写材を通過させて該像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写装置及びその転写装置を有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ或いはこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機などとして構成される上記形式の画像形成装置及びその転写装置は従来より公知である（特開平６−３５３３８号公報参照）。この形式の転写装置は、転写ベルトを少なくとも３本のローラによって支持しているので、２本のローラに転写ベルトを巻き掛けた転写装置に比べて、転写装置全体の捩り剛性を高めることができ、転写ベルトと像担持体の間を搬送される転写材を像担持体表面に均一に密着させやすくなる。
【０００３】
ところが、複数のローラに巻き掛けられた転写ベルトには大きな引張力が加えられ、その転写ベルトが複数のローラを強く加圧しているので、複数のローラは、その長手方向中央部が互いに接近する向きに弾性変形する。このようにローラにたわみが発生すると、転写ベルトと像担持体の間を搬送される転写材が像担持体表面に密着せず、トナー像の転写不良が発生する。特に、広幅な転写材、例えば４５０mm以上の幅の転写材を使用できる画像形成装置においては、転写装置のローラも長くなるので、転写ベルトによって外力を加えられた複数のローラは、その長手方向中央部が互いに接近する向きに大きくたわみ、転写材と像担持体との密着性が低下する。
【０００４】
上述のように、少なくとも３本のローラに転写ベルトを巻き掛けて成る転写装置は、２本のローラに転写ベルトを巻き掛けた転写装置に比べて、転写材を像担持体表面に密着させやすくなるが、特にローラの長さが長い場合には、ローラのたわみが大きくなるため、転写材をその幅方向全体に亘って像担持体表面に均等な圧力で密着させる効果を充分に発揮することができない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第１の目的は、転写材を像担持体表面に対して従来よりも均一に密着させることができ、少なくとも３本のローラを使用したことによる効果を充分に発揮させることのできる冒頭に記載した形式の転写装置を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の第２の目的は、上述した転写装置を具備する画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記第１の目的を達成するため、冒頭に記載した形式の転写装置において、前記少なくとも３本のローラの長手方向中間部分を支える少なくとも１つのローラ支持部材を具備し、該ローラ支持部材は、転写ベルトの内側から各ローラを回転自在に支持すると共に各ローラの周面に密着する円弧状の軸受面を有していることを特徴とする転写装置を提案する（請求項１）。
同じく、本発明は、上記第１の目的を達成するため、冒頭に記載した形式の転写装置において、前記少なくとも３本のローラの長手方向中間部分を支える少なくとも１つのローラ支持部材を具備し、該ローラ支持部材の先端部にはボールベアリングの外輪が固定され、該ボールベアリングの内輪が各ローラの小径部に嵌合していることを特徴とする転写装置を提案する（請求項２）。
【０００８】
また、上記請求項１又は２に記載の転写装置において、前記ローラ支持部材は、これに形成された孔を貫通する固定支持軸により支持されていると有利である（請求項３）。
【０００９】
さらに、上記請求項３に記載の転写装置において、前記互いに隣り合う２本のローラの自重によるたわみをなくし、或いはそのたわみ量を減少させるように、前記固定支持軸に支持された少なくとも１つのローラ支持部材が、前記互いに隣り合う２本のローラを上方に向けて加圧していると有利である（請求項４）。
【００１２】
また、本発明は、上記第２の目的を達成するため、請求項１乃至４のいずれかに記載の転写装置と、像担持体上にトナー像を形成する作像手段とを具備することを特徴とする画像形成装置を提案する（請求項５）。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例を説明し、併せて前述の欠点を図面に即してより具体的に明らかにする。
【００１４】
図１は画像形成装置の一部を示す概略図であり、ここに示した画像形成装置は、像担持体１と、その像担持体上にトナー像を形成する作像手段２と、転写装置３と、その転写装置３と像担持体１の間の転写位置に転写材を給送する給送装置４と、転写材上のトナー像を定着する定着装置５とを有している。先ず、像担持体１とその表面にトナー像を形成する作像手段２の構成と作用を明らかにする。
【００１５】
ここに一例として示した像担持体１は、反時計方向に回転駆動されるドラム状の感光体として構成されている。かかる像担持体１の表面が帯電装置６によって均一に所定の極性に帯電され、その帯電面には光書き込みユニットとして構成された露光装置７から出射する光変調されたレーザ光Ｌが照射され、これによって像担持体表面に静電潜像が形成される。この潜像は現像装置８によってトナー像として可視像化される。ここに示した現像装置８は、時計方向に回転しながら現像剤を担持して搬送する現像ローラ９を有し、その搬送される現像剤中のトナーが像担持体表面の静電潜像に静電的に移行して潜像が可視像化される。現像剤としては、トナーとキャリアを有する粉体状の二成分系現像剤のほかに、キャリアを有さない粉体状の一成分系現像剤や、液状現像剤などを用いることができる。このようにして像担持体表面に形成されたトナー像は、後述するように、転写装置３によって転写材上に転写され、そのトナー像転写後に像担持体表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置１０のクリーニング部材１１によって掻き取り除去される。表面をクリーニングされた像担持体１の表面には除電装置１２からの光が照射され、その表面電位が初期化される。
【００１６】
以上のように本例の作像手段は、像担持体１を帯電する帯電装置６と、その帯電面を露光して静電潜像を形成する露光装置７と、その静電潜像をトナー像として可視像化する現像装置８と、トナー像転写後の像担持体表面を清掃するクリーニング装置１０と、必要に応じて設けられる除電装置１２とを有しているが、他の適宜な作像手段を採用できることは周知のとおりである。
【００１７】
一方、給送装置４は、転写紙などの転写材Ｐを所定のタイミングで送り出すレジストローラ対１３を有し、そのレジストローラ対１３により送り出された転写材Ｐは、像担持体１と転写装置３との間の転写位置を通過し、このとき像担持体表面に形成されたトナー像が転写材Ｐの表面に転写される。本例の画像形成装置は、４５０mm以上の幅を有する広幅転写材にトナー像を転写できるように構成されている。このような画像形成装置は、広幅機とも称せられている。
【００１８】
転写位置を通過した転写材は、次いで、定着装置５の定着ローラ１４と加圧ローラ１５の間を通り、このとき熱と圧力の作用でトナー像が転写材上に定着される。定着装置５を通過した転写材は、画像形成装置本体外に排出されてスタックされる。
【００１９】
図２は転写装置３の拡大図であり、図３はその斜視図である。これらの図に示した転写装置３は、転写材Ｐ（図１）の搬送方向、すなわち像担持体表面の移動方向に対してほぼ直交する方向に互いにほぼ平行に配置された３本のローラ１６，１７，１８を有し、これらのローラ１６，１７，１８はその長手方向各端部が、図３に示すように、転写装置３の側板、又は画像形成装置本体の側板などから成る支持体１９，２０に回転自在に支持されている。図３は、各ローラ１６，１７，１８と、後述する固定支持軸２１を支持体１９，２０から外した状態を示している。図示した例では３本のローラ１６，１７，１８が用いられているが、４本以上のローラを用いることもできる。要は、転写装置が、少なくとも３本のローラを有しているのである。
【００２０】
上述の複数のローラ１６，１７，１８には、無端状の転写ベルト２２が巻き掛けられており、この転写ベルト２２は、例えば体積抵抗率が１０６乃至１０１４Ω・cm程度の中抵抗体より成る。３本のローラ１６，１７，１８のうちの少なくとも１本のローラ、例えばローラ１８が駆動ローラとして構成され、そのローラ１８が図示していないモータにより時計方向に回転駆動されることにより、転写ベルト２２は、矢印Ａ方向に走行駆動される。
【００２１】
３本のローラ１６，１７，１８は、そのそれぞれが三角形の頂点をなすように互いに離間して位置し、転写ベルト２２の移動方向Ａに沿って互いに隣り合う２本のローラ１６，１７の間の転写ベルト部分２３が像担持体の表面に圧接し、その転写ベルト部分２３が当該転写ベルト２２の移動方向Ａに所定の幅（ニップ幅）Ｎをもって、像担持体１の表面に圧接している。また、ローラ１７には、像担持体表面に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加される。
【００２２】
前述のようにレジストローラ対１３により送り出された転写材Ｐは、上記転写ベルト部分２３に担持されつつ、その転写ベルト部分２３と、像担持体１との間の転写位置を搬送される。このとき、転写材Ｐは、転写ベルト部分２３によって加圧されて像担持体１の表面に圧接すると共に、ローラ１７には、上述の転写電圧が印加されているので、像担持体表面のトナー像が転写材Ｐ上に静電的に移行して当該トナー像が転写材Ｐ上に転写される。このように、転写装置３は、転写ベルト２２の移動方向Ａに沿って互いに隣り合う２本のローラ１６，１７間の転写ベルト部分２３によって転写材Ｐを像担持体１の表面に圧接させながら、その転写ベルト部分２３と像担持体１との間に転写材Ｐを通過させて像担持体上に形成されたトナー像を静電的に転写材上に転写する。
【００２３】
ローラ１８に接触する転写ベルト部分の表面には、クリーニングブレード２４が圧接し、像担持体１から転写ベルト２２の表面に移行して付着したトナーが、そのクリーニングブレード２４によって掻き取り除去される。掻き取られたトナーは、転写ベルト２２の下方に配置されたトナー受け２５に落下し、その落下したトナーは、所定の場所に収容される。
【００２４】
ローラ１７を転写電圧の印加されるバイアスローラとして構成する代りに、転写ベルト２２の表面に当接する専用のバイアスローラを設けてもよい。また、かかるバイアスローラを用いる代りに、転写ベルトの内側にコロナ放電器又は転写ブラシなどを設け、これらに転写電圧を印加して像担持体上のトナー像を転写材上に転写するように構成することもできる。また、像担持体が、感光体からトナー像を一次転写される中間転写体として構成されているときも、上述の構成の転写装置により、その像担持体上のトナー像を転写材上に二次転写することができる。
【００２５】
上述の転写装置３は、３本のローラ１６，１７，１８によって転写ベルト２２を支持しているので、前述のように転写装置全体の捩り剛性を高めることができるが、転写ベルト２２には大きな引張力が加えられ、その転写ベルト２２は、図２に矢印Ｆで示すように、各ローラ１６，１７，１８を大きな力で加圧している。
【００２６】
このため、従来のこの種の転写装置においては、複数のローラの長手方向中央部が互いに接近する向きにたわみ、これによって、転写ベルトと像担持体の間を搬送される転写材の幅方向中央部分と像担持体との密着性が低下し、トナー像の転写効率が低下するおそれがあった。４５０mm以上の幅を有する転写材を使用できる広幅機の場合には、ローラの長さも長くなるため、そのローラの長手方向中央部分のたわみ量が特に大きくなり、トナー像の転写効率が低下しやすくなる。また、広幅機においては、ロール状に巻回された紙を引き出し、これをカットしたシート状の転写材を用いることが多いが、かかる転写材はその巻きぐせによりカールしているため、この転写材を像担持体と転写ベルトの間に送り込んでトナー像を転写するとき、その転写材と像担持体の密着性が著しく低下し、特に転写材の先端と後端に画像抜けが発生するおそれを免れない。このような理由で、従来は、転写ベルトを複数のローラに巻き掛けた転写装置を、広幅機に採用することは困難であるとされていた。
【００２７】
本例の転写装置３においては、上述の従来の欠点を除去するため、図１、図２及び図４に示すように、３本のローラ１６，１７，１８の長手方向中間部分を支えるローラ支持部材２６が設けられている。このローラ支持部材２６は、金属又は硬質樹脂などの高剛性材料により構成され、図５にも示すように、その中央部２７から放射状に突出する複数のアーム部２８を有し、その各アーム部２８の先端部は、図６に明示するように、各ローラ１６，１７，１８の周面に密着できる円弧状の軸受面２９として構成されている。かかるローラ支持部材２６は、転写ベルト２２の内側に位置し、その各軸受面２９が転写ベルト２２の内側から各ローラ１６，１７，１８を回転自在に支持している。図２乃至図６に示したローラ支持部材２６は、その全体が転写ベルト２２に接触していない。ローラ支持部材２６は、ローラ１６，１７，１８の長手方向中間部分、すなわち両支持体１９，２０の間の適宜な位置に配置することができるが、図４に示すように、ローラ１６，１７，１８の長手方向中心に配置されていることが有利である。また、各軸受面２９は、各ローラ１６，１７，１８を回転自在に支える部分であるため、その軸受面の摩擦抵抗が小さくなるように、その軸受面２９を加工することが好ましい。また、その軸受面２９を、滑り軸受けを埋め込んで構成することもできる。ローラ支持部材２６の数は、複数個であってもよく、その数は適宜設定できる（図８参照）。
【００２８】
上述のように、転写装置は、少なくとも３本のローラの長手方向中間部分を支える少なくとも１つのローラ支持部材を具備し、そのローラ支持部材は、転写ベルトの内側から各ローラを回転自在に支持する軸受面を有している。かかるローラ支持部材２６を設けることにより、各ローラ１６，１７，１８は、そのローラ支持部材２６によって転写ベルト２２の内側から支えられるので、ローラ１６，１７，１８に対し、転写ベルト２２から図２に矢印Ｆで示す方向に大きな力が加えられても、その各ローラ１６，１７，１８が、その力によって互いに接近する向きにたわむことを阻止し、或いはそのたわみ量を極く小さなものにすることができる。これにより、転写ベルト２２と像担持体１の間を搬送される転写材Ｐをその全幅に亘って像担持体１に対して均等な圧力で密着させることが可能となり、トナー像の転写不良の発生を防止することができる。ローラ支持部材２６は、転写ベルト２２に接触しないため、その転写ベルト２２がローラ支持部材２６によって傷を付けられたり、その転写ベルトに波打ちができるおそれはない。
【００２９】
ところで、ローラ１６，１７，１８は、転写ベルト２２から外力を受けるほか、ローラ自身の自重によって、その長手方向中央部が下方に突出する向きにたわもうとする。像担持体１に圧接するベルト部分２３を支持する２本のローラ１６，１７の自重によるたわみ量が大きくなったとすると、これによっても転写材Ｐと像担持体１との密着性が低下する。特に、広幅機においては、ローラの長さが長く、その重量も大きくなるので、その自重によるたわみ量が大きくなるおそれがある。
【００３０】
そこで、本例の転写装置３においては、上記不具合を阻止するため、前述のローラ支持部材２６の中央部２７に孔３０が形成され、この孔３０を固定支持軸２１が貫通し、その固定支持軸２１の長手方向各端部が、図３及び図４に示すように各支持体１９，２９にそれぞれ支持されている。これにより、ローラ支持部材２６は固定支持軸２１によって強固に支持される。固定支持軸２１は各ローラ１６，１７，１８に対してほぼ平行に延び、その固定支持軸２１の各端部は、各支持体１９，２０に不動に固定されるか、又は回転可能に支持される。またローラ支持部材２６の孔３０を貫通する固定支持軸２１を、そのローラ支持部材２６に対して固着してもよいし、単に孔３０に貫通させるだけであってもよい。
【００３１】
上述のように、ローラ支持部材２６は、これに形成された孔３０を貫通する固定支持軸２１により支持されているので、そのローラ支持部材２６が２本のローラ１６，１７を下側から支え、これらのローラ１６，１７がその自重によってたわむことを阻止し、ないしはそのたわみ量を極くわずかなものに抑えることができる。これにより、転写材Ｐをその幅方向全体に亘って像担持体１に密着させる効果を一段と高めることができる。
【００３２】
固定支持軸２１には、その自重と、ローラ１６，１７及びローラ支持部材２６からの荷重が作用するが、これによって固定支持軸２１が大きくたわんでしまえば、上述した効果を充分に発揮することはできない。従って、固定支持軸２１の曲げ剛性を、ローラ１６，１７の曲げ剛性よりも大きく設定することが好ましい。
【００３３】
また、各ローラ１６，１７が自重により下方にたわまないと仮定したとき、これらのローラ１６，１７の長手方向中央部分が、図７に実線で誇張して示す如く、上方に向けてたわむように、その両ローラ１６，１７をローラ支持部材２６によって上方に加圧するように構成することもできる。この構成によると、各ローラ１６，１７には、その自重が作用するので、実際には、これらのローラ１６，１７は、図７に実線で示した状態から下方に向け曲げ変形し、図７に鎖線で示すように、たわみが発生しない状態となる。ローラ１６，１７がその自重により曲げ変形したときのたわみ量分だけ、そのローラ１６，１７をローラ支持部材２６により加圧して上方に持ち上げ、ローラ１６，１７の自重によるたわみを補正するのである。
【００３４】
図７に示した例では１つのローラ支持部材２６によってローラ１６，１７を上方に向けて加圧し、そのローラ１６，１７の自重によるたわみを補正しているが、複数のローラ支持部材２６によってローラ１６，１７を上方に向け加圧するように構成してもよい。また、ローラ１６，１７の自重によるたわみが全く無くなるようにするのではなく、そのたわみ量が少なくなるように、ローラ支持部材２６によってそのローラ１６，１７を上方に向けて加圧するように構成してもよい。
【００３５】
なお、図７においては、固定支持軸２１とローラ１８が曲げ変形していない状態で示してあるが、ローラ１６，１７が鎖線で示す状態となることに伴って、固定支持軸２１と、ローラ１８は、図７の状態から下方に向けて曲げ変形する。これは、図８においても同様である。
【００３６】
また、図８に示すように、３本のローラ１６，１７，１８の長手方向中央部と、その中央部よりもローラ１６，１７，１８の長手方向各端部の側とにそれぞれローラ支持部材２６を設け、これらのローラ支持部材２６として同一外形形状を有する部材を用いた場合、ローラの端部側に位置するローラ支持部材２６の孔３０を図９に実線で示す位置に形成し、ローラの中央部側に位置するローラ支持部材２６の孔３０を、図９に破線で示すように、端部側のローラ支持部材２６の孔３０よりも下方の位置に形成し、これらのローラ支持部材２６の孔３０に図８に示したように固定支持軸２１を貫通させることもできる。この構成によっても、ローラ１６，１７が自重によりたわまないと仮定したとき、その２本のローラ１６，１７の長手方向中央部は、中央のローラ支持部材２６によって上方に加圧されているので、図８に実線で示すように上方に突出する向きに曲げ変形する。そして、実際には、ローラ１６，１７には自重が作用するので、これらのローラ１６，１７は、図８に鎖線で示すように、たわむことのない直線状の状態となる。この場合も、ローラ１６，１７の自重によるたわみがなくなるように構成するほか、そのたわみ量が少なくなるように、これらのローラ１６，１７をローラ支持部材２６によって加圧するだけであってもよい。
【００３７】
上述のように、像担持体１の表面に圧接する転写ベルト部分２３を支持する互いに隣り合った２本のローラ１６，１７の自重によるたわみをなくし、或いはそのたわみ量を減少させるように、固定支持軸２１に支持された少なくとも１つのローラ支持部材２６が、互いに隣り合う上記２本のローラ１６，１７を上方へ向けて加圧するように構成するのである。この構成により、転写ベルト２２と像担持体１の間を搬送される転写材Ｐを、その幅方向全体に亘って、像担持体表面に均一に密着させてトナー像の転写不良の発生を防止する効果を一段と高めることができる。
【００３８】
ところで、３本のローラ１６，１７，１８を用いて転写装置３を構成すると、その全体の捩り剛性を高めることができるだけでなく、これらのローラ１６，１７，１８に巻き掛けられた転写ベルト２２の内側に大きな空間が区画され、ここにローラ支持部材２６と固定支持軸２１を配置して、ローラ１６，１７，１８を強固に支持することが可能となる。例えば、図１７に示すように、２本のローラ１６Ａ，１７Ａに転写ベルト２２Ａを巻き掛けて転写装置３Ａを構成したとすると、その転写ベルト２２Ａによって区画された内部空間が狭くなり、しかも転写ベルト部分２３Ａには像担持体１Ａが圧接して、その転写ベルト部分２３Ａがたわんでいるので、増々、転写ベルト２２Ａの内側の空間が狭くなる。このため、この空間に配置された固定支持軸２１Ａの径を大きくすることができず、その固定支持軸２１Ａがローラ支持部材２６Ａ、ひいてはローラ１６Ａ，１７Ａを強固に支持することができない。これに対し、図２に示したように、３本のローラ１６，１７，１８を用いると、転写ベルト２２の内側に大きな空間を確保できるので、この空間に配置された固定支持軸２１の径を大きく設定でき、これによって、ローラ支持部材２６、ひいては各ローラ１６，１７，１８を強固に保持することができる。
【００３９】
ところで、図２に示したように、像担持体１に圧接する転写ベルト部分２３は、像担持体表面に均一な圧力で当接できるように、できるだけ平坦な状態となっていることが好ましい。そこで、これらのローラ１６，１７を、図１０に示すように、剛体より成る芯軸３１と、そのまわりに装着された弾性部材３２によって構成することが好ましい。転写ベルト２２は、これらのローラ１６，１７の弾性部材３２の表面に巻き掛けられるので、転写ベルト部分２３の平坦性が高められる。弾性部材３２は、例えば、ゴム又は発泡体などの弾性材料により構成される。また、この弾性部材３２を導電性材料により構成することもでき、さらに転写ベルト２２に対する摩擦係数が大きな材料により弾性部材３２を構成し、ローラ１６，１７と転写ベルト２２とのスリップが少なくなるように構成することが好ましい。
【００４０】
その際、弾性部材３２が、芯軸３１を覆う１つの部材から構成されていると、ローラ支持部材２６の軸受面２９を、その弾性部材３２の外表面に当接させて、ローラ１６，１７を支えなければならない。ところが、このようにローラ支持部材２６によって弾性部材３２を支えるようにすれば、弾性部材３２の摩擦係数が大きいため、ローラ１６，１７に対する支持安定性が害される。
【００４１】
そこで、図１０及び図１１に示したローラ１６，１７は、そのローラ１６，１７の長手方向に互いに当接して隣り合う複数の弾性部材３２を有している。各弾性部材３２は、芯軸３１が貫通する中心孔３４を有する円筒状に形成されている。そして、図１１及び図１２に示すように、互いに隣り合う弾性部材３２の間に、ローラ支持部材２６の一部、すなわちその軸受面２９（図６）の近傍の部分が、弾性部材３２を弾性変形させて入り込み、その軸受面２９が芯軸３１に接触して当該芯軸３１を支持している。この場合も、ローラ支持部材２６が転写ベルト２２に当接することはなく、その転写ベルト２２がローラ支持部材２６によって傷を付けられるようなことはない。
【００４２】
また、図１１から判るように、転写ベルト２２は、ローラ支持部材２６が入り込んだ弾性部材部分以外の弾性部材の部分３３に接触しているが、この部分３３は、弾性復帰し、互いに隣り合う弾性部材３２の端部同士が接触し合っているので、転写ベルト２２はこの部分３３によって支えられ、当該転写ベルト２２が局部的に窪んでしまう不具合を阻止できる。
【００４３】
図１０及び図１１に示した構成は、図２に示したローラ１８にも採用することができる。要は、少なくとも、転写ベルト２２の移動方向に沿って互いに隣り合う２本のローラ１６，１７が、剛体より成る芯軸３１と、その芯軸３１のまわりに装着され、かつ当該ローラ１６，１７の長手方向に、互いに当接した状態で隣り合って位置する複数の弾性部材３２とを有していて、ローラ支持部材２６の一部が、転写ベルト２２に接しない状態で、互いに隣り合う弾性部材３２の間に、当該弾性部材３２を弾性変形させて入り込み、ローラ支持部材２６の軸受面２９が芯軸３１に接触して該芯軸３１を支持するように構成するのである。
【００４４】
その際、図１１及び図１３に示すように、互いに隣り合う弾性部材端部３２の半径方向内側部分が環状に切り欠かれ、その切欠部３５に、ローラ支持部材２６の一部、すなわち軸受面２９の近傍部分が入り込んでいる。この構成により、弾性部材３２の長手方向端部の外周部が薄く形成されるので、互いに隣り合う弾性部材３２の間にローラ支持部材２６の一部が入り込んだとき、弾性部材３２は、図１１に示すように無理なく弾性変形すると共に、転写ベルト２２が接触する弾性部材３２の部分３３は、迅速に元の形態に弾性復帰し、転写ベルト２２を平坦な状態に維持しながら、当該転写ベルト２２を安定して保持することができる。
【００４５】
図１４及び図１５に示すように、ローラ支持部材２６の各アーム部２８の先端にボールベアリング３６の外輪を固定し、その内輪をローラ１６，１７，１８の小径部３７に嵌合させることもできる。この場合には、その内輪の内周面がローラ１６，１７，１８の軸受面２９を構成する。より具体的には、各ローラ１６，１７，１８を小径軸３８と、これにローラ長手方向に隙間をあけて嵌着固定された外筒３９とにより構成し、外筒３９を小径軸３８に嵌合する前に、ボールベアリング３６を小径軸３８に嵌合し、次いで小径軸３８に外筒３９を嵌合して固定する。この例の場合、図１５に示すように、ボールベアリング３６の外輪の外周面の一部が転写ベルト２２の内側面に当接するが、これによって転写ベルト２２が傷付けられたり、転写ベルト２２に波打ちができるおそれはない。
【００４６】
また、ボールベアリング３６を用いた場合にも、図１６に示すように、ローラ１６，１７を芯軸３１と、そのまわりの弾性部材３２によって構成し、ローラ支持部材２６の一部、すなわちボールベアリング３６の近傍の部分が、隣り合う弾性部材３２の間に入り込み、その弾性部材３２の一部を弾性変形させ、転写ベルト２２が接する弾性部材３２の部分３３を弾性復帰させるように構成することができる。この場合には、ローラ支持部材２６は、その全体が転写ベルト２２に当接しない。
【００４７】
本発明は、以上説明した実施形態例の構成に限定されるべきではなく、これを各種改変して構成することができる。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１及び２に係る各発明によれば、少なくとも３本のローラを転写ベルトの内側から支えるローラ支持部材を設けたので、これらのローラが転写ベルトから受ける力により大きくたわむことを阻止でき、転写材を像担持体に均一に密着させて、像担持体から転写材へのトナー像の転写不良の発生を抑えることができる。
【００４９】
請求項３に係る発明によれば、ローラの自重による当該ローラのたわみを抑えることができるので、上述した効果をより確実なものにすることができる。
【００５０】
請求項４に係る発明によれば、ローラ支持部材が互いに隣り合う２本のローラを上方に向けて加圧しているので、請求項３に係る発明の効果をより一層確実なものにすることができる。
【００５３】
請求項５に係る発明によれば、上述した効果を奏する画像形成装置を供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】転写装置の正面図である。
【図３】ローラ、転写ベルト及び固定支持軸を支持体から離脱して示す斜視図である。
【図４】転写ベルトを外した状態の転写装置の概略側面図である。
【図５】ローラ支持部材の正面図である。
【図６】ローラ支持部材の軸受面を示す斜視図である。
【図７】ローラ支持部材と固定支持軸の機能を説明する図である。
【図８】ローラ支持部材と固定支持軸の機能を説明する図である。
【図９】ローラ支持部材に形成する孔の位置を説明する図である。
【図１０】芯軸と弾性部材より成るローラの斜視図である。
【図１１】図１０に示したローラの弾性部材間にローラ支持部材を挿入した状態を示す断面図である。
【図１２】図１０に示したローラの弾性部材間にローラ支持部材を挿入した状態を示す斜視図である。
【図１３】弾性部材の端部を示す斜視図である。
【図１４】ローラ支持部材の他の例を示す斜視図である。
【図１５】図１４に示したローラ支持部材によりローラを支えた様子を示す部分断面図である。
【図１６】図１４に示したローラ支持部材により、弾性部材を有するローラを支えた様子を示す部分断面図である。
【図１７】２つのローラに転写ベルトを巻き掛けた転写装置の不具合を明らかにする正面図である。
【符号の説明】
１ 像担持体
２ 作像手段
３ 転写装置
１６ ローラ
１７ ローラ
１８ ローラ
１９ 支持体
２０ 支持体
２１ 固定支持軸
２２ 転写ベルト
２３ 転写ベルト部分
２６ ローラ支持部材
２９ 軸受面
３０ 孔
３６ ボールベアリング
３７ 小径部
Ａ 移動方向
Ｐ 転写材
Claims (5)
- 長手方向各端部が支持体に回転自在に支持された少なくとも３本のローラと、これらのローラに巻き掛けられて走行駆動される無端状の転写ベルトとを具備し、該転写ベルトの移動方向に沿って互いに隣り合う２本のローラ間の転写ベルト部分によって転写材を像担持体の表面に圧接させながら、該転写ベルト部分と像担持体との間に転写材を通過させて該像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写装置において、
前記少なくとも３本のローラの長手方向中間部分を支える少なくとも１つのローラ支持部材を具備し、該ローラ支持部材は、転写ベルトの内側から各ローラを回転自在に支持すると共に各ローラの周面に密着する円弧状の軸受面を有していることを特徴とする転写装置。 - 長手方向各端部が支持体に回転自在に支持された少なくとも３本のローラと、これらのローラに巻き掛けられて走行駆動される無端状の転写ベルトとを具備し、該転写ベルトの移動方向に沿って互いに隣り合う２本のローラ間の転写ベルト部分によって転写材を像担持体の表面に圧接させながら、該転写ベルト部分と像担持体との間に転写材を通過させて該像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写装置において、
前記少なくとも３本のローラの長手方向中間部分を支える少なくとも１つのローラ支持部材を具備し、該ローラ支持部材の先端部にはボールベアリングの外輪が固定され、該ボールベアリングの内輪が各ローラの小径部に嵌合していることを特徴とする転写装置。 - 前記ローラ支持部材は、これに形成された孔を貫通する固定支持軸により支持されている請求項１又は２に記載の転写装置。
- 前記互いに隣り合う２本のローラの自重によるたわみをなくし、或いはそのたわみ量を減少させるように、前記固定支持軸に支持された少なくとも１つのローラ支持部材が、前記互いに隣り合う２本のローラを上方に向けて加圧している請求項３に記載の転写装置。
- 請求項１乃至４のいずれかに記載の転写装置と、像担持体上にトナー像を形成する作像手段とを具備することを特徴とする画像形成装置。
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