JP4070552B2 - Color image forming apparatus - Google Patents

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JP4070552B2 JP2002269859A JP2002269859A JP4070552B2 JP 4070552 B2 JP4070552 B2 JP 4070552B2 JP 2002269859 A JP2002269859 A JP 2002269859A JP 2002269859 A JP2002269859 A JP 2002269859A JP 4070552 B2 JP4070552 B2 JP 4070552B2
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  • Color Electrophotography (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は連続して配置された各像担持体上にそれぞれ異なる色で画像を形成するとともに、各像担持体上に形成された画像を順次重ね合わせて1つのカラー画像を形成する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、複数の感光体(像担持体)を並列に配置して、各感光体上には帯電装置、露光装置、現像装置によって異なる色の可視像を形成し、その可視像を転写紙に順次転写した後、定着装置で定着することで、或いは各感光体上に形成した色の可視像を中間転写体に順次重ね合わせて一次転写させ、その後重ね合わせた可視像を一括して転写材に二次転写し、定着装置で定着することでカラー画像を得る画像形成装置が知られている。
【0003】
特に、前者のカラー画像形成装置は中間転写体上に感光体を中心とした顕像化装置(帯電装置、露光装置等)が並列に配置されるためタンデム方式と呼ばれている。
【0004】
一般にカラー画像形成装置において、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色の顕像化粒子(トナー)を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するが、タンデム方式においては、各色のトナーに応じて感光体を並列して設けるため、単一の感光体に順次トナー像を重ね合わせた後に、中間転写体に一括して転写する1ドラム式のカラー画像形成装置に比べて、作業効率は優れていた。
【0005】
しかし、従来このようなカラー画像形成装置において、各回転体(感光体や転写ベルト駆動ローラ等)における周期的な駆動ムラが問題となっており、このムラが各感光体及び各ベルトニップ部において発生し、各色を重ね合わせて画像を再現する際に各色間でズレが発生するため忠実なカラー画像が再現できないという問題があった。
【0006】
一方、上記の問題を解決するため、感光体と同期して回転するマークをセンサにより検出し、検出された結果に基づいて感光体の停止位置が所定の位置関係となるように位置合わせ停止制御を行う回転停止手段を設けて、周期的な駆動変動に対応して1つのカラー画像として忠実に再現することが提案されている(例えば特許文献1参照)。
【0007】
【特許文献1】
特開2000−330450号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の公報に記載された発明は、転写ベルトを用いた場合、周期に現れない転写ベルトの速度変動が発生する場合が多々あった。そのために各色の転写ニップでベルトが受ける像担持体からの力が一致しない場合、各色の転写ニップ間でベルトに摩擦力が作用し、各色の像担持体を通過するベルト速度が一致せずに、色ずれが発生してしまう場合があった。
【0009】
そこで、本発明では転写ベルトの速度変動を抑えることにより、転写ズレを抑えて綺麗なカラー画像を得ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、複数の像担持体と、像担持体上に形成される静電潜像を可視像化し、この可視像を順次中間転写体に転写するカラー画像形成装置において、中間転写体は転写ベルトと、転写ベルトを回転させる転写ベルト駆動ローラと、転写ベルト駆動ローラと同軸上に設けられる従動プーリと、駆動モータに設けられる駆動プーリと、これらプーリに掛け渡された駆動伝達ベルトとを備え、駆動プーリのトルクをT、駆動プーリの直径をd、駆動伝達ベルトの変曲点荷重をFtとしたとき、2T/d>Ftの関係が成り立つように負荷部材を設けることを特徴とする。
【0011】
この請求項1に記載の発明では、画像形成サイクルが開始されると、複数の像担持体(感光体)は所定の方向に回転すると共に転写ベルトも走行を開始し、転写ベルト上に各色のトナー像が重ねて転写される。転写ベルトの走行は転写ベルト駆動ローラの回転により行われ、この転写ベルト駆動ローラは駆動プーリ、従動プーリ、これらプーリに掛け渡された駆動伝達ベルトの駆動伝達により行われる。すなわち、駆動モータに設けられる駆動プーリが回転すると駆動伝達ベルトを介して従動プーリが回転する。この従動プーリの回転により、プーリの同軸上に設けられた転写ベルと駆動ローラの回転により転写ベルトが走行する。
【0012】
本発明においては、2T/d>Ftの関係が成り立つように負荷部材を設けるので、駆動伝達ベルトに変曲点荷重以上の張力が作用し、これによりベルトの伸縮量を抑えることが可能となる。従って、転写ベルトの伸縮を原因とする転写ズレも生じ難くなり、結果として綺麗なカラー画像を得ることが可能となる。
【0013】
請求項2に記載の発明は、複数の像担持体と、像担持体上に形成される静電潜像を可視像化し、この可視像を順次中間転写体に転写するカラー画像形成装置において、中間転写体は転写ベルトと、転写ベルトを回転させる転写ベルト駆動ローラと、転写ベルト駆動ローラと同軸上に設けられる従動プーリと、駆動モータに設けられる駆動プーリと、これらプーリに掛け渡された駆動伝達ベルトと、駆動伝達ベルトに張力を付与するテンションプーリとを備え、駆動プーリのトルクをT、駆動プーリの直径をd、駆動伝達ベルトの変曲点荷重をFt、テンションプーリによる駆動伝達ベルトが受ける張力をFbとしたとき、2T/d>Ft−Fbの関係が成り立つように負荷部材を設けることを特徴とする。
【0014】
この請求項2に記載の発明では、請求項1記載の負荷部材と共に、テンションプーリを設けて駆動伝達ベルトに変曲点荷重以上の張力が作用するようにした。請求項1記載の発明と同様に駆動伝達ベルトの伸縮を原因とする転写ズレも生じ難くなり、綺麗なカラー画像を得ることができるとともに、駆動伝達ベルトには負荷部材とは別にテンションプーリを設けてベルト張力を付与するようにしたので、過度に負荷部材に負担がかからず、負荷部材の寿命を延ばすことが可能となる。
【0015】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、負荷部材は転写ベルト駆動ローラに設けられていることを特徴とする。
【0016】
この請求項3に記載の発明では、請求項1又は2に記載の発明と同様の作用効果を奏するとともに、負荷部材を転写ベルト駆動ローラに設けているので、例えば駆動プーリに負荷部材を設ける場合に比べて、転写ベルト駆動ローラと転写ベルトの間でスリップが生じ難い。
【0017】
請求項4に記載の発明は、複数の像担持体と、像担持体上に形成される静電潜像を可視像化し、この可視像を順次中間転写体に転写するカラー画像形成装置において、中間転写体は転写ベルトと、転写ベルトを回転させる転写ベルト駆動ローラと、転写ベルト駆動ローラと同軸上に設けられる従動プーリと、駆動モータに設けられる駆動プーリと、これらプーリに掛け渡された駆動伝達ベルトと、駆動伝達ベルトに張力を付与するテンションプーリとを備え、駆動伝達ベルトの変曲点荷重をFt、テンションプーリによる駆動伝達ベルトが受ける張力をFbとしたとき、Fb≧Ftの関係が成り立つように駆動伝達ベルトに張力を付与することを特徴とする。
【0018】
請求項4に記載の発明では、テンションプーリにFb≧Ftの関係が成り立つように駆動伝達ベルトに張力を付与するので、請求項1に記載の発明と同様に転写ベルトの伸縮を原因とする転写ズレも生じ難く綺麗なカラー画像を得ることができるとともに、トルクリミッタを必要としないので、構成が簡単且つ低コスト化を図ることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は図2に係るカラー複写機の中間転写体の一部を抜き出して示す斜視図、図2は本発明に係るカラー複写機の一部分を概略的に示す断面図である。
【0020】
カラー複写機100は、転写紙を収納する給紙部3、画像形成を行う電子写真プロセス部5、像担持体(感光体)13上に形成される静電潜像を可視像化し,この可視像を順次転写する中間転写体7、転写紙に加熱及び加圧を行う定着装置9、定着後の転写紙を排紙する排紙部11とからなる。
【0021】
電子写真プロセス部5は、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック用の4つの電子写真プロセス部5M、5C、5Y、5Kが順に配設されており、各プロセス部には複数の感光体13を主体として、感光体13の周囲に帯電器15、露光器17、現像器19、転写器21、及び感光体クリーナ23が順に配置されている。
【0022】
本実施例は、転写紙上に直接印字するシステムにて説明するが、タンデム方式であれば、1次転写と2次転写を有するような構成であっても良い。
【0023】
中間転写体7には、転写ベルト31が2本の支持ローラ33、35によって張架されて設けられている。実際の転写プロセスでは、転写紙が感光体13と転写器21を挟持搬送されて、その表面側に感光体13の表面に形成担持されている現像剤像が、順次に静電気力と押圧力にて転写されるようになっている。
【0024】
支持ローラの一方のローラは転写ベルト31を駆動する転写ベルト駆動ローラ(以下、駆動ローラ)33であり、駆動ローラ33の回転により転写ベルト31が所定の方向に走行するようになっている。この駆動ローラ31の一方の端部には駆動を伝達する伝達手段が設けられており、この伝達手段は駆動プーリ41、従動プーリ43、これらプーリに掛け渡された駆動伝達ベルト45とからなる。
【0025】
次に、駆動伝達ベルト45について説明する。上述にしたようなタンデム式のカラー画像形成装置では印字速度が速いが、その反面、転写時に位置ズレが生じる場合があった。従来、書き込みタイミングを補正する方法で、この位置ズレを防止していたが、いかに精度よく補正しても位置ズレは解消されなかった。これは、転写ベルト31の走行速度が不安定であることが原因と考えられた。
【0026】
詳しくは、速度変動は感光体13と転写ベルト31の転写器21とのニップにて発生し、その要因は、転写ニップにて静電的な作用と機械的な作用の両者が相互的に作用することにより、転写ベルト31と感光体13の摩擦力に変化が生じるためである。更にタンデム方式の場合は、複数の感光体13が転写ベルト31と接しているため、上記のような現象が同時に発生してしまうため、各色が順々に動作するような場合、その度に転写ベルト31の速度変動が発生する。
【0027】
具体的には、▲1▼帯電工程において感光体13上に発生する電位差により、転写ベルト31と感光体13のニップにおける静電的な作用による吸着力が変化することで感光体13や転写ベルト31との摩擦力に変化が生じる。▲2▼現像工程にて、現像ローラが回転を開始すると感光体13上に少量のトナーが付着し、そのトナーが転写ニップに達した時、トナーが潤滑剤となり、感光体13と転写ベルト31との摩擦力に変化が生じる。▲3▼転写工程にて、その印加される電圧の大きさやタイミングによって、転写ベルト31と感光体13のニップにおける静電的な作用による吸着力が変化し、摩擦力に変化が生じる。▲4▼クリーニング工程にて、ファーブラシ等の回転が開始されると、感光体13が微妙に速度変動を起こす。▲1▼から▲4▼に示すような原因により転写ベルト31の速度変動が発生する。
【0028】
次に、転写ベルト31の速度変動がどの部分で起こるのかが問題となるが、当初は負荷変動により転写ベルト31と駆動ローラ33がスリップすることで、転写ベルト31に速度変動が発生すると推測した。そこで、転写ベルト31と駆動ローラ33のそれぞれについて、ベルトの表面位置とローラの位置の変動を同時に測定した。
【0029】
図3は、転写ベルト31と駆動ローラ33のそれぞれについて、ベルトの表面位置とローラの位置変動を測定した結果を示すグラフであり、縦軸は変動量、横軸はA3用紙1枚分の長さを示す。また、二点鎖線(イ)はベルトの表面位置、点線(ロ)はローラの位置の変動を示している。その結果、図3に示すように、両者に変動の違いは見られず、速度変動の要因は転写ベルト15と駆動ローラ33がスリップすることが原因ではないことがわかった。
【0030】
そこで、駆動ローラ33を駆動する駆動源にその原因があるのではないかと推測した。図4は、ベルトにかかる負荷量と伸び量の変化について示しているが、図に示すように、ベルトに負荷をかけると、負荷の少ない初期はベルトの伸び量が大きく、負荷が一定以上大きくなると伸び量は小さくなる。このことから、駆動伝達ベルト45の伸びが速度変動の原因であると推測した。そして、変曲点荷重以上の荷重Ftが駆動伝達ベルト45にかかるように、駆動伝達ベルト45の張力を増やし、転写ベルト31及び駆動ローラ33の位置変動の同時測定を再び行った。その結果、図3の一点鎖線(ハ)及び直線(ニ)で示すように、ベルトの表面位置及びローラの位置変動は低減した。
【0031】
また、図5は駆動伝達ベルト45にかかる力の作用関係を示すが、ここで駆動プーリ41上にかかるトルクをT、プーリ41の直径をd、駆動伝達ベルト45にかかる張力をFとすると、F=2T/dの関係が成り立つ。ここで、駆動伝達ベルト45にかかる張力Fを変曲点荷重以上の荷重Ftより大きくすることで(2T/d>Ft)、ベルトの位置変動を抑えることができ、転写ベルト31の速度変動を抑えることができる。
【0032】
駆動伝達ベルト45にかかる張力Fを変曲点荷重以上の荷重Ftより大きくするように、本実施の形態では駆動ローラ33の他方の端部に負荷トルクを与えるトルクリミッタ47(負荷部材)を設けた。このトルクリミッタ47は本体に固定された状態である。
【0033】
次に、上述した構成に基づき、本実施の形態の作用を説明する。画像形成サイクルが開始されると、複数の感光体13は所定の方向に回転すると共に転写ベルト31も回転し、転写ベルト31上に各色のトナー像が重ねて転写される。これにより、転写紙にはカラーのトナー像が転写され、定着装置9で加熱及び加圧されることで転写紙に画像が定着され、排紙部11から排紙される。
【0034】
転写ベルト31は駆動ローラ33が回転することで走行し、この駆動ローラ33の駆動は駆動プーリ41、従動プーリ43、これらプーリに掛け渡された駆動伝達ベルト45とからなる伝達手段の駆動伝達により行われる。すなわち、駆動モータに設けられる駆動プーリ41が回転すると駆動伝達ベルト45を介して従動プーリ43が回転する。この従動プーリ43の回転により、このプーリの同軸上に設けられた駆動ローラ33の回転により転写ベルト31が走行する。
【0035】
本発明においては、駆動伝達ベルト45にベルトの変曲点荷重以上の荷重が作用するようにトルクリミッタ47を設けるので、ベルトに張力を付与することができ、これによりベルトの伸縮量を抑えることが可能となる。従って、転写ベルトの伸びを原因とする転写ズレも生じ難くなり、綺麗なカラー画像を得ることができる。
【0036】
次に、他の実施の形態を説明するが、その説明にあたり上述した部分と同様な部分には、同一の符号を付することによりその説明を省略する。第1実施の形態は、駆動伝達ベルト45に負荷張力を付与すべくトルクリミッタ47を設けたが、第2実施の形態では、トルクリミッタ47に加えて、さらに駆動伝達ベルト45に張力を付与すべくテンションプーリ51を設けた。
【0037】
テンションプーリ51は図6に示すように、駆動伝達ベルト45に直接、張力を付与するものである。テンションプーリ51によりベルトが受ける張力をFbとしたとき、変曲点荷重以上の荷重Ftからテンションプーリ51によりベルトが受ける張力Fbを差し引いた値(Ft−Fb)より大きい負荷がかかるように、トルクリミッタ47を設定する。
【0038】
以上に説明したように、第2実施の形態によれば、トルクリミッタ47による駆動伝達ベルト45への張力負荷は低減されるので、過度にトルクリミッタ47に負荷がかからず、トルクリミッタ47の寿命を延ばすことが可能となる。
【0039】
第3実施の形態では、トルクリミッタ47を用いずに、テンションプーリ51のみを用いた点が第1及び第2の実施形態と異なる。テンションプーリ51のみ用いる場合には、テンションプーリ51によりベルトが受ける張力をFbとしたとき、このFbが変曲点荷重以上の荷重Ft以上(Fb≧Ft)になるように設定する。このように、テンションプーリ51のみ用いるので、トルクリミッタ47を必要とせず、構成が簡単且つ低コスト化を図ることができる。
【0040】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、カラー複写機100を想定して説明したが、プリンタ、FAXなどに係るものでも良い。
【0041】
また、駆動伝達ベルト45に荷重を与える方法として、トルクリミッタ47やテンションプーリ51に限らず、転写ベルト31に対して直接、負荷を与えるようにしても良い。例えば、図7に示すようにローラ61に逆転ローラ63を接触させて設けたものや、図8に示すようにローラ71にブレード73を設けるようにしても良い。
【0042】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明では、駆動伝達ベルトに変曲点荷重以上の荷重が作用するように負荷部材を設けるので、ベルトが常に張った状態となり、これによりベルトの伸縮量を抑えることが可能となる。従って、転写ベルトの伸縮を原因とする転写ズレも生じ難くなり、綺麗なカラー画像を得ることが可能となる。
【0043】
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の発明と同様に転写ベルトの伸縮を原因とする転写ズレも生じ難くなり、綺麗なカラー画像を得ることができるとともに、駆動伝達ベルトには負荷部材とは別にテンションプーリを設けてベルトに張力を付与するようにしたので、負荷部材に過度に負担がかからず、負荷部材の寿命を延ばすことが可能となる。
【0044】
請求項3に記載の発明では、請求項1又は2に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、負荷部材を転写ベルト駆動ローラに設けているので、転写ベルト駆動ローラと転写ベルトの間でスリップが生じ難い。
【0045】
請求項4に記載の発明では、請求項1に記載の発明と同様に転写ベルトの伸縮を原因とする転写ズレも生じ難くなり、綺麗なカラー画像を得ることができるとともに、トルクリミッタを必要としないので、構成が簡単且つ低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2に係る中間転写体の一部を抜き出して示す斜視図である。
【図2】本発明に係るカラー複写機の一部分を概略的に示す断面図である。
【図3】転写ベルトと駆動ローラのそれぞれについて、ベルトの表面位置とローラの位置変動を示すグラフである。
【図4】ベルトにかかる負荷量と伸び量の変化について示すグラフである。
【図5】駆動伝達ベルトにかかる力の作用関係を示す構成図である。
【図6】負荷部材としてテンションンプーリを用いた状態を示す構成図である。
【図7】他の実施例における中間転写体を示す概略構成図である。
【図8】他の実施例における中間転写体を示す概略構成図である。
【符号の説明】
1 カラー複写機(画像形成装置)
7 中間転写体
13 感光体(像担持体)
31 転写ベルト
33 駆動ローラ(転写ベルト駆動ローラ)
41 駆動プーリ
43 従動プーリ
45 駆動伝達ベルト
47 トルクリミッタ(負荷部材)
51 テンションプーリ
100 カラー複写機(カラー画像形成装置)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides an image forming apparatus that forms images with different colors on each image carrier arranged in succession, and forms one color image by sequentially superimposing images formed on each image carrier. About.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a plurality of photoconductors (image carriers) are arranged in parallel, and a visible image of a different color is formed on each photoconductor by a charging device, an exposure device, and a developing device. After the images are sequentially transferred, the images are fixed by a fixing device, or the visible images of the colors formed on the respective photosensitive members are sequentially superimposed on the intermediate transfer member for primary transfer, and then the superimposed visible images are batched. An image forming apparatus that obtains a color image by performing secondary transfer onto a transfer material and fixing with a fixing device is known.
[0003]
In particular, the former color image forming apparatus is called a tandem method because a developing device (charging device, exposure device, etc.) centering on a photosensitive member is arranged in parallel on an intermediate transfer member.
[0004]
In general, in a color image forming apparatus, a full color image is formed by superposing four color developing particles (toners) of yellow, magenta, cyan, and black. In the tandem system, a photoconductor is used according to the toner of each color. Therefore, the working efficiency is superior to that of a one-drum type color image forming apparatus in which toner images are sequentially superimposed on a single photosensitive member and then transferred to an intermediate transfer member at a time.
[0005]
However, in such a conventional color image forming apparatus, periodic driving unevenness in each rotating body (photosensitive member, transfer belt driving roller, etc.) has been a problem, and this unevenness is caused in each photosensitive member and each belt nip portion. There is a problem in that a faithful color image cannot be reproduced because a color shift occurs between the colors when the images are reproduced by superimposing the colors.
[0006]
On the other hand, in order to solve the above problem, a mark that rotates in synchronization with the photoconductor is detected by a sensor, and alignment stop control is performed so that the photoconductor stop position is in a predetermined positional relationship based on the detected result. It has been proposed to provide a rotation stop means for performing the reproduction faithfully as one color image corresponding to a periodic drive fluctuation (see, for example, Patent Document 1).
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2000-330450 A
[Problems to be solved by the invention]
However, in the invention described in the above publication, when the transfer belt is used, there are many cases in which the speed fluctuation of the transfer belt that does not appear in a cycle occurs. Therefore, if the force from the image carrier that the belt receives at the transfer nip of each color does not match, the frictional force acts on the belt between the transfer nips of each color, and the belt speed passing through the image carrier of each color does not match. In some cases, color misregistration occurs.
[0009]
In view of the above, an object of the present invention is to obtain a beautiful color image by suppressing the transfer deviation by suppressing the speed fluctuation of the transfer belt.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a color image forming apparatus that visualizes a plurality of image carriers and an electrostatic latent image formed on the image carrier and sequentially transfers the visible images to an intermediate transfer member. The intermediate transfer member is stretched over the transfer belt, a transfer belt drive roller for rotating the transfer belt, a driven pulley provided coaxially with the transfer belt drive roller, a drive pulley provided in a drive motor, and the pulleys. The load member is arranged so that a relationship of 2T / d> Ft is established, where T is the torque of the drive pulley, d is the diameter of the drive pulley, and Ft is the inflection point load of the drive transmission belt. It is characterized by providing.
[0011]
According to the first aspect of the present invention, when the image forming cycle is started, the plurality of image carriers (photoconductors) rotate in a predetermined direction and the transfer belt also starts running, and each color is transferred onto the transfer belt. The toner image is transferred in a superimposed manner. The transfer belt is driven by rotation of a transfer belt drive roller, and this transfer belt drive roller is driven by drive transmission of a drive pulley, a driven pulley, and a drive transmission belt stretched around these pulleys. That is, when the drive pulley provided in the drive motor rotates, the driven pulley rotates through the drive transmission belt. Due to the rotation of the driven pulley, the transfer belt runs due to the rotation of the transfer bell and the drive roller provided on the same axis of the pulley.
[0012]
In the present invention, since the load member is provided so that the relationship of 2T / d> Ft is established, a tension equal to or greater than the inflection point load acts on the drive transmission belt, thereby making it possible to suppress the amount of expansion and contraction of the belt. . Accordingly, transfer deviation due to expansion and contraction of the transfer belt is hardly caused, and as a result, a beautiful color image can be obtained.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a color image forming apparatus that visualizes a plurality of image carriers and an electrostatic latent image formed on the image carrier and sequentially transfers the visible images to an intermediate transfer member. The intermediate transfer member is stretched over the transfer belt, a transfer belt drive roller for rotating the transfer belt, a driven pulley provided coaxially with the transfer belt drive roller, a drive pulley provided in a drive motor, and the pulleys. A drive transmission belt, a tension pulley for applying tension to the drive transmission belt, the drive pulley torque T, the drive pulley diameter d, the inflection point load of the drive transmission belt Ft, and the drive transmission by the tension pulley A load member is provided so that a relationship of 2T / d> Ft−Fb is established when the tension applied to the belt is Fb.
[0014]
According to the second aspect of the present invention, in addition to the load member according to the first aspect, a tension pulley is provided so that a tension greater than the inflection point load acts on the drive transmission belt. Similarly to the first aspect of the invention, transfer deviation due to expansion and contraction of the drive transmission belt is less likely to occur, and a beautiful color image can be obtained. The drive transmission belt is provided with a tension pulley separately from the load member. Since the belt tension is applied, the load member is not excessively burdened and the life of the load member can be extended.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the load member is provided on the transfer belt driving roller.
[0016]
In the third aspect of the invention, the same effect as that of the first or second aspect of the invention can be achieved, and the load member is provided on the transfer belt drive roller. For example, the load member is provided on the drive pulley. Compared to the above, slip hardly occurs between the transfer belt driving roller and the transfer belt.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, a color image forming apparatus that visualizes a plurality of image carriers and an electrostatic latent image formed on the image carrier and sequentially transfers the visible images to an intermediate transfer member. The intermediate transfer member is stretched over the transfer belt, a transfer belt drive roller for rotating the transfer belt, a driven pulley provided coaxially with the transfer belt drive roller, a drive pulley provided in a drive motor, and the pulleys. A drive transmission belt and a tension pulley that applies tension to the drive transmission belt, where Ft is an inflection point load of the drive transmission belt, and Fb is a tension received by the drive transmission belt by the tension pulley, Fb ≧ Ft Tension is applied to the drive transmission belt so that the relationship is established.
[0018]
In the invention described in claim 4, since the tension is applied to the drive transmission belt so that the relationship of Fb ≧ Ft is established in the tension pulley, the transfer caused by the expansion / contraction of the transfer belt is the same as in the invention described in claim 1. It is possible to obtain a beautiful color image with little deviation, and no torque limiter is required. Therefore, the configuration is simple and the cost can be reduced.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a part of an intermediate transfer member of the color copying machine according to FIG. 2, and FIG. 2 is a sectional view schematically showing a part of the color copying machine according to the present invention.
[0020]
The color copying machine 100 visualizes an electrostatic latent image formed on a paper feed unit 3 that accommodates transfer paper, an electrophotographic process unit 5 that performs image formation, and an image carrier (photoconductor) 13. The image forming apparatus includes an intermediate transfer body 7 that sequentially transfers a visible image, a fixing device 9 that heats and pressurizes the transfer paper, and a paper discharge unit 11 that discharges the fixed transfer paper.
[0021]
The electrophotographic process unit 5 includes four electrophotographic process units 5M, 5C, 5Y, and 5K for magenta, cyan, yellow, and black in order, and each process unit mainly includes a plurality of photoconductors 13. Around the photoconductor 13, a charger 15, an exposure device 17, a developing device 19, a transfer device 21, and a photoconductor cleaner 23 are arranged in this order.
[0022]
In the present embodiment, a system that prints directly on transfer paper will be described. However, as long as it is a tandem system, a configuration having primary transfer and secondary transfer may be used.
[0023]
A transfer belt 31 is stretched around the intermediate transfer member 7 by two support rollers 33 and 35. In the actual transfer process, the transfer paper is nipped and conveyed between the photosensitive member 13 and the transfer device 21, and the developer image formed and supported on the surface of the photosensitive member 13 on the surface side is successively subjected to electrostatic force and pressing force. Are transferred.
[0024]
One of the support rollers is a transfer belt drive roller (hereinafter referred to as drive roller) 33 that drives the transfer belt 31, and the transfer belt 31 travels in a predetermined direction by the rotation of the drive roller 33. One end of the drive roller 31 is provided with a transmission means for transmitting the drive. The transmission means includes a drive pulley 41, a driven pulley 43, and a drive transmission belt 45 stretched around these pulleys.
[0025]
Next, the drive transmission belt 45 will be described. In the tandem color image forming apparatus as described above, the printing speed is fast, but on the other hand, there may be a positional shift at the time of transfer. Conventionally, this positional deviation was prevented by a method of correcting the writing timing, but the positional deviation was not eliminated even if it was corrected with high accuracy. This was thought to be caused by the unstable running speed of the transfer belt 31.
[0026]
Specifically, the speed fluctuation occurs at the nip between the photosensitive member 13 and the transfer device 21 of the transfer belt 31, and the cause thereof is that both electrostatic action and mechanical action interact at the transfer nip. This is because the frictional force between the transfer belt 31 and the photosensitive member 13 changes. Further, in the case of the tandem system, since the plurality of photosensitive members 13 are in contact with the transfer belt 31, the above-described phenomenon occurs at the same time. Therefore, when each color operates sequentially, the transfer is performed each time. The speed variation of the belt 31 occurs.
[0027]
Specifically, (1) the attraction force due to the electrostatic action at the nip between the transfer belt 31 and the photoconductor 13 is changed by the potential difference generated on the photoconductor 13 in the charging step, whereby the photoconductor 13 and the transfer belt. The frictional force with 31 changes. (2) In the developing process, when the developing roller starts to rotate, a small amount of toner adheres to the photosensitive member 13, and when the toner reaches the transfer nip, the toner becomes a lubricant, and the photosensitive member 13 and the transfer belt 31. Changes in the friction force. (3) In the transfer process, the attracting force due to the electrostatic action at the nip between the transfer belt 31 and the photosensitive member 13 changes depending on the magnitude and timing of the applied voltage, and the frictional force changes. (4) When rotation of the fur brush or the like is started in the cleaning process, the photosensitive member 13 slightly changes in speed. Variations in the speed of the transfer belt 31 occur due to causes such as (1) to (4).
[0028]
Next, there is a problem as to where the speed fluctuation of the transfer belt 31 occurs. Initially, it is estimated that the speed fluctuation occurs in the transfer belt 31 due to slippage of the transfer belt 31 and the driving roller 33 due to load fluctuation. . Therefore, for each of the transfer belt 31 and the driving roller 33, the fluctuations in the belt surface position and the roller position were measured simultaneously.
[0029]
FIG. 3 is a graph showing the measurement results of the belt surface position and roller position fluctuation for each of the transfer belt 31 and the driving roller 33, where the vertical axis represents the fluctuation amount and the horizontal axis represents the length of one A3 sheet. It shows. Also, the alternate long and two short dashes line (A) indicates the belt surface position, and the dotted line (B) indicates the roller position fluctuation. As a result, as shown in FIG. 3, there was no difference in fluctuation between the two, and it was found that the speed fluctuation was not caused by slippage of the transfer belt 15 and the driving roller 33.
[0030]
Therefore, it was speculated that there might be a cause for the drive source that drives the drive roller 33. FIG. 4 shows changes in the amount of load and the amount of elongation applied to the belt. As shown in FIG. Then, the amount of elongation becomes smaller. From this, it was estimated that the elongation of the drive transmission belt 45 was the cause of the speed fluctuation. Then, the tension of the drive transmission belt 45 was increased so that a load Ft equal to or greater than the inflection point load was applied to the drive transmission belt 45, and the simultaneous measurement of the positional fluctuations of the transfer belt 31 and the drive roller 33 was performed again. As a result, as shown by the one-dot chain line (c) and straight line (d) in FIG.
[0031]
FIG. 5 shows the relationship of the force applied to the drive transmission belt 45, where T is the torque applied to the drive pulley 41, d is the diameter of the pulley 41, and F is the tension applied to the drive transmission belt 45. The relationship of F = 2T / d is established. Here, by making the tension F applied to the drive transmission belt 45 larger than the load Ft greater than or equal to the inflection point load (2T / d> Ft), the belt position fluctuation can be suppressed, and the speed fluctuation of the transfer belt 31 can be reduced. Can be suppressed.
[0032]
In the present embodiment, a torque limiter 47 (load member) that applies load torque to the other end of the drive roller 33 is provided so that the tension F applied to the drive transmission belt 45 is larger than the load Ft that is greater than the inflection point load. It was. The torque limiter 47 is fixed to the main body.
[0033]
Next, the operation of the present embodiment will be described based on the configuration described above. When the image forming cycle is started, the plurality of photoreceptors 13 rotate in a predetermined direction and the transfer belt 31 also rotates, and the toner images of the respective colors are transferred onto the transfer belt 31 in an overlapping manner. As a result, a color toner image is transferred onto the transfer paper, and the image is fixed on the transfer paper by being heated and pressed by the fixing device 9 and discharged from the paper discharge unit 11.
[0034]
The transfer belt 31 travels as the drive roller 33 rotates, and the drive roller 33 is driven by drive transmission of a transmission means including a drive pulley 41, a driven pulley 43, and a drive transmission belt 45 stretched around these pulleys. Done. That is, when the drive pulley 41 provided in the drive motor rotates, the driven pulley 43 rotates via the drive transmission belt 45. By the rotation of the driven pulley 43, the transfer belt 31 travels by the rotation of the driving roller 33 provided on the same axis of the pulley.
[0035]
In the present invention, the torque limiter 47 is provided so that a load equal to or greater than the inflection point load of the belt acts on the drive transmission belt 45, so that tension can be applied to the belt, thereby suppressing the amount of expansion and contraction of the belt. Is possible. Therefore, transfer deviation due to the elongation of the transfer belt is less likely to occur, and a beautiful color image can be obtained.
[0036]
Next, other embodiments will be described. In the description, portions similar to those described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In the first embodiment, the torque limiter 47 is provided to apply load tension to the drive transmission belt 45. In the second embodiment, in addition to the torque limiter 47, tension is further applied to the drive transmission belt 45. Therefore, a tension pulley 51 was provided.
[0037]
The tension pulley 51 directly applies tension to the drive transmission belt 45 as shown in FIG. When the tension applied to the belt by the tension pulley 51 is Fb, the torque is applied so that a load larger than the value obtained by subtracting the tension Fb received by the tension pulley 51 from the load Ft greater than the inflection point load (Ft−Fb) is applied. The limiter 47 is set.
[0038]
As described above, according to the second embodiment, since the tension load applied to the drive transmission belt 45 by the torque limiter 47 is reduced, the torque limiter 47 is not excessively loaded, and the torque limiter 47 The service life can be extended.
[0039]
The third embodiment is different from the first and second embodiments in that only the tension pulley 51 is used without using the torque limiter 47. When only the tension pulley 51 is used, when the tension received by the belt by the tension pulley 51 is Fb, the Fb is set to be equal to or greater than the load Ft greater than the inflection point load (Fb ≧ Ft). Thus, since only the tension pulley 51 is used, the torque limiter 47 is not required, and the configuration is simple and the cost can be reduced.
[0040]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, although the description has been made assuming the color copying machine 100, it may be related to a printer, a FAX, or the like.
[0041]
Further, the method of applying a load to the drive transmission belt 45 is not limited to the torque limiter 47 and the tension pulley 51, and the load may be applied directly to the transfer belt 31. For example, as shown in FIG. 7, the roller 61 may be provided in contact with the reverse rotation roller 63, or the roller 71 may be provided with a blade 73 as shown in FIG.
[0042]
【The invention's effect】
In the first aspect of the present invention, since the load member is provided so that the load greater than the inflection point load acts on the drive transmission belt, the belt is always in a tensioned state, whereby the amount of expansion and contraction of the belt can be suppressed. It becomes. Therefore, transfer deviation due to expansion and contraction of the transfer belt is less likely to occur, and a beautiful color image can be obtained.
[0043]
In the second aspect of the invention, similarly to the first aspect of the invention, transfer deviation due to expansion and contraction of the transfer belt is less likely to occur, and a beautiful color image can be obtained. Since the tension pulley is provided separately from the load member to apply tension to the belt, the load member is not excessively burdened and the life of the load member can be extended.
[0044]
The invention according to claim 3 has the same effect as that of the invention according to claim 1 or 2, and the load member is provided on the transfer belt drive roller, so that slip occurs between the transfer belt drive roller and the transfer belt. Is unlikely to occur.
[0045]
In the invention described in claim 4, similarly to the invention described in claim 1, transfer deviation due to expansion and contraction of the transfer belt is less likely to occur, and a beautiful color image can be obtained and a torque limiter is required. Therefore, the configuration is simple and the cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a part of an intermediate transfer member according to FIG. 2 in an extracted manner.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a part of a color copying machine according to the present invention.
FIG. 3 is a graph showing a belt surface position and a roller position variation for each of a transfer belt and a driving roller.
FIG. 4 is a graph showing changes in load and elongation applied to a belt.
FIG. 5 is a configuration diagram showing an operational relationship of forces applied to a drive transmission belt.
FIG. 6 is a configuration diagram showing a state in which a tension and pulley is used as a load member.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram illustrating an intermediate transfer member according to another embodiment.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram illustrating an intermediate transfer member according to another embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Color copier (image forming device)
7 Intermediate transfer member 13 Photoconductor (image carrier)
31 Transfer belt 33 Drive roller (transfer belt drive roller)
41 Drive pulley 43 Driven pulley 45 Drive transmission belt 47 Torque limiter (load member)
51 Tension pulley 100 Color copier (color image forming device)

Claims (4)

複数の像担持体と、像担持体上に形成される静電潜像を可視像化し、この可視像を順次中間転写体に転写するカラー画像形成装置において、中間転写体は転写ベルトと、転写ベルトを回転させる転写ベルト駆動ローラと、転写ベルト駆動ローラと同軸上に設けられる従動プーリと、駆動モータに設けられる駆動プーリと、これらプーリに掛け渡された駆動伝達ベルトとを備え、駆動プーリのトルクをT、駆動プーリの直径をd、駆動伝達ベルトの変曲点荷重をFtとしたとき、2T/d>Ftの関係が成り立つように負荷部材を設けることを特徴とするカラー画像形成装置。  In a color image forming apparatus that visualizes a plurality of image carriers and an electrostatic latent image formed on the image carrier and sequentially transfers the visible images to the intermediate transfer member, the intermediate transfer member is a transfer belt. A transfer belt drive roller for rotating the transfer belt, a driven pulley provided coaxially with the transfer belt drive roller, a drive pulley provided for the drive motor, and a drive transmission belt stretched over these pulleys, Color image formation characterized in that a load member is provided so that a relationship of 2T / d> Ft is established, where T is the pulley torque, d is the drive pulley diameter, and Ft is the inflection point load of the drive transmission belt. apparatus. 複数の像担持体と、像担持体上に形成される静電潜像を可視像化し、この可視像を順次中間転写体に転写するカラー画像形成装置において、中間転写体は転写ベルトと、転写ベルトを回転させる転写ベルト駆動ローラと、転写ベルト駆動ローラと同軸上に設けられる従動プーリと、駆動モータに設けられる駆動プーリと、これらプーリに掛け渡された駆動伝達ベルトと、駆動伝達ベルトに張力を付与するテンションプーリとを備え、駆動プーリのトルクをT、駆動プーリの直径をd、駆動伝達ベルトの変曲点荷重をFt、テンションプーリによる駆動伝達ベルトが受ける張力をFbとしたとき、2T/d>Ft−Fbの関係が成り立つように負荷部材を設けることを特徴とするカラー画像形成装置。  In a color image forming apparatus that visualizes a plurality of image carriers and an electrostatic latent image formed on the image carrier and sequentially transfers the visible images to the intermediate transfer member, the intermediate transfer member is a transfer belt. A transfer belt drive roller for rotating the transfer belt, a driven pulley provided coaxially with the transfer belt drive roller, a drive pulley provided on the drive motor, a drive transmission belt stretched around these pulleys, and a drive transmission belt A tension pulley for applying tension to the drive pulley, T as the torque of the drive pulley, d as the diameter of the drive pulley, Ft as the inflection point load of the drive transmission belt, and Fb as the tension applied to the drive transmission belt by the tension pulley. 2. A color image forming apparatus, wherein a load member is provided so that a relationship of 2T / d> Ft−Fb is established. 負荷部材は転写ベルト駆動ローラに設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載のカラー画像形成装置。  3. The color image forming apparatus according to claim 1, wherein the load member is provided on a transfer belt driving roller. 複数の像担持体と、像担持体上に形成される静電潜像を可視像化し、この可視像を順次中間転写体に転写するカラー画像形成装置において、中間転写体は転写ベルトと、転写ベルトを回転させる転写ベルト駆動ローラと、転写ベルト駆動ローラと同軸上に設けられる従動プーリと、駆動モータに設けられる駆動プーリと、これらプーリに掛け渡された駆動伝達ベルトと、駆動伝達ベルトに張力を付与するテンションプーリとを備え、駆動伝達ベルトの変曲点荷重をFt、テンションプーリによる駆動伝達ベルトが受ける張力をFbとしたとき、Fb≧Ftの関係が成り立つように駆動伝達ベルトに張力を付与することを特徴とするカラー画像形成装置。In a color image forming apparatus that visualizes a plurality of image carriers and an electrostatic latent image formed on the image carrier and sequentially transfers the visible images to the intermediate transfer member, the intermediate transfer member is a transfer belt. A transfer belt drive roller for rotating the transfer belt, a driven pulley provided coaxially with the transfer belt drive roller, a drive pulley provided on the drive motor, a drive transmission belt stretched around these pulleys, and a drive transmission belt A tension pulley for applying tension to the drive transmission belt so that the inflection point load of the drive transmission belt is Ft and the tension applied to the drive transmission belt by the tension pulley is Fb. A color image forming apparatus characterized by applying tension.
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