JP4760144B2 - Belt drive device and image forming apparatus - Google Patents
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本発明は、ベルト駆動装置、特に、複写機やプリンタなどの画像形成装置に組み込まれる中間転写ベルトなどのベルト駆動装置及び該ベルト駆動装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a belt driving device, and more particularly to a belt driving device such as an intermediate transfer belt incorporated in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and an image forming apparatus including the belt driving device.
近年、カラー画像形成装置における高画質化の要求に伴って様々な技術が開発されてきた。その中の一つに中間転写ベルトの薄膜化がある。中間転写ベルトは、駆動ローラ及び従動ローラを含む複数のローラに無端状に張り渡されて一方向に回転駆動され、感光体ドラム上に形成されたY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)のトナー画像が転写ローラから付与される静電気力で転写される。この転写時において、転写ローラの感光体ドラムに対する押圧力が強すぎると、トナーどおしの分子間力が静電気力よりも強くなり、トナー画像の中央部が転写不良となる中抜け現象が発生する。 In recent years, various technologies have been developed along with the demand for higher image quality in color image forming apparatuses. One of them is the thinning of the intermediate transfer belt. The intermediate transfer belt is stretched endlessly by a plurality of rollers including a driving roller and a driven roller, and is rotationally driven in one direction to form Y (yellow), M (magenta), C ( Cyan and K (black) toner images are transferred by electrostatic force applied from a transfer roller. During this transfer, if the pressing force of the transfer roller against the photosensitive drum is too strong, the intermolecular force between the toners becomes stronger than the electrostatic force, resulting in a void phenomenon in which the central portion of the toner image becomes defective in transfer. To do.
このような中抜け現象を防止するために、本発明者らは、中間転写ベルトの厚みを薄くすることが有効であり、従来100〜150μm程度であった厚みから85μm程度の薄い中間転写ベルトを使用することで一定の高画質化を達成できることを見出した。 In order to prevent such a hollowing out phenomenon, it is effective for the present inventors to reduce the thickness of the intermediate transfer belt. A thin intermediate transfer belt having a thickness of about 85 μm to a thickness of about 100 to 150 μm is conventionally used. It has been found that a certain high image quality can be achieved by use.
ところで、従来から、中間転写ベルトはローラの両端に設けたカラー部材によって蛇行あるいは斜行を規制されており、特許文献1にはこの種の蛇行規制技術が開示されている。図14に従来用いられているベルト駆動装置の駆動又は従動ローラ100の端部の構成を示す。ローラ100は、支軸101に保持され、筒状の芯金102の表面を弾性材103で被覆したものである。支軸101には芯金102の端部に当接するカラー部材105が回転自在に取り付けられている。このカラー部材105の傾斜面105aに中間転写ベルト110の両端縁部内面に貼着したガイドリブ111が当接することにより、中間転写ベルト110の蛇行が規制される。
By the way, conventionally, the meandering or skewing of the intermediate transfer belt is regulated by color members provided at both ends of the roller, and this kind of meandering regulation technology is disclosed in Patent Document 1. FIG. 14 shows a configuration of an end portion of a driving or driven
しかしながら、前記カラー部材105と芯金102の当接面115に機内に飛散したトナーなどの塵埃が侵入すると、カラー部材105の回転にがたつきが生じたり、回転むらが生じ、ガイドリブ111がカラー部材105の外周面に乗り上げてしまい、中間転写ベルト110に割れなどが発生する問題点が生じていた。
そこで、本発明の目的は、ベルト部材に対する蛇行規制用のカラー部材の回転にがたつきやむらが生じないようにし、ベルト部材の蛇行規制を効果的に行うことができるベルト駆動装置及び画像形成装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a belt driving device and an image forming device capable of effectively controlling the meandering of the belt member so as not to cause rattling or unevenness in the rotation of the collar member for regulating the meandering with respect to the belt member. To provide an apparatus.
以上の目的を達成するため、本発明は、駆動ローラ及び従動ローラを含む複数のローラにベルト部材を無端状に張り渡し、駆動ローラからの回転駆動力によって該ベルト部材を一方向に回転させ、前記ローラの両端部に回転自在に設けたカラー部材によって該ベルト部材の蛇行を規制するベルト駆動装置において、前記カラー部材は、前記ローラの端部に接するように該ローラの支軸に回転自在に装着されており、前記ローラの端部が挿入可能な凹部を有するキャップ部を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention stretches a belt member endlessly to a plurality of rollers including a driving roller and a driven roller, and rotates the belt member in one direction by a rotational driving force from the driving roller. In a belt driving device that regulates meandering of the belt member by a collar member that is rotatably provided at both ends of the roller, the collar member is rotatable on a support shaft of the roller so as to be in contact with the end of the roller. It is mounted | worn and it has a cap part which has the recessed part which can insert the edge part of the said roller, It is characterized by the above-mentioned.
本発明に係るベルト駆動装置において、カラー部材にはベルト部材を駆動又は支持するローラの端部を覆うキャップ部を有するため、カラー部材とローラとの当接面がキャップ部材にて覆われ、該当接面からトナーなどの塵埃が侵入することが防止される。これにて、カラー部材の回転にがたつきを生じたり、むらを生じたりすることがなく、カラー部材によるベルト部材の蛇行規制を効果的に維持できる。 In the belt driving device according to the present invention, since the collar member has a cap portion that covers the end portion of the roller that drives or supports the belt member, the contact surface between the collar member and the roller is covered with the cap member. Dust such as toner is prevented from entering from the contact surface. Thereby, the meandering regulation of the belt member by the collar member can be effectively maintained without causing rattling or unevenness in the rotation of the collar member.
本発明に係るベルト駆動装置において、前記ローラは金属製の筒状をなす芯金の表面に弾性材を被覆したものを好適に用いることができ、前記カラー部材は芯金の両端部を覆うように設ければよい。 In the belt driving device according to the present invention, the roller can be preferably used by coating the surface of a metal metal core with an elastic material, and the collar member covers both ends of the metal core. Should be provided.
また、カラー部材には潤滑剤が塗布されていてもよい。カラー部材の回転を滑らかなものとすることができる。潤滑剤はカラー部材の内面側であって芯金に対向する面に塗布されていることが好ましい。 In addition, a lubricant may be applied to the collar member. The rotation of the color member can be made smooth. The lubricant is preferably applied to the inner surface of the collar member and the surface facing the cored bar.
カラー部材の内面側であって芯金に対向する面に凹凸状又は階段状の段差部が形成されていてもよい。塵埃の侵入をより効果的に防止することができる。 An uneven or stepped step portion may be formed on the inner surface side of the color member and facing the cored bar. Intrusion of dust can be more effectively prevented.
本発明に係る画像形成装置は前記ベルト駆動装置を備えたことを特徴する。 An image forming apparatus according to the present invention includes the belt driving device.
以下、本発明に係るベルト駆動装置及び画像形成装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。 Embodiments of a belt driving device and an image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
(画像形成装置の概略構成、図1参照)
図1に示す画像形成装置は、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム式で4色の画像を合成するように構成したプリンタ本体1と、画像読取り装置2と制御部3とで構成されている。
(Schematic configuration of image forming apparatus, see FIG. 1)
The image forming apparatus shown in FIG. 1 is an electrophotographic color printer, and includes a printer main body 1 configured to synthesize four-color images in a so-called tandem system, an
画像読取り装置2は、図示しない原稿台ガラス上に載置された原稿の画像をCCD素子などのイメージセンサで読み取る周知のものであり、原稿画像はイメージセンサでRGB(赤、緑、青)の三原色に分解されて電気信号に変換される。その画像データは制御部3において各種のデータ処理を受け、さらに、YMCK(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)の各再現色に変換される。YMCKの画像データは制御部3のメモリ4に格納され、位置ずれ補正などの必要な補正を受ける。
The
プリンタ本体1は、感光体ドラム31、レーザ走査光学装置32、現像装置33などを含むYMCKの画像を形成するプリントヘッド30(30Y,30M,30C,30K)が中間転写ベルト10の直下に並置されている。各プリントヘッド30においては、レーザ走査光学装置32が前記YMCKの画像データの転送を受け、感光体ドラム31上に潜像を形成し、現像装置33によってトナー画像を形成する。このような電子写真プロセスは周知であり、その説明は省略する。
In the printer main body 1, a print head 30 (30Y, 30M, 30C, 30K) that forms a YMCK image including a
中間転写ベルト10は、駆動ローラ21及びテンションを付与するための従動ローラ25に無端状に張り渡され、駆動ローラ21から伝達される回転駆動力によって矢印A方向に回転駆動される。中間転写ベルト10の内面側には各感光体ドラム31と対向する位置に1次転写ローラ18が配置されている。
The
中間転写ベルト10には駆動ローラ21と対向する部分に2次転写ローラ19が配置されている。また、中間転写ベルト10には従動ローラ25と対向する部分に残留トナーを払拭するためのクリーニングブレード15が接触し、該ブレード15で払拭されたトナーは廃棄ボトル16に収容される。
A secondary transfer roller 19 is disposed on the
プリンタ本体1の下段には積層されている用紙を1枚ずつ給紙する自動給紙部40が設置されている。また、2次転写部の直上には、トナーを加熱定着するための定着ユニット50が配置されている。
An automatic
各感光体ドラム31上に形成されたトナー画像は、矢印A方向に回転駆動される中間転写ベルト10上に順次1次転写され、4色の画像が合成される。一方、用紙は1枚ずつ自動給紙部40から上方に給紙され、2次転写部で中間転写ベルト10から合成トナー画像が2次転写される。その後、用紙は定着ユニット50に搬送されてトナー画像の加熱定着を施され、排出ローラ51からトレイ52上に排出される。
The toner images formed on the respective
(ベルト駆動装置、図2及び図3参照)
中間転写ベルト10は、図2に示すように、駆動ローラ21とベルト10にテンションを付与する従動ローラ25とに無端状に張り渡され、矢印A方向への回転時に蛇行を規制するために、ベルト10の裏面側であって両端縁部の全周にわたってゴム製のガイドリブ11が設けられている。ローラ21,25はそれぞれ支軸22,26に取り付けられ、支軸22には図示しない伝達手段にて回転力が伝達され、支軸26はローラ25と一体的に従動回転する。
(Belt drive unit, see FIGS. 2 and 3)
As shown in FIG. 2, the
さらに、前記ローラ21,25の両端にはガイドリブ11を受けるためのカラー27が設けられている。このカラー27は、例えばポリアセタール樹脂からなり、その外側面には、図3に示すように、角度θ1を有する規制面27aが形成され、該規制面27aはガイドリブ11の角部11aが対向している。規制面27aは傾斜した平面であり、その上部は半径Rの断面円弧状とされている。
Further,
ガイドリブ11は、ウレタン製ゴムのものが使用され、中間転写ベルト10の裏面縁部に接着剤で貼り付けられている。中間転写ベルト10がその回転時において蛇行を生じて(蛇行力F1)、ベルト10の幅方向に移動しようとすると、移動方向と反対側のガイドリブ11の角部11aがカラー27の規制面27aに圧接し、これにてベルト10の蛇行が規制されることになる。
The
図3は、カラー27が中間転写ベルト10の蛇行を規制している状態を示している。中間転写ベルト10が駆動ローラ21から伝達される駆動力により回転すると、ベルト10の裏面両端縁部に設けられたガイドリブ11はカラー27に巻きかかっていく際、蛇行力F1により角部11aは点線で示すように変形させられながら蛇行を規制する。このようなガイドリブ11の変形はカラー反力F2とベルト10自身の曲率反力F3を合成した力にベルト張力F4が打ち勝つことにより生じる。
FIG. 3 shows a state in which the
ところで、ローラ21,25とその両端に設けたカラー27との当接面(図14では符号115で示されている)にトナーなどの塵埃が侵入すると、カラー27の回転にがたつきやむらが生じ、ひいては、前記力F1〜F4に不均衡を生じてガイドリブ11がカラー27の外周面に乗り上げるという不具合を生じる。
By the way, when dust such as toner enters the contact surfaces (indicated by
そこで、本発明では、カラー27にローラ21,25の端部を覆うキャップ部を形成し、トナーなどの塵埃の侵入を防止するようにした。以下に、その実施例1〜10について図4〜図13を参照して説明する。なお、実施例1〜10は駆動ローラ21とそれに設けたカラー27について説明するが、従動ローラ25とそれに設けたカラーについても同様の構成を採用できることは勿論である。
Therefore, in the present invention, a cap portion that covers the end portions of the
(実施例1,2、図4及び図5参照)
ローラ21は筒状の芯金23の表面を弾性材24で被覆したものであり、カラー27は芯金23の端部に接するように支軸22に回転自在に装着されている。本実施例1,2においては、それぞれ、カラー27に芯金23の端部が挿入可能な凹部27cを有するキャップ部27bを設けた。これにて、カラー27と芯金23の端面との当接面28にトナーなどの塵埃の侵入を防止することができる。以下の実施例2〜10においても、それぞれ当接面28への塵埃の侵入を防止することが可能である。
(Refer to Examples 1, 2, FIG. 4 and FIG. 5)
The
(実施例3、図6参照)
実施例3は、カラー27に芯金23の端部が挿入可能な凹部27cを有するキャップ部27bを設けた点は前記実施例1,2と同様であり、さらに、キャップ部27bをローラ21の弾性材24の近傍まで延長し、トナーなどの塵埃の侵入を極力防止するようにした。
(See Example 3, FIG. 6)
The third embodiment is the same as the first and second embodiments in that the
(実施例4、図7参照)
実施例4は、カラー27のキャップ部27bに形成した凹部27cの内周面にねじ状の凹凸部27dを形成したものである。
(See Example 4, FIG. 7)
In the fourth embodiment, a threaded
(実施例5、図8参照)
実施例5は、カラー27のキャップ部27bに形成した凹部27cに段差部27eを形成するとともに、芯金23の端部に段差部27eに対応した段差部23aを形成したものである。
(See Example 5, FIG. 8)
In the fifth embodiment, a stepped
(実施例6、図9参照)
実施例6は、カラー27のキャップ部27bの凹部27cをテーパ面とするとともに、芯金23の端部にも対応するテーパ面23bを形成したものである。
(See Example 6, FIG. 9)
In the sixth embodiment, the
(実施例7、図10参照)
実施例7は、カラー27のキャップ部27bの凹部27cにテーパ状の凸部27fを形成するとともに、芯金23の端部に対応するテーパ面23cを形成したものである。
(See Example 7, FIG. 10)
In the seventh embodiment, a tapered convex portion 27 f is formed in the
(実施例8、図11参照)
実施例8は、カラー27のキャップ部27bの凹部27cに凸部27gを形成するとともに、芯金23の端部に対応する凹部23dを形成したものである。
(See Example 8, FIG. 11)
In the eighth embodiment, the
(実施例9、図12参照)
実施例9は、カラー27のキャップ部27bの凹部27cに環状の突起27hを形成するとともに、芯金23の端部に突起27hが嵌合する環状の凹部23eを形成したものである。
(See Example 9, FIG. 12)
In the ninth embodiment, an
(実施例10、図13参照)
実施例10は、芯金23の端部に面取りされた膨出部23fを形成するとともに、カラー27のキャップ部27bの凹部27cを膨出部23fに対応した形状としたものである。
(See Example 10, FIG. 13)
In the tenth embodiment, the bulging portion 23f chamfered at the end of the
(潤滑剤)
ところで、前記カラー27にはその回転を滑らかなものとするために潤滑剤が塗布されることが好ましい。特に、カラー27の内周面であって芯金23に対向する面に塗布されることがより好ましい。
(lubricant)
By the way, it is preferable that a lubricant is applied to the
(他の実施例)
なお、本発明に係るベルト駆動装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。特に、中間転写ベルトやガイドリブ、蛇行規制用ローラなどの材質は任意である。
(Other examples)
The belt driving device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist thereof. In particular, materials such as the intermediate transfer belt, the guide rib, and the meandering restriction roller are arbitrary.
1…プリンタ本体
10…中間転写ベルト
11…ガイドリブ
21…駆動ローラ
22…支軸
23…芯金
24…弾性材
25…従動ローラ
27…カラー
27a…蛇行規制面
27b…キャップ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printer
Claims (6)
前記カラー部材は、前記ローラの端部に接するように該ローラの支軸に回転自在に装着されており、前記ローラの端部が挿入可能な凹部を有するキャップ部を有すること、
を特徴とするベルト駆動装置。 A belt member is stretched endlessly around a plurality of rollers including a driving roller and a driven roller, and the belt member is rotated in one direction by a rotational driving force from the driving roller. In a belt driving device that regulates meandering of the belt member by a member,
The collar member is rotatably mounted on a support shaft of the roller so as to be in contact with the end of the roller, and has a cap portion having a recess into which the end of the roller can be inserted ;
A belt driving device characterized by the above.
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