JP4929824B2 - 転写ユニット - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に用いられる転写ユニットに関するものである。

電子写真方式を適用した複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、例えば、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像剤を用いた現像装置（現像器）によって現像して、感光体ドラム上にトナー像を形成し、この感光体ドラム上に形成されたトナー像を、給紙部から搬送された記録媒体上に転写・定着することにより、画像を形成するように構成されている。かかる画像形成装置には、例えば、無端状の中間転写ベルト、感光体ベルトや用紙搬送ベルトなどのベルト搬送装置を備えたものがある。より具体的に説明すると、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した画像形成ユニットを個別に備えたタンデム型のカラー画像形成装置には、中間転写ベルトを備えたものがある。

一般に、無端ベルトを所定数のロールで支持し、何れかのロールを駆動ロールとして無端ベルトを走行させるベルト駆動装置では、走行中の無端ベルトが幅方向（ベルト走行方向と直交する方向）に移動する、所謂ベルトウォーク（ベルトの蛇行）が発生する。このようなベルトウォーク現象は、上述したタンデム型のカラー画像形成装置において、中間転写ベルト上に各色の画像を重ねて転写する際に、各色の画像の相対的な位置ずれを生じる。すなわち、画像の色ずれや色むらの原因となる。従って、高品質な出力画像を得るためには、ベルトウォークを抑制する必要がある。そのようなベルトウォークを抑制するための構成として、従来から各種の提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−３３３７０７号公報

ところで、無端ベルトを張架する張架ローラの間に、例えば転写部材を配設する構成が従来から提案されている。このような転写部においては、転写部材と感光体ドラムとの位置関係を精度よく確保する必要があることから、転写部材を保持するための筐体を比較的大きくして筐体の剛性を高める構成も提案されている。このような構成を採用した場合には、無端ベルトで囲まれた空間内に、張架ローラのほかに転写部材や筐体等を収容する必要があり、そのクリアランスをどう確保するかは設計上の重要な課題であった。とりわけ、画像形成装置を小型化するために２本の張架ローラで無端ベルトを張架する場合には、無端ベルトと筐体とのクリアランスを十分確保することが困難で、そのため、無端ベルトが筐体に接触するおそれがあった。このような無端ベルトの接触は、画像形成装置を小型化するために２本の張架ローラで無端ベルトを張架する場合に、他の部材でも起こりうることであり、無端ベルトが他の部材に接触するおそれがある。

本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、循環移動可能に構成されたベルトが筐体等の部材に接触するという事態の発生を抑制することにある。

かかる目的のもと、本発明が適用される転写ユニットは、循環移動が可能に構成された転写ベルトと、転写ベルトを駆動する駆動ロールを含み、転写ベルトを張架する複数の張架ロールと、転写ベルトの内周面側に配置される部材と、転写ベルトの内周面に対向して配置され、複数の張架ロールの中の駆動ロールによる作用によって転写ベルトが弛む側となる駆動ロールの下流側に位置し、転写ベルトの部材に対する非接触状態が維持されるように規制する規制部と、を含み、規制部は、循環移動している転写ベルトの姿勢が部材に近接するように変わったときに転写ベルトの内周面と接触し、かつ、転写ベルトの画像領域外に対応する領域に対向するように配置されることを特徴とするものである。

部材は金属製部材であり、規制部は、部材に取り付けられていることを特徴とすることができる。また、規制部は、転写ベルトをクリーニングするクリーニング部の下流側に位置することを特徴とすることができる。また、規制部は、転写ベルトに比べて摩耗し易く、かつ、摩擦係数が小さい材質で形成されていることを特徴とすることができる。

本発明によれば、循環移動可能に構成されたベルトが筐体等の部材に接触するという事態の発生を抑制することが可能になる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
図１に示す画像形成装置１０は、本体１０ａ内に４つの色のプロセスカートリッジ（画像形成ユニット、ドラムカートリッジ）１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを縦方向に順に配列した所謂タンデム型である。また、プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの各々の対応した箇所に、用紙（記録媒体）Ｐが略垂直下方から上方に搬送される搬送路１２が配置されている。そして、最下段（最上流）のプロセスカートリッジ１１ａの更に下方（上流側）には、搬送路１２を搬送されてトナー像が順に転写される用紙Ｐを収容するための給紙カセット１３が配設されている。なお、給紙カセット１３に収容される用紙Ｐの大きさに起因して給紙カセット１３の一部が本体１０ａの奥側（リヤ側、イン側）に突出するように構成され、用紙Ｐが小さいサイズであれば、本体１０ａから突出しない。

プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄは、搬送路１２の上流側から順にイエロー（Ｙ）用、マゼンタ（Ｍ）用、シアン（Ｃ）用、ブラック（Ｋ）用のトナー像を形成するものである。このプロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの各々は、感光体ドラム（像保持体）１４と、感光体ドラム１４の周囲に順次配設されている各種の電子写真用デバイスと、を一体的にカートリッジ化したものである。このデバイスとしては、感光体ドラム１４を予め帯電する帯電ローラと、この帯電ローラにより帯電された感光体ドラム１４上に露光形成された静電潜像を対応する各トナーで現像する現像装置と、感光体ドラム１４上の廃トナーを除去するクリーニング装置と、がある。

プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの搬送路１２の反対側には、プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄに共通の露光装置（ＲＯＳ）１５が配設されている。この露光装置１５は、各色に対応した画像データに基づいて図示しない４つの半導体レーザを点灯駆動する。そして、この４つの半導体レーザからの光を図示しないポリゴンミラーで偏向走査し、図示しないｆθレンズ及び複数枚の反射ミラーを介して感光体ドラム１４上の露光ポイントに導くことで、感光体ドラム１４上に光像を描くように構成されている。

プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの各々の感光体ドラム１４に対応した箇所には、搬送路１２に沿って循環移動する搬送ベルト（帯状部材、転写ベルト）１６が配設されている。この搬送ベルト１６は、用紙Ｐを静電吸着し得るベルト素材にて構成され、一対からなる従動ローラ（張架部材）１７Ａ及び駆動ローラ（張架部材）１７Ｂに掛け渡されている。また、搬送路１２には、搬送ベルト１６に用紙Ｐを静電吸着させるための吸着ローラ１８が配設されている。

プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの各々の感光体ドラム１４に対応した搬送ベルト１６の裏面側には、転写ローラ１９が配設されている。この転写ローラ１９は、感光体ドラム１４と搬送ベルト１６上の用紙Ｐとを密着させて感光体ドラム１４に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写するためのものである。

最上段（最下流）プロセスカートリッジ１１ｄの更に上方（下流側）の搬送路１２には、定着装置２０が設けられている。本体１０ａの上部には、定着装置２０によりトナー像が定着されて排出された用紙Ｐを収容するための排紙部２１が本体１０ａと一体に設けられている。また、本体１０ａには、定着装置２０によって片面が定着された用紙Ｐを表裏反転させて搬送路１２に再度送り込むための反転用搬送路２２が配置されている。

図２は、手差しトレイ２３を説明するための図である。
図２に示すように、画像形成装置１０の本体１０ａには、下端に設けた回動支点Ｊを中心に回動可能な手差しトレイ２３が配設されている。すなわち、この手差しトレイ２３は、手前側（フロント側、アウト側）に開閉可能に構成されている。この手差しトレイ２３を開放する方向に回転させると、図示しない差し込み窓に所望の用紙Ｐをセットすることができる。このように、画像形成装置１０は、給紙カセット１３に収容されている用紙Ｐ以外の用紙Ｐを手差しトレイ２３から給紙できるように構成されている。

ここで、トナー像を転写する用紙Ｐがセットされた状態にて、図示しない制御装置に対してユーザが指示することにより、給紙カセット１３の用紙Ｐ及び手差しトレイ２３の用紙Ｐのいずれか一方が所定のタイミングで送出される。そして、送出された用紙Ｐは、複数の搬送ローラ２４を介して搬送路１２に搬送され、搬送ベルト１６を介してプロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの各々の転写位置へと送り込まれる。

図３は、フロントカバー２５を説明するための図である。
図３に示すように、画像形成装置１０の本体１０ａには、下端に設けた回動支点Ｊを中心に回動可能なフロントカバー２５が配設されている。このフロントカバー２５は、閉じた状態では本体１０ａと共に外部カバーとして機能する。すなわち、フロントカバー２５は、給紙カセット１３よりも上側でかつ画像形成装置１０の手前側の側壁部を構成する。

フロントカバー２５には、搬送ベルト１６、従動ローラ１７Ａ、駆動ローラ１７Ｂ、吸着ローラ１８、転写ローラ１９及び反転用搬送路２２が取り付けられている。したがって、フロントカバー２５を開けると、これらの部品が随伴して本体１０ａ側から離間する。このため、フロントカバー２５を開けることでプロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄが露出し、また、搬送路１２へのユーザによるアクセスが容易になる。

ここで、プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの各々は、本体１０ａに対し略水平方向に着脱自在に装着されている。このため、本体１０ａのフロントカバー２５を開けることにより、プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの着脱操作を行うことが可能になる。なお、図示しないセット検出センサがプロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの各々のセット状態を検出し、その検出結果を図示しない制御装置に出力する。

このように、フロントカバー２５を開けることで、プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄを露出させて交換することができる。また、感光体ドラム１４を露出した状態にして紙詰まりに対処（ジャムクリア）することができる。こうして画像形成装置１０のメンテナンス性を向上させている。

図４は、給紙カセット１３の引き出し状態を説明するための図である。
給紙カセット１３は、本体１０ａに設けられるカセット収容部２６に収容されており、本体１０ａの手前側から引き出し可能となるように構成されている。より詳しくは、手差しトレイ２３及びフロントカバー２５を閉じた状態でカセット収容部２６に対して給紙カセット１３の引き出しや挿入が可能である。
そして、給紙カセット１３には、手差しトレイ２３用の用紙Ｐがセットされる差し込み窓が設けられている。また、給紙カセット１３には、手差しトレイ２３の用紙Ｐを搬送するための複数の搬送ローラ２４の一部が設けられている。このように、給紙カセット１３には、差し込み窓にセットされた用紙Ｐが搬送路１２へと送出される送出路が形成されている。

〔第１の実施の形態〕
図５は、第１の実施の形態に係る転写ユニット３０を説明するための図である。なお、ここにいう転写ユニット３０は、上述した搬送ベルト１６と、搬送ベルト１６の下方で張架する従動ローラ１７Ａと、搬送ベルト１６の上方で張架し、かつ、搬送ベルト１６を駆動する駆動部としての駆動ローラ１７Ｂと、吸着ローラ１８（図１〜図４参照）と、転写ローラ１９とを一体に構成したものである。この転写ユニットは、保守やメンテナンス等の際に交換されるものであり、画像形成装置とは別に取り扱われるものである。なお、図５では、吸着ローラ１８の図示を省略している。

図５に示すように、転写ユニット３０は、搬送ベルト１６の内側に配設されている転写ユニット３０の筐体（部材）３１を有する。この筐体３１は、搬送ベルト１６を張架している従動ローラ１７Ａ及び駆動ローラ１７Ｂとの間に配設されている。この筐体３１は、金属製であり、４本の転写ローラ１９を回転自在に保持するのに必要な剛性を有するように構成されている。

また、転写ユニット３０は、規制部材（規制部）３２を有する。すなわち、駆動ローラ１７Ｂの下流側には、搬送ベルト１６をクリーニングするクリーナ２７が配設され、そのクリーナ２７の下流側直後となる筐体３１の位置に規制部材（規制部）３２が配設されている。
この規制部材３２は、転写ローラ１９とは反対側の面において搬送ベルト１６の内周面と筐体３１との間に位置し、搬送ベルト１６と筐体３１との離間状態を維持するためのものである。言い換えると、規制部材３２は、搬送ベルト１６の内周面に対向して配置され、搬送ベルト１６の筐体３１に対する非接触状態が維持されるように規制するためのものである。
また、規制部材３２は、搬送ベルト１６の内周面に接触したときにダメージを受けることで搬送ベルト１６の製品寿命が短くならないように、例えばスポンジやブラシ等の比較的柔らかい材質で形成されている。すなわち、規制部材３２は、搬送ベルト１６に比べて磨耗し易く、かつ、摩擦係数が小さい材質で形成されている。

クリーナ２７は、クリーニング性能を確保するために搬送ベルト１６を筐体３１側へ押圧している。このため、クリーナ２７の近傍では、搬送ベルト１６と筐体３１とのクリアランスが最も小さくなり、搬送ベルト１６が筐体３１に接触するおそれがある。また、駆動ローラ１７Ｂの下流側は、張り側ではなく弛み側であるので、そのような接触のおそれが高い。そこで、本実施の形態では、搬送ベルト１６とのクリアランスが小さくなる筐体３１の箇所に、規制部材３２を設けている。これにより、搬送ベルト１６が循環移動中にばたついた場合であっても、搬送ベルト１６を規制部材３２で押さえることができる。したがって、規制部材３２を設けることで、筐体３１との強い擦れを防止でき、画像に影響を与えるようなベルト筋（凹凸）が搬送ベルト１６に発生することを回避できる。
なお、本実施の形態では、規制部材３２が筐体３１の角部に配置されているが、これに限られず、搬送ベルト１６とのクリアランスが小さくなる箇所あるいは搬送ベルと１６が最も弛み易い箇所に配置することができる。

図６は、図５の転写ユニット３０を矢印VIから見た図である。なお、図６では、説明の便宜のために、クリーナ２７の図示を省略している。
図６に示すように、規制部材３２は、搬送ベルト１６の画像領域の外に位置するように、筐体３１に取り付けられている。言い換えると、搬送ベルト１６の画像領域に対応する筐体３１の範囲の外に規制部材３２が取り付けられている。このため、たとえ規制部材３２が搬送ベルト１６と接触したことで搬送ベルト１６にベルト筋が発生しても、そのベルト筋は、搬送ベルト１６の画像領域外である。したがって、搬送ベルト１６の画像領域内の筋の発生を完全に抑えることができ、画像への影響を回避させることができる。

〔第２の実施の形態〕
図７は、第２の実施の形態に係る転写ユニット３０を説明するための図である。なお、図７に示す転写ユニット３０は、基本的な構成が第１の実施の形態に係る転写ユニットと共通しているため、異なる部分について説明する。また、同じ部分についての図示は同じ符号を用い、その説明を省略する。
図７に示すように、転写ユニット３０は、筐体３１に回転自在に保持されている規制ローラ（回転部材）３３を有する。この規制ローラ３３は、第１の実施の形態における規制部材３２の代わりに用いられるものであり、搬送ベルト１６が筐体３１に接触しないようにするためのものである。規制ローラ３３は、その外周面３３ａ（規制部）で搬送ベルト１６の内周面に接触可能に配設されている。更に説明すると、この規制ローラ３３は、搬送ベルト１６とは常時接触せず、搬送ベルト１６がばたついたときにその動きを規制するために接触するものである。規制ローラ３３を常時接続させるように配設させると、搬送ベルト１６の張力に影響を与えてベルトウォークの調整が必要になることから、規制ローラ３３のばたつきを抑制するために用いている。

更に説明すると、従動ローラ１７Ａ、駆動ローラ１７Ｂのほかに張架ローラを１本追加して、３軸の構成にした場合には、搬送ベルト１６で囲まれた空間をより広く確保できるので有利であるが、張架ローラの位置精度によって、ベルトウォークを発生させてしまうため、張架ローラの精度を管理する必要がある。しかし、搬送ベルト１６のばたつきを防止するローラもしくはコロを、常時接しないように配置すれば、ベルトウォークへの影響が小さくて、搬送ベルト１６内側の空間を確保することが可能となる。

図８は、図７の転写ユニット３０を矢印VIIIから見た図である。
図８に示すように、規制ローラ３３は、搬送ベルト１６の画像領域内に位置するように、筐体３１に取り付けられている。規制ローラ３３が搬送ベルト１６の内周面と接触しても規制ローラ３３が回転することで、規制ローラ３３が搬送ベルト１６へ与えるダメージが、第１の実施の形態における規制部材３２の場合よりも減少する。したがって、画像領域内に対応する筐体３１の範囲に取り付けても、画像への影響を回避ないしは抑制させることが可能になる。

本実施の形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。 手差しトレイを説明するための図である。 フロントカバーを説明するための図である。 給紙カセットの引き出し状態を説明するための図である。 第１の実施の形態に係る転写ユニットを説明するための図である。 図５の転写ユニットを矢印VIから見た図である。 第２の実施の形態に係る転写ユニットを説明するための図である。 図７の転写ユニットを矢印VIIIから見た図である。

符号の説明

１６…搬送ベルト、１７Ａ…従動ローラ、１７Ｂ…駆動ローラ、１８…吸着ローラ、１９…転写ローラ、３０…転写ユニット、３１…筐体、３２…規制部材、３３…規制ローラ、３３ａ…外周面

Claims (4)

1. トナー画像を記録媒体に転写する画像形成装置に装着される転写ユニットであって、
   循環移動が可能に構成された転写ベルトと、
   前記転写ベルトを駆動する駆動ロールを含み、当該転写ベルトを張架する複数の張架ロールと、
   前記転写ベルトの内周面側に配置される部材と、
   前記転写ベルトの内周面に対向して配置され、前記複数の張架ロールの中の前記駆動ロールによる作用によって当該転写ベルトが弛む側となる当該駆動ロールの下流側に位置し、当該転写ベルトの前記部材に対する非接触状態が維持されるように規制する規制部と、
   を含み、
   前記規制部は、循環移動している前記転写ベルトの姿勢が前記部材に近接するように変わったときに当該転写ベルトの内周面と接触し、かつ、前記転写ベルトの画像領域外に対応する領域に対向するように配置されることを特徴とする転写ユニット。
2. 前記部材は金属製部材であり、
   前記規制部は、前記部材に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の転写ユニット。
3. 前記規制部は、前記転写ベルトをクリーニングするクリーニング部の下流側に位置することを特徴とする請求項１に記載の転写ユニット。
4. 前記規制部は、前記転写ベルトに比べて摩耗し易く、かつ、摩擦係数が小さい材質で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の転写ユニット。

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