JP5033521B2 - ベルト装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
詳しくは、4つの感光体ドラム(像担持体)が中間転写ベルト(ベルト部材)に対向するように並設されている。これらの4つの感光体ドラムでは、それぞれ、ブラック(黒色)、イエロー、マゼンタ、シアンのトナー像が形成される。そして、各感光体ドラムで形成された各色のトナー像が、中間転写ベルト上に重ねて転写される。さらに、中間転写ベルト上に担持された複数色のトナー像は、カラー画像として記録媒体上に転写される。
そして、特許文献2等には、中間転写ベルト(無端ベルト)の交換時に中間転写ベルトにエッジセンサが干渉してキズがつくのを防止するために、ドロワ内のベルトモジュールの上下動に連動して中間転写ベルトに対してエッジセンサを接離させる技術が開示されている。
また、特許文献3等には、中間転写ベルトの交換時に、中間転写ベルトを具備するベルトユニットを上方に手動で持ち上げることで、テンションローラ(通常時は中間転写ベルトに当接して張力を与えている。)から中間転写ベルトを離間させて、テンションローラによる圧力が解除された状態の中間転写ベルトの交換をおこなう技術が開示されている。
また、上述した特許文献3等の技術は、中間転写ベルトの交換時に、中間転写ベルトを具備するベルトユニットを上方に持ち上げることで、中間転写ベルトに対するテンションローラによる圧力を解除するものであって、上述した問題を解決するための示唆はない。また、特許文献3等の技術は、中間転写ベルトの交換時にベルトユニットを上方に持ち上げる必要があるために、交換時の作業性が悪かった。この交換時の作業性は、中間転写ベルトが大型であるときに、特に無視できないものになっていた。
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
図1は画像形成装置としてのプリンタを示す構成図であり、図2はその作像部を示す拡大図である。
図1に示すように、画像形成装置本体100の中央には、ベルト装置としての中間転写ベルト装置15が設置されている。また、中間転写ベルト装置15の中間転写ベルト8(ベルト部材)に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部6Y、6M、6C、6Kが並設されている。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、露光部7から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される(露光工程である。)。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、中間転写ベルト8(ベルト部材)及び転写ローラ9Y(1次転写ローラ)との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上のトナー像が中間転写ベルト8上に転写される(1次転写工程である。)。このとき、感光体ドラム1Y上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
最後に、感光体ドラム1Yの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム1Y上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト8上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト8上にカラー画像が形成される。
そして、中間転写ベルト8は、矢印方向に走行して、転写ローラ9Y、9M、9C、9Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム1Y 、1M 、1C 、1K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト8上に重ねて1次転写される。
こうして、中間転写ベルト8上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。なお、ベルト装置としての中間転写ベルト装置15の構成・動作については、後で図3〜図13を用いてさらに詳しく説明する。
詳しくは、給紙部26には、転写紙等の記録媒体Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ27が図1中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Pがレジストローラ対28のローラ間に向けて給送される。
その後、記録媒体Pは、排紙ローラ対(不図示である。)によって装置外へと排出される。排紙ローラ対によって装置外に排出された被転写Pは、出力画像として、スタック部上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
現像部5Yは、感光体ドラム1Yに対向する現像ローラ51Yと、現像ローラ51Yに対向するドクターブレード52Yと、現像剤収容部内に配設された2つの搬送スクリュ55Yと、現像剤収容部に開口を介して連通するトナー補給経路43Yと、現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知センサ56Yと、等で構成される。現像ローラ51Yは、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部内には、キャリアとトナーとからなる2成分現像剤が収容されている。
現像ローラ51Yのスリーブは、図2の矢印方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ51Y上に担持された現像剤は、スリーブの回転にともない現像ローラ51Y上を移動する。ここで、現像装置5Y内の現像剤は、現像剤中のトナーの割合(トナー濃度)が所定の範囲内になるように調整される。
その後、現像剤収容部内に補給されたトナーは、2つの搬送スクリュ55Yによって、現像剤とともに混合・撹拌されながら、隔絶された2つの現像剤収容部を循環する(図2の紙面垂直方向の移動である。)。そして、現像剤中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ51Y上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ51Y上に担持される。
図3は、ベルト装置としての中間転写ベルト装置15を示す構成図である。図4は、中間転写ベルト装置15の一部を幅方向にみた概略図である。図5は、中間転写ベルト装置15における第1検知部80の近傍を示す斜視図である。図6は、中間転写ベルト装置15における検知手段としての第2検知部88の近傍を示す斜視図である。図7及び図8は、中間転写ベルト8の張力が解除される状態を示す図である。
なお、必要に応じて中間転写ベルト8の表面に離型層をコートすることもできる。その際、コートに用いる材料として、ETFE(エチレン−四フッ化エチレン共重合体)、PTFE(ポリ四フッ化エチレン)、PVDF(フッ化ビニルデン)、PEA(パーフルオロアルコキシフッ素樹脂)、FEP(四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体)、PVF(フッ化ビニル)、等のフッ素樹脂を使用できるが、これに限定されるものではない。
また、中間転写ベルト8の製造方法としては、注型法、遠心成形法、等があり、必要に応じてその表面を研磨する工程がおこなわれる。
具体的に、4つの転写ローラ9Y、9M、9C、9Kのうち、カラー用の3つの転写ローラ9Y、9M、9Cは、不図示の保持部材に一体的に保持されていて、上下方向に一体的に移動可能に構成されている。また、黒色用の転写ローラ9Kは、単独で上下方向に移動可能に構成されている。そして、4つの転写ローラ9Y、9M、9C、9Kが可動ローラ14A、14Bとともに図3中の破線の位置に移動することで、中間転写ベルト8が感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kから離間する(破線位置への移動である。)。このような中間転写ベルト8を感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kから離間させる動作は、中間転写ベルト8の磨耗劣化を軽減するためにおこなわれるものであって、主として非画像形成時におこなわれる。なお、黒色用の転写ローラ9Kを単独で上下方向に移動可能に構成したのは、モノクロ画像形成時に、カラー用の3つの転写ローラ9Y、9M、9Cを下方に移動してカラー用の感光体ドラム1Y、1M、1Cを中間転写ベルト8から離間させるためである。
対向ローラ12Bは、中間転写ベルト8を介して2次転写ローラ19に当接している。
当接部材としてのテンションローラ12Cは、中間転写ベルト8の外周面に当接している。詳しくは、テンションローラ12Cは、ベルト部材としての中間転写ベルト8の下方に配設されるとともに、中間転写ベルト8の外周面に当接して中間転写ベルト8に張力を与えている。
また、対向ローラ12Bとテンションローラ12Cとの間には、中間転写クリーニング部10(クリーニングブレード)が設置されている。
詳しくは、図5を参照して、第1検知部80は、中間転写ベルト8の端面(幅方向端部)に接触して中間転写ベルト8の幅方向の変位に応じて変位する接触部材としての揺動部材82、揺動部材82の変位量を検知する測距センサ81、揺動部材82を中間転写ベルト8に当接させる方向に付勢するスプリング83、等で構成されている。
このような構成により、揺動部材82は、中間転写ベルト8の幅方向の変位(図5中の破線両矢印方向のベルト寄りである。)に追従して揺動することになる(図5中の実線両矢印方向の揺動である。)。なお、本実施の形態では、中間転写ベルト8は、走行方向(図5の矢印方向である。)に440mm/秒で走行するように設定されている。
ここで、補正ローラ13は、図3を参照して、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kに対して中間転写ベルト8の走行方向上流側であって、中間転写ベルト8の内周面に接するように配設されている。そして、補正ローラ13は、図4及び図7を参照して、揺動機構30の正逆駆動モータ31によって駆動カムが所定角度動作することにより、揺動中心13aを中心にしてX1、X2方向に揺動するように構成されている。
また、本実施の形態では、図7を参照して、第1検知部80が、装置本体100の奥側(後述する中間転写ベルト8の交換作業をおこなう作業者の操作側とは異なる側である。)に配設されている。これにより、作業者が中間転写ベルト8の交換作業をおこなう際に、中間転写ベルト8を操作側(手前側)に引き抜いても、第1検知部80が中間転写ベルト8に干渉する不具合が抑止されることになる。すなわち、第1検知部80が中間転写ベルト8に干渉することなく、中間転写ベルト8の交換作業を効率的におこなうことができる。
そして、そのような状態が、測距センサ89によって検知(異常検知)される。すなわち、測距センサ81の出力値が変化したときに、揺動部材90が揺動したものと認識する。
そして、図7を参照して、このように第2検知部88A、88B(測距センサ89)によって異常検知がされたときに、その情報が蛇行補正制御部35に送られて、ベルト駆動制御部36の制御により駆動モータ33が停止され、中間転写ベルト8(駆動ローラ12A)の駆動が停止される。さらに、感光体ドラム1Y、1M、1C、1K及び第2転写ローラ19の駆動の停止、感光体ドラム1Y、1M、1C、1K及び第2転写ローラ19に対する中間転写ベルト8の相対的な離間動作、等を強制的におこない、装置本体100の表示部にサービスマン・コールの表示(サービスマンによる修理を要する旨の表示である。)をおこなう。
なお、本実施の形態では、図3を参照して、2次転写ローラ19が中間転写ベルト8に対して接離自在に移動(矢印方向の移動である。)するように構成されている。
さらに、検知手段としての第2検知部88Aは、テンションローラ12Cによる張力が解除された状態の中間転写ベルト8(図7及び図8における、一点鎖線の位置である。)に対して離間した位置に配設されている。具体的に、第2検知部88Aは、テンションローラ12C(中間転写ベルト8に張力を与えた状態のテンションローラ12Cである。)の近傍に配設されている。
例えば、図9(A)を参照して、ベルト張力を解除可能に構成されたテンションローラ12Cが中間転写ベルト8の側方に配設され、第2検知部88Aがテンションローラ12Cの近傍に配設されている場合には、ベルト交換時に第2検知部88A(第1アーム部90a)が中間転写ベルト8に接触してしまう可能性が高い。詳しくは、図9(B)(要部拡大図である。)を参照して、テンションローラ12Cが内周面側に移動して中間転写ベルト8が一点鎖線で示す位置に移動しても(張力解除されても)、第2検知部88Aと中間転写ベルト8との離間距離H2は僅かである。そのため、中間転写ベルト8の幅方向の移動(着脱)がおこなわれると、第2検知部88A(第1アーム部90a)が中間転写ベルト8に接触して中間転写ベルト8にキズが生じる可能性が高くなる。
これに対して、第1検知部80を操作側(手前側)に配置する必要がる場合には、中間転写ベルト8の下方に配設されたテンションローラ12Cの近傍に第1検知部80を配設することで、中間転写ベルト8の交換作業時に第1検知部80が中間転写ベルト8に干渉する不具合を解決することができる。
さらに言うと、中間転写ベルト8の操作側端面の近傍に部材を配設する必要がある場合、中間転写ベルト8の下方に配設されたテンションローラ12Cの近傍にその部材を配設することで、中間転写ベルト8の交換作業時にその部材が中間転写ベルト8に干渉する不具合を解決することができる。
図10は、画像形成装置100に中間転写ベルト装置15が設置された状態を示す上面図である。図11は、画像形成装置100から中間転写ベルト装置15を引き出した状態を示す上面図である。
前フレーム115は、補強フレーム120を介して後フレーム110に固設されている。後フレーム110は、横フレーム130を介してスライダー(スライダー本体150)に固設されている。また、後フレーム110と前フレーム115とによって、複数のローラ部材12A〜12C、13、14A、14Bの両端軸部が軸受を介して回転自在に支持されている。
また、前フレーム115の長手方向の長さは駆動ローラ12Aと補正ローラ13とのスパンよりも長く設定されるとともに、前フレーム115と横フレーム130との間には隙間(少なくとも中間転写ベルト8の厚さよりも大きな隙間である。)が設けられている。これにより、装置15に対して中間転写ベルト8を幅方向に着脱することができる。
まず、作業者によって、固定板160が装置本体100から取り外される。その後、中間転写ベルト装置15の把持部(不図示である。)を把持した状態で、中間転写ベルト装置15が操作側に引き出される(図11の白矢印方向の移動である。)。そして、中間転写ベルト装置15が引き出されて保持された状態で、テンションローラ12Cの移動によるベルト張力の解除がおこなわれる。その後、中間転写ベルト8が操作側に引き出されて(図11の矢印方向の移動である。)、中間転写ベルト装置15からのベルトの取り出しが完了する。このとき、上述したように、テンションローラ12Cの移動によるベルト張力の解除(ベルトの重力方向の弛み)によって、第2検知部88Aが中間転写ベルト8の下面から大きく離れるために、中間転写ベルト8の取り出しをおこなっても第2検知部88Aが干渉することがない。
図12は、テンションローラ12Cの近傍を幅方向にみた側面図である。
図12に示すように、テンションローラ12C(当接部材)は、装置15の引き出しをおこなう作業者の操作側端部が、装置15の前フレーム115から脱離されるように構成されている。詳しくは、テンションローラ12Cを保持する保持フレーム160は、その奥側の一端がヒンジ110aを介して後フレーム110に保持され、手前側(操作側)の他端がネジ116を介して前フレーム115に締結されている。このような構成により、ネジ116を前フレーム115から取り外すことで、ヒンジ110aを中心にしてテンションローラ12C(保持フレーム160)が下方に回転移動して(図12の破線で示す位置への移動である。)、中間転写ベルト8に与えた張力を解除する。
そして、中間転写ベルト8は、装置15が幅方向に引き出され保持された状態(図11の状態である。)であって、テンションローラ12Cによるベルト張力が解除された状態で、幅方向に着脱されることになる。
図13に示すように、テンションローラ12C(当接部材)は、装置15に対して下方に取出されるように構成されている。詳しくは、テンションローラ12Cを保持する保持フレーム160は、奥側の一端に形成された曲げ部160aが後フレーム110に形成された切欠き110bに係合して、手前側(操作側)の他端がネジ116を介して前フレーム115に締結されている。このような構成により、ネジ116を前フレーム115から取り外し、切欠き110bと曲げ部160aとの係合を解除することで、テンションローラ12C(保持フレーム160)を下方に取出して(図13の破線で示す位置への移動である。)、中間転写ベルト8に与えた張力を解除する。
そして、中間転写ベルト8は、装置15が幅方向に引き出され保持された状態(図11の状態である。)であって、テンションローラ12Cによるベルト張力が解除された状態で、幅方向に着脱されることになる。
8 中間転写ベルト(ベルト部材)、
12C テンションローラ(当接部材)、
13 補正ローラ、
15 中間転写ベルト装置(ベルト装置)、
80 第1検知部、
81、89 測距センサ、
82、90 揺動部材(接触部材)、
88、88A、88B 第2検知部(検知手段)、
100 画像形成装置本体(装置本体)。
Claims (11)
- 画像形成装置に設置されるベルト装置であって、
複数のローラ部材に支持されるとともに、所定方向に走行する無端状のベルト部材と、
前記ベルト部材の下方に配設されるとともに、前記ベルト部材の外周面に当接して当該ベルト部材に張力を与える当接部材と、
前記ベルト部材の幅方向端部側に配設されるとともに、前記ベルト部材の幅方向の変位を検知する検知手段と、
を備え、
前記当接部材は、前記ベルト部材に張力を与えた状態における前記ベルト部材との当接位置から下方に移動することで前記ベルト部材に与えた張力を解除できるように構成され、
前記検知手段は、前記ベルト部材に張力を与えた状態の前記当接部材の近傍に配設されて、前記当接部材の下方への移動によって前記当接部材による張力が解除された状態の前記ベルト部材に対して離間することを特徴とするベルト装置。 - 前記当接部材は、前記ベルト部材に与えた張力を解除するときに、前記ベルト部材に当接しない位置まで前記ベルト部材に対して離間するように移動することを特徴とする請求項1に記載のベルト装置。
- 前記ベルト部材は、前記当接部材による張力が解除された状態で幅方向に着脱可能に構成され、
前記検知手段は、前記ベルト部材の着脱をおこなう作業者の操作側に配設されたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のベルト装置。 - 前記検知手段は、前記ベルト部材が幅方向に所定距離を超えて変位したときに当該ベルト部材の端面に接触する接触部材を具備したことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載のベルト装置。
- 前記検知手段は、前記ベルト部材の端面に接触して当該ベルト部材の幅方向の変位量に応じて変位する接触部材を具備したことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載のベルト装置。
- 前記当接部材は、前記ベルト部材の走行にならって回転するテンションローラであることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載のベルト装置。
- 画像形成装置に対して幅方向に引き出された状態で保持されるように構成され、
前記当接部材は、装置の引き出しをおこなう作業者の操作側端部が装置のフレームから脱離されて当該ベルト部材に与えた張力を解除するように構成され、
前記ベルト部材は、装置が幅方向に引き出され保持された状態であって前記当接部材による張力が解除された状態で、幅方向に着脱されることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載のベルト装置。 - 画像形成装置に対して幅方向に引き出された状態で保持されるように構成され、
前記当接部材は、装置に対して取出されて当該ベルト部材に与えた張力を解除するように構成され、
前記ベルト部材は、装置が幅方向に引き出され保持された状態であって前記当接部材による張力が解除された状態で、幅方向に着脱されることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載のベルト装置。 - 画像形成装置に対して着脱自在に構成されたことを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載のベルト装置。
- 前記ベルト部材は、中間転写ベルト、転写搬送ベルト、転写ベルト、感光体ベルトのいずれかであることを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれかに記載のベルト装置。
- 請求項1〜請求項10のいずれかに記載のベルト装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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