JP5517040B2 - テンション付与装置、ベルト装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
この種の画像形成装置では、転写ベルト上に一次転写されたトナー像を記録体に精度よく二次転写するために、転写ベルトに張力を印加して張った状態で無端移動させる必要がある。しかし、転写ベルトに常に張力を印加していると、電源OFF時に転写ベルトの張架ローラに巻き付いている部分(以下、巻き付き部という)に、巻き癖と呼ばれるベルトの変形が生じることがあった。特に、近年、装置の小型化のため、張架ローラの径の小径化がすすみ、上記巻き付き部の曲率が小さくなり、上記巻き癖が顕著に現れ、ベルト表面の平面度を著しく損ねるおそれがあった。
また、請求項2の発明は、請求項1のテンション付与装置において、上記形状変化部材として、形状記憶合金を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2のテンション付与装置において、上記形状変化部材が、上記テンションローラを付勢する付勢部材であることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至3いずれかのテンション付与装置において、上記形状変化部材が、バネ形状であり、上記熱源の熱により上記形状変化部材が加熱されたときの上記形状変化部材の付勢力が、上記付勢部材の付勢力よりも大きく、上記熱源により加熱されていないときの上記形状変化部材の付勢力が、上記付勢部材の付勢力よりも小さくなるよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4いずれかのテンション付与装置において、上記連結部材が、上記規制手段に突き当るときの衝撃を吸収する緩衝部材を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、無端状のベルト部材と、該無端状のベルト部材を張架する複数の張架ローラと、複数の張架ローラのうちの何れか1つの張架ローラをベルト部材に向けて付勢して上記ベルト部材に張力を付与するテンションローラとして機能させるテンション付与手段とを備えたベルト装置において、上記テンション付与手段として、請求項1乃至5いずれかのテンション付与装置を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項6のベルト装置において、複数の張架ローラのうちの何れか1つの張架ローラ内に熱源を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、無端状のベルト部材を複数の張架ローラによって張架しながら無端移動せしめるベルト装置と、上記ベルト部材のおもて面あるいはこれに保持される記録部材にトナー像を形成するトナー像形成手段と、熱源を備え、記録部材上のトナー像を加熱して該トナー像を記録部材に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、上記ベルト装置として、請求項6のベルト装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項8の画像形成装置において、上記形状変化部材は、上記定着手段の熱源により加熱されることを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項8または9の画像形成装置において、上記ベルト部材は、2個の張架ローラにより張架されていることを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、記録部材にトナー像を形成するトナー像形成手段と、無端状のベルト部材を複数の張架ローラによって張架しながら無端移動せしめるベルト装置と、上記ベルト部材を加熱する熱源とを有し、上記記録部材上のトナー像を加熱して該トナー像を記録部材に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、上記ベルト装置として、請求項7のベルト装置を用いたことを特徴とするものである。
また、もともとテンション付与装置が取り付けられる装置に備えられた熱源から放熱される熱により形状変化部材の形状を変化させて、ベルト部材に適切な張力を印加するので、特許文献1に記載のようにベルト駆動時の駆動モータの負荷を増加させることがない。よって、装置駆動時に駆動モータの負荷が増加することなく、稼動時にベルト部材に所定のテンションを印加することができ、装置駆動時の消費電力を抑えることができる。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図1は、本プリンタを示す概略構成図である。同図において、このプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、Y、M、C、Kと記す)のトナー像を形成するための4つのプロセスユニット26Y,M,C,Kを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のY,M,C,Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Kトナー像を形成するためのプロセスユニット26Kを例にすると、図2に示すように、潜像担持体たるドラム状の感光体24K、ドラムクリーニング装置83K、除電装置(不図示)、帯電装置25K、現像装置23K等を備えている。画像形成ユニットたるプロセスユニット26Kは、プリンタ本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
図3は、従来のテンション付与機構100の概略構成図である。
図に示すように、従来のテンション付与機構100は、コイルスプリング101の一端を、テンションローラ20を回転自在に支持する軸受100aに取り付け、他端を装置の本体側板99に取り付けて、テンションローラ20をベルト張架方向(図中右側)に付勢している。しかし、この従来のテンション付与機構100は、装置の電源OFF時にも中間転写ベルト22に所定のテンションが印加されているため、図3(b)に示すように、中間転写ベルト22の駆動ローラ76やテンションローラ20に巻き付いている部分(以下、巻き付き部という)に、巻き癖と呼ばれるベルトの変形が生じてしまう。その結果、中間転写ベルト表面の平面度や平滑性が損なわれ、転写性(画像抜け、画像とび)が悪化するおそれがあった。
図4に示すように、本実施形態のテンション付与機構30は、第一コイルスプリング31と、連結部材たるアーム部材32と、形状変化部材たる形状記憶合金からなる第二コイルスプリング33とを有している。形状記憶合金は、低温では柔らかく(剛性が低い)、高温では硬い(剛性が高い)特性を有しているため、第二コイルスプリング33は、低温では、荷重発生力が小さく、高温では、荷重発生力が大きくなる性質を有している。
図に示すように、定着ベルト453が定着ローラ451と内部に熱源454を備えた加熱ローラ452とによって張架されている。定着ローラ451は不図示の駆動源によって回転駆動され、定着ベルト453が図中矢印B方向に無端移動し、これによって加熱ローラ452が従動回転する。加熱ローラ452は、定着ローラ451から離間する方向と近接する方向とに所定範囲移動可能に装置本体に支持されている。また、定着ローラ451と対向する位置に定着ベルト453を挟んで定着ローラ451に当接し定着ニップNを形成する加圧部材として加圧ローラ47が配設されている。
図11は、定着ローラ451をテンションローラとして用い、テンション付与機構300は、第一コイルスプリング301と、連結部材302と、形状記憶合金からなる第二コイルスプリング303とを有している。第一コイルスプリング301の一端を、定着ローラ451を回転自在に支持する不図示の軸受に取り付け、他端を連結部材302に取り付ける。形状記憶合金からなる第二コイルスプリング303の一端を、加熱ローラ452を回転自在に支持する不図示の軸受に取り付け、他端を連結部材302に取り付ける。連結部材302には、突起部302aを有している。
なお、形状記録合金からなる第二コイルスプリング303に変えて、図8に示したように、板状または針金状の形状記憶合金にしてもよい。
また、記録部材たる記録紙を保持する紙搬送ベルトに本発明のテンション付与機構を設けることによって、紙搬送ベルトの巻き癖を抑制することができる。
22:中間転写ベルト
30,100,300:テンション付与機構
31,301:第一コイルスプリング
32:アーム部材
33,303:第二コイルスプリング
34:第三コイルスプリング
35:テンションローラ
302:連結部材
304:ストッパー
330:形状記憶合金部材
452:加熱ローラ
453:定着ベルト
Claims (11)
- 無端状のベルト部材を張架する複数の張架ローラのうちの何れか1つの張架ローラをベルト部材に向けて付勢して上記ベルト部材に張力を付与するテンションローラとして機能させるテンション付与装置において、
当該テンション付与装置が取り付けられる装置が稼動しているときにのみ発熱する熱源付近に設けられ、上記熱源から放熱される熱により形状が変化する形状変化部材と、
一端が上記テンションローラに固定されて上記テンションローラを付勢する付勢部材と、
一端に上記付勢部材の他端が固定され、他端に上記形状変化部材が固定される連結部材とを備え、
上記熱源の熱により上記形状変化部材の形状が変化することで、前記連結部材が、上記付勢部材の付勢力が増加する方向に移動して、テンションローラへの付勢力が増加するものであって、
上記熱源の熱による上記形状変化部材の形状変化により、上記連結部材が、所定量移動したら、上記連結部材が突き当り、上記連結部材の移動を規制する規制手段を設けたことを特徴とするテンション付与装置。 - 請求項1のテンション付与装置において、
上記形状変化部材として、形状記憶合金を用いたことを特徴とするテンション付与装置。 - 請求項1または2のテンション付与装置において、
上記形状変化部材が、上記テンションローラを付勢する付勢部材であることを特徴とするテンション付与装置。 - 請求項1乃至3いずれかのテンション付与装置において、
上記形状変化部材が、バネ形状であり、
上記熱源の熱により上記形状変化部材が加熱されたときの上記形状変化部材の付勢力が、上記付勢部材の付勢力よりも大きく、上記熱源により加熱されていないときの上記形状変化部材の付勢力が、上記付勢部材の付勢力よりも小さくなるよう構成したことを特徴とするベルトテンション付与装置。 - 請求項1乃至4いずれかのテンション付与装置において、
上記連結部材が、上記規制手段に突き当るときの衝撃を吸収する緩衝部材を設けたことを特徴とするテンション付与装置。 - 無端状のベルト部材と、
該無端状のベルト部材を張架する複数の張架ローラと、
複数の張架ローラのうちの何れか1つの張架ローラをベルト部材に向けて付勢して上記ベルト部材に張力を付与するテンションローラとして機能させるテンション付与手段とを備えたベルト装置において、
上記テンション付与手段として、請求項1乃至5いずれかのテンション付与装置を備えたことを特徴とするベルト装置。 - 請求項6のベルト装置において、
複数の張架ローラのうちの何れか1つの張架ローラ内に熱源を備えたことを特徴とするベルト装置。 - 無端状のベルト部材を複数の張架ローラによって張架しながら無端移動せしめるベルト装置と、
上記ベルト部材のおもて面あるいはこれに保持される記録部材にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
熱源を備え、記録部材上のトナー像を加熱して該トナー像を記録部材に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、
上記ベルト装置として、請求項6のベルト装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項8の画像形成装置において、
上記形状変化部材は、上記定着手段の熱源により加熱されることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項8または9の画像形成装置において、
上記ベルト部材は、2個の張架ローラにより張架されていることを特徴とする画像形成装置。 - 記録部材にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
無端状のベルト部材を複数の張架ローラによって張架しながら無端移動せしめるベルト装置と、上記ベルト部材を加熱する熱源とを有し、上記記録部材上のトナー像を加熱して該トナー像を記録部材に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、
上記ベルト装置として、請求項7のベルト装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
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