JP7419828B2 - ローラユニット、ベルト装置、及び、画像形成装置 - Google Patents
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Description
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8が設置されている。また、中間転写ベルト装置8の中間転写ベルト10(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10(ベルト部材)及び1次転写ローラ9Y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10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、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10上に重ねて1次転写する。こうして、中間転写ベルト10上にカラー画像が形成される。
そして、中間転写ベルト10は、矢印方向に走行して、1次転写ローラ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10上に重ねて1次転写される。
こうして、中間転写ベルト10上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
詳しくは、給紙部26には、用紙等のシート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、一番上のシート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、シートPは、排紙ローラ対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シート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、現像部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を参照して、ベルト装置としての中間転写ベルト装置8は、ベルト部材としての中間転写ベルト10、4つの1次転写ローラ9Y、9M、9C、9K 、駆動ローラ11、従動ローラ12、2次転写対向ローラ14、テンションローラ15、クリーニング対向ローラ13、中間転写クリーニング部30、2次転写ローラ40、等で構成される。
なお、必要に応じて中間転写ベルト10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10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。また、上述した中間転写ベルト10の体積抵抗率は、「ハイレスターUP MCP HT45」(三菱化学社製)を用いて印加電圧100Vの条件にて測定したものである。
テンションローラ15は、芯金上に弾性層が形成されたローラ部材であって、中間転写ベルト10の外周面に当接している。従動ローラ12は、中間転写ベルト10の内周面に当接している。2次転写対向ローラ14とテンションローラ15との間には、中間転写ベルト10を介してクリーニング対向ローラ13に対向するように中間転写クリーニング部30(クリーニングブレード)が設置されている。これらのローラ部材12~15は、それぞれ、中間転写ベルト10の走行にともない従動回転する。
なお、2次転写ローラ40の表面に半導電性のフッ素樹脂やウレタン樹脂などの離型層を形成して、ローラ表面のトナーに対する離型性を向上させることもできる。
先に図3等を用いて説明したようにベルト装置としての中間転写ベルト装置8には、所定方向に走行するベルト部材としての中間転写ベルト10が設置されていて、中間転写ベルト10に外周面側からであって下方からテンションを与えるローラ部材としてのテンションローラ15が設置されている。
詳しくは、ユーザー先において、ユーザーやサービスマンなどの作業者は、画像形成装置本体100から中間転写ベルト装置8を図1の紙面垂直方向手前側に引出した後に、テンションローラ15による中間転写ベルト10へのテンションの付与を解除して、中間転写ベルト装置8からローラユニット20を取り外した状態で、中間転写ベルト装置8やローラユニット20のメンテナンスをおこなうことになる。そして、そのようなメンテナンスが終了した後に、中間転写ベルト装置8にローラユニット20を取り付けて、テンションローラ15によって中間転写ベルト10にテンションを付与した状態で、画像形成装置本体100に中間転写ベルト装置8を装着することになる。
また、このようなローラユニット20の着脱操作は、製造工場においても、工員によって同じようにおこなわれることになる。
詳しくは、テンションローラ15の軸方向両端の軸部15aが、軸受を介して、一対のアーム部材16のそれぞれ保持されている。
詳しくは、保持部材17は、主として、一対のアーム部材16をそれぞれ搖動可能に保持する一対の側板17aと、一対の側板17aの間に設けられたステー(第1ステー17bと第2ステー17cとである。)と、で構成されている。テンションローラ15やアーム部材16や引張スプリング18は、一対の側板17aの間(内側)に設置されている。また、アーム部材16は、支軸16aを中心に搖動可能に、側板17aに保持されている。アーム部材16には、支軸16aを挟んで、一端側にテンションローラ15が保持されていて、他端側に引張スプリング18が接続されている。
また、第2ステー17cは、引張スプリング18の側方に配置されている。
なお、本実施の形態において、アーム部材側引掛部16bは、引張スプリング18の引張方向に切り欠かれた部分であって、保持部材側引掛部17a1は、引張スプリング18の引張方向に直交する方向に延在する板状部と引張方向の反対側へ延在する板状部とからなるL字状部分であるが、引掛部の形状はこれらのものに限定されない。
詳しくは、図7(A)を参照して、シート状可撓性部材19(制限部材)は、第2フック部18bの保持部材側引掛部17a1に対する引っ掛けが解除された状態において、第1フック部18aがアーム部材側引掛部16bから外れないように(引張スプリング18が図7(A)の破線矢印方向に外れて脱落しないように)、引張スプリング18の移動を制限するものである。
具体的に、図7(A)に示すように、作業者は、保持部材側引掛部17a1から第2フック部18bを取り外した状態で、中間転写ベルト装置8からローラユニット20を取り外すことになる。また、作業者は、保持部材側引掛部17a1から第2フック部18bを取り外した状態で、中間転写ベルト装置8にローラユニット20を装着して、その後に保持部材側引掛部17aに第2フック部18bを引っ掛けることになる。
さらに、本実施の形態では、ローラユニット20に制限部材としてのシート状可撓性部材19を設けているため、ローラユニット20の着脱操作時においてテンションローラ15のテンションを解除しても、テンションローラ15を付勢するための引張スプリング18が脱落してしまう不具合が生じにくくなる。
すなわち、図7(A)に示すように、第2フック部18bの引っ掛けが解除された状態で、第1フック部18aがアーム部材側引掛部16bから外れてしまうと、引張スプリング18は、破線矢印で示すような移動軌跡を描いて脱落することになるが、そのように移動する引張スプリング18に干渉して脱落が生じないように、シート状可撓性部材19が配置されている。
なお、本実施の形態では、引張スプリング18の周囲のほとんど(3方向)が保持部材17(側板17aやステー17b、17c)で囲まれていて、引張スプリング18は、保持部材17で囲まれた方向には脱落せずに、図7(A)の破線矢印で示す一方向に脱落することになる。したがって、本実施の形態では、その脱落方向にのみシート状可撓性部材19(制限部材)を設置している。これに対して、引張スプリング18が複数の方向に脱落する可能性がある場合には、それらの方向(移動軌跡)のすべてに制限部材を設置することが好ましい。
すなわち、図4~図6に示すように、シート状可撓性部材19は、正常セット時の引張スプリング18に接触しないことになる。
これにより、通常時の引張スプリング18の機能(テンションローラ15を付勢する機能である。)がシート状可撓性部材19によって妨げられる不具合が防止される。すなわち、テンションローラ15によって中間転写ベルト10に所望のテンションが付与されることになる。
詳しくは、シート状可撓性部材19は、厚さが0.08~0,5mm程度のPET(ポリエチレンテレフタレート)からなる部材であって、図4において破線で囲んだ部分が固定部として第1ステー17bに貼着されて、その他の部分が非固定部として第1ステー17bから突出している。そして、そのシート状可撓性部材19の非固定部が、脱落時の引張スプリング18に当接可能になっていて、引張スプリング18の図7(A)の破線矢印方向の移動を制限することになる。
このように、制限部材としてシート状可撓性部材19を用いることで、図7(B)に示すように、作業者は、シート状可撓性部材19を、第1ステー17bから剥離することなく、黒矢印方向に撓ませた状態で、ローラユニット20に対する引張スプリング18の着脱を容易におこなうことが可能になる。
すなわち、シート状可撓性部材19は、引張スプリング18の下方ではなくて、引張スプリング18の上方に当接可能な位置に配置されている。
これにより、図7(A)において破線で示す引張スプリング18の移動軌跡に誤差が生じたとしても(予想とは異なる移動軌跡を描いたとしても)、シート状可撓性部材19によって引張スプリング18の脱落を防止する機能が維持されやすくなる。すなわち、引張スプリング18の脱落を効率的に軽減することができる。
詳しくは、把持部18cは、第2フック部18bに対して一本の線材を介して接続された環状部分であって、作業者の親指と人差し指とで把持できる程度の大きさに形成されている。また、引張スプリング18は、第1フック部18aからスプリング本体(巻回部)、第2フック部18bを介して把持部18cまで一本の線材によって一体的に形成されている。
このように、引張スプリング18に把持部18cを設けることで、保持部材側引掛部17a1に対する第2フック部18bの着脱操作が容易になる。
まず、中間転写ベルト装置8を画像形成装置本体100から引き出して、ローラユニット20を下方に露呈した状態で、ローラユニット20に下方から指を差し入れて、引張スプリング18の把持部18cを把持して、引張スプリング18を図7(A)の白矢印方向に引っ張った後に黒矢印方向にスライドさせて、第2フック部18bの引っ掛かりを解除する。これにより、中間転写ベルト10に対するテンションローラ15のテンションの付与が解除されるため、この状態で中間転写ベルト10の交換などのメンテナンスや、中間転写ベルト装置8からローラユニット20を取り外す作業などをおこなうことが可能になる。また、このとき、先に説明したシート状可撓性部材19による機能によって、第1フック部18aがアーム部材側引掛部16bから外れて引張スプリング18が脱落する不具合が抑止される。
そして、図7(A)の状態のローラユニット20から引張スプリング18を取り外すときには、図7(B)に示すように、シート状可撓性部材19を黒矢印方向に撓ませて、引張スプリング18を取り外すスペースを確保した状態で、第1フック部18aをアーム部材側引掛部16bから外して、引張スプリング18を取り外す。そして、引張スプリング18の交換などのメンテナンスがおこなわれることになる。
なお、ローラユニット20に引張スプリング18を取り付けるときには、上述した取り外し時の手順と逆の手順で操作がおこなわれることになる。
図8、図9に示すように、変形例1におけるローラユニット20は、制限部材としてのシート状可撓性部材19が、引張スプリング18に面接触可能に形成されている。
詳しくは、シート状可撓性部材19は、L字状に形成されていて、その一方の板状部が固定部として第2ステー17cに貼着されていて、その他方の板状部が非固定部(自由端)として引張スプリング18に面接触可能に配置されている。ここで、変形例1においても、シート状可撓性部材19は、通常の引張スプリング18の機能を妨げない位置(接触しない位置)であって、図7(A)で説明した引張スプリング18の移動軌跡に重なる位置に設置されている。
したがって、変形例1においても、引張スプリング18の脱落を抑止することができる。特に、変形例1では、引張スプリング18に面接触して、その移動を制限することになるため、引張スプリング18に線接触や点接触して制限する場合に比べて、制限する力を確保しやすくなる。
また、シート状可撓性部材19の非固定部の撓み方向が引張スプリング18をアーム部材16から取り外す方向と同じである。つまり、図9において、シート状可撓性部材19の非固定部の撓み方向が図の左右方向であり、引張スプリング18をアーム部材16から取り外す方向も図の左右方向である。これにより、引張スプリング18をアーム部材16から取り外す際に、引張スプリング18をシート状可撓性部材19の非固定部に面接触させて、非固定部を図の右方向に撓ませることで、引張スプリング18をアーム部材16から取り外すことができる。つまり、シート状可撓性部材19を指等で撓ませて引張スプリング18を取り外すスペースを確保することなく、引張スプリング18をアーム部材16から取り外す動作だけで、引張スプリング18をアーム部材16から取り外すことができる。
図10に示すように、変形例2におけるローラユニット20は、制限部材としてのシート状可撓性部材19が、第1ステー17bの長手方向両端部にそれぞれ設置されているのではなくて、第1ステー17bの長手方向に延在するように1つ設置されている。そして、その1つのシート状可撓性部材19によって、両端の一対の引張スプリング18の移動を制限している。
このように構成した変形例2においても、引張スプリング18の脱落を抑止することができる。
これにより、テンションローラ15を付勢するための引張スプリング18が脱落してしまう不具合が生じにくくなる。
また、本実施の形態では、中間転写ベルト10(ベルト部材)を有する中間転写ベルト装置8(ベルト装置)に対して着脱可能に設置されるローラユニット20に対して本発明を適用したが、その他のベルト部材(例えば、転写搬送ベルト、感光体ベルト、定着ベルト等である。)を有するベルト装置に対して着脱可能に設置されるローラユニットに対しても本発明を適用することができる。
また、中間転写ベルト装置8(ベルト装置)に設置された中間転写ベルト10にテンションを与えるテンションローラ15(ローラ部材)が設置されたローラユニット20に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、例えば、帯電ローラに圧接してローラ表面を清掃するクリーニングローラがローラ部材として設置されたローラユニットの対しても本発明を適用することができる。
そして、それらのような場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、制限部材としてシート状可撓性部材19を用いたが、制限部材はこれに限定されることなく、引張スプリングの一方のフック部の引っ掛けが解除された状態における引張スプリングの移動を制限できるものであれば種々の形態のものを用いることができる。
そして、それらのような場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
8 中間転写ベルト装置(ベルト装置)、
10 中間転写ベルト(ベルト部材)、
15 テンションローラ(ローラ部材)、
16 アーム部材、
16b アーム部材側引掛部、
17 保持部材、
17a 側板、 17a1 保持部材側引掛部、
17b 第1ステー(ステー)、 17c 第2ステー(ステー)、
18 引張スプリング、
18a 第1フック部、 18b 第2フック部、 18c 把持部、
19 シート状可撓性部材(制限部材)、
20 ローラユニット、
100 画像形成装置(画像形成装置本体)、
P シート。
Claims (11)
- ローラ部材と、
前記ローラ部材を回転可能に保持するアーム部材と、
前記アーム部材を搖動可能に保持する保持部材と、
一端側の第1フック部が前記アーム部材のアーム部材側引掛部に引っ掛けられて、前記第1フック部に対して鉛直方向下方に位置する他端側の第2フック部が前記保持部材の保持部材側引掛部に引っ掛けられる引張スプリングと、
前記引張スプリングの前記第2フック部の前記保持部材側引掛部に対する引っ掛けが解除された状態において、前記第1フック部が前記アーム部材側引掛部から外れたと仮定したときに前記引張スプリングが移動軌跡を描いて脱落しそうになっても、前記引張スプリングに干渉して脱落が生じないようにする制限部材と、
を備え、
前記制限部材は、前記保持部材に片持ち支持されたシート状可撓性部材であって、前記解除がされたときに、その自由端側が前記引張スプリングに当接可能な位置に形成されたことを特徴とするローラユニット。 - 引張スプリングの前記第1フック部が前記アーム部材の前記アーム部材側引掛部に引っ掛けられ、かつ、前記第2フック部が前記保持部材の前記保持部材側引掛部に引っ掛けられた状態で、前記シート状可撓性部材の自由端側が前記引張スプリングに接触しない位置に形成されたことを特徴とする請求項1に記載のローラユニット。
- 前記制限部材は、前記第2フック部の前記保持部材側引掛部に対する引っ掛けが解除された状態において、前記第1フック部が前記アーム部材側引掛部から外れたと仮定したときに前記引張スプリングが描く前記移動軌跡に重なる位置に配置されたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のローラユニット。
- 前記制限部材は、前記第2フック部よりも前記第1フック部に近い側に配置され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ローラユニット。
- 前記引張スプリングは、前記第2フック部からさらに前記他端側の端部に延在する位置に把持部を具備したことを特徴とする請求項1~請求項4のいずれかに記載のローラユニット。
- 前記保持部材は、一対の前記アーム部材をそれぞれ搖動可能に保持する一対の側板と、前記一対の側板の間に設けられたステーと、を具備し、
前記制限部材は、前記ステーに設置された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ローラユニット。 - 前記ステーは、前記アーム部材の搖動範囲を制限することを特徴とする請求項6に記載のローラユニット。
- 前記制限部材は、前記引張スプリングに面接触可能に形成されたことを特徴とする請求項1~請求項7のいずれかに記載のローラユニット。
- 所定方向に走行するベルト部材を備えて、請求項1~請求項8のいずれかに記載のローラユニットが着脱可能に設置されたベルト装置であって、
前記ローラ部材は、前記ベルト部材にテンションを与えるテンションローラであることを特徴とするベルト装置。 - 請求項9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。
- 請求項1~請求項8のいずれかに記載のローラユニットを備えたことを特徴とする画像形成装置。
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