JPH0915990A - 画像形成装置並びにベルト搬送装置並びに画像形成方法 - Google Patents
画像形成装置並びにベルト搬送装置並びに画像形成方法Info
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Abstract
の影響を受けることの無い規制板方式でありながら、搬
送ベルトの蛇行を効果的に抑えることができる装置を提
供する。 【構成】ベルト搬送装置200 が、厚さt[mm]、搬送方
向と垂直方向の縦弾性係数E[g/mm2 ]、幅Bw[m
m]のベルト12と、このベルトを張るために加えられる
印加荷重W[g/ mm ]と、このベルトを掛け渡す直径
D[mm]のローラ16と、この直径Dのローラ端面から距
離L[mm]を存して固定配設され、前記ベルトの一端縁
が常に接触するベルト蛇行規制部材としての規制板31を
備え、前記ローラ端面から前記ベルト蛇行規制部材の前
記ベルトとの接触面までの距離Lを、L[mm]<(4
2.3×D×E×t×10-3)/(W×Bw)で示され
る関係としたものである。
Description
ネスカラー複写機など、複数の感光体を用いて用紙など
の転写材上に画像を形成する画像形成装置並びに該画像
形成装置等に適用されるベルト搬送装置並びに画像形成
方法に関する。
カラー複写機が登場してきた。このカラー複写機の方式
の1つに感光体ドラム4連タンデム方式がある。この方
式は、像担持体である感光体ドラムを4本平行に並べ、
それぞれの感光体ドラム上に、イエロー,マゼンダ,シ
アン,ブラックのトナーを用いてトナー像を形成し、1
枚の転写材に順次このトナー像を転写し、カラー画像を
得る方式である。
色のトナー像を順次転写して重ねるため、転写材の位置
ずれが画像品質に大きく影響する。そのため、通常、こ
の種装置においては、転写材を転写材搬送ベルトに静電
吸着し、静電的に固定して搬送する方式をとっている。
つまり、転写材搬送ベルトが蛇行すると、その上に固定
されている転写材も蛇行する為、転写ポイントで位置ず
れが発生し、色ずれが発生するといった重大な問題があ
った。
するための第1の方法として、図10に示すようなパー
フォレーションベルト方式がある。この方式は、パーフ
ォレーションと称される送り孔a…が等間隔に施された
搬送ベルトbと、前記送り孔a…と係合するように送り
ピンc…が周面に突設されたスプロケットローラdとを
組み合わせたものであり、スプロケットローラdの送り
ピンc…が、搬送ベルトbの送り孔a…と係合すること
によって、搬送ベルトbを滑ることなく、同時に、搬送
ベルトbの蛇行を抑えて搬送することができるようにし
たものである。
等間隔に、しかも、直線上に設けることは技術的に難し
い。まず、送り孔(パーフォレーション)a…の間隔
は、これに係合するスプロケットローラdの送りピンc
…の間隔に依存する。と言うのは、まず、スプロケット
ローラdの送りピンc…の間隔を決めなくてはならない
からである。この突起部の間隔によって、スプロケット
ローラdの外径は決定される。
m間隔に、スプロケットローラdの外径を25mm程度
にしたい場合を考える。直径25mmのスプロケットロ
ーラdの外径は約78.5mmであるから、78.5÷
15=5.2これより、5個の送りピンc…を作ること
ができる。
=23.87324146mm 即ち、この外径のロー
ラを作らなければ、15mm間隔で送りピンc…を持つ
スプロケットローラdは形成できない。この時、送りピ
ンcのピッチと個数の制約から、スプロケットローラd
の外径が、製造可能な整数値に近い値となる場合は殆ど
なく、スプロケットローラ自体dをベルト搬送の希望の
大きさに設定することは難しい。
ピンcのピッチと個数によって構成された場合でも、無
端の搬送ベルトbに直線上に等間隔で、送り孔(パーフ
ォレーション)a…を設けるのは難しい。
式では、搬送ベルトbの駆動時にも不具合が発生する場
合がある。すなわち、送りピンcを送り孔a…に引っか
けることで、搬送ベルトbを回転走行させる方式である
ため、搬送ベルトbの送り孔a部分に疲労が発生し易
い。同時に、この送り孔a…によって搬送ベルトbの蛇
行を防止しているので、この蛇行力に対する疲労も生じ
る。この疲労が極限に達すると、亀裂の発生、ベルトの
破断等を引き起こすといった問題である。
ン方式では、装置の価格が高くなったり、経時変化での
装置の信頼性に問題があった。また、従来、転写材搬送
ベルトの蛇行を防止するための第2の方法として、図1
1に示すような耳付きベルト方式がある。
に沿って、耳としての寄り止めガイドf,fを設け、こ
れら寄り止めガイドf,fの内側端面と、これら寄り止
めガイドf,fの相互対向面間の距離と等しい長さに作
られている従動ローラ(寄り止めローラ)gの両端面と
が摺動するように構成することで、搬送ベルトeの蛇行
を防止する方法である。
行を防止するには、2つの条件を実現する必要性があ
る。第1の条件は、寄り止めガイドf,fの真直度を限
りなく零に近づける必要性である。すなわち、寄り止め
ガイドf,fに沿って搬送ベルトeが搬送されるわけで
あるから、この寄り止めガイドf,fが曲がりくねって
付いていると、搬送ベルトeはこれに沿って蛇行するこ
とになる。このため、寄り止めガイドf,fの真直度を
限りなく零に近づけなくてはならない。
互対向面間の距離(取付幅)を限りなく従動ローラ(寄
り止めローラ)gの長さに一致させる必要性である。寄
り止めガイドf,fの相互対向面間の距離が、従動ロー
ラgの長さよりも長ければ、その余分な長さだけ、搬送
ベルトeは蛇行する。このため、寄り止めガイドf,f
の相互対向面間の距離を限りなく従動ローラgの長さに
一致させる必要がある。
蛇行量は、最大50μm程度の量であり、耳付きベルト
方式で考えれば、片側当たり最大25μm、つまり、±
12.5μmの真直度で固定する必要がある。これは、
搬送ベルトに追従するために必要な可撓性を得るために
一般にゴム材料で構成される寄り止めガイドf,fの取
付精度としては、非常に厳しい精度である。
は、従動ローラgの長さを基準とする2本の寄り止めガ
イドf,fの取付幅精度を零と考えた場合であり、この
取付幅にマージンを持たせると、寄り止めガイドfの1
本当たりの予期される取付の真直度は、更に、高精度な
ものとなる。
高精度な寄り止めガイドf,fの取付技術が必要であ
り、現在の技術では実現不可能に近い精度が要求され、
実現のためには搬送ベルトeのコストがかなり高くなる
と言う問題があった。また、寄り止めガイドf,fは、
一般にゴム材料で構成されるために、経時変化によって
外径寸法の変化やゴム硬度の変化があり、扱い難い問題
もある。
止するための第3の方法として、図12及び図13に示
すような規制板方式がある。この方式は、搬送ベルトj
を駆動ローラkとテーパ従動ローラmとに掛け渡すとと
もに、テーパ従動ローラmの軸受o,oを圧縮バネp,
pによって外側に押すことで搬送ベルトjに張力を付与
している。
ベルトjの一端縁側端面rと平行にベルト蛇行規制部材
としての規制板sが配置されている。この規制板sは、
搬送ベルトjや駆動ローラkとは別に固定されており、
平面度が20μm以下になるように作られている。ま
た、この規制板sの平面と向き合っている搬送ベルトj
の一端縁側端面rは真直度が30μm以下になるように
研磨されている。
の向きになるように配置されているので、駆動ローラk
が駆動されて搬送ベルトjを走行させると、テーパ従動
ローラmの傾斜面を搬送ベルトjが滑り落ちて、規制板
sの方向に片寄りが発生する。しかし、この片寄りの方
向に規制板sが固定してあるので、この規制板sと向き
合った搬送ベルトjの一端縁側端面rは、規制板sと接
触して摺動状態となる。
うとする力と、規制板sが抑える力によって搬送ベルト
jの蛇行が防止されるものである。この規制板方式で
は、規制板sの搬送ベルトjの一端縁側端面rと接触す
る領域のみ平面度20μmに仕上げればよく、現実的に
は、比較的小さな金属部材を平面度20μm以内の加工
と言うことで簡単に実現することができる。
直度30μm以内に加工することも、ベルトの端縁研磨
によって比較的簡単に実現することができる。この様
に、この規制板方式は、現在の加工技術で、コストを上
げることなく実現できる部品を使っており、かなり実用
性に優れたものであるといえる。
どの様な条件下でも確実に蛇行を防止できるとは限ら
ず、図13の二点鎖線で示すように、搬送ベルトjの一
端縁部であるベルト摺動部がめくり上がった状態に変形
してしまい、搬送ベルトjが蛇行することがあるといっ
た問題がある。
ベルト摺動部の変形を確実に防止して搬送ベルトjの蛇
行を確実に防止する点について、何等、検討がなされて
いないのが現状である。
来、この転写材搬送ベルト等の無端状の搬送ベルトの蛇
行を防止するための方法として、図10に示すようなパ
ーフォレーションベルト方式、図11に示すような耳付
きベルト方式、及び、図12,図13に示すような規制
板方式がある。
および耳付きベルト方式は、両方式とも、製造性が悪く
装置の価格が高くなったり、経時変化での装置の信頼性
に問題があった。
方法で、しかも、経時変化の影響を受けることが無いな
どの特長を有するものであるが、条件によっては搬送ベ
ルトのベルト摺動部の変形を生じ、搬送ベルトの蛇行を
確実に防止することができない場合があるといった問題
がある。
で、安価で、かつ容易な方法で、しかも、経時変化の影
響を受けることの無い規制板方式でありながら、搬送ベ
ルトの蛇行を効果的に抑えることができ、画質の良い画
像形成を可能とした画像形成装置並びに該画像形成装置
等に適用されるベルト搬送装置並びに画像形成方法を提
供することを目的とする。
決するための第1の手段として、列設された複数の像担
持体にそれぞれ対応して設けられ、その各像担持体上に
それぞれ画像を形成する複数の画像形成手段と、駆動ロ
ーラと従動ローラに掛け渡されて中途部が前記各像担持
体に対向するよう張設された無端状の転写材搬送ベルト
を有し、前記各像担持体に対して順次転写材を搬送する
ベルト搬送装置と、前記各像担持体にそれぞれ対応して
設けられ、前記ベルト搬送装置で搬送される転写材に対
して前記各像担持体上に形成された画像をそれぞれ転写
する複数の転写手段とを具備し、かつ前記ベルト搬送装
置が、厚さt[mm]、搬送方向と垂直方向の縦弾性係
数E[g/mm2 ]、幅Bw[mm]のベルトと、この
ベルトを張るために加えられる印加荷重W[g/mm]
と、このベルトを掛け渡す直径D[mm]のローラと、
この直径D[mm]のローラ端面から距離L[mm]を
存して固定配設され、前記ベルトの一端縁が常に接触す
るベルト蛇行規制部材とを備え、前記ローラ端面から前
記ベルト蛇行規制部材の前記ベルトとの接触面までの距
離L[mm]を、L[mm]<(42.3×D×E×t
×10-3)/(W×Bw)で示される関係としたもので
ある。
の像担持体にそれぞれ対応して設けられ、その各像担持
体上にそれぞれ画像を形成する複数の画像形成手段と、
駆動ローラと従動ローラに掛け渡されて中途部が前記各
像担持体に対向するよう張設された無端状の転写材搬送
ベルトを有し、前記各像担持体に対して順次転写材を搬
送するベルト搬送装置と、前記各像担持体にそれぞれ対
応して設けられ、前記ベルト搬送装置で搬送される転写
材に対して前記各像担持体上に形成された画像をそれぞ
れ転写する複数の転写手段とを具備し、前記ベルト搬送
装置が、ローラと、このローラに掛け渡されたベルト
と、このベルトに張力をかける張力付与手段と、前記ロ
ーラの端面から距離Lを存して固定配設され、前記ベル
トの一端縁が常に接触するベルト蛇行規制部材とを備
え、前記ベルト蛇行規制部材の前記ベルトとの接触面の
位置Lをベルトがめくれない距離としたものである。
m]、搬送方向と垂直方向の縦弾性係数E[g/mm
2 ]、幅Bw[mm]のベルトと、このベルトを張るた
めに加えられる印加荷重W[g/mm]と、このベルト
を掛け渡す直径D[mm]のローラと、この直径D[m
m]のローラ端面から距離L[mm]を存して固定配設
され、前記ベルトの一端縁が常に接触するベルト蛇行規
制部材とを具備し、前記ローラ端面から前記ベルト蛇行
規制部材の前記ベルトとの接触面までの距離L[mm]
は、次式、L[mm]<(42.3×D×E×t×10
-3)/(W×Bw)で示される関係にあるようにしたも
のである。
ローラに掛け渡されたベルトと、このベルトに張力をか
ける張力付与手段と、前記ローラの端面から距離Lを存
して固定配設され、前記ベルトの一端縁が常に接触する
ベルト蛇行規制部材とを具備し、前記ベルト蛇行規制部
材の前記ベルトとの接触面の位置Lをベルトがめくれな
い距離としたものである。
の像担持体上にそれぞれ画像を形成する複数の画像形成
工程と、駆動ローラと従動ローラに掛け渡されて中途部
が前記各像担持体に対向するよう張設された無端状の転
写材搬送ベルトを有したベルト搬送装置により、前記各
像担持体に対して順次転写材を搬送する転写材搬送工程
と、前記ベルト搬送装置により搬送される転写材に対し
て前記各像担持体上に形成された画像をそれぞれ転写す
る複数の転写工程とを有する画像形成方法であって、前
記ベルト搬送装置が、厚さt[mm]、搬送方向と垂直
方向の縦弾性係数E[g/mm2 ]、幅Bw[mm]の
ベルトと、このベルトを張るために加えられる印加荷重
W[g/mm]と、このベルトを掛け渡す直径D[m
m]のローラと、この直径D[mm]のローラ端面から
距離L[mm]を存して固定配設され、前記ベルトの一
端縁が常に接触するベルト蛇行規制部材とを備え、前記
ローラ端面から前記ベルト蛇行規制部材の前記ベルトと
の接触面までの距離L[mm]を、L[mm]<(4
2.3×D×E×t×10-3)/(W×Bw)で示され
る関係としたものである。
の像担持体上にそれぞれ画像を形成する複数の画像形成
工程と、駆動ローラと従動ローラに掛け渡されて中途部
が前記各像担持体に対向するよう張設された無端状の転
写材搬送ベルトを有したベルト搬送装置により、前記各
像担持体に対して順次転写材を搬送する転写材搬送工程
と、前記ベルト搬送装置により搬送される転写材に対し
て前記各像担持体上に形成された画像をそれぞれ転写す
る複数の転写工程とを有する画像形成方法であって、前
記ベルト搬送装置が、ローラと、このローラに掛け渡さ
れたベルトと、このベルトに張力をかける張力付与手段
と、前記ローラの端面から距離Lを存して固定配設さ
れ、前記ベルトの一端縁が常に接触するベルト蛇行規制
部材とを備え、前記ベルト蛇行規制部材の前記ベルトと
の接触面の位置Lをベルトがめくれない距離としたもの
である。
並びに画像形成方法によれば、安価で、かつ容易な方法
で、しかも、経時変化の影響を受けることの無い規制板
方式でありながら、規制板とベルトとローラの関係を明
確にすることによって、搬送ベルトの蛇行を効果的に抑
えることができ、ベルトの蛇行に起因する色ずれを無く
し、画質の良い画像形成を可能とした画像形成装置並び
に該画像形成装置等に適用されるベルト搬送装置並びに
画像形成方法を提供することが可能となる。
図9を参照して説明する。まず、図1を参照して画像形
成装置としての4連タンデム方式のカラー複写機の全体
構成を説明する。
された4つの像担持体としての感光体ドラム2Y,2
M,2C,2BKと、これら各感光体ドラム2Y,2
M,2C,2BKにそれぞれ対応して設けられ、その各
2Y,2M,2C,2BK上にそれぞれ画像を形成する
複数の画像形成手段150Y,150M,150C,1
50BKと、前記感光体ドラム2Y,2M,2C,2B
Kに対して順次用紙からなる転写材8を搬送するベルト
搬送装置200と、前記感光体ドラム2Y,2M,2
C,2BKにそれぞれ対応して設けられ、前記ベルト搬
送装置200で搬送される転写材8に対して前記感光体
ドラム2Y,2M,2C,2BK上に形成されたトナー
画像をそれぞれ転写する複数の転写手段としての転写ロ
ーラ5Y,5M,5C,5BKを有する。
0M,150C,150BKは、固体走査ヘッド1Y,
1M,1C,1BK,等倍結像光学系などからなる記録
部と、帯電装置3Y,3M,3C,3BK、現像装置4
Y,4M,4C,4BK、クリーニング装置6Y,6
M,6C,6BK、除電装置7Y,7M,7C,7BK
などからなる画像形成部からなっている。
明すると、図示しない印字制御部から送られてくるイエ
ローの画像データにしたがって固体走査ヘッド1Yが感
光体ドラム2Yに対して露光光を出力する。この固体走
査ヘッド1Yは、主走査方向ライン上に微小な発光部が
等間隔に配設された構造を持ち、印字すべきパターンに
応じて印字制御部から送られてくるオンーオフ信号に応
じて、主走査方向ラインの個別発光部を点灯制御するこ
とにより、この発光部の光を1対1に結像する等倍結像
光学系によって、感光体ドラム2Y上に光を結像して露
光を行なう。
は解像度400DPIのLEDヘッドアレイを、等倍結
像光学系にはセルフォックレンズアレイを用いた。感光
体ドラム2Yの周囲には、感光体ドラム2Yの表面を帯
電する帯電装置3Y、固体走査ヘッド1Y、現像装置4
Y、転写装置5Y、クリーニング装置6Y、除電装置7
Yが配設されている。
ない)により、V0 の外周速度で回転駆動される。この
感光体ドラム2Yは、感光体ドラム2Yの表面に接して
設けられている導電性を有する帯電ローラからなる帯電
装置3Yによって表面が帯電される。なお、この帯電ロ
ーラは、感光体ドラム2Yの表面に接触することによっ
て回転している。
体によって形成されている。この光導電体は、通常は高
抵抗であるが、光が照射されると、光照射部の比抵抗が
変化する性質を持っている。そこで、帯電したイエロー
感光体ドラム2Yの表面に、イエロー印字パターンに応
じた光を、固体走査ヘッド1Yから等倍結像光学系を通
して照射することによって、イエロー印字パターンの静
電潜像が感光体ドラム2Yの表面に形成される。
2Yの表面に形成される像であり、固体走査ヘッド1Y
からの光照射によって、光導電体の被照射面の比抵抗が
低下し、感光体ドラム2Y表面の帯電した電荷が流れ、
一方、固体走査ヘッド1Yからの光照射されなかった部
分の電荷が残留することによって形成される、いわゆる
ネガ潜像である。
Y上の露光位置に、固体走査ヘッド1Yの光が結像さ
れ、潜像が形成された感光体ドラム2Yは、現像位置ま
でV0の速度で回転する。そして、この現像位置で、感
光体ドラム2Y上の潜像は、現像装置4Yによって可視
像であるトナー像化される。
樹脂にて形成されるイエロートナーが準備されている。
イエロートナーは、現像装置4Yの内部で攪拌されるこ
とで摩擦帯電し、感光体ドラム2Y上に帯電した帯電荷
と同極性の電荷を持つ。感光体ドラム2Yの表面が現像
装置4Yを通過していくことにより、帯電が除去された
潜像部にのみイエロートナーが静電的に付着して、潜像
がイエロートナーによって現像される(反転現像)。
ラム2Yは、引続き外周V0 で回転し、転写位置の地点
で転写装置5Yによって、給紙系によりタイミングを取
って供給された転写材搬送ベルト12上の転写材(用
紙)8上にトナー像が転写される。
ドローラ10、および、レジストローラ11からなる。
ピックアップローラ9によって、給紙カセット39内か
ら持ち上げられた転写材8は、フィードローラ10によ
って1枚だけレジストローラ11に搬送される。レジス
トローラ11は、転写材8の姿勢をただした後、転写材
搬送ベルト12上に送る。レジストローラ11の外周速
度、転写材搬送ベルト12の周速は、感光体ドラム2Y
の周速V0 と等速になるように設定されている。転写材
8は、その一部をレジストローラ11に保持された状態
で、感光体ドラム2Yと等速のV0 で転写材搬送ベルト
12と共に感光体ドラム2Yの転写位置に送られる。
体ドラム2Y上のイエロートナー像は、転写装置5Yに
よって、感光体ドラム2Yから離脱して転写材8上に転
写され、この結果、イエロー印字信号に基づく印字パタ
ーンのイエロートナー像が転写材8上に形成される。
帯電器によって構成されている。このコロナ帯電器は、
転写材搬送ベルト12の裏側から、感光体ドラム2Yに
静電的に付着しているイエロートナーの電位と逆極性を
有する電界を供給する。この電界は、転写材搬送ベルト
12、および、転写材8を通して感光体ドラム2Y上の
イエロートナー像に作用し、その結果、感光体ドラム2
Yから転写材8へトナー像を転写する。
写材8は、次にマゼンダ画像形成手段150Mに、さら
にシアン画像形成手段150Cに、さらにブラック画像
形成手段150BKに順次供給される。
アン画像形成手段150C、ブラック画像形成手段15
0BKは、上述したイエロー画像形成手段150Yにお
けるイエロー(Y)を、マゼンダ(M)、シアン
(C)、ブラック(BK)に置き換えた、同じ構成部材
および作用より成り立っているので、説明を簡略化する
ため、これらの画像形成手段については説明を省略す
る。
置、シアン転写位置、ブラック転写位置を順次通過し
て、色重ね画像を形成した転写材8は、定着装置13へ
と送り込まれる。
トローラから構成されており、転写材8上に電荷力によ
って載っているだけのトナー像を加熱することにより、
色重ねしたトナー像を溶融して、転写材8への永久定着
を行なう。定着の完了した転写材8は、送り出しローラ
14によって排紙トレイ15に搬出される。
ラム2Y,2M,2C,2BKは、そのまま外周速度V
0 にて回転駆動され、クリーニング装置6Y,6M,6
C,6BKによって残留トナーや紙粉がクリーニングさ
れ、さらに、除電装置7Y,7M,7C,7BKの除電
ランプで表面の電位が一定にされ、必要に応じて再び帯
電装置3Y,3M,3C,3BKからの一連のプロセス
に入る。
を定着装置13に送り出した後、ベルト表面に付着した
残留トナーや紙粉がベルトクリーニング装置22によっ
てクリーニングされ、必要に応じて次の転写材8を搬送
する。
単色の記録部・画像形成部による作像を行なう。このと
き、選択された色以外の記録部・画像形成部は動作を行
なわないようになっている。
ベルト12前記転写材8を搬送するベルト搬送装置20
0について詳述する。ベルト搬送装置200は、駆動ロ
ーラ16とテーパ従動ローラ17とに掛け渡されて中途
部が前記感光体ドラム2Y,2M,2C,2BKに対向
するよう張設された無端状の転写材搬送ベルト12を有
した構成となっている。
からその駆動力を伝達されて図中反時計方向に感光体ド
ラム2Y,2M,2C,2BKの外周速度V0 とベルト
外周速度が等速になるように駆動されている。
部に転写材搬送方向と平行な方向に移動可能な機構を持
ち、転写材搬送方向と反対方向に圧縮スプリング18,
18によって、転写材搬送ベルト12に引張荷重を加え
るべく押圧されている。従動ローラ17を転写材搬送方
向と平行な方向に移動可能とする機構は、フレーム51
に設けられた長孔52,52と、これら長孔52,52
に摺動可能に設けられ前記従動ローラ17の両端軸部を
回転自在に保持する従動ローラ保持部材21,21とで
構成される。
12の片寄り・蛇行防止方法として規制板方式を採用し
ている。すなわち、転写材搬送ベルト12を掛け渡して
いる駆動ローラ16のフロント側方向、すなわち、前記
テーパ従動ローラ17の小径側が位置する方向の端面と
平行にベルト蛇行規制部材としての規制板31を設けた
ものとなっている。
μm以下になるように作られている。また、この規制板
31の平面31aと向き合っている転写材搬送ベルト1
2の一端縁側端面12aは真直度が30μm以下になる
ように研磨されている。
よりこれに掛け渡された転写材搬送ベルト12が走行す
る。駆動ローラ16の回転方向は図1の状態において図
中反時計回りの方向であり、感光体ドラムに対向する転
写材搬送ベルト12の上面は、図中、右から左方向へと
走行するようになっている。
テーパ従動ローラ17によって転写材搬送ベルト12は
次第にテーパ従動ローラ17の小径側、つまり、手前側
(フロント側)に片寄りが進行する。転写材搬送ベルト
12の片寄りが進行していくと、駆動ローラ16の図中
手前側に固定状態で配設してある規制板31に接触し、
常に転写材搬送ベルト12の一端縁側端面12aが規制
板31の平面31aと接触して摺動状態となる。
で一定量、転写材搬送ベルト12の片寄りが進行する
と、規制板31を押す力とこれによって発生する反作用
とが釣り合って片寄りは停止する。
写材搬送ベルト12の寄り力より一般に小さいので寄り
力が釣り合っている状態では蛇行力はその寄り力の作用
と反作用の力の中に内包され転写材搬送ベルト12の蛇
行は生じない。
ベルト幅以上に設計されており、テーパの効果がベルト
全幅に作用する構造となっている。この規制板方式で
は、規制板31のベルト端縁と接触する領域のみ平面度
20μmに仕上げればよく、現実的には、比較的小さな
金属部材を平面度20μm以内の加工と言うことで簡単
に実現することができる。一方、転写材搬送ベルト12
の一端縁側端面12aを真直度30μm以内に加工する
のも、ベルトの端縁研磨によって比較的簡単に実現する
ことができる。この様に、この規制板方式は、現在の加
工技術で、コストを上げることなく実現できる部品を使
っている。
で、しかも、経時変化の影響を受けることの無い規制板
方式でありながら、規制板31と転写材搬送ベルト12
と駆動ローラ16の関係を後述するように明確にするこ
とによって、転写材搬送ベルト12の蛇行を効果的に抑
えることができるようにしてある。
因する色ずれを無くし、画質の良い画像形成を可能とし
たものとなっている。まず、規制板31とベルト保持ロ
ーラである駆動ローラ13の端面31との間の距離L
と、ベルト変形によるベルト蛇行量の関係について実験
を行なった。この実験結果について、図4ないし図6を
参照して説明する。
駆動ローラ13の端面31との間の距離Lが、ベルト摺
動部の変形に大きな影響を及ぼすことが実験結果から分
かった。
ーラである駆動ローラ13の外径Dが22mmで、規制
板31と駆動ローラ13の端面31との間の距離Lが2
mmの場合(D=22mm、L=2mm)には、転写材
搬送ベルト12の一端縁側端面12aと規制板31との
間に1kgの寄り力が発生していても、転写材搬送ベル
ト12は変形せず、従って、転写材搬送ベルト12に蛇
行は発生しなかった。
13の端面31との間の距離Lが30mmとした場合
(D=22mm、L=30mm)には、図5に示すよう
に、転写材搬送ベルト12の一端縁分は寄り力によって
容易に変形し、転写材搬送ベルト12に蛇行が発生し
た。
の端面31との間の距離Lが30mmでも、ベルト保持
ローラである駆動ローラ13の外径Dが50mmとした
場合(D=50mm、L=30mm)であれば、図6に
示すように、転写材搬送ベルト12は寄り力によって変
形が発生しなかった。
2の厚み(t)が厚い場合や、寄り力が作用する方向の
ベルトの縦弾性係数(E)が大きい場合もベルトは変形
しない。単純に駆動ローラ(保持ローラ)13の径
(D)を大きくすることでベルトの変形が防止できるの
は、駆動ローラ13に巻き付いている転写材搬送ベルト
12の面積の増加によって、寄り力が作用するベルトの
断面積を広く取ることができるので、同じ寄り力に対し
て、駆動ローラ13の径が大きい方が、規制板31と駆
動ローラ13の端面31との間の距離(L)を長くする
ことができる。このように、寄り力による転写材搬送ベ
ルト12の変形は、ベルトの蛇行の原因となり、他のパ
ラメータと複合的に作用しあっている。
ルトの規制板方向の縦弾性係数E[kg/mm2 ]、ベ
ルトの厚さt[mm]をパラメータとして、駆動ローラ
のローラ部端面と規制板の距離L[mm]を測定し、ベ
ルト端縁の変形によるベルトの蛇行量基準として最大の
距離Lを調べた。ベルトの蛇行量の良否判定は、蛇行量
最大値50μmを基準値とし、これを越える蛇行量が発
生する場合は不合格、蛇行量が50μm以内の場合は合
格とした。
る。 駆動ローラの外径D[mm] …5 、10、20、30、…、100 ベルトの縦弾性係数[kg/mm2 ]…300 、400 、500 、600 、700 ベルトの厚さ [mm] …0.04、0.06、0.08、0.1 、0.2 、0.3 、 0.4 、0.5 、0.6 、0.7 、0.8 この時、ベルト端縁の変形によって蛇行量50μmを越
えない、最大の駆動ローラのローラ部端縁と規制板の距
離L[mm]を計測した。
表例3つを、図7〜図9に示す。なお、ベルトへの印加
荷重は、ベルトの厚みや縦弾性係数によって適正値(ベ
ルトがローラ間のたるみなく張り渡される荷重)に設定
した。
m]、Y軸はベルトの厚さt[mm]を、Z軸は駆動ロ
ーラのローラ部端縁と規制板の最大距離L[mm]をそ
れぞれ示している。
mm2 ]、印加荷重3500[g]の場合、図8はベル
トの縦弾性係数500[kg/mm2 ]、印加荷重35
00[g]の場合、図9はベルトの縦弾性係数700
[kg/mm2 ]、印加荷重3500[g]の場合の実
験結果をそれぞれ示している。
縁と規制板の最大距離L[mm]は、駆動ローラの外径
D[mm]が大きくなると大きくなり、ベルトの厚さt
[mm]が厚くなると大きくなり、ベルトの幅方向の縦
弾性係数E[kg/mm2 ]が大きくなると大きくなる
ことがわかる。つまり、この3つの因子は、駆動ローラ
のローラ部端縁と規制板の最大距離L[mm]に対し
て、比例関係にあることがわかる。
を、以下の表1、表2に示す。この測定結果は、駆動ロ
ーラの外径Dが20[mm]、ベルトの厚みtが0.1
[mm]、ベルトの幅方向の縦弾性係数Eが400[k
g/mm2 ]の場合のものである。
値が変化するので、印加荷重Wは[g/mm]と言う単
位で示している。従って、13.4[g/mm]の場合
は、幅300mmのベルトに約4000gの印加荷重を
加えたのと等価の意味を持つ。
ベルトの厚みが0.1[mm]、ベルトの幅方向の縦弾
性係数Eが650[kg/mm2 ]の場合、以下のよう
な測定結果となった。
と規制板の最大距離L[mm]に対して、反比例関係に
あることが分かる。これらの実験結果を元に、駆動ロー
ラのローラ部端縁と規制板の最大距離L[mm]を得る
ための近似式を求めると、次式のようになった。
ーラ部端縁と規制板の最大距離Lは、駆動ローラの直径
Dと、ベルト幅方向の縦弾性係数Eと、ベルトの厚さt
に比例し、ベルト1mmの幅当たりの印加荷重Wと、ベ
ルト幅Bwに反比例することを示している。この式は右
辺で求められた値以下に、駆動ローラのローラ部端縁と
規制板の最大距離Lを配置すれば、ベルトの変形をベル
ト蛇行量最大値50μm以下に抑えた状態で、規制板方
式を用いることができることを示している。
条件に、駆動ローラのローラ部端縁と規制板の距離Lを
設定することによって、規制板方式を効果的に適用する
ことができるものである。
たす値、6[mm]に設定して固定してある。ここで、
詳しく説明すると、 (42.3×D×E×t×10-3)/(W×Bw) =(42.3×20×430000×0.1×10-3)/3500 =10.4[mm] そして、この値より小さいL(L<10.4[mm])
を満足するL=6[mm]に設定することで、規制板方
式で、転写材搬送ベルト12の摺動端縁が変形すること
なしに、ベルトの蛇行量を効果的に抑えることができる
ものとした。
ば、規制板方式を用いて、ベルトの蛇行量を安価でしか
も確実に、効果的に抑えることができる。また、説明し
た実施例は、ベルトの寄り力制御方向をテーパ従動ロー
ラによっているが、この制御方式は、一例であり、他の
寄り方向制御方式と組み合わせても、本発明の効果は全
く変わらない。
て説明したが、ベルトに像を直接担持させる画像形成装
置の像担持体用ベルトに適用することも可能である。そ
の他、本発明は本発明の要旨を変えない範囲で種々変形
実施可能なことは勿論である。
装置並びに画像形成方法によれば、安価で、かつ容易な
方法で、しかも、経時変化の影響を受けることの無い規
制板方式でありながら、規制板とベルトとローラの関係
を明確にすることによって、搬送ベルトの蛇行を効果的
に抑えることができ、ベルトの蛇行に起因する色ずれを
無くし、画質の良い画像形成を可能とした画像形成装置
並びに該画像形成装置等に適用されるベルト搬送装置並
びに画像形成方法を提供することができるといった効果
を奏する。
ー画像形成装置の概略図。
部切欠して示す斜視図。
の間の距離と駆動ローラの外径の関係を示す説明図。
の間の距離と駆動ローラの外径の関係を示す説明図。
の間の距離と駆動ローラの外径の関係を示す説明図。
装置の概略的斜視図。
概略的斜視図。
斜視図。
変形状態を示す説明図。
置、4…現像装置、5…転写装置、6…クリーニング装
置、7…除電装置、8…転写材、12…転写材搬送ベル
ト、16…駆動ローラ、17…テーパ従動ローラ、18
…スプリング、21…従動ローラ軸受、31…規制板
(ベルト蛇行防止部材)、150…画像形成手段、20
0…ベルト搬送装置。
Claims (6)
- 【請求項1】列設された複数の像担持体にそれぞれ対応
して設けられ、その各像担持体上にそれぞれ画像を形成
する複数の画像形成手段と、 駆動ローラと従動ローラに掛け渡されて中途部が前記各
像担持体に対向するよう張設された無端状の転写材搬送
ベルトを有し、前記各像担持体に対して順次転写材を搬
送するベルト搬送装置と、 前記各像担持体にそれぞれ対応して設けられ、前記ベル
ト搬送装置で搬送される転写材に対して前記各像担持体
上に形成された画像をそれぞれ転写する複数の転写手段
と、を具備し、かつ前記ベルト搬送装置が、 厚さt[mm]、搬送方向と垂直方向の縦弾性係数E
[g/mm2 ]、幅Bw[mm]のベルトと、 このベルトを張るために加えられる印加荷重W[g/m
m]と、 このベルトを掛け渡す直径D[mm]のローラと、 この直径D[mm]のローラ端面から距離L[mm]を
存して固定配設され、前記ベルトの一端縁が常に接触す
るベルト蛇行規制部材と、を備え、 前記ローラ端面から前記ベルト蛇行規制部材の前記ベル
トとの接触面までの距離L[mm]を、 L[mm]<(42.3×D×E×t×10-3)/(W×Bw) で示される関係としたことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】列設された複数の像担持体にそれぞれ対応
して設けられ、その各像担持体上にそれぞれ画像を形成
する複数の画像形成手段と、 駆動ローラと従動ローラに掛け渡されて中途部が前記各
像担持体に対向するよう張設された無端状の転写材搬送
ベルトを有し、前記各像担持体に対して順次転写材を搬
送するベルト搬送装置と、 前記各像担持体にそれぞれ対応して設けられ、前記ベル
ト搬送装置で搬送される転写材に対して前記各像担持体
上に形成された画像をそれぞれ転写する複数の転写手段
と、を具備し、 前記ベルト搬送装置が、 ローラと、 このローラに掛け渡されたベルトと、 このベルトに張力をかける張力付与手段と、 前記ローラの端面から距離Lを存して固定配設され、前
記ベルトの一端縁が常に接触するベルト蛇行規制部材
と、を備え、 前記ベルト蛇行規制部材の前記ベルトとの接触面の位置
Lをベルトがめくれない距離としたことを特徴とする画
像形成装置。 - 【請求項3】厚さt[mm]、搬送方向と垂直方向の縦
弾性係数E[g/mm2 ]、幅Bw[mm]のベルト
と、 このベルトを張るために加えられる印加荷重W[g/m
m]と、 このベルトを掛け渡す直径D[mm]のローラと、 この直径D[mm]のローラ端面から距離L[mm]を
存して固定配設され、前記ベルトの一端縁が常に接触す
るベルト蛇行規制部材と、を具備し、 前記ローラ端面から前記ベルト蛇行規制部材の前記ベル
トとの接触面までの距離L[mm]は、次式、 L[mm]<(42.3×D×E×t×10-3)/(W×Bw) で示される関係にあることを特徴とするベルト搬送装
置。 - 【請求項4】ローラと、 このローラに掛け渡されたベルトと、 このベルトに張力をかける張力付与手段と、 前記ローラの端面から距離Lを存して固定配設され、前
記ベルトの一端縁が常に接触するベルト蛇行規制部材
と、を具備し、 前記ベルト蛇行規制部材の前記ベルトとの接触面の位置
Lをベルトがめくれない距離としたことを特徴とするベ
ルト搬送装置。 - 【請求項5】列設された複数の像担持体上にそれぞれ画
像を形成する複数の画像形成工程と、 駆動ローラと従動ローラに掛け渡されて中途部が前記各
像担持体に対向するよう張設された無端状の転写材搬送
ベルトを有したベルト搬送装置により、前記各像担持体
に対して順次転写材を搬送する転写材搬送工程と、 前記ベルト搬送装置により搬送される転写材に対して前
記各像担持体上に形成された画像をそれぞれ転写する複
数の転写工程と、を有する画像形成方法であって、 前記ベルト搬送装置が、 厚さt[mm]、搬送方向と垂直方向の縦弾性係数E
[g/mm2 ]、幅Bw[mm]のベルトと、 このベルトを張るために加えられる印加荷重W[g/m
m]と、 このベルトを掛け渡す直径D[mm]のローラと、 この直径D[mm]のローラ端面から距離L[mm]を
存して固定配設され、前記ベルトの一端縁が常に接触す
るベルト蛇行規制部材と、を備え、 前記ローラ端面から前記ベルト蛇行規制部材の前記ベル
トとの接触面までの距離L[mm]を、 L[mm]<(42.3×D×E×t×10-3)/(W×Bw) で示される関係としたことを特徴とする画像形成方法。 - 【請求項6】列設された複数の像担持体上にそれぞれ画
像を形成する複数の画像形成工程と、 駆動ローラと従動ローラに掛け渡されて中途部が前記各
像担持体に対向するよう張設された無端状の転写材搬送
ベルトを有したベルト搬送装置により、前記各像担持体
に対して順次転写材を搬送する転写材搬送工程と、 前記ベルト搬送装置により搬送される転写材に対して前
記各像担持体上に形成された画像をそれぞれ転写する複
数の転写工程と、を有する画像形成方法であって、 前記ベルト搬送装置が、 ローラと、 このローラに掛け渡されたベルトと、 このベルトに張力をかける張力付与手段と、 前記ローラの端面から距離Lを存して固定配設され、前
記ベルトの一端縁が常に接触するベルト蛇行規制部材
と、を備え、 前記ベルト蛇行規制部材の前記ベルトとの接触面の位置
Lをベルトがめくれない距離としたことを特徴とする画
像形成方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP7166194A JPH0915990A (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 画像形成装置並びにベルト搬送装置並びに画像形成方法 |
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