米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 写真;映画 -> 富士ゼロックス株式会社

発明の名称 画像形成装置およびベルト搬送装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−11068(P2007−11068A)
公開日 平成19年1月18日(2007.1.18)
出願番号 特願2005−192743(P2005−192743)
出願日 平成17年6月30日(2005.6.30)
代理人 【識別番号】100104880
【弁理士】
【氏名又は名称】古部 次郎
発明者 菊地原 克則 / 川端 隆 / 高橋 政明 / 宮本 陽子 / 金山 清俊
要約 課題
簡易な構成で、転写ベルト等の無端ベルトに生じる蛇行を抑制する。

解決手段
二次転写部20は、中間転写ベルト15の像担持面側に圧接配置される二次転写搬送ベルト21、二次転写搬送ベルト21を張架し、二次転写搬送ベルト21を中間転写ベルト15に対して圧接させる駆動ロール22、駆動ロール22とともに二次転写搬送ベルト21を張架する剥離ロール23、中間転写ベルト15の像担持面の裏面側に配設されるバックアップロール25を備える。駆動ロール22は、駆動モータ80によってイン側から駆動される。そして、駆動ロール22は、イン側が太くアウト側が細くなるように構成される。
特許請求の範囲
【請求項1】
画像が担持搬送される像担持搬送体と、
前記像担持搬送体との間に記録材をニップしながら搬送し当該像担持搬送体に担持された画像を当該記録材に転写せしめる転写ベルトと、
前記転写ベルトを回動させる駆動ロールを含み、当該転写ベルトを回動可能に張架支持する複数のロール部材と、
前記転写ベルトの一端部側から前記駆動ロールを回転駆動する駆動部とを有し、
前記複数のロール部材における所定のロール部材の外径が、前記転写ベルトの前記一端部側から他端部側に向かって小さくなるように形成されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記所定のロール部材が、前記駆動ロールであることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記駆動ロールが弾性体にて構成されることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記所定のロール部材が、前記駆動ロール以外の張架ロールであり、
前記張架ロールは、外径が異なる複数の分割ロールを軸方向に並べて構成されることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項5】
画像が担持搬送される像担持搬送体と、
前記像担持搬送体との間に記録材をニップしながら搬送し当該像担持搬送体に担持された画像を当該記録材に転写せしめる転写ベルトと、
前記転写ベルトを回動させる駆動ロールを含み、当該転写ベルトを回動可能に張架支持する複数のロール部材と、
前記転写ベルトの一端部側から前記駆動ロールを回転駆動する駆動部とを有し、
前記複数のロール部材における所定のロール部材の硬度が、前記転写ベルトの前記一端部側から他端部側に向かって小さくなるように形成されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項6】
前記所定のロール部材が、前記駆動ロールであることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記駆動ロールが発泡層を備えており、当該発泡層におけるセル径が当該駆動ロールの軸方向に沿って変化していることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
【請求項8】
画像形成装置で用いられるベルト搬送装置であって、
被搬送物を担持搬送する無端ベルトと、
外周面に弾性部材を有し、前記無端ベルトの一端側から他端側に向けて外径が小さくなるように構成されるとともに、当該無端ベルトを回動可能に張架し且つ駆動する駆動ロールと、
前記駆動ロールとともに前記無端ベルトを回動可能に張架する一又は複数の張架ロールと、
前記駆動ロールの外径の太い側に接続され、当該駆動ロールを回転駆動する駆動部と
を含むベルト搬送装置。
【請求項9】
前記無端ベルトは、画像が担持搬送される像担持搬送体との間に前記被搬送物としての記録材をニップし、
前記駆動ロールは、前記像担持搬送体に向けて前記無端ベルトを押圧することを特徴とする請求項8記載のベルト搬送装置。
【請求項10】
画像形成装置で用いられるベルト搬送装置であって、
被搬送物を担持搬送する無端ベルトと、
外周面に弾性部材を有し、前記無端ベルトの一端側から他端側に向けて硬度が小さくなるように構成されるとともに、前記無端ベルトを回動可能に張架し且つ駆動する駆動ロールと、
前記駆動ロールとともに前記無端ベルトを回動可能に張架する一又は複数の張架ロールと、
前記駆動ロールの硬度の大きい側に接続され、当該駆動ロールを回転駆動する駆動部と
を含むベルト搬送装置。
【請求項11】
前記無端ベルトは、画像が担持搬送される像担持搬送体との間に前記被搬送物としての記録材をニップし、
前記駆動ロールは前記像担持搬送体上の画像をニップされる前記記録材に転写するための転写バイアスを印加することを特徴とする請求項10記載のベルト搬送装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子写真複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置等に係り、より詳しくは、記録材にトナー像を転写する転写部に改良を加えた画像形成装置等に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、カラー画像を高速且つ高画質に形成することを目的として、所謂フルカラーのタンデム機が提案されている。このタンデム機の代表的なものとしては、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4つの画像形成ユニットを互いに並列的に配置したものが知られている。この画像形成装置では、これら各画像形成ユニットにて順次形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー像を、中間転写ベルト上に多重に転写(一次転写)した後、この中間転写ベルトから記録材(用紙)上に一括して転写(二次転写)し、この記録材上に形成されたトナー像を定着することによって、フルカラーや白黒(モノクロ)の画像を得ている。
【0003】
従来、このような中間転写方式を採用した画像形成装置では、二次転写後の記録材が中間転写ベルトに貼り付き、ジャムが発生しやすくなるといった問題があった。そこで、本出願人は、二次転写を行う二次転写部において、記録材が担持搬送される転写ベルト(二次転写搬送ベルト)を中間転写ベルトに圧接配置させ、また、この二次転写部における転写ロールとして、転写ベルトを張架するロールを用いて、中間転写ベルトに二次転写搬送ベルトを圧接配置させる技術を提案している(特許文献1参照。)。
【0004】
また、二次転写搬送ベルトや中間転写ベルト等の無端ベルトを用いた場合には、無端ベルトを周回駆動する際に、無端ベルトが無端ベルトを張架するロール部材の軸方向に蛇行することがある。このような現象はベルトウォークと呼ばれる。このようなベルトウォークが生じると、二次転写を行う際に記録材に対するトナー像の転写位置がずれ、忠実な転写が行えなくなってしまう。そこで、無端ベルトの両端部にリブを突出形成し、両端部に形成されたリブの内側にロール部材の両端部を配置することで、無端ベルトがある程度以上ずれたような場合に、無端ベルトのリブにロール部材の端部が当接することで、無端ベルトの蛇行を規制する技術が存在する(特許文献2参照。)。
【0005】
【特許文献1】特開平10−319741号公報(第4−6頁、図2)
【特許文献2】特開2001−117377号公報(第5−6頁、図4)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上記特許文献2に記載の技術では、無端ベルトに設けられたリブにロール部材の端部が当接するまでの間は、無端ベルトの蛇行を許容することになってしまう。また、何らかの理由により無端ベルトがリブを乗り越えてしまった場合には、無端ベルトの蛇行を抑えることができなくなってしまう。
【0007】
本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、簡易な構成で、転写ベルト等の無端ベルトに生じる蛇行を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上述したような問題に対し、本発明者が検討を行ったところ、転写ベルト等の無端ベルトを張架するロールに対して、無端ベルトの一端側から駆動力を付与し回動させた場合に、無端ベルトがこの一端側から逃げる方向(無端ベルトの他端側へと向かう方向)に蛇行するという現象を見出した。そして、このような問題は、ロール表面に弾性体を形成した場合に顕著であった。そこで、本発明者は、このような知見に基づき、回動する無端ベルトに対して無端ベルトの他端側から一端側へと向かう付勢力を付与することについて鋭意検討を行い、本発明を案出するに至った。
【0009】
かかる目的のもと、本発明が適用される画像形成装置は、画像が担持搬送される像担持搬送体と、像担持搬送体との間に記録材をニップしながら搬送し像担持搬送体に担持された画像を記録材に転写せしめる転写ベルトと、転写ベルトを回動させる駆動ロールを含み、転写ベルトを回動可能に張架支持する複数のロール部材と、転写ベルトの一端部側から駆動ロールを回転駆動する駆動部とを有し、複数のロール部材における所定のロール部材の外径が、転写ベルトの一端部側から他端部側に向かって小さくなるように形成されることを特徴としている。
【0010】
この画像形成装置では、所定のロール部材が、駆動ロールであることを特徴とすることができる。また、駆動ロールが弾性体にて構成されることができる。さらに、所定のロール部材が、駆動ロール以外の張架ロールである場合に、張架ロールは、外径が異なる複数の分割ロールを軸方向に並べて構成されることができる。
【0011】
また、他の観点から捉えると、本発明が適用される画像形成装置は、画像が担持搬送される像担持搬送体と、像担持搬送体との間に記録材をニップしながら搬送し像担持搬送体に担持された画像を記録材に転写せしめる転写ベルトと、転写ベルトを回動させる駆動ロールを含み、転写ベルトを回動可能に張架支持する複数のロール部材と、転写ベルトの一端部側から駆動ロールを回転駆動する駆動部とを有し、複数のロール部材における所定のロール部材の硬度が、転写ベルトの一端部側から他端部側に向かって小さくなるように形成されることを特徴としている。
【0012】
この画像形成装置では、所定のロール部材が、駆動ロールであることを特徴とすることができる。また、駆動ロールが発泡層を備えており、発泡層におけるセル径が駆動ロールの軸方向に沿って変化していることを特徴とすることができる。
【0013】
さらに、他の観点から捉えると、本発明は、画像形成装置で用いられるベルト搬送装置であって、被搬送物を担持搬送する無端ベルトと、外周面に弾性部材を有し、無端ベルトの一端側から他端側に向けて外径が小さくなるように構成されるとともに、無端ベルトを回動可能に張架し且つ駆動する駆動ロールと、駆動ロールとともに無端ベルトを回動可能に張架する一又は複数の張架ロールと、駆動ロールの硬度の大きい側に接続され、駆動ロールを回転駆動する駆動部とを含んでいる。
ここで、無端ベルトは、画像が担持搬送される像担持搬送体との間に被搬送物としての記録材をニップし、駆動ロールは、像担持搬送体に向けて無端ベルトを押圧することができる。
【0014】
さらにまた、他の観点から捉えると、本発明は、画像形成装置で用いられるベルト搬送装置であって、被搬送物を担持搬送する無端ベルトと、外周面に弾性部材を有し、無端ベルトの一端側から他端側に向けて硬度が小さくなるように構成されるとともに、無端ベルトを回動可能に張架し且つ駆動する駆動ロールと、駆動ロールとともに無端ベルトを回動可能に張架する一又は複数の張架ロールと、駆動ロールの硬度の大きい側に接続され、駆動ロールを回転駆動する駆動部とを含んでいる。
ここで、無端ベルトは、画像が担持搬送される像担持搬送体との間に被搬送物としての記録材をニップし、駆動ロールは像担持搬送体上の画像をニップされる記録材に転写するための転写バイアスを印加することができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、転写ベルト等の無端ベルトを張架するロール部材の外径または硬度を、その軸方向に沿って変化させるようにしたので、簡易な構成で、転写ベルト等の無端ベルトに生じる蛇行を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
<実施の形態1>
図1は本実施の形態が適用される画像形成装置を示した図である。図1に示す画像形成装置は、所謂タンデム型、所謂中間転写型の画像形成装置であって、電子写真方式にて各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット10(10Y、10M、10C、10K)、各画像形成ユニット10にて形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)して保持させる中間転写ベルト15、中間転写ベルト15上に転写された重畳トナー画像を記録材(被搬送物)である用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写部20、二次転写された画像を用紙P上に定着させる定着装置60を備えている。また、この画像形成装置は、各装置(各部)の動作を制御する制御部40およびユーザによる操作指示を行うためのユーザインターフェース(UI)41を有している。
【0017】
各画像形成ユニット10(10Y,10M,10C,10K)は、矢印A方向に回転する感光体ドラム11を有している。この感光体ドラム11の周囲には、感光体ドラム11を帯電する帯電器12、感光体ドラム11上に静電潜像が書き込むレーザ露光器13(図中露光ビームを符号Bmで示す)、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム11上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器14、感光体ドラム11上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト15に転写する一次転写ロール16、感光体ドラム11上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ17、などの電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット10は、中間転写ベルト15の上流側から、イエロー(Y色)、マゼンタ(M色)、シアン(C色)、黒(K色)の順に、略直線状に配置されている。なお、各現像器14では、各色成分トナーとして負極性に帯電するものを用いている。
【0018】
像担持搬送体としての中間転写ベルト15は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたものが用いられ、その体積抵抗率が106〜1014Ω・cmとなるように形成されており、その厚みは例えば0.1mm程度のフィルム状の無端ベルトで構成されている。中間転写ベルト15は、各種ロールによって図に示す矢印B方向に所定の速度で循環駆動(回動)されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ(図示せず)により駆動されて中間転写ベルト15を循環駆動させる駆動ロール31、各感光体ドラム11の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト15を支持するアイドルロール32、中間転写ベルト15に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト15の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール33、二次転写部20に設けられるバックアップロール25を有している。
【0019】
各感光体ドラム11に対向し、略直線状に延びる中間転写ベルト15の内側に設けられる各一次転写ロール16には、トナーの帯電極性と逆極性(本実施の形態では正極性)の電圧が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム11上のトナー像が中間転写ベルト15に順次、静電吸引され、中間転写ベルト15上に重畳されたトナー像が形成される。
【0020】
二次転写部20は、中間転写ベルト15のトナー像担持面側に配置される無端状の二次転写搬送ベルト21と、バックアップロール25等とによって構成される。バックアップロール25は、表面にカーボンを分散したEPDMとNBRのブレンドゴムのチューブ、内部はEPDMゴムからなり、その表面抵抗率が7〜10logΩ/□でロール径が28mmとなるように形成され、硬度は例えば70°(アスカーC)に設定される。このバックアップロール25は、中間転写ベルト15の裏面側に配置されて二次転写搬送ベルト21の対向電極をなし、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール26が当接配置されている。
【0021】
一方、二次転写搬送ベルト(転写ベルト、無端ベルト)21は、回動可能に配設される駆動ロール22および張架ロールとしての剥離ロール23によって張架された、例えば直径がφ40で、その体積抵抗率が10〜1010Ω・cmの半導電性の無端ベルトである。この二次転写搬送ベルト21は、駆動ロール22によって駆動され、剥離ロール23によって所定のテンションが与えられている。駆動ロール22は、二次転写搬送ベルト21および中間転写ベルト15を挟んでバックアップロール25に圧接配置され、二次転写搬送ベルト21上の用紙Pに二次転写を行う二次転写ロールとして機能している。そして、給電ロール26には、所定の負の二次転写バイアスを印加するための二次転写バイアス電源27が接続され、駆動ロール22は接地されている。なお、剥離ロール23は、所定の曲率で二次転写搬送ベルト21を張架することにより、二次転写搬送ベルト21上に担持された用紙Pを剥離する機能も併せ持っている。さらに、二次転写搬送ベルト21には、二次転写搬送ベルト21の表面をクリーニングするための二次転写クリーナ24が取り付けられている。なお、本実施の形態では、これら駆動ロール22および剥離ロール23によって複数のロール部材が構成されている。
【0022】
また、中間転写ベルト15の二次転写部20の下流側には、中間転写ベルト15を挟んで駆動ロール31に対向して配置され、二次転写後の中間転写ベルト15上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト15の表面をクリーニングするベルトクリーナ35が取り付けられている。一方、イエローの画像形成ユニット10Yよりも上流側の中間転写ベルト15の内側には、各画像形成ユニット10(10Y,10M,10C,10K)における画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)42が配置されている。この基準センサ42は、中間転写ベルト15の内側(像担持面の裏側)に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部40からの指示により、各画像形成ユニット10(10Y,10M,10C,10K)は画像形成を開始するように構成されている。また、黒の画像形成ユニット10Kよりも下流側の中間転写ベルト15外側には、画質調整を行う際に使用される画像濃度センサ43が配設されている。
【0023】
更に、本実施の形態では、用紙搬送系として、用紙Pを収容する用紙トレイ50、この用紙トレイ50に集積された用紙Pを所定のタイミングで取り出して搬送経路55に搬送するピックアップロール51を備えている。また、ピックアップロール51にて繰り出された用紙Pを搬送する搬送ロール52、搬送ロール52により搬送された用紙Pを二次転写部20へと送り込む搬送シュート53、二次転写搬送ベルト21によって二次転写された後に搬送される用紙Pを定着装置60へと搬送する搬送ベルト54(54a、54b)を備えている。なお、画像形成装置の内部には、温度および速度を測定する温度/湿度センサ57が配設されている。
【0024】
また、定着装置60は、図示しない加熱源を内蔵し回転可能に配設される加熱ロール61と、この加熱ロール61に回転可能に圧接配置される加圧ベルト62と、加熱ロール61に接触してこの加熱ロール61表面に離型剤としてのオイル(シリコーンオイル)を供給するオイル供給部63とを備えている。これら加熱ロール61および加圧ベルト62の表面には、離型性のよいフッ素ゴム層が形成されている。なお、本実施の形態では、シリコーンオイルとして、フッ素ゴムとの親和性がよく高剥離性を示すアミン変性シリコーンオイルが用いられる。なお、加圧ベルト62は、複数のロールに回動可能に張架された状態で加熱ロール61に圧接配置されており、加熱ロール61との間には広範な定着ニップ領域が形成されるようになっている。
【0025】
さらに、本実施の形態では、用紙Pの片面にのみトナー像を形成する片面モードの他、用紙Pの両面にトナー像を形成する両面モードを実行することも可能となっている。このため、この画像形成装置では、両面モード選択時に、定着装置60で片面定着済みの用紙Pを反転させて再度二次転写部20へと戻す用紙反転搬送機構70が設けられている。用紙反転搬送機構70は、定着装置60からの排出経路56に対して下方に分岐する分岐経路71を設け、この分岐経路71にはさらに右側方に向かって反転経路72を延設すると共に、この反転経路72から湾曲形成されて用紙トレイ50からの搬送経路55へと戻る戻し経路73を連通接続したもので構成されている。そして、これらの経路には必要に応じて適宜数の搬送ロール74が設けられている。また、定着装置60の出口側には、定着後の用紙Pの搬送方向を排出経路56または分岐経路71に切り替える第1のゲート75が設けられ、分岐経路71と戻し経路73との分岐点には反転前後の用紙Pの搬送方向を切り替える第2のゲート76が設けられている。さらに、反転経路72には、正逆回転可能に配設されるスイッチバックロール77が取り付けられている。
【0026】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。図示しない画像読取装置(IIT)や図示しないパーソナルコンピュータ(PC)等から出力される画像データは、図1に示すような画像形成装置に入力される。画像形成装置では、図示しない画像処理装置(IPS)にて所定の画像処理が施された後、画像形成ユニット10等によって作像作業が実行される。画像処理装置(IPS)では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4色の色材階調データに変換され、レーザ露光器13に出力される。
【0027】
レーザ露光器13では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームBmを画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kの各々の感光体ドラム11に照射している。画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kの感光体ドラム11では、帯電器12によって表面が帯電された後、このレーザ露光器13によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kにて、各現像器14によってイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像として現像される。
【0028】
画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kの感光体ドラム11上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム11と中間転写ベルト15とが当接する一次転写部にて、中間転写ベルト15上に転写される。このようにして一次転写された未定着トナー像は、中間転写ベルト15の回転に伴って二次転写部20に搬送される。なお、中間転写ベルト15への転写後に感光体ドラム11上に残った残留トナーは、ドラムクリーナ17によって除去される。
【0029】
一方、用紙搬送系では、画像形成のタイミングに合わせてピックアップロール51が回転し、用紙トレイ50から所定サイズの用紙Pが供給される。ピックアップロール51により供給された用紙Pは、搬送ロール52により搬送経路55を搬送され、搬送シュート53を経て二次転写部20に到達する。この二次転写部20に到達する前に、用紙Pは一旦停止され、前述のようにしてトナー像が担持された中間転写ベルト15の移動タイミングに合わせてレジストロール(図示せず)が回転することで、用紙Pの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。
【0030】
二次転写部20では、半導電性の二次転写搬送ベルト21および中間転写ベルト15を介して、駆動ロール22がバックアップロール25に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Pは、中間転写ベルト15と二次転写搬送ベルト21との間に挟み込まれる。このとき、給電ロール26にトナーの帯電極性と同極性の電圧(本実施の形態では負極性)が印加されると、二次転写ベルト21(駆動ロール22)を対向電極として転写電界が形成され、中間転写ベルト15上に担持された未定着トナー像は、駆動ロール22とバックアップロール25とによって押圧される二次転写位置にて、用紙Pに静電転写される。
【0031】
その後、トナー像が静電転写された用紙Pは、二次転写搬送ベルト21によって中間転写ベルト15から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写搬送ベルト21の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト54まで搬送される。ここで、本実施の形態では、二次転写搬送ベルト21を用いているために、二次転写位置を通過した用紙Pは、中間転写ベルト15側に貼り付くことなく、二次転写搬送ベルト21側に吸着した状態で搬送される。また、二次転写搬送ベルト21上を搬送される用紙Pは、剥離ロール23の近傍で、二次転写搬送ベルト21を張架する剥離ロール23の曲率によって二次転写搬送ベルト21から剥離され、さらに下流側に向けて搬送されていく。搬送ベルト54(54a、54b)では、定着装置60における最適な搬送速度に合わせるように速度制御を行い、定着装置60まで用紙Pを搬送する。定着装置60に搬送された用紙P上の未定着トナー像は、定着装置60によって熱および圧力で定着処理を受けることで用紙P上に定着される。そして、片面モードの場合には、定着画像を担持した用紙Pが第1のゲート75によって排出経路56側へ向けられ、用紙Pは排出ロール(図示せず)によって装置の外部に排出される。また、用紙Pへの転写が終了した後、中間転写ベルト15上に残った残留トナーは、ベルトクリーナ35によって除去される。
【0032】
一方、用紙Pの両面に画像を形成する両面モードの場合には、定着装置60を通過した用紙Pの先端が第1のゲート75によって分岐経路71に進入し、分岐経路71を搬送された後に第2のゲート76によって反転経路72に進入する。反転経路72において、用紙Pはスイッチバックロール77によって一旦奥側に向けて搬送された後、用紙Pの後端が第2のゲート76を抜けた直後のタイミングで一旦停止し、その後所定のタイミングでスイッチバックロール77を逆回転させることにより今度は逆方向に向けて搬送される。その際、用紙Pは第2のゲート76によって今度は戻し経路73に進入し、この戻し経路73を介して搬送経路55へと戻される。このとき、用紙Pは最初に搬送経路55にあったときとは異なり、表裏が反転された状態となっている。そして、上述したプロセスによって今度は用紙Pの裏面に未定着トナー像が静電転写され、定着装置60によって定着された後、排出経路56を介して装置の外部に排出される。
【0033】
図2は、本実施の形態に係る二次転写部20の構成を詳述した図である。ここで、図2(a)は画像形成装置のアウト側(フロント側、手前側)から二次転写部20を眺めた図であり、図2(b)は画像形成装置を図2(a)においてZ方向(上部側)から二次転写搬送ベルト21、駆動ロール22および剥離ロール23を眺めた図である。ただし、図2(b)においては、二次転写搬送ベルト21を破線で示している。
【0034】
本実施の形態において、所定のロール部材として機能する駆動ロール22は、イン側とアウト側とでその外径が異なるテーパ状の形状を有している。具体的には、駆動ロール22において、イン側(二次転写搬送ベルト21の一端側)の外径がアウト側(二次転写搬送ベルト21の他端側)の外径よりも大きくなっている。ここで、駆動ロール22のイン側端部における外径(直径)Diは28.2mmであり、アウト側端部における外径(直径)Doは28.0mmである。したがって、本実施の形態では、駆動ロール22のアウト側端部における外径Doとイン側端部における外径Diとの差(Do−Di)が0.2mm程度に設定されている。また、駆動ロール22は、アウト側からイン側に向かって延びる金属製の回転軸22aと、この回転軸22aの外周面上に形成されるスポンジ層22bとを有している。このスポンジ層22bは、例えばカーボンを分散した弾性体あるいは弾性部材としての発泡ウレタンゴムにて構成されている。なお、駆動ロール22にスポンジ層22bが設けられているのは、駆動ロール22が弾性変形することにより、中間転写ベルト15(バックアップロール25)と二次転写搬送ベルト21(駆動ロール22)との間に広い二次転写ニップ領域を形成するためである。
【0035】
一方、剥離ロール23は、駆動ロール22とは異なり、イン側およびアウト側で同じ外径を有する円柱状の形状を有している。ここで、剥離ロール23の外径は、例えば15.0mmに設定されている。また、剥離ロール23は、アウト側からイン側に向かって延びる金属製の回転軸23aと、この回転軸23aの外周面に形成されるロール部23bとを有している。ここで、ロール部23bは、例えば樹脂にて構成されている。
【0036】
また、駆動ロール22のイン側すなわち外径が太い側には、この駆動ロール22に駆動力(回転力)を与える駆動部としての駆動モータ80が配設されている。駆動モータ80および駆動ロール22の回転軸22aは、ギア群81を介して連結されており、駆動ロール22のイン側から、二次転写搬送ベルト21を回動させるための駆動力が伝達されるようになっている。
【0037】
では、この二次転写部20における二次転写搬送ベルト21の動作について説明する。例えば画像形成動作が開始されることの指示が制御部40(図1参照)に伝達されると、制御部40は、駆動モータ80に制御信号を出力し、駆動モータ80はかかる制御信号を受けて回転を開始する。駆動モータ80が回転を開始すると、その駆動力はギア群81を介して駆動ロール22の回転軸22aに伝達され、これによって駆動ロール22が回転を開始する。このようにして駆動ロール22が回転を開始すると、この駆動ロール22に張架される二次転写搬送ベルト21が回動を開始し、二次転写搬送ベルト21の回動開始に伴って、駆動ロール22とともに二次転写搬送ベルト21を張架する剥離ロール23も回転を開始する。
【0038】
ここで、駆動モータ80からの駆動力を受けて駆動ロール22が回転する際、駆動ロール22のスポンジ層22bを介して二次転写搬送ベルト21に駆動力を伝達している。したがって、スポンジ層22bが弾性を有しているために、その駆動力はダイレクトに二次転写搬送ベルト21に伝わらず、駆動端であるイン側から遠ざかるほど(アウト側に近づくほど)駆動力の伝達に遅れが生じる。このような駆動力伝達のずれが生じると、回動する二次転写搬送ベルト21に対し、アウト側へと向かう付勢力W1がかかることになる。このようにして二次転写搬送ベルト21に付勢力W1がかかると、二次転写搬送ベルト21はアウト側へ向けてベルトウォークしようとする。
【0039】
一方、本実施の形態では、駆動ロール22がテーパ状に形成されており、その外径がイン側ほど太く、アウト側ほど細くなっている。すると、回動する二次転写搬送ベルト21に対し、イン側へと向かう付勢力W2がかかることになる。このようにして二次転写搬送ベルト21に付勢力W2がかかると、二次転写搬送ベルト21はイン側へ向けてベルトウォークしようとする。
【0040】
つまり、二次転写搬送ベルト21が回動すると、二次転写搬送ベルト21に対し、アウト側へと向かう付勢力W1および逆にイン側へと向かう付勢力W2が同時にかかることになるのである。このとき、駆動ロール22のアウト側端部における外径Doとイン側端部における外径Diとの差(Do−Di)を適切に選定しておけば、二次転写搬送ベルト21にかかる付勢力W1と逆向きの付勢力W2とを釣り合わせることが可能になり、二次転写搬送ベルト21におけるベルトウォークを抑制することができる。
【0041】
ここで、図3は、本実施の形態に係る画像形成装置において、駆動ロール22のアウト側端部における外径Doとイン側端部における外径Diとの差(Do−Di)と、そのときに実際に得られた二次転写搬送ベルト21のベルトウォーク量との関係を示している。同図より、Do−Diが約−0.2mm(駆動ロール22のイン側端部の外径Diがアウト側端部の外径Doよりも0.2mmだけ太い)場合に、ベルトウォーク量が略ゼロとなることがわかる。つまり、本実施の形態のように駆動ロール22のイン側端部の外径Diをアウト側端部の外径Doよりも0.2mmだけ太くすることで、ベルトウォークの発生を抑制できることが理解される。ただし、この条件は画像形成装置毎に異なるため、0.2mmが常に最良になるということではない。本発明者の調査によれば、駆動ロール22のアウト側端部における外径Doとイン側端部における外径Diとの差は、−0.2〜−0.4mmの範囲より選定することが好ましいということが判明している。なお、この画像形成装置では、製造時における駆動ロール22の外径誤差が±0.1mm程度に設定されており、0.2mmという値は、許容される外径誤差よりも十分に大きな値であるということができる。
【0042】
このように、本実施の形態では、駆動ロール22の形状に工夫を加えた。具体的には、駆動ロール22のうち、駆動モータ80から駆動力を受ける側(イン側)ほど駆動ロール22の外径を大きくし、イン側から遠ざかるほど駆動ロール22の外径を小さくした。このような構成を採用することで、駆動モータ80から受ける駆動力によって二次転写搬送ベルト21にかかる付勢力W1と駆動ロール22の形状(外径差)によって二次転写搬送ベルト21にかかる逆向きの付勢力W2とを釣り合わせることが可能になる。このようにして付勢力W1と付勢力W2とを釣り合わせることで、簡易な構成で、二次転写搬送ベルト21に生じるベルトウォークを抑制することができる。
【0043】
なお、本実施の形態では、二次転写ロールとしても機能する駆動ロール22をテーパ状に構成しているが、この二次転写部20では、二次転写搬送ベルト21を介して駆動ロール22が中間転写ベルト15側に押圧されているため、駆動ロール22の形状によって二次転写ニップ領域の形状が変化することはない。したがって、テーパ状の形状を有する駆動ロール22を用いて二次転写部20を構成したとしても、イン側とアウト側とで二次転写される画像の状態に違いが生じるようなことはない。
【0044】
<実施の形態2>
本実施の形態は、実施の形態1と略同様であるが、実施の形態1では駆動ロール22側をテーパ状に形成していたのに対し、本実施の形態では剥離ロール23側をテーパ状に形成している点が異なっている。なお、本実施の形態において、実施の形態1と同様のものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
図4は、本実施の形態に係る二次転写部20の構成を詳述した図である。ここで、図4(a)は画像形成装置のアウト側(フロント側、手前側)から二次転写部20を眺めた図であり、図4(b)は画像形成装置を図4(a)においてZ方向(上部側)から二次転写搬送ベルト21、駆動ロール22および剥離ロール23を眺めた図である。ただし、図4(b)においては、二次転写搬送ベルト21を破線で示している。
【0045】
本実施の形態において、駆動ロール22は、イン側およびアウト側で同じ外径を有する円柱状の形状を有している。一方、剥離ロール23はイン側とアウト側とでその外径が異なるテーパ状の形状を有している。具体的には、剥離ロール23において、イン側の外径がアウト側の外径よりも大きくなっている。本実施の形態では、剥離ロール23のアウト側端部における外径Eoとイン側端部における外径Eiとの差(Eo−Ei)が0.2mm程度に設定されている。したがって、本実施の形態では、剥離ロール23が所定のロール部材として機能することになる。
【0046】
本実施の形態では、イン側から駆動される駆動ロール22の回転に伴って、駆動ロール22による張架部位では二次転写搬送ベルト21にアウト側へと向かう付勢力W1がかかる一方、剥離ロール23による張架部位では二次転写搬送ベルト21にイン側へと向かう付勢力W2がかかることになる。このため、剥離ロール23のアウト側、イン側の外径差Eo−Eiの大きさを適宜調整することで、二次転写搬送ベルト21にかかる付勢力W1と逆向きの付勢力W2とを釣り合わせることが可能になる。その結果、実施の形態1と同様に、二次転写搬送ベルト21におけるベルトウォークを抑制することができる。
【0047】
<実施の形態3>
本実施の形態は、実施の形態1と略同様であるが、駆動ロール22の硬度を駆動ロール22の軸方向に沿って異ならせるようにしたものである。なお、本実施の形態において、実施の形態1と同様のものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
図5は、本実施の形態に係る二次転写部20の構成を詳述した図である。ここで、図5(a)は画像形成装置のアウト側(フロント側、手前側)から二次転写部20を眺めた図であり、図5(b)は画像形成装置を図5(a)においてZ方向(上部側)から二次転写搬送ベルト21、駆動ロール22および剥離ロール23を眺めた図である。ただし、図5(b)においては、二次転写搬送ベルト21を破線で示している。
【0048】
本実施の形態において、駆動ロール22はイン側およびアウト側で同じ外径を有する円柱状の形状を有している。ただし、駆動ロール22におけるスポンジ層22bは、その硬度が軸方向に沿って傾斜するように構成されている。具体的には、図5(b)の左側に示すように、イン側のスポンジ層22bほど硬度が大きく(硬く)、アウト側のスポンジ層22bほど硬度が小さく(柔らかく)なっている。なお、スポンジ層22bをこのように構成するには、例えばイン側ほど発泡のセル径を小さくし、アウト側ほど発泡のセル径を大きくするといった手法が考えられる。一方、本実施の形態では、剥離ロール23もイン側およびアウト側で同じ外径を有する円柱状の形状を有している。
【0049】
では、この二次転写部20における二次転写搬送ベルト21の動作について説明する。例えば画像形成動作が開始されることの指示が制御部40(図1参照)に伝達されると、制御部40は、駆動モータ80に制御信号を出力し、駆動モータ80はかかる制御信号を受けて回転を開始する。駆動モータ80が回転を開始すると、その駆動力はギア群81を介して駆動ロール22の回転軸22aに伝達され、これによって駆動ロール22が回転を開始する。このようにして駆動ロール22が回転を開始すると、この駆動ロール22に張架される二次転写搬送ベルト21が回動を開始し、二次転写搬送ベルト21の回動開始に伴って、駆動ロール22とともに二次転写搬送ベルト21を張架する剥離ロール23も回転を開始する。
【0050】
ここで、駆動モータ80からの駆動力を受けて駆動ロール22が回転する際、駆動ロール22のスポンジ層22bを介して二次転写搬送ベルト21に駆動力を伝達している。したがって、スポンジ層22bが弾性を有しているために、その駆動力はダイレクトに二次転写搬送ベルト21に伝わらず、駆動端であるイン側から遠ざかるほど(アウト側に近づくほど)駆動力の伝達に遅れが生じる。このような駆動力伝達のずれが生じると、回動する二次転写搬送ベルト21に対し、アウト側へと向かう付勢力W1がかかることになる。このようにして二次転写搬送ベルト21に付勢力W1がかかると、二次転写搬送ベルト21はアウト側へ向けてベルトウォークしようとする。
【0051】
一方、本実施の形態では、駆動ロール22の硬度が軸方向に沿って変化しており、その硬度はイン側(二次転写搬送ベルト21の一端側)ほど高く、アウト側(二次転写搬送ベルト21の他端側)ほど低くなっている。すると、回動する二次転写搬送ベルト21に対し、イン側へと向かう付勢力W2がかかることになる。このようにして二次転写搬送ベルト21に付勢力W2がかかると、二次転写搬送ベルト21はイン側へ向けてベルトウォークしようとする。
【0052】
つまり、本実施の形態においても、二次転写搬送ベルト21が回動すると、二次転写搬送ベルト21に対し、アウト側へと向かう付勢力W1および逆にイン側へと向かう付勢力W2が同時にかかることになる。このとき、駆動ロール22の軸方向に沿った硬度分布を適切に選定しておけば、二次転写搬送ベルト21にかかる付勢力W1と逆向きの付勢力W2とを釣り合わせることが可能になり、二次転写搬送ベルト21におけるベルトウォークを抑制することができる。
【0053】
<実施の形態4>
本実施の形態は、実施の形態2と略同様であるが、剥離ロール23をテーパ状に形成するのに代えて、その外径が異なる複数のロール部材を用いて剥離ロール23を構成するようにしたものである。なお、本実施の形態において、実施の形態1、2と同様のものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
図6は、本実施の形態に係る二次転写部20の構成を詳述した図である。ここで、図6(a)は画像形成装置のアウト側(フロント側、手前側)から二次転写部20を眺めた図であり、図6(b)は画像形成装置を図6(a)においてZ方向(上部側)から二次転写搬送ベルト21、駆動ロール22および剥離ロール23を眺めた図である。ただし、図6(b)においては、二次転写搬送ベルト21を破線で示している。
【0054】
本実施の形態において、剥離ロール23は、イン側に配設された第1のロール231、第1のロール231に隣接して配設された第2のロール232、第2のロール232に隣接してアウト側に配設された第3のロール233を有している。これら分割ロールとしての第1のロール231、第2のロール232および第3のロール233は、回転軸23aに回転可能に支持されている。また、第2のロール232の外径(直径)F2は第1のロール231の外径F1よりも0.1mmだけ小さく、第3のロール233の外径F3は第2のロール232の外径F2よりも0.1mmだけ小さく設定されている。したがって、最も大きな第1のロール231の外径F1と最も小さな第3のロール233の外径F3との差は、実施の形態1と同様に、0.2mmとなっている。
【0055】
本実施の形態では、イン側から駆動される駆動ロール22の回転に伴って、駆動ロール22による張架部位では二次転写搬送ベルト21にアウト側へと向かう付勢力W1がかかる一方、剥離ロール23による張架部位では二次転写搬送ベルト21にイン側へと向かう付勢力W2がかかることになる。このため、剥離ロール23のうちイン側に配設される第1のロール231と、アウト側に配設される第3のロール233との外径差F3−F1の大きさを適宜調整することで、二次転写搬送ベルト21にかかる付勢力W1と逆向きの付勢力W2とを釣り合わせることが可能になる。その結果、実施の形態2と同様に、二次転写搬送ベルト21におけるベルトウォークを抑制することができる。
【0056】
なお、本実施の形態では、3本のロールを用いて剥離ロール23を構成しているが、4本以上で構成してもよいし、また、2本で構成してもよい。
また、実施の形態1〜4では、駆動ロール22および剥離ロール23の2本のロール部材を用いて二次転写搬送ベルト21を張架していたが、これに限られるものではなく3本以上であってもよい。
さらに、実施の形態1〜4では、本発明を二次転写部20で用いられる二次転写搬送ベルト21に適用した例について説明を行ったが、これに限られるものではなく、画像形成装置で用いられる各種ベルト搬送装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0057】
【図1】本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図2】(a)、(b)は実施の形態1で用いられる二次転写部の構成を説明するための図である。
【図3】駆動ロールのイン/アウト外径差とそのときに生じるベルトウォーク量との関係を示すグラフ図である。
【図4】(a)、(b)は実施の形態2で用いられる二次転写部の構成を説明するための図である。
【図5】(a)、(b)は実施の形態3で用いられる二次転写部の構成を説明するための図である。
【図6】(a)、(b)は実施の形態4で用いられる二次転写部の構成を説明するための図である。
【符号の説明】
【0058】
10(10Y、10M、10C、10K)…画像形成ユニット、15…中間転写ベルト、20…二次転写部、21…二次転写搬送ベルト、22…駆動ロール、23…剥離ロール、24…二次転写クリーナ、25…バックアップロール、41…UI(User Interface)、50…用紙トレイ、60…定着装置、70…用紙反転搬送機構、80…駆動モータ、81…ギア群




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013