JP2006072008A - ベルトユニット及びこれを用いる画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置本体に対してユーザーが容易に着脱することが可能であり、かつ、ベルトの撓みや捻れの生じない、安定なベルト走行性を有するベルトユニット、及びこれを用いる画像形成装置を提供する。
【解決手段】ベルトと、前記ベルトを掛け回す複数のローラと、前記各ローラを支持するフレームとを一体に備え、画像形成装置１０に対して着脱可能なベルトユニット４０において、前記フレーム４８、４９は、画像形成装置本体１０に位置決めするための基準４１ないし４４を有し、ベルトユニット入口側の基準の少なくとも１つが、ユニット奥側の基準の垂直方向にあることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、電子写真複写機、レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ、ファクシミリ等の静電複写プロセス又は、インクヘッドからインク滴を印写するノンインパクトプロセスに用いるベルトユニット及びこのベルトユニットを備える画像形成装置に関する。

画像形成装置は、出力スピードの高速化に伴って転写紙を高速搬送する必要が生じてきており、このことから、走行安定性の高いベルトユニットの採用が増えてきている。
また、フルカラー出力の需要増加により、モノクロ並みの出力スピードが得られるタンデム型のカラー画像形成装置が注目されているが、その作像ユニットにもベルトユニットが利用されている。
これらベルトユニットのベルトは、経時で劣化し、特に作像に影響のある転写ベルトなどの場合はベルト劣化が画質低下の原因となるため、ある程度使用する毎に交換する必要がある。
従来、ベルトユニットのベルト交換は、専門知識を持ったユーザーあるいはサービスマンが行っており、そのユニットフレームには板金やアルミの押し出し材等の、剛性の高いフレームが採用されていた。
これに対し現在のベルトユニットは、一般ユーザーでも交換可能となるよう、ベルトユニットごと交換する画像形成装置が多くなってきている。

このような傾向に対処するため、ベルトユニットを軽量化し、またさらに低コスト化を実現するために、フレームに樹脂フレームを採用する傾向が強くなってきている。
しかし、タンデム方式の採用の増加や、あるいはユニットの小型化等の影響から、ベルトユニットに十分な厚みを持たせることが難しくなってきており、このためユニット自体の剛性が弱くなりやすくなってきている。これらの傾向に起因して、ベルトユニットフレームが撓み等で変形する事態が発生しやすくなってきており、この事からベルト走行性が不安定となり、ベルトの乗り上げ等が発生し易くなるという問題が生じてきている。

そこで、例えば特許文献１では、像担持体とこれに対向する転写手段によって形成される転写部位に、搬送ベルトによって転写材を供給し、転写後、搬送ベルトによって定着部位の圧接ローラ対のニップ部に該転写材を搬送して定着を行なう画像形成装置において、転写材が定着部位に進入する際の衝撃によって搬送ベルトが撓み、転写ズレによる画質の劣化が生じる現象を阻止するため、搬送ベルトの転写部位と定着部位の間の裏面に該ベルトの撓みを阻止する部材を配設し、これにより定着ローラ対に転写材が進入する際発生する転写ズレを阻止する画像形成装置が開示されている。

また、特許文献２に記載の発明では、帯電、露光を経てトナー像を静電的に担持する像担持体と、誘電体シートを有し記録材を担持搬送する記録材搬送手段と、記録材搬送手段に当接して像担持体上のトナー像を記録材搬送手段に担持された記録材に静電的に転写する転写手段と、を有し、前記記録材搬送手段の撓み量を調整するための撓み量調整手段を有する画像形成装置が開示されている。ここで撓み量調整手段とは、露光手段、あるいは帯電手段により、前記像担持体と前記記録材との間に前記記録材が存在するときよりも、前記像担持体と前記記録材との間に前記記録材が存在しないときの前記像担持体上の電荷密度を小さくする機構であり、これにより記録材搬送手段の撓み量を一定レベル以下に保ち、色ずれ、オートレジ機構のオートレジ補正誤差、更に画像濃淡むらを防止することができる画像形成装置が提案されている。

特開平５−０６６６８３号公報 特開２０００−１４７９５１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明は、別部材を用いる必要があるため、作業性の低下につながり、また新規に付加した部材が外れる恐れもある。
また、特許文献２に記載の発明は、ベルトの静電的な撓みを解消するものであり、ベルトユニット自体の物理的な撓みの解消を目的としたものではない。

また、一般ユーザーがベルトユニットの交換作業をする機会が多くなってきていることから、その着脱時の作業性を考慮し、ベルトユニットを、一般的な画像形成装置の正面にあたる転写材搬送面と水平方向に着脱できるようにする方が好ましい。しかしながら、ベルトユニットの出入口となる本体前側板は切り欠くため、前後側板で同じ位置に基準を持ってくることができないという問題がある。これに対し、面板等の別部品を用いることで前後の基準を同じ位置にするという方法が考えられるが、この場合、面板の着脱作業が増えるため作業性の低下につながり、またこの面板には剛性や精度が必要とされるため、コストアップにつながるといった問題がある。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、画像形成装置本体に対してユーザーが容易に着脱することが可能であり、かつ、ベルトの撓みや捻れの生じない、安定なベルト走行性を有するベルトユニット、及びこれを用いる画像形成装置を提供することである。

上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
１．本発明のベルトユニットは、ベルトと、前記ベルトを掛け回す複数のローラと、前記各ローラを支持するフレームとを一体に備え、画像形成装置に対して着脱可能なベルトユニットであって、前記フレームは、画像形成装置本体に位置決めするための基準を有し、ベルトユニット入口側の基準の少なくとも１つが、ユニット奥側の基準の垂直方向にある
ことを特徴とする。
２．また、本発明のベルトユニットは、１．に記載の発明において、後側板側の基準がベルトユニットの前後フレームに支持された部材であることを特徴とする。
３．また、本発明のベルトユニットは、１．又は２．に記載の発明において、入口側の基準の少なくとも１つは、後側板側の基準がベルトユニットを構成する部品ユニットの支持部材を兼ねていることを特徴とする。
４．また、本発明のベルトユニットは、１．ないし３．に記載の発明において、前側板側の基準支持と後側板側の基準部材の支持を、別部材を設けて保持することを特徴とする。
５．また、本発明のベルトユニットは、１．ないし４．に記載の発明において、該ベルトユニットに当接する部材側に基準を有することを特徴とする。

６．また、本発明の画像形成装置は、像担持体上に形成された静電潜像をトナーで可視化する画像形成装置であって、画像形成装置に対して、転写材搬送面と水平方向に着脱可能なベルトユニットを備える画像形成装置において、１．ないし５．のいずれかに記載のベルトユニットを、記録媒体と並走するように備えることを特徴とする。
７．また、本発明の画像形成装置は、６．に記載の発明において、前記ベルトユニットは、
ベルト外周面に沿って配置された像担持体上から一次転写された画像を、該ベルト外周面に向けて供給された記録媒体に二次転写する中間転写ベルトユニットであることを特徴とする。
８．また、本発明の画像形成装置は、６．に記載の発明において、前記ベルトユニットは、
画像が記録される記録媒体を搬送し、ベルト外周面に沿って配置された像担持体上の画像を該記録媒体に転写する転写搬送ベルトユニットであることを特徴とする。
９．また、本発明の画像形成装置は、画像が記録される記録媒体を搬送し、ベルト外周面に沿って配置されたインクジェットヘッドからインク滴を吐出させて前記記録媒体に画像を印写する画像形成装置であって、１．ないし５．のいずれかに記載のベルトユニットを、記録媒体と並走するように備えることを特徴とする。
１０．また、本発明の画像形成装置は、９．に記載の発明において、前記ベルトユニットは、画像が記録される記録媒体を搬送し、前記記録媒体に画像を印写する、印写搬送ベルトユニットであることを特徴とする。

以上説明したように、本発明は、上記解決するための手段によって、本発明のベルトユニット及び画像形成装置では、ベルトユニット自体を、画像形成装置に対して、容易に脱着することができる。
また、本発明のベルトユニット及び画像形成装置では、ベルトの撓みや捻れの生じることのない、安定なベルト走行性を実現することができる。

以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１及び図２は、本発明の一実施形態である画像形成装置内部の、前側板及び後側板の構造を示す概略図である。
本発明の画像形成装置１０は、ベルトユニット４０を着脱可能に備えられる構造となっており、さらに、一般ユーザーでもベルトユニットの交換を容易に行うことができるよう、転写材搬送面と水平方向に備える構成となっている。
なお、本実施例では、ベルトユニット４０を、ベルト５５外周面に沿って配置された像担持体上から一次転写された画像を、該ベルト５５外周面に向けて供給された記録媒体（以下、転写材と示す）に二次転写する、中間転写ベルトユニットとして備えている。
図３は、本発明のベルトユニット４０の内部を拡大して示したものであり、また図４及び図５は、本発明のベルトユニット４０を上面及び下面から見た外観図である。
ベルトユニット４０は、ベルト５５、駆動ローラ５０、テンションローラ５１、入口ローラ５２、パックアップローラ５３から構成されており、各ローラは前フレーム４８と後フレーム４９によって保持されている。また、前後フレーム間はステー４６、４７によって連結されている。

ベルトユニット４０を画像形成装置１０に取付ける際、ベルトユニット後側は、駆動ローラ５０を保持する軸受４３が、画像形成装置本体１０の板駆動モータブラケット１３によって保持され、また、基準軸４４は、画像形成装置本体１０の後側板の基準穴１４により保持される。一方、ベルトユニット前側に関しては、入口フレームの基準穴４１、４２が、それぞれ画像形成装置本体１０の前側板基準軸１１、１２によって保持される（図１、図２参照）。本発明の画像形成装置では、前側の基準４２（１２）と後側の基準４４（１４）が、正面から見て垂直に並ぶよう構成されている。
このように、ベルトユニットを画像形成装置本体１０に装着する際の基準を、ベルトユニットを構成する部材自体に備えることにより、転写材搬送面と水平方向への装着を安定に行うことができる。
またさらに、この前後の基準を垂直に並ぶよう設けることにより、ベルトユニットは、画像形成装置本体に対して傾きのない、安定な状態で装着され得る。
このような構成にすることにより、ベルトユニットの撓み等による影響が少なくなるため、安定なベルト走行性が実現され、ベルト乗り上げ等の問題の発生を防ぐことができるという効果を奏するものである。
なお、本実施例では、前側の基準が後側の基準より上に設けられた構成となっているが、画像形成装置本体の構成によっては、これが逆となっている構成であってもよい。

なお、上述の実施例においては、ベルトユニットの基準軸４４を、後側の基準の一方をなす部材として設けている。このように、基準とする部材として、前フレーム４８と後フレーム４９の両方に支持される軸を適用することにより、前後フレームの位置が規制されるため、フレームの撓みや前後フレームのネジレをより小さく抑えることができ、安定なベルト走行性の実現に寄与することができる。なお、この前フレームの基準穴４２と基準軸４４の保持部は、補強リブなどを追加することで、より変形を防ぐ効果を得ることができる。

またさらに、上述の実施例においては、ベルトユニットの基準軸４４は、テンションローラ５１を保持する従動ブラケット４５に保持されている（図３及び図５参照）。
従動ブラケット４５は、ベルトユニット４０からベルト５５を着脱する際に、基準軸４４を中心に回動するものである。
本実施例の構造では、従動ブラケット４５の重量は、基準軸４４を介して前フレーム４８及び後フレーム４９によって支持されているが、この荷重が、基準４２（１２）の垂直方向にかかる構成となっている。このように、本発明のベルトユニット及びこれを装着した画像形成装置は、従動ブラケット４５といった、ベルトユニットを構成する部材の重量による、フレーム撓み等の影響を小さくすることができる、という効果をも得ることができる。

ところで、前フレームの基準穴４２と基準軸４４の支持部間に十分な強度が無い場合、前フレームは、ユニット自体の重量で変形してしまう可能性がある。
そこで、基準穴４２と、基準軸４４の支持部間で、十分肉厚な部材や、あるいは補強形状が得られない場合、前フレームに十分に強度のある保持部材を取り付け、これに基準穴４２の代わりとなる基準穴を設けることで、前フレームの変形を防ぐ手段とすることも可能である。
図６は、本発明のベルトユニット４０の前フレーム４８に、保持部材５６を取り付けた状態を示すものである。保持部材５６に設けられた基準穴５７は、本体前側板の基準軸１２を受け、さらにその下方に設けられた支持穴５８で、基準軸４４を保持する構成となっている。
このように、ベルトユニット４０に、十分に強度のある保持部材５６を精度良く取り付けることで、前フレーム４８に設けられた、画像形成装置本体１０の前側板側の基準１２の支持部に十分な強度が得られない場合でも、撓み等の変形を小さくすることができる。
このような手段は、前フレームとは別に面板を設けるという従来の手段と比較して、ベルトユニットの軽量化及び低コスト化を実現することができるという効果を奏するものである。

またさらに、ベルト駆動ローラ５０には、転写材にベルト５５上の画像を転写するための転写ローラ８０が当接している。この当接部に関し、ベルトユニット４０後側については、駆動ローラ５０の軸受４３を当接部近傍に保持しているため、当接圧の影響を受ける可能性は小さいが、ベルトユニット４０前側については、その配置の関係上、基準４１を駆動ローラ５０より離れた位置に設けているため、転写ローラ８０の当接圧が強い場合、前フレームが変形してしまうおそれがある。
そこで本発明では、前フレーム４８に対して、転写ローラ５０当接部近傍に新たに基準を追加し、これにより対向ローラの当接圧の影響を防ぐ手段とした。
図７は、前フレーム４８の、転写ローラ８０当接部近傍の拡大図である。
前述の基準４１に加えて、新たに基準５９を追加して設け、これにより対向ローラの当接圧の影響を防ぐ手段とする。
これにより、当接部材の圧による影響を小さくすることができるため、フレームの変形を防止し、安定した画像形成を可能とすることができる。

本発明の画像形成装置は、上述の構成のベルトユニット４０を、ベルト５５外周面に沿って配置された像担持体上から一次転写された画像を、該ベルト５５外周面に向けて供給された転写材に二次転写する、中間転写ベルトユニットとして備えることとしているが、このベルトユニット４０は、転写材を搬送し、像担持体上の画像を該転写材に転写する転写搬送ベルトユニットとして備えてもよい。これにより、転写搬送ベルトユニットの撓み等をなくすことができるため、そのベルト走行の安定化により転写材の搬送も安定するため、位置ズレの少ない画像を得ることができる。
またさらに、このベルトユニット４０を、画像が記録される転写材を搬送し、ベルト５５外周面に沿って配置されたインクジェットヘッドからインク滴を吐出させ、前記転写材に画像を印写する、印写搬送ベルトユニットとして備えることも可能である。これにより、印写搬送ベルトユニットの撓み等をなくすことができるため、安定したベルト走行が可能となり、転写材の搬送も安定化するため、高画質の画像を得ることができる。

本発明の一実施形態である画像形成装置内部の、前側板の構造を示す概略図である。 本発明の一実施形態である画像形成装置内部の、後側板の構造を示す概略図である。 本発明のベルトユニット４０の内部を拡大して示したものである。 本発明のベルトユニット４０を上面から見た外観図である。 本発明のベルトユニット４０を下面から見た外観図である。 本発明のベルトユニット４０の前フレーム４８に、保持部材５６を取り付けた状態を示すものである。 前フレーム４８の、転写ローラ８０当接部近傍の拡大図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１１、１２ 本体前側板基準軸
１３ 板駆動モータブラケット
１４ 後側板基準穴
４０ ベルトユニット
４１、４２ 入口フレームの基準穴
４３ 軸受
４４ 基準軸
４５ 従動ブラケット
４６、４７ ステー
４８ 前フレーム
４９ 後フレーム
５０ 駆動ローラ
５１ テンションローラ
５２ 入口ローラ
５３ パックアップローラ
５５ ベルト
５６ 保持部材
５７ 基準穴
５８ 支持穴
５９ 基準
８０ 転写ローラ

Claims (10)

1. ベルトと、
   前記ベルトを掛け回す複数のローラと、
   前記各ローラを支持するフレームとを一体に備え、画像形成装置に対して着脱可能なベルトユニットにおいて、
   前記フレームは、画像形成装置本体に位置決めするための基準を有し、
   ベルトユニット入口側の基準の少なくとも１つが、ユニット奥側の基準の垂直方向にある
   ことを特徴とするベルトユニット。
2. 請求項１に記載のベルトユニットにおいて、
   前記ベルトユニットは、
   後側板側の基準がベルトユニットの前後フレームに支持された部材である
   ことを特徴とするベルトユニット。
3. 請求項１又は２に記載のベルトユニットにおいて、
   前記ベルトユニットは、
   入口側の基準の少なくとも１つは、
   後側板側の基準がベルトユニットを構成する部品ユニットの支持部材を兼ねている
   ことを特徴とするベルトユニット。
4. 請求項１ないし３に記載のベルトユニットにおいて、
   前記ベルトユニットは、
   前側板側の基準支持と後側板側の基準部材の支持を、別部材を設けて保持する
   ことを特徴とするベルトユニット。
5. 請求項１ないし４に記載のベルトユニットにおいて、
   前記ベルトユニットは、
   該ベルトユニットに当接する部材側に基準を有する
   ことを特徴とするベルトユニット。
6. 像担持体上に形成された静電潜像をトナーで可視化する画像形成装置であって、画像形成装置に対して、転写材搬送面と水平方向に着脱可能なベルトユニットを備える画像形成装置において、
   前記画像形成装置は、請求項１ないし５のいずれかに記載のベルトユニットを、記録媒体と並走するように備える
   ことを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６に記載の画像形成装置において、
   前記ベルトユニットは、
   ベルト外周面に沿って配置された像担持体上から一次転写された画像を、該ベルト外周面に向けて供給された記録媒体に二次転写する中間転写ベルトユニットである
   ことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項６に記載の画像形成装置において、
   前記ベルトユニットは、
   画像が記録される記録媒体を搬送し、ベルト外周面に沿って配置された像担持体上の画像を該記録媒体に転写する転写搬送ベルトユニットである
   ことを特徴とする画像形成装置。
9. 画像が記録される記録媒体を搬送し、ベルト外周面に沿って配置されたインクジェットヘッドからインク滴を吐出させて前記記録媒体に画像を印写する画像形成装置において、
   前記画像形成装置は、請求項１ないし５のいずれかに記載のベルトユニットを、記録媒体と並走するように備える
   ことを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項９に記載の画像形成装置において、
    前記ベルトユニットは、
    画像が記録される記録媒体を搬送し、前記記録媒体に画像を印写する
    印写搬送ベルトユニットである
    ことを特徴とする画像形成装置。

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