JP2006126502A - 無端搬送ベルト装置および転写装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 駆動源からの振動の影響がベルトの駆動部に影響しないようにすることでベルトの移動位置ずれを防止できる構成および移動位置ずれによる画像形成位置ずれを防止できる構成を備えた搬送ベルト装置を提供する。
【解決手段】 駆動ローラ２Ｂおよび従動ローラ２Ａに掛け回された無端ベルト２を駆動する構成を備えたベルト搬送装置において、該駆動ローラ２Ｂは駆動手段２７の出力軸２７Ａと同軸上に備えられて前記駆動手段２７からの駆動力を直接受ける関係に設定され、該駆動手段２７としてＤＣブラシレスモータを用いたことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、無端搬送ベルト装置および転写装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、画像同士の位置ずれを防止するための駆動機構に関する。

複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置や印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体に形成された静電潜像を現像装置により可視像処理し、可視像を転写紙などの記録シートに転写した後、記録シートに担持されているか死蔵を定着することにより複写物を得るようになっている。

一方、画像形成装置には、単一色のみでなく複数色の画像を重畳することでフルカラー画像を得るようにした構成もあり、このための構成としては、１つの潜像担持体である感光体の周囲に複数の現像装置を配置し、感光体上で色毎の可視像を形成して各色の可視像を転写ドラムあるいは転写ベルトなどを用いた１次転写装置に転写して重畳したカラー画像を記録シートに一括転写する方式あるいは感光体上で色毎の画像を重畳して記録シートに一括転写する方式、あるいは、色毎の可視像を形成可能な複数の感光体をこれら感光体から可視像をそれぞれ転写される１次転写手段と１次転写手段またはこの手段により搬送される記録シートに重畳転写す２次転写手段とを備えた方式があり、後者の方式の一つに１次転写手段、いわゆる中間転写手段にベルトを備えてその展張方向に色毎の感光体を並置したタンデム方式がある（例えば、特許文献１）。

一方、複数色の画像を重畳する場合には、画像同士の位置合わせの精度が色ずれ防止のうえで重要となる。
そこで、従来では、中間転写手段に用いられるベルト上に色毎に準備される色ずれ検知用パターン画像を対象として各パターン画像の検知タイミングを基準タイミングと比較することによってずれ量を割り出し、その結果に応じて主走査方向での書き込み開始時期やベルトの駆動制御が行われる構成がある（例えば、特許文献２）。

特開２０００−１１２２０５号公報（段落「００１５」欄） 特開２００２−１８２５３７号公報（段落「０００５」欄）

色同士での位置ずれを検知する構成を含めてこれら画像形成装置における中間転写装置の転写ベルトに用いられる駆動機構としては、特許文献２にも開示されているように、ステッピングモータや振動波モータを用いた駆動モータからの駆動力をカップリングを介してギヤやプーリなどの減速機構に伝えることによりベルトの駆動ローラを駆動する構成が一般的である。

しかし、このような駆動機構においては、減速機構の機械的変動が原因してベルトを一定かつ一様な状態で駆動することが困難となるばかりでなく、駆動源での回動開始および停止時の振動が大きいことによりその振動がベルトに伝達されると速度変動により各色の転写位置ずれが顕著となる虞がある。

本発明の目的は、上記従来のベルトを用いた搬送装置、特にベルト転写装置における問題に鑑み、駆動源からの振動の影響がベルトの駆動部に影響しないようにすることでベルトの移動位置ずれを防止できる構成および移動位置ずれによる画像形成位置ずれを防止できる構成を備えた搬送ベルト装置および転写装置および画像形成装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、駆動ローラおよび従動ローラに掛け回された無端ベルトを駆動する構成を備えたベルト搬送装置において、該駆動ローラは駆動手段の出力軸と同軸上に備えられ、該駆動手段としてＤＣブラシレスモータを用いたことを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のベルト搬送装置において、前記ベルトの駆動ローラは、前記駆動手段からの駆動力を直接受ける関係に設定されていることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のベルト搬送装置を転写装置に用いることを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の転写装置において、前記ベルトは画像あるいは記録シートを担持可能な転写体として用いられることを特徴としている。

請求項５記載の発明は、請求項３または４記載の転写装置を画像形成装置に用いることを特徴としている。

請求項６記載の発明は、請求項５記載の画像形成装置において、前記転写装置は、複数色の画像を重畳転写可能な構成であることを特徴としている。

請求項１および２記載の発明によれば、無端ベルトの駆動ローラが駆動手段と同軸上に備えられ、駆動手段としてＤＣブラシレスモータを用いているので、ステッピングモータなどと違って振動を少ない状態で駆動ローラへの駆動力の直接伝達が行えるので、無端でベルトの速度ムラを防止することが可能となる。

請求項３乃至６記載の発明によれば、無端ベルトの駆動ローラおよびこれの駆動手段が同軸上で連結された関係とされているので、無端ベルトを転写ベルトとして用いた場合にこれに転写される複数の色の画像の転写位置ずれをなくすことができ、これにより色ずれのない画像を得ることが可能となる。

以下、図面に示す実施例により発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１には、本発明実施例によるベルト搬送装置およびこれを用いる転写装置が適用される画像形成装置が示されている。
図１に示す画像形成装置１は、色分解に対応した色の画像を形成可能な潜像担持体としての感光体を複数並置したタンデム方式の構成を備え、各感光体上で形成されたトナー像を中間転写体に重畳転写したうえでその重畳画像を記録用紙などのシートに対して一括転写することで多色画像を形成可能なカラープリンタである。本発明では、画像形成装置として、カラープリンタに限らず、カラー複写機、ファクシミリ装置および印刷機なども含まれること勿論である。

図１において、カラープリンタ１は、画像形成部１Ａが縦方向の中央部に位置し、その下方には給紙部１Ｂが、さらに画像形成部１Ａの上方には原稿載置台１Ｃ１を備えた原稿走査部１Ｃがそれぞれ配置されている。
画像形成部１Ａには、水平方向に展張面を有する中間転写ベルト２で構成された転写手段２０が配置されており、中間転写ベルト２の上位には、色分解色と補色関係にある色の画像を形成するための構成が設けられている。

画像形成部１Ａには、補色関係にある色のトナー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）による画像を担持可能な感光体３Ｂ、３Ｙ、３Ｃ、３Ｍが中間転写体２の展張面に沿って並置されている。なお、以下の説明において、全ての感光体に共通する内容の場合には感光体を符号３により示す。
各感光体３Ｂ、３Ｙ、３Ｃ、３Ｍは、それぞれ同じ方向（図１では、反時計方向）に回転可能なドラムで構成されており、その周辺には、回転過程において画像形成処理を実行する帯電装置４，書き込み装置５，現像装置６，転写バイアス印加手段の一つである１次転写装置７，およびクリーニング装置８が配置されている（便宜上、感光体３Ｂを対象として、各装置の符号にＢを付して示してある）。

中間転写ベルト２を備えた転写装置２０は、各感光体を備えた作像ユニットからの可視像を順次転写される１次転写部に相当しており、複数のローラ２Ａ〜２Ｃに掛け回されて感光体との対峙位置において同方向に移動可能な構成を備え、展張面を構成するローラ２Ａ、２Ｂとは別のローラ２Ｃは、中間転写ベルト２を挟んで２次転写装置９に対峙している。なお、本実施例では、符号２Ａで示すローラが従動側ローラとして、また、符号２Ｂで示すローラが駆動側のローラとして用いられている。さらに図１において符号１０は、中間転写ベルト２のクリーニング装置を示している。

２次転写装置９は、帯電駆動ローラ９Ａおよび従動ローラ９Ｂに掛け回されて２次転写装置９が位置する２次転写位置において中間転写ベルト２と同方向に移動可能な転写ベルト９Ｃを備えており、転写ベルト９Ｃを帯電駆動ローラ９Ａにより帯電させることで記録シートを静電吸着しながら搬送する過程で中間転写ベルト２に重畳された多色画像を一括転写によってあるいは担持されている単一色の画像をそれぞれ記録シートに転写することができる。

２次転写位置には給紙部１Ｂから記録シートが給送されるようになっている。
給紙部１Ｂは、複数の給紙カセット１Ｂ１と、給紙カセット１Ｂ１から繰り出される記録シートの搬送路に配置された複数の搬送ローラ１Ｂ２と、２次転写位置前方に位置するレジストローラ１Ｂ３とを備えている。本実施例では、給紙部１Ｂには、給紙トレイ１Ｂ１から繰り出される記録シートの搬送路に加えて給紙カセット１Ｂ１内に収容されていない種類の記録シートを２次転写位置に向け給送できる構成が備えられており、この構成は、画像形成部１Ａの壁面の一部を起倒可能に設けた手差しトレイ１Ａ１と繰り出しコロ１Ａ２とを備えている。
給紙カセット１Ｂ１からレジストローラ１Ｂ３に向けた記録シートの搬送路途中には、手差しトレイ１Ａ１から繰り出された記録シートの搬送路が合流し、いずれの搬送路から給送される記録シートもレジストローラ１Ｂ３によってレジストタイミングが設定されるようになっている。

書き込み装置５（図１では、便宜上、符号５Ｂで示してある）は、原稿走査部１Ｃに有する原稿載置台１Ｃ１上の原稿を走査することにより得られる画像情報あるいは図示しないコンピュータから出力される画像情報により書き込み光が制御されて感光体３Ｂ、３Ｙ、３Ｃ、３Ｍに対して画像情報に応じた静電潜像を形成するようになっている。

原稿走査部１Ｃには、原稿載置台１Ｃ１上の原稿を露光走査するスキャナ１Ｃ２が備えられており、さらに原稿載置台１Ｃ１の上面には、自動原稿給送装置１Ｃ３が配置されている。自動原稿給送装置１Ｃ３は、原稿載置台１Ｃ１上に繰り出される原稿を反転可能な構成を備え、原稿の表裏各面での走査が行えるようになっている。

書き込み装置５により形成された感光体３（図１において符号３Ｂ、３Ｙ、３Ｃ、３Ｍで示す部材）上の静電潜像は、現像装置６（図１では、便宜上、符号６Ｂで示してある）によって可視像処理され、中間転写ベルト２に１次転写される。中間転写ベルト２に対して各色毎のトナー像が重畳転写されると、２次転写装置９により記録シートに対して一括して２次転写される。

２次転写された記録シートは、表面に担持している未定着画像を定着装置１１によって定着される。定着装置１１は、詳細を図示しないが加熱ローラにより加熱される定着ベルトと定着ベルトに対向当接する加圧ローラとを備えたベルト定着構造を備えており、定着ベルトと加圧ローラとの当接領域、つまりニップ領域を設けることにより別ローラ方式の定着構造に比べて記録シートへの加熱領域を広げることができるようになっている。
定着装置１１を通過した記録シートは、定着装置１１の後方に配置されている搬送路切り換え爪１２によって搬送方向が切り換えられるようになっており、排紙トレイ１３に向けた搬送路と、反転搬送路ＲＰとに搬送方向が選択される。

以上のような構成を備えたカラープリンタ１では、原稿載置台１Ｃ１上に載置された原稿を露光走査することによりあるいはコンピュータからの画像情報により、一様帯電された感光体３に対して静電潜像が形成され、静電潜像が現像装置６によって可視像処理された後、トナー像が中間転写ベルト２に１次転写される。

中間転写ベルト２に転写されたトナー像は、単一色画像の場合にはそのまま給紙部１Ｂから繰り出された記録シートに対して転写され、多色画像の場合には１次転写が繰り返されることで重畳された上で記録シートに対して一括して２次転写される。２次転写後の記録シートは定着装置１１により未定着画像を定着された後、排紙トレイ１３あるいは、反転されて再度レジストローラ１Ｂ３に向けて給送される。

図１において、中間転写ベルト２は、詳細を図示しないが、伸びの少ないフッ素系樹脂や伸びの大きいゴム材料に帆布等の伸びにくい材料で構成された基部からなるベース層と、このベース層の上面に設けられたフッ素系ゴムやアクリロニトリル−ブタジェン共重合ゴムなどが用いられる弾性体層とを備えている。弾性体層の表面にはフッ素系樹脂が被覆されて平滑性を向上させたコート層が設けられている。

中間転写ベルト２は、少なくとも一対のローラである支持ローラ２Ａ、２Ｂおよびバックアップ機能を有するローラ２Ｃにそれぞれ掛け回されて駆動ローラ２Ａの反時計方向の回転によって駆動されるようになっている。
支持ローラ２Ａおよび２Ｂ間で展張される面、つまり曲率のない平面が各作像ユニットの感光体３Ｂ、３Ｙ、３Ｃ、３Ｍに対向している。中間転写ベルト２を挟んで各感光体と対向する位置には、感光体上の可視像を静電転写するための転写ローラ２Ｄがそれぞれ配置されている。

図２は、転写装置２０の構成を説明するための要部を示す平面図であり、同図において転写装置２０は、カラープリンタ１の筐体内に設置されてカラープリンタ１の手前側（図２では下側）に位置する本体前フレーム２１およびカラープリンタ１の奥側（図２では上側）に位置する本体後フレーム２２とで構成される空間内に配置されている。
つまり、本体前フレーム２１および本体後フレーム２２とで構成される空間内には、本体前フレーム２１に固定されている位置決めピン２１Ａに対して着脱可能な面板２３によって前側板２４Ａを支持され、後側板２４Ｂが本体後フレーム２２によって支持されているフレーム２４が配置されており、フレーム２４には、中間転写ベルト２が掛け回されている従動ローラ２Ａ、駆動ローラ２Ｂおよび図示しないがバックアップローラ２Ｃがそれぞれ回転自在に支持されている。

フレーム２４は、図２において長手方向一方側が本体後フレーム２２および面板２３に対して一部が挿通された支持ピン２５，２６により支持され、長手方向他方側が中間転写ベルト２の駆動ローラ２Ｂの回転軸２Ｂ１における軸線方向各端部を本体後フレーム２２および面板２３に挿通されることで支持されている。

駆動ローラ２Ｂの回転軸２Ｂ１は、本体後フレーム２２に取り付けられているＤＣブラシレスモータ２７の出力軸２７Ａと同軸上に位置し、その一部に設けられたカップリング２８を介して直接出力軸２７Ａに連結される関係とされている。

図３は、カップリング２８の構成を説明するための図であり、同図においてカップリング２８は、ＤＣブラシレスモータ２７の出力軸２７Ａに一体化されている雄側カップリング２８Ａと駆動ローラ２Ｂの回転軸２Ｂ１と一体化されている雌側カップリング２８Ｂとで構成されている。
雄側カップリング２８Ａは、円錐コーン状の外径部にセレーションが形成されて構成され、雌側カップリング２８Ｂは、雄側カップリング２８Ａが嵌合できる凹状孔内面に雄側カップリング２８Ａのセレーションに噛み合い可能なセレーションが形成されている。

雌側カップリング２８Ｂは、そのボス部に形成されている回転軸２Ｂ１の挿通部の長さが雄側カップリング２８Ａ側に位置するＤＣブラシレスモータ２７の出力軸２７Ａが挿嵌できる長さとされている。このため、雄側カップリング２８Ａと雌側カップリング２８Ｂとは、雌側カップリング２８Ｂの挿通部２８Ｂ１に対して出力軸２７Ａを挿脱できる関係とされている。

雄雌互いのカップリング２８Ａ、２８Ｂ同士は、図２において符号２９で示すバネなどの弾性体によって互いが一体化する方向（スラスト方向）に付勢されており、この付勢により雌側カップリング２８Ｂ内に雄側カップリング２８Ａが挿入された際の調心機能が得られるようになっている。調心機能によりＤＣブラシレスモータ２７の出力軸２７Ａは、雌側カップリング２８Ｂ側の挿通部２８Ｂ１に対して容易に挿入されることができるようになっており、挿入されることにより駆動ローラ２Ｂの回転軸２Ｂ１との間での軸心位置を整合させるようになっている。

本実施例は以上のような構成であるから、中間転写ベルト２の駆動ローラ２Ｂは、その回転軸２Ｂ１がＤＣブラシレスモータ２７の出力軸２７Ａに対して減速機構などを介在させることなく直接連結された状態とされる。
特に、雌側カップリング２８Ｂ内に出力軸２７Ａが挿入されると、出力軸２７Ａと駆動ローラ２Ｂの回転軸２Ｂ１との軸心位置が一致した状態とされて直結されることになる。これにより、減速機構を用いた場合のような機械的変動を生じることがない。しかも、駆動手段としてＤＣブラシレスモータ２７を用いることにより振動を少なくした状態で駆動力を伝達することができることも相俟って、駆動ローラ２Ｂでの速度ムラが抑制されるので、中間転写ベルト２での速度ムラが少なくされることになり、各色の画像転写位置のずれ、つまり色ずれの発生を抑えることができる。

一方、駆動ローラ２Ｂの回転軸２Ｂ１とＤＣブラシレスモータ２７の出力軸２７Ａとは相互に着脱関係が得られるカップリング２８を介して連結されているので、例えば、面板２３を取り外して保守を行うような場合には、出力軸２７Ａとの連結を容易に解除することができ、保守作業性を控除鬱せ留ことができる。しかも、再度、面板２３を本体前フレーム２１に取り付ける場合には、雌側カップリング２８Ｂ側に出力軸２７Ａを挿入するだけで出力軸２７Ａと駆動ローラ２Ｂの回転軸２Ｂ１とを直接連結した状態とすることができる。

本発明の実施例によるベルト搬送装置およびこれを用いた転写装置が適用される画像形成装置の模式図である。 本発明の実施例によるベルト搬送装置を用いた転写装置の構成を説明するための図である。 図２に示した転写装置におけるベルト搬送装置に用いられるカップリングの構成を説明するための図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 中間転写ベルト
２Ｂ 駆動ローラ
２Ｂ１ 回転軸
３ 感光体
２０ 転写装置
２７ ＤＣブラシレスモータ
２７Ａ 出力軸

Claims (6)

1. 駆動ローラおよび従動ローラに掛け回された無端ベルトを駆動する構成を備えたベルト搬送装置において、
   該駆動ローラは駆動手段の出力軸と同軸上に備えられ、該駆動手段としてＤＣブラシレスモータを用いたことを特徴とするベルト搬送装置。
2. 請求項１記載のベルト搬送装置において、
   前記ベルトの駆動ローラは、前記駆動手段からの駆動力を直接受ける関係に設定されていることを特徴とするベルト搬送装置。
3. 請求項１または２記載のベルト搬送装置を用いることを特徴とする転写装置。
4. 請求項３記載の転写装置において
   前記ベルトは画像あるいは記録シートを担持可能な転写体として用いられることを特徴とする転写装置。
5. 請求項３または４記載の転写装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５記載の画像形成装置において、
   前記転写装置は、複数色の画像を重畳転写可能な構成であることを特徴とする画像形成装置。
   

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