JP5483017B2 - ベルト装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ベルト装置、及びベルト装置を備えた画像形成装置に関する。
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置において、表面に画像を担持する像担持体としての複数の感光体ドラム、及びこれに画像形成処理を行う複数の作像部を並設した、いわゆるタンデム型と称されるものが知られている。このタンデム型の画像形成装置には、各感光体ドラム上の画像を一次転写装置により順次中間転写体として用いられる中間転写ベルトに順次転写した後、その中間転写ベルト上の画像を二次転写装置によりシートなどの転写紙に一括転写する中間転写方式のものと、各感光体ドラム上の画像を転写装置により搬送ベルトで搬送された転写紙に順次、直接転写する直接転写方式のものとがある。
また、上記中間転写ベルトや搬送ベルト等のベルトを備えた画像形成装置においては、ベルトの同じ箇所が感光体ドラムに対して長期間当接することによるベルトの永久歪みを防止するため、印刷待機時にベルトを全ての感光体ドラムから離間させるように構成しているものや、モノクロ画像形成時におけるカラーの感光体ドラム及びカラーの現像装置の摩耗を抑制するために、ベルトをカラーの感光体ドラムから離間させるように構成しているものなどがある。
従来、ベルトを感光体ドラムに対して接離させるベルトの接離機構として、例えば、ベルトを支持するローラを、回動可能な回動部材(アーム)によって感光体ドラムに対して接近離間可能に構成したものが開示されている(特許文献1又は2参照)。
図18は、上記従来のベルトの接離機構を模式的に表した図である。
図18に示す構成では、ベルト200を支持するローラ300に、回動可能なアーム状の回動部材400の一端400aが取り付けられており、当該回動部材400の他端400bには付勢部材としてのコイルスプリング500が当接している。また、回動部材400の他端400b側には、水平方向に往復移動可能な移動部材600が配設されている。
ベルト200を感光体ドラム100から離間させる場合は、移動部材600をコイルスプリング500の付勢力に抗して図の矢印Aの方向に移動させ、移動部材600によって回動部材400を図の反時計回りに回動させる。これにより、ローラ300が感光体ドラム100から離間する方向へ移動して、ベルト200が感光体ドラム100から離間される。また、ベルト200を感光体ドラム100に接触させる場合は、反対に移動部材600を図の矢印Bの方向に移動させる。これにより、回動部材400がコイルスプリング500の付勢力によって図の時計回りに回動し、ローラ300が感光体ドラム100に対して接近する方向へ移動して、ベルト200を感光体ドラム100に接触させる。
しかしながら、上記ベルトの接離機構は、図19に示すように、回動部材400の回動に伴って、回動部材400の当接面がコイルスプリング500に対して傾斜するため、コイルスプリング500に撓みが生じる。その結果、コイルスプリング500の姿勢が不安定になったり、コイルスプリング500が周辺部材に接触して異音が発生したりすると言った問題があった。また、最悪の場合は、コイルスプリング500が周辺部材に引っ掛かって回動部材400を付勢できなくなり、ベルト200が感光体ドラム100に対して接触できなくなることによる画像不良の発生の虞がある。
そこで、本発明は、斯かる事情に鑑み、付勢部材が撓むことで生じる異音等の不具合を防止できるベルト装置、及びそのベルト装置を備えた画像形成装置を提供しようとするものである。
請求項1の発明は、ベルト部材と、前記ベルト部材を支持するベルト支持部材と、前記ベルト支持部材を移動させるために第1の位置と第2の位置との間で回動可能に構成された回動部材と、前記回動部材に当接して当該回動部材を前記第1の位置へ付勢する付勢部材とを備えたベルト装置において、前記回動部材は、前記第1の位置に配置されたときに前記付勢部材が当接する第1の当接面と、前記第2の位置に配設されたときに前記付勢部材が当接する第2の当接面を有するものである。
回動部材を第1の位置と第2の位置との間で回動させた場合、付勢部材を異なる面(第1の当接面又は第2の当接面)に当接させることができるので、付勢部材に対する第1当接面及び第2の当接面の傾斜を、従来に比べて低減することができる。これにより、回動部材の回動に伴う付勢部材の撓みを抑制することができ、付勢部材が周辺部材に接触することによる異音の発生を防止できる。また、付勢部材の撓みを抑制し姿勢を安定させることで、付勢部材が周辺部材に引っ掛かって機能しなくなる不具合も防止できる。
請求項2の発明は、請求項1に記載のベルト装置において、前記回動部材が前記第1の位置と前記第2の位置との間で回動する回動角度を、前記第1の当接面と前記第2の当接面との成す角度と同じ角度に設定したものである。
第1の当接面と第2の当接面との成す角度を、回動部材が第1の位置と第2の位置との間で回動する回動角度と同じ角度に設定するにより、回動部材が第1の位置と第2の位置のいずれに配設された場合においても、付勢部材に対する第1当接面及び第2の当接面の傾斜を低減することができるようになる。これにより、付勢部材が撓むことによる上記不具合をより高度に抑制することが可能となる。
請求項3の発明は、請求項1又は2に記載のベルト装置において、前記第1の当接面と前記第2の当接面のいずれもが、前記付勢部材に当接した状態で、当該付勢部材の付勢方向に対して直交するように配設されたものである。
第1の当接面と第2の当接面のいずれもが、付勢部材に当接した状態で、付勢部材の付勢方向に対して直交するように配設されることにより、付勢部材の撓みを無くすことができるので、付勢部材が撓むことによる上記不具合をより高度に抑制することができるようになる。
請求項4の発明は、請求項1から3のいずれか1項に記載のベルト装置において、前記回動部材の前記付勢部材が当接する面を屈曲させて前記第1の当接面と前記第2の当接面を形成したものである。
これにより、簡単な構成で第1の当接面と第2の当接面を形成することができる。
請求項5の発明は、請求項4に記載のベルト装置において、前記第1の当接面と前記第2の当接面との間の屈曲した部分を、曲面状に形成したものである。
第1の当接面と第2の当接面との間の屈曲した部分を、曲面状に形成することにより、付勢部材の第1の当接面と第2の当接面との間での移動をスムーズに行うことができるようになる。これにより、回動部材をスムーズに回動させることが可能となる。
請求項6の発明は、請求項1から5のいずれか1項に記載のベルト装置において、前記付勢部材をコイルスプリングで構成し、前記回動部材に前記コイルスプリング内に挿入されて当該コイルスプリングを保持する凸部を設けたものである。
このように、コイルスプリング内に凸部を挿入することにより、凸部によってコイルスプリングを保持することができ、回動部材の当接面に対するコイルスプリングのずれや離脱を防止できる。
請求項7の発明は、請求項6に記載のベルト装置において、前記凸部を前記回動部材の回動軸と直交する面で切断した断面において、当該凸部の両側面が成す角度を、前記回動部材が前記第1の位置と前記第2の位置との間で回動する回動角度と同じ角度に設定したものである。
前記断面において、凸部の両側面が成す角度を、回動部材が第1の位置と第2の位置との間で回動する回動角度と同じ角度に設定することにより、回動部材が回動した際に、凸部によってコイルスプリングの内周面が押圧されるのを回避することができる。これにより、凸部の押圧によりコイルスプリングが湾曲するのを防止できる。
請求項8の発明は、請求項1から7のいずれか1項に記載のベルト装置において、前記第1の当接面と前記第2の当接面に渡って配設された第3の当接面を有する当接部材を、前記回動部材の回動軸と平行を成す回動軸を中心に回動可能に設けたものである。
この場合、回動部材が回動しても、当接部材の第3の当接面と付勢部材は、互いに直交した状態、あるいはそれに近い状態で維持される。このため、回動部材が回動するのに伴って付勢部材の当接する面が第1の当接面と第2の当接面との間で切り換わっても、付勢部材は常に第3の当接面に当接した状態で保持される。これにより、付勢部材に対する受け面積を確保することができ、付勢部材の姿勢をより安定させることが可能となる。
請求項9の発明は、請求項8に記載のベルト装置において、前記第3の当接面に、前記付勢部材としてのコイルスプリング内に挿入されて当該コイルスプリングを保持する凸部を設け、当該凸部の外径を前記コイルスプリングの内径よりも大きく形成して、前記凸部を前記コイルスプリング内に圧入するように構成したものである。
凸部をコイルスプリングに圧入することにより、回動部材の回動に伴うコイルスプリングの撓みをより安定して抑制することができる。また、製造時に、凸部をコイルスプリングに圧入して当接部材とコイルスプリングをサブアセンブリとしておくことで、それらを回動部材に一体的に組み付けることができ、生産性が向上する。また、上記のように、回動部材が回動しても、第3の当接面とコイルスプリングは、互いに直交した状態、あるいはそれに近い状態で維持されるので、当接部材とコイルスプリングが一体的に取り付けられていても、コイルスプリングの撓みなどの問題は生じない。
請求項10の発明は、請求項8又は9に記載のベルト装置において、前記当接部材の回動軸と直交する方向の前記第3の当接面の長さを、前記付勢部材としてのコイルスプリングの外径よりも大きく形成したものである。
これにより、コイルスプリングの当接面を大きく確保することができ、コイルスプリングの姿勢をより安定させることができるようになる。
請求項11の発明は、請求項8から10のいずれか1項に記載のベルト装置において、前記当接部材の回動軸を、前記第1の当接面と前記第2の当接面との間の位置に配設したものである。
この場合、回動部材が第1の位置に配置されると、付勢部材は第1の当接面と第3の当接面に当接し、回動部材が第2の位置に配置されると、付勢部材は第2の当接面と第3の当接面に当接する。これにより、回動部材が第1の位置と第2の位置のいずれに配置された場合であっても、付勢部材に対する受け面積を確保することができ、付勢部材の姿勢をより安定させることが可能となる。
請求項12の発明は、請求項8から11のいずれか1項に記載のベルト装置において、前記回動部材に、前記当接部材よりも大きく形成された切欠き部を設け、当該切欠き部内に前記当接部材を配設したものである。
当接部材を切欠き部内に収容することにより、当接部材を設けても回動部材の大きさが大きくならないので、装置の小型化を図れる。
請求項13の発明は、請求項12に記載のベルト装置において、前記当接部材の回動軸と直交する方向における両端部と、それらに対向する前記切欠き部との間に5mm未満の隙間を設けたものである。
当接部材の回動軸と直交する方向における両端部と、それらに対向する切欠き部との間に5mm未満の隙間を設けることにより、当接部材と切欠き部との干渉を防止して当接部材の円滑な回動を確保できると共に、装置の大型化も防止できるようになる。
請求項14の発明は、請求項8から13のいずれか1項に記載のベルト装置において、前記回動部材に前記当接部材の回動軸を直接受けて支持する受け部を設けたものである。
当接部材の回動軸を直接受ける受け部を設けることで、新たな部品を追加することなく当接部材を支持することができ、部品点数の削減を図れる。
請求項15の発明は、請求項14に記載のベルト装置において、前記受け部は、前記当接部材の回動軸を挿入するための開口部を有し、その開口部を前記付勢部材が前記回動部材に当接する面側に開口するように配設したものである。
このように受け部の開口部を配設することにより、当接部材を受け部に容易に取り付けることができる。また、取り付け後は、当接部材が付勢部材によって受け部の開口部とは反対方向に付勢されるので、当接部材が受け部から脱落するのを防止できる。
請求項16の発明は、請求項1から15のいずれか1項に記載のベルト装置において、前記ベルト部材を、像担持体上の画像が転写される中間転写ベルトとすると共に、前記ベルト支持部材を、前記中間転写ベルト上に前記像担持体上の画像を転写するための転写部材とし、当該転写部材を前記回動部材によって前記像担持体に対して接離させるように構成したものである。
中間転写ベルトを備える間接転写方式のベルト装置に本発明の構成を適用することにより、上記と同様に、回動部材の回動に伴う付勢部材の撓みを抑制することができ、付勢部材が周辺部材に接触することによる異音の発生を防止できる。また、付勢部材の撓みを抑制し姿勢を安定させることで、付勢部材が周辺部材に引っ掛かることによって生じる画像不良の虞がなくなり、信頼性が向上する。
請求項17の発明は、請求項1から15に記載のベルト装置において、前記ベルト部材を、シート状の記録媒体を担持して搬送する搬送ベルトとすると共に、前記ベルト支持部材を、前記搬送ベルト上の記録媒体に前記像担持体上の画像を転写するための転写部材とし、当該転写部材を前記回動部材によって前記像担持体に対して接離させるように構成したものである。
搬送ベルトを備える直接転写方式のベルト装置に本発明の構成を適用することにより、上記と同様に、回動部材の回動に伴う付勢部材の撓みを抑制することができ、付勢部材が周辺部材に接触することによる異音の発生を防止できる。また、付勢部材の撓みを抑制し姿勢を安定させることで、付勢部材が周辺部材に引っ掛かることによって生じる画像不良の虞がなくなり、信頼性が向上する。
請求項18の発明は、請求項1から17のいずれか1項に記載のベルト装置を備えた画像形成装置である。
画像形成装置が、請求項1から17のいずれか1項に記載のベルト装置を備えているので、これらのベルト装置による上記効果が得られる。
本発明によれば、付勢部材の撓みを抑制することができるので、付勢部材が周辺部材に接触することによる異音の発生を防止できる。また、付勢部材の撓みを抑制し姿勢を安定させることで、付勢部材が周辺部材に引っ掛かって機能しなくなる不具合も防止でき、信頼性が向上する。
本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 前記画像形成装置に搭載された転写装置の斜視図である。 前記転写装置が有する中間転写ベルトを各色の感光体ドラムに接触させた状態を示す図である。 前記転写装置が有する中間転写ベルトをカラーの感光体ドラムから離間させた状態を示す図である。 前記転写装置が有する回動部材の第1実施形態に係る構成を示す拡大図である。 前記回動部材を第1の位置に配設した状態を示す図である。 前記回動部材を第2の位置に配設した状態を示す図である。 前記回動部材の第2実施形態の構成を示す拡大図である。 前記回動部材に設けた凸部の斜視図である。 前記回動部材の第3実施形態の構成を示す拡大図である。 前記回動部材の第4実施形態の構成を示す拡大図である。 前記回動部材の第4実施形態の構成を示す拡大図である。 前記回動部材を第1の位置に配設した状態を示す図である。 前記回動部材を第2の位置に配設した状態を示す図である。 前記回動部材の第5実施形態の構成を示す拡大図である。 前記回動部材の第6実施形態の構成を示す拡大図である。 直接転写方式の画像形成装置の一例を示す図である。 従来のベルトの接離機構を模式的に表した図である。 回動部材の当接面がコイルスプリングに対して傾斜した状態を示す図である。
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
図1は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
図1に示す画像形成装置は、画像形成ユニットとしての4つのプロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkを備えている。各プロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkは、画像形成装置本体50に対して着脱可能に構成してある。また、各プロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。
具体的には、各プロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkは、静電潜像担持体(又は像担持体)としての感光体ドラム2と、感光体ドラム2の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ3と、感光体ドラム2上の静電潜像を顕像化する現像手段としての現像ローラ4と、感光体ドラム2の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニングブレード5等を備えている。なお、図1では、イエローのプロセスユニット1Yが備える感光体ドラム2、帯電ローラ3、現像ローラ4、クリーニングブレード5のみに符号を付しており、その他のプロセスユニット1M,1C,1Bkにおいては符号を省略している。
図1において、各プロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkの上方には、感光体ドラム2の表面を露光する露光手段としての露光装置6が配設されている。一方、各プロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkの下方には、転写装置7が配設されている。転写装置7は、転写体としての無端状のベルト部材から構成される中間転写ベルト8を有する。中間転写ベルト8は、ベルト支持部材としての複数のローラ9,10,11に掛け渡され支持されている。本実施形態では、中間転写ベルト8の図の右端に配設されたローラ9は駆動ローラ、図の左端に配設されたローラ10はテンションローラとして機能する。駆動ローラ9は、図示しない駆動手段から駆動力を得て図の反時計回りに回転駆動するように構成されており、この駆動ローラ9の回転によって、中間転写ベルト8は図の矢印の方向に回転可能となっている。テンションローラ10は、図示しない付勢手段によって中間転写ベルト8側へ付勢されており、これにより中間転写ベルト8には所定のテンションが付与されている。
各感光体ドラム2に対向する位置に配設された4つのローラ11は、感光体ドラム2上の画像を中間転写ベルト8に一次転写する転写部材としての一次転写ローラである。各一次転写ローラ11と各感光体ドラム2とによって中間転写ベルト8を挟み込んだ箇所には、転写部としての一次転写ニップが形成されている。また、駆動ローラ9に対向した位置には、中間転写ベルト8上の画像を記録用紙に二次転写する転写部材としての二次転写ローラ12が配設されている。この二次転写ローラ12と駆動ローラ9とによって中間転写ベルト8を挟み込んだ箇所には、転写部としての二次転写ニップが形成されている。
中間転写ベルト8の図の右端側の外周面には、中間転写ベルト8の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置13が配設されている。このベルトクリーニング装置13から図示しない廃トナー移送ホースが取り付けられており、このトナー移送ホースの先端は、転写装置7の下方に配設された廃トナー収容器14の入口部に接続されている。
画像形成装置本体50の下部には、シート状の記録媒体としての記録用紙Pを収容した給紙トレイ15や、給紙トレイ15から記録用紙Pを搬出する給紙ローラ16等が設けてある。一方、画像形成装置本体50の上部には、記録用紙を外部へ排出するための一対の排紙ローラ17と、排出された記録用紙をストックするための排紙トレイ18とが配設されている。
また、画像形成装置本体50内には、下部の給紙トレイ15から上部の排紙トレイ18へ記録用紙を案内するための搬送経路Rが形成されている。この搬送経路Rにおいて、給紙ローラ16から二次転写ローラ12に至る途中には、一対のレジストローラ19が配設されている。また、二次転写ローラ12から排紙ローラ17に至る途中に、記録用紙上の画像を定着させるための定着装置20を配設している。この定着装置20は、加熱源によって加熱される定着部材としての定着ローラ21と、その定着ローラ21を加圧する加圧部材としての加圧ローラ22とを有する。定着ローラ21と加圧ローラ22とが互いに圧接した箇所には定着部としての定着ニップが形成されている。
以下、図1を参照して上記画像形成装置の基本的動作について説明する。
作像動作が開始されると、各プロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkの感光体ドラム2が図示しない駆動装置によって図の時計回りに回転駆動され、各感光体ドラム2の表面が帯電ローラ3によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体ドラム2の表面には、露光装置6からレーザ光がそれぞれ照射されて、それぞれの感光体ドラム2の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム2に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体ドラム2上に形成された静電潜像に、各現像ローラ4によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化(可視画像化)される。
駆動ローラ9が図の反時計回りに回転駆動されることにより、中間転写ベルト8が図の矢印で示す方向に回転駆動される。また、各一次転写ローラ11に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、各一次転写ローラ11と各感光体ドラム2との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。そして、各プロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkの感光体ドラム2に形成された各色のトナー画像が、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト8上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト8はその表面にフルカラーのトナー画像を担持する。このトナー画像の転写後、各感光体ドラム2の表面に残留するトナーは、クリーニングブレード5によって除去される。次いで、感光体ドラム2の表面が図示していない除電装置によって除電作用を受け、その表面電位が初期化されて次の画像形成に備えられる。
また、作像動作が開始されると、給紙ローラ16の回転を開始し、給紙トレイ15に収容された記録用紙Pが給紙ローラ16によって搬送経路Rに送り出される。搬送経路Rに送り出された記録用紙Pは、レジストローラ19によって一旦停止される。その後、レジストローラ19の駆動を再開し、記録用紙Pを、上記中間転写ベルト8上のトナー画像とタイミングを合わせて、二次転写ローラ12と駆動ローラ9との間の二次転写ニップに送る。このとき二次転写ローラ12には、中間転写ベルト8上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより二次転写ニップに転写電界が形成されている。そして、記録用紙Pと中間転写ベルト8上のトナー画像とが二次転写ニップに到達した際、二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト8上のトナー画像が記録用紙P上に一括して転写される。また、転写後の中間転写ベルト8上に残留するトナーは、ベルトクリーニング装置13によって除去され、除去されたトナーは、廃トナー収容器14へ搬送され回収される。トナー画像が転写された記録用紙Pは、定着手段20へと搬送され、定着ローラ21と加圧ローラ22によって記録用紙Pが加熱及び加圧されてトナー画像が定着される。その後、記録用紙Pは排紙ローラ17によって排紙トレイ18へと排出される。
以上の説明は、記録用紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、4つのプロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkのいずれか1つを使用して単色画像を形成したり、2つ又は3つのプロセスユニットを使用して、2色又は3色の画像を形成したりすることも可能である。
また、本実施形態の画像形成装置において、ブラックの感光体ドラム2を用いてモノクロ画像を形成する場合は、中間転写ベルト8をブラック以外のカラーの感光体ドラム2に対して離間させるように構成している。以下、本画像形成装置におけるベルトの接離機構について説明する。
図2は、上記転写装置7の斜視図である。
図2に示す3本の一次転写ローラ11は、ブラック以外のカラーの感光体ドラムに対向して配設された一次転写ローラ11であり、ここでは、ブラックの感光体ドラムに対向する一次転写ローラ11は省略してある。図2に示すように、カラー用の各一次転写ローラ11の端部には、それぞれ回動可能な回動部材23が設けられている。回動部材23は、略L字形のアーム状に形成されており、その上端23aが一次転写ローラ11の端部に付設されている。一方、各回動部材23の下端23bには、回動部材23を付勢する付勢手段としてのコイルスプリング24が当接している。コイルスプリング24の回動部材23に当接している端部と反対側の端部は、画像形成装置本体に設けた図示しない受け面に当接して位置決めされている。この場合、コイルスプリング24は圧縮された状態で配設されており、回動部材23の下端23bはコイルスプリング24によって図の左側へ付勢されている。
また、各回動部材23を配設した位置に渡って、水平方向に移動可能な移動部材25が配設されている。移動部材25は、各回動部材23の下端23bに当接する3つの当接部25aを有する。各当接部25aは、回動部材23のコイルスプリング24が当接する当接面とは反対側の面に当接している。また、移動部材25の図の右端側には、回転軸27に取り付けられた偏心カム26が配設されている。偏心カム26は、移動部材25に設けた受け部25bに当接しており、偏心カム26が取り付けられた回転軸27は、移動部材25に形成した水平方向の長孔25cに挿通されている。また、回転軸27は、図示しない駆動手段からの駆動力を受けて回転するように構成されている。
なお、図2では、上記回動部材23、コイルスプリング24、移動部材25及び偏心カム26は、一次転写ローラ11の一端部側(図の手前側の端部側)に配設された状態で図示されているが、それらは一次転写ローラ11の他端部側にも同様に配設されている。
以下、図3及び図4を参照して、ベルトの接離動作について説明する。
まず、図3に示す状態では、中間転写ベルト8は、ブラックの感光体ドラム2Bk及びカラーの各感光体ドラム2Y,2M,2Cに対して接触した状態となっている。この状態で、偏心カム26を180度回転させると、図4に示すように、偏心カム26により受け部25bが図の右側へ押され、移動部材25が図の右側へ移動する。この移動部材25の移動に伴って、各回動部材23の下端が各当接部25aによって図の右側へ押されて、各回動部材23が図の反時計回りに回動する。これにより、各一次転写ローラ11がカラーの各感光体ドラム2Y,2M,2Cに対して離間する方向(図の下方)へ移動し、中間転写ベルト8がカラーの各感光体ドラム2Y,2M,2Cから離間する。
次に、中間転写ベルト8をカラーの各感光体ドラム2Y,2M,2Cに接触させる場合は、図4に示す状態から偏心カム26を180度回転させる。そうすると、コイルスプリング24の付勢力によって、移動部材25の当接部25a及び各回動部材23の下端23bが押されて図の左側へ移動し、これに伴って、各回動部材23が図の時計回りに回動する。そして、この回動部材23の回動に伴って、各一次転写ローラ11がカラーの各感光体ドラム2Y,2M,2Cに対して接近する方向(図の上方)へ移動し、中間転写ベルト8がカラーの各感光体ドラム2Y,2M,2Cに接触する(図3参照)。
図5は、上記各回動部材23のうちの1つの拡大図であって、本発明の第1実施形態に係る構成を示す図である。
図5に示すように、回動部材23の下端23b側は屈曲して形成されており、回動部材23は、コイルスプリング24と対向する面に互いに異なる角度に配設された第1の当接面Xと第2の当接面Yを有している。本実施形態において、第1の当接面Xと第2の当接面Yとの成す角度βは、回動部材23が第1の位置と第2の位置との間で回動する回動角度αと同じとなるように設定されている。なお、図5では、回動角度α及び当接面X,Y間の成す角度βの一例として、15°に設定した状態を示している。
また、本実施形態では、第1の当接面Xは、回動部材23を図の実線で示す第1の位置に配置した状態(一次転写ローラ11が中間転写ベルト8を介して感光体ドラム2に当接した状態)で、コイルスプリング24の付勢方向Zに対して直交するように配設されている。一方、第2の当接面Yは、回動部材23を図の二点鎖線で示す第2の位置に配設した状態(一次転写ローラ11を感光体ドラム2に対して離間させた状態)で、コイルスプリング24の付勢方向Zに対して直交するように配設されている。
図6は、回動部材23を上記第1の位置に配設した状態を示す図である。また、図7は、回動部材23を上記第2の位置に配設した状態を示す図である。
図6に示すように、回動部材23を第1の位置に配設した場合は、コイルスプリング24は回動部材23の第1の当接面Xに当接する。一方、図7に示すように、回動部材23を第2の位置に配設した場合は、コイルスプリング24は回動部材23の第2の当接面Yに当接するようになる。このように、回動部材23を回動させて位置を変えた場合、コイルスプリング24は回動部材23の異なる面に当接するようになっている。
図8は、上記回動部材23の第2実施形態の構成を示す拡大図である。
本実施形態では、回動部材23のコイルスプリング24が対向する面に、コイルスプリング24内に挿入する凸部28を設けている。図9に示すように、本実施形態に係る凸部28は截円錐形状に形成されている。このように、凸部28が先端に向かって細くなるテーパ状に形成されていることにより、凸部28をコイルスプリング24内に挿入しやすくなり組み付け性が向上する。例えば、凸部28を樹脂材料の射出成形する場合に、金型からの抜き勾配を大きく付けることで凸部28をテーパ状に形成することが可能である。
凸部28と回動部材23は一体で構成してもよい。これらを一体で構成した場合は、部品点数が削減されるため、コストダウンを図れる。また、凸部28と回動部材23を別体で構成してもよい。これらを別体で構成した場合は、凸部28を回動部材23に対して両面粘着テープを介して取り付けることで、取り付け作業を簡単に行えると共に、安価で省スペースな装置となる。また、これらを別体とすることで、凸部28と回動部材23をそれぞれ異なる材料で成型することができるようになる。例えば、コイルスプリング24の接触に対する凸部28の強度や耐摩耗性を向上させ、コイルスプリング24との接触による凸部28の摩耗を抑制したい場合、凸部28にのみ金属材料を使用することができる。この金属材料としては、SUS材が望ましい。また、コイルスプリング24に対する凸部28の摺動性を確保したい場合は、凸部28を摺動性を有する樹脂材料で構成し、回動部材23を安価で成型性の良い材料で構成することも可能である。
また、凸部28を回動部材23の回動軸Qと直交する面(図8の紙面と平行な面)で切断した断面において、凸部28の両側面が成す角度γは、回動部材23が第1の位置と第2の位置との間で回動する回動角度αと同じとなるように設定されている。なお、図8では、回動角度α及び凸部28の側面間の成す角度γの一例として、15°に設定した状態を示している。
以上、回動部材23の第2実施形態の構成について説明したが、上記説明した構成以外は、図1〜図7に示す実施形態と同様であるので説明を省略する。
図10は、上記回動部材23の第3実施形態の構成を示す拡大図である。
本実施形態では、回動部材23の第1の当接面Xと第2の当接面Yとの間の屈曲した部分Uを、曲面状に形成している。それ以外は、上記実施形態と同様に構成されている。
上述のように、従来の構成では、コイルスプリングが常に回動部材の同じ面に当接しているため、回動に伴って回動部材の当接面がコイルスプリングに対して傾斜すると言った問題があった(図18及び図19参照)。これに対し、上記本発明の実施形態に係る構成では、回動部材23が互いに異なる角度に配設された第1の当接面Xと第2の当接面Yを有しているので、回動部材23を回動させて位置を変えた場合に、コイルスプリング24を異なる面(第1の当接面X又は第2の当接面Y)に当接させることができる(図6及び図7参照)。これにより、コイルスプリング24に対する各当接面X,Yの傾斜を、従来に比べて低減できるようになる。その結果、回動部材23の回動に伴うコイルスプリング24の撓みを抑制することができ、コイルスプリング24が周辺部材に接触することによる異音の発生を防止できる。また、コイルスプリング24の撓みを抑制し姿勢を安定させることで、コイルスプリング24が周辺部材に引っ掛かることによって生じる画像不良の虞がなくなり、信頼性が向上する。
また、上記実施形態のように、第1の当接面Xと第2の当接面Yとの成す角度βを、回動部材23の回動角度αと同じ角度に設定することにより、回動部材23が第1の位置と第2の位置のいずれに配設された場合においても、コイルスプリング24に対する各当接面X,Yの傾斜を低減することができるようになる。さらに、第1の当接面Xと第2の当接面Yのいずれもが、コイルスプリング24に当接した状態で、付勢方向Zに対して直交するように配設した場合は、コイルスプリング24の撓みを無くすことが可能である。これにより、コイルスプリング24が撓むことによる上記異音や画像不良等の不具合をより高度に抑制することができ、さらに信頼性の高い画像形成装置を提供することが可能となる。
また、図8に示す第2実施形態では、回動部材23に凸部28を設けていることにより、その凸部28によってコイルスプリング24の端部を保持することができ、回動部材23の当接面に対するコイルスプリング24のずれや離脱を防止することが可能である。また、凸部28があることで、製造時に回動部材23とコイルスプリング24との組み付けが容易となる利点もある。さらに、回動部材23に設けた凸部28の両側面が成す角度γを、回動部材23の回動角度αと同じ角度に設定することによって、回動部材23が回動した際に、凸部28によってコイルスプリング24の内周面が押圧されるのを回避することができるようになる。これにより、凸部28の押圧によってコイルスプリング24が湾曲するのを防止でき、上記と同様に、コイルスプリング24が周辺部材に接触することによる異音の発生や、コイルスプリング24が周辺部材に引っ掛かることによって生じる画像不良等を防止することが可能となる。
また、図10に示す第3実施形態のように、第1の当接面Xと第2の当接面Yとの間の屈曲した部分Uを曲面状に形成した場合は、コイルスプリング24を第1の当接面Xと第2の当接面Yとの間でスムーズに移動させることができるので、回動部材23の回動もスムーズに行うことができるようになる。
図11及び図12に、上記回動部材23の第4実施形態の構成を示す。
図11に示すように、本実施形態においても、回動部材23の下端23b側は屈曲して形成されており、そのコイルスプリング24と対向する面に互いに異なる角度に配設された第1の当接面Xと第2の当接面Yを有している。さらに、本実施形態では、第3の当接面Vを有する当接部材32が、第1の当接面Xと第2の当接面Yに渡って設けられている。詳しくは、第1の当接面Xと第2の当接面Yの領域に矩形の切欠き部33が形成されており、その切欠き部33内に矩形の当接部材32が配設されている。当接部材32は、第1の当接面Xと第2の当接面Yとの間(又は屈曲部)に設けた回動軸34によって回動可能に支持されている。この当接部材32の回動軸34は、回動部材23の図示しない回動軸と平行を成すように配設されている。
図12に示すように、当接部材32の回動軸34は、回動部材23の第1の当接面Xと第2の当接面Yとの間(又は屈曲部)に設けられたU字溝形状の受け部35によって直接受けて支持されている。このように、当接部材32の回動軸34を直接受ける受け部35を設けることで、新たな部品を追加することなく当接部材32を支持することができ、部品点数の削減を図れる。また、本実施形態では、回動軸34を受け部35内に挿入するための受け部35の開口部は、コイルスプリング24が回動部材23に当接する面側に開口するように配設されている。このように受け部35の開口部を配設することにより、当接部材32を受け部35に容易に取り付けることができる。また、取り付け後は、当接部材32がコイルスプリング24によって受け部35の開口部とは反対方向に付勢されるので、当接部材32が受け部35から脱落するのを防止できる。
上記のように、本実施形態では、当接部材32を切欠き部33内に収容することにより、当接部材32を設けても回動部材23の大きさが大きくならないので、装置の小型化を図れる。ただし、切欠き部33は、当接部材32と干渉して回動の妨げにならないように、当接部材32よりも大きく形成しなければならない。一方、切欠き部33を大きく形成しすぎると、回動部材23が大きくなり、結果として装置本体の大型化を招くため、その大きさの設定には注意が必要である。具体的には、図11において、当接部材32の回動中心線からそれと直交する方向における切欠き部33の両端部までの長さをK1,K2とし、当接部材32の回動中心線からそれと直交する方向における当接部材32の両端部までの長さをL1,L2とすると、L1<K1<L1+5[mm]、L2<K2<L2+5[mm]の関係となっていることが望ましい。言い換えれば、当接部材32の回動軸と直交する方向における両端部と、それらに対向する切欠き部33との間に5mm未満の隙間を設けてあるのがよい。このように、切欠き部33の大きさを設定することにより、当接部材32と切欠き部33との干渉を防止して当接部材32の円滑な回動を確保できると共に、装置の大型化も防止できるようになる。
また、図11に示すように、当接部材32の回動軸と直交する方向の第3の当接面Vの全体の長さL3は、コイルスプリング24の外径D1よりも大きく形成されていることが望ましい。これにより、コイルスプリング24の当接面を大きく確保することができ、コイルスプリング24の姿勢をより安定させることができるようになる。
以上、本発明の第4実施形態の構成について説明したが、上記説明した構成以外は、図5等に示す本発明の第1実施形態の構成と同様であるので、説明を省略する。
以下、図13と図14を参照して、上記第4実施形態の動作について説明する。
まず、図13に示すように、回動部材23が上記第1の位置に配置された状態(図6に示す状態)では、コイルスプリング24は回動部材23の第1の当接面Xと第3の当接面Vとに当接した状態となっている。そして、図14に示すように、回動部材23が回動して上記第2の位置に配設された状態(図7に示す状態)となると、コイルスプリング24は第1の当接面Xとは離間し、第2の当接面Yに当接するようになる。また、当接部材32は回動部材23に対して回動可能に構成されているので、回動部材23が回動しても、当接部材32の第3の当接面Vとコイルスプリング24は、互いに直交した状態、あるいはそれに近い状態で維持される。このため、回動部材23が回動しても、コイルスプリング24は、第3の当接面Vに対し当接した状態で保持される。その後、再び、回動部材23を図13に示す第1の位置に配設した場合、コイルスプリング24は、第3の当接面Vに当接した状態で保持されつつ、第2の当接面Yとは離間して、第1の当接面Xに当接する。以降、回動部材23が回動するたびに、同様の動作が繰り返される。
このように、本実施形態では、当接部材32を回動部材23に対して回動可能に構成しているので、回動部材23が第1の位置と第2の位置との間で回動するのに伴って、コイルスプリング24の当接する面が第1の当接面Xと第2の当接面Yとの間で切り換わっても、コイルスプリング24は常に第3の当接面Vに当接した状態で保持される。
図15は、上記回動部材23の第5実施形態の構成を示す拡大図である。
本実施形態に係る回動部材23には、上記第4実施形態と同様に、第3の当接面Vを有する回動可能な当接部材32が設けられている。さらに、本実施形態では、第3の当接面Vに、コイルスプリング24内に挿入する凸部28を設けている。これにより、上記図8に示す実施形態と同様に、凸部28によってコイルスプリング24の端部を保持することができ、回動部材23の当接面に対するコイルスプリング24のずれや離脱を防止することが可能となる。また、凸部28があることで、製造時に回動部材23とコイルスプリング24との組み付けを容易に行うこともできる。さらに、図15に示すように、凸部28を先端に向かって細くなるテーパ状に形成することにより、凸部28をコイルスプリング24内に挿入しやすくなる。また、上記と同様に、凸部28を樹脂成形するための金型に抜き勾配を大きくつけることにより、凸部28をテーパ状に形成してもよい。
また、図16は、上記回動部材23の第6実施形態の構成を示す拡大図である。
図16に示す実施形態は、上記図15に示す実施形態と比べて、凸部28の形状のみが異なっている。図16では、凸部28の外径D3を、コイルスプリング24の内径D2よりも大きく形成して、凸部28をコイルスプリング24内に圧入している。このように、凸部28をコイルスプリング24に圧入することにより、回動部材23の回動に伴うコイルスプリング24の撓みをより安定して抑制することができる。また、製造時に、凸部28をコイルスプリング24に圧入して当接部材32とコイルスプリング24をサブアセンブリとしておくことで、それらを回動部材23に一体的に組み付けることができ、生産性が向上する。また、この実施形態では、回動部材23が回動しても、第3の当接面Vとコイルスプリング24は、互いに直交した状態、あるいはそれに近い状態で維持されるので、当接部材32とコイルスプリング24が一体的に取り付けられていても、コイルスプリング24の撓みなどの問題は生じない。
なお、図15及び図16に示す実施形態における凸部28は、当接部材32と一体で構成してもよいし、別体で構成することも可能である。凸部28と当接部材32を一体で構成した場合は、部品点数が削減されるため、コストダウンを図れる。また、凸部28と当接部材32を別体で構成した場合は、凸部28を当接部材32に対して両面粘着テープを介して取り付けることで、取り付け作業を簡単に行えると共に、安価で省スペースな装置となる。また、これらを別体とすることで、凸部28と回動部材23又は当接部材32をそれぞれ異なる材料で成型することができるようになる。例えば、コイルスプリング24の接触に対する凸部28の強度や耐摩耗性を向上させたい場合、凸部28にのみ金属材料を使用することができる。この場合、金属材料としては、SUS材が望ましい。また、コイルスプリング24に対する凸部28の摺動性を確保したい場合は、凸部28を摺動性を有する樹脂材料で構成し、回動部材23や当接部材32を安価で成型性の良い材料で構成することも可能である。
上述のように、図11〜図16に示す第3の当接面Vを有する実施形態においても、回動部材23が回動するのに伴って、コイルスプリング24を異なる面(第1の当接面X又は第2の当接面Y)に当接させることができるので、コイルスプリング24に対する各当接面X,Yの傾斜を、従来に比べて低減できるようになる。これにより、回動部材23の回動に伴うコイルスプリング24の撓みを抑制することができ、コイルスプリング24が周辺部材に接触することによる異音の発生を防止できる。また、コイルスプリング24の撓みを抑制し姿勢を安定させることで、コイルスプリング24が周辺部材に引っ掛かることによって生じる画像不良の虞がなくなり、信頼性が向上する。
さらに、図11〜図16に示す実施形態では、第3の当接面Vを有する回動可能な当接部材32を有しているので、回動部材23が回動するのに伴ってコイルスプリング24の当接する面が第1の当接面Xと第2の当接面Yとの間で切り換わっても、コイルスプリング24は第3の当接面Vに対して常に当接した状態で保持される。これにより、コイルスプリング24に対する受け面積を確保することができ、コイルスプリング24の姿勢をより安定させることができるようになる。また、コイルスプリング24を給電経路又はアース経路として用いた場合は、コイルスプリング24に対する受け面積の確保とコイルスプリング24の姿勢の安定化を図れることで、安定した導通を確保することが可能となる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記本発明の実施形態では、カラー用の転写ローラ11のみを接離可能に構成しているが、ブラック用を含めた全ての転写ローラ11を接離可能に構成することも可能である。
また、図17に示す画像形成装置は、複数の感光体ドラム2と、記録用紙Pを収容した給紙トレイ15と、給紙トレイ15から供給された記録用紙Pを担持して搬送する搬送ベルト30と、搬送ベルト30上の記録用紙Pに各感光体ドラム2上の画像を順次転写する転写部材としての複数の転写ローラ31等を備えた直接転写方式の画像形成装置である。そして、このような直接転写方式の画像形成装置に、本発明の構成を適用して、複数の転写ローラ31のうちのいずれか又は全部を、感光体ドラム2に対して接離させるように構成することも可能である。なお、上記搬送ベルトや中間転写ベルトに接離する転写部材に、ローラ形状以外のもの(ブレード形状やブラシ形状等)を適用してもよい。また、本発明の構成を、その他の複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等に適用することも可能である。
2 感光体ドラム(像担持体)
8 中間転写ベルト(ベルト部材)
11 一次転写ローラ(ベルト支持部材)
23 回動部材
24 コイルスプリング(付勢部材)
25 移動部材
28 凸部
30 搬送ベルト(ベルト部材)
31 転写ローラ(ベルト支持部材)
32 当接部材
33 切欠き部
34 回動軸
35 受け部
D1 コイルスプリングの外径
D2 コイルスプリングの内径
D3 凸部の外径
K1 当接部材の回動中心線から切欠き部の一端部までの長さ
K2 当接部材の回動中心線から切欠き部の他端部までの長さ
L1 当接部材の回動中心線から当接部材の一端部までの長さ
L2 当接部材の回動中心線から当接部材の他端部までの長さ
L3 第3の当接面の全体の長さ
V 第3の当接面
X 第1の当接面
Y 第2の当接面
Z 付勢方向
α 回動角度
β 第1の当接面と第2の当接面との成す角度
γ 凸部の両側面が成す角度
特開2007−78754号公報 特開2008−216969号公報

Claims (18)

  1. ベルト部材と、前記ベルト部材を支持するベルト支持部材と、前記ベルト支持部材を移動させるために第1の位置と第2の位置との間で回動可能に構成された回動部材と、前記回動部材に当接して当該回動部材を前記第1の位置へ付勢する付勢部材とを備えたベルト装置において、
    前記回動部材は、前記第1の位置に配置されたときに前記付勢部材が当接する第1の当接面と、前記第2の位置に配設されたときに前記付勢部材が当接する第2の当接面を有することを特徴とするベルト装置。
  2. 前記第1の当接面と前記第2の当接面との成す角度を、前記回動部材が前記第1の位置と前記第2の位置との間で回動する回動角度と同じ角度に設定した請求項1に記載のベルト装置。
  3. 前記第1の当接面と前記第2の当接面のいずれもが、前記付勢部材に当接した状態で、当該付勢部材の付勢方向に対して直交するように配設された請求項1又は2に記載のベルト装置。
  4. 前記回動部材の前記付勢部材が当接する面を屈曲させて前記第1の当接面と前記第2の当接面を形成した請求項1から3のいずれか項に記載のベルト装置。
  5. 前記第1の当接面と前記第2の当接面との間の屈曲した部分を、曲面状に形成した請求項4に記載のベルト装置。
  6. 前記付勢部材をコイルスプリングで構成し、前記回動部材に前記コイルスプリング内に挿入されて当該コイルスプリングを保持する凸部を設けた請求項1から5のいずれか1項に記載のベルト装置。
  7. 前記凸部を前記回動部材の回動軸と直交する面で切断した断面において、当該凸部の両側面が成す角度を、前記回動部材が前記第1の位置と前記第2の位置との間で回動する回動角度と同じ角度に設定した請求項6に記載のベルト装置。
  8. 前記第1の当接面と前記第2の当接面に渡って配設された第3の当接面を有する当接部材を、前記回動部材の回動軸と平行を成す回動軸を中心に回動可能に設けた請求項1から7のいずれか1項に記載のベルト装置。
  9. 前記第3の当接面に、前記付勢部材としてのコイルスプリング内に挿入されて当該コイルスプリングを保持する凸部を設け、当該凸部の外径を前記コイルスプリングの内径よりも大きく形成して、前記凸部を前記コイルスプリング内に圧入するように構成した請求項8に記載のベルト装置。
  10. 前記当接部材の回動軸と直交する方向の前記第3の当接面の長さを、前記付勢部材としてのコイルスプリングの外径よりも大きく形成した請求項8又は9に記載のベルト装置。
  11. 前記当接部材の回動軸を、前記第1の当接面と前記第2の当接面との間の位置に配設した請求項8から10のいずれか1項に記載のベルト装置。
  12. 前記回動部材に、前記当接部材よりも大きく形成された切欠き部を設け、当該切欠き部内に前記当接部材を配設した請求項8から11のいずれか1項に記載のベルト装置。
  13. 前記当接部材の回動軸と直交する方向における両端部と、それらに対向する前記切欠き部との間に5mm未満の隙間を設けた請求項12に記載のベルト装置。
  14. 前記回動部材に前記当接部材の回動軸を直接受けて支持する受け部を設けた請求項8から13のいずれか1項に記載のベルト装置。
  15. 前記受け部は、前記当接部材の回動軸を挿入するための開口部を有し、その開口部を前記付勢部材が前記回動部材に当接する面側に開口するように配設した請求項14に記載のベルト装置。
  16. 前記ベルト部材を、像担持体上の画像が転写される中間転写ベルトとすると共に、前記ベルト支持部材を、前記中間転写ベルト上に前記像担持体上の画像を転写するための転写部材とし、当該転写部材を前記回動部材によって前記像担持体に対して接離させるように構成した請求項1から15のいずれか1項に記載のベルト装置。
  17. 前記ベルト部材を、シート状の記録媒体を担持して搬送する搬送ベルトとすると共に、前記ベルト支持部材を、前記搬送ベルト上の記録媒体に前記像担持体上の画像を転写するための転写部材とし、当該転写部材を前記回動部材によって前記像担持体に対して接離させるように構成した請求項1から15のいずれか1項に記載のベルト装置。
  18. 請求項1から17のいずれか1項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。
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