JP2011064899A - Belt unit and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】 転写ベルトを安定的に回転させることが可能なベルトユニット及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】 サブフレーム18の揺動中心と駆動ローラ15の回転中心とを一致させた状態でサブフレーム18の長手方向と平行な方向に従動ローラ16を押圧するとともに、転写ベルト14の回転に伴って転写ベルト14が斜行したときに、その斜行を抑制するようにサブフレーム18を揺動させる。これにより、サブフレーム18が揺動した場合であっても、コイルバネ20Bが従動ローラ16に作用させる力は、転写ベルト14の展張面14Aに対して平行となる。したがって、サブフレーム18の状態によらず、直交成分力が発生しないので、サブフレーム18の揺動(挙動)を安定させることができ、転写ベルト14を安定的に回転させることが可能となる。
【選択図】図3PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a belt unit and an image forming apparatus capable of stably rotating a transfer belt.
SOLUTION: The driven roller 16 is pressed in a direction parallel to the longitudinal direction of the sub-frame 18 in a state where the swing center of the sub-frame 18 and the rotation center of the driving roller 15 are aligned, and the transfer belt 14 is rotated. Accordingly, when the transfer belt 14 is skewed, the sub-frame 18 is swung so as to suppress the skew. As a result, even when the sub-frame 18 swings, the force that the coil spring 20 </ b> B acts on the driven roller 16 is parallel to the extending surface 14 </ b> A of the transfer belt 14. Therefore, no orthogonal component force is generated regardless of the state of the subframe 18, so that the swing (behavior) of the subframe 18 can be stabilized and the transfer belt 14 can be rotated stably.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、ベルトユニット、及びこのベルトユニットを用いた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a belt unit and an image forming apparatus using the belt unit.
例えば、カラー画像を形成することが可能な画像形成装置では、基礎となる色(例えば、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー)の現像剤像を重ね合わせることにより、多様な色の画像を形成する。 For example, in an image forming apparatus capable of forming a color image, images of various colors are formed by superimposing developer images of basic colors (for example, black, cyan, magenta, and yellow).
このとき、例えば、ダイレクト方式の画像形成装置では、感光ドラムに担持された現像剤を転写ベルト上を搬送される記録シートに直接的に転写し、記録シート上で複数種類の現像剤像を重ね合わせてカラー画像を記録シートに形成する。 At this time, for example, in a direct-type image forming apparatus, the developer carried on the photosensitive drum is directly transferred to the recording sheet conveyed on the transfer belt, and a plurality of types of developer images are superimposed on the recording sheet. In addition, a color image is formed on the recording sheet.
また、中間転写方式の画像形成装置では、感光ドラムに担持された現像剤を中間転写ベルトに転写して、中間転写ベルト上で複数種類の現像剤像を重ね合わせた後、その中間転写ベルト上に形成されたカラー画像を記録シートに転写することにより記録シートにカラー画像を形成している。 Also, in an intermediate transfer type image forming apparatus, a developer carried on a photosensitive drum is transferred to an intermediate transfer belt, a plurality of types of developer images are superimposed on the intermediate transfer belt, and then the intermediate transfer belt A color image is formed on the recording sheet by transferring the color image formed on the recording sheet.
なお、感光ドラムは、基礎となる色毎に設けられるが、通常、これら複数個の感光ドラムは、中間転写ベルト又は転写ベルト(以下、これらのベルトを総称するときは、単に「ベルト」をいう。)の回転方向に沿って直列に並んで配設される。特に、ベルトのうち一対のローラにより張架されて平面状となる部分を展張面という。 Photosensitive drums are provided for each base color. Usually, the plurality of photosensitive drums are intermediate transfer belts or transfer belts (hereinafter, these belts are simply referred to as “belts”). .) Are arranged in series along the rotation direction. In particular, a portion of the belt that is stretched by a pair of rollers and becomes planar is called a stretched surface.
ところで、上記のような画像形成装置では、転写ベルト上を搬送される記録シート、又は中間転写ベルトに感光ドラムに担持された画像を転写するので、ベルトがその幅方向に移動するように斜行してベルトが斜行してしまうと、複数種類の現像剤像を正確に重ね合わせることができず、良質なカラー画像を形成することができない。 By the way, in the image forming apparatus as described above, the image carried on the photosensitive drum is transferred to the recording sheet conveyed on the transfer belt or the intermediate transfer belt, so that the belt is moved obliquely so as to move in the width direction. If the belt is skewed, a plurality of types of developer images cannot be accurately superimposed, and a high-quality color image cannot be formed.
因みに、ベルトの幅方向とは、ベルトの回転方向(循環方向)及び厚み方向と直交する方向をいい、通常、ベルトを回転駆動させる駆動ローラの軸方向と一致する。
そこで、特許文献1に記載の発明では、幅方向全域でベルトに接触してベルトと共に従動回転するテンションローラをベルトの斜行状態に応じて駆動ローラに対して傾動させることにより、ベルトの斜行を抑制している。
Incidentally, the width direction of the belt means a direction orthogonal to the rotation direction (circulation direction) and the thickness direction of the belt, and usually coincides with the axial direction of the driving roller for driving the belt to rotate.
Therefore, in the invention described in
具体的には、特許文献1に記載の発明では、軸方向両端にて駆動ローラを支持するとともにテンションローラ側に延びる一対のフレームのうち、一方のフレームに揺動アームを揺動可能に組み付け、かつ、テンションローラの軸方向一端側を揺動アームの先端側に組み付け、他端側を他方のフレームに組み付けている。
Specifically, in the invention described in
そして、ベルトが斜行した際には、そのベルトが斜行しようとする力(以下、斜行力という。)を揺動アームを揺動させる力(以下、この力を斜行力による揺動力という。)に変換し、ベルトの斜行を抑制している。 When the belt is skewed, a force that causes the belt to tilt (hereinafter referred to as a skewing force) is a force that causes the swing arm to swing (hereinafter, this force is a swinging force generated by the skewing force). To prevent the belt from skewing.
ところで、特許文献1に記載の発明では、揺動アームの長手方向と平行な方向の弾性力をテンションローラに作用させることによりベルトに張力を付与しているので、揺動アームの長手方向とフレームの長手方向とが平行であるとき、つまり、駆動ローラとテンションローラとが平行であるときには、弾性力の方向と展張面とが平行となり、弾性力の全てが展張面に張力を発生させる力として寄与する。
Incidentally, in the invention described in
しかし、揺動アームが揺動変位すると、弾性力の方向が展張面に対して交差した方向となるので、展張面に対して直交する方向成分の力(以下、この力を直交成分力という。)が発生してしまい、この直交成分力は、揺動アームを揺動させる力として揺動アームに作用する。 However, when the oscillating arm is oscillated and displaced, the direction of the elastic force becomes the direction intersecting the stretched surface, so that the force of the direction component orthogonal to the stretched surface (hereinafter, this force is referred to as the orthogonal component force). This orthogonal component force acts on the swing arm as a force for swinging the swing arm.
このため、特許文献1に記載の発明では、斜行力による揺動力に加えて、直交成分力による揺動力が作用するので、揺動アームの揺動(挙動)が不安定になってしまい、ベルトの斜行を効果的に抑制することが難しい。
For this reason, in the invention described in
本発明は、上記点に鑑み、特許文献1に記載の発明と異なる新規な構成にてベルトを安定的に回転させることが可能なベルトユニット及び画像形成装置を提供することを目的とする。
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a belt unit and an image forming apparatus capable of stably rotating a belt with a novel configuration different from the invention described in
本発明は、上記目的を達成するために、無端状のベルト(14)と、ベルト(14)が架け渡され、軸方向が互いに略平行となるように配設された第1ローラ(15)及び第2ローラ(16)と、第1ローラ(15)の回転中心を揺動中心として揺動することができるとともに、第1ローラ(15)側から第2ローラ(16)側に延びて、第2ローラ(16)の軸方向端部側を支持する揺動アーム(18)と、揺動アーム(18)の長手方向と平行な方向であって、かつ、第2ローラ(16)を第1ローラ(15)から離間させる向きの力を第2ローラ(16)に作用させる付勢手段(20B)と、ベルト(14)の回転に伴ってベルト(14)が軸方向に移動するように斜行したときに、その斜行を抑制するように揺動アーム(18)を揺動させる揺動手段(21)とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the present invention, an endless belt (14) and a first roller (15) arranged so that the belt (14) is stretched and the axial directions thereof are substantially parallel to each other. And the second roller (16) and the first roller (15) can swing around the center of rotation and extend from the first roller (15) side to the second roller (16) side, A swing arm (18) that supports the axial end of the second roller (16), a direction parallel to the longitudinal direction of the swing arm (18), and the second roller (16) An urging means (20B) for applying a force in a direction away from one roller (15) to the second roller (16), and the belt (14) moving in the axial direction as the belt (14) rotates. When skewing, swing the swing arm (18) to suppress the skewing. Characterized in that it comprises a rocking means (21) for.
これにより、本発明では、揺動アーム(18)の揺動中心と第1ローラ(15)の回転中心とが一致しているので、揺動アーム(18)が揺動した場合であっても、付勢手段(20B)が第2ローラ(16)に作用させる力は、ベルト(14)の展張面に対して平行となる。 As a result, in the present invention, the swing center of the swing arm (18) and the rotation center of the first roller (15) coincide with each other, so even if the swing arm (18) swings. The force that the urging means (20B) acts on the second roller (16) is parallel to the stretched surface of the belt (14).
したがって、本発明では、揺動アーム(18)の状態によらず、直交成分力が発生しないので、揺動アーム(18)の揺動(挙動)を安定させることができ、特許文献1に記載の発明と異なる新規な構成にてベルト(14)を安定的に回転させることが可能となる。 Therefore, in the present invention, since the orthogonal component force is not generated regardless of the state of the swing arm (18), the swing (behavior) of the swing arm (18) can be stabilized. The belt (14) can be stably rotated with a novel configuration different from that of the present invention.
さらに、本発明では、揺動アーム(18)の状態によらず直交成分力が発生せず、付勢手段(20B)が第2ローラ(16)に作用させる力の殆ど全てを、ベルト(14)に張力を発生させるための力として付与することができるので、揺動アーム(18)の状態によらず展張面(14A)で発生する張力を一定に保持することができる。 Furthermore, in the present invention, no orthogonal component force is generated regardless of the state of the swing arm (18), and almost all of the force that the biasing means (20B) acts on the second roller (16) is applied to the belt (14). ) Can be applied as a force for generating a tension, so that the tension generated on the expansion surface (14A) can be kept constant regardless of the state of the swing arm (18).
なお、「軸方向が互いに略平行となるように第1ローラ(15)及び第2ローラ(16)が配設されている」とは、少なくとも目視にて第1ローラ(15)及び第2ローラ(16)を確認したときに、第1ローラ(15)の軸方向と第2ローラ(16)の軸方向とが平行となっていれば十分である。 Note that “the first roller (15) and the second roller (16) are arranged so that the axial directions thereof are substantially parallel to each other” means that the first roller (15) and the second roller at least visually. When (16) is confirmed, it is sufficient if the axial direction of the first roller (15) and the axial direction of the second roller (16) are parallel.
因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。 Incidentally, the reference numerals in parentheses for each of the above means are examples showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later, and the present invention is indicated by the reference numerals in the parentheses of the above respective means. It is not limited to specific means.
本実施形態は、本発明に係る画像形成装置をダイレクトタンデム方式の画像形成装置に適用したものであり、以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
(第1実施形態)
1.画像形成装置の概略構造
画像形成装置1の筐体3内には、図1に示すように、記録用紙やOHPシート等の記録シート(以下、用紙という。)に現像剤像を転写することにより、用紙に画像を形成する電子写真方式の画像形成部5が収納されており、この画像形成部5は、4つのプロセスカートリッジ7、転写ローラ8、露光器9及び定着器11等から構成されている。
In this embodiment, the image forming apparatus according to the present invention is applied to a direct tandem type image forming apparatus, and the embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
1. Schematic Structure of Image Forming Apparatus In the housing 3 of the
また、4つのプロセスカートリッジ7は、転写ベルト14の展張面14Aに面するように用紙搬送方向に沿って直列に並んでおり、本実施形態では、搬送方向上流側から順に、ブラック用のプロセスカートリッジ7K、イエロー用のプロセスカートリッジ7Y、マゼンタ用のプロセスカートリッジ7M、及びシアン用のプロセスカートリッジ7Cが配設されている。
The four
そして、各プロセスカートリッジ7K〜7Cは、現像剤像が担持される感光ドラム7A、及び感光ドラム7Aを帯電させる帯電器7B等から構成されている。なお、図1においては、紙面の都合上、シアン用のプロセスカートリッジ7Cのみに感光ドラム7A及び帯電器7Bの符号を付した。
Each of the
以上に説明した構成において、帯電した感光ドラム7Aを露光器9にて露光して感光ドラム7Aの外周面に静電潜像を形成した後、電荷を帯びた現像剤(本実施形態では、粉体状のトナー)を感光ドラム7Aに供給すると、感光ドラム7Aの外周面に現像剤像が担持(形成)される。
In the configuration described above, the charged
また、展張面14Aを挟んで感光ドラム7Aと対向する位置には、感光ドラム7Aに担持された現像剤を用紙に転写させる転写ローラ8が設けられており、感光ドラム7Aに担持されていた現像剤像は、転写ベルト14上を搬送される用紙に転写される。そして、現像剤像が転写された用紙は、定着器11に搬送されて加熱され、用紙に転写された現像剤像が用紙に溶着(定着)する。
Further, a
2.ベルトユニット
2.1.ベルトユニットの概要
ベルトユニット13は、図2に示すように、転写ベルト14、駆動ローラ15、従動ローラ16、メインフレーム17及びサブフレーム18等から構成されており、このベルトユニット13は、装置本体に対して着脱可能に組み付けられている。
2. Belt unit 2.1. Outline of Belt Unit As shown in FIG. 2, the
そして、転写ベルト14は、樹脂材料(本実施形態では、熱可塑性エラストマー)からなるガイドベルトが無いガイドレス無端ベルトであって、駆動ローラ15と従動ローラ16との間に架け渡されて用紙を搬送するものである(図1参照)。
The
なお、以下の実施形態においては、転写ベルト14のうち駆動ローラ15と従動ローラ16との間に張架されて平面上となる部分のうち、プロセスカートリッジ7(感光ドラム7A)と対向する範囲を展張面14A(図1参照)と記す。
In the following embodiment, a portion of the
そして、駆動ローラ15は、図2に示すように、メインフレーム17に対する位置を不動とした状態でメインフレーム17に回転可能に組み付けられているとともに、その軸方向一端側に設けられた駆動歯車15Aを介して装置本体に設けられた電動モータ(図示せず。)から動力を得て回転することにより転写ベルト14を回転させる。
As shown in FIG. 2, the
このため、駆動ローラ15が回転して転写ベルト14が回転すると、従動ローラ16は転写ベルト14の回転と共に従動回転する。なお、本実施形態では、転写ベルト14は、展張面14Aにおいて従動ローラ16側から駆動ローラ15側に向かって移動するように回転する(図1参照)。
For this reason, when the driving
また、メインフレーム17は、駆動ローラ15の軸方向両端側を支持するように設けられ、駆動ローラ15側から従動ローラ16側に延びる梁状の強度部材であり、これら一対のメインフレーム17には、駆動ローラ15に加えて、4本の転写ローラ8も組み付けられている。
The
なお、4本の転写ローラ8は、その軸方向及びメインフレーム17の長手方向展張面14Aと直交する方向、つまり展張面14Aと直交する方向に変位可能にメインフレーム17に組み付けられているとともに、バネ等の付勢手段(図示せず。)により感光ドラム7A側に押圧されて転写ベルト14に接触している。
The four
また、従動ローラ16は、展張面14Aと直交する方向から見て、その軸方向が駆動ローラ15の軸方向に対して平行に配設されているとともに、軸方向一端側(本実施形態では、右端側)はメインフレーム17に直接的に組み付けられ、軸方向他端側は、メインフレーム17に揺動可能に連結されたサブフレーム18を介してメインフレーム17に間接的に組み付けられている。
In addition, the driven
ここで、「従動ローラ16の軸方向が駆動ローラ15の軸方向に対して平行」とは、少なくとも目視にて駆動ローラ15及び従動ローラ16を確認したときに、駆動ローラ15の軸方向と従動ローラ16の軸方向とが平行となっているという意味である。
Here, “the axial direction of the driven
そして、従動ローラ16の軸方向一端側のメインフレーム17には、図4に示すように、長径方向(長辺方向)がメインフレーム17の長手方向と一致するような矩形状の長穴17Aが設けられており、この長穴17Aには、従動ローラ16の回転軸16Aを回転可能に支持する軸受ブロック19Aが変位可能に組み付けられている。
The
また、長穴17Aの内壁面のうちメインフレーム17の長手方向と平行な一対の内壁面17Bには、メインフレーム17の長手方向と平行な方向に延びる突条(図示せず。)が設けられ、一方、軸受ブロック19Aのうち内壁面17B側には、上記の突条が摺動可能に填り込むとともに、メインフレーム17の長手方向と平行な方向に延びる溝部(図示せず。)が設けられている。このため、軸受ブロック19A、つまり従動ローラ16の軸方向一端側は、メインフレーム17の長手方向と平行な方向のみに変位することができる。
A pair of inner wall surfaces 17B parallel to the longitudinal direction of the
一方、従動ローラ16の軸方向他端側は、図3に示すように、サブフレーム18を介してメインフレーム17に組み付けられているものの、サブフレーム18と回転軸16Aとの組み付け構造は、図6に示すように、従動ローラ16の軸方向一端側と同様な構造である。
On the other hand, the other axial end of the driven
つまり、サブフレーム18には、長径方向(長辺方向)がサブフレーム18の長手方向と一致するような矩形状の長穴18Aが設けられており、この長穴18Aには、回転軸16Aの外周に摺接する軸受ブロック19Bが変位可能に組み付けられている。
That is, the
そして、長穴18Aの内壁面のうち長径方向と平行な一対の内壁面18Bには、長径方向と平行な方向に延びる突条18Cが設けられ、一方、軸受ブロック19Bのうち内壁面18B側には、図7に示すように、突条18Cが摺動可能に填り込むとともに、長径方向と平行な方向に延びる溝部19Cが設けられている。このため、軸受ブロック19B、つまり従動ローラ16の軸方向他端側は、長径方向と平行な方向のみに変位することができる。
The pair of inner wall surfaces 18B parallel to the major axis direction among the inner wall surfaces of the
また、サブフレーム18は、図2に示すように、駆動ローラ15側から従動ローラ16側に延びて従動ローラ16の軸方向他端側を支持するとともに、駆動ローラ15の回転中心を揺動中心として揺動することができるように、メインフレーム17又は駆動ローラ15の駆動軸に組み付けられている。
Further, as shown in FIG. 2, the
そして、転写ベルト14が摺動フランジ22に接触しておらず、摺動フランジ22に斜行力F1が作用していない状態、つまり揺動機構21が機能していない非機能状態では、従動ローラ16の軸中心線方向のうちサブフレーム18により支持された他端(本実施形態では、左端)側は、図7に示すように、従動ローラ16の軸中心線方向一端(本実施形態では、右端)及び駆動ローラ15の軸中心線方向両端を含む仮想平面S1より下方側に位置している場合がある。なお、斜行力F1とは、転写ベルト14を軸中心線方向に斜行させる力をいう。
In a state where the
因みに、本実施形態では、仮想平面S1は水平面と一致するように設定されており、かつ、揺動機構21が非機能状態にある場合には、上述のごとく、従動ローラ16の左端側が仮想平面S1より下側にずれた部位に位置する場合があるが、そのずれ量は目視では判別できない程度の微少な量であるので、図2〜図6等では、従動ローラ16の左端側が仮想平面S1上に位置するように記載されている。
Incidentally, in this embodiment, when the virtual plane S1 is set to coincide with the horizontal plane and the
また、軸受ブロック19Aは、図4に示すように、メインフレーム17の長手方向と平行な方向の力であって従動ローラ16と駆動ローラ15との軸間距離が増大する向きの弾性力Fsをコイルバネ20Aから受け、一方、軸受ブロック19Bは、図6に示すように、サブフレーム18の長手方向と平行な方向の力であって従動ローラ16と駆動ローラ15との軸間距離が増大する向きの弾性力Fsをコイルバネ20Bから受けている。
Further, as shown in FIG. 4, the bearing block 19 </ b> A has a force in a direction parallel to the longitudinal direction of the
このため、本実施形態では、従動ローラ16は、展張面14A(転写ベルト14)に所定の張力を発生させるテンションローラとして機能し、転写ベルト14は、転写ベルト14と駆動ローラ15との接触部で発生する摩擦力により、駆動ローラ15に対して滑ることなく一体的に回転する。
For this reason, in this embodiment, the driven
2.2.揺動機構
揺動機構21(図5参照)は、転写ベルト14の回転に伴って転写ベルト14が、駆動ローラ15又は従動ローラ16の軸方向と平行な方向(以下、単に、軸方向という。)に移動するように斜行したときに、その斜行を抑制するようにサブフレーム18を揺動させる揺動手段である。
2.2. Oscillating Mechanism The oscillating mechanism 21 (see FIG. 5) is a direction in which the
そして、揺動機構21は、図7に示すように、摺動フランジ22、傾動軸受23、及び傾斜フレーム24等から構成されている。そして、摺動フランジ22は、転写ベルト14が軸方向に変位したときに、転写ベルト14と共に軸方向に変位可能な変位部材であり、この摺動フランジ22は、回転軸16Aに対して回転しながら軸方向に変位することができる。
As shown in FIG. 7, the
また、傾動軸受23は、傾斜フレーム24と摺動フランジ22との間に配設され、回転軸16Aを回転可能に支持しながら回転軸16Aに対して軸方向に変位することが可能なものであり、この傾動軸受23の外周面には、図5に示すように、サブフレーム18の長手方向と平行な方向に突出するボス部23A、23Bが設けられている。
The
そして、ボス部23A、23Bは、傾斜フレーム24に設けられた傾斜面24Aに摺動可能に接触しており、一方、傾斜フレーム24は、メインフレーム17と一体化されている。
The
また、傾斜面24Aは、図7に示すように、傾動軸受23側に面しているとともに、摺動フランジ22側から傾斜フレーム24側に向かう向きの力が傾動軸受23に作用したときに、ボス部23A、23Bと傾斜面24Aとの接点にてボス部23A、23B(傾動軸受23)を感光ドラム7A側(本実施形態では、上方側)に移動させる向きの力が発生するように傾斜している。
In addition, as shown in FIG. 7, the
具体的には、傾斜面24Aは、感光ドラム7A側に向かうほど、摺動フランジ22(転写ベルト14)から離間するように傾斜している。このため、摺動フランジ22側から傾斜フレーム24側に向かう向きの力が傾動軸受23に作用すると、傾動軸受23は、傾斜面24Aに沿って感光ドラム7A側に変位するので、従動ローラ16の軸方向が駆動ローラ15の軸方向に対して傾動する。
Specifically, the
3.揺動機構の作動
3.1.転写ベルトの斜行抑制作動
例えば、転写ベルト14が摺動フランジ22側から傾斜フレーム24側に斜行すると、転写ベルト14の端部が摺動フランジ22に接触して摺動フランジ22が傾動軸受23側に押圧されるので、図7に示すように、摺動フランジ22と傾動軸受23とが接触し、摺動フランジ22側から傾斜フレーム24側に向かう向きの斜行力F1が傾動軸受23に作用し、揺動機構21が機能する。
3. Operation of swing mechanism 3.1. For example, when the
このため、ボス部23A、23Bと傾斜面24Aとの接点にてボス部23A、23B(傾動軸受23)を感光ドラム7A側(本実施形態では、上方側)に移動させる向きの力F2が発生するため、傾動軸受23が傾斜面24Aに沿って感光ドラム7A側に変位し、図8に示すように、従動ローラ16の左端側(サブフレーム18側)が仮想平面S1に近づくようにサブフレーム18が揺動する。
Therefore, a force F2 is generated in a direction to move the
そして、従動ローラ16の左端側が仮想平面S1に近づくようにサブフレーム18が揺動すると、駆動ローラ15に対する従動ローラ16の傾き量が小さくなって従動ローラ16が駆動ローラ15に対して次第に平行な状態となっていくので、転写ベルト14に発生した斜行力F1が小さくなり、転写ベルト14の斜行が抑制される。
When the
このとき、従動ローラ16の右端側の位置及び駆動ローラ15の位置が揺動機構21の作動によっては変位しないので、展張面14Aは次第に仮想平面S1に対して平行となっていく。なお、実際のサブフレーム18の揺動量(従動ローラ16の傾動量)は、目視では揺動したか否かを判別することが難しい程度の微量である。
At this time, since the position on the right end side of the driven
因みに、従動ローラ16の右端側の位置は、揺動機構21の作動によっては変位しないものの、回転軸16Aの傾動に伴ってメインフレーム17に対する回転軸16Aの角度は変化する。そこで、本実施形態では、軸受ブロック19A(溝部)と長穴17A(突条)との隙間で、メインフレーム17に対する回転軸16Aの角度変化を吸収する構成としている。
Incidentally, although the position on the right end side of the driven
また、斜行力F1が摺動フランジ22に作用したとき、摺動フランジ22と傾動軸受23とが接触するが、摺動フランジ22は転写ベルト14と共に回転するのに対して、ボス部23A、23Bが傾斜面24Aに係合した状態となり、傾動軸受23は回転しない。
Further, when the slanting force F1 acts on the sliding
このため、摺動フランジ22と傾動軸受23との接触面で摩擦が発生し、転写ベルト14の回転抵抗が増大して転写ベルト14の幅方向端部に大きな力が作用するおそれがあるので、本実施形態では、摺動フランジ22及び傾動軸受23を摩擦抵抗が小さく、かつ、耐摩耗性に優れた樹脂(例えば、POM)製としている。
For this reason, friction is generated at the contact surface between the sliding
また、転写ベルト14が回転すると、従動ローラ16から駆動ローラ15側に移動する部分(展張面14A)に発生する張力と、駆動ローラ15から従動ローラ16側に移動する部分に発生する張力との間で張力差が発生し、この張力差が大きい場合には、傾動軸受23が傾斜面24Aに沿って感光ドラム7A側に変位するおそれがある。
Further, when the
しかし、本実施形態では、その張力差が比較的に小さいことに加えて、従動ローラ16に作用する重力により、上記の張力差だけで傾動軸受23が傾斜面24Aに沿って感光ドラム7A側に変位することはない。
However, in this embodiment, in addition to the tension difference being relatively small, the tilting
また、揺動機構21が非機能状態になると、ボス部23A、23Bは、傾斜面24Aと接触したまま傾斜面24Aに沿って下方側に変位する場合があり、この場合には、図7に示すように、傾動軸受23と摺動フランジ22とが接触したときにボス部23A、23Bの変位が停止する。
In addition, when the
つまり、本実施形態では、傾動軸受23と摺動フランジ22とが接触することにより、ボス部23A、23Bの下方側への変位が停止し、従動ローラ16の左端側が仮想平面S1に対して所定以上離間することを防止するストッパ手段が構成される。なお、摺動フランジ22は、転写ベルト14又は従動ローラ16に接触することにより、その位置が保持される。
That is, in the present embodiment, when the tilt bearing 23 and the sliding
3.2.斜行発生の原理
上述したように、本実施形態では、従動ローラ16を傾動させることより、斜行力F1を小さくして転写ベルト14の斜行を抑制しているが、従動ローラ16を駆動ローラ15に対して相対的に傾動させると、以下のような原理にて転写ベルト14が斜行する。なお、以下の説明は、理解を容易にするために、詳細な部分の説明は省き、その概略のみ説明したものである。
3.2. As described above, in the present embodiment, by tilting the driven
先ず、駆動ローラ15及び従動ローラ16の軸方向が互いに平行となるように配置した場合における、各ローラ15、16の長手方向中央断面それぞれにおいて、図9(a)及び図9(b)に示すように、A1点、A2点、B1点及びB2点を考える。
First, in the longitudinal central cross section of each of the
ここで、A1点、A2点は、駆動ローラ15の外周面のうち、駆動ローラ15の回転中心を通り、かつ、駆動ローラ15の回転中心と従動ローラ16の回転中心とを結ぶ第1仮想線L1と直交する第2仮想線L2上の点である。また、B1点及びB2点は、従動ローラ16の外周面のうち、従動ローラ16の回転中心を通り、かつ、第1仮想線L1と直交する第3仮想線L3上の点である。
Here, points A1 and A2 are first imaginary lines that pass through the rotation center of the
そして、図9(a)及び図9(b)に示す状態から、例えば従動ローラ16が図9(d)及び図9(e)に示すように傾動すると、B1点及びB2点それぞれは、図9(e)に示すように、B1’点及びB2’点に移動するので、B1’点及びB2’点は、図9(c)に示すように、B1点及びB2点に対して軸方向にずれた位置となる。
Then, from the state shown in FIGS. 9A and 9B, for example, when the driven
そして、転写ベルト14の幅方向中央部に仮想点P1を考えたとき、駆動ローラ15及び従動ローラ16の軸方向が互いに平行となるように配置した場合には、転写ベルト14が回転すると、仮想点P1がA1点→A2点→B1点→B2点→A1点……を通過するように移動するので、転写ベルト14は斜行しない。
When the virtual point P1 is considered at the center in the width direction of the
一方、例えば従動ローラ16が、図9(d)及び図9(e)に示すように傾動した場合においては、転写ベルト14が1回転する間に、仮想点P1がA1点→A2’点→B1’点→B2’点→A1’点を通過するように移動するので、転写ベルト14の回転と共に転写ベルト14が軸方向に斜行する。
On the other hand, for example, when the driven
ところで、転写ベルト14の斜行方向は、上述の説明からも明らかなように、駆動ローラ15と従動ローラ16との相対的な位置関係及び転写ベルト14の回転方向により決定される。このため、駆動ローラ15及び従動ローラ16のうちいずれのローラを傾動させても、駆動ローラ15と従動ローラ16との相対的な位置関係が図9(d)のようになれば、図9(c)に示すように斜行する。
Incidentally, the oblique direction of the
また、駆動ローラ15と従動ローラ16との相対的な位置関係が図9(d)に示す状態において、転写ベルト14の回転方向が逆方向の場合には、図9(c)に示す方向と逆方向ように斜行する。
Further, when the relative positional relationship between the driving
したがって、本実施形態係るベルトユニット13において、傾動軸受23が仮想平面S1から感光ドラム7A側に変位すると、転写ベルト14を揺動機構21側(軸方向他端側)から揺動機構21が設けられていない側(軸方向一端側)に斜行させる斜行力F1が発生する。
Therefore, in the
また仮に、傾動軸受23が仮想平面S1から感光ドラム7Aから離間する向きに変位すると、転写ベルト14を揺動機構21が設けられていない側(軸方向一端側)から揺動機構21側(軸方向他端側)に斜行させる斜行力F1が発生する。
If the tilt bearing 23 is displaced away from the virtual plane S1 in the direction away from the
4.本実施形態に係る画像形成装置(特に、ベルトユニット)の特徴
本実施形態では、サブフレーム18の揺動中心と駆動ローラ15の回転中心とが一致しているので、図10(a)及び図10(b)に示すように、サブフレーム18が揺動した場合であっても、コイルバネ20Bが従動ローラ16に作用させる力は、転写ベルト14の展張面14Aに対して平行となる。
4). Characteristics of Image Forming Apparatus (Particularly Belt Unit) According to this Embodiment In this embodiment, the swing center of the
したがって、本実施形態では、サブフレーム18の状態によらず、直交成分力が発生しないので、サブフレーム18の揺動(挙動)を安定させることができ、特許文献1に記載の発明と異なる新規な構成にて転写ベルト14を安定的に回転させることが可能となる。
Therefore, in the present embodiment, since the orthogonal component force is not generated regardless of the state of the
また、本実施形態では、サブフレーム18の状態によらず直交成分力が発生せず、コイルバネ20Bが従動ローラ16に作用させる力の殆ど全てを、転写ベルト14に張力を発生させるための力として付与することができるので、サブフレーム18の状態によらず展張面14Aで発生する張力を一定に保持することができる。
In the present embodiment, the orthogonal component force is not generated regardless of the state of the
また、本実施形態では、揺動機構21が非機能状態にある場合には、従動ローラ16の軸方向のうちサブフレーム18により支持された左端側は、従動ローラ16の軸方向右端及び駆動ローラ15の軸方向両端を含む仮想平面S1より下方側に位置している場合がある(図10(a)参照)。
In the present embodiment, when the
つまり、本実施形態では、揺動機構21が非機能状態にある場合には、従動ローラ16の左端は、重力により仮想平面S1より下方側に位置することとなるので、転写ベルト14が回転すると、転写ベルト14をサブフレーム18側に斜行させる斜行力F1が発生する。
That is, in the present embodiment, when the
そして、サブフレーム18は、この斜行力F1を小さくするように仮想平面S1側に揺動するので(図10(b)参照)、転写ベルト14の斜行を抑制しつつ、転写ベルト14を安定的に回転させることができる。
Since the
また、本実施形態では、揺動機構21が非機能状態にある場合には、図7に示すように、傾動軸受23と摺動フランジ22とが接触して従動ローラ16の左端側が必要以上に下がってしまうことを防止するので、展張面14Aの位置を適切な位置となるように転写ベルト14を安定的に回転させることができる。
Further, in this embodiment, when the
ところで、転写手段をなす転写ローラ8は、前述したように、バネ等の付勢手段(図示せず。)により感光ドラム7A側に押圧されているので、展張面14Aで発生する張力が上記バネによる押圧力に対して大きく変動すると、転写ローラ8と転写ベルト14との接触面圧が大きく変動してしまう。
By the way, as described above, the
そして、転写ローラ8と転写ベルト14との接触面圧が大きく変動すると、転写ローラ8と感光ドラム7Aとの間の電気抵抗が変動し、現像剤像を転写させる際に影響を及ぼす可能性があるので、画像形成に障害が発生するおそれがある。
If the contact surface pressure between the
これに対して、本実施形態では、展張面14Aに発生する張力を一定に保持することができるので、展張面14Aと対向する位置に配設された感光ドラム7A等の画像形成手段に対して転写ベルト14の張力が与える影響を小さくすることができ、良好な画像形成を行うことができる。
On the other hand, in the present embodiment, the tension generated on the
5.発明特定事項と実施形態との対応関係
本実施形態では、駆動ローラ15が特許請求の範囲に記載された第1ローラに相当し、従動ローラ16が特許請求の範囲に記載された第2ローラに相当し、揺動機構21が特許請求の範囲に記載された揺動手段に相当し、傾斜フレーム24が特許請求の範囲に記載された楔部に相当し、摺動フランジ22が変位部材に相当する。
5. Correspondence between Invention Specific Items and Embodiment In this embodiment, the
また、メインフレーム17が特許請求の範囲に記載されたフレームに相当し、サブフレーム18が特許請求の範囲に記載された揺動アームに相当し、コイルバネ20A、20Bが特許請求の範囲に記載された付勢手段に相当し、傾動軸受23及び摺動フランジ22によりストッパ手段が構成されている。
The
(第2実施形態)
第1実施形態では、傾動軸受23及び摺動フランジ22を接触させることによりストッパ手段を構成したが、本実施形態は、図11に示すように、メインフレーム17に、従動ローラ16の左端側が仮想平面S1に対して所定以上離間することを防止するストッパ17Dを設けたものである。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the stopper means is configured by bringing the tilting
(その他の実施形態)
上述の実施形態では、ダイレクトタンデム方式の画像形成装置に本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、中間転写方式の画像形成装置にも適用できる。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the present invention is applied to the direct tandem type image forming apparatus. However, the application of the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to an intermediate transfer type image forming apparatus.
また、上述の実施形態では、揺動機構21が従動ローラ16の軸方向片側のみに設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、軸方向両側に揺動機構21を設けてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述の実施形態では、従動ローラ16はテンションローラを兼ねるローラであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、従動ローラ16とは別にテンションローラを設けるとともに、このテンションローラの軸方向一端側若しくは両端側に揺動機構21を設ける、又は従動ローラ16の軸方向一端側又は両端側に揺動機構21を設けてもよい。
In the above-described embodiment, the driven
また、上述の実施形態では、用紙搬送用のベルトユニット13に本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、ADF(オートドキュメントフィーダ)の原稿搬送用ベルトユニット、又は定着器用ベルトユニットにも適用できるので、これらを有する画像形成装置にも適用できる。
Further, in the above-described embodiment, the present invention is applied to the paper
また、上述の実施形態では、付勢手段としてコイルバネを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、引張りコイルバネ、捻りバネ又はゴム等であってもよい。 In the above-described embodiment, the coil spring is used as the biasing means. However, the present invention is not limited to this, and for example, a tension coil spring, a torsion spring, or rubber may be used.
また、上述の実施形態では、転写ベルト14の斜行力F1を利用した揺動機構21であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば電気式のアクチュエータにより揺動機構21を構成してもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述の実施形態では、従動ローラ16のみを傾動させたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば駆動ローラ15、又は従動ローラ16及び従動ローラ16を傾動させてもよい。
In the above-described embodiment, only the driven
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment as long as it matches the gist of the invention described in the claims.
1…画像形成装置、5…画像形成部、7…プロセスカートリッジ、
7A…感光ドラム、8…転写ローラ、9…及び図、9…露光器、11…定着器、
13…ベルトユニット、14…転写ベルト、14A…展張面、15…駆動ローラ、
16…従動ローラ、17…メインフレーム、18…サブフレーム、
19A、19B…軸受ブロック、20A、20B…コイルバネ、
21…揺動機構、22…摺動フランジ、23…傾動軸受、
23A、23B…ボス部、24…傾斜フレーム、24A…傾斜面。
DESCRIPTION OF
7A ... photosensitive drum, 8 ... transfer roller, 9 ... and figure, 9 ... exposure device, 11 ... fixing device,
13 ... belt unit, 14 ... transfer belt, 14A ... extended surface, 15 ... drive roller,
16 ... driven roller, 17 ... main frame, 18 ... subframe,
19A, 19B ... bearing block, 20A, 20B ... coil spring,
21 ... Swing mechanism, 22 ... Sliding flange, 23 ... Tilt bearing,
23A, 23B ... boss, 24 ... inclined frame, 24A ... inclined surface.
Claims (5)
前記ベルトが架け渡され、軸方向が互いに略平行となるように配設された第1ローラ及び第2ローラと、
前記第1ローラの回転中心を揺動中心として揺動することができるとともに、前記第1ローラ側から前記第2ローラ側に延びて、前記第2ローラの軸方向端部側を支持する揺動アームと、
前記揺動アームの長手方向と平行な方向であって、かつ、前記第2ローラを前記第1ローラから離間させる向きの力を前記第2ローラに作用させる付勢手段と、
前記ベルトの回転に伴って前記ベルトが前記軸方向に移動するように斜行したときに、その斜行を抑制するように前記揺動アームを揺動させる揺動手段と
を備えることを特徴とするベルトユニット。 An endless belt,
A first roller and a second roller, which are arranged so that the belt is stretched and the axial directions thereof are substantially parallel to each other;
A swing that can swing about the rotation center of the first roller as a swing center and that extends from the first roller side to the second roller side and supports the axial end portion side of the second roller. Arm,
An urging means that acts on the second roller in a direction parallel to the longitudinal direction of the swing arm and in a direction to separate the second roller from the first roller;
And a swinging means for swinging the swing arm so as to suppress the skew when the belt is skewed so as to move in the axial direction as the belt rotates. Belt unit to be used.
前記揺動手段が機能していないときには、前記第2ローラの軸方向のうち前記揺動アームにより支持された他端側は、前記第2ローラの軸方向一端及び前記第1ローラの軸方向両端を含む仮想平面より下方側に位置していることを特徴とする請求項1に記載のベルトユニット。 A frame for supporting the one end side in the axial direction of the second roller in a state where the position on the one end side in the axial direction of the second roller relative to the first roller is fixed;
When the swinging means is not functioning, the other end side supported by the swinging arm in the axial direction of the second roller is one end in the axial direction of the second roller and both ends in the axial direction of the first roller. The belt unit according to claim 1, wherein the belt unit is located below a virtual plane including
前記ベルトが軸方向に変位したときに、前記ベルトと共に軸方向に変位することが可能な変位部材、
前記第2ローラを回転可能に支持するとともに、前記変位部材から力を受けて前記第2ローラの軸方向に変位可能な傾動軸受、及び
前記軸方向に対して傾斜するとともに、前記傾動軸受が変位可能に接触する傾斜面が設けられた楔部を有して構成され、
さらに、前記傾動軸受が前記変位部材に接触することにより前記ストッパ手段をなすことを特徴とする請求項3に記載のベルトユニット。 The swinging means is
A displacement member capable of being displaced in the axial direction together with the belt when the belt is displaced in the axial direction;
A tilting bearing that supports the second roller rotatably and receives a force from the displacement member and can be displaced in the axial direction of the second roller, and is tilted with respect to the axial direction, and the tilting bearing is displaced It has a wedge part provided with an inclined surface that can be contacted,
4. The belt unit according to claim 3, wherein the tilting bearing makes the stopper means by contacting the displacement member.
前記ベルトユニットの展張面と対向する位置に配設され、画像を形成するための画像形成手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。 The belt unit according to any one of claims 1 to 4,
An image forming apparatus, comprising: an image forming unit that is disposed at a position facing the expansion surface of the belt unit and forms an image.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009214701A JP2011064899A (en) | 2009-09-16 | 2009-09-16 | Belt unit and image forming apparatus |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013088653A (en) * | 2011-10-19 | 2013-05-13 | Brother Ind Ltd | Image formation device |
-
2009
- 2009-09-16 JP JP2009214701A patent/JP2011064899A/en active Pending
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