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特開2024-75262転写装置、画像形成装置、加圧装置及びベルト装置
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024075262
(43)【公開日】2024-06-03
(54)【発明の名称】転写装置、画像形成装置、加圧装置及びベルト装置
(51)【国際特許分類】
   G03G 15/16 20060101AFI20240527BHJP
【FI】
G03G15/16
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022186592
(22)【出願日】2022-11-22
(71)【出願人】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100098626
【弁理士】
【氏名又は名称】黒田 壽
(72)【発明者】
【氏名】古西 貴大
(72)【発明者】
【氏名】高木 広彰
【テーマコード(参考)】
2H200
【Fターム(参考)】
2H200GA12
2H200GA23
2H200GA34
2H200JA02
2H200JB06
2H200JB10
2H200JB13
2H200JB17
2H200JB32
2H200JB39
2H200JB40
2H200JB49
2H200JC03
2H200LA17
(57)【要約】
【課題】回転ローラに加わる加圧力の誤差を軽減できる転写装置を提供する。
【解決手段】
可動に支持された被加圧ユニット(40)と、被加圧ユニットに回転自在に支持された回転ローラ(407)と、被加圧ユニットを加圧する加圧部材(72)とを備えた転写装置において、回転ローラは、被加圧ユニットの第一非回転軸部407aに回転自在に支持され、加圧部材は、第一非回転軸部と軸心が一致する被加圧ユニットの第二非回転軸部407aに当接して加圧する。被加圧ユニットは、回転ローラを含む複数の支持部材で支持されたベルトを有するものであってもよい。ベルトを有する場合、回転ローラはベルトにつれ回る従動ローラであり、支持部材である駆動ローラが別にあることが好ましい。
【選択図】図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
可動に支持された被加圧ユニットと、
前記被加圧ユニットに回転自在に支持された回転ローラと、
前記被加圧ユニットを加圧する加圧部材とを備えた転写装置において、
前記回転ローラは、前記被加圧ユニットの第一非回転軸部に回転自在に支持され、
前記加圧部材は、前記第一非回転軸部と軸心が一致する前記被加圧ユニットの第二非回転軸部に当接して加圧することを特徴とする転写装置。
【請求項2】
請求項1の転写装置において、
前記被加圧ユニットは、前記回転ローラを含む複数の支持部材で支持されたベルトを有することを特徴とする転写装置。
【請求項3】
請求項2の転写装置において、
前記回転ローラは前記ベルトにつれ回る従動ローラであり、前記支持部材である駆動ローラが別にあることを特徴とする転写装置。
【請求項4】
請求項3の転写装置において、
前記回転ローラは芯金が中空であることを特徴とする転写装置。
【請求項5】
請求項1の転写装置において、
前記第一非回転軸部は、前記被加圧ユニットの側壁部に両端部が回転不能に支持されて軸部材であり、
前記第二非回転軸部は、前記軸部材の一部であることを特徴とする転写装置。
【請求項6】
請求項1の転写装置において、
前記回転ローラは前記加圧部材による像担持体への押圧で転写ニップを形成することを特徴とする転写装置。
【請求項7】
請求項1の転写装置において、
前記加圧部材の前記被加圧ユニットへの加圧力を調整する加圧力調整手段を設けことを特徴とする転写装置。
【請求項8】
請求項7の転写装置において、
前記加圧力調整手段は、前記加圧部材に当接するカム部材と、前記カム部材を回転駆動する加圧駆動源と、前記カム部材の回転位置を検知するセンサとを有することを特徴とする転写装置。
【請求項9】
請求項1乃至8の何れか一の転写装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項10】
可動に支持された被加圧ユニットと、
前記被加圧ユニットは回転自在に支持された回転ローラと、
前記被加圧ユニットを加圧する加圧部材とを備えた加圧装置において、
前記加圧部材の前記被加圧ユニットへの加圧力を調整する加圧力調整手段を設け、
前記回転ローラは、前記被加圧ユニットの第一非回転軸部に回転自在に支持され、
前記加圧部材は、前記第一非回転軸部と軸心が一致する前記被加圧ユニットの第二非回転軸部に当接して加圧することを特徴とする加圧装置。
【請求項11】
可動に支持された被加圧ユニットと、
前記被加圧ユニットを加圧する加圧部材と、
前記被加圧ユニットに回転自在に支持された回転ローラを含む複数の支持部材で支持されたベルトとを備えたベルト装置において、
前記回転ローラは、前記被加圧ユニットの第一非回転軸部に回転自在に支持され、
前記加圧部材は、前記第一非回転軸部と軸心が一致する前記被加圧ユニットの第二非回転軸部に当接して加圧することを特徴とするベルト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、転写装置、画像形成装置、加圧装置及びベルト装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、可動に支持された被加圧ユニットと、被加圧ユニットに回転自在に支持された回転ローラと、被加圧ユニットを加圧する加圧部材とを備えた転写装置が知られている。
例えば特許文献1には係る転写装置であって、中間転写ベルト(像担持体)から像を用紙に転写する二次転写ニップを形成する転写ローラ(回転ローラ)の両軸部を軸受で回転自在に支持するローラ保持体の両側壁部を介して加圧するものが記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ローラ保持体の両側壁部の加圧箇所から転写ローラまでの複数の部品の介在するため寸法誤差が積み上がって回転ローラに加わる加圧力に誤差が生じるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
上述した課題を解決するために、本発明は、可動に支持された被加圧ユニットと、前記被加圧ユニットに回転自在に支持された回転ローラと、前記被加圧ユニットを加圧する加圧部材とを備えた転写装置において、前記回転ローラは、前記被加圧ユニットの第一非回転軸部に回転自在に支持され、前記加圧部材は、前記第一非回転軸部と軸心が一致する前記被加圧ユニットの第二非回転軸部に当接して加圧することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0005】
本発明によれば、回転ローラに加わる加圧力の誤差を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【0006】
図1】実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
図2】加圧装置としての二次転写装置を示す斜視図。
図3】二次転写装置の手前側の要部を示す正面図。
図4】ローラ駆動伝達機構を示す斜視図。
図5】二次転写ユニットの加圧構造の模式図。
図6】二次転写ユニットの交換部品の説明図。
図7】二次転写ユニットのベルト支持構造の模式図。
図8】電装部のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、本発明に係る実施形態について図面を用いて説明する。図1は実施形態に係る画像形成装置としての電子写真方式のカラープリンタ(以下、「プリンタ」という)の概略構成図である。このプリンタ100は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のトナー像を形成するための4つの画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kを備えている。また、像担持体ユニットとしての中間転写ユニット30、転写ユニットとしての二次転写ユニット40、記録材(記録媒体)としての用紙Pを収納するカセット60、定着装置90なども備えている。
【0008】
画像形成部となる4つの画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kは、粉体の現像剤として、互いに異なる色のY、M、C、Kのトナーを用いる。それ以外は同様の構成になっている。画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kは、潜像担持体であるドラム状の感光体2Y、2M、2C、2K、ドラムクリーニング装置3Y、3M、3C、3K、除電装置、帯電装置6Y、6M、6C、6K、現像装置8Y、8M、8C、8K等を備えている。
【0009】
感光体2Y、2M、2C、2Kの表面は、帯電装置6Y、6M、6C、6Kで一様帯電される。次に、画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kの上方に配設された光書込ユニット101から発せられるレーザー光などの露光光によって光走査されて各色用の静電潜像が形成される。この静電潜像は、各色のトナーを有する現像装置8Y、8M、8C、8Kによって現像されて各色の像としてのトナー像Tになる。感光体2Y、2M、2C、2Kのトナー像Tは、無端状ベルトからなる中間転写ベルト31の外周面(表層側の面)上に一次転写されて担持される。
【0010】
画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kの下方には、中間転写ベルト31を張架しながら図中時計回り方向に無端移動(回転走行)せしめる中間転写ユニット30が配設されている。中間転写ベルト31の表面移動方向をベルト移動方向aとする。
【0011】
中間転写ユニット30は、中間転写ベルト31のほかに、駆動ローラ32、二次転写裏面ローラ33、クリーニングバックアップローラ34、4つの一次転写ローラ35Y、35M、35C、35K、転写前ローラ37などを備えている。中間転写ベルト31は、駆動ローラ32、二次転写裏面ローラ33、クリーニングバックアップローラ34、一次転写ローラ35Y、35M、35C、35K及び転写前ローラ37に巻き掛けられて支持され張架されている。そして、中間転写ベルト31は、駆動モータなどの駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ32の回転力により、同方向に無端移動して搬送される。
【0012】
中間転写ベルト31のループ外側の下方には、転写部材としての無端状ベルトである二次転写ベルト406を備えた二次転写ユニット40が配置されている。二次転写ベルト406は、分離ローラ401と、従動ローラ402,403、駆動ローラ404、テンションローラ405、寄り止めローラ409、及び、二次転写ローラ407、の各ローラに巻き掛けられている。これらのローラが二次転写ベルトの支持部材に相当し、二次転写ローラ407が回転ローラに相当する。二次転写ユニット40は、クリーニング部材や潤滑剤塗布装置などを備えていてもよい。
【0013】
テンションローラ405は、二次転写ベルト406の駆動ローラ404と寄り止めローラ409とに張架された領域に配置され、その領域をバネ408の付勢力によりループ内側へ向けて押圧している。このテンションローラ405の押圧により、二次転写ベルト406の駆動ローラ404と寄り止めローラ409とに張架された領域が二次転写ベルト406のループ内側へ凹む形で張架される。これにより、二次転写ベルト406の駆動ローラ404への巻き付き角度および寄り止めローラ409への巻き付き角度をそれぞれ90°以上にできる。
【0014】
二次転写ユニット40の下方には、用紙Pを複数枚重ねた束の状態で収容可能な収容部となるカセット60が配設されている。このカセット60は、束の一番上の用紙Pにローラ60aを当接させており、これを所定のタイミングで回転駆動させることで、用紙Pをカセット60から二次転写ニップN2に向かう搬送路65に向けて送り出す。搬送路65に送り出された用紙Pは、レジストローラ対61によって二次転写ニップN2内で中間転写ベルト31の外周面上のトナー像に同期するタイミングで二次転写ニップN2に送り出される。
【0015】
中間転写ベルト31の外周面上のトナー像は、二次転写電界やニップ圧の作用によって二次転写ニップN2で用紙P上に一括二次転写され、用紙Pの白色と相まってフルカラートナー像となる。
【0016】
二次転写ニップN2よりも用紙搬送方向(記録材搬送方向)bの下流側には、定着装置90が配設されている。図1に示すように、定着装置90は、定着ベルト94の支持ローラとして、加熱ローラ91、定着ローラ93、支持ローラ96、テンションローラ95を備えている。定着装置90は、定着ベルト94を挟んで定着ローラ93に当接する加圧ローラ92も備えている。トナー像が転写された用紙Pは定着装置90に送り込まれ、定着ローラ93と加圧ローラ92とが接触する定着ニップに挟まれる。定着装置90は、ニップ部の加圧と熱源を内部に備えた加熱ローラ91から定着ベルト94によって熱を用紙Pに伝え、フルカラートナー像中のトナーを軟化させて定着する。定着後の用紙Pは、定着装置90内から排出されて機外へと排出される。
【0017】
図2は、加圧装置としての二次転写装置400を示す斜視図であり、図3は、二次転写装置400の手前側の要部を示す正面図であり、図4は、ローラ駆動伝達機構450を示す斜視図である。図2に示すように二次転写装置400は、被加圧ユニットたる二次転写ユニット40と、加圧ユニット70とを有している。
【0018】
加圧ユニット70の加圧フレーム170の図中手前側の側板170aには、二次転写ベルト406を回転駆動するための駆動源たる二次転写モータ420が設けられている。二次転写ユニット40の一対の側板40a、40bのうち、図中手前側の側板40aには、ユニット駆動伝達部材としての二次転写二段ギヤ410が回転自在に支持されている。この二次転写二段ギヤ410の小径ギヤ部410bには、駆動ローラ404(図1参照)の軸に設けられた出力ギヤ411が噛み合っている。二次転写二段ギヤ410の大径ギヤ部410aは、後述する加圧アーム72に設けられたアーム内出力ギヤ424(図4参照)と噛み合っている。
【0019】
加圧ユニット70には、二次転写ローラ407を回転自在に支持している支持軸部407aに当接する一対の加圧部材たる加圧アーム72が設けられている。この支持軸部407aは、二次転写ユニット40の両側壁部である一対の側板40a、40bにより両端部が回転不能に支持された軸部材である。支持軸部407aの一対の側板40a、40bの間に位置する部分が第一非回転軸部に相当し、この第一非回転軸部上に二次転写ローラ407が回転自在に支持されている。支持軸部407aの一対の側板40a、40bそれぞれから軸方向外側に突出した部分が、第二非回転軸部に相当する。第一非回転軸部と第二非回転軸部とは互いに軸心が一致する。
【0020】
加圧アーム72は、加圧フレーム170の側板170a,170bよりも軸方向内側に設けられている。図中奥側の加圧アームは、奥側の側板170bに設けられた支持軸426に回動自在に支持されている。図中手前側の加圧アームは、手前側の側板170aに設けられた支持軸425に回動自在に支持されている(図4参照)。
【0021】
加圧ユニット70は、図中手前側の加圧アーム72を回動させる第一加圧駆動装置78aと、図中奥側の加圧アームを回動させる第二加圧駆動装置78bとを有している。第一加圧駆動装置78aと第二加圧駆動装置78bは、同一の構成となっている。各加圧駆動装置の加圧駆動源たる加圧モータ71は、軸方向中央付近に配置されており、加圧モータ71の駆動力が、タイミングベルト75等を介してカム部材たる加圧カム74に伝達される。加圧カム74は、加圧アーム72の支持軸側と反対側の下部付近に設けられたカム受けローラ73に当接している。
【0022】
二次転写ユニット40は、鉛直方向下方へ移動させることで、加圧ユニット70に組み付けられる。このとき、二次転写ユニット40の連結軸412の手前側の端部は、奥側の加圧アーム72を回転自在に支持する奥側の支持軸426に固定された溝427に支持される。一方、連結軸412の手前側の端部が、手前側の加圧アーム72が回転自在に支持された支持軸425の先端に取り付けられた連結穴部材413に挿入され、連結穴部材413に支持される。連結軸412の両端が、支持軸426と支持軸425に支持され、この箇所を支点とし、二次転写ユニット40が回動可能になっている。連結軸412は、加圧ユニット70の支持軸425,426と同軸上に位置し、二次転写ユニット40の回動の支点と、加圧アーム72の回動の支点とが同軸上になる。
【0023】
支持軸426としては、二次転写ユニット40の両側板に回転不能に支持された軸部材を用いることができる。この軸部材の二次転写ユニット40の両側板の間の箇所にベルト支持ローラを回動自在に保持させることができる。
【0024】
二次転写ユニット40は、加圧ユニット70に組み付けられることで、二次転写ローラの支持軸部407aの奥側と手前側が加圧アーム72の当接部72aに当接し支持される。図3に示すように、加圧アーム72は、二次転写ユニット40の側板40aに対向配置され、軸方向からみたとき、二次転写ユニット40内に収まるように構成されている。これにより、二次転写装置400の小型化を図ることができる。
【0025】
図3図4に示すように、軸方向一方側には、二次転写ユニット40の二次転写二段ギヤ410へ二次転写モータ420の駆動力を伝達する駆動伝達機構たるローラ駆動伝達機構450を有している。ローラ駆動伝達機構450は、二次転写モータ420のモータギヤ420aに噛み合う第一駆動伝達部材たる加圧側アイドラギヤ421と、加圧アーム72に設けられたアーム内ギヤ部430とを有している。加圧側アイドラギヤ421は、加圧アーム72と、加圧フレーム170の手前側の側板170aとの間に設けられており、支持軸425に回動自在に支持されている。
【0026】
アーム内ギヤ部430は、アーム内入力ギヤ422と加圧部材側駆動伝達部材たるアーム内出力ギヤ424とを有している。アーム内入力ギヤ422とアーム内出力ギヤ424は、加圧アーム72を貫通し、加圧アーム72に回転自在に支持された貫通軸423に取り付けられている。アーム内入力ギヤ422は、貫通軸423の加圧アーム72を挟んで二次転写モータ420側に取り付けられており、加圧側アイドラギヤ421に噛み合っている。アーム内出力ギヤ424は、貫通軸423の加圧アーム72を挟んで二次転写ユニット側に取り付けられており、二次転写ユニット40の二次転写二段ギヤ410の大径ギヤ部410aに噛み合っている。
【0027】
加圧アーム72に設けられたアーム内入力ギヤ422と噛み合う加圧側アイドラギヤ421を、加圧アーム72の回動の支点である支持軸425に設けている。これにより、加圧アーム72が回動しても、加圧側アイドラギヤ421とアーム内入力ギヤ422との回転中心間距離は変動せず、アーム内入力ギヤ422と加圧側アイドラギヤ421との間の良好な噛み合いを維持できる。
【0028】
二次転写ユニット40は基本的に加圧アーム72とともに回動し、二次転写ユニット40が加圧アーム72とともに回動する。この回動にあたり、二次転写ユニット40の回動支点と加圧アーム72の回動支点が同軸上に位置するので、アーム内出力ギヤ424と二次転写二段ギヤ410との間の回転中心間距離が変動しない。これにより、アーム内出力ギヤ424と二次転写二段ギヤ410の大径ギヤ部410aとの間の良好な噛み合いを維持できる。
【0029】
二次転写ユニット40の駆動ローラ404に規定のトルクを付与するために二次転写モータ420の回転速度を減速して出力ギヤ411に駆動力を伝達している。具体的には、モータギヤ420aとアーム内入力ギヤ422の間、アーム内出力ギヤ424と二次転写二段ギヤ410の大径ギヤ部410aとの間、二次転写二段ギヤ410の小径ギヤ部410bと出力ギヤ411との間の3段減速である。これにより、各ギヤの大径化を抑制して、所望の減速比を得ることができる。
【0030】
二次転写ユニット40は、二次転写ベルト406の摩耗等により定期的に交換されるので、容易に加圧ユニットから着脱可能に構成されている。二次転写ユニット40を加圧ユニット70に対して軸方向と直交する方向である図2の上下方向に容易に着脱可能にするために、出力ギヤ411は、加圧アーム72よりも内側に配置する。
【0031】
二次転写モータ420の駆動力を加圧アーム72を挟んで軸方向外側から内側へ伝達するのに、加圧アーム72に複数のギヤからなるアーム内ギヤ部430を設けた。これにより、加圧アーム72、二次転写モータ420およびローラ駆動伝達機構450のギヤを、軸方向から見たとき、二次転写ユニット内に収めることができ、二次転写装置400の大型化を抑制することができる。
【0032】
加圧フレーム170の手前側の側板170aと加圧アーム72との間の下方のスペースに、アーム内入力ギヤ422を配置した。これにより、軸方向からみたとき、二次転写ユニットからはみ出すことなく、アーム内入力ギヤ422を十分に大径化し、大きな減速比を得る。
【0033】
図3に示すように、加圧アーム72の二次転写ローラ407の支持軸部407aに当接する当接部72aは平面となっている。また、図3に示す加圧アーム72の回動中心である支持軸425の軸中心O1と、当接部72aと支持軸部407aとの当接位置とを結んだ破線Aに略重なるように当接部72aを構成している。具体的には、破線Aと加圧アーム72の支持軸部407aに加える矢印Fで示す加圧力の方向とのなす角度を90±10°になるように構成している。
【0034】
かかる構成とすることで、二次転写ローラ407(の支持軸部407a)の位置が、部品のばらつきにより狙いの位置からずれたときのアーム内出力ギヤ424と二次転写二段ギヤ410の大径ギヤ部410aとの噛み合いの影響を抑えることができる。
【0035】
図5は二次転写ユニットの加圧構造の模式図であり、図5(a)は本実施形態の模式図、図5(b)は比較例の模式図である。ベルト方式の二次転写ユニット40に対して固定された固定軸としての支持軸部407aの一対の側板40a、40bの間に位置する箇所に対して、芯金部407bが中空の二次転写ローラ407が一対の軸受460(例えば玉軸受)を介して回転自由に配置されている。そして、矢印Fで示すように加圧手段の加圧部材としての加圧アームで支持軸部407aの一対の側板40a、40bそれぞれの外側に延出した箇所を直接加圧する。二次転写ローラ407は芯金部407b上に弾性層407cを備えている。弾性層407cに代え弾性を有しない表面層を備えてもよい。
【0036】
図5(b)に示す比較例では、ベルト方式の二次転写ユニット40の一対の側板40a、40bに対して軸受461(例えば玉軸受)を介して保持された二次転写ローラ407の回転軸462が支持されている。二次転写ユニット40の一対の側板40a、40bよりも外側に延出している回転軸462の両端部に設けられた加圧部軸受463(例えば玉軸受)を、矢印Fで示すように加圧手段の加圧部材としての加圧アームで加圧する構成となっている。二次転写ローラの端部に加圧部軸受463を設けてこれを加圧するのは、二次転写ローラ407の軸自体が回転する為、直接回転軸を加圧すると加圧部材との間で摺動して摩耗するためである。比較例の二次転写ローラ407も芯金部407b上に弾性層407cを備えている。弾性層407cに代え弾性を有しない表面層を備えてもよい。
【0037】
この比較例と比べて本実施形態の加圧構造は次の利点を有する。すなわち、加圧部軸受463をなくすことができるので、コストダウン、省スペースとすることができる。加圧部軸受463としては高いラジアル荷重に耐える軸受を選択する必要があって機械が巨大化してしまうことも回避できる。
【0038】
また、一般的に二次転写ローラ407は定期的に交換することで転写品質が維持されるが、本実施形態の二次転写ローラ407の構成にすると、交換対象は固定軸として支持軸部407aを除いた部分のみとすることができる。図6(a)は本実施形態の二次転写ローラ407の交換単位を示し、図6(b)は比較例の交換単位を示す。本実施形態では製品の維持コストも低減することができる。軸受460は二次転写ローラ407とともに交換してもよいし、支持軸部407aとともに継続使用してもよい。
【0039】
一般に、二次転写ローラ407は、用紙搬送ガイドや、表面をクリーニングする機構等と一体となっているので、それらを保持する二次転写ユニット40のフレーム等を間接的に加圧することも可能である。しかし、二次転写ローラ407と加圧アームとの間に複数の部品が介在することで寸法誤差が積み上がることや、フレームの変形等の理由で二次転写圧の誤差が大きくなることが課題となってしまう。これに対し、本実施形態の加圧構造では、二次転写ローラ407を回転しない固定軸の同軸上に回転自由に装着し、固定軸の両端部を加圧することで二次転写ニップを形成するので、二次転写圧の誤差を軽減できる。
【0040】
図7は二次転写ユニットのベルト支持構造の模式図であり、図7(a)は本実施形態の模式図、図7(b)は比較例の模式図である。図7(a)において、転写ベルト406が、次の各ローラで支持されている。トナーを転写するニップ部を形成する二次転写ローラ407、ベルト上に張り付いた用紙を分離させる分離ローラ401、ベルト上のトナー濃度を検知するセンサにベルトを介して対向する従動ローラ402、ベルト上のトナーをクリーニングするブレードの対向するローラであり、かつ、駆動ローラ404、ベルトテンションを張るためのテンションローラ405、寄り止めローラ409。図1に図示の例よりも従動ローラが1本少ないが、図1と同じ本数設けてもよい。
【0041】
各ローラを保持するフレームによって一体構成となっている。本実施形態の構成では、二次転写ローラ407以外のローラを駆動ローラとする。図ではクリーニング対向ローラを駆動ローラ404としている。二次転写ローラ407はベルトで回転駆動される従動ローラになるので、ベルト巻き付き量や配置位置が任意に設定可能である。二次転写ローラ407は、ベルトを介して従動する関係となっているので、図5(a)で示したように固定軸に対して表面だけが回転する構成をとる事ができる。また、二次転ローラに対するベルトの巻き付き量の制約が無いので、図7(b)に示す用紙搬送ガイド470の代わりにニップ形成ローラを設ける事もできる。
【0042】
図示の例では寄り止めローラ409にニップ形成ローラの機能を持たせているが、寄り止め機能がないローラをニップ形成ローラとしてもよい。ニップ形成ローラは、二次転写ローラ407とのベルト展張部の、中間転写ベルト31表面に対する角度(ニップ角度)や、このベルト展張部への用紙進入角度を決めるものである。
【0043】
図7(b)に示す比較例は、二次転写ローラ407に対して駆動入力して、ベルトを駆動させる方式である。駆動伝達部材を二次転写ローラ407の回転軸462(図5(b)参照。芯金)に対してつなげる事で駆動させているので、軸ごと回転させる必要がある。二次転写ローラ407に駆動入力する際はベルトの巻き付きが一定以上必要な為、図のように用紙の進入部分には別途用紙搬送ガイド470が設けられることが一般的である。
【0044】
本実施形態では、普通紙、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙(コート紙やアート紙等)、トレーシングペーパ、OHPシート等、様々な種類の用紙Pが用いられる。そして、用紙Pの種類により最適な二次転写圧(ニップ圧)が異なる。そのため、記録材の種類に応じて二次転写圧を調整する。例えば、本プリンタ本体が備える操作パネルをユーザーが操作して、カセット60にセットされた用紙Pの種類情報を入力する。本プリンタの制御部は、この入力された用紙Pの種類情報に基づいて、加圧モータ71の駆動時間を設定する。加圧モータ71がステッピングモータの場合は、の入力された用紙Pの種類情報に基づいてステップ数を設定する。加圧カム74の回転位置を把握するためカム回転位置あるいはホームポジションにあるか否かを検知する検知センサを設ける。
【0045】
図8は加圧モータ制御に係る電装部のブロック図である。同図において、制御部500は、演算手段たるCPU501、データ記憶手段たるRAM502、データ記憶手段たるROM503などを有し、プリンタ内部の各種機器における駆動を制御したり、動作条件を設定したりするものである。制御部500には、上述したカム回転位置などの検知センサ504が接続されている。また、加圧モータ71がモータドライバ505を介して接続されている。そして、操作者が操作する操作パネル506も制御部500に接続されている。
【0046】
ROM503には、予めの実験等に基づいて構築された紙種や紙の厚みと最適な加圧量に対応するカム回転位置との関係が例えばデータテーブルの形で記憶されている。操作者が操作パネル506から入力する紙種選択入力(種別選択入力)と、紙種と紙厚との関係を記憶しているテーブルとから、最適なカムの回転位置を求める。
【0047】
上記最適なカムの回転位置に対応して設定された駆動時間(またはステップ数)駆動することで、カム受けローラ73に当接する加圧カム74の回転方向の位置が、用紙の種類に対応する位置となり、加圧アーム72の支持軸部407aへの加圧力が、用紙の種類に対応する調整される。これにより、二次転写ニップにかかる力が、用紙の種類に対応する力に調整され、用紙の種類に対応した二次転写圧になる。
【0048】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、画像形成装置としては、プリンタではなく、複写機、ファクシミリ単体、あるいは、複写機、プリンタ、ファクシミリ、スキャナのうちの少なくとも2つの機能を備えた複合機であってもよい。ベルト装置は二次転写ベルト装置に限られず種々のベルト装置に適用できる。加圧装置は、二次転装置に限らず種々の回転ローラを備えた被加圧ユニットを加圧する装置に適用できる。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【0049】
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。態様の記載において構成名の後の括弧書きの符号は対応する部材の一例のものでありこの部材例に限られるものではない。
(態様1)
可動に支持された被加圧ユニット(40)と、被加圧ユニットに回転自在に支持された回転ローラ(407)と、被加圧ユニットを加圧する加圧部材(72)とを備えた転写装置において、回転ローラは、被加圧ユニットの第一非回転軸部(407a)に回転自在に支持され、加圧部材は、第一非回転軸部と軸心が一致する被加圧ユニットの第二非回転軸部(407a)に当接して加圧することを特徴とする。これによれば、加圧のために加圧部材が直接する当接する箇所が、回転ローラを回転自在に支持する第一非回転軸部(407a)と軸心が一致する被加圧ユニットの第二非回転軸部(407a)であるため、特許文献1の従来構成とは異なり、加圧箇所から回転ローラ(407)までに介在する部品がなく、これらの部品の寸法誤差による回転ローラに加わる加圧力の誤差を軽減できる。
【0050】
(態様2)
態様1の転写装置において、被加圧ユニットは、回転ローラを含む複数の支持部材(401~405、407、409)で支持されたベルト(406)を有することを特徴とする。これによれば、ベルトを介しての加圧力の誤差を軽減できる。また、ベルトユニットとすることで回転ローラ以外を駆動ローラとし、ベルトを介して回転ローラに駆動伝達することが容易である。態様1はベルトを介さずに回転体が直接に像担持体との間で転写ニップを形成する態様も含む。
【0051】
(態様3)
態様2の転写装置において、回転ローラはベルトにつれ回る従動ローラであり、支持部材である他の回転ローラ(404)が駆動されることを特徴とする。これによれば、回転ローラ以外を駆動ローラとすることで、転写ニップ部の用紙進入角度をベルトの軌跡で設定することができ、用紙搬送ガイドなどの部品点数を削減することができる。
【0052】
(態様4)
態様1~3の何れか一の転写装置において、回転ローラは芯金が中空であることを特徴とする。これによれば、回転ローラの心金として中空になっている部材(管材)を用いる事ができ、材料や輸送のコストを下げ、製品の維持コストを低減することができる。
【0053】
(態様5)
態様1の転写装置において、第一非回転軸部は、被加圧ユニットの側壁部に両端部が回転不能に支持されて軸部材(407a)であり、第二非回転軸部は、軸部材の一部であることを特徴とする。これによれば、一本の軸部材という簡易な構成で、回転ローラ支持と加圧部材当接箇所とを構成できる。態様1は、加圧ユニットの側壁部に両端部が回転不能に支持されて軸部材以外で第一非回転軸部が構成される態様も含む。例えば、両側壁部の内面部それぞれに個別に設けられた軸部で、回転ローラの端部外周を保持する軸部構成や、回転ローラに中空芯金を用い、両側壁部の内面部それぞれに個別に設けられた軸部で中空芯金の両端部分を内部から支持する構成なども含む。
【0054】
(態様6)
態様1~5の何れか一の転写装置において、回転ローラは加圧部材による像担持体への押圧で転写ニップを形成することを特徴とする。これによれば、転写ニップの加圧力の誤差を軽減できる。態様1は、回転ローラが像担持体に直接接触して転写ニップを形成する態様や、ベルト部材を介して像担持体に間接的に接触して転写ニップを形成する態様の何れも含む。
【0055】
(態様7)
態様1の転写装置において、加圧部材(72)の被加圧ユニットへの加圧力を調整する加圧力調整手段を(500、71、504、505)設けことを特徴とする。これによれば、加圧力を定着する紙種に応じて最適なものに調整することができる。
【0056】
(態様8)
態様7の転写装置において、加圧力調整手段は、加圧部材に当接するカム部材と、カム部材を回転駆動する加圧駆動源と、カム部材の回転位置を検知するセンサとを有することを特徴とする。これによれば、カムの回転角度位置の制御により最適な加圧力に調整できる。カム、モータ、センサを備えた加圧量調整機構を備える事で、二次転写加圧量をより詳細に設定することもできる。
【0057】
(態様9)
態様1乃至8の何れか一の転写装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。これによれば、誤差のない転写圧によって良好な画像を形成できる。
【0058】
(態様10)
可動に支持された被加圧ユニット(40)と、被加圧ユニットは回転自在に支持された回転ローラ(407)と、被加圧ユニットを加圧する加圧部材と(72)を備えた加圧装置において、加圧部材の被加圧ユニットへの加圧力を調整する加圧力調整手段(500、71、504、505)を設け、回転ローラは、被加圧ユニットの第一非回転軸部に回転自在に支持され、加圧部材は、第一非回転軸部(407a)と軸心が一致する被加圧ユニットの第二非回転軸部(407a)に当接して加圧することを特徴とする。これによれば、軸方向で誤差のない加圧ができる。
【0059】
(態様11)
可動に支持された被加圧ユニット(40)と、被加圧ユニットを加圧する加圧部材(72)と、被加圧ユニットに回転自在に支持された回転ローラ(407)を含む複数の支持部材(401~405、407、409)で支持されたベルト(406)とを備えたベルト装置において、回転ローラは、被加圧ユニットの第一非回転軸部(407a)に回転自在に支持され、加圧部材は、第一非回転軸部と軸心が一致する被加圧ユニットの第二非回転軸部(407a)に当接して加圧することを特徴とする。これによれば、加圧力の誤差を小さくした加圧ができる。
【符号の説明】
【0060】
1C :画像形成ユニット
1K :画像形成ユニット
1M :画像形成ユニット
1Y :画像形成ユニット
2C :感光体
2K :感光体
2M :感光体
2Y :感光体
3C :ドラムクリーニング装置
3K :ドラムクリーニング装置
3M :ドラムクリーニング装置
3Y :ドラムクリーニング装置
6C :帯電装置
6K :帯電装置
6M :帯電装置
6Y :帯電装置
8C :現像装置
8K :現像装置
8M :現像装置
8Y :現像装置
30 :中間転写ユニット
31 :中間転写ベルト
32 :駆動ローラ
33 :二次転写裏面ローラ
34 :クリーニングバックアップローラ
35C :一次転写ローラ
35K :一次転写ローラ
35M :一次転写ローラ
35Y :一次転写ローラ
37 :転写前ローラ
40 :二次転写ユニット
40a :側板
40b :側板
60 :カセット
60a :ローラ
61 :レジストローラ対
65 :搬送路
70 :加圧ユニット
71 :加圧モータ
72 :加圧アーム
72a :当接部
73 :カム受けローラ
74 :加圧カム
75 :タイミングベルト
78a :第一加圧駆動装置
78b :第二加圧駆動装置
90 :定着装置
91 :加熱ローラ
92 :加圧ローラ
93 :定着ローラ
94 :定着ベルト
95 :テンションローラ
96 :支持ローラ
100 :プリンタ
101 :光書込ユニット
170 :加圧フレーム
170a :側板
170b :側板
400 :二次転写装置
401 :分離ローラ
402 :従動ローラ
403 :従動ローラ
404 :駆動ローラ
405 :テンションローラ
406 :二次転写ベルト
407 :二次転写ローラ
407a :支持軸部
407b :芯金部
407c :弾性層
408 :バネ
409 :寄り止めローラ
410 :二次転写二段ギヤ
410a :大径ギヤ部
410b :小径ギヤ部
411 :出力ギヤ
412 :連結軸
413 :連結穴部材
420 :二次転写モータ
420a :モータギヤ
421 :加圧側アイドラギヤ
422 :アーム内入力ギヤ
423 :貫通軸
424 :アーム内出力ギヤ
425 :支持軸
426 :支持軸
427 :溝
430 :アーム内ギヤ部
450 :ローラ駆動伝達機構
460 :軸受
461 :軸受
462 :回転軸
463 :加圧部軸受
470 :用紙搬送ガイド
500 :制御部
501 :CPU
502 :RAM
503 :ROM
504 :検知センサ
505 :モータドライバ
506 :操作パネル
A :破線
F :矢印
N2 :二次転写ニップ
O1 :軸中心
P :用紙
T :トナー像
a :ベルト移動方向
【先行技術文献】
【特許文献】
【0061】
【特許文献1】特開2013-101208号公報
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8