(57)【要約】【課題】バックアップローラーの周辺に生じる異音を低減させる。【解決手段】中間転写ユニット２０は、駆動ローラー２３、テンションローラー２４、及びバックアップローラー２５に架け渡されて周回移動される無端状の中間転写ベルト５と、テンションローラー２４を中間転写ベルト５の内外方向Ａに移動自在に支持する軸受３３並びにローラーハウジング４１と、バックアップローラー２５を中間転写ベルト５の内外方向Ｅに移動自在に支持する軸受３４並びにローラーハウジング４４と、テンションローラー２４を付勢して、中間転写ベルト５にテンションを付与するバネ４３と、中間転写ベルト５のテンションを、バックアップローラー２５を介して受けて緩衝させる緩衝部材４６と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動ローラーと、
テンションローラーと、
バックアップローラーと、
前記駆動ローラー、前記テンションローラー、及び前記バックアップローラーに架け渡されて周回移動される無端状の中間転写ベルトと、
前記テンションローラーを前記中間転写ベルトの内外方向に移動自在に支持するテンションローラー支持部と、
前記テンションローラーを前記中間転写ベルトの第１の外向き方向に付勢して、前記テンションローラーを介して該中間転写ベルトにテンションを付与する第１弾性部材と、
前記バックアップローラーを、前記第１の外向き方向とは異なる第２の外向き方向に前記中間転写ベルトにテンションを付与する状態で支持するバックアップローラー支持部と、
前記バックアップローラー支持部に設けられ、前記バックアップローラーが前記中間転写ベルトから受けるテンションを、前記バックアップローラーを介して受けて緩衝させる第２弾性部材と、を備える中間転写ユニット。
【請求項２】
前記第２弾性部材は、前記バックアップローラー支持部において、前記バックアップローラーの軸受と、定位置に固定されたストッパーとの間に挟み込まれた位置に配置されている請求項１に記載の中間転写ユニット。
【請求項３】
第２弾性部材は、弾性を有する合成樹脂又はゴムである請求項１又は請求項２に記載の中間転写ユニット。
【請求項４】
第２弾性部材は、バネである請求項１又は請求項２に記載の中間転写ユニット。
【請求項５】
前記バックアップローラーは、該バックアップローラーの回転軸周りに設けられた可逆的に変形が可能な筒状の弾性層と、該弾性層よりも硬質な素材で形成されて該弾性層の表面に設けられた表面層とからなる請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の中間転写ユニット。
【請求項６】
駆動ローラーと、
テンションローラーと、
バックアップローラーと、
前記駆動ローラー、前記テンションローラー、及び前記バックアップローラーに架け渡されて周回移動される無端状の中間転写ベルトと、
前記テンションローラーを前記中間転写ベルトの内外方向に移動自在に支持するテンションローラー支持部と、
前記テンションローラーを前記中間転写ベルトの第１の外向き方向に付勢して、前記テンションローラーを介して該中間転写ベルトにテンションを付与する第１弾性部材と、
前記バックアップローラーを、前記第１の外向き方向とは異なる第２の外向き方向に前記中間転写ベルトにテンションを付与する状態で支持するバックアップローラー支持部と、を備え、
前記バックアップローラーは、該バックアップローラーの回転軸周りに設けられた可逆的に変形が可能な筒状の弾性層と、該弾性層よりも硬質な素材で形成されて該弾性層の表面に設けられた表面層とからなる中間転写ユニット。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の中間転写ユニットを有し、当該中間転写ユニットにより形成されたトナー像を記録紙に転写して画像形成を行う画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合機やプリンター等の画像形成装置に関し、特に、中間転写ユニットの中間転写ベルトの振動を抑制するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置としては、トナー像を像担持体（感光体ドラム）の表面に形成し、無端状の中間転写ベルトを転写ローラーによりに像担持体に押圧させた状態で、中間転写ベルトを周回移動させて、トナー像を像担持体から中間転写ベルトに一次転写させ、更にトナー像を中間転写ベルトから記録紙に二次転写させるものがある（特許文献１、特許文献２、特許文献３を参照）。
【０００３】
上記無端状の中間転写ベルトは、駆動ローラー、テンションローラー、及びバックアップローラーなどに架け渡されて周回移動される。駆動ローラーは、回転駆動されて、中間転写ベルトを周回移動させる。テンションローラーは、バネなどにより中間転写ベルトの外向きに付勢されて、中間転写ベルトにテンションを付与する。バックアップローラーは、中間転写ベルトの周回軌道の一部を形成して保持する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−３４１６６９号公報
【特許文献２】特開平１０―２６８５９５号公報
【特許文献３】特開平１１−２０２６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、上記のようにテンションローラーにより中間転写ベルトにテンションが付与されている状態では、中間転写ベルトのテンションにより該中間転写ベルトがバックアップローラーに押し付けられる。一方、中間転写ベルトは、押出成型により形成されるが、その押出成型に際し、中間転写ベルトの内側面に、中間転写ベルトの幅方向に延びる微小なうねや溝が形成されることがある。このような中間転写ベルトの内側面の微小なうねや溝がバックアップローラーに押し付けられつつ、中間転写ベルトが周回移動されると、中間転写ベルトに微小振動が生じ、更には該微小振動がバックアップローラーの軸などに伝わって、中間転写ベルトやバックアップローラーが共振し、中間転写ベルトやバックアップローラーの周辺に異音が生じることがあった。特許文献１乃至特許文献３では、そのような中間転写ベルトやバックアップローラーの周辺に生じる異音についての記載がなく、この異音の対策も行われていない。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、中間転写ベルトやバックアップローラーの周辺に生じる異音を低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一局面に係る中間転写ユニットは、駆動ローラーと、テンションローラーと、バックアップローラーと、前記駆動ローラー、前記テンションローラー、及び前記バックアップローラーに架け渡されて周回移動される無端状の中間転写ベルトと、前記テンションローラーを前記中間転写ベルトの内外方向に移動自在に支持するテンションローラー支持部と、前記テンションローラーを前記中間転写ベルトの第１の外向き方向に付勢して、前記テンションローラーを介して該中間転写ベルトにテンションを付与する第１弾性部材と、前記バックアップローラーを、前記第１の外向き方向とは異なる第２の外向き方向に前記中間転写ベルトにテンションを付与する状態で支持するバックアップローラー支持部と、前記バックアップローラー支持部に設けられ、前記バックアップローラーが前記中間転写ベルトから受けるテンションを、前記バックアップローラーを介して受けて緩衝させる第２弾性部材と、を備えるものである。
【０００８】
また、本発明の一局面に係る中間転写ユニットは、駆動ローラーと、テンションローラーと、バックアップローラーと、前記駆動ローラー、前記テンションローラー、及び前記バックアップローラーに架け渡されて周回移動される無端状の中間転写ベルトと、前記テンションローラーを前記中間転写ベルトの内外方向に移動自在に支持するテンションローラー支持部と、前記テンションローラーを前記中間転写ベルトの第１の外向き方向に付勢して、前記テンションローラーを介して該中間転写ベルトにテンションを付与する第１弾性部材と、前記バックアップローラーを、前記第１の外向き方向とは異なる第２の外向き方向に前記中間転写ベルトにテンションを付与する状態で支持するバックアップローラー支持部と、を備え、前記バックアップローラーは、該バックアップローラーの回転軸周りに設けられた筒状の弾性層、該弾性層の表面に設けられた表面層からなるものである。
【０００９】
また、本発明の一局面に係る画像形成装置は、上記本発明の中間転写ユニットを有し、当該中間転写ユニットにより形成されたトナー像を記録紙に転写して画像形成を行うものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、中間転写ベルトやバックアップローラーの周辺に生じる異音を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す断面図である。
【図２】第１実施形態の中間転写ユニットを示す側面図である。
【図３】第１実施形態の中間転写ユニットの中間転写ベルトを下方から見て概略的に示す斜視図である。
【図４】第１実施形態の中間転写ユニットのテンションローラー及びバックアップローラー等を下方から見て概略的に示す斜視図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は、第１実施形態の中間転写ユニットの１次転写ローラー、テンションローラー、及びバックアップローラー等の部分を拡大して示す側面図である。
【図６】駆動ローラー及びテンションローラーに張架された中間転写ベルトの内周面部分を拡大して示す斜視図である。
【図７】第２実施形態の中間転写ユニットの１次転写ローラー、テンションローラー、及びバックアップローラー等を拡大して示す側面図である。
【図８】第２実施形態の中間転写ユニットのバックアップローラーを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態に係る中間転写ユニット及び画像形成装置について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す断面図である。この画像形成装置１０は、例えばコピー機能、プリンター機能、ファクシミリ機能のような複数の機能を兼ね備えたＭＦＰ（複合機）である。この画像形成装置１０は、画像読取部１１と、画像形成部１２とを備えている。
【００１４】
画像読取部１１は、原稿の画像を光学的に読み取る撮像素子を有しており、この撮像素子のアナログ出力がデジタル信号に変換されて、原稿の画像を示す画像データが生成される。
【００１５】
画像形成部１２は、上記画像データによって示される画像を記録紙に形成するものであり、マゼンタ用の画像形成ユニット３Ｍ、シアン用の画像形成ユニット３Ｃ、イエロー用の画像形成ユニット３Ｙ、及びブラック用の画像形成ユニット３Ｂｋを備えている。各画像形成ユニット３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、及び３Ｂｋのいずれにおいても、感光体ドラム４の表面を均一帯電させ、感光体ドラム４の表面を露光して、感光体ドラム４の表面に静電潜像を形成し、感光体ドラム４の表面の静電潜像をトナー像に現像する。
【００１６】
中間転写ベルト５は、無端状のベルトであって、駆動ローラー２３、テンションローラー２４、及びバックアップローラー２５に架け渡されて、駆動ローラー２３により駆動されて周回移動する。この中間転写ベルト５の周回移動に際し、それぞれの１次転写ローラー２１により各感光体ドラム４の表面のトナー像が中間転写ベルト５の表面に１次転写されて重ね合わされ、中間転写ベルト５の表面にカラーのトナー像が形成される。中間転写ベルト５の表面に形成されたカラーのトナー像は、２次転写ローラー２２と駆動ローラー２３の間のニップ部Ｎで給紙部１４から搬送路８を通じて搬送されてきた記録紙Ｐに２次転写される。
【００１７】
この後、定着部１５で記録紙Ｐが加熱及び加圧されて、記録紙Ｐ上のトナー像が熱圧着により定着され、更に記録紙Ｐが排出ローラー１６を通じて排出トレイ１７に排出される。
【００１８】
次に、中間転写ベルト５、各１次転写ローラー２１、駆動ローラー２３、テンションローラー２４、及びバックアップローラー２５を備える第１実施形態の中間転写ユニット２０について、詳しく説明する。
【００１９】
図２は、第１実施形態の中間転写ユニット２０を示す側面図である。図３は、中間転写ユニット２０の中間転写ベルト５を下方から見て概略的に示す斜視図である。図４は、中間転写ユニット２０のテンションローラー２４及びバックアップローラー２５等を下方から見て概略的に示す斜視図である。図５（Ａ）、（Ｂ）は、中間転写ユニット２０の１次転写ローラー２１、テンションローラー２４、及びバックアップローラー２５等の部分を拡大して示す側面図である。
【００２０】
図２乃至図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように中間転写ユニット２０は、その本体筐体（図示せず）に設けられた、各１次転写ローラー２１の軸受３１、駆動ローラー２３の軸受３２、テンションローラー２４の軸受３３、及びバックアップローラー２５の軸受３４を備えている。これらの軸受３１〜３４は、それぞれのローラーの軸の両端部に設けられて、該各ローラーを回転可能に支持している。
【００２１】
駆動ローラー２３の両端部の各軸受３２は、中間転写ユニット２０の本体筐体の定位置に固定されている。従って、駆動ローラー２３は、定位置で回転可能に支持されている。
【００２２】
テンションローラー２４の両端部の各軸受３３は、上記本体筐体に設けられたそれぞれのローラーハウジング４１の内側で中間転写ベルト５の表面と直交する内外方向Ａに移動自在に支持されている。また、各軸受３３に対向するそれぞれのストッパー４２が上記本体筐体の定位置に固定されている。ストッパー４２は硬質の樹脂等により形成される。各軸受３３と各ストッパー４２の間には、それぞれのバネ４３が圧縮された状態で挿入されている。バネ４３は、押しバネである。各バネ４３の付勢力により各軸受３３並びにテンションローラー２４が中間転写ベルト５の外方向に付勢されている。各バネ４３は、テンションローラー２４を中間転写ベルト５の第１の外向き方向Ｂに付勢して、テンションローラー２４を介して中間転写ベルト５にテンションを付与する。これにより、中間転写ベルト５に対してテンションが付与される。テンションローラー２４を支持するテンションローラー支持部４０は、軸受３３、バネ４３、及びストッパー４２を備える。
【００２３】
バックアップローラー２５の両端部の各軸受３４は、上記本体筐体に設けられたそれぞれのローラーハウジング４４の内側で中間転写ベルト５の表面と直交する内外方向Ｅに移動自在に支持されている。また、各軸受３４に対向するそれぞれのストッパー４５が各ローラーハウジング４４の内側で定位置に固定されている。各軸受３４と各ストッパー４５の間には、それぞれの緩衝部材４６が挟み込まれ、各緩衝部材４６がそれぞれの軸受３４とそれぞれのストッパー４５に圧接されている。このバックアップローラー２５により、中間転写ベルト５の周回軌道の一部が形成されて保持される。
【００２４】
各緩衝部材４６としては、可逆的に変型可能な素材、例えば、ウレタンフォーム等の発泡性の合成樹脂、ゴムなどが適用される。緩衝部材４６としては、損失係数が大きい材料が用いられることが好ましい。緩衝部材４６は、軸受３４が中間転写ベルト５からテンションによる荷重を受けたときに圧縮され、当該荷重を受けないときには、圧縮されていない元の状態に復帰する。緩衝部材４６の圧縮方向は、軸受３４が中間転写ベルト５からのテンションにより受ける荷重方向と同一方向とされている。
【００２５】
バックアップローラー２５を支持するバックアップローラー支持部３０は、軸受３４、緩衝部材４６、及びストッパー４５を備える。バックアップローラー支持部３０は、バックアップローラー２５を、第１の外向き方向Ｂとは異なる第２の外向き方向Ｄに中間転写ベルト５にテンションを付与する状態で支持する。バックアップローラー支持部３０は、バックアップローラー２５がないとした場合の中間転写ベルト５の位置よりも外側に、第２の外向き方向Ｄに中間転写ベルト５を押し出す位置で、バックアップローラー２５を支持している。
【００２６】
１次転写ローラー２１の両端部の各軸受３１は、上記本体筐体に設けられたそれぞれのローラーハウジング４７の内側で中間転写ベルト５の表面と直交する内外方向Ｃ（上下方）に移動自在に支持されている。また、各軸受３１に対向するそれぞれのストッパー４８が各ローラーハウジング４７の内側で定位置に固定されている。各軸受３１と各ストッパー４８の間には、それぞれのバネ４９が圧縮された状態で挿入され、各バネ４９の付勢力により各軸受３１並びに１次転写ローラー２１が中間転写ベルト５の外方向に付勢されている。これにより、１次転写ローラー２１が中間転写ベルト５を介して感光体ドラム４に押圧される。
【００２７】
このような駆動ローラー２３、テンションローラー２４、及びバックアップローラー２５に中間転写ベルト５が架け渡され、各１次転写ローラー２１が中間転写ベルト５を介してそれぞれの感光体ドラム４に押圧される。この状態で、駆動ローラー２３が回転駆動されると、中間転写ベルト５が周回移動しつつ各感光体ドラム４に接触して、各色のトナー像が各感光体ドラム４から中間転写ベルト５に転写される。ベルトクリーニング装置１８は、中間転写ベルト５の表面に残留しているトナーを除去する。
【００２８】
図６は、駆動ローラー２３及びテンションローラー２４に張架された中間転写ベルト５の内周面部分を拡大して示す斜視図である。中間転写ベルト５は、押出成型により形成されるが、その押出成型に際し、図６に示すように中間転写ベルト５の内周面に、中間転写ベルト５の幅方向に延びる微小なうね５Ａや溝５Ｂが形成されることがある。このような中間転写ベルト５の内周面の微小なうね５Ａや溝５Ｂがバックアップローラー２５に押し付けられつつ、中間転写ベルト５が周回移動されると、中間転写ベルト５に微小振動が生じる。従来は、このような中間転写ベルト５に微小振動に対処していなかったので、中間転写ベルト５やバックアップローラー２５が共振し、特にテンションローラー２４とバックアップローラー２５の間で中間転写ベルト５の振動が大きくなって、異音が生じた。
【００２９】
ここで、上記に示した第１実施形態では、バックアップローラー２５の軸受３４とストッパー４５の間に緩衝部材４６を挟み込んでいる。また、バックアップローラー２５の部位では、中間転写ベルト５が内外方向Ｅに自在に変位可能である。このため、中間転写ベルト５に微小振動が生じると、この振動がバックアップローラー２５からその軸受３４を介して緩衝部材４６に伝わって、緩衝部材４６がその振動を吸収するように中間転写ベルト５の内外方向Ｅの変位に合わせて変形する。例えば、上記うね５Ａや溝５Ｂによりバックアップローラー２５が内外方向Ｅにおいて押圧を受けたとき、緩衝部材４６は、それまでの図５（Ａ）に示す状態から、図５（Ｂ）に示す状態に変形する。また、この押圧が解除されたときは、緩衝部材４６は、図５（Ｂ）に示す状態から、図５（Ａ）に示す状態に戻る。すなわち、当該上記微小振動がバックアップローラー２５からその軸受３４を介して緩衝部材４６に伝わったときは、緩衝部材４６が、中間転写ベルト５の内外方向Ｅの変位に合わせて変形することで、当該振動が減衰される。これにより、中間転写ベルト５の振動が抑えられて、上述した異音の発生が防止される。
【００３０】
なお、第１実施形態では、緩衝部材４６として発泡性の合成樹脂やゴムなどを例示しているが、緩衝部材４６として、(i)押しバネを適用したり、(ii)可逆的に変型可能な素材として発泡性の合成樹脂又はゴム、或いは、(iii)発泡性の合成樹脂やゴムとバネを組み合わせたもの、を適用してもよい。
【００３１】
次に、第２実施形態の中間転写ユニット５０について説明する。
【００３２】
図７は、第２実施形態の中間転写ユニット５０の１次転写ローラー２１、テンションローラー２４、及びバックアップローラー５１等を拡大して示す側面図である。
【００３３】
第２実施形態の中間転写ユニット５０は、第１実施形態の中間転写ユニット２０と同様に、図１に示す画像形成装置１０に適用されるものであって、中間転写ベルト５、各１次転写ローラー２１、駆動ローラー２３、及びテンションローラー２４を備えているが、第１実施形態の中間転写ユニット２０のバックアップローラー２５の代わりに、バックアップローラー５１を備えている点が異なる。なお、テンションローラー２４を支持するテンションローラー支持部４０は、軸受３３、バネ４３、及びストッパー４２を備える。
【００３４】
このバックアップローラー５１の両端部の各軸受５２は、中間転写ユニット２０の本体筐体に設けられたそれぞれのローラーハウジング５３の内側で定位置に固定されている。従って、バックアップローラー５１は、定位置で回転自在に支持されている。
【００３５】
また、バックアップローラー５１は、図８に示すように該バックアップローラー５１の軸５１Ａの周りに設けられた筒状の弾性層５４、及び該弾性層５４の表面に設けられた表面層５５を有している。弾性層５４は、例えば、可逆的に変形が可能な例えばウレタンフォーム等の発泡性の合成樹脂、又はゴムにより形成される。表面層５５は、例えば金属等の硬質の素材で形成され、表面部分が滑る（中間転写ベルト５との摩擦が少ない）加工がされている。軸５１Ａ、弾性層５４、及び表面層５５は共回りする。バックアップローラー５１を支持するバックアップローラー支持部５００は、軸５１Ａの軸受を備える。
【００３６】
ここで、上記のように中間転写ベルト５の内側面の微小なうねや溝がバックアップローラー５１に押し付けられつつ、中間転写ベルト５が周回移動されて、中間転写ベルト５に微小振動が生じたものとする。この場合、中間転写ベルト５の振動がバックアップローラー５１の表面層５５を通じて弾性層５４に伝わり、この筒状の弾性層５４がその振動を吸収するように中間転写ベルト５の内外方向Ｅの変位と共に変形し、この振動が減衰される。これにより、中間転写ベルト５の振動が抑えられて、異音の発生が防止される。
【００３７】
また、バックアップローラー５１の表面に表面層５５を設けているので、中間転写ベルト５に対するバックアップローラー５１の回転及び表面層５５の滑りにより、中間転写ベルト５を滑らかに周回移動させることができる。
【００３８】
尚、第１実施形態と第２実施形態を組み合わせてもよい。すなわち、第１実施形態の中間転写ユニット２０において、バックアップローラー５１の両端部の各軸受５２を、それぞれのローラーハウジング４４の内側で中間転写ベルト５の表面と直交する内外方向Ｅに移動自在に支持し、バックアップローラー５１の両端部の各軸受５２と各ローラーハウジング４４の内側に固定されたストッパー４５の間にそれぞれの緩衝部材４６を挟み込んだ構成とする。この場合、中間転写ベルト５の振動が、バックアップローラー５１の筒状の弾性層５４及び緩衝部材４６で共に吸収されて減衰されため、中間転写ベルト５の振動をより効果的に抑えることが可能となる。
【００３９】
また、上記実施形態では、本発明に係る画像形成装置の一実施形態として複合機を用いて説明しているが、これは一例に過ぎず、他の電子機器、例えば、プリンター、コピー機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置でもよい。
【００４０】
更に、図１乃至図８を用いて説明した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【００４１】
４                  感光体ドラム
５                  中間転写ベルト
１０                画像形成装置
１１                画像読取部
１２                画像形成部
２０、５０          中間転写ユニット
２１                １次転写ローラー
２２                ２次転写ローラー
２３                駆動ローラー
２４                テンションローラー
２５、５１          バックアップローラー
３１〜３４、５２    軸受
４１、４４、４７    ローラーハウジング
４２、４５、４８    ストッパー
４３、４９          バネ
４６                緩衝部材
５４                筒状の弾性層
５５                表面層
【図１】
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【図２】
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【図３】
2020118797.tif 000005
【図４】
2020118797.tif 000006
【図５】
2020118797.tif 000007
【図６】
2020118797.tif 000008
【図７】
2020118797.tif 000009
【図８】
2020118797.tif 000010