(57)【要約】【課題】  転写ベルトの滑りを抑制しつつ、転写ベルトの曲がり癖等に起因するベルトの送り精度（移動精度）の低下を防止する。【解決手段】  従動ローラ１３Ｂからクリーニングローラ２１に回転力を伝達するとともに、クリーニングローラ２１を転写ベルト１３の周速度と異なる周速度で回転させる。これにより、駆動ローラ１３Ａの停止時には、転写ベルト１３の張力を曲がり癖等が発生しない程度の大きさとし、駆動ローラ１３Ａの回転時には、転写ベルト１３の張力を滑りが発生しない程度の大きさとすることが可能であるので、画像形成が開始されたか否かを検出・判定することなく、転写ベルト１３の滑りを抑制しつつ、転写ベルト１３の曲がり癖等に起因する転写ベルト１３の送り精度（移動精度）の低下を防止することができる。【選択図】図３
2010085652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録シートに画像を形成する画像形成手段と、
無端状のベルトと、
前記ベルトを回転駆動する駆動ローラと、
前記駆動ローラとの間で前記ベルトが架け渡され、前記ベルトの回転と共に従動回転する従動ローラと、
前記ベルトに接触しながら回転することにより前記ベルトに付着した付着物を除去するとともに、前記ベルトの周速度と異なる周速度で回転するクリーニングローラと、
前記従動ローラの回転を前記クリーニングローラに伝達して前記クリーニングローラを回転させる動力伝達手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記従動ローラで発生する回転抵抗値が、前記駆動ローラと前記ベルトとの接触部で滑りが発生する限界抵抗値の略５０％となるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記ベルトは、熱可塑性エラストマー製であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ベルト、前記駆動ローラ、前記従動ローラ及び前記クリーニングローラは、ユニット化されて装置本体に対して一体的に着脱可能であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するもので、特に、電子写真方式の画像形成装置に適用して有効である。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載の電子写真方式の画像形成装置では、画像形成が開始された時に転写搬送用のベルトの張力を増加させ、画像形成終了後にベルトの張力を減少させることにより、画像形成時にベルトが駆動ローラに対して滑ってしまうことを防止している。
【特許文献１】特開２００３−２８０４０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ベルトが駆動ローラに対して滑ってしまうことを防止するには、ベルトに作用する張力を増大させてベルトと駆動ローラとの接触面で発生する摩擦力を増大させることが望ましい。
【０００４】
そこで、発明者は、ベルトの滑りが発生しない程度の張力を常にベルトに付与する構成のベルトユニットを試作検討したが、以下に述べる問題が新たに発生した。
すなわち、ベルトに滑りが発生しない程度の高い張力を常にベルトに付与し続けると、ベルトのうち駆動ローラ及び従動ローラに接触している部分に、これらローラの外周形状に沿うような曲がり癖や永久歪みが発生する可能性がある。そして、ベルトに曲がり癖等が発生すると、ベルトの送り精度（移動精度）が低下してしまい、画像形成に悪影響を及ぼしてしまう可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、ベルトの滑りを抑制しつつ、ベルトの曲がり癖等に起因するベルトの送り精度（移動精度）の低下を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、記録シートに画像を形成する画像形成手段と、無端状のベルトと、ベルトを回転駆動する駆動ローラと、駆動ローラとの間でベルトが架け渡され、ベルトの回転と共に従動回転する従動ローラと、ベルトに接触しながら回転することによりベルトに付着した付着物を除去するとともに、ベルトの周速度と異なる周速度で回転するクリーニングローラと、従動ローラの回転をクリーニングローラに伝達してクリーニングローラを回転させる動力伝達手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
これにより、請求項１に記載の発明では、駆動ローラが回転してベルト及び従動ローラが回転すると、これと同時にクリーニングローラが回転するが、クリーニングローラは、ベルトに接触しながらベルトの周速度と異なる周速度で回転するので、クリーニングローラを回転させるために従動ローラに大きな負荷（回転抵抗）が作用する。
【０００８】
このため、駆動ローラは、従動ローラに作用する大きな負荷（回転抵抗）に逆らってベルトを強制的に回転させるので、ベルトに大きな張力が発生する。一方、駆動ローラの回転が停止すると、これと同時にクリーニングローラの回転も停止するので、駆動ローラの回転に伴って発生した張力は、駆動ローラの停止と同時に消失する。
【０００９】
つまり、請求項１に記載の発明では、駆動ローラが回転し始めると、これに機械的に連動して従動ローラの回転抵抗が増大してベルトの張力が増大し、一方、駆動ローラが停止すると、これに機械的に連動して増大した張力が以前の大きさに戻る。
【００１０】
したがって、駆動ローラの停止時には、ベルトの張力を曲がり癖等が発生しない程度の大きさとし、駆動ローラの回転時には、ベルトの張力を滑りが発生しない程度の大きさとすることが可能であるので、画像形成が開始されたか否かを検出・判定することなく、ベルトの滑りを抑制しつつ、ベルトの曲がり癖等に起因するベルトの送り精度（移動精度）の低下を防止することができる。
【００１１】
また、クリーニングローラは、ベルトに付着した付着物を除去する手段として、通常、画像形成装置に備えられているので、別途、従動ローラに大きな負荷（回転抵抗）を付与する手段を設ける必要がなく、画像形成装置の部品点数及び製造原価上昇を抑制しつつ、ベルトの送り精度（移動精度）の低下を防止することができる。
【００１２】
なお、従動ローラで発生する回転抵抗値は、請求項２に記載の発明のごとく、駆動ローラとベルトとの接触部で滑りが発生する限界抵抗値の略５０％となるように設定することが望ましい。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明のごとく、熱可塑性エラストマー製のベルトに請求項１又は２に記載の発明を適用すると、特に、好適である。
なお、請求項４に記載の発明では、ベルト、駆動ローラ、従動ローラ及びクリーニングローラは、ユニット化されて装置本体に対して一体的に着脱可能であることを特徴とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本実施形態は、本発明に係る画像形成装置を電子写真方式の画像形成装置に適用したものであり、以下、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．図面の説明
図１は本実施形態に係る画像形成装置１の概略構成を示す中央断面図であり、図２はベルトクリーナ２０の構成を示す図であり、図３は本実施形態の特徴を示す図であり、図４は本実施形態の効果を説明するための図である。
【００１５】
２．画像形成装置の構成
２．１．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、周知のごとく、プロセスカートリッジ７、露光器９及び定着器１１等から構成されている。
【００１６】
なお、本実施形態に係る画像形成装置１は、ダイレクトタンデム方式のカラーレーザプリンタであるため、用紙の搬送方向に沿って直列に複数個（本実施形態では、４個）のプロセスカートリッジ７が配設されている。
【００１７】
具体的には、用紙の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、シアン用のプロセスカートリッジ７Ｃである。
【００１８】
そして、各プロセスカートリッジ７Ｋ〜７Ｃは、収納されている現像剤の色が異なるのみで、その構造等は略同一であり、具体的には、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。
【００１９】
また、用紙を搬送する転写ベルト１３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、静電吸引力を利用して用紙に転写させる転写ローラ１５が設けられている。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に関する感光ドラム７Ａ、帯電器７Ｂ及び転写ローラ１５のみの符号を付した。
【００２０】
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。そして、感光ドラム７Ａに担持されていた現像剤像は、転写ローラ１５により用紙に転写された後、定着器１１に搬送されて加熱され、用紙に溶着（定着）する。
【００２１】
また、転写ベルト１３は、熱可塑性エラストマー製の無端状ベルトであり、この転写ベルト１３は、駆動ローラ１３Ａと従動ローラ１３Ｂとの間に架け渡されている。なお、転写ベルト１３、駆動ローラ１３Ａ及び従動ローラ１３Ｂは、ベルトユニットとして一体化されて装置本体に対して着脱可能に装着されている。
【００２２】
なお、装置本体とは、例えば画像形成装置１の骨格（強度部材）を構成するフレームや筐体等を意味しており、この装置本体に、プロセスカートリッジ７、露光器９及び定着器１１等が組み付けられている。
【００２３】
そして、駆動ローラ１３Ａは、図３に示すように、装置本体側に設けられた電動モータ１３Ｃ等の駆動源から動力を得て回転することにより転写ベルト１３を回転させ、従動ローラ１３Ｂは転写ベルト１３の回転と共に従動回転する。
【００２４】
なお、電動モータ１３Ｃで発生した駆動力は、複数の歯車１３Ｄ、１３Ｅ等からなる減速機構を経て駆動力が増大された後、駆動ローラ１３Ａに伝達される。
一方、従動ローラ１３Ｂは、その軸方向と直交する方向であって、転写ベルト１３に発生する張力が増減する方向（本実施形態では、図１の左右方向）に変位可能にベルトユニットフレーム（図示せず。）に組み付けられているとともに、圧縮コイルバネ１３Ｆ等の弾性付勢手段により張力が増大する向き（本実施形態では、図１の右向き）の力を受けている。
【００２５】
このため、従動ローラ１３Ｂは、転写ベルト１３に所定の張力を発生させる張力発生手段として機能し、転写ベルト１３は、転写ベルト１３と駆動ローラ１３Ａとの接触部で発生する摩擦力により、駆動ローラ１３Ａに対して滑ることなく一体的に同一速度で回転する。
【００２６】
２．２．ベルトクリーナの構成
ベルトクリーナ２０は、図１に示すように、転写ベルト１３を挟んでプロセスカートリッジ７と反対側に配設され、転写ベルト１３の表面に付着した現像剤や紙粉等の付着物を除去する装置である。
【００２７】
そして、ベルトクリーナ２０は、図２に示すように、クリーニングローラ２１、クリーニングシャフト２２、剥離ブレード２３、飛散防止ブレード２４、移送ポンプ２５、バックアップローラ２７（図１参照）、及びバックアップローラ２７とクリーニングローラ２１との電位差が所定範囲内となるように電圧を印加する電圧印加回路（図示せず。）等から構成されている。
【００２８】
クリーニングローラ２１は、歯車２１Ａ（図３参照）等の動力伝達手段を介して従動ローラ１３Ｂから駆動力を得て、転写ベルト１３との接触部において転写ベルト１３の回転（移動）の向きと反対の向きに回転しながら、転写ベルト１３と対向配置されて転写ベルト１３の表面に付着した付着物（主に、現像剤）を転写ベルト１３から回収するクリーニング部材である。
【００２９】
クリーニングシャフト２２は、クリーニングローラ２１の表面に付着した現像剤を回収して現像剤収容部２６に搬送するクリーニング部材であり、バックアップローラ２７は、転写ベルト１３を挟んでクリーニングローラ２１と反対側に配設され、転写ベルト１３をクリーニングローラ２１に押し付けるためのバックアップ部材である。
【００３０】
また、クリーニングローラ２１及びクリーニングシャフト２２には、現像剤が帯びている電荷と反対の極性を有する電位（本実施形態では、負電位）が印加されている。すなわち、クリーニングローラ２１と現像剤との間に発生する静電吸引力により転写ベルト１３の表面に付着した現像剤がクリーニングローラ２１に静電吸着されて転写ベルト１３がクリーニングされる。
【００３１】
このとき、クリーニングシャフト２２へ印加される電位の絶対値がクリーニングローラ２１より大きくなるように制御されているので、クリーニングローラ２１に静電吸着されている現像剤は、静電吸引力によりクリーニングシャフト２２に転写されるようにしてクリーニングローラ２１から回収される。
【００３２】
そして、クリーニングシャフト２２の表面に回収された現像剤は、薄板状の剥離ブレード２３によって掻き落とされ、この掻き落とされた現像剤は、飛散防止ブレード２４によりクリーニングローラ２１側に飛散してしまうことを防止されるとともに、移送ポンプ２５により現像剤収容部２６に搬送される。
【００３３】
なお、クリーニングローラ２１の表面は、ウレタンゴム等の多孔質弾性体で構成されているのに対して、クリーニングシャフト２２の表面は硬質な材料（本実施形態では、金属）にて構成されている。
【００３４】
これにより、図２に示すように、転写ベルト１３とクリーニングローラ２１との接触部で発生する機械的な掻き取り力と静電吸引力によって転写ベルト１３からクリーニングローラ２１に回収された現像剤は、クリーニングローラ２１の表面に設けられた微細な孔により保持された状態でクリーニングシャフト２２まで搬送され、クリーニングシャフト２２に静電吸引力により回収される。
【００３５】
一方、クリーニングシャフト２２の表面に静電吸着された現像剤は、剥離ブレード２３により機械的に掻き落とされるが、表面が金属製であるので、クリーニングシャフト２２は早期に摩耗してしまう虞がない。
【００３６】
３．本実施形態に係る画像形成装置の特徴
本実施形態では、駆動ローラ１３Ａが回転して転写ベルト１３及び従動ローラ１３Ｂが回転すると、これと同時にクリーニングローラ２１が回転するが、クリーニングローラ２１は、転写ベルト１３に接触しながら転写ベルト１３の移動の向きと反対向きに回転するので、転写ベルト１３との接触部で発生する抵抗力により従動ローラ１３Ｂには大きな負荷（回転抵抗）が作用する。
【００３７】
このため、駆動ローラ１３Ａは、従動ローラ１３Ｂに作用する大きな負荷（回転抵抗）に逆らって転写ベルト１３を強制的に回転させるので、転写ベルト１３に大きな張力が発生する。
【００３８】
一方、駆動ローラ１３Ａの回転が停止すると、これと同時にクリーニングローラ２１の回転も停止するので、駆動ローラ１３Ａの回転に伴って発生した張力は、駆動ローラ１３Ａの停止と同時に消失する。
【００３９】
つまり、本実施形態では、駆動ローラ１３Ａが回転し始めると、これに機械的に連動して従動ローラ１３Ｂの回転抵抗が増大して転写ベルト１３の張力が増大し、一方、駆動ローラ１３Ａが停止すると、これに機械的に連動して増大した張力が以前の大きさに戻る。
【００４０】
したがって、駆動ローラ１３Ａの停止時には、転写ベルト１３の張力を曲がり癖等が発生しない程度の大きさとし、駆動ローラ１３Ａの回転時には、転写ベルト１３の張力を滑りが発生しない程度の大きさとすることが可能であるので、画像形成が開始されたか否かを検出・判定することなく、転写ベルト１３の滑りを抑制しつつ、転写ベルト１３の曲がり癖等に起因する転写ベルト１３の送り精度（移動精度）の低下を防止することができる。
【００４１】
また、クリーニングローラ２１は、転写ベルト１３に付着した付着物を除去する手段として、通常、画像形成装置１に備えられているので、別途、従動ローラ１３Ｂに大きな負荷（回転抵抗）を付与する手段を設ける必要がなく、画像形成装置の部品点数及び製造原価上昇を抑制しつつ、転写ベルト１３の送り精度（移動精度）の低下を防止することができる。
【００４２】
また、従動ローラ１３Ｂで発生する回転抵抗値は、駆動ローラ１３Ａと転写ベルト１３との接触部で滑りが発生する限界抵抗値の略５０％となるように設定することが望ましい。
【００４３】
ところで、本実施形態では、クリーニングローラ２１は従動ローラ１３Ｂから駆動力を得て転写ベルト１３の周速度と異なる周速度で回転したが、本実施形態は、転写ベルト１３が回転する際に、従動ローラ１３Ｂに大きな負荷（回転抵抗）を発生させ、この負荷に逆らって転写ベルト１３を強制的に回転させることにより、転写ベルト１３に大きな張力を発生させることを特徴としている。
【００４４】
このため、従動ローラ１３Ｂと機械的に同期して回転させる負荷手段は、クリーニングローラ２１に限定されるものではない。したがって、例えば図４に示すように、用紙を搬送する搬送ローラ１７を歯車１７Ａ等を介して従動ローラ１３Ｂと機械的に同期して回転させても、本願発明の目的を達成することができる。なお、押圧ローラ１７Ｂは、用紙を搬送ローラ１７に押圧するものである
しかし、図４に示すよう構成では、搬送ローラ１７は、従動ローラ１３Ｂから駆動力を得て回転するので、搬送ローラ１７の回転速度を精度良く制御することが難しい。そして、搬送ローラ１７の回転速度精度が低下すると、却って、用紙の送り精度（移動精度）が低下してしまい、画像形成に悪影響を及ぼしてしまう可能性がある。
【００４５】
そこで、本実施形態では、用紙の送り精度（移動精度）、つまり画像形成に悪影響を及ぼすことがないクリーニングローラ２１を従動ローラ１３Ｂと機械的に同期して回転させることにより、本願発明の目的を達成している。
【００４６】
（第２実施形態）
本実施形態は、図５に示すように、転写ベルト１３、駆動ローラ１３Ａ及び従動ローラ１３Ｂ等からなるベルトユニットとベルトクリーナ２０とを一体化したユニット３０とし、このユニット３０を装置本体に対して着脱可能に装着したものである。
【００４７】
なお、本実施形態では、クリーニングローラ２１は、歯車２１Ａ〜２１Ｄからなる歯車列にて構成された動力伝達手段を介して従動ローラ１３Ｂから駆動力を得て回転する。
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、従動ローラ１３Ｂからクリーニングローラ２１へ動力を伝達する動力伝達手段として歯車機構を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば摩擦ベルトや歯付きベルト、又はベベルギヤ等を介してシャフト等であってもよい。
【００４８】
また、上述の実施形態では、ダイレクトタンデム方式の電子写真方式を画像形成手段として採用したが、本発明に係る画像形成手段は、これに限定されるものではなく、例えばモノクロ方式の電子写真方式、中間転写方式の電子写真方式又はインクジェット方式の画像形成手段等であってもよい。
【００４９】
また、上述の実施形態では、クリーニングローラ２１を転写ベルト１３の移動の向きと反対向きに回転させることにより、転写ベルト１３の周速度とクリーニングローラ２１の周速度とを相違させたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばクリーニングローラ２１を転写ベルト１３の移動の向きと同一の向きに回転させながら、その周速を転写ベルト１３の周速と異なる周速とすることにより、両者の周速度を相違させてもよい。
【００５０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置１の概略構成を示す中央断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るベルトクリーナ２０の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態の特徴を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態の効果を説明するための図である。
【図５】本発明の第２実施形態の特徴を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
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、７Ｂ…帯電器、７Ｃ…プロセスカートリッジ、
７Ｋ…プロセスカートリッジ、７Ｍ…プロセスカートリッジ、
７Ｙ…プロセスカートリッジ、９…露光器、１１…定着器、１３…転写ベルト、
１３Ａ…駆動ローラ、１３Ｂ…従動ローラ、１３Ｃ…電動モータ、１３Ｄ…歯車、
１５…転写ローラ、２０…ベルトクリーナ、２１…クリーニングローラ、
２２…クリーニングシャフト、２３…剥離ブレード、２４…飛散防止ブレード、
２５…移送ポンプ、２６…現像剤収容部、２７…バックアップローラ。
【図１】
2010085652.tif 000003
【図２】
2010085652.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010085652.tif 000006
【図５】
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