(57)【要約】【課題】ベルトの厚み変動でベルトを挟む回転体の軸間距離が変動することによるベルトの走行ムラとニップ圧の変動を低減させたベルト装置を提供する。【解決手段】二次転写ローラ３の軸の両端では、二次転写ローラ３の回転中心から対向ローラ２３の回転中心に向かって自然荷重によって荷重を与えるため、垂下部材１１の一端を二次転写ローラ３の軸に固定し、上方に位置させた滑車１２を介して垂下部材１１を下方へ垂直に垂下させ、その端部に重り１０を吊るす。垂下部材１１は、二次転写ローラ３と対向ローラ２３の回転中心を結ぶ直線を通り、屈曲点を構成する滑車１２に至り、二次転写ローラ３を対向ローラ２３に対して加圧させ、対向ローラ２３及び二次転写ローラ３の構成上の制約なく自然荷重を与える。二次転写ローラ３の対向ローラ２３の回転中心に向かう動きは、拘束部材１５によって１次元的に拘束する。【選択図】　　　　図２
2004109463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動可能に掛けまわしたベルトに内接する一の回転体と上記ベルトを挟んで当接する他の回転体とを有し、該他の回転体と上記ベルトでニップを形成するベルト装置において、上記ニップ圧を形成する手段が、上記一の回転体の回転中心に向かって自然荷重により荷重を掛ける手段を備えることを特徴とするベルト装置。
【請求項２】
請求項１のベルト装置において、上記自然荷重を掛ける手段が柔軟性を有する方向変更手段を有し、該方向変更手段に屈曲点を設けて自然荷重の掛かる方向を可変としてなることを特徴とするベルト装置。
【請求項３】
請求項１または２のベルト装置において、上記他の回転体の上記ベルトに対する接離移動方向を、上記一の回転体の回転中心に対して直線的に接離する方向のみに規制する拘束部材を備えることを特徴とするベルト装置。
【請求項４】
請求項３のベルト装置において、上記拘束部材の少なくとも上記他の回転体と摺動する部分が、摺動性を有する樹脂製であることを特徴とするベルト装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかのベルト装置において、上記方向変更手段が、一端を上記他の回転体に固定するとともに他端に錘を垂下し、途中部位を上記他の回転体より上方に位置する滑車に掛けまわした連結体を含むことを特徴とするベルト装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかのベルト装置を用いてなることを特徴とする電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー複写機やカラープリンタ等の電子写真装置に用いるベルと装置と、これを用いた電子写真装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日の電子写真装置では、市場からの要求にともなってカラー複写機やカラープリンタ等のカラー画像を形成可能なものが多くなってきている。カラー電子写真装置には、１つの感光体のまわりに複数色の現像装置を備え、それらの現像装置でトナーを付着させて感光体上に合成トナー画像を形成し、そのトナー画像を転写してシートにカラー画像を記録する、いわゆる１ドラム型のものと、並べて備える複数の感光体にそれぞれ個別に現像装置を備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写してシートに合成カラー画像を記録する、いわゆるタンデム型のものとがある。
【０００３】
これら１ドラム型とタンデム型の装置を比較すると、前者は感光体が１つであるから比較的小型化でき、コストも低減できるという利点はあるものの、１つの感光体を用いて複数回（通常４回）の画像形成を繰り返してフルカラー画像を形成するため、画像形成の高速化は困難である。一方、後者は逆に大型化し、コスト高となる欠点はあるものの、画像形成の高速化が容易である利点がある。そして最近では、フルカラーもモノクロ並みの画像形成スピードが望まれることから、タンデム型が注目されてきている。
【０００４】
タンデム型の電子写真装置には、各色（イエロー、シアン、マゼンタ及びブラック）の感光体上の画像を転写装置により、シート搬送ベルトで搬送するシートに順次転写する直接転写方式のものと、図１に示すように、各感光体１（図ではイエロー用１Ｙ、シアン用１Ｃ、マゼンタ用１Ｍ及びブラック用１Ｋとして示す。以下同じ。）上の画像を１次転写装置によりいったん中間転写ベルト２に順次転写し、その後に中間転写ベルト２上の画像を、２次転写ローラ３と対向ローラ２３の間で形成したニップでシート４に一括転写する間接転写方式のものとがある。中間転写ベルト２は一対のローラ２１、２２間に掛け回し、二次転写ローラ３との対向位置でも対向ローラ２３に掛け回してある。二次転写ローラに代えて転写搬送ベルトを用いる装置もある。なお図中５・・・は各感光体１を回転駆動するためのモータ、６は駆動ローラ２１を回転駆動して中間転写ベルト２を回転させるためのモータ、７は二次転写ローラ３を回転駆動するためのモータである。
【０００５】
直接転写方式のものと間接転写方式のものとを比較すると、前者は感光体が並んでいる上流側に給紙装置を、下流側に定着装置を配置しなければならず、シート搬送方向に大型化する欠点がある。これに対し後者は、２次転写位置を比較的自由に設置することができる。すなわち図示していないが給紙装置及び定着装置を感光体１が並んでいる部分と重ねて配置することができ、小型化が可能となる利点がある。
【０００６】
また前者は、シート搬送方向に大型化しないためには定着装置を感光体に接近させて配置することとなる。そのため被転写体であるシートがたわめる十分な余裕をもって定着装置を配置することができず、シートの先端が定着装置に進入するときの衝撃（特に厚いシートで顕著となる）や、定着装置を通過するときのシート搬送速度と転写搬送ベルトによるシート搬送速度との速度差により、定着装置が上流側の画像形成に影響を及ぼしやすい欠点がある。これに対し後者は、シート４がたわむことができる十分な余裕をもって定着装置を配置することができるため、定着装置がほとんど画像形成に影響を及ぼさないようにすることができる。
【０００７】
以上のようなことから、最近はタンデム型電子写真装置の中でも特に間接転写方式のものが注目されてきている。このような状況とともに、電子写真装置の画像に対する品質要求も高まり、色ずれ、ジターなどの画像劣化が懸念されるようになってきている。これらの画像劣化の要因の一因としては、中間転写ベルト２の厚み変動による転写部におけるニップ圧の変化が挙げられる。具体的には、ニップ圧を掛けている部材が動くことにより、与えられた荷重が変動したり、荷重を掛ける方向の傾きが変動するために実荷重が変動したりして、ニップを形成している中間転写ベルト２の走行ムラに悪影響が生じる。
【０００８】
従来、この種の装置でニップ圧を一定に保つ方法としては、中間転写ベルトを掛け回す駆動ローラ及び従動ローラとこれに中間転写ベルトを挟んで当接する二次転写ローラ（紙転写バイアスローラ）の間に位置決めを行うための位置ずれ防止機構を設け、二次転写ローラを支持して中間転写ベルトに対して進退させるブラケットの一部に嵌合部を設け、二次転写ローラの移動方向を規制したものがある（例えば、特許文献１参照。）が、その効果が不十分なものであり、解決が望まれていた。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−０２４４５１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来の問題点にかんがみ、ベルトの走行ムラを低減するために、ベルトの厚み変動に起因してベルトを挟む回転体の軸間距離が変動することによるニップ圧の変動を無くすことができるベルト装置と、これを用いた電子写真装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るベルト装置は、上記目的を達成するために、回転駆動可能に掛けまわしたベルトに内接する一の回転体と上記ベルトを挟んで当接する他の回転体とを有し、該他の回転体と上記ベルトでニップを形成するベルト装置において、上記ニップ圧を形成する手段が、上記一の回転体の回転中心に向かって自然荷重により荷重を掛ける手段を備え、ベルトの走行ムラを引き起こすベルトの厚みムラによる回転体間の軸間距離変動に伴うニップ圧の変化を低減できるようにしてなることを特徴とする。
【００１２】
同請求項２に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１のベルト装置において、上記自然荷重を掛ける手段が柔軟性を有する方向変更手段を有し、該方向変更手段に屈曲点を設けて自然荷重の掛かる方向を可変としてなり、自然荷重を掛ける方向に自由度を持たせることにより、一の回転体の回転中心から他の回転体の回転中心を結ぶ直線が鉛直下向きとならなくても、自然荷重を掛けることを可能とし、一の回転体や他の回転体を配置する場所への制約を低減できるようにしてなることを特徴とする。
【００１３】
同請求項３に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１または２のベルト装置において、上記他の回転体の上記ベルトに対する接離移動方向を、上記一の回転体の回転中心に対して直線的に接離する方向のみに規制する拘束部材を備え、他の回転体が一の回転体の回転中心方向以外に向かって動き、自然荷重の掛かる方向が変わり、それに伴う当接回転体のニップ圧の変化が生じないようにしてなることを特徴とする。
【００１４】
同請求項４に係るものは、上記目的を達成するために、請求項３のベルト装置において、上記拘束部材の少なくとも上記他の回転体と摺動する部分が、摺動性を有する樹脂製であり、一の回転体が動く際の摺動抵抗を低減し、ニップ部における一の回転体のベルト表面に対する追従する動きを拘束しないようにしてなることを特徴とする。
【００１５】
同請求項５に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１ないし４のいずれかのベルト装置において、上記方向変更手段が、一端を上記他の回転体に固定するとともに他端に錘を垂下し、途中部位を上記他の回転体より上方に位置する滑車に掛けまわした連結体を含み、自然荷重を掛ける向きを変える屈曲点での摺動抵抗を低減し、ニップ部における当接回転体のベルトに対する追従する動きを拘束しないようにしてなることを特徴とする。
【００１６】
同請求項６に係る電子写真装置は、上記目的を達成するために、請求項１ないし５のいずれかのベルト装置を用いてなり、画質に悪影響を及ぼすベルトの走行変動を低減し、ジター及び色ずれなどの画像ムラを低減できるようにしてなることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお以下では従来の例と共通する部分には共通する符号を付して説明する。また以下で説明する実施の形態のカラー電子写真装置は一例であって、本発明はこの実施の形態の例に限定されない。
【００１８】
図２に示すように本実施形態装置も、先に説明した従来の例と同様に、感光体ドラム１に形成された像を中間転写ベルト２に対し一次転写し、中間転写ベルト２上で複数の色を重ね合わせ、中間転写ベルト２と、対向ローラ２３に対して加圧する最終転写回転体である二次転写ローラ３との間のニップ部で被転写材であるシート４に画像を転写するものである。図中８は給紙装置を構成するレジストローラ対であって上流側に位置し、９は定着装置であって下流側に位置している。
【００１９】
この実施形態装置は、二次転写ローラ３の軸の両端では、二次転写ローラ３の回転中心から対向ローラ２３の回転中心に向かって自然荷重によって荷重を与えており、シート４の進入により二次転写ローラ３が可動しても二次転写ローラ３によってシート４、対向ローラ２３及び対向ローラ２３と当接して動く中間転写ベルト２に与えられる荷重が変動しないように構成してある。
【００２０】
具体的には、荷重を与える手段が、重り１０と、ワイヤやベルト等の柔軟性を有する材料からなる垂下部材１１とからなり、垂下部材１１の一端を二次転写ローラ３の軸に固定し、上方に位置させた滑車１２を介して垂下部材１１を下方へ垂直に垂下させ、その端部に重り１０を吊るして設けてある。
【００２１】
垂下部材１１は、二次転写ローラ３と対向ローラ２３の回転中心を結ぶ直線を通り、屈曲点を構成する滑車１２に至るように設けてあり、鉛直下向きに吊るした重り１０によって二次転写ローラ３を対向ローラ２３に対して加圧させ、対向ローラ２３及び二次転写ローラ３の構成上の制約なく自然荷重を与えている。また自然荷重の向きを変更する屈曲点として滑車１２を設けることにより、垂下部材１１の摺動抵抗を無くしあるいは極力小さくし、二次転写ローラ３のシート４に対する追従性能を損なわず、二次転写ローラ３から対向ローラ２３に対しての加圧力変化を防止できるようにしてある。
【００２２】
また二次転写ローラ３の対向ローラ２３の回転中心に向かう動きは、拘束部材１５によって１次元的に拘束してあり、二次転写ローラ３の回転中心から対向ローラ２３の回転中心を結ぶ直線から垂下部材１１がずれないようにして、二次転写ローラ３から対向ローラ２３に対して加圧力が変化することを防止している。なお図３は、拘束部材１５がないために、二次転写ローラ３の回転中心から対向ローラ２３の回転中心を結ぶ直線から垂下部材１１がずれた状態を示す。
【００２３】
拘束部材１５の二次転写ローラ３と摺動する部分を摺動性を有した樹脂で形成することにより、二次転写ローラ３のシート４に対する追従性能を損なうことなく二次転写ローラ３から対向ローラ２３に対しての加圧力変化を防止できる。摺動性を有する樹脂材としては、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、含油タイプの樹脂材等が採用できる。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１に係るベルト装置は、以上説明してきたように、自然荷重により一の回転体をベルトを挟んで他の回転体の回転中心方向に向かって押し付け、ニップ圧を形成することにより、一の回転体と他の回転体の軸間距離変動が生じてもベルトの走行ムラを引き起こすニップ圧の変化が生じないという効果がある。
【００２５】
請求項２に係るベルト装置は、以上説明してきたように、自然荷重を与える部材に柔軟性を持たせることにより、上記共通の効果に加え、一の回転体の回転中心から他の回転体の回転中心を結んだ線が鉛直下向きになっていなくてもベルトの構成に制約を与えずに自然荷重を掛けることが可能になるという効果がある。
【００２６】
請求項３に係るベルト装置は、以上説明してきたように、他の回転体の回転中心方向にのみ一の回転体を運動可能にすることにより、上記共通の効果に加え、自然荷重の方向が回転体の回転中心方向以外へは掛からないようにし、荷重方向変化に伴うニップ圧変動を低減できるという効果がある。
【００２７】
請求項４に係るベルト装置は、以上説明してきたように、拘束部材の一の回転体と摺動する面を摺動性を有する樹脂によって構成することにより、上記共通の効果に加え、一の回転体のベルトへの追従する動きを損なうことなくニップ部に自然荷重を与え、ニップ圧変動を低減し、ベルト走行ムラを低減できるという効果がある。
【００２８】
請求項５に係るベルト装置は、以上説明してきたように、自然荷重の向きを変える屈曲点に滑車を設けることにより、上記共通の効果に加え、荷重の向きを変える部分での摺動抵抗を低減し、一の回転体の動きを損なうことなくニップ部に自然荷重を与え、ベルト走行ムラを低減できるという効果がある。
【００２９】
請求項６に係るベルト装置は、以上説明してきたように、請求項１〜５に記載のベルト装置を電子写真装置の中間転写ベルトに用いることにより、走行ムラを低減し、ジター及び色ずれを低減させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】間接転写方式のタンデム型の電子写真装置の例を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る電子写真装置とベルト装置の一実施形態を示す断面図（Ａ）と要部拡大側面図である。
【図３】本発明に係る電子写真装置とベルト装置の一実施形態で拘束部材を用いない場合の不具合を示す拡大側面図である。
【符号の説明】
１（１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ）　感光体ドラム
２　中間転写ベルト
３　二次転写ローラ
４　シート
５、６、７　モータ
８　レジストローラ対
９　定着装置
１０　重り
１１　垂下部材
１２　滑車
１５　拘束部材
２１、２２　ローラ
２３　対向ローラ
【図１】
2004109463.tif 000003
【図２】
2004109463.tif 000004
【図３】
2004109463.tif 000005