(57)【要約】【課題】ベルトフレームを安価に製造する。【解決手段】無端ベルトと、ベルトを駆動するベルト駆動ローラと、ベルトを張架する、少なくとも２本のベルト張架ローラと、該ベルト駆動ローラ及びベルト張架ローラを担持するフレーム部材と、を備え、フレーム部材は、第１フレーム、第２フレーム、第３フレームの少なくとも３部品から構成され、ベルト駆動ローラと従動ローラは、略平行になるように、各々両端部のそれぞれを第１フレームと該第２フレームで軸受を介して挟持され、第１フレーム及び第２フレームは、共に第３フレームに接合され、フレーム部材は、画像形成装置本体に対して開口可能に配設される、シートに画像を形成する画像形成部を備える画像形成装置において、第１〜第３フレームは樹脂材料で形成され、第１フレーム及び第２フレームを、第３フレームよりもヤング率の高い材料で構成する。【選択図】図１
2005195724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端ベルトと、該ベルトを駆動する、ベルト駆動ローラと、該ベルトを張架する、少なくとも１本のベルト張架ローラと、該ベルト駆動ローラ及び該ベルト張架ローラを担持するフレーム部材と、を備え、該フレーム部材は、第１フレーム、第２フレーム、第３フレームの少なくとも３部品から構成され、該ベルト駆動ローラと該従動ローラは、略平行になるように、各々両端部のそれぞれを該第１フレームと該第２フレームで軸受を介して挟持され、該第１フレーム及び該第２フレームは、共に該第３フレームに接合され、該フレーム部材は、画像形成装置本体に対して開口可能に配設される、シートに画像を形成する画像形成部を備える画像形成装置において、
前記第１フレーム及び該第２フレーム及び該第３フレームは樹脂材料で形成され、該第１フレーム及び該第２フレームを、該第３フレームよりもヤング率の高い材料で形成されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１フレーム及び該第２フレームを、ガラス繊維を混入した樹脂材料で成型し、該第３フレームを、ガラス繊維を混入しない材料で成型することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
装置外装の一部を構成し、ヒンジを支点に装置本体に対して開口可能なドアパネルと、該ドアパネルの内側に配設される、ヒンジを支点に装置本体に対して開口可能なベルトフレームと、ベルト部材と、ベルト駆動ローラと、ベルト張架ローラと、該ベルト駆動ローラに駆動力を伝達する駆動手段と、装置本体に配設される、該ベルトフレームに対して加圧・加圧解除自在な２個の加圧手段と、を備え、該ベルトフレームは、第１フレーム、第２フレーム、第３フレームの少なくとも３部品から構成され、該ベルト駆動ローラと該従動ローラは、略平行になるように、各々両端部のそれぞれを該第１フレームと該第２フレームで軸受を介して挟持され、該ベルト部材は、該ベルト駆動ローラと該ベルト張架ローラにより張架され、該第１フレーム及び該第２フレームは、共に該第３フレームに接合され、該加圧手段は、該ベルトフレーム上、該駆動ローラの軸近辺を、該駆動ローラの軸方向両端部近辺を装置本体の規定の位置に加圧して保持し、該ベルト張架ローラの軸受が、画像形成装置本体の位置決め部に当接され、該ベルトフレームは、画像形成装置本体に対して開口可能に配設される、シートに画像を形成する画像形成部を備える画像形成装置において、
前記第１フレーム、第２フレーム、第３フレームは樹脂材料で形成され、該第１フレーム及び該第２フレームを、該第３フレームよりもヤング率の高い材料でされることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真画像形成装置に関する。詳しくはカラー画像を出力する電子写真画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像を形成する電子写真プロセスとしては、幾つかの方式が提案されている。その中でも近年要求の高まりつつある高速プロセスとして、複数ドラム多重転写方式を採用した装置が挙げられる。その一例として、図５に示す構成のように複数の感光体ドラムから、用紙搬送ベルト等により搬送される転写紙等の転写材上に順次転写して各色を重ね合わせて画像形成を行うものがある（例えば特許文献1 ）。尚、図５はシートの両面に画像形成を行う両面画像形成装置である。  
図５において、１０１は画像形成装置本体であり、転写材であるシートＰは給紙カセット１０８に積載される。給紙ローラ１０９により１枚ずつ分離給送されたシートＰは、搬送ローラ対１１９により転写材転写部１１０へと搬送される。転写部１１０では、感光体ドラム１０３のそれぞれに対向して転写ローラ１１９が配設され、転写ローラ１１９は不図示の軸受とバネ部材により、感光体ドラム１０３に対して加圧されている。
【０００３】
プロセスカートリッジ１０２は、像担持体である感光体ドラム１０３、現像剤担持体を含む現像器、クリーニング部から構成される。走査光学装置１０４によりレーザー光を走査して照射することで、帯電された該感光体ドラム１０３上に静電潜像を形成する。尚、本例では各感光体ドラム１０３に対して各々１つの走査光学装置構成を具備する構成として示している。該現像器は該静電潜像上にトナー像を形成する。本例はカラー画像形成装置であり、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（ＢＫ）の４色を連続して用紙搬送ベルト１０７により搬送される転写材上に転写する。ここで、該ベルト部材はベルトフレーム１１１上に、駆動ローラ１３１と従動ローラ１２０により張架されている。ベルトフレーム１１１は、ヒンジ１１７により装置本体に開口可能に配設され、開口側は加圧レバー１２２と、バネ１２１から構成される加圧部材により装置本体に位置決めされる。
【０００４】
その後、シートＰは熱定着器１１２へと搬送され、トナー画像の定着を行う。
【０００５】
片面印字を行う場合は、シートＰは排紙ローラ対１１５へと送られ、排紙スタッカ１１６へと排紙される。両面印字を行う場合は、シートＰは排紙ローラ対１１５へ送られ、用紙の後端部が排紙ローラ対１１５に差し掛かった当たりで排紙ローラ対１１５が反転し、シートＰを再び装置内部へと搬送する。フラッパ１２７によりシートＰは両面搬送路１２８へと送られ、２組の斜送ローラ対１２９により紙幅方向のレジストを合わせ、再び転写材転写部１１０へ送られ、第２面目に画像形成を行う。その後、排紙ローラ対１１５へと送られ、排紙スタッカ１１６へと排紙される。
【０００６】
上述した構成の画像形成装置において、プロセスカートリッジ１０２を装置本体から着脱させる方法については、装置側面から感光体ドラム軸方向へ着脱する等、既に幾つかの方法が実現されているが、本従来例においては、ドアパネル１１８とベルトフレーム１１１を開口して行う方式を示す。本方式は、画像形成部のジャム処理とプロセスカートリッジの交換が同一の開口部を開口して行うことができるので、ユーザーにとって操作が分かり易いという特徴がある。
【０００７】
ここで、画像形成部のジャム処理及びプロセスカートリッジの交換方法について説明する。
【０００８】
ユーザーが画像形成部及びプロセスカートリッジにアクセスするためには、先ず、ドアパネル１１８を開口する。すると、ベルトフレーム１１１が現れるので、ベルトフレーム１１１を手前に引張り開口することで目的のプロセスカートリッジにアクセスが可能となる。
【０００９】
ベルトフレーム１１１の構成について、図６を用いて詳細に説明する。
【００１０】
ベルトフレーム１１１は、樹脂材料で成型されており、図６に示すように、メインフレーム１１１（ａ）とサイドフレーム１１１（ｂ）の２部品から構成される。メインフレームでは４本の転写ローラ１１９及びベルト駆動ローラ１３１、ベルト従動ローラ１２０の片端の軸受を保持している。ここに用紙搬送ベルト１０７を通した後、サイドフレーム１１１（ｂ）を取り付けてベルトフレームが完成する。サイドフレーム１１１（ｂ）では、ベルト駆動ローラ１３１及びベルト従動ローラ１２０のもう一方の端部を保持する。ヒンジ１１７で装置本体に回動可能に取り付けられ、駆動ローラの軸受１３２を装置本体の位置決め部に当接させて位置出しを行っている。
【００１１】
尚、本従来例ではタンデム型且つベルトフレームが開口する場合を示したが、本発明の性質としては転写方式を限定するものではなく、例えばロータリ式の場合や中間転写ベルトを用いる装置についても当て嵌めることができる。又、ベルトフレームを着脱するタイプのプリンタについても当て嵌めることができる。
【００１２】
【特許文献１】特開２００２−２８７４５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記従来例において、以下のような課題があった。
【００１４】
ユーザーが通紙部におけるジャム処理を行ったり、プロセスカートリッジを交換する場合、装置のドアパネル１１８とプロセスカートリッジ１０２の間にベルトフレーム１１１があるため、ベルトフレーム１１１を開口させなければならない。ベルトフレーム１１１の開閉を繰り返しても、ベルトは装置本体に正確に位置決めされる必要がある。ベルトフレーム１１１の装置本体に対する位置決めは、上述したように２箇所のヒンジ部１１７と２箇所の駆動軸軸受部１３２の計４点である。空間上の平面は３点で決まる。従って、４点で押さえるためには、ベルトフレーム１１１が完全なる平面でない限り、ベルトフレーム１１１は撓み易く設計して歪みを吸収させた方が位置決め部に倣い易くなる。
【００１５】
しかし、一方で、転写ローラ１１９の反力に抗して正確に位置決めするためには剛性の高さが求められ、互いに相反する性質を満足させなければならない。従来のベルトフレームは１部品或は２部品で構成されることが多く、撓み易くするために、例えば強度が要求されない部分の肉厚は薄くする等して撓み易くしていた。
【００１６】
しかしながら、必要な部分の強度を満たすため、例えばガラス繊維入り樹脂で射出成型する場合、流動性が悪いことから形状に制約ができたり、型構造が複雑になったり、形状が複雑で部品精度が出しづらかったり、材料費や成型費の面でコスト高という課題があった。又、強度が必要な部分を板金等で補強を行うという方法でも、コストアップという問題が生じた。
【００１７】
本発明の目的は、上記課題を鑑み、ベルトフレームの強度が要求される部分には十分な強度を与え、且つ、柔軟に形成したい部分は柔らかくして、装置本体に対するベルトの位置決め精度を高める構成を従来と比較して安価に実現した画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するため、本発明は、無端ベルトと、該ベルトを駆動する、ベルト駆動ローラと、該ベルトを張架する、少なくとも１本のベルト張架ローラと、該ベルト駆動ローラ及び該ベルト張架ローラを担持するフレーム部材と、を備え、該フレーム部材は、第１フレーム、第２フレーム、第３フレームの少なくとも３部品から構成され、該ベルト駆動ローラと該従動ローラは、略平行になるように、各々両端部のそれぞれを該第１フレームと該第２フレームで軸受を介して挟持され、該第１フレーム及び該第２フレームは、共に該第３フレームに接合され、該フレーム部材は、画像形成装置本体に対して開口可能に配設される、シートに画像を形成する画像形成部を備える画像形成装置において、前記第１フレーム及び該第２フレーム及び該第３フレームは樹脂材料で形成され、該第１フレーム及び該第２フレームを、該第３フレームよりもヤング率の高い材料で形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、画像装置本体に対し、ベルトフレームの位置を正確に出すことができる構成を、安価に実現した画像形成装置を提供することができる。
【００２０】
又、強度が要求される部分をガラス繊維を混入した材料を用いて剛性を満足する一方、強度が不要な部分は成型性も良く安価なガラス繊維を含まない材料を用いることで、従来よりも安価に製造することができる。
【００２１】
更に、転写材搬送ベルトを担持するフレーム部材が、支点を中心に開閉自在である両面画像形成装置について、転写材搬送ベルトの位置を、装置本体に対して正確に出すことができる構成を安価に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２３】
本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を図２に示す。
【００２４】
本例の画像形成装置は、転写式電子写真プロセスを利用した非磁性１成分トナーを用いたカラー画像形成装置であり、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各色のプロセスカートリッジを直線上に備えた所謂タンデム方式のフルカラーレーザービームプリンタである。以下に本実施の形態に係る画像形成装置の画像形成方法を詳細に説明する。
【００２５】
１はプリンタ本体である。２はプリンタ本体に対して着脱自在のプロセスカートリッジであり、本例においてその構成は像担持体である感光体ドラム３、該感光体ドラム３に対して現像を行う現像部、該感光体ドラム３上の転写残りトナーをクリーニングするクリーニング部から成り、現像剤であるトナーを収容する。各色について上記構成を有するため、プロセスカートリッジは１台につき４個備える。ここで、４個のプロセスカートリッジは鉛直方向に積み上げて配置している。
【００２６】
４は走査光学装置であり、プリンタ本体に接続したコンピュータ等から送られる画像情報信号に対応して変調されたレーザー光Ｌを出力して、一様帯電処理された該感光体ドラム３の表面を走査露光して静電潜像を形成する。該走査光学装置４は、不図示のレーザー光学系と、レーザー光学系より射出されたレーザー光をスキャニングする、モータによって回転駆動される回転多面鏡５と、レーザー光のスポットを形成するレンズ群６から構成される。複数の感光体ドラム３に対応して、同数の走査光学装置を備える。ここで、走査光学装置本体及び回転多面鏡は感光体ドラムと必ずしも同数である必要はなく、最終的に射出されるレーザー光の数が各感光体ドラムに対応していれば良い。又、例えばＬＥＤアレイ等の露光手段であっても差し支えない。
【００２７】
尚、該走査光学装置４は前記プロセスカートリッジに対してその水平方向に配設される。上述の感光体ドラム３上に形成された静電潜像は不図示の現像器によってトナー像として現像される。上記感光体ドラム上に形成したトナー像は転写材搬送ベルト７上の転写材に各色を重ね合わせて転写を行う。感光体ドラム３の、転写材搬送ベルト７を挟んだ対向側には転写ローラ２３が配設される。
【００２８】
給紙カセット８に積載収納された転写材であるシートＰは、給紙ローラ９の回転動作により１枚ずつ分離給送され、転写材搬送ベルト７によって、転写部１０に搬送される。図２に示すように、転写材搬送ベルト７は、駆動ローラ３１及び従動ローラ２０により張架され、ベルトフレーム１１に取り付けられる。駆動ローラ３１は不図示のモータより駆動力を得ている。又、従動ローラ２０は、不図示のバネ部材により、不図示の軸受部をベルトにテンションを与える方向に加圧されている。ここで、ベルトフレーム１１は下端付近にヒンジ１７を具備し、装置本体に対して回動可能に保持される。
【００２９】
一方、上端付近を加圧レバー１９により加圧し、閉口状態を保持する。この加圧レバー１９は、バネ２１により加圧力を得ており、加圧レバー１９を上方へ跳ね上げることによりベルトフレーム１１に対する加圧レバー１９の加圧を解除することができる。本実施の形態においては、加圧レバー１９は２個具備し、ベルトフレーム１１の上端の左右をそれぞれ加圧する。
【００３０】
転写材転写部１０を出た転写材Ｐは、熱定着器１２へと搬送される。熱定着器１２ではヒーターを内蔵した熱ローラ１３と加圧ローラ１４との定着ニップ部を通ることで、トナー像の熱圧定着を行う。
【００３１】
片面印字を行う場合は、シートＰは排紙ローラ対１５へと送られ、排紙スタッカ１６へと排紙される。両面印字を行う場合は、シートＰは排紙ローラ対１５へ送られ、用紙の後端部が排紙ローラ対１５に差し掛かった当たりで排紙ローラ対１５が反転し、シートＰを再び装置内部へと搬送する。フラッパ２７によりシートＰは両面通紙パス２８へと送られ、２組の斜送ローラ対２９により紙幅方向のレジストを合わせ、再び転写部１０へ送られ、第２面目に画像形成を行う。その後、排紙ローラ対１５へと送られ、排紙スタッカ１６へと排紙される。
【００３２】
次に、ジャム処理及びプロセスカートリッジの交換方法について説明する。
【００３３】
本実施の形態における「プロセスカートリッジ」とは、帯電手段と、現像剤担持体を含む現像手段と、像担持体と、クリーニング手段と、現像手段へ搬送するトナーを収納する現像剤収納容器等を一体的にカートリッジ化し、装置本体に対して着脱自在とするものである。トナーを消耗した場合や像担持体に異常が発生した場合にはユーザーが自ら交換できるものである。該プロセスカートリッジは、装置本体内部に設けられた不図示のレール状の部材に沿って所定の位置に装着される。「所定の位置」では、上述したようにプロセスカートリッジを縦積み状に配置する。
【００３４】
ユーザーがジャム処理を行う場合、又はプロセスカートリッジを取り出す際には、先ず、装置正面のドアパネル１８を開き、次にベルトフレーム１１を開口する。ベルトフレーム１１は、ヒンジ１７を支点として装置本体に対して開口可能であることは既に述べた通りである。又、両面通紙パス２８は、その一方の通紙面をドアパネル１８の裏面を用い、他方の通紙面をベルトフレーム１１上に固定して配設している。
【００３５】
ここでベルトフレーム１１の構成を、図３ａ、図３ｂ及び図１を用いて詳しく説明する。図３ａは、ベルトフレーム１１に駆動ローラ３１、従動ローラ２０、転写材搬送ベルト７等が取り付けられた状態の、感光体ドラム３と対向する面を示す斜視図である。図３ｂは、図３ａの裏面側を示す斜視図である。図１は各部品の構成が分かるように示した分解図であり、本発明の特徴的な構成を最も良く表すものである。
【００３６】
ベルトフレーム１１は、第１フレーム２４、第２フレーム２５、第３フレーム２６から構成され、第１フレーム２４及び第２フレーム２５は共に第３フレーム２６にビス止めにて結合されている。第１フレーム２４及び第２フレーム２５は、軸受３０を介して駆動ローラ３１及び従動ローラ２０を担持し、駆動ローラ３１及び従動ローラ２０により転写材搬送ベルト７を張架している。従って、第３フレーム２６は転写材搬送ベルト７の内周側の空間に位置するが、転写ローラ２３は主として第３フレーム２６に担持されている。
【００３７】
又、両面搬送ガイド３２は、第１フレーム２４及び第２フレーム２５に取り付けられる。装置本体に対するベルトフレーム１１の位置決めは、図４ａ，図４ｂ，図４ｃに示すように、第１フレーム２４と第２フレーム２５のヒンジ部１７及び軸受部３０を、それぞれ装置本体側板３１のヒンジ穴及び突き当て部に接触させて行う。ここで、図４ａはベルトフレーム１１と本体側板３１の当接状態を示した図であり、図４ｂ、図４ｃはそれぞれ軸受部３０とヒンジ部１７の部分拡大図である。図４ｂ及び図４ｃから分かるように、軸受部３０において、前後及び上下方向は本体側板３１に突き当てて位置決めを行うため、ヒンジ部では上下方向は長丸穴とし、前後方向のみの位置決めを行っている。
【００３８】
本実施の形態に示す画像形成装置の特徴は、ベルトフレーム１１を、上述した構成のように第１、第２、第３フレームの三体構成とし、第１フレーム２４、第２フレーム２５を、第３フレーム２６よりもヤング率の高い材料で射出成型することにある。曲げ剛性は断面形状とヤング率（縦弾性係数）により決定され、材料に依存するのはヤング率のみである。強度が不要な中央部はヤング率の低い、安価な材料で成型できる。更に、強度を増すためにガラス繊維を混ぜた材料と比較して成型時の流動性も良く、金型の構造が簡単になって成型能率も上がり、コストダウンが実現する。
【００３９】
このような構成とすることにより、位置決めに必要な両側部は剛性を確保しつつ、中央部を柔軟にできるので、ベルトフレーム１１は装置本体の位置決め部に倣い易くなる。位置決めを行う部材であり、且つ、剛性を有する両側部で駆動ローラ３１及び従動ローラ２０を保持するため、両ローラは装置本体に対して精度良く位置出しされ、従って、転写材搬送ベルト７も高い精度で位置出しされる。このことにより、出力される画像の質を高めることができ、ベルトの走行不良も防止できる。又、図３ｂに示すように、両面搬送ガイド３２は駆動ローラ３１や従動ローラ２０と同じく第１フレームと第２フレームに固定されるため、装置本体に精度良く位置出しが可能である。不図示の第２面目用横レジスト規制部材は、両面搬送ガイド３２上に位置決めされるため、第２面目の画像における斜行等の不具合を抑えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、カラー画像を出力する電子写真画像形成装置に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施例の特徴的構成を詳しく説明する斜視図である。
【図２】実施例で説明する画像形成装置の概略構成を示す主断面図である。
【図３ａ】実施例の特徴的構成を示す斜視図である。
【図３ｂ】実施例の特徴的構成を示す斜視図である。
【図４ａ】実施例における、ベルトフレームの装置本体に対する位置決めを説明する斜視図である。
【図４ｂ】実施例における、ベルトフレームの装置本体に対する位置決めを説明する斜視図である。
【図４ｃ】実施例における、ベルトフレームの装置本体に対する位置決めを説明する斜視図である。
【図５】従来の構成の画像形成装置の概略構成を示す主断面図である。
【図６】従来の構成のベルトフレームの概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
１    プリンタ本体
２    プロセスカートリッジ
３    感光体ドラム
４    走査光学装置
５    回転多面鏡
６    レンズ群
７    転写材搬送ベルト
８    給紙カセット
９    給紙ローラ
１０  転写部
１１  ベルトフレーム
１２  熱定着器
１３  熱ローラ
１４  加圧ローラ
１５  排紙ローラ対
１６  排紙スタッカ
１７  ヒンジ
１８  ドアパネル
１９  加圧レバー
２０  従動ローラ
２１  バネ
２３  転写ローラ
２４  第１フレーム
２５  第２フレーム
２６  第３フレーム
２７  フラッパ
２８  両面通紙パス
２９  斜送ローラ対
３０  軸受
３１  本体側板
３２  両面搬送ガイド
【図１】
2005195724.tif 000003
【図２】
2005195724.tif 000004
【図３ａ】
2005195724.tif 000005
【図３ｂ】
2005195724.tif 000006
【図４ａ】
2005195724.tif 000007
【図４ｂ】
2005195724.tif 000008
【図４ｃ】
2005195724.tif 000009
【図５】
2005195724.tif 000010
【図６】
2005195724.tif 000011