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技術 ローラ構成体、用紙搬送用ローラ構成体、ベルト搬送用ローラ構成体、及び、画像形成装置

出願人 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社
発明者 浅倉直一勝岡秀明吉川彰一
出願日 2005年12月22日 (15年0ヶ月経過) 出願番号 2005-370206
公開日 2007年7月5日 (13年5ヶ月経過) 公開番号 2007-168993
状態 特許登録済
技術分野 電子写真における紙送り 電子写真における帯電・転写・分離 ベルト,ローラによる搬送 ロール及びその他の回転体
主要キーワード 強度補強用 段付きローラ 巻付けローラ テンション付与ローラ 過大圧力 断面円弧 エンドローラ 略カップ形状
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2007年7月5日)のものです。
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図面 (11)

課題

樹脂成形されたローラ体抜き勾配に起因して外周面段差部や凹凸が生じることのないローラ構成体用紙搬送用ローラ構成体ベルト搬送用ローラ構成体及びそれらを備えた画像形成装置を得る。

解決手段

支軸51に装着された複数のローラ体52を軸方向に連接してなるローラ構成体。各ローラ体52は外周面に樹脂成形時に形成された抜き勾配を有し、一端部52aが支軸51に嵌合して回動自在に保持され、他端部52cが隣接するローラ体52の受け部52bに保持されることにより、掛け渡された中間転写ベルト21の圧接力が作用する外周面が平坦に保持される。

概要

背景

一般に、電子写真方式を利用した複写機プリンタ等の画像形成装置においては、用紙を搬送するため、あるいは、感光体上に形成されたトナー画像を合成するための中間転写ベルトエンドレス状に回転させるために、種々のローラが用いられている。

従来、この種のローラは金属製のものが使用されていたが、近年では、コストダウンや軽量化などの要求から樹脂成形品が用いられる傾向にある。樹脂成形では、軸方向に十分に長いローラを一体成形することはできないので、図8に示すように、ローラ体152に分割して成形し、複数のローラ体152を支軸151に装着して軸方向に連接し、両端をEリング155で止めたローラ構成体とされている。

しかしながら、各ローラ体152では成形時の型抜きのために外周面抜き勾配が設けられ、外径差を有しているので、各ローラ体152の境界に急峻な段差部152aが形成されてしまう。図8は、ローラ構成体に樹脂製の中間転写ベルト121を掛け渡した状態を示しており、段差部152aでは中間転写ベルト121に局所的な過大圧力が作用し、ベルト121の損傷、蛇行残留トナークリーニング不良の原因となり、転写むらによって画像にノイズが生じるおそれを有している。ローラ構成体を用紙搬送用として用いた場合であっても、用紙に斜行が発生したり、用紙に筋状の傷を残し、あるいは、しわが発生したり、画像にノイズが生じるおそれがある。

そこで、特許文献1には、図9に示すように、各ローラ体152の大径部と小径部とを隣接するように配置することで急峻な段差部が形成されることを除去し、中間転写ベルトに加わる集中荷重を軽減するようにしたローラ構成体が開示されている。しかし、このローラ構成体においても、なだらかではあるが凹凸が存在し、中間転写ベルトに凹凸によるストレスを与えることまでも解消できていない。

また、この種のローラ構成体では、図10に示すように、端部に位置するローラ体152が軸方向に距離X程度のずれを生じると、抜き勾配αに起因して中間転写ベルト121のローラ体152の外周面への当接部に変位量Yのずれを生じ、ベルト121の搬送速度が異なってくるという問題点をも有していた。
特開2005−201924号公報

概要

樹脂成形されたローラ体の抜き勾配に起因して外周面に段差部や凹凸が生じることのないローラ構成体、用紙搬送用ローラ構成体ベルト搬送用ローラ構成体及びそれらを備えた画像形成装置を得る。支軸51に装着された複数のローラ体52を軸方向に連接してなるローラ構成体。各ローラ体52は外周面に樹脂成形時に形成された抜き勾配を有し、一端部52aが支軸51に嵌合して回動自在に保持され、他端部52cが隣接するローラ体52の受け部52bに保持されることにより、掛け渡された中間転写ベルト21の圧接力が作用する外周面が平坦に保持される。

目的

そこで、本発明の目的は、樹脂成形されたローラ体の抜き勾配に起因して外周面に段差部や凹凸が生じることのないローラ構成体、用紙搬送用ローラ構成体、ベルト搬送用ローラ構成体及びそれらを備えた画像形成装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
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請求項1

支軸に装着された複数のローラ体を軸方向に連接してなるローラ構成体において、前記ローラ体は、一端部が前記支軸に嵌合して保持され、他端部が隣接するローラ体の受け部に保持されていること、を特徴とするローラ構成体。

請求項2

前記ローラ体の前記支軸に対する嵌合部が断面円弧状をなすことを特徴とする請求項1に記載のローラ構成体。

請求項3

前記ローラ体の前記支軸に対する嵌合部が断面エッジ状をなすことを特徴とする請求項1に記載のローラ構成体。

請求項4

前記ローラ体の前記受け部が断面円弧状を有することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のローラ構成体。

請求項5

連接された前記ローラ体のうち端部に位置するローラ体に駆動連結部を設けたことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のローラ構成体。

請求項6

隣接する前記ローラ体間が回転方向に連結されていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のローラ構成体。

請求項7

請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のローラ構成体からなることを特徴とする用紙搬送用ローラ構成体

請求項8

前記ローラ体の外周面が少なくとも2段の外径を有することを特徴とする請求項7に記載の用紙搬送用ローラ構成体。

請求項9

請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のローラ構成体からなることを特徴とするベルト搬送用ローラ構成体

請求項10

連接された前記ローラ体のうち両端部に位置するローラ体にフランジ部を設けたことを特徴とする請求項9に記載のベルト搬送用ローラ構成体。

請求項11

請求項7又は請求項8に記載の用紙搬送用ローラ構成体を備えたことを特徴とする画像形成装置

請求項12

請求項9又は請求項10に記載のベルト搬送用ローラ構成体を備えたことを特徴とする画像形成装置。

請求項13

請求項9又は請求項10に記載のベルト搬送用ローラ構成体と、前記ベルト搬送用ローラ構成体に掛け渡された中間転写ベルトと、前記ベルト搬送用ローラ構成体の段差が解消された外周面に前記中間転写ベルトを介して圧接する残留トナークリーニング部材と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。

技術分野

0001

本発明は、ローラ構成体、特に、用紙搬送用あるいはベルト搬送用として用いられるローラ構成体、及び、該ローラ構成体を備えた複写機プリンタなどの画像形成装置に関する。

背景技術

0002

一般に、電子写真方式を利用した複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、用紙を搬送するため、あるいは、感光体上に形成されたトナー画像を合成するための中間転写ベルトエンドレス状に回転させるために、種々のローラが用いられている。

0003

従来、この種のローラは金属製のものが使用されていたが、近年では、コストダウンや軽量化などの要求から樹脂成形品が用いられる傾向にある。樹脂成形では、軸方向に十分に長いローラを一体成形することはできないので、図8に示すように、ローラ体152に分割して成形し、複数のローラ体152を支軸151に装着して軸方向に連接し、両端をEリング155で止めたローラ構成体とされている。

0004

しかしながら、各ローラ体152では成形時の型抜きのために外周面抜き勾配が設けられ、外径差を有しているので、各ローラ体152の境界に急峻な段差部152aが形成されてしまう。図8は、ローラ構成体に樹脂製の中間転写ベルト121を掛け渡した状態を示しており、段差部152aでは中間転写ベルト121に局所的な過大圧力が作用し、ベルト121の損傷、蛇行残留トナークリーニング不良の原因となり、転写むらによって画像にノイズが生じるおそれを有している。ローラ構成体を用紙搬送用として用いた場合であっても、用紙に斜行が発生したり、用紙に筋状の傷を残し、あるいは、しわが発生したり、画像にノイズが生じるおそれがある。

0005

そこで、特許文献1には、図9に示すように、各ローラ体152の大径部と小径部とを隣接するように配置することで急峻な段差部が形成されることを除去し、中間転写ベルトに加わる集中荷重を軽減するようにしたローラ構成体が開示されている。しかし、このローラ構成体においても、なだらかではあるが凹凸が存在し、中間転写ベルトに凹凸によるストレスを与えることまでも解消できていない。

0006

また、この種のローラ構成体では、図10に示すように、端部に位置するローラ体152が軸方向に距離X程度のずれを生じると、抜き勾配αに起因して中間転写ベルト121のローラ体152の外周面への当接部に変位量Yのずれを生じ、ベルト121の搬送速度が異なってくるという問題点をも有していた。
特開2005−201924号公報

発明が解決しようとする課題

0007

そこで、本発明の目的は、樹脂成形されたローラ体の抜き勾配に起因して外周面に段差部や凹凸が生じることのないローラ構成体、用紙搬送用ローラ構成体ベルト搬送用ローラ構成体及びそれらを備え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

0008

前記目的を達成するため、第1の発明に係るローラ構成体は、支軸に装着された複数のローラ体を軸方向に連接してなるローラ構成体において、前記ローラ体は、一端部が前記支軸に嵌合して保持され、他端部が隣接するローラ体の受け部に保持されていること、を特徴とする。

0009

第1の発明に係るローラ構成体においては、ローラ体に圧接力が作用すると、ローラ体は他端部が隣接するローラ体の受け部に保持されるため、樹脂成形のためにローラ体の外周面に抜き勾配が形成されていても、圧接力作用部分では抜き勾配が軸方向にほぼ平坦変位することになり、連接されたローラ体の圧接力作用部分に段差部や凹凸が生じることがない。また、ローラ体が軸方向に若干ずれたりしても、外周面が径方向に変位して搬送速度が異なるという不具合を生じることはない。

0010

第1の発明に係るローラ構成体にあっては、ローラ体の支軸に対する嵌合部が断面円弧状であってもよく、あるいは、断面エッジ状であってもよい。嵌合部が断面円弧状やエッジ状であれば、圧接力が作用することで、ローラ体が円弧状部やエッジ状部を支点として容易に回動し、ローラ構成体の外周面が平坦に変位することになる。

0011

また、ローラ体の受け部は断面円弧状であることが好ましい。受け部が断面円弧状であれば、隣接するローラ体の他端部を常時同じ半径寸法で受けることになり、連接されたローラ体の圧接力作用部分の外周面の平坦性保障される。

0012

また、連接されたローラ体のうち端部に位置するローラ体に駆動連結部が設けられていてもよい。この駆動連結部は、例えば、ギア部であり、このギア部を介して他の回転体回転駆動力を伝達する。あるいは、隣接するローラ体間が回転方向に連結されていてもよい。隣接するローラ体間の回転速度を確実に同一に保持することができる。

0013

第2の発明に係る用紙搬送用ローラ構成体は、前記ローラ構成体からなる。この用紙搬送用ローラ構成体においては、連接された複数のローラ体の圧接力作用部分に段差部や凹凸が生じないため、用紙の斜行や損傷、しわの発生が防止され、画像ノイズの発生が未然に防止される。ローラ体の外周面が少なくとも2段の外径を有していてもよい。外径の大きい部分でいわゆる段付きローラを構成でき、用紙の斜行をより好ましく防止することができる。

0014

第3の発明に係るベルト搬送用ローラ構成体は、前記ローラ構成体からなる。このベルト搬送用ローラ構成体においては、連接された複数のローラ体の圧接力作用部分に段差部や凹凸が生じないため、ベルトの損傷や蛇行が防止され、中間転写ベルトに使用すれば、残留トナーのクリーニング不良が解消され、転写むらによる画像ノイズの発生が防止される。ローラ体のうち両端部に位置するローラ体にフランジ部を設けてもよい。このフランジ部はベルトの蛇行規制部材として機能することになる。

0015

第4の発明に係る画像形成装置は、前記用紙搬送用ローラ構成体及び/又は前記ベルト搬送用ローラ構成体を備えたことを特徴とする。そして、このベルト搬送用ローラ構成体の段差が解消された外周面に対して、中間転写ベルトを介して残留トナーのクリーニング部材圧接させてもよい。中間転写ベルト上から残留トナーを良好にクリーニングすることができる。

発明を実施するための最良の形態

0016

以下、本発明に係るローラ構成体、用紙搬送用ローラ構成体、ベルト搬送用ローラ構成体、及び、画像形成装置の各実施例について添付図面を参照して説明する。

0017

カラープリンタ概略構成
図1に、画像形成装置の一実施例であるカラープリンタ1の概略構成を示す。このカラープリンタ1は、概略、感光体ユニット10、現像ユニット15、中間転写ユニット20、レーザ走査ユニット30、定着ユニット35及び給紙ユニット40を備えている。

0018

感光体ユニット10は、感光体ドラム11、帯電器12などを備えている。現像ユニット15は、ブラックシアンマゼンタイエローの各色の現像器16(16K,16C,16M,16Y)を支軸17を中心に一体的に回転可能としたものである。中間転写ユニット20は、中間転写ベルト21を駆動ローラ22、従動ローラ23、テンションローラ24、巻付けローラ25にエンドレス状に保持したもので、1次転写ローラ26を備えている。

0019

画像の形成は、まず、4色の色ごとの画像がレーザ走査ユニット30から感光体ドラム11に対して露光され(静電潜像の形成)、各色の現像器16によって現像トナー像化)される。このトナー像は1色ごとに1次転写ローラ26から付与される電界によって中間転写ベルト21上に1次転写され、4色の画像が中間転写ベルト21上に重ね合わされる。

0020

一方、用紙は、給紙ユニット40から給紙ローラ41にて1枚ずつ給紙され、搬送ローラ対42を経て、駆動ローラ22にて支持されている中間転写ベルト21と2次転写ローラ27とのニップ部に搬送され、2次転写ローラ27から付与される電界によって中間転写ベルト21から合成画像が2次転写される。その後、用紙は定着ユニット35にてトナー加熱定着を施され、排出ローラ対5から用紙トレイ6上に排出される。

0021

なお、それぞれの作像ユニットの構成やその作用は従来周知であり、その詳細な説明は省略する。

0022

(中間転写ベルトの支持構造及びローラ構成体)
ここで、中間転写ベルト21の支持構造について説明する。図1に示すように、中間転写ユニット20において、中間転写ベルト21は、駆動ローラ22、テンション付与ローラ24、従動ローラ23、巻付けローラ25にてエンドレス状に支持され、駆動ローラ22から伝達される回転力にて矢印a方向に回転駆動される。これらのローラ類図1手前側と奥側に位置する側板にて回転自在に保持されている。

0023

中間転写ベルト21をスリップなく回転させるため、テンション付与ローラ24をスプリング28にて弾性的に押し上げ、中間転写ベルト21に張力を与えている。さらに、駆動ローラ22はその外周面にゴム材を使用し、中間転写ベルト21の裏面との摩擦係数を増加させ、駆動力伝達性の向上を図っている。また、中間転写ベルト21に対しては残留トナーのクリーニングユニット36が配置され、ブレード37の先端が従動ローラ23への巻付け部に圧接されている。

0024

なお、中間転写ベルト21の両側部は画像の転写には使用されない部分であり、強度補強用テープ21a(図2参照)が貼着されている。

0025

従動ローラ23は本発明に係るローラ構成体として形成されたもので、図2図4に示すように、支軸51に装着された複数のローラ体52が軸方向に連接され、Eリング55にて支軸51に抜け止めされている。右端のローラ体52及び左端のローラ体52には中間転写ベルト21の蛇行を規制するフランジ部53が設けられている。さらに、右端のローラ体52の他端部52cを受けるためのエンドローラ体56が支軸51に設けられ、このエンドローラ体56にはクリーニングユニット36の廃トナー搬送スクリュー38(図1参照)に回転力を伝達する駆動連結部(ギア部)56aが形成されている。

0026

各ローラ体52は、コストダウン及び軽量化のために樹脂成形品とされ、略カップ形状をなし、一端部には支軸51に嵌合する嵌合部52aと隣接するローラ体52の他端部52cの受け部52bが形成されている。各ローラ体52は嵌合部52aが支軸51に嵌合して回動自在(図5の矢印b,b’参照)に保持され、他端部52cが隣接するローラ体52の受け部52bに保持される。即ち、嵌合部52aは、図5に示すように断面円弧状、あるいは図6に示すように断面エッジ状をなし、嵌合部52aを支点として図5に示す矢印b,b’方向に回動可能である。

0027

支軸51は平坦部51a(図2参照)を設けた一端部が中間転写ユニット20の一方の側板に形成したD型穴に挿入され、他端部が他方の側板に挿入して保持固定されている。従って、各ローラ体52は、図3に示すように、中間転写ベルト21の張力によって矢印c方向に押圧力付勢され、中間転写ベルト21の矢印a方向の回転に伴って従動回転することになる。

0028

各ローラ体52の外周面には樹脂成形時の型抜きのために抜き勾配が形成されており、ランダムに組み合わせると図8に示したように、各ローラ体152の境界に急峻な段差部152aが形成されてしまう。また、図9に示したように、大径部と小径部とを隣接するように配置しても、なだらかな凹凸部が形成されてしまう。

0029

しかし、従動ローラ(ローラ構成体)23では、各ローラ体52は嵌合部52aが支軸51に嵌合して矢印b,b’方向に回動自在に保持されているため、各ローラ体52は中間転写ベルト21から圧接力が作用すると、嵌合部52aを支点として矢印b方向に若干回動し、他端部52cが隣接するローラ体52の受け部52bに保持される。このとき、圧接力作用部分では抜き勾配が軸方向に平坦に変位し(図4参照)、従来生じていた急峻な段差部152aやなだらかな凹凸部が形成されることはなく、中間転写ベルト21を平坦に支持することができる。

0030

なお、図4に示すように、エンドローラ体56は右端のローラ体52の他端部52cを保持するために設けられている。

0031

以上説明したローラ構成体23によれば、連接されたローラ体52の圧接力作用部分では外周面が平坦に変位するため、中間転写ベルト21を平坦に支持でき、ベルト21の損傷や蛇行を防止でき、転写むらによる画像ノイズの発生も防止できる。また、この平坦部分に残留トナーのクリーニングブレード37を当接させることで、クリーニング不良が解消される。また、ローラ体52が軸方向に若干ずれたりしても、図10に示したように外周面が径方向に変位(変位量Y参照)して搬送速度が異なるという不具合を生じることはない。

0032

さらに、各ローラ体52の受け部52bは断面円弧状とされているため、嵌合部52aを支点とする回動角度がばらついても、隣接するローラ体52の他端部52cを同じ半径寸法で受けることになり、連接されたローラ体52の外周面の平坦性が保障される。

0033

あるいは、隣接するローラ体52間が回転方向に連結されていてもよい。例えば、ローラ体52の他端部52cにボス部を形成するとともに、受け部52bに該ボス部が係合する凹部を形成し、ボス部と凹部を係合させることで隣接するローラ体52間を回転方向に連結することができる。これにて、それぞれのローラ体の回転速度がばらつくことなく同一に保持される。

0034

なお、前記ローラ構成体23は中間転写ベルト21の搬送用ローラとして使用されるものを示したが、それ以外に、ベルト状の感光体の搬送用ローラあるいは他のベルト部材の搬送用ローラとしても使用することができる。

0035

(用紙搬送用ローラ構成体)
さらに、ローラ構成体は用紙搬送用ローラとして使用することもできる。例えば、図1に示す用紙搬送用ローラ対42の一方又は双方のローラとして使用することができる。この場合、フランジ部53は不要である。

0036

ローラ構成体を用紙搬送用ローラとして使用することにより、用紙の斜行や損傷、しわの発生が防止され、画像ノイズの発生が未然に防止される。そして、図7に示すように、ローラ体52の外周面が2段の外径を有していてもよい。外径の大きい部分52dでいわゆる段付きローラを構成でき、用紙の斜行をより好ましく防止することができる。

0037

(他の実施例)
なお、本発明に係るローラ構成体、用紙搬送用ローラ、ベルト搬送用ローラ、及び画像形成装置は、前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。

0038

特に、本発明は、前記カラープリンタ以外に、タンデム式など他の方式のカラー複写機モノクロ複写機あるいはファクシミリなど幅広く適用できる。また、ローラ体や支軸の細部の構成、形状などは任意である。。

図面の簡単な説明

0039

本発明に係るローラ構成体を用いたカラープリンタを示す概略構成図である。
中間転写ベルトの支持機構の要部を示す斜視図である。
中間転写ベルトの支持機構の要部を示す断面図である。
ローラ構成体の一実施例を示す断面図である。
前記ローラ構成体を構成するローラ体を示す断面図である。
前記ローラ体の他の例を示す断面図である。
前記ローラ体のさらに他の例を示す断面図である。
従来のローラ構成体の一例を示す断面図である。
従来のローラ構成体の他の例を示す正面図である。
従来のローラ構成体の拡大断面図である。

符号の説明

0040

1…カラープリンタ
20…中間転写ユニット
21…中間転写ベルト
23…従動ローラ(ローラ構成体)
37…クリーニングブレード
42…用紙搬送用ローラ対
51…支軸
52…ローラ体
52a…嵌合部
52b…受け部
52c…他端部
53…フランジ部
56a…ギア部

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