説明

エンドレスベルト装置と画像形成装置

【課題】弾性ベルトの駆動に、この弾性ベルトを独立して駆動するためのモータや速度センサ類を必要とせずに、像担持体又は記録媒体等の接触している他の部材等の摩擦力で回転駆動させることで、高精度な走行安定性を有するベルト装置、画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置1は、さらに、収納している記録紙Pを供給・搬送する給紙装置80を備え、かつ、記録紙Pを感光体20に対向する位置で搬送する弾性分離搬送ベルト11aを有し、前記弾性分離搬送ベルト11aが、感光体20及び/又は搬送中の記録紙Pとの摩擦力によって駆動させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複写機、プリンタ、FAXなどの画像形成に用いられるトナー像が転写される中間転写体又はトナー像が転写された記録部材を搬送する弾性分離搬送ベルトを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
弾性ベルトを回転駆動させると、ベルトを駆動させるのに駆動力を伝達又は付与しなければならず、構造が複雑になる。しかし、画像形成装置においても、エンドレスベルトは、トナー画像を転写する中間転写体、トナー画像が転写された記録部材を搬送する搬送ベルトを用いている。この像担持体に対向して設けられ、像担持体との摩擦力、又は、通紙中の記録媒体との摩擦力によってのみ弾性分離搬送ベルトを駆動させることで、弾性分離搬送ベルトと像担持体の線速不調和による「バンディング」、力がかかった弾性分離搬送ベルトの伸縮作用による「横黒帯、ショックジター」等の不具合画像の発生を抑制する。
像担持体と、弾性分離搬送ベルト両方に駆動を持たせる構成では、像担持体と分離搬送ベルトの狙いの線速値が近い場合、部品や組立のバラツキによって像担持体と弾性分離搬送ベルトの実線速が時間とともに変化して、記録媒体の主駆動部が像担持体になったり弾性分離搬送ベルトになったりし、また、駆動列中のバックラッシの影響を受けて記録媒体の搬送速度にバラツキが生じ、バンディングと呼ばれる異常画像が発生する。
また、像担持体と弾性分離搬送ベルトに一定値以上の線速差が生じ続ける場合、弾性分離搬送ベルトの弾性によってベルトが伸長され、歪が蓄積される。その歪が元の形状に戻ろうとする弾性力が弾性分離搬送ベルトと記録媒体、もしくは、弾性分離搬送ベルトと像担持体との摩擦力よりも大きくなった瞬間に、弾性分離搬送ベルトはそれぞれの線速とは無関係な速度でベルトを元の形状に戻すために収縮して速度変動し、均一な画像ドット間距離を崩して横黒帯と呼ばれる異常画像を発生させる。伸縮の幅が大きい場合には、画像ドット間の距離がより乱れ、ショックジターと呼ばれる異常画像を発生させる。
【0003】
この異常画像をの問題を解決する手段として、特許文献1では、に示されているように、弾性ベルトの弾性を利用して、張架ローラの位置によって弾性ベルト周長を対向する感光体の速度変動に同期制御して変化させることで、弾性ベルトと感光体の線速を合せこむ画像形成装置が開示されている。しかし、特許文献1で開示された画像形成装置では、張架ローラの位置制御や、感光体の速度変動を検知することが必要であり、構成が複雑になり、簡便で安価な画像形成装置にすることは困難である。
構成で請求項1の目的を達成できる。
特許文献2では、駆動ローラと従動ローラとの回りに巻回され、トナー画像を担持し、又は、トナー画像が転写される記録媒体を保持して走行するエンドレスベルトと、
前記従動ローラのローラ軸の端部側外周面に周方向に沿って設けられた複数のマーカと、
前記ローラ軸の外周面に対向する位置に配置され、前記マーカを検知する反射型センサと、を有するエンドレスベルト装置が開示されている。また、特許文献3では、上記回転部材の回転軸の周面にマーカを形成し、上記回転軸の周面に対向して配置された反射型センサにより上記マーカを検知して上記エンドレスベルトの速度を制御するエンドレスベルト装置が開示されている。これらは、いずれも、像担持体としての中間転写ベルト自身の走行安定性を保つための手段が必要であり、構成が複雑になり、簡便で安価な画像形成装置にすることは困難である。
【0004】
【特許文献1】特開2006−267709号公報
【特許文献2】特開2006−038908号公報
【特許文献3】特開2006−053512号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
その課題は、この現象は伸縮性を持つ弾性ベルト固有の問題であり、そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、弾性ベルトの駆動に、この弾性ベルトを独立して駆動するためのモータや速度センサ類を必要とせずに、像担持体又は記録媒体等の接触している他の部材等の摩擦力で回転駆動させることで、高精度な走行安定性を有するベルト装置、画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明のベルト装置は、像を担持する像担持体、像を形成する記録媒体と圧接又は記録媒体を担持・搬送するために回転する無端状の弾性ベルトを備えたベルト装置において、前記弾性ベルトが、像担持体又は記録媒体との摩擦力で回転駆動することを特徴とする。
【0007】
本発明の画像形成装置は、潜像を担持し、着脱可能な像担持体と、前記像担持体表面を帯電する帯電装置と、前記像担持体に潜像を形成する露光装置と、前記像担持体上の潜像にトナーを供給して現像する現像装置と、前記像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に直接又は中間転写体を介して転写する転写装置と、前記記録媒体条のトナー像を熱及び/又は圧力で定着する定着装置と、転写後の像担持体に残留する転写残トナーを回収するクリーニング装置とを備える画像形成装置において、前記画像形成装置は、さらに、収納している記録媒体を供給・搬送する給紙装置を備え、かつ、前記記録媒体を像担持体に対向する位置で搬送する弾性分離搬送ベルトを有し、前記弾性分離搬送ベルトが、像担持体及び/又は搬送中の記録媒体との摩擦力によって駆動させることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、ユーザーが開閉可能な部位に弾性分離搬送ベルトが配置され、画像形成の作像中に回転する方向ににおける前記弾性分離搬送ベルトに、作像中は独立して回転するための駆動力が伝達されないことを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、画像形成の作像中以外では、弾性分離搬送ベルトへ駆動力が伝達されることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記弾性分離搬送ベルトを駆動回転させるための力をF1とし、記録媒体と弾性分離搬送ベルト間に生じる静止摩擦力をF2としたとき、F1<F2 の関係を満たすことを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、弾性分離搬送ベルトを駆動回転させるための力をF1、記録媒体と像担持体間に生じる静止摩擦力をF3としたとき、F1<F3 の関係を満たすことを特徴とする。
【0008】
本発明の画像形成装置は、潜像を担持し、着脱可能な像担持体と、前記像担持体表面を帯電する帯電装置と、前記像担持体に潜像を形成する露光装置と、前記像担持体上の潜像にトナーを供給して現像する現像装置と、前記像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に直接又は中間転写体を介して転写する転写装置と、前記記録媒体上のトナー像を熱及び/又は圧力で定着する定着装置と、転写後の像担持体に残留する転写残トナーを回収するクリーニング装置とを備える画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記中間転写体は、無端状の弾性ベルト(中間転写ベルト)であって、像担持体との摩擦力によって駆動させることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、画像形成の作像中に回転する方向ににおける前記中間転写ベルトに、作像中は独立して回転するための駆動力が伝達されないことを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、画像形成の作像中以外では、前記中間転写ベルトへ駆動力が伝達されることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記中間転写ベルトを駆動回転させるための力をF4、前記中間転写ベルトと像担持体間に生じる静止摩擦力をF5としたとき、F4<F5の関係を満たすことを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記弾性分離搬送ベルトを備えることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、原稿を読み取る読取装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
上記解決する手段としてのベルト装置及び画像形成装置によって、弾性ベルトを、安定して走行させることができる。また、像担持体となる中間転写ベルト、記録媒体を担持・搬送するベルトに対して、搬送に影響を与えるような速度変動を抑制し、安定して走行させることができ、異常画像の少ない高品位の画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
【0011】
図1は、本発明に係るプロセスカートリッジが搭載された画像形成装置の概略構成図である。本実施形態では、像担持体としての感光体20と、帯電手段としての帯電装置30、現像装置50、クリーニング装置40を一体にし、画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジ2を構成している。なお、帯電装置30、クリーニング装置40は別体に構成するものであっても良い。
帯電ローラ30によって均一に帯電された感光体20表面に、露光装置70にて光学的に潜像が形成され、現像装置50によってトナーの可視化像が形成される。この感光体20に形成されたトナー像は、レジストローラ対83を経て搬送された記録紙に弾性分離搬送ベルトによって転写される。トナー像が転写された記録紙は、弾性分離搬送ベルト11aにより更に定着装置60に搬送され、定着され、機外に排出される。
記録紙に転写されず、感光体20上に残留する未転写トナーは、クリーニング装置40のクリーニングブレードによって感光体20上から掻き落とされる。更に、感光体20上の残留電荷は除電ランプ91により除電される。
【0012】
次に、一連の画像形成動作が、以下のように行われる。
感光体20は反時計回転方向に回転する。感光体20は除電ランプ91により除電され、表面電位が0〜−150Vの基準電位に平均化される。次に帯電ローラ30により帯電され、表面電位が−1000V前後となる。次に露光装置70で露光され、光が照射された部分(画像部)は表面電位が0〜−200V程度となる。現像装置50により現像スリーブ上のトナーが上記画像部分に付着する。トナー像が作られた感光体20は回転移動し、給紙装置80より用紙先端部画像先端部とが弾性分離搬送ベルト11aで一致するようなタイミングで記録紙が送られ、駆動力を持たない弾性分離搬送ベルト11aは、感光体20の駆動力により記録紙を介して駆動され、弾性分離搬送ベルト11aで感光体20表面のトナー像が記録紙に転写される。
弾性分離搬送ベルト11aは、張架ローラ12により張架され、感光体20との当接部下流には、トナー像を記録紙に転写するための転写電界を形成する電流を流す一次転写ローラ13が設けられている。転写は、一次転写ローラ13から弾性分離搬送ベルト11aを介して感光体20に転写電流を流し、感光体20と記録紙表面に転写電界を形成させる間接印加方式を採用している。直接印加方式よりニップ幅が大きく取れ、また、弾性分離搬送ベルト11aの帯電による静電的な記録媒体への吸着力が働くため、感光体20の回転力を弾性分離搬送ベルト11aに比較的容易に伝達される。その後記録紙は定着装置60へ送られ、熱と圧力によりトナーが記録紙に融着されてコピーとして排出される。弾性分離搬送ベルト11a上に残った残留トナーや紙粉等の異物は、弾性分離搬送ベルトクリーニング部14で掻き落とされる。
さらに、がぞうけいせい装置1の起動時、感光体20上のトナー濃度調整を行うプロセスコントロール時、ジョブ終了後には、弾性分離搬送ベルト11aが、張架ローラ12による駆動力を持って、まず正回転方向に回転してベルト上の汚れをかき取り、その後逆回転してクリーニングブレード14のカット面上に溜まった廃トナーや紙粉を除去し、また、クリーニングブレード14のエッジ部に挟まった紙粉や異物を除去する。これによって、弾性分離搬送ベルト11aのクリーニング不良による、縦黒スジや裏汚れ、コバ面汚れ等の異常画像の発生を抑制する。また、前記した作像動作時以外に、弾性分離搬送ベルト11aの逆回転を行うことで、クリーニングブレード14上に溜まったトナーや、クリーニングブレードエッジに挟まった紙粉や異物の除去を行い、同じく弾性分離搬送ベルト11aのクリーニング不良による異常画像の発生を抑制する。感光体20上に残った残留トナーは感光体クリーニング装置40のブレードにより掻き落とされ、その後感光体20は除電ランプ91により残留電荷が除電されてトナーの無い初期状態となり、再び次の作像工程へ移る。
【0013】
記録媒体としての記録紙Pと弾性分離搬送ベルト11aの間に生じる摩擦力F2は、弾性分離搬送ベルト11aを駆動するための力F1よりも大きく、また、記録媒体としての記録紙Pと像担持体としての感光体20の間に生じる摩擦力F3もF1よりも大きくなるような構成となっている。F1<F2、F1<F3なる関係を判別確認する方法として、通常作像状態の、感光体20と弾性分離搬送ベルト11aのニップ部に記録紙Pを挟み込み、通常作像時の記録紙Pの搬送方向に記録紙Pを引張り、その結果、弾性分離搬送ベルト11aと記録紙Pが断続的なスリップ無しに弾性分離搬送ベルト11aが回転させられた場合は、F1<F2、F1<F3なる関係を満たしていると判断する。より簡便な確認方法として、通常作像時の弾性分離搬送ベルト11aの回転速度(rpm等)を計測し、その回転速度がある幅をもった平均値に収束する場合は、F1<F2、F1<F3なる関係を満たしていると判断する。
また、この摩擦力Fは、それぞれが用いる材料、表面状態を変えることで制御することができる。弾性分離搬送ベルト11aは、ポリイミド、ポリアミド、ポリウレタン等から選択される弾性体エラストマーを用いる。さらに、これらには、カーボンブラック、シリカ、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、アルミナ、酸化ジルコニウム等のフィラーを含有させる。これらの、フィラーの材料、粒径、形状、含有量等で弾性、強度、表面形状を調整し、対応する感光体20等の関係で、摩擦力Fを制御することができる。
【0014】
感光体20は、電荷輸送物質等を含有するバインダー樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド等が用いられる。さらに、表面層中に含有されるフィラーとしては、有機フィラーと無機フィラーのどちらを用いても良いが、無機フィラーが特に好ましく用いられる。有機フィラー材料としては、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂粉末、シリコーン樹脂粉末、a−カーボン粉末等が挙げられ、無機フィラー材料としては、シリカ、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、酸化カルシウム、アンチモンをドープした酸化錫、錫をドープした酸化インジウム等の金属酸化物、フッ化錫、フッ化カルシウム、フッ化アルミニウム等の金属フッ化物、チタン酸カリウム、窒化硼素等が挙げられる。これらのフィラーは単独で用いても、或いは2種以上を混合して用いても良い。また、分散性を向上させるために、これらのフィラーは表面処理剤で表面処理を行っても良い。また、記録紙Pは、セルロース繊維を主体とするが、その他にその表面に、ポリビニルアルコール、でんぷん、カルボキシメチルセルロース、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂から選ばれるポリマーを含む層を設けても良いし、繊維中に炭酸カルシウム、カオリン、クレー、タルク、酸化チタン、酸化亜鉛から選ばれる填料を1種を単独で用いても良いが、2種以上を併用して用いることができる。また、上記の填料以外に、目的に応じて、酸化アルミニウム、シリカ、硫酸バリウム、酸化マグネシウム、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、シリコーン樹脂粒子、ポリアクリル酸エステル粒子、ポリジビニルベンゼン粒子などの填料を上記のポリマーと併用することができる。これらの填料の粒径、含有量を調整して含めることで弾性分離搬送ベルト11aとの摩擦力Fを制御することができる。
これによって、弾性分離搬送ベルト11aを独立に駆動させる駆動力を伝達する必要が無く、また、弾性分離搬送ベルト11aと感光体20、記録紙Pとのそれぞれの駆動によって生ずる速度差を無くし、安定して走行させることで記録紙Pの搬送に影響を与えるような速度変動を抑制し、安定した高品位の画像をえることができる。
【0015】
また、弾性分離搬送ベルト11aを含むベルト装置10は、ここには図示していない右カバーに保持されており、紙面上の右側に右カバーが開くことで、弾性分離搬送ベルト11aと感光体20が離間する構成となっている。ユーザーが開閉可能なカバー等の部位に弾性分離搬送ベルト11aが配置することで、カバーを開けたときに自動的に搬送経路が開放され、ジャムになている記録紙Pの除去や、搬送経路のメンテナンスが容易となる。しかし、弾性分離搬送ベルト11aに駆動を持たせる場合、前記したカバー等の開閉動作に合せた駆動力の受け渡しの工夫が必要となってコストがあがり、また、構成によってはギア列の軸間距離の精度が出にくかったり、不安定になったりする可能性がある。弾性分離搬送ベルト11aが駆動力を持たないことで、駆動を伝達する機構が不要となる。
【0016】
次に、図2は、本発明の画像形成装置の構成を示す概略図である。図2において、カラー画像形成装置1は弾性中間転写ベルト11bを有する転写ベルト装置10と4つの画像ステーションが配置され、各画像ステーションには像担持体(以降は感光体ドラム)20Y、20C、20M、20Bkをそれぞれ有し、その回りには専用の帯電装置30Y、30C、30M、30Bk、現像装置50Y、50C、50M、50Bk、クリーニング装置40Y、40C、40M、40Bkを有している。
トナーを補給するトナーボトル51であり、図中左からイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、黒(Bk)のトナーが充填されており、ここから図示しない搬送経路によって、所定の補給量だけ各色の現像装置50Y、50C、50M、50Bkに補給される。
動作に関しては、記録媒体としての記録紙Pが給紙カセット81より給紙ローラ82でフィードされ、記録紙Pの先端がレジストローラ対83まで到達すると図示しないセンサによって検知され、この検出信号でタイミングを取りながら、レジストローラ対83によって記録紙Pを二次転写ローラ15と弾性中間転写ベルト11bのニップ部に搬送する。あらかじめ帯電装置30Y、30C、30M、30Bkによって一様に帯電された感光体ドラム20Y、20C、20M、20Bkは、露光装置70によりレーザー光にて露光走査され、感光体ドラム20Y、20C、20M、20Bk上に静電潜像が作られる。
各静電潜像は、それぞれ各色の現像装置50Y、50C、50M、50Bkにより現像され、感光体ドラム20Y、20C、20M、20Bk表面にイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナー像が形成される.駆動を持たない弾性中間転写ベルト11bは、回転を始めた像担持体としての感光体ドラム20Y、20C、20M、20Bkとの摩擦力によって駆動を始め、次に一次転写ローラ12Y、12C、12M、12Bkに電圧が印加され、感光体ドラム20Y、20C、20M、20Bk上のトナーが、弾性中間転写ベルト11b上に順次転写されていく。この時各色の作像動作は、そのトナー像が弾性中間転写ベルト11bの同じ位置に重ねて転写されるように、上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。
弾性中間転写ベルト11b上に形成された画像は、二次転写ローラ15の位置まで搬送され、記録紙Pに二次転写される。各色のトナー像が転写された記録紙Pは、定着装置60に搬送されて熱定着され、排紙ローラ84で排紙される。なお、感光体ドラム20Y、20C、20M、20Bk上の残留トナーは、それぞれのクリーニング装置40Y、40C、40M、40Bkでクリーニングされ、その後、直流に交流成分のバイアスが重畳印加された帯電装置30Y、30C、30M、30Bkによって除電と同時に帯電され、次の作像に備える.また、弾性中間転写ベルト11b上の残留トナーは、弾性中間転写ベルトクリーニング装置14によってクリーニングされ、次の作像工程に備える。
さらに、マシン起動時、感光体20上のトナー濃度調整を行うプロセスコントロール時、ジョブ終了後には、弾性中間転写ベルト11bがベルト内面に接する駆動ローラによって駆動力を持って、まず正回転方向に回転してベルト上の汚れをかき取り、その後逆回転してクリーニング装置40内のクリーニングブレードのカット面上に溜まった廃トナーや紙粉を除去し、また、クリーニングブレードのエッジ部に挟まった紙粉や異物を除去する。
また、像担持体としての感光体ドラム20Y、20C、20M、20Bkと弾性中間転写ベルト11bの間に生じる摩擦力F4は、弾性中間転写ベルト11bを駆動するための力F5よりも大きくなるような構成となっている。
現像装置50は開口部を有する現像ケース、感光体ドラム20表面に近接対向するように配置された現像ローラ、現像ローラ上の現像剤を一定の高さに規制する現像ブレード、現像ローラと対向する位置に配置される第1搬送スクリュと第2搬送スクリュ等により構成されている。また、クリーニング装置は開口部を有するクリーニングケース、感光体ドラム20上の残留トナーをクリーニングする為のクリーニングブレード、クリーニングした廃トナーを図示しない廃トナーボトルに搬送する為の廃トナースクリュ等により構成されている。
また、ベルト装置10は弾性中間転写ベルト11b、感光体ドラム20上のトナー像を弾性中間転写ベルト11bに転写する為の一次転写ローラ13、それらの部品を保持する弾性中間転写ベルトケース等にて構成されている。
【0017】
この弾性中間転写ベルト11bを、対向する感光体20との摩擦力によってのみ駆動させることで、弾性ベルト11と感光体20の線速不調和による「バンディング」、力がかかった弾性中間転写ベルト11bの伸縮作用による「横黒帯、ショックジター」等の不具合画像の発生を抑制する。感光体20と、弾性中間転写ベルト11bの両方に駆動を持たせる構成では、感光体20と弾性中間転写ベルト11bの狙いの線速値が近い場合、部品や組立のバラツキによって感光体20と弾性中間転写ベルト11bの実線速が時間とともに変化して、弾性中間転写ベルト11bの線速が感光体20の駆動による線速になったり弾性中間転写ベルト11b自身の駆動による線速になったりし、また、駆動列中のバックラッシの影響を受けて弾性中間転写ベルト11bの線速にバラツキが生じ、バンディングと呼ばれる異常画像が発生する。また、感光体20と弾性中間転写ベルト11bに一定値以上の線速差が生じ続ける場合、弾性中間転写ベルト11bの弾性によってベルトが伸長され、歪が蓄積される。その歪が元の形状に戻ろうとする弾性力が弾性中間転写ベルト11bと像担持体との摩擦力よりも大きくなった瞬間に、弾性中間転写ベルト11bはそれぞれの線速とは無関係な速度で弾性中間転写ベルト11bを元の形状に戻すために収縮して速度変動し、均一な画像ドット間距離を崩して横黒帯と呼ばれる異常画像を発生させる。伸縮の幅が大きい場合には、画像ドット間の距離がより乱れ、ショックジターと呼ばれる異常画像を発生させる。したがって、本発明では、弾性中間転写ベルト11bを駆動回転させるための力をF4、弾性中間転写ベルト11bと感光体20間に生じる静止摩擦力をF5としたとき、F4<F5なる関係を満たす構成にする。通常作像状態に、感光体20と弾性中間転写ベルト11bを接触させて転写ニップ部を形成させて、感光体20を通常作像中の回転方向に回転させ、その結果、弾性中間転ベルト11bが断続的なスリップ無しに回転させられた場合は、F4<F5なる関係を満たしていると判断する。より簡便な確認方法として、通常作像時の弾性分離搬送ベルト11bの回転速度(rpm等)を計測し、その回転速度がある幅をもった平均値に収束する場合は、F4<F5なる関係を満たしていると判断する。
弾性中間転写ベルト11bは、ポリフッ化ビニルデン樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、ポリイミド樹脂等の発泡体、ポリウレタン等の弾性を有するエラストマーを用いる。これらは、対応する感光体20等の関係で、摩擦力を制御することができる。
【0018】
また、作像中以外では駆動力が弾性分離搬送ベルト11bへ伝達される。マシン起動時、終了時、ジョブ終了後、プロセスコントロール時等の、ユーザーに要求された通常の作像動作以外の時に弾性中間転写ベルト11bを正回転させることで、ベルト上に残ったトナー汚れや紙粉の除去を繰返し行うことができ、弾性中間転写ベルト11bのクリーニング不良による、縦黒スジや裏汚れ、コバ面汚れ等の異常画像の発生を抑制する。また、前記した作像動作時以外に、弾性中間転写ベルト11bの逆回転を行うことで、クリーニングブレード上に溜まったトナーや、クリーニングブレードエッジに挟まった紙粉や異物の除去を行い、同じく弾性中間転写ベルト11bのクリーニング不良による異常画像の発生を抑制する。
【0019】
次に、ベルト装置10としての定着装置60について説明する。
図3は、定着装置の一例を示す概略構成図である。定着部材としての定着ベルト61は、弾性ベルト11であり、これらに、定着ローラ62、及びヒータ67を内蔵する加熱ローラ63を備えている。さらに、定着ベルト61に対向して加圧部材として加圧ローラ64を用いている。定着装置60は、加熱ローラと定着ローラとに無端状の定着ベルト61が巻き付いている。加熱ローラ63は、金属製の芯金にハロゲンランプ等の加熱手段を内蔵しており、この輻射熱によって加熱ローラ63を介し定着ベルト61を内側から加熱している。また、加熱ローラ63には、例えば、温度センサ素子であるサーミスタ68を、ベルトを介して配置し、サーミスタの温度検知に基づき、その設定温度となるように加熱手段を制御している。また、定着ベルト61を介して定着ローラ62をバネ等の図示しない付勢手段によって加圧している加圧ローラ63を備えている。また、加圧ローラ63には、図示しない駆動手段によって回転しており、これにより、定着ローラ62が従動回転するようになっている。また、定着装置60には、定着ベルト61の中央部付近に接触するテンションローラ65が設けられている。このテンションローラ65は、バネ66によって定着ベルト61を内側へ加圧しており、これにより、定着ベルト61にテンションが付与されている。なお、この実施形態においては、駆動手段を加圧ローラ64に設けているが、定着ローラ62に設け、加圧ローラ64を従動回転させてもよい。また、定着ニップの用紙搬送方向下流側には、分離部材69が設けられており、記録紙Pが定着ベルト61に巻き付かないようにしている。また、分離部材に対向する位置にガイド部材が配置されており分離部材とともに定着ニップ後の用紙を下流側へと案内している。
【0020】
このとき、定着ローラ62、加圧ローラ64は金属の芯金にシリコーンゴムを有したローラである。加熱ローラ63はアルミ、又は、鉄の中空ローラである。定着ベルト61は、ポリイミドまたはニッケルの基材にシリコーンゴム層、離型層を有しているものである。また、いずれの層にも、耐熱性を考慮してとポリイミド、ポリアミド、ポリウレタン等から選択される弾性体エラストマーを用いる。さらに、これらには、カーボンブラック、シリカ、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、アルミナ、酸化ジルコニウム等のフィラーを含有させることができる。記録紙Pと定着ベルト61の間に生じる摩擦力F7は、定着ベルト61を駆動するための力F6よりも大きく、また、記録媒体としての記録紙Pと加圧ローラ64の間に生じる摩擦力F8もF6よりも大きくなるような構成となっている。これらは、定着ベルト61の表面を調整し、記録紙P、対応する加圧ローラ64の関係で、摩擦力Fを制御することで、F6<F7、F6<F8の関係を構成することができる。
【0021】
図4は、画像形成装置に取り付ける原稿搬送装置、画像読取用のスキャナの構成を示す概略図である。
図示しない原稿のコピーがとられる際には、例えばシート原稿の束が原稿自動搬送装置5の原稿台131上セットされる。但し、その原稿が本状に閉じられている片綴じ原稿である場合には、コンタクトガラス132上にセットされる。このセットに先立ち、複写機本体に対して原稿自動搬送装置5が開かれ、スキャナ4のコンタクトガラス132が露出される。この後、閉じられた原稿自動搬送装置5によって片綴じ原稿が押さえられる。このようにして原稿がセットされた後、図示しないコピースタートスイッチが押下されると、スキャナ4による原稿読取動作がスタートする。但し、原稿自動搬送装置5にシート原稿がセットされた場合には、この原稿読取動作に先立って、原稿自動搬送装置5がシート原稿をコンタクトガラス132まで自動移動させる。原稿読取動作では、まず、第1走行体133と第2走行体134とがともに走行を開始し、第1走行体133に設けられた光源から光が発射される。そして、原稿面からの反射光が第2走行体134内に設けられたミラーによって反射せしめられ、結像レンズ135を通過した後、読取センサ136に入射される。読取センサ136は、入射光に基づいて画像情報を構築する。このような原稿読取動作と並行して、画像形成部6の各プロセスカートリッジ18Y、M、C、K内の各機器や、ベルト装置10、定着装置60がそれぞれ駆動を開始する。そして、読取センサ36によって構築された画像情報に基づいて、露光装置70が駆動制御されて、各感光体20Y、M、C、K上に、Y、M、C、Kトナー像が形成される。これらトナー像は、中間転写ベルト11b上に重ね合わせ転写された4色トナー像となる。
このスキャナ4と原稿読取装置5を画像形成装置1に、追加して取り付けることで、複写機としての機能を備える。
【0022】
図5は、本発明の画像形成装置に取り付けることができるファクシミリ装置の制御を説明するためのブロック図である。以下に、受信・送信時の動作について説明する。
ファクシミリ装置3がモデム114及びNCU115を介してファクシミリを受信すると、そのデータをメモリ111により一時保存するとともに、記憶装置内にセットされた記憶媒体119に記憶保存する。このとき、前記データをパソコン等他のデジタル機器で再生や編集できるように、他のデジタル機器と互換性を有するファイル形式、例えばTIF形式等に変換して記憶保存する。また、記憶媒体119に記憶保存するファイルを作成するときに、受信した時刻をファイル作成時刻として記憶保存する。これにより、例えば、「1年前にAさんから受信したファクシミリ」などを、どこでも容易に検索・閲覧することができ、ファクシミリデータの利用性を広げることができる。プリントアウトが必要であるかどうかは使用者が判断することができ、プリントアウトする際には書込部18により用紙に印字する。
送信時は、紙の原稿を送信する場合には読取部117に原稿を読み取らせ、そのデータをメモリ111に一時保存するとともに、記憶装置内にセットされた記憶媒体119に記憶保存する。このとき、受信時と同様に、他のデジタル機器と互換性を有するファイル形式で、送信した時刻をファイル作成時刻と記憶保存する。
さらに、ファクシミリ装置3がワンタッチダイヤル機能を備え、送受信先の名前やファクシミリ番号等の情報がワンタッチダイヤル登録されている場合には、ファイル名をワンタッチダイヤル登録名及び追い番として自動的に保存する。これにより、送信時に相手先を検索しやすくなる。
このファクシミリ装置3を、スキャナ4と原稿読取装置5を有する画像形成装置1に、追加して取り付けることで、プリンタ機能とファクシミリ機能の両方を備える。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明に係るプロセスカートリッジが搭載された画像形成装置の概略構成図である。
【図2】本発明に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図3】定着装置の一例を示す概略構成図である。
【図4】画像形成装置に取り付ける原稿搬送装置、画像読取用のスキャナの構成を示す概略図である。
【図5】本発明の画像形成装置に取り付けることができるファクシミリ装置の制御を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
【0024】
1 画像形成装置
2 プロセスカートリッジ
3 ファクシミリ装置
3 スキャナ
4 原稿搬送装置
5 画像形成部
10 ベルト装置
11 弾性ベルト
11a 弾性分離搬送ベルト
11b 弾性中間転写ベルト
12 張架ローラ
13 一次転写ローラ
14 ベルトクリーニング装置
15 二次転写ローラ
20 感光体ドラム
30 帯電装置
40 クリーニング装置
50 現像装置
51 トナーボトル
60 定着装置
61 定着ベルト
62 定着ローラ
63 加熱ローラ
64 加圧ローラ
65 テンションローラ
66 スプリング
67 ヒータ
68 サーミスタ
69 分離板
70 露光装置
80 給紙装置
81 給紙カセット
82 給紙ローラ
83 レジストローラ
84 排紙ローラ
91 除電ランプ
92 トナー濃度センサー
111 メモリ
112 表示部
113 制御部
114 モデム
115 NCU
116 システムメモリ
117 読取部
118 書込部
119 記録媒体
131 原稿台
132 コンタクトガラス
133 第1走行体
134 第2走行体
135 結像レンズ
136 読取センサ
P 記録紙

【特許請求の範囲】
【請求項1】
像を担持する像担持体、像を形成する記録媒体と圧接又は記録媒体を担持・搬送するために回転する無端状の弾性ベルトを備えたベルト装置において、
前記弾性ベルトが、像担持体又は記録媒体との摩擦力で回転駆動する
ことを特徴とするベルト装置。
【請求項2】
潜像を担持し、着脱可能な像担持体と、
前記像担持体表面を帯電する帯電装置と、
前記像担持体に潜像を形成する露光装置と、
前記像担持体上の潜像にトナーを供給して現像する現像装置と、
前記像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に直接又は中間転写体を介して転写する転写装置と、
前記記録媒体条のトナー像を熱及び/又は圧力で定着する定着装置と、
転写後の像担持体に残留する転写残トナーを回収するクリーニング装置とを備える画像形成装置において、
前記画像形成装置は、さらに、収納している記録媒体を供給・搬送する給紙装置を備え、かつ、前記記録媒体を像担持体に対向する位置で搬送する弾性分離搬送ベルトを有し、
前記弾性分離搬送ベルトが、像担持体及び/又は搬送中の記録媒体との摩擦力によって駆動させる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項3】
請求項2に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、間接印加による転写方式であって、
ユーザーが開閉可能な部位に弾性分離搬送ベルトが配置され、
画像形成の作像中に回転する方向ににおける前記弾性分離搬送ベルトに、作像中は独立して回転するための駆動力が伝達されない
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項4】
請求項2又は3に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、画像形成の作像中以外では、弾性分離搬送ベルトへ駆動力が伝達される
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項5】
請求項2ないし4のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記弾性分離搬送ベルトを駆動回転させるための力をF1とし、
記録媒体と弾性分離搬送ベルト間に生じる静止摩擦力をF2としたとき、
F1<F2 の関係を満たす
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項6】
請求項2ないし4のいずれかに記載の画像形成装置において、
弾性分離搬送ベルトを駆動回転させるための力をF1、
記録媒体と像担持体間に生じる静止摩擦力をF3としたとき、
F1<F3 の関係を満たす
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項7】
潜像を担持し、着脱可能な像担持体と、
前記像担持体表面を帯電する帯電装置と、
前記像担持体に潜像を形成する露光装置と、
前記像担持体上の潜像にトナーを供給して現像する現像装置と、
前記像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に直接又は中間転写体を介して転写する転写装置と、
前記記録媒体上のトナー像を熱及び/又は圧力で定着する定着装置と、
転写後の像担持体に残留する転写残トナーを回収するクリーニング装置とを備える画像形成装置において、
前記画像形成装置は、前記中間転写体は、無端状の弾性ベルト(中間転写ベルト)であって、像担持体との摩擦力によって駆動させる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項8】
請求項7に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、画像形成の作像中に回転する方向ににおける前記中間転写ベルトに、作像中は独立して回転するための駆動力が伝達されない
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項9】
請求項7又は8に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、画像形成の作像中以外では、前記中間転写ベルトへ駆動力が伝達される
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項10】
請求項7ないし9のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記中間転写ベルトを駆動回転させるための力をF4、
前記中間転写ベルトと像担持体間に生じる静止摩擦力をF5としたとき、
F4<F5 の関係を満たす
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項11】
請求項7ないし10のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、前記弾性分離搬送ベルトを備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項12】
請求項1ないし11のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、原稿を読み取る読取装置を備える
ことを特徴とする画像形成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2009−162971(P2009−162971A)
【公開日】平成21年7月23日(2009.7.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−201(P2008−201)
【出願日】平成20年1月4日(2008.1.4)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】