(57)【要約】【課題】経時変化によるベルトの伸び等に左右されず、安定して規定の張力を維持できるベルト張力調整機構及びこれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】駆動プーリ21と従動プーリ22との間にタイミングベルト23を掛け渡して駆動力を伝達するベルト駆動伝達装置において、ベルト23を押圧するために移動可能な回転体31と、回転体31をベルト23に押し付けるための圧縮バネ34とを有し、圧縮バネ34が回転体31の移動を規制する。【選択図】図１
2010025128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動プーリと従動プーリとの間にエンドレスのベルトを掛け渡して駆動力を伝達するベルト駆動伝達装置において、
前記ベルトを押圧するために移動可能な押圧部材と、
前記押圧部材を前記ベルトに付勢するための付勢手段と、
を有し、
前記付勢手段が前記押圧部材の移動を規制することを特徴とするベルト駆動伝達装置。
【請求項２】
前記付勢手段は圧縮バネであり、前記圧縮バネが圧縮限界まで圧縮されたときに、前記押圧部材の移動を規制することを特徴とする請求項１記載のベルト駆動伝達装置。
【請求項３】
前記付勢手段は前記押圧部材を保持する保持部材に設けられた弾性変形可能な弾性部であり、前記弾性部が弾性変形不能となったときに、前記押圧部材の移動を規制することを特徴とする請求項１記載のベルト駆動伝達装置。
【請求項４】
駆動プーリと従動プーリとの間にエンドレスのベルトを掛け渡して駆動力を伝達する駆動伝達装置において、
前記ベルトを押圧するために移動可能な押圧部材と、
前記押圧部材を前記ベルトに付勢するための付勢手段と、
前記押圧部材の移動を規制するために支持部材に当接可能なストッパと、
を有し、
前記ストッパと前記支持部材との当接部に緩衝部を有することを特徴とするベルト駆動伝達装置。
【請求項５】
前記緩衝部は熱可塑性エラストマで構成されていること特徴とする請求項４に記載のベルト駆動伝達装置。
【請求項６】
前記緩衝部はウレタンで構成されていること特徴とする請求項４に記載のベルト駆動伝達装置。
【請求項７】
ベルト駆動伝達装置により駆動力を伝達してシートに画像を形成する画像形成装置において、
前記ベルト駆動伝達装置として請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のベルト駆動伝達装置を有す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、ベルトにより駆動力を伝達するためのベルト駆動伝達装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、歯付プーリにタイミングベルトを巻き掛けてベルト伝動を行うベルト伝動装置においては、ベルトの張力が低下すると、ベルトの歯部とプーリの歯部との噛み合いがなくなっていわゆるジャンピング現象が生じるという問題がある。
【０００３】
ジャンピング現象を抑制する構成としては、図７に示すように、タイミングベルト100と噛み合う歯付プーリ101，102のうち一方のプーリ101の位置を調整可能としたものがある。また、図８に示すように、タイミングベルト100上に設けられたアイドラプーリ103をベルト100に張力をかけるように位置調整可能としたものがある。これらは、タイミングベルト100に所定の張力が得られるように歯付プーリ101やアイドラプーリ103の位置を調整して固定するものである。
【０００４】
また、他の構成としては、図９に示すように、タイミングベルト100の緩み側背面をバネ104等に付勢されたテンションローラ105により押圧し、ベルト100にその駆動力に応じた張力を与える構成がある。
【０００５】
しかし、図７及び図８に示す構成では、歯付プーリ101あるいはアイドラプーリ103を固定で配置するため、テンションは組立時に調整する必要がある。そのため、規定の張力を得るには、特殊な組立方法が必要である。また、経時変化に伴ってベルトに伸びが生じた場合には張力が低下して所望のテンションが得られなくなり、ジャンピング現象が発生するおそれがある。
【０００６】
これに対して、図９に示すようにテンションローラ105をバネ104等により付勢する構成では規定の張力を得ることが容易である。しかしながら、この場合は停止中のプーリが急加速してタイミングベルトの伝達トルクが急激に変わる場合や、高温環境下などでプーリが熱膨張してタイミングベルトとプーリの噛み合いが悪くなった場合、バネ等で付勢された張力では抑えきれなくなる。そして、結果としてジャンピング現象が発生するおそれがあった。
【０００７】
そのため、図９に示すような構成では、タイミングベルト100を付勢するためのテンションローラ105を保持するホルダ106上に、ストッパ107を設けている。これにより、ホルダ106のストロークの下限値を制限してジャンピング現象が起こらないようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図９に示すように、ストッパ107を設ける構成では、ベルトが振動している時はストッパ107がホルダ106のスライド方向を規制するための支持部材108にぶつかって、衝突音が発生する。
【０００９】
画像形成装置にあっては、タイミングベルトを用いて駆動伝達することが多いが、これは静音化のために用いられることが多い。そのため、上記のようにストッパの衝突音が発生すると、この音が耳障りな音となる。さらに、衝突の際の振動が側板等を伝わり、画像不良を発生させるおそれがあった。
【００１０】
本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、その目的は、経時変化によるベルトの伸び等に左右されず、安定して規定の張力を維持できるベルト張力調整機構及びこれを備えた画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための本発明における代表的な手段は、駆動プーリと従動プーリとの間にエンドレスのベルトを掛け渡して駆動力を伝達するベルト駆動伝達装置において、前記ベルトを押圧するために移動可能な押圧部材と、前記押圧部材を前記ベルトに押し付けるための付勢手段と、を有し、前記付勢手段が前記押圧部材の移動を規制することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
前記弾性体が、圧縮バネで構成されている場合、圧縮バネの密着高さを付勢部材のストロークの下限値として制限する構成を用いる。圧縮バネは、段階的に圧縮され、密着高さになったときに剛体となるため、従来のように、ストッパを持つ構成に比べ、衝突音は発生しない。特に画像形成装置用いた場合においては、衝突による振動の伝播が少なくなるため画像不良が発生しない。
【００１３】
前記弾性体が、付勢部材上の弾性変形部位で構成されている場合、弾性変形の限界値を付勢部材のストロークの下限値として制限する構成を用いる。弾性部位は、少しずつ変形し、弾性部位が突き当たったときに剛体となるため、従来のように、ストッパを持つ構成に比べ、衝突音は発生しない。特に、画像形成装置においては衝突による画像不良は発生しない。さらに、付勢部材上に弾性部位を持つため、部品点数を少なくすることができ、安価となる。
【００１４】
前記付勢部材が熱可塑性エラストマで成形されている場合、もしくはストッパにウレタンに代表される緩衝部材を介した場合、弾性体のダンパ機能によって、衝突音を軽減することが出来る。特に画像形成装置においては、衝突による振動を軽減することが出来るので、画像不良は発生しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
〔第１実施形態〕
次に本発明を実施するための最良の形態として、ベルト駆動伝達装置を画像形成装置としてプリンタに用いた例を示す。
【００１６】
［画像形成装置の全体構成］
まず、画像形成装置の全体構成について、図３を参照して説明する。本実施形態の画像形成装置であるレーザビームプリンタＰは、電子写真画像形成プロセスによって記録媒体（例えば、記録シート、ＯＨＰシート、布等）１に画像を形成するものである。
【００１７】
回転可能なドラム形状の感光体（感光体ドラム）２の周囲に帯電ローラ３、現像ローラ４等が配置され、これらが装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ５として構成されている。このプロセスカートリッジ５を装着すると、感光体ドラム２等がカップリング（図示せず）を介して装置本体と駆動連結され駆動回転可能となる。
【００１８】
画像形成に際しては、回転する感光体ドラム２を帯電ローラ３により一様に帯電し、光学ユニット６から画像情報に応じたレーザ光を照射して静電潜像を形成する。この静電潜像を現像ローラ４等を有する現像手段によりトナー現像して可視像化する。
【００１９】
前記トナー像の形成と同期して、給送ローラ７、搬送ローラ８及びレジストローラ対９を駆動回転して給送カセット10に装填された記録媒体１を感光体ドラム２と転写ローラ11のニップ部に搬送する。そして、転写ローラ11に転写バイアスを印加して感光体ドラム２上のトナー像を記録媒体１に転写する。
【００２０】
トナー像の転写を受けた記録媒体１は定着手段12へと搬送されて加熱、加圧されることでトナー像が定着された後、排出ローラ13により排出トレイ14へと排出される。
【００２１】
［ベルト駆動伝達装置］
上記画像形成装置の感光体ドラム２、給送ローラ７、搬送ローラ８、さらには定着手段12等にはベルト駆動伝達装置によって駆動力が伝達される。次に本実施形態に係るベルト駆動伝達装置の構成について、図１を参照して説明する。
【００２２】
図１は本実施形態の画像形成装置に駆動伝達するためのベルト駆動伝達装置の斜視説明図である。
【００２３】
モータ20の駆動軸に駆動プーリ21が取り付けられている。前記駆動プーリ21と、回転自在に取り付けられた従動プーリ22との間にはエンドレスのタイミングベルト23が掛け渡されており、モータ20の駆動力が駆動プーリ21、タイミングベルト23を介して従動プーリ22へと伝達される。なお、前記駆動プーリ21の回転軸21ａと従動プーリ22の回転軸22ａは平行に配置されている。また、前記駆動プーリ21、従動プーリ22は歯付プーリであり、タイミングベルト23にもこれと噛み合う歯が形成されている。
【００２４】
従動プーリ22にはギア24が一体的に形成され、このギア24が２個のアイドラギア25，26と噛合している。さらに、一方のアイドラギア25にはギア27，28が噛合し、他方のアイドラギア26にはギア29が噛合している。そして、ギア27はプロセスカートリッジ５に駆動力を伝達し、ギア28は給送ローラ７や搬送ローラ８に駆動力を伝達する。また、ギア29は定着手段12及び排出ローラ13に駆動力を伝達する。
【００２５】
本実施形態のベルト駆動伝達装置は、ベルトの歯部とプーリの歯部との噛み合いがなくなって起こるジャンピング現象を防ぐため、タイミングベルト23の張力を調整する張力調整手段30が設けられている。
【００２６】
上記張力調整手段30は、図２に示すように、タイミングベルト23のベルト面を外側から押圧するための押圧部材である回転体31がホルダ32に回転自在に取り付けられている。そして、前記回転体31を保持する保持部材であるホルダ32が支持部材33に移動可能に取り付けられている。さらに、前記ホルダ32と支持部材33の間に圧縮バネ34が取り付けられている。この圧縮バネ34は回転体31をタイミングベルト23に押し付けるための付勢手段となるものであり、コイルスプリングによって構成されている。
【００２７】
圧縮バネ34によって付勢された回転体31がタイミングベルト23を押圧することで、タイミングベルト23に張力が付与されてジャンピング現象の発生を防止している。なお、上記圧縮バネ34による付勢力が強すぎると、タイミングベルト23の歯が噛み込む時の音が大きくなってしまう。逆に圧縮バネ34による付勢力が弱いと、ジャンピング現象が発生するおそれがある。そのため、圧縮バネ34の付勢力は上記の点に注意しながら、適正な力となるように設定する。
【００２８】
回転体31はホルダ32が支持部材33に支持されている範囲で移動可能となっている。回転体31が最も突出する移動上限まで移動すると、ホルダ32と支持部材33とに設けられた係止部（図示せず）が相互に係止して、ホルダ32が支持部材33から脱落しないようになっている。
【００２９】
一方、回転体31が最も支持部材33の内側に移動する移動下限は圧縮バネ34によって規制されるようになっている。圧縮バネ34は、回転体31が押圧されると圧縮されていく。そして、スプリングを構成するコイルが相互に密着すると、それ以上は圧縮できない圧縮限界となって剛体となる。本実施形態では圧縮バネ34が前記圧縮限界になるまでホルダ32が支持部材33内を移動可能となっており、圧縮限界になるとホルダ32はそれ以上移動できない。すなわち、回転体31が押圧されると圧縮バネ34が圧縮していくが、コイルが密着した圧縮限界になると、それ以上は圧縮できないためにホルダ32の移動が圧縮バネ34によって規制される。このときが移動下限である。
【００３０】
このように、回転体31の移動下限が圧縮バネ34によって規制されるため、従来のようにストッパが支持部に衝突する衝突音は発生しない。また、衝突による振動も発生しないために、これに起因した画像不良も生じない。
【００３１】
〔第２実施形態〕
次に第２実施形態に係る装置について図４及び図５を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成は第１実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となるベルト駆動伝達装置における張力調整手段の構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。
【００３２】
本実施形態の張力調整手段は、図４に示すように、タイミングベルト23のベルト面を外側から押圧するための押圧部材である回転体31がホルダ32に回転自在に取り付けられ、このホルダ32が支持部材33に移動可能に取り付けられている。そして、本実施形態のホルダ32の下部には弾性変形可能な弾性部32ａが一体的に形成されている。この弾性部32ａは回転体31をタイミングベルト23に押し付けるための付勢手段となるものであり、２個の脚部が左右対称に下方へ突出して形成され、下端が支持部材33に形成された凹部の角に当接している。回転体31が押圧されると弾性部32ａが弾性変形し、回転体31を上方へ押し上げるように付勢する。これにより、タイミングベルト23が回転体31によって付勢され、張力が付与される。
【００３３】
上記構成において、回転体31が下方へ移動していくと弾性部32ａが弾性変形していき、回転体31が所定位置まで移動すると、図５に示すように、弾性部32ａが矢印ａ方向に変形して相互に突き当たり、また支持部材33に突き当たることで弾性変形不能となる。このとき、弾性部32ａは剛体の状態となる。このため、弾性部32ａはそれ以上は弾性変形せず、その位置が回転体31の移動下限となる。
【００３４】
本実施形態にあっても、回転体31の移動下限が弾性部32ａによって規制されるため、従来のようにストッパが支持部に衝突する衝突音は発生しない。また、衝突による振動も発生しないために、これに起因した画像不良も生じない。
【００３５】
さらに、本実施形態にあっては前述した第１実施形態に比べて回転体31を保持するホルダ自体が付勢力を与える構成を持っているため、圧縮バネが必要なくなる。そのため、部品点数を削減し、安価に同様の効果を得ることができる。なお、弾性部32ａをホルダ32と別部材で構成することも可能である。
【００３６】
〔第３実施形態〕
次に第３実施形態に係る装置について図６を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成も第１実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となるベルト駆動伝達装置における張力調整手段の構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。
【００３７】
本実施形態の張力調整手段は、第１実施形態と同様にタイミングベルト23を押圧するために移動可能な回転体31がホルダ32に回転可能に取り付けられ、このホルダ32が支持部材33に移動可能に取り付けられている。そして、前記ホルダ32が圧縮バネ34によって上方に付勢されている。
【００３８】
ここで、本実施形態のホルダ32には支持部材33に当接可能なストッパ32ｂが形成されている。このストッパ32ｂは回転体31を保持したホルダ32が所定位置まで下降すると支持部材33に当接し、それ以上の下降を規制する。すなわち、ストッパ32ｂによって回転体31の移動下限を設定している。
【００３９】
また、本実施形態では前記ストッパ32ｂの端部、すなわち支持部材33との当接部に衝突の衝撃を緩衝する緩衝部35が設けられている。本実施形態では前記緩衝部35を、熱可塑性エラストマで構成することにより、ストッパ衝突時の衝撃を緩衝するようにしている。回転体31の移動下限は、前記緩衝部35が弾性変形して、圧縮限界となったときの値で規定する。
【００４０】
本実施形態にあっては、ホルダが樹脂材料で成形されていた時に比べ、緩衝部35は柔らかいため、衝突音を低減することができる。また、衝突の際の衝撃は、熱可塑性のエラストマのダンパ機能によって衝撃を吸収することで、特に画像形成装置においても側板等に振動が伝わらないため、画像不良は発生しない。
【００４１】
なお、本実施形態では緩衝部35を熱可塑性エラストマで構成した例を示したが、これは衝撃を緩衝し得る部材であればよく、他にも例えばウレタンで構成しても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】第１実施形態に係る画像形成装置に駆動伝達するためのベルト駆動伝達装置の斜視説明図である。
【図２】第１実施形態に係るベルト駆動伝達装置の模式説明図である。
【図３】画像形成装置の全体構成の説明図である。
【図４】第２実施形態に係るベルト駆動伝達装置の模式説明図である。
【図５】第２実施形態に係る張力調整手段の説明図である。
【図６】第３実施形態に係るベルト駆動伝達装置の模式説明図である。
【図７】従来技術に係るベルト駆動伝達装置の模式説明図である。
【図８】従来技術に係るベルト駆動伝達装置の模式説明図である。
【図９】従来技術に係るベルト駆動伝達装置の模式説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    …記録媒体
２    …感光体ドラム
３    …帯電ローラ
４    …現像ローラ
５    …プロセスカートリッジ
６    …光学ユニット
７    …給送ローラ
８    …搬送ローラ
９    …レジストローラ対
10    …給送カセット
11    …転写ローラ
12    …定着手段
13    …排出ローラ
14    …排出トレイ
20    …モータ
21    …駆動プーリ
21ａ，22ａ …回転軸
22    …従動プーリ
23    …タイミングベルト
24    …ギア
25，26 …アイドラギア
27，28，29 …ギア
30    …張力調整手段
31    …回転体
32    …ホルダ
32ａ  …弾性部
32ｂ  …ストッパ
33    …支持部材
34    …圧縮バネ
35    …緩衝部
【図１】
2010025128.tif 000003
【図２】
2010025128.tif 000004
【図３】
2010025128.tif 000005
【図４】
2010025128.tif 000006
【図５】
2010025128.tif 000007
【図６】
2010025128.tif 000008
【図７】
2010025128.tif 000009
【図８】
2010025128.tif 000010
【図９】
2010025128.tif 000011