(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユニットフレームに支持された複数のローラ間に無端ベルトを架設してなるベルトユニットを装置本体のフレームに位置決め支持するベルトユニットの取り付け構造において、
上記ベルトユニットのユニットフレームを上記装置本体フレームに対して、その一側を上記無端ベルトを架設する両端のローラのローラ軸を各々第１支持部及び第２支持部の２か所で支持すると共に、他側を第３支持部の１か所で支持してなることを特徴とするベルトユニットの取り付け構造。
【請求項２】
上記ユニットフレームの一側を支持する上記第１支持部及び第２支持部で支持する上記ローラ軸の一つを駆動ローラ軸としてなることを特徴とする請求項１記載のベルトユニットの取り付け構造。
【請求項３】
上記第１支持部、第２支持部、及び第３支持部の３か所の支持部を上記装置本体フレームに対して、各々回転自在に支持してなることを特徴とする請求項１又は２記載のベルトユニットの取り付け構造。
【請求項４】
上記第３支持部を上記無端ベルトを架設してなる複数のローラのローラ軸中心を結んだ多角形の内側に位置させてなることを特徴とする請求項１乃至３記載のベルトユニットの取り付け構造。
【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、カラープリンター等のカラー画像形成装置、その他において幅広く使用されているベルトユニットを、装置本体に対して位置決め支持する、ベルトユニットの取り付け構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カラー複写機、カラープリンター等のカラー画像形成装置においては、図６に示すように潜像坦持体（感光体）２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｋ上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の未定着トナー像を、無端ベルトにて構成される中間転写体（中間転写ベルト）２２に重ね合わせて一次転写し、改めてこの未定着トナー像を中間転写ベルト２２から記録用紙２３上に一括形成するようにしている。
【０００３】
この中間転写ベルト２２は、駆動ローラ２４、アイドラローラ２５、及びテンションローラ２６、２７等の複数のローラ間に架設されており、これら複数のローラ２４、２５、２６、２７を支持するユニットフレーム２８とともにベルトユニット２９を構成している。
ベルトユニット２９のユニットフレーム２８は、図７に示すように装置本体３０のフレームにベルトユニット２９の２本のローラ２４、２５のローラ軸両端で位置決め支持されるか、あるいは特開平１−１８８６６５号公報に記載されている複写機のように装置本体のフレームにビス止め等により固定される。
【０００４】
上記したカラープリンターや特開平１−１８８６６５号公報に記載されている複写機等においては、中間転写ベルト２２が記録用紙２３の搬送方向と直角な方向に横ずれする問題があり、この問題が生ずる原因としては、
（１）部品精度による各ローラのアライメント誤差。
（２）組み立て精度による各ローラのアライメント誤差。
（３）装置を設置する面の段差等による装置本体の歪みが影響する各ローラのアライメント誤差。
等が考えられるが、特に近年の小型、軽量化を図った装置では、装置全体の剛性が低下しており、上記（３）に起因してのアライメント誤差が発生し易くなっている。
【０００５】
この設置面の段差に起因する各ローラのアライメント誤差を、図７に基づいて説明する。
図示のように装置本体３０の設置部Ａが設置面の段差によりΔＡだけ持ち上げられると、それによりベルトユニット２９の支持部３１がΔＡ’だけ持ち上げられることになる。
このとき装置本体３０の他の設置部Ｂ、Ｃ、Ｄが持ち上げられていない限り、ベルトユニット２９の他の支持部３２、３３、３４も殆ど持ち上げられることはない。
【０００６】
従って、ベルトユニット２９の支持部３１だけがΔＡ’だけ持ち上げられ、ねじれ変形が発生することになり、このベルトユニット２９の変形が中間転写ベルト２２を架設する各ローラのアライメント誤差をもたらし、中間転写ベルト２２の横ずれの原因となる。
このようなローラのアライメント誤差に起因する中間転写ベルトの横ずれ対策として、特開昭５７−１１５６４９号公報には無端ベルトの側部を規制するガイドを備えたローラに回転方向溝を多数加工して制御するようにしたものが開示されている。
【０００７】
また、特開平２−１５７７６９号公報、あるいは特開平４−１６４３８号公報等には、無端ベルトの画像形成部領域以外の内側にリブを設け、このリブをローラあるいはガイド部に設けた案内部材に沿わせることによって、無端ベルト側方の位置を規制するようにしたものが開示されている。
しかしながら、上記したいずれの案も、作業工数の増加や歩留りの低下、部品点数の増加、さらには無端ベルトの耐久性低下等といった点で問題があり、装置のコストアップは避けられなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、小型、軽量化を図ったカラー画像形成装置他の各種装置で使用されているベルトユニットにおいて、装置を設置する面の段差が影響したベルトユニットの各ローラのアライメント誤差による無端ベルトの横ずれを容易に解消することができる、ベルトユニットの取り付け構造を提供することにある。
本発明のもう一つの課題は、無端ベルトの横ずれ解消を作業工数の増加や部品点数の増加、あるいは無端ベルトの耐久性低下等を招くことなく、低コストで実現できる簡素な構成のベルトユニットの取り付け構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するため、本発明にかかるベルトユニットの取り付け構造は、ユニットフレームに支持された複数のローラ間に無端ベルトを架設してなるベルトユニットを装置本体のフレームに位置決め支持するベルトユニットの取り付け構造において、上記ベルトユニットのユニットフレームを上記装置本体フレームに対して、その一側を上記無端ベルトを架設する両端のローラのローラ軸を各々第１支持部及び第２支持部の２か所で支持すると共に、他側を第３支持部の１か所で支持してなることを特徴とするもので、ベルトユニットを上記のように支持することにより、設置面の段差によって装置本体の設置部の一つが持ち上げられ、装置本体が歪んだ状態に設置されても、ベルトユニットは持ち上げられた部分と対角をなす部分が若干下がり、ベルトユニット全体としては傾斜させられることになるものの、歪みの発生は極小となり、各ローラのアライメントへの影響を殆どなくすることができるため、ベルトの横ずれを組み立て時の精度だけで管理することができるようになる。
【００１０】
また、本発明にかかるベルトユニットの取り付け構造は、上記のベルトユニットの取り付け構造において、上記ユニットフレームの一側を支持する上記第１支持部及び第２支持部で支持する上記ローラ軸の一つを駆動ローラ軸としてなることを特徴とするもので、このように無端ベルトの駆動ローラに駆動力を伝達する駆動ローラ軸を支持部とすることにより、駆動入力部の位置精度をベルトユニットの動きに影響されることなく、安定させることができる。
【００１１】
また、本発明にかかるベルトユニットの取り付け構造は、上記のベルトユニットの取り付け構造において、上記第１支持部、第２支持部、及び第３支持部の３か所の支持部を上記装置本体フレームに対して、各々回転自在に支持してなることを特徴とするもので、このように各支持部を各々回転自在に支持することによって、設置面段差の影響によりベルトユニットが傾斜させられる際にも、各支持部の相対回転でねじれ変形を吸収することができるため、ベルトユニット自体の歪み発生を一層極小とすることができ、設置面段差による各ローラのアライメント誤差発生をなくすることができる。
【００１２】
更に、本発明にかかるベルトユニットの取り付け構造は、上記のベルトユニットの取り付け構造において、上記第３支持部を上記無端ベルトを架設してなる複数のローラのローラ軸中心を結んだ多角形の内側に位置させてなることを特徴とするもので、第３支持部の位置を上記のような位置に設定することによって、ベルトユニット自体の自重によるねじれ（歪み）も抑えることができるため、ベルトユニットの剛性を更に低くすることができる。
なお、第３支持部の位置をベルトユニットの重心位置付近とすることが最も効果的である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図１乃至図５に基づいて説明する。
図１は本発明の実施形態にかかるベルトユニットの取り付け構造の概念を示す鳥瞰図、図２はその具体的構成を示す平面図、図３はその第１支持部を拡大して示す平面図、図４は図３の側面図、図５の（Ａ）乃至（Ｄ）は支持部の変形状態を説明する側面図である。
【００１４】
図中において、１はカラー複写機、カラープリンター等のカラー画像形成装置の装置本体を示し、２はその装置本体フレームを示す。
３は装置本体１内に設置されるベルトユニットであり、中間転写体を構成する無端ベルト４と、この無端ベルト４を架設する、少なくとも無端ベルト４を駆動する駆動ローラ５、駆動ローラ５との間で無端ベルト４を架設するアイドラローラ６、及び無端ベルト４に張力を付与するテンションローラ７、８からなる複数のローラ５、６、７、８と、これらローラ５、６、７、８を支持する左右一対のユニットフレーム９とから構成されている。
【００１５】
このベルトユニット３は、図２、３、４に示されているように駆動ローラ５と一体をなす駆動ローラ軸１０の一端側が、ユニットフレーム９を回転自在に貫通して保持され、装置本体フレーム２に軸受け１１を介して回転自在に支持されることによって、ベルトユニット３の一側を装置本体フレーム２に対して支持する第１支持部１２を構成しており、この駆動ローラ軸１０の一端側には、駆動力の入力ギヤ１３が取り付けられている。
なお、駆動ローラ軸１０の他端側は、ユニットフレーム９に回転自在に支持されている。
【００１６】
また、ベルトユニット３の一側を装置本体フレーム２に対して支持する、第１支持部１２と対をなす第２支持部１４は、アイドラローラ６と一体をなすアイドラローラ軸１５の一端側が、ユニットフレーム９を回転自在に貫通し、装置本体フレーム２に軸受け１６を介して回転自在に支持されることにより構成され、このアイドラローラ軸１５の他端側は、ユニットフレーム９に回転自在に支持されている。
なお、テンションローラ７、８と一体をなすテンションローラ軸の両端は、それぞれユニットフレーム９に回転自在に支持されている。
【００１７】
更に、ベルトユニット３は、無端ベルト４及び各ローラ５、６、７、８のローラ軸を支持するユニットフレーム９によって多角形状に形成され、このベルトユニット３の一側を装置本体フレーム２に対して支持する第１支持部１２及び第１支持部１４の反対側において、第３支持部１７を介して装置本体フレーム２に支持される。
【００１８】
この第３支持部１７は、無端ベルト４を架設する複数のローラ５、６、７、８のローラ軸中心を結んだ多角形の内側に位置するよう配設されるが、特にベルトユニット３自体の重心位置に配設するのが最も望ましく、ユニットフレーム９の側面に固定軸１８を設け、この固定軸１８を軸受け１９を介して装置本体フレーム２に支持することによって構成される。
なお、第３支持部１７は、駆動ローラ５及びアイドラローラ６以外のテンションローラ７、８のローラ軸を支持部として構成してもよい。
【００１９】
しかして、上記の実施形態によると、図１に示すように装置本体１の一端設置部Ａが設置面の段差の影響により、ΔＡだけ持ち上げられたと仮定すると、これれによってベルトユニット３の装置本体フレーム２に対する第１支持部１２はΔＡ’だけ持ち上げられる。
この持ち上げ量ΔＡ’は、装置本体１の設置部Ｄから設置部Ａまでの距離をＬ１、設置部Ｄから第１支持部１２までの距離をＬ２としたとき、ΔＡ’＝Ｌ２・ΔＡ／Ｌ１となる。
【００２０】
このとき、装置本体１の他の設置部Ｂ、Ｃ、Ｄは段差面により持ち上げられていないため、装置本体１は設置部Ａのみが持ち上げられて設置され、歪んだ状態で設置されることになる。
この装置本体１の歪みがベルトユニット３に対して、どのように影響するかをみると、ベルトユニット３の第１支持部１２は、ΔＡ’だけ持ち上げられるものの、第２支持部１４の持ち上げ量はΔＡ’より更に小さい微小量であり、無視できる程度の量にすぎず、また第３支持部１７は、全く持ち上げられない。
【００２１】
ベルトユニット３は、第１支持部１２、第２支持部１４、及び第３支持部１７で装置本体フレーム２に対して各々回転自在に支持されており、装置本体１の設置部Ａが持ち上げられると、第１支持部１２は、図５（Ａ）の状態から図５（Ｂ）に示すように持ち上げられるが、装置本体１の持ち上げ量ΔＡに比べると、第１支持部１２の持ち上げ量はΔＡ’は小さく、またベルトユニット３の傾きは、装置本体１の傾きに比較して少なく、ベルトユニット３は第１支持部１２で装置本体１に対して相対的に回動するため、装置本体１の歪みがここで吸収される。
【００２２】
同様に第２支持部１４、及び第３支持部１７も装置本体１に対して回動自在に支持されれており、第１支持部１２で若干傾けられたベルトユニット３は、第２支持部１４、及び第３支持部１７でも装置本体１に対して相対的に回動し、装置本体１とは独立して動くことができるため、第１支持部１２と対角をなす部分で逆方向にΔＥだけ変位し、ベルトユニット３自体は傾斜されることにはなるものの、歪みは殆ど発生せず、各ローラのアライメントに影響を与えることはない。
【００２３】
このことは、装置本体１の歪みがベルトユニット３側に殆ど伝わらないことを意味し、装置を設置する面の段差等による装置本体１の歪みが影響する各ローラのアライメント誤差を解消できることに繋がり、ベルトユニット３の無端ベルト４の横ずれを組み立て時の精度誤差だけで管理することができるようになる。
また、ユニットフレーム９の一側を装置本体フレーム２に支持する第１支持部１２を駆動ローラ軸１０を回転自在に支持するようにして構成しているため、駆動入力部の位置精度を、装置本体１やベルトユニット３の動きに影響されることなく、安定させることができる。
【００２４】
更に、第３支持部１７を無端ベルト４を架設する複数のローラ５、６、７、８のローラ軸中心を結んだ多角形の内側に位置にするよう配設することにより、ベルトユニット３自体の自重によるねじれ（歪み）を抑えることができるため、ベルトユニット３の剛性を一層低くすることができ、これによってベルトユニット３をより軽量化し、コストダウンを図ることができる。
この第３支持部１７の位置は、構造的に許されるならベルトユニット３の重心位置付近とすることが最も効果的で、最大の効果を期待することができる。
【００２５】
一方、上記の実施形態では、第１支持部１２、第２支持部１４及び第３支持部１７を、それぞれの軸１０、１５、１８を装置本体フレーム２側に設置された軸受け１１、１６、１９を介して回転自在に支持することにより構成しているが、ベルトユニット３側に軸受けを設置し、装置本体フレーム２側でそれぞれの軸１０、１５、１８を貫通保持するようにしてもよい。
【００２６】
また、各支持部１２、１４、１７をそれぞれ回転自在に構成しており、この構造がベルトユニット３の歪みを解消する上では、より効果的ではあるが、必ずしも回転自在に支持する必要はなく、ベルトユニット３を上記した各支持部１２、１４、１７の３か所で装置本体フレーム２側に固定支持することによっても、ベルトユニット３に対しての装置本体１の設置面段差による歪みの影響を抑制することができる。
【００２７】
これは、図５の（Ｃ）、（Ｄ）に示すように支持軸を角形軸１０Ａとしても、装置本体フレーム２の変形に応じてベルトユニット３のユニットフレーム９も変形するが、図５（Ｄ）に示すようにベルトユニット３の支持部付近での歪みは極小的であり、ベルトユニット３の無端ベルト４のアライメント変化も少なく、ユニットフレーム９の剛性を多少高めることによって、支持部付近での歪みを極小にし、アライメントの変化を最小にすることができるためである。
【００２８】
なお、本発明にかかるベルトユニットは、無端ベルトを複数のローラ間に架設してなるベルトユニットであれば、カラー画像形成装置の中間転写ベルトに限定されることなく、幅広く適用することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明にかかるベルトユニットの取り付け構造によると、ベルトユニットを装置本体フレームに対して、ユニットフレームの一側を無端ベルトを架設する両端のローラのローラ軸を各々第１支持部及び第２支持部の２か所で支持すると共に、他側を第３支持部の１か所で支持するようにしているため、設置面の段差により装置本体が歪んだ状態に設置されても、ベルトユニットは、全体として傾斜させられることになるだけで、装置本体の歪みの影響を殆ど受けることはなく、ベルトユニットの歪み発生を極小となすことができる。
【００３０】
従って、装置を設置する面の段差による各ローラのアライメントへの影響を殆どなくすることができ、ベルトの横ずれを組み立て時の精度だけで管理することができるようになる。
また、溝付きローラやリブ付きベルトのようなコストインパクトのある対策ではなく、支持部の変更のみによる簡素な構成によって、ベルトの横ずれを解消することができるため、作業工数の増加や部品点数の増加、あるいはベルトの耐久性低下等を招くことがなく、ベルトの横ずれ対策を低コストで実現することができると共に、ベルトユニットの信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかるベルトユニットの取り付け構造の概念を示す鳥瞰図である。
【図２】本発明の実施形態にかかるベルトユニットの取り付け構造の具体的構成を示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態にかかるベルトユニットの取り付け構造の第１支持部を拡大して示す平面図である。
【図４】本発明の実施形態にかかるベルトユニットの取り付け構造の第１支持部を拡大して示す図３の側面図である。
【図５】本発明の実施形態にかかるベルトユニットの取り付け構造の支持部の変形状態を説明する側面図である。
【図６】従来のカラー画像形成装置の一例を示す縦断面図である。
【図７】従来のカラー画像形成装置におけるベルトユニットの取り付け構造の概念を示す鳥瞰図である。
【符号の説明】
１  装置本体                  ２  装置本体フレーム
３  ベルトユニット            ４  無端ベルト
５  駆動ローラ                ６  アイドラローラ
７、８  テンションローラ      ９  ユニットフレーム
１０  駆動ローラ軸            １１、１６、１９  軸受け
１２  第１支持部              １４  第２支持部
１５  アイドラローラ軸        １７  第３支持部
１８  固定軸
【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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【図６】
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【図７】
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