(57)【要約】【課題】電子写真方式の画像形成装置の転写ユニットの接離機構の接離トルクを低減する。【解決手段】モータ３２が駆動する偏心カム３１の回転に伴って水平方向に往復運動する可動部材３３、可動部材３３の水平方向への運動に伴って１次転写ローラ１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙを転写ベルト１０に対し当接方向或いは離間方向に移動するアーム部材３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｙ、その一端がアーム部材３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｙのフレーム部材５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｙの壁面に当接し他端がアーム部材３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｙに突き当たり、アーム部材３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｙが１次転写ローラ１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙを転写ベルト１０に当接する方向へ付勢するコイルばね３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｙを有する接離機構を備え、離間方向に接離機構を移動する際、コイルばね３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｙを座屈させるようにした。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状のベルトに当接する当接部材を、前記ベルトに当接させまた前記ベルトより離間させる接離機構を有するベルト装置であって、
前記接離機構が、
可動部材と、
該可動部材を所定の方向に往復運動させる駆動手段と、
前記可動部材が前記所定の方向に往復運動すると、それに伴って前記当接部材を前記ベルトに当接する方向或いは前記ベルトより離間させる方向に移動するアーム部材と、
その一端が前記アーム部材を収容したフレーム部材の壁面に当接するとともに他端が前記アーム部材に突き当たり、前記アーム部材を、該アーム部材が前記当接部材を前記ベルトに当接する方向へ付勢する付勢部材とを備え、
前記付勢部材は、前記可動部材が前記アーム部材を、前記当接部材を前記ベルトから離間させる方向に移動する際、座屈して変位することを特徴とするベルト装置。
【請求項２】
請求項１に記載のベルト装置であって、
前記可動部材が、前記アーム部材を、前記当接部材を前記ベルトに当接する方向に移動している状態では、前記付勢部材が座屈せずにその軸心が前記フレーム部材の壁面と直角をなす一方、
その状態から、前記可動部材が、前記アーム部材を、前記当接部材を前記ベルトから離間する方向に移動する過程では、前記付勢部材の軸心が該ベルトから離間する方向への移動前の前記付勢部材の軸心と所定の角度をなすことを特徴とするベルト装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のベルト装置であって、
前記可動部材が、前記アーム部材を、前記当接部材を前記ベルトから離間する方向に移動する際、前記付勢部材を、その軸心に対して非平行な方向に変形し、該付勢部材の座屈を補助する補助機構を更に有することを特徴とするベルト装置。
【請求項４】
請求項３に記載のベルト装置であって、
前記補助機構は、ソレノイドにより変形用部材を移動することにより、前記付勢部材の座屈を補助するものであることを特徴とするベルト装置。
【請求項５】
請求項３に記載のベルト装置であって、
前記補助機構は、前記可動部材の移動方向の変位を、変形用部材が前記付勢部材を変形させる方向の変位に変換する機構を具えたことを特徴とするベルト装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載のベルト装置であって、
前記フレーム部材に、前記付勢部材の一端を受ける座金部材を設け、
前記座金部材は、前記付勢部材の座屈方向への変位に伴う該付勢部材の変形を案内する形状を有することを特徴とするベルト装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載のベルト装置であって、
前記付勢部材は、その軸心が、前記フレーム部材の中心軸よりも、該付勢部材の座屈変形方向とは反対方向に偏った位置になるように設けたことを特徴とするベルト装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一項に記載のベルト装置であって、
前記フレーム部材には、座屈した前記付勢部材と接触する位置に、緩衝材を設けたことを特徴とするベルト装置。
【請求項９】
請求項８記載のベルト装置であって、
前記緩衝材の表面に、平滑性のシート部材を設けたこと特徴とするベルト装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか一項に記載のベルト装置を備えた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、無端状のベルトに当接する当接部材を、上記ベルトに当接させまた上記ベルトより離間させる接離機構を有するベルト装置、及びそのベルト装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式の画像形成装置に用いられる転写ユニットは、より高い画像品質を得るために様々な工夫がなされている。例えば、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの４色の印刷ステーションを備えたタンデム型のカラー画像形成装置では、単色印字を行う際は、その他の印刷ステーションにおいて中間転写ベルトや転写紙などの被転写体を像担持体から離間させる接離機構を設けた転写ユニットが既に知られている。
【０００３】
これにより、印刷色に対応した印刷ステーション以外の他の印刷ステーションについては被転写体を像担持体から離間させることで、印刷色に対応した印刷ステーション以外の印刷ステーションを被転写体が通過するときの「逆転写による画像欠損」や、「トナーのチャージアップ、ベルトとトナー間の物理的付着力の上昇による転写効率の低下」などの副作用を防ぐことができる。
【０００４】
一方、印刷色に対応した印刷ステーション以外の印刷ステーションを被転写体が通過するときのこれらの副作用に対応するため、最も使用頻度の高いブラックの印刷ステーション位置を最下流に設定することが知られているが、上記した接離機構を設けることで、ブラックの印刷ステーション位置を上流側に配置したとしても、被転写体が下流印刷ステーションを通過するときの上記した副作用を受けることがなく、印刷ステーションのレイアウトの自由度を向上させることも可能である。
【０００５】
また、ブラックとカラー３色（マゼンタ、シアン、イエロー）、あるいは各色の像担持体の駆動源を別個に設けることで、印字を行う印刷ステーションのみ駆動するとともに、他の印刷ステーションにおいては被転写体を像担持体から離間させることで、装置の消費電力を抑えることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、今までの一般的な接離機構では、接離動作を制動する制動手段が駆動源とは別に必要となるため、接離トルクおよびコスト上昇につながり、また、接離動作に伴い騒音が発生する等の問題があった。つまり、接離トルクが大きくなると、接離機構を構成する各部位の摺動負荷が大きくなることによってユニット寿命が低下するので、接離トルクは可能な限り小さくなることが望ましい。また、接離トルクを下げることの利点として、例えば、モータにより回転する偏心カムを用いて接離機構を駆動した場合、低コストかつ低回転なモータを使用することができるため、減速比を落とすためのギヤ等が不要となり、また、接離機構を含めた転写ユニットのレイアウト的な自由度の向上も期待できる。
【０００７】
特許文献１には、接離動作に伴う騒音の発生を抑える目的で、モータにより回転する偏心カムに加速力が発生する角度範囲において制動部材を設け、かつ制動部材が接触する範囲では一連の接離動作における回転最大トルクを超えないようにして、機構のコストアップ、スペースの拡大を最小限に抑える構成が開示されている。
【０００８】
しかし、この特許文献１の技術では、接離動作に伴う騒音の発生を抑制できるが、接離トルクを低下することができない。
【０００９】
この発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、電子写真方式の画像形成装置に用いられる転写ユニットにおける接離機構の接離トルクを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、無端状のベルトに当接する当接部材を、上記ベルトに当接させまた上記ベルトより離間させる接離機構を有するベルト装置であって、上記接離機構が、可動部材と、この可動部材を所定の方向に往復運動させる駆動手段と、上記可動部材が上記所定の方向に往復運動すると、それに伴って上記当接部材を上記ベルトに当接する方向或いは上記ベルトより離間させる方向に移動するアーム部材と、その一端が上記アーム部材を収容したフレーム部材の壁面に当接するとともに他端が上記アーム部材に突き当たり、上記アーム部材を、そのアーム部材が上記当接部材を上記ベルトに当接する方向へ付勢する付勢部材とを備え、上記付勢部材は、上記可動部材が上記アーム部材を、上記当接部材を上記ベルトから離間させる方向に移動する際、座屈して変位するようにしたものである。
【００１１】
上記可動部材が、上記アーム部材を、上記当接部材を上記ベルトに当接する方向に移動している状態では、上記付勢部材が座屈せずにその軸心が上記フレーム部材の壁面と直角をなす一方、その状態から、上記可動部材が、上記アーム部材を、上記当接部材を上記ベルトから離間する方向に移動する過程では、上記付勢部材の軸心がそのベルトから離間する方向への移動前の上記付勢部材の軸心と所定の角度をなすようにするとよい。
【００１２】
上記可動部材が、上記アーム部材を、上記当接部材を上記ベルトから離間する方向に移動する際、上記付勢部材を、その軸心に対して非平行な方向に変形し、その付勢部材の座屈を補助する補助機構を更に有するとよい。
【００１３】
上記補助機構は、ソレノイドにより変形用部材を移動することにより、上記付勢部材の座屈を補助するものであってよい。
上記補助機構は、上記可動部材の移動方向の変位を、変形用部材が上記付勢部材を変形させる方向の変位に変換する機構を具えるとよい。
【００１４】
上記フレーム部材に、上記付勢部材の一端を受ける座金部材を設け、上記座金部材は、上記付勢部材の座屈方向への変位に伴うその付勢部材の変形を案内する形状を有するとよい。
上記付勢部材は、その軸心が、上記フレーム部材の中心軸よりも、その付勢部材の座屈変形方向とは反対方向に偏った位置になるように設けるとよい。
【００１５】
上記フレーム部材には、座屈した上記付勢部材と接触する位置に、緩衝材を設けるとよい。
上記緩衝材の表面に、平滑性のシート部材を設けるとよい。
また、本発明は、上記に記載のベルト装置を備えた画像形成装置も提供する。
【発明の効果】
【００１６】
以上のようなこの発明のベルト装置及び画像形成装置によれば、電子写真方式の画像形成装置に用いられる転写ユニットにおける接離機構の接離トルクを低減することができるという効果を得る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態である画像形成装置（プリンタ装置）の概略構成を示した概略構成図である。
【図２】図１に示した画像形成装置の動作を制御する制御系の構成を示したブロック図である。
【図３】図１に示した画像形成装置が備えるベルト装置の概略構成を示す概略図である。
【図４】図３に示したベルト装置において、接離機構が１次転写ローラ及び転写ベルトを感光体から離間する状態に移動した状態を示した図である。
【図５】座屈していない状態での一般的なコイルばねの変位Ｘと反発力Ｆとの関係を表すグラフである。
【図６】コイルばねを座屈させた場合のコイルばねの反発力をあらわすバネ曲線Ｆ’（理論値）を表すグラフである。
【図７】図３に示したベルト装置における接離機構が当接状態の場合にコイルばねの座面が当接するアーム部材の面と、コイルばねの軸心と、その接離機構が離間状態の場合にコイルばねの軸心とがなす角度との関係を示す図である。
【図８】図３に示したベルト装置におけるフレーム部材の壁面にコイルばねの一端を受けるための座金の形状の一例を示す図である。
【図９】同じくコイルばねの座屈を補助する機構の一例を示した概略構成図である。
【図１０】コイルばねの座屈を補助する機構の他の例を示した概略構成図である。
【図１１】図１０の機構の作用を説明するための図である。
【図１２】図３に示したベルト装置におけるコイルばねが固定されているフレーム部材において、コイルばねの中心軸とフレーム部材の中心軸との位置関係を示す図である。
【図１３】同じくフレーム部材に設けた緩衝部材の配置を示す図である。
【図１４】同じく緩衝部材の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら、この発明の実施の形態を詳細に説明する。
〔実施例〕
図１は本発明の実施形態である画像形成装置（プリンタ装置）の概略構成図を示している。
図１に示すように、画像形成装置１００は、オフセット転写方式のフルカラー画像形成装置であり、露光器７により４つのプロセスユニット（印刷ステーション）１ＢＫ（ブラック），１Ｍ（マゼンタ），１Ｃ（シアン），１Ｙ（イエロー）へ光書き込みが行われる。
【００１９】
ここで、１つのプロセスユニット１ＢＫについて説明すると、露光器７より、入力信号画像により変調されたレーザ光が感光体２へと照射され、感光体２の表面に静電潜像が形成される。感光体２の表面上の静電潜像は現像装置４内のトナーによって現像され、転写ベルト１０を感光体２に当接させる１次転写ローラ１１ＢＫにより、感光体２上のトナー像は転写ベルト１０へと転写される。
そして、転写ベルト１０上のトナー像は、駆動ローラ８の回転により、駆動ローラ８と転写ローラ１２で形成されるニップ部へと搬送される。
【００２０】
一方、用紙トレイ１３に収納されていた転写紙Ｓは、給紙ローラ１４により搬送方向へと送り出され、レジストローラ１５ａとレジスト対向ローラ１５ｂの間を通過し、駆動ローラ８と転写ローラ１２で形成されたニップ部で転写ベルト１０上のトナー像が転写紙Ｓの表面に転写される。
そして、転写後の転写紙Ｓ上のトナー像は定着ユニット１６の定着ローラ１７，１８で定着され、排紙ローラ対１９ａ，１９ｂにより排紙トレイ２０へと排出され、排紙トレイ２０上にスタックされる。
【００２１】
また、他のプロセスユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙにおいても、プロセスユニット１ＢＫと同様の動作により、露光器７より照射されたレーザ光に対応した静電潜像が感光体上に形成され、その静電潜像が各々の色のトナーにより現像され、そのトナー像が、転写ベルト１０上にそれぞれ重ねて転写される。
【００２２】
図２は、この画像形成装置１００の動作を制御する制御系の一例を示している。
図２において、主制御部１１０は、この画像形成装置１００の各部の動作を制御して、転写紙Ｓに画像を形成したり、他の装置から印刷用のデータを受信する等の種々の動作を行うためのものであり、画像書込部１１１は、露光器７を制御して各プロセスユニット１ＢＫ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｙの感光体２へ入力画像信号により変調されたレーザ光を書き込むためのものである。
【００２３】
画像形成プロセス部１１２は、各プロセスユニット１ＢＫ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｙを制御して、感光体２上にトナー像を形成し、そのトナー像を転写ベルト１０に転写し、転写紙Ｓに転写して画像を形成するプロセスを制御するためのものである。
【００２４】
給紙部１１３は、用紙トレイ１３に収容されている転写紙Ｓを送り出すためのものであり、用紙搬送部１１４は、給紙部１１３が送り出した転写紙Ｓを搬送路に沿って搬送するためのものであり、操作表示部１１５は、ユーザがこの画像形成装置１００を適宜に操作するための操作キーや表示装置などを有し、ユーザに対してＵＩを提供するためのものである。
【００２５】
ホストインタフェース（Ｉ／Ｆ）部１１６は、パーソナルコンピュータ装置などのホスト装置（図示略）へ接続し、そのホスト装置との間で印刷ジョブデータなどの種々のデータをやりとりするためのものであり、ネットワークインタフェース（Ｉ／Ｆ）部１１７は、ネットワーク（図示略）へ接続し、ネットワークを介して他の端末装置との間で印刷ジョブデータなどの種々のデータをやりとりするためのものである。
【００２６】
モータ３２は、後述するように、プロセスユニット１ＢＫ以外のプロセスユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙにおいて、転写ベルト１０を感光体２に接離するための機構を駆動するためのものであり、モータ駆動部１１８は、このモータ３２を駆動するためのものである。
【００２７】
図３は図１に示した画像形成装置１００が備える、ベルト装置６の概略構成を示す図である。
このベルト装置６の転写ベルト１０は、駆動ローラ８およびテンションローラ９によって張架されており、また、転写ベルト１０は、各々のプロセスユニット１ＢＫ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｙにおいて、１次転写ローラ１１ＢＫ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙが裏側から付勢することで、それぞれ感光体２ＢＫ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙに当接している。
ここで、プロセスユニット１ＢＫにおける１次転写ローラ１１ＢＫは、常に転写ベルト１０を付勢するので、転写ベルト１０は感光体２ＢＫに常に当接する状態となっている。
【００２８】
一方、１次転写ローラ１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙについては、１次転写ローラ１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙを裏側から付勢して感光体２Ｍ，２Ｃ，２Ｙを転写ベルト１０に当接したり、１次転写ローラ１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙを転写ベルト１０より離間させ、感光体２Ｍ，２Ｃ，２Ｙと転写ベルト１０との当接を解除したりする接離機構が設けられている。
【００２９】
この接離機構により、１次転写ローラ１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙを転写ベルト１０に当接する状態に移動させると、１次転写ローラ１１ＢＫ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙが全て転写ベルト１０に当接する状態となり、感光体２ＢＫ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ上の各色成分のトナー像が転写ベルト１０に転写され、それにより、転写紙Ｓにカラー画像を形成する状態となる。
【００３０】
また、接離機構により、１次転写ローラ１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙを転写ベルト１０から離間する状態に移動させると、１次転写ローラ１１ＢＫのみ転写ベルト１０に当接する状態となり、感光体２ＢＫ上の白黒画像の色成分のトナー像のみが転写ベルト１０に転写され、それにより、転写紙Ｓにモノクロ画像を形成する状態となる。
【００３１】
この接離機構は、駆動源としてのモータ３２により駆動される偏心カム３１と、偏心カム３１の回転に伴って水平方向に往復運動する可動部材３３と、可動部材３３の水平方向への運動に伴って１次転写ローラ１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙを転写ベルト１０に当接する方向或いは転写ベルト１０より離間させる方向に移動するアーム部材３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｙと、その一端がアーム部材３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｙを収容したフレーム部材５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｙの壁面に当接するとともに他端がアーム部材３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｙに突き当たり、アーム部材３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｙを、１次転写ローラ１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙを転写ベルト１０に当接させる方向へ付勢する付勢部材としてのコイルばね３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｙを有する。この場合、可動部材３３を水平方向に往復移動させる駆動手段を、モータ３２と、このモータ３２により駆動される偏心カム３１により構成している。
【００３２】
ここで、図３は、接離機構が１次転写ローラ１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙを、転写ベルト１０を感光体２Ｍ，２Ｃ，２Ｙに当接させる状態に移動した状態を示している。
図３の場合は、偏心カム３１により可動部材３３が水平方向に図の左方向へ移動していて、可動部材３３がアーム部材３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｙを付勢しているコイルばね３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｙの自由長方向に移動する。それにより、アーム部材３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｙが時計回り方向に回動し、コイルばね３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｙがアーム部材３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｙに作用する付勢力により、１次転写ローラ１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙが転写に必要な付勢力をもって転写ベルト１０を感光体２Ｍ，２Ｃ，２Ｙに突き当てる状態となっている。
【００３３】
また、図４は、接離機構が１次転写ローラ１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙを、転写ベルト１０を感光体２Ｍ，２Ｃ，２Ｙから離間する状態に移動した状態を示している。
図４の場合は、偏心カム３１により可動部材３３が水平方向に図の右方向へ移動し、可動部材３３が各々アーム部材３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｙを、コイルばね３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｙの付勢力に抗してコイルばね３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｙを圧縮する方向へ移動し、それにより、コイルばね３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｙが座屈し、転写ベルト１０が感光体２Ｍ，２Ｃ，２Ｙから離間する態様に、１次転写ローラ１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙが変位している状態となっている。
【００３４】
以上のような接離機構において、図４では図示を省略したが、１次転写ローラ１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙを、転写ベルト１０を感光体２Ｍ，２Ｃ，２Ｙに当接させる状態（以下、単に「当接状態」という）から、転写ベルト１０を感光体２Ｍ，２Ｃ，２Ｙから離間させる状態（以下、単に「離間状態」という）に移動する途中で、コイルばね３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｙが座屈するようにし、このことにより、以下のように接離機構の駆動源となるモータ３２の負荷軽減を図っている。以下、この点について説明する。
【００３５】
まず、一般的な転写プロセスを考えると、良好な転写品質を得るためには、像担持体である感光体２および被転写体である転写ベルト１０との間の転写圧およびニップ幅を一定に保つ必要がある。図３，４に記載したオフセット転写方式において、図３の当接状態では、転写ベルト１０が１次転写ローラ１１によって押し上げられ、感光体２に巻きつけられる構成となっており、コイルばね３５は転写ベルト１０を押し上げるだけの、ある一定以上のバネ力Ｆを担う。一方で、図３の当接状態から図４の離間状態に至る過程を考えると、コイルばね３５によるバネ力Ｆは可動部材３３の移動を妨げる力となり、すなわちモータ３２の負荷となる。
【００３６】
次に、本実施例の接離機構においてモータ３２の負荷を低減できる理由について説明する。
図５は、バネを座屈させずに縮めた場合の一般的なコイルばねの変位Ｘとコイルばねの反発力Ｆとの関係を表すグラフ（Ｆ＝ｋＸ：ｋはバネ係数）を示している。ここで、Ｘ１を当接状態でのコイルばね３５の変位量、Ｘ２を離間状態でのコイルばね３５の変位量とすると、斜線で示した部分Ｓ１の面積がコイルばね３５の圧縮により蓄えられるエネルギーに相当する。そして、その斜線部の面積をできるだけ小さくすることで、モータ３２の負荷が低下し、接離動作に伴う各部の摺動負荷を抑えることができる。
【００３７】
図６は、当接時の変位Ｘ１’から離間時の変位Ｘ２’までの間で、コイルばねを座屈させた場合の反発力をあらわすバネ曲線Ｆ’（理論値）を示している。図６では、変位Ｘ１’から変位Ｘ２’までコイルばねが変位する途中の変位Ｘａにおいて、コイルばねが座屈しており、そのときの座屈荷重はＦａである。そして、座屈した後は、コイルばねの変位に伴って反発力が小さくなる。斜線で示した部分Ｓ２の面積は、この場合にコイルばね３５が変位する際に蓄えられるエネルギーをあらわしており、図５の場合の部分Ｓ１と比べて、その面積が小さくなっており、モータ３２の負荷を小さくすることができる。
【００３８】
そこで、本実施例では、接離機構が当接状態から離間状態に移動する途中で、コイルばね３５（３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｙ）を座屈させることにより、コイルばね３５（３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｙ）を変形させる際に必要となるモータ３２の負荷（トルク）の軽減を図っている。したがって、モータ３２として小型のモータを使用することができ、接離機構を小型化及び低コスト化することに貢献することができる。
【００３９】
図７は、コイルばね３５（３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｙ）の座面が当接するアーム部材３４（３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｙ）の面と、コイルばね３５の軸心の向きを、接離機構が当接状態の場合と離間状態の場合とについてそれぞれ示す図である。なお、コイルばね３５の座面とは、コイルばね３５の端面のことをいい、この場合には、コイルばね３５の軸心と直角をなすように成型されている。
【００４０】
図７に実線で示すように、接離機構が当接状態でコイルばね３５がアーム部材３４に当接した状態、すなわちコイルばね３５の変位が図６のＸ１’に相当するとき、コイルばね３５の座面とコイルばね３５の軸心ＬＢは直角となるよう設定される。ここから、接離機構が離間状態へと移動して、Ｘ１’以上の変位を与えたとき、破線で示すように、移動後のコイルばね３５の軸心ＬＢａは、接離機構が当接状態でのコイルばね３５の軸心ＬＢに対して角度αを持つようになり、アーム部材３４上のコイルばね３５の座面は、コイルばね３５の座屈を補助する方向へ変位する。
【００４１】
ここで、座屈状態のコイルばね３５の軸心ＬＢａの変形態様を考えると、例えば、中央部が突出し、その頂点に対して略左右対称となる略弓状に変形していると考えられ、従って、コイルばね３５のアーム部材３４と当接していない反対側の端部の座面、すなわち、フレーム部材５０の壁面に当接する座面においても、軸心ＬＢａがフレーム部材５０の壁面となす角度は概ねαになると考えられる。
【００４２】
そこで、このようなコイルばね３５の座屈状態の変形を邪魔しないように、コイルばね３５をフレーム部材５０の壁面に取り付けるための座金（後述）を成型するとよい。
【００４３】
図８は、フレーム部材５０の壁面にコイルばね３５を取り付けるための座金５１の形状の一例を示している。
図８に示すように、フレーム部材５０の壁面にコイルばね３５の一端を受けるための座金５１は、座屈状態のコイルばね３５の変形を邪魔せず、また案内するように、コイルばね３５の側面３５ａに内側から突き当たる下側の端面５１ａを、傾斜させるように形成する。この傾斜の角度は、少なくとも、接離機構が当接状態でのコイルばね３５の軸心ＬＢと接離機構が離間状態でのコイルばね３５の軸心ＬＢａとのなす角度αよりも大きくするとよい。
【００４４】
ところで、さらに、コイルばね３５を座屈する際その座屈を補助する機構を設けることで、より大きな効果を得ることができる。
図９は、コイルばね３５の座屈を補助する機構の一例を示している。この補助機構は、それぞれのコイルばね３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｙの各々について設けられるものである。
図９において、可動部材３３の下には、ソレノイド３６が配設され、このソレノイド３６のプランジャ３６ａの先端には、コイルばね３５を下側から押し上げる押し上げ部材３７が設けられている。
【００４５】
この補助機構は、接離機構が当接状態になっているときには、ソレノイド３６がオフしていて、プランジャ３６ａを引き下げた状態になっており、押し上げ部材３７はコイルばね３５に当接しない。
【００４６】
そして、接離機構を離間状態にするために、モータ３２を駆動すると、ソレノイド３６をオンして、プランジャ３６ａを押し出し、それにより、押し上げ部材３７がコイルばね３５を、その軸心に対して非平行な方向であり、座屈時の変形方向へと押し上げ、コイルばね３５の座屈を補助することができる。
【００４７】
このようにして、ソレノイド３６によりコイルばね３５を押し上げる押し上げ部材３７を設けたことで、より小さい変位量でコイルばね３５が座屈することとなり、その結果、接離機構の離間時の接離トルクをより低下することができる。
【００４８】
図１０は、コイルばね３５の座屈を補助する機構の他の例を示している。この補助機構も、それぞれのコイルばね３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｙの各々について設けられるものである。この補助機構は、可動部材３３の左右方向の変位を押し上げ部材３８の上下方向の変位に変換する機構を備えている。
【００４９】
フレーム部材５０に左右方向の変位を規制された状態で取り付けられたガイドを持つ押し上げ部材３８は、可動部材３３とともに移動する変位方向変換部材３９が通過することによって、押し上げ部材３８を上下させる。それにより、押し上げ部材３８がコイルばね３５をその軸心に対して非平行な方向であり、座屈時の変形方向へと押し上げ、コイルばね３５の座屈を補助し、さらに大きな接離トルクの低下効果を得ることができる。
【００５０】
図１１（ａ）−（ｃ）は、この補助機構の動作について説明するための説明図である。
まず、図１１（ａ）に示すように、可動部材３３の移動に伴って、変位方向変換部材３９が押し上げ部材３８のガイド３８ａの入り口に到達する。そして、同図（ｂ）に示すように、押し上げ部材３８は変位方向変換部材３９がガイド３８ａを通過することによって上方へ変位する。さらに、同図（ｃ）に示すように、変位方向変換部材３９がガイド３８ａの出口を通過すると、上方へ変位していた押上げ部材３８は所定の高さに戻る。
このような補助機構では、ソレノイド３６を用いずに、可動部材３３の移動に伴ってコイルばね３５の座屈を補助し、さらに大きな接離トルクの低下効果を得ることができる。
【００５１】
次に、フレーム部材５０におけるコイルばね３５の配置態様について説明する。
図１２はコイルばね３５（３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｙ）が固定されているフレーム部材５０（５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｙ）において、コイルばね３５の中心軸とフレーム部材５０の中心軸との位置関係の一例を示している。
【００５２】
本実施例では、接離機構が離間状態に移動するとき、コイルばね３５の座屈方向は一方向（図で上方向）になるため、フレーム部材５０の中心軸ＬＦに対してコイルばね３５の中心軸ＬＢの位置が、フレーム部材５０内において、座屈方向と逆側（図で下側）に偏った位置になるようにコイルばね３５を設ける。これにより、フレーム部材５０の上下方向の寸法をより小さくした場合でも、コイルばね３５を座屈可能となるように配置することができることとなる。
【００５３】
ところで、接離機構が離間状態に移動するとき、座屈直後、コイルばね３５は規制された方向へある速度をもって移動し、フレーム部材５０の上面に内側から衝突する際に騒音を発生する。また、接離機構の繰り返しの接離動作によって衝突部は負荷を受け、フレーム部材５０やコイルばね３５の耐久性を低下させる一因となる。そこで、コイルばね３５が衝突するフレーム部材５０の内壁の上面に緩衝部材を設けることが好ましい。
【００５４】
図１３は、フレーム部材５０に設けた緩衝部材６０の配置の一例を示し、また、図１４は、緩衝部材６０の構成の一例を示している。
緩衝部材６０は、フレーム部材５０の内壁面の上面に、コイルばね３５が座屈した際に衝突する位置に設けられている。この緩衝部材６０は、適宜な材質からなるスポンジ部材６１の表面（コイルばね３５が衝突する側の面）にＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）シート等の平滑性の良好な平滑部材６２を貼り付けてなる。
【００５５】
このように、緩衝部材６０をスポンジ部材６１の表面に平滑部材６２を設けた理由は、コイルばね３５が緩衝部材６０に衝突した後、座屈の頂点ＰＰはコイルばね３５が圧縮する方向へと変位するため、コイルばね３５と緩衝部材６０の摺動性を確保するためである。
【００５６】
したがって、接離機構が当接状態から離間状態に移動する際に、コイルばね３５が圧縮され、座屈したとき、その頂点ＰＰが緩衝部材６０に衝突するが、その衝突は緩衝部材６０により緩衝されて、衝突音は発生しないか、発生してもごく小さな音となる。
【００５７】
そして、その状態で、コイルばね３５の圧縮に伴って頂点ＰＰが緩衝部材６０の上を摺動するので、コイルばね３５が緩衝部材６０の上を摺動する際の騒音の発生を抑制できると共に、コイルばね３５の耐久性を低下することを抑制することができる。
【００５８】
なお、スポンジ部材６１が、例えば、目の細かいものであり、コイルばね３５が容易に摺動するものであれば、平滑部材６２を設けなくても良い。また、平滑部材６２の材質としては、ＰＥＴシート以外にも、平滑性が良好な樹脂シートやゴムシートなどを用いることができる。
【００５９】
このような緩衝部材６０を設けることで、コイルばね３５を意図的に座屈させることによる弊害を解消することができる。
【００６０】
なお、上述した実施例は、画像形成装置としてプリンタ装置に本発明を適用した場合について説明したが、本発明は、それ以外の画像形成装置、例えば、デジタル複写機、ファクシミリ装置、及び複数の画像形成機能を備えたデジタル複合機等についても、同様にして適用することができる。また、電子写真プロセスを用いて画像を形成する画像形成装置に用いられるベルト装置であれば、上記した実施例で述べた転写ベルト以外にも、例えば、中間転写ベルトや感光体ベルトについても、同様にして、本発明を適用することができる。
【００６１】
また、上述したベルト装置の接離機構は、モータにより回転する偏心カムにより左右方向に往復移動する可動部材を接離の際の駆動手段として備えているが、それ以外の駆動手段を備えた接離機構についても、本発明を同様にして適用することができる。
また、コイルばねの座屈を補助する補助機構は、コイルばねをその軸心が非平行な方向となるように変形させるようなものであれば、他の構成を採用することができる。また、その補助機構としては、モータの負荷を増大しないような構造であることが好ましい。例えば、補助機構の動作時における摺動抵抗や接触抵抗をなるべく小さくすると良い。
【００６２】
また、コイルばねを座屈させる際の変形方向は、上記した実施例の図示の上方向のみに限らず、下方向、或いは水平方向、または、軸心周りに捻る方向に変形させることもできる。そして、その場合には、その座屈の態様に合わせて、座屈を補助する補助機構がコイルばねを変形させる方向を設定すると良い。
【００６３】
また、上記した実施例では、付勢部材としてコイルばねを用いているが、それ以外の適宜な付勢部材であって座屈するものを用いることもできる。また、上記した実施例では、偏心カムの駆動源としてモータを用いているが、それ以外の駆動源により偏心カムを駆動することもできる。また、上記した実施例では、可動部材を所定の方向に往復移動させる駆動手段として、モータにより回転する偏心カムを用いているが、この駆動手段としては、それ以外の機構を備えることもできる。例えば、直接可動部材を往復移動するソレノイドや、ソレノイドとリンク機構の組み合わせなどを用いることもできる。
また、以上述べてきた各実施形態の構成及び変形例は、矛盾しない範囲で適宜組み合わせて適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、電子写真プロセスを用いて画像を形成する画像形成装置に用いられるベルト装置であれば、上記した実施例で述べた転写ベルト以外にも、例えば、中間転写ベルトや感光体ベルトについても、同様にして、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
２，２ＢＫ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ：感光体、１０：転写ベルト、１１，１１ＢＫ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ：１次転写ローラ、３１：偏心カム、３２：モータ、３３：可動部材、３４，３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｙ：アーム部材、３５，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｙ：コイルばね、３６：ソレノイド、３８：押し上げ部材、３８ａ：ガイド、３９：変位方向変換部材、５０：フレーム部材、５１：座金、６０：緩衝部材、６１：スポンジ部材、６２：平滑部材。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６６】
【特許文献１】特開２００８−２１６９６９号公報
【図１】
2011197070.tif 000003
【図２】
2011197070.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011197070.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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