(57)【要約】【課題】簡易な構成により無端状ベルトの蛇行を防止することが可能なベルト駆動装置及び画像形成装置を提供すること。【解決手段】ベルト駆動装置１は、回転駆動される駆動ローラー１００を含む複数のローラーと、前記複数のローラーの端部から前記ローラーの軸方向にはみ出して、前記複数のローラーに張架される無端状ベルト３００と、前記複数のローラーのうち少なくとも一つのローラーにおける無端状ベルト３００の蛇行方向Ｄ２側の第１端部１２０に形成され、無端状ベルト３００に接触する傾斜面１２１と、前記複数のローラーのそれぞれにおける無端状ベルト３００の蛇行方向Ｄ２側とは反対側の第２端部１３０に形成され、無端状ベルト３００に接触しない直角面１３１と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される駆動ローラーを含む複数のローラーと、
前記複数のローラーの両端部から前記ローラーの軸方向にはみ出して配置され、前記複数のローラーに張架され、所定の張力が加えられる無端状ベルトと、
前記複数のローラーのうち少なくとも一つのローラーにおける前記無端状ベルトの蛇行方向側の第１端部に形成され、前記無端状ベルトに接触する接触部と、
前記複数のローラーのそれぞれにおける前記無端状ベルトの前記蛇行方向側とは反対側の第２端部に形成され、前記無端状ベルトに接触しない非接触部と、
を備えるベルト駆動装置。
【請求項２】
前記接触部は、前記蛇行方向に向かってローラー径が小さくなる傾斜面である、
請求項１に記載のベルト駆動装置。
【請求項３】
前記非接触部は、前記軸方向に対して直角面、又は、前記傾斜面における前記軸方向に対する傾斜角度より大きい角度の傾斜面である、
請求項２に記載のベルト駆動装置。
【請求項４】
前記接触部は、前記蛇行方向に向かって湾曲する曲面である、
請求項１に記載のベルト駆動装置。
【請求項５】
前記接触部は、前記蛇行方向に向かってローラー径が小さくなる凹凸面である、
請求項１に記載のベルト駆動装置。
【請求項６】
前記複数のローラーは、前記回転駆動により前記無端状ベルトが前記第１端部側に蛇行するように予めアライメント調整される、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のベルト駆動装置。
【請求項７】
前記接触部は、前記無端状ベルトから前記接触部に加わる力を、前記蛇行方向とは反対方向の成分に分解し、
分解される前記反対方向の力により、前記無端状ベルトの前記蛇行方向への蛇行を阻止する、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のベルト駆動装置。
【請求項８】
前記無端状ベルトは、弾性ベルトである、
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のベルト駆動装置。
【請求項９】
前記無端状ベルトは、像担持体にトナー像が転写される中間転写ベルト、又は、シートを搬送するシート搬送ベルトである、
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のベルト駆動装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のベルト駆動装置と、
感光体に形成されるトナー像を、前記無端状ベルト、又は、前記無端状ベルトにより搬送されるシートに転写する転写部と、
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、これらの複合機等の画像形成装置に設けられるベルト駆動装置、及び、ベルト駆動装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、先ず、感光体（像担持体）にトナーを供給し、感光体に形成された静電潜像にトナーを付着させる。そして、転写部が、前記感光体に付着されたトナーをシート（用紙）に転写し、定着部が、前記トナーをシートに定着させることにより画像が形成される。
【０００３】
前記画像形成装置において、シート搬送ベルト、中間転写ベルトなどの無端状ベルトが蛇行する問題が知られている。前記蛇行は、駆動ローラーと従動ローラーとに張架された無端状ベルトが、駆動ローラー及び従動ローラーにおいて繰り返される回転動作によって、次第にシートの幅方向（主走査方向）に移動していく現象である。
【０００４】
従来、前記蛇行を防止する技術として、例えば、特許文献１には、中間転写ベルトの両端縁部にガイドリブを設けた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３３７８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前記従来の技術では、中間転写ベルトにガイドリブを設ける必要があるため、中間転写ベルトの構成が複雑化し、またガイドリブを追加することによりコストが増加する問題が生じる。
【０００７】
本発明の目的は、簡易な構成により無端状ベルトの蛇行を防止することが可能なベルト駆動装置及び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】
本発明の一の局面に係るベルト駆動装置は、複数のローラーと、無端状ベルトと、接触部と、非接触部とを備える。前記複数のローラーは、回転駆動される駆動ローラーを含む。前記無端状ベルトは、前記複数のローラーの両端部から前記ローラーの軸方向にはみ出して配置され、前記複数のローラーに張架され、所定の張力が加えられる。前記接触部は、前記複数のローラーのうち少なくとも一つのローラーにおける前記無端状ベルトの蛇行方向側の第１端部に形成され、前記無端状ベルトに接触する。前記非接触部は、前記複数のローラーのそれぞれにおける前記無端状ベルトの前記蛇行方向側とは反対側の第２端部に形成され、前記無端状ベルトに接触しない。
【０００９】
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、前記ベルト駆動装置と、感光体に形成されるトナー像を、前記無端状ベルト、又は、前記無端状ベルトにより搬送されるシートに転写する転写部と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡易な構成により無端状ベルトの蛇行を防止することが可能なベルト駆動装置及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係るベルト駆動装置の構成を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係るベルト駆動装置におけるローラー端部の構成を示す拡大図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係るベルト駆動装置におけるローラー端部の他の構成を示す拡大図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係るベルト駆動装置におけるローラー端部の他の構成を示す拡大図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係るベルト駆動装置におけるローラー端部の他の構成を示す拡大図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係るベルト駆動装置におけるローラー端部の他の構成を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格を有さない。
【００１３】
本発明に係る画像形成装置は、例えば、プリント機能、コピー機能、ファクシミリ機能、スキャナー機能等の複数の機能を有する複合機である。尚、本発明に係る画像形成装置は、プリンター装置、コピー機、ファクシミリ装置、及び、スキャナー装置等に適用可能である。以下では、本発明に係る画像形成装置の一例として、例えばシート（用紙）に画像を形成する印刷処理を実行する画像形成装置を例に挙げる。
【００１４】
図１に示すように、画像形成装置１０は、シート供給部２、シート搬送部３、画像形成部４０、及び制御部８等を備える。
【００１５】
画像形成部４０は、電子写真方式の前記印刷処理を実行する。そのため、画像形成部４０は、作像部４、光走査部４６（露光部）、転写部４４、及び定着部４７等を備える。作像部４は、感光体４１（像担持体）、帯電部４２、現像部４３、及び感光体クリーニング部４５等を備える。
【００１６】
図１に示す画像形成装置１０は、タンデム式の画像形成部４０を有するカラー画像形成装置である。そのため、画像形成装置１０は、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックの４色のトナー９に対応した４つの作像部４を備える。
【００１７】
転写部４４は、中間転写ベルト４４ａと、４個の作像部４に対応する４個の一次転写部４４ｂと、二次転写部４４ｃ（中間転写部ともいう。）と、ベルトクリーニング部４４ｄとを備える。
【００１８】
シート供給部２は、前記シートを搬送路３０へ送り出す。シート搬送部３は、前記シートを搬送路３０に沿って搬送する。
【００１９】
中間転写ベルト４４ａ及び作像部４のそれぞれにおけるドラム状の感光体４１が、不図示のモーターによって回転駆動される。帯電部４２は、感光体４１の表面を一様に帯電させる。光走査部４６は、感光体４１の表面に静電潜像を書き込む。
【００２０】
現像部４３は、感光体４１の表面の前記静電潜像をトナー９によって現像する。これにより、トナー９の像が感光体４１の表面に形成される。
【００２１】
一次転写部４４ｂ（以下、「一次転写ローラー」ともいう。）は、感光体４１の表面のトナー９の像（トナー像）を中間転写ベルト４４ａに転写する。具体的には、各一次転写ローラー４４ｂは、中間転写ベルト４４ａを挟んで各感光体４１と対向して中間転写ベルト４４ａに接触するよう配置される。各一次転写ローラー４４ｂは、図１の紙面上下方向に移動可能であって、必要に応じて中間転写ベルト４４ａを介して各感光体４１に圧接して一次転写ニップ部を形成し、また離間する。
【００２２】
前記一次転写ニップ部において、各感光体４１で形成されたトナー像が中間転写ベルト４４ａの表面に転写される。そして、中間転写ベルト４４ａの回転とともに所定のタイミングで各感光体４１のトナー像が中間転写ベルト４４ａに順次転写されることにより、中間転写ベルト４４ａの表面にはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたフルカラートナー像が形成される。感光体クリーニング部４５は、感光体４１の表面に残存するトナー９を除去する。
【００２３】
中間転写ベルト４４ａは、無端状（環状）のベルト部材（無端状ベルト）であり、駆動ローラー５１及び従動ローラー５２に張架される。中間転写ベルト４４ａには、駆動ローラー５１及び従動ローラー５２によって所定の張力が加えられる。駆動ローラー５１は、不図示のモーターから供給される回転駆動力を受けて回転する。これにより、中間転写ベルト４４ａは、図１に示される回転方向Ｄ１へ回転する。
【００２４】
二次転写部４４ｃ（以下、「二次転写ローラー」ともいう。）は、中間転写ベルト４４ａ上のトナー９の像を、搬送路３０に沿って搬送される前記シートに転写する。具体的には、二次転写ローラー４４ｃは、中間転写ベルト４４ａを挟んで駆動ローラー５１と対向し、中間転写ベルト４４ａに圧接して二次転写ニップ部を形成する。そして、二次転写ローラー４４ｃは、前記二次転写ニップ部において、中間転写ベルト４４ａの表面のトナー像を前記シートに転写する。
【００２５】
定着部４７は、前記シートに転写されたトナー９の像を加熱することにより、前記シートにトナー９の像を定着させる。ベルトクリーニング部４４ｄは、中間転写ベルト４４ａに残存するトナー９を除去する。
【００２６】
制御部８は、ＣＰＵ、不揮発性メモリー及びＲＡＭ等を含む。なお、制御部８は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）又はＤＳＰ(Digital Signal Processor)などの電子回路であってもよい。前記ＣＰＵは、前記不揮発性メモリーに予め格納されているプログラムを、ＲＡＭを作業領域として使いながら実行する。これにより、前記ＣＰＵは画像形成装置１０による画像形成プロセス中に画像形成装置１０を統括的に制御する。
【００２７】
本発明のベルト駆動装置は、例えば、駆動ローラー５１、従動ローラー５２、及び中間転写ベルト４４ａを含んで構成される。なお、本発明のベルト駆動装置は、感光体４１に形成されたトナー像を直接シートに転写する直接転写方式の画像形成装置に適用することもできる。この場合、前記ベルト駆動装置は、例えば、シートを搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトを回転搬送する駆動ローラー及び従動ローラーを含んで構成される。
【００２８】
以下では、本発明のベルト駆動装置の詳細について説明する。なお、以下では、中間転写ベルト及びシート搬送ベルトなど、様々な用途に適用し得る回転ベルトとして、無端状ベルトと称す。同様に、駆動ローラー及び従動ローラーは、前記無端状ベルトを回転搬送するローラーとして説明する。
【００２９】
図２に示すように、本実施形態に係るベルト駆動装置１は、駆動ローラー１００、従動ローラー２００、及び無端状ベルト３００を含む。図２は、ベルト駆動装置１を平面的に見た状態を示している。ベルト駆動装置１は、駆動ローラー１００及び従動ローラー２００以外のローラーを含んでも良い。
【００３０】
無端状ベルト３００は、伸縮しない樹脂層のみの単層で構成される樹脂ベルトでもよいし、表面がゴムなどの柔軟な材料から成る弾性層と、裏面が伸縮しない樹脂材料から成る基層とを含む複層の弾性ベルトであってもよい。無端状ベルト３００は、所定の張力が掛かるように、駆動ローラー１００及び従動ローラー２００に張架される。また無端状ベルト３００の幅は、駆動ローラー１００の幅及び従動ローラー２００の幅よりも大きくなっている。このため、無端状ベルト３００の端部は、駆動ローラー１００の幅及び従動ローラー２００の端部からはみ出している。
【００３１】
駆動ローラー１００及び従動ローラー２００は、回転動作によって無端状ベルト３００が所定の方向（図２の蛇行方向Ｄ２）に蛇行するように、予めアライメント調整される。例えば、駆動ローラー１００のローラー軸１０１の軸芯Ｃ１と、従動ローラー２００のローラー軸２０１の軸芯Ｃ２とが、互いに平行にならないように調整される。これにより、無端状ベルト３００は、回転動作により蛇行が生じる場合には、予め定められた方向（蛇行方向Ｄ２）に移動し、その逆方向には移動しない。
【００３２】
図３には、駆動ローラー１００の端部を拡大した図を示している。なお、図３は、駆動ローラー１００の中心で切断した断面の様子を示している。駆動ローラー１００の前記蛇行方向Ｄ２側の第１端部１２０（例えば、左端部）には、傾斜面１２１（接触部）が形成される。
【００３３】
駆動ローラー１００の第１端部１２０は、駆動ローラー１００の胴部１１０の外周面から軸芯Ｃ１に向かって、角度θ１及び幅Ｗ１で傾斜する傾斜面１２１を有する。換言すると、第１端部１２０は、前記蛇行方向Ｄ２に向かって徐々にローラー径が小さくなる傾斜面１２１を有する。なお、前記角度θ１は、傾斜面１２１における駆動ローラー１００のローラー軸（軸芯Ｃ１）に対する角度である。
【００３４】
一方、駆動ローラー１００の前記蛇行方向Ｄ２とは反対側の第２端部１３０（例えば、右端部）は、傾斜面（接触部）を有しておらず、直角面１３１（非接触部）を有する。
【００３５】
上記の構成によれば、無端状ベルト３００の端部（左端部）は、第１端部１２０の傾斜面１２１に覆い被さるようにして接触する。ここで、無端状ベルト３００が駆動ローラー１００及び従動ローラー２００間に所定の張力が加えられて張架されることにより、傾斜面１２１には、図３中の矢印方向の力（押圧力）が加わる。これにより、前記押圧力が軸芯Ｃ１方向に分解された成分が、蛇行方向Ｄ２の力（蛇行力）に反する力（阻止力）として作用する。これにより、無端状ベルト３００の蛇行を防止することができる。
【００３６】
すなわち、無端状ベルト３００に蛇行が生じる場合は、無端状ベルト３００は、予め定められた方向（蛇行方向Ｄ２）に移動するが、前記阻止力の作用により、所定の位置で止まり、それ以上は蛇行方向Ｄ２に移動することがない。
【００３７】
このように、第１端部１２０の傾斜面１２１は、無端状ベルト３００から傾斜面１２１に加わる力（押圧力）を、蛇行方向Ｄ２とは反対方向の成分（阻止力）に分解する機能を有する。尚、無端状ベルト３００が上記弾性ベルトである場合、張架されるローラーの形状に沿って変形しやすいため、阻止力が安定して発揮される。
【００３８】
ここで、無端状ベルト３００における第１端部１２０の傾斜面１２１に対する接触面積が大きい程、前記押圧力が大きくなり、前記阻止力が大きくなる。また、前記角度θ１が大きい場合、無端状ベルト３００の端部が、第１端部１２０の傾斜面に沿わなくなり浮いてしまうため、前記接触面積が小さくなる。このため、前記角度θ１は、所定の角度θ０より小さいことが好ましい。なお、前記所定の角度θ０は、無端状ベルト３００の材質及び厚み、無端状ベルト３００における駆動ローラー１００の胴部１１０からのはみ出し量等により適宜設定される。
【００３９】
また、傾斜面１２１の幅Ｗ１が大きい程、無端状ベルト３００の第１端部１２０の傾斜面１２１に対する接触面積が大きくなり、前記阻止力が大きくなる。このため、傾斜面１２１は、前記角度θ１が所定の角度θ０より小さく、幅Ｗ１が大きいことが好ましい。
【００４０】
ところで、例えば、駆動ローラー１００の第２端部１３０が、第１端部１２０と同様に、無端状ベルト３００の端部に接触する傾斜面を有する場合、前記押圧力の軸芯Ｃ１方向の成分が、蛇行方向Ｄ２の力（蛇行力）と同じ方向の力（推進力）として作用してしまう。
【００４１】
このため、無端状ベルト３００における前記蛇行方向Ｄ２とは反対側の端部（右端部）は、第２端部１３０に接触しないことが好ましい。この点、本実施形態に係るベルト駆動装置１では、駆動ローラー１００の第２端部１３０は、前記傾斜面を有しておらず直角面１３１を有するため、無端状ベルト３００の右端部は、第２端部１３０に接触せず、無端状ベルト３００の蛇行方向Ｄ２への移動に寄与することがない。よって、無端状ベルト３００の蛇行を防止することができる。
【００４２】
なお、第２端部１３０は、図４に示すように、無端状ベルト３００に接触しない条件の下で傾斜面１３２（非接触部）を有してよい。この場合、前記条件は、少なくとも、角度θ２が角度θ１より大きい（θ１＜θ２）ことである。すなわち、第２端部１３０は、第１端部１２０の傾斜面１２１におけるローラー軸（軸芯Ｃ１）に対する角度より大きい角度の傾斜面１３２を有してもよい。なお、無端状ベルト３００の両端部が、第１端部１２０及び第２端部１３０に接触する場合（例えば、θ１＝θ２の場合）には、幅Ｗ２が幅Ｗ１より小さい（Ｗ２＜Ｗ１）ことが好ましい。
【００４３】
第１端部１２０の形状は、傾斜面に限定されない。例えば、図５に示すように、第１端部１２０は、前記蛇行方向Ｄ２に向かって湾曲する曲面を有してもよい。例えば、第１端部１２０は、軸芯Ｃ１の所定の位置を中心とした半径Ｒ１の曲面１２２（接触部）を有してもよい。なお、曲面１２２は、楕円状であってもよい。
【００４４】
図５に示す構成によれば、無端状ベルト３００における第１端部１２０に対する接触面積をより大きくすることができる。よって、前記阻止力を大きくすることができるため、無端状ベルト３００の蛇行をより防止することができる。
【００４５】
また、図６に示すように、第１端部１２０は、軸芯Ｃ１方向に湾曲した湾曲面１２３（接触部）を有してもよい。湾曲面１２３は、所定の半径の曲面であってもよいし、楕円状の曲面であってもよい。
【００４６】
また、図７に示すように、第１端部１２０は、蛇行方向Ｄ２に向かって徐々にローラー径が小さくなる凹凸面１２４（接触部）を有してもよい。凹凸面１２４は、曲面であってもよいし、階段状であってもよい。この構成よれば、第１端部１２０における、無端状ベルト３００と接触し得る面積を大きくすることができる。
【００４７】
なお、第２端部１３０は、無端状ベルト３００の右端部に接触しない条件の下で、曲面又は凹凸面（非接触部）を有してもよい。
【００４８】
上述の説明では、駆動ローラー１００について説明したが、従動ローラー２００についても、駆動ローラー１００と同一の構成を有する。すなわち、従動ローラー２００の第１端部２２０（図２参照）は、傾斜面１２１（図３参照）、曲面１２２，１２３（図５及び図６参照）、又は凹凸面１２４（図７参照）を有する。また、従動ローラー２００の第２端部２３０（図２参照）は、直角面１３１（図３参照）、又は、傾斜面１３２（図４参照）を有する。
【００４９】
本発明のベルト駆動装置は、上述の構成に限定されない。例えば、ベルト駆動装置１は、駆動ローラー１００及び従動ローラー２００を含む複数のローラーを備えてもよい。そして、前記複数のローラーのうち少なくとも一つのローラーにおける、無端状ベルト３００の蛇行方向側の第１端部が、傾斜面１２１（図３参照）、曲面１２２，１２３（図５及び図６参照）、又は、凹凸面１２４（図７参照）を有していればよい。
【００５０】
以上説明したように、本発明のベルト駆動装置は、前記複数のローラーのうち少なくとも一つのローラーにおける無端状ベルト３００の蛇行方向側の第１端部に形成され、無端状ベルト３００に接触する接触部（傾斜面、曲面、凹凸面など）と、無端状ベルト３００の蛇行方向側とは反対側の第２端部に形成され、無端状ベルト３００に接触しない非接触部（直角面など）とを備える。
【符号の説明】
【００５１】
１        ベルト駆動装置
１０      画像形成装置
４１      感光体
４４ａ    中間転写ベルト
５１      駆動ローラー
５２      従動ローラー
１００    駆動ローラー
１０１    ローラー軸
１１０    胴部
１２０    第１端部
１２１    傾斜面
１２２    曲面
１２３    湾曲面
１２４    凹凸面
１３０    第２端部
１３１    直角面
１３２    傾斜面
２００    従動ローラー
２０１    ローラー軸
２２０    第１端部
２３０    第２端部
３００    無端状ベルト
Ｄ２      蛇行方向
Ｃ１，Ｃ２  軸芯
【図１】
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【図２】
2019144332.tif 000004
【図３】
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【図４】
2019144332.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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