(57)【要約】      （修正有）【課題】ローラの軸方向へ寄ったベルトがフランジに突き当たったときにベルトの端部は大きい負荷を受ける。さらに、ベルトがフランジに突き当たった後、ベルトがその端部でフランジに接しながら走行するとフランジから負荷を受け続けることになる。このようにして受ける負荷が原因となってベルトの端部に亀裂が発生し、ベルトが破損するという課題を解決する。【解決手段】複数のローラに掛け渡され、ローラの回転とともに走行するベルト３の、ローラの軸方向への移動を制御するベルト制御装置であって、複数のローラのうち少なくとも一のローラ５２の少なくとも一方の端部に、ベルトの端部が接するベルト当接部７を有し、ベルト当接部は可撓である。【選択図】図２
2013246220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のローラに掛け渡され、前記ローラの回転とともに走行するベルトの、前記ローラの軸方向への移動を制御するベルト制御装置であって、
前記複数のローラのうち少なくとも一のローラの少なくとも一方の端部に、前記ベルトの端部が接するベルト当接部を有し、
前記ベルト当接部は可撓であることを特徴とするベルト制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のベルト制御装置であって、
前記ベルト当接部は、
前記軸方向に対して垂直な平面部を有し、
前記平面部の周縁から前記ローラの軸までの最短距離は、前記ローラの半径にベルトの厚さを加えた長さより長いことを特徴とするベルト制御装置。
【請求項３】
請求項１または2に記載のベルト制御装置であって、
前記ベルト当接部は前記ベルトに従動して回転することを特徴とするベルト制御装置
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のベルト制御装置であって、
前記一のローラの両方の端部にベルト当接部を有するベルト制御装置。
【請求項５】
複数のローラに掛け渡され、前記複数のローラの回転とともに走行するベルトの、前記ローラの軸方向への移動を制御するベルト制御装置に用いられるローラユニットであって、
前記複数のローラのうち少なくとも一のローラの少なくとも一方の端部に、前記ベルトの端部と接するベルト当接部を有し、
前記ベルト当接部は可撓であることを特徴とするローラユニット。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のベルト制御装置または請求項５に記載のローラユニットを有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のローラに掛け渡され、前記複数のローラの回転とともに走行するベルトの、前記ローラの軸方向への移動を制御するベルト制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置では、中間転写体、記録媒体搬送部あるいは画像定着部等として様々なベルトが用いられている。これらのベルトは、互いに平行に設けられている少なくとも２本のローラに架け渡された状態で、ローラの回転に伴って走行するように構成されている。しかし、ローラを回転させるために用いられる部品の状態に起因して複数のローラが互いに平行でなくなることがある。複数のローラが互いに平行でなくなると、ベルトがローラの軸方向（以降、ローラ軸方向という。）へ寄ってしまう所謂ベルト寄りが発生していた。このベルト寄りによって、ベルトがローラから外れて破損する問題が生じていた。
【０００３】
このようなベルト寄りを防止するために、ローラの端部にフランジを設けてベルトがローラ軸方向に寄るのを止める技術が知られている。たとえば、特許文献１にはローラの端部に環状のフランジが配設され、フランジより内側にベルトの表面に接するガイドローラが配設されることによってベルトがローラ軸方向に寄るのを規制する技術が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術において、ローラの軸方向へ寄ったベルトがフランジに突き当たったときにベルトの端部は大きい負荷を受ける。さらに、ベルトがフランジに突き当たった後、ベルトがその端部でフランジに接しながら走行するとフランジから負荷を受け続けることになる。このようにして受ける負荷が原因となってベルトの端部に亀裂が発生し、ベルトが破損するという課題が発生している。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
複数のローラに掛け渡され、前記ローラの回転とともに走行するベルトの、前記ローラの軸方向への移動を制御するベルト制御装置であって、前記複数のローラのうち少なくとも一のローラの少なくとも一方の端部に、前記ベルトの端部が接するベルト当接部を有し、前記ベルト当接部は可撓であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、複数のローラのうち少なくとも一のローラの少なくとも一方の端部に、ベルトの端部が接するベルト当接部を有し、ベルト当接部は可撓であるため、ベルトの端部が受ける負荷を減少させることができ、そのためベルトの破損を防ぐことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の一例の概略構成図である。
【図２】本実施形態に係るベルト制御装置を表す図である。
【図３】本実施形態に係るベルト制御装置を表す図である。
【図４】本実施形態に係るベルト制御装置のベルト当接部を表す図である。
【図５】従来のベルト制御装置を表す図である。
【図６】従来のベルト制御装置を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の実施形態について説明する。
【０００９】
図１はプリンタとして構成された画像形成装置の一例を示す概略構成図であり、ここに示した画像形成装置は、その本体の筐体内に第１乃至第４の４つの感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが設けられている。各感光体上には互いに異なる色のトナー像がそれぞれ形成され、これらの感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上に、ブラックトナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びイエロートナー像がそれぞれ形成される。
【００１０】
第１乃至第４の感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対向して中間転写体として構成された中間転写ベルト３が設けられ、各感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが中間転写ベルト３の表面に接している。この中間転写ベルト３は、駆動ローラ５１、支持ローラ５２、５３、５４に架け渡されている。駆動ローラ５１が駆動源（図示せず）によって回転し、駆動ローラ５１の回転により中間転写ベルト３が矢印Ａで示される方向へ移動する。中間転写ベルト３は、多層構造、単層構造でも構わないが、多層構造であればベース層を例えば伸びの少ないフッ素樹脂やＰＶＤＦシート、ポリイミド系樹脂でつくり、表面をフッ素系樹脂等の平滑性のよいコート層で被ってなるものが好ましい。また、単層であればＰＶＤＦ、ＰＣ、ポリイミド等の材質を用いるものがよい。なお、駆動ローラ５１、支持ローラ５２、５３、５４のうち任意のものをローラという。
【００１１】
感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上にトナー像を形成する構成と、その各トナー像を中間転写ベルト３上に転写する構成は実質的に全て同一であり、形成される各トナー像の色が異なるのみである。よって、第１の感光体１ａにブラックトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト３上に転写する構成のみを説明し、第２乃至第４の感光体１ｂ、１ｃ、１ｄ上についての構成の説明を省略する。感光体１ａは図１における矢印Ｂに示される方向に回転駆動される。このとき感光体表面に図示していない除電装置からの光が照射され、感光体１ａの表面電位が初期化される。感光体１ａの近傍には帯電装置８ａが設置されており、表面電位が初期化された感光体表面は帯電装置８ａによってマイナス極性に一様に帯電される。このようにして帯電された感光体表面に、露光装置９から出射する光変調されたレーザビームＬが照射され、感光体１ａの表面に書き込み情報に対応した静電潜像が形成される。本実施形態の画像形成装置においてはレーザビームＬを出射するレーザ書き込み装置を有する露光装置９が用いられている。
【００１２】
また、感光体１ａの近傍には現像装置１０ａが設置されている。感光体１ａに形成された静電潜像は、現像装置１０ａを通るときにブラックトナー像として可視像化される。一方、感光体１ａに対向して中間転写ベルト３を挟むように転写ローラ１１ａが設けられている。
【００１３】
上記転写ローラ１１ａには、感光体１ａ上に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性であるプラス極性の転写電圧が印加される。これにより、感光体１ａと中間転写ベルト３との間に転写電界が形成され、感光体１ａ上のトナー像が感光体１ａと同期して回転駆動される中間転写ベルト３上に静電的に転写される。トナー像を中間転写ベルト３に転写したあとの感光体１ａ表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置１２ａによって除去され、感光体１ａの表面が清掃される。
【００１４】
同様にして、第２乃至第４の各感光体１ｂ、１ｃ、１ｄにはマゼンタトナー像、シアントナー像及びイエロートナー像がそれぞれ形成される。そして、各色のトナー像は、ブラックトナー像の転写された中間転写ベルト３上に順次重ねて静電転写され、合成トナー像が形成される。
【００１５】
また、図１に示されるように、画像形成装置内の下部には給紙装置１４が設けられ、給紙ローラ１５の回転によって、記録媒体Ｐが矢印Ｃ方向に送り出される。送り出された記録媒体Ｐは、レジストローラ対１６によって駆動ローラ５１と、駆動ローラ５１に対向して設置された二次転写ローラ１７との間に給送される。このとき、二次転写ローラ１７には所定の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト３上の合成トナー像が記録媒体Ｐに二次転写される。
【００１６】
合成トナー像を二次転写された記録媒体Ｐは、さらに上方に搬送されて定着装置１８を通る。このとき定着装置１８は記録媒体Ｐ上のトナー像を熱と圧力の作用により定着させる。定着装置１８を通過した記録媒体Ｐは、排紙部に設けられた排紙ローラ対１９を介して画像形成装置外に排出される。
【００１７】
また、トナー像転写後の中間転写ベルト３上に付着する転写残トナーはベルトクリーニング装置２０によって除去される。本実施形態におけるベルトクリーニング装置２０は、ウレタン等で構成されたブレード形状のクリーニングブレード２１を有しており、このクリーニングブレード２１は中間転写ベルト３に付着した転写残トナーを掻き取るように設けられている。ベルトクリーニング装置２０には適宜様々な種類のものを用いることが可能であり、例えば、ベルトクリーニング装置２０を導電性ファーブラシによる静電クリーニング方式のものとしても良い。
【００１８】
次に、本実施形態で用いられるベルト制御装置を説明する。なお、以降の説明において中間転写ベルト３をベルト３という。本実施形態のベルト制御装置は、図１における画像形成装置の支持ローラ５２の片側に設けられている。したがって、図２以降は支持ローラ５２の片側を拡大図で示している。図２は、第一の実施形態のベルト制御装置の断面概略図である。
【００１９】
図２に示されるように、ベルト制御装置は支持ローラ５２の端部に支持ローラ５２の軸と同軸であるローラ軸６を有している。ローラ軸６は支持ローラ５２より直径が短い円柱の形状をしており、支持ローラ５２、後述するベルト当接部７、ベルト当接部保持部７０を貫通している。
【００２０】
支持ローラ５２の軸の方向（図２に示されるｚ方向。以降、ローラ軸方向という）の外方（支持ローラ５２の中央部分から端部に向かう方向）に、ベルト当接部７が設けられている。ベルト当接部７は、ベルト３がローラ軸方向に移動したときにベルト端部３ａと接触するものであり、また、ベルト端部３ａから受ける力によって撓むことが可能である（以降、可撓であるという）ポリエチレンテレフタレートによって実現される。なお、ベルト当接部７は、ポリエチレンテレフタレートのほかにポリエチレンナフタレート等、可撓である材質のものであればいずれの材質によって実現されてもよい。
【００２１】
また、ベルト当接部７は、厚さ０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度のシート状の形状をしており、シートの平面（シート平面部７ａという）がローラ軸方向に対して略垂直となるように設けられている。また、シート平面部７ａの周縁は円を形成しており、その円の中心は支持ローラ５２の軸上にある。このようにベルト当接部７が設けられるように、ベルト当接部保持部７０がベルト当接部７の中央部分を保持している。
【００２２】
このような構成によって、ベルト３がローラ軸方向外方に移動したときにベルト当接部７のシート平面部７ａに接する。このとき、ベルト当接部７は可撓であるためベルト端部３ａがベルト当接部７と接するときに与えられる負荷は、ベルト当接部７を設けない場合に比べ減少される。
【００２３】
なお、シート平面部７ａはローラ軸方向に移動したベルト端部３ａが接するものであればよく、その周縁が長方形、多角形、その他任意の閉曲線を形成するものであってもよい。その場合、シート平面部７ａの周縁から支持ローラ５２の軸までの最短距離Ｄ１は、支持ローラ５２の半径Ｄ２にベルトの厚さを加えた長さより長いものとする。また、シート平面部７ａは凹凸や湾曲を有する面でもよく、ベルト端部３ａが接することにより撓むことができるものであればその形状を問わない。
【００２４】
また、ベルト当接部７は図２に示されるｘｙ平面内で支持ローラ５２の軸を中心として自由に回転するように設けられている。このため、ベルト３がベルト端部３ａでシート平面部７ａに接している状態で走行するときに、ベルト当接部７はベルト端部３ａと間に発生する摩擦力によりベルト３に従動して回転することができる。
【００２５】
なお、上述した部材のうち支持ローラ５２、ローラ軸６、ベルト当接部７、ベルト当接部保持部７０を有するものをローラユニットという。
【００２６】
次に、本実施形態の画像形成装置におけるベルト制御装置の動作について図２および図３を用いて説明する。不図示の駆動源によって駆動ローラ５１が回転すると、ベルト３が駆動ローラ５１の回転に伴って走行し、ベルト３の走行に伴ってベルト３を架け渡している支持ローラ５２が回転する。このとき、ベルト３は、例えば複数のローラが互いに平行でないことが原因でローラ軸方向（図２に示されるｚ方向）へ移動することがある。ベルト３がローラ軸方向へ移動することによってベルト端部３ａがベルト当接部７のシート平面部７ａに突き当たると、ベルト当接部７は可撓であるためベルト端部３ａから受ける力によって図３の矢印Ｆ１に示される方向に撓む。そして、ベルト当接部７は弾性力によって撓みを戻す方向（図３の矢印Ｆ２に示される方向）に戻ろうとする。このため、ベルト当接部７に対して軸方向外方に力を与えているベルト３に対して元の位置に戻る方向に力が加えられ、ベルト３はベルト当接部７とともに元の位置に戻ろうとする。このため、ベルト３の軸方向への移動を抑えることが可能となる。
【００２７】
また、ベルト当接部７が設けられない場合について説明する。図５は、従来のベルト制御装置におけるベルト８０が架け渡されたローラ８２の端部にフランジ８１が設けられている構成を表す図である。図５に示されるようにベルト８０の端部がフランジ８１の平面部８１ａに突き当たってローラ８２の軸方向外方の力と平面部８１ａからの反力によるローラ８２の軸方向内方への力を受け、ベルト８０の端部が平面部８１ａに突き当たることによる負荷は大きくなる。また、フランジ８１にベルト８０が乗り上げてしまうこともある。そのため、ベルト８０の端部からの亀裂、割れによるベルト８０の破損の原因になる。本実施形態のようにベルト当接部７を可撓である材質とすることによって、ベルト端部３ａがベルト当接部７によって受ける負荷を抑えることができ、ベルト端部３ａからの亀裂、割れの発生によるベルト破損を防止することが可能となる。
【００２８】
さらに、従来のベルト制御装置では、ベルト８０がフランジ８１の平面部８１ａに突き当たり、その端部でフランジ８１に接触しながら走行すると、ベルト８０の端部がフランジ８１を乗り越えてしまうことがある。ここで、従来のベルト制御装置においてベルト８０の端部がフランジ８１を乗り越える場合について説明する。図６は図５に示される構成をローラ８２の軸方向（図５に示されるｚ方向）においてローラ８２の中央側から外側を見た場合の図である。
【００２９】
図６に示されるように、ローラが矢印Ｅで示される方向に回転するのに伴って、ベルトは矢印Ｄで示される方向に移動する。このとき、ベルトにはローラの径の方向に摩擦力が働き、そのためベルトは図６の点線で示されるように端部が反り上がる。反り上がりが大きいときに、図５に示されるようにベルト８０の端部はフランジ８１を乗り越えてしまい、ベルト８０が破損する原因になっている。
【００３０】
このように反り上がったベルト端部３ａは、本実施形態における可撓のベルト当接部７を設けることによって、ベルト端部３ａがベルト当接部から受ける負荷を抑えながら元の位置に戻すことができる。その動作について次に説明する。
【００３１】
本実施形態のベルト当接部７は中央部分がベルト当接部保持部によって固定されることによって設けられている。したがって、図２に示されるベルト当接部７の中央の近傍部分（以降、中央部分という）より周辺部分の方が撓みやすく、大きく反り上がったベルト端部３ａが接することによる負荷を、ベルト当接部７の中央部近傍に接する場合より減少させることができる。また、ベルト当接部７の周辺部分は中央部分より撓みやすいため、反り上がったベルト端部３ａを戻そうとする力は中央部近傍より大きく、反り上がることによって軸方向に大きく移動したベルト３を元の位置に戻すことが可能となる。
【００３２】
なお、本実施形態において、支持ローラ５２の端部にベルト制御装置の各部が設けられているとしたが、駆動ローラ５１，支持ローラ５２、５３、５４のいずれか二以上のローラの端部にベルト制御装置の各部が設けられてもよい。また、駆動ローラ５１，支持ローラ５２、５３、５４の一以上のローラの両側の端部にベルト制御装置が設けられてもよい。
【００３３】
また、ベルト端部３ａがシート平面部７ａに接した状態でベルトが走行方向へ走行すると、ベルト端部３ａとシート平面部７ａの間で発生する摩擦力によってベルト当接部７はベルト３の走行に従動して回転する。これによって、ベルト端部３ａが摩擦力によって受ける負荷を低減でき、ベルト３の破損、シート平面部７ａの磨耗を防止することが可能となる。
【００３４】
また、図４はベルト当接部７および支持ローラ５２をｚ方向から見た図である。支持ローラ５２に架け渡されているベルト３がローラ軸方向に移動したときに接するベルト当接部７の部分が可撓であればよいので、ベルト当接部７の全体が可撓である材質によって実現されてもよいし、図４に示されるようにベルト当接部７のうちベルト端部３ａが接しうる周辺部分７１が可撓である材質によって実現され、ベルト端部３ａが接しない中央部分７２が可撓でない材質によって実現されてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１  感光体
３  中間転写ベルト
６  ローラ軸
７  ベルト当接部
７ａ  シート平面部
８  帯電装置
９  露光装置
１０  現像装置
１１  転写ローラ
１２  クリーニング装置
１４  給紙装置
１５  給紙ローラ
１６  レジストローラ対
１７  二次転写ローラ
１８  定着装置
１９  排紙ローラ対
２０  ベルトクリーニング装置
２１  クリーニングブレード
５１  駆動ローラ
５２  支持ローラ
５３  支持ローラ
５４  支持ローラ
７１  周辺部分
７２  中央部分
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３６】
【特許文献１】特開２００６−７８６１２号公報
【図１】
2013246220.tif 000003
【図２】
2013246220.tif 000004
【図３】
2013246220.tif 000005
【図４】
2013246220.tif 000006
【図５】
2013246220.tif 000007
【図６】
2013246220.tif 000008