(57)【要約】【課題】ベルトの端縁へのダメージの発生を防止する。【解決手段】中間転写部２０は、従動ローラ２３の軸方向端部の外方で支持軸２３１に回転可能に軸支され、転写ベルト２１の蛇行を規制するカラー部材２５を備える。支持軸２３１は、カラー部材２５の回転軸の外側を、従動ローラ２３の軸方向に対して従動ローラ２３と転写ベルト２１とが接触する方向に角度θを有して傾けた姿勢とされて、転写ベルト２１の端縁とカラー部材２５の内側面との間に隙間が形成される。転写ベルト２１の進入方向とカラー部材２５の回転方向とが異なる領域内に隙間を形成したので、両者の擦れ合いが解消される。【選択図】図５
2016004236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の支持ローラに所定の張力で掛け渡されて周回する無端ベルトを備えたベルト駆動装置において、
少なくとも１つの前記支持ローラの軸方向端部の外方で支持軸に回転可能に軸支され、前記無端ベルトの蛇行を規制するカラー部材を備え、
前記支持軸は、前記カラー部材の回転軸の外側を、前記少なくとも１つの前記支持ローラの軸方向に対して当該支持ローラと前記無端ベルトとが接触する方向に傾けた姿勢で支持することを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項２】
前記支持ローラは円筒であり、
前記支持軸は、前記支持ローラ及び前記カラー部材を各軸受を介して外嵌すると共に両端で側壁に支持されてなり、かつ前記無端ベルトからの前記所定の張力を受けて弾性変形可能な構造を有するものである請求項1に記載のベルト駆動装置。
【請求項３】
前記支持ローラは円筒であり、
前記支持軸は、前記支持ローラ及び前記カラー部材を各軸受を介して外嵌すると共に両端で側壁に支持されてなり、かつ前記カラー部材の軸受の位置で前記傾けた方向に屈曲されていることを特徴とする請求項1に記載のベルト駆動装置。
【請求項４】
前記カラー部材は、前記支持軸に自動調芯軸受を介して取り付けられ、
前記自動調芯軸受は、軸方向の外方側が前記少なくとも１つの前記支持ローラと前記無端ベルトとが接触範囲内の一方向に傾けた姿勢で側壁に支持されていることを特徴とする請求項１に記載のベルト駆動装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のベルト駆動装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無端ベルトを周回可能に備えたベルト駆動装置、及びこのベルト駆動装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に用いられる一次転写ベルトは、転写されたトナー像を下流側で記録用紙に転写するものであるため、画像品質を維持する観点からベルト周回中の蛇行は規制する必要がある。一次転写ベルトの蛇行対策として、ベルトの両端やベルトに張り付けたビード側面等を強制的にガイドして蛇行を規制するもの、またベルト端部に接触するカラー部材をベルトの蛇行によりスラスト方向に移動させ、これにより従動ローラを傾かせるようにして蛇行を抑制するものが知られている。
【０００３】
例えば特許文献１には、転写ベルトを張設して周回させる支持ローラの両端にベルト端と当接する拡径部材（カラー部材）を設け、ベルトが蛇行すると、その時の当接力で押されて支持ローラをスラスト方向に移動させ、一方、この移動長に応じた反力を与える付勢機構を両端に採用して、支持ローラの移動側では反力を強め、反対側では反力を弱めるようにして、両側に発生する反力をバランスさせるように蛇行を規制するベルト駆動装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１８６４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のベルト駆動装置は、蛇行規制用の構造が複雑であり、装置の大型化及び高コストを招くという課題がある。
【０００６】
ところで、ベルトの両端縁を利用して蛇行の規制を行う構造として、ベルトを張架する支持ローラの両端に規制用のガイド付きカラー部材を設けるものが知られているが、カラー部材が回転する構造であるため、カラー部材に対してベルトの進入時及び退出時にベルト端縁とカラー部材の内壁とが摺擦し、ベルト端縁にダメージを与える虞がある。特許文献１に記載の装置の場合、ベルトの蛇行は規制し得るものの、ベルトの両端は常に拡径部材に接触しているため、前記摺擦に起因するダメージ発生の問題は考慮されていない。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するもので、ベルトの端縁へのダメージを抑制するベルト駆動装置及び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】
【０００８】
本発明は、複数の支持ローラに所定の張力で掛け渡されて周回する無端ベルトを備えたベルト駆動装置において、少なくとも１つの前記支持ローラの軸方向端部の外方で支持軸に回転可能に軸支され、前記無端ベルトの蛇行を規制するカラー部材を備え、前記支持軸は、前記カラー部材の回転軸の外側を、前記少なくとも１つの前記支持ローラの軸方向に対して当該支持ローラと前記無端ベルトとが接触する方向に傾けた姿勢で支持することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明によれば、無端ベルトの進入部位においてカラー部材との間に隙間が形成されるので、無端ベルトは、進入に応じて、その端縁がカラー部材の内側面に徐々に近づくようになる。従って、無端ベルトの端縁とカラー部材の内側との擦れ合いが解消されるので、ダメージの発生が防がれる。
【００１０】
また、前記支持ローラは円筒であり、前記支持軸は、前記支持ローラ及び前記カラー部材を各軸受を介して外嵌すると共に両端で側壁に支持されてなり、かつ前記無端ベルトからの前記所定の張力を受けて弾性変形可能な構造を有するものである。この構成によれば、無端ベルトの張力（テンション）を利用して支持軸が無端ベルト側に弾性変形される。すなわち、カラー部材の回転軸の外側は、支持ローラと前記無端ベルトとが接触する方向に傾いた姿勢となり、その結果、前記のように無端ベルトの進入部位においてカラー部材との間に隙間が形成される。
【００１１】
また、前記支持ローラは円筒であり、前記支持軸は、前記支持ローラ及び前記カラー部材を各軸受を介して外嵌すると共に両端で側壁に支持されてなり、かつ前記カラー部材の軸受の位置で前記傾けた方向に屈曲されていることを特徴とする。この構成によれば、屈曲部位の作成が容易となる。
【００１２】
また、前記カラー部材は、前記支持軸に自動調芯軸受を介して取り付けられ、  前記自動調芯軸受は、軸方向の外方側が前記少なくとも１つの前記支持ローラと前記無端ベルトとが接触範囲内の一方向に傾けた姿勢で側壁に支持されていることを特徴とする。この構成によれば、前記した無端ベルトの進入部位におけるカラー部材との間の隙間が容易に形成される。
【００１３】
請求項１〜５のいずれかに記載のベルト駆動装置を備えた画像形成装置。この構成によれば、無端ベルトの端縁にダメージの生じないベルト駆動装置を備えた画像形成装置が提供できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、無端ベルトの端縁のカラー部材の内側との擦れ合いを解消し、ダメージの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るベルト駆動装置が適用される画像形成装置の正面断面図である。
【図２】本発明に係るベルト駆動装置が適用される中間転写部の外観斜視図である。
【図３】中間転写部の一部正面断面図である。
【図４】中間転写部の第１実施形態を示す構成図で、（ａ）は一部平面断面図、（ｂ）は一部平面図である。
【図５】図４の中間転写部の従動ローラとカラー部材と転写ベルトとの関係を説明する図で、（ａ）は一部正面図、（ｂ）は一部平面図である。
【図６】中間転写部の他の実施形態を示す図で、（ａ）は第２実施形態を示す一部平面断面図、（ｂ）は第３実施形態を示す一部平面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１に示すように、画像形成装置１００は、画像形成部１０、中間転写部２０、二次転写部３０、定着部４０、給紙部５０、用紙搬送路６０及び読取部７０を備えると共に、装置本体の上部に自動原稿搬送装置８０が搭載されている。画像形成装置１００は、原稿から読み取った画像データあるいは図外の外部装置から入力された画像データを用紙に多色又は単色の画像形成処理を行う。
【００１７】
画像形成部１０は、光ビーム走査ユニット１及びそれぞれ同様な構造を有する各色の画像形成部１０Ａ〜１０Ｄを備えている。光ビーム走査ユニット１は、筐体を有し、その内部に色毎に必要な光学部品が配置されている。光ビーム走査ユニット１は、読取部７０で読み取られた、原稿に対応するＲ、Ｇ、Ｂ色の画像データをブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色情報に変換し、変換後の各色の画像データによって変調されたレーザ光で画像形成部１０Ａ〜１０Ｄの感光体ドラム２Ａ〜２Ｄの表面を軸方向（主走査方向）に沿って露光走査して、それぞれの静電潜像を形成する。代表して説明する画像形成部１０Ａは、感光体ドラム２Ａを備え、その周囲に回転方向（副走査方向）に沿って帯電器３Ａ、現像器４Ａ及びクリーナ部５Ａを備えている。
【００１８】
中間転写部２０は、無端の転写ベルト２１、駆動ローラ２２、従動ローラ２３、一次転写ローラ２４Ａ〜２４Ｄを備えて、感光体ドラム２Ａ〜２Ｄの周面に形成されたトナー像を転写ベルト２１の表面に一次転写する。転写ベルト２１は、互いに平行配置された支持ローラである駆動ローラ２２と従動ローラ２３との間に掛け渡されると共に、その間に配置された所要数の支持ローラによって所定の張力が付与された状態で周回可能にされている。
【００１９】
二次転写部３０は、転写ベルト２１の表面のトナー像を記録用紙へ二次転写する。定着部４０は、記録用紙に転写されたトナー像を加熱して定着し、排紙トレイに排出する。給紙部５０は、給紙カセットや手差しトレイを備えており、選択された記録用紙を、対応する給紙カセットから用紙搬送路６０に給紙する。
【００２０】
中間転写部２０において、図２に示すように、転写ベルト２１は、転写するトナー像の最大サイズ（例えばＡ３サイズの場合、２９７ｍｍ）に対応する幅寸法を有し、駆動ローラ２２及び従動ローラ２３を含む支持ローラによって周回動作される。駆動ローラ２２及び従動ローラ２３を含む支持ローラの軸方向両側には、板状の側壁部材２６１，２６２が対向配置されている。側壁部材２６１，２６２は、駆動ローラ２２、従動ローラ２３を含む支持ローラの両端を支持する。また、側壁部材２６２には駆動ローラ２２の駆動源たるモータ（図では見えていない）が取り付けられている。カバー部材２６３は側壁部材２６２の外部側を覆うものである。
【００２１】
図３及び図４（ａ）に示すように、従動ローラ２３は円筒形状を有する。従動ローラ２３は、中心に円柱状の支持軸２３１を備え、軸受２３２を介して回動可能に軸支されている。支持軸２３１は、側壁部材２６１，２６２に支持されている。なお、ここでは、支持軸２３１は回転が規制された態様が採用されている。従動ローラ２３の両端外側には、円板状のカラー部材２５が軸受２５１を介して支持軸２３１に回転可能に支持されている。カラー部材２５は、従動ローラ２３の半径に比して大きい半径を有し、拡径部を形成している。カラー部材２５は、転写ベルト２１が蛇行を生じるとき、転写ベルト２１の幅方向端縁が拡径部の内側面に当接することで蛇行の規制を行う。
【００２２】
従動ローラ２３は、転写ベルト２１の張力程度では変形しない堅牢な材料、寸法が選定されており、例えば、材料としては硬質ゴム又は金属等が採用され、寸法としては軸直径数十ｍｍ、例えば２５ｍｍが採用されている。一方、支持軸２３１はＳＵＳ等の鋼材で製造され、軸に交差する方向への変形を阻止する場合には直径８ｍｍ程度が必要な寸法として一般的であるが、ここでは所定の弾性変形（撓み）を生じさせる目的から直径５〜７ｍｍが採用されている。径を細くすることに代えて、より弾性を有する材料を採用してもよい。なお、図４（ａ）及び後述する図６では、軸方向（図の上下方向）の寸法が、説明の便宜上、実際に比して短めに示されている。
【００２３】
図４（ｂ）は、支持軸２３１が弾性変形した状態を示している。支持軸２３１は、張設された転写ベルト２１からの張力を、軸に直交する方向に受けて弾性変形し、本来の軸方向Ｏに対して角度θだけ傾いた状態にある。角度θは、後述する擦れ合いを解消するためのもので、例えば実験を経て設定され、０．数度〜数度程度が好ましい。なお、従動ローラ２３は、その堅牢性から変形せず、また軸受２３２は、角度θ程度の傾きに対して従動ローラ２３の回転に支障を生じさせない。カラー部材２５の周縁は、角度θの傾きの発生によって、矢印Ｄｂｉで示す転写ベルト２１の進入側が、角度θに対応した角度分だけ外側（図中、上方）に変位して、その間に隙間２５ａが形成されている。すなわち、カラー部材２５は、転写ベルト２１の進入側（退出側も同様）が外側に開き、一方、反対側は内側に狭まる向きに変位する。この結果、図５で説明するように、カラー部材２５に対する転写ベルト２１の接触動作が影響を受ける。
【００２４】
図５（ａ）において、今、中心Ｏで示す支持軸２３１が変形して（傾いて）いないと想定した場合、転写ベルト２１は、進入方向Ｄｂｉからカラー部材２５に進入すると、まず転写ベルト２１の端縁がカラー部材２５の内側面に接触する。次いで、転写ベルト２１は、点Ｐｉで従動ローラ２３の外周に巻き付き、一体回転して点Ｐｏまで進んだ後、従動ローラ２３の外周から離間して退出方向Ｄｂｏに退出する。進入時に着目すると、転写ベルト２１の部位の内、カラー部材２５への進入開始位置から点Ｐｉまでの部位は、カラー部材２５と接触することとになる。ところで、例えば、進入開始位置では、カラー部材２５は周方向Ｄｃｉに回転しているため、転写ベルト２１の進入方向Ｄｂｉとは差φで交差する。したがって、点Ｐｉに到達するまでの間、転写ベルト２１の端縁は、カラー部材２５の内側面と擦れ合う（摺擦）状態にあり、転写ベルト２１の端縁及びその周辺部位にダメージ（損傷）を与えかねない。また、かかる擦れ合い状態は、点Ｐｉ〜Ｐｏで転写ベルト２１の周回方向とカラー部材２５の回転方向が一致した一体回転時は解消される一方、点Ｐｏから退出位置まで、同様に擦れ合う状態となる。
【００２５】
そこで、図５（ｂ）に示すように、カラー部材２５を、支持軸２３１の傾き角度θに対応する角度θだけ傾けて隙間２５ａを形成し、転写ベルト２１が、カラー部材２５に進入して点Ｐｉに達するまでの間、及び点Ｐｏから退出するまでの間、カラー部材２５の内側面と、進入時に徐々に近づき、あるいは退出時に徐々に離れるように、すなわち接触しないようにした。このようにすることで、転写ベルト２１とカラー部材２５との擦れ合いが解消されることになる。
【００２６】
図６（ａ）は第２実施形態を示すもので、支持軸２３１を弾性変形させることに代えて、カラー部材２５を軸支する軸受として自動調芯軸受２５２を採用している。自動調芯軸受２５２の内輪側は、支持部材２６１１によって側壁部材２６１に支持されている。支持部材２６１１は、例えば円筒状の筒体で、カラー部材２５と対向する頂面が角度θを有する斜面に形成され、この頂面で自動調芯軸受２５２を支持して、カラー部材２５を回転可能にしている。従って、カラー部材２５は、図５（ｂ）と同様に傾斜状態に維持され、転写ベルト２１との擦れ合いが解消される。
【００２７】
図６（ｂ）は第３実施形態を示すもので、支持軸２３１を弾性変形させることに代えて、支持軸２３１の内、従動ローラ２３を軸支する軸受２３２の外側の部分で屈曲して、図５（ｂ）と同様の角度θの傾きを有する屈曲部２３１１を形成している。これによって、カラー部材２５は、図５（ｂ）と同様な傾斜が確保され、転写ベルト２１との擦れ合いが解消される。これによれば、屈曲部２３１１が容易に作成できる。
【００２８】
なお、以上の各実施形態では、従動ローラ２３とカラー部材２５とを別部材で構成したので、カラー部材２５の構成及び配置が容易となる。また、図６に示す実施形態では、支持軸２３１に対してカラー部材２５を設ける態様としたが、カラー部材２５を支持するための支持軸部材を支持軸２３１とは別体として設けてもよい。例えば、従動ローラ２３と外壁部材２６１との隙間に、支持軸２３１の外周に遊嵌させ、かつ外壁部材２６１に立設支持される筒状の支持軸部材を設け、これに軸受を介してカラー部材を設ける態様としてもよい。
【００２９】
さらに、上記実施形態は、進入方向と退出方向とが、図３に示すように略１３５度の方向変換を有しているものであるが、これに限定されず、進入方向と退出方向との差は１８０度（いわゆるＵターン）でもよいし、逆に、例えば数十度程度の小さい角度の方向変換であってもよい。この場合、カラー部材２５の軸を角度θだけ傾ける方向は、進入点Ｐｉと退出点Ｐｏの中間点（すなわち進入方向と退出方向の中間）となる方向が好ましいが、これに限定されず、進入点Ｐｉと退出点Ｐｏとの間における適宜な方向としてもよい。
【００３０】
また、本発明は、中間転写部２０に限定されず、二次転写部３０、定着部４０等のようなベルトを周回させてそれぞれ所期の処理を施す装置部分に適用可能である。
【００３１】
また、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３２】
１００  画像形成装置
２０  中間転写部
２１  転写ベルト
２３  従動ローラ（支持ローラ）
２３１  支持軸
２３１１  屈曲部（支持軸）
２３２，２５１  軸受
２５  カラー部材
２６１，２６２  側壁部材（側壁）
２５２  自動調芯軸受
２６１１  筒体
【図１】
2016004236.tif 000003
【図５】
2016004236.tif 000004
【図６】
2016004236.tif 000005
【図２】
2016004236.tif 000006
【図３】
2016004236.tif 000007
【図４】
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