JP2009294575A - ベルトユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蛇行防止用リブがローラ端部に乗り上げることを防止して安定したベルトの回走を達成することができるベルトユニット及び該ベルトユニットを備える画像形成装置を提供する。
【解決手段】複数のローラに架設され無端回走する中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１の幅方向両側の縁部に沿って設けられ、上記ローラの長さ方向両端部にそれぞれの内側部２１ａ１が当接可能な一対の蛇行防止用リブ２１ａとを備えるベルトユニットであって、テンションローラ２４の両端部の回転軸２４Ａに回転自在にそれぞれ設けられると共に、蛇行防止用リブ２１ａの底部２１ａ２をそれぞれ支持する一対の垂れ防止プーリ２４Ｂを有するという構成を採用する。
【選択図】図３

Description

本発明は、蛇行防止用リブを備えるベルトユニット及び、該ベルトユニットを備える複写機、プリンタ、またはファクシミリ装置等の画像形成装置に関するものである。

複数のローラに架設され無端回走するベルトを備えるベルトユニットにおいて、ベルトの回走方向に対して幅方向（ローラの軸方向）の蛇行を防止するために、ベルトの幅方向両側の縁部に沿って蛇行防止用リブが設けられているものが知られている。
このような蛇行防止用リブを備えるベルトユニットとして特許文献１には、ローラの両端部に段付き部（溝）を設けて、該両端部に蛇行防止用リブの内側部を当接させて、幅方向の蛇行を規制させることがなされている。
特開２００５−２１５４４０号公報

しかしながら、上記ベルトユニットにおいて、蛇行防止用リブがローラ端部において乗り上げてしまうという不具合が発生することがある。
当該原因の一つにベルトの幅方向の端部の垂れが挙げられる。ベルトの幅方向両側の縁部には蛇行防止用リブが設けられるが、その底部は、ローラでの接触支持ができない。例えば、蛇行防止用リブの底部を段付き部に接触支持させると、ベルトを回走させるローラ周面の速度と、その周面に対して小径の段付き部周面の速度とは速度が異なるために該接触部位において摩擦が発生して、ベルトにせん断力が加わり変形・破壊の虞、あるいは、ベルトの蛇行を助長する虞がある。
結果、底部が支持されていない蛇行防止用リブが設けられるベルト幅方向の端部のテンションダウンが発生し、ベルト幅方向の端部の垂れとなる。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、蛇行防止用リブがローラ端部に乗り上げることを防止して安定したベルトの回走を達成することができるベルトユニット及び該ベルトユニットを備える画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、複数のローラに架設され無端回走するベルトと、上記ベルトの幅方向両側の縁部に沿って設けられ、上記ローラの長さ方向両端部にそれぞれの内側部が当接可能な一対の蛇行防止用リブとを備えるベルトユニットであって、上記ローラの上記両端部の回転軸に回転自在にそれぞれ設けられると共に、上記蛇行防止用リブの底部をそれぞれ支持する一対のプーリを有するという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、ローラの回転軸に対し回転自在なプーリによって、蛇行防止用リブの底部が支持される。

また、本発明においては、上記プーリは、上記ベルトを回走させる駆動ローラの回転駆動に従動して回転駆動する従動ローラに設けられているという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、ベルトをグリップして駆動させる駆動ローラにおいてはグリップ力が高くベルトの蛇行の補正がし難いのに対して、ベルトのグリップ力が駆動ローラに対して低い従動ローラにおいてプーリを設けることによりベルトの蛇行の補正をさせ易くすることができる。

また、本発明においては、上記従動ローラは、複数設けられており、上記プーリは、上記従動ローラのうち付勢装置が設けられて上記ベルトにテンションを与えるテンションローラに設けられているという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、上記プーリが、ベルトにテンションを与えるため付勢装置により所定の可動域が与えられたテンションローラに設けられる。このことから、テンションローラに蛇行を補正するための軸方向に負荷が加わった場合に、当該可動域により当該負荷を吸収しつつ柔軟に可動してベルトの蛇行を補正することができる。

また、本発明においては、上記構成のベルトユニットが設けられている画像形成装置を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、上記ベルトユニットが設けられた画像形成装置が得られる。

本発明によれば、複数のローラに架設され無端回走するベルトと、上記ベルトの幅方向両側の縁部に沿って設けられ、上記ローラの長さ方向両端部にそれぞれの内側部が当接可能な一対の蛇行防止用リブとを備えるベルトユニットであって、上記ローラの上記両端部の回転軸に回転自在にそれぞれ設けられると共に、上記蛇行防止用リブの底部をそれぞれ支持する一対のプーリを有するという構成を採用することによって、ローラの回転軸に対し回転自在なプーリによって、蛇行防止用リブの底部が支持される。このことから、蛇行防止用リブの底部に摩擦を与えず、且つ、ベルト幅方向の端部の垂れを防止することが可能となる。
したがって、本発明では、蛇行防止用リブがローラ端部に乗り上げることを防止して安定したベルト回走を達成することができるベルトユニットを提供することができる効果がある。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明においては、本発明をプリンタ（画像形成装置）に適応した場合の例について説明する。また、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

先ず、図１を参照して、本実施形態におけるプリンタＰの構成について説明する。
図１は、本発明の実施形態におけるプリンタＰの構成を示す概略図である。
プリンタＰは、図１に示すように、記憶媒体に画像を形成する画像形成部２と、記憶媒体を収容する給紙カセット３と、画像形成部２にて形成された画像を記憶媒体に転写する二次転写部４と、転写された画像を記憶媒体上に定着させる定着部５と、定着が完了し排出された記憶媒体を受ける排紙トレイ６と、給紙カセット３から排紙トレイ６まで記憶媒体を搬送する搬送路７とを有する。

画像形成部２は、ベルトユニット２０と、クリーニング部３０と、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各色にそれぞれ対応した画像形成ユニットＦ（ＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢ）とを有する。
ベルトユニット２０は、画像形成ユニットＦから画像を転写される中間転写ベルト（ベルト）２１と、中間転写ベルト２１を架設すると共に無端回走させる駆動ローラ（ローラ）２２、従動ローラ（ローラ）２３及びテンションローラ（ローラ）２４とを有する。

中間転写ベルト２１は、駆動ローラ２２、従動ローラ２３及びテンションローラ２４に張架されて、図１において時計回りに無端回走する構成となっている。
駆動ローラ２２は、モータ等の駆動源を有する駆動部に接続され、中間転写ベルト２１に対しグリップ力を付与しつつ回走させるものである。
従動ローラ２３は、駆動ローラ２２の回転駆動に従動して回転駆動するものである。
テンションローラ２４は、駆動ローラ２２の回転駆動に従動して回転駆動する従動ローラの一種であり、バネ機構を有する付勢装置２５が設けられて、中間転写ベルト２１にテンションを与えるものである。このようなテンションローラ２４は、駆動ローラ２２と従動ローラ２３との間であって、駆動ローラ２２の下流側であって、従動ローラ２３の上流側の近傍に設けられる。

クリーニング部３０は、クリーニングローラやクリーニングブレード等を備え中間転写ベルト２１に残留したトナー等を除去する構成となっている。

画像形成ユニットＦは、感光体１０と、帯電器１１と、露光装置１２と、現像装置１３と、一次転写ローラ１４とを有し、さらに不図示のクリーニング装置及び除電装置等とを有する。
感光体１０は、円柱に形状設定され、その周面に静電潜像及び当該静電潜像に基づくトナー像が形成されるものである。帯電器１１は、感光体１０に対して対向配置され、感光体１０の周面を帯電状態とするものである。露光装置１２は、印刷形式の画像データに基づいて射出されるレーザ光を帯電状態の感光体１０の周面において走査するものである。現像装置１３は、感光体１０の周面に対してトナーを供給することによって感光体１０の周面上に静電潜像に基づく画像を現像するものである。一次転写ローラ１４は、中間転写ベルト２１を挟んで感光体１０と対向配置され、感光体１０に現像された画像を中間転写ベルト２１に一次転写するものである。

給紙カセット３は、装置本体に対して引き出し自在であり、記憶媒体を収容するものである。
二次転写部４は、中間転写ベルト２１上に形成された画像を記憶媒体に二次転写するものであって、中間転写ベルト２１を駆動させる駆動ローラ２２と、中間転写ベルト２１を挟んで該駆動ローラ２２と対向配置される二次転写ローラ４１とを備える。
定着部５は、記憶媒体上に二次転写された画像を定着させるものであり、加圧・加熱することによりトナーを定着させる加熱ローラ５１を備える。
搬送路７は、給紙カセット３から記憶媒体を搬出するピックアップローラ７１、記憶媒体を搬送する給紙ローラ７２、排紙トレイ６に記憶媒体を排紙する排紙ローラ７３等を備える。

続いて、ベルトユニット２０の構成について、図２及び図３を参照して詳しく説明する。
図２は、本発明の実施形態におけるテンションローラ２４近傍の要部拡大斜視図である。
図３は、本発明の実施形態におけるテンションローラ２４の軸方向における断面図である。

中間転写ベルト２１には、図２及び図３に示すように、その幅方向両側の縁部に沿って蛇行防止用リブ２１ａが一対となって設けられている。蛇行防止用リブ２１ａは、図３に示すように断面視で略矩形状を有し、中間転写ベルト２１の裏側の回走面から垂直に突出する構成となっている。このような蛇行防止用リブ２１ａは、例えば、弾性力を有する樹脂材から形成され、その内側部２１ａ１が、各ローラの長さ方向両端部に当接可能とされて、中間転写ベルト２１の蛇行を補正する構成となっている。

従動ローラ２３には、図２に示すように、その両端部の回転軸２３Ａに回転自在にそれぞれ蛇行規制プーリ２３Ｂが一対となって設けられる。
蛇行規制プーリ２３Ｂは、従動ローラ２３の周面と略同一の径を有する大径部と、該大径部よりも小径（例えば、蛇行防止用リブ２１ａの底部２１ａ２と当接可能な径）の小径部とを有する段付き部を備え、蛇行防止用リブ２１ａの内側部２１ａ１と段付き部とを当接させることで、中間転写ベルト２１の蛇行を補正・規制する構成となっている。

テンションローラ２４は、図２及び図３に示すように、長さ方向両端部にそれぞれ付勢装置２５が設けられて、中間転写ベルト２１に所望のテンションを与えるための所定の可動域を有する。このような、テンションローラ２４には、その両端部の回転軸２４Ａにそれぞれ回転自在に垂れ防止プーリ（プーリ）２４Ｂが一対となって設けられる。
垂れ防止プーリ２４Ｂは、円筒状に形成され、若干のクリアランスを有して回転軸２４Ａに遊嵌され、且つ、その周面の幅は、蛇行防止用リブ２１ａの幅より大きく設計されている（図３参照）。また、垂れ防止プーリ２４Ｂの外径は、蛇行防止用リブ２１ａの底部２１ａ２と当接可能な径を有している。
なお、このような垂れ防止プーリ２４Ｂは、回転軸２４Ａとの間の摩擦を小さくする含油系の樹脂材から形成されるのが好ましい。

次に、上記構成のベルトユニット２０の動作について説明する。
図１に示すように、中間転写ベルト２１は、駆動ローラ２２によりグリップされて駆動を受けて時計回りに無端回走することとなる。このとき、駆動ローラ２２の上流近傍においては、中間転写ベルト２１に対し引っ張り力が加わり、対して駆動ローラ２２を経た駆動ローラ２２の下流近傍では、中間転写ベルト２１に対し押し出し力が加わることとなる。すなわち、駆動ローラ２２の上流側においては、グリップされて引っ張り力が加わるため中間転写ベルト２１の蛇行がし難いが、駆動ローラ２２を経た下流側においては、押し出し力が加わり中間転写ベルト２１が撓んで蛇行し易くなる傾向がある。

駆動ローラ２２の下流側に設けられたテンションローラ２４においては、このような中間転写ベルト２１にテンションを与えると共に中間転写ベルト２１の蛇行を補正・規制し、且つ、垂れ防止プーリ２４Ｂにより中間転写ベルト２１の幅方向端部の垂れを防止する。
より詳しくは、垂れ防止プーリ２４Ｂは、図３に示すように、蛇行防止用リブ２１ａの底部２１ａ２と当接すると共に、その幅方向全般に亘って支持することにより、中間転写ベルト２１の幅方向端部の垂れを防止する。

さらに、垂れ防止プーリ２４Ｂは、回転軸２４Ａに対し遊嵌されて回転自在であるため、蛇行防止用リブ２１ａと当接することによる摩擦を低減させることができる。すなわち、蛇行防止用リブ２１ａを支持することで発生する摩擦による、蛇行防止用リブ２１ａを介して中間転写ベルト２１にせん断力が加わり変形・破壊の虞、あるいは、中間転写ベルト２１の蛇行を助長する虞を解消することができる。

また、テンションローラ２４は、付勢装置２５により所定の可動域を有しているため、中間転写ベルト２１の蛇行により蛇行防止用リブ２１ａから軸方向に負荷を受けた場合であっても、当該負荷をバネの弾性力により吸収しつつ柔軟に可動して中間転写ベルト２１の蛇行を補正することが可能となる。

上記のようにテンションローラ２４において、テンションを受けて幅方向端部の垂れを防止された中間転写ベルト２１は、その直近下流の従動ローラ２３に至る。
従動ローラ２３においては、図２に示す蛇行規制プーリ２３Ｂに、蛇行防止用リブ２１ａの内側部２１ａ１を当接させて、中間転写ベルト２１の蛇行を補正・規制することとなる。
このとき、テンションローラ２４において、中間転写ベルト２１の幅方向端部の垂れが規制されているため、蛇行防止用リブ２１ａの安定した蛇行規制プーリ２３Ｂへの進入が可能となる。すなわち、垂れた状態の蛇行防止用リブ２１ａが進入して、蛇行規制プーリ２３Ｂを乗り上げ、さらに、従動ローラ２３の端部においてその周面上に乗り上げてしまうという不具合を解消させることができる。

したがって、上述の本実施形態によれば、複数のローラに架設され無端回走する中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１の幅方向両側の縁部に沿って設けられ、上記ローラの長さ方向両端部にそれぞれの内側部２１ａ１が当接可能な一対の蛇行防止用リブ２１ａとを備えるベルトユニット２０であって、テンションローラ２４の両端部の回転軸２４Ａに回転自在にそれぞれ設けられると共に、蛇行防止用リブ２１ａの底部２１ａ２をそれぞれ支持する一対の垂れ防止プーリ２４Ｂを有するという構成を採用することによって、テンションローラ２４の回転軸２４Ａに対し回転自在な垂れ防止プーリ２４Ｂによって、蛇行防止用リブ２１ａの底部２１ａ２が支持される。このことから、蛇行防止用リブ２１ａの底部２１ａ２に摩擦を与えず、且つ、中間転写ベルト２１幅方向の端部の垂れを防止することが可能となる。
したがって、本実施形態では、蛇行防止用リブ２１ａがローラ端部に乗り上げることを防止して安定した中間転写ベルト２１の回走を達成することができるベルトユニット２０を提供することができる効果がある。

また、本実施形態においては、垂れ防止プーリ２４Ｂは、中間転写ベルト２１を回走させる駆動ローラ２２の回転駆動に従動して回転駆動する従動ローラのテンションローラ２４に設けられているという構成を採用することによって、中間転写ベルト２１をグリップして駆動させる駆動ローラ２２においてはグリップ力が高く中間転写ベルト２１の蛇行の補正がし難いのに対して、中間転写ベルト２１のグリップ力が駆動ローラ２２に対して低いテンションローラ２４において垂れ防止プーリ２４Ｂを設けることにより中間転写ベルト２１の蛇行の補正をさせ易くすることができる。

また、本実施形態においては、上記従動ローラは、複数設けられており、垂れ防止プーリ２４Ｂは、上記従動ローラのうち付勢装置２５が設けられて中間転写ベルト２１にテンションを与えるテンションローラ２４に設けられているという構成を採用することによって、テンションローラ２４に蛇行を補正するための軸方向に負荷が加わった場合に、付勢装置２５による可動域により当該負荷を吸収しつつ柔軟に可動して中間転写ベルト２１の蛇行を補正することができる。

また、本実施形態においては、安定した中間転写ベルト２１の回走を達成することができるベルトユニット２０が設けられたプリンタＰが得られる。すなわち、中間転写ベルト２１のローラ端部への乗り上げが防止されるため、安定した画像形成部２による画像の転写が可能となる効果がある。さらに、中間転写ベルト２１の蛇行が効果的に補正・規制されるため画像形成部２による画像の転写精度が向上する効果がある。

以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、本実施形態における垂れ防止プーリ２４Ｂは、蛇行防止用リブ２１ａの底部２１ａ２を幅方向全般に亘って支持することが可能な径を有すると説明したが、本発明は、上記構成に限定されるものではない。
垂れ防止プーリ２４Ｂは、例えば、蛇行防止用リブ２１ａの底部２１ａ２の一部を支持する構成であっても良い。
また、垂れ防止プーリ２４Ｂは、中間転写ベルト２１幅方向の端部の垂れを完全に防止する径を有する構成に限定されるものではなく、例えば、ある程度の垂れがあっても、蛇行防止用リブ２１ａの下流側のローラ（上記実施形態では従動ローラ２３）端部への乗り上げを防止するように支持できる径を有する構成であれば良い。

本発明の実施の形態におけるプリンタの構成を示す概略図である。 本発明の実施の形態におけるテンションローラ近傍の要部拡大斜視図である。 本発明の実施の形態におけるテンションローラの軸方向における断面図である。

符号の説明

Ｐ…プリンタ（画像形成装置）、２０…ベルトユニット、２１…中間転写ベルト（ベルト）、２１ａ…蛇行防止用リブ、２１ａ１…内側部、２１ａ２…底部、２２…駆動ローラ、２３…従動ローラ、２４…テンションローラ、２４Ａ…回転軸、２４Ｂ…垂れ防止プーリ（プーリ）、２５…付勢装置

Claims (4)

1. 複数のローラに架設され無端回走するベルトと、前記ベルトの幅方向両側の縁部に沿って設けられ、前記ローラの長さ方向両端部にそれぞれの内側部が当接可能な一対の蛇行防止用リブとを備えるベルトユニットであって、
   前記ローラの前記両端部の回転軸に回転自在にそれぞれ設けられると共に、前記蛇行防止用リブの底部をそれぞれ支持する一対のプーリを有することを特徴とするベルトユニット。
2. 前記プーリは、前記ベルトを回走させる駆動ローラの回転駆動に従動して回転駆動する従動ローラに設けられていることを特徴とする請求項１に記載のベルトユニット。
3. 前記従動ローラは、複数設けられており、
   前記プーリは、前記従動ローラのうち付勢装置が設けられて前記ベルトにテンションを与えるテンションローラに設けられていることを特徴とする請求項２に記載のベルトユニット。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のベルトユニットが設けられていることを特徴とする画像形成装置。

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