ベルト駆動装置及び画像形成装置
【課題】簡素な機構で安定的に無端ベルトの蛇行を補正できるようにする。
【解決手段】中間転写ユニット５０は、伸縮性を有しない中間転写ベルト５１、中間転写ベルトテンションローラ５４、軸部材２１、片寄り伝達部材２５Ａ，２５Ｂ、及び付勢部材２６Ａ，２６Ｂを備える。片寄り伝達部材２５Ａ，２５Ｂは、中間転写ベルトテンションローラ５４の軸方向１０１における両端部にそれぞれ隣接するように軸部材２１に挿通される。片寄り伝達部材２５Ａ，２５Ｂのうち軸方向１０１に沿った片寄り方向の少なくとも下流側に配置された片寄り伝達部材は、中間転写ベルト５１とともに軸部材２１に沿って移動する。付勢部材２６Ａ，２６Ｂは、作用端部を片寄り伝達部材２５Ａ，２５Ｂに軸支されて、基端部を作用端部よりも軸方向１０１における端部側の所定位置で装置フレーム２２Ａ，２２Ｂに軸支される。
【解決手段】中間転写ユニット５０は、伸縮性を有しない中間転写ベルト５１、中間転写ベルトテンションローラ５４、軸部材２１、片寄り伝達部材２５Ａ，２５Ｂ、及び付勢部材２６Ａ，２６Ｂを備える。片寄り伝達部材２５Ａ，２５Ｂは、中間転写ベルトテンションローラ５４の軸方向１０１における両端部にそれぞれ隣接するように軸部材２１に挿通される。片寄り伝達部材２５Ａ，２５Ｂのうち軸方向１０１に沿った片寄り方向の少なくとも下流側に配置された片寄り伝達部材は、中間転写ベルト５１とともに軸部材２１に沿って移動する。付勢部材２６Ａ，２６Ｂは、作用端部を片寄り伝達部材２５Ａ，２５Ｂに軸支されて、基端部を作用端部よりも軸方向１０１における端部側の所定位置で装置フレーム２２Ａ，２２Ｂに軸支される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の張架ローラに張架された無端ベルトを回転させるベルト駆動装置、及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子写真方式の画像形成装置の中には、中間転写ベルト、二次転写ベルト、及び定着ベルト等の無端ベルトを備えるものがある。このような無端ベルトを回転させるベルト駆動装置として、無端ベルトを張架する互いに平行に配置された複数の張架ローラを備え、張架ローラのうちの駆動ローラが駆動することで無端ベルトを回転させるものが知られている。ベルト駆動装置には、製作誤差による張架ローラの外径のばらつきや、取付誤差による張架ローラ間の平行度の狂い等によって、無端ベルトが蛇行するという問題がある。特に画像形成装置では、無端ベルトの蛇行は画質に悪影響を与えるので、無端ベルトの蛇行をなるべく抑制することが重要である。
【０００３】
無端ベルトの蛇行を抑制する技術として、無端ベルトの片寄り量をセンサで検出し、検出信号に応じて蛇行補正ローラを移動する電気制御方式のものが知られている。ところが、電気制御方式では、センサ、電気回路、及び駆動モータ等を備えることで、部品点数が多く、構成が複雑化し、コストが高騰するという問題がある。
【０００４】
そこで、センサを用いずに機械的機構によって無端ベルトの張力を調整することで、無端ベルトの蛇行を抑制しようとする技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の従来技術では、テンションローラがアーム部材に軸支される。アーム部材は、無端ベルトの走行方向に沿って回動自在であり、スプリングによって無端ベルトの走行方向下流側へ付勢される。テンションローラの両端側にはベルト当接部が設けられる。無端ベルトは蛇行するとベルト当接部と当接する。無端ベルトとベルト当接部との当接幅が増加するほどベルト当接部が受ける摩擦力が増加するので、この摩擦力とスプリングの付勢力とによってテンションローラが回動し、無端ベルトの張力が増大することが意図されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１６２４６６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の従来技術では、無端ベルトの張力を増大させるためのアーム部材の回動方向が、無端ベルトの走行方向と同方向なので、無端ベルトの片寄り量が大きくなってベルト当接部が受ける摩擦力が増加すると、無端ベルトの走行力によってアーム部材が頂上を越えて無端ベルトの走行方向の下流側へ倒れてしまい、テンションローラが無端ベルトに与える張力が極端に弱くなり、無端ベルトの張力を調整できなくなる虞がある。アーム部材が頂上を越えないようにするためには、スプリングの強さ、アーム部材の長さ及び質量等、各種の設定が難しく、無端ベルトの蛇行を安定的に補正することが困難である。
【０００７】
この発明の目的は、簡素な機構で安定的に無端ベルトの蛇行を補正できるベルト駆動装置、及びこれを備えた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】
この発明のベルト駆動装置は、伸縮性を有しない無端ベルト、複数の張架ローラ、軸部材、片寄り伝達部材、及び付勢部材を備える。張架ローラは、無端ベルトを張架する。張架ローラは、無端ベルトを回転させる駆動ローラ及び無端ベルトの張力を変更自在なテンションローラを含む。軸部材は、テンションローラを回転自在に支持し、無端ベルトの張力を変更する方向に両端部が独立して移動自在である。片寄り伝達部材は、テンションローラの軸方向における両端部にそれぞれ隣接するように軸部材に挿通される。片寄り伝達部材のうち無端ベルトの軸方向に沿った片寄り方向の少なくとも下流側に配置された片寄り伝達部材は、無端ベルトの片寄りにともなって片寄り方向へ移動する。付勢部材は、軸部材を無端ベルトの張力が強くなる方向へ付勢する弾性力を有する。付勢部材は、作用端部を片寄り伝達部材に軸支されて、基端部を作用端部よりも軸方向における端部側の所定位置で装置フレームに軸支される。
【０００９】
この構成では、付勢部材は、テンションローラの軸方向において端部側から中央部側へいくほど片寄り伝達部材に近付く方向へ傾斜配置される。無端ベルトが蛇行して軸方向の一方側へ片寄ると、これにともなって、片寄り方向の下流側の片寄り伝達部材が軸方向に沿って移動する。これによって、テンションローラの軸方向に対して片寄り方向の下流側の付勢部材の傾斜角度が垂直に近付き、付勢部材の縮み度合いが大きくなる。このため、テンションローラの軸方向における無端ベルトの片寄り方向下流側において、片寄り伝達部材に対する付勢部材の押圧力が大きくなり、無端ベルトの張力が強くなる。伸縮性を有しない無端ベルトは張力が強い方から弱い方へ移動する性質を有するので、無端ベルトの蛇行が補正される。
【００１０】
また、無端ベルトの片寄り量を検出するセンサや電気回路を必要とせず、簡素な機構で無端ベルトの蛇行が補正される。
【００１１】
さらに、付勢部材の基端部を中心とした回転方向が、無端ベルトの走行方向と異なるので、無端ベルトの片寄り量が大きくなっても、無端ベルトの走行力によって付勢部材が回転することがない。よって、テンションローラが無端ベルトに与える張力が、意に反して極端に弱くなることがない。このため、安定的に無端ベルトの蛇行を補正することができる。
【００１２】
上述の構成において、片寄り方向の上流側に配置された片寄り伝達部材は、無端ベルトの片寄りにともなって片寄り方向へ移動することが好ましい。これによって、片寄り方向の上流側の付勢部材の傾斜角度がテンションローラの軸方向に近付き、付勢部材の縮み度合いが小さくなる。このため、テンションローラの軸方向における無端ベルトの片寄り方向上流側において、片寄り伝達部材に対する付勢部材の押圧力が小さくなり、無端ベルトの張力が弱くなる。伸縮性を有しない無端ベルトは張力が強い方から弱い方へ移動する性質を有するので、無端ベルトの蛇行の補正効果がより大きくなる。
【００１３】
また、片寄り伝達部材は、テンションローラよりも拡径された拡径部材を含み、拡径部材は軸部材に回転自在に支持されることが好ましい。拡径部材が回転自在であることで、無端ベルトの拡径部材との摩擦が低減し、無端ベルトの両端部の摩耗が低減する。
【００１４】
さらに、片寄り伝達部材は、軸方向における拡径部材の端部側に軸部材を中心とする回転を規制された摺動部材をさらに含み、付勢部材の作用端部は、それぞれの摺動部材に軸支されるように構成することができる。回転を規制された摺動部材に作用端部が軸支されることで、無端ベルトの片寄り量がある値である場合における、付勢部材の配置や縮み度合いが安定し、無端ベルトの張力が安定する。
【００１５】
また、付勢部材の基端部を中心とした回転の軌跡を含む面と、テンションローラに圧接する部分の無端ベルトの走行方向とは、直交していることが好ましい。これによって、無端ベルトの片寄り量が大きくなっても、無端ベルトの走行力によって付勢部材が回転することが、より確実に防止される。よって、テンションローラが無端ベルトに与える張力が、意に反して極端に弱くなることがない。このため、安定的に無端ベルトの蛇行を補正することができる。
【００１６】
さらに、付勢部材は、片寄り伝達部材に軸支された第１ブラケット、装置フレームに軸支された第２ブラケット、第１ブラケット及び第２ブラケットのうち一方のブラケットに一端部を固定されて他方のブラケットに変位自在に挿通された心棒、第１ブラケットと第２ブラケットとの間に配置された弾性部材を有することが好ましい。弾性部材が心棒に沿って縮むので、縮み度合いが大きくなっても弾性力の方向が歪むことがない。このため、安定的に無端ベルトの蛇行を補正することができる。
【００１７】
この発明の画像形成装置は、上述のいずれかの構成のベルト駆動装置を備える。テンションローラの軸方向における無端ベルトの片寄り方向下流側において、片寄り伝達部材に対する付勢部材の押圧力が大きくなり、無端ベルトの張力が強くなるので、無端ベルトの蛇行が補正される。また、無端ベルトの片寄り量を検出するセンサや電気回路を必要とせず、簡素な機構で無端ベルトの蛇行が補正される。さらに、付勢部材の基端部を中心とした回転方向が、無端ベルトの走行方向と異なるので、無端ベルトの片寄り量が大きくなっても、無端ベルトの走行力によって付勢部材が回転することがない。このため、安定的に無端ベルトの蛇行を補正することができる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、簡素な機構で安定的にベルト駆動装置における無端ベルトの蛇行を補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明のベルト駆動装置の実施形態に係る中間転写ユニットを備えた画像形成装置の概略の構成を示す図である。
【図２】画像形成装置の一部の拡大図である。
【図３】中間転写ユニットの側面断面図である。
【図４】中間転写ベルトが背面側へ片寄った状態を示す図である。
【図５】中間転写ベルトが前面側へ片寄った状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、この発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図１に示すように、画像形成装置１００は、原稿から生成した画像データ又は外部から入力した画像データに基づいて、用紙に単色又は多色の画像を形成する。用紙として、普通紙、印画紙、ＯＨＰフィルム等の記録媒体が挙げられる。
【００２１】
画像形成装置１００は、画像読取部１２０、画像形成部１１０、給紙部８０、及び排紙部９０を備えている。
【００２２】
画像読取部１２０は、原稿の画像を読み取って画像データを生成し、画像形成部１１０へ供給する。
【００２３】
画像形成部１１０は、露光ユニット３、４個の画像形成ステーション３１，３２，３３，３４、中間転写ユニット５０、二次転写ユニット６０、及び定着装置７０を備え、用紙に画像形成処理を行う。
【００２４】
中間転写ユニット５０は、中間転写ベルト５１、中間転写ベルト駆動ローラ５２、中間転写ベルト従動ローラ５３、及び中間転写ベルトテンションローラ５４を有している。中間転写ベルト駆動ローラ５２、中間転写ベルト従動ローラ５３、及び中間転写ベルトテンションローラ５４は、互いに平行に配置されている。中間転写ベルト５１として、ポリイミド等の伸縮性を有しない樹脂製のフィルムが用いられている。中間転写ベルト５１は、無端ベルトであり、中間転写ベルト駆動ローラ５２と中間転写ベルト従動ローラ５３との間に張架されてループ状の移動経路を形成している。中間転写ベルト５１の張力は、中間転写ベルトテンションローラ５４によって変更自在である。中間転写ベルト駆動ローラ５２、中間転写ベルト従動ローラ５３、及び中間転写ベルトテンションローラ５４のそれぞれは、中間転写ベルト５１を張架する張架ローラである。
【００２５】
画像形成部１１０は、画像データに基づいて、ブラック、並びに、カラー画像を色分解して得られる減法混色の３原色であるシアン、マゼンタ及びイエローの４色の各色相のトナー像を、画像形成ステーション３１〜３４において形成する。画像形成ステーション３１〜３４は、中間転写ベルト５１の移動経路に沿って一列に配置されている。画像形成ステーション３２〜３４は、画像形成ステーション３１と実質的に同様に構成されている。
【００２６】
ブラックの画像形成ステーション３１は、感光体ドラム１、帯電器２、現像器４、中間転写ローラ５、及びクリーナユニット６を備えている。
【００２７】
感光体ドラム１は、静電潜像担持体であり、図示しない駆動源から駆動力を伝達されることで所定方向に回転する。帯電器２は、感光体ドラム１の周面を所定の電位に帯電させる。
【００２８】
露光ユニット３は、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相の画像データによって変調されたレーザビームを、画像形成ステーション３１〜３４のそれぞれの感光体ドラム１にそれぞれ照射する。４個の感光体ドラム１の周面には、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相の画像データに基づく静電潜像が形成される。
【００２９】
現像器４は、感光体ドラム１の周面に、画像形成ステーション３１の色相であるブラックのトナーを供給し、静電潜像をトナー像に顕像化する。
【００３０】
中間転写ベルト５１の外周面は、４個の感光体ドラム１に順に対向する。中間転写ベルト５１を挟んで感光体ドラム１に対向する位置に、中間転写ローラ５が配置されている。中間転写ベルト５１と感光体ドラム１とが互いに対向する位置のそれぞれが、一次転写位置である。
【００３１】
中間転写ローラ５には、トナーの帯電極性（例えば、マイナス）と逆極性（例えば、プラス）の一次転写バイアスが定電圧制御によって印加される。画像形成ステーション３２〜３４においても同様である。これによって、感光体ドラム１のそれぞれに形成された各色相のトナー像が中間転写ベルト５１の外周面に順次重ねて一次転写され、中間転写ベルト５１の外周面にフルカラーのトナー像が形成される。
【００３２】
但し、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの色相の一部のみの画像データが入力された場合は、４個の感光体ドラム１のうち、入力された画像データの色相に対応する一部のみにおいて静電潜像及びトナー像の形成が行われ、一部の色相のトナー像のみが中間転写ベルト５１の外周面に一次転写される。
【００３３】
クリーナユニット６は、一次転写の後に感光体ドラム１の周面に残留したトナーを回収する。
【００３４】
一次転写位置のそれぞれにおいて中間転写ベルト５１の外周面に一次転写されたトナー像は、中間転写ベルト５１の回転によって、中間転写ベルト５１と、二次転写ユニット６０に備えられた二次転写ベルト６１との対向位置である二次転写位置へ搬送される。
【００３５】
給紙部８０は、給紙カセット８１、手差しトレイ８２、第１用紙搬送路８３、及び第２用紙搬送路８４を備えている。給紙カセット８１及び手差しトレイ８２のそれぞれには、用紙が収容される。第１用紙搬送路８３は、給紙カセット８１及び手差しトレイ８２のそれぞれから二次転写位置及び定着装置７０を経由して排紙部９０へ至るように形成されている。第２用紙搬送路８４は、両面印刷用の用紙搬送路であり、一方の面に画像を形成された用紙が表裏を反転された状態で再び二次転写位置へ搬送されるように形成されている。
【００３６】
二次転写ユニット６０は、二次転写ベルト６１の他に、二次転写ローラ６２を備えている。二次転写ローラ６２は、二次転写ベルト６１及び中間転写ベルト５１を挟んで中間転写ベルト駆動ローラ５２に所定のニップ圧で圧接している。二次転写ローラ６２と中間転写ベルト５１とのニップ圧を所定値に維持するために、二次転写ローラ６２又は中間転写ベルト駆動ローラ５２のいずれか一方が硬質材料（例えば、金属又は樹脂）で構成され、他方が軟質材料（例えば、弾性ゴム又は発泡性樹脂）で構成されている。
【００３７】
用紙が二次転写位置を経由する際に、二次転写ローラ６２に、トナーの帯電極性（例えば、マイナス）と逆極性（例えば、プラス）の二次転写バイアスが定電圧制御によって印加され、これによって、中間転写ベルト５１の外周面に担持されたトナー像が、用紙に二次転写される。
【００３８】
トナー像が用紙に転写された後の中間転写ベルト５１上に残留したトナーは、中間転写ベルトクリーニングユニット５５によって回収される。
【００３９】
トナー像が転写された用紙は、定着装置７０へ送られる。定着装置７０は、定着ローラ７１、及び加圧ローラ７２を備えている。定着装置７０は、定着ローラ７１と加圧ローラ７２との間に用紙を挟んで回転することで、用紙を加熱及び加圧してトナー像を用紙に堅牢に定着させる定着処理を行う。
【００４０】
排紙部９０は、排紙トレイ９１及び排紙ローラ９２を備えている。トナー像が定着した用紙は、排紙ローラ９２によって排紙トレイ９１へ排出される。用紙は、トナー像が定着した面を下にして、排紙トレイ９１に収容される。
【００４１】
図２に示すように、中間転写ベルト５１の走行方向において、画像形成ステーション３１〜３４のうち最も下流側に配置されたブラック用の画像形成ステーション３１と中間転写ベルト駆動ローラ５２との間に、転写前帯電器（PTC：Pre Tranfer Charger）５６が配置されている。転写前帯電器５６は、中間転写ベルト５１の外周面に対向している。中間転写ベルト５１を挟んで転写前帯電器５６に対向するように、対向ローラ５７が配置されている。転写前帯電器５６は、中間転写ベルト５１の外周面に担持されたトナー像を構成するトナーの帯電量を二次転写前に調整する。これによって、用紙に転写されたトナー像の画質が向上する。
【００４２】
二次転写ユニット６０は、二次転写ベルト６１及び二次転写ローラ６２の他に、二次転写ベルト駆動ローラ６３、二次転写ベルト従動ローラ６４、二次転写ベルトテンションローラ６５を備えている。二次転写ベルト６１は、無端ベルトである。二次転写ベルト６１として、伸縮性を有するゴム系材料が用いられている。
【００４３】
二次転写ローラ６２、二次転写ベルト駆動ローラ６３、二次転写ベルト従動ローラ６４、及び二次転写ベルトテンションローラ６５のそれぞれは、二次転写ベルト６１を張架する張架ローラである。二次転写ベルト６１の張力は、二次転写ベルトテンションローラ６５によって変更自在である。
【００４４】
図３に示すように、中間転写ベルト５１を張架する中間転写ベルトテンションローラ５４は、軸部材２１を中心として回転自在、かつ軸部材２１に沿って摺動自在に、軸部材２１に支持されている。軸部材２１は、中間転写ベルト５１の張力を変更する方向即ち図３における上下方向に、両端部が独立して移動自在なように、装置フレーム２２Ａ，２２Ｂに支持されている。軸部材２１は、回転を規制されている。一例として、図３において、左側が画像形成装置１００の前面Ｆ側であり、右側が画像形成装置１００の背面Ｒ側である。
【００４５】
中間転写ベルトテンションローラ５４の軸方向１０１において、中間転写ベルトテンションローラ５４の両端部にそれぞれ隣接するように、拡径部材２３Ａ，２３Ｂが配置されている。軸方向１０１において、拡径部材２３Ａ，２３Ｂのぞれぞれの中間転写ベルトテンションローラ５４から遠い方の端部は、中間転写ベルトテンションローラ５４よりも拡径されており、他の部分は、中間転写ベルトテンションローラ５４と同じ径に形成されている。拡径部材２３Ａ，２３Ｂは、軸部材２１に挿通されて軸方向１０１に摺動自在であり、かつ軸部材２１に回転自在に支持されている。
【００４６】
軸方向１０１における拡径部材２３Ａ，２３Ｂのそれぞれの端部側に、摺動部材２４Ａ，２４Ｂが配置されている。摺動部材２４Ａ，２４Ｂは、拡径部材２３Ａ，２３Ｂにそれぞれ隣接するように軸部材２１に挿通され、軸方向１０１に摺動自在である。摺動部材２４Ａ，２４Ｂは、軸部材２１を中心とする回転を規制されている。拡径部材２３Ａ及び摺動部材２４Ａは、１つの片寄り伝達部材２５Ａを構成し、拡径部材２３Ｂ及び摺動部材２４Ｂは、他の１つの片寄り伝達部材２５Ｂを構成している。
【００４７】
中間転写ユニット５０は、さらに付勢部材２６Ａ，２６Ｂを備えている。付勢部材２６Ａは、第１ブラケット２６１Ａ、第２ブラケット２６２Ａ、心棒２６３Ａ、及び弾性部材２６４Ａを有している。第１ブラケット２６１Ａは、摺動部材２４Ａに軸支されている。第２ブラケット２６２Ａは、第１ブラケット２６１Ａの軸支点よりも軸方向１０１における端部側の所定位置で装置フレーム２２Ａに軸支されている。即ち、付勢部材２６Ａの基端部は、作用端部よりも軸方向１０１における端部側の所定位置で装置フレーム２２Ａに軸支されている。
【００４８】
心棒２６３Ａは、第１ブラケット２６１Ａ及び第２ブラケット２６２Ａのうち一方のブラケットに一端部を固定され、他方のブラケットに変位自在に挿通されている。一例として、心棒２６３Ａは、第２ブラケット２６２Ａに一端部を固定され、第１ブラケット２６１Ａに変位自在に挿通されている。弾性部材２６４Ａは、第１ブラケット２６１Ａと第２ブラケット２６２Ａとの間に配置されている。弾性部材２６４Ａが心棒２６３Ａに沿って伸縮するので、縮み度合いが大きくなっても弾性力の方向が歪むことがない。
【００４９】
付勢部材２６Ｂは、第１ブラケット２６１Ｂ、第２ブラケット２６２Ｂ、心棒２６３Ｂ、及び弾性部材２６４Ｂを有し、付勢部材２６Ａと同様に構成されている。第１ブラケット２６１Ｂは、摺動部材２４Ｂに軸支されている。第２ブラケット２６２Ｂは、第１ブラケット２６１Ｂの軸支点よりも軸方向１０１における端部側の所定位置で装置フレーム２２Ｂに軸支されている。
【００５０】
このように、付勢部材２６Ａは、中間転写ベルトテンションローラ５４の軸方向１０１において端部側から中央部側へいくほど摺動部材２４Ａに近付く方向へ傾斜配置されている。付勢部材２６Ｂは、中間転写ベルトテンションローラ５４の軸方向１０１において端部側から中央部側へいくほど摺動部材２４Ｂに近付く方向へ傾斜配置されている。付勢部材２６Ａ，２６Ｂは、軸部材２１を中間転写ベルト５１の張力が強くなる方向へ付勢している。
【００５１】
図４は、中間転写ベルト５１が、走行すべき幅方向の理想位置からの位置ずれ、即ち蛇行を起こした状態を示している。中間転写ベルト５１が蛇行して軸方向１０１の一方側、例えば背面Ｒ側へ片寄ると、中間転写ベルト５１の幅方向の端部が拡径部材２３Ｂの拡径部を押し、これにともなって、片寄り方向の下流側の片寄り伝達部材２５Ｂが軸部材２１に沿って背面Ｒ側へ移動する。
【００５２】
これによって、軸方向１０１に対して片寄り方向の下流側の付勢部材２６Ｂの傾斜角度が垂直に近付き、付勢部材２６Ｂの縮み度合いが大きくなる。このため、中間転写ベルトテンションローラ５４の軸方向１０１における中間転写ベルト５１の片寄り方向下流側即ち背面Ｒ側において、軸部材２１に対する付勢部材２６Ｂの押圧力が大きくなり、中間転写ベルト５１の張力が強くなる。
【００５３】
また、片寄り方向の上流側に配置された片寄り伝達部材２５Ａは、中間転写ベルト５１の片寄りにともなって付勢部材２６Ａの弾性力によって片寄り方向下流側へ移動する。これによって、軸方向１０１に対して片寄り方向の上流側の付勢部材２６Ａの傾斜角度が軸方向１０１に近付き、付勢部材２６Ａの縮み度合いが小さくなる。このため、軸方向１０１における中間転写ベルト５１の片寄り方向上流側において、片寄り伝達部材２５Ａに対する付勢部材２６Ａの押圧力が小さくなり、中間転写ベルト５１の張力が弱くなる。
【００５４】
伸縮性を有しない無端ベルトは張力が強い方から弱い方へ移動する性質を有するので、中間転写ベルト５１は前面Ｆ側へ移動する。これによって、中間転写ベルト５１の背面Ｒ側への蛇行が補正される。
【００５５】
図５は、中間転写ベルト５１が前面Ｆ側へ蛇行した状態を示している。この場合も図４に示す場合と同様に、中間転写ベルト５１が蛇行して前面Ｆ側へ片寄ると、中間転写ベルト５１の幅方向の端部が拡径部材２３Ａの拡径部を押し、これにともなって、片寄り方向下流側即ち前面Ｆ側の片寄り伝達部材２５Ａが軸部材２１に沿って前面Ｆ側へ移動する。これによって、片寄り方向下流側の付勢部材２６Ａの縮み度合いが大きくなり、前面Ｆ側における中間転写ベルト５１の張力が強くなる。また、片寄り方向上流側即ち背面Ｒ側においては、中間転写ベルト５１の張力が弱くなる。よって、中間転写ベルト５１は背面Ｒ側へ移動する。これによって、中間転写ベルト５１の前面Ｆ側への蛇行が補正される。
【００５６】
このようにして、中間転写ベルト５１が蛇行して拡径部材２３Ａ，２３Ｂの拡径部を押すことで、片寄り方向下流側における中間転写ベルト５１の張力が強くなり、上流側の張力が弱くなるので、中間転写ベルト５１の前面Ｆ側へ移動しようとする力と背面Ｒ側へ移動しようとする力とのバランスの取れた位置で中間転写ベルト５１の幅方向の位置が維持される。
【００５７】
また、中間転写ベルト５１の片寄り量を検出するセンサや電気回路を必要とせず、簡素な機構で中間転写ベルト５１の蛇行が補正される。
【００５８】
さらに、付勢部材２６Ａの第２ブラケット２６２Ａの軸支点を中心とした回転方向及び付勢部材２６Ｂの第２ブラケット２６２Ｂの軸支点を中心とした回転方向と、中間転写ベルトテンションローラ５４に圧接する部分の中間転写ベルト５１の走行方向とが異なるので、中間転写ベルト５１の片寄り量が大きくなっても、中間転写ベルト５１の走行力によって付勢部材２６Ａ，２６Ｂが回転することがない。よって、中間転写ベルトテンションローラ５４が中間転写ベルト５１に与える張力が、意に反して極端に弱くなることがない。このため、安定的に中間転写ベルト５１の蛇行を補正することができる。
【００５９】
付勢部材２６Ａ，２６Ｂのそれぞれの基端部を中心とした回転の軌跡を含む面と、中間転写ベルトテンションローラ５４に圧接する部分の中間転写ベルト５１の走行方向とは、直交していることが好ましい。これによって、中間転写ベルト５１の片寄り量が大きくなっても、中間転写ベルト５１の走行力によって付勢部材２６Ａ，２６Ｂが回転することが、より確実に防止される。このため、より安定的に中間転写ベルト５１の蛇行を補正することができる。
【００６０】
また、拡径部材２３Ａ，２３Ｂが回転自在であることで、中間転写ベルト５１の拡径部材２３Ａ，２３Ｂとの摩擦が低減し、中間転写ベルト５１の両端部の摩耗が低減する。
【００６１】
なお、片寄り伝達部材２５Ａ，２５Ｂのうち中間転写ベルト５１の軸方向１０１に沿った片寄り方向の少なくとも下流側に配置された片寄り伝達部材が中間転写ベルト５１とともに軸方向１０１に沿って移動すれば、中間転写ベルト５１の蛇行補正効果が奏される。片寄り方向の上流側に配置された片寄り伝達部材も中間転写ベルト５１とともに軸方向１０１に沿って移動することで、中間転写ベルト５１の蛇行補正効果がより大きくなる。
【００６２】
また、拡径部材２３Ａ，２３Ｂは、中間転写ベルトテンションローラ５４と一体的に構成することもできる。
【００６３】
さらに、この発明は、伸縮性を有しない無端ベルトのベルト駆動装置であれば、中間転写ユニット５０以外の装置にも適用することができ、無端ベルトの蛇行を補正することができる。
【００６４】
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およ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】
【００６５】
２１ 軸部材
２２Ａ，２２Ｂ 装置フレーム
２３Ａ，２３Ｂ 拡径部材
２４Ａ，２４Ｂ 摺動部材
２５Ａ，２５Ｂ 片寄り伝達部材
２６Ａ，２６Ｂ 付勢部材
２６１Ａ，２６１Ｂ 第１ブラケット
２６２Ａ，２６２Ｂ 第２ブラケット
２６３Ａ，２６３Ｂ 心棒
２６４Ａ，２６４Ｂ 弾性部材
５０ 中間転写ユニット
５１ 中間転写ベルト
５４ テンションローラ
６０ 二次転写ユニット
６１ 二次転写ベルト
６２ 二次転写ローラ
６５ 二次転写ベルトテンションローラ
１００ 画像形成装置
１０１ 軸方向
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の張架ローラに張架された無端ベルトを回転させるベルト駆動装置、及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子写真方式の画像形成装置の中には、中間転写ベルト、二次転写ベルト、及び定着ベルト等の無端ベルトを備えるものがある。このような無端ベルトを回転させるベルト駆動装置として、無端ベルトを張架する互いに平行に配置された複数の張架ローラを備え、張架ローラのうちの駆動ローラが駆動することで無端ベルトを回転させるものが知られている。ベルト駆動装置には、製作誤差による張架ローラの外径のばらつきや、取付誤差による張架ローラ間の平行度の狂い等によって、無端ベルトが蛇行するという問題がある。特に画像形成装置では、無端ベルトの蛇行は画質に悪影響を与えるので、無端ベルトの蛇行をなるべく抑制することが重要である。
【０００３】
無端ベルトの蛇行を抑制する技術として、無端ベルトの片寄り量をセンサで検出し、検出信号に応じて蛇行補正ローラを移動する電気制御方式のものが知られている。ところが、電気制御方式では、センサ、電気回路、及び駆動モータ等を備えることで、部品点数が多く、構成が複雑化し、コストが高騰するという問題がある。
【０００４】
そこで、センサを用いずに機械的機構によって無端ベルトの張力を調整することで、無端ベルトの蛇行を抑制しようとする技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の従来技術では、テンションローラがアーム部材に軸支される。アーム部材は、無端ベルトの走行方向に沿って回動自在であり、スプリングによって無端ベルトの走行方向下流側へ付勢される。テンションローラの両端側にはベルト当接部が設けられる。無端ベルトは蛇行するとベルト当接部と当接する。無端ベルトとベルト当接部との当接幅が増加するほどベルト当接部が受ける摩擦力が増加するので、この摩擦力とスプリングの付勢力とによってテンションローラが回動し、無端ベルトの張力が増大することが意図されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１６２４６６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の従来技術では、無端ベルトの張力を増大させるためのアーム部材の回動方向が、無端ベルトの走行方向と同方向なので、無端ベルトの片寄り量が大きくなってベルト当接部が受ける摩擦力が増加すると、無端ベルトの走行力によってアーム部材が頂上を越えて無端ベルトの走行方向の下流側へ倒れてしまい、テンションローラが無端ベルトに与える張力が極端に弱くなり、無端ベルトの張力を調整できなくなる虞がある。アーム部材が頂上を越えないようにするためには、スプリングの強さ、アーム部材の長さ及び質量等、各種の設定が難しく、無端ベルトの蛇行を安定的に補正することが困難である。
【０００７】
この発明の目的は、簡素な機構で安定的に無端ベルトの蛇行を補正できるベルト駆動装置、及びこれを備えた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】
この発明のベルト駆動装置は、伸縮性を有しない無端ベルト、複数の張架ローラ、軸部材、片寄り伝達部材、及び付勢部材を備える。張架ローラは、無端ベルトを張架する。張架ローラは、無端ベルトを回転させる駆動ローラ及び無端ベルトの張力を変更自在なテンションローラを含む。軸部材は、テンションローラを回転自在に支持し、無端ベルトの張力を変更する方向に両端部が独立して移動自在である。片寄り伝達部材は、テンションローラの軸方向における両端部にそれぞれ隣接するように軸部材に挿通される。片寄り伝達部材のうち無端ベルトの軸方向に沿った片寄り方向の少なくとも下流側に配置された片寄り伝達部材は、無端ベルトの片寄りにともなって片寄り方向へ移動する。付勢部材は、軸部材を無端ベルトの張力が強くなる方向へ付勢する弾性力を有する。付勢部材は、作用端部を片寄り伝達部材に軸支されて、基端部を作用端部よりも軸方向における端部側の所定位置で装置フレームに軸支される。
【０００９】
この構成では、付勢部材は、テンションローラの軸方向において端部側から中央部側へいくほど片寄り伝達部材に近付く方向へ傾斜配置される。無端ベルトが蛇行して軸方向の一方側へ片寄ると、これにともなって、片寄り方向の下流側の片寄り伝達部材が軸方向に沿って移動する。これによって、テンションローラの軸方向に対して片寄り方向の下流側の付勢部材の傾斜角度が垂直に近付き、付勢部材の縮み度合いが大きくなる。このため、テンションローラの軸方向における無端ベルトの片寄り方向下流側において、片寄り伝達部材に対する付勢部材の押圧力が大きくなり、無端ベルトの張力が強くなる。伸縮性を有しない無端ベルトは張力が強い方から弱い方へ移動する性質を有するので、無端ベルトの蛇行が補正される。
【００１０】
また、無端ベルトの片寄り量を検出するセンサや電気回路を必要とせず、簡素な機構で無端ベルトの蛇行が補正される。
【００１１】
さらに、付勢部材の基端部を中心とした回転方向が、無端ベルトの走行方向と異なるので、無端ベルトの片寄り量が大きくなっても、無端ベルトの走行力によって付勢部材が回転することがない。よって、テンションローラが無端ベルトに与える張力が、意に反して極端に弱くなることがない。このため、安定的に無端ベルトの蛇行を補正することができる。
【００１２】
上述の構成において、片寄り方向の上流側に配置された片寄り伝達部材は、無端ベルトの片寄りにともなって片寄り方向へ移動することが好ましい。これによって、片寄り方向の上流側の付勢部材の傾斜角度がテンションローラの軸方向に近付き、付勢部材の縮み度合いが小さくなる。このため、テンションローラの軸方向における無端ベルトの片寄り方向上流側において、片寄り伝達部材に対する付勢部材の押圧力が小さくなり、無端ベルトの張力が弱くなる。伸縮性を有しない無端ベルトは張力が強い方から弱い方へ移動する性質を有するので、無端ベルトの蛇行の補正効果がより大きくなる。
【００１３】
また、片寄り伝達部材は、テンションローラよりも拡径された拡径部材を含み、拡径部材は軸部材に回転自在に支持されることが好ましい。拡径部材が回転自在であることで、無端ベルトの拡径部材との摩擦が低減し、無端ベルトの両端部の摩耗が低減する。
【００１４】
さらに、片寄り伝達部材は、軸方向における拡径部材の端部側に軸部材を中心とする回転を規制された摺動部材をさらに含み、付勢部材の作用端部は、それぞれの摺動部材に軸支されるように構成することができる。回転を規制された摺動部材に作用端部が軸支されることで、無端ベルトの片寄り量がある値である場合における、付勢部材の配置や縮み度合いが安定し、無端ベルトの張力が安定する。
【００１５】
また、付勢部材の基端部を中心とした回転の軌跡を含む面と、テンションローラに圧接する部分の無端ベルトの走行方向とは、直交していることが好ましい。これによって、無端ベルトの片寄り量が大きくなっても、無端ベルトの走行力によって付勢部材が回転することが、より確実に防止される。よって、テンションローラが無端ベルトに与える張力が、意に反して極端に弱くなることがない。このため、安定的に無端ベルトの蛇行を補正することができる。
【００１６】
さらに、付勢部材は、片寄り伝達部材に軸支された第１ブラケット、装置フレームに軸支された第２ブラケット、第１ブラケット及び第２ブラケットのうち一方のブラケットに一端部を固定されて他方のブラケットに変位自在に挿通された心棒、第１ブラケットと第２ブラケットとの間に配置された弾性部材を有することが好ましい。弾性部材が心棒に沿って縮むので、縮み度合いが大きくなっても弾性力の方向が歪むことがない。このため、安定的に無端ベルトの蛇行を補正することができる。
【００１７】
この発明の画像形成装置は、上述のいずれかの構成のベルト駆動装置を備える。テンションローラの軸方向における無端ベルトの片寄り方向下流側において、片寄り伝達部材に対する付勢部材の押圧力が大きくなり、無端ベルトの張力が強くなるので、無端ベルトの蛇行が補正される。また、無端ベルトの片寄り量を検出するセンサや電気回路を必要とせず、簡素な機構で無端ベルトの蛇行が補正される。さらに、付勢部材の基端部を中心とした回転方向が、無端ベルトの走行方向と異なるので、無端ベルトの片寄り量が大きくなっても、無端ベルトの走行力によって付勢部材が回転することがない。このため、安定的に無端ベルトの蛇行を補正することができる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、簡素な機構で安定的にベルト駆動装置における無端ベルトの蛇行を補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明のベルト駆動装置の実施形態に係る中間転写ユニットを備えた画像形成装置の概略の構成を示す図である。
【図２】画像形成装置の一部の拡大図である。
【図３】中間転写ユニットの側面断面図である。
【図４】中間転写ベルトが背面側へ片寄った状態を示す図である。
【図５】中間転写ベルトが前面側へ片寄った状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、この発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図１に示すように、画像形成装置１００は、原稿から生成した画像データ又は外部から入力した画像データに基づいて、用紙に単色又は多色の画像を形成する。用紙として、普通紙、印画紙、ＯＨＰフィルム等の記録媒体が挙げられる。
【００２１】
画像形成装置１００は、画像読取部１２０、画像形成部１１０、給紙部８０、及び排紙部９０を備えている。
【００２２】
画像読取部１２０は、原稿の画像を読み取って画像データを生成し、画像形成部１１０へ供給する。
【００２３】
画像形成部１１０は、露光ユニット３、４個の画像形成ステーション３１，３２，３３，３４、中間転写ユニット５０、二次転写ユニット６０、及び定着装置７０を備え、用紙に画像形成処理を行う。
【００２４】
中間転写ユニット５０は、中間転写ベルト５１、中間転写ベルト駆動ローラ５２、中間転写ベルト従動ローラ５３、及び中間転写ベルトテンションローラ５４を有している。中間転写ベルト駆動ローラ５２、中間転写ベルト従動ローラ５３、及び中間転写ベルトテンションローラ５４は、互いに平行に配置されている。中間転写ベルト５１として、ポリイミド等の伸縮性を有しない樹脂製のフィルムが用いられている。中間転写ベルト５１は、無端ベルトであり、中間転写ベルト駆動ローラ５２と中間転写ベルト従動ローラ５３との間に張架されてループ状の移動経路を形成している。中間転写ベルト５１の張力は、中間転写ベルトテンションローラ５４によって変更自在である。中間転写ベルト駆動ローラ５２、中間転写ベルト従動ローラ５３、及び中間転写ベルトテンションローラ５４のそれぞれは、中間転写ベルト５１を張架する張架ローラである。
【００２５】
画像形成部１１０は、画像データに基づいて、ブラック、並びに、カラー画像を色分解して得られる減法混色の３原色であるシアン、マゼンタ及びイエローの４色の各色相のトナー像を、画像形成ステーション３１〜３４において形成する。画像形成ステーション３１〜３４は、中間転写ベルト５１の移動経路に沿って一列に配置されている。画像形成ステーション３２〜３４は、画像形成ステーション３１と実質的に同様に構成されている。
【００２６】
ブラックの画像形成ステーション３１は、感光体ドラム１、帯電器２、現像器４、中間転写ローラ５、及びクリーナユニット６を備えている。
【００２７】
感光体ドラム１は、静電潜像担持体であり、図示しない駆動源から駆動力を伝達されることで所定方向に回転する。帯電器２は、感光体ドラム１の周面を所定の電位に帯電させる。
【００２８】
露光ユニット３は、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相の画像データによって変調されたレーザビームを、画像形成ステーション３１〜３４のそれぞれの感光体ドラム１にそれぞれ照射する。４個の感光体ドラム１の周面には、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相の画像データに基づく静電潜像が形成される。
【００２９】
現像器４は、感光体ドラム１の周面に、画像形成ステーション３１の色相であるブラックのトナーを供給し、静電潜像をトナー像に顕像化する。
【００３０】
中間転写ベルト５１の外周面は、４個の感光体ドラム１に順に対向する。中間転写ベルト５１を挟んで感光体ドラム１に対向する位置に、中間転写ローラ５が配置されている。中間転写ベルト５１と感光体ドラム１とが互いに対向する位置のそれぞれが、一次転写位置である。
【００３１】
中間転写ローラ５には、トナーの帯電極性（例えば、マイナス）と逆極性（例えば、プラス）の一次転写バイアスが定電圧制御によって印加される。画像形成ステーション３２〜３４においても同様である。これによって、感光体ドラム１のそれぞれに形成された各色相のトナー像が中間転写ベルト５１の外周面に順次重ねて一次転写され、中間転写ベルト５１の外周面にフルカラーのトナー像が形成される。
【００３２】
但し、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの色相の一部のみの画像データが入力された場合は、４個の感光体ドラム１のうち、入力された画像データの色相に対応する一部のみにおいて静電潜像及びトナー像の形成が行われ、一部の色相のトナー像のみが中間転写ベルト５１の外周面に一次転写される。
【００３３】
クリーナユニット６は、一次転写の後に感光体ドラム１の周面に残留したトナーを回収する。
【００３４】
一次転写位置のそれぞれにおいて中間転写ベルト５１の外周面に一次転写されたトナー像は、中間転写ベルト５１の回転によって、中間転写ベルト５１と、二次転写ユニット６０に備えられた二次転写ベルト６１との対向位置である二次転写位置へ搬送される。
【００３５】
給紙部８０は、給紙カセット８１、手差しトレイ８２、第１用紙搬送路８３、及び第２用紙搬送路８４を備えている。給紙カセット８１及び手差しトレイ８２のそれぞれには、用紙が収容される。第１用紙搬送路８３は、給紙カセット８１及び手差しトレイ８２のそれぞれから二次転写位置及び定着装置７０を経由して排紙部９０へ至るように形成されている。第２用紙搬送路８４は、両面印刷用の用紙搬送路であり、一方の面に画像を形成された用紙が表裏を反転された状態で再び二次転写位置へ搬送されるように形成されている。
【００３６】
二次転写ユニット６０は、二次転写ベルト６１の他に、二次転写ローラ６２を備えている。二次転写ローラ６２は、二次転写ベルト６１及び中間転写ベルト５１を挟んで中間転写ベルト駆動ローラ５２に所定のニップ圧で圧接している。二次転写ローラ６２と中間転写ベルト５１とのニップ圧を所定値に維持するために、二次転写ローラ６２又は中間転写ベルト駆動ローラ５２のいずれか一方が硬質材料（例えば、金属又は樹脂）で構成され、他方が軟質材料（例えば、弾性ゴム又は発泡性樹脂）で構成されている。
【００３７】
用紙が二次転写位置を経由する際に、二次転写ローラ６２に、トナーの帯電極性（例えば、マイナス）と逆極性（例えば、プラス）の二次転写バイアスが定電圧制御によって印加され、これによって、中間転写ベルト５１の外周面に担持されたトナー像が、用紙に二次転写される。
【００３８】
トナー像が用紙に転写された後の中間転写ベルト５１上に残留したトナーは、中間転写ベルトクリーニングユニット５５によって回収される。
【００３９】
トナー像が転写された用紙は、定着装置７０へ送られる。定着装置７０は、定着ローラ７１、及び加圧ローラ７２を備えている。定着装置７０は、定着ローラ７１と加圧ローラ７２との間に用紙を挟んで回転することで、用紙を加熱及び加圧してトナー像を用紙に堅牢に定着させる定着処理を行う。
【００４０】
排紙部９０は、排紙トレイ９１及び排紙ローラ９２を備えている。トナー像が定着した用紙は、排紙ローラ９２によって排紙トレイ９１へ排出される。用紙は、トナー像が定着した面を下にして、排紙トレイ９１に収容される。
【００４１】
図２に示すように、中間転写ベルト５１の走行方向において、画像形成ステーション３１〜３４のうち最も下流側に配置されたブラック用の画像形成ステーション３１と中間転写ベルト駆動ローラ５２との間に、転写前帯電器（PTC：Pre Tranfer Charger）５６が配置されている。転写前帯電器５６は、中間転写ベルト５１の外周面に対向している。中間転写ベルト５１を挟んで転写前帯電器５６に対向するように、対向ローラ５７が配置されている。転写前帯電器５６は、中間転写ベルト５１の外周面に担持されたトナー像を構成するトナーの帯電量を二次転写前に調整する。これによって、用紙に転写されたトナー像の画質が向上する。
【００４２】
二次転写ユニット６０は、二次転写ベルト６１及び二次転写ローラ６２の他に、二次転写ベルト駆動ローラ６３、二次転写ベルト従動ローラ６４、二次転写ベルトテンションローラ６５を備えている。二次転写ベルト６１は、無端ベルトである。二次転写ベルト６１として、伸縮性を有するゴム系材料が用いられている。
【００４３】
二次転写ローラ６２、二次転写ベルト駆動ローラ６３、二次転写ベルト従動ローラ６４、及び二次転写ベルトテンションローラ６５のそれぞれは、二次転写ベルト６１を張架する張架ローラである。二次転写ベルト６１の張力は、二次転写ベルトテンションローラ６５によって変更自在である。
【００４４】
図３に示すように、中間転写ベルト５１を張架する中間転写ベルトテンションローラ５４は、軸部材２１を中心として回転自在、かつ軸部材２１に沿って摺動自在に、軸部材２１に支持されている。軸部材２１は、中間転写ベルト５１の張力を変更する方向即ち図３における上下方向に、両端部が独立して移動自在なように、装置フレーム２２Ａ，２２Ｂに支持されている。軸部材２１は、回転を規制されている。一例として、図３において、左側が画像形成装置１００の前面Ｆ側であり、右側が画像形成装置１００の背面Ｒ側である。
【００４５】
中間転写ベルトテンションローラ５４の軸方向１０１において、中間転写ベルトテンションローラ５４の両端部にそれぞれ隣接するように、拡径部材２３Ａ，２３Ｂが配置されている。軸方向１０１において、拡径部材２３Ａ，２３Ｂのぞれぞれの中間転写ベルトテンションローラ５４から遠い方の端部は、中間転写ベルトテンションローラ５４よりも拡径されており、他の部分は、中間転写ベルトテンションローラ５４と同じ径に形成されている。拡径部材２３Ａ，２３Ｂは、軸部材２１に挿通されて軸方向１０１に摺動自在であり、かつ軸部材２１に回転自在に支持されている。
【００４６】
軸方向１０１における拡径部材２３Ａ，２３Ｂのそれぞれの端部側に、摺動部材２４Ａ，２４Ｂが配置されている。摺動部材２４Ａ，２４Ｂは、拡径部材２３Ａ，２３Ｂにそれぞれ隣接するように軸部材２１に挿通され、軸方向１０１に摺動自在である。摺動部材２４Ａ，２４Ｂは、軸部材２１を中心とする回転を規制されている。拡径部材２３Ａ及び摺動部材２４Ａは、１つの片寄り伝達部材２５Ａを構成し、拡径部材２３Ｂ及び摺動部材２４Ｂは、他の１つの片寄り伝達部材２５Ｂを構成している。
【００４７】
中間転写ユニット５０は、さらに付勢部材２６Ａ，２６Ｂを備えている。付勢部材２６Ａは、第１ブラケット２６１Ａ、第２ブラケット２６２Ａ、心棒２６３Ａ、及び弾性部材２６４Ａを有している。第１ブラケット２６１Ａは、摺動部材２４Ａに軸支されている。第２ブラケット２６２Ａは、第１ブラケット２６１Ａの軸支点よりも軸方向１０１における端部側の所定位置で装置フレーム２２Ａに軸支されている。即ち、付勢部材２６Ａの基端部は、作用端部よりも軸方向１０１における端部側の所定位置で装置フレーム２２Ａに軸支されている。
【００４８】
心棒２６３Ａは、第１ブラケット２６１Ａ及び第２ブラケット２６２Ａのうち一方のブラケットに一端部を固定され、他方のブラケットに変位自在に挿通されている。一例として、心棒２６３Ａは、第２ブラケット２６２Ａに一端部を固定され、第１ブラケット２６１Ａに変位自在に挿通されている。弾性部材２６４Ａは、第１ブラケット２６１Ａと第２ブラケット２６２Ａとの間に配置されている。弾性部材２６４Ａが心棒２６３Ａに沿って伸縮するので、縮み度合いが大きくなっても弾性力の方向が歪むことがない。
【００４９】
付勢部材２６Ｂは、第１ブラケット２６１Ｂ、第２ブラケット２６２Ｂ、心棒２６３Ｂ、及び弾性部材２６４Ｂを有し、付勢部材２６Ａと同様に構成されている。第１ブラケット２６１Ｂは、摺動部材２４Ｂに軸支されている。第２ブラケット２６２Ｂは、第１ブラケット２６１Ｂの軸支点よりも軸方向１０１における端部側の所定位置で装置フレーム２２Ｂに軸支されている。
【００５０】
このように、付勢部材２６Ａは、中間転写ベルトテンションローラ５４の軸方向１０１において端部側から中央部側へいくほど摺動部材２４Ａに近付く方向へ傾斜配置されている。付勢部材２６Ｂは、中間転写ベルトテンションローラ５４の軸方向１０１において端部側から中央部側へいくほど摺動部材２４Ｂに近付く方向へ傾斜配置されている。付勢部材２６Ａ，２６Ｂは、軸部材２１を中間転写ベルト５１の張力が強くなる方向へ付勢している。
【００５１】
図４は、中間転写ベルト５１が、走行すべき幅方向の理想位置からの位置ずれ、即ち蛇行を起こした状態を示している。中間転写ベルト５１が蛇行して軸方向１０１の一方側、例えば背面Ｒ側へ片寄ると、中間転写ベルト５１の幅方向の端部が拡径部材２３Ｂの拡径部を押し、これにともなって、片寄り方向の下流側の片寄り伝達部材２５Ｂが軸部材２１に沿って背面Ｒ側へ移動する。
【００５２】
これによって、軸方向１０１に対して片寄り方向の下流側の付勢部材２６Ｂの傾斜角度が垂直に近付き、付勢部材２６Ｂの縮み度合いが大きくなる。このため、中間転写ベルトテンションローラ５４の軸方向１０１における中間転写ベルト５１の片寄り方向下流側即ち背面Ｒ側において、軸部材２１に対する付勢部材２６Ｂの押圧力が大きくなり、中間転写ベルト５１の張力が強くなる。
【００５３】
また、片寄り方向の上流側に配置された片寄り伝達部材２５Ａは、中間転写ベルト５１の片寄りにともなって付勢部材２６Ａの弾性力によって片寄り方向下流側へ移動する。これによって、軸方向１０１に対して片寄り方向の上流側の付勢部材２６Ａの傾斜角度が軸方向１０１に近付き、付勢部材２６Ａの縮み度合いが小さくなる。このため、軸方向１０１における中間転写ベルト５１の片寄り方向上流側において、片寄り伝達部材２５Ａに対する付勢部材２６Ａの押圧力が小さくなり、中間転写ベルト５１の張力が弱くなる。
【００５４】
伸縮性を有しない無端ベルトは張力が強い方から弱い方へ移動する性質を有するので、中間転写ベルト５１は前面Ｆ側へ移動する。これによって、中間転写ベルト５１の背面Ｒ側への蛇行が補正される。
【００５５】
図５は、中間転写ベルト５１が前面Ｆ側へ蛇行した状態を示している。この場合も図４に示す場合と同様に、中間転写ベルト５１が蛇行して前面Ｆ側へ片寄ると、中間転写ベルト５１の幅方向の端部が拡径部材２３Ａの拡径部を押し、これにともなって、片寄り方向下流側即ち前面Ｆ側の片寄り伝達部材２５Ａが軸部材２１に沿って前面Ｆ側へ移動する。これによって、片寄り方向下流側の付勢部材２６Ａの縮み度合いが大きくなり、前面Ｆ側における中間転写ベルト５１の張力が強くなる。また、片寄り方向上流側即ち背面Ｒ側においては、中間転写ベルト５１の張力が弱くなる。よって、中間転写ベルト５１は背面Ｒ側へ移動する。これによって、中間転写ベルト５１の前面Ｆ側への蛇行が補正される。
【００５６】
このようにして、中間転写ベルト５１が蛇行して拡径部材２３Ａ，２３Ｂの拡径部を押すことで、片寄り方向下流側における中間転写ベルト５１の張力が強くなり、上流側の張力が弱くなるので、中間転写ベルト５１の前面Ｆ側へ移動しようとする力と背面Ｒ側へ移動しようとする力とのバランスの取れた位置で中間転写ベルト５１の幅方向の位置が維持される。
【００５７】
また、中間転写ベルト５１の片寄り量を検出するセンサや電気回路を必要とせず、簡素な機構で中間転写ベルト５１の蛇行が補正される。
【００５８】
さらに、付勢部材２６Ａの第２ブラケット２６２Ａの軸支点を中心とした回転方向及び付勢部材２６Ｂの第２ブラケット２６２Ｂの軸支点を中心とした回転方向と、中間転写ベルトテンションローラ５４に圧接する部分の中間転写ベルト５１の走行方向とが異なるので、中間転写ベルト５１の片寄り量が大きくなっても、中間転写ベルト５１の走行力によって付勢部材２６Ａ，２６Ｂが回転することがない。よって、中間転写ベルトテンションローラ５４が中間転写ベルト５１に与える張力が、意に反して極端に弱くなることがない。このため、安定的に中間転写ベルト５１の蛇行を補正することができる。
【００５９】
付勢部材２６Ａ，２６Ｂのそれぞれの基端部を中心とした回転の軌跡を含む面と、中間転写ベルトテンションローラ５４に圧接する部分の中間転写ベルト５１の走行方向とは、直交していることが好ましい。これによって、中間転写ベルト５１の片寄り量が大きくなっても、中間転写ベルト５１の走行力によって付勢部材２６Ａ，２６Ｂが回転することが、より確実に防止される。このため、より安定的に中間転写ベルト５１の蛇行を補正することができる。
【００６０】
また、拡径部材２３Ａ，２３Ｂが回転自在であることで、中間転写ベルト５１の拡径部材２３Ａ，２３Ｂとの摩擦が低減し、中間転写ベルト５１の両端部の摩耗が低減する。
【００６１】
なお、片寄り伝達部材２５Ａ，２５Ｂのうち中間転写ベルト５１の軸方向１０１に沿った片寄り方向の少なくとも下流側に配置された片寄り伝達部材が中間転写ベルト５１とともに軸方向１０１に沿って移動すれば、中間転写ベルト５１の蛇行補正効果が奏される。片寄り方向の上流側に配置された片寄り伝達部材も中間転写ベルト５１とともに軸方向１０１に沿って移動することで、中間転写ベルト５１の蛇行補正効果がより大きくなる。
【００６２】
また、拡径部材２３Ａ，２３Ｂは、中間転写ベルトテンションローラ５４と一体的に構成することもできる。
【００６３】
さらに、この発明は、伸縮性を有しない無端ベルトのベルト駆動装置であれば、中間転写ユニット５０以外の装置にも適用することができ、無端ベルトの蛇行を補正することができる。
【００６４】
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およ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】
【００６５】
２１ 軸部材
２２Ａ，２２Ｂ 装置フレーム
２３Ａ，２３Ｂ 拡径部材
２４Ａ，２４Ｂ 摺動部材
２５Ａ，２５Ｂ 片寄り伝達部材
２６Ａ，２６Ｂ 付勢部材
２６１Ａ，２６１Ｂ 第１ブラケット
２６２Ａ，２６２Ｂ 第２ブラケット
２６３Ａ，２６３Ｂ 心棒
２６４Ａ，２６４Ｂ 弾性部材
５０ 中間転写ユニット
５１ 中間転写ベルト
５４ テンションローラ
６０ 二次転写ユニット
６１ 二次転写ベルト
６２ 二次転写ローラ
６５ 二次転写ベルトテンションローラ
１００ 画像形成装置
１０１ 軸方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸縮性を有しない無端ベルトと、
前記無端ベルトを張架する張架ローラであって前記無端ベルトを回転させる駆動ローラ及び前記無端ベルトの張力を変更自在なテンションローラを含む複数の張架ローラと、
前記テンションローラを回転自在に支持し、前記無端ベルトの張力を変更する方向に両端部が独立して移動自在な軸部材と、
前記テンションローラの軸方向における両端部にそれぞれ隣接するように前記軸部材に挿通された片寄り伝達部材であって前記無端ベルトの前記軸方向に沿った片寄り方向の少なくとも下流側に配置された片寄り伝達部材は前記無端ベルトの片寄りにともなって前記片寄り方向へ移動する片寄り伝達部材と、
前記軸部材を前記無端ベルトの張力が強くなる方向へ付勢する弾性力を有する付勢部材であって作用端部を前記片寄り伝達部材に軸支されて基端部を前記作用端部よりも前記軸方向における端部側の所定位置で装置フレームに軸支された付勢部材と、を備えるベルト駆動装置。
【請求項２】
前記片寄り方向の上流側に配置された片寄り伝達部材は、前記無端ベルトの片寄りにともなって前記片寄り方向へ移動する、請求項１に記載のベルト駆動装置。
【請求項３】
前記片寄り伝達部材は、前記テンションローラよりも拡径された拡径部材を含み、前記拡径部材は前記軸部材に回転自在に支持される、請求項１又は２に記載のベルト駆動装置。
【請求項４】
前記片寄り伝達部材は、前記軸方向における前記拡径部材の端部側に前記軸部材を中心とする回転を規制された摺動部材をさらに含み、
前記作用端部は、それぞれの前記摺動部材に軸支される、請求項３に記載のベルト駆動装置。
【請求項５】
前記付勢部材の前記基端部を中心とした回転の軌跡を含む面と、前記テンションローラに圧接する部分の前記無端ベルトの走行方向とは、直交している、請求項１から４のいずれかに記載のベルト駆動装置。
【請求項６】
前記付勢部材は、前記片寄り伝達部材に軸支された第１ブラケット、前記装置フレームに軸支された第２ブラケット、前記第１ブラケット及び前記第２ブラケットのうち一方のブラケットに一端部を固定されて他方のブラケットに変位自在に挿通された心棒、前記第１ブラケットと前記第２ブラケットとの間に配置された弾性部材を有する、請求項１から５のいずれかに記載のベルト駆動装置。
【請求項７】
請求項１から６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。
【請求項１】
伸縮性を有しない無端ベルトと、
前記無端ベルトを張架する張架ローラであって前記無端ベルトを回転させる駆動ローラ及び前記無端ベルトの張力を変更自在なテンションローラを含む複数の張架ローラと、
前記テンションローラを回転自在に支持し、前記無端ベルトの張力を変更する方向に両端部が独立して移動自在な軸部材と、
前記テンションローラの軸方向における両端部にそれぞれ隣接するように前記軸部材に挿通された片寄り伝達部材であって前記無端ベルトの前記軸方向に沿った片寄り方向の少なくとも下流側に配置された片寄り伝達部材は前記無端ベルトの片寄りにともなって前記片寄り方向へ移動する片寄り伝達部材と、
前記軸部材を前記無端ベルトの張力が強くなる方向へ付勢する弾性力を有する付勢部材であって作用端部を前記片寄り伝達部材に軸支されて基端部を前記作用端部よりも前記軸方向における端部側の所定位置で装置フレームに軸支された付勢部材と、を備えるベルト駆動装置。
【請求項２】
前記片寄り方向の上流側に配置された片寄り伝達部材は、前記無端ベルトの片寄りにともなって前記片寄り方向へ移動する、請求項１に記載のベルト駆動装置。
【請求項３】
前記片寄り伝達部材は、前記テンションローラよりも拡径された拡径部材を含み、前記拡径部材は前記軸部材に回転自在に支持される、請求項１又は２に記載のベルト駆動装置。
【請求項４】
前記片寄り伝達部材は、前記軸方向における前記拡径部材の端部側に前記軸部材を中心とする回転を規制された摺動部材をさらに含み、
前記作用端部は、それぞれの前記摺動部材に軸支される、請求項３に記載のベルト駆動装置。
【請求項５】
前記付勢部材の前記基端部を中心とした回転の軌跡を含む面と、前記テンションローラに圧接する部分の前記無端ベルトの走行方向とは、直交している、請求項１から４のいずれかに記載のベルト駆動装置。
【請求項６】
前記付勢部材は、前記片寄り伝達部材に軸支された第１ブラケット、前記装置フレームに軸支された第２ブラケット、前記第１ブラケット及び前記第２ブラケットのうち一方のブラケットに一端部を固定されて他方のブラケットに変位自在に挿通された心棒、前記第１ブラケットと前記第２ブラケットとの間に配置された弾性部材を有する、請求項１から５のいずれかに記載のベルト駆動装置。
【請求項７】
請求項１から６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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−６１５３２（Ｐ２０１３−６１５３２Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２００６００（Ｐ２０１１−２００６００）
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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