張力変動吸収装置、ベルト駆動装置、ベルトユニット及び画像形成装置
【課題】無端状のベルトの安定搬送を実現しつつ、外力によるベルト搬送速度の変動を抑制し得る張力変動吸収装置、並びに、これを用いたベルト駆動装置、ベルトユニット及び画像形成装置の提供。
【解決手段】無端状のベルトと接触しこれを押し込むとともに従動回転する押込ローラ１０２と、その同軸上に固定され、慣性モーメントを与えるフライホイール１２４と、押込ローラ１０２の軸方向両端に位置し、押込ローラ１０２に固定された内輪１０４及び内輪１０４を回転自在に支持する外輪１０６からなる軸受１１０と、外輪１０６を前記ベルトに向けて押し込むように支持する支持部材１１２と、押込ローラ１０２の軸方向両端に位置する２つの支持部材１１２同士または外輪１０６同士を、押込ローラ１０２の前記ベルトとの接触側と反対側で連結する連結部材１２２と、を備える張力変動吸収装置、並びにこれを備えたベルト駆動装置、ベルトユニット及び画像形成装置。
【解決手段】無端状のベルトと接触しこれを押し込むとともに従動回転する押込ローラ１０２と、その同軸上に固定され、慣性モーメントを与えるフライホイール１２４と、押込ローラ１０２の軸方向両端に位置し、押込ローラ１０２に固定された内輪１０４及び内輪１０４を回転自在に支持する外輪１０６からなる軸受１１０と、外輪１０６を前記ベルトに向けて押し込むように支持する支持部材１１２と、押込ローラ１０２の軸方向両端に位置する２つの支持部材１１２同士または外輪１０６同士を、押込ローラ１０２の前記ベルトとの接触側と反対側で連結する連結部材１２２と、を備える張力変動吸収装置、並びにこれを備えたベルト駆動装置、ベルトユニット及び画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、張力変動吸収装置、ベルト駆動装置、ベルトユニット及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
像保持体の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルトの表面に転写した後、該中間転写ベルトと転写ローラとの圧接によるニップ内に記録部材を挿通させてこれに転写する画像形成装置において、用紙挿入及び排出時の中間転写ベルトの速度変動による像保持体から中間転写ベルトへの転写時のトナー像の乱れ、特に多色画像形成装置における色ズレの発生を抑制するべく、所定の慣性モーメントを有するテンションローラと、前記所定のばね定数を有して前記テンションローラを前記中間転写ベルトに押し込む前記弾性部材とを備えた張力変動吸収手段を設ける技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２６８５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、無端状のベルトの安定搬送を実現しつつ、外力によるベルト搬送速度の変動を抑制し得る張力変動吸収装置、並びに、これを用いたベルト駆動装置、ベルトユニット及び画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題は、以下の＜１＞〜＜８＞に示す本発明により達成される。
＜１＞ 無端状のベルトと接触しこれを押し込むとともに従動回転する押込ローラと、
該押込ローラと同軸上に固定され、慣性モーメントを与えるフライホイールと、
前記押込ローラの軸方向両端に位置し、当該押込ローラに固定された内輪及び該内輪を回転自在に支持する外輪からなる軸受と、
該軸受の前記外輪を前記ベルトに向けて押し込むように支持する支持部材と、
前記押込ローラの軸方向両端に位置する２つの前記支持部材同士または前記外輪同士を、前記押込ローラの前記ベルトとの接触側と反対側で連結する連結部材と、
を備えることを特徴とする張力変動吸収装置。
【０００６】
＜２＞ 前記押込ローラの軸方向における前記内輪の両側に位置し、前記押込ローラに固定された環状の固定部材と、前記内輪とを固定することで、該内輪と前記押込ローラとが固定されていることを特徴とする＜１＞に記載の張力変動吸収装置。
【０００７】
＜３＞ 前記連結部材の軸方向における前記両支持部材の間に、前記押込ローラの周面と外周が接触して従動回転する支持ローラが回転自在に取り付けられてなることを特徴とする＜１または２に記載の張力変動吸収装置。
【０００８】
＜４＞ 無端状のベルトと、該ベルトを回転駆動する駆動ローラと、前記無端状のベルトを張り渡す少なくとも１個以上の従動ローラと、前記ベルトに押込ローラが接触してこれを押し込む状態で配される＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の張力変動吸収装置と、を備えることを特徴とするベルト駆動装置。
【０００９】
＜５＞ 前記従動ローラの内の１個が、前記ベルトを介して加えられた外力を受容する受容ローラであることを特徴とする＜４＞に記載のベルト駆動装置。
【００１０】
＜６＞ 前記張力変動吸収装置が、前記ベルトの回転方向における前記受容ローラの上流かつ前記駆動ローラの下流の第１の領域と、前記受容ローラの下流かつ前記駆動ローラの上流の第２の領域の双方に、それぞれ配されてなることを特徴とする＜５＞に記載のベルト駆動装置。
【００１１】
＜７＞ ＜４＞〜＜６＞のいずれかに記載のベルト駆動装置と、
表面にトナー像を保持し前記ベルトの外周面に接触して配置される像保持体に対向する位置に、前記ベルトの内周面側に設けられた転写手段と、
を備え、
前記像保持体表面のトナー像が、前記転写手段によって前記ベルトの外周面に転写されるように構成されてなることを特徴とするベルトユニット。
【００１２】
＜８＞ 像保持体と、該像保持体表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、複数のローラに張り渡された無端状の中間転写ベルトと、該中間転写ベルトの表面に前記像保持体表面に形成されたトナー像を転写する一次転写手段と、前記複数のローラの内の１つに前記中間転写ベルトを挟んで転写ローラが圧接され、前記中間転写ベルトの表面に形成されたトナー像を外部から供給される記録媒体に転写する二次転写手段と、を備え、
前記複数のローラの内、前記中間転写ベルトを挟んで前記転写ローラが圧接されるローラを受容ローラ、他の１つを駆動ローラ、さらに他の１つまたは２つを前記張力変動吸収装置における押込ローラ、そして残りの張架ローラを受容ローラ以外の従動ローラとする＜４＞〜＜６＞のいずれかに記載のベルト駆動装置によって前記中間転写ベルトを無端状のベルトとして駆動することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１３】
＜１＞にかかる発明によれば、本構成を具備しない場合に比べて、無端状のベルトの安定搬送を実現しつつ、外力によるベルト搬送速度の変動を抑制し得る張力変動吸収装置を提供することができる。
【００１４】
＜２＞にかかる発明によれば、本構成を具備しない場合に比べて、より安定した無端状のベルトの搬送を実現することができる。
【００１５】
＜３＞にかかる発明によれば、本構成を具備しない場合に比べて、より一層安定した無端状のベルトの搬送を実現することができる。
【００１６】
＜４＞にかかる発明によれば、本構成を具備しない場合に比べて、無端状のベルトの安定搬送を実現しつつ、外力によるベルト搬送速度の変動を抑制し得るベルト駆動装置を提供することができる。
【００１７】
＜５＞にかかる発明によれば、無端状のベルトを介して受容ローラに加えられた外力によるベルト搬送速度の変動を抑制することができる。
【００１８】
＜６＞にかかる発明によれば、本構成を具備しない場合に比べて、無端状のベルトを介して受容ローラに加えられた外力によるベルト搬送速度の変動をより一層抑制することができる。
【００１９】
＜７＞にかかる発明によれば、本構成を具備しない場合に比べて、無端状のベルトの安定搬送を実現しつつ、外力によるベルト搬送速度の変動を抑制し得るベルトユニットを提供することができる。
【００２０】
＜８＞にかかる発明によれば、本構成を具備しない場合に比べて、受容ローラと転写ローラとの間への記録媒体の進入や排出により中間転写ベルトに外力が加えられた場合にも像の乱れの少ない画像を形成し得る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】
【００２１】
【図１】本発明のベルト駆動装置を適用可能な画像形成装置の一例であるタンデム型のカラー画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】図１中の各作像ユニットの概略構成図である。
【図３】外力を受けた際の図１に示す画像形成装置の搬送系における作用を説明するための、搬送系のみを抜き出した概略構成図である。
【図４】本発明の例示的一態様である第１の実施形態のベルト駆動装置を示す概略構成図である。
【図５】図４に示す第１の実施形態のベルト駆動装置において、受容ローラの回転を規制する外力を受けた際の各部材の動きを示す概略説明図である。
【図６】図４に示す第１の実施形態のベルト駆動装置において、受容ローラの回転を規制する外力を受けた際の受容ローラ下流に位置する張力変動吸収装置周辺における各部材の動きを示す概略説明図である。
【図７】図４に示す第１の実施形態のベルト駆動装置における張力変動吸収装置のみを抜き出した拡大側面図である。
【図８】図７における押込ローラの軸方向左端近傍の拡大断面図である。
【図９】図４に示す第１の実施形態のベルト駆動装置における張力変動吸収装置の中間転写ベルトによる押込み力が作用した状態を示す概略図である。
【図１０】図４に示す第１の実施形態のベルト駆動装置における張力変動吸収装置から連結部材を除した構成の張力変動吸収装置において図９同様の押込み力が作用した状態を示す概略図である。
【図１１】図４に示す第１の実施形態のベルト駆動装置における張力変動吸収装置から固定部材を除した構成の張力変動吸収装置において図９同様の押込み力が作用した状態を示す概略図である。
【図１２】本発明の例示的一態様である第２の実施形態のベルト駆動装置における張力変動吸収装置のみを抜き出した拡大側面図である。
【図１３】図１２における押込ローラの軸方向左端近傍の拡大断面図である。
【図１４】本発明の例示的一態様である第３の実施形態のベルト駆動装置における張力変動吸収装置のみを抜き出した拡大側面図である。
【図１５】図１４における押込ローラの軸方向左端近傍の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明のベルト駆動装置を適用可能な画像形成装置を例示した上で、本発明の張力変動吸収装置及びベルト駆動装置の実施形態を挙げて詳細に説明する。
【００２３】
［１．画像形成装置の実施形態］
図１は、本発明のベルト駆動装置を適用可能な画像形成装置の一例であるタンデム型のカラー画像形成装置を示す概略構成図である。ただし、図１において、本発明に特徴的な構成である張力変動吸収装置は描かれていない。この画像形成装置は、基本構成として、電子写真方式により画像情報に基づくイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色成分の未定着トナー画像をそれぞれ形成する４つの作像ユニット４８Ｙ，４８Ｍ，４８Ｃ，４８Ｋと、この各作像ユニット４８（４８Ｙ，４８Ｍ，４８Ｃ，４８Ｋ）で形成される各未定着トナー画像が積層転写される中間転写ベルト９０と、この中間転写ベルト９０の表面に積層転写された未定着トナー画像を用紙６８に転写する二次転写装置６０と、未定着トナー画像が転写された用紙６８を熱および圧力により定着させる定着装置６２と、から基本的に構成されている。図中の矢付一点鎖線は、用紙６８の搬送経路を示す。用紙６８は、給紙部（図示省略）から１枚ずつ供給されるようになっている。
【００２４】
作像ユニット４８Ｙ、４８Ｍ、４８Ｃ、４８Ｋは、水平方向にそって一定の間隔をあけた並列状態で配設されており、そのいずれも同様の構成からなるものである。
【００２５】
図２は、これら各作像ユニット４８（４８Ｙ，４８Ｍ，４８Ｃ，４８Ｋ）の概略構成図である。作像ユニット４８は、基本構成として、一様帯電後に像光を照射することにより表面に潜像が形成される円筒状の感光体ドラム２を備えており、この感光体ドラム２の周囲に、感光体ドラム２の表面を一様に帯電させる帯電装置４と、感光体ドラム２に像光を照射して表面に潜像を形成する露光装置６と、感光体ドラム２表面の潜像にトナーを選択的に転移させてトナー画像を形成する現像装置８と、感光体ドラム２表面に形成されたトナー画像を中間転写ベルト９０に転写する一次転写装置１４と、感光体ドラム２表面に残留したトナーを回収するクリーニング装置２２と、感光体ドラム２表面に残留した電位を除去する除電ランプ１２を備える。
【００２６】
感光体ドラム２は、全体としてドラム状に形成されたもので、その外周面（ドラム表面）に感光層を有している。この感光体ドラム２は図２の矢印Ａ方向に回転可能に設けられている。
【００２７】
感光体ドラム２は、少なくとも潜像（静電荷像）が形成される機能を有する。静電潜像保持体としては、電子写真感光体が好適なものとして挙げられる。感光体ドラム２は、円筒状の導電性の基体外周面に有機感光層等を含む感光層が形成されてなる。この感光層は一般的に、基体表面に必要に応じて下引き層が形成され、さらに電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とがこの順序で形成されたものである。電荷発生層と電荷輸送層の積層順序は逆であってもよい。
【００２８】
これらは、電荷発生物質と電荷輸送物質とを別個の層（電荷発生層、電荷輸送層）に含有させて積層した積層型感光体であるが、電荷発生物質及び電荷輸送物質の両方を同一の層に含む単層型感光体であってもよく、好ましくは積層型感光体である。また、下引き層と感光層との間に中間層を有していてもよい。また、有機感光層に限らずアモルファスシリコン感光膜等他の種類の感光層を使用してもよい。
【００２９】
帯電装置４は、感光体ドラム２の表面を一様に帯電するものである。帯電装置４としては、例えば、導電性または半導電性の接触型帯電器である帯電ローラが用いられるが、コロトロンなどの非接触型帯電器を用いてもよい。帯電ローラを用いた場合には、感光体ドラム２に対し、直流電流を印加するか、交流電流を重畳させて印加してもよい。このような帯電装置４により、感光体ドラム２との接触部近傍の微小空間で放電を発生させることにより感光体ドラム２表面を帯電させる。
【００３０】
帯電手段によって感光体ドラム２の表面は、通常、−３００Ｖ〜−１０００Ｖに帯電される。また、前記の導電性または半導電性の帯電ローラは単層構造あるいは多重構造でもよい。さらに、帯電ローラの表面をクリーニングする機構を設けてもよい。
【００３１】
露光装置６は、帯電装置４によって一様に帯電された感光体ドラム２に像様の光Ｘを照射することにより、静電潜像を形成するものである。露光装置６としては、特に制限はなく、例えば、静電潜像保持体表面に、半導体レーザ光、ＬＥＤ光、液晶シャッター光等の光源を、所望の像様に露光する光学系機器等が挙げられる。
【００３２】
現像装置８は、静電潜像保持体上に形成された潜像を、トナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する機能を有するものである。現像装置８としては、上述の機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよいが、例えば、静電荷像現像用のトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤が収容され、当該磁性キャリアによって形成された磁気ブラシにより、トナーを感光体ドラム２に付着させる現像器等が挙げられる。現像の際、感光体ドラム２には、通常直流電圧が使用されるが、さらに交流電圧を重畳させて使用してもよい。
【００３３】
作像ユニット４８Ｙの現像装置８にはイエロートナー、作像ユニット４８Ｍの現像装置８にはマゼンタトナー、作像ユニット４８Ｃの現像装置８にはシアントナー、作像ユニット４８Ｋの現像装置８にはブラックトナーが、それぞれ収容される。
【００３４】
一次転写装置１４は、感光体ドラム２との間で中間転写ベルト９０を挟持しつつ、感光体ドラム２表面に形成されたトナー像を無端状の中間転写ベルト９０の外周面に転写（一次転写）するものである。
【００３５】
一次転写装置１４としては、例えば、中間転写ベルト９０の裏側からトナー像のトナーとは逆極性の電荷を与え、静電気力によりトナー像を中間転写ベルト９０表面に転写するもの、あるいは中間転写ベルト９０の裏面に直接接触して転写する導電性または半導電性のローラ等を用いた転写ローラ及び転写ローラ押圧装置を用いればよい。
【００３６】
転写ローラには、感光体ドラム２に付与する転写電流として、直流電流を印加してもよいし、交流電流を重畳させて印加してもよい。転写ローラは、帯電すべき画像領域幅、転写帯電器の形状、開口幅、周速等に応じて、各種条件乃至諸元を適宜設定すればよい。また、低コスト化のため、転写ローラとして単層の発泡ローラ等が好適に用いられる。
【００３７】
クリーニング装置２２は、転写後に感光体ドラム２表面に残ったトナー等をクリーニング（除去）するものである。クリーニング装置２２としては、本例においてはブレードクリーニング方式を採用しているが、感光体ドラム２表面の残留トナーを清掃し得るものであれば、ブラシクリーニング方式、ローラクリーニング方式を採用したもの等、適宜選定して差し支えない。これらの中でもクリーニングブレードを用いることが好ましい。クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。中でも、耐摩耗性に優れていることから、特にポリウレタン弾性体を用いることが好ましい。
【００３８】
なお、転写効率の高いトナーを使用する場合には、クリーニング装置２２が省略された態様であっても構わない。
【００３９】
それぞれの作像ユニット４８において、感光体ドラム２表面が、帯電装置４によって一様に帯電され、露光装置６で画像情報に基づくイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色成分の潜像が形成され、これに応じてそれぞれの色のトナーが収容された現像装置８により未定着トナー画像が各感光体ドラム２に形成される（感光体ドラム２を除く以上の構成が、本発明に言う「トナー像形成手段」の一例と言える。）。それぞれの感光体ドラム２表面に形成された各色の未定着トナー像は、一次転写装置１４によって順次中間転写ベルト９０の表面に積層転写される構成となっている。
【００４０】
中間転写ベルト９０は、図示しない回転駆動源により回転駆動する駆動ローラ５２と、従動回転して中間転写ベルト９０を支持する従動ローラ５４と、二次転写装置６０における受容ローラ６４と、図１においては不図示の後述する１個または２個の押込ローラと、からなる複数のローラに張架されるとともに、駆動ローラ５２と従動ローラ５４との間で、前記各作像ユニット４８における感光体ドラムの一次転写位置を通過する状態で配設されている。中間転写ベルト９０は駆動ローラ５２によって矢印Ｂ方向に周動回転する。
【００４１】
中間転写ベルト９０としては、特に制限はなく、従来公知のものが問題なく使用可能であるが、例えば、ベルト基材表面に表面層を積層形成した２層構造のものが使用される。
【００４２】
中間転写ベルト９０に用いられる材料としては、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアルキレンフタレート、ＰＣ／ポリアルキレンテレフタレート（ＰＡＴ）のブレンド材料、エチレンテトラフロロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）／ＰＣ、ＥＴＦＥ／ＰＡＴ、ＰＣ／ＰＡＴのブレンド材料等が挙げられるが、機械的強度の観点から熱硬化ポリイミド樹脂を用いた中間転写ベルトが好ましい。
【００４３】
二次転写装置６０は、中間転写ベルト９０を挟むような状態で対向配設される受容ローラ６４と二次転写ローラ６６とでその主要部が構成されている。この二次転写ローラ６６と中間転写ベルト９０との間に形成されるニップ部に用紙６８を挿通し、静電的作用を施すことで、中間転写ベルト９０表面の未定着トナー画像を用紙６８表面に転写するように構成されている。二次転写装置６０としては、特に制限はなく、従来公知の構成を問題なく採用することができる。具体的には、既述の一次転写装置１４と同様の構成の物を適用することができる。
【００４４】
また、定着装置６２は、記録媒体に転写されたトナー像を加熱、加圧あるいは加熱加圧等より定着するものである。本実施形態のような２ローラ方式の他、加熱側または加圧側がベルト状で他方がローラ状のベルト−ローラニップ方式、加熱側及び加圧側の双方ともベルト状の２ベルト方式等が挙げられる。ベルトについては、複数のローラでベルトを張架する方式の他、ベルトを張架せずに用いるフリーベルト方式も挙げられる。本発明においては、いずれの方式の定着装置であっても構わない。
【００４５】
トナー像が転写されて最終的な記録画像が形成される用紙（記録媒体）６８としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ等に使用される普通紙、ＯＨＰシート等が挙げられる。定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、記録媒体の表面もできるだけ平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等を好適に使用される。
【００４６】
このような基本構成からなる本例の画像形成装置では、次のようにしてカラー画像の形成が行われる。
【００４７】
まず、各作像ユニット４８において、各感光体ドラムに形成される４色の未定着トナー画像が、一次転写装置１４の静電的な転写作用により中間転写ベルト９０の表面に重ね合わせられるようにして順次一次転写される。
【００４８】
中間転写ベルト９０に転写されて担持された未定着トナー画像は、そのベルトの回転に伴って二次転写装置６０を通過するように搬送されることにより用紙６８に転写される。すなわち、中間転写ベルト９０表面の未定着トナー画像は、受容ローラ６４と二次転写ローラ６６との間のニップ部に中間転写ベルト９０とともに挿通される用紙６８に接した状態で静電的に転写される。
【００４９】
トナー画像が転写された用紙６８は、二次転写装置６０から排出されると、搬送ガイド５８を経由して定着装置６２により定着され、その後、系外に排出される。その結果、用紙６８の片面に対してフルカラー画像が形成される。
【００５０】
以上の如き、画像形成装置において、用紙６８として厚紙が用いられた場合、矢付一点鎖線に示されるように用紙６８が二次転写装置６０に進入する際、その厚みに基づく抵抗により、中間転写ベルト９０の矢印Ｂ方向への搬送、並びに、受容ローラ６４の回転が規制される。すなわち、用紙６８としての厚紙の進入は、本画像形成装置の搬送系に対して、受容ローラ６４の回転を規制する外力となる。
【００５１】
このような外力を受けた際の本画像形成装置の搬送系における作用を、図３を用いて説明する。図３は、図１に示す画像形成装置における搬送系のみを抜き出した概略構成図である。矢印Ｃ１方向から、二次転写ローラ６６と中間転写ベルト９０を挟んで対向配設される受容ローラ６４との間に用紙６８が進入する際（図１参照）、その厚みに基づく大きな抵抗を受けるため、中間転写ベルト９０の矢印Ｂ方向への搬送、並びに、受容ローラ６４の回転が規制される。
【００５２】
受容ローラ６４の回転が規制される中、駆動ローラ５２はそのままの速度で回転駆動を続けるため、中間転写ベルト９０の進行方向（矢印Ｂ方向）における、受容ローラ６４の上流側であって駆動ローラ５２の下流側の第１の領域Ｄ及び第１の領域Ｄ’において、中間転写ベルト９０が弛緩し、受容ローラ６４の下流側であって駆動ローラ５２の上流側の第２の領域Ｅにおいて、中間転写ベルト９０が緊張する。
【００５３】
一方、矢印Ｃ２方向へ、二次転写ローラ６６と中間転写ベルト９０を挟んで対向配設される受容ローラ６４との間から用紙６８が排出される際（図１参照）、その厚みに基づく回転負荷の低下により、中間転写ベルト９０の矢印Ｂ方向への搬送、並びに、受容ローラ６４の回転が促進される。
【００５４】
受容ローラ６４の回転が促進される中、駆動ローラ５２はそのままの速度で回転駆動を続けるため、中間転写ベルト９０の進行方向（矢印Ｂ方向）における、受容ローラ６４の上流側であって駆動ローラ５２の下流側の第１の領域Ｄ及び第１の領域Ｄ’において、中間転写ベルト９０が緊張し、受容ローラ６４の下流側であって駆動ローラ５２の上流側の第２の領域Ｅにおいて、中間転写ベルト９０が弛緩する。
【００５５】
この中間転写ベルト９０の搬送速度の変動は、各作像ユニット４８における感光体ドラムの一次転写位置でのトナー像の転写に影響し、像の乱れや色ズレの原因になる。本例において、本発明の張力変動吸収装置を中間転写ベルト９０に適用することで、外力による影響を緩和している。
【００５６】
当該張力変動吸収装置は、外力によって中間転写ベルト９０が緊張あるいは弛緩する作用を利用する。そのため、当該張力変動吸収装置は、第１の領域Ｄ，Ｄ’及び第２の領域Ｅのいずれか、または双方に備えられればよいが、図１の画像形成装置においては、第１の領域Ｄ’にはタンデム状に作像ユニット４８が配置されているため、実質的には第１の領域Ｄ’に設けることはできない。よって、かかる張力変動吸収装置は、本例において、第１の領域Ｄ及び第２の領域Ｅのいずれか、または双方に備えられる。
【００５７】
［２．ベルト駆動装置の実施形態］
以下、本発明の張力変動吸収装置の例示的態様を挙げ、ベルト駆動装置の実施形態を示すことで、本発明をより具体的に説明する。
【００５８】
（第１の実施形態）
図４に、本発明の例示的一態様である第１の実施形態のベルト駆動装置の概略構成図を示す。図４は、図１に示す画像形成装置における搬送系のみを抜き出し、これに張力変動吸収装置の構成を加えたものである。本実施形態は、図１の画像形成装置における第１の領域Ｄ及び第２の領域Ｅの双方に張力変動吸収装置を備えた例である。なお、図４においては、本実施形態に特徴的な構成が一部欠けた状態で図示されているが、当該構成については後に明らかにする。
【００５９】
図４に示されるように、図１の画像形成装置における第１の領域Ｄには張力変動吸収装置１００Ｄが、同第２の領域Ｅには張力変動吸収装置１００Ｅが、それぞれ備えられている。張力変動吸収装置１００Ｄ及び張力変動吸収装置１００Ｅは、同一の構成であり、区別のために、同一の部材に対して数字の番号の末にアルファベットのＤまたはＥを付した符号を与えている。以降、張力変動吸収装置１００Ｄ及び張力変動吸収装置１００Ｅに共通する事項については、符号の末のアルファベットを除して説明する（例えば、「張力変動吸収装置１００」と標記した場合には、「張力変動吸収装置１００Ｄ及び張力変動吸収装置１００Ｅ」を意味する。）。
【００６０】
張力変動吸収装置１００は、中間転写ベルト９０と接触しこれを押し込むとともに従動回転する押込ローラ１０２と、押込ローラ１０２と同軸上に固定され、慣性モーメントを与える不図示のフライホイールと、押込ローラ１０２の軸方向両端に位置し、押込ローラ１０２を回転自在に支持する軸受１１０と、軸受１１０を支持する支持部材１１２とからなり、装置筺体に固定されたばね台座１１６に一端が固定された弾性部材であるばね１１４によって、支持部材１１２を中間転写ベルト９０に向けて（図示の両矢印におけるｍo方向に）押し込むように構成されている。
【００６１】
また、軸受１１０は、押込ローラ１０２を支持する内輪１０４、及び、内輪１０４との間にベアリング１０８を介すことにより内輪１０４を回転自在に支持する外輪１０６からなる。
【００６２】
一方、中間転写ベルト９０は、駆動ローラ５２と、従動ローラ５４と、押込ローラ１０２Ｄと、受容ローラ６４と、押込ローラ１０２Ｅと、からなる複数のローラに張り渡された状態になっている。
【００６３】
押込ローラ１０２Ｄに巻き付いた部位の中間転写ベルト９０には、回転方向（矢印Ｂ方向）上流側に生ずる張力ｔ1及び下流側に生ずる張力ｔ2が作用しており、それらが合成した垂直力として、周内方向に押し込まれる力Ｎ（図示の両矢印におけるｍi方向に）が押込ローラ１０２Ｄに作用しており、ばね１１４Ｄによるｍo方向への押圧とバランスが取られている。
【００６４】
また、押込ローラ１０２Ｅに巻き付いた部位の中間転写ベルト９０には、回転方向（矢印Ｂ方向）上流側に生ずる張力ｔ3及び下流側に生ずる張力ｔ4が作用しており、それらが合成した垂直力として、周内方向に押し込まれる力Ｎ’（図示の両矢印におけるｍi方向に）が押込ローラ１０２Ｅに作用しており、ばね１１４Ｅによるｍo方向への押圧とバランスが取られている。
【００６５】
本実施形態のベルト駆動装置は、駆動ローラ５２の回転駆動によって中間転写ベルト９０が矢印Ｂ方向に回転する。この状態で、二次転写装置６０における受容ローラ６４と二次転写ローラ６６との間のニップ部に用紙６８が矢印Ｃ１に示すように進入する（図１、図３参照）等、受容ローラ６４の回転を規制する外力が加わると、中間転写ベルト９０の進行方向（矢印Ｂ方向）における、受容ローラ６４の上流側であって駆動ローラ５２の下流側に位置する張力変動吸収装置１００Ｄの前後において、張力ｔ1及び張力ｔ2の低下が起こり、その合成力である垂直力Ｎも低下して、図５に示すように中間転写ベルト９０が弛緩し、押込ローラ１０２Ｄを含む張力変動吸収装置１００Ｄ全体が矢印ｍo方向へ移動する。
【００６６】
また、中間転写ベルト９０の進行方向（矢印Ｂ方向）における、受容ローラ６４の下流側であって駆動ローラ５２の上流側に位置する張力変動吸収装置１００Ｅの前後においては、張力ｔ3及び張力ｔ4の上昇が起こり、その合成力である垂直力Ｎ’も上昇して、図５に示すように中間転写ベルト９０が緊張し、押込ローラ１０２Ｅを含む張力変動吸収装置１００Ｅ全体が矢印ｍi方向へ移動する。
【００６７】
ここで、図５は、本実施形態のベルト駆動装置において、受容ローラ６４の回転を規制する外力を受けた際の各部材の動きを示す概略説明図である。図５中の破線は、外力を受ける前の各部材の位置を示すものである。
【００６８】
図６に、本実施形態のベルト駆動装置において、受容ローラ６４の回転を規制する外力を受けた際の受容ローラ６４下流に位置する張力変動吸収装置１００Ｅ周辺における各部材の動きを示す概略説明図である。図６中の破線は、外力を受ける前の各部材の位置を示すものである。
【００６９】
受容ローラ６４の回転を規制する外力を受けた際には、図６に示されるように、ベルト進行方向Ｂとは逆方向の張力変動ΔＴが生じて中間転写ベルト９０が緊張し、押込ローラ１０２Ｅを含む張力変動吸収装置１００Ｅ全体が中間転写ベルト９０の周内方向（矢印ｍi方向）へと移動して、中間転写ベルト９０の道程が短縮する。すると、図６に示されるようにベルト進行方向Ｂとは逆方向の速度変動が発生し、押込ローラ１０２Ｅにその回転方向とは逆方向の回転加速度が発生する。すなわち、押込ローラ１０２Ｅはベルトから押込ローラ１０２Ｅの回転方向とは逆方向の摩擦力を受ける。そして、その反力として中間転写ベルト９０に張力変動ΔＴと逆方向の摩擦力ｆ（図示）が発生し、張力増加分を打ち消すように作用する。張力変動吸収装置１００Ｄについても同様に分析することができる。
【００７０】
以上のように張力変動吸収装置１００が作用することによって、受容ローラ６４の回転を規制する外力が加えられた際の中間転写ベルト９０の張力変動が吸収される。
【００７１】
一方、本実施形態の構成によれば、二次転写装置６０における受容ローラ６４と二次転写ローラ６６との間のニップ部に進入した厚紙の用紙６８が矢印Ｃ２に示すように排出される（図１、図３参照）等、受容ローラ６４の回転を促進する外力が加わると、中間転写ベルト９０の進行方向（矢印Ｂ方向）における、受容ローラ６４の上流側であって駆動ローラ５２の下流側に位置する張力変動吸収装置１００Ｄの前後において、張力ｔ1及び張力ｔ2の上昇が起こり、その合成力である垂直力Ｎも上昇して中間転写ベルト９０が緊張する一方、受容ローラ６４の下流側であって駆動ローラ５２の上流側に位置する張力変動吸収装置１００Ｅの前後においては、張力ｔ3及び張力ｔ4の低下が起こり、その合成力である垂直力Ｎ’も低下して中間転写ベルト９０が弛緩する。
【００７２】
即ち、用紙６８が排出する際の受容ローラ６４の回転を促進する外力が加わったとき、用紙６８が進入する際の受容ローラ６４の回転を規制する外力が加わった場合とは、受容ローラ６４の上下流で緊張と弛緩が逆に作用し、張力変動吸収装置１００Ｄ及び１００Ｅもそれぞれ逆方向に移動して、用紙６８が進入する際と同様に張力変動を打ち消す摩擦力が発生する。このように張力変動吸収装置１００が作用することによって、受容ローラ６４の回転を促進する外力が加えられた際の中間転写ベルト９０の張力変動が吸収される。
【００７３】
なお、本実施形態においては、張力変動吸収装置１００Ｄ及び１００Ｅの２つが、受容ローラ６４の上下流にそれぞれ配されている態様を挙げて説明しているが、張力変動吸収装置は受容ローラ６４上下流の少なくとも一方に配されていれば、ベルトの張力変動を吸収する作用乃至効果を期待できる。勿論、本実施形態のように上下流の双方（図３における領域Ｄ，Ｄ’及びＥ）に配されることが、ベルトの張力変動をより効果的に吸収できる点で好ましい。
【００７４】
図６を用いて説明した、押込ローラ１０２Ｅと中間転写ベルト９０との間に作用する摩擦力ｆは、以下の式（１）で表すことができる。
ｆ＝ａ／ｒ2×Ｉ ・・・式（１）
【００７５】
上記式（１）中、fは摩擦力、ａは押込ローラ１０２Ｅの矢印ｍi方向への移動に基づく中間転写ベルト９０の加速度、ｒは押込ローラ１０２Ｅのローラ径、Ｉは押込ローラ１０２Ｅの回転慣性とフライホイールの回転慣性からなる張力変動吸収装置１００Ｅの回転慣性、をそれぞれ表す。
【００７６】
上記式（１）において、加速度ａは押込ローラ１０２Ｅの矢印ｍi方向への移動速度に依存し、短時間で大きく移動するほど大きな値になる。また、突発的な外乱を打消ために高速での応答が求められる。よって、張力変動吸収装置１００Ｅには、その質量を小さくすることが求められる。
【００７７】
また、張力変動を打ち消すに十分な摩擦力ｆを得るには、押込ローラ１０２Ｅのローラ径ｒが小さく、その回転慣性Ｉが大きいことが望まれる。よって、押込ローラ１０２Ｅとしてできるだけ小径のローラを用い、その端部に適切な慣性モーメントを与えるフライホイールを装着した構成にすることにより、高い張力変動吸収効果を実現することができる。
【００７８】
上記式（１）において押込ローラ１０２Ｅの半径ｒは二乗された状態で分母に位置していることから、押込ローラ１０２Ｅの小径化は、理論上、小径化分の二乗の摩擦力増大効果が見込まれる（直接の影響）。また、半径ｒが小さくなると、張力変動吸収装置の質量が小さくなる分、矢印ｍi方向への移動が大きくなり、加速度ａが大きくなる（加速度aへの影響）。特に、本実施形態では半径ｒがフライホイールの径より小さいため、張力変動吸収装置の回転慣性に占める割合が少なく、ｒが小さくなっても、張力変動吸収装置の回転慣性への影響が小さいがほぼ変わらない（張力変動吸収装置の回転慣性への影響）。以上の考察から、押込ローラの小径化は、小径化分の二乗よりも大きな摩擦力増大効果が見込まれる。
【００７９】
以上、受容ローラ６４の回転を規制する外力を受けた際の受容ローラ６４下流に位置する張力変動吸収装置１００Ｅについて述べたが、同上流に位置する張力変動吸収装置１００Ｄについても同様に分析することができる。即ち、押込ローラ１０２Ｄについても、そのローラ径を極力小さくすることが望ましい。
【００８０】
押込ローラ１０２は、摩擦力で張力変動分を打ち消すように作用するため、張力変動吸収効果を発現するに十分な圧力で中間転写ベルト９０を押し込むことが求められる。そのため、そのローラ径が小さいとその剛性が確保し辛く、もしも曲げ変形が生じればベルトの安定走行のための支持機能が損なわれ、ベルトの蛇行やしわが生じたり、フライホイール偏心による慣性変動外乱などが生じたりといった問題が発生する懸念がある。
【００８１】
なお、図５及び図６においては、図示の便宜と説明の容易化を図る意図で、押込ローラ１０２の変位を若干大袈裟に描いている。しかし、押込ローラ１０２の変位は、主として用紙６８の厚みによってもたらされるので、より微視的な変位の場合を含むものである。
【００８２】
図７に、本実施形態のベルト駆動装置における張力変動吸収装置のみを抜き出した拡大側面図を示す。当該図７は、図４に示された張力変動吸収装置１００を抜き出して、中間転写ベルト９０の回転方向（矢印Ｂ方向）の上流側から見た側面図である。図７に示された張力変動吸収装置１００は、図４において省略された本実施形態に特徴的な構成を含んで描かれている。
【００８３】
なお、本実施形態において、領域Ｄに配された張力変動吸収装置１００Ｄと、領域Ｅに配された張力変動吸収装置１００Ｅとは共通するため、両者区別することなく説明する（以降の実施形態においても同様。）。
【００８４】
図７に示される張力変動吸収装置１００は、当該図では省略された中間転写ベルト９０と矢印Ｃ側の面で接触しこれを押し込むとともに従動回転する押込ローラ１０２の軸方向両端に、押込ローラ１０２を回転自在に支持する軸受１１０，１１０’（図７においては支持部材１１２，１１２’の内側に位置するため図面上には現れていない。）と、軸受１１０，１１０’を支持する支持部材１１２，１１２’とが位置し、弾性部材であって装置筺体に固定されたばね台座１１６，１１６’に一端が固定されたばね１１４，１１４’によって、支持部材１１２，１１２’を中間転写ベルト９０に向けて（図４の両矢印におけるｍo方向に）押し込むように構成されている。また、押込ローラ１０２の一端には、慣性モーメントを与えるフライホイール１２４が、押込ローラ１０２と同軸上に固定されている。
【００８５】
さらに、押込ローラ１０２の軸方向両端に位置する支持部材１１２と支持部材１１２’とが連結部材１２２によって、押込ローラ１０２の中間転写ベルト９０との接触側と反対側で連結されている。本実施形態において、連結部材１２２は装置全体の軽量化のためにワイヤを用いている。ただし、ワイヤに代えて、シャフト状部材や梁状部材を用いても構わない。
【００８６】
連結部材の材質としては、ワイヤの場合、鉄、銅、アルミニウムなどの金属、ステンレス等の合金、これら金属や合金の表面をメッキしたワイヤ等の金属系のワイヤが好ましく用いられるが、繊維を撚った糸や紐、樹脂製の糸や紐等であっても問題無い。シャフト状部材や梁状部材の場合には、ワイヤ同様の金属や樹脂の物が好適である。
【００８７】
図８に、図７における押込ローラ１０２の軸方向左端近傍の拡大断面図を示す。なお、本実施形態において、押込ローラ１０２の軸方向両端の構成は、フライホイール１２４を除き、左右対称であって基本的に同一なので、図８を用いて説明する以下の構成については、左端のみならず右端近傍についても同様である。
【００８８】
図７及び図８に示されるように、軸受１１０は、押込ローラ１０２を環で支持する内輪１０４、及び、内輪１０４との間にベアリング１０８を介すことにより内輪１０４を回転自在に支持する外輪１０６からなる。
【００８９】
さらに、押込ローラ１０２の軸方向における内輪１０４の両側には環状の固定部材１１８，１２０が配されている。この固定部材１１８，１２０の内周には雌ねじが設けられ、押込ローラ１０２の軸方向における内輪１０４の両側に設けられた雄ねじにそれぞれねじ込まれ、固定部材１１８，１２０の内輪１０４側端面が内輪１０４の端面に強く押し付けられて、内輪１０４を両側から挟み込むようにして両者間が固定されている。即ち、押込ローラ１０２と内輪１０４とが固定部材１１８，１２０を介して固定されている。
【００９０】
本実施形態において、押込ローラ１０２と固定部材１１８，１２０との固定は、両者間を接着剤などで固着させることで為されている。即ち、押込ローラ１０２と内輪１０４とが固定部材１１８，１２０を介して固定されている。
【００９１】
以上の如き張力変動吸収装置１００が、図４に示されるように１００Ｄ及び１００Ｅの張力変動吸収装置としてベルト駆動装置に備えられる。張力変動吸収装置１００Ｅ側に着目すると、既述のように、中間転写ベルト９０によって、周内方向に押し込まれる力Ｎ’（図示の両矢印におけるｍi方向に）が押込ローラ１０２Ｅに作用している。そして、受容ローラ６４が中間転写ベルト９０を介して、例えば図５に示される如き外力を受けた際に、このｍi方向への中間転写ベルト９０による押込み力はより一層強くなる。当該ｍi方向への押込み力は、図７において矢印Ｃ方向からの押込ローラ１０２への負荷に相当する。
【００９２】
図９に、中間転写ベルト９０による押込み力が作用した状態の張力変動吸収装置１００の概略図を示す。図９に示されるように、中間転写ベルト９０による押込み力は、押込ローラ１０２の外周面に対して連結部材１２２とは反対側から（矢印Ｃ方向から）作用する。
【００９３】
図１０に、本実施形態における張力変動吸収装置から連結部材１２２を除した構成の張力変動吸収装置において図９同様の押込み力が作用した状態の概略図を示す。図１０において、点線は、押込み力が作用していない元の状態を示すものである。
【００９４】
図１０に示されるように、矢印Ｃ方向から中間転写ベルト９０による押込み力が作用すると、その負荷により押込ローラ１０２が実線で描かれた状態になるように変形しようとする。このとき、押込ローラ１０２、支持部材１１２，１１２’の内側に位置する軸受（１１０，１１０’）及び固定部材１１８，１２０が一体となって動くため、支持部材１１２，１１２’が実線図示のように、当該図面の紙面に垂直な線を軸として、矢印Ｊ，Ｊ’方向に回転しようとする。
【００９５】
これに対して、本実施形態における張力変動吸収装置では、図９に示されるように、支持部材１１２と支持部材１１２’との間を、押込ローラ１０２の中間転写ベルト９０との接触側と反対側で連結する連結部材１２２が配されているため、連結部材１２２が伸ばされる強い張力が発生し、連結部材１２２の引っ張り剛性がそれを打ち消すように作用するため、押込ローラ１０２の曲げ変形が抑制される。
【００９６】
図１１に、本実施形態における張力変動吸収装置から固定部材１１８，１２０，１１８’，１２０’を除した構成の張力変動吸収装置において図９同様の押込み力が作用した状態の概略図を示す。図１１において、点線は、押込み力が作用していない元の状態を示すものである。押込ローラ１０２と支持部材１１２，１１２’の内側に位置する内輪（１１４，１１４’）とを固定する固定部材１１８，１２０，１１８’，１２０’が無いため、両者が固定されていない状態になっている。押込ローラ１０２と内輪（１１４，１１４’）とが固定されていなければ、両者間の多少のガタ（視認できない程度を含む隙間）によって、当該箇所において押込ローラ１０２の曲げ変形による支持部材１１２，１１２’を回転させる動き（矢印Ｊ，Ｊ’方向への回転）が吸収されてしまう。そのため、連結部材１０２が配されていたとしても、これに強い張力を発生させることができず、押込ローラ１０２の曲げ変形を打ち消す効果が抑制される。
【００９７】
これに対して、本実施形態における張力変動吸収装置では、押込ローラ１０２と内輪（１１４，１１４’）とが固定部材１１８，１２０，１１８’，１２０’によって固定されているため、連結部材１２２が伸ばされる強い張力が発生し、連結部材１２２の剛性がそれを打ち消すように作用するため、押込ローラ１０２の曲げ変形が抑制される。
【００９８】
以上のように、本実施形態においては、小さな曲げ変形に対しても大きな張力が発生するため、連結部材１２２としてワイヤの如き軽量の部材を選択して利用することができ、装置の重量増加を抑制しつつ押込ローラ１０２の曲げ変形抑制効果が得られる。
【００９９】
また、本実施形態では、押込ローラ１０２と内輪１０４，１０４’との固定に、押込ローラ１０２の軸方向における内輪１０４，１０４’の両側に位置し、押込ローラ１０２に固定された環状の固定部材１１８，１２０，１１８’，１２０’を用いているため、この固定部材１１８，１２０，１１８’，１２０’が押込ローラ１０２の補強部材としての機能も併せ持つことになり、押込ローラ１０２の曲げ変形抑制効果を一層高めている。
【０１００】
このように押込ローラ１０２の曲げ変形抑制効果が奏されることから、本実施形態によれば、中間転写ベルト９０の安定搬送が実現され、外力によるベルト搬送速度の変動を抑制することができるという張力変動吸収装置１００本来の機能が発現される。
【０１０１】
（第２の実施形態）
図１２に、本発明の例示的一態様である第２の実施形態のベルト駆動装置における張力変動吸収装置の拡大側面図を示す。図１２は、図４に示された張力変動吸収装置１００に代えて適用される、本実施形態に特徴的な構成を含む張力変動吸収装置２００を示すものであり、第１の実施形態のベルト駆動装置における図７と同様の方向から見た側面図である。
【０１０２】
また、図１３は、図１２における押込ローラ１０２の軸方向左端近傍の拡大断面図である。
【０１０３】
なお、第１の実施形態と同様の構成・機能の部材については、図７及び図８と同一の符号を付して、その詳細な説明を省略することにする。本実施形態の張力変動吸収装置は、図７や図８に無い新たな符号の部材が、第１の実施形態の構成に代えてあるいは加えて用いられる他、図７や図８における固定部材１１８，１２０，１１８’，１２０’が配されない点が異なる。
【０１０４】
本実施形態においては、環状の固定部材に拠らず、押込ローラ１０２と内輪２０４とが直接固定されており、両者間の固定は、接着剤などで固着させることで為されている。
【０１０５】
また、本実施形態において、押込ローラ１０２の軸方向両端に位置する支持部材１１２と支持部材１１２’とを、押込ローラ１０２の中間転写ベルト９０との接触側と反対側で連結する連結部材２２２には、曲げ剛性を有するシャフト状部材を用いている。
【０１０６】
さらに、本実施形態においては、連結部材２２２の軸方向における支持部材１１２と支持部材１１２’との中間位置に、押込ローラ１０２の周面と外周が接触して従動回転する支持ローラ２２４が回転自在に取り付けられている。
【０１０７】
以上の如き張力変動吸収装置１００が、図４に示されるように１００Ｄ及び１００Ｅの張力変動吸収装置としてベルト駆動装置に備えられる。
【０１０８】
本実施形態においても、支持部材１１２と支持部材１１２’との間を、押込ローラ１０２の中間転写ベルト９０との接触側と反対側で連結する連結部材２２２が配されているとともに、押込ローラ１０２と内輪（２１４，２１４’）とが固定されているため、第１の実施形態と同様、中間転写ベルト９０による押込み力によって矢印Ｃ方向から押込ローラ１０２に負荷がかかった際に生ずる押込ローラ１０２の曲げ変形抑制効果が得られる。
【０１０９】
本実施形態では、第１の実施形態と同様の上記効果に加え、従動回転する支持ローラ２２４の外周が接触する押込ローラ１０２の周面において、支持ローラ２２４によって押込ローラ１０２の変形を押し戻す力が発生するため、押込ローラ１０２の曲げ変形抑制効果を一層高めている。
【０１１０】
このように押込ローラ１０２の曲げ変形抑制効果が奏されることから、本実施形態によれば、中間転写ベルト９０の安定搬送が実現され、外力によるベルト搬送速度の変動を抑制することができるという張力変動吸収装置２００本来の機能が発現される。
【０１１１】
支持ローラ２２４としては、接触安定性の観点から、各種ゴム材料を好適な材質として利用することができるが、これら弾性材料の中でも高硬度の物の如く、食い込み変形に対して大きな反力が得られる材料で形成することが望ましい。
【０１１２】
本実施形態においては、押込ローラ１０２の軸方向中間位置（連結部材２２２の軸方向における支持部材１１２と支持部材１１２’との中間位置）に支持ローラ２２４を配しているが、連結部材２２２の軸方向における支持部材１１２と支持部材１１２’との間であればいずれの位置に配することも可能である。
【０１１３】
勿論、連結部材２２２の軸方向における支持部材１１２と支持部材１１２’との中間位置が、曲げ変形が生じた場合に押込ローラ１０２が通常最も変位するので、当該位置に支持ローラ２２４を配することが、最も高い効果を期待することができる点で好ましい。
【０１１４】
（第３の実施形態）
図１４に、本発明の例示的一態様である第３の実施形態のベルト駆動装置における張力変動吸収装置の拡大側面図を示す。図１４は、図４に示された張力変動吸収装置１００に代えて適用される、本実施形態に特徴的な構成を含む張力変動吸収装置３００を示すものであり、第１の実施形態のベルト駆動装置における図７と同様の方向から見た側面図である。
【０１１５】
また、図１５は、図１４における押込ローラ１０２の軸方向左端近傍の拡大断面図である。
【０１１６】
なお、第１の実施形態と同様の構成・機能の部材については、図７及び図８と同一の符号を付して、その詳細な説明を省略することにする。また、第２の実施形態と同様の構成・機能の部材については、図１２及び図１３と同一の符号を付して、その詳細な説明を省略することにする。
【０１１７】
本実施形態は、第１の実施形態の構成を維持したまま、第２の実施形態の特徴を取り入れたものであり、第２の実施形態では配されていなかった固定部材１１８，１２０，１１８’，１２０’が配されている。
【０１１８】
本実施形態においても、支持部材１１２と支持部材１１２’との間を、押込ローラ１０２の中間転写ベルト９０との接触側と反対側で連結する連結部材２２２が配されているとともに、押込ローラ１０２と内輪（２１４，２１４’）とが固定されているため、第１の実施形態と同様、中間転写ベルト９０による押込み力によって矢印Ｃ方向から押込ローラ１０２に負荷がかかった際に生ずる押込ローラ１０２の曲げ変形抑制効果が得られる。
【０１１９】
また、本実施形態においても、押込ローラ１０２の軸方向両端に位置する支持部材１１２と支持部材１１２’とを、押込ローラ１０２の中間転写ベルト９０との接触側と反対側で連結する連結部材２２２には、剛性を有するシャフト状部材を用い、連結部材２２２の軸方向における支持部材１１２と支持部材１１２’との中間位置に、押込ローラ１０２の周面と外周が接触して従動回転する支持ローラ２２４が回転自在に取り付けられているため、第２の実施形態と同様、支持ローラ２２４によって押込ローラ１０２の変形を押し戻す力が発生し、押込ローラ１０２の曲げ変形抑制効果を一層高めている。
【０１２０】
さらに、本実施形態では、押込ローラ１０２と内輪１０４，１０４’との固定に、押込ローラ１０２の軸方向における内輪１０４，１０４’の両側に位置し、押込ローラ１０２に固定された環状の固定部材１１８，１２０，１１８’，１２０’を用いているため、第１の実施形態と同様、この固定部材１１８，１２０，１１８’，１２０’が押込ローラ１０２の補強部材としての機能も併せ持つことになり、押込ローラ１０２の曲げ変形抑制効果をより一層高めている。
【０１２１】
このように押込ローラ１０２の曲げ変形抑制効果が奏されることから、本実施形態によれば、中間転写ベルト９０の安定搬送が実現され、外力によるベルト搬送速度の変動を抑制することができるという張力変動吸収装置３００本来の機能が発現される。
【０１２２】
［３．総括］
以上、本発明について、３つの好ましい実施形態を挙げて説明したが、本発明の張力変動吸収装置やベルト駆動装置はこれら実施形態の構成に限定されるものではない。
【０１２３】
例えば、以上の実施形態では、図１の画像形成装置における第１の領域Ｄと第２の領域Ｅの双方に張力変動吸収装置を備えた例のみを例示しているが、本発明においては、無端状のベルトの回転方向における受容ローラの上流かつ駆動ローラの下流の第１の領域と、前記受容ローラの下流かつ前記駆動ローラの上流の第２の領域のいずれか一方に、張力変動吸収装置を備えた構成であっても構わない。ただし、双方に張力変動吸収装置を備えることで、受容ローラの上流側と下流側に同時に生ずるベルトの弛緩と緊張をより効果的に緩和して、張力変動を吸収することができる。
【０１２４】
また、以上の実施形態においては、押込ローラと内輪との固定に、固定部材を用いた例（第１の実施形態及び第３の実施形態）と、接着剤などで固着させた例（第２の実施形態）が挙げられているが、これらに限定されるものでは無く、例えば、一般的に押込ローラの端部に脱落防止のために設けられるイーリングと内輪との間にワッシャーのような部材を押し込むことで押込ローラと内輪とを固定するような方法であっても構わない。
【０１２５】
一方、本発明のベルト駆動装置を適用した本発明の画像形成装置について、上記実施形態では、いわゆるタンデム方式のフルカラー画像形成装置を例に挙げて説明したが、本発明においてはこれに限定されるものでは無く、１つの像保持体表面に複数の色のトナー像を形成し得る回転切替形の現像装置を用いて、複数の色のトナー像を現像しつつ、その都度中間転写体表面に積層し、全色積層後一括して記録媒体に転写してフルカラー画像を形成する、いわゆるロータリー方式の画像形成装置や、単一のトナー像形成手段しか有さない単色の画像形成装置であっても、本発明のベルト駆動装置を適用することができる。
【０１２６】
その他、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明のベルト駆動装置及び画像形成装置を適宜改変することができる。かかる改変によってもなお本発明のベルト駆動装置乃至画像形成装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
本発明のベルト駆動装置は、上記実施形態では画像形成装置における中間転写ベルトの搬送に適用する例が例示されているが、その他画像形成装置において、複数のローラに張り渡された無端状のベルトを搬送するとともに、当該複数のローラのいずれかが外力を受容する構成を含む場合に、当該無端状のベルトのベルト搬送装置として適用可能である。
【０１２８】
画像形成装置における中間転写ベルトは、複数のローラに張り渡された状態で、感光体ドラムの如き潜像保持体に対向する位置の中間転写ベルトの周内に転写手段を設けて、ベルトユニットとして取引、搬送、利用される場合がある。本発明のベルト駆動装置は、そのようなベルトユニットにも勿論適用することができる。そして、本発明のベルト駆動装置を中間転写ベルトの搬送に用いた当該ベルトユニットは、本発明のベルトユニットに相当する。
【符号の説明】
【０１２９】
２：感光体ドラム、 ４：帯電装置、 ６：露光装置、 ８：現像装置、 １２：除電ランプ、 １４：一次転写装置、 ２２：クリーニング装置、 ４８：作像ユニット、 ５２：駆動ローラ、 ５４：従動ローラ、 ５８：搬送ガイド、 ６０：二次転写装置、 ６２：定着装置、 ６４：受容ローラ、 ６６：二次転写ローラ、 ６８：用紙、 ９０：中間転写ベルト、 １００，２００，３００：張力変動吸収装置、 １０２：押込ローラ、 １０４，２０４：内輪、 １０６：外輪、 １０８：ベアリング、 １１０，１１０’：軸受、 １１２，１１２’：支持部材、 １１４，１１４’：ばね、 １１６，１１６’：ばね台座、 １１８，１２０，１１８’，１２０’：固定部材、 １２２，２２２：連結部材、 １２４：フライホイール、 ２２４：支持ローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、張力変動吸収装置、ベルト駆動装置、ベルトユニット及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
像保持体の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルトの表面に転写した後、該中間転写ベルトと転写ローラとの圧接によるニップ内に記録部材を挿通させてこれに転写する画像形成装置において、用紙挿入及び排出時の中間転写ベルトの速度変動による像保持体から中間転写ベルトへの転写時のトナー像の乱れ、特に多色画像形成装置における色ズレの発生を抑制するべく、所定の慣性モーメントを有するテンションローラと、前記所定のばね定数を有して前記テンションローラを前記中間転写ベルトに押し込む前記弾性部材とを備えた張力変動吸収手段を設ける技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２６８５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、無端状のベルトの安定搬送を実現しつつ、外力によるベルト搬送速度の変動を抑制し得る張力変動吸収装置、並びに、これを用いたベルト駆動装置、ベルトユニット及び画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題は、以下の＜１＞〜＜８＞に示す本発明により達成される。
＜１＞ 無端状のベルトと接触しこれを押し込むとともに従動回転する押込ローラと、
該押込ローラと同軸上に固定され、慣性モーメントを与えるフライホイールと、
前記押込ローラの軸方向両端に位置し、当該押込ローラに固定された内輪及び該内輪を回転自在に支持する外輪からなる軸受と、
該軸受の前記外輪を前記ベルトに向けて押し込むように支持する支持部材と、
前記押込ローラの軸方向両端に位置する２つの前記支持部材同士または前記外輪同士を、前記押込ローラの前記ベルトとの接触側と反対側で連結する連結部材と、
を備えることを特徴とする張力変動吸収装置。
【０００６】
＜２＞ 前記押込ローラの軸方向における前記内輪の両側に位置し、前記押込ローラに固定された環状の固定部材と、前記内輪とを固定することで、該内輪と前記押込ローラとが固定されていることを特徴とする＜１＞に記載の張力変動吸収装置。
【０００７】
＜３＞ 前記連結部材の軸方向における前記両支持部材の間に、前記押込ローラの周面と外周が接触して従動回転する支持ローラが回転自在に取り付けられてなることを特徴とする＜１または２に記載の張力変動吸収装置。
【０００８】
＜４＞ 無端状のベルトと、該ベルトを回転駆動する駆動ローラと、前記無端状のベルトを張り渡す少なくとも１個以上の従動ローラと、前記ベルトに押込ローラが接触してこれを押し込む状態で配される＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の張力変動吸収装置と、を備えることを特徴とするベルト駆動装置。
【０００９】
＜５＞ 前記従動ローラの内の１個が、前記ベルトを介して加えられた外力を受容する受容ローラであることを特徴とする＜４＞に記載のベルト駆動装置。
【００１０】
＜６＞ 前記張力変動吸収装置が、前記ベルトの回転方向における前記受容ローラの上流かつ前記駆動ローラの下流の第１の領域と、前記受容ローラの下流かつ前記駆動ローラの上流の第２の領域の双方に、それぞれ配されてなることを特徴とする＜５＞に記載のベルト駆動装置。
【００１１】
＜７＞ ＜４＞〜＜６＞のいずれかに記載のベルト駆動装置と、
表面にトナー像を保持し前記ベルトの外周面に接触して配置される像保持体に対向する位置に、前記ベルトの内周面側に設けられた転写手段と、
を備え、
前記像保持体表面のトナー像が、前記転写手段によって前記ベルトの外周面に転写されるように構成されてなることを特徴とするベルトユニット。
【００１２】
＜８＞ 像保持体と、該像保持体表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、複数のローラに張り渡された無端状の中間転写ベルトと、該中間転写ベルトの表面に前記像保持体表面に形成されたトナー像を転写する一次転写手段と、前記複数のローラの内の１つに前記中間転写ベルトを挟んで転写ローラが圧接され、前記中間転写ベルトの表面に形成されたトナー像を外部から供給される記録媒体に転写する二次転写手段と、を備え、
前記複数のローラの内、前記中間転写ベルトを挟んで前記転写ローラが圧接されるローラを受容ローラ、他の１つを駆動ローラ、さらに他の１つまたは２つを前記張力変動吸収装置における押込ローラ、そして残りの張架ローラを受容ローラ以外の従動ローラとする＜４＞〜＜６＞のいずれかに記載のベルト駆動装置によって前記中間転写ベルトを無端状のベルトとして駆動することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１３】
＜１＞にかかる発明によれば、本構成を具備しない場合に比べて、無端状のベルトの安定搬送を実現しつつ、外力によるベルト搬送速度の変動を抑制し得る張力変動吸収装置を提供することができる。
【００１４】
＜２＞にかかる発明によれば、本構成を具備しない場合に比べて、より安定した無端状のベルトの搬送を実現することができる。
【００１５】
＜３＞にかかる発明によれば、本構成を具備しない場合に比べて、より一層安定した無端状のベルトの搬送を実現することができる。
【００１６】
＜４＞にかかる発明によれば、本構成を具備しない場合に比べて、無端状のベルトの安定搬送を実現しつつ、外力によるベルト搬送速度の変動を抑制し得るベルト駆動装置を提供することができる。
【００１７】
＜５＞にかかる発明によれば、無端状のベルトを介して受容ローラに加えられた外力によるベルト搬送速度の変動を抑制することができる。
【００１８】
＜６＞にかかる発明によれば、本構成を具備しない場合に比べて、無端状のベルトを介して受容ローラに加えられた外力によるベルト搬送速度の変動をより一層抑制することができる。
【００１９】
＜７＞にかかる発明によれば、本構成を具備しない場合に比べて、無端状のベルトの安定搬送を実現しつつ、外力によるベルト搬送速度の変動を抑制し得るベルトユニットを提供することができる。
【００２０】
＜８＞にかかる発明によれば、本構成を具備しない場合に比べて、受容ローラと転写ローラとの間への記録媒体の進入や排出により中間転写ベルトに外力が加えられた場合にも像の乱れの少ない画像を形成し得る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】
【００２１】
【図１】本発明のベルト駆動装置を適用可能な画像形成装置の一例であるタンデム型のカラー画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】図１中の各作像ユニットの概略構成図である。
【図３】外力を受けた際の図１に示す画像形成装置の搬送系における作用を説明するための、搬送系のみを抜き出した概略構成図である。
【図４】本発明の例示的一態様である第１の実施形態のベルト駆動装置を示す概略構成図である。
【図５】図４に示す第１の実施形態のベルト駆動装置において、受容ローラの回転を規制する外力を受けた際の各部材の動きを示す概略説明図である。
【図６】図４に示す第１の実施形態のベルト駆動装置において、受容ローラの回転を規制する外力を受けた際の受容ローラ下流に位置する張力変動吸収装置周辺における各部材の動きを示す概略説明図である。
【図７】図４に示す第１の実施形態のベルト駆動装置における張力変動吸収装置のみを抜き出した拡大側面図である。
【図８】図７における押込ローラの軸方向左端近傍の拡大断面図である。
【図９】図４に示す第１の実施形態のベルト駆動装置における張力変動吸収装置の中間転写ベルトによる押込み力が作用した状態を示す概略図である。
【図１０】図４に示す第１の実施形態のベルト駆動装置における張力変動吸収装置から連結部材を除した構成の張力変動吸収装置において図９同様の押込み力が作用した状態を示す概略図である。
【図１１】図４に示す第１の実施形態のベルト駆動装置における張力変動吸収装置から固定部材を除した構成の張力変動吸収装置において図９同様の押込み力が作用した状態を示す概略図である。
【図１２】本発明の例示的一態様である第２の実施形態のベルト駆動装置における張力変動吸収装置のみを抜き出した拡大側面図である。
【図１３】図１２における押込ローラの軸方向左端近傍の拡大断面図である。
【図１４】本発明の例示的一態様である第３の実施形態のベルト駆動装置における張力変動吸収装置のみを抜き出した拡大側面図である。
【図１５】図１４における押込ローラの軸方向左端近傍の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明のベルト駆動装置を適用可能な画像形成装置を例示した上で、本発明の張力変動吸収装置及びベルト駆動装置の実施形態を挙げて詳細に説明する。
【００２３】
［１．画像形成装置の実施形態］
図１は、本発明のベルト駆動装置を適用可能な画像形成装置の一例であるタンデム型のカラー画像形成装置を示す概略構成図である。ただし、図１において、本発明に特徴的な構成である張力変動吸収装置は描かれていない。この画像形成装置は、基本構成として、電子写真方式により画像情報に基づくイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色成分の未定着トナー画像をそれぞれ形成する４つの作像ユニット４８Ｙ，４８Ｍ，４８Ｃ，４８Ｋと、この各作像ユニット４８（４８Ｙ，４８Ｍ，４８Ｃ，４８Ｋ）で形成される各未定着トナー画像が積層転写される中間転写ベルト９０と、この中間転写ベルト９０の表面に積層転写された未定着トナー画像を用紙６８に転写する二次転写装置６０と、未定着トナー画像が転写された用紙６８を熱および圧力により定着させる定着装置６２と、から基本的に構成されている。図中の矢付一点鎖線は、用紙６８の搬送経路を示す。用紙６８は、給紙部（図示省略）から１枚ずつ供給されるようになっている。
【００２４】
作像ユニット４８Ｙ、４８Ｍ、４８Ｃ、４８Ｋは、水平方向にそって一定の間隔をあけた並列状態で配設されており、そのいずれも同様の構成からなるものである。
【００２５】
図２は、これら各作像ユニット４８（４８Ｙ，４８Ｍ，４８Ｃ，４８Ｋ）の概略構成図である。作像ユニット４８は、基本構成として、一様帯電後に像光を照射することにより表面に潜像が形成される円筒状の感光体ドラム２を備えており、この感光体ドラム２の周囲に、感光体ドラム２の表面を一様に帯電させる帯電装置４と、感光体ドラム２に像光を照射して表面に潜像を形成する露光装置６と、感光体ドラム２表面の潜像にトナーを選択的に転移させてトナー画像を形成する現像装置８と、感光体ドラム２表面に形成されたトナー画像を中間転写ベルト９０に転写する一次転写装置１４と、感光体ドラム２表面に残留したトナーを回収するクリーニング装置２２と、感光体ドラム２表面に残留した電位を除去する除電ランプ１２を備える。
【００２６】
感光体ドラム２は、全体としてドラム状に形成されたもので、その外周面（ドラム表面）に感光層を有している。この感光体ドラム２は図２の矢印Ａ方向に回転可能に設けられている。
【００２７】
感光体ドラム２は、少なくとも潜像（静電荷像）が形成される機能を有する。静電潜像保持体としては、電子写真感光体が好適なものとして挙げられる。感光体ドラム２は、円筒状の導電性の基体外周面に有機感光層等を含む感光層が形成されてなる。この感光層は一般的に、基体表面に必要に応じて下引き層が形成され、さらに電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とがこの順序で形成されたものである。電荷発生層と電荷輸送層の積層順序は逆であってもよい。
【００２８】
これらは、電荷発生物質と電荷輸送物質とを別個の層（電荷発生層、電荷輸送層）に含有させて積層した積層型感光体であるが、電荷発生物質及び電荷輸送物質の両方を同一の層に含む単層型感光体であってもよく、好ましくは積層型感光体である。また、下引き層と感光層との間に中間層を有していてもよい。また、有機感光層に限らずアモルファスシリコン感光膜等他の種類の感光層を使用してもよい。
【００２９】
帯電装置４は、感光体ドラム２の表面を一様に帯電するものである。帯電装置４としては、例えば、導電性または半導電性の接触型帯電器である帯電ローラが用いられるが、コロトロンなどの非接触型帯電器を用いてもよい。帯電ローラを用いた場合には、感光体ドラム２に対し、直流電流を印加するか、交流電流を重畳させて印加してもよい。このような帯電装置４により、感光体ドラム２との接触部近傍の微小空間で放電を発生させることにより感光体ドラム２表面を帯電させる。
【００３０】
帯電手段によって感光体ドラム２の表面は、通常、−３００Ｖ〜−１０００Ｖに帯電される。また、前記の導電性または半導電性の帯電ローラは単層構造あるいは多重構造でもよい。さらに、帯電ローラの表面をクリーニングする機構を設けてもよい。
【００３１】
露光装置６は、帯電装置４によって一様に帯電された感光体ドラム２に像様の光Ｘを照射することにより、静電潜像を形成するものである。露光装置６としては、特に制限はなく、例えば、静電潜像保持体表面に、半導体レーザ光、ＬＥＤ光、液晶シャッター光等の光源を、所望の像様に露光する光学系機器等が挙げられる。
【００３２】
現像装置８は、静電潜像保持体上に形成された潜像を、トナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する機能を有するものである。現像装置８としては、上述の機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよいが、例えば、静電荷像現像用のトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤が収容され、当該磁性キャリアによって形成された磁気ブラシにより、トナーを感光体ドラム２に付着させる現像器等が挙げられる。現像の際、感光体ドラム２には、通常直流電圧が使用されるが、さらに交流電圧を重畳させて使用してもよい。
【００３３】
作像ユニット４８Ｙの現像装置８にはイエロートナー、作像ユニット４８Ｍの現像装置８にはマゼンタトナー、作像ユニット４８Ｃの現像装置８にはシアントナー、作像ユニット４８Ｋの現像装置８にはブラックトナーが、それぞれ収容される。
【００３４】
一次転写装置１４は、感光体ドラム２との間で中間転写ベルト９０を挟持しつつ、感光体ドラム２表面に形成されたトナー像を無端状の中間転写ベルト９０の外周面に転写（一次転写）するものである。
【００３５】
一次転写装置１４としては、例えば、中間転写ベルト９０の裏側からトナー像のトナーとは逆極性の電荷を与え、静電気力によりトナー像を中間転写ベルト９０表面に転写するもの、あるいは中間転写ベルト９０の裏面に直接接触して転写する導電性または半導電性のローラ等を用いた転写ローラ及び転写ローラ押圧装置を用いればよい。
【００３６】
転写ローラには、感光体ドラム２に付与する転写電流として、直流電流を印加してもよいし、交流電流を重畳させて印加してもよい。転写ローラは、帯電すべき画像領域幅、転写帯電器の形状、開口幅、周速等に応じて、各種条件乃至諸元を適宜設定すればよい。また、低コスト化のため、転写ローラとして単層の発泡ローラ等が好適に用いられる。
【００３７】
クリーニング装置２２は、転写後に感光体ドラム２表面に残ったトナー等をクリーニング（除去）するものである。クリーニング装置２２としては、本例においてはブレードクリーニング方式を採用しているが、感光体ドラム２表面の残留トナーを清掃し得るものであれば、ブラシクリーニング方式、ローラクリーニング方式を採用したもの等、適宜選定して差し支えない。これらの中でもクリーニングブレードを用いることが好ましい。クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。中でも、耐摩耗性に優れていることから、特にポリウレタン弾性体を用いることが好ましい。
【００３８】
なお、転写効率の高いトナーを使用する場合には、クリーニング装置２２が省略された態様であっても構わない。
【００３９】
それぞれの作像ユニット４８において、感光体ドラム２表面が、帯電装置４によって一様に帯電され、露光装置６で画像情報に基づくイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色成分の潜像が形成され、これに応じてそれぞれの色のトナーが収容された現像装置８により未定着トナー画像が各感光体ドラム２に形成される（感光体ドラム２を除く以上の構成が、本発明に言う「トナー像形成手段」の一例と言える。）。それぞれの感光体ドラム２表面に形成された各色の未定着トナー像は、一次転写装置１４によって順次中間転写ベルト９０の表面に積層転写される構成となっている。
【００４０】
中間転写ベルト９０は、図示しない回転駆動源により回転駆動する駆動ローラ５２と、従動回転して中間転写ベルト９０を支持する従動ローラ５４と、二次転写装置６０における受容ローラ６４と、図１においては不図示の後述する１個または２個の押込ローラと、からなる複数のローラに張架されるとともに、駆動ローラ５２と従動ローラ５４との間で、前記各作像ユニット４８における感光体ドラムの一次転写位置を通過する状態で配設されている。中間転写ベルト９０は駆動ローラ５２によって矢印Ｂ方向に周動回転する。
【００４１】
中間転写ベルト９０としては、特に制限はなく、従来公知のものが問題なく使用可能であるが、例えば、ベルト基材表面に表面層を積層形成した２層構造のものが使用される。
【００４２】
中間転写ベルト９０に用いられる材料としては、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアルキレンフタレート、ＰＣ／ポリアルキレンテレフタレート（ＰＡＴ）のブレンド材料、エチレンテトラフロロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）／ＰＣ、ＥＴＦＥ／ＰＡＴ、ＰＣ／ＰＡＴのブレンド材料等が挙げられるが、機械的強度の観点から熱硬化ポリイミド樹脂を用いた中間転写ベルトが好ましい。
【００４３】
二次転写装置６０は、中間転写ベルト９０を挟むような状態で対向配設される受容ローラ６４と二次転写ローラ６６とでその主要部が構成されている。この二次転写ローラ６６と中間転写ベルト９０との間に形成されるニップ部に用紙６８を挿通し、静電的作用を施すことで、中間転写ベルト９０表面の未定着トナー画像を用紙６８表面に転写するように構成されている。二次転写装置６０としては、特に制限はなく、従来公知の構成を問題なく採用することができる。具体的には、既述の一次転写装置１４と同様の構成の物を適用することができる。
【００４４】
また、定着装置６２は、記録媒体に転写されたトナー像を加熱、加圧あるいは加熱加圧等より定着するものである。本実施形態のような２ローラ方式の他、加熱側または加圧側がベルト状で他方がローラ状のベルト−ローラニップ方式、加熱側及び加圧側の双方ともベルト状の２ベルト方式等が挙げられる。ベルトについては、複数のローラでベルトを張架する方式の他、ベルトを張架せずに用いるフリーベルト方式も挙げられる。本発明においては、いずれの方式の定着装置であっても構わない。
【００４５】
トナー像が転写されて最終的な記録画像が形成される用紙（記録媒体）６８としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ等に使用される普通紙、ＯＨＰシート等が挙げられる。定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、記録媒体の表面もできるだけ平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等を好適に使用される。
【００４６】
このような基本構成からなる本例の画像形成装置では、次のようにしてカラー画像の形成が行われる。
【００４７】
まず、各作像ユニット４８において、各感光体ドラムに形成される４色の未定着トナー画像が、一次転写装置１４の静電的な転写作用により中間転写ベルト９０の表面に重ね合わせられるようにして順次一次転写される。
【００４８】
中間転写ベルト９０に転写されて担持された未定着トナー画像は、そのベルトの回転に伴って二次転写装置６０を通過するように搬送されることにより用紙６８に転写される。すなわち、中間転写ベルト９０表面の未定着トナー画像は、受容ローラ６４と二次転写ローラ６６との間のニップ部に中間転写ベルト９０とともに挿通される用紙６８に接した状態で静電的に転写される。
【００４９】
トナー画像が転写された用紙６８は、二次転写装置６０から排出されると、搬送ガイド５８を経由して定着装置６２により定着され、その後、系外に排出される。その結果、用紙６８の片面に対してフルカラー画像が形成される。
【００５０】
以上の如き、画像形成装置において、用紙６８として厚紙が用いられた場合、矢付一点鎖線に示されるように用紙６８が二次転写装置６０に進入する際、その厚みに基づく抵抗により、中間転写ベルト９０の矢印Ｂ方向への搬送、並びに、受容ローラ６４の回転が規制される。すなわち、用紙６８としての厚紙の進入は、本画像形成装置の搬送系に対して、受容ローラ６４の回転を規制する外力となる。
【００５１】
このような外力を受けた際の本画像形成装置の搬送系における作用を、図３を用いて説明する。図３は、図１に示す画像形成装置における搬送系のみを抜き出した概略構成図である。矢印Ｃ１方向から、二次転写ローラ６６と中間転写ベルト９０を挟んで対向配設される受容ローラ６４との間に用紙６８が進入する際（図１参照）、その厚みに基づく大きな抵抗を受けるため、中間転写ベルト９０の矢印Ｂ方向への搬送、並びに、受容ローラ６４の回転が規制される。
【００５２】
受容ローラ６４の回転が規制される中、駆動ローラ５２はそのままの速度で回転駆動を続けるため、中間転写ベルト９０の進行方向（矢印Ｂ方向）における、受容ローラ６４の上流側であって駆動ローラ５２の下流側の第１の領域Ｄ及び第１の領域Ｄ’において、中間転写ベルト９０が弛緩し、受容ローラ６４の下流側であって駆動ローラ５２の上流側の第２の領域Ｅにおいて、中間転写ベルト９０が緊張する。
【００５３】
一方、矢印Ｃ２方向へ、二次転写ローラ６６と中間転写ベルト９０を挟んで対向配設される受容ローラ６４との間から用紙６８が排出される際（図１参照）、その厚みに基づく回転負荷の低下により、中間転写ベルト９０の矢印Ｂ方向への搬送、並びに、受容ローラ６４の回転が促進される。
【００５４】
受容ローラ６４の回転が促進される中、駆動ローラ５２はそのままの速度で回転駆動を続けるため、中間転写ベルト９０の進行方向（矢印Ｂ方向）における、受容ローラ６４の上流側であって駆動ローラ５２の下流側の第１の領域Ｄ及び第１の領域Ｄ’において、中間転写ベルト９０が緊張し、受容ローラ６４の下流側であって駆動ローラ５２の上流側の第２の領域Ｅにおいて、中間転写ベルト９０が弛緩する。
【００５５】
この中間転写ベルト９０の搬送速度の変動は、各作像ユニット４８における感光体ドラムの一次転写位置でのトナー像の転写に影響し、像の乱れや色ズレの原因になる。本例において、本発明の張力変動吸収装置を中間転写ベルト９０に適用することで、外力による影響を緩和している。
【００５６】
当該張力変動吸収装置は、外力によって中間転写ベルト９０が緊張あるいは弛緩する作用を利用する。そのため、当該張力変動吸収装置は、第１の領域Ｄ，Ｄ’及び第２の領域Ｅのいずれか、または双方に備えられればよいが、図１の画像形成装置においては、第１の領域Ｄ’にはタンデム状に作像ユニット４８が配置されているため、実質的には第１の領域Ｄ’に設けることはできない。よって、かかる張力変動吸収装置は、本例において、第１の領域Ｄ及び第２の領域Ｅのいずれか、または双方に備えられる。
【００５７】
［２．ベルト駆動装置の実施形態］
以下、本発明の張力変動吸収装置の例示的態様を挙げ、ベルト駆動装置の実施形態を示すことで、本発明をより具体的に説明する。
【００５８】
（第１の実施形態）
図４に、本発明の例示的一態様である第１の実施形態のベルト駆動装置の概略構成図を示す。図４は、図１に示す画像形成装置における搬送系のみを抜き出し、これに張力変動吸収装置の構成を加えたものである。本実施形態は、図１の画像形成装置における第１の領域Ｄ及び第２の領域Ｅの双方に張力変動吸収装置を備えた例である。なお、図４においては、本実施形態に特徴的な構成が一部欠けた状態で図示されているが、当該構成については後に明らかにする。
【００５９】
図４に示されるように、図１の画像形成装置における第１の領域Ｄには張力変動吸収装置１００Ｄが、同第２の領域Ｅには張力変動吸収装置１００Ｅが、それぞれ備えられている。張力変動吸収装置１００Ｄ及び張力変動吸収装置１００Ｅは、同一の構成であり、区別のために、同一の部材に対して数字の番号の末にアルファベットのＤまたはＥを付した符号を与えている。以降、張力変動吸収装置１００Ｄ及び張力変動吸収装置１００Ｅに共通する事項については、符号の末のアルファベットを除して説明する（例えば、「張力変動吸収装置１００」と標記した場合には、「張力変動吸収装置１００Ｄ及び張力変動吸収装置１００Ｅ」を意味する。）。
【００６０】
張力変動吸収装置１００は、中間転写ベルト９０と接触しこれを押し込むとともに従動回転する押込ローラ１０２と、押込ローラ１０２と同軸上に固定され、慣性モーメントを与える不図示のフライホイールと、押込ローラ１０２の軸方向両端に位置し、押込ローラ１０２を回転自在に支持する軸受１１０と、軸受１１０を支持する支持部材１１２とからなり、装置筺体に固定されたばね台座１１６に一端が固定された弾性部材であるばね１１４によって、支持部材１１２を中間転写ベルト９０に向けて（図示の両矢印におけるｍo方向に）押し込むように構成されている。
【００６１】
また、軸受１１０は、押込ローラ１０２を支持する内輪１０４、及び、内輪１０４との間にベアリング１０８を介すことにより内輪１０４を回転自在に支持する外輪１０６からなる。
【００６２】
一方、中間転写ベルト９０は、駆動ローラ５２と、従動ローラ５４と、押込ローラ１０２Ｄと、受容ローラ６４と、押込ローラ１０２Ｅと、からなる複数のローラに張り渡された状態になっている。
【００６３】
押込ローラ１０２Ｄに巻き付いた部位の中間転写ベルト９０には、回転方向（矢印Ｂ方向）上流側に生ずる張力ｔ1及び下流側に生ずる張力ｔ2が作用しており、それらが合成した垂直力として、周内方向に押し込まれる力Ｎ（図示の両矢印におけるｍi方向に）が押込ローラ１０２Ｄに作用しており、ばね１１４Ｄによるｍo方向への押圧とバランスが取られている。
【００６４】
また、押込ローラ１０２Ｅに巻き付いた部位の中間転写ベルト９０には、回転方向（矢印Ｂ方向）上流側に生ずる張力ｔ3及び下流側に生ずる張力ｔ4が作用しており、それらが合成した垂直力として、周内方向に押し込まれる力Ｎ’（図示の両矢印におけるｍi方向に）が押込ローラ１０２Ｅに作用しており、ばね１１４Ｅによるｍo方向への押圧とバランスが取られている。
【００６５】
本実施形態のベルト駆動装置は、駆動ローラ５２の回転駆動によって中間転写ベルト９０が矢印Ｂ方向に回転する。この状態で、二次転写装置６０における受容ローラ６４と二次転写ローラ６６との間のニップ部に用紙６８が矢印Ｃ１に示すように進入する（図１、図３参照）等、受容ローラ６４の回転を規制する外力が加わると、中間転写ベルト９０の進行方向（矢印Ｂ方向）における、受容ローラ６４の上流側であって駆動ローラ５２の下流側に位置する張力変動吸収装置１００Ｄの前後において、張力ｔ1及び張力ｔ2の低下が起こり、その合成力である垂直力Ｎも低下して、図５に示すように中間転写ベルト９０が弛緩し、押込ローラ１０２Ｄを含む張力変動吸収装置１００Ｄ全体が矢印ｍo方向へ移動する。
【００６６】
また、中間転写ベルト９０の進行方向（矢印Ｂ方向）における、受容ローラ６４の下流側であって駆動ローラ５２の上流側に位置する張力変動吸収装置１００Ｅの前後においては、張力ｔ3及び張力ｔ4の上昇が起こり、その合成力である垂直力Ｎ’も上昇して、図５に示すように中間転写ベルト９０が緊張し、押込ローラ１０２Ｅを含む張力変動吸収装置１００Ｅ全体が矢印ｍi方向へ移動する。
【００６７】
ここで、図５は、本実施形態のベルト駆動装置において、受容ローラ６４の回転を規制する外力を受けた際の各部材の動きを示す概略説明図である。図５中の破線は、外力を受ける前の各部材の位置を示すものである。
【００６８】
図６に、本実施形態のベルト駆動装置において、受容ローラ６４の回転を規制する外力を受けた際の受容ローラ６４下流に位置する張力変動吸収装置１００Ｅ周辺における各部材の動きを示す概略説明図である。図６中の破線は、外力を受ける前の各部材の位置を示すものである。
【００６９】
受容ローラ６４の回転を規制する外力を受けた際には、図６に示されるように、ベルト進行方向Ｂとは逆方向の張力変動ΔＴが生じて中間転写ベルト９０が緊張し、押込ローラ１０２Ｅを含む張力変動吸収装置１００Ｅ全体が中間転写ベルト９０の周内方向（矢印ｍi方向）へと移動して、中間転写ベルト９０の道程が短縮する。すると、図６に示されるようにベルト進行方向Ｂとは逆方向の速度変動が発生し、押込ローラ１０２Ｅにその回転方向とは逆方向の回転加速度が発生する。すなわち、押込ローラ１０２Ｅはベルトから押込ローラ１０２Ｅの回転方向とは逆方向の摩擦力を受ける。そして、その反力として中間転写ベルト９０に張力変動ΔＴと逆方向の摩擦力ｆ（図示）が発生し、張力増加分を打ち消すように作用する。張力変動吸収装置１００Ｄについても同様に分析することができる。
【００７０】
以上のように張力変動吸収装置１００が作用することによって、受容ローラ６４の回転を規制する外力が加えられた際の中間転写ベルト９０の張力変動が吸収される。
【００７１】
一方、本実施形態の構成によれば、二次転写装置６０における受容ローラ６４と二次転写ローラ６６との間のニップ部に進入した厚紙の用紙６８が矢印Ｃ２に示すように排出される（図１、図３参照）等、受容ローラ６４の回転を促進する外力が加わると、中間転写ベルト９０の進行方向（矢印Ｂ方向）における、受容ローラ６４の上流側であって駆動ローラ５２の下流側に位置する張力変動吸収装置１００Ｄの前後において、張力ｔ1及び張力ｔ2の上昇が起こり、その合成力である垂直力Ｎも上昇して中間転写ベルト９０が緊張する一方、受容ローラ６４の下流側であって駆動ローラ５２の上流側に位置する張力変動吸収装置１００Ｅの前後においては、張力ｔ3及び張力ｔ4の低下が起こり、その合成力である垂直力Ｎ’も低下して中間転写ベルト９０が弛緩する。
【００７２】
即ち、用紙６８が排出する際の受容ローラ６４の回転を促進する外力が加わったとき、用紙６８が進入する際の受容ローラ６４の回転を規制する外力が加わった場合とは、受容ローラ６４の上下流で緊張と弛緩が逆に作用し、張力変動吸収装置１００Ｄ及び１００Ｅもそれぞれ逆方向に移動して、用紙６８が進入する際と同様に張力変動を打ち消す摩擦力が発生する。このように張力変動吸収装置１００が作用することによって、受容ローラ６４の回転を促進する外力が加えられた際の中間転写ベルト９０の張力変動が吸収される。
【００７３】
なお、本実施形態においては、張力変動吸収装置１００Ｄ及び１００Ｅの２つが、受容ローラ６４の上下流にそれぞれ配されている態様を挙げて説明しているが、張力変動吸収装置は受容ローラ６４上下流の少なくとも一方に配されていれば、ベルトの張力変動を吸収する作用乃至効果を期待できる。勿論、本実施形態のように上下流の双方（図３における領域Ｄ，Ｄ’及びＥ）に配されることが、ベルトの張力変動をより効果的に吸収できる点で好ましい。
【００７４】
図６を用いて説明した、押込ローラ１０２Ｅと中間転写ベルト９０との間に作用する摩擦力ｆは、以下の式（１）で表すことができる。
ｆ＝ａ／ｒ2×Ｉ ・・・式（１）
【００７５】
上記式（１）中、fは摩擦力、ａは押込ローラ１０２Ｅの矢印ｍi方向への移動に基づく中間転写ベルト９０の加速度、ｒは押込ローラ１０２Ｅのローラ径、Ｉは押込ローラ１０２Ｅの回転慣性とフライホイールの回転慣性からなる張力変動吸収装置１００Ｅの回転慣性、をそれぞれ表す。
【００７６】
上記式（１）において、加速度ａは押込ローラ１０２Ｅの矢印ｍi方向への移動速度に依存し、短時間で大きく移動するほど大きな値になる。また、突発的な外乱を打消ために高速での応答が求められる。よって、張力変動吸収装置１００Ｅには、その質量を小さくすることが求められる。
【００７７】
また、張力変動を打ち消すに十分な摩擦力ｆを得るには、押込ローラ１０２Ｅのローラ径ｒが小さく、その回転慣性Ｉが大きいことが望まれる。よって、押込ローラ１０２Ｅとしてできるだけ小径のローラを用い、その端部に適切な慣性モーメントを与えるフライホイールを装着した構成にすることにより、高い張力変動吸収効果を実現することができる。
【００７８】
上記式（１）において押込ローラ１０２Ｅの半径ｒは二乗された状態で分母に位置していることから、押込ローラ１０２Ｅの小径化は、理論上、小径化分の二乗の摩擦力増大効果が見込まれる（直接の影響）。また、半径ｒが小さくなると、張力変動吸収装置の質量が小さくなる分、矢印ｍi方向への移動が大きくなり、加速度ａが大きくなる（加速度aへの影響）。特に、本実施形態では半径ｒがフライホイールの径より小さいため、張力変動吸収装置の回転慣性に占める割合が少なく、ｒが小さくなっても、張力変動吸収装置の回転慣性への影響が小さいがほぼ変わらない（張力変動吸収装置の回転慣性への影響）。以上の考察から、押込ローラの小径化は、小径化分の二乗よりも大きな摩擦力増大効果が見込まれる。
【００７９】
以上、受容ローラ６４の回転を規制する外力を受けた際の受容ローラ６４下流に位置する張力変動吸収装置１００Ｅについて述べたが、同上流に位置する張力変動吸収装置１００Ｄについても同様に分析することができる。即ち、押込ローラ１０２Ｄについても、そのローラ径を極力小さくすることが望ましい。
【００８０】
押込ローラ１０２は、摩擦力で張力変動分を打ち消すように作用するため、張力変動吸収効果を発現するに十分な圧力で中間転写ベルト９０を押し込むことが求められる。そのため、そのローラ径が小さいとその剛性が確保し辛く、もしも曲げ変形が生じればベルトの安定走行のための支持機能が損なわれ、ベルトの蛇行やしわが生じたり、フライホイール偏心による慣性変動外乱などが生じたりといった問題が発生する懸念がある。
【００８１】
なお、図５及び図６においては、図示の便宜と説明の容易化を図る意図で、押込ローラ１０２の変位を若干大袈裟に描いている。しかし、押込ローラ１０２の変位は、主として用紙６８の厚みによってもたらされるので、より微視的な変位の場合を含むものである。
【００８２】
図７に、本実施形態のベルト駆動装置における張力変動吸収装置のみを抜き出した拡大側面図を示す。当該図７は、図４に示された張力変動吸収装置１００を抜き出して、中間転写ベルト９０の回転方向（矢印Ｂ方向）の上流側から見た側面図である。図７に示された張力変動吸収装置１００は、図４において省略された本実施形態に特徴的な構成を含んで描かれている。
【００８３】
なお、本実施形態において、領域Ｄに配された張力変動吸収装置１００Ｄと、領域Ｅに配された張力変動吸収装置１００Ｅとは共通するため、両者区別することなく説明する（以降の実施形態においても同様。）。
【００８４】
図７に示される張力変動吸収装置１００は、当該図では省略された中間転写ベルト９０と矢印Ｃ側の面で接触しこれを押し込むとともに従動回転する押込ローラ１０２の軸方向両端に、押込ローラ１０２を回転自在に支持する軸受１１０，１１０’（図７においては支持部材１１２，１１２’の内側に位置するため図面上には現れていない。）と、軸受１１０，１１０’を支持する支持部材１１２，１１２’とが位置し、弾性部材であって装置筺体に固定されたばね台座１１６，１１６’に一端が固定されたばね１１４，１１４’によって、支持部材１１２，１１２’を中間転写ベルト９０に向けて（図４の両矢印におけるｍo方向に）押し込むように構成されている。また、押込ローラ１０２の一端には、慣性モーメントを与えるフライホイール１２４が、押込ローラ１０２と同軸上に固定されている。
【００８５】
さらに、押込ローラ１０２の軸方向両端に位置する支持部材１１２と支持部材１１２’とが連結部材１２２によって、押込ローラ１０２の中間転写ベルト９０との接触側と反対側で連結されている。本実施形態において、連結部材１２２は装置全体の軽量化のためにワイヤを用いている。ただし、ワイヤに代えて、シャフト状部材や梁状部材を用いても構わない。
【００８６】
連結部材の材質としては、ワイヤの場合、鉄、銅、アルミニウムなどの金属、ステンレス等の合金、これら金属や合金の表面をメッキしたワイヤ等の金属系のワイヤが好ましく用いられるが、繊維を撚った糸や紐、樹脂製の糸や紐等であっても問題無い。シャフト状部材や梁状部材の場合には、ワイヤ同様の金属や樹脂の物が好適である。
【００８７】
図８に、図７における押込ローラ１０２の軸方向左端近傍の拡大断面図を示す。なお、本実施形態において、押込ローラ１０２の軸方向両端の構成は、フライホイール１２４を除き、左右対称であって基本的に同一なので、図８を用いて説明する以下の構成については、左端のみならず右端近傍についても同様である。
【００８８】
図７及び図８に示されるように、軸受１１０は、押込ローラ１０２を環で支持する内輪１０４、及び、内輪１０４との間にベアリング１０８を介すことにより内輪１０４を回転自在に支持する外輪１０６からなる。
【００８９】
さらに、押込ローラ１０２の軸方向における内輪１０４の両側には環状の固定部材１１８，１２０が配されている。この固定部材１１８，１２０の内周には雌ねじが設けられ、押込ローラ１０２の軸方向における内輪１０４の両側に設けられた雄ねじにそれぞれねじ込まれ、固定部材１１８，１２０の内輪１０４側端面が内輪１０４の端面に強く押し付けられて、内輪１０４を両側から挟み込むようにして両者間が固定されている。即ち、押込ローラ１０２と内輪１０４とが固定部材１１８，１２０を介して固定されている。
【００９０】
本実施形態において、押込ローラ１０２と固定部材１１８，１２０との固定は、両者間を接着剤などで固着させることで為されている。即ち、押込ローラ１０２と内輪１０４とが固定部材１１８，１２０を介して固定されている。
【００９１】
以上の如き張力変動吸収装置１００が、図４に示されるように１００Ｄ及び１００Ｅの張力変動吸収装置としてベルト駆動装置に備えられる。張力変動吸収装置１００Ｅ側に着目すると、既述のように、中間転写ベルト９０によって、周内方向に押し込まれる力Ｎ’（図示の両矢印におけるｍi方向に）が押込ローラ１０２Ｅに作用している。そして、受容ローラ６４が中間転写ベルト９０を介して、例えば図５に示される如き外力を受けた際に、このｍi方向への中間転写ベルト９０による押込み力はより一層強くなる。当該ｍi方向への押込み力は、図７において矢印Ｃ方向からの押込ローラ１０２への負荷に相当する。
【００９２】
図９に、中間転写ベルト９０による押込み力が作用した状態の張力変動吸収装置１００の概略図を示す。図９に示されるように、中間転写ベルト９０による押込み力は、押込ローラ１０２の外周面に対して連結部材１２２とは反対側から（矢印Ｃ方向から）作用する。
【００９３】
図１０に、本実施形態における張力変動吸収装置から連結部材１２２を除した構成の張力変動吸収装置において図９同様の押込み力が作用した状態の概略図を示す。図１０において、点線は、押込み力が作用していない元の状態を示すものである。
【００９４】
図１０に示されるように、矢印Ｃ方向から中間転写ベルト９０による押込み力が作用すると、その負荷により押込ローラ１０２が実線で描かれた状態になるように変形しようとする。このとき、押込ローラ１０２、支持部材１１２，１１２’の内側に位置する軸受（１１０，１１０’）及び固定部材１１８，１２０が一体となって動くため、支持部材１１２，１１２’が実線図示のように、当該図面の紙面に垂直な線を軸として、矢印Ｊ，Ｊ’方向に回転しようとする。
【００９５】
これに対して、本実施形態における張力変動吸収装置では、図９に示されるように、支持部材１１２と支持部材１１２’との間を、押込ローラ１０２の中間転写ベルト９０との接触側と反対側で連結する連結部材１２２が配されているため、連結部材１２２が伸ばされる強い張力が発生し、連結部材１２２の引っ張り剛性がそれを打ち消すように作用するため、押込ローラ１０２の曲げ変形が抑制される。
【００９６】
図１１に、本実施形態における張力変動吸収装置から固定部材１１８，１２０，１１８’，１２０’を除した構成の張力変動吸収装置において図９同様の押込み力が作用した状態の概略図を示す。図１１において、点線は、押込み力が作用していない元の状態を示すものである。押込ローラ１０２と支持部材１１２，１１２’の内側に位置する内輪（１１４，１１４’）とを固定する固定部材１１８，１２０，１１８’，１２０’が無いため、両者が固定されていない状態になっている。押込ローラ１０２と内輪（１１４，１１４’）とが固定されていなければ、両者間の多少のガタ（視認できない程度を含む隙間）によって、当該箇所において押込ローラ１０２の曲げ変形による支持部材１１２，１１２’を回転させる動き（矢印Ｊ，Ｊ’方向への回転）が吸収されてしまう。そのため、連結部材１０２が配されていたとしても、これに強い張力を発生させることができず、押込ローラ１０２の曲げ変形を打ち消す効果が抑制される。
【００９７】
これに対して、本実施形態における張力変動吸収装置では、押込ローラ１０２と内輪（１１４，１１４’）とが固定部材１１８，１２０，１１８’，１２０’によって固定されているため、連結部材１２２が伸ばされる強い張力が発生し、連結部材１２２の剛性がそれを打ち消すように作用するため、押込ローラ１０２の曲げ変形が抑制される。
【００９８】
以上のように、本実施形態においては、小さな曲げ変形に対しても大きな張力が発生するため、連結部材１２２としてワイヤの如き軽量の部材を選択して利用することができ、装置の重量増加を抑制しつつ押込ローラ１０２の曲げ変形抑制効果が得られる。
【００９９】
また、本実施形態では、押込ローラ１０２と内輪１０４，１０４’との固定に、押込ローラ１０２の軸方向における内輪１０４，１０４’の両側に位置し、押込ローラ１０２に固定された環状の固定部材１１８，１２０，１１８’，１２０’を用いているため、この固定部材１１８，１２０，１１８’，１２０’が押込ローラ１０２の補強部材としての機能も併せ持つことになり、押込ローラ１０２の曲げ変形抑制効果を一層高めている。
【０１００】
このように押込ローラ１０２の曲げ変形抑制効果が奏されることから、本実施形態によれば、中間転写ベルト９０の安定搬送が実現され、外力によるベルト搬送速度の変動を抑制することができるという張力変動吸収装置１００本来の機能が発現される。
【０１０１】
（第２の実施形態）
図１２に、本発明の例示的一態様である第２の実施形態のベルト駆動装置における張力変動吸収装置の拡大側面図を示す。図１２は、図４に示された張力変動吸収装置１００に代えて適用される、本実施形態に特徴的な構成を含む張力変動吸収装置２００を示すものであり、第１の実施形態のベルト駆動装置における図７と同様の方向から見た側面図である。
【０１０２】
また、図１３は、図１２における押込ローラ１０２の軸方向左端近傍の拡大断面図である。
【０１０３】
なお、第１の実施形態と同様の構成・機能の部材については、図７及び図８と同一の符号を付して、その詳細な説明を省略することにする。本実施形態の張力変動吸収装置は、図７や図８に無い新たな符号の部材が、第１の実施形態の構成に代えてあるいは加えて用いられる他、図７や図８における固定部材１１８，１２０，１１８’，１２０’が配されない点が異なる。
【０１０４】
本実施形態においては、環状の固定部材に拠らず、押込ローラ１０２と内輪２０４とが直接固定されており、両者間の固定は、接着剤などで固着させることで為されている。
【０１０５】
また、本実施形態において、押込ローラ１０２の軸方向両端に位置する支持部材１１２と支持部材１１２’とを、押込ローラ１０２の中間転写ベルト９０との接触側と反対側で連結する連結部材２２２には、曲げ剛性を有するシャフト状部材を用いている。
【０１０６】
さらに、本実施形態においては、連結部材２２２の軸方向における支持部材１１２と支持部材１１２’との中間位置に、押込ローラ１０２の周面と外周が接触して従動回転する支持ローラ２２４が回転自在に取り付けられている。
【０１０７】
以上の如き張力変動吸収装置１００が、図４に示されるように１００Ｄ及び１００Ｅの張力変動吸収装置としてベルト駆動装置に備えられる。
【０１０８】
本実施形態においても、支持部材１１２と支持部材１１２’との間を、押込ローラ１０２の中間転写ベルト９０との接触側と反対側で連結する連結部材２２２が配されているとともに、押込ローラ１０２と内輪（２１４，２１４’）とが固定されているため、第１の実施形態と同様、中間転写ベルト９０による押込み力によって矢印Ｃ方向から押込ローラ１０２に負荷がかかった際に生ずる押込ローラ１０２の曲げ変形抑制効果が得られる。
【０１０９】
本実施形態では、第１の実施形態と同様の上記効果に加え、従動回転する支持ローラ２２４の外周が接触する押込ローラ１０２の周面において、支持ローラ２２４によって押込ローラ１０２の変形を押し戻す力が発生するため、押込ローラ１０２の曲げ変形抑制効果を一層高めている。
【０１１０】
このように押込ローラ１０２の曲げ変形抑制効果が奏されることから、本実施形態によれば、中間転写ベルト９０の安定搬送が実現され、外力によるベルト搬送速度の変動を抑制することができるという張力変動吸収装置２００本来の機能が発現される。
【０１１１】
支持ローラ２２４としては、接触安定性の観点から、各種ゴム材料を好適な材質として利用することができるが、これら弾性材料の中でも高硬度の物の如く、食い込み変形に対して大きな反力が得られる材料で形成することが望ましい。
【０１１２】
本実施形態においては、押込ローラ１０２の軸方向中間位置（連結部材２２２の軸方向における支持部材１１２と支持部材１１２’との中間位置）に支持ローラ２２４を配しているが、連結部材２２２の軸方向における支持部材１１２と支持部材１１２’との間であればいずれの位置に配することも可能である。
【０１１３】
勿論、連結部材２２２の軸方向における支持部材１１２と支持部材１１２’との中間位置が、曲げ変形が生じた場合に押込ローラ１０２が通常最も変位するので、当該位置に支持ローラ２２４を配することが、最も高い効果を期待することができる点で好ましい。
【０１１４】
（第３の実施形態）
図１４に、本発明の例示的一態様である第３の実施形態のベルト駆動装置における張力変動吸収装置の拡大側面図を示す。図１４は、図４に示された張力変動吸収装置１００に代えて適用される、本実施形態に特徴的な構成を含む張力変動吸収装置３００を示すものであり、第１の実施形態のベルト駆動装置における図７と同様の方向から見た側面図である。
【０１１５】
また、図１５は、図１４における押込ローラ１０２の軸方向左端近傍の拡大断面図である。
【０１１６】
なお、第１の実施形態と同様の構成・機能の部材については、図７及び図８と同一の符号を付して、その詳細な説明を省略することにする。また、第２の実施形態と同様の構成・機能の部材については、図１２及び図１３と同一の符号を付して、その詳細な説明を省略することにする。
【０１１７】
本実施形態は、第１の実施形態の構成を維持したまま、第２の実施形態の特徴を取り入れたものであり、第２の実施形態では配されていなかった固定部材１１８，１２０，１１８’，１２０’が配されている。
【０１１８】
本実施形態においても、支持部材１１２と支持部材１１２’との間を、押込ローラ１０２の中間転写ベルト９０との接触側と反対側で連結する連結部材２２２が配されているとともに、押込ローラ１０２と内輪（２１４，２１４’）とが固定されているため、第１の実施形態と同様、中間転写ベルト９０による押込み力によって矢印Ｃ方向から押込ローラ１０２に負荷がかかった際に生ずる押込ローラ１０２の曲げ変形抑制効果が得られる。
【０１１９】
また、本実施形態においても、押込ローラ１０２の軸方向両端に位置する支持部材１１２と支持部材１１２’とを、押込ローラ１０２の中間転写ベルト９０との接触側と反対側で連結する連結部材２２２には、剛性を有するシャフト状部材を用い、連結部材２２２の軸方向における支持部材１１２と支持部材１１２’との中間位置に、押込ローラ１０２の周面と外周が接触して従動回転する支持ローラ２２４が回転自在に取り付けられているため、第２の実施形態と同様、支持ローラ２２４によって押込ローラ１０２の変形を押し戻す力が発生し、押込ローラ１０２の曲げ変形抑制効果を一層高めている。
【０１２０】
さらに、本実施形態では、押込ローラ１０２と内輪１０４，１０４’との固定に、押込ローラ１０２の軸方向における内輪１０４，１０４’の両側に位置し、押込ローラ１０２に固定された環状の固定部材１１８，１２０，１１８’，１２０’を用いているため、第１の実施形態と同様、この固定部材１１８，１２０，１１８’，１２０’が押込ローラ１０２の補強部材としての機能も併せ持つことになり、押込ローラ１０２の曲げ変形抑制効果をより一層高めている。
【０１２１】
このように押込ローラ１０２の曲げ変形抑制効果が奏されることから、本実施形態によれば、中間転写ベルト９０の安定搬送が実現され、外力によるベルト搬送速度の変動を抑制することができるという張力変動吸収装置３００本来の機能が発現される。
【０１２２】
［３．総括］
以上、本発明について、３つの好ましい実施形態を挙げて説明したが、本発明の張力変動吸収装置やベルト駆動装置はこれら実施形態の構成に限定されるものではない。
【０１２３】
例えば、以上の実施形態では、図１の画像形成装置における第１の領域Ｄと第２の領域Ｅの双方に張力変動吸収装置を備えた例のみを例示しているが、本発明においては、無端状のベルトの回転方向における受容ローラの上流かつ駆動ローラの下流の第１の領域と、前記受容ローラの下流かつ前記駆動ローラの上流の第２の領域のいずれか一方に、張力変動吸収装置を備えた構成であっても構わない。ただし、双方に張力変動吸収装置を備えることで、受容ローラの上流側と下流側に同時に生ずるベルトの弛緩と緊張をより効果的に緩和して、張力変動を吸収することができる。
【０１２４】
また、以上の実施形態においては、押込ローラと内輪との固定に、固定部材を用いた例（第１の実施形態及び第３の実施形態）と、接着剤などで固着させた例（第２の実施形態）が挙げられているが、これらに限定されるものでは無く、例えば、一般的に押込ローラの端部に脱落防止のために設けられるイーリングと内輪との間にワッシャーのような部材を押し込むことで押込ローラと内輪とを固定するような方法であっても構わない。
【０１２５】
一方、本発明のベルト駆動装置を適用した本発明の画像形成装置について、上記実施形態では、いわゆるタンデム方式のフルカラー画像形成装置を例に挙げて説明したが、本発明においてはこれに限定されるものでは無く、１つの像保持体表面に複数の色のトナー像を形成し得る回転切替形の現像装置を用いて、複数の色のトナー像を現像しつつ、その都度中間転写体表面に積層し、全色積層後一括して記録媒体に転写してフルカラー画像を形成する、いわゆるロータリー方式の画像形成装置や、単一のトナー像形成手段しか有さない単色の画像形成装置であっても、本発明のベルト駆動装置を適用することができる。
【０１２６】
その他、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明のベルト駆動装置及び画像形成装置を適宜改変することができる。かかる改変によってもなお本発明のベルト駆動装置乃至画像形成装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
本発明のベルト駆動装置は、上記実施形態では画像形成装置における中間転写ベルトの搬送に適用する例が例示されているが、その他画像形成装置において、複数のローラに張り渡された無端状のベルトを搬送するとともに、当該複数のローラのいずれかが外力を受容する構成を含む場合に、当該無端状のベルトのベルト搬送装置として適用可能である。
【０１２８】
画像形成装置における中間転写ベルトは、複数のローラに張り渡された状態で、感光体ドラムの如き潜像保持体に対向する位置の中間転写ベルトの周内に転写手段を設けて、ベルトユニットとして取引、搬送、利用される場合がある。本発明のベルト駆動装置は、そのようなベルトユニットにも勿論適用することができる。そして、本発明のベルト駆動装置を中間転写ベルトの搬送に用いた当該ベルトユニットは、本発明のベルトユニットに相当する。
【符号の説明】
【０１２９】
２：感光体ドラム、 ４：帯電装置、 ６：露光装置、 ８：現像装置、 １２：除電ランプ、 １４：一次転写装置、 ２２：クリーニング装置、 ４８：作像ユニット、 ５２：駆動ローラ、 ５４：従動ローラ、 ５８：搬送ガイド、 ６０：二次転写装置、 ６２：定着装置、 ６４：受容ローラ、 ６６：二次転写ローラ、 ６８：用紙、 ９０：中間転写ベルト、 １００，２００，３００：張力変動吸収装置、 １０２：押込ローラ、 １０４，２０４：内輪、 １０６：外輪、 １０８：ベアリング、 １１０，１１０’：軸受、 １１２，１１２’：支持部材、 １１４，１１４’：ばね、 １１６，１１６’：ばね台座、 １１８，１２０，１１８’，１２０’：固定部材、 １２２，２２２：連結部材、 １２４：フライホイール、 ２２４：支持ローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状のベルトと接触しこれを押し込むとともに従動回転する押込ローラと、
該押込ローラと同軸上に固定され、慣性モーメントを与えるフライホイールと、
前記押込ローラの軸方向両端に位置し、当該押込ローラに固定された内輪及び該内輪を回転自在に支持する外輪からなる軸受と、
該軸受の前記外輪を前記ベルトに向けて押し込むように支持する支持部材と、
前記押込ローラの軸方向両端に位置する２つの前記支持部材同士または前記外輪同士を、前記押込ローラの前記ベルトとの接触側と反対側で連結する連結部材と、
を備えることを特徴とする張力変動吸収装置。
【請求項２】
前記押込ローラの軸方向における前記内輪の両側に位置し、前記押込ローラに固定された環状の固定部材と、前記内輪とを固定することで、該内輪と前記押込ローラとが固定されていることを特徴とする請求項１に記載の張力変動吸収装置。
【請求項３】
前記連結部材の軸方向における前記両支持部材の間に、前記押込ローラの周面と外周が接触して従動回転する支持ローラが回転自在に取り付けられてなることを特徴とする請求項１または２に記載の張力変動吸収装置。
【請求項４】
無端状のベルトと、該ベルトを回転駆動する駆動ローラと、前記無端状のベルトを張り渡す少なくとも１個以上の従動ローラと、前記ベルトに押込ローラが接触してこれを押し込む状態で配される請求項１〜３のいずれかに記載の張力変動吸収装置と、を備えることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項５】
前記従動ローラの内の１個が、前記ベルトを介して加えられた外力を受容する受容ローラであることを特徴とする請求項４に記載のベルト駆動装置。
【請求項６】
前記張力変動吸収装置が、前記ベルトの回転方向における前記受容ローラの上流かつ前記駆動ローラの下流の第１の領域と、前記受容ローラの下流かつ前記駆動ローラの上流の第２の領域の双方に、それぞれ配されてなることを特徴とする請求項５に記載のベルト駆動装置。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれかに記載のベルト駆動装置と、
表面にトナー像を保持し前記ベルトの外周面に接触して配置される像保持体に対向する位置に、前記ベルトの内周面側に設けられた転写手段と、
を備え、
前記像保持体表面のトナー像が、前記転写手段によって前記ベルトの外周面に転写されるように構成されてなることを特徴とするベルトユニット。
【請求項８】
像保持体と、該像保持体表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、複数のローラに張り渡された無端状の中間転写ベルトと、該中間転写ベルトの表面に前記像保持体表面に形成されたトナー像を転写する一次転写手段と、前記複数のローラの内の１つに前記中間転写ベルトを挟んで転写ローラが圧接され、前記中間転写ベルトの表面に形成されたトナー像を外部から供給される記録媒体に転写する二次転写手段と、を備え、
前記複数のローラの内、前記中間転写ベルトを挟んで前記転写ローラが圧接されるローラを受容ローラ、他の１つを駆動ローラ、さらに他の１つまたは２つを前記張力変動吸収装置における押込ローラ、そして残りの張架ローラを受容ローラ以外の従動ローラとする請求項４〜６のいずれかに記載のベルト駆動装置によって前記中間転写ベルトを無端状のベルトとして駆動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
無端状のベルトと接触しこれを押し込むとともに従動回転する押込ローラと、
該押込ローラと同軸上に固定され、慣性モーメントを与えるフライホイールと、
前記押込ローラの軸方向両端に位置し、当該押込ローラに固定された内輪及び該内輪を回転自在に支持する外輪からなる軸受と、
該軸受の前記外輪を前記ベルトに向けて押し込むように支持する支持部材と、
前記押込ローラの軸方向両端に位置する２つの前記支持部材同士または前記外輪同士を、前記押込ローラの前記ベルトとの接触側と反対側で連結する連結部材と、
を備えることを特徴とする張力変動吸収装置。
【請求項２】
前記押込ローラの軸方向における前記内輪の両側に位置し、前記押込ローラに固定された環状の固定部材と、前記内輪とを固定することで、該内輪と前記押込ローラとが固定されていることを特徴とする請求項１に記載の張力変動吸収装置。
【請求項３】
前記連結部材の軸方向における前記両支持部材の間に、前記押込ローラの周面と外周が接触して従動回転する支持ローラが回転自在に取り付けられてなることを特徴とする請求項１または２に記載の張力変動吸収装置。
【請求項４】
無端状のベルトと、該ベルトを回転駆動する駆動ローラと、前記無端状のベルトを張り渡す少なくとも１個以上の従動ローラと、前記ベルトに押込ローラが接触してこれを押し込む状態で配される請求項１〜３のいずれかに記載の張力変動吸収装置と、を備えることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項５】
前記従動ローラの内の１個が、前記ベルトを介して加えられた外力を受容する受容ローラであることを特徴とする請求項４に記載のベルト駆動装置。
【請求項６】
前記張力変動吸収装置が、前記ベルトの回転方向における前記受容ローラの上流かつ前記駆動ローラの下流の第１の領域と、前記受容ローラの下流かつ前記駆動ローラの上流の第２の領域の双方に、それぞれ配されてなることを特徴とする請求項５に記載のベルト駆動装置。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれかに記載のベルト駆動装置と、
表面にトナー像を保持し前記ベルトの外周面に接触して配置される像保持体に対向する位置に、前記ベルトの内周面側に設けられた転写手段と、
を備え、
前記像保持体表面のトナー像が、前記転写手段によって前記ベルトの外周面に転写されるように構成されてなることを特徴とするベルトユニット。
【請求項８】
像保持体と、該像保持体表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、複数のローラに張り渡された無端状の中間転写ベルトと、該中間転写ベルトの表面に前記像保持体表面に形成されたトナー像を転写する一次転写手段と、前記複数のローラの内の１つに前記中間転写ベルトを挟んで転写ローラが圧接され、前記中間転写ベルトの表面に形成されたトナー像を外部から供給される記録媒体に転写する二次転写手段と、を備え、
前記複数のローラの内、前記中間転写ベルトを挟んで前記転写ローラが圧接されるローラを受容ローラ、他の１つを駆動ローラ、さらに他の１つまたは２つを前記張力変動吸収装置における押込ローラ、そして残りの張架ローラを受容ローラ以外の従動ローラとする請求項４〜６のいずれかに記載のベルト駆動装置によって前記中間転写ベルトを無端状のベルトとして駆動することを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１３３１０７（Ｐ２０１２−１３３１０７Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８４８９８（Ｐ２０１０−２８４８９８）
【出願日】平成２２年１２月２１日（２０１０．１２．２１）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２１日（２０１０．１２．２１）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]