説明

駆動伝達装置および画像形成装置

【課題】安価で且つ部品点数の増加を招くことなく、ベルトの蛇行を抑制することができる駆動伝達装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】第1プーリ110の回転駆動を第2プーリに伝達して回転駆動させるタイミングベルト101と、タイミングベルト101に当接して張力を与えるテンションプーリ140とを備える駆動伝達装置100であって、タイミングベルト101と当接するテンションプーリ140の当接部を+Y方向側に傾けて、タイミングベルト101の寄り方向を−Y方向側に規制する規制機構を有するという構成を採用する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ベルトを介して回転駆動を伝達する駆動伝達装置および複写機、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。
【背景技術】
【0002】
ベルトを介して回転駆動を伝達する駆動伝達装置においては、ベルトの脱落を防止するため、ベルトの幅方向の蛇行を抑制することが課題となっている。
従来、このベルトの蛇行を抑制するため、ベルトを架設するプーリの幅方向両側に寄り止め部材を取り付けて、ベルトの幅方向両側の蛇行を規制することがなされている(例えば特許文献1参照)。
【特許文献1】特開2007−230074号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、従来の構成では、寄り止め部材を両側に別に設けなければならないため、部品点数が増加し、コスト高になるという問題がある。
なお、はすばのタイミングベルトのような特殊な形状のベルトを採用して、ベルトの寄り方向を一方側に規制し、寄り止め部材を該一方側にのみに設置することで部品点数の削減を図ることもなされてはいるが、はすばのタイミングベルトは一般のベルトより高価であり、コストの面から一般的に採用することが難しいという問題がある。
【0004】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、安価で且つ部品点数の増加を招くことなく、ベルトの蛇行を抑制することができる駆動伝達装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記の課題を解決するために、本発明は、第1プーリの回転駆動を第2プーリに伝達して回転駆動させるベルトと、上記ベルトに当接して張力を与えるテンションプーリとを備える駆動伝達装置であって、上記ベルトと当接する上記テンションプーリの当接部を上記ベルトの幅方向のいずれか一方側に傾けて、上記ベルトの寄り方向を上記ベルトの幅方向のいずれか一方側に規制する規制機構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、従来からあるテンションプーリを利用してベルトの寄り方向を意図的に一方側に決定することが可能となる。このことから、寄り止め部材をプーリの両側に設けることなく、片方の寄り止め部材を削除することができる。
【0006】
また、本発明においては、上記規制機構は、上記テンションプーリの回転軸方向に向かうにつれて漸次縮径する円錐形状であ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、テンションプーリの形状を円錐形状に設定することによって、当接部をベルトの幅方向のいずれか一方に傾けることができる。
【0007】
また、本発明においては、上記テンションプーリには、上記テンションプーリの回転軸の両端部を上記ベルトの厚さ方向に向けて付勢する付勢装置が設けられており、上記規制機構は、上記付勢装置の上記回転軸の一端部に与える付勢力と、上記付勢装置の上記回転軸の他端部に与える付勢力とを異ならせることにより、上記当接部を上記ベルトの幅方向のいずれか一方側に傾け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、テンションプーリに設けられている付勢装置の付勢力を、回転軸の一端部と他端部とで異ならせることにより、当接部をベルトの幅方向のいずれか一方に傾けることができる。
【0008】
また、本発明においては、上記の駆動伝達装置が設けられている画像形成装置を採用する。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、第1プーリの回転駆動を第2プーリに伝達して回転駆動させるベルトと、上記ベルトに当接して張力を与えるテンションプーリとを備える駆動伝達装置であって、上記ベルトと当接する上記テンションプーリの当接部を上記ベルトの幅方向のいずれか一方側に傾けて、上記ベルトの寄り方向を上記ベルトの幅方向のいずれか一方側に規制する規制機構を有するという構成を採用することによって、従来からあるテンションプーリを利用してベルトの寄り方向を意図的に一方側に決定することが可能となる。このことから、寄り止め部材をプーリの両側に設けることなく、片方の寄り止め部材を削除することができる。
したがって、本発明では、安価で且つ部品点数の増加を招くことなく、ベルトの蛇行を抑制することができる駆動伝達装置を提供することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
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。
【0011】
(第1実施形態)
先ず、図1を参照して、本発明の第1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、本発明の第1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、用紙に画像を形成する画像形成部2と、用紙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用紙に転写する二次転写部4と、転写された画像を用紙上に定着させる定着部5と、定着が完了し排出された用紙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まで用紙を搬送する搬送路7とを有する。
【0012】
画像形成部2は、ベルトユニット20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、FK)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22及び従動ローラ23と、中間転写ベルト21に残留したトナー等を除去するクリーニングユニット30と、駆動ローラ22の駆動力をクリーニングユニット30に伝達する駆動伝達装置100(後述)とを有する。
【0013】
中間転写ベルト21は、駆動ローラ22、従動ローラ23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。
クリーニングユニット30は、クリーニングローラ31やクリーニングブレード32等を備え中間転写ベルト21の転走面に残留したトナー等を除去する構成となっている。
【0014】
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概略備える。
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トナー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に現像されたトナー像を中間転写ベルト21に一次転写するものである。
【0015】
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、用紙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用紙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(対向ローラ)41とを備える。
定着部5は、用紙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から用紙を搬出するピックアップローラ71、用紙を搬送する給紙ローラ72、排紙トレイ6に用紙を排紙する排紙ローラ73等を備える。
【0016】
次に、図2〜6を参照して、駆動伝達装置100の構成について詳しく説明する。
図2は、本発明の第1実施形態における駆動伝達装置100が設けられるベルトユニット20を示す斜視図である。
図3は、本発明の第1実施形態における駆動ローラ22とクリーニングユニット30の接続関係を示す図である。
図4は、本発明の第1実施形態における駆動伝達装置100を示す正面図である。
図5は、本発明の第1実施形態における駆動伝達装置100を示す平面図である。
図6は、図4における線視X−X断面図である。
なお、以下の説明において、図2に示すように、ベルトユニット20の長さ方向をX方向と、ベルトユニット20の幅方向をY方向と、ベルトユニットの高さ方向をZ方向と称して説明することがある。
【0017】
駆動伝達装置100は、図2に示すように、ベルトユニット20の−Y方向の側部に設けられており、また、図3に示すように、駆動ローラ22の駆動力をクリーニングユニット30に伝達し、クリーニングユニット30のクリーニングローラ31を回転させるタイミングベルト101を有する。
この駆動伝達装置100は、図4及び図5に示すように、タイミングベルト101を架設する第1プーリ110、第2プーリ120、第3プーリ130及びテンションプーリ140を有する。
【0018】
第1プーリ110は、図5に示すように、駆動ローラ22の回転軸の−Y方向側の端部に設けられ、駆動ローラ22と一体となって回転駆動する構成となっている。第1プーリ110は、2段のギア構造を有しており、このギア構造の小径部111が+Y方向側に、大径部112が−Y方向側になるように取り付けられる。そして、タイミングベルト101は、第1プーリ110の小径部111に架設される。
【0019】
第2プーリ120は、クリーニングユニット30に設けられたクリーニングローラ31の回転軸の−Y方向側の端部に設けられ、第1プーリ110の回転駆動を、タイミングベルトを介して受け、クリーニングローラ31を回転駆動させる構成となっている。第2プーリ120は、2段のギア構造を有しており、このギア構造の小径部121が+Y方向側に、大径部122が−Y方向側になるように取り付けられる。そして、タイミングベルト101は、第2プーリ120の小径部121に架設されるが、小径部121の+Y方向側には寄り止め部材123が取り付けられている。
【0020】
第3プーリ130及びテンションプーリ140は、図4に示すように、第1プーリ110の下流側であって第2プーリ120の上流側に配設される。より詳しくは、第1プーリ110の直近の下流側にテンションプーリ140が配置され、テンションプーリ140の下流側に第3プーリ130が配設される。また、テンションプーリ140は、タイミングベルト101の表側101Aに当接するように配設され、第3プーリ130は、タイミングベルト101の裏側101Bに当接するように配設される。なお、第3プーリ130には、+Y方向側に寄り止め部材131が取り付けられている。
【0021】
テンションプーリ140は、タイミングベルト101に当接して張力を与えるものであり、タイミングベルト101の幅方向(Y方向)に延びる回転軸141周りに回転自在な構成となっている。この回転軸141には、図5に示すように、ねじりコイルばね(付勢装置)142が接続されている。ねじりコイルばね142は、ダブルトーション形のものを採用しており、回転軸141の両端部とそれぞれ接続され、該両端部を同一の付勢力でタイミングベルト101の厚さ方向(Z方向)に向けて付勢する構成となっている。
また、テンションプーリ140の形状は、−Y方向に向かうにつれて漸次縮径する円錐形状(規制機構)となっている。すなわち、テンションプーリ140の円錐形状と、ねじりコイルばね142により、図6に示すように、タイミングベルト101と当接する当接部140Aが、+Y方向側に傾くこととなる。
【0022】
続いて、図7を参照して、上記構成の駆動伝達装置100の作用について説明する。
図7は、本発明の第1実施形態における駆動伝達装置100の作用を説明する要部拡大斜視図である。
駆動ローラ22が回転駆動すると、その端部に設けられた第1プーリ110が一体となって回転駆動する。第1プーリ110は、該回転駆動によりタイミングベルト101に対しグリップ力を付与しつつ、タイミングベルト101を図4において時計回りに回走させる。第1プーリ110の直近下流側の位置はタイミングベルト101の撓みが生じ易いが、該位置に設けられるテンションプーリ140がタイミングベルト101に張力を与えることによって、タイミングベルト101の撓みが抑制される。
【0023】
また、テンションプーリ140は、タイミングベルト101の撓みを抑制すると共に、図7に示すように、自身の円錐形状によりタイミングベルト101の寄り方向を−Y方向側に規制する。このように、タイミングベルト101の寄りを意図的に−Y方向側に生じさせることで、タイミングベルト101を第1プーリ110の大径部112の側部に寄らせて、第1プーリ110の大径部112の側部においてタイミングベルト101を寄り止めることができる。
【0024】
さらに、第3プーリ130においては寄り止め部材131によりタイミングベルト101の+Y方向側が寄り止められ、また、第2プーリ120においては、寄り止め部材123及び大径部122の側部によりタイミングベルト101のY方向両側が寄り止められる(図5参照)。
このように寄り止めされ、蛇行を抑制されたタイミングベルト101は、第1プーリ110、第2プーリ120、第3プーリ130及びテンションプーリ140から脱落することなく、第2プーリ120に向かって回走し、第2プーリ120を安定して回転駆動させることとなる。
【0025】
したがって、第1実施形態によれば、第1プーリ110の回転駆動を第2プーリ120に伝達して回転駆動させるタイミングベルト101と、タイミングベルト101に当接して張力を与えるテンションプーリ140とを備える駆動伝達装置100であって、タイミングベルト101と当接するテンションプーリ140の当接部140Aを+Y方向側に傾けて、タイミングベルト101の寄り方向を−Y方向側に規制する規制機構を有し、該規制機構は、テンションプーリ140の回転軸方向に向かうにつれて漸次縮径する円錐形状であるという構成を採用することによって、従来からあるテンションプーリ140の形状を円錐形状に設定することでタイミングベルト101の寄り方向を意図的に一方側に決定することが可能となる。
このことから、寄り止め部材をプーリの両側に設けることなく、片側の寄り止め部材を削除することができる。例えば、上記実施形態のように、第1プーリ110の+Y方向側の寄り止め部材を削除することができ、また、第1プーリ110の大径部112を−Y方向側の寄り止め部材として利用することにより更なるコスト安を図ることができる。
したがって、第1実施形態では、安価で部品点数の増加を招くことなく、タイミングベルト101の蛇行を抑制することができる駆動伝達装置100を提供することができる効果がある。
【0026】
また、本実施形態においては、タイミングベルト101の蛇行を抑制し、クリーニングユニット30を安定して駆動することができるプリンタPが得られる。
【0027】
(第2実施形態)
続いて、本発明の第2実施形態における駆動伝達装置100の構成について図8及び図9を参照して説明する。なお、上記第1実施形態と構成を同じくする部分の説明は割愛することとする。
図8は、本発明の第2実施形態における駆動伝達装置100を示す平面図である。
図9は、図8における線視Y−Y断面図である。
【0028】
第2実施形態では、図8に示すように、テンションプーリ140の形状は円柱形状を採用している。
ねじりコイルばね(規制部材)150は、+Y方向側のコイル巻き数と、−Y方向側のコイル巻き数とを異ならせている。具体的には、ねじりコイルばね142は、+Y方向側のコイル巻き数よりも−Y方向側のコイル巻き数を多くし、+Y方向側のバネ定数を高く、−Y方向側のバネ定数を低く設定している。そして、ねじりコイルばね142のバネ定数の高い+Y方向側が、回転軸141の一端部141Aと接続され、ねじりコイルばね142のバネ定数の低い+Y方向側が、回転軸141の他端部141Bと接続される。
【0029】
上記構成により第2実施形態では、一端部141Aに与える付勢力と他端部141Bに与える付勢力を異ならせることにより、当接部140Aを、図9に示すように、+Y方向側に傾けることが可能となる。したがって、タイミングベルト101の寄り方向を−Y方向側に規制して、第1プーリ110の大径部112の側部においてタイミングベルト101を寄り止めることができる。
【0030】
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。
【0031】
例えば、上記実施形態では、テンションプーリ140の形状を円錐形状にする、あるいは、ねじりコイルばね142のバネ定数を+Y方向側と−Y方向側とで異ならせることにより、当接部140Aを傾けると説明したが、本発明は、上記構成に限定されるものではない。
例えば、上記構成によらずに、テンションプーリ140を傾けるように設置する構成であれば良いが、上記実施形態の構成を採用すれば、テンションプーリ140を支持する部位(例えばベルトユニット20のフレーム)の形状を設計変更することがなく当接部140Aを傾けることができるため、コスト安に寄与することができる。
【0032】
また、例えば、上記実施形態では、当接部140Aを+Y方向側に傾けて、タイミングベルト101の寄り方向を−Y方向側に規制すると説明したが、本発明は、上記構成に限定されるものでなく、例えば、当接部140Aを−Y方向側に傾けて、タイミングベルト101の寄り方向を+Y方向側に規制する構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本発明の第1実施形態におけるプリンタの構成を示す概略図である。
【図2】本発明の第1実施形態における駆動伝達装置が設けられるベルトユニットを示す斜視図である。
【図3】本発明の第1実施形態における駆動ローラとクリーニングユニットの接続関係を示す図である。
【図4】本発明の第1実施形態における駆動伝達装置を示す正面図である。
【図5】本発明の第1実施形態における駆動伝達装置を示す平面図である。
【図6】図4における線視X−X断面図である。
【図7】本発明の第1実施形態における駆動伝達装置の作用を説明する要部拡大斜視図である。
【図8】本発明の第2実施形態における駆動伝達装置を示す平面図である。
【図9】本発明の図8における線視Y−Y断面図である。
【符号の説明】
【0034】
P…プリンタ(画像形成装置)、100…駆動伝達装置、101…タイミングベルト(ベルト)、110…第1プーリ、120…第2プーリ、140…テンションプーリ(規制機構)、140A…当接部、141…回転軸、141A…一端部、141B…他端部、142…ねじりコイルばね(付勢装置、規制機構)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1プーリの回転駆動を第2プーリに伝達して回転駆動させるベルトと、前記ベルトに当接して張力を与えるテンションプーリとを備える駆動伝達装置であって、
前記ベルトと当接する前記テンションプーリの当接部を前記ベルトの幅方向のいずれか一方側に傾けて、前記ベルトの寄り方向を前記ベルトの幅方向のいずれか一方側に規制する規制機構を有することを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項2】
前記規制機構は、前記テンションプーリの回転軸方向に向かうにつれて漸次縮径する円錐形状であることを特徴とする請求項1に記載の駆動伝達装置。
【請求項3】
前記テンションプーリには、前記テンションプーリの回転軸の両端部を前記ベルトの厚さ方向に向けて付勢する付勢装置が設けられており、
前記規制機構は、前記付勢装置の前記回転軸の一端部に与える付勢力と、前記付勢装置の前記回転軸の他端部に与える付勢力とを異ならせることにより、前記当接部を前記ベルトの幅方向のいずれか一方側に傾けることを特徴とする請求項1または2に記載の駆動伝達装置。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか一項に記載の駆動伝達装置が設けられていることを特徴とする画像形成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2010−65808(P2010−65808A)
【公開日】平成22年3月25日(2010.3.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−234975(P2008−234975)
【出願日】平成20年9月12日(2008.9.12)
【出願人】(000006150)京セラミタ株式会社 (13,173)
【Fターム(参考)】