CN102411291A - 驱动设备和图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及驱动设备，其包括张紧部件，以及以张紧的方式支撑张紧部件的第一旋转部件和第二旋转部件。第一旋转部件具有第一旋转轴线，第二旋转部件具有第二旋转轴线。第一旋转部件包括布置在所述第一旋转轴线的轴向方向上的多个部件。

Description

驱动设备和图像形成装置

技术领域

本发明涉及驱动设备，其中，张紧部件（例如，环形带）绕多个辊张紧并由辊来移动，并且涉及使用该驱动设备的图像形成装置。

背景技术

已经提出了一种用于防止环形带偏斜的技术（日本特开专利公开2006-162659号）。

然而，尽管现有技术能够防止环形带的偏斜，但不能够充分地实现环形带（即，张紧部件）寿命的延长。

发明内容

本发明希望解决上述问题，本发明的一个目标是提供能够延长张紧部件的寿命的驱动设备和图像形成装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种驱动设备，其包括张紧部件，以及第一旋转部件和第二旋转部件，张紧部件围绕第一旋转部件和第二旋转部件张紧。第一旋转部件具有第一旋转轴线，第二旋转部件具有第二旋转轴线。第一旋转部件包括布置在所述第一旋转轴线的轴向方向上的多个部件。

以该构造，能够增强张紧部件的寿命和可靠性。

根据本发明的另一方面，提供了包括上述驱动设备的图像形成单元。

本发明的可应用的其它范围将从以下提供的详细说明变得清楚。然而，应该懂得，尽管详细说明和特定实施例指出了本发明的优选实施例，但其仅以说明的方式给出的，因为本领域技术人员将从详细说明而清楚在本发明的精神和范围内的各种改变和变型。

附图说明

附图中：

图1是显示根据本发明的第一实施例的图像形成装置的构造的示意性截面图；

图2是显示根据第一实施例的图像形成装置的控制系统的框图；

图3是显示根据第一实施例的转印带单元的透视图；

图4是沿图3中的线IV-IV取得的转印带单元的截面图；

图5是显示根据第一实施例的驱动辊的截面图；

图6是显示根据第一实施例的张力辊的辊部分的透视图；

图7A、7B和7C是沿着图4的VII-VII线取得的张力辊的截面图；

图8是显示根据第一实施例的张力辊的端部的构造的放大图；

图9A、9B和9C是显示根据第一实施例的张力辊的端部的构造的操作的示意图；

图10是显示根据第一实施例的张力辊的端部的构造的分解透视图；

图11A、11B、11C和11D是显示中间转印带的偏斜的示意图；

图12是显示张力辊的倾斜操作的示意图；

图13是显示张力辊的倾斜操作的示意图；

图14是显示根据第一实施例的张力辊的倾斜操作的示意图；

图15是显示张力辊的分隔数以及矩比率之间的关系的图；

图16A和图16B是显示根据本发明的第二实施例的张力辊的平面图；

图17是显示根据第二实施例的张力辊的平面图；

图18A是显示第二实施例的张力辊的变型的平面图；

图18B是显示图17的张力辊的形状的示意图；

图18C是显示图18A的张力辊的形状的示意图；

图19是显示第二实施例的驱动辊的变型的平面图；

图20A和20B是显示第二实施例的张力辊的端部的构造的变型的放大图。

具体实施方式

下面，将参照附图来描述本发明的实施例。

第一实施例

构造

图1是显示根据本发明的第一实施例的图像形成装置10的构造的示意图。

图像形成装置10构造成例如中间转印类型的电子照相打印机。图像形成装置10包括介质盘11，其中存储有记录介质（例如，片材）P。介质馈送单元12设置在介质盘11的馈送侧（即，图1的左侧）。介质馈送单元12构造成将记录介质P一个接一个地馈送出介质盘11。介质馈送单元12包括拾起辊12a，该拾起辊12a压靠在升到预先确定的高度的最顶端的记录介质P上。介质馈送单元12还包括馈送辊12b和减速辊12c，用于单独地馈送由拾起辊12a拾起的记录介质P。介质传送单元13在记录介质P的传送方向上设置在介质馈送单元12的下游。介质传送单元13包括多个传送辊对13a、13b和13c，用于将记录介质P向后述的转印辊15传送。

图像形成部20包括四个墨粉图像形成单元30（30C、30M、30Y和30K）作为显像剂图像形成单元，四个转印辊14（14C、14M、14Y和14K）和转印辊15。墨粉图像形成单元30串联布置，并且分别形成墨粉图像（即，显像剂图像）。转印辊14构造成将墨粉图像一次转印到后述的中间转印带41。转印辊15构造成将来自中间转印带41的墨粉图像二次转印到记录介质P。因此，转印辊14也称为一次转印辊，转印辊15也称为二次转印辊。

墨粉图像形成单元30包括作为承载墨粉图像的图像承载体的OPC（有机感光体）鼓31（31C, 31M, 31Y, 31K）、作为使OPC鼓31的表面带负电的充电部件的充电辊32（32C, 32M, 32Y, 32K）、作为使OPC鼓31的表面曝光以形成潜像的曝光单元的打印头33（33C, 33M, 33Y, 33K）、作为使潜像显像以形成墨粉图像的显像部件的显像辊34（34C, 34M, 34Y, 34K）、以及将墨粉供应到显像辊34的显像剂供应单元35（35C, 35M, 35Y, 35K）。打印头33由例如LED（发光二极管）阵列构成。

作为驱动设备（即，带驱动设备）的转印带单元40包括中间转印带41（即，张紧部件）。中间转印带41还作为墨粉（显像剂）图像承载体。中间转印带41是环形带，并构造成承载已经由转印辊14一次转印的墨粉图像。转印带单元40还包括作为第二旋转部件的驱动辊42、作为第一旋转部件的张力辊43以及支承辊44。驱动辊42由驱动马达110驱动，并且在对应于图1的逆时针方向上由箭头X所示的带传送方向上驱动中间转印带41。张力辊43设置为面对驱动辊42。中间转印带41围绕驱动辊42、张力辊43和转印辊15张紧（缠绕）。支承辊44设置为通过中间转印带41而面对转印辊15。

转印带单元40（作为驱动单元）包括在张力辊43的端部的校正部50（图10）。校正部50包括臂52、弹簧53L和53R、轴承54L和54R、杆55和皮带轮56。这些部件将在之后详细描述。

定像部16设置在（作为二次转印辊的）转印辊15的下游侧。定像部16构造成通过施加热和压力而将墨粉图像（即，显像剂图像）定像于记录介质P。定像部16包括上辊16a和下辊16b，这两个辊都具有由弹性体制成的表面层。上辊16a和下辊16b在其中具有卤素灯16c和16d（作为内部热源）。

排出辊对17a、17b和17c设置在定像部16的下游侧。排出辊对17a、17b和17c将记录介质P排出到图像形成装置10的外部。堆叠部18设置在图像形成装置10的上部，排出的记录介质P放置在该堆叠部。

图像形成装置10具有功率源120。功率源120为图像形成装置10的整体操作提供电功率。具体而言，功率源120将电压应用于充电辊32（32C、32M、32Y、32K）、显像辊34（34C、34M、34Y、34K）、一次转印辊14（14C、14M、14Y、14K）和二次转印辊15（15C、15M、15Y、15K）。

图2是显示第一实施例的图像形成装置10的控制系统的框图。

作为控制单元的图像形成控制单元100包括微处理器、ROM、RAM、输入输出端口、计时器等。图像形成控制单元100从主设备10A接收图像数据（打印数据）和控制命令，并执行整个图像形成装置10的顺序控制，从而执行打印操作。

I/F控制单元101将打印机信息发送给主设备10A，分析从主设备10A发送的命令，并处理从主设备10A发送的数据。

充电电压控制单元102根据来自图像形成控制单元100的命令控制将电压施加给充电辊32从而对OPC鼓31的表面充电。

头控制单元103根据来自图像形成控制单元100的命令控制打印头33发射光来使OPC鼓31的表面曝光以便在OPC鼓31上形成潜像。

显像电压控制单元104根据来自图像形成控制单元100的命令而控制将电压施加到显像辊34，以便使得墨粉（即，显像剂）粘附于由打印头33形成在OPC鼓31的表面上的潜像。

一次转印电压控制单元105根据来自图像形成控制单元100的命令而控制将电压施加到（一次）转印辊14，以便将OPC鼓31的表面上的墨粉图像转印到（作为环形带或显像剂图像承载体的）中间转印带41。

二次转印电压控制单元106根据来自图像形成控制单元100的命令而控制将电压施加到二次转印辊15，以便将来自中间转印带41的墨粉图像转印到记录介质P。

图像形成驱动控制单元107根据来自图像形成控制单元100的命令而控制驱动马达112C、112M、112Y、112K来使OPC鼓31、充电辊32、显像辊34旋转。

带驱动控制单元108根据来自图像形成控制单元100的命令而控制驱动马达110，以便使驱动辊42旋转来移动中间转印带41。驱动辊42的旋转通过中间转印带41传递到张力辊43和支承辊44，从而张力辊43和支承辊44也旋转。接触中间转印带41的转印辊15也旋转。

馈送传送控制单元109根据来自图像形成控制单元100的命令而控制馈送马达115和传送马达116，以便馈送和传送记录介质P。在此方面，馈送马达115驱动拾起辊12a、馈送辊12b和传送辊对13a和13b。传送马达116驱动传送辊对13c。

定像控制单元111根据来自图像形成控制单元100的命令而控制将电压施加到定像部16的加热器16c和16d，以便使墨粉图像定像到记录介质P。更具体而言，定像控制单元111接收来自热敏电阻113的温度信息，用于检测定像部16的温度，并且执行加热器16c和16d的开/闭控制。另外，定像控制单元111根据来自图像形成控制单元100的命令而控制定像马达114，以便在定像部16的温度达到预先确定的温度之后旋转上辊16a和下辊16b。定像马达117驱动定像部16的上辊16a和排出辊对17a、17b和17c。

图3是显示根据第一实施例的转印带单元40的基本结构的透视图。图4是沿着图3中的IV-IV线取得的截面图。

转印带单元40构造成使得中间转印带41绕三个辊张紧：如上所述的驱动辊42、张力辊43和支承辊43。驱动辊42旋转以使得中间转印带41e移动。张力辊43具有张力辊轴43a，其倾斜可以如后所述地改变。

图5示出了驱动辊42。如图5所示，驱动辊42具有驱动辊轴42b。驱动辊轴42b由轴承42L和42R旋转地支撑，轴承42L和42R安装到转印带单元40的框架51L和51R（图3）。驱动齿轮42a固定到驱动辊轴42b。驱动马达110的动力传递给驱动齿轮42a，并且驱动辊42（随着驱动辊轴42b和驱动齿轮42a）绕着作为第二旋转轴线的旋转轴线O1旋转。

另外，驱动辊42是由铝制成的金属辊，覆盖有陶瓷涂层。当驱动辊42旋转时，中间转印带41由于驱动辊42和中间转印带41之间的摩擦而旋转。

如图4所示，支承辊44在带传送方向X上位于驱动辊42的下游侧。支承辊44由铝制成，由安装到框架51L和51R（图3）上的轴承45L和45R旋转地支撑。

张力辊43在带传送方向X上位于支承辊44的下游侧。张力辊43具有张力辊轴43a，该张力辊轴43a可绕着作为第一旋转轴线的旋转轴线O2旋转。如图3所示，张力辊43沿着张力辊轴43a的轴向方向分隔为多个（例如，5个）辊部分43-1、43-2、43-3、43-4和43-5。即，作为第一旋转部件的张力辊43在张力辊轴43a的旋转轴线O2的轴向方向上包括作为多个分隔的辊（或部分辊）的多个辊部分43-1、43-2、43-3、43-4和43-5。

图6是显示了图3的张力辊43的辊部分43-1至43-5中的辊部分43-1的透视图。辊部分43-1至43-5具有接合孔（即，中心孔），张力辊轴43a穿过这些接合孔。

因此，辊部分43-1至43-5可绕着张力辊轴43a独立地旋转。另外，辊部分43-1至43-5使用e环58安装到张力辊轴43a，以便不在张力辊轴43a的轴向方向上移动（图7A、7B和7C）。

图7A、7B和7C是沿着图3的VII-VII线取得的截面图。

如图7A所示，作为第三旋转部件的皮带轮56安装到张力辊轴43a的端部。皮带轮56具有作为接触部（即，带接触部）的凸缘部56b，其带有接触中间转印带41的横向端部（即，宽度方向端部）的表面A。皮带轮56具有接合孔56，张力辊轴43a穿过该接合孔。皮带轮56可沿着张力辊轴43a滑动，即，可沿着旋转轴线O2的方向移动。皮带轮56具有与表面A相对的表面B。皮带轮56的表面B接触（作为轴偏移部件的）杆55。杆55安装到框架51L，使得可以绕着作为第三旋转轴线的旋转轴线O3旋转，该旋转轴线O3相对于旋转轴线O2倾斜。

轴承54L与皮带轮56设置在张力辊轴43a的相同端部。如图3所示，臂52可旋转地安装到框架51L，使得可绕着旋转轴线52a旋转。轴承54L安装在形成于臂52上的轨道部52b中，以便可以沿着轨道部52b的纵向方向滑动。

弹簧53L设置在轴承54L和臂52的轨道部52b的内壁之间。弹簧53L由压缩螺旋弹簧构成，并且压轴承54L以将张力施加给中间转印带41。

轴承54R设置在张力辊轴43a的与皮带轮56相反的端部。轴承54R可滑动地安装在形成于框架51R上的轨道部（未示出）中。弹簧53R（图4）设置在轴承54R和框架51R（图2）的轨道部的内壁之间。弹簧53R由压缩螺旋弹簧构成，并且压轴承54R以将张力施加给中间转印带41。

如图4所示，作为带调节单元的带调节辊对57在带传送方向X上设置在张力辊43的下游侧。带调节辊对57包括辊57a和57b，辊57a和57b设置为使得在它们之间夹着中间转印带41。辊57a的两端部都由安装到框架51L和51R的未示出的轴承可旋转地支撑。类似地，辊57b的两端部都由安装到框架51L和51R的未示出的轴承可旋转地支撑。辊57a和57b调节中间转印带41的移动的轨迹。

作为第一一次转印部件的转印辊14（14C, 14M, 14Y, 14K）在带传送方向X上设置在带调节辊对57的下游侧。转印辊14中的每一个都由安装到框架51L和51R的未示出的轴承可旋转地支撑。转印辊14由压接单元（未示出）通过中间转印带41压靠OPC鼓31C、31M、31Y和31K。

如图7A所示，e环58和垫片59设置在辊部分43-5和轴承54R之间。另外，另一e环58设置在辊部分43-1和轴承54L之间。e环58和垫片59构成调节部件，该调节部件调节辊部分43-1至43-5在张力辊43的轴向方向上的轴向移动。皮带轮56具有凸缘部56b，该凸缘部56b接触中间转印带41的横向端部，如上所述。杆55接触与中间转印带41相反的皮带轮56的表面B。杆55安装到框架51L，以便可绕着作为第三旋转轴线的旋转轴线O3旋转。

张力辊43的辊部分43-1、43-2、43-3、43-4和43-5由张力辊轴43a可旋转地支撑。在张力辊43的旋转轴线O2的轴向方向上的相邻的辊部分43-1至43-5之间形成缝隙“d”，以便抑制摩擦力的产生。

如图7B所示，通过在辊部分43-1至43-5上提供环形凸起部43b（即，抵接部）而形成缝隙“d”。每个凸起部43b的直径比（每个张力辊43的）带张紧部43c的直径小，中间转印带41绕着带张紧部43c张紧。各个辊部分43-1至43-4的凸起部43b抵靠相邻的辊部分43-2至43-5的被抵接部43d。

在该实施例中，辊部分43-1至43-5具有相同的形状，以便有利于降低制造成本。因此，辊部分43-1至43-5具有在同一侧的凸起部43b（即，抵接部），这些凸起部43b抵靠相邻的辊部分的被抵接部43d。然而，该实施例不限于这种构造。例如，也可以是：每个辊部分43-2和43-4在两侧具有两个凸起部43b，并且每个辊部分43-1、43-3和43-5在两侧具有两个被抵接部43d。以这种构造，能够在相邻的辊部分43-1至43-5之间形成上述缝隙“d”，因此能够抑制摩擦力的产生。

张力辊43由张力辊轴43a与轴承54L和54R的接合来支撑。由e环58和垫片59防止张力辊43向轴承54R移动。另外，e环58防止张力辊43向轴承54L移动。轴承54L和54R具有自对准功能，并且构造成跟随张力辊43的倾斜。

在图7B所示的状态下，张力辊43的旋转轴线O2平行于驱动辊42的旋转轴线O1。在该状态下，中间转印带41稳定地移动。

在图7A所示的状态下，张力辊43的旋转轴线O2相对于驱动辊42的旋转轴线O1向上倾斜。在该状态下，杆55绕旋转轴线O3旋转，并到达轴承54L的附近。

在图7C所示的状态下，张力辊43的旋转轴线O2相对于驱动辊42的旋转轴线O1向下倾斜。在该状态下，杆55绕旋转轴线O3旋转，压皮带轮56，并到达更接近轴承54R的位置。

图8是显示张力辊43在皮带轮56侧的端部的构造的放大图。在图8中，张力辊43的旋转轴线O2相对于驱动辊42的旋转轴线O1向下倾斜，如图7C所示。根据张力辊43的倾斜，杆55绕着旋转轴线O3在箭头“a”所示的方向上旋转，并在由箭头D2所示的方向上压皮带轮56。

皮带轮56的凸缘部56b（即，接触部）具有锥形部56a。当中间转印带41将通过凸缘56b时，锥形部56a将中间转印带41引导至其原始位置。

图9A、9B和9C是显示张力辊43的端部构造的操作的透视图。

在图9B所示的状态下，张力辊43的旋转轴线O2平行于驱动辊42的旋转轴线O1，如图7B所示。在该状态下，中间转印带41稳定地移动。

在图9A所示的状态下，张力辊43的旋转轴线O2相对于驱动辊42的旋转轴线O1向上倾斜，如图7A所示。在该状态下，杆55绕旋转轴线O3（图8）旋转，并接触臂52。

在图9C所示的状态下，张力辊43的旋转轴线O2相对于驱动辊42的旋转轴线O1向下倾斜，如图7C所示。在该状态下，杆55绕旋转轴线O3（图8）旋转，压皮带轮56，使得中间转印带41和张力辊43朝向轴承54R移动。

图10是显示在图9A至图9C中所示的张力辊43的端部的构造的透视图。

杆55具有相对于张力辊43的旋转轴线O2以预先确定的角度倾斜的旋转轴线O3。杆55具有大致椭圆形状的长孔55a。张力辊轴43a（在图10中省略）穿过长孔55a，并且可旋转及可滑动地保持在长孔55a中。杆55具有面对皮带轮56的凸部55b，并且凸部55b能够接触皮带轮56。上述轴承54L和弹簧53L设置在臂52的轨道部52b中。

杆55具有相对于张力辊43的旋转轴线O2倾斜的旋转轴线O3。因此，当张力辊43的左端部（即，皮带轮56侧）如图7C所示地向下偏移时，杆55向下并朝向张力辊43旋转，并且压皮带轮56。

当张力辊43的左端部（即，皮带轮56侧）如图7A所示地向上偏移时，杆55向上并远离张力辊43旋转。

图11A、11B、11C和11D是显示图4所示的中间转印带41的偏斜的示意图。图11A和11C是示意性地显示中间转印带41的轨迹Xt以及驱动辊42和张力辊43的平面图。在图11A和11C中，左侧和右侧相对于图7A至7C反转。图11B和11D是示意性地显示中间转印带41的轨迹Xt以及驱动辊42和张力辊43的侧面图。

中间转印带41被驱动辊42沿着带传送方向X移动（旋转）。如果驱动辊42、张力辊43和支承辊44彼此之间没有精确地平行，则当中间转印带41移动时，中间转印带41可能沿着垂直于带传送方向X的方向偏斜。

例如，当张力辊43的右端部（即，皮带轮56侧）如图11A和11B所示地向上偏移，则由于中间转印带41垂直于张力辊43的轴向方向移动的趋势，中间转印带41沿着图11A所示的轨迹Xt移动。结果，中间转印带41在垂直于带传送方向X的带偏斜方向Y1上偏斜。通过驱动辊43的一周旋转，中间转印带41在带偏斜方向Y1上偏斜如图11A所示的量“m”。在图11A中，实线指示了驱动辊42和张力辊43之上的轨迹Xt，虚线指示了驱动辊42和张力辊43以下的轨迹Xt。

相反，当张力辊43的右端部（即，皮带轮56侧）如图11C和11D所示地向下偏移时，中间转印带41在图11C所示的带偏斜方向Y2上偏斜。

中间转印带41的偏斜是由驱动辊42、张力辊43和支承辊44的不平行、中间转印带41的张力的不平均（例如，在张力辊轴43a的两端部的弹簧53L和53R之间的偏置力的差异）、中间转印带41的两个横向端部之间的周向长度的差异、中间转印带41所围绕张紧的每个辊（即，驱动辊42、张力辊43和支承辊44）的圆筒度等等所造成的。

整体操作

将参照图1和图2来描述图像形成装置10的整体操作。

在图1中，图像形成装置的图像形成控制单元100通过I/F控制单元101从主设备10A接收图像数据，并开始图像形成操作。图像形成控制单元100使得馈送传送控制单元109驱动馈送马达115。介质馈送单元12的拾起辊12a由馈送马达115驱动，并从介质盘11拾起记录介质P。由拾起辊12a拾起的记录介质P到达馈送辊12b和减速辊12c之间的夹持部，并被单独地馈送。

然后，由介质馈送单元12馈送的记录介质P到达介质传送单元13，并由传送辊对13a、13b和13c传送，到达作为二次转印部的转印辊15。

充电辊32（32C, 32M, 32Y, 32K）被充电电压控制单元102施加负电压（例如，-1000V），并将OPC鼓31（31C, 31M, 31Y, 31K）的表面充电为负电势（例如，-600V）。头控制单元103使得打印头33（33C, 33M, 33Y, 33K）按照从主设备10A发送的图像数据来对OPC鼓31（31C, 31M, 31Y, 31K）的表面曝光，以便在OPC鼓31上形成潜像。

显像辊34（34C, 34M, 34Y, 34K）被显像电压控制单元104施加负电压（例如，-200V），并且利用由墨粉供应单元35（35C, 35M, 35Y, 35K）供应的墨粉在OPC鼓31（31C, 31M, 31Y, 31K）上显出潜像，以形成作为显像剂图像的墨粉图像（即，可视化的图像）。作为一次转印部的转印辊14（14C, 14M, 14Y, 14K）被一次转印电压控制单元105施加正电压（例如，+1500V）。形成于OPC鼓31（31C, 31M, 31Y, 31K）上的墨粉图像在OPC鼓31和转印辊14之间的夹持部转印到中间转印带41，使得充电的墨粉图像形成于中间转印带41上。在此方面，支承辊44连接到框架接地（即，接地）。

在图像形成控制单元100的控制下，墨粉图像形成单元30（30C, 30M, 30Y, 30K）的OPC鼓31和中间转印带41彼此同步地被驱动，各个颜色的墨粉图像转印到中间转印带41。形成于中间转印带41上的墨粉图像由中间转印带41携带到作为二次转印部的转印辊15。转印辊15由二次转印电压控制单元106施加正电压（例如，+3000V）。由于转印辊15和接地的支承辊44所形成的电场，墨粉图像从中间转印带41转印到记录介质P。

记录介质P（已经通过转印辊15将墨粉图像转印到该记录介质P）传送到定像部16。定像部16给记录介质P施加热和压力，以便使墨粉图像融化并定像于记录介质P。然后，记录介质P由排出辊对17a、17b和17c排出到堆叠部18。

转印带单元的操作

将参照图7A至图10来描述根据第一实施例的转印带单元40的操作。

由于图像形成装置10的安装表面的平坦度、框架51L和51R的弯曲、组装的误差、尺寸误差等等，张力辊43可能如图7C所示地倾斜。在这种情况下，如图8所示，张力辊43的张力辊轴43a也倾斜，因此，杆55（以及张力辊轴43a穿过的长孔55a）在长孔55a的周向的位置E1处接触张力辊轴43a。杆55在位置E1处被施加沿着箭头D1所示的方向（即，向下）的力。因此，杆55绕着固定于框架51L的旋转轴线O3在箭头“a”所示的方向上旋转。

皮带轮56设置在杆55和张力辊43之间，以便可在轴向方向上沿着张力辊43移动。当杆55在箭头“a”所示的方向上旋转时， 杆55在位置E2处接触皮带轮56。随着杆55接触皮带轮56，杆55沿着箭头D2所示的方向将力施加给皮带轮56。因此，皮带轮56大致在箭头D2所示的方向上沿着张力辊轴43a滑动。

中间转印带41在位置E3处接触皮带轮56的凸缘部56b。当皮带轮56沿着张力辊轴43a移动时，中间转印带41在位置E3被施加由箭头D3所示方向的力。因此，中间转印带41朝向轴承54R侧移动。

在该状态下，当驱动马达110开始使驱动辊42旋转时，中间转印带41和张力辊43随着驱动辊42的旋转而旋转。因此，中间转印带41在带偏斜方向Y2（见图11C）上偏斜，中间转印带41压皮带轮56，该皮带轮56具有凸缘56b，该凸缘56b在如图8所示的位置E3和E4接触中间转印带41的横向端部。中间转印带41以与方向D3相反的方向的力F压皮带轮56。

结果，皮带轮56在轴向方向（即，带偏斜方向Y2）沿着张力辊轴43a滑动。随着皮带轮56沿着带偏斜方向Y2滑动，杆55被在与方向D2相反的方向所压，杆55在箭头b所示的方向旋转。随着杆55旋转，张力辊轴43a被杆55的长孔55a所压，在与方向D1相反的方向（即，向上）移动。

在该状态下，支撑轴承54L的臂52（图3）绕着旋转轴线52a在箭头f所示的方向上旋转，轴承54L朝向图7B所示的位置移动。理论上来说，中间转印带41在图7B所示的状态下稳定地移动。实际中，中间转印带41在中间转印带41和臂52的重量、相应部件之间的摩擦力等平衡的状态下稳定地移动。

在图7B所示的状态下，张力辊43的旋转轴线O2基本平行于驱动辊42的旋转轴线O1。因此，如果驱动辊42的旋转轴线O1平行于支承辊44的旋转轴线，则中间转印带41的偏斜减小，中间转印带41在图7B所示的状态下稳定地移动。

相反，当张力辊43如图7A所示地倾斜，则中间转印带41在带偏斜方向Y1所示的方向偏斜，并且皮带轮56在带偏斜方向Y1上移动。杆55绕旋转轴线O3向下旋转，凸部55b向下压皮带轮56，使得皮带轮56朝向图7B所示的位置移动。在该状态下，中间转印带41稳定地移动。

已经参照从图7C至图7B的操作（即，情况1）和从图7A至图7B的操作（即，情况2）描述了张力辊43的倾斜操作。不管张力辊43在哪个方向倾斜，杆55使得张力辊43倾斜以便校正中间转印带41的偏斜。

例如，即使中间转印带41和张力辊43在转印带单元30的组装过程中没有正确地安装到预先确定的位置，一旦中间转印带41开始移动，则由于在带偏斜方向Y1和Y2上的作用在皮带轮56和中间转印带41的横向端部的推力，中间转印带41成为中间转印带41稳定地移动（没有偏斜）的状态。

如上所述，张力辊43的旋转轴线O2和驱动辊42的旋转轴线O1以及支承辊44的旋转轴线变得大致平行，减小了中间转印带41的偏斜，导致中间转印带41稳定地移动而没有偏斜。在该状态下，中间转印带41的横向端部和皮带轮56能够被保持为以小的接触力彼此接触。

接下来，将参照图12、13和14来描述在张力辊43的倾斜操作期间的中间转印带41的内周表面和张力辊43的外表面之间的摩擦力（负荷）。

之后，张力辊43的轴向方向（与中间转印带41的宽度方向相同）将也被称为宽度方向。

图12是显示当张力辊43倾斜时中间转印带41的内周表面和张力辊43的外表面的状态的示意图。图12的张力辊43不被分隔为多个辊部分。

当张力辊43绕倾斜中心（即，支点）O1a倾斜时，张力辊43由于与中间转印带41的内周表面接触而旋转。由于张力辊43具有在中间转印带41的大部分宽度上延伸的长度，因此在张力辊43的外表面和中间转印带41的内周表面之间发生打滑。

在该状态下，在离倾斜中心O1a较近的位置和离倾斜中心O1a较远的位置之间的打滑量是不同的。当张力辊43的宽度中心R2C（即，张力辊43的轴向方向上的中心）绕着倾斜中心O1a沿着轨迹R2旋转时，张力辊43的外表面和中间转印带41的内周表面绕着宽度中心R2C相对于彼此旋转，形成打滑部分60（假设在宽度中心R2C不发生打滑）。

即，在中间转印带41的内周表面和张力辊43的外表面之间产生摩擦力。在这种情况下，张力辊43的倾斜操作不能顺利地执行，并且偏斜校正（已经参照图7A至图9C进行了描述）不能够令人满意地执行。

图13是显示打滑发生在张力辊43的宽度中心R2C的状态的示意图，其中，张力辊43的外表面相对于中间转印带41的内周表面旋转。图13的张力辊43不被分隔为多个辊部分。

在图13中，张力辊43的辊本体（即，除了张力辊轴43a）的宽度表示为B。每单位长度上的驱动辊43的外表面与中间转印带41的内周表面之间的摩擦力表示为S。此处，假设由于中间转印带41的张力而在宽度方向施加在张力辊43上的张紧力和摩擦力都是定值。在张力辊43的宽度中心R2C产生的矩表示为Mc。在张力辊43的右端部的中心O3a（即，右端部中心O3a）产生的矩表示为Ms。此处，假设右端部中心O3a是张力辊43的倾斜中心。张力辊43的外表面与中间转印带41的内周表面之间的摩擦力表示为F。

在张力辊43的左部和右部等同地产生的摩擦力表示如下：

F = (B/2) × S. . . (1)

该摩擦力F产生于各距离张力辊43的宽度中心R2C为r=B/4处的左部和右部，假设摩擦力是均匀地分布在宽度方向上。矩Mc表达如下：

Mc = 2 × F × r

Mc = (1/4) × B² × s . . . (2)

从宽度中心R2C到右端部中心O3a的距离r设定为L/2（即，r = L/2）。利用距离r，绕右端部中心O3a的矩Ms表示如下：

Ms = Mc / r

Ms = (2/B) × Mc

Ms = (1/2) × B × s . . . (3)

接下来，将描述中间转印带41的内周表面和根据第一实施例的张力辊43（即，被平均地分隔为5个辊部分的张力辊43）的外表面之间的摩擦力。

图14是显示了在各个辊部分43-1、43-2、43-4、43-4和43-5的宽度中心R3-1、R3-2、R3-3、R3-4和R3-5处产生摩擦力的状态的示意图，其中，辊部分43-1至43-5的外表面相对于中间转印带41的内周表面旋转。

被分隔为辊部分43-1至43-5的张力辊43绕右端部中心O3a倾斜，如参照图12和图13所描述的。此处，假设辊部分43-1至43-5的外表面旋转，不在辊部分43-1至43-5的宽度中心处的中间转印带41的内周表面上打滑。在这种情况下，在各个辊部分43-1至43-5的外表面和中间转印带41的内周表面之间发生打滑，使得辊部分43-1至43-5的外表面绕宽度中心R3-1至R3-5旋转。

在图14中，张力辊43的辊本体（即，辊部分43-1至43-5）的宽度表示为B。分隔的数目（即，辊部分的数目）表示为t。每单位长度上的驱动辊43的外表面与中间转印带41的内周表面之间的摩擦力表示为S。此处，假设由于中间转印带41的张力而在宽度方向施加在张力辊43上的张紧力和摩擦力都是定值。在辊部分43-1至43-5的宽度中心R3-1、R3-2、R3-3、R3-4和R3-5处产生的矩表示为Mc。矩Mc在右端部中心O3a（假设为张力辊43的倾斜中心）处产生的矩表示为Ms。辊部分43-1至43-5的外表面与中间转印带41的内周表面之间的摩擦力表示为F。

在辊部分43-1至43-5中的每一个的左部和右部等同地产生的摩擦力表示如下：

F = B × S / (2 × S). . . (4)

该摩擦力F产生于距离宽度中心R3-1至R3-5中的每一个的距离r处的左部和右部，假设摩擦力均匀地分布于宽度方向。距离r以及在距离r产生的矩Mc表达如下：

r = B/4 × t

Mc = 2×F×r

Mc = B²×S / (4×t²). . . (5)

围绕张力辊43的右端中心O3a的矩Ms将如下地确定。其中，N表示分隔数目（即，张力辊43的辊部分的数目）。

从右端中心O3a（即，矩Ms的中心）到达宽度中心R3-1至R3-5（即，矩Mc的中心）的每一个的距离r_n表达如下：

r_n = B{(k-1)/t+(1/(2×t))}

然后，得到以下等式：

此处，上述等式（5）代入等式（f），得到以下等式：

因此，得到以下等式：

当分隔数目t = 1代入等式（7）时，得到以下等式：

Ms = (1/2)×B×S

这是与上述等式（3）相同的等式。

当分隔数目t = 5代入等式（7）时，得到以下等式：

因此，当分隔数目t为5时，与分隔数目t为1时相比，矩Ms减小大约36%。

表1示出了基于等式（7）所确定的与分隔数目t为1时的矩Ms为100%相比的分隔数目为1至10的矩Ms。

表1

分隔数目t	矩Ms（%）
		1	100
2	67
		3	51
4	42
		5	36
6	31
		7	28
8	25
		9	23
10	21

图15是显示张力辊43的分隔数目t和摩擦造成的矩Ms的比率之间的关系的图。

在图15中，水平轴指示了分隔数目t。纵轴指示了相对于分隔数目为1时的矩Ms（100%）的（分隔数目1至10的）矩Ms的比率。

根据图15，矩Ms的比率曲线的转折点位于分隔数目t为3.3的点附近。这意味着当分隔数目t大于等于4时能够更有效地获得第一实施例的效果。

理论上来说，随着分隔数目t的增加，能够更加有效地获得第一实施例的效果。然而，实际中，优选的是，张力辊43的辊部分43-1至43-5的每一个的宽带大于或等于30mm。这是因为，如果辊部分的宽度小于30mm，则在张力辊43和张力辊轴43a之间可能产生间隙，并且可能增加张力辊43上的负荷。

分隔数目t的上限由图像形成装置10中所用的记录介质P的最大片材尺寸来确定。例如，如果用于图像形成装置10的记录介质P的最大片材尺寸是A3尺寸，那么张力辊43的宽度L确定为大约等于297mm的片材宽度加40mm。如果用于图像形成装置10的记录介质P的最大片材尺寸是A4尺寸，那么张力辊43的宽度L确定为大约等于210 mm的片材宽度加40mm。

即，当图像形成装置10构造成使用A3尺寸的记录介质P时，张力辊43的分隔数目t优选小于或等于10。当图像形成装置10构造成使用A4尺寸的记录介质P时，张力辊43的分隔数目t优选小于或等于8。

结果，当图像形成装置10构造成使用A3尺寸的记录介质P时，张力辊43的分隔数目t优选位于从4至10的范围内。当图像形成装置10构造成使用A4尺寸的记录介质P时，张力辊43的分隔数目t优选位于从4至8的范围内。

如上所述，由于张力辊43在轴向方向被分隔为多个辊部分43-1至43-5，能够减小在倾斜操作期间由于张力辊43的外表面和中间转印带41的内周表面之间的摩擦造成的张力辊43上的负荷。

更具体而言，由于张力辊43和中间转印带41之间的摩擦力被分散，因此凸缘部56b和中间转印带41之间的接触力变得恒定。因此，当（在中间转印带41偏斜的情况下）中间转印带41由皮带轮56的凸缘部56b引导到稳定位置时，能够防止中间转印带41因通过凸缘56b的过度负荷而变形。

上述描述是在假设张力辊43和中间转印带41之间的打滑不发生在张力辊43的宽度中心R2C的情况下进行的。然而，不发生打滑的部分可以位于张力辊43的旋转轴线O2上的任意其它位置。

优点

根据转印带单元40，张力辊43在轴向方向上被分隔为多个辊部分43-1至43-5，并且辊部分43-1至43-5可独立地旋转。因此，能够减小倾斜操作期间的张力辊43的外表面和中间转印带41的内周表面之间的摩擦。因此，张力辊43能够以小的负荷顺利地执行倾斜操作。因此，能够减小中间转印带41的横向端部和皮带轮56之间的接触力（应力）。结果，能够延长转印带单元40的寿命。

第二实施例

构造

图16A和16B是显示根据第一实施例的张力辊43和根据本发明的第二实施例的张力辊43A（作为第一旋转部件）都处于组装状态的示意图。图17显示了图16B中所示的第二实施例的张力辊43A。

除了张力辊43（43A）之外，第二实施例的转印带单元与第一实施例的转印带单元40相同。

如图16A所示，第一实施例的张力辊43（辊部分43-1至43-5）具有笔直的形状。即，张力辊43的中心处的外径G1与张力辊43的端部处的外径G1是相同的。相反，在第二实施例中，如图16B所示，张力辊43A（辊部分43A-1至43A-5）的中心处的外径G3大于张力辊43A的两个端部处的外径G2。

更具体而言，第二实施例的张力辊43A具有皇冠形状，使得张力辊43A的中心处的外径G3稍大于张力辊43A的两个端部处的外径G2。

外径G2和张力辊43的两个端部处的外径G3之间的差要考虑当由弹簧53L和53R将张力施加到中间转印带41时造成的张力辊轴43a的弯曲来确定。

如图17所示，张力辊轴43a穿过张力辊43A的辊部分43A-1至43A-5，以旋转地支撑辊部分43A-1至43A-5。辊部分43A-1至43A-5具有环形的凸起部43Ab-1、43Ab-2、43Ab-3、43Ab-4和43Ab-5，并在相邻的辊部分43A-1至43A-5之间形成缝隙43Ad。如上所述，张力辊43A的两个端部处的外径G2小于张力辊43A的中心处的外径G3。由于提供了缝隙43Ad，即使当张力辊轴43a在箭头E所示的力的作用下弯曲，辊部分43Ab-1至43Ab-5也不相互干涉。另外，当张力辊轴43a弯曲时，辊部分43Ab-1至43Ab-5的在与驱动辊42相反的一侧（图17中由线F所示）上的外表面基本笔直地对准，如图16B所示。

操作

第二实施例的图像形成装置10和转印带单元40的操作与第一实施例中相同。

将描述第二实施例的张力辊43A的操作。图16的张力辊43具有笔直形状，并分隔为多个辊部分，如第一实施例所述。在这种情况下，当由于由弹簧53L和53R施加在中间转印带41上的张力而导致张力辊轴43a弯曲时，导致张力辊43的端部的张紧力T1（每单位宽度）与张力辊43的中心处的张紧力T2（每单位宽度）之间的差。

由于张力辊43（图16A）分隔为多个辊部分，张力辊43的弯曲强度整体上相对较低。因此，张紧力T1和T2之间的差变得比较大。取决于张力辊轴43a的强度和弹簧53L和53R的弹簧力，在张力辊43的端部处可能集中地产生大的张紧力。在这种情况下，在周向上的中间转印带41的横向端部处的拉伸应力可能增加，中间转印带41的寿命可能减少。

作为对策，可以通过例如增加张力辊轴43a的外径或使用空心轴来增强张力辊轴43a的刚度。然而，在这种情况下，张力辊轴43a的重量可能增加，或制造成本可能增加。

相反，根据第二实施例，如上所述，在张力辊轴43A（辊部分43A-1至43A-5）的两端部处的外径G2小于张力辊43A的中心处的外径G3。因此，如图16B所示，可以减小张力辊43A的端部处的张紧力T3（每单位宽度）与张力辊43A的中心处的张紧力T4（每单位宽度）之间的差。

优点

根据第二实施例，张力辊43A被分隔为多个辊部分，并具有使中心处的外径G3大于端部处的外径G2的形状。因此，可以减小张力辊43A的端部处的张紧力T3（每单位宽度），能够减小张力辊43A的端部处的张紧力T3和张力辊43A的中心处的张紧力T4之间的差。因此，中间转印带41变得能够顺利地移动。另外，由于能够减小中间转印带41的横向端部处的拉伸应力，因此能够延长转印带单元40的寿命。

变型

可以对以上所述的实施例进行以下变型。

在第一和第二实施例中，描述了带驱动设备用作电子照相打印机中采用的转印带单元40。然而，本发明的带驱动设备可以用于其它的图像形成装置，诸如使用电子照相在记录介质上形成图像的复印机、传真机等等。

在第一和第二实施例中，描述了带驱动设备用于中间转印类型的图像形成装置10，其在中间转印带41上形成显像剂图像并将显像剂图像转印到记录介质P上。然而，本发明的带驱动设备能够应用于直接转印类型的图像形成装置，其在OPC鼓31上形成显像剂图像，并将显像剂图像从OPC鼓直接转印到记录介质P。

在第一和第二实施例中，描述了带驱动设备用作电子照相图像形成装置中采用的转印带单元40。然而，本发明的带驱动设备还可以应用于使用环形带的定像单元和介质传送设备。另外，本发明的带驱动设备能够用于除了电子照相图像形成装置之外的其它目的，只要使用环形带（即，张紧部件）。

在第一和第二实施例中，将环形带（更具体而言，是中间转印带）描述为张紧部件的例子。然而，还可以使用其它的张紧部件，诸如有端（非环形）带、环形片材、有端片材等。

图18A示出了根据第二实施例的变型的张力辊43B。尽管第二实施例的张力辊43A（见图16B和17）具有皇冠的形状，但该变型的张力辊43B（见图18B）具有锥形形状，外径从每个端部朝向张力辊43B的中心逐渐增加，使得在相邻辊部件的相对端的直径之间的差最小化。

为了进行对比，图18B示意性地显示了第二实施例的张力辊43A的皇冠形状（图16B和图17），图18C示意性地显示了变型的张力辊43B（18A）的锥形形状。如图18B所示，第二实施例的张力辊43A具有皇冠形状，其外周具有沿着轴向方向连续的平滑曲线C。如图18C所示，变型的张力辊43B具有锥形形状，其外周包括多个直的锥形T。如果张力辊43B包括奇数个辊部分，则中间辊部分具有圆筒形状。利用如图18A和18C所示的具有锥形形状的张力辊43B，可以获得与第二实施例相同的优点。

另外，第一和第二实施例中的张力辊43的特征还可以应用于支承辊44和/或驱动辊42。

例如，图19显示了一种变型，其中，第二实施例的特征（图16B和图17）应用于驱动辊42。

显示于图19的驱动辊42A被分隔为多个辊部分。更具体而言，驱动辊42A被分隔为在驱动辊42的中心处的辊部分42c，以及在辊部分42c的两侧的辊部分42d。辊部分42c固定于驱动辊轴42b，并具有高摩擦的周向表面。辊部分42d由驱动辊轴42b可旋转地支撑，每个辊部分42d具有锥形，使得外径朝向辊部分42c而增加。以这种变型，能够获得第二实施例中描述的优点。

图20A和20B是显示张力辊43的端部处的构造的变型的放大视图。如图20A所示，可以在中间转印带41的横向端部设置加强部件41a。另外，如图20B所示，可以在中间转印带41的横向端部处的内周表面上设置引导部件41b。在这种情况下，皮带轮56设有凹槽56c，该凹槽56c接合引导部件41b。以这种变型，能够获得第一和第二实施例中描述的优点。

尽管详细地说明了本发明的优选实施例，但清楚的是，在不偏离权利要求所述的本发明的精神和范围的情况下可以对本发明做出变型和改进。

Claims (10)

1.一种驱动设备（40），包括：

张紧部件（41），以及

第一旋转部件（43）和第二旋转部件（42），所述张紧部件（41）围绕所述第一旋转部件（43）和第二旋转部件（42）张紧，所述第一旋转部件（43）具有第一旋转轴线（O2），所述第二旋转轴线（42）具有第二旋转轴线（O1），

其中，所述第一旋转部件（43）包括多个部件（43-1~43-5），所述多个部件（43-1~43-5）布置在所述第一旋转轴线（O2）的轴向方向。

2.如权利要求1所述的驱动设备（40），其中，布置在所述第一旋转轴线（O2）的所述轴向方向上的所述第一旋转部件（43）的所述多个部件（43-1~43-5）的数目位于从4到10的范围内。

3.如权利要求1所述的驱动设备（40），其中，在所述第一旋转部件（43）的所述多个部件（43-1~43-5）的相邻部件之间形成缝隙（d）。

4.如权利要求1所述的驱动设备（40），其中，所述第一旋转部件（43）的所述多个部件（43-1~43-5）中的至少一个包括：

张紧部（43c），所述张紧部件（41）围绕所述张紧部（43c）张紧，以及

在所述第一旋转轴线（O2）的所述轴向方向上从所述张紧部（43c）突出的至少一个抵接部（43b）。

5.如权利要求1所述的驱动设备（40），其中，所述第一旋转部件（43）的所述多个部件（43-1~43-5）中的至少一个包括：

张紧部（43c），所述张紧部件（41）围绕所述张紧部（43c）张紧，以及

在所述第一旋转轴线（O2）的所述轴向方向上从所述张紧部（43c）突出的至少一个抵接部（43b），

其中，所述抵接部（43b）的外径小于所述张紧部（43c）的外径。

6.如权利要求1所述的驱动设备（40），其中，所述第一旋转部件（43）具有使得所述第一旋转部件（43）的中心处的外径（G3）大于所述第一旋转部件（43）的每个端部的外径（G2）的形状。

7.如权利要求1所述的驱动设备（40），其中，所述第一旋转部件（43）具有锥形形状，使得所述第一旋转部件（43）的外径（G）从中心处向着两端部减小。

8.如权利要求1所述的驱动设备（40），还包括设置在所述第一旋转部件（43）的至少一个端部上的轴偏移部件（55），所述轴偏移部件（55）构造成根据所述张紧部件（41）在所述第一旋转轴线（O2）的所述轴向方向上的运动而使所述第一旋转部件（43）的所述第一旋转轴线（O2）的至少一个端部偏移，

其中，所述轴偏移部件（55）具有相对于所述第一旋转部件（43）的所述第一旋转轴线（O2）倾斜的第三旋转轴线（O3），并且绕着所述第三旋转轴线（O3）旋转，以便使所述第一旋转部件（43）的所述第一旋转轴线（O2）偏移。

9.如权利要求1所述的驱动设备（40），还包括：

设置在所述第一旋转部件（43）的至少一个端部上的轴偏移部件（55），所述轴偏移部件（55）构造成根据所述张紧部件（41）在所述第一旋转轴线（O2）的所述轴向方向上的运动而使所述第一旋转部件（43）的所述第一旋转轴线（O2）的至少一个端部偏移，

设置在所述轴偏移部件（55）和所述第一旋转部件（43）之间的第三旋转部件（56），所述第三旋转部件（56）具有接触所述张紧部件（41）的接触部（56b），

其中，所述第三旋转部件（56）在所述第一旋转部件（43）的所述第一旋转轴线（O2）的所述轴向方向上移动，使得所述接触部（56b）根据所述轴偏移部件（55）的旋转而接触所述张紧部件（41）。

10.一种图像形成装置（10），包括：

根据权利要求1至9中任一项所述的带驱动设备（40），

形成显像剂图像的图像形成部（20），以及

将所述显像剂图像定像到介质（P）的定像部（16）。

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