JP2005104645A - ベルト装置、画像形成装置、および無端ベルト - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の支持ローラによって走行可能に支持される無端ベルト、および無端ベルトを使用する装置において、無端ベルトの走行に悪影響を与えることなく、無端ベルトに形成された突出部が無端ベルトを支持する支持ローラに乗り上げることをより確実に防止する。
【解決手段】 無端ベルトに形成された突出部６７Ｂにおいて、少なくとも駆動ローラ６５の両端面と接触する側の面は、無端ベルト６７の内周面６７Ａに対して垂直であり、無端ベルト６７の走行方向に対して直交する面で切断したときの幅は、無端ベルト６７の内周面６７Ａに接する面から離れるにしたがって、段階的に狭くなるよう構成している。このため、突出部６７Ｂは変形し易く、突出部６７Ｂが変形することにより、突出部６７Ｂと駆動ローラ６５の両端面との間に瞬間的に発生する大きな力を吸収できるので、無端ベルト６７の突出部６７Ｂが駆動ローラ６５に乗り上げることを防止することができる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、複数の支持ローラによって無端ベルトを走行可能に支持したベルト装置、画像形成装置、および無端ベルトに関する。

従来より、例えば画像形成装置の内部にて、記録媒体を無端ベルトに載せて搬送するベルト装置が広く知られている。
このようなベルト装置には、無端ベルトの走行中に無端ベルトの位置ずれを防止するために、無端ベルトの内周面に、走行方向に沿った突出部を形成したものが多く見られる（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−３３７４６４号公報

しかしながら、上記ベルト装置においては、無端ベルトに形成した突出部が、無端ベルトの走行中に、この無端ベルトを支持する支持ローラに乗り上げてしまうという問題点があった。

この問題点を解決するために、特許文献１に記載のベルト装置では、無端ベルトにおける突出部が形成された面とは反対側の面であって、突出部が配置された位置の裏側近傍に樹脂テープを貼り、無端ベルトを変形し難くし、無端ベルトが支持ローラに乗り上げ難くしているが、このように無端ベルトにテープを貼ると、無端ベルトにおける記録媒体等の搬送対象と接触する面に段差ができてしまうため、搬送対象の搬送に悪影響を与える虞がある。

そこで、このような問題点を鑑み、複数の支持ローラによって走行可能に支持される無端ベルト、および無端ベルトを使用する装置において、無端ベルトの走行に悪影響を与えることなく、無端ベルトに形成された突出部が無端ベルトを支持する支持ローラに乗り上げることをより確実に防止することを本発明の目的とする。

かかる目的を達成するために成された、請求項１に記載の発明は、無端ベルトと、該無端ベルトを回転走行可能に支持する複数の支持ローラとを備え、前記無端ベルトの内周面には、該無端ベルトの走行方向に沿って突出部が形成され、前記無端ベルトにおける突出部と係合することにより、前記無端ベルトの走行方向に対する横ずれを防止するための案内部が形成されたベルト装置であって、前記突出部において、少なくとも前記案内部と接触する側の面は、前記無端ベルトの内周面に対して垂直であり、前記突出部において、前記無端ベルトの走行方向に対して直交する面で切断したときの幅は、該無端ベルトの内周面に接する面から離れるにしたがって、連続的または段階的に狭くなるよう構成されていることを特徴としている。

つまり、突出部の剛性が高いと、無端ベルトに瞬間的な大きな力が加わったときに突出部と案内部との間に大きな力が発生し、この力と摩擦係数との積により表される摩擦力も大きくなり、突出部が案内部に乗り上げ易くなってしまうため、本発明では、突出部を変形し易くしており、突出部と案内部との間に瞬間的に大きな力が発生したときには、突出部が変形することにより、この力を吸収し、突出部と案内部との間の摩擦力を小さくしているのである。

ここで、請求項１の発明では、突出部を変形し易くするために、突出部における無端ベルトの走行方向に対して直交する面で切断したときの幅を、無端ベルトの内周面に接する面から離れるにしたがって、連続的または段階的に狭くなるよう構成している。

また、突出部が変形しても、突出部における無端ベルトの内周面に近い位置は、ほぼ垂直が維持されるよう、案内部と接触する側の面を無端ベルトの内周面および走行方向に対して垂直に設定している。

したがって、このようなベルト装置（請求項１）であれば、無端ベルトに樹脂テープを貼ることなく、無端ベルトを円滑に走行させることができる。
また、請求項１に記載のベルト装置において、突出部における無端ベルトの走行方向に対して直交する面にて切断したときの断面形状は、台形や三角形等が考えられるが、請求項２に記載のように、Ｌ字型であることが好ましい。

このようなベルト装置（請求項２）であれば、突出部における無端ベルトの内周面に近い位置は変形し難くされており、無端ベルトの位置ずれを規制する一方で、突出部における無端ベルトの内周面から遠い位置は変形し易くされており、案内部との間に発生する大きな力を吸収することができるので、より無端ベルトの突出部が支持ローラに乗り上げ難くし、無端ベルトを円滑に走行させることができる。

次に、無端ベルトにおける突出部は、請求項１に記載のように構成してもよいが、突出部と案内部との間に瞬間的に大きな力が発生したときに、この力を吸収するためには、請求項３に記載のように、無端ベルトの内周面に積層される第１層と、第１層に積層され、第１層を形成する素材よりも弾性変形し易い素材からなる第２層とから構成されていてもよいし、請求項４に記載のように、無端ベルトの走行方向に沿ってスリットが形成されていてもよい。また、突出部は、請求項５に記載のように、中空構造にしてもよい。

このように、請求項３〜請求項５の何れかに記載のベルト装置であれば、請求項１に記載のベルト装置と同様に、突出部を変形し易くしているので、突出部と案内部との間の摩擦力を小さくすることができ、延いては、無端ベルトの突出部が支持ローラに乗り上げることを防止することができる。

また、請求項５に記載のベルト装置において、突出部は、請求項６に記載のように、チューブ材により構成されていることが好ましい。
このようなベルト装置（請求項６）であれば、無端ベルトの本体部に突出部としてのチューブ材を接着するだけで無端ベルトを製造することができるので、無端ベルトの製造を容易にすることができる。

次に、請求項７に記載の発明は、外部から受信した画像形成データ、あるいは原稿を読み取ることにより得られた画像形成データに基づいて、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、搬送対象を搬送する搬送装置として、請求項１〜請求項６の何れかに記載のベルト装置を搭載したことを特徴としている。

つまり、画像形成装置において、請求項１〜請求項６の何れかに記載のベルト装置を、例えば、記録媒体や記録媒体に画像を形成する記録材（トナー）等の搬送対象を搬送するのに使用するのである。

このような画像形成装置（請求項７）であれば、無端ベルトの突出部が支持ローラに乗り上げ難いベルト装置を搬送装置として搭載しているので、搬送装置部分のトラブルを少なくすることができる。

さらに、請求項８〜請求項１１に記載の無端ベルトは、それぞれ順に、請求項１、請求項３、請求項４、請求項６に記載のベルト装置における無端ベルトの構成を特徴とするものであるから、無端ベルトの突出部と係合可能な案内部を支持ローラに有するベルト装置と組み合わせて使用することにより、上記同様の効果を奏し得る。

以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明が適用されたプリンタ１を示す要部側断面図である。
図１において、このプリンタ１は、複数のプロセス部１６が水平方向（図１においては左右方向）において並列に配置された、いわゆる横置きタイプのタンデム方式のカラーレーザプリンタであって、本体ケーシング２内に、用紙３（記録媒体）を給紙するための給紙部４と、給紙された用紙３に画像を形成するための画像形成部５と、画像が形成された用紙３を排紙するための排紙部６とを備えている。

本体ケーシング２は、上側が開口されたボックス形状（略矩形状）であって、その上側にはトップカバー７が設けられている。このトップカバー７は、本体ケーシング２の後側（以下の説明において、図１における左側を後側、右側を前側とする。）に設けられるヒンジ８を介して回動可能に支持されており、仮想線（二点鎖線）で示すように、本体ケーシング２に対して開閉自在に設けられている。

このトップカバー７には、用紙３を排紙するための排紙口９と、排紙口９から排紙された用紙３をスタックするための排紙トレイ１０と、排紙口９における排紙トレイ１０の後端部に設けられる排紙ローラ１１とを備えている。これらの排紙口９、排紙トレイ１０および排紙ローラ１１は、トップカバー７を開閉させる際に、トップカバー７と一体となって移動される。

給紙部４は、本体ケーシング２内の底部において、本体ケーシング２に対して前側から水平方向に着脱自在に装着される給紙トレイ１２と、その給紙トレイ１２の一端部上方（前側上方）に設けられる給紙ローラ１３と、給紙ローラ１３の上方であって、給紙ローラ１３に対して用紙３の搬送方向下流側に設けられる搬送ローラ１４とを備えている。

給紙トレイ１２内には、用紙３がスタックされており、その最上位にある用紙３は、給紙ローラ１３の回転によって、１枚ずつ搬送ローラ１４に向けて給紙され、その後、搬送ローラ１４に載置され、無端ベルト６７と各感光ドラム５６との間（転写位置）に順次送られる。

なお、給紙ローラ１３と搬送ローラ１４との間には、鉛直方向（図１においては上下方向）に配置されるガイド部材１５が設けられている。給紙ローラ１３によって給紙された用紙３は、ガイド部材１５によって搬送ローラ１４に案内される。

画像形成部５は、プロセス部１６、ベルト搬送部１７（本発明でいうベルト装置）および定着部１８を備えている。プロセス部１６は、複数色のトナーの各色毎に設けられている。すなわち、プロセス部１６は、イエロープロセス部１６Ｙ、マゼンタプロセス部１６Ｍ、シアンプロセス部１６Ｃおよびブラックプロセス部１６Ｋの４つから構成されている。これらのプロセス部１６は、プリンタ１の前側から後側に向かって、互いに所定間隔を隔てて、水平方向において重なるよう並列状に順次配置されている。

次に、プロセス部１６の詳細について、図２を用いて説明する。図２はプロセス部１６の詳細を示す断面図である。
図２に示すように、各プロセス部１６は、スキャナユニット１９と、現像ユニット２０と、感光ドラムユニット２１とを備えている。

スキャナユニット１９は、鉛直方向において無端ベルト６７と所定間隔を隔てて配置され、各スキャナユニット１９毎に本体ケーシング２に固定されている。
また、スキャナユニット１９は、スキャナケーシング２２内に、レーザ発光部（図示せず）と、ポリゴンミラー２３と、２つのレンズ２４および２５と、３つの反射鏡２６〜２８とを備えている。

スキャナケーシング２２は、略細長矩形状のボックス形状をなし、図２に示す側面図では、その長手方向が鉛直方向に配置された状態で、本体ケーシング２に対して固定されている。また、スキャナケーシング２２における感光ドラムユニット２１と対向する壁には、レーザ光が射出される射出窓２９が形成されている。

そして、このスキャナユニット１９では、レーザ発光部から発光される画像データに基づくレーザ光が、ポリゴンミラー２３で反射され、レンズ２４、反射鏡２６、反射鏡２７、レンズ２５、反射鏡２８を、順次通過または反射して、射出窓２９から射出される。射出窓２９から射出されたレーザ光は、感光ドラム５６に高速走査にて照射される。

現像ユニット２０は、各現像ユニット２０毎に本体ケーシング２に対して着脱自在に装着されており、現像ケーシング３０内に、トナー収容室３１と、供給ローラ３２と、現像ローラ３３と、層厚規制ブレード３４とを備えている。

現像ケーシング３０は、下方が開口される略矩形状のボックス形状をなし、その上壁４２には、この現像ケーシング３０を使用者が交換する際等に把持するための把持部３５が設けられている。把持部３５は、側面から見た際に、現像ケーシング３０の上壁４２から上方に向かって略三角形状に突出するように形成されており、その前面が使用者の手でしっかりと把持しやすいように鋸状に形成されている。

また、現像ケーシング３０の後壁４３は、平面状に形成されるスキャナケーシング２２の前壁と平行をなし、略平面状に形成されている。
また、現像ケーシング３０の前壁４４は、その上端部分が上壁４２と連続する湾曲状に形成されている。また、前壁４４の上端部分と下端部分との間に位置する部分は、後壁４３と平行をなし、略平面状に形成されている。また、前壁４４の下端部分は、トナー収容室３１内に設けられるアジテータ４８との対向部分であるアジテータ対向壁３６とされており、そのアジテータ４８の回動軌跡に沿う形状（下方に向かうにつれて後方に湾曲する湾曲形状）に形成されている。

さらに、現像ケーシング３０の前壁４４におけるアジテータ対向壁３６より下方には、供給ローラ３２および現像ローラ３３を被覆するカバー壁３７が形成されている。
すなわち、このカバー壁３７は、側面から見た際に、後方に向かって湾曲状に延びるアジテータ対向壁３６の後側端部から連続して折り返され、前方に向かって水平方向に延びる供給ローラ上側壁部３８と、その供給ローラ上側壁部３８の前端部から連続して、前方斜め下方に延びる供給ローラ傾斜壁部３９と、その供給ローラ傾斜壁部３９の前端部から連続して、供給ローラ３２の外周面に沿う形状（上下両側が後方、中央が前方に配置される湾曲形状）に延びる供給ローラ前側被覆壁４０と、後方に向かって湾曲状に延びる供給ローラ前側被覆壁４０の後側端部から連続して折り返され、前方斜め下方に延びる現像ローラ前側被覆壁４１とを一体構造物として備えている。

そして、供給ローラ上側壁部３８および供給ローラ傾斜壁部３９は、トナー収容室３１と供給ローラ３２との間において、供給ローラ３２の上方を覆うように設けられている。
より具体的には、供給ローラ上側壁部３８および供給ローラ傾斜壁部３９は、供給ローラ３２の近傍において、供給ローラ上側壁部３８および供給ローラ傾斜壁部３９の鉛直方向の投影面内に、供給ローラ３２のローラ部分すべてが収容されるように設けられている。つまり、供給ローラ３２の後側側面よりも、供給ローラ上側壁部３８の後端部が後側に配置されるように設けられている。

また、現像ケーシング３０の後壁４３の下端部からは、その下端部から屈曲して、前方やや斜め上方に向かって延びるブレード支持壁４５が、後壁４３と接合されている。このブレード支持壁４５の遊端部（前方側の端部）には、現像ローラ３３の後側側面と対向するように屈曲して配置されている。

また、現像ケーシング３０の後壁４３における下端部の近傍には、ブレード支持壁４５の上方を覆うような状態で、前方やや斜め下方に向かって延びるガイド壁４６が設けられている。このガイド壁４６は、その前端部が、現像ローラ３３の上方であって、現像ローラ３３と層厚規制ブレード３４との対向位置近傍に配置されるように、その後端部が、後壁４３から延びている。これによって、このガイド壁４６は、ブレード支持壁４５および層厚規制ブレード３４の上方を覆うような状態で、水平方向に対して、現像ローラ３３に近い側の前端部が下方、現像ローラ３３から遠い側の後端部が上方に傾斜するように配置されている。

なお、このガイド壁４６は、板状をなし、現像ケーシング３０の幅方向（プリンタ１を上面から見た際に、前後方向と直交する方向）の全体にわたって設けられている。
また、現像ケーシング３０は、たとえば、ポリスチレン樹脂などで形成されており、後壁４３およびガイド壁４６が一体成形され、上壁４２、前壁４４（アジテータ対向壁３６およびカバー壁３７を含む。）、ブレード支持壁４５および前壁４４の幅方向両端部から後壁４３に向かって対向状に延びる両側壁５１が一体成形されている。そして、後壁４３の上端部および両側部において、上壁４２の後端部および両側壁５１の後端部が溶着され、また、後壁４３の下端部において、ブレード支持壁４５の後端部が溶着されている。このようにして、現像ケーシング３０が成形されている。

そして、この現像ケーシング３０では、鉛直方向において、上壁４２からアジテータ対向壁３６の下端部（すなわち、供給ローラ上側壁部３８と折り返し状に連続しているアジテータ対向壁３６の後側端部）までの上側の内部空間がトナー収容室３１として構成されており、それよりも下側の内部空間、すなわち、鉛直方向において、供給ローラ上側壁部３８から現像ローラ前側被覆壁４１の下端部までの下側の内部空間が、供給ローラ３２、現像ローラ３３および層厚規制ブレード３４が設けられる現像室４７として構成されている。

トナー収容室３１には、各色毎の現像剤としてのトナーが収容されている。すなわち、トナー収容室３１内には各プロセス部１６毎に、イエロー（イエロープロセス部１６Ｙ）、マゼンタ（マゼンタプロセス部１６Ｍ）、シアン（シアンプロセス部１６Ｃ）および（ブラックプロセス部１６Ｋ）の色を有する、例えば、正帯電性の非磁性１成分の重合トナーが、それぞれ収容されている。

また、トナー収容室３１内の下方には、トナーを攪拌するためのアジテータ４８が設けられている。このアジテータ４８は、現像ケーシング３０の幅方向両側に配置される両側壁５１に、回転自在に支持される回転軸４９と、その回転軸４９から径方向に延びるフィルムからなる攪拌部材５０とを備えている。

そして、このアジテータ４８では、図示しないモータからの動力が回転軸４９に入力されると、回転軸４９が回転駆動され、これによって、攪拌部材５０が矢印方向（時計方向）に回転される。このアジテータ４８の駆動において、攪拌部材５０が、現像ケーシング３０の前壁４４のアジテータ対向壁３６に接触すると、攪拌部材５０の遊端部が、攪拌部材５０の回転方向下流側に撓むようにして、そのアジテータ対向壁３６と摺動される。このような攪拌部材５０の攪拌により、トナー収容室３１のトナーは、アジテータ対向壁３６の後側端部から、現像室４７側に流動される（第１流れＦ１参照）。

供給ローラ３２は、現像室４７内の前側上方において、供給ローラ上側壁部３８の下方であって、湾曲状に形成される供給ローラ前側被覆壁４０に沿うように設けられている。
また、供給ローラ３２は、金属製のローラ軸３２ａに、導電性のスポンジ部材からなるローラ部分が被覆されている。この供給ローラ３２の外径は、現像ローラ３３の外径よりも小さく形成されている。また、この供給ローラ３２のローラ軸３２ａは、現像ケーシング３０の両側壁５１に回転自在に支持されており、図示しないモータからの動力が伝達される。

そして、この供給ローラ３２は、現像ローラ３３と対向接触するニップ部分において、現像ローラ３３と逆方向に回転するように、矢印方向（反時計方向）に回転駆動される。
現像ローラ３３は、現像室４７内の前側下方において、供給ローラ３２の下方において供給ローラ３２と対向配置され、供給ローラ３２と圧縮されるような状態で設けられている。この現像ローラ３３は、現像ローラ３３の前側において現像ローラ前側被覆壁４１と対向し、現像ローラ３３の後側においてブレード支持壁４５と対向するように設けられている。また、現像ローラ３３の下側の表面が、現像ケーシング３０から露出するように配置されている。

また、この現像ローラ３３は、金属製のローラ軸３３ａに、導電性のゴム材料などの弾性部材からなるローラ部分が被覆されている。より具体的には、現像ローラ３３のローラ部分は、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴム、シリコーンゴムなどからなる弾性体のローラ部と、そのローラ部の表面に被覆され、ウレタンゴム、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂などが主成分とされるコート層との２層構造によって形成されている。この現像ローラ３３の外径は、感光ドラム５６の外径よりも小さく形成されている。また、この現像ローラ３３のローラ軸３３ａは、現像ケーシング３０の両側壁５１に回転自在に支持されており、図示しないモータからの動力が伝達される。そして、この現像ローラ３３は、感光ドラム５６と対向接触するニップ部分において、感光ドラム５６と同方向に回転するように、矢印方向（反時計方向）に回転駆動される。なお、この現像ローラ３３のローラ軸３３ａには、現像時において、図示しない電源から現像バイアスが印加される。

そして、現像ローラ前側被覆壁４１には、現像ローラ３３の前側の表面に圧接されるフィルム部材５２が設けられている。このフィルム部材５２によって、現像ローラ３３の前側の表面と、現像ローラ前側被覆壁４１との隙間からトナーが漏れることを防止している。

層厚規制ブレード３４は、現像ケーシング３０の幅方向の全体にわたって設けられ、現像ローラ３３と供給ローラ３２との対向位置よりも、現像ローラ３３の回転方向における下流側に配置され、金属の板ばね部材からなるブレード本体５３と、そのブレード本体５３の遊端部に設けられ、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部５４とを備えている。

ブレード本体５３は、その基端部がブレード支持壁４５の上面に接合され、その遊端部がブレード支持壁４５から前方に向かって延び、現像ローラ３３の上側の表面と対向するように配置されている。

なお、ブレード本体５３の遊端部における上面（ガイド壁４６側）には、スポンジ部材（図示せず）が設けられており、そのスポンジ部材の上にガイド壁４６の遊端部が当接している。これにより、現像ローラ３３によって掻き取られたトナーが、ガイド壁４６と層厚規制ブレード３４との間から層厚規制ブレード３４の上側に侵入しないようにしている。

押圧部５４は、ブレード本体５３の遊端部の下面に設けられており、現像ローラ３３の上側の表面に、ブレード本体５３の弾性力によって圧接されている。
なお、このような配置において、現像ローラ３３の上側の表面は、その前側において供給ローラ３２が接触され、その供給ローラ３２とのニップ部分と所定間隔を隔てた後側において層厚規制ブレード３４の押圧部５４が接触されている。これによって、現像ローラ３３の上側の表面は、供給ローラ３２とのニップ部分と押圧部５４の接触部分との隙間において、トナーと接触される。

そして、トナー収容室３１内に収容されているトナーが、攪拌部材５０の攪拌により、アジテータ対向壁３６の後側端部から、現像室４７側に流動されると、そのトナーは、供給ローラ３２の回転駆動によって、現像ローラ３３に供給され、このときに、供給ローラ３２と現像ローラ３３との間で正に摩擦帯電される。なお、このとき、供給ローラ３２と現像ローラ３３とは、ニップ部分において互いに反対方向に回転しているので、供給ローラ３２から現像ローラ３３に供給されたトナーは、効率的に帯電され、良好な現像が達成される。さらに、感光ドラム５６に現像されずに現像ローラ３３上に残ったトナーを、供給ローラ３２によって良好に掻き取ることができる。

そして、現像ローラ３３に供給され摩擦帯電されたトナーは、現像ローラ３３の回転駆動に伴って、層厚規制ブレード３４の押圧部５４と現像ローラ３３との間に進入し、一定の厚さの薄層に規制された状態で、現像ローラ３３上に担持される。

さらに詳述すると、現像室４７においては、現像時には、攪拌部材５０の攪拌により、トナー収容室３１からアジテータ対向壁３６の後側端部を介して現像室４７側に流動されるトナーの第１流れＦ１と、供給ローラ３２の回転駆動により、供給ローラ３２から現像ローラ３３に向かって流動されるトナーの第２流れＦ２とが形成される。また、層厚規制ブレード３４によって現像ローラ３３上から掻き取られたトナーが、現像ローラ３３の回転駆動により、ガイド壁４６に沿って流動して、トナー収容室３１に戻るトナーの第３流れＦ３が形成される。

また、トナー収容室３１においては、第３流れにより流動されてきたトナーが、その第３流れと同方向に回転するアジテータ４８によってトナー収容室３１内に取り込まれ、トナー収容室３１において攪拌された後、再び、アジテータ対向壁３６の後側端部から現像室４７側に第１流れＦ１として流動される。

このように、各現像ユニット２０内では、現像時において、トナーが良好に循環している。
次に、感光ドラムユニット２１は、各感光ドラムユニット２１毎に本体ケーシング２に対して着脱自在に装着されており、ドラムケーシング５５内に、現像ローラ３３と対向配置される静電潜像担持体としての感光ドラム５６と、スコロトロン型帯電器５７とを備えている。

ドラムケーシング５５は、上下方向が貫通状に開口される略矩形枠状のドラム収容部５８と、ドラム収容部５８から上方に延び、現像ケーシング３０のカバー壁３７を受ける受け板部５９とが一体的に形成されている。

感光ドラム５６は、アルミニウムなどの円筒形状の金属素管からなり、その表面には、ポリカーボネートを主成分とする有機感光体からなる感光層が被覆されている。この感光ドラム５６の外径は、現像ローラ３３の外径よりも大きく形成されている（この実施形態では、φ３０ｍｍ）。また、この感光ドラム５６は、支持軸６０を中心として、ドラム収容部５８の両側壁に回転自在に支持されており、その一端部に設けられたギア機構等を介して、図示しないモータからの動力が伝達される。そして、この感光ドラム５６は、無端ベルト６７と対向接触するニップ部分において、無端ベルト６７と同方向に回転するように、矢印方向（時計方向）に回転駆動される。

また、スコロトロン型帯電器５７は、感光ドラム５６の後側において、感光ドラム５６と所定間隔を隔ててドラム収容部５８の後壁に固定されている。このスコロトロン型帯電器５７は、タングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器であり、図示しない電源からの電圧の印加により、感光ドラム５６の表面を一様に正極性に帯電できるように設けられている。

そして、感光ドラム５６が回転されると、まず、スコロトロン型帯電器５７によって、感光ドラム５６の表面が一様に正帯電される。その後、感光ドラム５６の回転に伴って、感光ドラム５６の表面には、スキャナユニット１９からのレーザ光が高速走査され、これにより、画像データに基づく静電潜像が形成される。その後、現像ローラ３３と対向した時に、現像ローラ３３上に担持されかつ正帯電されているトナーが、その感光ドラム５６の表面に形成された静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム５６の表面のうち、レーザ光によって露光され電位が下がっている部分に電気的に移動して担持されることによって可視像化され、反転現像が達成される。これによって、感光ドラム５６上に各色毎のトナー像が形成される。

また、各感光ドラムユニット２１は、鉛直方向において、互いに略同一位置に配置されており、つまり、互いに水平方向において重なるように配置され（図１参照）、各感光ドラム５６が、各現像ユニット２０の各現像ローラ３３と対向接触する状態で、鉛直方向において重なるように配置されている。

次に、図１に示すように、ベルト搬送部１７は、本体ケーシング２内において、水平方向に配置される各感光ドラム５６における各現像ユニット２０の反対側において、各感光ドラム５６と対向するように設けられている。このベルト搬送部１７は、駆動ローラ６５と、従動ローラ６６と、無端ベルト６７と、転写ローラ６８とを備えている。なお、駆動ローラ６５、従動ローラ６６、および転写ローラ６８は、本発明でいう支持ローラに該当する。

従動ローラ６６は、イエロープロセス部１６Ｙの感光ドラム５６よりも前方に配置されており、駆動ローラ６５は、ブラックプロセス部１６Ｋの感光ドラム５６よりも後方に配置されている。

また、無端ベルト６７は、エンドレスベルトからなり、カーボンなどの導電性粒子を分散した導電性のポリカーボネートやポリイミドなどの樹脂によって形成されている。この無端ベルト６７は、駆動ローラ６５と従動ローラ６６との間に巻回されている。無端ベルト６７は、巻回されている外側の接触面が、各プロセス部１６の感光ドラム５６のすべてと対向接触するように、配置されている。

そして、駆動ローラ６５の駆動により、従動ローラ６６が従動され、無端ベルト６７が、これら駆動ローラ６５および従動ローラ６６の間を、各プロセス部１６の感光ドラム５６と対向接触する接触面において、感光ドラム５６と同方向に回転するように、反時計方向に周回移動される。

また、転写ローラ６８は、巻回されている無端ベルト６７内において、各プロセス部１６の感光ドラム５６と、無端ベルト６７を挟んで対向するように、それぞれ設けられている。この転写ローラ６８は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料などの弾性部材からなるローラ部分が被覆されている。また、転写ローラ６８は、無端ベルト６７と対向接触する接触面において、無端ベルト６７の周回移動方向と同方向に回転するように、反時計方向に回転可能に設けられており、転写時には、感光ドラム５６に担持されているトナー像が用紙３に転移（転写）される方向に、図示しない電源から所定の電圧が印加されて定電流制御により転写ローラ６８と感光ドラム５６との間に適切な転写バイアスが印加される。

そして、給紙部４から給紙された用紙３は、搬送ローラ１４によって搬送され、駆動ローラ６５の駆動および従動ローラ６６の従動により周回移動される無端ベルト６７と、各プロセス部１６の感光ドラム５６との間を順次通過し、その通過している間に、各プロセス部１６の感光ドラム５６に形成されている各色毎のトナー像が順次転写され、これにより、用紙３にカラー像が形成される。

すなわち、たとえば、イエロープロセス部１６Ｙの感光ドラム５６上に形成されたイエローのトナー像が、用紙３に転写されると、次いで、マゼンタプロセス部１６Ｍの感光ドラム５６上に形成されたマゼンタのトナー像が、既にイエローのトナー像が転写されている用紙３に重ねて転写され、同様の動作によって、シアンプロセス部１６Ｃによって形成されるシアンのトナー像、ブラックプロセス部１６Ｋよって形成されるブラックのトナー像が重ねて転写され、これによって、用紙３にカラー像が形成される。

次に定着部１８は、各プロセス部１６およびベルト搬送部１７の後方であって、用紙３の搬送方向下流側に設けられている。この定着部１８は、加熱ローラ７０および押圧ローラ６９を備えている。加熱ローラ７０は、その表面に離型層が形成される金属素管からなり、その軸方向に沿ってハロゲンランプが内装されている。そして、ハロゲンランプにより、加熱ローラ７０の表面が定着温度に加熱される。また、押圧ローラ６９は、加熱ローラ７０を押圧するように設けられている。

そして、用紙３上に転写されたカラー像は、定着部１８において、用紙３が加熱ローラ７０と押圧ローラ６９との間を通過する間に、熱定着される。
次に、ベルト搬送部１７の詳細な構造について図３を用いて説明する。図３はベルト搬送部１７の詳細を示す斜視図である。

図３に示すように、ベルト搬送部１７を構成する無端ベルト６７は、駆動ローラ６５と、従動ローラ６６と、４本の転写ローラ６８とにより支持されている。そして、これらの各ローラは、各ローラの側面に位置する２枚の側板８０により挟持され、位置決めされている。つまり、これらの各ローラには、各ローラを支持する支持棒（駆動ローラ支持棒６５Ａ、従動ローラ支持棒６６Ａ、転写ローラ支持棒６８Ａ）が設けられており、各ローラは、これらの各支持棒を側板８０に形成された挿通孔８０Ａ〜Ｃに挿通することにより回転可能に支持される。このとき、各挿通孔８０Ａ〜Ｃは、各支持棒の軸受として機能する。

なお、２枚の側板８０は、環状になった無端ベルト６７の間を貫通する渡し板８２により互いに位置決め固定されている。
また、側板８０において、従動ローラ支持棒６６Ａが挿通される挿通孔８０Ｂは、バネ８１により移動可能に支持されている。このバネ８１は、収縮させられた際に、駆動ローラ６５と従動ローラ６６とを互いに離れさせる方向に弾性力を作用させる。また、無端ベルト６７の長さは、従動ローラ支持棒６６Ａが挿通孔８０Ｂに挿通された際に、バネ８１が押し縮められるよう若干短く設定されている。このため、無端ベルト６７には、バネ８１の弾性力により適切な張力が与えられ、無端ベルト６７に発生する弛みを防止している。

ところで、無端ベルト６７の両端部近傍の内周面６７Ａには、この無端ベルト６７を各種ローラ（駆動ローラ６５、従動ローラ６６、および転写ローラ６８）から脱落させないために、無端ベルト６７の走行方向に沿った突出部６７Ｂが形成されている。

また、従動ローラ６６および転写ローラ６８において、無端ベルト６７の内周面６７Ａに接触する部分の幅（無端ベルト６７の幅方向の長さ）は、駆動ローラ６５におけるその幅と比べて若干狭くなっている。つまり、無端ベルト６７の突出部６７Ｂは、駆動ローラ６５のみに接触し、従動ローラ６６および転写ローラ６８には接触しないよう構成されている。

次に、無端ベルト６７に形成された突出部６７Ｂについて図４を用いて説明する。図４は突出部の形状を示す模式図である。
図４（Ａ）に示す突出部６７Ｂは、無端ベルト６７の内周面６７Ａに両側端面に沿って形成されている。また、突出部６７Ｂは、無端ベルト６７の走行方向に対して直交する面にて切断した際の形状がＬ字型になるよう構成されている。

そして、突出部６７Ｂにおいて、内周面６７Ａと直交する側面のうち、最も内周面から離れた位置まで伸びる側面（図４（Ａ）では右側側面）は、駆動ローラ６５と接触する面であって、この面は内周面６７Ａに対して直角（垂直）になるよう構成されている。また、この突出部における駆動ローラ６５と接触する側面の高さ（内周面６７Ａからの距離）は、例えば、駆動ローラ６５の直径２０ｍｍに対して３ｍｍに設定されており、突出部における駆動ローラ６５と接触しない側面の高さは、１ｍｍに設定されている。また、突出部６７Ｂと内周面６７Ａとの接触面における突出部の幅は、例えば５ｍｍに設定されている。

ここで、突出部６７Ｂにおいて、無端ベルト６７の走行方向に対して直交する面にて切断した際の形状は、Ｌ字型になるよう構成しているが、このようにしているのは、以下に述べる理由によるものである。

つまり、突出部６７Ｂの剛性が高いと、無端ベルト６７に瞬間的な大きな力が加わったときに突出部６７Ｂと駆動ローラ６５の両端面（本発明でいう案内部に該当する。）との間に大きな力が発生し、この力と摩擦係数との積により表される摩擦力も大きくなり、突出部６７Ｂが駆動ローラ６５に乗り上げ易くなってしまうのであるが、本実施形態における突出部６７Ｂでは、突出部６７ＢをＬ字型にすることにより、突出部６７Ｂを変形し易くしており、突出部６７Ｂと駆動ローラ６５の両端面との間に瞬間的に大きな力が発生したときには、突出部６７Ｂが変形することにより、この力を吸収し、突出部６７Ｂと駆動ローラ６５の両端面との間の摩擦力を小さくしている。

より具体的に述べると、この突出部６７Ｂと駆動ローラ６５の両端面とは、図５（Ａ）に示すように、例えば、Ａ点にて互いに接触する。このとき突出部６７Ｂには、矢印の方向に力Ｆが加えられ、点Ａは、点Ｂの位置まで変形する。

ここで、比較例として、突出部６７Ｂと素材、幅、高さが等しく、無端ベルト６７の走行方向に対して直交する面にて切断した際の形状が、長方形になる突出部９０に同様の力Ｆが加えられたことを想定すると、図５（Ｂ）に示すように、突出部９０と駆動ローラ６５とが接触するＣ点は、Ｄ点の位置まで変形する。

このときのＣ点からＤ点までの距離と、図５（Ａ）におけるＡ点からＢ点までの距離とを比較すると、Ａ点からＢ点までの距離のほうが長くなっている。つまり、無端ベルト６７の走行方向に対して直交する面にて切断した際の形状が、長方形である突出部９０よりも、Ｌ字型である突出部６７Ｂのほうが、突出部６７Ｂ（９０）と駆動ローラ６５との接点において変形し易く、突出部６７Ｂと駆動ローラ６５の両端面との間に瞬間的に大きな力が発生したときには、この力を吸収し易いことを意味している。この結果、突出部６７Ｂと駆動ローラ６５の両端面との間の摩擦力を小さくし、無端ベルト６７の突出部６７Ｂが駆動ローラ６５に乗り上げ難くしている。

以上のように詳述したプリンタ１においては、無端ベルト６７の突出部６７Ｂにおける駆動ローラ６５の両端面と接触する側の面は、無端ベルト６７の内周面６７Ａに対して垂直であり、突出部６７Ｂにおいて、無端ベルト６７の走行方向に対して直交する面で切断したときの幅は、無端ベルト６７の内周面６７Ａに接する面から離れるにしたがって、連続的または段階的に狭くなるよう構成されている。

また、突出部６７Ｂが変形しても、突出部６７Ｂにおける無端ベルト６７の内周面６７Ａに近い位置は、ほぼ垂直が維持されるよう、駆動ローラ６５の両端面と接触する側の面を無端ベルト６７の内周面６７Ａおよび走行方向に対して垂直に設定している。

したがって、無端ベルト６７に樹脂テープを貼ることなく、用紙３等の搬送対象を円滑に搬送することができる。また、無端ベルト６７の突出部６７Ｂが駆動ローラ６５に乗り上げることを防止することができる。

また、突出部６７Ｂにおける無端ベルト６７の走行方向に対して直交する面にて切断したときの断面形状は、Ｌ字型にしているため、突出部６７Ｂにおける無端ベルト６７の内周面に近い位置は変形し難くされており、無端ベルト６７の位置ずれを規制する一方で、突出部６７Ｂにおける無端ベルト６７の内周面６７Ａから遠い位置は変形し易くされており、駆動ローラ６５の両端面との間に発生する大きな力を吸収することができ、より無端ベルト６７の突出部６７Ｂが駆動ローラ６５に乗り上げ難くし、用紙３を円滑に搬送することができる。

さらに、無端ベルト６７に振動等の外力が加わった場合であっても、突出部６７Ｂが変形することによりその外力を吸収することができるので、突出部６７Ｂが駆動ローラ６５に乗り上げることを防止することができる
また、上述のような突出部６７Ｂが形成された無端ベルト６７を搭載しているので、ベルト搬送部１７のトラブルを少なくしたプリンタ１にすることができる。

なお、本実施形態において、突出部６７Ｂは、無端ベルト６７の両端部近傍に２本の突出部６７Ｂを設けるよう構成したが、特にこのように構成する必要はなく、例えば、無端ベルト６７の中央（一端側に偏った配置であってもよい）に１本の突出部６７Ｂを設けるよう構成してもよい。

また、本実施形態におけるベルト搬送部１７は、プロセス部１６において、トナーを用紙３に転写する際に、用紙３を搬送するために使用したが、特にこのような用途に限らず、例えば、トナー等の記録材を搬送する中間転写ベルト、あるいは感光体ベルト等として使用してもよいし、用紙３等の記録媒体を搬送すると共に、定着部１８を形成する加熱ローラ７０を駆動する駆動ベルト等として使用してもよい。

また、本実施形態にて説明したように、突出部６７Ｂにおける無端ベルト６７の走行方向に対して直交する面にて切断した際の形状は、Ｌ字型である必要はなく、例えば、図４（Ｂ）示すように、駆動ローラ６５と接触する側面（図４（Ｂ）では右側側面）が内周面６７Ａに対して直角である台形にしてもよいし、図６に示すように、無端ベルト６７の内周面６７Ａに積層され、例えば、シリコンからなる硬体層６７Ｄと、硬体層６７Ｄに積層され、例えば、弾性変形し易い発泡シリコンからなる軟体層６７Ｅとの２層から構成されていてもよい。また、突出部６７Ｂは、図７（Ａ）に示すように、無端ベルト６７の走行方向に対して直交する面にて切断した際の形状が、長方形であるものに中空部６７Ｆを形成したものであってもよいし、図７（Ｂ）に示すように、中空部８４Ｂを有するチューブ材８４Ａを、接着剤８３を介して無端ベルト６７の内周面６７Ａに接着する構成であってもよい。更に、図８（Ａ）に示すように、無端ベルト６７の走行方向に対して直交する面にて切断した際の形状が、長方形であるものに無端ベルト６７の走行方向に平行なスリット６７Ｇを形成してもよいし、図８（Ｂ）に示すように、図７（Ｂ）にて示したチューブ材８４Ａにスリット８４Ｃを形成してもよい。

このようにしても、突出部６７Ｃ〜Ｆ、８４Ａを変形し易くすることができるので、突出部６７Ｃ〜Ｆ、８４Ａと駆動ローラ６５の両端面との間の摩擦力を小さくすることができ、延いては、無端ベルト６７の突出部６７Ｃ〜Ｆ、８４Ａが駆動ローラ６５に乗り上げることを防止することができる。

さらに、図７（Ｂ）に示すような中空部８４Ｂを有するチューブ材８４Ａを無端ベルト６７の内周面６７Ａに接着する構成であれば、チューブ材を接着するだけで無端ベルト６７を製造することができるので、無端ベルト６７の製造を容易にすることができる。

また、図６に示すように、突出部が硬体層６７Ｄと軟体層６７Ｅとの２層から構成される場合には、硬体層６７Ｄおよび軟体層６７Ｅを構成する素材として、シリコンを使用する必要はなく、硬体層６７Ｄがベルトの走行に支障を及ぼさない硬さであって、軟体層６７Ｅを構成する素材が硬体層６７Ｄを形成する素材よりも弾性変形し易い素材から構成されていればどのような素材であってもよい。

さらに、本発明は、感光体を無端ベルトによって構成したレーザプリンタにも適用可能であるし、レーザプリンタに限らず、例えば、ＬＥＤプリンタ等であっても、記録媒体を搬送するための搬送ベルトや、中間転写ベルト、あるいは、感光体ベルト等として機能する無端ベルトを備えたプリンタであれば適用可能である。

また、プリンタに限らず、ファクシミリ装置、あるいはコピー機等の画像形成装置であってもよいことは勿論である。

本発明が適用されたプリンタ１を示す要部側断面図である。 プロセス部の詳細を示す断面図である。 ベルト搬送部の詳細を示す斜視図である。 突出部の形状を示す模式図である。 突出部と駆動ローラとの接触時における突出部の変形量を示す説明図である。 変形例における突出部の形状を示す模式図である。 変形例における突出部の形状を示す模式図である。 変形例における突出部の形状を示す模式図である。

符号の説明

１…プリンタ、２…本体ケーシング、３…用紙、４…給紙部、５…画像形成部、６…排紙部、１６…プロセス部、１７…ベルト搬送部、６５…駆動ローラ、６５Ａ…駆動ローラ支持棒、６６…従動ローラ、６６Ａ…従動ローラ支持棒、６７…無端ベルト、６７Ａ…内周面、６７Ｂ…突出部、６７Ｄ…硬体層、６７Ｅ…軟体層、６７Ｆ…中空部、６７Ｇ…スリット、６８…転写ローラ、６８Ａ…転写ローラ支持棒、８０…側板、８０Ａ…挿通孔、８０Ｂ…挿通孔、８１…バネ、８２…渡し板、８３…接着剤、８４Ａ…チューブ材、８４Ｂ…中空部、８４Ｃ…スリット、９０…突出部。

Claims (11)

1. 無端ベルトと、該無端ベルトを回転走行可能に支持する複数の支持ローラとを備え、
   前記無端ベルトの内周面には、該無端ベルトの走行方向に沿って突出部が形成され、
   前記支持ローラには、前記無端ベルトにおける突出部と係合することにより、前記無端ベルトの走行方向に対する横ずれを防止するための案内部が形成されたベルト装置であって、
   前記突出部において、少なくとも前記案内部と接触する側の面は、前記無端ベルトの内周面に対して垂直であり、
   前記突出部において、前記無端ベルトの走行方向に対して直交する面で切断したときの幅は、該無端ベルトの内周面に接する面から離れるにしたがって、連続的または段階的に狭くなるよう構成されていること
   を特徴とするベルト装置。
2. 前記突出部において、前記無端ベルトの走行方向に対して直交する面にて切断したときの断面形状は、Ｌ字型であること
   を特徴とする請求項１に記載のベルト装置。
3. 無端ベルトと、該無端ベルトを回転走行可能に支持する複数の支持ローラとを備え、
   前記無端ベルトの内周面には、該無端ベルトの走行方向に沿って突出部が形成され、
   前記支持ローラには、前記無端ベルトにおける突出部と係合することにより、前記無端ベルトの走行方向に対する横ずれを防止するための案内部が形成されたベルト装置であって、
   前記突出部は、前記無端ベルトの内周面に積層される第１層と、該第１層に積層され、該第１層を形成する素材よりも弾性変形し易い素材からなる第２層とから構成されていること
   を特徴とするベルト装置。
4. 無端ベルトと、該無端ベルトを回転走行可能に支持する複数の支持ローラとを備え、
   前記無端ベルトの内周面には、該無端ベルトの走行方向に沿って突出部が形成され、
   前記支持ローラには、前記無端ベルトにおける突出部と係合することにより、前記無端ベルトの走行方向に対する横ずれを防止するための案内部が形成されたベルト装置であって、
   前記突出部には、前記無端ベルトの走行方向に沿ってスリットが形成されていること
   を特徴とするベルト装置。
5. 無端ベルトと、該無端ベルトを回転走行可能に支持する複数の支持ローラとを備え、
   前記無端ベルトの内周面には、該無端ベルトの走行方向に沿って突出部が形成され、
   前記支持ローラには、前記無端ベルトにおける突出部と係合することにより、前記無端ベルトの走行方向に対する横ずれを防止するための案内部が形成されたベルト装置であって、
   前記突出部は、中空構造であること
   を特徴とするベルト装置。
6. 前記突出部は、チューブ材により構成されていることを特徴とする請求項５に記載のベルト装置。
7. 外部から受信した画像形成データ、あるいは原稿を読み取って得られた画像形成データに基づいて、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
   搬送対象を搬送する搬送装置として、請求項１〜請求項６の何れかに記載のベルト装置を搭載したこと
   を特徴とする画像形成装置。
8. 複数の支持ローラにより回転走行可能に支持される無端ベルトであって、
   そのベルト内周面には、ベルト走行方向に沿って突出部が形成され、
   前記突出部において、少なくともベルト幅方向の一側面は、ベルト内周面に対して垂直であり、
   前記突出部において、ベルト走行方向に対して直交する面で切断したときの幅は、ベルト内周面に接する面から離れるにしたがって、連続的または段階的に狭くなるよう構成されていること
   を特徴とする無端ベルト。
9. 複数の支持ローラにより回転走行可能に支持される無端ベルトであって、
   そのベルト内周面には、ベルト走行方向に沿って突出部が形成され、
   前記突出部は、ベルト内周面に積層される第１層と、該第１層に積層され、該第１層を形成する素材よりも弾性変形し易い素材からなる第２層とから構成されていること
   を特徴とする無端ベルト。
10. 複数の支持ローラにより回転走行可能に支持される無端ベルトであって、
    そのベルト内周面には、ベルト走行方向に沿って突出部が形成され、
    前記突出部には、ベルト走行方向に沿ってスリットが形成されていること
    を特徴とする無端ベルト。
11. 複数の支持ローラにより回転走行可能に支持される無端ベルトであって、
    そのベルト内周面には、ベルト走行方向に沿って突出部が形成され、
    前記突出部は、中空構造であること
    を特徴とする無端ベルト。

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