JP2005326011A - 画像形成装置のベルトのテンション調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像形成装置のベルトのテンション調整装置を提供する。
【解決手段】 ベルトの内側面に接触して回転するテンションローラと，テンションローラから所定距離離れた位置に設置された固定シャフトと，固定シャフトとテンションローラのシャフトとの間を支持する１対のスイングアームと，固定シャフトの円周上で，テンションローラが，ベルトにテンションを加えるようにスイングアームを第１方向に回転させるテンション手段と，固定シャフトの円周上で，スイングアームを，第１方向の逆方向である第２方向に力を加えるテンション解除手段と，を具備し，ベルトの回転時，テンション手段の回転力がテンション解除手段の力より大きく，ベルトの停止時，テンション解除手段の力により，ベルトが弛緩されることを特徴とする。
【選択図】 図４

Description

本発明は，画像形成装置のベルトのテンション調整装置に関する。

一般的に，レーザープリンタのような電子写真方式印刷機は，感光媒体に静電潜像を形成させ，所定の色相を持つトナーで上記静電潜像を現像した後，記録紙に転写させて所望の画像を得る装置である。

図１は，感光媒体として感光ベルトを使用した画像形成装置の一部の構成を示した構成図である。

図１を参照すれば，ローラ１１，１２，１３，１４により無限軌道を走行する感光ベルト１０の回転経路上には，感光ベルト１０を所定電位で帯電させる帯電器１５と，帯電された感光ベルト１０の表面に光を照射して静電潜像を形成させる光走査ユニット１６と，上記静電潜像をトナー画像に現像する現像装置１７と，を具備する。上記トナー画像は，上記感光ベルト１０と接触して回転する転写ローラ２０によって，それらの間に通過する印刷媒体Ｐに転写される。

ローラは，感光ベルトを駆動させる駆動ローラ１１，そのシャフトが一定の位置で支持されたローラ１２及びローラ１３と，上記感光ベルトに適正なテンションを維持するテンションローラ１４とから構成される。

上記テンションローラ１４のシャフト１４ａは，それより所定距離離れたシャフト４２に一対のスイングアーム３０で連結されて支持されており，矢印Ａ方向に，感光ベルト１０にテンションを与えるように付勢されて設置されている。

図２は，図１に示すテンションローラ１４やスイングアーム３０を備えたテンション調整装置の概略的な構成を示す説明図である。

図２を参照すると，シャフト１４ａとシャフト４２との間には，一組のスイングアーム３０が設置されている。シャフト４２の上の上記スイングアーム３０の一方には，テンションバネ４４及びボス４６が設置されている。

上記ボス４６は，シャフト４２に固設される。テンションバネ４４の一端は，ボス４６と連結し，その他端は，付勢された状態でスイングアーム３０と連結する。このテンションバネ４４は，上記テンションローラ１４にテンションを付加する方向（図１で，矢印Ａ方向）に付勢されている。したがって，テンションローラ１４は，感光ベルト１０をピーンと維持する。

しかし，上記の従来に係る感光ベルト１０のテンションを調整するテンション調整装置は，感光ベルト１０の駆動と関係なく常に感光ベルト１０にテンションを付加していて，印刷機を長時間使用しない場合に感光ベルト１０が変形してしまう。かかる感光ベルト１０の変形は，印刷品質の低下を招く。

一方，感光ベルトの変形を防止するための装置が，下記に示す特許文献１に開示されている（例えば，特許文献１，参照）。上記特許文献１に開示されたテンション装置は，カムと，上記カムに感光ベルトの駆動部の回転を伝達する複数のギアとからなっている。

特開２００１−２２１８８号

しかしながら，上記特許文献１に開示された装置は，カムを使用するために装置が複雑であり，また，感光ベルトを長時間使用する時，感光ベルトのテンション力が変わりうる点で問題であった。

本発明は，上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，小さな設置空間で，感光ベルトのテンションの維持及び解除動作を効果的に行うことが可能な画像形成装置のベルトのテンション調整装置を提供することである。

上記課題を解決するため，本発明の第１の観点によれば，画像形成装置のベルトのテンション調整装置は，ベルトの内側面に接触して回転するテンションローラと，上記テンションローラから所定距離離れた位置に設置された固定シャフトと，上記固定シャフトと上記テンションローラのシャフトとの間を支持する１対のスイングアームと，上記固定シャフトの円周上で，上記テンションローラが，上記ベルトにテンションを加えるように上記スイングアームを第１方向に回転させるテンション手段と，上記固定シャフトの円周上で，上記スイングアームを，第１方向の逆方向である第２方向に力を加えるテンション解除手段と，を具備し，上記ベルトの回転時，上記テンション手段の回転力が上記テンション解除手段の力より大きく，上記ベルトの停止時，上記テンション解除手段の力により，上記ベルトが弛緩されることを特徴としている。

上記テンション手段は，上記固定シャフトの円周上で，上記スイングアームの外側に設置された摩擦クラッチと，上記固定シャフトの円周上で，上記スイングアームとの間に上記摩擦クラッチが配置された固定シャフトギアと，上記固定シャフトギアを回転させる手段と，を具備するように構成しても良い。

上記摩擦クラッチは，上記固定シャフトギアと上記スイングアームとの間に設置された摩擦クラッチバネを具備する。

上記摩擦クラッチは，上記摩擦クラッチバネと上記スイングアームとの間に配置され，上記摩擦クラッチバネの一端に結合され，かつ上記スイングアームとは分離されて，上記摩擦クラッチバネの摩擦力を上記スイングアームに伝達するスリップリングをさらに具備することが望ましい。

上記回転手段は，上記ベルトを駆動するギアと上記固定シャフトギアとの間に設置された複数の中継ギアであるように構成しても良い。また，上記回転手段は，上記固定シャフトギアを駆動するモータである。

上記テンション解除手段は，上記固定シャフトの円周上で，上記スイングアームに対して上記テンション手段と反対側に配置され，上記第２方向に付勢されたテンション解除バネを具備する。

上記テンション解除手段は，上記固定シャフトの円周上で，上記テンション解除バネに対して上記スイングアームと反対側に配置され，上記固定シャフトに固定されたボスをさらに具備することが望ましい。

また，上記テンション解除バネと対向する上記ボスの側面には，同心円上に複数の溝が形成されており，上記テンション解除バネの一端は，上記ボスの側面に形成された溝と結合されて，上記テンション解除バネのテンション力を調節する。

上記ボスが上記固定シャフトに結合される位置によって，上記テンション解除バネのテンション力が調節されうる。また上記ベルトは，感光ベルトであるように構成しても良い。

以上説明したように，本発明によれば，摩擦クラッチの使用で感光ベルトに適正なテンションを与えることができ，テンション解除バネの使用により，感光ベルトに加えられるテンション力の調節が容易である。また，印刷機を使用しない時は，感光ベルトをリリースさせて感光ベルトの変形を防止できる。

以下，本発明の好適な実施の形態について，添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお，以下の説明及び添付図面において，略同一の機能及び構成を有する構成要素については，同一符号を付することにより，重複説明を省略する。

以下，添付された図面を参照して，本発明の望ましい実施例による画像形成装置のベルトのテンション調整装置を詳細に説明する。

図３は，本発明による画像形成装置のベルトのテンション調整装置が適用された画像形成装置の構成を概略的に示す図面であり，図１の構成要素と実質的に同じ構成要素には，同じ名称を使用して詳細な説明は省略する。

図３を参照すれば，ローラ１１１，ローラ１１２，ローラ１１３，ローラ１１４により無限軌道を走行する感光ベルト１１０の回転経路上には，感光ベルト１１０を所定電位に帯電させる帯電器１１５と，帯電された感光ベルト１１０の表面に光を照射して静電潜像を形成させる光走査ユニット１１６と，上記静電潜像をトナー画像に現像する現像装置１１７と，を具備する。

上記トナー画像は，上記感光ベルト１１０と接触して回転する転写ローラ１２０によって，感光ベルト１１０と転写ローラ１２０の間に通過する印刷媒体Ｐに転写される。

上記ローラ１１１〜ローラ１１４は，感光ベルト１１０を駆動させるための駆動ローラ１１１と，シャフトが所定位置に支持されたローラ１１２及びローラ１１３と，上記感光ベルト１１０に適切なテンションを維持させるテンションローラ１１４とから構成される。

上記テンションローラ１１４のシャフト１１４ａは，それより所定距離離れた固定シャフト１４２に，スイングアーム１３０で連結されて支持されており，駆動ローラ１１１の回転時，図３に示す矢印Ａ方向に付勢可能なように設置されている。

駆動ローラ１１１のギア１１１ａとシャフト１４２の外周に位置したシャフトギア１５０との間には，複数の中継ギア１６０が設置されて，上記駆動ローラギア１１１ａの回転力を上記シャフトギア１５０に伝達する。したがって，上記シャフトギア１５０は，駆動ローラ１１１ａに従動されて回転する。

次に，図４は，図３に示す感光ベルトのテンション調整装置の概略的な構成について示す説明図である。

図４を参照すれば，テンションローラ１１４のシャフト１１４ａとシャフト１４２との間には，一組のスイングアーム１３０が設置されている。シャフト１４２上に，一組のスイングアーム１３０のうち一方のスイングアーム１３０には，スリップリング１５４，摩擦クラッチバネ１５２及びシャフトギア１５０が順次に連結されており，他側には，テンション解除バネ１４４及びボス１４６が順次に配置されている。上記スリップリング１５４及び摩擦クラッチバネ１５２は，摩擦クラッチを形成する。

上記ギア１５０は，駆動ローラ１１１のギア１１１ａから複数の中継ギア１６０を通じて連結されており，駆動ローラ１１１のギア１１１ａの回転に連動し，図３に示すように，上記ギア１５０は，駆動ローラ１１１の回転方向の逆方向である矢印Ｂ方向に回転する。

上記摩擦クラッチバネ１５２は，その一端がギア１５０と連結し，その他端はスリップリング１５４と連結している。駆動ローラ１１１のギア１１１ａの回転力が摩擦クラッチバネ１５２を圧縮させ，上記摩擦クラッチバネ１５２の圧縮力は，スリップリング１５４とスイングアーム１３０との摩擦力に変換され，この摩擦力がスイングアーム１３０を回動させる。上記スリップリング１５４は，上記スイングアーム１３０とは分離されて設置される。

上記ギア１５０及びスリップリング１５４には，互いに対向する方向に凸部１５０ａ，１５４ａが形成され，上記摩擦クラッチバネ１５２は，上記凸部１５０ａ，凸部１５４ａを覆う構造が望ましい。また，上記ギア１５０とスリップリング１５４との間で一定の間隔を維持し，摩擦クラッチバネ１５２を包む摩擦クラッチリング１５６がさらに設置されたことが望ましい。

上記ボス１４６は，シャフト１４２に固定手段，例えば，スクリュー１４８で固設され，上記テンション解除バネ１４４は，その一端は，ボス１４６に形成された溝１４６ａに結合され，その他端は，スイングアーム１３０に付勢された状態に結合される。

上記テンション解除バネ１４４は，上記テンションローラ１１４のテンションを解除する方向（図３に示す矢印Ｂ方向）に付勢されている。また，テンション解除バネ１４４は，摩擦クラッチバネ１５２からスイングアーム１３０に伝達される回転力を制御する役割を行う。

すなわち，図３に示すＡ方向に加えられる回転力が一定である時，Ｂ方向に加えられるテンション解除バネ１４４の弾性力を調節することによって容易にＡ方向の順方向回転力を調節できる。

図５は，テンション解除バネ１４４と対向するボス１４６の側面を図示した図面である。

図５を参照すれば，テンション解除バネ１４４と対向するボス１４６の側面には，同心円状に複数の溝１４６ａが形成されている。テンション解除バネ１４４の端部をボス１４６の一側に形成された溝１４６ａで移動させることによって，テンション解除バネ１４４の弾性力を容易に調節できる。また，スクリュー１４８をはずして，ボス１４６をシャフト１４２の上で移動させつつ組立てれば，テンション解除バネ１４４の弾性力が容易に調節されうる。

例えば，テンション解除バネ１４４の端部の固定先を，図５に示すボス１４６の垂直上方向に形成された第１の溝１４６ａから時計方向に３つめの第２の溝１４６ａに移し変えることで，弾性力を高める／弱めることができる。

上記構造の感光ベルトのテンション調整装置の作用を，図面を参照して詳細に説明する。

まず，駆動ローラ１１１が回転すれば，駆動ローラギア１１１ａと連結された中継ギア１６０とシャフトギア１５０とが従動されて回転する。シャフトギア１５０が一定速度に回転するにつれて，摩擦クラッチバネ１５２が圧縮されつつ，スリップリング１５４をスイングアーム１３０側に圧着させる。この時，スリップリング１５４とスイングアーム１３０との間には摩擦力が発生し，この摩擦力が，スイングアーム１３０を矢印Ａ方向に回転させる回転力を出す。この回転力は，矢印Ｂ方向に作用するテンション解除バネ１４４の力より大きく設計されて，スイングアーム１３０はＡ方向に回転する。

一方，感光ベルト１１０の長時間使用により，感光ベルト１１０のテンション力が変化する場合，感光ベルト１１０のテンション力を調節するために，テンション解除バネ１４４のテンションを調節する。すなわち，ボス１４６の溝１４６ａに連結されたテンション解除バネ１４４の端部の位置を変更するか，またはシャフト１４２の上のボス１４６の位置をスクリュー１４８で調節する。

一方，駆動ローラ１１１が停止すれば，スイングアーム１３０に伝達された回転力はなくなり，テンション解除バネ１４４の力によって，スイングアーム１３０は感光ベルト１１０から内側に移動し，したがって，感光ベルト１１０はリリースされる。したがって，駆動ローラ１１１の長時間停止時にも，感光ベルト１１０の変形が防止される。

上記実施例では，複数の中継ギアを使用してシャフトギアを回転させたが，必ずしもこれに限定されるものではない。すなわち，シャフト１４２を別途のモータで回転させることもできる。

以上，添付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，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例を想定し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は，画像形成装置のベルトのテンション調整装置などに適用可能である。

従来に係る画像形成装置のベルトのテンション調整装置を備えた印刷機の概略的な構成を示す説明図である。 図１のテンション調整装置の概略的な構成を示した説明図である。 本実施の形態にかかる画像形成装置のベルトのテンション調整装置を備えた印刷機の概略的な構成を示す説明図である。 図３のテンション調整装置の概略的な構成を示した説明図である。 図４のテンション解除バネと対向するボスの側面を示した説明図である。

符号の説明

１１１ 駆動ローラ
１１１ａ ギア
１１４ テンションローラ
１１４ａ，１４２ シャフト
１３０ スイングアーム
１４４ テンション解除バネ
１４６ ボス
１４８ スクリュー
１５０ シャフトギア
１５０ａ，１５４ａ 凸部
１５２ 摩擦クラッチバネ
１５４ スリップリング
１５６ 摩擦クラッチリング
１６０ 中継ギア

Claims (11)

1. ベルトの内側面に接触して回転するテンションローラと；
   前記テンションローラから所定距離離れた位置に設置された固定シャフトと，
   前記固定シャフトと前記テンションローラのシャフトとの間を支持する１対のスイングアームと；
   前記固定シャフトの円周上で，前記テンションローラが，前記ベルトにテンションを加えるように，前記スイングアームを第１方向に回転させるテンション手段と；
   前記固定シャフトの円周上で，前記スイングアームを，第１方向の逆方向である第２方向に力を加えるテンション解除手段と；
   を具備し，
   前記ベルトの回転時，前記テンション手段の回転力が前記テンション解除手段の力より大きく，前記ベルトの停止時，前記テンション解除手段の力により，前記ベルトが弛緩されることを特徴とする，ベルトのテンション調整装置。
2. 前記テンション手段は，
   前記固定シャフトの円周上で，前記スイングアームの外側に設置された摩擦クラッチと；
   前記固定シャフトの円周上で，前記スイングアームとの間に前記摩擦クラッチが配置された固定シャフトギアと；
   前記固定シャフトギアを回転させる手段と；
   を具備することを特徴とする，請求項１に記載のベルトのテンション調整装置。
3. 前記摩擦クラッチは，
   前記固定シャフトギアと前記スイングアームとの間に設置された摩擦クラッチバネを具備することを特徴とする，請求項２に記載のベルトのテンション調整装置。
4. 前記摩擦クラッチは，
   前記摩擦クラッチバネと前記スイングアームとの間に配置され，前記摩擦クラッチバネの一端に結合され，かつ前記スイングアームとは分離されて，前記摩擦クラッチバネの摩擦力を前記スイングアームに伝達するスリップリングをさらに具備することを特徴とする，請求項３に記載のベルトのテンション調整装置。
5. 前記回転手段は，前記ベルトを駆動するギアと前記固定シャフトギアとの間に設置された複数の中継ギアであることを特徴とする，請求項２に記載のベルトのテンション調整装置。
6. 前記回転手段は，前記固定シャフトギアを駆動するモータであることを特徴とする，請求項２に記載のベルトのテンション調整装置。
7. 前記テンション解除手段は，
   前記固定シャフトの円周上で，前記スイングアームに対して前記テンション手段と反対側に配置され，前記第２方向に付勢されたテンション解除バネを具備することを特徴とする，請求項１に記載のベルトのテンション調整装置。
8. 前記テンション解除手段は，
   前記固定シャフトの円周上で，前記テンション解除バネに対して前記スイングアームと反対側に配置され，前記固定シャフトに固定されたボスをさらに具備することを特徴とする，請求項７に記載のベルトのテンション調整装置。
9. 前記テンション解除バネと対向する前記ボスの側面には，同心円上に複数の溝が形成されており，
   前記テンション解除バネの一端は，前記ボスの側面に形成された溝と結合されて，前記テンション解除バネのテンション力を調節することを特徴とする，請求項８に記載のベルトのテンション調整装置。
10. 前記ボスが前記固定シャフトに結合される位置によって，前記テンション解除バネのテンション力が調節されることを特徴とする，請求項８に記載のベルトのテンション調整装置。
11. 前記ベルトは，感光ベルトであることを特徴とする，請求項１〜１０のうちいずれか１項に記載のベルトのテンション調整装置。

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