JP2006162659A - ベルト駆動装置及びそれを有する画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルトのローラ軸方向への移動に応じてローラ軸に変位を与えるローラ軸変位部材をローラの端部に配設することによって、ベルトの蛇行を防止してビードの摩耗を抑制し、ビードがプーリに乗り上げることがなく、ベルトの外れを防止することができるようにする。
【解決手段】複数のローラと、該ローラに張架された無端ベルトとを有し、該無端ベルトが前記ローラによって回転駆動されるベルト駆動装置であって、複数の前記ローラのうちの少なくとも一つのローラにおける少なくとも一方の端部に、前記ローラの軸方向への前記無端ベルトの移動に応じて、前記ローラの軸に変位を与えるローラ軸変位部材が配設されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ベルト駆動装置及びそれを有する画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式の画像形成装置においては、画像形成のために記録媒体を画像形成部に搬送するためにベルトが使用されている。この場合、画像形成部と隣接して配設されたベルト搬送装置のベルトによって記録媒体を吸着し、前記ベルトを駆動することによって記録媒体を画像形成部に送り込んで画像形成を行うようになっている。

前記ベルト搬送装置は、無端ベルトを平行する二本のローラの周囲に掛け回し、少なくとも片方のローラを回転駆動させることによってベルト駆動を行うようになっている。しかし、二本のローラの平行度、ベルトの張力の不均衡、ローラの寸法精度等によってベルトの蛇行が発生してしまうことがある。

そこで、ベルトの蛇行を防止するために、ローラの端部に同軸上に回転可能に、かつ、軸方向に固定されたプーリを備えるとともに、ベルトの端の内周にビードを配設し、該ビードを前記プーリの溝に係合させて回転させるベルト駆動装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−２３５１８号公報

しかしながら、前記従来のベルト駆動装置においては、ベルトの蛇行をビードとプーリの溝部との係合によって規制しているので、蛇行する力が増大するとビードとプーリとの摩擦力が増大してビードが摩耗し、摩耗したビードがプーリに乗り上げてベルトが外れてしまう。そして、一旦（たん）ベルトが外れてしまうと復旧することはなく、ベルト装置の交換を余儀なくされてしまうので、大幅なコストがかかってしまう。

本発明は、前記従来のベルト駆動装置の問題点を解決して、ベルトのローラ軸方向への移動に応じてローラ軸に変位を与えるローラ軸変位部材をローラの端部に配設することによって、ベルトの蛇行を防止してビードの摩耗を抑制し、ビードがプーリに乗り上げることがなく、ベルトの外れを防止することができるベルト駆動装置及びそれを有する画像形成装置を提供することを目的とする。

そのために、本発明のベルト駆動装置においては、複数のローラと、該ローラに張架された無端ベルトとを有し、該無端ベルトが前記ローラによって回転駆動されるベルト駆動装置であって、複数の前記ローラのうちの少なくとも一つのローラにおける少なくとも一方の端部に、前記ローラの軸方向への前記無端ベルトの移動に応じて、前記ローラの軸に変位を与えるローラ軸変位部材が配設されている。

本発明によれば、ベルト駆動装置は、複数のローラと、該ローラに張架された無端ベルトとを有し、該無端ベルトが前記ローラによって回転駆動されるベルト駆動装置であって、複数の前記ローラのうちの少なくとも一つのローラにおける少なくとも一方の端部に、前記ローラの軸方向への前記無端ベルトの移動に応じて、前記ローラの軸に変位を与えるローラ軸変位部材が配設されている。

この場合、ベルトの蛇行を防止してビードの摩耗を抑制し、ビードがプーリに乗り上げることがなく、ベルトの外れを防止することができるベルト駆動装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図２は本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の概略図である。

図において、１０は用紙トレイであり、画像形成装置に脱着可能に装着され、内部に記録媒体としての用紙１１が積層される。前記用紙トレイ１０の内部には用紙積載板１２が図示されない支持軸に回動可能に配設され、用紙１１は前記用紙積載板１２上に積載される。また、用紙トレイ１０には用紙１１の積載位置を規制する図示されないガイド部材が配設され、用紙１１の繰り出し方向（図における右方向）に対して直交する方向の用紙１１の側面の位置と、用紙１１の繰り出し方向に対する用紙１１の積載位置とを一定に規制する。

前記用紙トレイ１０の繰り出し側には、図示されない支持軸に回転可能にリフトアップレバー１３が配設され、前記支持軸はモータ１４と接離可能に係合される。前記用紙トレイ１０が画像形成装置に挿入されると、リフトアップレバー１３とモータ１４とが係合し、図示されない制御部がモータ１４を駆動する。前記リフトアップレバー１３が回転することによって、リフトアップレバー１３の先端部が用紙積載板１２の底部を持ち上げ、用紙積載板１２上に積載された用紙１１が上昇する。そして、用紙１１がある高さまで上昇すると、上昇検知部２１が検知し、前記制御部が前記上昇検知部２１が検知した情報に基づいてモータ１４を停止させる。

また、用紙トレイ１０の繰り出し側には、用紙１１を一枚ずつ上から繰り出す用紙繰り出し部２０が配設されている。該用紙繰り出し部２０は、ある高さまで上昇した用紙１１に圧接するように配設されたピックアップローラ２２と、該ピックアップローラ２２によって繰り出された用紙１１を一枚ずつに分離するフィードローラ２３及びリタードローラ２４から成るローラ対とを有する。また、用紙繰り出し部２０は、用紙１１の有無を検知する用紙有無検知部２５、及び、用紙１１の残量を検知する用紙残量検知部２６を有する。

そして、用紙繰り出し部２０から一枚に捌（さば）いて繰り出された用紙１１は、用紙搬送部３０に送られる。繰り出された用紙１１は、用紙センサ３１を通過し、搬送ローラ対３２に送られる。該搬送ローラ対３２は、前記用紙１１が用紙センサ３１を通過したタイミングに基づいて制御部が制御する図示されない駆動部によって駆動され、用紙１１を送り出す。一般的に、用紙センサ３１を通過したタイミングより搬送ローラ対３２を回転し始めるタイミングを遅らせることによって、用紙１１は搬送ローラ対３２の圧接部に押し込まれ、用紙１１の斜行を矯正している。

次に、前記搬送ローラ対３２から送り出された用紙１１は、用紙センサ３３を通過し、搬送ローラ対３４に送られる。該搬送ローラ対３４は、用紙センサ３３を通過した時点から図示されない駆動部によって回転され、用紙１１を止めることなく送り出す。前記搬送ローラ対３４によって送り出された用紙１１は、書き込みセンサ３５を通過して画像形成部４０に送られる。

そして、該画像形成部４０は、直列に並べられた四つのトナー像形成部４１、及び、該トナー像形成部４１によって形成されたトナー像を用紙１１の上面にクーロン力によって転写する転写部５０を有する。前記トナー像形成部４１は、トナー像を担持するＯＰＣ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｈｏｔｏ Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）ドラム４２、該ＯＰＣドラム４２の表面を帯電させる帯電ローラ４５、帯電したＯＰＣドラム４２の表面に静電潜像を形成するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）アレイから成るＬＥＤヘッド４３、静電潜像にトナー像を摩擦帯電によって形成する現像ローラ４４、及び、トナーを供給するトナー供給部４６を有する。

また、前記転写部５０は、用紙１１を静電吸着して搬送する無端ベルトとしての転写ベルト５１、図示されない駆動部によって回転され前記転写ベルト５１を駆動するローラとしてのドライブローラ５２、該ドライブローラ５２と対を成し転写ベルト５１が張架されるローラとしてのアイドルローラ５３、前記トナー像形成部４１に対向しＯＰＣドラム４２に圧接するように配置され、トナー像を用紙１１に転写するように電圧を印加する転写ローラ５４、前記転写ベルト５１上に付着したトナーを掻（か）き取りクリーニングするクリーニングブレード５５、及び、該クリーニングブレード５５によって掻き落とされたトナーを堆（たい）積するトナーボックス５６を有する。

そして、前記トナー像形成部４１及び転写ベルト５１は同期して駆動され、該転写ベルト５１に静電吸着された用紙１１にトナー像を順次重ね合わせて転写する。前記画像形成部４０で画像が転写された用紙１１は、トナー像を用紙１１に熱と圧力で融着させる定着部９０に送り出される。

そして、該定着部９０は、内部に熱源となるハロゲンランプ９３を備え、表面を弾性体で形成されたアッパローラ９１とロワローラ９２とから成るローラ対を有し、前記画像形成部４０から送り出された用紙１１上のトナー像に熱と圧力を印加してトナー像を溶解し、用紙１１に定着させる。その後、該用紙１１は排出ローラ９４によってスタッカ部９５に排出される。

次に、前記転写部５０のベルト駆動装置の基本的な構成について説明する。

図３は本発明の第１の実施の形態におけるベルト駆動装置の基本的な構成を示す上面図、図４は本発明の第１の実施の形態におけるベルト駆動装置の基本的な構成を示す側面図、図５は本発明の第１の実施の形態における転写ベルトの蛇行を説明する第１の図、図６は本発明の第１の実施の形態における転写ベルトの蛇行を説明する第２の図である。

図３及び４に示されるように、転写部５０のベルト駆動装置は、ベルトフレーム６１に回転可能に支持され、端部に歯車６０が固定係止された表面が高摩擦のドライブローラ５２、両端部を軸受け６２に回転可能に支持されたアイドルローラ５３等を有する。そして、前記軸受け６２は、ベルトフレーム６１の穴６１ａに摺（しゅう）動可能に支持され、スプリング５９によって付勢されて転写ベルト５１を張架し、図示されない駆動部によって回転され、転写ベルト５１を矢印ａ方向に走行させる。

前記アイドルローラ５３の一端部には同軸上に回転可能に、かつ、軸方向には固定されたプーリ５７が配設され、転写ベルト５１の一端部の内周に貼（は）り付けられた蛇行防止部材としてのビード５８が前記プーリ５７の溝に係合することによって、転写ベルト５１が矢印ａ方向と直交する方向へ移動すること（以下「蛇行」という。）を制限し、転写ベルト５１が外れてしまうことを防止している。

通常、転写ベルト５１は、ポリイミド、ウレタン等の弾性を有する樹脂から成り、遠心成形される。また、ビード５８はウレタンゴム等から成り、前記転写ベルト５１に両面粘着テープや接着剤等で貼り付けられる。なお、これはあくまでも一例であり、その他の材料が使用されることもある。

前記転写ベルト５１が走行中、ドライブローラ５２とアイドルローラ５３との平行度によって、例えば、図５に示されるように、アイドルローラ５３の右側の軸端部が上方向に捩（ねじ）れた場合は、転写ベルト５１は巻き付いたローラの軸に垂直に走行するので、図５に示されるような走行軌跡を示し、結果として転写ベルト５１は矢印ａ方向に対して直交する矢印ｂ方向に蛇行し、逆に、軸端部が下方向に捩れた場合は、図６に示されるように、矢印ｃ方向に蛇行することが分かっている。このとき、図５及び６から分かるように、ローラ対の捩れた量に比例してベルトが蛇行する。

そして、前述されたように、転写ベルト５１が蛇行すると、ビード５８はプーリ５７の溝部に摺擦されながら転写ベルト５１の蛇行を規制する。

次に、前記ベルト駆動装置の構成を詳細に説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態におけるベルト駆動装置の詳細な構成を示す上面図、図７は本発明の第１の実施の形態におけるベルト駆動装置の詳細な構成を示す側面図である。

本実施の形態におけるベルト駆動装置の構成を子細にみると、図１及び７に示されるように、アイドルローラ５３に一端部の同軸上には外周に溝が形成されたプーリ５７が回転可能に、かつ、軸方向に摺動可能に配設され、軸方向移動検知部材として機能する。そして、前記プーリ５７の外周に形成された溝に係合するように転写ベルト５１の内周に帯状弾性部材としてのビード５８が配設される。

そして、前記同軸端部側のベルトフレーム６１には、ローラ軸変位部材としてのアーム６３が回転軸６３ａに回転可能に支持され、アーム６３の穴６３ｂには軸受け６２が摺動可能に配設され、アイドルローラ５３を回転可能に支持する。

また、前記アーム６３とプーリ５７との間には、ドライブローラ５２の回転軸Ｏ１に対して傾斜した回転軸６４ａを有するローラ軸変位部材としてのローラ傾動レバー６４が配設される。

次に、該ローラ傾動レバー６４について説明する。

図８は本発明の第１の実施の形態におけるローラ傾動レバーの三面図、図９は本発明の第１の実施の形態におけるローラ傾動レバーの斜視図、図１０は本発明の第１の実施の形態におけるローラ傾動レバーの動作を示す図である。なお、図８（ａ）はローラ傾動レバーの上面図、図８（ｂ）はローラ傾動レバーの側面図、図８（ｃ）はローラ傾動レバーの正面図である。

図８及び９に示されるように、ローラ傾動レバー６４はドライブローラ５２の回転軸Ｏ１に対して角度θだけ傾斜した回転軸６４ａを有し、楕（だ）円孔部６４ｂにはアイドルローラ５３の軸が回転可能に、かつ、スライド可能に貫通され、プーリ５７に接するように凸部６４ｃが配設される。

前記ローラ傾動レバー６４は傾斜した回転軸６４ａを有するので、回転した場合には、図８（ｂ）に示されるような軌跡６４ｄを描いて回転する。したがって、アイドルローラ５３の軸端部が図２における下方向に傾斜した場合は、ローラ傾動レバー６４も下方向で、かつ、アイドルローラ５３に近づく方向に回転し、プーリ５７を押し込むように動作する。また、同じくアイドルローラ５３の軸端部が上方向に傾斜した場合は、ローラ傾動レバー６４は上方向で、かつ、アイドルローラ５３から離れる方向に回転する。そして、ローラ傾動レバー６４が回転軸６４ａを中心にして回転する際に、前記ローラ傾動レバー６４の姿勢は、図１０に示されるように、連続的に変化するようになっている。

次に、前記構成のベルト駆動装置の動作について説明する。

図１１は本発明の第１の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第１の図、図１２は本発明の第１の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第２の図、図１３は本発明の第１の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第３の図である。

まず、図１１に示されるように、転写ベルト５１が右側に寄っている場合、プーリ５７は転写ベルト５１に配設されたビード５８に従って右側に位置している。それに従って、ローラ傾動レバー６４は、アイドルローラ５３の自重によって下方向に移動するとともに、回転軸６４ａを中心に回転し、アイドルローラ５３側に付勢される。そのため、アイドルローラ５３は図１１に示されるように傾動する。

図示されないドライブローラ５２が回転されて転写ベルト５１が走行を始めると、矢印Ｃ方向にベルトが蛇行し、それに伴って、プーリ５７はビード５８に押されて矢印Ｃ方向に移動する。

前記ローラ傾動レバー６４は、凸部６４ｃでプーリ５７と接触しているので、該プーリ５７に押されて傾斜した回転軸６４ａの同心上を回転し、図１２に示されるような位置になる。図１２に示されるような状態においては、アイドルローラ５３の回転軸Ｏ２と図示されないドライブローラ５２の回転軸Ｏ１とがほぼ平行になるので、転写ベルト５１の蛇行は減少し、この位置で蛇行は収まり安定して走行することになる。

また、転写ベルト５１が左側に寄っている場合、プーリ５７も左側に位置し、これに伴ってローラ傾動レバー６４は左側に付勢されるので、回転軸６４ａを中心として回転し、図１３に示されるように、アイドルローラ５３が傾動する。

そして、図１３に示されるようにアイドルローラ５３が傾動した場合は、ベルトの走行によって転写ベルト５１は矢印Ｂ方向に蛇行するので、プーリ５７は同様に矢印Ｂ方向に移動する。ローラ傾動レバー６４は、アイドルローラ５３の自重によって凸部６４ｃがプーリ５７に接するように下方向に、かつ、アイドルローラ５３側に回転し、図１２に示されるような状態で転写ベルト５１は安定して走行する。

本実施の形態においては、アイドルローラ５３の動作として、図１１に示される状態から図１２に示される状態への動作、及び、図１３に示される状態から図１２に示される状態への二つの動作について説明したが、アイドルローラ５３がどの方向に傾動しても、ローラ傾動レバー６４は転写ベルト５１の蛇行方向に応じてアイドルローラ５３の蛇行を常に低減して打ち消す方向に傾動させるようになっている。そのため、例えば、ベルト装置の組み立て時に転写ベルト５１及びアイドルローラ５３の位置をあらかじめ決められた位置に組み立てる必要はなく、転写ベルト５１を走行させるとおのずと蛇行を低減して打ち消す位置にアイドルローラ５３が傾動し、転写ベルト５１は蛇行することなく、安定して走行することができる。

このように、本実施の形態においては、ドライブローラ５２の回転軸Ｏ１に対して傾斜した回転軸６４ａを有するローラ傾動レバー６４が転写ベルト５１の蛇行方向に応じてアイドルローラ５３を傾動させることによって、転写ベルト５１の蛇行は常に補正され、かつ、防止される。したがって、プーリ５７とビード５８との接触力が低減され、ビード５８の摩耗が抑えられるので、ビード５８がプーリ５７を乗り越えて、転写ベルト５１が外れてしまうことがない。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付与することによって、その説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。

図１４は本発明の第２の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第１の図、図１５は本発明の第２の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第２の図、図１６は本発明の第２の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第３の図である。

本実施の形態においては、前記第１の実施の形態において転写ベルト５１に貼り付けられていたビード５８が削除され、また、プーリ７１にはビード５８に係合する溝は形成されず、転写ベルト５１の端部に接するフランジ部が配設されている。

次に、本実施の形態におけるベルト駆動装置の動作について説明する。

まず、前記第１の実施の形態と同様に、図１４に示されるように、転写ベルト５１が右側に寄っている場合、プーリ７１は転写ベルト５１の端部に接触するように右側に位置している。それに従ってローラ傾動レバー６４も下方向に、かつ、アイドルローラ５３側に回転し、アイドルローラ５３は図１４に示されるように傾動する。

図示されないドライブローラ５２が回転されて転写ベルト５１が走行を始めると、前述されたように矢印Ｃ方向にベルトが蛇行し、それに伴って、プーリ７１は転写ベルト５１に押されて矢印Ｃ方向に移動する。

前記ローラ傾動レバー６４は、凸部６４ｃでプーリ７１と接触しているので、該プーリ７１に押されて傾斜した回転軸６４ａの同心上を回転し、図１５に示されるような位置になる。図１５に示されるような位置においては、アイドルローラ５３の回転軸Ｏ２と図示されないドライブローラ５２の回転軸Ｏ１とがほぼ平行になるので、転写ベルト５１の蛇行は減少し、この位置で蛇行は収まり安定して走行することになる。

また、図１６に示されるようにアイドルローラ５３が傾動した場合、転写ベルト５１が矢印Ｂ方向に蛇行するので、プーリ７１と転写ベルト５１との間に隙（すき）間が開いてしまう。しかし、ローラ傾動レバー６４はアイドルローラ５３の自重によって下方向に力を受けているので、常に凸部６４ｃがプーリ７１に接するように回転され、図１５に示されるような状態で転写ベルト５１は安定して走行する。

本実施の形態においては、アイドルローラ５３の動作として、図１４に示される状態から図１５に示される状態への動作、及び、図１６に示される状態から図１５に示される状態への二つの動作について説明したが、アイドルローラ５３がどの方向に傾動しても、ローラ傾動レバー６４は転写ベルト５１の蛇行方向に応じてアイドルローラ５３の蛇行を常に低減して打ち消す方向に傾動させるようになっている。そのため、例えば、ベルト装置の組み立て時に転写ベルト５１及びアイドルローラ５３の位置をあらかじめ決められた位置に組み立てる必要はなく、転写ベルト５１を走行させるとおのずと蛇行を低減して打ち消す位置にアイドルローラ５３が傾動し、転写ベルト５１は蛇行することなく、安定して走行することができる。

また、本実施の形態においては、転写ベルト５１にビード５８が配設されていないので、ビード５８の摩耗やビード５８がプーリ７１を乗り越えてしまうという問題を完全に解決することができる。

このように、本実施の形態においては、ドライブローラ５２の回転軸Ｏ１に対して傾斜した回転軸６４ａを有するローラ傾動レバー６４が転写ベルト５１の蛇行方向に応じてアイドルローラ５３を傾動させることによって、転写ベルト５１の蛇行は常に補正され、かつ、防止される。

さらに、転写ベルト５１にビード５８が配設されないので、ビード５８の摩耗やビード５８がプーリ７１を乗り越えてしまい、転写ベルト５１が脱落してしまうという問題点を完全に解決することができ、大幅なコストダウンが可能になる。

次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１及び第２の実施の形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付与することによって、その説明を省略する。また、前記第１及び第２の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。

図１７は本発明の第３の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第１の図、図１８は本発明の第３の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第２の図、図１９は本発明の第３の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第３の図である。

本実施の形態においては、前記第１及び第２の実施の形態におけるプーリ５７及びプーリ７１が削除され、ローラ傾動レバー７３に転写ベルト５１の端部に接するフランジ部が配設される。

次に、本実施の形態におけるベルト駆動装置の動作について説明する。

まず、前記第２の実施の形態と同様に、図１７に示されるように、転写ベルト５１が右側に寄っている場合、ローラ傾動レバー７３は下方向に、かつ、アイドルローラ５３側に回転し、転写ベルト５１の端部に接触し、アイドルローラ５３は図１７に示されるように傾動する。

図示されないドライブローラ５２が回転されて転写ベルト５１が走行を始めると、前述されたように矢印Ｃ方向にベルトが蛇行する。それに伴って、ローラ傾動レバー７３は転写ベルト５１に押されて矢印Ｃ方向に移動し、傾斜した回転軸７３ａの同心上を回転し、図１８に示されるような状態になる。図１８に示されるような状態においては、アイドルローラ５３の回転軸Ｏ２と図示されないドライブローラ５２の回転軸Ｏ１とがほぼ平行になるので、転写ベルト５１の蛇行は減少し、この状態で蛇行が収まり、安定して走行することになる。

また、図１９に示されるようにアイドルローラ５３が傾動した場合、転写ベルト５１が矢印Ｂ方向に蛇行するので、ローラ傾動レバー７３と転写ベルト５１との間に隙間が開いてしまう。しかし、ローラ傾動レバー７３はアイドルローラ５３の自重によって下方向に力を受けているので、常に転写ベルト５１に接するように回転され、図１８に示されるような状態で、転写ベルト５１は安定して走行する。

本実施の形態においては、アイドルローラ５３の動作として、図１７に示される状態から図１８に示される状態への動作、及び、図１９に示される状態から図１８に示される状態への二つの動作について説明したが、アイドルローラ５３がどの方向に傾動しても、ローラ傾動レバー７３は転写ベルト５１の蛇行方向に応じてアイドルローラ５３の蛇行を常に低減して打ち消す方向に傾動させるようになっている。そのため、例えば、ベルト装置の組み立て時に転写ベルト５１及びアイドルローラ５３の位置をあらかじめ決められた位置に組み立てる必要はなく、転写ベルト５１を走行させるとおのずと蛇行を低減して打ち消す位置にアイドルローラ５３が傾動し、転写ベルト５１は蛇行することなく、安定して走行することができる。

このように、本実施の形態においては、ドライブローラ５２の回転軸Ｏ１に対して傾斜した回転軸７３ａを有するローラ傾動レバー７３が転写ベルト５１の蛇行方向に応じてアイドルローラ５３を傾動させることによって、転写ベルト５１の蛇行は常に補正され、かつ、防止される。

さらに、プーリ５７及びプーリ７１が配設されないので、コストダウンが可能になる。

次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第１〜第３の実施の形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付与することによって、その説明を省略する。また、前記第１〜第３の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。

図２０は本発明の第４の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第１の図、図２１は本発明の第４の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第２の図、図２２は本発明の第４の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第３の図である。

本実施の形態においては、前記第１及び第２の実施の形態におけるプーリ５７が削除され、アイドルローラ７５の一端部の外周にフランジ部が配設され、シャフト７６の軸方向に摺動可能に配置される。また、該シャフト７６はローラ傾動レバー６４の楕円孔６４ｂに貫通されている。

次に、本実施の形態におけるベルト駆動装置の動作について説明する。

まず、前記第１の実施の形態と同様に、図２０に示されるように、転写ベルト５１が右側に寄っている場合、アイドルローラ７５は、フランジ部が転写ベルト５１の端部に接触するように右側に位置している。それに伴って、ローラ傾動レバー６４も下方向に、かつ、アイドルローラ７５側に回転し、アイドルローラ７５は図２０に示されるように傾動する。

図示されないドライブローラ５２が回転されて転写ベルト５１が走行を始めると、前述されたように矢印Ｃ方向にベルトが蛇行し、それに伴ってアイドルローラ７５は転写ベルト５１に押されて矢印Ｃ方向に移動する。前記ローラ傾動レバー６４は凸部６４ｃでアイドルローラ７５と接触しているので、アイドルローラ７５に押されて傾斜した回転軸６４ａの同心上を回転し、図２１に示されるような状態になる。

図２１に示されるような状態においては、アイドルローラ７５の回転軸Ｏ２と図示されないドライブローラ５２の回転軸Ｏ１とがほぼ平行になるので、転写ベルト５１の蛇行は減少し、この状態で蛇行が収まり、安定して走行することになる。

また、図２２に示されるようにアイドルローラ７５が傾動した場合、転写ベルト５１は矢印Ｂ方向に蛇行するので、アイドルローラ７５と転写ベルト５１との間に隙間が開いてしまう。しかし、ローラ傾動レバー６４はアイドルローラ７５及びシャフト７６の自重によって下方向に力を受けているので、常に凸部６４ｃがアイドルローラ７５に接するように回転され、図２１に示されるような状態で転写ベルト５１は安定して走行する。

本実施の形態においては、アイドルローラ７５の動作として、図２０に示される状態から図２１に示される状態への動作、及び、図２２に示される状態から図２１に示される状態への二つの動作について説明したが、アイドルローラ７５がどの方向に傾動しても、ローラ傾動レバー６４は転写ベルト５１の蛇行方向に応じてアイドルローラ７５の蛇行を常に低減して打ち消す方向に傾動させるようになっている。そのため、例えば、ベルト装置の組み立て時に転写ベルト５１及びアイドルローラ７５の位置をあらかじめ決められた位置に組み立てる必要はなく、転写ベルト５１を走行させるとおのずと蛇行を低減して打ち消す位置にアイドルローラ７５が傾動し、転写ベルト５１は蛇行することなく、安定して走行することができる。

このように、本実施の形態においては、ドライブローラ５２の回転軸Ｏ１に対して傾斜した回転軸６４ａを有するローラ傾動レバー６４が転写ベルト５１の蛇行方向に応じてアイドルローラ７５を傾動させることによって、転写ベルト５１の蛇行は常に補正され、かつ、防止される。

さらに、プーリ５７及びプーリ７１が配設されずにアイドルローラ７５と一体化することによって更にコストダウンが可能になる。また、前記第１〜第３の実施の形態においては、プーリ５７及びプーリ７１とアイドルローラ５３との間に隙間が発生し、該隙間の影響で転写ベルト５１に皺（しわ）が発生し、搬送される用紙１１の走行に影響を及ぼすという問題があったが、本実施の形態においては、このような問題を解決することができる。

次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。なお、第１〜第４の実施の形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付与することによって、その説明を省略する。また、前記第１〜第４の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。

図２３は本発明の第５の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第１の図、図２４は本発明の第５の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第２の図、図２５は本発明の第５の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第３の図である。

本実施の形態においては、前記第１及び第２の実施の形態におけるプーリ５７及びプーリ７１が削除され、アイドルローラ７５の両端部の外周にフランジ部がシャフト７６の軸方向に摺動可能に配設され、転写ベルト５１が前記両端部のフランジ部の間に配置される。また、前記シャフト７６はローラ傾動レバー６４の楕円孔６４ｂに貫通されている。

さらに、前記ローラ傾動レバー６４は前記アイドルローラ７５の両端に配置され、図２３〜２５における左側をローラ傾動レバー６４Ｌとし、右側をローラ傾動レバー６４Ｒとする。

次に、本実施の形態におけるベルト駆動装置の動作について説明する。

まず、図２５に示されるように、転写ベルト５１が矢印Ｃ方向に蛇行すると、アイドルローラ７５は転写ベルト５１に押されて左方向に移動する。そして、アイドルローラ７５がローラ傾動レバー６４Ｌを押し上げ、アイドルローラ７５の左端が図２４に示されるように傾動し、転写ベルト５１は矢印Ｂ方向に蛇行しようとする。

同様に、矢印Ｂ方向に蛇行する転写ベルト５１は、アイドルローラ７５を右方向に押し込み、アイドルローラ７５がローラ傾動レバー６４Ｒを押し上げる。そして、アイドルローラ７５が図２５に示されるように右端を持ち上げ、転写ベルト５１は矢印Ｃ方向に蛇行しようとする。

本実施の形態においては、アイドルローラ７５の動作として、図２３に示される状態から図２４に示される状態への動作、及び、図２３に示される状態から図２５に示される状態への二つの動作について説明したが、転写ベルト５１がどの方向に蛇行しても、ローラ傾動レバー６４Ｌ及びローラ傾動レバー６４Ｒは転写ベルト５１の蛇行方向に応じてアイドルローラ７５の蛇行を常に低減して打ち消す方向に傾動させるようになっている。そのため、例えば、ベルト装置の組み立て時に転写ベルト５１及びアイドルローラ７５の位置をあらかじめ決められた位置に組み立てる必要はなく、転写ベルト５１を走行させるとおのずと蛇行を低減して打ち消すようにアイドルローラ７５が傾動し、転写ベルト５１は蛇行することなく、安定して走行することができる。さらに、前記第４の実施の形態と比較して、アイドルローラ７５の傾動角度が半分で済むので、転写ベルト５１によって搬送される用紙１１の走行経路の変化が抑えられ、また、転写ベルト５１とアイドルローラ７５との巻き付き角度の変動が半減されるので、動作がより安定する。

このように、本実施の形態においては、ドライブローラ５２の回転軸Ｏ１に対して傾斜した回転軸６４Ｌａ及び回転軸６４Ｒａを有するローラ傾動レバー６４Ｌ及びローラ傾動レバー６４Ｒがアイドルローラ７５の両端部に配置されているので、転写ベルト５１の蛇行方向に応じてアイドルローラ７５を傾動させることができる。そのため、転写ベルト５１の蛇行は常に補正され、かつ、防止される。

さらに、アイドルローラ７５の傾動角度が半減し、搬送される用紙１１の走行経路の変動が半減する。そのため、用紙１１の走行が安定し、また、転写ベルト５１とアイドルローラ７５との巻き付き角度の変動が半減されるので、動作がより安定する。

次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。なお、第１〜第５の実施の形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付与することによって、その説明を省略する。また、前記第１〜第５の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。

図２６は本発明の第６の実施の形態におけるアイドルローラの端部の断面図、図２７は本発明の第６の実施の形態におけるローラ傾動レバーの斜視図である。なお、図２６（ａ）はアイドルローラの第１の状態を示す図、図２６（ｂ）はアイドルローラの第２の状態を示す図、図２６（ｃ）はアイドルローラの第３の状態を示す図である。

本実施の形態において、ローラ傾動レバー８０は、図２７に示されるような形状を有し、前記ローラ傾動レバー８０の回転軸８０ａが、図示されないドライブローラ５２の回転軸Ｏ１に対して直交するように配設される。また、図示されないベルトフレーム６１は、前記ローラ傾動レバー８０の下端に接触可能な傾斜した面を有する傾斜部材８１が備えられる。なお、８０ｃはプーリ５７と接触する凸部である。

さらに、アイドルローラ５３の軸は、ローラ傾動レバー８０の楕円孔８０ｂに貫通されている。

次に、本実施の形態におけるベルト駆動装置の動作について説明する。

図２６（ａ）〜（ｃ）に示されるように、ローラ傾動レバー８０は回転軸８０ａを中心として回転するが、下端は回転に伴って傾斜部材８１に接触する。そのため、例えば、図２６（ａ）に示される状態においては、回転とともに下方に移動し、また、図２６（ｃ）に示される状態においては上方に移動する。これにより、前記第１〜第５の実施の形態における傾斜した回転軸を有するローラ傾動レバーとほぼ同様の動作を、傾斜しない回転軸を有するローラ傾動レバー８０で実現することができる。

このように、本実施の形態においては、ドライブローラ５２の回転軸Ｏ１に直交する回転軸８０ａを有するローラ傾動レバー８０、及び、該ローラ傾動レバー８０が回転するとともに上下に移動するように接触する傾斜部材８１を配設するようになっている。そのため、ローラ傾動レバー８０の傾斜回転軸の精度の影響を低減し、かつ、ローラ傾動レバー８０の実装容量を低減することができる。

次に、本発明の第７の実施の形態について説明する。なお、第１〜第６の実施の形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付与することによって、その説明を省略する。また、前記第１〜第６の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。

図２８は本発明の第７の実施の形態におけるアームの動作を示す第１の図、図２９は本発明の第７の実施の形態におけるアームの動作を示す第２の図、図３０は本発明の第７の実施の形態におけるアームの動作を示す第３の図であり図２９の部分拡大図、図３１は本発明の第７の実施形態におけるアームの動作を示す第４の図であり張架方向の範囲を示す図である。

前記第１の実施の形態においては、図２８に示されるように、アイドルローラ５３が上方に傾動し、図示されないローラ傾動レバーによって転写ベルト５１の蛇行を補正する際には、転写ベルト５１がローラ傾動レバーから離れる方向に蛇行し、アイドルローラ５３の自重によってローラ傾動レバーが下方向に回転することによって、アイドルローラ５３が傾動し、転写ベルト５１の蛇行が補正される。

このとき、アイドルローラ５３は、ベルト張力付勢手段としてのスプリング５９によって付勢されているので、例えば、アイドルローラ５３が上方（図２８における可動上限位置）にあるときは、スプリング５９の付勢力の反力Ｆがドライブローラ５２の回転軸Ｏ１と上方に傾動したアイドルローラ５３の回転軸Ｏ２とを結ぶ線に沿って発生する。

そして、アーム６３の回転軸６３ａがドライブローラ５２の回転軸Ｏ１と水平線上にあるので、反力Ｆによって反時計回りのモーメントＭａが発生し、アーム６３を反時計回りに回転させる力が発生し、アイドルローラ５３の自重によるローラ傾動レバーの動作を不安定にさせることがある。

そこで、本実施の形態においては、図２９に示されるように、アーム６３の回転軸６３ａをドライブローラ５２の回転軸Ｏ１と上方に傾動したアイドルローラ５３の回転軸Ｏ２とを結ぶ線より上方に配置するようになっている。これにより、スプリング５９の反力Ｆによって発生するアーム６３の回転モーメントＭａが時計回りに発生するので、アイドルローラ５３の自重に付加されることになり、ローラ傾動レバーの動作を安定させることができる。

次に、本実施の形態におけるベルト駆動装置の動作について説明する。

図３０に示されるように、アイドルローラ５３への転写ベルト５１の張架角度を２ωとすると、この二等分線（角度ω）より上方に、アーム６３の回転軸６３ａを設けることによって、アーム６３にはスプリング５９の反力Ｆによって発生する時計回りのモーメントＭａが発生する。したがって、アイドルローラ５３は常に下方向に力が加わることによって、ローラ傾動レバーの動作を安定させることができる。望ましくは、アイドルローラ５３の可動上限範囲を考慮し、可動上限位置における無端ベルトの張架角度２ωの二等分線より上方に、アーム６３の回転軸６３a を設けることにより、ローラ傾動レバーの動作をさらに安定性させることができる。

このように、本実施の形態においては、アイドルローラ５３への転写ベルト５１の張架角度を２ωとすると、この二等分線（角度ω）より上方に、アーム６３の回転軸６３ａを設けるようになっている。これにより、アーム６３にはスプリング５９の反力Ｆによって発生する時計回りのモーメントＭａが発生する。したがって、アイドルローラ５３は常に下方向に力が加わることによって、ローラ傾動レバーの動作が安定することになり、ベルトの蛇行を更に安定して防止することができる。望ましくは、アイドルローラ５３の可動上限範囲を考慮し、可動上限位置における無端ベルトの張架角度２ωの二等分線より上方に、アーム６３の回転軸６３a を設けることにより、ローラ傾動レバーの動作をさらに安定性させることができる。

なお、本実施の形態においては、電子写真式プリンタの転写ベルトに適用した例について説明したが、無端状のベルトを用いる電子写真式プリンタの定着器、用紙搬送装置、及び、電子写真式プリンタに限らず、無端状のベルトを用いるベルト装置にも利用することができる。

本実施の形態のベルト装置は、ほぼ同径の２本のローラに無端ベルトを張架したベルト装置に適応した例について説明しており、この場合ベルトの張架方向は、ベルトの走行方向と同じ方向であるが、ローラ径の異なる２本のローラや、３本以上のローラにベルトを張架したベルト装置では、ベルトの張架方向とは、図３１に示すような範囲を持った方向となる。

本実施の形態の転写ベルトは、記録媒体を搬送し、この搬送される記録媒体に画像が形成される例について説明したが、ベルトに直接画像を形成し、その後に記録媒体に画像を転写させる中間転写方式の電子写真プリンタの転写ベルトにも適用可能である。

また、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の第１の実施の形態におけるベルト駆動装置の詳細な構成を示す上面図である。 本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の概略図である。 本発明の第１の実施の形態におけるベルト駆動装置の基本的な構成を示す上面図である。 本発明の第１の実施の形態におけるベルト駆動装置の基本的な構成を示す側面図である。 本発明の第１の実施の形態における転写ベルトの蛇行を説明する第１の図である。 本発明の第１の実施の形態における転写ベルトの蛇行を説明する第２の図である。 本発明の第１の実施の形態におけるベルト駆動装置の詳細な構成を示す側面図である。 本発明の第１の実施の形態におけるローラ傾動レバーの三面図である。 本発明の第１の実施の形態におけるローラ傾動レバーの斜視図である。 本発明の第１の実施の形態におけるローラ傾動レバーの動作を示す図である。 本発明の第１の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第１の図である。 本発明の第１の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第２の図である。 本発明の第１の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第３の図である。 本発明の第２の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第１の図である。 本発明の第２の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第２の図である。 本発明の第２の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第３の図である。 本発明の第３の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第１の図である。 本発明の第３の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第２の図である。 本発明の第３の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第３の図である。 本発明の第４の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第１の図である。 本発明の第４の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第２の図である。 本発明の第４の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第３の図である。 本発明の第５の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第１の図である。 本発明の第５の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第２の図である。 本発明の第５の実施の形態におけるベルト駆動装置の動作を示す第３の図である。 本発明の第６の実施の形態におけるアイドルローラの端部の断面図である。 本発明の第６の実施の形態におけるローラ傾動レバーの斜視図である。 本発明の第７の実施の形態におけるアームの動作を示す第１の図である。 本発明の第７の実施の形態におけるアームの動作を示す第２の図である。 本発明の第７の実施の形態におけるアームの動作を示す第３の図であり図２９の部分拡大図である。 本発明の第７の実施の形態におけるアームの動作を示す第４の図であり張架方向の範囲を示す図である。

符号の説明

１１ 用紙
４０ 画像形成部
５１ 転写ベルト
５２ ドライブローラ
５３、７５ アイドルローラ
５７、７１ プーリ
５８ ビード
６３ アーム
６３ａ、６４ａ、７３ａ、８０ａ 回転軸
６４、６４Ｌ、６４Ｒ、７３、８０ ローラ傾動レバー

Claims (13)

1. （ａ）複数のローラと、
   （ｂ）該ローラに張架された無端ベルトとを有し、
   （ｃ）該無端ベルトが前記ローラによって回転駆動されるベルト駆動装置であって、
   （ｄ）複数の前記ローラのうちの少なくとも一つのローラにおける少なくとも一方の端部に、前記ローラの軸方向への前記無端ベルトの移動に応じて、前記ローラの軸に変位を与えるローラ軸変位部材が配設されていることを特徴とするベルト駆動装置。
2. 前記ローラの軸の変位は、前記無端ベルトの張架方向を軸とした回転方向の変位である請求項１に記載のベルト駆動装置。
3. 前記ローラ軸変位部材は、前記ローラの軸方向への前記無端ベルトの移動とともに前記ローラの軸方向に移動し、前記ローラ軸方向の移動に伴って前記ローラの軸方向とほぼ垂直な方向へ移動して前記ローラの軸に変位を与える請求項１に記載のベルト駆動装置。
4. 前記ローラ軸変位部材は、前記ローラの軸方向に対して傾斜した回転軸を備え、該回転軸の周りを回転して前記ローラの軸に変位を与える請求項３に記載のベルト駆動装置。
5. ベルトフレームに備えられ前記ローラの軸方向に対して傾斜した傾斜部材を有し、
   前記ローラ軸変位部材は、前記ローラの軸方向とほぼ垂直な回転軸を備えるとともに、
   前記無端ベルトの移動に伴って該回転軸の周りを回転すると同時に前記傾斜部材に沿って該回転軸の軸方向に移動する請求項３に記載のベルト駆動装置。
6. 前記ローラ軸変位部材は前記無端ベルトの側面に接する請求項３に記載のベルト駆動装置。
7. 前記ローラ軸変位部材は前記ローラの両端部に配設される請求項３に記載のベルト駆動装置。
8. （ａ）前記ローラ軸変位部材が配設されたローラの端部に備えられ、前記無端ベルトの軸方向の移動を検知する軸方向移動検知部材を有し、
   （ｂ）該軸方向移動検知部材は前記無端ベルトの周上に亘って配設された帯状弾性部材に係合し、前記ローラ軸変位部材は前記軸方向移動検知部材の位置に応じて前記ローラの軸に変位を与える請求項３に記載のベルト駆動装置。
9. 前記ローラ軸変位部材が配設されたローラの端部に備えられ、前記無端ベルトの側面に接し前記無端ベルトの軸方向の移動を検出する軸方向検知部材を有する請求項３に記載のベルト駆動装置。
10. 前記ローラはローラ軸と摺動可能に配設され、
    該ローラは両端部に前記無端ベルトの側面と接するフランジ部を備え、前記ローラの軸方向のベルトの移動に伴って前記ローラの軸方向に移動する請求項３に記載のベルト駆動装置。
11. 前記ローラ軸変位部材が配設されたローラの端部に備えられ、前記ローラの軸を変動可能に支持するローラ軸支持部材を有する請求項３に記載のベルト駆動装置。
12. 前記ローラ軸支持部材は、前記ローラ軸と略平行な回転軸を備え、前記ローラの軸に回転軸の周りを回転させる方向の変位を発生させ、
    前記回転軸は前記無端ベルトの張架角度の二等分線より上方に位置する請求項１１に記載のベルト駆動装置。
13. 前記請求項１〜１２のいずれか１項に記載のベルト駆動装置と、画像を形成する画像形成部とを有する画像形成装置であって、前記画像形成部は、前記無端ベルト上、又は、前記無端ベルトによって搬送される記録媒体上に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。

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