JP2013218226A - ベルト駆動装置、定着装置、および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無端ベルトを支持するロールの中央部とその無端ベルトとの間の弛みを抑えたベルト駆動装置、定着装置、および画像形成装置を提供する。
【解決手段】ベルト駆動装置（定着装置のベルト駆動部、画像形成装置の定着部のベルト駆動部）が、第１のロールと、その第１のロールに対する姿勢を変更する変更操作を受ける第２のロールとを含む複数のベルト支持部材と、無端ベルトと、上記第２のロールの上記第１のロールに対する姿勢を、第１のロールに対して傾けた第１の姿勢と、第１のロールに対して第１の姿勢とは逆向きに傾けた第２の姿勢との間で交互に変更する姿勢変更機構とを有し、上記第１のロールと上記第２のロールのうちのいずれかのロールが、両端部の太さよりも中央部の太さが太い形状を有する中太ロールとなっている。
【選択図】 図５

Description

本件は、ベルト駆動装置、定着装置、および画像形成装置に関する。

従来、定着装置として、加熱される無端ベルトと、その無端ベルトの外面に押し当てられる加圧ロールとで共同してトナー像を用紙等の媒体に定着させる定着装置が知られている。そして、無端ベルトを張架するロールを、両端部の太さよりも中央部の太さが太いクラウン形状とすることが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

また、無端ベルトとなっている中間転写ベルトを内側から支持している張架ロールの回転軸を、一端を回転中心として、他端を、中間転写ベルトの蛇行検知結果に基づいて回転移動させる構造が知られている（例えば、特許文献３参照）。また、この特許文献３では、回転中心となった上記の一端についても、その位置が別途調整されることとなっている。

特開２００４−１９８８７３号公報 特開２００５−２２１７５７号公報 特開２００９−１４５７６５号公報

本発明は、無端ベルトを支持するロールの中央部とその無端ベルトとの間の弛みを抑えたベルト駆動装置、定着装置、および画像形成装置を提供することを目的とするものである。

請求項１のベルト駆動装置は、
第１のロールと、その第１のロールに対する姿勢を変更する変更操作を受ける第２のロールとを含む複数のベルト支持部材と、
上記複数のベルト支持部材に内側から支持されて循環移動する無端ベルトと、
上記第２のロールの上記第１のロールに対する姿勢を、第１のロールに対して予め定められた傾き角だけ傾けた第１の姿勢と、第１のロールに対して第１の姿勢とは逆向きに上記傾き角だけ傾けた第２の姿勢との間で交互に変更することにより第１のロールに上記無端ベルトの幅方向の位置を制御させる姿勢変更機構とを有し、
上記第１のロールと上記第２のロールのうちのいずれかのロールが、両端部の太さよりも中央部の太さが太い形状を有する中太ロールであることを特徴とする。

請求項２のベルト駆動装置は、請求項１記載のベルト駆動装置において、
上記第１のロールと上記第２のロールのうちの第１のロールが、上記中太ロールであることを特徴とする。

請求項３のベルト駆動装置は、請求項１又は２記載のベルト駆動装置において、
上記中太ロールは、この中太ロールの中央部が、上記第２のロールが上記第１の姿勢および上記第２の姿勢のうちいずれかの姿勢にあるときに無端ベルトの幅方向両端と無端ベルトの幅方向中央部との双方に張力を与えるだけの太さの形状を有することを特徴とする。

請求項４の定着装置は、
第１のロールと、その第１のロールに対する姿勢を変更する変更操作を受ける第２のロールとを含む複数のベルト支持部材、
上記複数のベルト支持部材に内側から支持されて循環移動する無端ベルト、および、
上記第２のロールの上記第１のロールに対する姿勢を、第１のロールに対して予め定められた傾き角だけ傾けた第１の姿勢と、第１のロールに対して第１の姿勢とは逆向きに上記傾き角だけ傾けた第２の姿勢との間で交互に変更することにより第１のロールに上記無端ベルトの幅方向の位置を制御させる姿勢変更機構を有し、
上記第１のロールと上記第２のロールのうちのいずれかのロールが、両端部の太さよりも中央部の太さが太い形状を有する中太ロールであるベルト駆動部と、
上記無端ベルトを加熱する加熱源と、
上記無端ベルトの外面に押し当てられて回転し無端ベルトとの間に未定着のトナー像を保持した媒体を挟んでその媒体を加圧し無端ベルトと共同してトナー像を媒体に定着させる加圧部材とを備えたことを特徴とする。

請求項５の画像形成装置は、
静電潜像を形成しトナーで現像してトナー像を形成しそのトナー像を媒体に引き渡す像形成部と、
上記媒体に引き渡された未定着のトナー像を媒体上に定着させる定着部とを有し、
上記定着部が、
第１のロールと、その第１のロールに対する姿勢を変更する変更操作を受ける第２のロールとを含む複数のベルト支持部材、複数のベルト支持部材に内側から支持されて循環移動する無端ベルト、および、上記第２のロールの上記第１のロールに対する姿勢を、第１のロールに対して予め定められた傾き角だけ傾けた第１の姿勢と、第１のロールに対して第１の姿勢とは逆向きに上記傾き角だけ傾けた第２の姿勢との間で交互に変更することにより第１のロールに上記無端ベルトの幅方向の位置を制御させる姿勢変更機構を有し、上記第１のロールと上記第２のロールのうちのいずれかのロールが、両端部の太さよりも中央部の太さが太い形状を有する中太ロールであるベルト駆動部と、
上記無端ベルトを加熱する加熱源と、
上記無端ベルトの外面に押し当てられて回転し無端ベルトとの間に未定着のトナー像を保持した媒体を挟んでその媒体を加圧し無端ベルトと共同してトナー像を媒体に定着させる加圧部材とを備えたことを特徴とする。

請求項１のベルト駆動装置によれば、上記第１のロールと上記第２のロールの双方とも両端部の太さと中央部の太さが同じ太さのロールである場合と比べて、無端ベルトを支持するロールの中央部とその無端ベルトとの間の弛みを抑えることができる。請求項４の定着装置および請求項５の画像形成装置についても同様の効果を得ることができる。

請求項２のベルト駆動装置によれば、請求項１のベルト駆動装置において上記第２のロールが上記中太ロールである場合と比べて、無端ベルトの幅方向の位置を高精度に制御できる。

請求項３のベルト駆動装置によれば、上記第２のロールの姿勢が、一時的に静止する上記第１の姿勢および上記第２の姿勢のいずれかのときに、無端ベルトの幅方向両端と幅方向中央部の双方に張力を与えることができる。

本発明の画像形成装置の実施形態を示す構成図である。 定着装置の内部構造を模式的に示す図である。 図２に模式的に示す定着装置の斜視図である。 定着装置フレームが姿勢変更フレームを支持する構造について詳細に示す分解斜視図である。 第１の姿勢と第２の姿勢との間で交互に姿勢変更される姿勢変更ロールと姿勢固定ロールとを示す模式的な斜視図である。 第１の姿勢にある姿勢変更ロールの端部と姿勢固定ロールの端部との間隔Ｌ１と、姿勢変更ロールの中央部と姿勢固定ロールの中央部との間隔Ｌ１’との差分Ｘについて説明する説明図である。

以下、実施形態について、図面を参照して説明する。

以下、本発明の実施形態を説明する。

図１は、本発明の画像形成装置の実施形態を示す構成図である。

図１に示す画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）の各色毎に像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを並列的に配置してなるタンデム型のカラープリンタである。この画像形成装置１では、単色の画像のプリントが実行されるほか、４色のトナー像からなるフルカラーの画像のプリントも実行される。トナーカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋには、ＹＭＣＫ各色のトナーが収容されている。トナーは、例えば平均粒径が２μｍ以上７μｍ以下であり、円相当径が０．９５以上１．０以下である。また、トナーカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋには、トナーの外添剤として潤滑剤も含まれている。

４つの像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、ほぼ同様の構成を有しているため、これらを代表してイエローに対応する像形成部１０Ｙを取り上げて説明する。像形成部１０Ｙは、感光体１１Ｙ、帯電器１２Ｙ、露光器１３Ｙ、現像器１４Ｙ、および一次転写器１５Ｙを備えている。また、像形成部１０Ｙには、感光体１１Ｙを清掃する感光体クリーナ１６Ｙが設けられている。

感光体１１Ｙは円筒状の基体表面に感光体層が設けられたドラムであり、表面に形成される像を保持して円筒の軸周りである矢印Ａ方向に回転する。帯電器１２Ｙ、露光器１３Ｙ、現像器１４Ｙ、一次転写器１５Ｙ、および感光体クリーナ１６Ｙは、感光体１１Ｙの周囲に矢印Ａ方向の順に配置されている。

帯電器１２Ｙは、感光体１１Ｙの表面を帯電させる。帯電器１２Ｙは、感光体１１Ｙの表面に接触する帯電ロールである。帯電器１２Ｙには、現像器１４Ｙにおけるトナーと同極性の電圧が印加されており、接触する感光体１１Ｙの表面を帯電させる。露光器１３Ｙは、感光体１１Ｙに露光光を照射することで、感光体１１Ｙの表面を露光する。露光器１３Ｙは、画像形成装置１外部から供給される画像信号に応じたレーザ光を発光し、レーザ光で感光体１１Ｙの表面を走査する。

現像器１４Ｙは、現像剤を用いて感光体１１Ｙの表面を現像する。現像器１４Ｙにはトナーカートリッジ１８Ｙからトナーが供給される。現像器１４Ｙは、磁性キャリアとトナーが混合された現像剤を撹拌することでトナーおよび磁性キャリアを帯電し、帯電したトナーで感光体１１Ｙ表面を現像する。一次転写器１５Ｙは、中間転写ベルト３０を挟んで感光体１１Ｙに対向したロールである。一次転写器１５Ｙは、感光体１１Ｙに対する電圧が印加されることで、感光体１１Ｙ上のトナー像を中間転写ベルト３０に転写する。

感光体クリーナ１６Ｙは、感光体１１Ｙの表面のうち、一次転写器１５Ｙで転写が行われた部分に残ったトナー（残留トナー）を除去することによって、感光体１１Ｙの表面を清掃する。

画像形成装置１には、中間転写ベルト３０、定着装置１００、用紙搬送部８０、および制御部１Ａも備えられている。中間転写ベルト３０は、ベルト支持ロール３１〜３４に架け渡された無端のベルトである。中間転写ベルト３０は、像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、および二次転写器５０を経由する矢印Ｂの方向に循環移動する。中間転写ベルト３０には、像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋから各色のトナー像が転写される。中間転写ベルト３０は、これら各色のトナー像を保持しながら移動する。

二次転写器５０は、ベルト支持ロール３１〜３４の一つであるバックアップロール３４との間に中間転写ベルト３０および用紙Ｐを挟んで回転するロールである。二次転写器５０は、トナーの帯電極性とは逆極性の電圧が印加されることで、中間転写ベルト３０上のトナー像を用紙Ｐに転写する。

像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、中間転写ベルト３０、および二次転写器５０を合わせたものが、本発明にいう像形成部の一例に相当する。

定着装置１００は、トナー像を用紙Ｐ上に定着させる装置である。定着装置１００が、本発明にいう定着装置の一実施形態に相当する。また、この定着装置１００は、本発明にいう画像形成装置が有する定着部の一例にも相当している。この定着装置１００については、後で詳細に説明する。

用紙搬送部８０は、用紙収容器Ｔに収容された用紙Ｐを取り出す取出ロール８１、取り出された用紙Ｐを捌く捌きロール８２、用紙Ｐを搬送する搬送ロール８３を備えている。用紙搬送部８０は、さらに、用紙Ｐを二次転写器５０に搬送するレジストレーションロール８４、および、用紙Ｐを外部に排出する排出ロール８６も備えている。用紙搬送部８０は、用紙Ｐを、二次転写器５０および定着装置１００を経由する用紙搬送路Ｒに沿って搬送する。

図１に示す画像形成装置１の基本動作を説明すると、イエローに対応する像形成部１０Ｙでは、感光体１１Ｙが矢印Ａ方向に回転し、感光体１１Ｙの表面が帯電器１２Ｙによって帯電する。露光器１３Ｙは、外部から供給される画像信号のうちのイエローに対応する画像信号に基づく露光光を感光体１１Ｙの表面に照射することで、感光体１１Ｙの表面に静電潜像を形成する。現像器１４Ｙは、トナーカートリッジ１８Ｙからイエローのトナーの供給を受け、感光体１１Ｙの静電潜像をトナーで現像することで、トナー像を形成する。感光体１１Ｙは、表面に形成されたイエローのトナー像を保持して回転する。感光体１１Ｙの表面に形成されたトナー像は、一次転写器１５Ｙによって中間転写ベルト３０に転写される。転写後、感光体１１Ｙに残留した残留トナーは、感光体クリーナ１６Ｙによって除去される。

中間転写ベルト３０は、矢印Ｂ方向に巡回移動している。イエロー以外の色に対応する像形成部１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、像形成部１０Ｙと同様、それぞれの色に対応するトナー像を形成する。そして、中間転写ベルト３０に、像形成部１０Ｙで転写されたトナー像に重ねられて、それぞれの色のトナー像が転写されていく。

用紙収容器Ｔからは、用紙Ｐが取出ロール８１によって取り出される。用紙Ｐは、搬送ロール８３およびレジストレーションロール８４によって、用紙搬送路Ｒを二次転写器５０に向かう矢印Ｃ方向に搬送される。レジストレーションロール８４は、用紙Ｐを、中間転写ベルト３０上にトナー像が転写されるタイミングに基づいて二次転写器５０に送り込む。二次転写器５０は、中間転写ベルト３０のトナー像を用紙Ｐに転写する。トナー像が転写された用紙Ｐは定着装置１００に搬送され、定着装置１００によって用紙Ｐ上に転写されたトナー像が定着される。このようにして、用紙Ｐに画像が形成される。画像が形成された用紙Ｐは排出ロール８６によって画像形成装置１の外部に排出される。

次に、定着装置１００について説明する。

図２は、定着装置の内部構造を模式的に示す図であり、図３は、図２に模式的に示す定着装置の斜視図である。

定着装置１００は、姿勢変更ロール１０１、姿勢固定ロール１０２、固定パッド１０３、および、これらの部材に内側から支持された無端ベルト１０４を備えている。姿勢変更ロール１０１、姿勢固定ロール１０２、および固定パッド１０３が、本発明にいう複数のベルト支持部材の一例に相当する。また、姿勢固定ロール１０２が、本発明にいう第１のロールの一例に相当し、姿勢変更ロール１０１が本発明にいう第２のロールの一例に相当する。そして、無端ベルト１０４が、本発明にいう無端ベルトの一例に相当する。

さらに、定着装置１００は、姿勢変更ロール１０１を支持する姿勢変更フレーム１０５と、姿勢固定ロール１０２および固定パッド１０３を支持する定着装置フレーム１０６とを備えている。

姿勢変更フレーム１０５は、無端ベルト１０４の内側に配置される平板部１０５ａを有している。そして、この平板部１０５ａに、姿勢変更ロール１０１の回転軸１０１ａの両端をそれぞれ回転自在に支持する２つのロール支持部１０５ｂが立設されている。また、各ロール支持部１０５ｂは、回転軸１０１ａの各端を、平板部１０５ａとほぼ直交する方向、即ち無端ベルト１０４に張力を付与する矢印Ｄ方向に付勢している。

定着装置フレーム１０６は、無端ベルト１０４の内側に、姿勢変更フレーム１０５の平板部１０５ａに対向して配置される平板部１０６ａと、この平板部１０６ａを両端側から挟んで固定している２つの側板部１０６ｂを有している。そして、各側板部１０６ｂには、姿勢固定ロール１０２の回転軸１０２ａの両端をそれぞれ回転自在に支持する軸受１０６ｃが固定されている。また、２つの側板部１０６ｂの間には、固定パッド１０３が配置されており、この固定パッド１０３の両端それぞれが、各側板部１０６ｂに固定されている。

また、この定着装置１００では、姿勢変更ロール１０１および姿勢固定ロール１０２それぞれの内部に、無端ベルト１０４を加熱するためのヒータ１０７が内蔵されている。このヒータ１０７が、本発明にいう加熱源の一例に相当する。

定着装置フレーム１０６は、姿勢変更フレーム１０５を以下に説明するように支持している。

図４は、定着装置フレームが姿勢変更フレームを支持する構造について詳細に示す分解斜視図である。

この図４には、姿勢変更ロール１０１を支持している姿勢変更フレーム１０５と、定着装置フレーム１０６の平板部１０６ａが示されている。

定着装置フレーム１０６の平板部１０６ａの中央部からは、姿勢変更フレーム１０５の平板部１０５ａに向かって軸棒１０６ｄが突出している。一方、姿勢変更フレーム１０５の平板部１０５ａの中央には貫通孔１０５ａ＿１が設けられている。上記の軸棒１０６ｄは、姿勢変更フレーム１０５の平板部１０５ａの貫通孔１０５ａ＿１に挿入される。この軸棒１０６ｄの挿入により、姿勢変更フレーム１０５は、この軸棒１０６ｄを回転中心として回転できるように、定着装置フレーム１０６に支持されている。

さらに、定着装置フレーム１０６の平板部１０６ａと姿勢変更フレーム１０５の平板部１０５ａとの間には、軸棒１０６ｄに巻き付く形にトーションバネ１０８が配置されている。トーションバネ１０８の一端は定着装置フレーム１０６の平板部１０６ａに固定され、他端は姿勢変更フレーム１０５の平板部１０５ａに固定される。このトーションバネ１０８は、姿勢変更フレーム１０５を、定着装置フレーム１０６に対して、図３にも示す矢印Ｅ方向に傾かせる方向に付勢している。

図４を参照した、定着装置フレーム１０６が姿勢変更フレーム１０５を支持する構造についての説明を以上で終了し、図２および図３に戻って、定着装置１００についての説明を続ける。

定着装置１００は、また、加圧ロール１１１を備えている。加圧ロール１１１は、固定パッド１０３との間に無端ベルト１０４を挟んで、この無端ベルト１０４の外面に押し当てられている。加圧ロール１１１が、本発明にいう加圧部材の一例に相当する。

加圧ロール１１１は、加圧ロール駆動ギア１１２を介して、不図示のモータから回転駆動力が付与され矢印Ｆ方向に回転する。加圧ロール１１１が回転すると、この回転に従動して、無端ベルト１０４が矢印Ｇ方向に循環移動する。また、この循環移動に従動して、姿勢変更ロール１０１および姿勢固定ロール１０２がそれぞれ回転する。

定着装置１００では、加圧ロール１１１と、姿勢変更ロール１０１内のヒータ１０７と姿勢固定ロール１０２内のヒータ１０７とで加熱されて循環移動する無端ベルト１０４との間に、未定着のトナー像を保持した用紙Ｐが搬送される。そして、加圧ロール１１１からの圧力と無端ベルト１０４からの熱とによって、トナー像が用紙Ｐに定着される。

ここで、この定着装置１００では、姿勢変更フレーム１０５の、定着装置フレーム１０６に対する姿勢変更により、循環移動中の無端ベルト１０４の幅方向の位置が制御される。この姿勢変更は、次のような機構によって行われる。

上述したように、姿勢変更フレーム１０５はトーションバネ１０８によって矢印Ｅ方向に付勢されている。

その一方、定着装置１００には、姿勢変更フレーム１０５の、図３における手前側のロール支持部１０５ｂを、矢印Ｅ方向とは逆向き（矢印Ｅ’方向）に姿勢変更フレーム１０５を傾かせるように、回転により押圧するカム１１３が備えられている。そして、定着装置１００には、カム回転用のモータ１１４と、このモータ１１４からの回転駆動力をカム１１３に伝達するギア群１１５とが備えられている。

カム１１３、モータ１１４、およびギア群１１５を合わせたものが、本発明にいう姿勢変更機構の一例に相当する。

また、この定着装置１００における、加圧ロール１１１と加圧ロール駆動ギア１１２とを除いた機構部分が、本発明にいうベルト駆動装置の一実施形態に相当する。また、この機構部分は、本発明にいう定着装置が有するベルト駆動部の一例にも相当している。

カム１１３が、ロール支持部１０５ｂから凸部が離れる方向に回転すると、姿勢変更フレーム１０５および姿勢変更ロール１０１がトーションバネ１０８の付勢力によって矢印Ｅ方向に回転する。一方、カム１１３が、ロール支持部１０５ｂを凸部が押し上げる方向に回転すると、姿勢変更フレーム１０５および姿勢変更ロール１０１が、その凸部の押上げによって矢印Ｅ’方向に回転する。

ここで、カム１１３は、姿勢変更ロール１０１に、姿勢固定ロール１０２に対して矢印Ｅ方向に予め定められた傾き角だけ傾けた第１の姿勢と、逆向きの矢印Ｅ’方向に同じ傾き角だけ傾けた第２の姿勢との２つの姿勢を交互にとらせるように回転する。

姿勢変更ロール１０１が第１の姿勢をとっている状態では、この姿勢変更ロール１０１の矢印Ｅ方向の傾きによって、無端ベルト１０４は矢印Ｈ方向に移動する。

定着装置１００では、矢印Ｈ方向に移動している無端ベルト１０４の幅方向の位置が、予め決められた第１の基準位置に達したことが不図示の検知センサによって検知されるとその旨が図１の制御部１Ａに伝えられる。すると、姿勢変更ロール１０１が矢印Ｅ’方向に回転して第２の姿勢をとるように、制御部１Ａからの指示を受けてカム回転用のモータ１１４がギア群１１５を介してカム１１３を回転させる。

姿勢変更ロール１０１が第２の姿勢をとっている状態では、この姿勢変更ロール１０１の矢印Ｅ’方向の傾きによって、無端ベルト１０４は矢印Ｈ’方向に移動する。

そして、矢印Ｈ’方向に移動している無端ベルト１０４の幅方向の位置が、予め決められた第２の基準位置に達したことが検知センサによって検知されるとその旨が図１の制御部１Ａに伝えられる。すると、今度は、姿勢変更ロール１０１が矢印Ｅ方向に回転して第１の姿勢をとるように、制御部１Ａからの指示を受けてカム回転用のモータ１１４がギア群１１５を介してカム１１３を回転させる。

定着装置１００では、姿勢変更ロール１０１のこのような姿勢変更が、この定着装置１００の動作中繰り返される。これにより、定着装置１００では、無端ベルト１０４の幅方向の位置が、第１の基準位置から第２の基準位置までの範囲内に制御される。

ここで、本実施形態では、上述したように姿勢変更ロール１０１は、この姿勢変更ロール１０１を支持している姿勢変更フレーム１０５の、上記の軸棒１０６ｄを回転中心とした回転によって姿勢が変更される。

姿勢変更ロール１０１の姿勢変更方法としては、本実施形態とは異なり、姿勢変更フレーム１０５を一端部で支持して、その一端部を回転中心とした姿勢変更フレーム１０５の回転によって姿勢変更ロール１０１の姿勢を変更する方法も考えられる。この方法に対し、姿勢変更フレーム１０５の中央部を回転中心とする本実施形態では、姿勢変更に要する、上記のカム１１３で姿勢変更フレーム１０５の一端を動かす量が約半分で済む。

以上に説明したように姿勢変更される姿勢変更ロール１０１とともに無端ベルト１０４を張架する姿勢固定ロール１０２が、本実施形態では、両端部の太さよりも中央部の太さが太い形状を有する中太ロールとなっている。

図５は、第１の姿勢と第２の姿勢との間で交互に姿勢変更される姿勢変更ロールと姿勢固定ロールとを示す模式的な斜視図である。

図５では、矢印Ｅ方向に傾いた第１の姿勢にある姿勢変更ロール１０１が実線で示され、矢印Ｅ’方向に傾いた第２の姿勢にある姿勢変更ロール１０１が点線で示されている。

第１の姿勢と第２の姿勢とは互いに点対称の位置関係にあるので、以下では、第１の姿勢を例に挙げて説明を行う。

この図５に示すように、第１の姿勢にある姿勢変更ロール１０１の各端部と姿勢固定ロール１０２の各端部との間隔Ｌ１は、姿勢変更ロール１０１の中央部と姿勢固定ロール１０２の中央部との間隔Ｌ１’よりも開いている。そして、姿勢固定ロール１０２は、これら２つの間隔Ｌ１，Ｌ１’の差分Ｘだけ、両端部の太さよりも中央部の太さが太くなっている。

姿勢変更ロール１０１の端部と姿勢固定ロール１０２の端部との間隔Ｌ１は、無端ベルト１０３に過負荷を掛けずに張力を付与できる距離に設定されている。このため、仮に、姿勢固定ロール１０２が一端から他端まで太さが一定の棒状であった場合、中央部では、無端ベルト１０３に付与される張力が上記の差分Ｘだけ不足することとなる。

本実施形態では、姿勢固定ロール１０２は、このような張力不足の原因となる上記の差分Ｘだけ、両端部の太さよりも中央部の太さが太くなっている。この結果、姿勢変更ロール１０１の中央部、即ち、無端ベルト１０３の中央部にも十分な張力が付与される。

以下、第１の姿勢にある姿勢変更ロール１０１の端部と姿勢固定ロール１０２の端部との間隔Ｌ１と、姿勢変更ロール１０１の中央部と姿勢固定ロール１０２の中央部との間隔Ｌ１’との差分Ｘについて、さらに説明を行う。

図６は、第１の姿勢にある姿勢変更ロールの端部と姿勢固定ロールの端部との間隔Ｌ１と、姿勢変更ロールの中央部と姿勢固定ロールの中央部との間隔Ｌ１’との差分Ｘについて説明する説明図である。

この図６のパート（Ａ）には、第１の姿勢にある姿勢変更ロール１０１を、図５中の矢印Ｉ方向から見た上面図が示されている。また、図６のパート（Ｂ）には、第１の姿勢にある姿勢変更ロール１０１および姿勢固定ロール１０２を、図５中の矢印Ｊ方向から見た側面図が示されている。

姿勢変更ロール１０１の中央部と姿勢固定ロール１０２の中央部との間隔Ｌ１’は、第１の姿勢にある姿勢変更ロール１０１の端部と中央部との、図６のパート（Ａ）中の水平方向の間隔Ｌ２を用いた次式で表される。

Ｌ１’＝（Ｌ１^２−Ｌ２^２）^１／２ ・・・（１）
そして、上記の差分Ｘは、次式で表される。

Ｘ＝Ｌ１−Ｌ１’＝Ｌ１−（Ｌ１^２−Ｌ２^２）^１／２ ・・・（２）
姿勢固定ロール１０２は、この（２）式で表される差分Ｘだけ、両端部の太さよりも中央部の太さが太くなっている。また、本実施形態では、姿勢固定ロール１０２は、両端部から中央部に向かって太さが漸増し中央でなだらかなピークとなった中太ロールとなっている。

以上、第１の姿勢にある姿勢変更ロール１０１を例に挙げて、姿勢固定ロール１０２の形状について説明を行ったが、第１の姿勢と点対称の第２の姿勢にある姿勢変更ロール１０１と姿勢固定ロール１０２の形状との関係が同様であることは言うまでもない。

尚、無端ベルト１０４の幅方向の中央部における、上記の差分Ｘに起因する張力不足を補う方法として、本実施形態では、姿勢固定ロール１０２を中太ロールとする形態を例示している。この張力不足を補う方法としては、姿勢変更ロール１０１を、上記の差分Ｘだけ、両端部の太さよりも中央部の太さが太くなった中太ロールとすることも考えられる。

ここで、一般的に、回転するロールが、両端部の太さよりも中央部の太さが太くなった中太ロールである場合、厳密には、相対的に細い端部の周速と相対的に太い中央部との間で周速が異なる。そして、このように周速が異なるロールで無端ベルトを張架した場合、周速の差に起因して、ロールの周面と無端ベルト内面との間に滑りが生じる箇所が出てくる可能性がある。

姿勢変更ロール１０１は上記の姿勢変更により無端ベルト１０４を幅方向に移動させる役割を担っている。このため、仮に、姿勢変更ロール１０１を中太ロールとした場合、上記のような滑りが無端ベルト１０４の幅方向の移動を阻害する恐れがある。一方、姿勢が固定している姿勢固定ロール１０２では無端ベルト１０４の幅方向の移動が非常に小さい。このため、姿勢固定ロール１０２を中太ロールとしている本実施形態では、たとえ上記のような滑りが生じたとしても、その影響が非常に小さい。

尚、本実施形態では、中太ロールの形状として、中央がなだらかなピークとなった形状が例示されているが、中太ロールの形状はこのような形状に限るものではない。例えば、両端部から中央部に向かって太さが漸増し中央に稜線が現れる形状であっても良い。

また、本実施形態では、本発明のベルト駆動装置の一実施形態として、定着装置１００における、加圧ロール１１１と加圧ロール駆動ギア１１２とを除いた機構部分を例示している。しかしながら、本発明のベルト駆動装置はこれに限るものではない。本発明のベルト駆動装置は、例えば、用紙をベルトに載せて搬送するベルト搬送装置や、トナー像の定着後の用紙をベルトに載せて搬送しつつ冷却するベルト冷却装置等であっても良い。

また、本実施形態では、本発明の画像形成装置の一例としてタンデム型のカラープリンタが例示されている。しかしながら、本発明の画像形成装置は、複数の現像器が回転軸の回りに配置されたいわゆるロータリー型のカラープリンタであっても良く、あるいはモノクロのプリンタであっても良い。また、本発明の画像形成装置は、プリンタに限るものではなく、複写機やファクシミリ等であっても良い。

１ 画像形成装置
１Ａ 制御部
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ 像形成部
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ 感光体
１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ 帯電器
１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ 露光器
１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ 現像器
１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ 一次転写器
１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ 感光体クリーナ
１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ トナーカートリッジ
３０ 中間転写ベルト
３１，３２，３３ ベルト支持ロール
３４ バックアップロール
５０ 二次転写器
８０ 用紙搬送部
８１ 取出ロール
８２ 捌きロール
８３ 搬送ロール
８４ レジストレーションロール
８６ 排出ロール
１００ 定着装置
１０１ 姿勢変更ロール
１０１ａ，１０２ａ 回転軸
１０２ 姿勢固定ロール
１０３ 固定パッド
１０４ 無端ベルト
１０５ 姿勢変更フレーム
１０５ａ，１０６ａ 平板部
１０５ａ＿１ 貫通孔
１０５ｂ ロール支持部
１０６ 定着装置フレーム
１０６ｂ 側板部
１０６ｃ 軸受
１０６ｄ 軸棒
１０７ ヒータ
１０８ トーションバネ
１１１ 加圧ロール
１１２ 加圧ロール駆動ギア
１１３ カム
１１４ モータ
１１５ ギア群

Claims (5)

1. 第１のロールと、該第１のロールに対する姿勢を変更する変更操作を受ける第２のロールとを含む複数のベルト支持部材と、
   前記複数のベルト支持部材に内側から支持されて循環移動する無端ベルトと、
   前記第２のロールの前記第１のロールに対する姿勢を、該第１のロールに対して予め定められた傾き角だけ傾けた第１の姿勢と、該第１のロールに対して該第１の姿勢とは逆向きに前記傾き角だけ傾けた第２の姿勢との間で交互に変更することにより該第１のロールに前記無端ベルトの幅方向の位置を制御させる姿勢変更機構とを有し、
   前記第１のロールと前記第２のロールのうちのいずれかのロールが、両端部の太さよりも中央部の太さが太い形状を有する中太ロールであることを特徴とするベルト駆動装置。
2. 前記第１のロールと前記第２のロールのうちの該第１のロールが、前記中太ロールであることを特徴とする請求項１記載のベルト駆動装置。
3. 前記中太ロールは、該中太ロールの中央部が、前記第２のロールが前記第１の姿勢および前記第２の姿勢のうちいずれかの姿勢にあるときに前記無端ベルトの幅方向両端と該無端ベルトの幅方向中央部との双方に張力を与えるだけの太さの形状を有することを特徴とする請求項１又は２記載のベルト駆動装置。
4. 第１のロールと、該第１のロールに対する姿勢を変更する変更操作を受ける第２のロールとを含む複数のベルト支持部材、
   前記複数のベルト支持部材に内側から支持されて循環移動する無端ベルト、および、
   前記第２のロールの前記第１のロールに対する姿勢を、該第１のロールに対して予め定められた傾き角だけ傾けた第１の姿勢と、該第１のロールに対して該第１の姿勢とは逆向きに前記傾き角だけ傾けた第２の姿勢との間で交互に変更することにより該第１のロールに前記無端ベルトの幅方向の位置を制御させる姿勢変更機構を有し、
   前記第１のロールと前記第２のロールのうちのいずれかのロールが、両端部の太さよりも中央部の太さが太い形状を有する中太ロールであるベルト駆動部と、
   前記無端ベルトを加熱する加熱源と、
   前記無端ベルトの外面に押し当てられて回転し該無端ベルトとの間に未定着のトナー像を保持した媒体を挟んで該媒体を加圧し該無端ベルトと共同して該トナー像を該媒体に定着させる加圧部材とを備えたことを特徴とする定着装置。
5. 静電潜像を形成しトナーで現像してトナー像を形成し該トナー像を媒体に引き渡す像形成部と、
   前記媒体に引き渡された未定着のトナー像を該媒体上に定着させる定着部とを有し、
   前記定着部が、
   第１のロールと、該第１のロールに対する姿勢を変更する変更操作を受ける第２のロールとを含む複数のベルト支持部材、該複数のベルト支持部材に内側から支持されて循環移動する無端ベルト、および、前記第２のロールの前記第１のロールに対する姿勢を、該第１のロールに対して予め定められた傾き角だけ傾けた第１の姿勢と、該第１のロールに対して該第１の姿勢とは逆向きに前記傾き角だけ傾けた第２の姿勢との間で交互に変更することにより該第１のロールに前記無端ベルトの幅方向の位置を制御させる姿勢変更機構を有し、前記第１のロールと前記第２のロールのうちのいずれかのロールが、両端部の太さよりも中央部の太さが太い形状を有する中太ロールであるベルト駆動部と、
   前記無端ベルトを加熱する加熱源と、
   前記無端ベルトの外面に押し当てられて回転し該無端ベルトとの間に未定着のトナー像を保持した媒体を挟んで該媒体を加圧し該無端ベルトと共同して該トナー像を該媒体に定着させる加圧部材とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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