JP2015176033A - ベルト装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】支持回転体の回転軸を揺動可能に保持することで傾動可能な支持回転体を備えたベルト装置において、傾動可能な支持回転体の回転軸を保持する保持部材の変形を防止し、経時に渡って部品交換が可能な状態を維持することができるベルト装置を提供する。【解決手段】無端状のベルト部材と、前記ベルト部材を張架支持する支持回転体６３とを備え、前記支持回転体６３の回転軸６３ａを揺動可能に保持することで傾動可能な支持回転体としたベルト装置において、前記複数の支持回転体のうち少なくとも前記傾動可能な支持回転体６３を保持する保持部材６４を有し、前記傾動可能な支持回転体６３の傾動に伴い、前記保持部材６４が傾き得るように取り付けた。【選択図】図１０

Description

本発明は、複数の支持回転体に張架されて走行する無端状のベルト部材を備えたベルト装置、及び、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に関するものである。

この種の画像形成装置として、外周面上に画像を担持する潜像担持体や中間転写体などの像担持体、外周面上にシート材を担持して搬送するシート材搬送部材などに、無端状のベルト部材を採用したものが知られている。このようなベルト部材を備えたベルト装置は、複数の支持回転体としての支持ローラに掛け渡され、所定のテンション（張力）をもつように張架される。さらに、複数の支持回転体の軸端部には、支持回転体を保持するフレームや可動アームなどの保持部材を備えている。

このベルト装置は、経時使用によってベルト装置を構成する構成部品（ベルト部材，支持ローラ、保持部材など）の磨耗、疲労、汚れの付着等が生じる結果、本来の機能が徐々に低下する。このため、必要に応じて、あるいは、所定の使用期間経過後に、構成部品の交換作業が必要になる。この構成部品の交換は、例えば、ベルト部材や支持ローラを交換する場合、ベルト部材を張架している支持ローラの少なくとも１つについて、その回転軸を保持部材から取り外すことにより行うことができる。

また、このベルト装置は、二次転写ベルトを張架支持する複数の支持ローラの回転軸の平行度やローラ外径のばらつき、二次転写ベルト自体の周長変化による張力の不均一化などが原因で、ベルト部材がベルト幅方向の一端側へ寄ってしまうベルト寄りが生じ得る。このベルト寄り制御のため、複数の支持ローラの少なくとも１つの支持ローラの回転軸を揺動可能に保持することで傾動可能な支持ローラ（以下、傾斜ローラという）としたベルト装置が知られている。

例えば、特許文献１には次のようなベルト装置が記載されている。
このベルト装置は、ベルト部材としての中間転写ベルトと、複数の支持ローラとを備え、この複数の支持ローラのうち１つの支持ローラを傾斜ローラとしている。この傾斜ローラの回転軸上には、傾斜ローラの回転軸の軸線方向に可動で、かつ、ベルト部材の端部と接するベルト突当部と、このベルト突当部の同軸線方向外方に、同軸線方向に可動に設けられた軸押下部材とを備えている。この軸押下部材は同軸線方向外方に斜面を有しており、この斜面は下側に行くほど同軸線方向外方に位置するよう傾斜している。

また、傾斜ローラの回転軸端部は、ローラ軸保持部材（保持部材）によって傾動可能に保持されている。このローラ軸保持部材は、本体フレームに設けられた支持軸を支点として回動可能に設けられている。また、ローラ軸保持部材は、一端を固定部に取り付けたバネ部材を有し、このバネ部材によって傾斜ローラの傾斜を戻す向きへの引張力が常時付与されている。

ベルト寄りが発生すると、ベルト端部がベルト突当部に突き当たり、この突き当たる力によってベルト突当部が同軸方向外方へ移動し、軸押下部材と接触する。軸押下部材がベルト突当部に突き当てられて同軸方向外方へ移動すると、軸押下部材の斜面とベルト装置の本体フレームに設けられた凸部とが接触する。軸押下部材と凸部が接した状態で軸押下部材が同軸方向外方へ移動することで、軸押下部材の斜面と凸部との当接位置が軸押下部材の斜面に沿って上側へ変位し、軸押下部材が傾斜ローラの回転軸を下側へ押し下げる。

軸押下部材によって傾斜ローラの回転軸が押し下げられると、傾斜ローラが傾動することでベルト部材がベルト幅方向反対側へ移動する。ベルト部材がベルト幅方向反対側へ移動することでベルト端部がベルト突当部に突き当たる力が無くなり、ローラ軸保持部材に設けられたバネ部材の力により、ローラ軸保持部材を介して傾斜ローラの回転軸が傾斜を戻す向きに押し上げられ、ベルト寄りを制御することができる。

しかしながら、特許文献１のベルト装置は、ベルト寄り制御のために傾斜ローラを傾動させることで、ローラ軸保持部材における傾斜ローラの回転軸の取付け部と傾斜ローラの回転軸とが接触する。また、当該接触により、ローラ軸保持部材を支持する支持軸とローラ軸保持部材の該支持軸の取付け部とが接触する。これらの接触箇所の各々には傾斜ローラの傾動に伴って圧接力が生じ、傾斜ローラの回転による摩擦や、傾斜ローラの傾動による押圧力により、各々の接触箇所が削れたり変形したりする。
この結果、支持ローラの軸端部がローラ軸保持部材の軸受部から抜けなくなったり、ローラ軸保持部材が本体フレームの支持軸から抜けなくなったりし、ベルト部材や支持ローラなどの部品交換ができなくなるという問題が生じる。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、支持回転体の回転軸を揺動可能に保持することで傾動可能な支持回転体を備えたベルト装置において、傾動可能な支持回転体の回転軸を保持する保持部材の変形を防止し、経時に渡って部品交換が可能な状態を維持することができるベルト装置を提供することである。

前記目的を達成するために、本発明は、無端状のベルト部材と、前記ベルト部材を張架支持する複数の支持回転体とを備え、前記複数の支持回転体の少なくとも１つの支持回転体の回転軸を揺動可能に保持することで傾動可能な支持回転体としたベルト装置において、
前記複数の支持回転体のうち少なくとも前記傾動可能な支持回転体の回転軸を保持する保持部材を有し、前記傾動可能な支持回転体の傾動に伴い、前記保持部材が傾き得るように取り付けたことを特徴とする。

本発明によれば、支持回転体の回転軸を揺動可能に保持することで傾動可能な支持回転体を備えたベルト装置において、傾動可能な支持回転体の回転軸を保持する保持部材の変形を防止し、経時に渡って部品交換が可能な状態を維持することができる。

実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。 組み付け直後における二次転写装置の軸傾斜機構の構成を、分離ローラの軸方向から見たときの模式図である。 ベルト寄り規制後における同軸傾斜機構の構成を、分離ローラの軸方向から見たときの模式図である。 組み付け直後における同軸傾斜機構の構成を、分離ローラの回転軸に沿って切断した切断面で示した模式図である。 ベルト寄り規制後における同軸傾斜機構の構成を、分離ローラの回転軸に沿って切断した切断面で示した模式図である。 二次転写ベルトにおけるベルト寄りについての説明図である。 同軸傾斜機構における軸傾斜部材の斜視図である。 同二次転写装置の斜視図である。 図４に示すスライド軸受部近傍を拡大した模式図である。 図９に示す分離ローラが傾動した状態のスライド軸受部近傍を拡大した模式図である。 図１０に示す分離ローラが更に傾斜した状態のスライド軸受部近傍を拡大した模式図である。 図１０に示す分離ローラが更に傾斜した状態の、二次転写ローラの回転軸による回転軸支持アームの取付け部の構成を、二次転写ローラの回転軸に沿って切断した模式図である。

以下、本発明を電子写真方式の画像形成装置であるプリンタに適用した一実施形態について、図面を用いて説明する。
図１は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。
本プリンタに、その本体筐体内に配置された４つの感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが設けられている。各感光体上には互いに異なる色のトナー像がそれぞれ形成される。具体的には、これらの感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に、ブラックトナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びイエロートナー像がそれぞれ形成される。なお、本実施形態における各感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄはドラム状に形成されているが、複数のローラに巻き掛けられて回転駆動される無端ベルト状の感光体を用いることもできる。

４つの感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対向して、像担持体である中間転写体として、無端ベルト状部材の中間転写ベルト５１が配置されている。各感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの外周面は、それぞれ中間転写ベルト５１の外周面に当接している。本実施形態の中間転写ベルト５１は、テンションローラ５２、駆動ローラ５３、斥力ローラ５４、入口ローラ５５等の支持ローラ（支持回転体）に巻き掛けられ、張架されている。これらの支持ローラのうちの１つである駆動ローラ５３は、図示しない駆動源によって回転駆動し、この駆動ローラ５３の回転駆動により中間転写ベルト５１が図中矢印Ａの向きに走行する。

中間転写ベルト５１は、多層構造のものでも単層構造のものでも良い。多層構造のベルトで構成する場合、例えば、伸びの少ないフッ素樹脂やＰＶＤＦシート、ポリイミド系樹脂でベース層を形成し、ベルト外周面をフッ素系樹脂等の平滑性の良いコート層で構成するものが好ましい。一方、単層構造のベルトで構成する場合には、ＰＶＤＦ、ＰＣ、ポリイミド等の材質を用いるものが良い。

各感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に各色トナー像を形成する構成及び動作、並びに、各色トナー像を中間転写ベルト５１上に一次転写する構成及び動作は、ほぼ同様であり、形成される各色トナー像の色が異なるだけである。よって、以下、ブラック用感光体１ａにブラックトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト５１上に一次転写する構成及び動作について説明し、他の色については説明を省略する。

ブラック用感光体１ａは、図１中反時計回り方向に回転駆動する。感光体１ａの外周面には、図示しない除電装置からの光が照射されることで、感光体１ａの表面電位が初期化される。初期化された感光体外周面は、帯電装置８ａによって所定の極性（本実施形態ではマイナス極性）に一様に帯電される。このようにして帯電された感光体外周面は、図示しない露光装置から出射される光変調されたレーザビームＬが照射され、これにより感光体１ａの外周面上に静電潜像が形成される。本実施形態においては、レーザビームＬを出射する露光装置がレーザ書き込み装置で構成されているが、例えばＬＥＤアレイと結像手段を有する露光装置などを用いることもできる。感光体１ａに形成された静電潜像は、現像装置１０ａと対向する現像領域を通過する際に、ブラックトナー像として可視像化される。

中間転写ベルト５１の内周面側には、感光体１ａと対向する位置に一次転写ローラ１１ａが配置されている。この一次転写ローラ１１ａが中間転写ベルト５１の内周面に当接することで、感光体１ａと中間転写ベルト５１との間に適正な一次転写ニップが確保されている。一次転写ローラ１１ａには、感光体１ａ上に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性（本実施形態ではプラス極性）の一次転写電圧が印加される。これにより、感光体１ａと中間転写ベルト５１との間に一次転写電界が形成され、感光体１ａ上のトナー像が、その感光体１ａと同期して回転駆動される中間転写ベルト５１上に静電的に一次転写される。トナー像を中間転写ベルト５１に一次転写した後の感光体１ａの外周面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置１２ａによって除去され、感光体１ａの外周面が清掃される。

４色のトナー像をすべて使うフルカラーモードにおいては、他の色の感光体１ｂ、１ｃ、１ｄについても同様に、マゼンタトナー像、シアントナー像及びイエロートナー像がそれぞれ形成される。そして、これらの各色トナー像は、中間転写ベルト５１上に一次転写されているブラックトナー像に重ね合わさるようにして順次一次転写される。

一方、ブラック単色モードにおいては、図示しない接離機構により、一次転写ローラ１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを感光体１ｂ、１ｃ、１ｄから離間させることで、マゼンタ、シアン、イエロー用の感光体１ｂ、１ｃ、１ｄを中間転写ベルト５１から離間させる。そして、ブラック感光体１ａのみが中間転写ベルト５１に当接した状態で、ブラックトナー像のみが中間転写ベルト５１に一次転写される。

また、図１に示すように、プリンタ本体内の下部には、給紙装置１４が配置されている。給紙装置１４は、給紙ローラ１５の回転によって、シート材としての転写紙Ｐを図中矢印Ｂの方向へ送り出す。送り出された転写紙Ｐは、レジストローラ対１６により、所定のタイミングで斥力ローラ５４に巻き掛けられた中間転写ベルト５１の部分と、これに対向配置された二次転写ベルト６１の部分とが当接している二次転写ニップへと給送される。このとき、斥力ローラ５４には所定の二次転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト５１上のトナー像が転写紙Ｐに二次転写される。

無端状のベルト部材としての二次転写ベルト６１は、傾動可能な支持回転体である分離ローラ６３と、二次転写ローラ６２とに張架支持されている。本実施形態では、二次転写ローラ６２が駆動ローラとなって回転駆動することで、二次転写ベルト６１は、図中矢印Ｃに示す向きに走行する。トナー像が二次転写された転写紙Ｐは、二次転写ベルト６１の外周面に静電的に吸着した状態で、二次転写ベルト６１の走行に伴って搬送される。そして、転写紙Ｐは、分離ローラ６３に巻き付いた二次転写ベルト６１の部分の曲率によって二次転写ベルト６１の外周面から分離し、二次転写ベルト６１の転写紙搬送方向下流側に配置されている搬送ベルト１７によって更に転写紙搬送方向下流側へ搬送される。この搬送ベルト１７は、入口回転体としての駆動ローラである入口ローラ１７Ａと従動回転体である従動ローラ１７Ｂとに張架されている。そして、転写紙Ｐが定着装置１８を通る際に、転写紙Ｐ上のトナー像が熱と圧力の作用により転写紙Ｐに定着される。定着装置１８を通過した転写紙Ｐは、排紙部に設けられた排紙ローラ対１９を通って機外に排出される。

また、トナー像を二次転写した後の中間転写ベルト５１上に付着する転写残トナーは、ベルトクリーニング装置２０によって除去される。本実施形態におけるベルトクリーニング装置２０では、ウレタン等で形成されたブレード形状のクリーニングブレード２１を用いており、そのクリーニングブレード２１を中間転写ベルト５１の走行方向に対してカウンタ方向から当接させている。なお、ベルトクリーニング装置２０には適宜様々な種類のものを用いることが可能であり、例えば、クリーニング装置を静電式のものとしても良い。

次に、二次転写ベルト６１を備えた二次転写装置６０におけるベルト寄り規制手段の構成及び動作について説明する。
本実施形態における二次転写装置６０のベルト寄り規制手段は、軸傾斜方式であり、二次転写ベルト６１を張架する一方の支持ローラである分離ローラ６３の回転軸を傾斜させることで、二次転写ベルト６１のベルト寄り範囲を所定の規制範囲内に規制する軸傾斜機構７０で構成されている。

図２は、組み付け直後における二次転写装置６０の軸傾斜機構の構成を、分離ローラ６３の軸方向から見たときの模式図である。
図３は、ベルト寄り規制後における軸傾斜機構の構成を、分離ローラ６３の軸方向から見たときの模式図である。

本実施形態の二次転写ローラ６２の回転軸各端部には、それぞれ図示しない軸受部材が取り付けられている。各軸受部材は、二次転写ローラ６２の軸方向両端側に位置する二次転写装置６０の２つのフレーム６８にそれぞれ保持される。これにより、二次転写ローラ６２は、フレーム６８に対して回転自在に支持される。

また、本実施形態の分離ローラ６３の回転軸各端部は、フレーム６８よりも更に軸方向外側に配置される２つの回転軸支持アーム（保持部材）６４にそれぞれ保持されたスライド軸受部６５に取り付けられる。これにより、分離ローラ６３は、回転軸支持アーム６４に対して回転自在に支持される。

各回転軸支持アーム６４は、二次転写ローラ６２に設けられた図示しない玉軸受６９を介して回動可能に保持され、二次転写ローラ６２の回転軸６２ａの各端部に対して回動自在に取り付けられている。また、二次転写装置６０のフレーム６８に一端が固定されたアームスプリング６６によって、図２時計回り方向に付勢されている。二次転写ベルト６１にベルト寄りが生じていない組み付け直後の状態においては、アームスプリング６６の付勢力により、フレーム６８に回転軸支持アーム６４が突き当たった位置で、回転軸支持アーム６４の回動位置が保持される（図２）。

また、各回転軸支持アーム６４は、図２及び図３に示すように、分離ローラ６３を軸受けするスライド軸受部６５を、回転軸支持アーム６４の回転中心から径方向にスライド可能に保持している。スライド軸受部６５は、回転軸支持アーム６４に対し、テンションスプリング６７により、回転軸支持アーム６４の回転中心から径方向に径方向外側に向けて付勢されている。これにより、分離ローラ６３は、常に二次転写ローラ６２から離れる方向への付勢力を受け、分離ローラ６３と二次転写ローラ６２とに張架される二次転写ベルト６１に所定のテンション（張力）を付与することができる。

図４は、二次転写装置６０の軸傾斜機構７０の構成を、分離ローラ６３の回転軸６３ａに沿って切断した切断面で示した模式図である。
分離ローラ６３には、分離ローラ６３とスライド軸受部６５との間の回転軸６３ａ上に、軸方向変位部材を構成するベルト寄り検知部材７１及び軸傾斜部材７２が設けられている。ベルト寄り検知部材７１は、二次転写ベルト６１の端部と接触するフランジ部７１ａを備えている。二次転写ベルト６１がベルト幅方向へ移動して二次転写ベルト６１の端部がフランジ部７１ａに当接すると、その力を受けて、ベルト寄り検知部材７１は分離ローラ６３の回転軸６３ａに沿って軸方向外側へ移動する。ベルト寄り検知部材７１が回転軸６３ａに沿って軸方向外側へ移動すると、ベルト寄り検知部材７１に対して回転軸６３ａの更に外側には配置されている軸傾斜部材７２も回転軸６３ａに沿って軸方向外側へ移動する。

また、軸傾斜部材７２の傾斜面７２ａには、回転軸６３ａの軸方向外側から、固定部材であるフレーム６８の当接部６８ａが当接している。このとき、当該軸傾斜部材７２が設けられている分離ローラ６３の回転軸６３ａの端部は、スライド軸受部６５を介して、アームスプリング６６によって付勢されている回転軸支持アーム６４に支持されているため、図４中上側に向かう付勢力を受けている。そのため、ベルト寄り検知部材７１のフランジ部７１ａに二次転写ベルト６１の端部が当接していない状態であれば、アームスプリング６６の付勢力により、軸傾斜部材７２の傾斜面７２ａの下端に連続している被ストッパ面７２ｂに、フレーム６８のストッパ面６８ｂが当接する位置で、軸傾斜部材７２の傾斜面７２ａとフレーム６８の当接部６８ａとの当接位置が規制される。すなわち、フレーム６８の当接部６８ａが軸傾斜部材７２の傾斜面７２ａの下端部分に当接した状態で保持される。

この状態から、二次転写ベルト６１がベルト幅方向へ移動する力を受けて、ベルト寄り検知部材７１及び軸傾斜部材７２が回転軸６３ａに沿って軸方向外側へ移動すると、軸傾斜部材７２の傾斜面７２ａに沿ってフレーム６８の当接部６８ａが相対的に移動する。これにより、軸傾斜部材７２の傾斜面７２ａとフレーム６８の当接部６８ａとの当接位置が傾斜面７２ａの上側へ変位する。その結果、二次転写ベルト６１が移動する方向の軸方向端部側における分離ローラ６３の回転軸６３ａの端部は、図５に示すように、アームスプリング６６の付勢力に抗して押し下げられる。このとき、二次転写ベルト６１が移動する方向とは逆側の分離ローラ６３の回転軸６３ａの端部は、二次転写ベルト６１の端部がベルト寄り検知部材７１のフランジ部７１ａに接触していないため、図４に示すように、フレーム６８の当接部６８ａが軸傾斜部材７２の傾斜面７２ａの下端部分に当接した状態で保持されている。したがって、二次転写ベルト６１が移動する方向とは逆側の分離ローラ６３の回転軸６３ａの端部は、他端側に対して相対的に押し下げられた状態となり、その回転軸６３ａは傾斜することになる。

このようにして分離ローラ６３の回転軸６３ａが傾斜するにつれて、二次転写ベルト６１のベルト幅方向への移動速度が次第に遅くなり、最終的には、二次転写ベルト６１がベルト幅方向逆向きに移動するようになる。その結果、二次転写ベルト６１の幅方向位置が徐々に戻され、二次転写ベルト６１は、ベルト寄りが収束する幅方向位置で安定走行することができる。これは、二次転写ベルト６１のベルト寄りが逆向きに生じる場合でも同様である。

ここで、分離ローラ６３の回転軸６３ａを傾けることによりベルト寄りを戻すことができる原理について説明する。
図６は、二次転写ベルトにおけるベルト寄りについての説明図である。
二次転写ベルト６１を剛体であると仮定し、分離ローラ６３に進入する前の二次転写ベルト６１上の任意の一地点（ここではベルト端部上の地点Ｅとする。）に注目する。２つのローラ６２、６３に張架されている二次転写ベルト６１が完全に水平あるいは平行な状態であれば、分離ローラ６３に進入する直前の二次転写ベルト６１上の当該地点Ｅと、分離ローラ６３から抜けた直後の二次転写ベルト６１上の当該地点Ｅに対応する地点Ｅ’との間では、分離ローラ６３の回転軸方向における位置にズレが生じることはない。この場合、二次転写ベルト６１にベルト寄りは発生しない。

一方、分離ローラ６３の回転軸６３ａが二次転写ローラ６２の回転軸６２ａに対して傾いている場合、その傾斜角をαとすると、二次転写ベルト６１上の当該地点Ｅは、分離ローラ６３の周面に沿って移動する間に、図６に示すように、およそｔａｎα分だけ分離ローラ６３の回転軸方向へ変位する。したがって、分離ローラ６３の回転軸６３ａを、二次転写ローラ６２の回転軸６２ａに対して傾斜角αだけ傾ければ、二次転写ベルト６１を分離ローラ６３の回転にあわせて、二次転写ベルト６１のベルト幅方向位置をおよそｔａｎα分だけ移動させることができる。

二次転写ベルト６１の寄り量（ベルト幅方向への移動速度）は、傾斜角αに比例する。すなわち、傾斜角αが大きければ大きいほど、二次転写ベルト６１の寄り量は増していき、小さければ小さいほどベルト寄り量は減少する。したがって、例えば、図５に示すように、二次転写ベルト６１が図５中右側に寄ろうとするベルト寄りが生じている場合、このベルト寄りによって軸傾斜部材７２が分離ローラ回転軸方向へ移動して分離ローラ６３の回転軸６３ａが図中下側へ下がることで、二次転写ベルト６１を図５中左側へ戻そうとするベルト寄りを生じさせることができる。そして、二次転写ベルト６１にもともと生じていたベルト寄りと、分離ローラ６３の回転軸６３ａが傾いたことで発生する二次転写ベルト６１の逆向きのベルト寄りとが釣り合う位置に、二次転写ベルト６１のベルト寄りを収束させることができる。この釣り合い位置で走行している二次転写ベルト６１に対し、さらにどちらか一方へのベルト寄りが生じた場合でも、そのベルト寄りに応じて分離ローラ６３の回転軸６３ａが傾くことで、再び、二次転写ベルト６１のベルト寄りは、別の釣り合い位置で収束する。

このように、本実施形態における二次転写装置６０の軸傾斜機構７０によれば、二次転写ベルト６１のベルト幅方向への移動量に応じた傾きを分離ローラ６３の回転軸６３ａに与えることで、二次転写ベルト６１のベルト寄りを早期に収束させることができる。しかも、分離ローラ６３の回転軸６３ａを傾かせるための駆動力には、二次転写ベルト６１がベルト幅方向へ移動する力を利用するため、モータ等の駆動源を必要としない簡易な構成で実現できる。

次に、軸傾斜部材７２の構成について説明する。
図７は、本実施形態における軸傾斜部材７２の斜視図である。本実施形態の軸傾斜部材７２は、円筒形状本体の外周面に傾斜面７２ａをもつ突起部が形成された構成となっている。傾斜面７２ａは、円筒形状本体の中心軸を中心とした円錐形の周面の一部をなすように形成された曲面で構成されている。このように傾斜面７２ａを曲面で構成している理由には２つある。１つ目に理由は、分離ローラ６３の回転軸６３ａ回りに軸傾斜部材７２が僅かに回転するような事態が生じても、分離ローラ６３の傾き角が変化しないようにするためである。２つ目の理由は、フレーム６８の当接部６８ａとの接触を点接触に近付けて、その接触点における摩擦を軽減して、二次転写ベルト６１の端部とベルト寄り検知部材７１との当接圧を低減し、二次転写ベルト６１の端部の劣化を抑制して二次転写ベルト６１の寿命を延ばすためである。なお、本実施形態において、傾斜面７２ａの回転軸６３ａに対する傾斜角度βは３０°であり、軸傾斜部材７２の材質はＰＯＭ（ポリアセタール）としているが、これに限られるものではない。

本実施形態の分離ローラ６３及び二次転写ベルト６１の具体構成の一例を以下に示す。
分離ローラの外径：φ１５
分離ローラの材質：アルミ
二次転写ベルトの材質：ポリイミド
二次転写ベルトのヤング率：３０００ＭＰａ
二次転写ベルトのＭＩＴ耐揉試験による耐折回数：６０００回
二次転写ベルトの厚み：８０μｍ
二次転写ベルトの線速：３５２ｍｍ／ｓ
ベルトテンション：０．９Ｎ／ｃｍ
なお、ＭＩＴ耐揉試験による耐折回数測定方法としては、ＪＩＳ−Ｐ８１１５に準拠する。測定条件としては、幅１５ｍｍのサンプルに対して、荷重１ｋｇｆ、屈曲角度１３５度、屈曲速度１７５回／分の条件にて測定した。

本発明の特徴部分である、分離ローラ６３の回転軸６３ａと回転軸支持アーム６４との接触箇所の構成について詳述する。
図８は、同二次転写装置６０の組み付け直後における斜視図である。
本実施形態において、回転軸支持アーム６４は回転軸支持アーム６４に設けた玉軸受６９を介して二次転写ローラ６２の回転軸６２ａに支持されている。また、回転軸支持アーム６４は金属板で形成され、支持回転体の軸線方向に１〜２ｍｍの厚みを有している。分離ローラ６３は、分離ローラ６３の回転軸６３ａをスライド軸受部６５を介して回転軸支持アーム６４に保持されている。
二次転写装置６０が駆動を開始し、図８中手前側にベルト寄りが発生すると、分離ローラ６３が図中矢印ａ方向へ押し下げられる。分離ローラ６３が傾くと、分離ローラ６３の回転軸６３ａ端部を保持する回転軸支持アーム６４が、スライド軸受部６５を介して二次転写ローラ６２を支点に図中矢印ａ方向へ回動する。

このとき、分離ローラ６３の回転軸６３ａが図中矢印ａ方向に傾動するのに対し、分離ローラ６３の回転軸６３ａを保持するスライド軸受部６５は、図中左右方向にしか移動できない。したがって、スライド軸受部６５と分離ローラ６３の回転軸６３ａとの接する箇所には、分離ローラ６３の回転軸６３ａの傾動による圧力や、分離ローラ６３の回転軸６３ａの回転による摩擦が生じる。

図９は、図４に示すスライド軸受部６５近傍を拡大した模式図である。
図１０は、図９に示す分離ローラ６３が傾動した状態のスライド軸受部６５近傍を拡大した模式図である。
図９に示すように、本実施形態におけるスライド軸受部６５は、回転軸支持アーム６４と接する面上に凹部１００を有している。また、本実施形態における回転軸支持アーム６４におけるスライド軸受部６５の取付け部とスライド軸受部６５の凹部１００との間には隙間Ａを有している。
この隙間Ａは、分離ローラ６３の傾動に伴う分離ローラ６３の回転軸６３ａとスライド軸受部６５の内輪６５ａとの接触により、スライド軸受部６５の内輪６５ａが変形することなく、スライド軸受部６５が回転軸支持アーム６４に対して傾動可能な隙間である。

例えば、回転軸支持アーム６４におけるスライド軸受部６５の取付け部とスライド軸受部６５との間に隙間Ａを設けなかった場合、分離ローラ６３の回転軸６３ａが矢印ａ方向へ傾斜すると、スライド軸受部６５の内輪６５ａと、分離ローラ６３の回転軸６３ａとが強く接触する。この状態のままベルト装置を稼動し続けると、スライド軸受部６５の内輪６５ａは、分離ローラ６３の回転軸６３ａの傾動による圧接力を受け、当該接触箇所が摩擦や押圧力で削れたり変形したりする。この結果、スライド軸受部６５の内輪６５ａが変形し、スライド軸受部６５から分離ローラ６３の回転軸６３ａ回転軸が抜けなくなってしまう。

本実施形態では、回転軸支持アーム６４におけるスライド軸受部６５の取付け部とスライド軸受部６５との間に隙間Ａを設けた。これにより、図１０に示すように、分離ローラ６３の回転軸６３ａが矢印ａ方向へ傾動した場合でも分離ローラ６３の回転軸６３ａとスライド軸受部６５とが一体となって隙間Ａ内で傾くことができる。したがって、分離ローラ６３の回転軸６３ａとスライド軸受部６５との間に過剰な圧接力を生じさせず、当該接触箇所に生じる摩擦や押圧力を軽減することができる。
この結果、分離ローラ６３を傾斜させた状態でベルト装置を稼動し続けても、スライド軸受部６５の内輪６５ａを変形させることなく部品交換が可能な状態を維持することができる。

本発明の特徴部分である、二次転写ローラ６２の回転軸６２ａと玉軸受６９と回転軸支持アーム６４との構成について詳述する。
図１１は、図１０に示す分離ローラ６３が更に傾斜角γ傾斜した状態のスライド軸受部６５近傍を拡大した模式図である。
図１２は、図１０に示す分離ローラ６３が更に傾斜角γ傾斜した状態の、二次転写ローラ６２の回転軸６２ａによる回転軸支持アーム６４の取付け部の構成を、二次転写ローラ６２の回転軸６２ａに沿って切断した模式図である

図１１に示すように、ベルト部材のベルト幅方向へ寄る力が大きい場合、分離ローラ６３の回転軸６３ａは図示しない軸傾斜機構７０によって更に矢印ａ方向に押し下げられる。本実施形態において、二次転写ローラ６２の回転軸６２ａに対して分離ローラ６３が傾斜角α＋γ傾いた場合、スライド軸受部６５の凹部１００内の当接面１００ａが、回転軸支持アーム６４と強く接触する。このとき、回転軸支持アーム６４は分離ローラ６３の回転軸６３ａの傾動による図中ｂ方向の力をスライド軸受部６５を介して受ける。

図１２に示すように、本実施形態において回転軸支持アーム６４は、二次転写ローラ６２の回転軸６２ａに、玉軸受６９を介して保持されている。この玉軸受６９は二次転写ローラ６２の回転軸６２ａに圧入されている。
また、本実施形態において、回転軸支持アーム６４における玉軸受６９の取り付け部と玉軸受６９との間に隙間Ｂを設けた。この隙間Ｂは、分離ローラ６３の傾動に伴う玉軸受６９と二次転写ローラ６２の回転軸６２ａとの接触により、玉軸受６９の内輪６９ａが変形することなく、回転軸支持アーム６４が二次転写ローラ６２の軸線方向に傾斜可能な隙間である。

例えば、回転軸支持アーム６４における玉軸受６９の取り付け部と玉軸受６９との間に隙間Ｂを設けなかった場合、二次転写ローラ６２は図示しない二次転写装置６０のフレーム６８に軸端部が固定されているため、分離ローラ６３の傾動による図１１中矢印ｂ方向の力を受けた回転軸支持アーム６４によって玉軸受６９と二次転写ローラ６２の回転軸６２ａとが接触する。この状態のままベルト装置を稼動し続けると、当該接触箇所に圧接力が生じ、摩擦や押圧力によって当該接触箇所が削れたり変形したりする。この結果、玉軸受６９の内輪６９ａが変形し、玉軸受６９から二次転写ローラ６２の回転軸６２ａが抜けなくなってしまう。

本実施形態では、回転軸支持アーム６４における玉軸受６９の取り付け部と玉軸受６９との間に隙間Ｂを設けた。これにより、分離ローラ６３の傾動と連動して、回転軸支持アーム６４が二次転写ローラ６２の軸線方向に傾斜することができ、玉軸受６９と二次転写ローラ６２の回転軸６２ａとの間に圧接力を生じさせない。したがって、当該接触箇所に生じる摩擦や押圧力を軽減することができる。
この結果、分離ローラ６３を傾斜させた状態でベルト装置を稼動し続けても、玉軸受６９の内輪６９ａを変形させることなく、部品交換が可能な状態を維持することができる。
また、回転軸支持アーム６４を二次転写ローラ６２の軸線方向に傾斜することで、分離ローラ６３の傾きが大きい場合でも、図示しない分離ローラ６３の回転軸６３ａを保持するスライド軸受部６５と回転軸支持アーム６４との間に圧接力を生じさせず、当該接触箇所に生じる摩擦や押圧力を軽減することができる。

回転軸支持アーム６４に保持されている分離ローラ６３の保持性について述べる。
回転軸支持アーム６４を保持する玉軸受６９との間に隙間Ｂを設けた場合でも、分離ローラ６３は、回転軸支持アーム６４に設けられたアームスプリング６６によりフレーム６８の当接部６８ａに回転軸支持アーム６４が突き当たることで高さ方向を規制されている。このため、問題なく回転軸支持アーム６４による分離ローラ６３の保持性を維持することができる。さらに、回転軸支持アーム６４の同回転軸の軸線方向の傾動に伴い、分離ローラ６３に軸線方向のずれが生じた場合でも、分離ローラ幅を転写紙Ｐの幅以上確保できていれば、問題なく搬送を行うことができる。

本実施形態では、回転軸支持アーム６４におけるスライド軸受部６５の取付け部とスライド軸受部６５との間と、回転軸支持アーム６４における玉軸受６９の取り付け部と玉軸受６９との間とに隙間を設けたが、この隙間はどちらか一方のみに設けても良い。
回転軸支持アーム６４における玉軸受６９の取り付け部と玉軸受６９との間のみに隙間を設けた場合、分離ローラ６３の傾動に伴い、分離ローラ６３と回転軸支持アーム６４とが一体となって傾動することができる。したがって、分離ローラ６３の回転軸６３ａとスライド軸受部６５との間に過剰な圧接力を生じさせない。また、二次転写ローラ６２の回転軸６２ａに対して回転軸支持アーム６４が傾斜することができ、玉軸受６９と二次転写ローラ６２の回転軸６２ａとの間に過剰な圧接力を生じさせない。したがって、各々の接触箇所に生じる摩擦を軽減することができる。

また、本発明は、ベルト寄り以外の目的で揺動可能な支持回転体を備えたベルト装置にも適用することができる。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
二次転写ベルト６１などの無端状のベルト部材と、前記ベルト部材を張架支持する二次転写ローラ６２や分離ローラ６３などの複数の支持回転体とを備え、前記複数の支持回転体のうち少なくとも１つの支持回転体の回転軸を揺動可能に保持することで分離ローラ６３などの傾動可能な支持回転体としたベルト装置において、
前記複数の支持回転体のうち少なくとも分離ローラ６３などの前記傾動可能な支持回転体を保持する回転軸支持アーム６４など保持部材を有し、前記傾動可能な支持回転体の傾動に伴い、前記保持部材が傾き得るように前記保持部材を取り付けたことを特徴とする。

本態様においては、分離ローラ６３の傾動に伴って回転軸支持アーム６４が傾き得るので、回転軸支持アーム６４がこの傾きを生じ得ない場合に比して、分離ローラ６３の回転軸６３ａとスライド軸受部６５との間に圧接力を生じさせない。したがって、当該接触箇所に生じる摩擦や押圧力を軽減することができる
これにより、分離ローラ６３を傾斜させた状態でベルト装置を稼動し続けても、スライド軸受部６５の内輪を変形させることなく部品交換が可能な状態を維持することができる。

（態様Ｂ）
態様Ａにおいて、回転軸支持アーム６４などの前記保持部材は、前記複数の支持回転体のうち傾動可能な支持回転体とは異なる二次転写ローラ６２などの支持回転体の回転軸に設けられた玉軸受６９などの軸受部材に対し、前記傾動可能な支持回転体の傾動に伴い、前記複数の支持回転体の軸線方向に傾き得るような隙間Ｂなどの隙間を設けて取り付けられたことを特徴とするベルト装置。

本態様においては、玉軸受６９と回転軸支持アーム６４との間に隙間Ｂを設けたことで、分離ローラ６３の傾動に伴って回転軸支持アーム６４が玉軸受６９に対して二次転写ローラ６２の軸線方向に傾き得るので、回転軸支持アーム６４がこの傾きを生じ得ない場合に比して、回転軸支持アーム６４がこの傾きを生じ得ない場合に比して、二次転写ローラ６２の回転軸６２ａと玉軸受６９との間に圧接力を生じさせない。したがって、当該接触箇所に生じる摩擦や押圧力を軽減することができる
これにより、分離ローラ６３を傾斜させた状態でベルト装置を稼動し続けても、二次転写ローラ６２の回転軸６２ａや玉軸受６９の内輪６９ａを変形させることなく、部品交換が可能な状態を維持することができる

（態様Ｃ）
態様Ａ又はＢにおいて、回転軸支持アーム６４などの前記保持部材は、分離ローラ６３などの前記傾動可能な支持回転体の回転軸をスライド軸受部６５などの軸受部材を介して保持し、前記保持部材における前記軸受部材の取付け部と該軸受部材との間に、前記傾動可能な支持回転体の傾動に伴い、前記軸受部材が傾き得るような隙間Ａなどの隙間を設けたことを特徴とする。
本態様においては、スライド軸受部６５と回転軸支持アーム６４との接触箇所に隙間Ａを設けたことで、分離ローラ６３の傾動に伴って回転軸支持アーム６４が傾き得るので、回転軸支持アーム６４がこの傾きを生じ得ない場合に比して、分離ローラ６３の回転軸６３ａとスライド軸受部６５との間に圧接力を生じさせない。したがって、当該接触箇所に生じる摩擦や押圧力を軽減することができる
これにより、分離ローラ６３を傾斜させた状態でベルト装置を稼動し続けても、スライド軸受部６５の内輪を変形させることなく部品交換が可能な状態を維持することができる。
（態様Ｄ）
態様Ａ乃至Ｃいずれかの態様において、回転軸支持アーム６４などの前記保持部材は、前記複数の支持回転体の軸線方向の厚みが１〜２ｍｍの金属板であることを特徴とする。
これにより、分離ローラ６３や二次転写ローラ６２と回転軸支持アーム６４との接触箇所に設ける隙間を小さくすることができる。

（態様Ｅ）
態様Ａ乃至Ｄいずれかの態様において、二次転写ローラ６２などの前記複数の支持回転体のうち傾動可能な支持回転体とは異なる支持回転体は、二次転写ローラ６２などの該支持回転体の回転軸に圧入された玉軸受６９などの玉軸受を備え、玉軸受６９などの前記玉軸受けを介して回転軸支持アーム６４などの前記保持部材を支持することを特徴とするベルト装置。
本態様においては、二次転写ローラ６２の回転軸６２ａと玉軸受６９が一体となって傾動、又は回転することができる。したがって、二次転写ローラ６２の回転軸６２ａと玉軸受６９との摩擦を低減できる。これにより、分離ローラ６３を傾斜させた状態でベルト装置を稼動し続けても、玉軸受６９の内輪を変形させることなく部品交換が可能な状態を維持することができる。

（態様Ｆ）
二次転写ベルト６１などの無端状のベルト部材と、前記ベルト部材を張架支持する二次転写ローラ６２や分離ローラ６３などの複数の支持回転体とを備え、前記複数の支持回転体のうち少なくとも１つの支持回転体の回転軸を揺動可能に保持することで分離ローラ６３などの傾動可能な支持回転体としたベルト装置において、
前記複数の支持回転体のうち少なくとも分離ローラ６３などの前記傾動可能な支持回転体をスライド軸受部６５などの軸受部材を介して保持する回転軸支持アーム６４など保持部材を有し、前記傾動可能な支持回転体の傾動に伴い、前記軸受部材が前記保持部材に対して傾き得るように取り付けたことを特徴とするベルト装置。

本態様において、分離ローラ６３の傾動に伴ってスライド軸受部６５が回転軸支持アーム６４に対して傾き得るので、スライド軸受部６５がこの傾きを生じ得ない場合に比して、分離ローラ６３の回転軸６３ａとスライド軸受部６５との間や、二次転写ローラ６２の回転軸６２ａと玉軸受６９との間に圧接力を生じさせない。したがって、当該接触箇所に生じる摩擦や押圧力を軽減することができる。
これにより、分離ローラ６３を傾斜させた状態でベルト装置を稼動し続けても、スライド軸受部６５の内輪を変形させることなく部品交換が可能な状態を維持することができる。

（態様Ｇ）
画像又は画像が記録されるシート材を外周面上に担持する無端状のベルト部材を備えたベルト装置を用いて、該画像を該シート材上に形成する画像形成装置において、
前記ベルト装置として、態様Ａ乃至Ｆいずれかの態様を用いることを特徴とする。
これにより、支持回転体の回転軸を揺動可能に保持することで傾動可能な支持回転体を有するベルト装置を備えた画像形成装置において、傾動可能な支持回転体の回転軸を保持する保持部材の変形を防止し、経時に渡って部品交換が可能な状態を維持することができる。

（態様Ｈ）
態様Ｇにおいて、潜像担持体上に形成した画像を中間転写体に一次転写する一次転写手段と、前記中間転写体上に一次転写された画像を前記シート材に二次転写する二次転写手段とを有し、前記二次転写手段は、前記ベルト部材の外周面上に担持されているシート材上に前記中間転写体上の画像を二次転写することを特徴とする。
これにより、支持回転体の回転軸を揺動可能に保持することで傾動可能な支持回転体を備えた二次転写装置において、傾動可能な支持回転体の回転軸を保持する保持部材の変形を防止し、経時に渡って部品交換が可能な状態を維持することができる。

１ 感光体
１１ 一次転写ローラ
５１ 中間転写ベルト
５３ 分離ローラ
６０ 二次転写装置
６１ 二次転写ベルト
６２ 二次転写ローラ
６２ａ 回転軸
６３ 分離ローラ
６３ａ 回転軸
６４ 回転軸支持アーム
６５ スライド軸受部
６５ａ スライド軸受部内輪
６９ 玉軸受
６９ａ 玉軸受内輪
７０ 軸傾斜機構
１００ 凹部
１００ａ 当接面
Ａ 隙間
Ｂ 隙間
α 傾斜角
γ 傾斜角

特開２０１３−２３８８２３号公報

Claims (8)

1. 無端状のベルト部材と、前記ベルト部材を張架支持する複数の支持回転体とを備え、前記複数の支持回転体の少なくとも１つの支持回転体の回転軸を揺動可能に保持することで傾動可能な支持回転体としたベルト装置において、
   前記複数の支持回転体のうち少なくとも前記傾動可能な支持回転体の回転軸を保持する保持部材を有し、前記傾動可能な支持回転体の傾動に伴い、前記保持部材が傾き得るように該保持部材を取り付けたことを特徴とするベルト装置。
2. 請求項１のベルト装置において、前記保持部材は、前記複数の支持回転体のうち傾動可能な支持回転体とは異なる支持回転体の回転軸に設けられた軸受部材に対し、前記傾動可能な支持回転体の傾動に伴い、前記複数の支持回転体の軸線方向に傾き得るような隙間を設けて取り付けられたことを特徴とするベルト装置。
3. 請求項１又は２のベルト装置において、前記保持部材は、前記傾動可能な支持回転体の回転軸を軸受部材を介して保持し、前記保持部材における前記軸受部材の取付け部と該軸受部材との間に、前記傾動可能な支持回転体の傾動に伴い、前記軸受部材が傾き得るような隙間を設けたことを特徴とするベルト装置。
4. 請求項１乃至３いずれか一のベルト装置において、前記保持部材は、前記複数の支持回転体の軸線方向の厚みが１〜２ｍｍの金属板であることを特徴とするベルト装置。
5. 請求項１乃至４いずれか一のベルト装置において、前記複数の支持回転体のうち傾動可能な支持回転体とは異なる支持回転体は、該支持回転体の回転軸に圧入された玉軸受を備え、前記玉軸受けを介して前記保持部材を保持することを特徴とするベルト装置。
6. 無端状のベルト部材と、前記ベルト部材を張架支持する複数の支持回転体とを備え、前記複数の支持回転体の少なくとも１つの支持回転体の回転軸を揺動可能に保持することで傾動可能な支持回転体としたベルト装置において、
   前記複数の支持回転体のうち少なくとも前記傾動可能な支持回転体の回転軸を軸受部材を介して保持する保持部材を有し、前記傾動可能な支持回転体の傾動に伴い、前記軸受部材が前記保持部材に対して傾き得るように取り付けたことを特徴とするベルト装置。
7. 画像又は画像が記録されるシート材を外周面上に担持する無端状のベルト部材を備えたベルト装置を用いて、該画像を該シート材上に形成する画像形成装置において、
   前記ベルト装置として、請求項１乃至７いずれか一のベルト装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７の画像形成装置において、潜像担持体上に形成した画像を中間転写体に一次転写する一次転写手段と、前記中間転写体上に一次転写された画像を前記シート材に二次転写する二次転写手段とを有し、前記二次転写手段は、前記ベルト部材の外周面上に担持されているシート材上に前記中間転写体上の画像を二次転写することを特徴とする画像形成装置。

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