JP2017142543A - ベルト搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Tomoyuki Iwakoshi
智之 岩越
緒方 敦史
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敦史 緒方
大輔 金子
Daisuke Kaneko
大輔 金子
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Abstract

【課題】 ベルト端部の耐久性の低下を抑制しつつベルトの寄りを規制することが難しい。
【解決手段】 ベルト幅方向において傾斜フランジコロ14の位置はテンションローラ4の端部よりも外側にあり、傾斜フランジコロ14は、テンションローラ4に巻きついているベルト1の領域に対応するベルト端部と接触可能なフランジ面141と、ベルト幅方向におけるフランジ面141とテンションローラ4の端部の間のベルトの内周面に接触可能なローラ面142と、を備えることを特徴とする。
【選択図】 図4

Description

本発明は、無端状のベルトを複数の張架ローラによって張架しつつ回転移動させるベルト搬送装置及び、このベルト搬送装置を備える電子写真方式を利用したプリンタ、複写機などの画像形成装置に関するものである。
従来、電子写真方式を利用したプリンタや複写機などの画像形成装置の中には、無端状のベルトを複数の張架ローラによって張架しつつ回転移動させるベルト搬送装置を用いたものがある。このようなベルト搬送装置においては、ベルトを回転移動させる際にベルトが幅方向(ベルトの回転方向と略直交する方向)の一端側に寄ってしまう問題がある。
この問題に対して特許文献1には、ベルトの内周面に突起部としてリブ、張架ローラの端部にフランジを設ける構成を開示している。特許文献1では、ベルトが寄った場合に、フランジがリブに接触してリブの位置を規制することベルトの寄りが規制される構成が提案されている。
特開2005−31504号公報
しかしながら、特許文献1では、ベルトの寄りを規制するためにリブが必要であり、またリブをベルト内周面に貼りつける場合はリブを貼る工程が必要である。リブを設けない場合は、ベルト幅方向におけるベルトの端部(ベルト端部)をフランジに直接接触させる構成が考えられるが、ベルト端部をフランジに接触させると、ベルト端部側からベルトに亀裂が入ってしまう場合があり、耐久性が低下するという問題がある。
そこで、本発明の目的は、簡易な構成で、ベルト端部の耐久性の低下を抑制しつつベルトの寄りを規制するベルト搬送装置及び、ベルト搬送装置を備えた画像形成装置を提供することである。
前述の課題を解決するために、回転移動する無端状のベルトと、前記ベルトを張架する張架ローラと、前記ベルトが前記ベルトの移動方向と直交するベルト幅方向における一端側に寄った場合に前記ベルトの寄りを規制する規制部材と、を有するベルト搬送装置において、前記ベルト幅方向において前記規制部材の位置は前記張架ローラの端部よりも外側にあり、前記規制部材は、前記張架ローラに巻きついている前記ベルトの領域に対応する前記ベルトの端部と接触可能な第1の規制部と、前記ベルト幅方向における前記第1の規制部と前記張架ローラの端部の間の前記ベルトの内周面に接触可能な第2の規制部と、を備えることを特徴とする。
また、本発明の他の構成は、回転移動する無端状のベルトと、付勢手段と、前記付勢手段によって付勢されることで前記ベルトを内周面側から外周面側へ付勢するテンションローラと、前記ベルトを張架するローラと、前記ベルトが前記ベルトの移動方向と直交するベルト幅方向における一端側に寄った場合に前記ベルトの寄りを規制する規制部材と、を有するベルト搬送装置において、前記ベルト幅方向において前記規制部材の位置は前記テンションローラの端部よりも外側にあり、前記規制部材は、前記張架ローラに巻きついている前記ベルトの領域に対応する前記ベルトの端部と接触可能な規制部を備え、前記ベルトが前記ベルト幅方向において前記一端側に寄る場合、前記テンションローラの回転軸が前記ローラの回転軸に対して傾くことなく前記ベルトの端部と前記規制部が接触することで、前記ベルトの寄りが規制されることを特徴とする。
本発明によれば、ベルト端部の耐久性の低下を抑制しつつベルトの寄りを規制することが可能になる。
本発明のベルト搬送装置を備えた画像形成装置の概略図 実施形態1の中間転写ベルトユニットの斜視図 実施形態1に係るテンションローラの斜視図 (a)実施形態1に係る傾斜フランジコロとテンションローラの関係を説明する断面図、(b)傾斜フランジコロの拡大図 (a)比較例フランジとテンションローラを説明する断面図、(b)ベルトの折れ曲がりを説明する説明図、(c)ベルトの座屈を説明する説明図 傾斜フランジコロ14aとベルト端部の接触状態を説明する拡大図 比較例フランジとテンションローラの関係を示す上方図と、その上方図に対応する側面図 傾斜フランジコロとテンションローラの関係を示す上方図と、その上方図に対応する側面図 実施形態1におけるベルト端部が傾斜フランジコロから受ける反力を説明する説明図 傾斜フランジコロとベルト端部の斜視図 (a)実施形態1の他の傾斜フランジコロを説明する断面図、(b)他の傾斜フランジコロの拡大図 (a)実施形態2の傾斜フランジコロとテンションローラの関係を説明する断面図、(b)実施形態2の傾斜フランジコロの拡大図、(c)実施形態2の傾斜フランジコロとテンションローラを説明する側面図 (a)実施形態3の傾斜フランジコロを説明する断面図、(b)は傾斜フランジコロの拡大図 傾斜フランジコロ14の傾斜角度αと隙間Hを説明する説明図 (a)実施形態3の傾斜フランジコロの変形例を説明する断面図、(b)実施形態3の傾斜フランジコロの拡大図 実施形態3におけるベルト端部が傾斜フランジコロから受ける反力を説明する説明図 (a)実施形態4におけるフランジとテンションローラの断面図、(b)実施形態4のフランジの拡大図 実施形態4のフランジの退避面の機能を説明する説明図
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
(実施形態1)
(画像形成装置全体構成)
図1は、カラー画像形成装置の一例を示す概略図であり、図1を用いて本実施形態の画像形成装置の構成を説明する。画像形成装置100は、画像形成装置100に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部機器から送られてきた信号に従って、電子写真方式により、記録用紙、OHPシートなどの転写材Pに画像を形成することができる。
画像形成装置100内には、複数の像形成手段としてそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する複数の画像形成ユニット110Y、110M、110C、110Kが、ここでは略水平方向に直線状に配置されている。また、各画像形成ユニット110Y、110M、110C、110Kに対向するようにベルト搬送装置である転写ユニットが配置されている。
本実施形態の転写ユニットは、中間転写体としての無端状のベルト(中間転写ベルト)1を各画像形成ユニット110Y、110M、110C、110Kと対向して回転移動させる中間転写ユニット120である。各画像形成ユニット110Y、110M、110C、110Kは、それぞれ形成するトナー像の色が異なることを除けば、同一の構成、作用を成す。以下、特に区別を要しない場合は、各画像形成ユニット110Y、110M、110C、110Kのいずれかに属する要素であることを示すために図中符号に与えたY、M、C、Kの添え字は省略して総括的に説明する。
画像形成ユニット110では、周知の電子写真画像形成プロセスによってトナー像を形成する。つまり、画像形成ユニット110には、像担持体として円筒型の電子写真感光体、即ち感光ドラム111が図中矢印方向に回転可能に設けられている。画像形成動作においては、まず回転する感光ドラム111の表面を不図示の帯電手段が帯電する。次に、コンピュータから送られてきた信号に従って、露光手段としてのレーザスキャナ130が発光し、帯電した感光ドラム111上を走査露光することによって感光ドラム111上に静電像を形成する。感光ドラム111上に形成された静電潜像は、現像手段である現像装置113が現像剤としてトナーを供給し、トナー像として可視化する。こうして感光ドラム111上に形成されたトナー像は、1次転写部T1においてベルト1を介して感光ドラム111と対向配置された1次転写手段である1次転写ローラ121の作用によってベルト1上に静電的に転写される。
上記のようなプロセスによって、ベルト1の移動とタイミングをとって各画像形成ユニット110Y、110M、110C、110Kの感光ドラム111上に形成されたトナー像は順次ベルト1上に重ね合わせて転写され、カラートナー像が形成される。
一方、転写材収容部140からピックアップローラ141などによって送り出された転写材Pが、レジストローラ142においてタイミングをとって、2次転写手段たる2次転写ローラ143とベルト1との当接部(2次転写部)T2へと搬送されてくる。こうして、ベルト1上のトナー像は2次転写部T2において2次転写ローラ143の作用によって転写材Pに静電的に転写される。次いで、転写材Pはベルト1から分離されて定着ユニット150へと搬送され、ここで、転写材P上のトナー像は加圧、加熱され、転写材P上に強固に定着される。その後、転写材Pは排出ローラ160によって搬送され、排出トレイ170上に排出される。
本実施形態の画像形成装置100では、転写ユニットである中間転写ユニット120は画像形成装置100に対して着脱自在とされている。即ち、ベルト搬送装置が画像形成装置に対して着脱自在な構成とされている。また、各画像形成ユニット110の感光ドラム111、現像装置113は、枠体によって一体的にカートリッジ化されて画像形成装置100に対して着脱可能なプロセスカートリッジとしてもよい。
(中間転写ユニット)
次に、図2、図3を参照して中間転写ユニット120の全体構成について説明する。図2は本実施形態における中間転写ユニット120の外観を示す斜視図である。図3はテンションローラ4の斜視図である。
中間転写ユニット120には、無端状のベルト1と、ベルト1を張架するための複数の張架ローラとして、ベルト1を駆動する駆動ローラ2、回転移動するベルト1に接触し従動回転する従動ローラ3及びテンションローラ4の3つのローラが設けられている。
駆動ローラ2、従動ローラ3は、それぞれ、ベルト幅方向両端部を軸受5(5a、5b)、6(6a、6b)によって回転可能に支持されている。ここで、ベルト幅方向とはベルトの回転方向と略直交する方向である。そして、第1、第2の側板7a、7bが、2つのローラを支持する軸受5(5a、5b)、6(6a、6b)を保持する。駆動ローラ2は、画像形成装置100に設けられた駆動源(不図示)から駆動が伝達されて回転する。駆動ローラ2が回転することで、駆動ローラ2によって張架されているベルト1は図中矢印Bfにて示す方向に回転移動する。従動ローラ3は、回転するベルト1と接触することで、ベルト1に対して従動回転する。また、従動ローラ3は駆動ローラ2と略平行に維持される。
テンションローラ4は、矢印T方向(ベルト内周面側からベルト外周面側に向う方向)に移動可能に保持されている。テンションローラ4の両端部には、後述するテンションローラ軸(4a、4b)を軸支する軸受8(8a、8b)が設けられている。軸受8はスライダ9(9a、9b)に保持され、第1、第2の側板7a、7bにそれぞれ設けられた細長形状のスライダ保持穴10(10a、10b)に滑動可能に保持されている。このスライダ9は、付勢手段としてテンションローラ付勢バネ11(11a、11b)によって付勢されており、これによってベルト1に張力を与えている。テンションローラ4は、回転するベルト1と接触することで、ベルト1に対して従動回転する。
ベルト1の外周面上には、ベルト幅方向両端近傍に、補強部材である補強テープ12(12a、12b)が取り付けられている。補強テープ12(12a、12b)は、ベルト1の略全周方向に亘り延在する。
次に、テンションローラ4と規制部材の構成について、図4を参照して説明する。図4(a)は、図2の矢印50方向からテンションローラ4を切断し、矢印54方向(図2において上から下方向)から見た際の断面図であり、図4(b)はその左側部の拡大図である。図4に示すように、テンションローラ4は三ツ矢管4cと、三ツ矢管4cに圧入されたテンションローラ軸4a、4bによって構成されている。テンションローラ4は、その両端の軸受8a、8bに軸支されており、回転軸Qを軸として回転可能に構成されている。さらに、三ツ矢管4cの両端には、テンションローラ4の回転軸Qに対して、矢印方向へα°傾けられた軸部131を有する傾斜コロ軸13(13a、13b)が、スライダ9の回転止め91にボス部132を嵌めて回転止めされた状態で設けられている。その傾斜コロ軸13に嵌合されて規制部材である傾斜フランジコロ14(14a、14b)が設けられている。(よって、傾斜コロ軸13は傾斜フランジコロ14を支持する支持部材である。)
図4に示すように、傾斜フランジコロ14(14a、14b)は、ベルト幅方向において、テンションローラ4の両端より外側に設けられ、テンションローラ4の回転軸Qとは異なる回転軸R(Ra、Rb)を軸として回転可能である。図4(b)で示すように、傾斜フランジコロ14aは、ベルト1の移動方向Bfにおいて、下流側に位置する部分がテンションローラ4から離れ、上流側に位置する部分がテンションローラ4に近づくように、傾斜している。
傾斜フランジコロ14(14a、14b)の回転軸となる傾斜コロ軸13(13a、13b)は、テンションローラ軸4a、4bに嵌合し位置決めされている。そのため、テンションローラ軸4a、4bと傾斜コロ軸13(13a、13b)を別々に構成し位置決めしたものより精度で位置決め可能である。
(傾斜フランジコロの機能)
傾斜フランジコロ14(14a、14b)は、ベルト1にベルト幅方向に関する寄りが発生する場合に、移動したベルト1のベルト端部に第1の規制部であるフランジ面141が接触可能な構成である。ベルト1は、フランジ面141に接触することでベルト幅方向に関する寄りが規制され、規制中は、ベルト端部とフランジ面141の接触状態が維持される。この傾斜フランジコロ14(14a、14b)の形状によって、ベルト1の寄りを規制しつつ、ベルト端部側の座屈や破損に起因するベルト端部の耐久性の低下を抑制することが可能であるのだが、その原理について以下に説明する。尚、以下の説明では、ベルト1が一端側へ寄った場合(例えば、図4(a)の矢印51方向に寄った場合)で説明するため、傾斜フランジコロ14aについて説明する。
図5は、図4の傾斜フランジコロ14aの変わりにフランジ15a(比較例フランジ)をテンションローラ4の外側に設けた場合を説明する図である。図5(a)に示すように、ベルト1に寄りが発生すると、ベルト1の端部はフランジ15aの突き当て面に接触する。図5(a)で示す状態では、突き当て面によってベルト1の寄りを規制する際にテンションローラ4とフランジ15aの間に隙間が生じている。そのため、図5(b)に示すように、ベルト1がこの隙間に入り込んでベルト1の端部側が折れてしまったり、図5(c)のようにベルト1の端部側がフランジ15aからの反力を受けて座屈してしまう場合がある。
図6は、傾斜フランジコロ14aとベルト端部の接触状態を説明する拡大図である。傾斜フランジコロ14aは、図6に示すように、フランジ面141とテンションローラ4の隙間に第2の規制部であるローラ面142を備えている。傾斜フランジコロ14aのローラ面142は、ベルト幅方向におけるフランジ面141とテンションローラ4の端部の隙間におけるベルト1の内周面と接触可能である。このローラ面142がベルト1の内周面に接触することで、ベルト1がフランジ面141に突き当たって反力を受けた際にベルト1が座屈するのを規制することが可能である。
図7、図8を用いて、傾斜コロフランジ14aのフランジ面141の効果を説明する。図7は、フランジ15aとテンションローラ4の関係を示す上方図と、その上方図に対応する側面図である。側面図の一部は拡大して示している。図7のように、フランジ15aがベルト端面に対して水平な場合は、ベルト1の寄りをフランジ15aによって規制する際に、ベルト端部から破損が生じ易い。
ベルト1に矢印51方向の寄り力が発生した場合、ベルト端部がフランジ15aに突き当たってベルト1の移動が止められる。この際、ベルト端部は、テンションローラ1に巻き付いている領域Cと、巻き付いていない領域Dの両方で、フランジ15aに接触している。ここで、領域Cは、テンションローラ4の幅方向にわたって、ベルト1の内周面をテンションローラ4で支持している領域である。一方、領域D(領域Cの領域外)は、テンションローラ4の幅方向にわたって、ベルト1の内周面をテンションローラ4で支持していない領域である。
この領域Dにおいて、ベルト端部とフランジ15aが長時間接触を続けた場合、または、大きな寄り力でベルト端部がフランジ15aに接触した場合、内周面が支持されていないのでベルト端部側から破損が生じ易い。この破損は、フランジ15aの回転の有無に関わらず発生する問題である。また、図7のE部拡大図に示すように、フランジ15aが回転している場合、領域Dでベルト端部とフランジ15aが接触していると、ベルト端部はフランジ15aから矢印53方向の力を受ける。このフランジ15aから受ける矢印53方向の力によってベルト端部はめくり上げられてしまい、これが繰り返されるとベルトの端部側から破損を起こしたり、ベルト端部側がフランジ15aに乗り上がってしまう。
一方、図8は、傾斜フランジコロ14aとテンションローラ4の関係を示す上方図と、その上方図に対応する側面図である。図8は図4(b)と同様の図であり、傾斜フランジコロ14aの回転軸Qがテンションローラ4に対して傾いているので、傾斜フランジコロ14aのフランジ面141は、ベルト1端部に対して傾いている。そして、傾斜フランジコロ14aは、ベルト1が矢印51方向に移動し、ベルト端部がフランジ面141に突き当たった際に、領域C内のみでベルト端部とフランジ面141に接触するように傾斜している。すなわち、フランジ面141は、領域Dに対応するベルト端部には接触しない方向に傾いている。よって、フランジ面141は、ベルト端部のめくり上げを起因とする破損やベルト乗り上げを抑制することが可能である。
また、領域Cの中でも矢印T方向のテンションをテンションローラ4からより大きく受けている領域Caでは、テンションローラ4とベルト1の内周面との密着度が、他の領域より高くなる。テンションローラ4とベルト1の内周面との密着度が高いほうが、低い場合よりも座屈を抑制し易い。よって傾斜フランジコロ14aのフランジ面141によって、密着度の高い領域Caでベルト端部の移動を規制するので、ベルトの寄りを規制しつつ座屈を抑制することが可能である。
さらに、密着度が高い領域Caにおけるテンションローラ4とフランジ面141の隙間のベルト内周面は、ローラ面142によって規制することが可能である。その為、座屈が発生し難い領域Caでベルト端部が万が一折れ曲がろうとする場合でも、ローラ面142によってベルト内周面を規制しているので、座屈を確実に抑制することが可能である。
また、フランジ面141が傾斜する構成によって、ベルト端部が反り返ってしまうことも抑制可能である。図9は、ベルト端部がフランジ面から受ける反力を説明する説明図である。図9に示すように、ベルト1が寄った際、フランジ面141から反力Fを受けている。フランジ面141が傾斜しているので、反力Fは、x方向成分Fxとy方向成分Fyに分けられ、このy方向成分Fyによって、ベルト1はテンションローラ4側へ押し付けられ、反り返りが抑制される。
図10は、傾斜フランジコロ14aとベルト端部の斜視図である。図10に示すように、傾斜フランジコロ14aは傾斜コロ軸13aに対して回転自由に取り付けられているので、ベルト1と従動回転する。そのため、フランジ面141とベルト端部が接触した際、摺動摩擦がほぼ発生せず、ベルト端部の削れによる破損を抑制する事が可能である。
これまでの説明では、ベルト1が矢印51方向に寄った場合で説明したが、傾斜フランジコロ14は、テンションローラ4の両端に設けてあるので、ベルト1が矢印52方向に移動した際も、傾斜フランジコロ14bによって、寄りを規制することが出来る。(傾斜フランジコロ14bは、傾斜フランジコロ14aを左右対称にして配置したものであり、傾斜フランジコロ14aと同様の機能がある。)
本実施形態では、中間転写ユニット120は3本のローラを使用したものであるとして説明したが、3本以上のローラを使用する中間転写ユニットにも適用可能である。本実施形態においては、少なくとも駆動ローラ2およびテンションローラ4の2本のローラがあれば良い。
また、本実施形態は、図11(a)のように、ベルト幅方向に関するベルト1の長さよりも、テンションローラ4の長さが長い構成にも適用可能である。図11(b)に示すように、テンションローラ4の端面41を点線42の位置、つまりフランジ面141まで延長することで、傾斜フランジコロ14のローラ面142の機能をテンションローラが兼用することが可能である。しかしながら、テンションローラ4と傾斜フランジコロ142の隙間を完全に無くすことは難しい。隙間は座屈の要因となるので、フランジ面141とローラ面142一体で構成されることで連続してつながっているほうが、より座屈を抑制し易い。
以上、本実施形態によれば、テンションローラ4の端部側に設けた傾斜フランジコロ14a、14bによって、ベルト端部の耐久性の低下を抑制しつつベルトの寄りを規制することが可能である。
なお、上記実施形態では、ベルト搬送装置として中間転写ユニットを用いて説明したが、これに限定されるものではない。ベルト搬送装置のベルトとしては、静電潜像が形成される感光体ベルト、転写材を搬送する転写材搬送ベルト、トナー像を転写材に定着する定着ベルトであってもよい。また、本発明のベルト搬送装置をベルトコンベア等の画像形成装置以外に用いてもよい。
(実施形態2)
実施形態1では、テンションローラ4に対して独立して回転可能な傾斜フランジコロ14a、14bによって、ベルトの寄りを規制することについて説明した。これに対して、本実施形態では、傾斜フランジコロ14a、14bがテンションローラ4と同期して回転可能することを特徴とする。なお、その他の構成については実施形態1の画像形成装置と同様であるので、同様の部分については同様の符号を付して説明する。
図12(a)は、実施形態2にかかるテンションローラ4の断面図であり、実施形態1の傾斜フランジコロ14をテンションローラ4と同期することで、傾斜フランジコロ14とテンションローラ4を同角速度で回転可能にしたものである。図12(a)のテンションローラ4の左側部を拡大したものが、図12(b)で、B‐B断面の断面図が図12(c)である。
テンションローラ4の回転軸Qに対して、矢印へα°傾けられた軸部131を有する傾斜コロ軸13aがスライダ9aの回転止め91にボス部132を嵌めて回転止めされた状態で設けられている。さらに、傾斜フランジコロ14aは、傾斜コロ軸13aに嵌合されて設けられている。さらに、傾斜フランジコロ14aにはボス143が設けてあり、テンションローラ4の三ツ矢管4cの一辺をボス143の間に嵌め合わせることで、傾斜フランジコロ14aは三ツ矢管4cから回転力Gを受け、テンションローラ4と連動して回転可能となる。この時、テンションローラ4は回転軸Qを回転軸として、傾斜フランジコロ14は回転軸Rを回転軸として、ユニバーサルジョイントでつないだように、お互い違う回転軸をもって回転する。
実施形態1の構成では、傾斜フランジコロ14がテンションローラ4に対して回転自在に設けてあるので、ベルト端部がローラ面142やフランジ面141に接触して初めて回転し始める。そのため、傾斜フランジコロ14に何らかの負荷(例えば、傾斜コロ軸13との摺動負荷)などが働いた場合、ベルト端部とフランジ面141との間に速度差が生じる可能性がある。
この速度差によって傾斜フランジコロ14とベルト1の間に摺動摩擦が発生し、この摺動摩擦が大きい場合は、ベルト端部が削れ、破損してしまう可能性がある。
本実施形態では、傾斜フランジコロ14にボス143を設け、テンションローラ4から傾斜フランジコロ14に回転駆動力を与えるので、ベルト1と傾斜フランジコロ14の接触に因らず、ベルト1と傾斜フランジコロ14は同速度で回転可能である。よって、傾斜フランジコロ14に何らかの回転負荷が発生した際も、ベルト端部と傾斜フランジコロ14の摺動摩擦を無くすことが可能である。
以上、本実施形態によれば、実施形態1よりも更にベルト端部の耐久性低下を抑制することが可能である。
(実施形態3)
実施形態1では、テンションローラ4に対して独立して回転可能な傾斜フランジコロ14a、14bによって、ベルトの寄りを規制することについて説明した。これに対して、本実施形態では、傾斜フランジコロ14a、14bの形状とは別の形状によって、ベルト1の耐久性低下を更に抑制したものである。なお、その他の構成については実施形態1の画像形成装置と同様であるので、同様の部分については同様の符号を付して説明する。
図13(a)は、傾斜フランジコロ14(14a、14b)の代わりに傾斜フランジコロ16(16a、16b)を設けた構成を説明する断面図であり、(b)はその左側部拡大図である。傾斜フランジコロ16は、傾斜フランジコロ16のローラ面162を回転軸Raに対して、α°傾けたものである。
図14は、傾斜フランジコロ14の傾斜角度αと隙間Hを説明する説明図である。傾斜フランジコロ14の傾斜角度αを大きくしていくと、図14(a)のように、ベルト1とフランジ面142との隙間Hが大きくなる。この隙間Hが大きいと、ベルト1がフランジ面142側に寄った場合、ベルト1内周面をローラ面142が支持しておらず、座屈を抑制できない。この対策として、図14(b)のように、傾斜フランジコロ14を矢印T方向に移動し、ローラ面142のテンションローラ側端部ZがX0位置にくるように構成すると、隙間Hはなくなり、座屈に対しては強くなる。しかしながら、ローラ面142は、X0位置より矢印T方向(付勢方向)に飛び出しており、ベルト1にかかるテンションが局部的にフランジ142当接部に集中してしまい、ベルト1の端面が破損してしまう。この時、テンションローラ4の付勢方向の面の位置をX0とする。
そこで、隙間Hを埋めるように傾斜フランジコロ14を構成した形状として本実施形態の傾斜フランジコロ16を、図14(c)に示す。これは、傾斜フランジコロ16の第2の規制部であるローラ面162を回転軸Raに対してα°傾け、傾斜フランジコロ16の回転軸Raをテンションローラ4の回転軸Qに対してα°傾けたものである。図14(c)に示すように、傾斜フランジコロ16は、フランジ面141とローラ面162の成す角度が90度以下である。この傾斜フランジコロ16によって、ローラ面162が付勢方向TにおいてXO位置よりも内側に位置しつつ、図14(a)の隙間Hを無くし、座屈を抑制し易い構成になる。また、テンションローラ4にかかるテンション圧も、ベルト幅方向で均一なため、テンションの局部集中も避けられる。
次に、本実施形態における変形例について説明する。図15(a)は、傾斜フランジコロ16(16a、16b)の変わりに傾斜フランジコロ17(17a、17b)を設けた構成を説明する断面図であり、(b)はその左側部拡大図である。傾斜フランジコロ17aは、傾斜フランジコロ17aのフランジ面171をローラ面172側にβ°傾けたものである。
実施形態1において、傾斜フランジコロ14のフランジ面141が傾斜していることによってベルト1が反り返ってしまうのを抑制する効果があることを述べた。しかし、この傾斜角度を大きく取ろうとすると、傾斜フランジコロ14を大きく傾ける必要があり、それを配置しようとすると軸方向にスペースが必要になり、図14(a)に示すような隙間Hが大きくなり座屈に対して弱くなってしまう。
そこで、図15(a)に示すように、傾斜フランジコロ17の回転軸Raの傾き量は同じでも、反り返りや座屈に対して強くなる構成を図15(b)、図16を用いて説明する。
図16に示すように、ローラ面172側へβ°傾けたフランジ面171を設ける。その結果、ベルト1がフランジ面171側に寄った場合、ベルト1がフランジ面171から反力Fを受ける。この反力Fはx方向成分Fxとy方向成分Fyに分けられる。そして、ベルト1をローラ面172に押し付ける力Fyは、フランジ面171に傾斜β°を設けた事により、
Fy=Fsin(α+β)
となる。
その結果、0<α+β<90°の範囲では、β°の傾斜を設ける事で、ベルト1をローラ面172に押し付ける力Fyは大きくなり、座屈を抑制し易い。
さらに、フランジ面171にβ°の傾斜を設け、ベルト端部をフランジ面171に当接させる事を可能としているのは、傾斜フランジコロ17aの回転軸Raをα°傾けている事によって実現している。
以上、本実施形態によれば、実施形態1よりも更にベルト端部の耐久性低下を抑制することが可能である。
(実施形態4)
実施形態1では、テンションローラ4に対して独立して回転可能な傾斜フランジコロ14a、14bによって、ベルトの寄りを規制することについて説明した。これに対して、本実施形態では、傾斜フランジコロ14a、14bの形状とは別の形状のフランジによって、ベルトの寄りを規制するものである。なお、その他の構成については実施形態1の画像形成装置と同様であるので、同様の部分については同様の符号を付して説明する。
図17(a)は、本実施形態にかかる、テンションローラ4の断面図であり、傾斜フランジコロ14(14a,14b)をフランジ18(18a,18)に置き換えたものである。図17(b)はその左側部拡大図である。フランジ18aはテンションローラ軸4aに嵌合され、回転しないようにボス184で回転止めされている。よって、実施形態1における傾斜コロ軸13aが必要なく、フランジ18aは回転しない構成である。傾斜フランジ18aは、ベルト端部と接触可能なフランジ面181、ベルト内周面と接触可能なローラ面182、さらに、退避面183を備えている。フランジ面181、ローラ面182は、それぞれ、傾斜フランジコロ14aのフランジ面141、ローラ面142と同様の機能がある。
図18(a)、(b)は、フランジ18aの退避面183の機能を説明する説明図である。図18(a)は、フランジ18aとテンションローラ4の関係を示す上方図と、その上方図に対応する側面図である。図18(b)は、退避面183とベルト端部の関係を説明するための斜視図である。
傾斜フランジ18aは、ベルト1が矢印51方向に寄った場合に、領域Caに対応するベルト端部がフランジ面181と当接する。領域Cbに対応するベルト端部に対しては、接触しないように傾斜フランジ18aの退避面183は、ベルト幅方向外側に退避している。退避面183が退避することで、フランジ18aが回転することなく実施形態1と同様にベルト端部の耐久性低下を抑制しつつベルト1の寄りを規制することが可能である。
1 ベルト
4 テンションローラ
8 テンションローラ軸受
13 傾斜コロ軸
14 傾斜フランジコロ
141 フランジ面
142 ローラ面
100 画像形成装置
120 中間転写ユニット
前述の課題を解決するために、回転移動する無端状のベルトと、前記ベルトを張架する張架ローラと、前記ベルトの移動方向と直交するベルト幅方向に関して前記張架ローラの端部よりも外側に配置され、前記ベルトが前記ベルト幅方向における一端側に寄った場合に前記ベルトの寄りを規制する規制部材と、を有するベルト搬送装置において、前記規制部材は、前記張架ローラに対して回転しない状態で固定されており、前記張架ローラに巻きついている前記ベルトの領域に対応する前記ベルト幅方向における前記ベルトの端と接触可能な第1の規制部と、前記ベルト幅方向に関して前記張架ローラの前記端部と前記第1の規制部との間に配置され、前記ベルトの内周面に接触可能な第2の規制部と、を備え、前記第1の規制部は、前記領域に対応する前記ベルトの端面と接触する第1の面と、前記領域に対応する前記ベルトの端面と接触しない第2の面と、を備え、且つ、前記領域外で前記ベルトの端面に接触しないことを特徴とする。
また、本発明の他の構成は、回転移動する無端状のベルトと、前記ベルトを張架する張架ローラと、前記ベルトの移動方向と直交するベルト幅方向に関して前記張架ローラの端部よりも外側に配置され、前記ベルトが前記ベルト幅方向における一端側に寄った場合に前記ベルトの寄りを規制する規制部材と、を有するベルト搬送装置において、前記規制部材は、前記張架ローラに対して回転しない状態で固定されており、前記張架ローラに巻きついている前記ベルトの領域に対応する前記ベルト幅方向における前記ベルトの端面と接触可能な第1の規制部と、前記ベルト幅方向に関して前記張架ローラの前記端部と前記第1の規制部との間に配置され、前記ベルトの内周面に接触可能な第2の規制部と、を備え、前記第1の規制部は、前記領域に対応する前記ベルトの端面と接触する第1の面と、前記ベルトの幅方向に関して前記第1の面よりも前記ベルトの端部から退避した位置に設けられ、前記領域外に対応する前記ベルトの端面と接触しない第2の面と、を備えることを特徴とする
一方、転写材収容部140からピックアップローラ31などによって送り出された転写材Pが、レジストローラ32においてタイミングをとって、2次転写手段たる2次転写ローラ143とベルト1との当接部(2次転写部)T2へと搬送されてくる。こうして、ベルト1上のトナー像は2次転写部T2において2次転写ローラ143の作用によって転写材Pに静電的に転写される。次いで、転写材Pはベルト1から分離されて定着ユニット150へと搬送され、ここで、転写材P上のトナー像は加圧、加熱され、転写材P上に強固に定着される。その後、転写材Pは排出ローラ160によって搬送され、排出トレイ170上に排出される。
図14は、傾斜フランジコロ14の傾斜角度αと隙間Hを説明する説明図である。傾斜フランジコロ14の傾斜角度αを大きくしていくと、図14(a)のように、ベルト1とフランジ面14との隙間Hが大きくなる。この隙間Hが大きいと、ベルト1がフランジ面14側に寄った場合、ベルト1内周面をローラ面142が支持しておらず、座屈を抑制できない。この対策として、図14(b)のように、傾斜フランジコロ14を矢印T方向に移動し、ローラ面142のテンションローラ側端部ZがX0位置にくるように構成すると、隙間Hはなくなり、座屈に対しては強くなる。しかしながら、ローラ面142は、X0位置より矢印T方向(付勢方向)に飛び出しており、ベルト1にかかるテンションが局部的にローラ面142当接部に集中してしまい、ベルト1の端面が破損してしまう。この時、テンションローラ4の付勢方向の面の位置をX0とする。

Claims (17)

  1. 回転移動する無端状のベルトと、前記ベルトを張架する張架ローラと、前記ベルトが前記ベルトの移動方向と直交するベルト幅方向における一端側に寄った場合に前記ベルトの寄りを規制する規制部材と、を有するベルト搬送装置において、
    前記ベルト幅方向において前記規制部材の位置は前記張架ローラの端部よりも外側にあり、前記規制部材は、前記張架ローラに巻きついている前記ベルトの領域に対応する前記ベルトの端部と接触可能な第1の規制部と、前記ベルト幅方向における前記第1の規制部と前記張架ローラの端部の間の前記ベルトの内周面に接触可能な第2の規制部と、を備えることを特徴とするベルト搬送装置。
  2. 前記第1の規制部は、前記ベルトの端部に対向する面であり、前記面は、前記ベルトの端部に対して傾斜することで、前記領域外で前記ベルトの端部に接触しないことを特徴とする請求項1に記載のベルト搬送装置。
  3. 前記張架ローラを付勢する付勢手段を有し、前記張架ローラは、前記ベルトを内周面側から外周面側へ付勢するテンションローラであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のベルト搬送装置。
  4. 前記テンションローラのテンションローラ軸を軸支する軸受と、前記ベルト幅方向において前記軸受と前記テンションローラの間で前記規制部材を支持する支持部材と、を有し、前記支持部材は前記テンションローラ軸に対して傾けられた軸部を備えており、前記規制部材は、前記軸部を回転軸として回転可能な傾斜フランジコロであることを特徴とする請求項3に記載のベルト搬送装置。
  5. 前記傾斜フランジコロは、前記第1の規制部としてフランジ面を備え、前記第2の規制部としてローラ面を備え、前記フランジ面とローラ面とが一体で構成されることで連続してつながっていることを特徴とする請求項4に記載のベルト搬送装置。
  6. 前記傾斜フランジコロは、前記テンションローラと同じ角速度で回転することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載のベルト搬送装置。
  7. 前記付勢手段の付勢方向において、前記第2の規制部は、前記テンションローラの前記ベルトの内周面と接触する面より内側にあることを特徴とする請求項3から請求項6のいずれか一項に記載のベルト搬送装置。
  8. 前記フランジ面と前記ローラ面の成す角度が90度以下であることを特徴とする請求項5に記載のベルト搬送装置。
  9. 前記ベルトは、前記ベルト幅方向における一端側の外周面上に補強テープが貼りつけられていることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のベルト搬送装置。
  10. ベルト搬送装置と、それぞれが異なる色のトナー像を担持する複数の像担持体を有し、前記複数の像担持体から前記ベルトにトナー像を転写する、又は、前記ベルトが搬送する転写材にトナー像を転写する画像形成装置であって、
    前記ベルト搬送装置として請求項1から請求項9のいずれか一項に記載のベルト搬送装置を有することを特徴とする画像形成装置。
  11. 回転移動する無端状のベルトと、付勢手段と、前記付勢手段によって付勢されることで前記ベルトを内周面側から外周面側へ付勢するテンションローラと、前記ベルトを張架するローラと、前記ベルトが前記ベルトの移動方向と直交するベルト幅方向における一端側に寄った場合に前記ベルトの寄りを規制する規制部材と、を有するベルト搬送装置において、
    前記ベルト幅方向において前記規制部材の位置は前記テンションローラの端部よりも外側にあり、前記規制部材は、前記張架ローラに巻きついている前記ベルトの領域に対応する前記ベルトの端部と接触可能な規制部を備え、前記ベルトが前記ベルト幅方向において前記一端側に寄る場合、前記テンションローラの回転軸が前記ローラの回転軸に対して傾くことなく前記ベルトの端部と前記規制部が接触することで、前記ベルトの寄りが規制されることを特徴とするベルト搬送装置。
  12. 前記規制部は、前記ベルトの端部に対向する面であり、前記面は、前記ベルトの端部に対して傾斜することで、前記領域外で前記ベルトの端部に接触しないことを特徴とする請求項11に記載のベルト搬送装置。
  13. 前記テンションローラのテンションローラ軸を軸支する軸受と、前記ベルト幅方向において前記軸受と前記テンションローラの間で前記規制部材を支持する支持部材と、を有し、前記支持部材は前記テンションローラ軸に対して傾けられた軸部を備えており、前記規制部材は、前記軸部を回転軸として回転可能な傾斜フランジコロであることを特徴とする請求項11又は請求項12に記載のベルト搬送装置。
  14. 前記傾斜フランジコロは、前記ベルトが前記一端側に寄った場合に前記ベルト幅方向における前記規制部と前記テンションローラの端部の間の前記ベルトの内周面に接触可能なローラ面を備えることを特徴とする請求項13に記載のベルト搬送装置。
  15. 前記テンションローラは、前記ベルトが前記一端側に寄った場合に前記ベルト幅方向における前記規制部と前記テンションローラの端部の間の前記ベルトの内周面に接触可能であることを特徴とする請求項11から請求項13のいずれか一項に記載のベルト搬送装置。
  16. 前記ベルトは、前記ベルト幅方向における一端側の外周面上に補強テープが貼りつけられていることを特徴とする請求項11から請求項15のいずれか一項に記載のベルト搬送装置。
  17. ベルト搬送装置と、それぞれが異なる色のトナー像を担持する複数の像担持体を有し、前記複数の像担持体から前記ベルトにトナー像を転写する、又は、前記ベルトが搬送する転写材にトナー像を転写する画像形成装置であって、
    前記ベルト搬送装置として請求項11から請求項16のいずれか一項に記載のベルト搬送装置を有することを特徴とする画像形成装置。
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