JP3874087B2

JP3874087B2 - 転写ベルトの蛇行防止装置およびそれを用いた画像形成装置

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Publication number: JP3874087B2
Application number: JP2001345740A
Authority: JP
Inventors: 信正阿部; 友衛有賀; 雄二郎野村
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-11-12
Filing date: 2001-11-12
Publication date: 2007-01-31
Anticipated expiration: 2021-11-12
Also published as: JP2003149951A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体の周囲に帯電手段および現像手段を配置した画像形成ステーションを転写ベルトに沿って各色毎に設け、転写ベルトを各ステーションに通過させることによりカラー画像を形成させるタンデム型の画像形成装置に関し、特に、転写ベルトの蛇行防止装置およびそれを用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記タンデム型の画像形成装置には大別して、
▲１▼各画像形成ステーションを列状に複数配置しておき、記録紙を搬送ベルトに静電吸着させ、記録紙を順次、各ステーションへ当接させて搬送しながら、ステーションと記録紙の間へ静電転写力を印加して、複数色のトナー像を記録紙へ直接転写しながら色重ねを行う紙搬送方式と、
▲２▼各画像形成ステーションを列状に複数配置しておき、各ステーションへ誘電体で形成された中間転写ベルトを当接させて搬送しながら、各ステーションで形成したトナー像をステーションと中間転写ベルトの間へ静電転写力を印加して順次、１次転写させて中間転写ベルト上で色重ねを行い、さらに中間転写ベルトから記録紙へ一括して２次転写する中間転写方式と、
の２通りの方式が採用されている。
【０００３】
上記紙搬送方式では記録紙を搬送ベルトへ吸着させるための手段（ローラやブラシ）と高電圧供給電源が必要であるが、中間転写方式ではこれらの手段や電源が不要であると共に、紙搬送方式では記録紙のサイズ、厚さ、種類に応じて各画像転写部へ印加する転写バイアスを厳密に制御する必要があるが、中間転写方式では、記録紙のこうした要因とは無関係に抵抗や厚さ、表面粗さが一定の中間転写ベルトに対してトナー像の１次転写を行い、その後、一括して記録紙へ２次転写を行う際にのみ転写電圧または転写電流や当接圧といった転写条件の管理を行えば良く、したがって中間転写方式には優れる点が多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、中間転写方式にしても紙搬送方式にしても、中間転写ベルトまたは紙搬送ベルト（以下、両者を総称して転写ベルトという）の蛇行により色重ね精度が低下し画質が劣化してしまうという問題がある。このベルトの蛇行は、ベルト成形工程におけるベルト両側面の周長差や、ベルトの材質のばらつき、駆動ローラと従動ローラの平行度などに起因して生じる。
【０００５】
従来、ベルトの蛇行を規制する装置が種々提案されているが、いずれも構造が複雑であるという問題を有している。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題を解決するものであって、簡単な構造でベルトの蛇行を防止することができる転写ベルトの蛇行防止装置およびそれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の画像形成装置は、転写ベルトが巻き掛けられたローラ本体と、該ローラ本体の両側に配設された一対の固定フランジと、一方の固定フランジに前記ローラ本体の外周面より突出するように形成されたフランジ部と、他方の固定フランジに摺動自在に配設された摺動フランジと、該摺動フランジを他方の固定フランジに付勢するスプリングと、前記摺動フランジに前記ローラ本体の外周面より突出するように形成されたフランジ部とを備え、前記他方の固定フランジに形成される嵌合凹部と、前記摺動フランジに形成された嵌合凸部とを備え、前記嵌合凸部を嵌合凹部内に嵌合させるととともに、前記スプリングの一部を他方の固定フランジ内に埋設させ、前記一方の固定フランジと摺動フランジの両フランジ部で転写ベルトの両端部を規制することを特徴とし、請求項２記載の発明は、請求項１において、前記一方の固定フランジは、非導電性、高摺動性の樹脂で成形され、他方の固定フランジは導電性、高摺動性の樹脂で成形され、前記他方の固定フランジを接地することを特徴とし、請求項３記載の発明は、請求項１において、前記摺動フランジおよびスプリングは、駆動ローラおよび従動ローラのうち少なくとも一つに装着されることを特徴とし、請求項４記載の発明は、請求項３において、前記摺動フランジおよびスプリングは従動ローラに装着され、従動ローラの径を駆動ローラの径より大きくしたことを特徴とし、請求項５記載の発明は、請求項１において、前記転写ベルトが押出成形法により成形されたベルトであり、ベルトの内周面に沿って押出跡が形成されていることを特徴とし、請求項６記載の発明は、請求項１において、前記転写ベルトが遠心成形法により成形されたベルトであり、ベルトの裏面に低摩擦材料層を成形したことを特徴とし、請求項７記載の発明は、請求項６において、ベルト中央部よりも両端部が厚いベルトに成形することを特徴とし、請求項８記載の発明は、像担持体の周囲に帯電手段および現像手段を配置した画像形成ステーションを転写ベルトに沿って各色毎に設け、転写ベルトを各画像形成ステーションに通過させることによりカラー画像を形成させるタンデム型の画像形成装置において、前記転写ベルトは駆動ローラと従動ローラ間に張架され、駆動ローラと従動ローラの少なくとも一つに請求項１ないし７のいずれかに記載の転写ベルトの蛇行防止装置を用いることを特徴とし、請求項９記載の発明は、請求項８において、前記転写ベルトが紙搬送ベルトまたは中間転写ベルトであることを特徴とする。
以上
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１および図２は、本発明が適用される画像形成装置の１例であり、図１は全体構成を示す模式的断面図、図２は図１の要部拡大図である。本例は前述した中間転写方式の画像形成装置である。
【０００９】
図１において、本例の画像形成装置１は、ハウジング２と、ハウジング２の上部に形成された排紙トレイ２ａと、ハウジング２の前面に開閉自在に装着された扉体３を有し、ハウジング２内には、制御ユニット４、電源ユニット５、露光ユニット（露光手段）６、画像形成ユニット７、送風ファンからなる冷却手段８、転写ベルトユニット９、給紙ユニット１０が配設され、扉体３内には紙搬送ユニット１１が配設されている。各ユニットは、本体に対して着脱可能な構成であり、メンテナンス時等には一体的に取り外して修理または交換を行うことが可能な構成になっている。
【００１０】
転写ベルトユニット９は、ハウジング２の下方に配設され図示しない駆動源により回転駆動される駆動ローラ１２と、駆動ローラ１２の斜め上方に配設される従動ローラ１３と、この２本のローラ間に張架されて図示矢印方向（反時計方向）へ循環駆動される中間転写ベルト１４と、中間転写ベルト１４の表面に当接するクリーニング手段１５とを備え、従動ローラ１３および中間転写ベルト１４が駆動ローラ１２に対して図で左側に傾斜する方向に配設されている。これにより中間転写ベルト１４駆動時のベルト搬送方向Ｙが下向きになるベルト面１４ａが下方に位置し、搬送方向が上向きになるベルト面１４ｂが上方に位置するようにされている。本実施形態においては、前記ベルト面１４ａはベルト駆動時のベルト張り面（駆動ローラ１２により引っ張られる画）であり、ベルト面１４ｂはベルト駆動時のベルト弛み面である。
【００１１】
駆動ローラ１２は、後述する２次転写ローラ３９のバックアップローラを兼ねている。駆動ローラ１２の周面には、図２に示すように、厚さ３ｍｍ程度、体積抵抗率が１０⁵Ω・ｃｍ以下のゴム層１２ａが形成されており、金属製の軸を介して接地することにより、２次転写ローラ３９を介して供給される２次転写バイアスの導電経路としている。このように駆動ローラ１２に高摩擦かつ衝撃吸収性を有するゴム層１２ａを設けることにより、２次転写部へ記録媒体が進入する際の衝撃が中間転写ベルト１４に伝達しにくく、画質の劣化を防止することができる。
【００１２】
また、本例においては、駆動ローラ１２の径を従動ローラ１３の径より小さくしている。これにより、２次転写後の記録紙が記録紙自身の弾性力で剥離し易くすることができる。また、従動ローラ１３を後述するクリーニング手段１５のバックアップローラとして兼用させている。
【００１３】
クリーニング手段１５は、搬送方向下向きのベルト面１４ａ側に設けられている。図２に示すように、二次転写後に中間転写ベルト１４の表面に残留しているトナーを除去するクリーニングブレード１５ａと、回収したトナーを搬送するトナー搬送部材１５ｂを備え、クリーニングブレード１５ａは、従動ローラ１３への中間転写ベルト１４の巻きかけ部において中間転写ベルト１４に当接されている。
【００１４】
また、中間転写ベルト１４の裏面には、後述する各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体１７に対向して板バネ電極からなる１次転写部材１６がその弾性力で当接され、１次転写部材１６には転写バイアスが印加されている。
【００１５】
画像形成ユニット７は、複数（本実施形態では４つ）の異なる色の画像を形成する画像形成ステーションＹ（イェロー用），Ｍ（マゼンタ用），Ｃ（シアン用），Ｋ（ブラック用）を備え、図２に詳しく示すように、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋにはそれぞれ、感光ドラムからなる像担持体１７と、像担持体１７の周囲に配設された、コロナ帯電手段からなる帯電手段１９および現像手段２０を有している。なお、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの配置順序は任意である。
【００１６】
そして、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体１７が中間転写ベルト１４の搬送方向下向きのベルト面１４ａに当接されるようにされ、その結果、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋも駆動ローラ１２に対して図で左側に傾斜する方向に配設されることになる。像担持体１７は、図示矢印に示すように、中間転写ベルト１４の搬送方向に回転駆動される。なお、中間転写ベルト１４を駆動ローラ１２に対して図で右側に傾斜する方向に配設してもよく、その場合には、ベルト搬送方向Ｙは逆方向となり搬送方向下向きのベルト面は１４ｂとなる。
【００１７】
露光手段６は、斜め方向に配設された画像形成ユニット７の斜め下方に形成された空間に配設され、露光手段６の上部の空間に制御ユニット４および電源ユニット５が配設されている。また、露光手段６の下部でハウジング２の底部には給紙ユニット１０が配設されている。制御ユニット４および電源ユニット５は、露光手段６に隣接して配設されているため、装置部品を支持するフレームと平行にこれらを配置する場合よりも設置スペースを小さくすることができる。
【００１８】
図１に示すように、露光手段６は、ポリゴンミラーモータ２１、ポリゴンミラー２２、単一のｆ−θレンズ２３および反射ミラー２４が配設され、さらに、反射ミラー２４の上方に、各色の走査光路がベルト面１４ａと平行になるように、走査光路４つの折り返しミラー２５を配設し、さらに、折り返しミラー２５で反射された走査光路が像担持体１７に照射されるように走査光路に３つの折り返しミラー２５を配設している。
【００１９】
このように折り返しミラー２５を設けることにより走査光路を屈曲させ、露光手段６の高さを低くすることが可能となりコンパクト化を図っている。なお、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体１７への走査光路長は同一の長さになるように折り返しミラー２５が配置されている。
【００２０】
上記構成からなる露光手段６においては、ポリゴンミラー２２から各色に対応した画像信号が、共通のデータクロック周波数に基づいて変調形成されて射出され、ｆ−θレンズ２３、反射ミラー２４、折り返しミラー２５を経て、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体１７に照射され、潜像が形成される。
【００２１】
本例においては、装置下方に走査光学系を配置することにより、画像形成手段の駆動系が装置を支持するフレームへ与える振動による走査光学系の振動を最小限ににすることができ、画質の劣化を防止することができる。
【００２２】
ハウジング２の側面には送風ファンからなる冷却手段８が設けられ、外気を図示矢印の方向に導入して、露光手段６、制御ユニット４および電源ユニット５を冷却するようにしている。記録紙Ｐの搬送方向の後方または記録紙Ｐの搬送方向の幅方向から装置内に取り入れた空気をポリゴンモータ２１付近に導き、さらに、制御ユニット４および電源ユニット５に導いた後、装置外に導く冷却通路を形成しているため、ポリゴンモータ２１の温度上昇を抑制し、画質劣化の防止とポリゴンモータ２１の長寿命化を図るようにしている。
【００２３】
次に、現像手段２０の詳細について、図２の画像形成ステーションＹを代表して説明する。本例においては、各画像ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋが斜め方向に配設され、かつ像担持体１７が中間転写ベルト１４の搬送方向下向きのベルト面１４ａに当接される関係上、トナー貯留容器２６を斜め下方に傾斜して配置している。そのため、現像手段２０に特別の構成を採用している。
【００２４】
すなわち、現像手段２０は、トナー（図のハッチング部）を貯留するトナー貯留容器２６と、このトナー貯留容器２６内に形成されたトナー貯留部２７と、トナー貯留部２７内に配設されたトナー撹拌部材２９と、トナー貯留部２７の上部に区画形成された仕切部材３０と、仕切部材３０の上方に配設されたトナー供給ローラ３１と、仕切部材３０に設けられトナー供給ローラ３１に当接される可撓性ブレード３２と、トナー供給ローラ３１および像担持体１７に当接するように配設される現像ローラ３３と、現像ローラ３３に当接される規制ブレード３４とから構成されている。
【００２５】
像担持体１７は中間転写ベルト１４の搬送方向に回転され、現像ローラ３３および供給ローラ３１は、図示矢印に示すように、像担持体１７の回転方向とは逆方向に回転駆動され、一方、撹拌部材２９は供給ローラ３１の回転方向とは逆方向に回転駆動される。トナー貯留部２７において撹拌部材２９により撹拌、運び上げられたトナーは、仕切部材３０の上面に沿ってトナー供給ローラ３１に供給され、供給されたトナーは可撓性ブレード３２と摺擦して供給ローラ３１の表面凹凸部への機械的付着力と摩擦帯電力による付着力によって、現像ローラ３３の表面に供給される。現像ローラ３３に供給されたトナーは規制ブレード３４により所定厚さのコーティング層に規制され、薄層化したトナー層は、像担持体１７へと搬送されて現像ローラ３３と像担持体１７が接触して構成するニップ部及びこの近傍で像担持体１７の潜像部を現像する。
【００２６】
本例においては、像担持体１７と対向する側の現像ローラ３３、トナー供給ローラ３１および現像ローラ３３と規制ブレード３４の当接部がトナー貯留部２７内のトナーに埋没しない構成としている。この構成によって、貯留トナーの減少によって現像ローラ３３に対する規制ブレード３４の当接圧力の変動を防ぐことができると共に、規制ブレード３４によって現像ローラ３３から掻き落とされた余剰トナーがトナー貯留部２７へ落下するので現像ローラ３３のフィルミングを防ぐことができる。
【００２７】
また、供給ローラ３１と現像ローラ３３の当接位置下方に現像ローラ３３と規制ブレード３４の当接部を位置させ、供給ローラ３１によって現像ローラ３３へ供給されて現像ローラ３３に移行しなかった余剰トナーと、規制ブレード３４によって現像ローラ３３から規制除去された余剰トナーを現像手段下部のトナー貯留部２７へ戻す経路を設け、トナー貯留部２７へ戻ったトナーは撹拌部材２９によってトナー貯留部２７内のトナーと撹拌され、撹拌部材２９によって再度、供給ローラ３１近傍のトナー導入部へ供給される。従って、余剰トナーを供給ローラ３１と現像ローラ３３の摺擦部や現像ローラ３３と規制ブレード３４の当接部に渋滞させずに下部へ落下させてトナー貯留部２７のトナーと撹拌を行うので、現像手段内のトナーの劣化が徐々に進行し、現像手段の交換直後に急激な画質変化が発生することを防ぐことができる。
【００２８】
図１に戻り、給紙ユニット１０は、記録媒体Ｐが積層保持されている給紙カセット３５と、給紙カセット３５から記録媒体Ｐを一枚ずつ給送するピックアップローラ３６を備えている。
【００２９】
紙搬送ユニット１１は、二次転写部への記録媒体Ｐの給紙タイミングを規定するゲートローラ対３７（一方のローラはハウジング２側に設けられている）と、駆動ローラ１２および中間転写ベルト１４に圧接される二次転写手段としての二次転写ローラ３９と、主記録媒体搬送路３８と、定着手段４０と、排紙ローラ対４１と、両面プリント用搬送路４２を備えていえる。
【００３０】
定着手段４０は、少なくも一方にハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な定着ローラ対４０ａと、この定着ローラ対４０ａの少なくも一方側のローラを他方側に押圧付勢してシート材に２次転写された２次画像を記録媒体Ｐに押圧する押圧手段を有し、記録媒体に２次転写された２次画像は、定着ローラ対４０ａの形成するニップ部で所定の温度で記録媒体に定着される。本実施形態においては、転写ベルトの搬送方向上向きのベルト面１４ｂの斜め上方に形成される空間、換言すれば、転写ベルトに対して画像形成ステーションと反対側の空間に定着手段４０を配設することが可能になり、露光手段６、中間転写ベルト１４、画像形成手段への熱伝達を低減することができ、各色の色ずれ補正動作を行う頻度を少なくすることができる。特に、露光手段６は、定着手段４０から最も離れた位置にあり、走査光学系部品の熱による変位を最小限にすることができ、色ズレを防ぐことができる。
【００３１】
本例においては、中間転写ベルト１４を駆動ローラ１２に対して傾斜する方向に配設しているため、図で右側空間に広いスペースが生じその空間に定着手段４０を配設することができ、コンパクト化を実現することができると共に、定着手段４０で発生する熱が、左側に位置する露光ユニット６、中間転写ベルト１４および各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋへ伝達されるのを防止することができる。また、画像形成ユニット７の左側下部の空間に露光ユニット６を配置することができるため、画像形成手段の駆動系がハウジング２へ与える振動による、露光ユニット６の走査光学系の振動を最小限に抑えることができ、画質の劣化を防止することができる。
【００３２】
また、本例においては、球形化されたトナーを用いることにより、１次転写効率を高め（略１００％）、各像担持体１７には、１次転写残りトナーを回収するクリーニング手段を設置していない。これにより、３０ｍｍ径以下の感光体ドラムからなる各像担持体１７を近接して配置することが可能となり、装置を小型化することができる。
【００３３】
また、クリーニング手段を設置しないことに伴い、帯電手段としてはコロナ帯電手段１９を採用している。帯電手段がローラである場合は、微量ではあるが像担持体１７上に存在する１次転写残りトナーがローラ上に堆積して帯電不良が発生するが、非接触帯電手段であるコロナ帯電手段１９はトナーが付着しにくく、帯電不良の発生を防ぐことができる。
【００３４】
以上のような画像形成装置全体の作動の概要は次の通りである。
（１）図示しないホストコンピュータ等（パーソナルコンピュータ等）からの印字指令信号（画像形成信号）が画像形成装置１の制御ユニット４に入力されると、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体１７、現像手段２０の各ローラ、および中間転写ベルト１４が回転駆動される。
（２）像担持体１７の外周面が帯電手段１９によって一様に帯電される。
（３）各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおいて一様に帯電した像担持体１７の外周面に、露光ユニット６によって各色の画像情報に応じた選択的な露光がなされ、各色用の静電潜像が形成される。
（４）それぞれの像担持体１７に形成された静電潜像が現像手段２０によりトナー像が現像される。
（５）中間転写ベルト１４の１次転写部材１６には、トナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加され、像担持体１７上に形成されたトナー像が一次転写部において中間転写ベルト１４の移動に伴って順次、中間転写ベルト１４上に重ねて転写される。
（７）この１次画像を１次転写した中間転写ベルト１４の移動に同期して、給紙カセット３５に収納された記録媒体Ｐが、レジストローラ対３７を経て２次転写ローラ３９に給送される。
（８）１次転写画像は、２次転写部位で記録媒体と同期合流し、図示省略した押圧機構によって中間転写ベルト１４の駆動ローラ１２に向かって押圧された２次転写ローラ３９で、１次転写画像とは逆極性のバイアスが印加され、中間転写ベルト１４上に形成された１次転写画像は、同期給送された記録媒体に２次転写される。
（９）２次転写に於ける転写残りのトナーは、従動ローラ１３方向へと搬送されて、このローラ１３に対向して配置したクリーニング手段１５によって掻き取られ、そして、中間転写ベルト１４はリフレッシュされて再び上記サイクルの繰り返しを可能にされる。
（１０）記録媒体が定着手段４０を通過することによって記録媒体上のトナー像が定着し、その後、記録媒体が所定の位置に向け（両面印刷でない場合には排紙トレイ２ａに向け、両面印刷の場合には両面プリント用搬送路４２に向け）搬送される。
【００３５】
図３は、本発明が適用される画像形成装置の他の例であり全体構成を示す模式的断面図である。なお、図１の例と同一の構成については同一番号を付して説明を省略する。本例は上述した紙搬送方式の例であり、図１の中間転写ベルト１４の代わりに紙搬送ベルト４３を用いている。
【００３６】
本例においては、扉体３内に転写ユニット９と紙搬送ユニット１１が設けられている。転写ユニット９は、ハウジング２の上方に配設され、図示しない駆動源により回転駆動される駆動ローラ１２と、駆動ローラ１２の斜め下方に配設される従動ローラ１３およびバックアップローラ４４と、この３本のローラに張架されて図示矢印方向（時計方向）へ循環駆動される紙搬送ベルト４３と、バックアップローラ４４に対向して紙搬送ベルト４３の表面に当接するクリーニング手段１５とを備え、駆動ローラ１２および紙搬送ベルト４３が従動ローラ１３に対して図で左側に傾斜する方向に配設されている。これにより紙搬送ベルト４３駆動時のベルト張り側（駆動ローラ１２により引っ張られる側）４３ａが下方に位置し、ベルト弛み側４３ｂが上方に位置するようにされている。
【００３７】
また、紙搬送ベルト４３の裏面には、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体１７に対向して板バネ電極からなる転写部材４５がその弾性力で当接され、転写部材４５には転写バイアスが印加されている。そして、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体１７が紙搬送ベルト４３のベルト張り側４３ａに当接されるようにされ、その結果、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋも従動ローラ１３に対して図で左側に傾斜する方向に配設されている。
【００３８】
次に、本発明における転写ベルトの蛇行防止装置について説明する。図４は、その１実施形態を示す断面図である。
【００３９】
従動ローラ１３は、金属製の固定軸５０と、固定軸５０の両側に回動自在に配設された一対の固定フランジ５１、５２と、固定フランジ５１、５２の間に固定された筒状アルミ製のローラ本体５３を備えている。固定軸５０は、転写ベルトユニットの左右のフレーム５４、５４間に貫通され、ナット５５により固定されている。
【００４０】
固定フランジ５１、５２は、ローラ本体５３を支持する軸受部材として機能するものであり、一方の固定フランジ５１は、非導電性、高摺動性の樹脂（例えばポリアセタール）で成形され、他方の固定フランジ５２は導電性、高摺動性の樹脂で成形され、固定軸５０は接地されている。これにより、ベルトに残留する電荷とベルト裏面とローラ表面が摺擦することによって発生する電荷を容易に除去することができ、また、一方の固定フランジ５１を非導電性とし、材料体積の小さい他方の固定フランジ５２を導電性軸受とすることにより、高価な導電性材料の使用を極力抑えることができる。
【００４１】
固定フランジ５１、５２には、軸部５１ａ、５２ａと、この軸部５１ａ、５２ａに連設された大径のローラ固定部５１ｂ、５２ｂと、ローラ固定部５１ｂ、５２ｂの外側端部に径方向に延びるフランジ部５１ｃ、５２ｃが形成されており、ローラ本体５３の両端は、ローラ固定部５１ｂ、５２ｂに嵌合され、ローラ固定部５１ｂ、５２ｂとフランジ部５１ｃ、５２ｃに固定されている。
【００４２】
また、一方の固定フランジ５１のフランジ部５１ｃは、ローラ本体５３の外周面より突出され、他方の固定フランジ５２のフランジ部５２ｃは、ローラ本体５３の外周面と面一になるように構成されている。そして、固定フランジ５１、５２の軸部５１ａ、５２ａは、軸受５６、５６を介して左右のフレームに回動自在に装着されている。
【００４３】
他方の固定フランジ５２には、ローラ固定部５２ｂ内で軸部５２ａの周囲にリング状の嵌合凹部５２ｄが形成されており、この嵌合凹部５２ｄ内に摺動フランジ５７が嵌合されている。摺動フランジ５７は、嵌合凹部５２ｄ内に嵌合される筒状の嵌合凸部５７ａと、嵌合凸部５７ａに形成された貫通穴５７ｂと、嵌合凸部５７ａの外端部に径方向に形成されたフランジ部５７ｃとを備え、嵌合凸部５７ａの貫通穴５７ｂを軸部５２ａに貫通させ、嵌合凸部５７ａを嵌合凹部５２ｄ内に嵌合させている。嵌合凸部５７ａの内部にはスプリング５９の一端が当接され、スプリング５９の他端はバネ座６０およびリング６１により軸部５２ａに固定されている。これにより、スプリング５９の一部を固定フランジ５２内に埋設させることでフレーム５４、５４間のスパンを短くすることができ、装置の幅方向寸法を短縮し小型化を図ることができる。
【００４４】
そして、ローラ本体５３の外周に転写ベルト６２（図１の中間転写ベルト１４または図３の紙搬送ベルト４３）が巻き掛けられ、転写ベルト６２の側面の一方の端部は、固定フランジ５１のフランジ部５１ｃに当接させ、他方の端部は摺動フランジ５７のフランジ部５７ｃに当接させている。これにより、転写ベルト６２が蛇行しようとすると、スプリング５９の弾性力により摺動フランジ５７が嵌合凹部５２ｄ内で摺動し、転写ベルト６２の一方の端部を摺動させて、他方の端部を常時、固定フランジ５１のフランジ部５１ｃに当接させて規制するので、ベルトの蛇行を防止することができる。
【００４５】
本実施形態においては、ベルトの蛇行の左右端部を固定フランジ５１のフランジ部５１ｃと摺動フランジ５７のフランジ部５７ｃで挟み込むようにして規制する方法を採用している。この方法では次の２点が重要である。
（１）ベルト６２裏面とローラ本体５３表面の摩擦力を小さくすること
これは、摺動フランジ５７を付勢して固定フランジ５１のフランジ部５１ｃでベルト端部を位置決めするには、摺動フランジ５７の付勢力を固定フランジ５１側へ円滑に伝搬させる必要がある。ベルト６２裏面とローラ本体５３表面の摩擦力が高いと、摺動フランジ５７の付勢力が固定フランジ５１側へ向かって円滑に伝搬しにくく、固定フランジ５１のフランジ部５１ｃへの付勢力を過度に上げると付勢力と直交する方向（ローラの径方向）にベルトのシワが発生して蛇行規制が行えない上、ベルト端部にクラックが発生してベルトを損傷してしまう恐れがある。そこで、ベルトの材質自体または裏面材質を低摩擦の材料としたり、ローラ表面に低摩擦の表層を設ける必要がある。
（２）固定フランジ５１への付勢力に対してベルトが変形したり破損しないことベルトを張架するローラのうち、蛇行規制を行うローラへのベルトの巻き掛けられ量を他のローラより大きくし、ベルトの端部が規制される部分を半円筒状にすることで、固定フランジ５１への付勢力に対してベルトの強度を向上させることができる。また、両フランジ部５１ｃ、５７ｃ間で繰り返して当接するベルト端部は亀裂が発生し易いのでベルト端部のみ厚くする、または別部材で補強する。なお、ベルトの材質剛性上げる（ベルトの材質自体を高剛性としたり、ベルトを金属等の高剛性部材とでサンドイッチ構造で構成する）ことも考えられるが、所望形状にベルトを張架するための張力が大きくなり、駆動負荷が増えてしまう上、長時間ベルトを停止させておくとベルトがローラに巻き付いた部分で曲がりくせ（クリープ）が発生してしまうので好ましくはない。
【００４６】
次に、前記（１）、（２）の特性を得るためのベルトの製造方法について説明する。一般にシームレス（つなぎ目無し）ベルトを製造する方法としては、押出成形法と遠心成形法があり、各製造法における工夫点を以下に説明する。
【００４７】
図５は、押出成形法によるベルトの製造方法を説明するための図である。熱可塑性樹脂をリングダイ７０で円筒状に押し出し成形し、成形後に所望の幅Ｗにカットすることにより、ベルト６２を製造する。この押出成形時には、ベルトの内周面に沿って微細な凹凸状の押出跡６２ａが形成される。一方、図４のローラ本体５３には、ローラの円周方向に加工跡（切削跡または研磨跡）が形成されている。
【００４８】
従って、このベルト６２をローラ本体５３に張架したとき、押出跡６２ａが加工跡に直交する方向となり、押出跡６２ａと加工跡が干渉しないので、摺動フランジ５７による付勢力の伝搬が阻害されることがなく、ベルト６２裏面とローラ本体５３表面の摩擦力を小さくすることができる。
【００４９】
図６は、遠心成形法によるベルトの製造方法を説明するための図であり、図（Ａ）は金型を含む全体構成を示す断面図、図（Ｂ）は図（Ａ）のＢ部の拡大断面図、図（Ｃ）は製造されたベルトの断面図、図（Ｄ）はベルトをローラ本体に装着した断面図である。
【００５０】
図（Ａ）に示すように、液状の樹脂やゴム材料を回転する円筒金型７１の内周へ注入し、ベルト６２を成形する方法で、押出成形とは異なり、性質の異なる樹脂やゴムを順次注入することにより多層構造のベルトを製造することが可能である。本例においては、図（Ｂ）に示すように、ベルト表面のクリーニング性を確保するためのフッ素含有樹脂６２ｂ、芯材となるウレタンゴム６２ｃ、ベルト裏面を低摩擦化するためのフッ素含有樹脂６２ｄを順次注入して３層構造のベルトを成形している。また、円筒金型７１の両端付近には、中央部より径が大きい大径部７１ａと、この大径部７１ａへの材料の流れを円滑にするためのテーパー面７１ｂを設け、これにより、ベルト中央部よりも両端部が厚いベルトを容易に製造することができる。そして、図（Ｃ）に示すように、遠心成形されたベルトの両端を所望寸法にカットすることで、図（Ｄ）に示すように、ローラ本体５３に装着することが可能なベルトを得ることができる。
【００５１】
なお、ベルト端部を必要以上に厚くしてしまうと前述の曲がりくせや長時間回転させた場合のクラックが発生するため、ベルト端部の厚さはベルト中央部の概ね２倍以下にする必要がある。例えば、ベルト中央部が２００μｍの場合は、ベルト端部は４００μｍ以下にする。
【００５２】
以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、転写ベルトが巻き掛けられたローラ本体と、該ローラ本体の両側に配設された一対の固定フランジと、一方の固定フランジに前記ローラ本体の外周面より突出するように形成されたフランジ部と、他方の固定フランジに摺動自在に配設された摺動フランジと、該摺動フランジを他方の固定フランジに付勢するスプリングと、前記摺動フランジに前記ローラ本体の外周面より突出するように形成されたフランジ部とを備え、前記一方の固定フランジと摺動フランジの両フランジ部で転写ベルトの両端部を規制するように構成したため、簡単な構造でベルトの蛇行を防止することができる。
【００５３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、従来公知または周知の技術を必要に応じて置換または付加が可能である。
【００５４】
例えば、上記実施形態においては、図１および図３の従動ローラ１３側に蛇行防止装置を設けた例であるが、駆動ローラ１２側に設けるようにしてもよいし、両方のローラに設けるようにしてもよいし、また、複数の従動ローラを設置しそれぞれに設けるようにしてもよい。ただし、図１および図３の画像形成装置においては、従動ローラ１３の径を駆動ローラ１２の径より大きくしているので、従動ローラ１３側に蛇行防止装置を設ければ、径の大きい固定フランジ５１と摺動フランジ５７で規制を行うため、蛇行防止をより効果的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される画像形成装置の１例であり全体構成を示す模式的断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】本発明が適用される画像形成装置の他の例であり全体構成を示す模式的断面図である。
【図４】本発明における転写ベルトの蛇行防止装置の１実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明に関わる押出成形法によるベルトの製造方法を説明するための図である。
【図６】本発明に関わる遠心成形法によるベルトの製造方法を説明するための図であり、図（Ａ）は金型を含む全体構成を示す断面図、図（Ｂ）は図（Ａ）のＢ部の拡大断面図、図（Ｃ）は製造されたベルトの断面図、図（Ｄ）はベルトをローラ本体に装着した断面図である。
【符号の説明】
１２…駆動ローラ
１３…従動ローラ
１４…中間転写ベルト（転写ベルト）
１７…像担持体
１９…帯電手段
２０…現像手段
４３…紙搬送ベルト（転写ベルト）
５１…一方の固定フランジ
５１ｃ…フランジ部
５２…他方の固定フランジ
５２ｄ…嵌合凹部
５３…ローラ本体
５７…摺動フランジ
５７ａ…嵌合凸部
５７ｃ…フランジ部
５９…スプリング
６２…転写ベルト

Claims

転写ベルトが巻き掛けられたローラ本体と、該ローラ本体の両側に配設された一対の固定フランジと、一方の固定フランジに前記ローラ本体の外周面より突出するように形成されたフランジ部と、他方の固定フランジに摺動自在に配設された摺動フランジと、該摺動フランジを他方の固定フランジに付勢するスプリングと、前記摺動フランジに前記ローラ本体の外周面より突出するように形成されたフランジ部とを備え、前記他方の固定フランジに形成される嵌合凹部と、前記摺動フランジに形成された嵌合凸部とを備え、前記嵌合凸部を嵌合凹部内に嵌合させるととともに、前記スプリングの一部を他方の固定フランジ内に埋設させ、前記一方の固定フランジと摺動フランジの両フランジ部で転写ベルトの両端部を規制することを特徴とする転写ベルトの蛇行防止装置。
前記一方の固定フランジは、非導電性、高摺動性の樹脂で成形され、他方の固定フランジは導電性、高摺動性の樹脂で成形され、前記他方の固定フランジを接地することを特徴とする請求項１記載の転写ベルトの蛇行防止装置。
前記摺動フランジおよびスプリングは、駆動ローラおよび従動ローラのうち少なくとも一つに装着されることを特徴とする請求項１記載の転写ベルトの蛇行防止装置。
前記摺動フランジおよびスプリングは従動ローラに装着され、従動ローラの径を駆動ローラの径より大きくしたことを特徴とする請求項３記載の転写ベルトの蛇行防止装置。
前記転写ベルトが押出成形法により成形されたベルトであり、ベルトの内周面に沿って押出跡が形成されていることを特徴とする請求項１記載の転写ベルトの蛇行防止装置。
前記転写ベルトが遠心成形法により成形されたベルトであり、ベルトの裏面に低摩擦材料層を成形したことを特徴とする請求項１記載の転写ベルトの蛇行防止装置。
ベルト中央部よりも両端部が厚いベルトに成形することを特徴とする請求項６記載の転写ベルトの蛇行防止装置。
像担持体の周囲に帯電手段および現像手段を配置した画像形成ステーションを転写ベルトに沿って各色毎に設け、転写ベルトを各画像形成ステーションに通過させることによりカラー画像を形成させるタンデム型の画像形成装置において、前記転写ベルトは駆動ローラと従動ローラ間に張架され、駆動ローラと従動ローラの少なくとも一つに請求項１ないし７のいずれかに記載の転写ベルトの蛇行防止装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
前記転写ベルトが紙搬送ベルトまたは中間転写ベルトであることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。