JP4207893B2 - ベルトユニットおよび画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動ローラおよび従動ローラを含む複数のローラ間にベルトを掛け渡してなるベルトユニット、このベルトユニットを構成可能なローラ、および、このベルトユニットにより記録媒体を搬送しながら記録媒体に対して画像の形成を行う画像形成装置に関する。

従来から、駆動ローラおよび従動ローラ間にベルトを掛け渡してなるベルトユニットにおいては、ベルトが幅方向，つまりローラの端部側に向けて位置が変移する（いわゆるベルトの寄りが発生する）ことを防止するための対策として種々の構成が提案されている。

例えば、ベルトにおける幅方向の両端部それぞれから内周側へ向けて突出するガイド部と、ローラの端部側に向けてベルトと共に変移したガイド部に接触する位置関係で配置された変移防止部と、を設け、この変移防止部によりガイド部と共にベルトの変移を規制する、といった構成がある。

また、ベルトの状態をより安定させることを目的として、ベルトがローラに掛け渡された状態で受けるテンションをローラの両端側それぞれにおいて異ならせることで、ベルトがローラにおける一方の端部側へのみ変移するようにすると共に、そのような変移のみを規制できる位置関係で接触部材を設ける、といった構成もある。

この後者の具体例としては、一方のローラの両端にそれぞれバネ部材を取り付け、他方のローラから離れる方向へそれぞれ異なる力で引っ張り、一方のローラによりベルトに加えられるテンションの大きさをローラの両端において異ならせることで、ベルトの変移する力を常に接触部材によりベルトの変移が防止される方向へ働かせる、といった構成が考えられる。

ただ、このような構成において用いられるバネ部材は、構造上引っ張る力を精度よく製造することが困難であることに起因して、その引っ張る力に十数％以上という大きな誤差を有しているため、ローラの両端それぞれにおける引っ張る力が誤差の影響で逆転してしまわないよう、引っ張る力に大きな差をつけておく必要がある。これにより、ローラだけでなく、ベルトにも大きな力が加わってしまい、ベルトユニット全体に大きな負荷がかかった状態となるため、ユニットの耐久性の面から望ましい構成とはいえない。

そこで、近年では、このようなバネ部材を用いない構成も種々提案されている。
例えば、ベルト（紙押圧用ベルト４０２）を構成する複数のローラ（支持ローラ）のうち、１のローラの一端側（軸線方向の一端４０３ｂ側）に、この一端側にベルトに向けて変移する（寄る）ことを規制する変移防止部（鍔部４０３ｃ）と、他端側に一端側よりも外径が大きい（一端４０３ｂの断面の長さｄ１より断面の長さｄ２が長い）テーパ部４０３ｄと、を設け、これにより、ベルトに加えられる（付勢する）テンションの大きさを一端側よりも他端側で小さくすることで、ベルトの変移する力を、変移防止部によりベルトの変移が防止される方向へ働かせるように構成する、といった技術が提案されている（特許文献１参照）。

また、ベルト（エンドレスベルト状感光体）を、幅方向における両端側のうちのいずれか一方の周長が長くなるように傾けて配置した２つのローラ間に掛け渡し、このベルトにおける周長が長い方の端部にガイド部（寄り止めガイド）を設けて、これにより、ベルトに加えられるテンションの大きさを、周長が長くなる側の一端で他端よりも大きくすることで、ベルトの変移する力を常にガイド部がローラの端部に接触して変移が防止される方向へ働かせるように構成する、といった技術も提案されている（特許文献２参照）。
特開平０８−１９０３１９号公報（例えば、図３参照） 特開２００２−２６８４５５号公報（例えば、図４参照）

上述した技術においては、ローラにおける一端側の外径を他端側より大きくしたり（特許文献１）、２つのローラに角度をつけた位置関係としたり（特許文献２）することで、ベルトの幅方向における一方の端部側の周長を長くし、この部分のテンションを大きくしている。

ただ、このような構成では、ベルトの幅方向における一方の端部側の周長を長くするために、バネ部材を用いた構成ほどではないが、ベルトの両端におけるテンション差をある程度確保しなければならないため、このようなテンション差がそのままベルトおよびローラに対する負担となってしまう。また、このようなテンション差によりベルトが変移する力も大きくなるため、ベルトの変移を規制する変移防止部に対する負荷も大きくなる。

本発明は、このような課題を解決するためのものであり、その目的は、ベルトがローラの端部側に向けて変移することを防止するにあたり、従来よりもユニットにかかる負荷を小さくするための技術を提供することである。

上記課題を解決するため請求項１に記載のベルトユニットは、駆動ローラおよび従動ローラを含む複数のローラ間にベルトを掛け渡してなるベルトユニットであり、その構成として、少なくとも前記複数のローラのうちいずれかのローラである特定ローラは、両端側の外径がそれぞれ長さ方向における中心部分に向けて連続的に大きくなっていると共に、外径の最も大きくなる領域がベルト懸架範囲における長さ方向中心部分よりも一端側へ変移して位置した形状となっており、さらに、前記ベルトが前記特定ローラの一端側に向けて変移することを規制する変移規制部材を備えている、ことを特徴とする。

このベルトユニットにおいて、特定ローラは、外径が両端から長さ方向における中心部分に向けて連続的に大きくなっているため、ここに掛け渡されたベルトの幅方向（ローラの長さ方向）におけるテンションを、中心部分に向けて大きくなるように分布させることができる。このようなテンション分布とすることにより、特定ローラに掛け渡されたベルトを駆動した際には、その幅方向における端部側それぞれからローラの長さ方向における中心部分へ向けて変移する力を常にベルトに対して加えることができる。

また、特定ローラの外径が最も大きくなる領域（以降、「最径領域」という）は、ベルトが懸架される領域，すなわちベルト懸架範囲における長さ方向の中心部分よりも一端側へ変移して位置しているため、ここに掛け渡されたベルトの幅方向におけるテンションは中心部分よりも一端側へ変移した位置において最大となる。これにより、ベルトがローラの長さ方向における中心部分へ向けて変移する力が、最径領域を境にベルトの接触面積が広い他端側において優勢となるため、結果、ベルト全体が変移する力を常にローラの一端側へ向かう方向に加えることができるようになる。

そして、このような一端側へ向かう方向へのベルトの変移は、変移規制部材により規制されているため、ベルトが必要以上に変移してしまうことはない。
このように、本ベルトユニットにおいては、特定ローラの最径領域をベルト懸架範囲における長さ方向中心部分よりも一端側へ変移して位置させることで、ここに掛け渡された搬送ベルトが変移する力をローラの他端側において優勢となるようにし、これにより、特定ローラの両端側においてベルトに加えるテンションに大きな差をつけなくても、ベルトが変移する力を発生させることができる。そのため、このような大きなテンション差によるベルトおよび特定ローラへの負荷を低減できる。

また、ベルトの変移する力が特定ローラの他端側において優勢となるのは、この他端側において発生する力が一端側において発生する力と打ち消し合った結果であるため、通常、ベルトが変移する力は大きくなりにくいが、ベルトを変移させるためには小さい力でもよいため問題はない。逆に、ベルトが変移する力は、その力が小さいほどベルトユニットの各部，特に変移規制部に対する負荷を小さくすることができるため、このようにベルトが変移する力を小さくできる上記構成は耐久性の面で好適な構成といえる。

なお、上述したように、特定ローラの最径領域を境とした一端側および他端側において発生する力は、それぞれ特定ローラ表面におけるベルトの接触面積が大きいほど強くなるため、最径領域を中心部分に近く位置した構成とすることで両端側におけるベルトの接触面積の差を充分に小さくすることが、最終的にベルトの変移する力を小さくするためには望ましい。ただし、ベルトが変移する方向を逆転させてしまう外乱が生じうる場合においては、そのような外乱の影響を受けても変移する方向が逆転しない程度に最径領域の位置を中心部から離しておく必要がある。

また、上述した変移規制部材は、ベルトが変移することを規制する部材であって、ベルトが特定ローラの一端側に向けて変移することを規制するために設けられたものである。この変移規制部材によりベルトの変移を規制するための具体的な構成としては、例えば、請求項２に記載のように、前記変移規制部材は、前記ベルトの内周面または外周面のうち、前記特定ローラの端部側に位置する領域から突出するように設けられたガイド部と、前記特定ローラの一端側に向けて前記ベルトと共に変移した前記ガイド部が接触する位置関係で設けられており、該ガイド部との接触により該ガイド部が一端側に向けて変移することを防止する変移防止部と、により構成されている、といった構成が考えられる。

このように構成すれば、ベルトが特定ローラにおける一端側へ変移した際、ベルトに設けられたガイド部が変移防止部に接触するため、このガイド部の変移が防止されることに伴ってベルト自体の変移を規制することができる。

なお、この構成におけるガイド部および変移防止部は、ベルトの変移が規制できるように設けられていれば、その具体的な構成は特に限定されないが、例えば、ガイド部は、ベルトの内周面または外周面のうち、特定ローラの一端側に位置する領域に設け、変移防止部は、ガイド部よりも特定ローラの外側（ガイド部を基準に特定ローラの一端から離れた位置）に位置するように設ける、といった構成を考えることができる。

この構成によれば、ベルトが特定ローラの一端側へ向けて変移した際、ガイド部が変移防止部に押しつけられることにより、ベルトの変移を規制することができる。
ただ、この構成では、ベルトの変移する力が、ガイド部を変移防止部に押しつけてベルトを幅方向に沿って圧縮するように作用するため、ベルト自体の強度が充分でなければ、ベルトが幅方向に沿って座屈してしまう虞がある。このようなことをベルトの強度を高めることなく防止するには、ベルトが変移する力を、ベルトを幅方向に沿って圧縮しないように作用する構成とすることが望ましい。

このためには、例えば、請求項３に記載のように、前記ガイド部は、前記ベルトの内周面または外周面のうち、前記特定ローラの他端側に位置する領域に設け、前記変移防止部は、前記ガイド部よりも前記特定ローラの中心側（ガイド部を基準に特定ローラの他端から離れた位置）に位置するように設ける、といった構成とするとよい。

このように構成すれば、ベルトが特定ローラの一端側へ向けて変移した際、ガイド部が変移防止部に引っかかることにより、ベルトの変移を規制することができる。この場合、ベルトの変移する力は、ガイド部が変移防止部に引っかかりベルトを幅方向に沿って引っ張るように作用するため、ベルトが幅方向に沿って座屈してしまうことはない。そのため、ベルトに幅方向に沿って座屈させる力に対向するような強度を持たせる必要がない。

また、上述した特定ローラの具体的な構成としては、例えば、底面の大きさが同一な２つの円錐台（円錐を底面から一定の高さの部分から底面と並行な面に切断した底面側の形状）をそれぞれ底面で接合したような形状のローラとすることが考えられる。また、請求項４に記載のように、クラウンローラとすることも考えられる。

この後者の場合、クラウンローラは、両端部から中心部に向けて外径が連続的に大きくなる形状のローラであるため、こうして外径が最も大きくなる最径領域を一端側に変位して位置させるだけで、上述した特定ローラとして採用することができる。

また、上述した特定ローラとは、駆動ローラおよび従動ローラを含む複数のローラのうちいずれかのローラであれば、いずれのローラであってもよいが、例えば、請求項５に記載のように、少なくとも当該ベルトユニットを構成する１本の前記従動ローラが前記特定ローラとして形成されている、ことが望ましい。

このように構成すれば、駆動ローラを特定ローラとする場合と比べ、特定ローラの形成が容易となり、結果的にベルトユニットの製造コストを抑えることができる。
具体的にいうと、ベルトユニットにおける駆動ローラは、その駆動力を確実にベルトへ伝達するために従動ローラよりもベルトとの摩擦が大きくなるように構成しなければならず、そのためには、ローラ表面に所定のコーティングを施したり特定の樹脂材料により形成するなど特別な工程が必要となっている。それに対し、従動ローラでは、このような工程は必要なく、例えば、加工が容易な部材（例えば、金属材）を用いることにより、上述した構成の特定ローラについても容易に形成することができ、結果的にベルトユニットの製造コストを抑えることができる。

また、請求項１〜５のいずれかに記載のベルトユニットの一部を構成できるローラとしては、他のローラと共にベルトが掛け渡された状態でベルトユニットを構成可能なローラであって、両端側の外径がそれぞれ長さ方向における中心部分に向けて連続的に大きくなっていると共に、外径の最も大きくなる領域がベルト懸架範囲における長さ方向中心部分よりも一端側へ変移して位置した形状となっているものを用いることができる。

このように構成されたローラによれば、請求項１〜５のいずれかに記載のベルトユニットの一部（特定ローラ）を構成することができるため、これと共に上記ベルトユニットを構成することにより請求項１〜５と同様の作用，効果を得ることができる。

なお、このローラの具体的な構成としては、例えば、底面の大きさが同一な２つの円錐台をそれぞれ底面で接合したような形状のローラとすることが考えられる。また、クラウンローラとすることも考えられる。また、このローラは、例えば、駆動ローラおよび従動ローラにベルトが掛け渡されてなるベルトユニットに用いる場合であれば、これら複数のローラのうちいずれのローラであってもよい。

また、請求項６に記載の画像形成装置は、複数のローラに搬送ベルトが掛け渡されてなる搬送ベルトユニットにより記録媒体を搬送しながら該記録媒体に対して画像の形成を行うように構成された画像形成装置であって、前記搬送ベルトユニットとして請求項１から５のいずれかに記載のベルトユニットが用いられている。

このように構成すれば、搬送ベルトユニットとして、請求項１〜５のいずれかに記載のベルトユニットが用いられているため、これにより請求項１〜５と同様の作用，効果を得ることができる。

また、請求項７に記載の画像形成装置は、潜像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像剤にて可視化した後で中間転写体を介して記録媒体に転写することにより、該記録媒体に静電潜像を可視化してなる画像を形成する画像形成装置であって、前記潜像担持体が、複数のローラに感光体ベルトが掛け渡されてなる感光体ベルトユニットである場合において、該感光体ベルトユニットとして請求項１から５のいずれかに記載のベルトユニットが用いられている。

このように構成すれば、感光体ベルトユニットとして、請求項１〜５のいずれかに記載のベルトユニットが用いられているため、これにより請求項１〜５と同様の作用，効果を得ることができる。

また、請求項８に記載の画像形成装置は、潜像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像剤にて可視化した後で中間転写体を介して記録媒体に転写することにより、該記録媒体に静電潜像を可視化してなる画像を形成する画像形成装置であって、前記中間転写体が、複数のローラに中間転写ベルトが掛け渡されてなる中間転写ベルトユニットである場合において、該中間転写ベルトユニットとして請求項１から５のいずれかに記載のベルトユニットが用いられている。

このように構成すれば、中間転写ベルトユニットとして、請求項１〜５のいずれかに記載のベルトユニットが用いられているため、これにより請求項１〜５と同様の作用，効果を得ることができる。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
１．全体構成
カラーレーザプリンタ（以降、単に「プリンタ」という）１は、図１に示すように、記録用紙ｐをセットした状態で脱着可能な用紙トレイ１２，用紙トレイ１２にセットされた記録用紙ｐを１枚ずつ抽出する給紙ローラ１４，給紙ローラ１４により抽出された記録用紙ｐを搬送する一対の搬送ローラ１６，搬送ローラ１６により搬送される記録用紙ｐをガイドするガイド経路１８，ガイド経路１８を介して搬送されてきた記録用紙ｐに画像を形成する画像形成部２０，画像形成部２０により画像の形成された記録用紙ｐを排出トレイ３２に排出する一対の排紙ローラ３４などが筐体に収められてなる画像形成装置である。

画像形成部２０は、記録用紙ｐへの画像の形成を行う画像形成ユニット４０，ガイド経路１８を介して搬送されてきた記録用紙ｐを画像形成ユニット４０により画像の形成が行われる位置（定着位置）に沿って搬送する搬送ユニット５０，画像形成ユニット４０により記録用紙ｐに形成された画像を加熱・加圧して記録用紙ｐに定着させるための定着ユニット６０などからなる。

これらのうち、画像形成ユニット４０は、搬送ユニット５０による記録用紙ｐの搬送方向（図１における矢印参照，以下同様）に沿って複数配置されており、それぞれが感光体ドラム４２，この感光体ドラム４２への帯電を行う帯電器４４，感光体ドラム４２に静電潜像を形成するスキャナ部４６，感光体ドラム４２に現像剤を付着させ現像剤像を形成する現像部４８などにより構成されている。そして、スキャナ部４６により感光体ドラム４２に形成された現像剤像が、搬送ユニット５０により搬送されてきた記録用紙ｐに転写されることによって、この記録用紙ｐに画像が形成されることとなる。なお、この画像形成ユニット４０は、それぞれ異なる色（本実施形態においては、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）の４色）にて画像を形成可能なものである。

この画像形成ユニット４０における帯電器４４は、例えば、タングステン等からなる帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させて、感光体ドラム４２の表面を一様に正極性に帯電させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器である。また、スキャナ部４６は、感光体ドラム４２の表面に静電潜像を形成するためのレーザ光を発生するレーザ発生器およびレンズなどからなる。なお、図１に示されるスキャナ部４６は、大部分の図示が省略されており、最終的にレーザ光が出射される部分のみが図示されている。こうして、スキャナ部４６は、レーザ発光部から発光されるレーザ光を感光体ドラム４２の表面にて走査させることで感光体ドラム４２表面に静電潜像を形成し、この静電潜像が搬送ユニット５０により搬送されてきた記録用紙ｐに転写されることによって、この記録用紙ｐ表面に画像が形成される。

搬送ユニット５０は、記録用紙ｐの搬送経路における下流側に配置されており後述するモータ８４からの動力を受けて回転する駆動ローラ５２，記録用紙ｐの搬送経路における上流側に配置されている従動ローラ５４，駆動ローラ５２および従動ローラ５４の間に掛け渡された無端の搬送ベルト５６，この搬送ベルト５６を介して画像形成ユニット４０における感光体ドラム４２と対向する位置に配置された転写ローラ５８などにより構成されている。

この搬送ユニット５０における従動ローラ５４は、図２に示すように、外径が両端側それぞれから長さ方向における中心部分に向けて連続的に大きくなっている形状のクラウンローラからなる。この従動ローラ５４において、外径の最も大きくなる領域（以降、「最径領域」という）１０２は、ベルト懸架範囲における長さ方向の中心部分，例えば、ローラの長手方向における全領域にわたってベルトが懸架される場合であれば、その長さ方向における中心部分よりも一端側（図２における右側）へ変移して（ズレて）位置している。なお、図２においては、発明の理解を容易ならしめるため、従動ローラ５４の外径が視認できる程度に大きく変化している状態を示しているが、このように大きく変化していなくても充分であり、視認できない程度の変化状態で用いてもよい。

また、搬送ベルト５６は、その幅（搬送ユニット５０を構成する各ローラ（以降、単にローラという）の長さ方向に沿った長さ）が駆動ローラ５２および従動ローラ５４よりも長く、幅方向の両端がローラの両端より外側（ローラの長さ方向に沿ってローラ端部から離れた位置）まで到達している。

そして、このようにローラの両端より外側に位置している搬送ベルト５６における領域のうち、ローラの他端側（図２における左側）に位置する領域には、搬送ベルト５６の内周面全周にわたって内周側へ向けて突出するように設けられたガイド部１１２が設けられている。さらに、このガイド部１１２の内側（ガイド部１１２とローラの他端との間）には、ガイド部１１２の変移を防止する変移防止部１１４が設けられている。この変移防止部１１４は、ローラと一体的に回転する回転部材であってもよいし、ローラ軸の周りにローラとは別に自由回転可能に支持された回転部材等であってもよい。これらガイド部１１２および変移防止部１１４は、ローラの一端側に向けて搬送ベルト５６が変移した場合に、ガイド部１１２が変移防止部１１４と接触するような位置関係で設けられたものであり、こうして両者が接触することに伴って搬送ベルト５６がローラの一端側に向けて変移することを規制するように作用する。なお、本来、搬送ベルト５６はローラの表面に沿って密着するように湾曲するが、図２においては、便宜上、ベルト５６を平坦のままとして図示している。

定着ユニット６０は、表面に離型層が形成された金属素管の軸方向に沿ってハロゲンランプが収められた加熱ローラ６２，搬送ユニット５０により搬送されてきた記録用紙ｐを加熱ローラ６２との間で押さえた状態で排紙ローラ３４へ向けて搬送する押圧ローラ６４などにより構成されている。この加熱ローラ６２に収められたハロゲンランプは、加熱ローラ６２の表面を、記録用紙ｐに転写された現像剤像を定着させることができる程度の温度（定着温度）となるように加熱する。
２．制御系統
また、このプリンタ１には、図３に示すように、プリンタ１全体の動作を制御するＣＰＵ７２，ＣＰＵ７２による処理手順などを記憶するＲＯＭ７４，ＣＰＵ７２による処理結果などを記憶するＲＡＭ７６，プリンタ１の備える各部への指令信号を生成するドライバ７８などを内蔵しており、これらによって制御系統が構成されている。このドライバ７８は、給紙ローラ１４，搬送ローラ１６，排紙ローラ３の他、画像形成ユニット４０，搬送ユニット５０，定着ユニット６０などを構成するローラを回転させるためのモータ（８０〜８６）駆動用の駆動回路，画像形成ユニット４０における帯電器４４による帯電，スキャナ部４６によるレーザ照射などを制御する制御回路，後述するように感光体ドラム４２にバイアス電圧を印加するための駆動回路などからなるものである。

なお、搬送ユニット５０による記録用紙ｐの搬送は、後述のように搬送ベルト５６の内周面に形成されたスリットパターン，および，このスリットパターンを検出する検出器５９により構成されるエンコーダにより制御されており、この検出器５９により検出されるスリットパターンを示すエンコーダ信号に基づいて駆動ローラ５２回転用のモータ８４をフィードバック制御することにより、この駆動ローラ５２の回転速度，つまり搬送ベルト５６による搬送速度を制御するように構成されている。

ＣＰＵ７２は、外部から画像を形成すべき旨の指令（例えば、図示されない操作部からの指令，図示されないインタフェースを介して接続された他のデバイスからの指令など）を受けた際に、ＲＯＭ７４に記憶されているプログラムに従って、プリンタ１全体の動作を制御することにより以下のような処理を実行する。
（１）まず、プリンタ１各部を初期化する。なお、この初期化時には、定着ユニット６０における加熱ローラ６２の加熱も開始される。
（２）次に、画像形成ユニット４０において、帯電器４４により感光体ドラム４２の表面を一様に帯電させた後、形成すべき画像の画像情報に基づいて変調したレーザ光をスキャナ部４６により感光体ドラム４２に照射させることで、感光体ドラム４２の表面に静電潜像を形成させる。
（３）次に、画像形成ユニット４０において、現像部４８により感光体ドラム４２表面に現像剤を塗布させることで感光体ドラム４２表面の静電潜像を可視化させる。
（４）この後、画像形成ユニット４０において、感光体ドラム４２を回転させることで、可視化された可視画像（現像剤像）を所定の転写位置まで移動させる。
（５）また、給紙ローラ１４および搬送ローラ１６を回転させることで搬送ユニット５０への記録用紙ｐの給紙を行わせると共に、搬送ユニット５０の駆動ローラ５２を回転させて搬送ベルト５６による記録用紙ｐの搬送を開始させる。
（６）ここまでの処理における搬送ユニット５０による記録用紙ｐの搬送に併せて、順次、画像形成ユニット４０における感光体ドラム４２と搬送ユニット５０における転写ローラ５８との間に所定のバイアス電圧（転写バイアス電圧）を印加させることにより、感光ドラム４２表面において可視化されている可視画像を記録用紙ｐ表面に転写させる。
（７）その後、定着ユニット６０における押圧ローラ６４を回転させて記録用紙ｐを加熱および加圧しながら搬送することで、この記録用紙ｐ表面の可視画像を定着させる。（８）そして、形成すべき画像の画像情報に応じて上記（２）〜（７）の手順を繰り返した後、排紙ローラ３４を回転させることで記録用紙ｐを排紙トレイ３２上に排出させてから、各部の動作を終了させる。
３．作用および効果
上述したプリンタ１における搬送ユニット５０のうち、従動ローラ５４は、その外径が両端それぞれから長さ方向における中心部分に向けて連続的に大きくなっているクラウンローラであるため、ここに掛け渡された搬送ベルト５６の幅方向（ローラの長さ方向）におけるテンションを、ローラの中心部分に向けて大きくなるように分布させることができる。このようなテンション分布とすることにより、従動ローラ５４に掛け渡された搬送ベルト５６を駆動した際には、その幅方向における端部側それぞれからローラの長さ方向における中心部分へ向けて変移する力を常に搬送ベルト５６に対して加えることができる。

また、従動ローラ５４の外径が最も大きくなる最径領域１０２は、ベルト懸架範囲における長さ方向の中心部分，すなわち図２に示す例では、その長さ方向における中心部分よりも一端側へ変移して位置しているため、ここに掛け渡された搬送ベルト５６の幅方向におけるテンションは中心部分よりも一端側へ変移した位置において最大となる。これにより、搬送ベルト５６がローラの長さ方向における中心部分へ向けて変移する力が、最径領域１０２を境に搬送ベルト５６の接触面積が広くなっている他端側において優勢となるため（図２における矢印Ａ，Ｂ参照）、結果、搬送ベルト５６全体が変移する力を常にローラの一端側へ向かう方向（図２における矢印Ａ参照）に加えることができるようになる。

そして、このように搬送ベルト５６がローラの一端側へ向けて変移した際には、この搬送ベルト５６と共に変移するガイド部１１２が変移防止部１１４に接触して引っかかることにより、搬送ベルト５６の変移を規制することができる。そのため、搬送ベルト５６が必要以上に変移してローラから脱落してしまうことはない。また、この場合、搬送ベルト５６の変移する力は、ガイド部１１２が変移防止部１１４に引っかかりベルトを幅方向に沿って引っ張るように作用するため、搬送ベルト５６が幅方向に沿って座屈してしまうようなことはない。よって、搬送ベルト５６に幅方向に沿って座屈させる力に対向するような強度を持たせる必要がない。

このように、搬送ユニット５０においては、従動ローラ５４の最径領域１０２をその長さ方向における中心部分よりも一端側へ変移して位置させることで、ここに掛け渡された搬送ベルト５６が変移する力をローラの他端側において優勢となるようにし、これにより、搬送ベルト５６が変移する力を発生させることができる。そのため、このような大きなテンション差による搬送ベルト５６および従動ローラ５４への負荷を低減できる。

また、搬送ベルト５６の変移する力がローラの他端側において優勢となるのは、この他端側において発生する力が一端側において発生する力と打ち消し合った結果であるため、通常、搬送ベルト５６が変移する力は大きくなりにくいが、搬送ベルト５６を変移させるためには小さい力でもよいため問題はない。逆に、搬送ベルト５６が変移する力は、その力が小さいほど搬送ユニット５０の各部，特に変移防止部１１４に対する負荷を小さくすることができるため、このように搬送ベルト５６が変移する力を小さくできる上記構成は耐久性の面で好適な構成といえる。

また、上述した搬送ユニット５０においては、従動ローラ５４が、その両端部から中心部に向けて外径が連続的に大きくなる形状となっている。これは、駆動ローラ５２をそのような形状のローラとする場合と比べて、ローラ自体を形成することが容易となることを目的としたものである。また、これにより、搬送ユニット５０，ひいてはプリンタ１全体の製造コストを抑えることを実現している。

具体的にいうと、搬送ユニット５０における駆動ローラ５２は、その駆動力を確実に搬送ベルト５６へ伝達するために従動ローラ５４よりも搬送ベルト５６との摩擦が大きくなるように構成しなければならず、そのためには、ローラ表面に所定のコーティングを施したり特定の樹脂材料により形成するなど特別な工程が必要となっている。それに対し、従動ローラ５４では、このような工程は必要なく、例えば、加工が容易な部材（例えば、金属材など）を用いることにより、上述した形状への加工を容易なものとすることができる。そして、結果的に搬送ユニット５０の製造コストを抑えることができる。
４．変形例
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。

例えば、上記実施形態においては、本発明の特定ローラを搬送ユニット５０の従動ローラ５４に適用した構成を例示した。しかし、本発明の特定ローラは、搬送ユニット５０における駆動ローラ５２に適用することもできる。この場合、駆動ローラ５２のみに適用した構成としてもよいが、駆動ローラ５２，従動ローラ５４両方に適用した構成としてもよい。また、搬送ユニット５０が、複数の従動ローラを備えた構成である場合には、これら複数の従動ローラそれぞれに対して本発明の特定ローラを適用した構成としてもよい。

また、上記実施形態の搬送ユニット５０においては、変移防止部１１４が、ガイド部１１２とローラの他端との間に別部材として設けられた構成を例示した。しかし、ガイド部１１２が搬送ベルト５６から突出する突出量を調整し、搬送ベルト５６がローラの一端側へ変移した場合にローラの他端に接触するように構成する，つまりローラの他端部を変移防止部１１４として機能させるように構成してもよい。

また、上述した搬送ユニット５０において、従動ローラ５４の最径領域１０２を境とした一端側および他端側において発生する力は、それぞれ従動ローラ５４表面における搬送ベルト５６の接触面積が大きいほど強くなるため、最径領域１０２を充分に中心部分へ近く位置した構成とすることで両端側における搬送ベルト５６の接触面積の差を充分に小さくすることが、最終的に搬送ベルト５６の変移する力を小さくするためには望ましい。ただし、搬送ベルト５６が変移する方向を逆転させてしまう外乱が生じうる場合においては、そのような外乱の影響を受けても変移する方向が逆転しない程度に最径領域１０２の位置を中心部から離しておく必要がある。

また、上記実施形態においては、ガイド部１１２および変移防止部１１４がローラの他端側に設けられた構成を例示した。しかし、これらの要素は、ローラの一端側に設けた構成としてもよい。この場合、ガイド部１１２を、搬送ベルト５６においてローラの一端側に位置する領域から内周面に向けて突出するように配置し、変移防止部１１４を、ガイド部１１２よりも外側（ガイド部１１２を基準にローラの他端から離れた位置）に配置すればよい。この構成によれば、搬送ベルト５６がローラの一端側へ向けて変移した際、ガイド部１１２が変移防止部１１４に押しつけられることにより、搬送ベルト５６の変移を規制することができる。

また、上記実施形態においては、従動ローラ５４がクラウンローラからなる構成を例示したが、ローラの両端部から中心部に向けて外径が連続的に大きくなる形状であれば、クラウンローラ以外のローラを用いることも可能である。具体的な例としては、例えば、底面の大きさが同一な２つの円錐台（円錐を底面から一定の高さの部分から底面と並行な面に切断した底面側の形状）をそれぞれ底面で接合したような形状のローラとすることが考えられる。

また、上記実施形態においては、本発明のベルトユニットを搬送ユニット５０に適用した構成を例示した。しかし、本発明のベルトユニットは、プリンタの構成に応じて他の構成要素に適用することもできる。例えば、プリンタが、潜像担持体に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤にて可視化した後で中間転写体を介して記録用紙に転写することにより、この記録用紙に静電潜像を可視化してなる画像を形成するように構成されたものであって、潜像担持体が、複数のローラに感光体ベルトが掛け渡されてなる感光体ベルトユニットである場合であれば、この感光体ベルトユニットとして本発明のベルトユニットを適用することもできる。

また、プリンタ１が、潜像担持体に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤にて可視化した後で中間転写体を介して記録用紙に転写することにより、この記録用紙に静電潜像を可視化してなる画像を形成するように構成されたものであって、中間転写体が、複数のローラに中間転写ベルトが掛け渡されてなる中間転写ベルトユニットである場合であれば、この中間転写ベルトユニットとして本発明のベルトユニットを適用することもできる。５．その他の事項
以上説明した実施形態において、搬送ベルト５６が本発明におけるベルトユニットであり、従動ローラ５４が本発明における特定ローラであり、ガイド部１１２および変移防止部１１４が本発明における変移規制部材である。

画像形成装置の内部構成を示す図 搬送ユニットの要部を示す図 画像形成装置の制御系統を示すブロック図

符号の説明

１…プリンタ、３…排紙ローラ、１２…用紙トレイ、１４…給紙ローラ、１６…搬送ローラ、１８…ガイド経路、２０…画像形成部、３２…排出トレイ、３４…排紙ローラ、４０…画像形成ユニット、４２…感光体ドラム、４４…帯電器、４６…スキャナ部、４８…現像部、５０…搬送ユニット、５２…駆動ローラ、５４…従動ローラ、５６…搬送ベルト、５８…転写ローラ、５９…検出器、６０…定着ユニット、６２…加熱ローラ、６４…押圧ローラ、７２…ＣＰＵ、７４…ＲＯＭ、７６…ＲＡＭ、７８…ドライバ、８４…モータ、１０２…最径領域、１１２…ガイド部、１１４…変移防止部。

Claims (8)

1. 駆動ローラおよび従動ローラを含む複数のローラ間にベルトを掛け渡してなるベルトユニットであって、
   少なくとも前記複数のローラのうちいずれかのローラである特定ローラは、両端側の外径がそれぞれ長さ方向における中心部分に向けて連続的に大きくなっていると共に、外径の最も大きくなる領域がベルト懸架範囲における長さ方向中心部分よりも一端側へ変移して位置した形状となっており、
   さらに、前記ベルトが前記特定ローラの一端側に向けて変移することを規制する変移規制部材を備えている
   ことを特徴とするベルトユニット。
2. 前記変移規制部材は、
   前記ベルトの内周面または外周面のうち、前記特定ローラの端部側に位置する領域から突出するように設けられたガイド部と、
   前記特定ローラの一端側に向けて前記ベルトと共に変移した前記ガイド部が接触する位置関係で設けられており、該ガイド部との接触により該ガイド部が一端側に向けて変移することを防止する変移防止部と、により構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のベルトユニット。
3. 前記変移規制部材において、
   前記ガイド部は、前記ベルトの内周面または外周面のうち、前記特定ローラの他端側に位置する領域に設けられており、
   前記変移防止部は、前記ガイド部よりも前記特定ローラの中心側に位置するように設けられている
   ことを特徴とする請求項２に記載のベルトユニット。
4. 前記特定ローラは、クラウンローラである
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のベルトユニット。
5. 少なくとも当該ベルトユニットを構成する１本の前記従動ローラが前記特定ローラとして形成されている
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のベルトユニット。
6. 請求項１から５のいずれかに記載のベルトユニットを備え、該ベルトユニットにより記録媒体を搬送しながら該記録媒体に対して画像の形成を行うように構成された画像形成装置。
7. 潜像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像剤にて可視化した後で中間転写体を介して記録媒体に転写することにより、該記録媒体に静電潜像を可視化してなる画像を形成する画像形成装置であって、
   前記潜像担持体が、複数のローラに感光体ベルトが掛け渡されてなる感光体ベルトユニットである場合において、請求項１から５のいずれかに記載のベルトユニットが前記感光体ベルトユニットとして用いられている
   ことを特徴とする画像形成装置。
8. 潜像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像剤にて可視化した後で中間転写体を介して記録媒体に転写することにより、該記録媒体に静電潜像を可視化してなる画像を形成する画像形成装置であって、
   前記中間転写体が、複数のローラに中間転写ベルトが掛け渡されてなる中間転写ベルトユニットである場合において、請求項１から５のいずれかに記載のベルトユニットが前記中間転写ベルトユニットとして用いられている
   ことを特徴とする画像形成装置。

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