JP4245891B2 - ベルト担持体及び画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置と、その装置に設置される転写ベルトユニット又は感光体ベルトユニット等のベルト担持体とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子写真方式を用いた画像形成装置において、無端ベルトを用いたベルト担持体が用いられている。
これらのベルト担持体においては、ベルト走行方向に直交するベルト幅方向の変位を制限して、ベルトを走行する必要がある。
【０００３】
具体的には、カラー画像形成装置に搭載される中間転写ベルトユニットの場合、ベルト幅方向の変位を制限して、ベルト上に、複数のカラー像を精度よく重ねて転写する必要がある。
また、ベルト上に静電潜像が形成される感光体ベルトユニットの場合、ベルト幅方向の変位を制限して、ベルト上に、ベルト走行方向の直線性が確保された画像を形成する必要がある。
さらに、ベルト上に記録紙を担持して搬送する転写ベルトユニットの場合、ベルト幅方向の変位を制限して、記録紙上に、搬送方向の直線性が確保された画像を転写する必要がある。
【０００４】
このような安定したベルト走行を目的として、ベルト担持体において、ベルト幅方向の変位を制限する技術が多く開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
具体的には、ベルト担持体は、主として、内周面の両端に案内リブを有する無端ベルトと、無端ベルトの内周面に当接するローラ部材とを備えている。そして、ローラ部材の両端面がそれぞれ無端ベルトの案内リブに当接することで、ベルトのベルト幅方向の変位を規制している。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−８０７８２号公報（第２−３頁、第２図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の画像形成装置は、ベルトの内周面両端に案内リブを設けることで、ベルトの蛇行と片寄り斜走とを規制している。しかし、従来のベルト担持体には、次に述べる種々の問題があった。
【０００８】
すなわち、ベルトの厚さは、ベルト幅方向に均一ではなく、案内リブが設けられた両端部が厚くなっている。
このように、厚みのあるベルト部分は、他のベルト部分と比較して、ローラ部材等の曲率のあるものに巻きつけたときに、ベルト走行方向に大きく縮むことになる。そして、この内部応力による歪みによって、ベルトの平滑性が悪くなり、精度のよい画像形成が妨げられるという第１の問題があった。
【０００９】
また、厚みのあるベルト部分は、他のベルト部分と比較して、断面２次モーメントが大きくなり、曲げこわさも大きくなる。したがって、案内リブを備えたベルトは、ローラ部材に巻きつけにくく、ベルトの平滑性が悪くなり、精度のよい画像形成が妨げられるという第２の問題があった。
【００１０】
また、通常、案内リブは、弾性部材で形成されている。そして、リブが規制部材としてのローラ部材に押し当てられるために、経時において案内リブにクリープ変形が生じてくる。このように案内リブにクリープ変形が生じると、ベルトの正しい案内ができずにベルトが蛇行して、精度のよい画像形成が妨げられるという第３の問題があった。
【００１１】
また、従来のベルト担持体は、ベルトのみを製造した後に、次工程でベルトに案内リブを貼りつける製造方法が多く用いられる。この場合、ベルトがローラ部材との接触部で屈曲を繰り返すことで、ベルトと案内リブとの接合面がせん断力による界面剥離を生じることがあった。このようにベルトと案内リブとが剥離すると、ベルト寄りを規制できなくなるばかりではなく、ベルトの脱落や駆動部材の破損により画像形成をおこなうことができなくなるという第４の問題点があった。
【００１２】
また、案内リブをベルトに貼りつける上述の製造方法では、案内リブの部品コストと、貼りつけ工程に必要な工程コストとが生じるために、ベルト担持体の部品コストが高くなるという第５の問題点があった。
【００１３】
また、従来のベルト担持体は、ベルト両端にそれぞれ１つずつ案内リブを備えており、それぞれにローラ部材の端面を接触させてベルト寄りを規制している。そして、ベルト幅方向の寸法ばらつきや熱変形等の経時的変形等を考慮して、２つの案内リブ間に設置されるローラ部材は、予め僅かなガタが生じるように設定されている。したがって、このベルト幅方向のガタ分はベルト変位を規制できず、より精度の高い画像形成ができないという第６の問題があった。
【００１４】
また、従来のベルト担持体では、両端の案内リブが規制部材としてのローラ部材に接触する際に、両端の摩擦負荷のバランスが偏ることがあった。このようなバランスの偏った摩擦負荷は、ベルトにおける二次的な蛇行の原因となり、精度のよい画像形成が妨げられるという第７の問題があった。
【００１５】
さらに、案内リブと規制部材との摩擦によって、弾性部材であるリブが摩耗して、その際に摩耗粉が発生することがあった。このような磨耗粉が駆動ローラとベルトとの接触面に付着すると、ベルトのスリップが生じたり、ベルト表面に局部的な凸凹が生じて、精度のよい画像形成が妨げられるという第８の問題があった。
【００１６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、低廉かつ簡易な構造で、経時においてもベルト幅方向の変位を確実に防止して高精度な画像形成が可能なベルト担持体及び画像形成装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかるベルト担持体は、パーフォレーションをベルト走行方向に有するベルトと、前記パーフォレーションに係合する歯列を有するスプロケットとを備え、前記パーフォレーションは四角形であり、その周のうちの一部が前記ベルト走行方向に対して傾斜するように形成されるとともに前記歯列と係合する係合部を有するものである。
また、本発明にかかるベルト担持体は、パーフォレーションをベルト走行方向に有するベルトと、前記パーフォレーションに係合する歯列を有するスプロケットとを備え、前記パーフォレーションは長円形であり、その長手方向が前記ベルト走行方向に対して傾斜するように形成されるとともに前記歯列と係合する係合部を有するものである。
【００１８】
また、本発明にかかるベルト担持体は、複数列のパーフォレーションをベルト走行方向に有するベルトと、前記複数列のパーフォレーションにそれぞれ係合する歯列を有する複数のスプロケットとを備え、前記複数のパーフォレーションは四角形であり、少なくとも前記ベルト幅方向の両端に２列設けられ、該２列のパーフォレーションは、それぞれ前記歯列との係合部であるパーフォレーションの周のうちの一部が前記ベルト走行方向に対して傾斜するように形成されるとともに、前記ベルトの前記ベルト幅方向の中心線に対して線対称になるように形成されたものである。
また、本発明にかかるベルト担持体は、複数列のパーフォレーションをベルト走行方向に有するベルトと、前記複数列のパーフォレーションにそれぞれ係合する歯列を有する複数のスプロケットとを備え、前記複数のパーフォレーションは、少なくとも前記ベルト幅方向の両端に２列設けられ、該２列のパーフォレーションは長円形であり、それぞれ前記歯列との係合部であるパーフォレーションの長手方向が前記ベルト走行方向に対して傾斜するように形成されるとともに、前記ベルトの前記ベルト幅方向の中心線に対して線対称になるように形成されたものである。
【００１９】
また、本発明にかかるベルト担持体は、複数列のパーフォレーションをベルト走行方向に有するベルトと、前記複数列のパーフォレーションにそれぞれ係合する歯列を有する複数のスプロケットとを備え、前記パーフォレーションは四角形であり、少なくとも前記ベルト幅方向の両端に２列設けられ、該２列のパーフォレーションのうち一方のパーフォレーションは、前記歯列との係合部であるパーフォレーションの周のうちの一部が前記ベルト走行方向に対して傾斜するように形成されるものである。
また、本発明にかかるベルト担持体は、複数列のパーフォレーションをベルト走行方向に有するベルトと、前記複数列のパーフォレーションにそれぞれ係合する歯列を有する複数のスプロケットとを備え、前記パーフォレーションは長円形であり、少なくとも前記ベルト幅方向の両端に２列設けられ、該２列のパーフォレーションのうち一方のパーフォレーションは、前記歯列との係合部であるパーフォレーションの長手方向が前記ベルト走行方向に対して傾斜するように形成されるものである。
【００２０】
また、本発明にかかるベルト担持体は、前記ベルトが、その表面に前記ベルト幅方向の中心線を画像主走査幅の中心線とする画像が形成されるものである。
【００２１】
また、本発明にかかるベルト担持体は、ベルト内周面に接触して、前記ベルトを前記ベルト走行方向に駆動する駆動ローラを備え、前記スプロケットは、前記駆動ローラに一体的に形成されたものである。
【００２２】
また、本発明にかかるベルト担持体は、前記駆動ローラが前記ベルトに与える前記ベルト走行方向のベルト搬送力は、前記スプロケットが前記ベルトに与える前記ベルト走行方向のベルト搬送力よりも小さくなるように形成されたものである。
【００２３】
また、本発明にかかるベルト担持体は、前記駆動ローラが、その周面上を前記ベルトが滑動可能に形成されるとともに、前記スプロケットに対して独立して回転可能に形成されたものである。
【００２４】
また、本発明にかかるベルト担持体は、前記駆動ローラを、前記ベルト幅方向に分割された複数の分割駆動ローラとしたものである。
【００２５】
また、本発明にかかるベルト担持体は、前記駆動ローラが、その外径が前記スプロケットの歯列の底部外径よりも大きく形成されたものである。
【００２６】
また、本発明にかかるベルト担持体は、上記いずれかのベルト担持体において、ベルト内周面に接触して、前記ベルト走行方向に走行する前記ベルトに従動する従動ローラを備え、前記スプロケットは、前記従動ローラに一体的に形成されたものである。
【００２７】
また、本発明にかかるベルト担持体は、前記従動ローラが前記ベルトから受ける前記ベルト走行方向の従動ローラ駆動力は、前記スプロケットが前記ベルトから受ける前記ベルト走行方向のスプロケット駆動力よりも小さくなるように形成されたものである。
【００２８】
また、本発明にかかるベルト担持体は、前記従動ローラが、その周面上を前記ベルトが滑動可能に形成されるとともに、前記スプロケットに対して独立して回転可能に形成されたものである。
【００２９】
また、本発明にかかるベルト担持体は、前記従動ローラを、前記ベルト幅方向に分割された複数の分割従動ローラとしたものである。
【００３０】
また、本発明にかかるベルト担持体は、前記従動ローラは、その外径が前記スプロケットの歯列の底部外径よりも大きく形成されたものである。
【００３１】
また、本発明にかかるベルト担持体は、前記スプロケットが、負荷トルクを受けながら一体的に回転するように形成されたものである。
【００３２】
また、本発明にかかるベルト担持体は、前記スプロケットを、前記ベルトを前記ベルト走行方向に駆動する駆動回転体としたものである。
【００３３】
また、本発明にかかるベルト担持体は、前記スプロケットを、前記ベルト走行方向に走行する前記ベルトに従動する単数対又は複数対の回転従動体としたものである。
【００３４】
また、本発明にかかるベルト担持体は、前記回転従動体が、負荷トルクを受けながら回転するように形成されたものである。
【００３５】
また、本発明にかかるベルト担持体は、前記スプロケットが、それぞれ、前記歯列のうち複数の歯が常に前記パーフォレーションに係合するように形成されたものである。
【００３６】
また、本発明にかかるベルト担持体は、前記歯列が、前記パーフォレーションとの係合部側の歯底に切下げ部を設けた歯からなるものである。
【００３７】
また、本発明にかかるベルト担持体は、前記歯列が、前記パーフォレーションとの係合部側の歯面がインボリュート曲線で形成された歯からなるものである。
【００３８】
また、本発明にかかるベルト担持体は、上記いずれかのベルト担持体において、前記ベルトが、その面上に静電潜像又は／及びトナー像を担持するように形成されたものである。
【００３９】
また、本発明にかかるベルト担持体は、前記ベルトが、その面上に記録紙を担持するように形成されたものである。
【００４０】
また、本発明の画像形成装置は、上記いずれかのベルト担持体を備えたものである。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００４２】
実施の形態１．
図１〜図３にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、実施の形態１における画像形成装置全体の構成・動作について説明する。図１はタンデム式のカラー画像形成装置の要部を示す構成図である。
【００４３】
図１に示すように、画像形成装置には、４つの作像部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋが、ベルト担持体としての中間転写ベルトユニットＢに対して並列するように配置されている。
詳しくは、４つの作像部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋには、それぞれ感光体ドラム４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋが設けられている。そして、４つの感光体ドラム４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋ上に、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が形成される。
【００４４】
また、図示は省略するが、感光体ドラム４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋの周りには、ドラム上を帯電する帯電部と、ドラム上に静電潜像を形成する書込部と、ドラム上の静電潜像を現像する現像部と、ドラム上の未転写トナーを回収するクリーニング部とが、配設されている。
【００４５】
また、ベルト担持体としての中間転写ベルトユニットＢは、主として、無端ベルトとしてのベルト１、ベルト１の内周面に当接するとともに転写ローラ３６に対向する駆動ローラ２、ベルト１の内周面に当接するとともにクリーニングブレード４０と対向する従動ローラ３、ベルト１表面を清掃するクリーニングブレード４０、感光体ドラム４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋに対向する対向ローラ４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｋ等で構成される。
【００４６】
ここで、中間転写ベルトユニットＢのベルト１は、内接する駆動ローラ２や従動ローラ３等により、張架・支持されている。また、駆動ローラ２の軸方向（紙面垂直方向である。）の両端には、それぞれ、後述のスプロケットが設置されている。
ベルト１は、図１における反時計方向に走行する。そして、ベルト１上に、各感光体ドラム４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋ上で作成された４色のトナー像が重ねて転写される。
【００４７】
また、画像形成装置には、その他に、被転写材としての記録紙が収納された給紙部３１や、ベルト１上のカラートナー像を記録紙に転写するための転写ローラ３６や、記録紙上のトナー像を定着する定着部Ｔ等が配設されている。
【００４８】
以上のように構成された画像形成装置は、次のように動作する。
図１を参照して、各感光体ドラム４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋは、時計方向に回転する。そして、まず、感光体ドラム４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋの表面が、帯電部との対向部で帯電される。次に、感光体ドラム４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋ表面は、書込部との対向部に達する。そして、書込部から、原稿等の画像情報に基づいた各色の画像情報が、レーザ光等の露光光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫとして、各感光体ドラム４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋ上にそれぞれ照射される。
これにより、各感光体ドラム４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋ上では、書込部からの露光光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫに基づいた静電潜像が形成される。
【００４９】
その後、感光体ドラム４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋ表面は、現像部との対向部に達する。ここで、各現像部には、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応したトナーが収納されている。そして、これらの各色のトナーが、現像部から、感光体ドラム４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋ上の潜像に供給される。こうして、各感光体ドラム４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋ上には、各色のトナー像が形成される。
【００５０】
その後、感光体ドラム４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋ表面は、ベルト１との対向部に達する。そして、各感光体ドラム４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋ上に形成された各色のトナー像は、ベルト１上に重なるように順次転写される。
そして、ベルト１上に重ねて形成されたカラーのトナー像は、転写ローラ３６との対向部に達する。そして、この位置で、レジストローラ対３４、３５によってタイミングを合わせて搬送されてきた記録紙上に、トナー像が転写される。
【００５１】
ここで、転写ローラ３６位置に搬送される記録紙は、給紙部３１から搬送経路Ｐを経由して、給送されたものである。
詳しくは、給紙部３１に収納された記録紙のうち１枚の記録紙が、給紙部ローラ３２と分離パッド３３とにより、搬送経路Ｐに給紙される。そして、レジストローラ対３４、３５位置に達した記録紙は、この位置でタイミングを合わせて転写ローラ３６位置に搬送される。
【００５２】
そして、転写ローラ３６にてカラートナー像が転写された後の記録紙は、定着部Ｔ位置に搬送される。そして、定着部Ｔに達した記録紙は、定着ローラ４７から受ける熱と、加圧ローラ４８から受ける圧力とにより、トナー像が定着される。そして、トナー像が定着された記録紙は、排紙ローラ対４９、５０を通過して、画像形成装置外に排出される。
こうして、画像形成装置における一連の画像形成プロセスが完了する。
【００５３】
一方、転写ローラ３６との対向部を通過した後のベルト１上には、記録紙に転写されなかった未転写トナーが僅かながら残存する。
そして、未転写トナーが付着したベルト１表面は、クリーニングブレード４０との対向部に達する。そして、この位置で、ベルト１上の未転写トナーが回収される。こうして、一連の作像プロセスが完了する。
【００５４】
次に、図２及び図３を用いて、上述の画像形成装置に設置される、ベルト担持体としての中間転写ベルトユニットＢについて説明する。
図２は、中間転写ベルトユニットＢの要部を示す構成図である。また、図３は、図２の中間転写ベルトユニットＢを駆動ローラの軸方向からみた断面図である。
【００５５】
図２及び図３において、１はベルト担持体のベルト、１ａはベルト１の右側端部に設けられたパーフォレーション（送り穴）、１ｂはベルト１の左側端部に設けられたパーフォレーション、２はベルト１が巻きつけられた駆動ローラ、２ａは駆動ローラ２の軸部、５は駆動ローラ２の右側端部に一体的に設けられたスプロケット、５ａは右側スプロケット５の歯列を構成する歯、６は駆動ローラ２の左側端部に一体的に設けられたスプロケット、６ａは左側スプロケット６の歯列を構成する歯、７は駆動ローラ２及びスプロケット５、６を図示せぬフレームに支持するための軸受を示す。
【００５６】
ここで、図２を参照して、ベルト幅方向両端に設けられたパーフォレーション１ａ、１ｂは、スプロケット５、６の歯列と係合する直線状の係合部を有する。このパーフォレーション１ａ、１ｂの係合部は、ベルト走行方向（図中の矢印Ｈ方向である。）の下流側に傾斜するように形成されている。さらに、双方のパーフォレーション１ａ、１ｂは、ベルト幅方向の中心線に対して線対象となるように形成されている。
詳しくは、２つのパーフォレーション１ａ、１ｂの係合部の直線部分を延長して交わる架空の交点Ｃは、ベルト走行方向Ｈの下流側にあり、ベルト幅の中心線上にある。
【００５７】
一方、駆動ローラ２の両端に設けられたスプロケット５、６は、それぞれ、パーフォレーション１ａ、１ｂに係合する歯列５ａ、６ａを備えている。
詳しくは、図２を参照して、歯列５ａ、６ａの係合部は、パーフォレーション１ａ、１ｂとの係合部に合致する直線部分を有しており、その直線部分の傾斜角度はパーフォレーション１ａ、１ｂのものと等しい。
【００５８】
また、図３を参照して、スプロケット５、６の歯列は、周方向に等間隔に４つ設けられている。これによって、スプロケット５、６の歯列のうち、２つの歯５ａ、６ａが、常にパーフォレーション１ａ、１ｂに係合することになる。
さらに、２つのスプロケット５、６は、同じタイミングでパーフォレーション１ａ、１ｂに係合するように構成されている。すなわち、回転軸方向からみたときに、２つのスプロケット５、６の歯列は同じ位相で形成されている。
【００５９】
このように、スプロケット５、６は、左右端のそれぞれ２つの歯５ａ、６ａによって、４点でベルト１を安定的に保持することができる。
なお、スプロケット５、６の歯列を構成する歯５ａ、６ａの数は、４つに限定されることなく、ベルト巻き付け範囲（図３の両矢印の範囲である。）に対して複数の歯が配設されていれば上述と同様の効果を奏することになる。
また、パーフォレーション１ａ、１ｂに対するスプロケット５、６の歯列の係合の周期は、１／ｎの周期（ｎは整数）とすることもできる。
なお、ベルト１は、従来の構成と異なり、両端部に案内リブを備えることなく、均一な厚みを有するものである（厳密には、パーフォレーション１ａ、１ｂ部分は、厚みがない。
）。
【００６０】
以上のように構成された中間転写ベルトユニットは、次のように動作する。
まず、駆動モータ１０によって、駆動ローラ２とスプロケット５、６とが、一体となって所定方向に回転する（図３の白抜き矢印方向である。）。このとき、駆動ローラ２は、ベルト１との摩擦によって、ベルト１にベルト走行方向Ｈの搬送力を与える。
【００６１】
また、スプロケット５、６は、パーフォレーション１ａ、１ｂとの係合によって、ベルト１に、ベルト走行方向Ｈの搬送力と、ベルト幅方向外側への張力とを与える。
詳しくは、図２に示すように、上述したパーフォレーション１ａ、１ｂの形状によって、パーフォレーション１ａ、１ｂと歯列との係合部において、ベルト１に斜め方向の力Ｎ_Ｒ、Ｎ_Ｌが作用する。この斜め方向の力Ｎ_Ｒ、Ｎ_Ｌは、ベルト走行方向Ｈへの分力Ｐ_Ｒｙ、Ｐ_Ｌｙと、ベルト幅方向外側への分力Ｐ_Ｒｘ、Ｐ_Ｌｘとの合力である。
【００６２】
そして、ベルト走行方向Ｈへの分力ＰＲｙ、ＰＬｙの総和が、スプロケット５、６によるベルト搬送力となる。
一方、ベルト幅方向に生じる２つの分力ＰＲｘ、ＰＬｘは、互いに同じ大きさであり、その向きは正逆異なる。このように、ベルト幅方向外側への２つの分力ＰＲｘ、ＰＬｘがつり合うことで、ベルト１は両端外側に引っ張られるとともに、ベルト幅方向の位置が定まる。このような構成により、ベルト１にシワや弛みが発生することを防止するとともに、ベルト１の走行において蛇行と斜走とを効果的に制限することができる。
【００６３】
ここで、本実施の形態１では、図２に示すように、上述の直線部分延長線の架空の交点Ｃが、ベルト１の画像主走査幅の中心線となるように構成されている。なお、画像主走査幅とは、ベルト１上に転写されるトナー画像の幅をいい、図１で説明した感光体ドラム４４上に照射される露光光Ｌの幅にほぼ対応するものである。
【００６４】
これにより、装置内の温湿度の変化により、ベルト１の伸縮が生じた場合にも、ベルト１における画像主走査中心線の位置は変動しないことになる。すなわち、ベルト１には常に幅方向双方向に均一な分力ＰＲｘ、ＰＬｘが加わっているために、ベルト１に幅方向の伸縮が生じても、その伸縮量の半分だけ両端部の位置がずれるだけで、ベルトの中心位置の変位はない。
このような構成は、特に、記録紙の搬送や画像書込み等を中央基準で設定している画像形成装置にとっては、その中央基準のずれの生じない高精度のベルト担持体として有用である。
【００６５】
ここで、図３に示すように、ベルト１内周面に接触する駆動ローラ２の外径は、スプロケット５、６の歯列の底部５ｂ外径よりも大きく形成されている。これにより、ベルト１がスプロケット５、６の歯列底部５ｂに密着することを防止して、駆動ローラ２及びスプロケット５、６からベルト１へのスムーズな駆動伝達が可能になる。
【００６６】
以上説明したように、本実施の形態１においては、比較的低廉かつ簡易な構造で、経時において環境変動等があっても、ベルト１にシワや弛みが生じることなく、安定したベルト走行が可能になり、高精度な画像を形成することができる。
【００６７】
実施の形態２．
図４を用いて、この発明の実施の形態２について説明する。
図４は、実施の形態２におけるベルト担持体を示す構成図であり、前記実施の形態１の図２に対応する図である。ここで、本実施の形態２のベルト担持体は、スプロケットの歯列を構成する歯の形状が、前記実施の形態１と相違する。
【００６８】
図４に示すように、本実施の形態２のベルト担持体も、前記実施の形態１と同様に、駆動ローラ２の両端にスプロケット５、６が設けられている。そして、このスプロケット５、６の歯列が、ベルト１両端に設けられた２列のパーフォレーション１ａ、１ｂに係合することで、ベルト幅方向のベルト１の位置が定まることになる。
【００６９】
ここで、本実施の形態２では、スプロケット５、６の歯列と、パーフォレーション１ａ、１ｂとの係合が、面接触ではなく、点接触になっている。詳しくは、図４に示すように、歯列の歯５ａ、６ａの形状は、ベルト走行方向Ｈに対して傾斜するように形成された概楕円形となっており、パーフォレーション１ａ、１ｂに点接触（紙面垂直方向に見た場合、正確には線接触である。）している。
【００７０】
このように構成された中間転写ベルトユニットにおいても、前記実施の形態１と同様に、ベルト１に対して、ベルト走行方向Ｈへの分力ＰＲｙ、ＰＬｙと、ベルト幅方向外側への分力ＰＲｘ、ＰＬｘとが作用する。
そして、ベルト幅方向外側への２つの分力ＰＲｘ、ＰＬｘがつり合うことで、ベルト１は両端外側に引っ張られるとともに、ベルト幅方向の位置が定まる。このような構成により、ベルト１にシワや弛みが発生することを防止するとともに、ベルト１の走行において蛇行と斜走とを効果的に制限することができる。
【００７１】
さらに、本実施の形態２では、スプロケット５、６の歯５ａ、６ａの形状を、高精度に直線状に形成する必要がないために、比較的スプロケット５、６の製造が容易となり、高い位置精度を確保することができる。
【００７２】
実施の形態３．
図５を用いて、この発明の実施の形態３について説明する。
図５は、実施の形態３におけるベルト担持体を示す構成図であり、前記実施の形態１の図２に対応する図である。ここで、本実施の形態３のベルト担持体は、ベルトのパーフォレーションの形状と、スプロケットの歯列を構成する歯の形状とが、前記各実施の形態と相違する。
【００７３】
図５に示すように、ベルト１の両端には、それぞれ、パーフォレーション１ａ、１ｃが形成されている。
ここで、ベルト１の右側端部に設けられたパーフォレーション１ａは、長円形に形成され、ベルト走行方向Ｈに対して傾斜するように配置されている。これに対して、ベルト１の左側端部に設けられたパーフォレーション１ｃは、長円形に形成され、長円形の長手方向がベルト走行方向Ｈに対して平行になるように配置されている。
【００７４】
一方、両端のスプロケット５、６の歯列を構成する歯５ａ、６ａは、それぞれ、長円形よりも小さな円形状に形成されており、対応するパーフォレーション１ａ、１ｃに係合する。
【００７５】
このように構成されたベルト担持体において、右側パーフォレーション１ａと歯５ａとの係合部では、ベルト１に対して斜め方向の力Ｎが作用する。この斜め方向の力Ｎは、ベルト走行方向Ｈへの分力ＰＲｙと、ベルト幅方向外側への分力ＰＲｘとの合力である。
【００７６】
そして、このベルト幅方向外側への分力ＰＲｘによって、ベルト１は、紙面右側に引っ張られる。
これにより、左側パーフォレーション１ｃと歯６ａとが、長円形の左端で係合する（図中の点Ｆの位置である。）。そして、この係合位置Ｆに、上述の分力ＰＲｘに対する反力ＰＬｘが作用する。
【００７７】
そして、ベルト幅方向の右外側への分力ＰＲｘと、ベルト幅方向の左外側への反力ＰＬｘとがつり合うことで、ベルト幅方向の位置が定まる。
このような構成により、本実施の形態３においても、ベルト１にシワや弛みが発生することを防止するとともに、ベルト１の走行において蛇行と斜走とを効果的に制限することができる。
【００７８】
なお、ベルト１が温湿度等の変動により伸縮した場合には、ベルト１の右側端部の位置は変位するが、ベルト１の左側端部の位置は変位しない。
すなわち、右側パーフォレーション１ａでは、スプロケット５との係合により、ベルト１に対して常に右方向に引っ張る力が働く。そして、この引張力に対する反力が、左側パーフォレーション１ｃとスプロケット６との係合により生じる。これにより、ベルト１の左側端部の位置は、ベルト１の伸縮に係わらず、変位しないことになる。
【００７９】
したがって、本実施の形態３の構成は、ベルト１上への画像形成の基準を端部基準とする場合に有効となる。例えば、複数のトナー像がベルト上に重ねて転写される中間転写ベルトユニットの場合、その重ね合わせの基準をベルト１の左側端部とすることで、その基準位置のずれがなく主走査方向の色ずれを少なくすることができる。
なお、ベルト１が伸縮したとき、左側パーフォレーション１ｃとスプロケット６との係合位置Ｆは、図中の矢印Ｋ方向に変位する。
【００８０】
実施の形態４．
図６を用いて、この発明の実施の形態４について説明する。
図６は、実施の形態４におけるベルト担持体を示す断面図である。ここで、本実施の形態４のベルト担持体は、主として駆動ローラの構成が、前記実施の形態１と相違する。
【００８１】
図６において、１２、１３はベルト１等を支持するフレーム、１４はベルト１の内周面に当接する駆動ローラとしてのスリーブ、１５は両端のスプロケット５、６を連結する連結軸、１６はスリーブ１４が連結軸１５上を回転するための軸受を示す。
【００８２】
図６に示すように、連結軸１５は両端のスプロケット５、６に連結されていて、モータ１０に直結された軸部１５ａを介してスプロケット５、６を一体的に回転駆動する。
また、連結軸１５の両端には軸受１６が設置されており、この軸受１６を介してスリーブ１４が設置されている。このような構成により、駆動ローラとしてのスリーブ１４は、スプロケット５、６とは独立して回転できることになる。
【００８３】
また、スリーブ１４の表面は、比較的低い摩擦係数を有する材料からなり、スリーブ１４に巻きつけられたベルト１がスリーブ１４表面を滑動可能に形成されている。このような構成により、スリーブ１４は、ベルト１に対して、ベルト搬送力をほとんど与えることはなく、ベルト搬送方向Ｈに張架してシワや弛みを防止することが主たる機能となる。
【００８４】
また、ベルト１の両端には、前記実施の形態１と同様に、傾斜するパーフォレーション１ａ、１ｂが設けられている。そして、２つのスプロケット５、６が、それらのパーフォレーション１ａ、１ｂに係合することで、前記実施の形態１と同様に、ベルト走行方向の搬送力とベルト幅方向の張力とをベルト１に加える。
【００８５】
ここで、スリーブ１４によるベルト搬送力の総和ΣＦ_ｂは、スプロケット５、６によるベルト搬送力の総和ΣＦ_ＳＬ、ΣＦ_ＳＲよりも小さくなるように形成されている。すなわち、これらのベルト搬送力の関係は、次式で表わすことができる。
ΣＦ_ＳＬ＝ΣＦ_ＳＲ＞ΣＦ_ｂ
【００８６】
したがって、ベルト１へのベルト搬送力は、両端のスプロケット５、６によって、そのほとんどが供給されることになり、駆動ローラ１４の摩擦力の分布（偏りや局部的なスリップである。）に影響されることなく、ベルト１を安定的に走行させることができる。
【００８７】
実施の形態５．
図７を用いて、この発明の実施の形態５について説明する。
図７は、実施の形態５におけるベルト担持体を示す断面図であり、前記実施の形態４の図６に対応する図である。ここで、本実施の形態５のベルト担持体は、駆動ローラが軸方向に分割されている点が、前記実施の形態４と相違する。
【００８８】
図７において、１４Ａ〜１４Ｄはベルト１の内周面に当接する分割駆動ローラとしての分割スリーブ、１５は両端のスプロケット５、６を連結する連結軸、１６は分割スリーブ１４Ａ〜１４Ｄがそれぞれ連結軸１５上を回転するための軸受を示す。
【００８９】
図７に示すように、連結軸１５は、前記実施の形態４と同様に、両端のスプロケット５、６に連結されている。そして、モータ１０によって、スプロケット５、６は一体的に回転駆動する。
また、連結軸１５上には、軸受１６を介して、４つの分割スリーブ１４Ａ〜１４Ｄが並設されている。このような構成により、４つの分割スリーブ１４Ａ〜１４Ｄは、それぞれ、連結軸１５上を独立して回転できることになる。
【００９０】
また、各分割スリーブ１４Ａ〜１４Ｄの表面は、比較的低い摩擦係数を有する材料からなり、ベルト１が分割スリーブ１４Ａ〜１４Ｄ表面を滑動可能に形成されている。このような構成により、分割スリーブ１４Ａ〜１４Ｄは、ベルト１に対して、ベルト搬送力をほとんど与えることはなく、ベルト搬送方向Ｈに張架してシワや弛みを防止することが主たる機能となる。
【００９１】
特に、本実施の形態５では、スリーブをベルト幅方向に複数分割しているので、前記実施の形態４に比べて、ベルト１が斜走したときの補正力が向上する。
すなわち、４つの分割スリーブ１４Ａ〜１４Ｄは、それぞれ独立して回転するために、その空転量に部分差をつけて、斜走するベルト１を正常な姿勢に短い時間で戻すことができる。
【００９２】
具体的には、ベルト１が、図７の右側に傾いた場合、左側の分割スリーブ１４Ａの空転量が最も大きく、その右側の分割スリーブ１４Ｂ〜１４Ｄは順次空転量が小さくなる。換言すると、右側の分割スリーブ１４Ｄが最もベルト１との摩擦力が大きく、左側の分割スリーブ１４Ａが最もベルト１との摩擦力が小さくなるために、位置ごとに差があるベルトずれ量に応じて適正にベルトずれを補正することができる。
【００９３】
このように、本実施の形態５では、前記実施の形態４の効果に加えて、ベルト斜走に対して応答性の高い補正が可能になり、そのときベルト１に生じる張力分布も均等化できる。
【００９４】
実施の形態６．
図８を用いて、この発明の実施の形態６について説明する。
図８は、実施の形態６におけるベルト担持体を示す構成図である。ここで、本実施の形態６のベルト担持体は、ベルトに従動する従動ローラの両端にスプロケットが設置されている点が、駆動ローラの両端にスプロケットが設置される前記実施の形態１のベルト担持体と相違する。
【００９５】
図８において、１ａはベルト１の右側端部に設けられたパーフォレーション、１ｂはベルト１の左側端部に設けられたパーフォレーション、３はベルト１が巻きつけられた従動ローラ、３ａは従動ローラ３の軸部、５は従動ローラ３の右側端部に一体的に設けられたスプロケット、５ａは右側スプロケット５の歯列を構成する歯、６は従動ローラ３の左側端部に一体的に設けられたスプロケット、６ａは左側スプロケット６の歯列を構成する歯、７は従動ローラ３及びスプロケット５、６を図示せぬフレームに支持するための軸受を示す。
【００９６】
ここで、本実施の形態６のベルト担持体は、前記各実施の形態とは異なり、駆動ローラにはスプロケットが設けられていない。したがって、ベルト１は、不図示の駆動ローラの摩擦力のみを搬送力として、ベルト走行方向Ｈに走行する。
【００９７】
また、図８を参照して、本実施の形態６のベルト担持体は、前記各実施の形態とは異なり、従動ローラ３の両端にスプロケット５、６が設けられている。
そして、従動ローラ３の両端に設けられたスプロケット５、６は、それぞれ、パーフォレーション１ａ、１ｂに係合する歯列５ａ、６ａを備えている。
詳しくは、歯列５ａ、６ａの係合部は、パーフォレーション１ａ、１ｂとの係合部に合致する直線部分を有しており、その直線部分の傾斜角度はパーフォレーション１ａ、１ｂのものと等しい。
【００９８】
一方、ベルト１の幅方向両端に設けられたパーフォレーション１ａ、１ｂは、スプロケット５、６の歯列と係合する直線状の係合部を有する。このパーフォレーション１ａ、１ｂの係合部は、ベルト走行方向Ｈの上流側に傾斜するように形成されている。さらに、双方のパーフォレーション１ａ、１ｂは、ベルト幅方向の中心線に対して線対象となるように形成されている。
詳しくは、２つのパーフォレーション１ａ、１ｂの係合部の直線部分を延長して交わる架空の交点Ｃは、ベルト走行方向Ｈの上流側にあり、ベルト幅中心線上であって画像主走査中心線上にある。
【００９９】
また、図示は省略するが、ベルト１内周面に接触する従動ローラ３の外径は、スプロケット５、６の歯列の底部外径よりも大きく形成されている。これにより、ベルト１がスプロケット５、６の歯列底部に密着することを防止して、ベルト１によって従動ローラ３及びスプロケット５、６がスムーズに従動することになる。
【０１００】
また、図示は省略するが、スプロケット５、６の歯列は、ベルト１の巻き付け範囲に対して、複数の歯が同じタイミングでパーフォレーション１ａ、１ｂに係合するように構成されている。これにより、スプロケット５、６は、左右端の複数の歯５ａ、６ａによって、ベルト１を安定的に保持することができる。
【０１０１】
以上のように構成されたベルト担持体としての中間転写ベルトユニットは、次のように動作する。
まず、不図示の駆動ローラによって、ベルト１はベルト走行方向Ｈに走行する。このとき、走行するベルト１によって、従動ローラ３とスプロケット５、６とが、一体となって所定方向に回転する。すなわち、従動ローラ３は、ベルト１との摩擦によって、ベルト１からベルト走行方向Ｈの従動ローラ駆動力を受ける。また、スプロケット５、６は、パーフォレーション１ａ、１ｂとの係合により、ベルト１からベルト走行方向Ｈのスプロケット駆動力を受ける。
【０１０２】
ここで、スプロケット５、６は、パーフォレーション１ａ、１ｂとの係合によって、ベルト１からベルト走行方向Ｈのスプロケット駆動力を受けると同時に、ベルト１に対してベルト幅方向外側への張力を与える。
詳しくは、図８に示すように、上述したパーフォレーション１ａ、１ｂの形状によって、パーフォレーション１ａ、１ｂと歯列との係合部において、ベルト１に斜め方向の力Ｎ_Ｒ、Ｎ_Ｌが作用する。この斜め方向の力Ｎ_Ｒ、Ｎ_Ｌは、ベルト走行方向Ｈへの分力Ｐ_Ｒｙ、Ｐ_Ｌｙと、ベルト幅方向外側への分力Ｐ_Ｒｘ、Ｐ_Ｌｘとの合力である。
【０１０３】
そして、ベルト走行方向Ｈへの分力Ｐ_Ｒｙ、Ｐ_Ｌｙの総和が、スプロケット５、６を駆動するスプロケット駆動力となる。
一方、ベルト幅方向に生じる２つの分力Ｐ_Ｒｘ、Ｐ_Ｌｘは、互いに同じ大きさであり、その向きは正逆異なる。このように、ベルト幅方向外側への２つの分力ＰＲｘ、ＰＬｘがつり合うことで、ベルト１は両端外側に引っ張られるとともに、ベルト幅方向の位置が定まる。このような構成により、ベルト１にシワや弛みが発生することを防止するとともに、ベルト１の走行において蛇行と斜走とを効果的に制限することができる。
【０１０４】
以上説明したように、本実施の形態６においても、前記各実施の形態と同様に、比較的低廉かつ簡易な構造で、経時において環境変動等があっても、ベルト１にシワや弛みが生じることなく、安定したベルト走行が可能になり、高精度な画像を形成することができる。
【０１０５】
なお、パーフォレーション１ａ、１ｂの形状と、スプロケット５、６の歯列の形状とは、本実施の形態６で示したものに限定されることはない。すなわち、パーフォレーションと歯列とは、それらの係合によりベルト幅方向のベルト位置を定める、種々の形状をとることができる。
【０１０６】
また、本実施の形態６では、両端のパーフォレーション１ａ、１ｂを、ベルト幅方向の中心線に対して線対称に形成した。
これに対して、前記実施の形態３と同様に、一方のパーフォレーションを歯列との係合によってベルト走行方向Ｈへの分力とベルト幅方向外側への分力とがベルト１に加わるように形成して、他方のパーフォレーションを歯列との係合によってベルト幅方向外側への分力に対する反力がベルト１に加わるように形成することもできる。この場合、ベルト１は、反力とベルト幅方向外側への分力とのつり合いにより、ベルト幅方向の位置が定まることになる。
【０１０７】
また、従動ローラ３の構成に関して、前記実施の形態４又は実施の形態５における駆動ローラに対する構成を適用することもできる。
すなわち、従動ローラ３が、スプロケット５、６に対して独立して回転できるように構成する。さらに、従動ローラ３が、ベルト１に対して空転できるように構成する。そして、従動ローラ駆動力が、各スプロケット駆動力よりも小さくなるように構成する。この場合も、前記実施の形態４と同様の効果を得ることができる。
また、上述の従動ローラを、ベルト幅方向に分割された複数の分割従動ローラの構成にすることで、前記実施の形態５と同様の効果を得ることができる。
【０１０８】
実施の形態７．
図９を用いて、この発明の実施の形態７について説明する。
図９は、実施の形態７におけるベルト担持体を示す構成図である。ここで、本実施の形態７のベルト担持体は、駆動ローラ両端及び従動ローラ両端にそれぞれスプロケットが設置されている点が、前記各実施の形態のベルト担持体と相違する。
【０１０９】
図９に示すように、ベルト１の幅方向両端に設けられたパーフォレーション１ａ、１ｂは、ベルト幅方向外側を上底とする台形形状となっている。
また、駆動ローラ２と従動ローラ３とには、それぞれ、両端にスプロケット５、６が設けられている。そして、駆動ローラ２及び従動ローラ３に設けられたスプロケット５、６は、それぞれ、パーフォレーション１ａ、１ｂに係合する歯列５ａ、６ａを備えている。
【０１１０】
このように、本実施の形態７におけるベルト担持体の構成は、前記実施の形態１の構成と、前記実施の形態６の構成とを合わせたものである。
すなわち、駆動ローラ２と従動ローラ３とに設けたスプロケット５、６と、パーフォレーション１ａ、１ｂとの係合によって、ベルト幅方向のベルト位置を定めている。
【０１１１】
以上説明したように、本実施の形態７においても、前記各実施の形態と同様に、比較的低廉かつ簡易な構造で、経時において環境変動等があっても、ベルト１にシワや弛みが生じることなく、安定したベルト走行が可能になり、高精度な画像を形成することができる。
【０１１２】
実施の形態８．
図１０を用いて、この発明の実施の形態８について説明する。
図１０は、実施の形態８におけるベルト担持体を示す断面図である。ここで、本実施の形態８は、主としてスプロケットに負荷トルクを加えている点が、前記実施の形態６と相違する。
【０１１３】
図１０において、１４は従動ローラとしてのスリーブ、１５は両端のスプロケット５、６を連結する連結軸、１６は連結軸１５とスリーブ１４との間に介在する軸受、２０は連結軸１５の軸部１５ａに当接して負荷トルクを与えるブレーキシュー、２１はブレーキシュー２０を加勢する圧縮ばね、２２は圧縮ばね２１の一端を支持するためにフレーム１２に設けられたばね押えを示す。
【０１１４】
このような構成により、ベルト１からスプロケット駆動力を受けるスプロケット５、６は、ブレーキシュー２０からブレーキ負荷Ｒｆ（ブレーキ力）を受けることになる。
【０１１５】
そして、スリーブ１４がベルト１から受けるスリーブ駆動力（従動ローラ駆動力）の総和ΣＲ_ｂは、スプロケット５、６がベルト１から受けるスプロケット駆動力の総和ΣＲ_ＳＬ、ΣＲ_ＳＲよりも小さくなるように形成されている。さらに、ブレーキ負荷Ｒ_ｆは、スリーブ駆動力の総和ΣＲ_ｂより大きく、スプロケット駆動力の総和ΣＲ_ＳＬ、ΣＲ_ＳＲよりも小さくなるように形成されている。
すなわち、これらの力の関係は、次式で表わすことができる。
ΣＲ_ＳＬ＝ΣＲ_ＳＲ＞Ｒ_ｆ＞ΣＲ_ｂ
【０１１６】
したがって、ベルト１にはブレーキ負荷Ｒｆによるバックテンションが加わり、パーフォレーション１ａ、１ｂはスプロケット５、６に確実に係合することになる。しかも、そのブレーキ負荷Ｒｆは、スプロケット駆動力ΣＲ_ＳＬ、ΣＲ_ＳＲに対して充分小さいために、スプロケット５、６との係合による幅方向のベルト張力は充分確保される。
【０１１７】
以上説明したように、本実施の形態８においても、前記各実施の形態と同様に、比較的低廉かつ簡易な構造で、経時において環境変動等があっても、ベルト１にシワや弛みが生じることなく、安定したベルト走行が可能になり、高精度な画像を形成することができる。
【０１１８】
なお、本実施の形態８では、負荷トルクを連結軸１５に与える構成としたが、前記実施の形態６のようにスプロケット５、６が従動ローラ３と一体に回転する構成の場合には、従動ローラ３の軸部３ａにブレーキシューを当接させることもできる。
【０１１９】
実施の形態９．
図１１を用いて、この発明の実施の形態９について説明する。
図１１は、実施の形態９におけるベルト担持体を示す構成図であり、ベルト担持体をローラ部材の軸方向からみた図である。ここで、本実施の形態９は、駆動ローラ及び従動ローラとは別の回転従動体にスプロケットを設けている点が、前記各実施の形態と相違する。
【０１２０】
図１１に示すように、ベルト１は、駆動ローラ２と従動ローラ３とにより、張架・支持されている。そして、駆動ローラ２の回転駆動によって、ベルト１は走行方向Ｈに走行する。
【０１２１】
また、ベルト１の内周面には、回転従動体としてのベルト従動ローラ２５が配設されている。このベルト従動ローラ２５は、ベルト幅方向（紙面垂直方向である。）の両端に、それぞれ、スプロケットを備えている。そして、ベルト従動ローラ２５の両端に設けられたスプロケットには、それぞれ、パーフォレーション１ａ、１ｂに係合する歯列２５ａが設けられている。この歯列２５ａは、前記実施の形態６のものと同様の形状からなる。
【０１２２】
一方、スプロケットの歯列２５ａと係合する、ベルト１の幅方向両端に設けられたパーフォレーション１ａ、１ｂも、前記実施の形態６のものと同様の形状からなる。
こうして、ベルト１には、ベルト従動ローラ２５によって、幅方向外側の張力が与えられて、ベルト幅方向の片寄りが制限される。
【０１２３】
また、図示は省略するが、ベルト従動ローラ２５には、前記実施の形態８と同様に、ブレーキシューによってブレーキ負荷が与えられている。
ここで、ベルト従動ローラ２５における回転負荷ＲＳは、駆動ローラ２におけるベルト搬送力Ｆ_ｂよりも小さく、従動ローラ３における従動ローラ駆動力Ｒ_ｂ（摩擦力）よりも大きくなるように設定される。
すなわち、これらの力の関係は、次式で表わすことができる。
Ｆ_ｂ＞Ｒ_ｓ＞Ｒ_ｂ
【０１２４】
以上説明したように、本実施の形態９においても、前記各実施の形態と同様に、比較的低廉かつ簡易な構造で、経時において環境変動等があっても、ベルト１にシワや弛みが生じることなく、安定したベルト走行が可能になり、高精度な画像を形成することができる。
また、ベルト従動ローラ２５に加えた負荷トルクによって、バックテンションが生じて走行方向のベルト１のシワや弛みを防止することもできる。
【０１２５】
実施の形態１０．
図１２を用いて、この発明の実施の形態１０について説明する。
図１２は、実施の形態１０におけるベルト担持体を示す構成図であり、前記実施の形態９の図１１に対応する図である。ここで、本実施の形態１０は、複数対の回転従動体を設けている点が、前記実施の形態９と相違する。
【０１２６】
図１２に示すように、本実施の形態１０のベルト担持体には、ベルト内周面に当接する回転従動体としてのベルト従動ローラ２５の他に、ベルト外周面に当接する回転従動体としてのベルト従動ローラ２６が配設されている。この外周側ベルト従動ローラ２６は、内周側ベルト従動ローラ２５と同様に、ベルト幅方向の両端にスプロケットを備えている。そして、２つのベルト従動ローラ２５、２６の両端に設けられたスプロケットには、それぞれ、パーフォレーション１ａ、１ｂに係合する歯列２５ａ、２６ａが設けられている。
【０１２７】
以上説明したように、本実施の形態１０においても、前記各実施の形態と同様に、比較的低廉かつ簡易な構造で、経時において環境変動等があっても、ベルト１にシワや弛みが生じることなく、安定したベルト走行が可能になり、高精度な画像を形成することができる。
【０１２８】
実施の形態１１．
図１３を用いて、この発明の実施の形態１１について説明する。
図１３は、実施の形態１１におけるベルト担持体を示す構成図であり、前記実施の形態９の図１１に対応する図である。ここで、本実施の形態１１は、回転駆動体を設けている点が、前記実施の形態９と相違する。
【０１２９】
図１３において、２７は従動ローラ３の軸受に連結されたプランジャ、２８はプランジャ２７に巻装された張力ばね、２９は回転駆動体としてのベルト駆動ローラを示す。
【０１３０】
図１３に示すように、ベルト１は、２つの従動ローラ３により、張架・支持されている。詳しくは、２つの従動ローラ３の軸方向両端に設置されたプランジャ２７によって、２つの従動ローラ３はベルト１を双方向に張架している。
【０１３１】
また、ベルト駆動ローラ２９は、ベルト１の内周面に２箇所で当接するように配設されている。このベルト駆動ローラ２９は、ベルト幅方向の両端に、それぞれスプロケットを備えている。そして、ベルト駆動ローラ２９の両端に設けられたスプロケットには、それぞれ、パーフォレーション１ａ、１ｂに係合する歯列２９ａが設けられている。この歯列２９ａは、前記実施の形態１のものと同様の形状からなる。
【０１３２】
一方、ベルト駆動ローラ２９のスプロケットの歯列２９ａと係合する、ベルト１両端に設けられたパーフォレーション１ａ、１ｂも、前記実施の形態１のものと同様の形状からなる。
こうして、ベルト１には、ベルト駆動ローラ２９によって、幅方向外側の張力が与えられて、ベルト幅方向の片寄りが制限される。さらに、ベルト１は、ベルト駆動ローラ２９からベルト搬送力を受けて、走行方向Ｈに走行する。
【０１３３】
以上説明したように、本実施の形態１１においても、前記各実施の形態と同様に、比較的低廉かつ簡易な構造で、経時において環境変動等があっても、ベルト１にシワや弛みが生じることなく、安定したベルト走行が可能になり、高精度な画像を形成することができる。
【０１３４】
実施の形態１２．
図１４を用いて、この発明の実施の形態１２について説明する。
図１４は、実施の形態１２におけるベルト担持体を示す部分拡大図であり、前記実施の形態１の図３に対応する図である。ここで、本実施の形態１２は、スプロケットの歯列を構成する歯の断面形状が、前記実施の形態１と相違する。
【０１３５】
図１４に示すように、本実施の形態１２のスプロケット５は、パーフォレーション１ａとの係合部側の歯底に切下げ部５ａ１を設けた歯５ａにて構成される歯列を備えている。
詳しくは、歯５ａは、ベルト１の肉厚ｔに対して中央の肉厚部分（肉厚ｔ／２の位置Ｍである。）に当接する位置から歯底にかけて、切下げ角βの傾斜を設けて切下げ部５ａ１を形成している。
この切下げ部５ａ１の切下げ角βは、ベルト１にかかる応力によってパーフォレーション１ａに生じる変形の角度αよりも大きくなるように設定されている。
【０１３６】
すなわち、ベルト１がスプロケット５に巻きついた状態のとき、ベルト１断面には応力が生じる。この応力は肉厚ｔ／２の位置Ｍではゼロであるが、その位置Ｍより歯底側には圧縮応力がかかり、歯先側には引張応力がかかる。このために、開口したパーフォレーション１ａの断面でみると、肉厚ｔ／２の位置Ｍより歯底側ではベルト１が伸びて（図中の１Ｂの領域である。）、肉厚ｔ／２の位置Ｍより歯先側ではベルト１が縮む（図中の１Ｃの領域である。）。
【０１３７】
上述の歯列の形状は、ベルト１の曲げによりパーフォレーション１ａ断面に変形が生じても、歯列５ａに切下げ部５ａ１を設けているために、歯底部分での部材の干渉を防止するものである。
これにより、ベルト１の安定したベルト走行が可能になる。
【０１３８】
実施の形態１３．
図１５を用いて、この発明の実施の形態１３について説明する。
図１５は、実施の形態１３におけるベルト担持体を示す断面図であり、前記実施の形態１の図３に対応する図である。ここで、本実施の形態１３は、スプロケットの歯列を構成する歯の断面形状が、前記実施の形態１と相違する。
【０１３９】
図１５に示すように、本実施の形態１３のスプロケット５は、パーフォレーション１ａとの係合部側の歯面５ａ２がインボリュート曲線Ｓで形成された歯５ａにて構成される歯列を備えている。
詳しくは、歯５ａの歯面５ａ２は、パーフォレーション１ａとの歯底側の接点を始点とするインボリュート曲線Ｓと一致するように形成されている。
【０１４０】
このような構成により、スプロケット５の歯列が、ベルト１のパーフォレーション１ａに係合するときに、パーフォレーション１ａに対してスムーズにかみ合うことになる。
これにより、ベルト１の磨耗が軽減されるとともに、ベルト１の安定したベルト走行が可能になる。
【０１４１】
なお、上記各実施の形態では、本発明をカラー画像形成装置の中間ベルトユニットＢに適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、例えば、感光体ベルトユニット、転写ベルトユニット、搬送ベルトユニット等のベルト担持体に対しても適用することができる。そして、その場合も、ベルトの幅方向の蛇行や斜走を有効に抑止して、安定したベルト走行を達成することができる。
【０１４２】
なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態の中で示唆した以外にも、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【０１４３】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されているので、比較的低廉かつ簡易な構造で、ベルトにシワや弛みが生じることなく、安定したベルト走行が可能で、高精度な画像が形成可能なベルト担持体及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１における画像形成装置の要部を示す構成図である。
【図２】図１の画像形成装置におけるベルト担持体を示す構成図である。
【図３】図３のベルト担持体を示す断面図である。
【図４】この発明の実施の形態２におけるベルト担持体を示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態３におけるベルト担持体を示す構成図である。
【図６】この発明の実施の形態４におけるベルト担持体を示す断面図である。
【図７】この発明の実施の形態５におけるベルト担持体を示す断面図である。
【図８】この発明の実施の形態６におけるベルト担持体を示す構成図である。
【図９】この発明の実施の形態７におけるベルト担持体を示す構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態８におけるベルト担持体を示す構成図である。
【図１１】この発明の実施の形態９におけるベルト担持体を示す構成図である。
【図１２】この発明の実施の形態１０におけるベルト担持体を示す構成図である。
【図１３】この発明の実施の形態１１におけるベルト担持体を示す構成図である。
【図１４】この発明の実施の形態１２におけるベルト担持体を示す部分拡大図である。
【図１５】この発明の実施の形態１３におけるベルト担持体を示す構成図である。
【符号の説明】
１ ベルト、 １ａ、１ｂ パーフォレーション、
２ 駆動ローラ、 ２ａ、３ａ 軸部、
３ 従動ローラ、 ５、６ スプロケット、
５ａ、６ａ、２５ａ、２６ａ、２９ａ 歯、
７ 軸受、 １２、１３ フレーム、
１４ スリーブ、 １４Ａ〜１４Ｄ 分割スリーブ、
１５ 連結軸、 １６ 軸受、
２０ ブレーキシュー、 ２１ 圧縮ばね、 ２２ ばね押え、
２５、２６ ベルト従動ローラ（回転従動体）、 ２７ プランジャ、
２８ 張力ばね、 ２９ ベルト駆動ローラ（回転駆動体）。

Claims (27)

1. パーフォレーションをベルト走行方向に有するベルトと、
   前記パーフォレーションに係合する歯列を有するスプロケットとを備え、
   前記パーフォレーションは四角形であり、その周のうちの一部が前記ベルト走行方向に対して傾斜するように形成されるとともに前記歯列と係合する係合部を有することを特徴とするベルト担持体。
2. パーフォレーションをベルト走行方向に有するベルトと、
   前記パーフォレーションに係合する歯列を有するスプロケットとを備え、
   前記パーフォレーションは長円形であり、その長手方向が前記ベルト走行方向に対して傾斜するように形成されるとともに前記歯列と係合する係合部を有することを特徴とするベルト担持体。
3. 複数列のパーフォレーションをベルト走行方向に有するベルトと、
   前記複数列のパーフォレーションにそれぞれ係合する歯列を有する複数のスプロケットとを備え、
   前記複数のパーフォレーションは四角形であり、少なくとも前記ベルト幅方向の両端に２列設けられ、
   該２列のパーフォレーションは、それぞれ前記歯列との係合部であるパーフォレーションの周のうちの一部が前記ベルト走行方向に対して傾斜するように形成されるとともに、前記ベルトの前記ベルト幅方向の中心線に対して線対称になるように形成されたことを特徴とするベルト担持体。
4. 複数列のパーフォレーションをベルト走行方向に有するベルトと、
   前記複数列のパーフォレーションにそれぞれ係合する歯列を有する複数のスプロケットとを備え、
   前記複数のパーフォレーションは、少なくとも前記ベルト幅方向の両端に２列設けられ、
   該２列のパーフォレーションは長円形であり、それぞれ前記歯列との係合部であるパーフォレーションの長手方向が前記ベルト走行方向に対して傾斜するように形成されるとともに、前記ベルトの前記ベルト幅方向の中心線に対して線対称になるように形成されたことを特徴とするベルト担持体。
5. 複数列のパーフォレーションをベルト走行方向に有するベルトと、
   前記複数列のパーフォレーションにそれぞれ係合する歯列を有する複数のスプロケットとを備え、
   前記パーフォレーションは四角形であり、少なくとも前記ベルト幅方向の両端に２列設けられ、
   該２列のパーフォレーションのうち一方のパーフォレーションは、前記歯列との係合部であるパーフォレーションの周のうちの一部が前記ベルト走行方向に対して傾斜するように形成されることを特徴とするベルト担持体。
6. 複数列のパーフォレーションをベルト走行方向に有するベルトと、
   前記複数列のパーフォレーションにそれぞれ係合する歯列を有する複数のスプロケットとを備え、
   前記パーフォレーションは長円形であり、少なくとも前記ベルト幅方向の両端に２列設けられ、
   該２列のパーフォレーションのうち一方のパーフォレーションは、前記歯列との係合部であるパーフォレーションの長手方向が前記ベルト走行方向に対して傾斜するように形成さ れることを特徴とするベルト担持体。
7. 前記ベルトは、その表面に前記ベルト幅方向の中心線を画像主走査幅の中心線とする画像が形成されることを特徴とする請求項５又は６に記載のベルト担持体。
8. ベルト内周面に接触して、前記ベルトを前記ベルト走行方向に駆動する駆動ローラを備え、
   前記スプロケットは、前記駆動ローラに一体的に形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載のベルト担持体。
9. 前記駆動ローラが前記ベルトに与える前記ベルト走行方向のベルト搬送力は、前記スプロケットが前記ベルトに与える前記ベルト走行方向のベルト搬送力よりも小さくなるように形成されたことを特徴とする請求項８に記載のベルト担持体。
10. 前記駆動ローラは、その周面上を前記ベルトが滑動可能に形成されるとともに、前記スプロケットに対して独立して回転可能に形成されたことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のベルト担持体。
11. 前記駆動ローラは、前記ベルト幅方向に分割された複数の分割駆動ローラであることを特徴とする請求項１０に記載のベルト担持体。
12. 前記駆動ローラは、その外径が前記スプロケットの歯列の底部外径よりも大きく形成されたことを特徴とする請求項８〜請求項１１のいずれかに記載のベルト担持体。
13. ベルト内周面に接触して、前記ベルト走行方向に走行する前記ベルトに従動する従動ローラを備え、
    前記スプロケットは、前記従動ローラに一体的に形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれかに記載のベルト担持体。
14. 前記従動ローラが前記ベルトから受ける前記ベルト走行方向の従動ローラ駆動力は、前記スプロケットが前記ベルトから受ける前記ベルト走行方向のスプロケット駆動力よりも小さくなるように形成されたことを特徴とする請求項１３に記載のベルト担持体。
15. 前記従動ローラは、その周面上を前記ベルトが滑動可能に形成されるとともに、前記スプロケットに対して独立して回転可能に形成されたことを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載のベルト担持体。
16. 前記従動ローラは、前記ベルト幅方向に分割された複数の分割従動ローラであることを特徴とする請求項１５に記載のベルト担持体。
17. 前記従動ローラは、その外径が前記スプロケットの歯列の底部外径よりも大きく形成されたことを特徴とする請求項１３〜請求項１６のいずれかに記載のベルト担持体。
18. 前記スプロケットは、負荷トルクを受けながら一体的に回転するように形成されたことを特徴とする請求項１３〜請求項１７のいずれかに記載のベルト担持体。
19. 前記スプロケットは、前記ベルトを前記ベルト走行方向に駆動する駆動回転体であることを特徴とする請求項１〜請求項１８のいずれかに記載のベルト担持体。
20. 前記スプロケットは、前記ベルト走行方向に走行する前記ベルトに従動する単数対又は 複数対の回転従動体であることを特徴とする請求項１〜請求項１９のいずれかに記載のベルト担持体。
21. 前記回転従動体は、負荷トルクを受けながら回転するように形成されたことを特徴とする請求項２０に記載のベルト担持体。
22. 前記スプロケットは、それぞれ、前記歯列のうち複数の歯が常に前記パーフォレーションに係合するように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項２１のいずれかに記載のベルト担持体。
23. 前記歯列は、前記パーフォレーションとの係合部側の歯底に切下げ部を設けた歯からなることを特徴とする請求項１〜請求項２２のいずれかに記載のベルト担持体。
24. 前記歯列は、前記パーフォレーションとの係合部側の歯面がインボリュート曲線で形成された歯からなることを特徴とする請求項１〜請求項２２のいずれかに記載のベルト担持体。
25. 前記ベルトは、その面上に静電潜像又は／及びトナー像を担持するように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項２４のいずれかに記載のベルト担持体。
26. 前記ベルトは、その面上に記録紙を担持するように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項２４のいずれかに記載のベルト担持体。
27. 請求項１〜請求項２６のいずれかに記載のベルト担持体を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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