JP5882624B2 - ベルトユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数のローラに張架される無端ベルトを有するベルトユニット、及び、このベルトユニットを備える画像形成装置に関する。

従来、プリンタ、複写機、ファクシミリなどの電子写真方式、或いは静電記録方式を利用した画像形成装置の中には、像担持体上のトナー像を転写材に転写するための無端ベルトを採用した画像形成装置がある。無端ベルトとしては、像担持体から転写されるトナー像を担持する中間転写体（中間転写ベルト）や、像担持体からのトナー像を転写される転写材を担持して搬送する転写材搬送体（転写材搬送ベルト）等がある。

このような無端ベルトを備える画像形成装置では、ベルト駆動時に発生するベルトの寄り（片寄り）を規制する必要がある。ここで言う、ベルトの寄りとは、ベルト搬送方向と直交する幅方向への移動のことである。このベルトの寄りを規制する為に、特許文献１に記載されるようなベルトユニットが開示されている。

特許文献１に記載のベルトユニットは、無端ベルトの内周面にリブを備え、そのリブの内側面と当接可能な張架ローラである突き当てローラを備えている。こうした構成により、無端ベルトがベルトの搬送方向と直交する方向に寄ると、無端ベルト内周面に備えられたリブの内側面が、突き当てローラ端面に突き当たることで、無端ベルトのベルト搬送方向と直交する方向への寄りを規制する。

特開平１１−２０９７５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術のように、無端ベルトの内周面にリブ等のガイド部材が設けられて無端ベルトの寄りを規制する構成には、以下のような課題があった。

まず一つ目は、無端ベルトにかかる繰り返し応力によって、無端ベルトの寿命が短くなる課題である。リブが突き当てローラに突き当たった状態では、リブと無端ベルトの接合面に大きな応力が働く。無端ベルトが回転すると、リブと突き当てローラの接する場所が変化する。この時、応力の変化が繰り返して起こる。このような応力の繰り返し変化によって、無端ベルトに負荷が発生する。大きな負荷が発生すると、リブと無端ベルトの接合面付近において、無端ベルトの破れが生じるのである。その為、無端ベルトのリブが張られた裏側の面に、補強部材を貼り付ける必要があった。

二つ目は、コストの面での課題である。一般に、突起状のガイド部材やリブは、主にウレタン系の材料で作成されているが、それらのコストが高い。そして、ベルトの蛇行量を小さくするために、部品の精度を高めることもある。そのほか、高価な特殊工具や高度な貼り付け技術が必要になるため、貼り付け工程の加工費もかさむ。

本発明は、上記実情に鑑み、確実に無端ベルトのベルト幅方向の寄りを規制することができるベルトユニットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のベルトユニットは、回転可能な無端ベルトと、前記無端ベルトを駆動する駆動ローラと、前記無端ベルトを張架する張架ローラと、前記駆動ローラの端部に設けられて回転可能な回転体と、前記回転体に駆動力を伝達する駆動伝達手段と、を備え、前記無端ベルトのベルト搬送方向と直交するベルト幅方向の寸法は、前記回転体が設けられた前記駆動ローラのベルト幅方向の寸法、及び、前記回転体のベルト幅方向の寸法を総和した総和寸法よりも短く設定され、前記回転体の周速は、前記回転体が端部に設けられた前記駆動ローラの周速よりも遅く設定され、前記回転体は、前記駆動伝達手段によって前記無端ベルトが前記回転体に乗り上がる前の状態から、前記駆動ローラの周速よりも遅い周速で回転していることを特徴とする。

本発明によれば、確実に無端ベルトのベルト幅方向の寄りを規制することができる。

本発明の実施例１に係る中間転写ユニットを備える画像形成装置の構成を示す断面図である。 中間転写ユニットの構成を張架ローラの軸と直交する方向に断面を取った断面図等である。 駆動ローラ、コロ、対向ローラ、駆動ギヤ、及び、アイドラギヤの構成を示す拡大斜視図である。 設計位置における中間転写ユニットの裏面図等である。 中間転写ベルトが寄った時の中間転写ユニットの構成を示す断面図等である。 中間転写ベルトがコロ部に寄る様子を示す中間転写ユニットの裏面図である。 実施例２に係る画像形成装置が備える中間転写ユニットの構成を示す断面図等である。 駆動ローラ、対向ローラ、及び、駆動ギヤ軸の構成を示す拡大斜視図である。

以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態を実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置等は、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から、特に特定的な記載が無い限りは、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。

図１は、本発明の実施例１に係る中間転写ベルトユニット（以下、「中間転写ユニット１０」という）を備える画像形成装置１００の構成を示す断面図である。ここでは、画像形成装置１００は、電子写真画像形成プロセスを利用した両面印刷機能を有するカラーレーザビームプリンタである。図１に示されるように、画像形成装置１００は装置本体１００Ａを有し、装置本体１００Ａの内部には感光体ドラム１ａ〜１ｄを有して画像を形成する画像形成手段であるプロセスカートリッジ（カートリッジ３ａ〜３ｄ）が着脱可能な構成で、設けられている。画像形成装置１００は、装置本体１００Ａの下部に、オプション給送装置（以下、給送オプション部）９０を有する構成となっている。

カートリッジ３ａ〜３ｄは、同一構造であるが、各々には異なる色のトナーが収容されている。カートリッジ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの各々はイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（Ｂｋ）トナー像を形成する。カートリッジ３ａ〜３ｄは同一構造であるので、カートリッジ３aを代表として構造を説明する。カートリッジ３ａは、像担持体である感光体ドラム１ａ、各色のトナー像を現像するための現像ユニット４ａ、クリーナユニット５ａを有する。 現像ユニット４ａは、現像ローラ６ａ、現像剤塗布ローラ７ａ、トナー容器を有している。更に、クリーナユニット５aは、 感光体ドラム１ａ、帯電ローラ２ａ、ドラム用のクリーニングブレード８ａ、廃トナー容器を有している。

カートリッジ３ａ〜３ｄの下方には、スキャナユニット９が配置される。このスキャナユニット９は、画像信号に基づく露光を感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対して行う。感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄによって所定の負極性の電位に帯電された後、スキャナユニット９によってそれぞれ静電像（静電潜像）が形成される。この静電像は現像ユニット４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄによって反転現像されて負極性のトナーが付着され、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのトナー像が形成される。

カートリッジ３ａ〜３ｄの上方には、ベルトユニットである中間転写ユニット１０が配置される。中間転写ユニット１０は、感光体ドラム１の表面から転写されるトナー像を記録材であるシートＳに転写するユニットである。また、この中間転写ユニット１０は、詳しくは後述するが、中間転写ベルト１０ｅがベルト搬送方向Ｂ（図２（ａ）参照）と直交するベルト幅方向Ｚ（図２（ｂ）参照）に寄った場合に、中間転写ベルト１０ｅの寄りが補正されるようになっている。

中間転写ユニット１０は、回転可能な無端ベルトである中間転写ベルト１０ｅを有する。中間転写ベルト１０ｅの内側には、中間転写ベルト１０ｅを駆動する駆動ローラ１０ｆと、中間転写ベルト１０ｅを張架する張架ローラである対向ローラ１０ｇ、テンションローラ１０ｈと、が配置されている。なお、駆動ローラ１０ｆも中間転写ベルト１０ｅを懸架しているといえる。

中間転写ベルト１０ｅには、テンションローラ１０ｈによって図１中の矢印で示すテンションＴがかけられている。また、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの各々に対向する位置には、中間転写ベルト１０ｅの内側に１次転写ローラ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが配設されている。１次転写ローラ１０ａ〜１０ｄは、不図示の電圧印加手段により転写電圧が印加される１次転写部材である

感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像は、順次、中間転写ベルト１０ｅ上に１次転写される。このときに、各感光体ドラム１ａ〜１ｄは時計周りに回転する。また、中間転写ベルト１０ｅは反時計周りに回転する。中間転写ベルト１０ｅの表面には、回転方向の上流側の感光体ドラム１ａ〜１ｄから順に、トナー像が転写される。感光体ドラム１ａ〜１ｄから中間転写ベルト１０ｅへのトナー像の転写は、１次転写ローラ１０ａ〜１０ｄに正極性の電圧を印加することによりなされる。このように中間転写ベルト１０ｅ上に４色のトナー像が重なった状態で形成されたトナー像は、２次転写部１３へ移動する。

一方、トナー像が転写された後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残ったトナーは、クリーニングブレード８ａ〜８ｄによって除去される。また、シートＳへの２次転写後に中間転写ベルト１０ｅ上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニング装置１１によって除去される。除去されたトナーは、廃トナー搬送路（不図示）を通過し、廃トナー回収容器（不図示）へと回収される。

画像形成装置１００は、３つのシート給送装置（シート給送部）を有する。１つ目は、装置本体１００Ａの内部に配置される本体シート給送部２０である。２つ目は、装置本体１００Ａの側面に配置されるマルチシート給送部３０である。３つ目は、装置本体１００Ａの下方に増設されたオプション給送装置９０である。

１つ目の本体シート給送部２０は、シートＳを収納する給送カセット２１の内部からシートＳを給送する給送ローラ２２と、分離手段である分離ローラ２３と、を有する。給送カセット２１に収納されたシートＳは、給送ローラ２２に圧接され、分離ローラ２３によって１枚ずつ分離され搬送される。そして、分離されたシートＳは、搬送路２４を経てレジストローラ対１４へ搬送される。

２次転写部１３は、中間転写ベルト１０ｅに形成されたトナー像をシートＳに転写する。２次転写部１３は、正極性の電圧が印加される２次転写ローラ１２を備える。正極性の電圧を２次転写部１３に印加することにより、レジストローラ対１４によって搬送されたシートＳに、中間転写ベルト１０ｅ上の４色のトナー像が２次転写される。

２次転写部１３の上方には、定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとを有する定着装置１５が設けられている。トナー像が転写されたシートＳは、定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとのニップに搬送され、定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとによって加熱および加圧され、シートＳの表面には、転写されていたトナー像が定着される。

図２（ａ）は、中間転写ユニット１０の構成を張架ローラの軸と直交する方向に断面を取った断面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）において中間転写ベルト１０ｅの断面を切って矢印Ｌの方向から見た側断面図である。まず、図２（ａ）を用いて、中間転写ユニット１０の概要を説明する。

中間転写ベルト１０ｅの基層は、ポリイミド（ＰＩ）やポリビニリデンフロライド（ＰＶＤＦ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）など、引張強度が高い樹脂系素材で作られる。成形や強度、変形のしやすさなどの要件から、基層は厚さ５０μｍから１００μｍの間で作られることが多い。

また、トナーを転写する効率を高めるため、基層の外周面全体にわたって、ゴム層などの異なる層を張り合わせた多層構造の中間転写ベルト１０ｅも存在する。本発明に係る中間転写ベルト１０ｅは、これらいずれの組成でも構わない。

図２（ｂ）に示されるように、駆動ローラ１０ｆ及び対向ローラ１０ｇは、それぞれ長手方向の両端部を側板４４ａ、４４ｂによって回転可能に支持されている。

駆動ローラ１０ｆは、側板４４ａ、４４ｂに支持されているローラである。駆動ローラ１０ｆには、装置本体１００Ａ（図１参照）の不図示の駆動手段から駆動力が伝達されている。そして、駆動ローラ１０ｆは、図２（ａ）中の矢印Ａ方向に回転をし、中間転写ベルト１０ｅをベルト搬送方向Ｂに搬送する。駆動ローラ１０ｆの表面は、中間転写ベルト１０ｅを滑り無く搬送する為に、摩擦係数の高いゴム層で形成されている。

対向ローラ１０ｇも、側板４４ａ、４４ｂに支持されているローラである。対向ローラ１０ｇは、２次転写ローラ１２（図１参照）とローラ対を形成し、シートＳを挟持しつつ搬送しながらトナー像をシートＳに転写する。対向ローラ１０ｇは、中間転写ベルト１０ｅの搬送によって図２（ａ）中の矢印Ｃ方向に従動しつつ回転する。

テンションローラ１０ｈは、側板４４ａ、４４ｂに図２（ａ）中の矢印Ｄ方向に回転可能に支持されているだけではなく、図２（ａ）中の矢印Ｅ方向にスライド動作可能に支持されているローラである。テンションローラ１０ｈは、付勢部材であるテンションバネ４０によって、図２（ａ）中の矢印Ｔの方向に所定のテンションで付勢されている。テンションローラ１０ｈが、この付勢力を中間転写ベルト１０ｅに付与することによって、中間転写ベルト１０ｅは所定の張力で張架される。

図３は、駆動ローラ１０ｆ、コロ４１、対向ローラ１０ｇ、駆動ギヤ４２、及び、アイドラギヤ４３の構成を示す拡大斜視図である。中間転写ユニット１０は、回転体であるコロ４１と、駆動伝達手段の一部である駆動ギヤ４２と、駆動伝達手段の一部であるアイドラギヤ４３と、を有している。

回転体であるコロ４１は、駆動ローラ１０ｆの端部に設けられて回転可能なものである。このコロ４１は、駆動ローラ１０ｆの両方の端部（両端部）にて駆動ローラ１０ｆの丸軸１０ｆ−ａに支持されている。コロ４１には孔が形成されており、丸軸１０ｆ−ａが挿通されており、コロ４１は、丸軸１０ｆ−ａとは独立に回転可能となっている。コロ４１は、外周面が中間転写ベルト１０ｅの内周面と当接するコロ部４１ａと、駆動伝達されるギヤ部４１ｂと、を有している。また、ギヤ部４１ｂと噛み合わされるようにして、アイドラギヤ４３が設けられている。アイドラギヤ４３は、コロ４１に駆動力を伝達する。したがって、コロ４１は、駆動ローラ１０ｆの回転動作とは同期せず、アイドラギヤ４３から伝達される駆動力によって回転する。

駆動ギヤ４２は、対向ローラ１０ｇの両端に備えられ、対向ローラ１０ｇのＤカットされた軸部１０ｇ−ａに結合されている。駆動ギヤ４２は、対向ローラ１０ｇの回転動作に同期して、対向ローラ１０ｇと同一回転数で回転する。

アイドラギヤ４３は、中間転写ベルト１０ｅのフレームの両端に備えられたボス１０ｉに図２（ａ）中の矢印Ｍ方向に回転可能に支持されている。アイドラギヤ４３は、駆動ギヤ４２から伝達された駆動力を下流のコロ４１に伝達する。このように、アイドラギヤ４３は、対向ローラ１０ｇの回転力を、これとは別のローラである駆動ローラ１０ｆの端部のコロ４１に伝達する構成となっている。

そして、コロ４１のコロ部４１ａの外周面の周速は、コロ４１を端部に配置されたローラである駆動ローラ１０ｆの外周面の周速よりも遅くなるように設定される。ここでさらに、コロ４１のコロ部４１ａの外周面の周速を、駆動ローラ１０ｆの外周面の周速よりも遅くするメカニズムについて詳細に説明する。

駆動ローラ１０ｆの直径と対向ローラ１０ｇの直径と、コロ４１のコロ部４１ａの直径は同一直径になっている。また、対向ローラ１０ｇは駆動ローラ１０ｆが搬送する中間転写ベルト１０ｅによって従動しつつ回転する為、駆動ローラ１０ｆの回転数と対向ローラ１０ｇの回転数は同じになる。一方、駆動ローラ１０ｆの両端に備えられたコロ４１のギヤ部４１ｂの歯数は、対向ローラ１０ｇの両端に備えられた駆動ギヤ４２の歯数よりも多い。従って、両者のギヤ比より、コロ４１は、駆動ローラ１０ｆ、対向ローラ１０ｇよりも回転数が遅くなる。三者の直径が同一直径に設定されているので、コロ４１のコロ部４１ａの外周面の周速が駆動ローラ１０ｆの周速よりも遅くなる。

各々の直径、回転数、ギヤの歯数等を適切に設定することで、容易にローラの周速よりも端部に備えた回転体の周速を遅くすることができる。中間転写ベルト１０ｅを搬送し、その搬送速度を決める駆動ローラ１０ｆの両端にコロ４１を備える構成が、他の張架ローラの両端に備えるよりも、速度差の設定が明確になる。駆動ローラ１０ｆが中間転写ベルト１０ｅの搬送速度を支配するため、３つのローラの中で駆動ローラ１０ｆが中間転写ベルト１０ｅの寄りを規制する方が効果的であるからと考えられる。

引き続き、図２（ｂ）を用いて、中間転写ベルト１０ｅに関連する構成を説明する。図２（ｂ）において、中間転写ベルト１０ｅのベルト幅は、駆動ローラ１０ｆのローラ幅と同じになっている。すなわち、中間転写ベルト１０ｅの両端部と、駆動ローラ１０ｆのローラ部の両端部、及び、駆動ローラ１０ｆに備えられたコロ４１のコロ部４１ａの内側の端部とが同一面に揃えられている。ここでは、中間転写ベルト１０ｅの両端部と、駆動ローラ１０ｆのローラ部の両端部、及び、駆動ローラ１０ｆに備えられたコロ４１のコロ部４１ａの内側端部とが同一面に揃えられた場合で説明をするが、それらが同一面にそろっている必要はない。

すなわち、中間転写ベルト１０ｅのベルト搬送方向Ｂと直交するベルト幅方向Ｚの寸法（ベルト幅）は、駆動ローラ１０ｆの寸法（ローラ幅）よりも短く設定されても構わない。または、中間転写ベルト１０ｅのベルト搬送方向Ｂと直交するベルト幅方向Ｚの寸法（ベルト幅）は、駆動ローラ１０ｆの寸法（ローラ幅）よりも長く設定され、中間転写ベルト１０ｅの一部がコロ部４１ａを覆っていても構わない。いずれにせよ、中間転写ベルト１０ｅのベルト搬送方向Ｂと直交するベルト幅方向Ｚの寸法Ｑ１は、コロ４１が設けられた駆動ローラ１０ｆのベルト幅方向Ｚの寸法、及び、コロ４１のベルト幅方向Ｚの寸法を総和した総和寸法Ｑ２よりも短く設定される。

ここからは、図４（ａ）、図４（ｂ）を用いて、中間転写ベルト１０ｅの搬送時に中間転写ベルト１０ｅに寄りが発生するメカニズムを説明する。図４（ａ）は、設計位置における中間転写ユニット１０の裏面図である。最初に、図４（ａ）を用いて、中間転写ユニット１０が設計位置にある時の中間転写ベルト１０ｅの搬送速度について説明をする。図４（ａ）において、中間転写ベルト１０ｅは矢印Ｆ、Ｇ方向に搬送されている。中間転写ユニット１０が設計位置にある時、駆動ローラ１０ｆが搬送する中間転写ベルト１０ｅの搬送速度（矢印Ｆ、矢印Ｇ）の左右差はない。しかし、中間転写ベルト１０ｅは、設計位置の状態を維持することができない。すなわち、中間転写ベルト１０ｅの寄りが発生するのである。

図４（ａ）に示されるように、中間転写ベルト１０ｅが駆動ローラ１０ｆに対してまっすぐ、すなわち駆動ローラ１０ｆの軸線に対して垂直に巻き付けば、中間転写ベルト１０ｅの位置は、駆動ローラ１０ｆに巻き付く入口側と送り出される出口側とで変わらない。従って、中間転写ベルト１０ｅは同じ位置を駆動搬送され続ける為にベルトの寄りは発生しない。

しかしながら、機構を構成する部品の様々な寸法ばらつきを完全に無くすことは不可能である。ばらつきを完全に無くすことが不可能である為に、中間転写ベルト１０ｅは、駆動ローラ１０ｆに対して、必ず所定の角度（以下、進入角と称する）を有して巻き付いて行く。そして、中間転写ベルト１０ｅは、進入角にのっとった方向に寄る。

図４（ｂ）は、中間転写ベルト１０ｅが、駆動ローラ１０ｆに巻き付く様子を拡大表示した駆動ローラ端部の概略構成を示す拡大裏面図である。図４（ｂ）に示されるように、中間転写ベルト１０ｅは、矢印Ｊ方向に搬送されて、駆動ローラ１０ｆに巻き付いていく。なお、図４（ｂ）では、矢印Ｈ方向に中間転写ベルト１０ｅが寄るようにアライメントがずれた場合として説明を行う。中間転写ベルト１０ｅの端部ライン１０ｅ−１上のある一点Ｘは、中間転写ベルト１０ｅが駆動ローラ１０ｆに巻き付くにつれて、点Ｘの位置から点Ｘ´の位置に移動する。また、別のある一点Ｙは、中間転写ベルト１０ｅが駆動ローラ１０ｆに巻き付くにつれて、点Ｙの位置から点Ｙ´の位置に移動する。

そうすると、中間転写ベルト１０ｅの端部ライン１０ｅ−１は、中間転写ベルト１０ｅが駆動ローラ１０ｆに巻き付くにつれて、点Ｘ´と点Ｙ´を結んだ１０ｅ−２の位置に移動する。この移動が連続的に行われることによって、中間転写ベルト１０ｅは、アライメントのズレによって作られた進入角にのっとって図４（ｂ）中の矢印Ｈ方向に寄って行く。これが、中間転写ベルト１０ｅのベルト寄りメカニズムである。

ここからは、図５（ａ）、図５（ｂ）を用いて、中間転写ベルト１０ｅに寄りが生じると中間転写ベルト１０ｅを搬送する搬送速度に左右差ができるメカニズムについて説明をする。図５（ａ）は、中間転写ベルト１０ｅが寄った時の中間転写ユニット１０の構成を示す側断面図である。図５（ｂ）は、中間転写ベルト１０ｅが寄った時の中間転写ユニット１０の構成を示す裏面図である。ここの説明では、中間転写ベルト１０ｅが図５（ａ）、図５（ｂ）中の矢印Ｈ方向に寄る場合として説明を行う。

図５（ａ）、図５（ｂ）のように、中間転写ベルト１０ｅが矢印Ｈ方向（ベルト搬送方向Ｂと直交するベルト幅方向Ｚ）によると、中間転写ベルト１０ｅの右側が、右側のコロ部４１ａに乗り上げる。こうして、中間転写ベルト１０ｅにおける寄る方向側の部位がコロ部４１ａに対向する状態に移行していく。コロ４１の周速が駆動ローラ１０ｆの周速よりも遅く設定されているので、コロ部４１ａの乗り上げた中間転写ベルト１０ｅの部位の搬送力にはブレーキがかかる。すると、中間転写ベルト１０ｅの搬送速度に左右差が生じる。図５（ａ）、図５（ｂ）中の右側の中間転写ベルト１０ｅの搬送速度（矢印Ｇ）の方が、図５（ａ）、図５（ｂ）中の左側の中間転写ベルト１０ｅの搬送速度（矢印Ｆ）よりも遅くなる。

ここからは、図６を用いて、中間転写ベルト１０ｅに寄りが発生すると、アライメントのズレによって作られた進入角と相反する方向に中間転写ベルト１０ｅを寄らせる進入角を作り、中間転写ベルト１０ｅの寄りを規制するメカニズムについて説明をする。図６は、中間転写ベルト１０ｅがコロ部４１ａに寄る様子を示す中間転写ユニット１０の裏面図である。

中間転写ベルト１０ｅが矢印Ｈ方向に寄ると、前述したように図６中の左側の中間転写ベルト１０ｅの方が図６中の右側の中間転写ベルト１０ｅよりも速く進むことになる。そうすると、中間転写ベルト１０ｅが、図６中の矢印Ｉ方向に回転するような現象が起きる。そうすると、図６に図示した進入角が発生する。この進入角は、アライメントのズレによるこれまでの寄り方向である、矢印Ｈとは逆向きに中間転写ベルト１０ｅを寄らせる効果がある。

中間転写ベルト１０ｅが図６中のＨ方向に寄れば寄るほど、図６中の右側のコロ部４１ａに乗り上げている部位の中間転写ベルト１０ｅの搬送速度と、図６中の左側のコロ部４１ａに乗り上げていない部位の中間転写ベルト１０ｅの搬送速度の左右差が大きくなる。そして、中間転写ベルト１０ｅの１回転周期の差は大きくなる。そして、図６の進入角の発生量は大きくなるのである。つまり、図６中の矢印Ｉ方向に回転させようとする作用が強く働き、中間転写ベルト１０ｅの図６中の矢印Ｈ方向への寄りを規制する力が強くなるのである。このように、中間転写ベルト１０ｅがコロ４１を覆う幅が増え、中間転写ベルト１０ｅにおけるコロ４１に乗り上げた部位の周速が減速される。これにより、ベルト搬送方向Ｂと直交するベルト幅方向Ｚの寄りが解消されるのである。

なお、中間転写ベルト１０ｅの左右の搬送速度差、及び１回転周期差は、所定の進入角を発生させた後に左右差はなくなっていく。言うまでもないが、左右差があり続けると、中間転写ベルト１０ｅに激しいねじれが生じて破断してしまう。アライメントによる中間転写ベルト１０ｅが矢印Ｈ方向に寄ろうとする力と、中間転写ベルト１０ｅの１回転周期の差によって生じる進入角が生み出す寄り力とのバランスが取れたところで中間転写ベルト１０ｅの寄りは止まる。

図６は、そのバランスが取れたところを示す図ではなく、中間転写ベルト１０ｅの寄りによって、アライメントによる寄り方向と相反する方向に、中間転写ベルト１０ｅを寄らせる力（進入角）が発生することを説明する説明図である。以上が、駆動ローラ１０ｆの両端部に、駆動ローラ１０ｆの周速よりも周速が遅いコロ４１を備えた構成が、中間転写ベルト１０ｅの寄りを規制できるメカニズムである。

図７（ａ）は、実施例２に係る画像形成装置が備える中間転写ベルトユニット（以下、「中間転写ユニット２１０」という）の構成を示す断面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）において中間転写ベルト１０ｅの断面を切って矢印Ｌの方向から見た側断面図である。図８は、駆動ローラ１０ｆ、対向ローラ１０ｇ、及び、駆動ギヤ軸４５などの構成を示す斜視図である。実施例２の中間転写ユニット２１０の構成のうち実施例１の中間転写ユニット１０と同一の構成及び効果に関しては、同一の符号を用いて説明を適宜省略する。実施例２においても、実施例１と同様の画像形成装置に適用することができるため、画像形成装置の説明は省略する。実施例２の中間転写ユニット２１０が実施例１の中間転写ユニット１０と異なる点は、以下の点である。

本発明の実施例１と実施例２との大きな差異は、コロ４１への駆動伝達方法である。実施例１では、駆動ローラ１０ｆの両端に備えられたコロ４１は、対向ローラ１０ｇの回転運動から駆動力を伝達されていた。一方、実施例２では、駆動ローラ１０ｆの両端に備えられたコロ４１は、装置本体１００Ａに備えられた駆動手段から駆動を伝達される。ここでいう駆動手段は、装置本体１００Ａの内部に設けられる機器を駆動する駆動手段であればよく、画像形成手段、シート給送手段、定着手段の駆動手段等の駆動力を伝達可能なものであれば良い。

図８に示されるように、回転体であるコロ４１は、外周面が中間転写ベルト１０ｅの内周面と当接するコロ部４１ａと、駆動伝達されるギヤ部４１ｂと、を有している。コロ４１は、駆動ローラ１０ｆの両端に備えられ、駆動ローラ１０ｆの丸軸１０ｆ−ａに軸支されている。コロ４１は、駆動ローラ１０ｆの回転動作とは同期しない。

駆動ギヤ軸４５の両方の端部４５ａは、側板４４ａ、４４ｂによって回転可能に支持されている（図７（ｂ）参照）。駆動ギヤ軸４５とその端部４５ａはＤカット形状で形成されている。その端部４５ａには駆動伝達手段の一部である駆動ギヤ５０及び入力カップリングギヤ４７が結合されている。また、側板４４ａ、４４ｂの内側に駆動ギヤ５０が配置され、側板４４ａ、４４ｂの外側に入力カップリングギヤ４７が配置される構成となっている（図７（ｂ）参照）。駆動ギヤ５０及び入力カップリングギヤ４７は、駆動ギヤ軸４５の回転動作に同期して、駆動ギヤ軸４５と同一回転数で駆動回転する。

４８は出力カップリングギヤで、４９は出力カップリングギヤ軸である。そして、出力カップリングギヤ４８と、出力カップリングギヤ軸４９は、図１で示した装置本体１００Ａの不図示の駆動伝達手段の一部である。出力カップリングギヤ４８と、入力カップリングギヤ４７は、図７（ｂ）、図８に図示するように駆動連結可能に構成されていて、装置本体１００Ａからの駆動力を中間転写ユニット１０に伝達をする役割を担っている。出力カップリングギヤ４８と出力カップリングギヤ軸４９は、Ｄカット形状で結合され、出力カップリングギヤ４８と出力カップリングギヤ軸４９は同期して同一回転数で回転する。

出力カップリングギヤ４８と出力カップリングギヤ軸４９は、不図示の開閉カバーの動作に連動して、図７（ｂ）、図８中の矢印Ｋ方向にスライド移動可能に構成されている。開閉カバーが開状態にあり、ユーザが装置本体１００Ａにアクセス可能な状態の時には、出力カップリングギヤ４８と出力カップリングギヤ軸４９は図７（ｂ）、図８中の右側の不図示の退避位置へ移動する。そして、入力カップリングギヤ４７と、出力カップリングギヤ４８の駆動連結が解除される。

一方、開閉カバーが閉状態にあり、画像形成可能な状態の時には、図７（ｂ）、図８に図示するように、入力カップリングギヤ４７と出力カップリングギヤ４８が結合する位置に移動し、駆動連結される。

出力カップリングギヤ４８から駆動力が伝達された入力カップリングギヤ４７は図８中の矢印Ｌ方向に回転する。すなわち、駆動ギヤ軸４５、及び、駆動ギヤ５０も同様に矢印Ｌ方向に回転する。

駆動ギヤ５０とコロ４１のギヤ部４１ｂは噛み合いの関係になっており、ギヤ部４１ｂは駆動ギヤ５０の回転によって回転する。ギヤ部４１ｂが駆動ギヤ５０から駆動力を伝達されることによって、コロ４１が回転する。

コロ４１の回転数が駆動ローラ１０ｆの回転数よりも遅く回転するように設計されている。また、コロ部４１ａの直径と、駆動ローラ１０ｆの直径は同一直径に設計されている。従って、コロ部４１ａの外周面の周速の方が、駆動ローラ１０ｆの外周面の周速よりも遅くなる。各々の直径、回転数、ギヤの歯数、などを適切に設定することで、容易にローラの周速よりも端部に備えた回転体の周速を遅くすることができる。例えば、駆動ギヤ５０の速度がコロ４１の速度よりも遅い場合には、駆動ギヤ５０の歯数の方をギヤ部４１ｂよりも多くしたり、駆動ギヤ５０の速度がコロ４１の速度よりも速い場合には、駆動ギヤ５０の歯数の方をギヤ部４１ｂよりも少なくしたりする。

以下に示すメカニズムは実施例１で説明した内容と同じである。すなわち、中間転写ベルト１０ｅの搬送時に、中間転写ベルト１０ｅに寄りが生じて、中間転写ベルト１０ｅを搬送する搬送速度に左右差ができるメカニズムは同じである。中間転写ベルト１０ｅのベルト寄りのメカニズム、中間転写ベルト１０ｅが、アライメントによって作られた進入角と相反する方向にベルトを寄らせる進入角を作り、ベルトの寄りを規制するメカニズムは同じである。以上が、駆動ローラ１０ｆの両端部に、駆動ローラ１０ｆの周速よりも周速が遅いコロ４１を備えた構成が、中間転写ベルト１０ｅの寄りを規制できるメカニズムである。

前述した実施例１及び２の構成によれば、駆動ローラ１０ｆの端部には、駆動回転するコロ４１が設けられる。製品が許容する中間転写ベルト１０ｅの寄り力に応じて、駆動ローラ１０ｆの周速よりもコロ４１の周速が遅く設定される。この結果、低コスト、省スペース、複雑な製造工程を必要とせずに、中間転写ベルト１０ｅの幅方向の寄りを規制することができる。

これに加えて、突起状のガイド部材やリブのコストを削減できるほか、突起状のガイド部材やリブの貼り付け工程を省略でき製造効率を高め、製造コストを下げることができる。また、コロ４１と、コロ４１に駆動を伝達する手段以外に特別な機構を必要としないので、従来構成と比較してコストやスペースを削減することができる。

なお、これにより、以下の従来の課題は解消する。その課題の一つは、無端ベルトの内周面に突起状のガイド部材やリブを用いて、ベルトの寄りを規制する場合、無端ベルトにストレスが生じるため、無端ベルトの寿命が短くなるというものである。また、その課題の一つは、突起状のガイド部材やリブは、主にウレタン系の材料で作成されている為、それらのコストが高く、それらを無端ベルトの内周面に貼り付けるには、高価な特殊工具や高度な貼り付け技術が必要となるというものである。さらに、その課題の一つは、突起状のガイド部材やリブを使わない寄り規制方法は、突起状のガイド部材やリブを用いた規制方法に対して、優れている点が少なく、製品に投入することが難しいというものである。

なお、実施例１及び２では、コロ４１は、駆動ローラ１０ｆの端部に設けられる構成であったが、この構成に限定されない。すなわち、コロ４１は、駆動ローラ１０ｆ、対向ローラ１０ｇ、テンションローラ１０ｈの少なくともいずれかの端部に設けられれば良い。駆動伝達手段は、コロ４１がない駆動ローラ１０ｆ、対向ローラ１０ｇ、テンションローラ１０ｈのいずれかの回転力を、これとは別の駆動ローラ１０ｆ、対向ローラ１０ｇ、テンションローラ１０ｈのいずれかの端部のコロ４１に伝達する構成であっても良い。

また、実施例では、中間転写ベルト１０ｅのベルト搬送方向Ｂと直交するベルト幅方向Ｚの寸法（ベルト幅）は、駆動ローラ１０ｆの寸法（ローラ幅）よりも短く設定されても構わないと前述した。ここで、駆動ローラ１０ｆ、対向ローラ１０ｇ、テンションローラ１０ｈのいずれかの端部にコロ４１が設けられる場合を想定する。この場合、中間転写ベルト１０ｅのベルト搬送方向Ｂと直交するベルト幅方向Ｚの寸法（ベルト幅）は、コロ４１がある駆動ローラ１０ｆ、対向ローラ１０ｇ、テンションローラ１０ｈの少なくともいずれか単独の寸法（ローラ幅）よりも短く設定されても構わない。

また、実施例では、中間転写ベルト１０ｅのベルト搬送方向Ｂと直交するベルト幅方向Ｚの寸法（ベルト幅）は、駆動ローラ１０ｆの寸法（ローラ幅）よりも長く設定され、中間転写ベルト１０ｅの一部がコロ部４１ａを覆っていても構わないと前述した。ここで、駆動ローラ１０ｆ、対向ローラ１０ｇ、テンションローラ１０ｈのいずれかの端部にコロ４１が設けられる場合を想定する。この場合、中間転写ベルト１０ｅのベルト幅方向Ｚの寸法（ベルト幅）は、コロ４１がある駆動ローラ１０ｆ、対向ローラ１０ｇ、テンションローラ１０ｈの少なくともいずれか単独の寸法（ローラ幅）よりも長く設定されても構わない。そして、中間転写ベルト１０ｅの一部がコロ部４１ａを覆っていても構わない。

１０ 中間転写ユニット（ベルトユニット）
１０ｅ 中間転写ベルト（無端ベルト）
１０ｆ 駆動ローラ
１０ｇ 対向ローラ（張架ローラ）
１０ｈ テンションローラ（張架ローラ）
４１ コロ（回転体）
４３ アイドラギヤ（駆動伝達手段の一部）
５０ 駆動ギヤ（駆動伝達手段の一部）
Ｓ シート（記録材）
Ｘ ベルト搬送方向
Ｚ ベルト幅方向
Ｑ１ 中間転写ベルトのベルト幅方向の寸法
Ｑ２ 総和寸法

Claims (4)

1. 回転可能な無端ベルトと、
   前記無端ベルトを駆動する駆動ローラと、
   前記無端ベルトを張架する張架ローラと、
   前記駆動ローラの端部に設けられて回転可能な回転体と、
   前記回転体に駆動力を伝達する駆動伝達手段と、を備え、
   前記無端ベルトのベルト搬送方向と直交するベルト幅方向の寸法は、前記回転体が設けられた前記駆動ローラのベルト幅方向の寸法、及び、前記回転体のベルト幅方向の寸法を総和した総和寸法よりも短く設定され、
   前記回転体の周速は、前記回転体が端部に設けられた前記駆動ローラの周速よりも遅く設定され、
   前記回転体は、前記駆動伝達手段によって前記無端ベルトが前記回転体に乗り上がる前の状態から、前記駆動ローラの周速よりも遅い周速で回転していることを特徴とするベルトユニット。
2. 前記無端ベルトがベルト幅方向に寄ると、前記無端ベルトにおける寄る方向側の部位が前記回転体に対向する状態に移行していき、前記無端ベルトが前記回転体を覆う幅が増え、前記無端ベルトにおける前記回転体に乗り上げた部位の周速が減速され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. 前記駆動伝達手段は、前記回転体に対して、前記回転体が設けられていない張架ローラの駆動力を伝達することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のベルトユニット。
4. 画像を形成する画像形成手段と、
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のベルトユニットと、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。

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