JP5904823B2 - ベルトユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、像担持体に接離可能に配置されたベルト部材を有するベルトユニット、及び、このようなベルトユニットを備えた画像形成装置に関する。

電子写真技術を応用した複写機・プリンタ等の画像形成装置では，転写手段の一形態として、ベルト部材である転写ベルトで用紙を吸着搬送しながら像担持体上のトナー像を用紙へ転写するベルト転写方式の転写装置が用いられている。ベルト転写方式の転写装置を有する画像形成装置は、作像動作やジャム発生時などの所望のタイミングで像担持体に対して転写ベルトを接離させるために、モータやソレノイドなどを駆動源とする転写ベルト移動機構を備えている。

一方、ジャム処理や保守作業を容易にするため、搬送経路中に配置されている転写装置や定着装置などを積載し、装置本体に対して引き出し可能な搬送ユニットを備えた画像形成装置が広く知られている。装置本体に対して引き出し可能な搬送ユニットにベルト転写方式の転写装置を積載した画像形成装置においては、像担持体および転写装置の破損を防止するために、像担持体から転写ベルトを確実に退避させたうえで、搬送ユニットの着脱を行う必要がある。

しかし、転写ベルト移動機構の駆動源であるモータやソレノイドなどへの通電が遮断された場合や、駆動源が異常動作を起こした場合などには、転写ベルトが像担持体から確実に退避できないことがある。

そこで、搬送ユニットの着脱時には、通電状態を問わず、転写ベルトを感光ドラムから退避させることが可能な転写ベルト移動機構を備えた画像形成装置が提案されている（特許文献１）。特許文献１に記載の画像形成装置は、搬送ユニットのロック機構を解除するハンドル（操作部）の解除動作に連動させて、転写ユニットを昇降する加圧カムを回転させて、転写ユニットに保持された転写ベルトを感光ドラムから退避させることができる。

特開２０１１−１８０３７０号公報

特許文献１に記載の画像形成装置の場合、搬送ユニットのロック解除ハンドルの回転運動を、ラック部が設けられたスライド部材の直線運動を介して、一体的に回転する加圧カムと欠歯ギアの回転運動へと変換している。したがって、ハンドルの解除操作に連動して回転する加圧カムと欠歯ギアの回転速度や運動エネルギーは、ハンドル操作時の操作速度や操作力などの条件に依存する。

そのため、ロック解除時に急激なハンドル操作を行った場合などは、急速回転するとともに慣性が増加した加圧カムと欠歯ギアは、転写ユニットが降下した位置となる停止位置で停止できずにオーバーランしてしまう。加圧カムがオーバーランすると、再び転写ユニットが上昇してしまい、搬送ユニットの着脱時に転写ベルトと感光ドラムが衝突する可能性がある。

本発明は、このような事情に鑑み、ベルト部材を像担持体から離間させるように操作部を操作した際に、ギアがオーバーランしてベルト部材が像担持体に衝突することを防止できる構造を実現すべく発明したものである。

本発明は、装置本体内に配置される像担持体に接離可能に配置されたベルト部材を有するベルトユニットにおいて、回転駆動されることにより、前記ベルト部材を前記像担持体に接離させる接離部材と、前記接離部材と共に回転するギアと、前記ギアに対してスライド自在に配置され、スライド方向の一部に複数の歯が存在するラック部を有し、前記ラック部を前記ギアに噛合させつつスライドすることにより前記ギアを介して前記接離部材を回転させるスライド部材と、前記ベルト部材が前記像担持体に当接した状態で前記ラック部と前記ギアとが噛合しないロック位置から、前記ラック部と前記ギアとが噛合する噛み合い位置を通って、前記ベルト部材が前記像担持体から離れた状態で前記ラック部と前記ギアとが噛合しない解除位置までの間で、前記スライド部材を移動させる操作部と、前記ギアの回転に伴って移動する係合部と、前記解除位置で前記係合部と係合して前記ギアの回転を阻止し、前記ロック位置及び前記噛み合い位置では前記ギアの回転を阻止しない被係合部と、を有し、前記スライド部材を前記噛み合い位置から前記解除位置までスライドさせた場合に、前記ベルト部材が前記像担持体に当接しないように、前記ギアの回転を阻止する回転阻止機構と、を備えた、ことを特徴とするベルトユニットにある。

本発明によれば、ギアの回転を阻止する回転阻止機構を備えるため、ベルト部材を像担持体から離間させるように操作部を操作した際に、ギアがオーバーランしてベルト部材が像担持体に衝突することを防止できる。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。 第１の実施形態における、装置本体から搬送ユニットを引き出した状態を示す概略構成斜視図。 第１の実施形態における、感光ドラムに対するベルトユニットの接離機構を説明するための斜視図。 第１の実施形態における、ハンドル操作により接離機構を動作させる構造を説明するための斜視図。 第１の実施形態における、駆動モータの制御ブロック図。 第１の実施形態における、（ａ）はベルト部材が感光ドラムに当接した状態を、（ｂ）は同じく離間した状態を、それぞれ示す概略構成図。 第１の実施形態における、（ａ）は操作部により欠歯ギアを駆動している状態を、（ｂ）は欠歯ギアの回転が阻止された状態を、それぞれ示す概略構成図。 本発明の第２の実施形態に係る、ハンドル操作によりベルトユニットの接離機構を動作させる構造を説明するための概略構成斜視図。 第２の実施形態における、ベルト部材と感光ドラムとを接離させる動作を順に示す概略構成図。 第２の実施形態における、ハンドル操作によりベルトユニットの接離機構を動作させた場合の各部の動きを順に示す概略構成図。 本発明の第３の実施形態に係る、ハンドル操作によりベルトユニットの接離機構を動作させる構造を説明するための概略構成斜視図。 第３の実施形態における、（ａ）は欠歯ギアの回転が阻止された状態を、（ｂ）は欠歯ギアの回転が阻止されない状態を、それぞれ示す概略構成図。 第３の実施形態における、ハンドル操作によりベルトユニットの接離機構を動作させた場合の各部の動きを順に示す概略構成図。 本発明の第４の実施形態に係る、ハンドル操作によりベルトユニットの接離機構を動作させる構造を説明するための概略構成斜視図。 第４の実施形態における、（ａ）は欠歯ギアの回転を阻止する動作状態を、（ｂ）は欠歯ギアの回転が阻止されない状態を、それぞれ示す概略構成図。 第４の実施形態における、欠歯ギアの１回転動作の流れを示すフローチャート。

＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について、図１ないし図７を用いて説明する。まず、図１を用いて、本実施形態のベルトユニットを備えた画像形成装置の概略構成について、図１及び図２を用いて説明する。

［画像形成装置］
図１に示すように、電子写真方式の画像形成装置であるデジタルプリンタ１０は、作像部１１、給紙部１２、ベルトユニットである搬送ユニット１３、および、制御部１４を有している。

作像部１１では、画像信号に応じたレーザ露光から電子写真プロセスを利用した、装置本体内に配置される像担持体である感光ドラム（感光体）１５上へのトナー像の形成が行われる。給紙部１２は、用紙カセット１６に積載された記録材Ｐを搬送ユニット１３へ向けて給紙する。搬送ユニット１３は、レジスト装置１７、転写ユニット３０、および、定着装置１８を積載し、給紙部１２から給紙された記録材Ｐに、画像を転写および定着した後に、記録材Ｐを排出する。

レジスト装置１７は、記録材Ｐを感光ドラム１５上のトナー像に同期させて転写ユニット３０へ送り出す。転写ユニット３０は、駆動ローラ３３と張架ローラ３４に懸架され、図１の矢印Ａ方向に走行するベルト部材である転写ベルト３１に記録材Ｐを吸着して搬送する。転写ベルト３１は、付勢手段（図示せず）により付勢される転写ローラ３５によって、転写ベルト３１とともに感光ドラム１５へ向けて付勢され、感光ドラム１５との間に転写ニップを形成する。

さらに、転写ローラ３５には、感光ドラム１５に形成されたトナー像とは逆極性の電圧が印加され、転写ニップにおいて、転写ベルト３１に吸着搬送される記録材Ｐにトナー像が転写される。トナー像が転写された記録材Ｐは転写ユニット３０から定着装置１８へ受け渡され、定着装置１８は、一対の定着ローラ１９ａ、１９ｂの熱と圧力によって、トナー像を記録材Ｐへ定着する。

制御部１４は、上述のように記録材Ｐに画像を形成するために、デジタルプリンタ１０各部の動作を制御する。

搬送ユニット１３は、少なくともベルト部材である転写ベルト３１を装置本体２０から引き出し可能としている。図示の例では、搬送ユニット１３が、装置本体２０に、スライドレール２１ａ、２１ｂを介して、引き出し方向に着脱可能に支持されている。

さらに、搬送ユニット１３は、回動可能に支持された操作部であるロックハンドル２２の回動操作に連動して動作する、搬送ユニット１３のロック機構（図示せず）を備えている。ロック機構は、図２に示すように、ロックハンドル２２のロック位置２２１において、搬送ユニット１３を装置本体２０に固定し、ロックハンドル２２の解除位置２２２においては、搬送ユニット１３の装置本体２０に対する固定を解除する。

したがって、搬送ユニット１３を装置本体２０から引き出す際には、ロック位置２２１にあるロックハンドル２２を、図２の矢印Ｂ方向へ回動させ、解除位置２２２まで移動させることで、搬送ユニット１３の固定が解除され、引き出しが可能となる。一方、搬送ユニット１３を装着位置まで装置本体２０に挿入してから、解除位置２２２にあるロックハンドル２２を、矢印Ｂ方向とは逆方向に回動して、ロック位置２２１まで移動させることで、搬送ユニット１３を装置本体２０に固定することができる。

また、搬送ユニット１３は転写ベルト３１の感光ドラム１５に対する当接または退避（接離）動作を行う転写ベルト移動機構４０を備えている。言い換えれば、転写ベルト３１は、転写ベルト移動機構４０によって感光ドラム１５に接離可能に配置されている。転写ベルト移動機構４０は、画像形成動作に応じた転写ベルト３１の当接および退避（離間）動作と、ロックハンドル２２の解除動作に連動した転写ベルト３１の退避動作を行う。

［転写ベルト移動機構］
次に、図３及び図４を用いて、転写ベルト移動機構４０について詳しく説明する。転写ユニット３０は、図３に示すように、フレーム３２と、フレーム３２に支持される駆動ローラ３３、張架ローラ３４、および、転写ローラ３５と、駆動ローラ３３と張架ローラ３４に懸架された転写ベルト３１とで構成される。駆動ローラ３３の支持軸３３ａにはギア３３ｂが一体的に設けられ、駆動ローラ３３は、転写ベルト駆動モータ（図示せず）からの駆動をギア３３ｂで受けて回転駆動され、転写ベルト３１を矢印Ａ方向に走行させる。さらに、駆動ローラ３３の支持軸３３ａは、搬送ユニット１３に設けられた支持部材（図示せず）に回動自在に支持される。

転写ベルト移動機構４０は、図４に示すように、転写ユニット加圧部１００、モータ駆動部２００、および、ハンドル連動駆動部３００とで構成される。

転写ユニット加圧部１００は、回転自在に支持されるカムシャフト４１と、カムシャフト４１と一体的に回転する接離部材である加圧カム４２を備える。加圧カム４２は、カムフォロア４３と付勢部材４４を介して、フレーム３２の支持部３２ａを支持する。また、加圧カム４２は、回転駆動されることにより、転写ベルト３１を感光ドラム１５に接離させる。即ち、加圧カム４２が回転して、その位相が上死点に移動すると、支持部３２ａを上昇させて転写ベルト３１を感光ドラム１５に当接させる。一方、その位相が下死点に移動するときは、支持部３２ａを下降させて転写ベルト３１を感光ドラム１５から退避（離間）させる。

なお、接離部材としては、加圧カム４２に代えて、例えば、歯車機構により回転動力を感光ドラム１５への接離方向への動作に変換するようなものであっても良い。要は、回転駆動することで、転写ベルト３１を感光ドラム１５に対して接離させるように動作するものであれば良い。

このように転写ユニット加圧部１００は、加圧カム４２の回転に伴って、転写ユニット３０を駆動ローラ３３まわりに回動させることで、感光ドラム１５に対する転写ベルト３１の接離動作を行うことができる。

モータ駆動部２００は、加圧カム４２を回転駆動する駆動モータ４７と、加圧カム４２と駆動モータ４７との間に配置され、一方向の回転を伝達する一方向クラッチ４５とを備える。駆動モータ４７の回転は、入力ギア４６及び一方向クラッチ４５を介してカムシャフト４１に伝達され、加圧カム４２が回転駆動する。駆動モータ４７と入力ギア４６との間の駆動伝達は、アイドラギア４８とタイミングベルト４９を経由して行われる。

ここで、一方向クラッチ４５は、入力ギア４６の図４の矢印Ｃ方向への回転をカムシャフト４１に伝達し、矢印Ｃ方向とは逆方向の回転は空転させて伝達しないように作用する。なお、一方向クラッチに代えて、例えば、通電時に動力が伝達され、非通電時に動力が切断される電磁クラッチなどの他のクラッチとしても良い。

また、モータ駆動部２００は、加圧カム４２の位相を検出する位相検出センサ（図示せず）を備えている。制御部１４は、図５に示すように、位相検出センサの検出結果に基づいて、駆動モータ４７の動作を制御することで、画像形成動作に応じて、転写ベルト３１を感光ドラム１５に対して接離させる。

ハンドル連動駆動部３００は、加圧カム４２と共に回転するギアである欠歯ギア５１と、欠歯ギア５１に対してスライド自在に配置されたスライド部材であるスライドラック５０と、操作部であるロックハンドル２２とを備える。欠歯ギア５１は、回転方向の一部に複数の歯が存在するギア部５１ａと、回転方向の他部に歯が存在しない欠歯部５１ｂとを有する。本実施形態では、欠歯ギア５１は、カムシャフト４１に固定され、このカムシャフト４１及び加圧カム４２と共に回転する。

スライドラック５０は、スライド方向の一部に複数の歯が存在するラック部５０ａを有し、ラック部５０ａを欠歯ギア５１のギア部５１ａに噛合させつつスライドすることにより、欠歯ギア５１を介して加圧カム４２を回転させる。

ロックハンドル２２は、ユーザが操作することにより、ロック位置から噛み合い位置を通って解除位置までの間で、スライドラック５０を移動させる。即ち、スライドラック５０は、ロックハンドル２２と一体的に回動するハンドルシャフト５２に、リンク部材５３を介して連結され、ロックハンドル２２の回動動作に連動してロック位置５０１と解除位置５０２との間で移動する。

ここで、ロック位置とは、転写ベルト３１が感光ドラム１５に当接した状態でラック部５０ａとギア部５１ａとが噛合しない位置である。噛み合い位置とは、ラック部５０ａとギア部５１ａとが噛合する位置である。解除位置とは、転写ベルト３１が感光ドラム１５から離れた状態でラック部５０ａとギア部５１ａとが噛合しない位置である。したがって、ラック部５０ａは、スライドラック５０がロック位置５０１から解除位置５０２へ移動する際に、ギア部５１ａと噛み合うが、スライドラック５０がロック位置５０１にある時には、ギア部５１ａと噛み合わない位置に設けられている。

図６（ａ）に示すように、欠歯ギア５１のギア部５１ａは、加圧カム４２の位相が上死点の近傍にあり、転写ベルト３１が感光ドラム１５に当接または近接しているときに、移動するラック部５０ａと噛み合うように配置されている。一方、図６（ｂ）に示すように、転写ベルト３１が感光ドラム１５から退避する下死点へ加圧カム４２が移動すると、欠歯ギア５１も加圧カム４２と一体的に回転し、ラック部５０ａが通過する噛み合い位置には欠歯部５１ｂが移動する。

ここで、図７（ａ）に示すように、加圧カム４２の位相が上死点の近傍にあるときに、ロックハンドル２２をロック位置２２１から解除位置２２２へ回動すると、矢印Ｄ方向に移動するラック部５０ａがギア部５１ａと噛み合う。そして、ラック部５０ａの矢印Ｄ方向の移動に伴い、欠歯ギア５１は矢印Ｃ方向へ回転する。

このとき、一方向クラッチ４５の作用により、カムシャフト４１と入力ギア４６の間で空転が生じるため、カムシャフト４１にはモータ駆動部２００の回転負荷がかからない。即ち、一方向クラッチ４５は、スライドラック５０をロック位置から解除位置までスライドさせた場合の加圧カム４２の回転が駆動モータ４７に伝達されることを防止している。

また、ラック部５０ａとギア部５１ａの配置および歯数は、欠歯ギア５１が停止位置に到達するまでに、噛み合いが解除され、駆動伝達が切断されるように設定される。なお、ここでいう停止位置とは、転写ベルト３１が感光ドラム１５から十分に退避できる、加圧カム４２の位相が下死点、または、その近傍に移動した位置である。

そして、図７（ｂ）に示すように、ラック部５０ａからの駆動伝達が切断された欠歯ギア５１は、転写ユニット３０の荷重を受ける加圧カム４２と共に、停止位置まで一体的に回転して停止する。このとき、欠歯ギア５１が停止せずにオーバーランすると、加圧カム４２が再び上死点に向かって回転し、転写ベルト３１が感光ドラム１５に衝突してしまう可能性がある。

また、欠歯ギア５１のオーバーランにより加圧カム４２が上死点まで回転しなくても、ギア部５１ａがスライドラック５０のラック部５０ａの通過領域に進入してしまう可能性もある。ギア部５１ａがラック部５０ａの通過領域に存在すると、その後、ロックハンドル２２を操作してスライドラック５０をロック位置まで移動させる際に、スライドラック５０のラック部５０ａがギア部５１ａに衝突してしまう。

そこで、本実施形態の場合、ロックハンドル２２の急激な解除操作に連動して回転した欠歯ギア５１および加圧カム４２が、停止位置をオーバーランすることで発生する装置の破損を防止するための回転阻止機構５００を備えている。

［回転阻止機構］
以下、回転阻止機構（欠歯ギアオーバーラン阻止手段）５００について説明する。回転阻止機構５００は、スライドラック５０を噛み合い位置から解除位置までスライドさせた場合に、転写ベルト３１が感光ドラム１５に当接しないように、欠歯ギア５１の回転を阻止する。特に本実施形態では、回転阻止機構５００は、スライドラック５０を噛み合い位置から解除位置までスライドさせた場合に、欠歯部５１ｂがラック部５０ａの通過領域に対向するように欠歯ギア５１の回転を阻止するように構成されている。

このために回転阻止機構５００は、係合部である突起部５１ｃと、被係合部である回転阻止部材５４とを備える。突起部５１ｃは、欠歯ギア５１に設けられ、欠歯ギア５１と共に回転する。回転阻止部材５４は、解除位置で突起部５１ｃと係合して欠歯ギア５１の回転を阻止し、ロック位置及び噛み合い位置では欠歯ギア５１の回転を阻止しないように構成されている。このような回転阻止部材５４は、解除位置で突起部５１ｃと係合し、ロック位置及び噛み合い位置で突起部５１ｃと係合しないように、スライドラック５０に連動して動作する。

具体的に説明する。回転阻止部材５４は、欠歯ギア５１に対し遠近動する方向にスライド自在に、転写ベルト移動機構４０に支持されている。このために回転阻止部材５４にはスライド方向に長い長穴部５４ａが形成され、転写ベルト移動機構４０に設けられた支持軸５５をこの長穴部５４ａ内に挿入している。これにより、長穴部５４ａと支持軸５５との係合範囲で、回転阻止部材５４がスライドする。また、回転阻止部材５４は、付勢部材であるスプリング５６によって欠歯ギア５１に対し近づく方向である矢印Ｅ方向へ付勢される。

ここで、回転阻止部材５４と突起部５１ｃの形状や位置は、加圧カム４２が下死点を通過してから、ギア部５１ａがラック部５０ａの通過領域である噛み合い位置まで到達しない区間で、突起部５１ｃが回転阻止部材５４と衝突するように設定される。

このために回転阻止部材５４は、スライドラック５０の先端の規制部５０ｂに当接する当接部５４ｂを有する。そして、図６（ａ）、（ｂ）に示したように、当接部５４ｂが、ロック位置５０１にあるスライドラック５０の規制部５０ｂに当接し、欠歯ギア５１の回転を妨げない退避位置で停止する。一方、スライドラック５０がロック位置５０１から解除位置５０２へ移動する際には、回転阻止部材５４はスライドラック５０の移動に伴って矢印Ｅ方向へ移動する。その後、図７（ａ）に示したように、回転阻止部材５４は、突起部５１ｃの移動領域まで侵入し、支持軸５５に長穴部５４ａ端部が当接して停止する動作位置まで移動する。

したがって、ロックハンドル２２の解除操作に伴って回転した欠歯ギア５１が、停止位置を超えて回転を続けた場合には、図７（ｂ）に示したように、動作位置まで移動した回転阻止部材５４に突起部５１ｃが衝突する。これにより、欠歯ギア５１及び加圧カム４２の回転を阻止することができる。本実施形態では、このように欠歯ギア５１の回転が阻止された状態で、欠歯部５１ｂがラック部５０ａの通過領域に対向するようにしている。

なお、スライドラック５０がロック位置５０１にあるとき、回転阻止部材５４は、規制部５０ｂと当接部５４ｂとが当接することによりスライドラック５０に押されて、突起部５１ｃの移動領域から退避する。このため、ロック位置では、回転阻止部材５４が、駆動モータ４７によって加圧カム４２が回転駆動される通常動作を妨げることはない。

本実施形態の場合、上述のように欠歯ギア５１の回転を阻止する回転阻止機構５００を備える。このため、転写ベルト３１を感光ドラム１５から離間させるようにロックハンドル２２を操作した際に、欠歯ギア５１がオーバーランして転写ベルト３１が感光ドラム１５に衝突することを防止できる。

また、本実施形態の場合、欠歯ギア５１が停止位置をオーバーランした場合でも、ギア部５１ａがラック部５０ａとの噛み合い位置まで到達する前に、欠歯ギア５１の回転を停止させることができる。そのため、ロックハンドル２２を解除位置２２２からロック位置２２１へ回動する際に、オーバーランした欠歯ギア５１と、移動するスライドラック５０の衝突による破損を防止することができる。

なお、オーバーランによる転写ベルト３１と感光ドラム１５との衝突を防止するだけであれば、回転阻止部材５４と突起部５１ｃの形状や位置は、上述の構成でなくても良い。即ち、加圧カム４２が上死点に到達する前に回転阻止部材５４と突起部５１ｃとが当接するようにすれば良い。また、この場合に、欠歯ギア５１を全周に歯があるギアとしても良い。

また、本実施形態のデジタルプリンタ１０は、ベルト部材として、記録材Ｐを吸着搬送しながらトナー像を転写する転写ベルト３１を備える。但し、ベルト部材が、感光ドラムなどの像担持体からトナー像が転写される中間転写ベルトのような他の態様であっても、本発明を適用することができる。

＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について、図８ないし図１０を用いて説明する。本実施形態の場合、上述の第１の実施形態に対して、転写ベルト移動機構の回転阻止機構が異なる。その他の構成及び作用については、第１の実施形態と同様であるため、以下、重複する説明及び図示は省略又は簡略にし、重複する符号、名称はそのまま使用して、異なる部分を中心に説明する。

本実施形態のハンドル連動駆動部３００ａは、スライド自在に支持され、ロックハンドル２２の回動動作に連動して移動するスライドラック６０と、カムシャフト４１と一体的に回転する欠歯ギア６１とを備える。スライドラック６０は、ロックハンドル２２の解除操作を行うと、ロックハンドル２２の回動に伴って、矢印Ｄ方向へ移動する。このとき、転写ベルト３１が感光ドラム１５に当接した位置にあると、ロックハンドル２２に設けられたラック部６０ａが、欠歯ギア６１のギア部６１ａと噛み合って、欠歯ギア６１を矢印Ｃ方向へ回転させる。さらに、欠歯ギア６１と一体的に回転する加圧カム４２は、位相が上死点から下死点へ移動して、転写ベルト３１を感光ドラム１５から退避させる。

また、ハンドル連動駆動部３００ａは、回転阻止機構６００を備え、欠歯ギア６１および加圧カム４２のオーバーランに起因する装置の破損を防止している。回転阻止機構６００は、ストッパ部である回転ストッパ６２と、当接部であるストッパ当接部６０ｂとを備える。

回転ストッパ６２は、欠歯ギア６１に対して回転自在に支持されている。回転ストッパ６２は、欠歯ギア６１が固定されたカムシャフト４１に回転自在に支持されている。回転ストッパ６２には、被係合部である突起部（ボス）６２ａが設けられている。突起部６２ａは、欠歯ギア６１に設けられた係合部である規制孔６１ｃに挿入されている。規制孔６１ｃは、欠歯ギア６１の回転方向に沿った長孔で、欠歯ギア６１の欠歯部６１ｂの領域内で突起部６２ａの移動を規制する。このため、欠歯ギア６１と回転ストッパ６２は、規制孔６１ｃ内での突起部６２ａの移動を許容しつつ、相対的な移動が規制される。

ストッパ当接部６０ｂは、次の条件を満たすように、スライドラック６０に形成されている。即ち、解除位置で回転ストッパ６２に設けられたストッパ６２ｂと当接して、スライドラック６０を噛み合い位置から解除位置までスライドさせた場合の欠歯ギア６１の回転方向と同方向の回転ストッパ６２の回転を阻止する。一方、ロック位置及び噛み合い位置ではストッパ６２ｂとは当接しないようにする。図示の例では、ラック部６０ａを含むスライドラック６０の先端部分までの範囲で、ラック部６０ａの歯先よりも高い位置にストッパ６２ｂとの当接面が位置するように形成されている。なお、ストッパ当接部６０ｂは、欠歯ギア６１とは欠歯ギア６１の回転軸方向に外れた位置に形成され、ストッパ６２ｂとは当接するが、欠歯ギア６１とは干渉しないようにしている。

このように構成される回転阻止機構６００の動作について、図９及び図１０を用いて説明する。図９（ａ）は、転写ベルト３１が感光ドラム１５に当接した状態、図９（ｃ）は、転写ベルト３１が感光ドラム１５から退避した状態を示す。また、図９（ｂ）、（ｄ）は、それぞれ、図９（ａ）から図９（ｃ）、および、図９（ｃ）から図９（ａ）の状態への移動過程を示す。

欠歯ギア６１は、画像形成動作に応じて転写ベルト３１を感光ドラム１５に対して接離させるために、駆動モータ４７によって回転駆動される加圧カム４２と一体的に矢印Ｃ方向へ回転する。また、回転ストッパ６２は、欠歯ギア６１の回転に伴って、突起部６２ａが規制孔６１ｃ内面との接離を繰り返しながら矢印Ｃ方向へ回転する。一方、スライドラック６０は、ロック位置において停止状態を維持する。

回転ストッパ６２に設けられたストッパ６２ｂと、スライドラック６０に設けられたストッパ当接部６０ｂは、スライドラック６０がロック位置にある場合には、互いが接触しないように、それぞれの形状が設定されている。

また、図９（ｃ）に示した、転写ベルト３１が感光ドラム１５から退避した状態においては、回転ストッパ６２は、スライドラック６０のラック部６０ａの移動経路（通過領域）中に侵入して停止する。このような場合には、矢印Ｄ方向に移動するスライドラック６０のストッパ当接部６０ｂが回転ストッパ６２と干渉する。

ところが、図１０（ａ）に示すように、ストッパ当接部６０ｂの干渉を受けた回転ストッパ６２は、規制孔６１ｃ内で矢印Ｃ方向へ回動して、ストッパ当接部６０ｂに乗り上げることで干渉をかわすことができる。そして、ロックハンドル２２の解除操作の際に、欠歯ギア６１が停止位置をオーバーランした場合には、図１０（ｂ）に示すように、ストッパ６２ｂがストッパ当接部６０ｂに衝突する。更に、規制孔６１ｃ内面が突起部６２ａに衝突して、欠歯ギア６１及び加圧カム４２の回転が阻止される。欠歯ギア６１及び加圧カム４２の回転を阻止する位置については、第１の実施形態と同様である。

ここで、規制孔６１ｃと突起部６２ａの相対的な可動範囲は、回転ストッパ６２が移動するストッパ当接部６０ｂと干渉せず、かつ、オーバーラン時に停止した欠歯ギア６１のギア部６１ａが噛み合い位置まで侵入しないように設定される。

本実施形態の場合、オーバーランした欠歯ギア６１の回転を、ストッパ６２ｂがストッパ当接部６０ｂに衝突するとともに、規制孔６１ｃ内面が突起部６２ａに衝突して停止させることができるので、装置の破損を防止することができる。また、スライドラック６０が移動中に回転ストッパ６２と干渉した場合でも、回転ストッパ６２がストッパ当接部６０ｂに乗り上げて、スライドラック６０との干渉をかわすことができる。

＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態について、図１１ないし図１３を用いて説明する。本実施形態の場合、上述の第１の実施形態に対して、転写ベルト移動機構の回転阻止機構が異なる。その他の構成及び作用については、第１の実施形態と同様であるため、以下、重複する説明及び図示は省略又は簡略にし、重複する符号、名称はそのまま使用して、異なる部分を中心に説明する。

ハンドル連動駆動部３００ｂは、スライド自在に支持され、ロックハンドル２２の回動動作に連動して移動するスライドラック７０と、カムシャフト４１と一体的に回転する欠歯ギア７１とを備える。欠歯ギア７１は、ギア部７１ａと欠歯部７１ｂとを有する。また、本実施形態においても、ハンドル連動駆動部３００ｂは回転阻止機構７００を備え、欠歯ギア７１および加圧カム４２のオーバーランに起因する装置の破損を防止している。回転阻止機構７００は、係合部であるストッパ部７１ｃと、被係合部であるストッパ当接部（回転規制部）７０ｂとを備える。

ストッパ部７１ｃは、欠歯ギア７１の側面に固定され、欠歯ギア７１と共に回転する。このようなストッパ部７１ｃは、欠歯ギア７１のギア部７１ａの回転方向（矢印Ｃ）上流側先頭の歯７１ｄと同位相に配置された歯面形状部７１ｅを有する。歯面形状部７１ｅの回転方向下流側の面の少なくとも先端部分は、歯７１ｄの回転方向下流側の歯面と同一面となるように形成されている。

ストッパ当接部７０ｂは、次の条件を満たすように、スライドラック７０に形成されている。即ち、解除位置でストッパ部７１ｃと当接して、スライドラック７０を噛み合い位置から解除位置までスライドさせた場合の欠歯ギア７１の回転方向と同方向のストッパ部７１ｃの回転を阻止する。一方、ロック位置及び噛み合い位置ではストッパ部７１ｃとは当接しないようにする。

図示の例では、ラック部７０ａを含むスライドラック７０の先端部分までの範囲で、ラック部７０ａの歯先よりも高い位置にストッパ部７１ｃとの当接面が位置するように形成されている。なお、ストッパ当接部７０ｂは、欠歯ギア７１とは欠歯ギア７１の回転軸方向に外れた位置に形成され、ストッパ部７１ｃとは当接するが、欠歯ギア７１とは干渉しないようにしている。

また、ストッパ当接部７０ｂは、ラック部７０ａの１つのラックの、ロックハンドル２２の解除動作時の移動方向（矢印Ｄ）側の歯面に一致させた斜面７０ｃを有する。図示の例では、ラック部７０ａの解除動作時の移動方向先端の歯面と一致させている。

このように構成される回転阻止機構７００の動作について、図１２及び図１３を用いて説明する。ロックハンドル２２の解除操作時に、欠歯ギア７１がオーバーランした場合には、図１２（ａ）に示すように、ストッパ部７１ｃがストッパ当接部７０ｂに衝突して欠歯ギア７１及び加圧カム４２の回転を阻止する。欠歯ギア７１及び加圧カム４２の回転を阻止する位置については、第１の実施形態と同様である。

一方、図１２（ｂ）に示すように、ストッパ部７１ｃが矢印Ｄ方向に移動するストッパ当接部７０ｂと干渉するような位置で停止してしまったときに、ロックハンドル２２の解除動作を行った場合について説明する。

図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、ラックの歯面形状を有する斜面７０ｃが、ストッパ部７１ｃの歯面形状部７１ｅに当接しながら移動することで、ラック部７０ａとギア部７１ａが噛み合い、転写ベルト３１を退避位置へ移動させることができる。

本実施形態の場合、オーバーランした欠歯ギア７１の回転を、ストッパ部７１ｃがストッパ当接部７０ｂに衝突して停止させることができるため、装置の破損を防止することができる。また、スライドラック７０が移動する際に、ストッパ当接部７０ｂがストッパ部７１ｃと干渉してしまう場合には、ラック部７０ａとギア部７１ａが噛み合って、欠歯ギア７１を回転させることで、装置の破損を防止することができる。

＜第４の実施形態＞
本発明の第４の実施形態について、図１４ないし図１６を用いて、図４を参照しつつ説明する。本実施形態の場合、上述の第１の実施形態に対して、転写ベルト移動機構の回転阻止機構が異なる。その他の構成及び作用については、第１の実施形態と同様であるため、以下、重複する説明及び図示は省略又は簡略にし、重複する符号、名称はそのまま使用して、異なる部分を中心に説明する。

ハンドル連動駆動部３００ｃは、回転阻止機構８００を備え、加圧カム４２のオーバーランに起因する装置の破損を防止している。本実施形態の場合、回転阻止機構８００は、アクチュエータであるソレノイド８０を有する。ソレノイド８０は、非通電状態で被係合部であるソレノイドアーム８１ａを係合部である突起部４２ａと係合可能な位置に移動させ、通電状態でソレノイドアーム８１ａを突起部４２ａと係合不能な位置に移動させる。以下、具体的に説明する。

ソレノイド８０は、搬送ユニット１３上に固定され、ソレノイドアーム８１ａとソレノイドアーム８１ａを矢印Ｄ方向へ付勢する弾性部材８１ｂを有する。加圧カム４２は、カムシャフト４１に固定され、加圧カム４２及びカムシャフト４１と共に回転する突起部４２ａを有する。突起部４２ａは、カムシャフト４１の直径方向に突出するように形成される。そして、突起部４２ａがソレノイドアーム８１ａと係合することにより、欠歯ギア５１及び加圧カム４２の回転を阻止する。

ソレノイドアーム８１ａと突起部４２ａの形状や位置は、加圧カム４２が下死点を通過してから、ギア部５１ａがラック部５０ａとの噛み合い位置まで到達しない区間で、突起部４２ａがソレノイドアーム８１ａと当接するように設定される。

このように構成される回転阻止機構８００の動作について、図１５を用いて説明する。図１５（ａ）に示すように、加圧カム４２が下死点から上死点へ移動するときにのみ、ソレノイド８０に通電状態とする。これにより、ソレノイドアーム８１ａが吸着され、ソレノイドアーム８１ａが位置８３に移動し、突起部４２ａの移動範囲から退避する。そして、加圧カム４２は自在に回転することが可能になる。

一方、図１５（ｂ）に示すように、加圧カム４２が上死点まで移動したら、ソレノイド８０への通電を解除（非通電状態と）する。これにより、ソレノイドアーム８１ａを再び位置８２に移動し、突起部４２ａの移動範囲に進入する。

このとき、加圧カム４２をロックハンドル２２の操作によって上死点から下死点に移動する過程で、ロックハンドル２２の急激な操作を行うと、ロックハンドル２２の動きに連動して回転した欠歯ギア５１および加圧カム４２がオーバーランする。しかし、位置８２に移動したソレノイドアーム８１ａに突起部４２ａが当接することで、欠歯ギア５１の回転を阻止することができる。

図１６に加圧カム４２が下死点から１回転する場合の一連の動作を示す。まず、加圧カム４２が下死点に位置すると（Ｓ１）、ソレノイド８０に通電され（Ｓ２）、ソレノイドアーム８１ａが位置８３に移動する（Ｓ３）。これにより加圧カム４２の回転が阻止されなくなり、加圧カム４２を上死点に移動でき（Ｓ４）、転写ベルト３１と感光ドラム１５とを当接させられる（Ｓ５）。この状態で、ソレノイド８０への通電を解除しておく（Ｓ６）。すると、ソレノイドアーム８１ａが位置８２に移動する（Ｓ７）。次に、転写ベルト３１を感光ドラム１５から離間させるべく、ロックハンドル２２を操作して、加圧カム４２を回転させて下死点に移動させる（Ｓ８）。このとき、加圧カム４２がオーバーランしても、突起部４２ａがソレノイドアーム８１ａに当接して、加圧カム４２がそれ以上回転することが阻止される。

本実施形態の場合、回転阻止機構８００を設けたことで、欠歯ギア５１が停止位置をオーバーランした場合でも、ギア部５１ａがラック部５０ａとの噛み合い位置まで到達する前に、欠歯ギア５１の回転を停止させることができる。更に、ソレノイド８０を使用することで、ソレノイド８０に意図的な通電を行わない限り機械の状態を問わず加圧カム４２の回転を規制することができ、急激なハンドル操作等における欠歯ギア５１のオーバーランを防止することができる。この結果、転写ユニットや欠歯ギア及びラックの破損を未然に防ぐことができる。

１０・・・デジタルプリンタ（画像形成装置）、１３・・・搬送ユニット（ベルトユニット）、１５・・・感光ドラム（像担持体）、２０・・・装置本体、２２・・・ロックハンドル（操作部）、２２１・・・ロック位置、２２２・・・解除位置、３１・・・転写ベルト（ベルト部材）、４２・・・加圧カム（接離部材）、４２ａ・・・突起部（係合部）、４５・・・一方向クラッチ（クラッチ）、４７・・・駆動モータ（モータ）、５０、６０、７０・・・スライドラック（スライド部材）、５０ａ、６０ａ、７０ａ・・・ラック部、５１、６１、７１・・・欠歯ギア（ギア）、５１ａ、６１ａ、７１ａ・・・ギア部、５１ｂ、６１ｂ、７１ｂ・・・欠歯部、５１ｃ・・・突起部（係合部）、５４・・・回転阻止部材（被係合部）、６０ｂ・・・ストッパ当接部（当接部）、６１ｃ・・・規制孔（係合部）、６２・・・回転ストッパ（ストッパ部）、６２ａ・・・突起部（被係合部）、７０ｂ・・・ストッパ当接部（被係合部、当接部）、７１ｃ・・・ストッパ部（係合部）、８０・・・ソレノイド（アクチュエータ）、８１ａ・・・ソレノイドアーム（被係合部）、５００、６００、７００、８００・・・回転阻止機構

Claims (8)

1. 装置本体内に配置される像担持体に接離可能に配置されたベルト部材を有するベルトユニットにおいて、
   回転駆動されることにより、前記ベルト部材を前記像担持体に接離させる接離部材と、
   前記接離部材と共に回転するギアと、
   前記ギアに対してスライド自在に配置され、スライド方向の一部に複数の歯が存在するラック部を有し、前記ラック部を前記ギアに噛合させつつスライドすることにより前記ギアを介して前記接離部材を回転させるスライド部材と、
   前記ベルト部材が前記像担持体に当接した状態で前記ラック部と前記ギアとが噛合しないロック位置から、前記ラック部と前記ギアとが噛合する噛み合い位置を通って、前記ベルト部材が前記像担持体から離れた状態で前記ラック部と前記ギアとが噛合しない解除位置までの間で、前記スライド部材を移動させる操作部と、
   前記ギアの回転に伴って移動する係合部と、前記解除位置で前記係合部と係合して前記ギアの回転を阻止し、前記ロック位置及び前記噛み合い位置では前記ギアの回転を阻止しない被係合部と、を有し、前記スライド部材を前記噛み合い位置から前記解除位置までスライドさせた場合に、前記ベルト部材が前記像担持体に当接しないように、前記ギアの回転を阻止する回転阻止機構と、を備えた、
   ことを特徴とするベルトユニット。
2. 前記ギアは、回転方向の一部に複数の歯が存在するギア部と、回転方向の他部に歯が存在しない欠歯部とを有する欠歯ギアであり、
   前記回転阻止機構は、前記スライド部材を前記噛み合い位置から前記解除位置までスライドさせた場合に、前記欠歯部が前記ラック部の通過領域に対向するように前記欠歯ギアの回転を阻止する、
   ことを特徴とする、請求項１に記載のベルトユニット。
3. 前記係合部は、前記ギアと共に回転する、
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のベルトユニット。
4. 前記被係合部は、前記解除位置で前記係合部と係合し、前記ロック位置及び前記噛み合い位置で前記係合部と係合しないように、前記スライド部材に連動して動作する、
   ことを特徴とする、請求項１ないし３のうちの何れか１項に記載のベルトユニット。
5. 前記ギアは、回転方向の一部に複数の歯が存在するギア部と、回転方向の他部に歯が存在しない欠歯部とを有する欠歯ギアであり、
   前記回転阻止機構は、前記欠歯ギアに対して回転自在に支持されたストッパ部と、前記解除位置で前記ストッパ部と当接して、前記スライド部材を前記噛み合い位置から前記解除位置までスライドさせた場合の前記欠歯ギアの回転方向と同方向の前記ストッパ部の回転を阻止し、前記ロック位置及び前記噛み合い位置では前記ストッパ部とは当接しないように、前記スライド部材に形成された当接部と、を有し、
   前記被係合部は、前記ストッパ部に設けられた突起部であり、
   前記係合部は、前記欠歯ギアに設けられ、前記欠歯部の領域内で前記突起部の移動を規制する規制孔である、
   ことを特徴とする、請求項１ないし３のうちの何れか１項に記載のベルトユニット。
6. 前記係合部は、前記ギアと共に回転するストッパ部であり、
   前記被係合部は、前記解除位置で前記ストッパ部と当接して、前記スライド部材を前記噛み合い位置から前記解除位置までスライドさせた場合の前記ギアの回転方向と同方向の前記ストッパ部の回転を阻止し、前記ロック位置及び前記噛み合い位置では前記ストッパ部とは当接しないように、前記スライド部材に形成された当接部である、
   ことを特徴とする、請求項１ないし３のうちの何れか１項に記載のベルトユニット。
7. 前記回転阻止機構は、非通電状態で前記被係合部を前記係合部と係合可能な位置に移動させ、通電状態で前記被係合部を前記係合部と係合不能な位置に移動させるアクチュエータを有する、
   ことを特徴とする、請求項１ないし３のうちの何れか１項に記載のベルトユニット。
8. 装置本体と、
   前記装置本体内に配置される像担持体と、
   前記像担持体に接離可能に配置されたベルト部材を有し、少なくとも前記ベルト部材を前記装置本体から引き出し可能な、請求項１ないし７のうちの何れか１項に記載のベルトユニットと、
   前記接離部材を回転駆動するモータと、
   前記接離部材と前記モータとの間に配置され、前記スライド部材を前記ロック位置から前記解除位置までスライドさせた場合の前記接離部材の回転が前記モータに伝達されることを防止するクラッチと、を備えた、
   ことを特徴とする画像形成装置。

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