JP5915244B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ベルト部材を有する転写装置を備えた画像形成装置に関する。

複写機、ＦＡＸ、プリンタ、あるいはこれら複数の機能を備えた複合機などの画像形成装置は転写装置を備えている。転写装置には、中間転写体となる中間転写ベルトとしてベルト部材を用いるものと、像担持体に対向配置され、転写材を搬送しながら転写材に像を転写する搬送ベルトとしてベルト部材を用いるものとがある。転写装置のこれらベルト部材は、一般に無端ベルトであり、複数のローラに張架されて回転移動が行われるが、回転移動方向に対して直交する方向（ローラ軸線方向、スラスト方向）にずれる、所謂ベルト寄りが発生する場合がある。複数のローラの平行度、ベルト厚み、ベルト周長、ベルトテンション等の要件が均等で誤差や偏差が無い理想的な状態でベルト部材が回転すれば、ベルト寄りは発生しない。しかし、実際には上述の要件に誤差や偏差があるためベルト寄りが発生する。このベルト寄りが発生すると、例えばベルト部材がローラから外れてしまう等の不具合が生じることがある。

近年、装置の小型化やレイアウトの制約に伴い、転写装置の厚み（高さ）が薄く、コストダウンのために転写装置のフレーム軽量化や樹脂化等が図られており、小型化を図ろうとするとフレーム剛性が低くなる傾向にある。フレーム剛性が低くなると、画像形成装置に転写装置を取り付けた時に転写装置のフレームが撓み等で変形するおそれがある。このようにフレームの変形が生じると、ベルト寄りの発生の誘発要因となるため、ベルト部材の寄り速度が速く、ベルト外れや斜行が発生し易くなる。

このため、複数のローラにベルト部材を張架して回転駆動を行うには、ベルト部材の寄り規制手段を設けることが必要となる。ベルト寄りを防止する技術としては、ベルトの内周面側や外周面側にベルト寄りを規制するガイド部材を設けることが知られている。ガイド部材がベルト部材の周長と同じもしくは長い場合、ベルトが屈曲したときやベルト内／外周面にブレードや像担持体などが接触したときにベルトの平面度やベルト走行性が悪くなって画像に悪影響を及ぼすため、ガイド部材の長さは、ベルト周長よりやや短い場合が多い。

ベルト内周面側にガイド部材を設ける技術としては、ベルトの両側にガイド部材を設け、これらガイド部材を受ける溝を、ベルト部材を張架するローラの両側に設け、ガイド部材の寄りを受けるものも知られている。また、特許文献１には、ベルト両側にガイド部材を設け、ベルト部材を張架するローラの両端面で両ガイド部材をそれぞれガイドしてベルト寄りを防止する技術が開示されている。ベルト部材とガイド部材とを一体成型してもいいが、コストの面からベルト部材の内周面にベルト内周長より１ｍｍ〜４ｍｍ短いガイド部材を両面テープなどで貼付した構成が一般的に広く用いられている。この技術によれば、ローラに溝を設けることなく、ベルト寄りを防止することができる。
特許文献２には、安定して回動移動し、良好なベルト走行性を得ることを目的として、ベルト部材を張架する一方のローラとなる駆動ローラを軸方向に移動しない構成とし、ベルト部材を張架する他方のローラとなる従動ローラを軸方向に移動可能な構成とすることで、ベルト部材の寄り速度を抑える構成が開示されている。

特許文献２のように、駆動ローラと従動ローラの位置が画像形成装置にセットする際や転写装置単体の状態で軸方向にずれていた場合、ベルト部材は回動移動方向にわたって斜行して張架されることになり、転写装置としてはその状態を保持しようとする。特に従動ローラがテンションローラとしても機能する場合、ベルト部材に張力を付与するために圧縮スプリングもしくは引張スプリング等の張力付与部材でベルト部材に付勢するが、力を付与したときの姿勢や転写装置の寸法誤差等によってベルト部材に押し付けられる方向が変わるため、駆動ローラと軸方向の位置が一致することは極めてまれである。

一方、ベルト部材には張力が付与されるので、回動することによって回動移動方向で真直ぐに張架されようとする力がガイド部材を介して従動ローラに作用する。駆動ローラが軸方向に移動しない場合、ベルト部材の回動による前記２つの力の釣り合いが取れる位置で従動ローラの位置が安定することになる。しかし、ガイド部材はベルト部材の内周長より短く、ベルト一周中で一箇所、ガイド部材がない部位（ガイド部材端部近傍部位）が存在するため、従動ローラや駆動ローラなどの対向部に前記部位が位置したとき、上述した力の釣り合いがくずれ、従動ローラに瞬間的に軸方向の力が作用することになる。この作用する力がある程度大きいと、従動ローラが軸方向に動くことによりベルト部材ピッチでベルト部材の位置変動が起こるため、ベルト部材の走行性が悪化し、主走査方向の色ズレが発生するという課題がある。

ベルトが斜行してしまうと、例えば、ベルト部材が像担持体からトナー像が転写される中間転写ベルトの場合、中間転写ベルトに転写されるトナー像の位置がずれてしまい、結果として画像の色ずれが発生してしまう。ベルト部材が像担持体とベルト部材との対向部に記録媒体を搬送する搬送ベルトの場合、記録媒体に転写されるトナー像の位置ずれによる画像の色ずれが発生してしまう。
本発明は、離脱状態においては駆動ローラに対して従動ローラ側に遊びがあり、装着状態においては駆動ローラと従動ローラとの平行度を保持することで、ベルト部材の斜行を防止して、良好なベルト走行性を得ることを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、駆動ローラと従動ローラ間に巻き掛けられたベルト部材と、駆動ローラの軸部を支持するフレーム部材と、従動ローラの軸部を駆動ローラの軸部の軸線方向と平行で、かつ、同軸線方向と異なる揺動方向に移動可能に支持する支持手段とを備え、画像形成装置本体に対して着脱可能な転写装置と、画像形成装置本体に設けられていて、転写装置を画像形成装置本体に装着したときに、駆動ローラの軸部を平行に保持する位置決め部と、画像形成装置本体に設けられていて、転写装置を画像形成装置本体に装着したときに、従動ローラの揺動方向への移動を規制して、駆動ローラの軸部と従動ローラの軸部を平行に保持する規制部を有し、支持手段は、従動ローラの軸部を一端側で支持し、他端側がフレーム部材に対し、揺動方向及び従動ローラによりベルト部材に張力を付与する方向に移動可能に支持されたアーム部材と、アーム部材を張力付与方向に付勢する付勢部材を有し、アーム部材は、従動ローラの軸線方向に移動可能にフレーム部材に支持されていることを特徴としている。

本発明によれば、ベルト部材を巻き掛けた従動ローラと駆動ローラのうち、従動ローラの軸部を、駆動ローラの軸部の軸線方向と平行で、かつ、同軸線方向と異なる揺動方向に移動可能に支持手段で支持し、画像形成装置本体に対して着脱可能とした転写装置を画像形成装置本体に装着したときに、駆動ローラの軸部を平行に保持する位置決め部及び転写装置を画像形成装置本体に装着したときに、従動ローラの揺動方向への移動を規制して駆動ローラの軸部と従動ローラの軸部を平行に保持する規制部を画像形成装置本体に設けたので、転写装置を画像形成装置本体に装着したときに、駆動ローラと従動ローラの各軸部の位置が、画像形成装置本体に設けた位置決め部と規制部に習うようになり、離脱状態においては駆動ローラに対して従動ローラ側に遊びがある転写装置であってもベルト部材が斜行を防止でき、良好なベルト走行性を得ることができる。

本発明が適用された画像形成装置の一実施形態の概略構成を示す図。 転写装置としての中間転写ユニットの主要部の構成を示す平面視図。 転写装置と従動ローラの支持手段の概略構成を示す側面図。 従動ローラの支持手段の構成を示す部分拡大斜視図。 画像形成装置本体に設けられた側板の構成を示す図。 側板に形成した位置決め部と規制部を構成をと示す側面図、 転写装置が画像形成装置本体から離脱した状態を示す側面図。 転写装置を画像形成装置本体に装着した初期状態を示す側面図。 転写装置を画像形成装置本体に完全装着した状態を示す側面図。

本発明は、転写装置が備えているベルト部材の蛇行防止に際し、ベルト部材が巻き掛けられた駆動ローラと従動ローラの平行度を両ローラの高さ方向の位置決めを画像形成装置本体にならわせることで組み付け誤差を小さくし、且つ、従動ローラ側の寄り規制手段におけるベルト部材の移動量を規制する力を、駆動ローラ側の寄り規制手段におけるベルト部材の移動量を規制する力より弱くすることで、ベルト部材の寄り力を低減させることが特徴になっている。

以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。最初に画像形成装置の全体構成と動作を説明し、そのあとに本発明の特徴部分について説明する。なお、いわゆる当業者は、特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における一形態であって、本願の特許請求の範囲を限定するものではない。

図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態の概略構成図である。この画像形成装置は、画像形成装置本体１００内に、像担持体となるドラム状の感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと、矢印Ａ方向に回転する駆動ローラ８と従動ローラ９に張架されて搬送するベルト部材からなり、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと対向配置されている中間転写体となる中間転写ベルト１０を備えた転写装置としての中間転写ユニット５０と、各感光体を帯電する帯電部材となる帯電ローラ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと、各帯電ローラで帯電された感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの表面を画像情報により変調された露光Ｌで露光して各感光体上に形成された静電潜像を現像剤となるトナーＴで現像する現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋと、各感光体上に現像された画像となるトナー像を転写するための転写バイアス手段となる１次転写ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを備え、各一次転写ローラへ印加されるバイアス電流により中間転写ベルト１０に各感光体上のトナー像を転写する中間転写方式のカラー画像形成可能なプリンタである。この画像形成装置は、中間転写ベルト１０上のトナー像を記録媒体となる用紙Ｓに転写する２次転写部材となる２次転写ローラ１２と、用紙Ｓに転写されたトナー像を定着する定着装置１６と、用紙Ｓを収納する給紙部となる用紙トレイ１３と、転写ベルト１０の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置２１も備えている。

画像形成装置本体１００は、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋが並列している方向の一方側（図１にの右側）に開口部が形成されていて、この開口部から中間転写ユニット５０を着脱可能とされている。

本形態において、中間転写ユニット５０は、駆動ローラ８、従動ローラ９、中間転写ベルト１０及び１次転写ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを備えていて、画像形成装置本体１００に対して着脱可能に構成されている。

図１に示すように、ベルトクリーニング装置２１を構成するウレタンゴムよりなるクリーニングブレード２２は、中間転写ベルト１０に押し当てられ、トナーを堰き止めて清掃する構成となっている。ベルトクリーニング装置２１では、クリーニングしやすくするために、固形潤滑剤２３を潤滑剤塗布部材手段２４によりベルト表面に塗布するとともに、固形潤滑剤２３を潤滑剤塗布手段２４で削り取るために、スプリングのような弾性体である潤滑剤加圧手段２５により、固形潤滑剤２３を所定範囲の力で潤滑剤塗布手段２４に圧接している。潤滑剤塗布手段２４による中間転写ベルト１０への振動を抑制するために、本形態では、中間転写ベルト１０を外側から内側に加圧する加圧ローラ２６を備えていて、この加圧ローラ２６で中間転写ベルト１０をベルト内側から加圧している。本形態では加圧ローラ２６を中間転写ベルト１０の内側に設けて同ベルトを加圧しているが、中間転写ベルト１０の外側に設けて同ベルトを加圧しても同様の効果を得ることができる。

１次転写ローラ１１Ｋ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙのうちカラー用の１次転写ローラ１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙは、図示しない接離機構で中間転写ベルト１０と接離可能に構成されていて、フルカラーモード時には１次転写ローラ１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙが離間しているモノクロモードの状態から中間転写ベルト１０に当接し、中間転写ベルト１０を押し伸ばした状態でそれぞれの各感光体に中間転写ベルト１０が当接して巻き付くように構成されている。モノクロ用の１次転写ローラ１１Ｋは、前記の接離機構によらずして中間転写ベルト１０が巻き付いている。

２次転写ローラ１２は、中間転写ベルト１０を介して駆動ローラ８と接触するように配置されていて、中間転写ベルト１０との間に２次転写ニップを形成している。２次転写ローラ１２の回転軸には、図示しない駆動歯車によって駆動力が与えられており、その周速は中間転写ベルト１０の周速に対して、略同一となるよう調整されている。２次転写ローラ１２には、２次転写バイアスが印加されるように構成されている。

次に画像形成装置における画像形成動作について説明する。図示しないパソコン等の外部出力装置で作成された原画像信号が画像処理部（図示せず）に入力されると、適切な画像処理が行われて入力画像信号が露光Ｌ（レーザ光線）を変調され、光照射装置７から帯電ローラ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋにより一様帯電された感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの表面にラスタ照射される。各感光体の表面に露光Ｌがラスタ照射されると、露光部分の電位が下がり、各感光体上には入力画像信号に対応した静電潜像が形成される。

感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上に形成された静電潜像は、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋが備えたそれぞれの色のトナーＴを現像ローラ４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋで供給することで現像され、各感光体上に可視像となるトナー像が形成される。感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上に形成されたトナー像は、各感光体に対向して配置され、１次転写バイアスが印加される１次転写ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの作用により、駆動ローラ８の矢印Ａ方向への回転に伴って搬送される中間転写ベルト１０上に一次転写され、２次転写ローラ１２に向かって搬送される。

一方、用紙トレイ１３に収納されていた用紙Ｓは、中間転写ベルト１０と２次転写ローラ１２との間に形成される２次転写ニップに向かって給紙ローラ１４とレジストローラ１５によって供給され、２次転写バイアスが作用している二次転写ローラ１２により中間転写ベルト１０上のトナー像が用紙Ｓ上に転写される。用紙Ｓ上に転写されたトナー像は、定着装置１６が備える定着ローラ１７と加圧ローラ１８の間に形成される定着ニップ部に搬送されて未定着トナーが用紙Ｓに定着され、所望の画像（印刷物）が得られる。画像が定着された用紙Ｓは、画像形成装置本体１００の上部に形成された排紙トレイ２０に排紙ローラ対１９によってスタックされる。用紙Ｓ上へのトナー像の転写が終了した転写ベルト１０の表面に付着した残留トナーなどの付着物は、ベルトクリーニング装置２１によりクリーニングされ、１枚の用紙Ｐに対する画像形成動作が終了する。そして、最初の画像形成動作から予め設定された印刷枚数分だけ画像形成動作が実行されることで、１つのジョブが終了する。トナー像を中間転写ベルト１０に転写した各感光体は、それぞれのクリーニング手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋによって、残留しているトナーを除去される。

次に本発明の主要部となる中間転写ユニット５０について説明する。
中間転写ベルト１０は、図２、図３に示すように、駆動ローラ８と従動ローラ９により張架されており、画像形成装置本体１００に装着されたときに、図示しない駆動モータによって図中半時計周り方向に回転移動されるように構成されている。中間転写ベルト１０のプロセス速度は１５０ｍｍ／ｓｅｃに調整されている。駆動ローラ８は、図２に示すように、用紙Ｓの幅方向Ｗに延びる軸部８０の外周面にゴム層８１を備えるとともに、ゴム層８１の軸方向に位置する両端に介装部材となるカラー部材８２、８３を備えている。カラー部材８２、８３は、後述するガイド部材６０、６１と相まって、中間転写ベルト１０の軸線方向の位置を駆動ローラ８側で規制する第１の寄り規制手段１１０を構成している。本形態では、用紙Ｓの幅方向Ｗと軸部８０の軸線方向とは同一方向としている。

中間転写ユニット５０は、駆動ローラ８の軸部８０を支持するフレーム部材５１，５２と、従動ローラ９の軸部９０を駆動ローラ８の軸部８０の軸線方向Ｗと平行で、かつ、同軸線方向Ｗと異なる図３に矢印Ｃで示す揺動方向に移動可能に支持する支持手段１３０を備え、画像形成装置本体１００に対して着脱可能とされている。

駆動ローラ８および各１次転写ローラは、互いに対向配置されたフレーム部材５１，５２によって回転可能に支持されている。駆動ローラ８は、その軸部８０がフレーム部材５１，５２に図示しない軸受を介して回転可能に支持されている。なお、図２、図３において、１次転写ローラの構成は、本発明の特徴部分ではないので省略している。

本形態では、軸線方向に位置する駆動ローラ８の端面８ａ、８ｂとガイド部材６０、６１との間にカラー部材８２，８３を設け、中間転写ベルト１０が軸線方向に移動した際に、ガイド部材６０、６１とカラー部材８２，８３とが接触することで中間転写ベルト１０の軸線方向への移動を規制するが、カラー部材８２，８３を設けること無く、駆動ローラ８の端面８ａ、８ｂに対向するように、ガイド部材６０、６１を配置し、中間転写ベルト１０が軸線方向に移動した際に、ガイド部材６０、６１を駆動ローラ８の端面８ａ、８ｂで直接接触させて中間転写ベルト１０の軸線方向への移動を規制してもよい。この場合、駆動ローラ８側の寄り規制手段１１０は、駆動ローラ８の端面８ａ、８ｂとガイド部材６０、６１で構成されることになる。

軸部８０の一方の端部には、図２に示すように、駆動ローラ８を駆動するための入力歯車Ｇ１が固定されている。この入力歯車Ｇ１は、中間転写ユニット５０を画像形成装置本体１００に装着したときに、図示しない駆動モータによって回転駆動される駆動歯車Ｇ２と噛み合うように構成されている。本形態において、入力歯車Ｇ１と駆動歯車Ｇ２には、はすば歯車が用いられていている。このため、駆動ローラ８への駆動力の伝動はなめらかで静かに行われ、同時に駆動ローラ８の軸線方向位置を片方向へ規制することができる。また、はすば歯車で中間転写ベルト１０を駆動すると、駆動ローラ８にスラスト力が作用するため、駆動ローラ８を含むフレーム部材５１，５２の位置が安定し、安定した中間転写ベルト１０の走行性を実現して、画像の安定性を確保することができる。

図２に示すように、ガイド部材６０、６１は、中間転写ベルト１０の内周面に両面テープなどによって貼付されて、中間転写ベルト１０の幅方向Ｗに位置する両側に配置されている。ガイド部材６０，６１は、ウレタンゴムなどを単層または複数層に構成して耐摩耗性を高めている。本形態では、駆動ローラ８の両端に設けたカラー部材８２、８３の側面８２ａ、８３ａによってガイド部材６０、６１の内側面６０ａ、６１ａの位置を規制することにより、中間転写ベルト１０の位置を規制している。

なお、本形態において、中間転写ベルト１０の寄り規制の手法として、中間転写ベルト１０の内周面に貼付したガイド部材６０，６１を用いているが、本発明はこれに限定するものではなく，中間転写ベルト１０の外周面にガイド部材６０，６１を貼付して用いた形態や、中間転写ベルト１０の端部を、たとえばカラー部材８２，８３によって直接接触させて規制する手法であっても同様の効果を得ることができる。

図２に示すように、ローラ部材で構成された従動ローラ９は、テンションローラであって、用紙Ｓの幅方向Ｗに延びるローラ軸９０に回転可能に支持されている。本形態では、用紙Ｓの幅方向Ｗと軸部９０の軸線方向とは同一方向としている。従動ローラ９は、カラー部材８２とガイド部材６０あるいはカラー部材８３とガイド部材６１とがそれぞれ接触したときに、ローラを軸線方向に追勢したとしても、ガイド部材６０，６１とは接触しないように、駆動ローラ８の全長Ｌよりも、その全長Ｌ１が短くなるように設定されている。つまり、従動ローラ９の軸線方向Ｗに位置する端面９ａ、９ｂは、駆動ローラ８の端面８ａ、８ｂよりも中間転写ベルト１０の中心側に配置されている。本形態では、従動ローラ９の端面９ｂ，９ａとガイド部材６０，６１とで第２の寄り規制手段１２０を構成していて、駆動ローラ８のカラー部材８２，８３とガイド部材６０，６１とが接触しているときには、従動ローラ９の端面９ｂ，９ａとガイド部材６０，６１とが非接触状態となるように、従動ローラ９の端面９ｂ，９ａとガイド部材６０，６１の間に隙間Ｓ１、Ｓ２が形成されるように、その全長が規定されている。

すなわち、従動ローラ９の全長Ｌ１は、駆動ローラ８の全長Ｌよりも短く、両者の全長を２分割する中心線を同一線上に位置させたときに、従動ローラ９の端面９ａ，９ｂとガイド部材６０，６１の内側面６０ａ，６１ａとの間に隙間Ｓ１、Ｓ２が形成されるように構成されている。

第２の寄り規制手段１２０としては、軸部９０の両端にカラー部材８２，８３を配置して、カラー部材８２，８３とガイド部材６０，６１とで構成してもよい。この場合でも、駆動ローラ８のカラー部材８２，８３とガイド部材６０，６１とが接触しているときには軸部９０のカラー部材８２，８３とガイド部材６０，６１とが非接触状態となるように構成するのが好ましい。

上述したような駆動ローラ８と従動ローラ９の位置が、画像形成装置本体１００に中間転写ユニット５０を装着（セット）する際や、画像形成装置本体１００から離脱された中間転写ユニット５０単体の状態で軸方向にずれていた場合、中間転写ベルト１０は回転移動方向にわたって斜向／蛇行して張架されることになり、中間転写ユニット５０としてはその状態を保持しようとする。

一方、中間転写ベルト１０には従動ローラ９によって矢印Ｂで示す方向にテンションが付与されているので、回動することによって回動移動方向で真直ぐに張架されようとする力がガイド部材６０，６１を介して従動ローラ９に作用する。駆動ローラ８が軸線方向に移動しない場合、中間転写ベルト１０の回動による前記２つの力の釣り合いが取れる位置で従動ローラ９の位置が安定することになる。

しかし、ガイド部材６０，６１は中間転写ベルト１０の内周長より短く、ベルト一周中で一箇所、ガイド部材がない部位（ガイド部材端部近傍部位）が存在する。このため、従動ローラ９や駆動ローラ８などの対向部に前記部位がきたとき、上述した力の釣り合いがくずれ、従動ローラ９に瞬間的に軸線方向の力が作用することになる。この力がある程度大きいと、従動ローラ９が軸線方向に動くことにより、中間転写ベルト１０のピッチでベルトの位置変動が起こり、中間転写ベルト１０の走行性が悪化し，主走査方向の色ズレが発生することが懸念されている。

このため、本形態では、中間転写ユニット５０セットする際や中間転写ユニット５０単体の状態で従動ローラ９が軸方向にずれていたとしても，ガイド部材６０，６１に対して従動ローラ９の端面９ａ、９ｂに対して十分な距離があるため、ベルト走行性を悪化させることがない。

つまり、第２の寄り規制手段１２０における中間転写ベルト１０の軸線方向への移動量を規制する力の方が、第１の寄り規制手段１１０における中間転写ベルト１０の軸線方向への移動量を規制する力より弱く設定されていることになる。

第１及び第２の寄り規制手段としては、上記のものではなく、駆動ローラ８と従動ローラ９とに、それぞれ同軸上にフランジを配置し、各フランジを中間転写ベルト１０に対して各ローラ側に向けて付勢手段で付勢する周知の構成であってもよい。

支持手段１３０は、図２に示すように、従動ローラ９の軸部９０の両端を一端側１３１ａでそれぞれ支持し、他端側１３１ｂがそれぞれフレーム部材５１，５２に対し、揺動方向Ｃ及び従動ローラ９により中間転写ベルト１０に張力を付与する方向（以下「張力付与方向」と記す）Ｂに移動可能に支持された一対のアーム部材１３１と、各アーム部材１３１を張力付与方向Ｂに付勢する付勢部材となる一対の引張りコイルばね１３２を有している。

各アーム部材１３１の他端側１３１ｂには、図３、図４に示すように張力付与方向Ｂに延びる長穴１３１ｃが形成されている。この長穴１３１ｃは、図４に示すように、フレーム部材５１，５２から軸線方向にそれぞれ突起し、貫通穴５４を有するボス部５３が挿入可能に形成されている。図４では、フレーム部材５２のボス部５３のみを示している。ボス部５３の貫通穴５４には、フレーム部材５１，５２よりも外側から板状のブロック部材１３７を介して支持ピン１３６がそれぞれ回転可能に挿入される。

各アーム部材１３１のうち、長穴１３１ｃの揺動方向Ｃとなる上部と下部には、張力付与方向Ｂに延びるスライド部１３１ｄ、１３１ｅがそれぞれ幅方向Ｗに突出するように設けられている。各ブロック部材１３７のうち、アーム部材１３１に対向する面には、張力付与方向Ｂに延びる上下一対の溝状のスライド支持部１３７ａ、１３７ｂが設けられている。支持ピン１３６をボス部５３の貫通穴５４に挿入し、フレーム部材５１，５２にブロック部材１３７を取り付けた状態で、スライド支持部１３７ａ、１３７ｂはスライド部１３１ｄ、１３１ｅを張力付与方向Ｂに移動可能に支持するものである。

図４に示すように、各スライド支持部１３７ａ、１３７ｂの上下方向（揺動方向Ｃ）への幅は、スライド部１３１ｄ、１３１ｅの上下方向（揺動方向Ｃ）への幅よりも大きく形成されている。各アーム部材１３１は、各スライド支持部１３７ａ、１３７ｂの幅とスライド部１３１ｄ、１３１ｅの幅の差分だけ、ブロック部材１３７とフレーム部材５１，５２に対して揺動方向Ｃに揺動可能である。各スライド支持部１３７ａ、１３７ｂの幅方向Ｗへの溝の深さは、各スライド部１３１ｄ、１３１ｅの幅方向Ｗへの突出量よりも大きく形成されている。各アーム部材１３１は、各スライド支持部１３７ａ、１３７ｂの溝の深さとスライド部１３１ｄ、１３１ｅの突出量との差分だけ、ブロック部材１３７とフレーム部材５１，５２に対して従動ローラ９の軸線方向に移動可能である。

このように、各アーム部材１３１は、ブロック部材１３７とフレーム部材５１，５２とによって遊びをもって挟まれることで、張力付与方向Ｂに移動可能かつ、支持ピン１３６を中心に揺動方向Ｃに移動可能とされているとともに、従動ローラ９の軸線方向に移動可能に支持されている。このため、各アーム部材１３１に軸部９０の両端を固定される従動ローラ９は、張力付与方向Ｂ及び揺動方向Ｃに移動可能に支持手段１３０によって支持されることになる。なお、軸部９０の両端は、その一部が切りかかれて断面Ｄ形状とされていて、アーム部材１３１に回転しないように支持されている。

図２に示すように、フレーム部材５１，５２は、両者を掛け渡すように配置された連結部材１３３によって一体化されている。連結部材１３３には、各アーム部材１３１の他端１３１ｂにそれぞれの一端１３４ａが接触する作動アーム１３４が、それぞれ回転可能に支持しされている。各引張りコイルばね１３２は、その一端が連結部材１３３の中央に形成されたバネ掛け部１３５に引っ掛けられ、その他端が作動アーム１３４の他端１３４ｂにそれぞれ引っ掛けられていて、作動アーム１３４を介してアーム部材１３１を張力付与方向Ｂに移動する方向へ付勢している。

図５に示すように、画像形成装置本体１００内には、互いに対向して幅方向（軸線方向）Ｗに、金属製の側板１０１，１０２が配置されている。側板１０１と側板１０２とは、仕切板１０３によってＨ型となるように連結されている。本形態では、仕切板１０３の下方に用紙トレイ１３が配置され、仕切板１０３の上部に中間転写ユニット５０が配置される。

側板１０２には、中間転写ユニット５０を側板１０１側に向かって付勢するため部材として板ばね１０６が装着されている。画像形成装置本体１００に中間転写ユニット５０が装着されると、中間転写ユニット５０のフレーム部材５１に形成されたスラスト位置決めリブ５５は、板ばね１０６の作用により側板１０２に付勢されてローラ軸方向の位置が規制される。

つまり、板ばね１０６は、駆動ローラ８を軸線方向に付勢する付勢手段を構成している。また、本形態では、板バネ１０６による付勢方向と、はすば歯車で構成された入力歯車Ｇ１と駆動歯車Ｇ２の回転によって駆動ローラ８を付勢させる方向とが略一致するように構成している。このため、板ばね１０６単体による軸線方向位置を規制する場合よりも、さらに効率よく駆動ローラ８の軸線方向位置を規制することができるため、より安定したベルト走行性を実現することができ、画像の安定性を確保することができる。

図６に示すように、側板１０１と側板１０２には、中間転写ユニット５０を画像形成装置本体１００に装着したときに、駆動ローラ８の軸部８０を平行に保持する位置決め部と１０４と、従動ローラ９の揺動方向Ｃへの移動を規制して、駆動ローラ８の軸部８０と従動ローラ９の軸部９０とを平行に保持する規制部１０５とが形成されている。

位置決め部１０４は、側板１０１，１０２を軸線方向に貫通する長穴として形成されている。位置決め部１０４と、中間転写ユニット５０の着脱側に位置する側板端部１０１ａ、１０２ａの間に位置する側板１０１，１０２の内面には、軸部８０を位置決め部１０４まで案内するガイドリブ１０４Ａ、１０４Ｂが上下に配置されている。位置決め部１０４及びガイドリブ１０４Ａ、１０４Ｂの間隔は、軸部８０の直径よりも幾分大きい形成されていて、軸部８０の両端がスムーズに側板端部１０１ａ、１０２ａ側から画像形成装置本体１００の奥側（図中左側）となる装着方向Ｂ１に移動可能に形成されている。側板１０１，１０２に形成される位置決め部１０４の位置は、互いに対向し、同一の長さ、同一の高さに設定されている。符号Ｂ２は装着方向Ｂ１と反対方向である中間転写ユニット５０の離脱方向を示す。

規制部１０５は、側板１０１，１０２の内面に形成されたガイドレール１０５Ａ、１０５Ｂで形成された溝部として構成されている。互いに対向して上下に配置されたガイドレール１０５Ａ、１０５Ｂの間隔は、側板端部１０１ａ、１０２ａ側においては、従動ローラ９の軸部９０の直径よりもやや大きく形成されていて、装着方向Ｂ１に位置する端部１０５ａにおいては軸部９０の直径と同寸法となるように形成されている。端部１０５ａは、位置決め部１０４によって駆動ローラ８の軸部８０の装着方向Ｂ１への位置決めがなされたときに、従動ローラ９の軸部９０が位置するように形成されている。

ガイドレール１０５Ａは、ガイドレール１０５Ｂよりも側板端部１０１ａ、１０２ａ側で短く形成されていて、中間転写ユニット５０を画像形成装置本体１００に装着する際に、従動ローラ９の軸部９０を溝部内に落としめるように形成されている。

本形態において、中間転写ベルト１０を画像形成装置本体１００から脱着する際の移動方向（Ｂ１、Ｂ２）と、従動ローラ９による中間転写ベルト１０への張力付与方向Ｂとが略一致するように形成されている。この方向とは本形態ではほぼ水平方向であり、位置決め部１０４と規制部１０５が延在する方向である。

このような構成における中間転写ユニット５０の着脱動作と位置決めについて説明する。
図７は、画像形成装置本体１００から離脱している中間転写ユニット５０を示す。この状態において、駆動ローラ８はフレーム部材５１，５２によって支持されているので、その位置が固定されているのに対し、従動ローラ９は、中間転写ベルト１０を張力付与方向Ｂに付勢されてはいるが、フレーム部材５１，５２に対しては支持手段１３０によって揺動方向Ｃに移動可能に支持されているので、支持ピン１３６を中心にフレーム部材５１，５２に対して自重によって垂れ下がった状態にある。無論この状態において、駆動ローラ８の軸部８０と従動ローラ９の軸部９０平面視においては互いに平行とされているが、その状態は弾性的に維持されているため、駆動ローラ８の軸部８０に対して、従動ローラ９の軸部９０の位置は変位可能とされている。

この状態で図８に示すように、中間転写ユニット５０を側板端部１０１ａ、１０２ａ側から画像形成装置本体１００に挿入する。このとき、軸部９０の両端を側板１０１，１０２に形成した規制部１０５のガイドレール１０５Ａ、１０５Ｂの間に挿入し装着方向Ｂ１に押込み、中間転写ユニット５０が装着方向Ｂ１に移動すると、駆動ローラ８の軸部８０の両端がガイドリブ１０４Ａ、１０４Ｂの間に挿入される。

軸部９０と軸部８０とが、それぞれガイドレール１０５Ａ、１０５Ｂとガイドリブ１０４Ａ、１０４Ｂの間に挿入された状態で、中間転写ユニット５０をさらに装着方向Ｂ１に移動すると、図９に示すよう、軸部８０が位置決め部１０４の端部１０４ａに接触し、この位置で軸部８０の装着方向Ｂ１への移動が規制されるとともに中間転写ユニット５０の装着方向Ｂ１への移動も規制されて位置決めがなされる。一方、軸部９０は、軸部８０の装着方向Ｂ１への移動が規制されると、ガイドレール１０５Ａ、１０５Ｂの先端１０５ａに位置する。また、この先端１０５ａは軸部９０の直径と同寸法と狭められているので、軸部９０の揺動方向Ｃへの移動が規制されることで、位置きめがなされる。

つまり、駆動ローラ８と従動ローラ９の相対位置は、駆動ローラ８に対して従動ローラ９を移動可能に構成することで、中間転写ユニット５０内の部品積みあがりを無視できる。このため、中間転写ユニット５０を画像形成装置本体１００に装着し、駆動ローラ８の軸部８０と従動ローラ９の軸部９０とを、側板１０１，１０２に形成した位置決め部１０４と規制部１０５との位置に習わせて位置決めすることができるので、中間転写ユニット５０側の部品積みあがりによる誤差や捩れを無視でき、理想状態である平行に近い状態で位置決めすることができ、中間転写ベルト１０の寄り速度を抑制することができる。このような寄り速度を抑制することは、安定したベルト走行性を実現することができ、画像の安定性を確保することができる。

本形態にかかる中間転写ユニット５０は、画像形成装置本体１００からの離脱状態においては従動ローラ９側が撓みやすく、画像形成装置本体１００に装着したときには側板１０１，１０２に形成された位置決め部１０４と規制部１０５によって位置決めがなされ、側板１０１，１０２と一体化することにより剛性が保持されるように構成されている。つまり中間転写ユニット５０側を寸法的に遊びのない構成とすると、各構成要素の寸法公差の積み上げによって、組み付けのばらつきが生じて、誤差やねじれの要因となる。このばらつきを少なくするためには、厳しい精度管理が要求されることになるとともに、元来剛性の高い側板１０１，１０２に対し、ねじれのある中間転写ユニット５０を装着すると、そのねじれ分を側板１０１，１０２や中間転写ユニット５０で吸収することができない。

しかし、本形態のように、中間転写ユニット５０側の剛性を、従動ローラ９側を、支持手段１３０を介して移動可能に構成して意図的に弱く構成し、側板１０１，１０２に装着したときに、側板１０１，１０２に形成した位置決め部１０４と規制部１０５に習うようにすることで、側板１０１，１０２（位置決め部１０４と規制部１０５）側の位置精度を出しておくことで、中間転写ユニット５０側での精度管理を厳密にしなくても、画像形成装置本体１００への装着状態においては、中間転写ユニット５０のねじれを抑えることができる。このため、中間転写ベルト１０の軸線方向への移動や斜行を防止することができる。つまり、駆動ローラ８に対する従動ローラ９のねじれを低減することができ、平行度の高さ、駆動ローラ８の軸部８０に対する従動ローラ９の軸部９０を平行に保持することができる。

すなわち、本形態においては、駆動ローラ８側と従動ローラ９側の平行度を画像形成装置本体１００に配置した側板１０１，１０２に装着することで保持して、基本的な中間転写ベルト１０の斜行を防止する。そして、側板１０１，１０２に装着した状態で、中間転写ベルト１０の巻き掛け位置により、斜行が発生した場合には、駆動ローラ８側ではガイド部材６０，６１と駆動ローラ８の軸部８０に装着したカラー部材８２，８３との接触により軸線方向への移動を規制する。また、従動ローラ９側においては、ガイド部材６０，６１と従動ローラ９の端面９ａ、９ｂとの接触が部分的に途切れてしまうと、軸線方向に従動ローラ９が移動するので、予め従動ローラ９の端面９ａ、９ｂとガイド部材６０，６１とを接触しない構成とすることで、従動ローラ９の端面９ａ、９ｂとガイド部材６０，６１との接離動作に伴う軸線方向へのずれの発生がなくなり、画像の位置ずれを抑制して良好な画像を得られる構成とした。

駆動ローラ８と従動ローラ９の平行度を両ローラの高さ方向（揺動方向Ｃ）の位置決めを側板１０１，１０２（位置決め部１０４と規制部１０５）にならわせることで小さくし、且つ、従動ローラ９側の第２の寄り規制手段１２０における中間転写ベルト１０の移動量を規制する力の方を、駆動ローラ８側の第１の寄り規制手段１１０における中間転写ベルト１０の移動量を規制する力より弱くすることで、中間転写ベルト１０の寄り速度の抑制が可能となり、ベルト走行性を確保することができる。

本形態では、支持手段１３０で、従動ローラ９の軸部９０をアーム部材１３１で揺動方向Ｃと張力付与方向Ｂに移動可能に支持するとともに、アーム部材１３１を引張りコイルばね１３２で張力付与方向Ｂに付勢するので、従動ローラ９をテンションローラとして機能させることができるので、個別にテンションローラを配置する場合に比べて、部品点数を減らすことができ、安価に中間転写ベルト１０の寄り速度を低下することが可能となり，ベルト走行性を確保することができる。

本形態では、中間転写ユニット５０を画像形成装置本体１００から脱着する際の移動方向Ｂ１、Ｂ２と、中間転写ベルト１０への張力付与方向Ｂを略一致する方向としているので、従動ローラ９の移動方向の規制と脱着時のガイドとを共通使用することが可能となり，省スペース化を図ることができる。

本形態では、第２の寄り規制手段１２０を構成する、駆動ローラ８の端面８ａ、８ｂまたは駆動ローラ側のカラー部材８２，８３とガイド部材６０，６１とが接触しているときには、従動ローラ９の端面９ａ、９ｂまたは従動ローラ用のカラー部材８２，８３とガイド部材６０，６１とが非接触状態となるように構成したので、第２の寄り規制手段１２０のコストを抑制でき、安価に中間転写ベルト１０の走行性を確保することができ，画像の安定性を確保することができる。

上記形態では、本発明の適用例として転写装置を中間転写ユニット５０として例示したが、たとえば、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと対向するベルト外周面で画像となるトナー像が転写される用紙Ｓを搬送し、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上に形成されたトナー像を用紙Ｓに転写する転写搬送ベルトユニットに適用しても、上記形態と同様の効果を得ることができる。

転写装置を適用する画像形成装置としては、電子写真方式の画像形成装置に限定されるものではなく、インクをノズル先端から噴射して画像を用紙Ｓに形成する画像形成装置に適用してもよい。この場合、転写装置は、そのベルト部材で、ノズル先端と対向する位置で用紙Ｓを移動する搬送装置として用いることができる。

本発明の適用は、カラー画像形成装置に限定されるものではなく、モノクロの画像形成装置にも適用することができる。

２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ） 像担持体
８ 駆動ローラ
８ａ、８ｂ 駆動ローラの端面
９ 従動ローラ
９ａ、９ｂ 従動ローラの端面
１０ 中間転写ベルト（ベルト部材）
１１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ） 転写バイアス手段
５０ 中間転写ユニット（転写装置）
５１，５２ フレーム部材
６０，６１ ガイド部材
８０ 駆動ローラの軸部
８２、８３ カラー部材
９０ 従動ローラの軸部
１００ 画像形成装置本体
１１０ 第１の寄り規制手段
１２０ 第２の寄り規制手段
１３０ 支持手段
１０４ 位置決め部
１０５ 規制部
１３１ アーム部材
１３１ａ 一端側
１３１ｂ 他端側
１３２ 付勢部材
Ｂ 張力付与方向
Ｂ１、Ｂ２ 脱着移動方向
Ｃ 揺動方向
Ｇ１ 入力歯車
Ｇ２ 駆動歯車
Ｓ 記録媒体

特開平９−１１４２６６号公報 特開２００２−０１４５７０号公報

Claims (10)

1. 駆動ローラと従動ローラ間に巻き掛けられたベルト部材と、前記駆動ローラの軸部を支持するフレーム部材と、前記従動ローラの軸部を前記駆動ローラの軸部の軸線方向と平行で、かつ、同軸線方向と異なる揺動方向に移動可能に支持する支持手段とを備え、画像形成装置本体に対して着脱可能な転写装置と、
   前記画像形成装置本体に設けられていて、前記転写装置を前記画像形成装置本体に装着したときに、前記駆動ローラの軸部を平行に保持する位置決め部と、
   前記画像形成装置本体に設けられていて、前記転写装置を前記画像形成装置本体に装着したときに、前記従動ローラの揺動方向への移動を規制して、前記駆動ローラの軸部と前記従動ローラの軸部を平行に保持する規制部を有し、
   前記支持手段は、前記従動ローラの軸部を一端側で支持し、他端側が前記フレーム部材に対し、前記揺動方向及び前記従動ローラにより前記ベルト部材に張力を付与する方向に移動可能に支持されたアーム部材と、前記アーム部材を張力付与方向に付勢する付勢部材を有し、
   前記アーム部材は、前記従動ローラの軸線方向に移動可能に前記フレーム部材に支持されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記転写装置を前記画像形成装置本体から脱着する際の移動方向と、前記ベルト部材への張力付与方向とが略一致することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記駆動ローラの軸部に設けられた入力歯車と、前記画像形成装置本体側に配置され、前記転写装置を前記画像形成装置本体に装着したときに、前記入力歯車と噛み合う駆動歯車を有し、
   前記入力歯車と前記駆動歯車が、はすば歯車であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記駆動ローラを軸線方向に付勢する付勢手段を有し、
   前記付勢手段による付勢方向と、前記はすば歯車の回転によって前記駆動ローラを付勢させる方向とが略一致していることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記ベルト部材の軸線方向の位置を、前記駆動ローラ側と前記従動ローラ側で規制する第１及び第２の寄り規制手段を有し、
   前記第２の寄り規制手段における前記ベルト部材の移動量を規制する力の方が、前記第１の寄り規制手段における前記ベルト部材の移動量を規制する力より弱く設定されていることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記第１及び第２の寄り規制手段は、前記ベルト部材の内周に取り付けられたガイド部材と、前記駆動ローラ、前記従動ローラの端面または、前記各端面と前記ガイド部材の間に配置されたカラー部材とを有することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記第２の寄り規制手段は、前記駆動ローラの端面または駆動ローラ側のカラー部材と前記ガイド部材とが接触しているときには、前記従動ローラの端面または従動ローラ用のカラー部材と前記ガイド部材とが非接触状態となるように構成されていることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記転写装置は、像担持体と対向するベルト外周面に、前記像担持体の画像を転写するための転写バイアス手段を有する中間転写ユニットであることを特徴とする請求項１ないし７の何れか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記転写装置は、像担持体と対向するベルト外周面で画像が転写される記録媒体を搬送し、前記像担持体の画像を前記記録媒体に転写する転写搬送ベルトユニットであることを特徴とする請求項１ないし８の何れか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記アーム部材は、前記張力を付与する方向に延びるスライド部を有し、
    前記フレーム部材は、前記スライド部に対向するように設けられ、前記張力を付与する方向に延びるスライド支持部を有し、
    前記スライド部と前記スライド部とは、溝と突出形状とを有し、
    前記軸線方向における前記溝の深さは、前記軸線方向における前記突出形状の突出量よりも大きく、
    前記揺動方向における前記溝の幅は、前記揺動方向における前記突出形状の幅よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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