JP6355432B2 - ベルトユニット及びこれを備える画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式を利用した複写機、プリンタ、ＦＡＸなどの画像形成装置に用いられるベルトユニット及びこれを備える画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式などの画像形成装置において、感光体からトナー像が転写される中間転写体や、感光体からトナー像が転写される記録材を担持して搬送する記録材担持体などとして、複数の張架ローラに張架された無端状のベルトが用いられる。このようなベルトには、ローラの外径精度や各ローラ間のアライメント精度などによって、走行駆動時に幅方向のいずれかの端部方向に寄ってしまうベルト寄りという課題がある。

このようなベルト寄りを補正する手段として、センサによりベルト寄りを検知してアクチュエータによりステアリングローラの傾斜を制御する構成が知られている（特許文献１）。また、ベルトの裏面に設けられたリブと係合するベルト寄り規制部材を張架ローラの両端部に設ける構成が知られている（特許文献２）。さらに、部品点数が少なく、簡易、低コストでベルト寄りを制御する方法として、摩擦力のバランスによりステアリングローラが自動的にベルト調芯を行う方式（以下、「ベルト自動調芯方式」という。）が提案されている（特許文献３）。

特許文献３は、本願の図９に示すようなステアリング機構を備えるものである。すなわち、このステアリング機構は、ベルトの回転に従動可能なステアリングローラ９０と、ステアリングローラ９０の両端部に設けられベルトの回転に従動不可能な両端部材９１と、を有する。ステアリングローラ９０は、中央部に設けられたステアリング軸９３に関して図中矢印Ｓで示す方向に旋回可能な支持台９２に支持される。ここで、支持台９２は、加圧解除カム９６により圧縮されるテンション付与部９５によって図中矢印Ｐ_Ｔ方向に付勢され、その結果ステアリングローラ９０の外周面が図示しないベルトの内周面に対してテンションを付与するようになっている。

特開平９−１６９４４９号公報 特開２００１−１４６３３５号公報 特表２００１−５２０６１１号公報

ベルト自動調芯方式は、センサやアクチュエータを用いてステアリングローラの傾斜を制御する方法と比べて構成を簡易化することができる。また、ベルトのリブをベルト寄り規制部材に当接させる方法と比べて部材の摩耗などの劣化が少ない。これらの理由などから、ベルト自動調芯方式は、装置の低コスト化を図る上で有利である。

しかしながら、ベルトユニットが画像形成装置の装置本体に対して着脱される際などに、ベルトのテンションは緩められることがある。ベルト自動調芯方式のステアリング機構では、ベルトの移動力を利用してステアリングローラが傾斜するように構成されているため、ベルトのテンションが緩められると、ステアリングローラは傾き易い。そして、この状態でベルトユニットを装置本体に対して挿抜する際に、装置本体の内部の感光体などの他の部材にステアリング機構を接触させてしまい、その部材に摺擦傷などの傷を付けてしまうことがある。

なお、特許文献３のステアリング機構では、ステアリングローラの軸線方向の両端部に、ステアリング機構の旋回阻止手段であるばね９８が設けられている。ここで、ベルトユニットを着脱する場合に限らず、画像形成の設定などの観点から、あるいはベルトを介して感光体に当接するローラを感光体から離間させる構成とする場合などにベルトのテンションが相対的に低く設定されることがある。この場合、特許文献３のような構成では、ばね９８の力が相対的に強くなりすぎ、摩擦力のバランスによるベルト自動調芯が効かなくなってしまうおそれがある。一方、ばね９８の力を低く設定すると、ステアリング機構が傾き易くなり、上記同様ベルトユニットを装置本体に挿抜する際などに装置本体の内部の感光体などに接触し、摺擦傷などの傷を付けてしまうことがある。

したがって、本発明の目的は、ベルト自動調芯方式のステアリング機構を用いる場合に、ベルトのテンションを緩めた状態でもステアリング機構が周辺の部材に接触することを抑制できるベルトユニット、及びこれを備える画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係るベルトユニット及びこれを備える画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、画像形成装置の装置本体に着脱可能なベルトユニットであって、無端状のベルトと、前記ベルトを張架する回転可能に支持された第１ローラを備えた第１ユニットと、前記ベルトを張架する回転可能に支持された第２ローラを備えた第２ユニットであって、前記第２ユニットは、前記第１ユニットに対して、前記第２ローラの回転軸線方向と交差するステアリング軸線周りに回動可能に支持され、前記ベルトの駆動中に前記ベルトが前記ベルトの幅方向の一端側に移動した場合に、前記ベルトからの作用を受け、前記ベルトが他端側に向かう方向に回動可能な第２ユニットと、前記第１ユニットに設けられた第１係合部と、前記第２ユニットに設けられ、前記第１係合部と係合可能な第２係合部と、を備え、前記第１係合部と前記第２係合部が互いに係合することで前記第２ユニットの回動範囲を規制する規制部と、を有し、前記第２ユニットの回動範囲が、画像形成中に前記第２ユニットが前記ベルトからの作用を受けて回動し得る最大範囲以下の場合は、前記第１係合部と前記第２係合部が互いに非接触であり、前記第２ユニットの回動範囲が前記最大範囲を所定量超えた場合は、前記第１係合部と前記第２係合部が互いに係合することを特徴とするベルトユニットである。

本発明の他の態様によると、上記本発明のベルトユニットと、前記ベルト又は前記ベルトにより搬送される記録材にトナー像を形成するトナー像形成手段と、を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明によれば、ベルト自動調芯方式のステアリング機構を用いる場合に、ベルトのテンションを緩めた状態でもステアリング機構が周辺の部材に接触することを抑制できる。

画像形成装置の概略構成図である。 離間モード時の画像形成装置の概略構成図である。 ステアリング機構の斜視図である。 ステアリング機構の一部切り欠き拡大斜視図である。 ステアリング機構の端部の斜視図である。 ベルトと摺動リング部との掛かり幅の関係について説明する模式図である。 図３のステアリング機構の矢印Ｄ方向矢視図である。 規制部の拡大斜視図である。 ベルト自動調芯の従来例を示す斜視図である。

以下、本発明に係るベルトユニット及びこれを備える画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
１．画像形成装置
図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略構成図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を利用してフルカラー画像を形成することのできる、中間転写方式を採用したタンデム型のプリンタである。画像形成装置１００は、図示しないコンピュータなどから送られた画像信号に従って、記録用紙などの記録材（記録媒体）Ｐに画像を形成する。

画像形成装置１００は、複数の画像形成部（ステーション）として第１、第２、第３、第４の画像形成部１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｋを有する。第１、第２、第３、第４の画像形成部１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｋは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーで画像を形成する。なお、本実施例では、各画像形成部１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｋの構成及び動作は、使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同一である。したがって、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用の要素であることを示す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、当該要素について総括的に説明する。

トナー像形成手段である画像形成部１０９は、像担持体としてのドラム型（円筒形）の感光体（感光ドラム）１０３を有する。また、感光体１０３の周囲には、それぞれ画像形成部１０９を構成する、次の各プロセス機器が配置されている。まず、帯電手段としてのローラ状の帯電部材である帯電ローラ１０４が配置されている。次に、露光手段としての露光装置１０５が配置されている。次に、現像手段としての現像装置１０６が配置されている。次に、一次転写手段としてのローラ状の一次転写部材である一次転写ローラ１０７が配置されている。次に、感光体クリーニング手段としての感光体クリーナー１０８が配置されている。

図中矢印Ｘ方向に回転する感光体１０３の表面は、帯電ローラ１０４により一様に帯電させられる。帯電した感光体１０３の表面は、露光装置１０５が入力された画像情報の信号に基づいて駆動されることで露光される。これにより、感光体１０３上に静電潜像（静電像）が形成される。感光体１０３上に形成された静電潜像は、現像装置１０６により現像剤としてのトナーで現像され、感光体１０３上にトナー像が形成される。

各画像形成部１０９の各感光体１０３と対向するように、中間転写体としての移動可能な無端状のベルト（ベルト部材）で構成された中間転写ベルト１０１が配置されている。中間転写ベルト１０１は、複数の張架ローラとして、駆動ローラ１１０、ステアリングローラ１、上流ローラ１１３及び下流ローラ１１４に巻回されて支持されている。中間転写ベルト１０１は、駆動ローラ１１０が回転駆動されることによって、図中矢印Ｖ方向に回転（周回移動）する。中間転写ベルト１０１の内周面（裏面）側において、各感光体１０３と対向する位置に、上記一次転写ローラ１０７がそれぞれ配置されている。一次転写ローラ１０７は、中間転写ベルト１０１を介して感光体１０３に向けて押圧（付勢）されて、感光体１０３と中間転写ベルト１０１とが接触する一次転写部（一次転写ニップ部）Ｔ１を形成する。また、中間転写ベルト１０１の外周面（表面）側において、駆動ローラ１１０と対向する位置に、二次転写手段としてのローラ状の二次転写部材である二次転写外ローラ１１１が配置されている。二次転写外ローラ１１１は、中間転写ベルト１０１を介して駆動ローラ（二次転写内ローラを兼ねる）１１０に向けて押圧（付勢）されて、二次転写外ローラ１１１と中間転写ベルト１０１とが接触する二次転写部（二次転写ニップ部）Ｔ２を形成する。また、中間転写ベルト１０１の外周面側において、ステアリングローラ１と対向する位置に、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーナー１０２が配置されている。なお、中間転写ベルト１０１の複数の張架ローラのうち駆動ローラ１１０以外の張架ローラは、中間転写ベルト１０１の回転に従動して回転する。

感光体１０３上に形成されたトナー像は、一次転写部Ｔ１において一次転写ローラ１０７により与えられる所定の加圧力及び静電的負荷バイアスにより、中間転写ベルト１０１上に転写（一次転写）される。一次転写後に感光体１０３上に残ったトナー（一次転写残トナー）は、感光体クリーナー１０８により感光体１０３上から除去されて回収され、感光体１０３は次の画像形成に供される。

例えばフルカラー画像の形成時には、４個の画像形成部１０９の各一次転写部Ｔ１で異なる色のトナー像が中間転写ベルト１０１上に順次に重ねられることで、フルカラー画像用の多重トナー像が中間転写ベルト１０１上に形成される。なお、本実施例では色数は４色であるが、色数は４色に限定されるものではなく、また色の並び順もこの限りではない。各画像形成部１０９により並列処理される各色の画像形成プロセスは、中間転写ベルト１０１上に一次転写された上流色のトナー像上に重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、最終的に、フルカラー画像用の多重トナー像が中間転写ベルト１０１上に形成され、二次転写部Ｔ２へと搬送される。

中間転写ベルト１０１上に形成されたトナー像は、二次転写部Ｔ２において、所定の加圧力と静電的負荷バイアスが与えられることで、記録材Ｐ上に転写（二次転写）される。トナー像が転写された記録材Ｐは、定着装置１１２へと搬送される。定着装置１１２には様々な構成及び方式がある。本実施例では、定着装置１１２は、対向する定着ローラ１１２ａと加圧ローラ１１２ｂとが形成する定着ニップ部内で所定の加圧力と熱量を与えて、記録材Ｐ上にトナー像を溶融固着させるものである。

また、二次転写後に中間転写ベルト１０１上に残ったトナー（二次転写残トナー）は、ベルトクリーナー１０２によって中間転写ベルト１０１上から除去されて回収され、中間転写ベルト１０１は次の画像形成に供される。本実施例では、ベルトクリーナー１０２は、クリーニング部材としてのウレタンゴムの板状部材で形成されたクリーニングブレード１０２ａを有する。クリーニングブレード１０２ａは、中間転写ベルト１０１を介してステアリングローラ１と対向する位置に配置されている。また、クリーニングブレード１０２ａは、中間転写ベルト１０１の搬送方向（回転方向）に対してカウンター方向で中間転写ベルト１０１に当接して配置される。クリーニングブレード１０２ａによって中間転写ベルト１０１上から掻き取られたトナーは、クリーナー容器１０２ｂに回収される。ここで、ベルトクリーナー１０２は、図示しない機構によってステアリングローラ１と一体となって後述するステアリング軸線Ｊ（図３）を中心に回動（傾動、旋回）するように保持されている。これにより、ベルトクリーナー１０２は、ステアリングローラ１が傾斜している場合にも、中間転写ベルト１０１とクリーニングブレード１０２ａとの当接状態を保ったまま、二次転写残トナーの回収を行うことができる。

なお、本実施例でのクリーニングブレード１０２ａの設定は、設定角２５°、当接圧３０ｇｆ／ｃｍ、ウレタンゴムの硬度はＪＩＳ−Ａ硬度で７５度、ウレタンゴムの厚さは２ｍｍとした。ただし、この設定に限定されるものではない。なお、設定角は、クリーニングブレード１０２ａの当接部における中間転写ベルト１０１の接線方向とクリーニングブレード１０２ａの中間転写ベルト１０１に対向する面とのなす角度で代表される。

２．中間転写ベルト
次に、中間転写ベルト１０１について説明する。中間転写ベルト１０１は、図１において矢印Ｖの方向へと搬送駆動されるベルト部材である。中間転写ベルト１０１は、複数の張架ローラとして、駆動部材である駆動ローラ１１０、ベルト寄り制御部材であるステアリングローラ１、上流ローラ１１３及び下流ローラ１１４によって張架されている。本実施例では、二次転写外ローラ１１１の対向部材となる二次転写内ローラの機能は、駆動ローラ１１０が兼ね備えている。また、本実施例では、中間転写ベルト１０１に所定のテンション（張力）を付与するテンションローラの機能は、ステアリングローラ１が兼ね備えている。テンションローラ１は、付勢手段としてのテンションバネ（後述）によって、中間転写ベルト１を内周面側から外周面側に向けて移動させる方向に付勢される。なお、中間転写ベルト１０１の張架ローラの数は、本実施例のものに限定されるものではない。例えば、駆動ローラと二次転写内ローラとが別個に設けられてもよいし、ステアリングローラとテンションローラとが別個に設けられていてもよい。

中間転写ベルト１０１の材料としては、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ポリアミド、ポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）及びポリカーボネートなどの相対的に剛性の高い樹脂を用いることが望ましい。回転駆動中におけるベルトのしわの発生を抑制するなどのためである。また、中間転写ベルト１０１の厚さは、薄すぎると、磨耗による十分な耐久性が得られなくなることがある。逆に厚すぎると、駆動ローラ１１０、ステアリングローラ１、上流ローラ１１３、下流ローラ１１４で適当に曲がらずに凹みや折れが発生することがある。そのため、中間転写ベルト１０１の厚さは、０．０２ｍｍ〜０．５０ｍｍの範囲が望ましい。本実施例では、中間転写ベルト１０１は、ポリイミドを基層とする樹脂ベルトであり、引張り弾性係数Ｅ＝１８０００Ｎ／ｃｍ^２、膜厚０．０８ｍｍである。

本実施例では、中間転写ベルト１０１、中間転写ベルト１０１の張架ローラ、一次転写ローラ１０７Ｙ〜１０７Ｋ、ベルトクリーナー１０２、これらの支持手段などが一体的にベルトユニット１２０を構成する。ベルトユニット１２０は、支持手段として、駆動ローラ１１０、上流ローラ１１３、下流ローラ１１４及び一次転写ローラ１０７Ｙ〜１０７Ｋなどを支持するフレーム（第１ユニット）１０（図３）と、ステアリングローラ１などを支持する支持部材としての支持台９とを有する。支持台９は、フレーム１０に回動可能に連結され、後述するステアリング機構（第２ユニット）１１を構成する。つまり、フレーム１０は、複数の張架ローラのうちステアリングローラ以外の少なくとも一つの張架ローラを支持すると共に、支持台９を支持する。支持台９について詳しくは後述する。ベルトユニット１２０は、画像形成装置１００の装置本体１３０に対して着脱可能とされており、中間転写ベルト１０１の交換などのために装置本体１３０から取り外すことができる。

３．離間モード
次に、離間モードについて説明する。図２は、本実施例における離間モード時の画像形成装置１００の概略構成図である。

離間モードとは、図２に示すように、感光体１０３の長寿命化などの目的で、画像形成動作時以外には、中間転写ベルト１０１と感光体１０３とを離間させるモードである。離間モード時には、中間転写ベルト１０１に発生する余長を吸収するために、テンションローラを兼ねたステアリングローラ１が図中矢印Ｗの方向（テンション方向）に移動する。これにより、中間転写ベルト１０１にかかるテンションは、中間転写ベルト１０１の余長分だけテンションばねの作動長が伸びるので、図１に示す画像形成動作時などと比べて低くなる。

画像形成装置１００は、上流ローラ１１３及び一次転写ローラ１０７Ｙ〜１０７Ｋを図中上下に移動させて、中間転写ベルト１０１を感光体１０３に接触させる第１の位置と、離間させる第２の位置とに切り替える離接機構（図示せず）を有している。

本実施例では、離間モードの一例として、ベルトユニット１２０を装置本体１３０に対して着脱する際には、全ての画像形成部１０９において一次転写ローラ１０７と中間転写ベルト１０１が感光体１０３から離間される（図２）。

また、本実施例では、離間モードの他の一例として、ブラック単色モードでブラック単色の画像を形成できるようになっている。ブラック単色モードでは、第１、第２、第３の画像形成部１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃにおいては、一次転写ローラ１０７と中間転写ベルト１０１が感光体１０３から離間される。一方、ブラック単色モードでは、第４の画像形成部１０９Ｋにおいては、一次転写ローラ１０７は中間転写ベルト１０１を介して感光体１０３に当接される（図示せず）。この状態で、中間転写ベルト１０１は駆動される。この場合も、図２に示す場合と同様に、図１に示す全ての画像形成部１０９で一次転写ローラ１０７が中間転写ベルト１００を介して感光体１０３に当接されるフルカラーモードよりも中間転写ベルト１０１のテンションは弱くなる。

４．中間転写ベルトのステアリング構成
図３は、本実施例におけるステアリング手段としてのベルト自動調芯方式のステアリング機構（ステアリング装置）１１を示す斜視図である。ステアリング機構１１は、中間転写ベルト１０１の幅方向（搬送方向と略直交する方向）の目標位置に対する偏り（ずれ）であるベルト寄りを、ベルト自動調芯方式により補正（調芯、矯正）する。

ステアリング機構１１は、中間転写ベルト１０１のベルト寄りを補正するために回動（傾動、旋回）可能に設けられたステアリングローラ１を有する。ステアリングローラ１は、複数の張架ローラの一つを構成し、中間転写ベルト１０１の幅方向の位置の偏り（ベルト寄り）を補正するものである。また、ステアリング機構１１は、ステアリングローラ１の回転軸線方向の両端部に設けられた摺動部（摩擦部）としての摺動リング部３を有する。ステアリングローラ１と摺動リング部３とは、同軸上に配置される形でステアリング部材２を構成している。また、摺動リング部３は、そのスライド溝部３ａがサイド支持部材６に嵌合し、弾性部材であるテンションバネ（圧縮バネ）５によって付勢されて、図中矢印Ｐｔ方向（中間転写ベルト１０１の内周面側から外周面側に向かう方向）にスライド移動する。これによって、ステアリングローラ１は、中間転写ベルト１０１の内周面に対してテンションを付与するテンションローラの機能を兼ねる。

サイド支持部材６は、回動プレート７と共に、ステアリングローラ１及び摺動リング部３を支持する支持部材としての支持台９を構成する。回動プレート７は、その長手方向の中央部において、ステアリング軸線（変動支点）Ｊの周りを図中矢印Ｓ方向に回動可能なように、回転軸であるステアリング軸２１を介してフレームステー８に支持されている。このように、支持台９は、ステアリングローラ１をその回転軸線方向の中央部のステアリング軸線Ｊの周りに回動可能に支持する。

ここで、フレームステー８は、ベルトユニット１２０のフレーム（筐体）１０を構成する部材である。フレーム１０は、駆動ローラ１１０、上流ローラ１１３、下流ローラ１１４及び一次転写ローラ１０７Ｙ〜１０７Ｋの回転軸線方向の両端部に配置される手前側及び奥側の側板１３を有し、フレームステー８はこれら側板１３間に掛け渡されている。

図４は、支持台９の回動中心部の構造をより詳しく示した一部切り欠き斜視図である。回動プレート７の長手方向の中央部には、回転軸であるステアリング軸２１がカシメにて一体的に締結されている。ステアリング軸２１は、フレームステー８に設けられたステアリング軸受け２３に挿入されて回動可能に支持されている。

図５は、ステアリングローラ１の回転軸線方向の端部付近をより詳しく示す斜視図である。摺動リング部３は、図５（ａ）に示すように、ステアリングローラ１の回転軸線方向で均一な外径分布を有するストレート型３Ａであってよい。また、摺動リング部３は、図５（ｂ）に示すように、ステアリングローラ１の回転軸線方向の外側に向かって連続的に外径が大径化するテーパー型３Ｂであってもよい。ステアリングローラ軸３０は、ステアリングローラ１に従動して回転可能なように摺動リング部３（３Ａ又は３Ｂ）に嵌合されて支持されている。中間転写ベルト１０１が搬送されたとき、ステアリングローラ１は中間転写ベルト１０１の内周面に対して摺擦しないで従動して回転するが、両端部の摺動リング部３は、中間転写ベルト１０１に従動せずに中間転写ベルト１０１を摺擦する。そして、本実施例では、ステアリングローラ１の回転軸線方向において、摺動リング部３と中間転写ベルト１０１との接触する領域が所定量以上となると、ステアリングローラ１がステアリングを開始する。つまり、摺動リング部３は、ステアリングローラ１の回転軸線方向の両端部に隣接してステアリングローラ１と共にステアリング軸線Ｊの周りに回動可能に設けられている。そして、摺動リング部３は、中間転写ベルト１０１の内周面を摺擦してステアリングローラ１がステアリング軸線Ｊの周りに回動する力を生成する。

なお、本実施例では、摺動リング部３は、ステアリングローラ１の回転方向において回転しないように固定されている。しかし、摺動リング部３は回転可能とされていてもよい。ただし、この場合には、中間転写ベルト１０１の回転方向における摺動リング部３を回転させるために必要なトルクが、ステアリングローラ１を同方向に回転させるために必要なトルクよりも大きくなるようにすることで、ステアリングが可能となる。

また、本実施例では、ステアリングローラ１の回転軸線方向において、中間転写ベルト１０１の幅は、ステアリングローラ１の幅よりも広く、かつ、摺動リング部３の両端間（ステアリングローラ１＋両端の摺動リング部３）の幅よりも狭い。すなわち、理想的な定常調芯状態にある場合、中間転写ベルト１０１と摺動リング部３との掛かり幅の関係は、図６（ａ）に示すように、両端部が等しい掛かり幅ｗ（図中ハッチング部）を有するものとなる。このような関係にある場合、仮にベルト寄りが発生しても、必ず中間転写ベルト１０１はいずれか一方の摺動リング部３と掛かり幅を有しながら摺擦することになる。すなわち、この場合には中間転写ベルト１０１の移動時においては、常に少なくとも一方或いは両方の摺動リング部３と中間転写ベルト１０１とが摺擦している状態となる。これとは逆に、図６（ｂ）に示すように中間転写ベルト１０１の幅がステアリングローラ１の幅よりも狭い場合には、ベルト寄りが生じても摺動リング部３に掛かり幅を持つまでは支持台９が回動しないため、急激な調芯動作に陥りやすい。このように、原理的には図６（ｂ）のような掛かり幅の関係であっても、摩擦力のバランスを利用したベルト自動調芯は可能である。しかし、常時バランス差を検知できる図６（ａ）のような掛かり幅の方がよりこまめな調芯動作が可能となるため、舵角の時間変化に大きな変動が生じにくい。例えば、図６（ａ）において、中間転写ベルト１０１が左側に寄った場合、左側の摺動リング部３と中間転写ベルト１０１との掛かり幅が右側のそれよりも大きくなり、ステアリングローラ１は反時計回りに回動して中間転写ベルト１０１を右側に移動させる。図６（ａ）において、中間転写ベルト１０１が右側に寄った場合は、上記とは逆の動作となる。

また、本実施例では、ステアリングローラ１の回転軸線方向において、中間転写ベルトクリーナー１０２のクリーニングブレード１０２ａの幅は、ステアリングローラ１の幅よりも狭い。

次に、摺動リング部３の静止摩擦係数μｓについて説明する。具体的には、図５（ｂ）のように摺動リング部３がテーパー形状になっている場合には、表面の静止摩擦係数μ_ｓ＝０．３程度、テーパー角φ＝１０°程度が好ましい。また、摺動リング部３の表面の摩擦係数μ_ｓは、ステアリングローラ１の表面の摩擦係数μ_ＳＴＲよりも大きいものとする。本実施例では、摺動リング部３の材料としては、摺動性を有するポリアセタール（ＰＯＭ）などの樹脂材料が使用されており、更に中間転写ベルト１０１との摩擦帯電による静電的な弊害を考慮して導電性が付与されている。なお、図５（ａ）のように摺動リング部３がストレート形状となっている場合には、表面の静止摩擦係数μ_ｓ＝０．６程度と、テーパー形状の場合に比べて大きく設定することが望ましい。

次に、ステアリングローラ１の静止摩擦係数μ_ＳＴＲについて説明する。本実施例では、ステアリングローラ１の材料としては、アルミニウムが使用されており、表面の摩擦係数μ_ＳＴＲ＝０．１程度とした。しかし、ステアリングローラ１は、表面の摩擦係数μ_ＳＴＲが摺動リング部３の表面の摩擦係数μ_ｓよりも低い値であれば、他の材料であっても構わない。

ここでは、上記摺動リング部３、ステアリングローラ１の摩擦係数の測定方法としては、ＪＩＳ Ｋ７１２５ プラスチック−フィルム及びシート−摩擦係数試験方法を用いる。具体的には、ベルト部材の内周面のシート、本実施例では、中間転写ベルトの内周面のシートであるポリイミドシートをテストピースとして用いて測定する。

５．ステアリング機構の傾き規制構成
次に、ステアリング機構１１の傾き規制構成について説明する。図７は、ステアリング機構１１を図３の矢印Ｄ方向（フレーム１０の内側から外側に向いてステアリング軸線Ｊ方向に沿う方向）から見た側面図である。

本実施例では、図７に示すように、回動プレート７から曲げ起こして設けられた第２係合部（支持部材側係合部）としての凸部７ａが、フレームステー８に設けられた第１係合部（フレーム側係合部）としての角穴部８ａに挿入されている。これら凸部７ａと角穴部８ａとで、ステアリング機構１１の傾きを規制する規制部が構成される。図８は、凸部７ａと角穴部８ａとで構成される規制部１２をより詳しく示す斜視図である。本実施例では、凸部７ａ、角穴部８ａは、それぞれ回動プレート７、フレームステー８の長手方向において、ステアリング軸２１（ステアリング軸線Ｊ）と一方の端部との間（略中間位置）に対応して設けられている。回動プレート７に設けられた凸部７ａは、フレームステー８側に向かって延伸し、角穴部８ａに挿入される。そして、この規制部１２は、ステアリングローラ１がステアリング軸線Ｊの周りに回動して中間転写ベルト１０１の幅方向の位置の偏りを補正することを許すと共に、該回動によるステアリングローラ１の傾きを規制する。

ステアリングローラ１の回転軸線が略水平状態にある場合をステアリングローラ１の傾き角度θ（°）＝０とすると、−α＜θ＜α（ここでは、図７中の時計回り方向の角度を＋とする。）において、凸部７ａが角穴部８ａに接触しない。そのため、この範囲でステアリングローラ１が回動可能となる（ここでは、この範囲を「ステアリング規制範囲」という。）。また、θ＝α又は−αにおいて、凸部７ａが角穴部８ａの内側の縁部である当接部８ａ１又は８ａ２に接触（係合）し、ステアリングローラ１がθ＜−α又はθ＞αの範囲に傾くことを阻止する。

ここで、本実施例では、ステアリング規制範囲を規定する角度α（°）は、ベルト自動調芯時に必要な最大のステアリングローラ１の傾き量に所定のマージン角度として０．２°加えた範囲とした。そのため、ベルト自動調芯に影響を与えることなく、ステアリングローラ１の傾きを規制することができる。

そして、上述の離間モードの一例として、中間転写ベルト１にかかるテンションが低い状態でベルトユニット１２０を装置本体１３０から取り出す際やセットする際にも、ステアリング機構１１の傾きを一定範囲に抑えることができる。これにより、ステアリング機構１１が大きく傾いて感光体１０３などの周辺の部材と接触してしまうことを抑制することができる。また、上述の離間モードの他の一例として、ブラック単色モードにおいて中間転写ベルト１０１のテンションが低い状態で中間転写ベルト１０１が駆動される際にも有利である。つまり、このような場合においても、ベルト自動調芯を可能としつつ、ステアリング機構１１が大きく傾いて感光体１０３などの周辺の部材と接触してしまうことを抑制することができる。このように、本実施例では、中間転写ベルト１０１は、第１のテンションがかけられた第１の状態（フルカラー画像形成時など）と、第１のテンションよりも弱い第２のテンションがかけられた第２の状態（離間モード時）とに切り替えられる。そして、第１の状態のときにステアリングローラ１の傾きの角度θは−α＜θ＜αの範囲であり、第２の状態のときにステアリングローラ１の傾きの角度θはθ＝±αになり得る。しかし、規制部１２が設けられていることで、上記第２の状態においても、ステアリングローラ１の傾きの角度θがθ＞α又はθ＜−αになることは阻止される。

ここで、本実施例では、ベルト自動調芯時に必要な最大のステアリングローラ１の傾き量は１°である。これに対して、本実施例では、α＝１．２°とした。しかし、ステアリング規制範囲を規定する角度αは本実施例のものに限定されるものではない。本発明を実施する画像形成装置の構成によって適宜設定できるものであるが、通常αは最大５°まで（すなわちα＜５°）であることが好ましい。

なお、本実施例では、第１係合部としての穴部は角穴部としたが、穴部の形状はこれに限定されるものではなく、円形、楕円形、他の多角形など任意の形状であってよい。また、本実施例では、第２係合部を凸部、第１係合部を穴部としたが、この関係は逆であってもよく、第２係合部を穴部、第１係合部を凸部としてもよい。また、第１係合部又は第２係合部として、本実施例のような凸部が挿入されて係合可能な穴部の代わりに、凸部が挿入されて係合可能な凹部としてもよい。また、第１係合部、第２係合部の形状は、凸部と穴部（又は凹部）に限定されるものではなく、ステアリング機構１１の傾きを規制することができればよい。また、本実施例では、第２係合部、第１係合部は、それぞれ支持部材、フレームと一体に形成されたが、これらの一方又は両方が、支持部材又はフレームとは別個の部材とされ、適当な固定手段によって固定されていてもよい。

以上、本実施例によれば、ステアリング機構１１は、ベルト自動調芯を行う角度範囲外においてステアリング機構１１の傾きを規制する規制部１２を有している。これにより、中間転写ベルト１０１のテンションが低い場合にも、ベルト自動調芯を可能とし、かつ、ステアリング機構１１が傾いて感光体１０３などの周辺の部材に接触して摺擦傷などを生じさせることを抑制することができる。また、中間転写ベルト１０１のテンションが低い状態でベルトユニット１２０を装置本体１３０に挿抜する際にも、ステアリング機構１１が傾いて感光体１０３などの周辺の部材に接触して摺擦傷などの傷を生じさせることを抑制することができる。

その他
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。

本発明は、記録材担持体上に担持されて搬送される記録材にトナー像を直接転写する、斯界にて周知の直接転写方式の画像形成装置にも適用できる。直接転写方式の画像形成装置は、上述の実施例における中間転写ベルトの代わりに、記録材担持体としての無端状のベルトで構成された記録材担持ベルトを有する。各感光体に形成されたトナー像は、各転写部において、記録材担持体に担持された記録材に順次に転写される。このような画像形成装置にて用いられる記録材担持ベルトを備えたベルトユニットに対しても本発明は等しく適用可能であり、上述の実施例と同様の効果を得ることができる。

１ ステアリングローラ
２ ステアリング部材
３ 摺動リング部
６ サイド支持部材
７ 回動プレート
７ａ 凸部
８ フレームステー
８ａ 角穴部
９ 支持部材
１２ 規制部

Claims (7)

1. 画像形成装置の装置本体に着脱可能なベルトユニットであって、
   無端状のベルトと、
   前記ベルトを張架する回転可能に支持された第１ローラを備えた第１ユニットと、
   前記ベルトを張架する回転可能に支持された第２ローラを備えた第２ユニットであって、前記第２ユニットは、前記第１ユニットに対して、前記第２ローラの回転軸線方向と交差するステアリング軸線周りに回動可能に支持され、前記ベルトの駆動中に前記ベルトが前記ベルトの幅方向の一端側に移動した場合に、前記ベルトからの作用を受け、前記ベルトが他端側に向かう方向に回動可能な第２ユニットと、
   前記第１ユニットに設けられた第１係合部と、前記第２ユニットに設けられ、前記第１係合部と係合可能な第２係合部と、を備え、前記第１係合部と前記第２係合部が互いに係合することで前記第２ユニットの回動範囲を規制する規制部と、
   を有し、
   前記第２ユニットの回動範囲が、画像形成中に前記第２ユニットが前記ベルトからの作用を受けて回動し得る最大範囲以下の場合は、前記第１係合部と前記第２係合部が互いに非接触であり、前記第２ユニットの回動範囲が前記最大範囲を所定量超えた場合は、前記第１係合部と前記第２係合部が互いに係合することを特徴とするベルトユニット。
2. 前記第１係合部は前記第１ユニットに設けられた凸部であり、前記第２係合部は前記凸部が挿入される前記第２ユニットに設けられた穴部若しくは凹部であるか、又は、前記第２係合部は前記第２ユニットに設けられた凸部であり、前記第１係合部は前記凸部が挿入される前記第１ユニットに設けられた穴部若しくは凹部であ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. 前記第２ローラの傾きの角度θが−α＜θ＜αの範囲では前記第１の係合部と前記第２の係合部とは接触せず、前記傾きの角度θがθ＝±αの場合に前記第１の係合部と前記第２の係合部とが接触して前記傾きの角度θがθ＞α又はθ＜−αになることを阻止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αは、α＜５°を満たすことを特徴とする請求項３に記載のベルトユニット。
5. 前記ベルトは、第１のテンションがかけられた第１の状態と、前記第１のテンションよりも弱い第２のテンションがかけられた第２の状態とに切り替えられ、前記第１の状態のときに前記傾きの角度θは−α＜θ＜αの範囲であり、前記第２の状態のときに前記傾きの角度θはθ＝±αになり得ることを特徴とする請求項３又は４に記載のベルトユニット。
6. 前記ベルト又は前記ベルトにより搬送される記録材にトナー像を形成する画像形成装置の装置本体に対して着脱可能であり、前記装置本体に対して着脱される際に前記ベルトは前記第２の状態とされることを特徴とする請求項５に記載のベルトユニット。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のベルトユニットと、前記ベルト又は前記ベルトにより搬送される記録材にトナー像を形成するトナー像形成手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。

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