JP5017684B2 - ベルト装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ベルト装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、ベルトの寄り規制構造に関する。

周知のように、プリンタや複写機あるいはファクシミリ装置や印刷機等の画像形成装置においては、潜像担持体や画像転写体としてあるいは記録シートなどの記録媒体の搬送部材として無端ベルトを用いる場合がある。
ベルトは、複数のローラに掛け回され、その一つにより駆動されて所定方向に移動する構成が一般的に知られている。

ローラに掛け回され、ローラとの摩擦接触によって移動するベルトは、ローラの軸方向での摩擦関係や軸線の傾きなどにより蛇行することがある。この場合の蛇行は、ローラの軸方向に平行するベルトの幅方向のいずれかに偏倚しながら移動することを意味する。

画像形成装置には、単一色だけでなく複数色の画像を重畳してフルカラー画像を形成する場合もあり、ベルトがこれら各色の画像を転写するために用いられる場合には、ベルトの蛇行によりベルト上での画像に対する転写位置が変化してしまうと色ずれなどの異常画像が発生する。

従来、ベルトの蛇行を防止する構成として、ベルト裏面におけるローラの端面に近接する位置にブロック体などを一体化し、このブロック体がローラ端面と衝突することでベルトの幅方向の位置変化を規制する構成が知られている（例えば、特許文献１）。

一方、ブロック体を用いた場合に、ベルトの押圧を行うことでベルトがローラ外周面に乗り上げるのを防止する構成も提案されている（例えば、特許文献２，３，４）
ベルトの蛇行を防止する構成として、上述したブロック体を設ける代わりに、ローラの軸方向端面にフランジなどを設け、フランジによりベルトの蛇行を防止するようにした構成も提案されている（例えば、特許文献５，６）。

特許第３５２３５０３号 特開平０５−２０４１９９号公報 特開２００４−２２６７４６号公報 特開平１１−１６１０５５号公報 特許第３２２３７７１号 特開平０５−１３４４８６号公報

上記特許文献に開示されている構成において、ベルトの蛇行をローラの軸方向端面に設けたフランジを用いて抑制する構成では、ベルト裏面に設けられているブロック体とローラ端面との衝突時の衝撃が生じないなどの利点がある反面、次のような問題がある。
ベルトの端面をフランジに突き当てる構成においては、ベルトが掛け回されているローラ間での位置公差ずれやローラの軸線傾きなどによりローラ軸方向でベルトに生じる張力偏差が発生することがあると、ベルトの幅方向での寄り力が過剰に発生する。また、寄り力の過剰な発生は、ローラの摩擦係数が軸方向で異なっているような場合にも起こる。

ベルトが幅方向で過剰な寄り力を発生すると、フランジに突き当たった際にベルトに座屈が発生し、この状態が長期間継続するとベルトの耐久性が損ねられてしまう。そこで、ベルトの耐久性を考慮して高剛性を有したベルトを用いることも可能であるが、コストの上昇を招くという新たな問題が生じる。

本発明の目的は、上記従来のベルト装置における問題に鑑み、コスト上昇を招くことなく簡易な構成によりベルトの耐久性および異常画像の発生防止がそれぞれ可能な構成を備えたベルト装置および画像形成装置を提供することにある。

この目的を達成するため、本発明は次の構成よりなる。
（１）複数のローラに掛け渡されたベルトを備えたベルト装置において、
前記ローラの軸方向端部に前記ベルトの端面を突き当てることが可能な突き当て部材を備え、
前記突き当て部材と前記ベルトとの接触位置近傍には、前記ベルトの厚さ方向で該ベルト表面から押圧して該ベルトに発生するうねりを抑止する押さえ部材が設けられ、
前記押さえ部材は、前記ベルトの走行方向において、前記ベルトが前記ローラの周面に接触し始める側に相当する上流側に配置され、
前記押さえ部材よりも前記ベルト走行方向下流側の位置には、前記押さえ部材の前記ベルト移動方向下流側への移動を係止するリブを備えることを特徴とするベルト装置。

（２）（１）記載のベルト装置を用いることを特徴とする画像形成装置。

（３）前記ベルトに対向して設けられ表面にトナー像が形成される像担持体を備え、
前記ベルトは、該ベルトを駆動する駆動ローラとテンションローラとを含む複数のローラに掛け渡され、
前記押さえ部材は、前記駆動ローラよりも該ベルトの移動方向下流側で前記像担持体に対向するベルト上の位置よりも下流側において該ベルトが前記テンションローラの周面に接触し始める側に相当する上流側に設けられていることを特徴とする（２）記載の画像形成装置。

（４）前記ベルトは、前記像担持体上のトナー像が表面に転写される中間転写ベルトであって、
前記中間転写ベルト上に転写されたトナー像は、前記駆動ローラによって巻き掛けられた前記中間転写上の二次転写位置で転写材へ二次転写されることを特徴とする（３）記載の画像形成装置。

（５）前記二次転写位置よりも下流側であって、かつ、前記像担持体と対向する位置よりも上流側で前記中間転写ベルトに対向して設けられ、前記中間転写ベルト上の転写残トナーをクリーニングするクリーニングユニットを備えることを特徴とする（４）記載の画像形成装置。

（６）前記ベルト装置に用いられる前記押さえ部材によるベルトの押さえ位置が前記ローラに装備されている突き当て部材に接触している前記ベルト端面近傍であることを特徴とする（２）乃至（５）のいずれかに記載の画像形成装置。

（７）前記ベルト装置に用いられる前記押さえ部材が前記ベルトに接触可能な摺動部材であることを特徴とする（２）乃至（６）のいずれかに記載の画像形成装置。

（８）前記ベルト装置に用いられる前記押さえ部材における少なくとも前記ベルトとの接触面にはフェルトが用いられることを特徴とする（２）乃至（７）のいずれかに記載の画像形成装置。

（９）前記ベルト装置に用いられる前記押さえ部材が、前記ローラおよびベルトとは別に設けられている不動部により支持されていることを特徴とする（２）乃至（８）のいずれかに記載の画像形成装置。

（１０）前記ベルト装置に用いられる前記押さえ部材が、前記ベルトに対して接離可能に設けられていることを特徴とする（２）乃至（９）のいずれかに記載の画像形成装置。

（１１）前記ベルト装置に用いられる前記押さえ部材が、前記ローラの支持が可能な不動部と一体に設置されて前記ベルトの厚さ方向で前記ベルト表面から押圧可能であることを特徴とする（２）乃至（９）のいずれかに記載の画像形成装置。

（１２）前記ベルト装置に用いられる押さえ部材が、前記ベルトの厚さ方向で該ベルトの表面に向け加圧付勢されていることを特徴とする（２）乃至（１１）のいずれかに記載の画像形成装置。

（１３）前記ベルト装置に用いられる前記押さえ部材が、前記ベルトの幅方向で変位可能であることを特徴とする（２）乃至（１２）のいずれかに記載の画像形成装置。

（１４）前記ベルト装置に用いられる前記押さえ部材が、前記ローラに掛け回されているベルトの周回位置で該ベルトを弾性的に接触していることを特徴とする（２）乃至（１３）のいずれかに記載の画像形成装置。

（１５）前記ベルト装置に用いられる前記押さえ部材が、前記突き当て部材を挟んで前記ベルト端面側と該突き当て部材の外側に位置する部材との間に跨って設けられていることを特徴とする（２）乃至（１４）のいずれかに記載の画像形成装置。

（１６）前記ベルト装置に用いられる前記押さえ部材は、前記ベルトが掛け回されているローラと前記突き当て部材とが連動する場合に前記突き当て部材を挟んで前記ベルト端面と反対側に相当する突き当て部材の外側に位置する部材に一部が支持されて前記ベルトの表面に接触していることを特徴とする（１５）に記載の画像形成装置。

（１７）前記ベルト装置に用いられる前記押さえ部材は、前記ベルトが掛け回されているローラに対して前記突き当て部材が固定されている場合に前記突き当て部材に一部が支持されて前記ベルトの表面に接触していることを特徴とする（１５）に記載の画像形成装置。

（１８）前記ローラの近傍には前記ベルト上に形成されるトナーマークを検知するトナーマーク検知センサ取り付け部が設けられ、該トナーマーク検知センサ取り付け部に前記押さえ部材が支持されていることを特徴とする（２）乃至（１７）のいずれかに記載の画像形成装置。

（１９）前記トナーマーク検知センサ取り付け部は、前記ベルトの幅方向に沿って変位可能であることを特徴とする（１８）に記載の画像形成装置。

（２０）前記ベルト装置に用いられる前記押さえ部材は、前記ベルトの幅方向における非画像領域に配置されていることを特徴とする（２）乃至（１７）のいずれかに記載の画像形成装置。

（２１）前記ローラ近傍にトナーマーク検知センサ取り付け部を有し、該トナーマーク検知センサ取り付け部には、前記ベルト端面近傍をその表面側から押圧する押さえ部材が設けられていることを特徴とする（２０）に記載の画像形成装置。

本発明によれば、突き当て部材によるベルト端面の偏倚規制を行う構成を用いた場合に、ベルト端面が突き当て部材に突き当たった際に発生する座屈が押さえ部材により抑止される。これにより、座屈変形した場合のベルトの耐久性の悪化や画像同士の位置ずれなどを確実に防止することができる。特に、押さえ部材は、突き当て部材に突き当たるベルト端面近傍の表面を積極的に押さえる構成であるので、ベルトとローラ表面との間に隙間ができる現象である浮き上がりを押さえる場合と違ってベルトでのうねりそのものの発生、換言すれば、ベルトの変形を未然に防止して座屈変形が発生するのを確実に防止することができる。

しかも、ベルトの座屈防止のための構成としては押さえ部材を設けるだけの簡単な構成で済むので、ベルトの高剛性化によるコスト上昇などを招くことなくベルトの耐久性を向上させると共に色ずれなどの異常画像の発生を防止することができる。

以下、図面により本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明によるベルト装置を用いる画像形成装置を示す模式図であり、同図に示す画像形成装置は、ベルトを転写体として用いることでそのベルトに対して複数色の画像を重畳してフルカラー画像を形成する構成を備えている。

図１において符号１は、潜像担持体に相当する、φ２４に設定された円筒形の感光体ドラムを示しており、感光体ドラム１は、周速１２０ｍｍ／ｓで回転している。
感光体ドラム１の表面には帯電手段であるローラ形状の帯電器２が圧接されており、感光体１の回転により従動回転できるようになっている。
帯電器２は、図示しない高圧電源によりＤＣあるいはＤＣにＡＣが重畳されたバイアスが印加されることで感光体ドラム１が一様に表面電位−５００Ｖに帯電されている。

感光体ドラム１は、帯電後、潜像形成手段である露光手段３により画像情報が露光され、静電潜像が形成される。
この露光工程はレーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナやＬＥＤなどでおこなわれる。

図１において符号４は、現像手段である１成分接触現像器であり、図示しない高圧電源から供給される所定の現像バイアスによって、感光体ドラム１の静電潜像をトナー像として顕像化する。本実施例において現像器４には一成分トナーが初期１８０ｇ収納される。なお、現像器に関しては、二成分現像器や非接触現像器であってもよい。

図１において符号１０は、感光体ドラム１、帯電器２および現像器４が一体化されたプロセスユニットを示している。
プロセスユニット１０は並列に４個配設され、フルカラー画像形成時はブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの順で可視像が各プロセスユニット１０において形成されると、各色の可視像が、感光体ドラム１に当接している中間転写ベルト１５に順次重ね転写されることでフルカラー画像が形成される。

中間転写ベルト１５は、駆動兼２次転写対向ローラ２１（後述）、金属製のクリーニング対向ローラ１６、１次転写ローラ５（後述）、テンションローラ２０（後述）に掛け回されて張架されており、図示しない駆動モータにより駆動ローラ２１を介して回転駆動されるようになっている。なおベルト張力を付与するために、テンションローラ２０には、軸方向両側に図示しないが、バネなどの弾性体が配置されており、この弾性体により中間転写ベルト１５を展張する方向に弾性力を付与している。
テンションローラ２０はφ１９、幅２３１ｍｍのアルミニウム製パイプ形状であり、両端部には図２および図３に示すように、ローラ外径よりも大径となる、φ２２の突き当て部材に相当するフランジ２６が圧入されている。フランジ２６は、中間転写ベルト１５の幅方向端面が突き当たることで中間転写ベルト１５の蛇行を規制する規制部材として機能するようになっている。なお中間転写ベルト１５の搬送方向は図２の矢印の向きである。

駆動ローラ２１は、ポリウレタンゴム（肉厚０．３〜１ｍｍ）、薄層コーティングローラ（肉厚０．０３〜０．１ｍｍ）等が使用可能であるが、本実施例としては温度による径変化が小さいウレタンコーティングローラ（肉厚０．０５、φ１９）が使用されている。

１次転写部材５として、導電ブレードや導電スポンジローラ、金属ローラ等が使用可能であるが、本実施例ではφ８の金属ローラを用い、感光体１に対して中間転写ベルト１５の移動方向に８ｍｍ、垂直上方向に１ｍｍオフセット配置させてある。
中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１に対向する１次転写ローラ５には、図示しない単独の高圧電源により所定の転写バイアス＋５００〜＋１０００Ｖを共通に印加させることで中間転写ベルト１５を介して転写電界を形成し、感光体ドラム１上のトナー画像を中間転写ベルト１５に静電転写するようになっている。

図１に示す画像形成装置には、中間転写ベルト１５に形成されるトナーマークを検知してトナー濃度や各色転写位置測定などを実行するためのトナーマーク検知センサ１７が設けられている。トナーマーク検知センサ１７は、テンションローラ２０近傍に配置されているトナーマーク検知センサ取り付け部１７Ａに設けられている正反射型あるいは拡散型の光学センサで構成され、検知結果に応じて画像濃度や色合わせ（位置合わせ）をのフィードバック制御に用いられる。

図１において符号３２は中間転写ベルトクリーニングユニットであり、クリーニングブレード３１により中間転写ベルト１５上の転写残トナーを掻き取ることでクリーニングを行う機能を有している。
クリーニングブレード材質としては、厚さ１．５〜３ｍｍ、ゴム硬度６５〜８０°のウレタンゴムを使用し、中間転写ベルト１５に対してカウンタ当接させている。掻き取られた転写残トナーは図示しないトナー搬送経路を通り中間転写体用廃トナー収納部３３に収納される。

中間転写ベルト１５のクリーニングニップ部に該当する部分、あるいはクリーニングブレード３１のエッジ部、の少なくとも一方は、組み付け時に潤滑剤、トナー、ステアリン酸亜鉛等の塗布剤が塗布されており、クリーニングニップ部におけるブレード捲れ上がりを防止するとともに、クリーニングニップ部にダム層を形成しクリーニング性能を高めている。

なお、中間転写ベルト１５を張架している各ローラは、図示しない中間転写ベルトユニット側板によって中間転写ベルト１５の両側より支持されている。
中間転写ベルト１５に用いる材質としては、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＴＰＥ（熱可塑性エラストマー）等にカーボンブラック等の導電性材料を分散させ樹脂フィルム状のエンドレスベルトとしたものが用いられるが、本実施例では引張弾性率１０００〜２０００ＭＰａのＴＰＥにカーボンブラックを添加した単層構造の構成で厚さ９０〜１６０μｍ、幅２３０ｍｍのベルトが用いられる。

また中間転写ベルト１５の抵抗としては、２３℃５０％ＲＨの環境にて体積抵抗率１０^８〜１０^１１Ω・ｃｍ、表面抵抗率１０^８〜１０^１１Ω／□（共に三菱化学社製ＨｉｒｅｓｔａＵＰ ＭＣＰ−ＨＴ４５０にて測定、印加電圧５００Ｖ、印加時間１０秒）の範囲であることが望ましい。

中間転写ベルト１５の体積抵抗率および表面抵抗率が上述した範囲を超えると、中間転写ベルト１５が帯電するため、作像順の下流へ行くほど、設定電圧値を高く設定するなどの処置が必要となるため１次転写部へ単独の供給電源を使用する事が困難となる。これは転写工程、転写材剥離工程などで発生する放電によって中間転写ベルト１５表面の帯電電位が高くなり、かつ自己放電が困難になるためであり、対策には中間転写ベルト１５の除電手段を設ける必要が生じる。また、体積抵抗率および表面抵抗率が上記範囲を下回ると、帯電電位の減衰が早くなるため自己放電による除電には有利となるが、転写時の電流が面方向に流れるためトナー飛び散りが発生してしまう。従って、本発明における中間転写ベルト１５の体積抵抗率および表面抵抗率は上記範囲内とした。

図１において符号２５は２次転写ローラである。
２次転写ローラ２５はφ６のＳＵＳ等の金属芯金上に、導電性材料によって１０^６〜１０^１０Ωの抵抗値に調整されたウレタン等の弾性体を被覆することでφ１９、幅２２２ｍｍに構成されている。その材料としては、イオン導電性ローラ（ウレタン＋カーボン分散、ＮＢＲ、ヒドリン）や電子導電タイプのローラ（ＥＰＤＭ）等が用いられるが、本実施例ではφ１９、アスカーＣ硬度３５〜５０°のウレタンローラを用いた。ここで、２次転写ローラ２５の抵抗値が上記範囲を超えると電流が流れ難くなるため、必要な転写性を得る為にはより高電圧を印加しなければならなくなり、電源コストの増大を招く。また、高電圧を印加する必要生じるため転写部ニップ前後の空隙にて放電が起こり、ハーフトーン画像上に放電による白ポチ抜けが発生する。これは低温低湿環境（例えば１０℃１５％ＲＨ）で顕著である。逆に、２次転写ローラ２５の抵抗値が上記範囲を下回ると同一画像上に存在する複数色画像部（例えば３色重ね像）と単色画像部との転写性が両立できなくなる。これは、２次転写ローラ２５の抵抗値が低い為、比較的低電圧で単色画像部を転写するのに十分な電流が流れるが、複数色画像部を転写するには単色画像部に最適な電圧よりも高い電圧値が必要となるため、複数色画像部を転写できる電圧に設定すると単色画像では転写電流過剰となり転写効率の低減を招くからである。

なお、２次転写ローラ２５の抵抗値測定は、導電性の金属製板にローラ２５を設置し、芯金両端部にそれぞれ片側４．９Ｎの荷重を掛けた状態にて、芯金と前記金属製板との間に１ｋＶの電圧を印加した時に流れる電流値から算出した。

給紙カセットなどの収容部に積載されているシートなどの転写材２２は給紙搬送ローラ２３、レジストローラ対２４によって、中間転写ベルト１５表面のトナー画像先端部が２次転写位置に到達するタイミングに合わせて給紙され、図示しない高圧電源により所定の転写バイアスを印加することで中間転写ベルト１５上のトナー画像が転写材２２に転移する。本実施例における画像形成装置では、給紙経路として縦型パスをとっている。転写材２２は２次転写対向ローラ２１の曲率によって中間転写ベルト１５から分離され、転写材２２に転写されたトナー画像は定着手段４０によって定着された後、排紙される。

さらに、本実施例では転写材２２の種類によって定着時のプロセス速度を変更するようにした。具体的には坪量１００ｇ／ｍ^２紙以上の転写材を用いる場合にはプロセス速度を半速となるようにし、定着ローラ対によって構成される定着ニップを転写材が通常プロセス速度の２倍の時間を掛けて通過することで、トナー画像の定着性を確保できるようにした。

以上のような構成を備えた画像形成装置においては、中間転写ベルト１５が、テンションローラ２０に設けられているフランジ部２６により幅方向端面を突き当てることで蛇行を抑止されるようになっているが、本実施例では、前述した理由により端面を突き当てた場合に発生する中間転写ベルト１５の座屈変形を抑止する構成が設けられている。

以下、この構成について説明する。
図４は、中間転写ベルト１５の座屈変形防止構造の原理を説明する模式図である。同図においてテンションローラ２０に装備されているフランジ２６と中間転写ベルト１５との接触位置近傍には、中間転写ベルト１５の厚さ方向で中間転写ベルト１５の表面（この場合の表面とは、感光体１と対向する表面をいう）側からこれを押圧して中間転写ベルト１５に発生するうねりを抑止する押さえ部材５０Ａがホルダ５１を介して設けられている。
押さえ部材５０Ａは、テンションローラ２０の軸方向に平行する中間転写ベルト２０の幅方向で画像形成領域外に位置し、特に、突き当て部材に相当するフランジ２６に当接する中間転写ベルト１５の端面近傍が押さえられる位置となるように配置されている。
押さえ部材５０Ａは、中間転写ベルト２０の表面を押圧する際に、中間転写ベルト２０の移動に抵抗とならないように摺動可能な部材であり、このための材質として、摺動性樹脂である摺動ＰＯＭ、摺動ＡＢＳや、摺動スポンジ、フェルト材等が用いられている。また、中間転写ベルト２０の幅方向における押さえ部材５０Ａの押圧面での寸法としては、中間転写ベルト１５上の画像領域として、Ａ４紙横サイズ２１０ｍｍおよびレター紙横サイズ２１６ｍｍ以上を確保する必要があるため、押さえ部材５０Ａの横幅は２〜５ｍｍとしてある。

中間転写ベルト１５を挟んでテンションローラ２０と対峙した状態で中間転写ベルト１５を押圧する押さえ部材５０Ａは、図５に示すように、中間転写ベルト１５が周面に掛け回されているテンションローラ２０の回転方向において中間転写ベルト１５が前記周面に接触し始める側に相当する上流側に配置されている。これにより、中間転写ベルト１５に対して張力が発生する牽引側に押さえ部材５０Ａが位置することとなり、張力という外力が作用した際に座屈変形が発生しやすい展張面側を対象として座屈変形の発生を抑止しやすくしている。

図６は、押さえ部材の変形例を示す図であり、同図に示す押さえ部材（便宜上、符号５０Ｂで示す）は、中間転写ベルト１５を押圧しながら連動可能なコロで構成されている。押さえ部材５０Ｂは、ホルダ５１に回転自在に支持されている回転軸５１Ａが挿通されて回転できるようになっており、中間転写ベルト１５の移動に連動して回転する。本実施例におけるコロで構成した押さえ部材５０Ｂは、材質として、中間転写ベルト１５の移動を阻害しない摺動性の高い材質である摺動ＰＯＭ、摺動ＡＢＳ等が用いられ、中間転写ベルト１５に接触する横幅は２〜５ｍｍとされている。

図７は、押さえ部材のさらに別の変形例を示す図であり、同図に示す押さえ部材（便宜上、符号５０Ｃで示す）は、ホルダ５１’により回転自在に支持されており、ホルダ５１’を押圧するバネなどの弾性体５２により中間転写ベルト１５の表面に向けて加圧されている。押さえ部材５０Ｃは、その材質として、摺動性の高い材質である摺動ＰＯＭ、摺動ＡＢＳ等を使用し、横幅は２〜５ｍｍが用いられ、弾性体５２により中間転写ベルト１５に対して１〜１０Ｎで圧接されている。

本実施例は以上のような構成であるから、中間転写ベルト１５におけるテンションローラ２０のフランジ部２６に突き当たる端部近傍に中間転写ベルト１５をその厚さ方向で表面側から加圧することができる押圧部材を設けることでフランジ部２６に突き当たる中間転写ベルト１５に座屈変形が発生するのを防止することができる。特に、押さえ部材は、中間転写ベルト１５の浮き上がりによる隙間の発生を規制するのではなく、浮き上がりも含めて座屈変形しようとする挙動を抑えることにより中間転写ベルト１５の幅方向での蛇行規制時での中間転写ベルト１５の応力集中を防いで耐久性が悪化するのを防止することができる。

押さえ部材は、中間転写ベルト１５に接触して加圧する際に中間転写ベルト１５の移動を阻害しないようにベルトの摺動を可能にする構成であるので、単にベルトの浮き上がりを規制する場合のように、押さえ付ける場合と違って中間転写ベルト１５の移動が変化するのを防止して画像転写位置の変化を防止し、色ずれなどの異常画像が発生するのを防止することができる。

次に、上記実施例における要部の変形例について説明する。
図８は、押さえ部材の設置構造に関する構成を示す図であり、同図に示す構成においては、押さえ部材５００がテンションローラ２０および中間転写ベルト１５とは別に設けられている不動部５０１により支持されている。
不動部としては、画像形成装置本体の側板が選択され、この側板において中間転写ベルト１５の幅方向両側若しくは片側に取り付けられたホルダ部材５００Ａと一体構造により前述した押さえ部材５００が設置されている。

本構成における押さえ部材５００の構成、つまり、中間転写ベルト１５に対する配置位置および配置寸法に関しては、図４〜６に示した実施例と同様である。

不動部５０１に設けられているホルダ部材５００Ａは、図９に示すように、不動部５０１に対して着脱させて、換言すれば、中間転写ベルト１５に対して押さえ部材５００を接離可能に設けることもでき、押さえ部材５００の摩耗などにより交換が必要となった際の便宜を図れるようにすることも可能である。これにより、交換対象となる部品のみを取り外すことができるので、新規部品の追加を最小限とすることでコスト上昇を防止することができる。なお、ホルダ部材５００Ａに関しては、図１０に示すように、敢えて押さえ部材５００と別部材とすることなく、不動部５０１から延長されてその先端が中間転写ベルト１５の表面を押圧する構造とすることも可能である。これにより、支持部と押さえ部材とを同じ部材により構成することでコスト上昇を避けることができる。

図１１は、押さえ部材５００に対する加圧力を付与するための構成を示しており、同図において符号５０２は不動部５０１に一体化されているホルダ部材５００Ａと押さえ部材５００との間に配置されたバネなどの弾性体を示している。この構成においては、押さえ部材５００を中間転写ベルト１５の厚さ方向に変位させることができ、しかも、弾性体の形状復元力を利用することができるので、テンションローラ２０の偏心などによる中間転写ベルト１５の表面と押さえ部材５００との間の間隙の変化に関係なく常に押さえ部材５００を中間転写ベルト１５の表面に押し付けることができるので、中間転写ベルト１５に発生しようとする座屈変形を抑止することができる。

一方、図１２は、押さえ部材５００に対する付勢力の印加構造の変形例を示しており、同図においては、中間転写ベルト１５の厚さ方向と直角な方向、換言すれば、テンションローラ２０の軸方向に沿って伸縮可能な弾性体５０２が押さえ部材５００に連結されている。これにより、例えば、テンションローラ２０が軸方向変位した場合でも、押さえ部材５００が弾性体５０２の弾性復元力を利用して常にフランジ２６の近傍で押圧されるようにすることができる。
テンションローラ２０の軸方向変位が発生する場合としては、テンションローラ２０が回動部材であり、これに対してフランジ２６の外側に位置するテンションローラ２０の支持部２０Ａが不動である場合が相当している。この場合には、テンションローラ２０のフランジ２６と、これの支持部２０Ａとの間に僅かながらの隙間を設けて互いに摺擦することがないようになっている。このため、中間転写ベルト１５の蛇行による外力がテンションローラ２０に作用した場合にはテンションローラ２０が軸方向に変位することがある。そこで、テンションローラのフランジ２６が軸方向に変位した場合でも弾性他の付勢により押さえ部材５００を追随して変位させることにより常に同じ位置、つまり座屈が発生しやすい箇所に押さえ部材５００を位置させて中間転写ベルト１５の座屈変形の発生を防止するようになっている。

図１３は、押さえ部材の配置構成に関する変形例を示す図であり、同図において押さえ部材５０５は、テンションローラ２０に掛け回されている中間転写ベルト１５の周回位置で弾性体５０２により中間転写ベルト１５の表面を押圧することで弾性的に接触するようになっている。これにより、テンションローラ２０が中間転写ベルト１５に対する張力を安定して付与するために軸心位置が変更されるような場合でも中間転写ベルト１５の位置変化に対応して常囲に座屈変形が発生しやすい箇所を押圧して座屈変形の抑止するようになっている。

図１４は、図５に示した構成の一部変形例を示す図であり、同図においては、押さえ部材５０Ａがホルダ部材５１のような不動部ではなく、弾性体５０２を介して弾性的にベルト１５への接触が可能な支持構造とされている。これにより、図５に示した構成の場合と同様に、張力という外力によって座屈変形が起こりやすい位置を対象として座屈変形を防止できると共に、テンションローラ２０の軸心位置の変化にも追随させて押圧作用を維持することができる。

図１５は、図１４に示した構成を前提として、押さえ部材５０Ａに用いられる材質を変化された構成を示す図であり、同図においては、不動部５０１に設けられているホルダ部材５００Ａと押さえ部材５０Ａとの間に配置されている弾性体５０２により弾性的にベルト表面に圧接する押さえ部材５０Ａの表面、つまり、ベルト表面との接触部（図１５中、符号５０Ａ１で示す部分）には、中間転写ベルト１５の移動を阻害しないように摺動させることが可能な摺動スポンジやフェルトが配置されている。これにより、摺動抵抗の増加を抑えて押さえ部材５０Ａ画と右折しているベルト端面での損傷を防止できるようになっている。

図１６は、図７に示した構成を対象として、押さえ部材５０Ｃをコロにより構成した場合の押さえ部材５０Ｃの支持構造に関する変形例を示す図であり、同図においては、ホルダ（便宜上、図７において用いた符号５１’で示す）が弾性体５２（同じく符号５２で示す）を介して不動部５０１に懸垂支持されている。この場合には、ホルダ５１’が昇降自在に設けられており、弾性体５２の付勢により常時押さえ部材５０Ｃを、中間転写ベルト１５の表面に向け押圧する方向、図においては下降する方向の習性が付与されている。これにより、図７に示した場合と同様に、中間転写ベルト１５の表面に対して摺擦する部分がないので、中間転写ベルト１５の劣化を防止することができる。

図１７は、図１４に示した押さえ部材の要部構造の変形例を示す図であり、同図においては、押さえ部材（便宜上、図１４において用いた符号５０Ａで示す）は、中間転写ベルト１５が周面に掛け回されているテンションローラ２０の回転方向において中間転写ベルト１５に接触する位置の下流側の面が垂直に延長されたリブ５０Ａ１により係止されている。これにより、中間転写ベルト１５の表面に接触している押さえ部材５０Ａが、中間転写ベルト１５の移動に引き摺られてベルトとの接触位置を変化させてしまうのがリブ５０Ａ１の係止によって阻止され、押さえ部材５０Ａによる中間転写ベルト１５に対する押圧位置が変化するのを防止して座屈変形が発生しやすい箇所を常に押圧して座屈の発生を防止できるようになっている。

一方、図１８は、押さえ部材を不動部に設けた場合の作用を説明するための模式図である。同図において、中間転写ベルト１５は、テンションローラ２０の支持部２００を含むユニットＴＵに収容されて画像形成装置に対して挿脱可能に設けられている。
この構成を対象として、押さえ部材５００を不動部に５０１に設けた場合には、ユニットＴＵの移動に関係なく押さえ部材５００が不動部５０１に位置しているので、図１８（Ｃ）に示すように、ユニットＴＵが引き出される際にプロセスユニット１０と干渉することがない。

これに対し、ユニットＴＵ側のテンションローラ支持部２００に押さえ部材５００を設置した場合には、図１９（Ｃ）に示すように、ユニットＴＵの移動に連動する関係であるので、画像形成装置内に配置されているプロセスユニット１０に干渉してしまう為に、ユニットＴＵの取り出し不能に陥る。このように、押さえ部材５００を中間転写ベルト１５およびテンションローラ２０そしてこの支持部を備えたユニットＴＵとは別の不動部に設置することが望ましい。
なお、図１９に示した構成において、ユニットＴＵの挿脱に際してプロセスユニット１０との干渉を避ける方法としては、プロセスユニット１０を引き出した後、ユニットＴＵを引き出すなどの順序の設定や、ユニットＴＵがプロセスユニット１０と干渉しない経路、例えば、プロセスユニット１０の下方に移動した後引き出される経路などを利用し、装着時には引き出しと逆の順序でプロセスユニット１０の下方に位置した状態でプロセスユニット１０の開放から正規の位置に向け上昇させて位置決めする手順の設定、あるいはユニットＴＵの挿脱方向を、紙面に対して直角な方向とするなどの構成とする方法がある。

次に、押さえ部材の支持構造に関する変形例について説明する。
図２０は、押さえ部材５０Ａの支持構造として、可動部であるテンションローラ２０および中間転写ベルト１５とは別の不動部により支持されている構成を示しており、同図においては、突き当て部材に相当するフランジ２６を挟んで中間転写ベルト１５の端面と対向してフランジ２６の外側に位置するテンションローラ用軸受け５３に押さえ部材５０の一部が取り付けられている。これにより、押さえ部材５０Ａは、ホルダ５１がフランジ２６を跨いだ状態でテンションローラ用軸受け５３から中間転写ベルト１５の表面に到達する形態とされ、ベルト表面を押圧している。

図２１は、図２０の場合と違って、テンションローラ２０の回転軸が不動部に相当する側板５０３により支持されている構成を対象として押さえ部材５０Ａのホルダ５１がフランジ２６を跨いで中間転写ベルト１５の表面から側板５０３に一部が取り付けられて支持されている状態を示している。

図２２は、テンションローラ２０が突き当て部材に相当するフランジ２６と連動する関係にない場合、換言すれば、フランジ２６が固定されている場合を対象とした構成であり、この場合には、押さえ部材５０Ａがホルダ５１の一部をフランジ２６に取り付けられている。

以上のような構成においては、押さえ部材を押圧が必要とされる箇所、つまり、座屈変形が発生しやすい中間転写ベルト１５の端面がフランジ２６に突き当たる箇所の近傍で押さえ部材５０Ａを設置することができるので、テンションローラおよび中間転写ベルトを収容するユニット内のアッセンブリーとして構成することができる。

一方、押さえ部材の支持構造としては、前述した不動部の形態に応じて設けることができる、以下、この構成について説明する。
図２３は、図１において符号１７で示したトナーマーク検知センサの取り付け部の構成を示す図であり、同図においてトナーマーク検知センサ１７は、トナーマーク検知センサ取り付け部１７０の一部で中間転写ベルト１５上に形成されるトナーマークＴＭを光学的に検知できる位置に取り付けられている。
本実施例では、トナーマーク検知センサ取り付け部１７０に押さえ部材を取り付けるようになっている。
図２４は、押さえ部材の取り付け構造の一つを示す図であり、同図において、トナーマーク検知センサ取り付け部１７０におけるテンションローラ２０の軸方向両端近傍には、図示しないがテンションローラ２０に設けられているフランジに突き当たるベルト１５の端面近くに対応する位置に押さえ部材５０Ａがホルダ５１を介して設けられている。

トナーマーク検知センサ取り付け部１７０は、テンションローラ２０の軸方向沿った両端面をバネなどの弾性体５０１により押圧付勢されており、中間転写ベルト１５の表面を押圧する押さえ部材５０Ａの位置がテンションローラ２０の軸方向で変化しない状態を維持されるようになっている。

一方、図２５は、押さえ部材５０Ａとトナーマーク検知センサ取り付け部１７０との設置位置の調整が行える構成を示しており、同図においては、トナーマーク検知センサ取り付け部１７０における押さえ部材取り付け位置には、テンションローラ２０の軸方向に平行する長溝１７０Ａが形成されている。
長溝１７０Ａに対して押さえ部材５０Ａは、ホルダ５１を嵌合されることで一体化されるようになっており、ホルダ５１を長溝１７０Ａ内で移動させることにより中間転写ベルト１５における座屈が発生しやすい位置に位置決めすることができる。これにより、加工精度が多少悪い場合でも、装置に取り付けられた押さえ部材５０Ａとこれにより押圧される中間転写ベルト１５との位置関係を適正化して中間転写ベルト１５における座屈が発生しやすい位置で座屈の発生を抑止することができる。

このような構成は、トナーマーク検知センサ取り付け部１７０をユニット化した場合にもそのユニットを対象として押さえ部材を設けるようにすることもできる。

上記押さえ部材としては、中間転写ベルト１５の表面に対して摺動関係を持つ構成とするだけでなく、図４あるいは図６に示した構成と同様に、ベルトの移動を阻害しない構成とすることも勿論可能である。
なお、ベルトとしては、前述した中間転写体だけではなく、感光体などの潜像担持体あるいは転写材搬送用のベルトを対象とすることも可能である。

本発明実施例によるベルト装置を用いた画像形成装置の模式図である。 本発明実施例によるベルト装置におけるベルトの蛇行規制構造を説明するための図である。 本発明実施例にベルト装置におけるベルト蛇行規制構造の正面図である。 本発明実施例によるベルト装置における座屈抑制に係る原理構成を説明するための模式図である。 図４に示した構成における押さえ部材の配置構成を説明するためのの図である。 図４に示した押さえ部材の変形例を説明するための図である。 図６に示した構成に一部変形例を説明するための図である。 本発明実施例によるベルト装置に用いられる押さえ部材の支持構造の一例を示す図である。 図８に示した構成の一部変形例を示す図である。 図８に示した構成の一部の他の変形例を示す図である。 図１０に示した構成の一部変形例を示す図である。 図１１に示した構成の一部変形例を示す図である。 図８に示した押さえ部材の要部構成の変形例を示す図である。 図１３に示した構成の一部変形例を示す図である。 図１１に示した構成に用いられる押さえ部材の変形例を示す図である。 図１５に示した構成の一部変形例を示す図である。 図１４に示した構成の一部変形例を示す図である。 図８に示した構成における押さえ部材の作用を説明するための図である。 図１８に示した構成と異なる構成の押さえ部材を用いた場合の作用を説明するための図である。 図４に示した構成に用いられる押さえ部材の支持構造の一つを示す図である。 図２０に示した構成の一部変形例を示す図である。 図２０に示した構成の一部の他の変形例を示す図である。 図４に示した構成に用いられる押さえ部材の設置構造の変形例を示す図である。 図２２に示した構成の正面図である。 図２４に示した構成の一部変形例を示す図である。

符号の説明

１０ プロセスカートリッジ
１５ 中間転写ベルト
１７ トナーマーク検知センサ
２０ テンションローラ
２６ フランジ
５０Ａ、５０Ｂ、５００、５０５ 押さえ部材
５０Ａ１ 係止部としてのリブ
５０Ｃ コロ
５１，５００Ａ ホルダ
１７０ トナーマーク検知センサ取り付け部
５０１ 不動部
５０２ 弾性体

Claims (21)

1. 複数のローラに掛け渡されたベルトを備えたベルト装置において、
   前記ローラの軸方向端部に前記ベルトの端面を突き当てることが可能な突き当て部材を備え、
   前記突き当て部材と前記ベルトとの接触位置近傍には、前記ベルトの厚さ方向で該ベルト表面から押圧して該ベルトに発生するうねりを抑止する押さえ部材が設けられ、
   前記押さえ部材は、前記ベルトの走行方向において、前記ベルトが前記ローラの周面に接触し始める側に相当する上流側に配置され、
   前記押さえ部材よりも前記ベルト走行方向下流側の位置には、前記押さえ部材の前記ベルト移動方向下流側への移動を係止するリブを備えることを特徴とするベルト装置。
2. 請求項１記載のベルト装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
3. 前記ベルトに対向して設けられ表面にトナー像が形成される像担持体を備え、
   前記ベルトは、該ベルトを駆動する駆動ローラとテンションローラとを含む複数のローラに掛け渡され、
   前記押さえ部材は、前記駆動ローラよりも該ベルトの移動方向下流側で前記像担持体に対向するベルト上の位置よりも下流側において該ベルトが前記テンションローラの周面に接触し始める側に相当する上流側に設けられていることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記ベルトは、前記像担持体上のトナー像が表面に転写される中間転写ベルトであって、
   前記中間転写ベルト上に転写されたトナー像は、前記駆動ローラによって巻き掛けられた前記中間転写上の二次転写位置で転写材へ二次転写されることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記二次転写位置よりも下流側であって、かつ、前記像担持体と対向する位置よりも上流側で前記中間転写ベルトに対向して設けられ、前記中間転写ベルト上の転写残トナーをクリーニングするクリーニングユニットを備えることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記ベルト装置に用いられる前記押さえ部材によるベルトの押さえ位置が前記ローラに装備されている突き当て部材に接触している前記ベルト端面近傍であることを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記ベルト装置に用いられる前記押さえ部材が前記ベルトに接触可能な摺動部材であることを特徴とする請求項２乃至６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記ベルト装置に用いられる前記押さえ部材における少なくとも前記ベルトとの接触面にはフェルトが用いられることを特徴とする請求項２乃至７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記ベルト装置に用いられる前記押さえ部材が、前記ローラおよびベルトとは別に設けられている不動部により支持されていることを特徴とする請求項２乃至８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記ベルト装置に用いられる前記押さえ部材が、前記ベルトに対して接離可能に設けられていることを特徴とする請求項２乃至９のいずれかに記載の画像形成装置。
11. 前記ベルト装置に用いられる前記押さえ部材が、前記ローラの支持が可能な不動部と一体に設置されて前記ベルトの厚さ方向で前記ベルト表面から押圧可能であることを特徴とする請求項２乃至９のいずれかに記載の画像形成装置。
12. 前記ベルト装置に用いられる押さえ部材が、前記ベルトの厚さ方向で該ベルトの表面に向け加圧付勢されていることを特徴とする請求項２乃至１１のいずれかに記載の画像形成装置。
13. 前記ベルト装置に用いられる前記押さえ部材が、前記ベルトの幅方向で変位可能であることを特徴とする請求項２乃至１２のいずれかに記載の画像形成装置。
14. 前記ベルト装置に用いられる前記押さえ部材が、前記ローラに掛け回されているベルトの周回位置で該ベルトを弾性的に接触していることを特徴とする請求項２乃至１３のいずれかに記載の画像形成装置。
15. 前記ベルト装置に用いられる前記押さえ部材が、前記突き当て部材を挟んで前記ベルト端面側と該突き当て部材の外側に位置する部材との間に跨って設けられていることを特徴とする請求項２乃至１４のいずれかに記載の画像形成装置。
16. 前記ベルト装置に用いられる前記押さえ部材は、前記ベルトが掛け回されているローラと前記突き当て部材とが連動する場合に前記突き当て部材を挟んで前記ベルト端面と反対側に相当する突き当て部材の外側に位置する部材に一部が支持されて前記ベルトの表面に接触していることを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
17. 前記ベルト装置に用いられる前記押さえ部材は、前記ベルトが掛け回されているローラに対して前記突き当て部材が固定されている場合に前記突き当て部材に一部が支持されて前記ベルトの表面に接触していることを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
18. 前記ローラの近傍には前記ベルト上に形成されるトナーマークを検知するトナーマーク検知センサ取り付け部が設けられ、該トナーマーク検知センサ取り付け部に前記押さえ部材が支持されていることを特徴とする請求項２乃至１７のいずれかに記載の画像形成装置。
19. 前記トナーマーク検知センサ取り付け部は、前記ベルトの幅方向に沿って変位可能であることを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
20. 前記ベルト装置に用いられる前記押さえ部材は、前記ベルトの幅方向における非画像領域に配置されていることを特徴とする請求項２乃至１７のいずれかに記載の画像形成装置。
21. 前記ローラ近傍にトナーマーク検知センサ取り付け部を有し、該トナーマーク検知センサ取り付け部には、前記ベルト端面近傍をその表面側から押圧する押さえ部材が設けられていることを特徴とする請求項２０に記載の画像形成装置。

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