JP2013083693A - ベルト駆動装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルト部材が突当て部から受ける負荷を低減してベルト部材の低寿命化を抑制しつつ、簡易で安価な構成でベルト寄りを防止する。
【解決手段】表面移動する中間転写ベルト１０を張架する複数のローラのうち少なくとも一つのローラ１５端部に、ローラ中央と比べて外径が外側に向かって大きくなるテーパ部３と、テーパ部の外側にベルト突当て部２とを有するフランジ４等の規制部材を設け、ベルト表面をテーパ部に垂直な方向から押さえつける押さえ部材５を設ける。
【選択図】図３

Description

本発明は、少なくとも駆動ローラを含む複数のローラに張架された無端状のベルト部材を駆動するベルト駆動装置、及び、このベルト駆動装置を採用する複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。

従来、画像形成装置では無端状のベルト部材が、潜像担持体、中間転写体、シート搬送部材、定着部材等として様々な用途で用いられている。ベルト部材は、少なくとも駆動ローラを含む複数の張架ローラによって内周面側から張架され、駆動ローラの回転駆動により無端移動させられる。このようなベルト部材のベルト駆動装置において、張架ローラの真円度が十分でなかったり、複数の張架ローラ間で平行度が微妙にずれていたりすると、ベルト部材を真っ直ぐに無端移動させることができなくなり、ベルト部材が蛇行して、ベルト寄りが発生する。このベルト寄りにより、ベルト部材が張架ローラから脱輪し、遂にはベルト破損を発生させてしまうおそれがある。また、ベルト部材を潜像担持体や、中間転写体として用いた場合には、画像の位置ズレを発生させるおそれがある。

ベルト寄り防止方法としては、ベルト部材の寄りを規制するものがある。ベルト部材の寄りを規制する具体的な構成としては、ベルト部材の内周面端部に貼り付けたゴムなどの寄り止め部材を張架ローラ端部で規制するものが知られている。また、ベルト部材の内周面に設けたガイドリブを張架ローラ周面に設けた溝で規制するものも知られている。さらに、特許文献１、２のように、張架ローラ端部にツバ等の突当て部を設けてベルト部材端部を直接規制するものも知られている。

また、ベルト寄り防止方法として、機械的なリンク等で張架ローラの軸を傾けてベルト寄りを補正するものも知られている。例えば、特許文献３には、張架ローラ端部にテーパ状の検知部を設け、ベルト部材端部が検知部に乗り上げることで発生する駆動トルクに基づき、ローラ軸を傾ける構成が記載されている。

しかしながら、上記ベルト部材に寄り止め部材やガイドリブを設けてベルト部材の軸方向の寄りを規制する方法では、ベルト部材のコストアップに繋がる。また、ベルトユニットの歪みなどのために想定以上の寄り力が働くと、寄り止め部材やガイドリブが破損してしまうことがあった。さらに、寄り止め部材やガイドリブにより、ベルト交換時の操作をスムーズに行えないという問題がある。

一方、張架ローラ端部の突当て部でベルト部材端部を直接規制する方法では、想定以上の寄り力が働くと、ベルト部材端部で座屈が発生したり、ベルト部材端部が突当て部を乗り越えたりしてベルト部材端部が破損してしまうことがある。また、ベルト部材で最も強度の弱い端部が突当て部から負荷を受け続けると、経時で端部から亀裂が入ってしまい、ベルト部材の低寿命化を招くという問題がある。

上記特許文献１には、張架ローラ端部の突当て部の内側に隣接して、ベルト部材の外周面に当接して従動回転するガイドローラを設ける構成が記載されている。この構成では、ガイドローラによりベルト部材の外周面端部が径方向外方に膨らむのを規制して、ベルト部材端部が突当て部を乗り超えることを防止している。
上記特許文献２には、張架ローラ端部の突当て部のベルト部材との接触位置近傍に、ベルトの厚さ方向でベルト部材を表面から押圧して、ベルト端部が突当て部に突き当たった際に発生する座屈を抑止する押さえ部材が設ける構成が記載されている。
しかし、何れの構成でも、ベルト部材が突当て部から受け続ける負荷により、経時でベルト部材端部から亀裂が入ってしまい、ベルト部材の低寿命化を招くという問題を良好に解決することはできない。

また、特許文献３のようにベルト寄りを補正するものは、ベルト部材を規制するものに較べて、構成が複雑でコストアップを招いてしまうという問題がある。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、ベルト部材が突当て部から受ける負荷を低減してベルト部材の低寿命化を抑制しつつ、簡易で安価な構成でベルト寄りを防止できるベルト駆動装置および画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、少なくとも駆動ローラと従動ローラとからなる複数のローラに張架された無端状のベルト部材を、該駆動ローラを回転駆動することにより表面移動させるベルト駆動装置において、上記複数のローラのうち少なくとも一つのローラ端部に、該ローラ中央部と比べて外径が外側に向かって大きくなるテーパ部と、該テーパ部の外側にベルト突当て部とを有する規制部材を設け、且つ、上記ベルト部材表面を該テーパ部に垂直な方向から押さえつける押さえ部材を設けたことを特徴とするものである。
また、上記目的を達成するために、請求項２の発明は、少なくとも駆動ローラと従動ローラとからなる複数のローラに張架された無端状のベルト部材を、該駆動ローラを回転駆動することにより表面移動させるベルト駆動装置において、上記複数のローラのうち少なくとも一つのローラ端部に、該ローラ中央部と比べて外径が外側に向かって大きくなるテーパ部と、該テーパ部の外側にベルト突当て部とを有する規制部材を設け、該ベルト突当て部は該ローラ軸心に対する内側より外側が該ローラ端部側に位置するテーパ形状であることを特徴とするものである。

請求項１の発明においては、ベルト部材が端部に寄ろうとしても、ローラ端部に設けた外径が外側に向かって大きくなるテーパ部がベルト部材を内側に戻すよう作用する。この作用に抗してベルト部材が端部に寄っていくと突当て部に突き当たるが、突き当たった状態では、ベルト部材が端部へ寄る力と、テーパ部からベルト部材へ働く力とベルト突き当て部から端部が受ける力とが釣り合う。このため、ベルト突き当て部から端部が受ける力は、テーパ部がない場合と比較して小さくなる。さらに、テーパ部では、押さえ部材がベルト部材表面をテーパ部に垂直な方向から押さえつけることによりブレーキとしての役割を果たし、ベルト部材が端部へ寄る力を抑える。このため、経時でベルト部材端部がベルト突当て部から受ける負荷をさらに低減することができる。このように、請求項１の発明は、テーパ部とベルト突当て部とを有する規制部材と、押さえ部材とを設けるだけの簡易で安価な構成でベルト寄りを防止することができる共に、ベルト部材端部が突当て部から受ける負荷を低減してベルト部材の低寿命化を抑制することができる。
請求項２の発明においては、ベルト部材が端部に寄ろうとしても、ローラ端部に設けた外径が外側に向かって大きくなるテーパ部の傾斜がベルト部材を内側に戻すよう作用する。この作用に抗してベルト部材が端部に寄っていき突当て部に突き当たるが、突き当たった状態では、ベルト部材が端部へ寄る力と、テーパ部からベルト部材へ働く力とベルト突き当て部から端部が受ける力とが釣り合う。このため、ベルト突き当て部から端部が受ける力は、テーパ部がない場合と比較して小さくなる。さらに、突当て部がテーパ形状であるため、ベルト部材の表面移動方向に移動によりローラへ進入する際とローラから離れる際に、ベルト部材端部とベルト突当て部とが接触する領域が少なくなる。このため、経時でベルト部材端部がベルト突当て部から受ける負荷をさらに低減することができる。このように、請求項２の発明は、テーパ部とベルト突当て部とを有する規制部材を設け、ベルト突当て部をテーパ形状にするだけの簡易で安価な構成でベルト寄りを防止することができる共に、ベルト部材端部が突当て部から受ける負荷を低減してベルト部材の低寿命化を抑制することができる。

本発明によれば、ベルト部材が突当て部から受ける負荷を低減してベルト部材の低寿命化を抑制しつつ、簡易で安価な構成でベルト寄りを防止できるという優れた効果がある。

本発明に係る画像形成装置の一例の概略構成図である。 従来のベルト規制部の構成の一例の拡大図である。 実施例１に係るベルト規制部の構成の拡大図である。 実施例２に係るベルト規制部の構成の拡大図である。 実施例３に係るベルト規制部の構成の拡大図である。 実施例４に係るベルト規制部の構成の拡大図である。 実施例５に係るベルト規制部の構成の拡大図である。 実施例６に係るベルト規制部の構成の拡大図である。 実施例７に係るベルト規制部の構成の一例の拡大図である。 実施例７に係るベルト規制部の構成の他例の拡大図である。 実施例８に係るベルト規制部の構成の拡大図である。 実施例９に係るベルト規制部の構成の拡大図である。 ベルトの伸びと応力との関係を示すグラフである。 ベルト伸び比率とベルト端部破断までの連続走行距離の関係を示す実験結果のグラフである。

以下、本発明を適用した画像形成装置の実施形態として、いわゆるタンデム型中間転写方式の複写機（以下、単に複写機という）について説明する。まず、本複写機の基本的な構成について説明する。図１は、本複写機の要部を示す概略構成図である。本複写機は、イエロー，シアン、マゼンタ，（以下、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋと記す）のトナー像を生成するための４つのプロセスユニット９Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを備えている。各プロセスユニット９Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、異なる色のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋのトナーを用いるが、それ以外は同様の構成となっており、それぞれドラム状の感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの周りに、帯電装置、現像装置、ドラムクリーニング装置、除電装置等を有している。プロセスユニット９Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの上方には、それぞれの感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの表面に対してレーザー光を照射して静電潜像を書き込むための光書込ユニット２１が配設されている。

プロセスユニット９Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの下方には、無端状のベルト部材たる中間転写ベルト１０を具備する転写ユニット１１が配設されている。中間転写ベルト１０は、そのループ内側に配設された複数のローラ１４，１５，１６や、ループ外側に配設された２次転写装置２２、テンションローラ１３、ベルトクリーニング装置１７などを有している。

中間転写ベルト１０はループ内側に配設された複数のローラ１４，１５，１６により張架され、駆動ローラであるローラ１４の回転により駆動され、従動ローラであるローラ１５，１６が中間転写ベルト１０の移動に従動回転するベルト駆動装置を構成する。また、ローラ１５はベルトクリーニング装置１７の対向ローラ、ローラ１６は２次転写装置２２の対向ローラとしての機能を有している。さらに、中間転写ベルト１０はループ内側の感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋと対向する位置に、４つの１次転写ローラ１２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを備えている。これらローラは何れも、自らの周面の一部に中間転写ベルト１０を掛け回してベルト張架を行う張架ローラとして機能している。中間転写ベルト１０は、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転駆動されるローラ１４の回転により、図中時計回り方向に無端移動せしめられる。

中間転写ベルト１０は、単層構造、多層構造の何れでも構わない。単層構造であれば、フッ素樹脂（ＰＶＤＦ等）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド、ＰＰＳなどの材質を用いる。多層構造であれば、ベース層を例えば伸びの少ないフッ素樹脂やＰＶＤＦシート、ポリイミド系樹脂でつくり、表面をフッ素系樹脂などの平滑性のよいコート層で被ってなるものを用いる。

ベルトループ内側に配設された４つの１次転写ローラ１２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、各感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋとの間に中間転写ベルト１０を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト１０の表面と、各感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋとが当接するＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップが形成されている。なお、１次転写ローラ１２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋには、それぞれ図示しない電源によってトナーとは逆極性の１次転写バイアスが印加される。

ベルトループ外側に配設された２次転写装置２２は、２次転写ローラ２３と支持ローラにより紙搬送ベルト２４を架け渡し、二次転写ローラ２３と、ローラ１６との間に、中間転写ベルト１０及び紙搬送ベルト２４を挟み込んだ構成である。これにより、中間転写ベルト１０の表面と、紙搬送ベルト２４とが当接する２次転写ニップが形成されている。なお、２次転写ローラ２３には、図示しない電源によってトナーとは逆極性の２次転写バイアスが印加される。

ベルトループ外側に配設されたベルトクリーニング装置１７は、クリーニング部材としてウレタンなどのブレードを用い、ローラ１５に対向する位置で、中間転写ベルト１０の回転方向に対しカウンター方向に当接している。なお、図示はしないが、クリーニング部材にはウレタンブレードの他に導電性ブラシやローラを用いて静電的に回収するような構成をとってもよい。また、ブレードにより回収されたトナーは、ベルトクリーニング装置１７内の搬送部材（不図示）により装置奥側へ搬送され、重力などにより下方へ落下させることでトナー回収用ボトル（不図示）へと収容される。トナー回収用ボトルには、回収トナー量を検知する手段が設けられており、満杯時には装置を停止させるなどでトナーがあふれる事態を防止している。

本複写機は、記録紙を収容する給紙カセット４４や、給紙カセット４４から記録紙を給紙路に給紙する給紙ローラ４２、記録紙を搬送する搬送ローラ４７などを有する給紙部４０を備えている。また、給紙部４０から送られてきた記録紙を受け入れて２次転写ニップに向けて所定のタイミングで送り出すレジストローラ対４９を、上述した２次転写ニップの図中右側方に備えている。また、２次転写ニップから送り出される記録紙を受け入れてその記録紙に対してトナー像の定着処理を施す定着装置２５を、上述した２次転写ニップの図中左側方に備えている。定着装置２５は、定着ローラに張架される定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成されている。

このような構成の複写機では、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータでローラ１４を回転駆動して、中間転写ベルト１０を無端移動させる。ローラ１４以外のローラ１５、１６、テンションローラ１３等については、中間転写ベルト１０に従動回転させる。同時に、プロセスユニット９Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを回転駆動する。また、各プロセスユニット９Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋでは感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの表面を、各帯電装置によって一様に帯電させながら、帯電後の表面に対してレーザー光の照射によって静電潜像を形成する。そして、感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの表面に形成した静電潜像を各現像装置よって現像することで、感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像を形成する。Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像は、上述したＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップにて、中間転写ベルト１０の表面に重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト１０の表面には４色重ね合わせトナー像が形成される。

一方、給紙部４０では、給紙ローラ４２の一つを選択回転して、何れかの給紙カセット４４から記録紙を繰り出し、分離ローラ４５で１枚づつに分離して、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体内の給紙路に導き、レジストローラ対４９に突当てて止める。そして、中間転写ベルト１０上の４色重ね合わせトナー像に同期させ得るタイミングで、レジストローラ対４９を駆動して記録紙を２次転写ニップに送り込んで、ベルト上の４色重ね合わせトナー像を記録紙に一括２次転写する。これにより、記録紙の表面にフルカラー画像を形成する。フルカラー画像形成後の記録紙については、２次転写ニップから定着装置２５に搬送してトナー像の定着処理を施す。

Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像を中間転写ベルト１０に１次転写した後の感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋについては、各ドラムクリーニング装置によって転写残トナーのクリーニング処理を施す。その後、各除電ランプで除電した後、各帯電装置で一様に帯電せしめて、次の画像形成に備える。また、記録紙に一次転写した後の中間転写ベルト１０については、ベルトクリーニング装置１７によって転写残トナーのクリーニング処理を施す。

このような構成の複写機において、中間転写ベルト１０のベルト寄りを防止するため、ベルト規制部を設ける。
まず、従来のベルト寄り防止のためのベルト規制部について説明する。
図２は、従来のベルト規制部の構成の一例の拡大図である。図２の構成では、中間転写ベルト１０を張架する張架ローラの一つであるローラ１５の端部に、規制部材としてツバ状のフランジ８を設けている。中間転写ベルト１０端部を、このフランジ８の内側面の突当て部２に突当てて中間転写ベルト１０の寄りを規制している。このように、フランジ８の突当て部２に中間転写ベルト１０端部が直接押されている構成では、中間転写ベルト１０の端部に常にストレスがかかっている。中間転写ベルト１０端部はベルト部材のなかで最も弱い箇所であり、時折ベルト端部が折れたりすることが観察される。また、ストレスが続くと、経時で端部から亀裂が入って破損してしまい、中間転写ベルト１０のベルト寿命が短くなるという問題がある。

次に、本実施形態に採用されるベルト寄り防止のためのベルト規制部を、実施例１〜９基づき詳細に説明する。なお、実施例１〜９において、ローラ１５と、中間転写ベルト１０の詳細な条件は、次の通りである。
ローラ１５の外径：φ２６．１８［ｍｍ］
ローラ１５の材質：アルミ
中間転写ベルト１０の材質：ポリイミド
中間転写ベルト１０の厚み：８０［μｍ］
中間転写ベルト１０の線速：２９０［ｍｍ／ｓ］
ベルトテンション：１．３［Ｎ／ｃｍ］

＜実施例１＞
図３は、実施例１に係るベルト規制部の構成の拡大図である。図３の構成では、中間転写ベルト１０を張架するローラ１５の端部に規制部材として、ローラ１５中央と比べて外径が外側に向かって大きくなるテーパ部３と、テーパ部３の外側に配置される突当て部２とを有する形状のフランジ４を設けている。さらに、中間転写ベルト１０表面をテーパ部３に垂直な方向から押さえつける押さえ部材５を有している。

この構成では、中間転写ベルト１０がローラ１５の端部に寄っていくと、中間転写ベルト１０の裏面はフランジ４のテーパ部３に接触し、テーパ部３の傾斜が中間転写ベルト１０を内側に戻すよう作用する。この作用に抗して中間転写ベルト１０が端部に寄って突当て部２に当たる。突き当たった状態では、中間転写ベルト１０が端部へ寄る力と、テーパ部３から中間転写ベルト１０へ働く力と突き当て部２から端部が受ける力とが釣り合う。このため、突き当て部２から端部が受ける力は、テーパ部３がない場合と比較して小さくなる。さらに、テーパ部３では、押さえ部材５が中間転写ベルト１０表面をテーパ部３に垂直な方向から押さえつけることによりブレーキとしての役割を果たし、中間転写ベルト１０が端部へ寄る力を抑える。このため、経時で中間転写ベルト１０端部が突当て部２から受ける負荷をさらに低減することができる。よって、経時で中間転写ベルト１０端部が突当て部２から受ける負荷により端部から亀裂が入り、中間転写ベルト１０の寿命が短くなるという問題を抑制することができる。

フランジ４と押さえ部材５の詳細な条件は、次の通りである。
テーパ部３の軸線に対する角度α：４．７°
テーパ部幅：５［ｍｍ］
テーパ部最外径：φ２７［ｍｍ］
突当て部高さｈ：１［ｍｍ］
フランジの材質：ＰＯＭ
押さえ部材：フジコー製７０００×４
押さえ部材の大きさ：４×４［ｍｍ］

テーパ部３の軸線１５ａに対する角度αやテーパ部最大径は上記に限らない。しかし、テーパ部３の角度α、テーパ部３の最大径を大きくしすぎると、中間転写ベルト１０端部への負荷を減らすテーパ部３の効果が少なくなる。一方、テーパ部３の角度、テーパ部３の最大径が小さすぎても、テーパ部３で中間転写ベルト１０の寄りを受ける力が小さくなって、中間転写ベルト１０端部の負荷をさげることができなくなる。

また、本実施例ではテーパ部最大径に次のような上限があることがわかった。ローラ１５の径と、テーパ部最大径とローラ１５の径の差（ベルト伸び量とする）との比（ベルト伸び比率とする）はベルトの破断伸びの１／５以下とするのがよい。図１３は、ベルトの伸びと応力との関係を示すグラフである。テーパ部最大径部ではローラ１５によってベルトが一番伸ばされる部分で、ベルト伸び比率が破断伸びの１／５以上となると、図１３に示すよう応力が大きくなり、中間転写ベルト１０端部が破断しやすくなる。本実施例で使用している中間転写ベルト１０の破断伸びは２０％であり、本実施例の構成でのベルト伸び比率は３．１％となった。
システムによってテーパ部最大径やテーパ部角度αの最適値は変わってくるので、必ずしも上述の条件でなければいけないということはなく、実験により最も中間転写ベルト１０端部が割れにくい条件に決定するのがよい。

ベルト伸び比率に対する端部破断の確認実験を行った。具体的には、ローラ１５のローラ１４（駆動ローラ）に対する平行度を０．７とし、テーパ部３の最大外径、すなわちベルト伸び比率の条件をふり、ベルト端部が破断するまで中間転写ベルト１０を連続走行運転させた。図１４に結果を示す。ベルト伸び比率が０から大きくなると、ベルト端部亀裂が始まる走行距離が伸びるが、０．０４を超えるとベルト端部亀裂が始まる走行距離が極端に短くなっている。このベルトの破断伸びは０．２であり、ベルト伸び比率が０．２の１／５である０．０４を超えるとベルト端部亀裂に対して極端に弱くなることを示している。

また、本実施例では押さえ部材５として上記のような不織布を用いているが、これに限らない。スポンジ部材でもよいし、ゴムのようなものを回転しながら当接させても良い。

＜実施例２＞
図４は、実施例２に係るベルト規制部の構成の拡大図である。図４の構成では、図３の構成に加えて、フランジ４のテーパ部３と突当て部２との間に、中間転写ベルト１０の裏面が接触しないベルト負荷低減部６を設けている。このようなベルト負荷低減部６を設けることにより、ベルト端部に働く負荷をさらに低減することができる。よって、中間転写ベルト１０端部がさらに亀裂を起こしにくくなり、ベルト寿命を延ばすことができる。ベルト負荷低減部６は、中間転写ベルト１０とフランジ４とが接触しないように逃げている部分であり、本実施例ではベルト負荷低減部６の幅を１［ｍｍ］としている。ベルト負荷低減部６の幅が大きくなりすぎると中間転写ベルト１０が座屈してしまう虞があるので、中間転写ベルト１０が座屈しない幅に設定する。ベルト負荷低減部６は中間転写ベルト１０と接触していなければよく、形状はどのようなものでもよい。また、ベルト端部の負荷が低減するような部材を設けるようにしてもよい。なお、押さえ部材５はベルト負荷低減部６にかからないように配置される。

＜実施例３＞
図５は、実施例３に係るベルト規制部の構成の拡大図である。図５の構成では、中間転写ベルト１０を張架するローラ１５の端部に規制部材として、ローラ１５中央と比べて外径が外側に向かって大きくなるテーパ部３と、テーパ部３の外側に配置される、ローラ軸心１５ａに対する内側より外側がローラ端部側に位置するよう傾斜したテーパ状の突き当て部２ａとを有する形状のフランジ４を設けている。

この構成では、中間転写ベルト１０がローラ１５の端部に寄っていくと、中間転写ベルト１０の裏面はフランジ４のテーパ部３に接触し、テーパ部３の傾斜が中間転写ベルト１０を内側に戻すよう作用する。この作用に抗して中間転写ベルト１０が端部に寄ってテーパ状の突当て部２ａに突き当たる。突き当たった状態では、中間転写ベルト１０が端部へ寄る力と、テーパ部３から中間転写ベルト１０へ働く力とテーパ状の突き当て部２ａから端部が受ける力とが釣り合う。このため、テーパ状の突き当て部２ａから端部が受ける力は、テーパ部３がない場合と比較して小さくなる。さらに、テーパ状の突き当て部２ａであるため、テーパ状でない突き当て部に較べて、中間転写ベルト１０の表面移動方向に移動によりローラ１５へ進入する際とローラ１５から離れる際に、中間転写ベルト１０端部とテーパ状の突き当て部２ａとが接触する領域が少なくなる。このため、経時で中間転写ベルト１０端部がテーパ状の突当て部２ａから受ける負荷をさらに低減することができる。また、フランジ４への負荷も減るため、ベルトで削られることがなくなり、フランジ４の摩耗粉が発生しなくなる。

本実施例では、テーパ状の突当て部２ａのテーパ形状の軸線に対する角度βは８０°としている。この角度βは、突当て部２内側のテーパ部３の角度αよりも大きく設定しなければならず、小さすぎると中間転写ベルト１０がテーパ状の突当て部２ａを乗り越える可能性がでてくる。一方、９０°付近になるとローラ１５の入口と出口で中間転写ベルト１０とフランジ４との摺れが発生するため、中間転写ベルト１０が乗り越えない角度で９０°より小さい値にする。

ベルト規制部のフランジ４と押さえ部材５の詳細な条件は、次の通りである。
テーパ部３の軸線に対する角度α：４．７°
テーパ部３の幅：５［ｍｍ］
テーパ部最外径：φ２７［ｍｍ］
突当て部高さｈ：１［ｍｍ］
フランジ材質：ＰＯＭ

＜実施例４＞
図６は、実施例４に係るベルト規制部の構成の拡大図である。図６の構成では、図５の実施例３の構成に加えて、テーパ部３とテーパ状の突当て部２ａとの間にベルト負荷低減部６を設けている。これにより、中間転写ベルト１０端部に働く負荷をさらに低減することができ、ベルト寿命を延ばすことができる。実施例２と同様に、ベルト負荷低減部６は、中間転写ベルト１０の裏面がフランジ４に接触しないように逃げている部分であり、その幅は１［ｍｍ］とした。ベルト負荷低減部６の幅が大きくなりすぎると中間転写ベルト１０が座屈しまうので、中間転写ベルト１０が座屈しない幅に設定する。ベルト負荷低減部６は中間転写ベルト１０と接触していなければよく、形状はどのようなものでもよい。また、ベルト端部の負荷が低減するような部材を設けるようにしてもよい。

＜実施例５＞
図７は、実施例５に係るベルト規制部の構成の拡大図である。図７の構成では、図３の実施例１の構成に加えて、フランジ４の突当て部をテーパ状の突き当て部２ａとしたものである。すなわち、ローラ１５の端部にテーパ部３とテーパ状の突き当て部２ａとを有するフランジ４を設け、且つ、中間転写ベルト１０表面をテーパ部３に垂直な方向から押さえつける押さえ部材５を設けたものである。このような構成では、中間転写ベルト１０への負荷をさらに良好に低減することができ、ベルト寿命を延ばすことができる。また、フランジ４への負荷も減るため、ベルトで削られることがなくなり、フランジ４の摩耗粉が発生しなくなる。

本実施例では、実施例３と同様に、テーパ状の突き当て部２ａの軸線に対する角度βは８０°としている。この角度は、突当て部２内側のテーパ部３の角度αよりも大きく設定しなければならず、小さすぎると中間転写ベルト１０がテーパ状の突当て部２ａを乗り越える可能性がでてくる。一方、９０°付近になるとローラ１５の入口と出口で中間転写ベルト１０とフランジ４との摺れが発生するため、中間転写ベルト１０が乗り越えない角度で９０°より小さい値にする。

ベルト規制部の規制部材４と押さえ部材５の詳細な条件は、次の通りである。
テーパ部３の軸線に対する角度α：４．７°
テーパ部３の幅：５［ｍｍ］
テーパ部最外径：φ２７［ｍｍ］
突当て部高さｈ：１［ｍｍ］
フランジ材質：ＰＯＭ
押さえ部材：フジコー製７０００×４
押さえ部材の大きさ：４×４［ｍｍ］

＜実施例６＞
図８は、実施例６に係るベルト規制部の構成の拡大図である。図８の構成では、図７の実施例５の構成に加えて、テーパ部３とテーパ状の突当て部２ａとの間にベルト負荷低減部６を設けている。これにより、中間転写ベルト１０端部に働く負荷をさらに低減することができ、ベルト寿命を延ばすことができる。実施例２と同様に、ベルト負荷低減部６は、中間転写ベルト１０の裏面がフランジ４に接触しないように逃げている部分であり、その幅は１［ｍｍ］とした。ベルト負荷低減部６の幅が大きくなりすぎると中間転写ベルト１０が座屈してしまうので中間転写ベルト１０が座屈しない幅に設定する。ベルト負荷低減部６は中間転写ベルト１０と接触していなければよく、形状はどのようなものでもよい。また、ベルト端部の負荷が低減するような部材を設けるようにしてもよい。

＜実施例７＞
図９は、実施例７に係るベルト規制部の構成の一例の拡大図である。また、図１０は、実施例７に係るベルト規制部の構成の他例の拡大図である。図９の構成では、図７の実施例５の構成に加えて、中間転写ベルト１０の端部に補給部材としての補強テープ７を設けている。図１０の構成では、図８の実施例６の構成に加えて、中間転写ベルト１０の端部に補強部材としての補強テープ７を設けている。このような補強テープ７を設けることで中間転写ベルト１０端部の強度が上がり、ベルト寿命を延ばすことができる。
補強テープ詳細は以下である。
補強テープ材質：ＰＥＴ
補強テープ幅：６［ｍｍ］
補強テープ厚み：０．１［ｍｍ］
ただし、これに限定するものではない。

＜実施例８＞
実施例８では、図９，１０に示す実施例７の構成で、補強テープ７の摩擦係数を中間転写ベルト１０表面の摩擦係数よりも大きくしている。これにより、押さえ部材５との摩擦力が強まり、中間転写ベルト１０がフランジ４に与える負荷が減り、中間転写ベルト１０端部がフランジ４から受ける負荷も減る。具体的には、補強テープ７の表層にゴム層を設け、摩擦係数を中間転写ベルト表面（摩擦係数：０．２〜０．３５）よりも大きくしている。本実施例では、補強テープ７の表層にゴム層としてウレタンゴムを用い、摩擦係数を０．７とした。ただし、これに限定されるものではない。

＜実施例９＞
図１１は、実施例９に係るベルト規制部の構成の一例の拡大図である。また、図１２は、実施例９に係るベルト規制部の他例の構成の拡大図である。図１１の構成では、図７の実施例５の構成に加えて、フランジ４のテーパ部３をローラ１５表面よりも高摩擦係数としている。図１２の構成では、図８の実施例６の構成に加えて、フランジ４のテーパ部３をローラ１５表面よりも高摩擦係数としている。このようにフランジ４のテーパ部３を高摩擦係数とすることで、中間転写ベルト１０とフランジ４の摩擦力が強まり、中間転写ベルト１０がフランジ４に与える負荷が減り、中間転写ベルト１０端部がフランジ４から受ける負荷も減る。具体的には、フランジ４のテーパ部３はゴム層から形成する。本実施例では、テーパ部３のゴム層としてウレタンゴムを用い、摩擦係数を０．７とした。ただし、これに限定されるものではない。ここで注意したいのは、突き当て部２ａの摩擦係数はテーパ部３のように大きくない。突き当て部２ａの摩擦係数が大きくなると、中間転写ベルト１０との微摺擦で端部が負荷をうけてベルト寿命が短くなるおそれがあるためである。

上記実施例１〜９の何れにおいても、図２にしめす従来のベルト規制部の構成に較べて、中間転写ベルト１０の端部亀裂に対する寿命は格段に長くなっている。また、上記実施例１〜９では、フランジ４、押さえ部材５、補強テープ７をローラ１５の両端に設けている。しかし、ローラ１５を初期的に傾けさせておいて片側に中間転写ベルト１０が寄るようにして、フランジ４、押さえ部材５、補強テープ７を片側に設けるような構成にしてもよい。また、実施例１〜９では、中間転写ベルト１０を張架するローラ１５にベルト規制部を設けた構成で説明したが、他の張架ローラにベルト規制部を設ける構成にしてもよい。また、本実施形態では、無端状のベルト部材として中間転写ベルト１０を用いて本発明を説明したが、ベルト部材が潜像担持体、シート搬送部材、定着部材である構成にも適用可能であり、同様の効果が得られる。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
少なくとも駆動ローラと従動ローラとからなる複数のローラに張架された中間転写ベルト１０等のベルト部材を、駆動ローラを回転駆動することにより表面移動させるベルト駆動装置において、上記複数のローラのうち少なくとも一つであるローラ１５の端部に、ローラ中央と比べて外径が外側に向かって大きくなるテーパ部３と、テーパ部の外側にベルト突当て部２とを有するフランジ４等の規制部材を設け、且つ、ベルト部材表面をテーパ部に垂直な方向から押さえつける押さえ部材５を設ける。これによれば、上記実施形態で説明したように、簡易で安価な構成でベルト寄りを防止することができる共に、ベルト部材端部が突当て部から受ける負荷を低減してベルト部材の低寿命化を抑制することができる。
（態様Ｂ）
少なくとも駆動ローラと従動ローラとからなる複数のローラに張架された中間転写ベルト１０等のベルト部材を、駆動ローラを回転駆動することにより表面移動させるベルト駆動装置において、上記複数のローラのうち少なくとも一つであるローラ１５の端部に、ローラ中央と比べて外径が外側に向かって大きくなるテーパ部３と、テーパ部の外側に、ローラ軸心１５ａに対する内側より外側がローラ端部側に位置するテーパ形状であるテーパ状の突当て部２ａとを有するフランジ４等の規制部材を設ける。これによれば、上記実施形態で説明したように、簡易で安価な構成でベルト寄りを防止することができる共に、ベルト部材端部が突当て部から受ける負荷を低減してベルト部材の低寿命化を抑制することができる。
（態様Ｃ）
（態様Ｂ）において、ベルト部材表面をテーパ部に垂直な方向から押さえつける押さえ部材を設ける。これによれば、上記実施形態で説明したように、簡易で安価な構成でベルト寄りを防止することができる共に、ベルト部材端部が突当て部から受ける負荷をより良好に低減してベルト部材の低寿命化を抑制することができる。
（態様Ｄ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）または（態様Ｃ）において、テーパ部とベルト突当て部との間にベルト負荷低減部６を設ける。これによれば、上記実施形態で説明したように、さらにベルト部材端部が突当て部から受ける負荷を良好に低減してベルト部材の低寿命化を抑制することができる。
（態様Ｅ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）または（態様Ｄ）において、ベルト部材端部の表面に補強テープ７等の補強部材を設ける。これによれば、上記実施形態で説明したように、ベルト部材端部の亀裂に対する耐久性をあげることができ、ベルト部材の低寿命化をさらに抑制することができる。
（態様Ｆ）
（態様Ａ）、（態様Ｃ）または（態様Ｄ）において、ベルト部材端部の表面に補強テープ７等の補強部材を設け、補強部材の摩擦係数をベルト部材の摩擦係数より高くする。これによれば、上記実施形態で説明したように、押さえ部材によるブレーキ効果が大きくなり、この結果ベルト部材端部が突当て部から受ける負荷を良好に低減してベルト部材の低寿命化を抑制することができる。
（態様Ｇ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）または（態様Ｆ）において、テーパ部の摩擦係数をローラ表面の摩擦係数より高くする。これによれば、上記実施形態で説明したように、テーパ部とベルト部材との間に働く摩擦力によりベルト部材が寄る力を低減でき、この結果ベルト部材端部が突当て部から受ける負荷を良好に低減してベルト部材の低寿命化を抑制することができる。
（態様Ｈ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）、（態様Ｆ）または（態様Ｇ）において、ベルト部材が転写ベルトである。これによれば、上記実施形態で説明したように、ベルト寄りによる画像の位置ズレを発生させるおそれを抑制できる。
（態様Ｉ）
記録媒体上に画像形成を行う画像形成装置において、（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）、（態様Ｆ）、（態様Ｇ）または（態様Ｈ）の何れかのベルト駆動装置を用いる。これによれば、上記実施形態で説明したように、長期に渡って良好な画像が形成できる。

１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ 感光体
２ 突当て部
２ａ テーパ状の突き当て部
３ テーパ部
４ フランジ
５ 押さえ部材
６ ベルト負荷低減部
７ 補強テープ
８ フランジ（従来例）
９Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ プロセスユニット
１０ 中間転写ベルト
１１ 転写ユニット
１２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ １次転写ローラ
１３ ンションローラ
１４ ローラ（駆動ローラ）
１５ ローラ
１５ａ ローラ軸心
１６ ローラ（２次転写対向ローラ）
１７ ベルトクリーニング装置
２１ 光書込ユニット
２２ ２次転写装置

特開２００６−７８６１２号公報 特開２００９−０２０４６９号公報 特許第３３１０６３０号公報

Claims (9)

1. 少なくとも駆動ローラと従動ローラとからなる複数のローラに張架されたベルト部材を、該駆動ローラを回転駆動することにより表面移動させるベルト駆動装置において、
   上記複数のローラのうち少なくとも一つのローラ端部に、該ローラ中央と比べて外径が外側に向かって大きくなるテーパ部と、該テーパ部の外側にベルト突当て部とを有する規制部材を設け、且つ、上記ベルト部材表面を該テーパ部に垂直な方向から押さえつける押さえ部材を設けたことを特徴とするベルト駆動装置。
2. 少なくとも駆動ローラと従動ローラとからなる複数のローラに張架されたベルト部材を、該駆動ローラを回転駆動することにより表面移動させるベルト駆動装置において、
   上記複数のローラのうち少なくとも一つのローラ端部に、該ローラ中央と比べて外径が外側に向かって大きくなるテーパ部と、該テーパ部の外側にベルト突当て部とを有する規制部材を設け、該ベルト突当て部は該ローラ軸心に対する内側より外側が該ローラ端部側に位置するテーパ形状であることを特徴とするベルト駆動装置。
3. 請求項２のベルト駆動装置において、上記ベルト部材表面を上記テーパ部に垂直な方向から押さえつける押さえ部材を設けたことベルト駆動装置。
4. 請求項１、２または３の何れかのベルト駆動装置において、上記テーパ部と上記ベルト突当て部との間にベルト負荷低減部を設けたことを特徴とするベルト駆動装置。
5. 請求項１、２、３または４の何れかのベルト駆動装置において、上記ベルト部材端部の表面に補強部材を設けたこと特徴とするベルト駆動装置。
6. 請求項１、３または４の何れかのベルト駆動装置において、上記ベルト部材端部の表面に補強部材を設け、該補強部材の摩擦係数が該ベルト部材の摩擦係数より高いことを特徴とするベルト駆動装置。
7. 請求項１、２、３、４、５または６の何れかのベルト駆動装置において、上記テーパ部の摩擦係数が上記ローラ表面の摩擦係数より高いことを特徴とするベルト駆動装置。
8. 請求項１、２、３、４、５、６または７の何れかのベルト駆動装置において、上記ベルト部材が転写ベルトであることを特徴とするベルト駆動装置。
9. 記録媒体上に画像形成を行う画像形成装置において、請求項１乃至８の何れかのベルト駆動装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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