JP4591254B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーザプリンタ等の画像形成装置に関し、特に着脱可能なベルトユニットを備えたものに関する。

従来より、レーザプリンタ等の画像形成装置として、用紙の搬送や中間転写等を行うために無端状のベルトを用いたものが知られている。一般に、こうしたベルトは、所定期間の使用後に交換ができるように、ベルトユニットとして装置本体に対して着脱可能となっている。ベルトユニットには、通常、ベルトを支持しかつ内外に変位可能なテンションローラを外向きに付勢することでベルトに張力を付与するコイルバネ等からなるテンション付与手段が設けられている。これに対し、特許文献１に記載のものでは、テンション付与手段が装置本体側に設けられており、ベルトユニットを装置本体に装着したときにそのテンション付与手段がテンションローラを外向きに付勢することで、ベルトに所定の張力が付与されるように構成されている。このものでは、ベルトユニットにテンション付与手段を設けずに済むため、ベルトユニットの構造が簡素化される。
特開２００１−２０９２９４公報

上記特許文献のような構成において、従来は、ベルトがポリアミドイミド等の硬い材質により形成されていたため、ベルトの周長変化は比較的少なかった。このため、テンションローラの可動範囲が少なくて済み、ベルトユニットを装置本体から外したときでも、ベルトが大きく弛むことはなかった。しかしながら、最近では耐久性の要求から従来より柔らかい材質のベルトが使われることが増えている。こうしたベルトは、ポリアミドイミド等の従来のベルト素材に対して耐久性に優れる反面、ベルトの伸びや、熱膨張によるベルトの周長変化が大きくなっている。上記特許文献に記載のものに、このような柔らかい材質のベルトを用いようとした場合には、ベルトの周長変化に対応するためにテンションローラの可動範囲を大きくせざるを得ず、そのためベルトユニットを装置本体から外したときにベルトの弛みが大きくなって、ベルトが幅方向に位置ずれして外れ易くなるという問題がある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、ベルトユニットからベルトが位置ずれしたり、外れたりすることを防止することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明に係る画像形成装置は、無端状のベルトと、前記ベルトを張架した状態で支持する複数のローラと、前記ローラを回転可能に支持するフレームとを有するベルトユニットと、前記ベルトユニットが着脱可能に装着される装置本体と、を備えた画像形成装置であって、前記装置本体には、前記ベルトユニットが装着された状態において前記ベルトに対して張力を付与し、前記ベルトユニットが取り外された状態において前記張力を付与しないテンション付与手段が設けられ、前記ベルトユニットには、前記ベルトの内周面側に配置されるとともに、前記ベルトに対して内外方向に変位可能で、かつ当該ベルトユニットが前記装置本体から取り外された状態において、外向きに張り出すことで前記ベルトを張架させる張出部材が設けられているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記ベルトユニットには、当該ベルトユニットが前記装置本体から取り外された状態において、前記張出部材を外向きに付勢することで前記ベルトに張力を付与する付勢手段が設けられているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記付勢手段により前記ベルトに付与される張力は、前記テンション付与手段により前記ベルトに付与される張力よりも小さくされているところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項２または請求項３に記載のものにおいて、前記ベルトユニットが前記装置本体に装着された状態において、前記付勢手段による付勢を解除する付勢解除手段が設けられているところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項４に記載のものにおいて、前記付勢解除手段は、前記ベルトユニットの前記装置本体に対する装着動作に伴って、前記付勢手段による付勢を解除するところに特徴を有する。

請求項６の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記ベルトユニットには、当該ベルトユニットが前記装置本体から取り外された状態において、前記張出部材を外向きに張り出した位置で固定可能な固定手段を備えているところに特徴を有する。

請求項７の発明は、請求項６に記載のものにおいて、前記ベルトユニットが前記装置本体に装着された状態において、前記固定手段による固定を解除する固定解除手段が設けられているところに特徴を有する。

請求項８の発明は、請求項７に記載のものにおいて、前記固定解除手段は、前記ベルトユニットの前記装置本体に対する装着動作に伴って、前記固定手段による固定を解除するところに特徴を有する。

請求項９の発明は、請求項２から請求項８のいずれかに記載のものにおいて、前記張出部材は、前記ベルトユニットが前記装置本体に装着された状態において、前記テンション付与手段により押圧されることで前記ベルトに張力を付与するテンションローラにより構成されているところに特徴を有する。

請求項１０の発明は、請求項２から請求項８のいずれかに記載のものにおいて、前記張出部材は、前記装置本体に設けられた像担持体と前記ベルトを挟んで対向配置され、かつ前記像担持体との間に転写バイアスが印加されることで前記像担持体上に担持される現像剤像の転写を行う転写ローラにより構成されているところに特徴を有する。

請求項１１の発明は、請求項２から請求項８のいずれかに記載のものにおいて、前記装置本体には、前記ベルトの外面に当接して前記ベルトを清掃するクリーニングローラが設けられ、前記張出部材は、前記クリーニングローラと前記ベルトを挟んで対向配置されるクリーナバックアップローラにより構成されているところに特徴を有する。

請求項１２の発明は、請求項１から請求項１１のいずれかに記載のものにおいて、前記ベルトの内周面には、前記ローラに係合して当該ベルトの斜行を防止するガイドリブが突設されているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
ベルトユニットを装置本体から外した際には、張出部材が外向きに張り出すことでベルトが張架されるため、ベルトが位置ずれしたり外れたりすることを防止できる。

＜請求項２の発明＞
張出部材が付勢手段によって外向きに付勢されることで、ベルトに張力が付与されてベルトが張架状態で保持される。

＜請求項３の発明＞
付勢手段によりベルトに付与される張力は、装置本体側に設けられたテンション付与手段により付与される張力よりも弱くされているため、ベルトユニットにテンション付与手段と同等の張力を付与する付勢手段を設ける場合に比べて、ベルトユニットの構造を簡素化できる。即ち、例えばフレームの剛性を下げて、ベルトユニットの小型化を図ることができる。

＜請求項４の発明＞
ベルトユニットを装置本体に装着したときには、付勢解除手段によって付勢手段による付勢が解除されるため、テンション付与手段によってベルトに適切な張力が付与される。

＜請求項５の発明＞
付勢解除手段は、ベルトユニットの装置本体に対する装着動作に伴って、付勢手段による付勢を解除するため、ベルトユニットの装着時に付勢を解除するための操作が不要になり、作業性が向上する。

＜請求項６の発明＞
張出部材を固定手段によって外側に張り出した位置で固定することで、ベルトが張架状態で保持される。

＜請求項７の発明＞
ベルトユニットを装置本体に装着したときには、固定解除手段によって固定手段による張出部材の固定が解除されるため、テンション付与手段によってベルトに適切な張力が付与される。

＜請求項８の発明＞
固定解除手段は、ベルトユニットの装置本体に対する装着動作に伴って、固定手段による張出部材の固定を解除するため、ベルトユニットの装着時に張出部材の固定を解除するための操作が不要になり、作業性が向上する。

＜請求項９から請求項１１の発明＞
張出部材が、専用部品でなくテンションローラ、転写ローラ若しくはクリーナバックアップローラのように既存の部品により構成されているため、ベルトユニットの構成が簡素化される。

＜請求項１２の発明＞
ベルトの内周面に斜行防止用のガイドリブが設けられている場合に、テンション無付与状態の例えば交換用のベルトユニット等においてベルトが弛んで横ずれすると、ガイドリブがローラに乗り上げたり、脱落するおそれがある。このような状態でベルトユニットが装着され、テンション付与手段によりベルトに張力が付与されると、ベルトが直接ローラ面と当接している範囲とリブを介して当接している範囲との境界に段差が生じ、この部分に応力集中が生じてベルトが損傷を受ける可能性がある。これに対し、本構成では、ベルトユニットを装置本体から外した際には、張出部材が外向きに張り出すことでベルトが張架されるため、ガイドリブがローラに係合した状態が保たれ、従って前述のようにベルトが損傷を受けることが防止される。

＜第１実施形態＞
次に本発明の第１実施形態を図１から図６を参照して説明する。
（レーザプリンタの全体構成）
図１は、本実施形態の画像形成装置としてのレーザプリンタ１の概略構成を示す側断面図であり、図２は、プロセスカートリッジ２６及びベルトユニット１５を取り出した状態におけるレーザプリンタ１の側断面図である。なお、以下の説明においては、図１における右側を前方とする。

このレーザプリンタ１は、直接転写タンデム型のカラーレーザプリンタであって、図１に示すように、略箱型の本体ケーシング２（本発明の装置本体に相当）を備えている。本体ケーシング２の上面には、開閉可能な上面カバー３が設けられており、この上面カバー３を開放することにより、図２に示すように、本体ケーシング２内のプロセスカートリッジ２６やベルトユニット１５の交換が可能となる。また、上面カバー３の上面には、画像形成後の用紙４が積載される排紙トレイ５が形成されている。

本体ケーシング２の下部には、画像を形成するための用紙４が積載される給紙トレイ７が前方へ引き出し可能に装着されている。給紙トレイ７内には、バネ８の付勢により用紙４の前端側を持ち上げるように傾動可能な用紙押圧板９が設けられている。また、給紙トレイ７の前端上方位置には、ピックアップローラ１０と、図示しないバネの付勢によりこのピックアップローラ１０に圧接する分離パッド１１とが設けられている。さらにピックアップローラ１０の斜め前上方には一対の給紙ローラ１２が設けられ、その上方に一対のレジストローラ１３が設けられている。

給紙トレイ７の最上位の用紙４は、用紙押圧板９によってピックアップローラ１０に向かって押圧され、ピックアップローラ１０の回転によって、ピックアップローラ１０と分離パッド１１との間に挟まれたときに１枚ごとに分離される。そして、ピックアップローラ１０及び分離バッド１１の間から送り出された用紙４は、給紙ローラ１２によって、レジストローラ１３へ送られる。レジストローラ１３では、その用紙４を所定のタイミングで、後方のベルトユニット１５上へ送り出す。

ベルトユニット１５は、本体ケーシング２に対して着脱可能とされており、前後に離間して配置された一対のローラ１６，１７間に水平に架設される搬送ベルト１８を備えている。一対のローラ１６，１７のうち後側のローラは、図示しないモータの動力により回転駆動される駆動ローラ１７であり、前側のローラは、後述するように搬送ベルト１８に張力を付与するためのテンションローラ１６（本発明の張出部材に相当）である。搬送ベルト１８は、ポリカーボネート等の樹脂材からなる無端状のベルトであり、駆動ローラ１７が回転駆動されることにより図１の反時計回り方向に循環移動し、その上面に載せた用紙４を後方へ搬送する。搬送ベルト１８の内側には、後述のプロセスカートリッジ２６が有する各感光体ドラム３１（本発明の像担持体に相当）と対向配置される４つの転写ローラ１９が前後方向に一定間隔で並んで設けられ、各感光体ドラム３１と対応する転写ローラ１９との間に搬送ベルト１８を挟んだ状態となっている。転写時には、この転写ローラ１９と感光体ドラム３１との間に転写バイアスが印加される。なお、ベルトユニット１５の構成については、後に詳述する。

ベルトユニット１５の下側には、搬送ベルト１８に付着したトナーや紙粉等を除去するためのクリーニングローラ２１が設けられている。クリーニングローラ２１は、金属製の軸部材の周囲にシリコンからなる発泡材が設けられた構成であって、ベルトユニット１５に設けられた金属製のバックアップローラ２２と搬送ベルト１８を挟んで対向している。クリーニングローラ２１とバックアップローラ２２との間には、所定のバイアスが印加され、それにより搬送ベルト１８上のトナー等がクリーニングローラ２１側へ電気的に吸引されるようになっている。また、クリーニングローラ２１には、その表面に付着したトナー等を除去する金属製の回収ローラ２３が当接しており、さらにその回収ローラ２３にはその表面に付着したトナー等を掻き落とすためのブレード２４が当接している。

ベルトユニット１５の上方には、マゼンタ，イエロー，シアン，ブラックの各色に対応した４つのプロセスカートリッジ２６が前後方向に並んで着脱可能に装着されており、さらにその上方には、上面カバー３に一体的に取り付けられたスキャナ部２７が設けられている。スキャナ部２７は、所定の画像データに基づいた各色毎のレーザ光Ｌを対応する感光体ドラム３１の表面上に高速走査にて照射する。

プロセスカートリッジ２６は、枠状のカートリッジフレーム３０と、そのカートリッジフレーム３０の下部に設けられた感光体ドラム３１及びスコロトロン型帯電器３２と、カートリッジフレーム３０に対し着脱可能に装着される現像カートリッジ３４とを備えている。

感光体ドラム３１は、接地された金属製のドラム本体を備え、その表層をポリカーボネートなどからなる正帯電性の感光層で被覆することにより構成されている。

スコロトロン型帯電器３２は、感光体ドラム３１の後側斜め上方において、感光体ドラム３１と接触しないように所定間隔を隔てて、感光体ドラム３１と対向配置されている。このスコロトロン型帯電器３２は、タングステン等の帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させることにより、感光体ドラム３１の表面を一様に正極性に帯電させる。

現像カートリッジ３４は、略箱形をなし、その内部には、上部にトナー収容室３８が設けられ、その下側に供給ローラ３９、現像ローラ４０および層厚規制ブレード４１が設けられている。各トナー収容室３８には、現像剤として、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色の正帯電性の非磁性１成分のトナーがそれぞれ収容されている。また、各トナー収容室３８には、トナーを撹拌するためのアジテータ４２が設けられている。

供給ローラ３９は、金属製のローラ軸を導電性の発泡材料で被覆することにより構成されており、現像ローラ４０は、金属製のローラ軸を導電性のゴム材料で被覆することにより構成されている。トナー収容室３８から放出されたトナーは、供給ローラ３９の回転により現像ローラ４０に供給され、供給ローラ３９と現像ローラ４０との間で正に摩擦帯電される。さらに、現像ローラ４０上に供給されたトナーは、現像ローラ４０の回転に伴って、層厚規制ブレード４１と現像ローラ４０との間に進入し、ここでさらに十分に摩擦帯電されて、一定厚さの薄層として現像ローラ４０上に担持される。

感光体ドラム３１の表面は、その回転時、まずスコロトロン型帯電器３２により一様に正帯電される。その後、スキャナ部２７からのレーザ光の高速走査により露光されて、用紙４に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ４０の回転により、現像ローラ４０上に担持され正帯電されているトナーが、感光体ドラム３１に対向して接触するときに、感光体ドラム３１の表面上に形成されている静電潜像に供給される。これにより、感光体ドラム３１の静電潜像は、可視像化され、感光体ドラム３１の表面には、反転現像によるトナー像が担持される。

その後、各感光体ドラム３１の表面上に担持されたトナー像は、搬送ベルト１８によって搬送される用紙４が、感光体ドラム３１と転写ローラ１９との間の各転写位置を通る間に、転写ローラ１９に印加される負極性の転写バイアスによって、用紙４に順次転写される。こうしてトナー像が転写された用紙４は、次いで定着器４３に搬送される。

定着器４３は、本体ケーシング２内における搬送ベルト１８の後方に配置されている。この定着器４３は、ハロゲンランプ等の熱源を備えて回転駆動される加熱ローラ４４と、加熱ローラ４４の下方において、加熱ローラ４４を押圧するように対向配置され従動回転される加圧ローラ４５とを備えている。この定着器４３では、４色のトナー像を坦持した用紙４を、加熱ローラ４４及び加圧ローラ４５によって狭持搬送しながら加熱することにより、トナー像を用紙４に定着させる。そして、熱定着された用紙４は、定着器４３の斜め後上方に配置された搬送ローラ４６により本体ケーシング２の上部に設けられた排紙ローラ４７へ搬送され、この排紙ローラ４７により前述の排紙トレイ５上に排出される。

（ベルトユニットの構造）
図３（Ａ）（Ｂ）は、ベルトユニット１５の前端部を拡大した平断面図であり、図４は、ベルトユニット１５を本体ケーシング２に装着する前の状態を示す側断面図、図５は、ベルトユニット１５を本体ケーシング２に装着した後の状態を示す側断面図である。また、図６（Ａ）（Ｂ）は、ベルトユニット１５を本体ケーシング２に装着する前後の固定部材５５の動作を示す側断面図である。

ベルトユニット１５は、図４に示すように、全体として長方形の平板状をなす合成樹脂製のベルトフレーム５０（本発明のフレームに相当）を備えている。ベルトフレーム５０は、左右一対の側壁５０Ａを備えており、各側壁５０Ａの後端に前述の駆動ローラ１７が有する軸部の両端に装着された軸受具１７Ａが支持され、これにより駆動ローラ１７が回転可能に支持されている。また、側壁５０Ａの前端部には、前後にスライド可能なスライド部材５１が設けられ、このスライド部材５１によりテンションローラ１６の軸部の両端に装着された軸受具１６Ａが支持されている。これにより、テンションローラ１６は、前後に所定範囲内で変位可能、かつ回転可能に支持されている。テンションローラ１６及び駆動ローラ１７の両端部には、図３（Ａ）に示すように、外周面が段差状に凹んだ円筒状のガイドカラー５２が設けられている。搬送ベルト１８の内周面における両側端には、ガイドリブ５３が全周にわたって突設されており、テンションローラ１６が外寄り位置にあって、搬送ベルト１８が両ローラ１６，１７間に緊密に張架された状態では、各ガイドリブ５３がテンションローラ１６及び駆動ローラ１７のガイドカラー５２の外面に係合することで搬送ベルト１８の斜行（横ずれ）が防止されるようになっている。また、図３（Ｂ）に示すように、テンションローラ１６が内寄り位置にあって、搬送ベルト１８に弛みが生じた場合には、ガイドリブ５３が各ローラ１６，１７のガイドカラー５２から浮き上がって係合が外れた状態となり、搬送ベルト１８が横ずれしやすい状態となる。

また、ベルトフレーム５０における側壁５０Ａの前端部には、図６（Ａ）に示すように、テンションローラ１６を固定するための固定部材５５（本発明の固定手段に相当）が設けられている。この固定部材５５は、合成樹脂製であって、左右方向に延びた取付軸５５Ａと、取付軸５５Ａから前側へ略扇状に延出した扇部５５Ｂと、扇部５５Ｂの下端から左右方向に延出した案内軸５５Ｃとを一体に備え、取付軸５５Ａを中心に回動可能に支持されている。案内軸５５Ｃは、側壁５０Ａに設けられた溝部５６に挿通されており、固定部材５５は、案内軸５５Ｃが溝部５６の下端に位置する固定位置（図６（Ａ）参照）から、案内軸５５Ｃが溝部５６の上端に位置する解除位置（図６（Ｂ）参照）までの間で変位可能になっている。固定部材５５が固定位置にあるときには、扇部５５Ｂの先端がスライド部材５１の後側に係合して、テンションローラ１６が前端寄り位置に固定される。この状態では、搬送ベルト１８が両ローラ１６，１７間にほぼ弛みのない状態で張架される。また、固定部材５５が解除位置にあるときには、扇部５５Ｂがスライド部材５１の後側から上方に退避するため、テンションローラ１６が前後に変位可能な状態となる。取付軸５５Ａの周囲にはバネ５７が取り付けられ、固定部材５５はこのバネ５７により常に固定位置側へ付勢されている。

また、ベルトフレーム５０の側壁５０Ａには、転写ローラ１９のローラ軸１９Ａが挿通されるローラ軸挿通孔５８が設けられている。このローラ軸挿通孔５８は、略長方形状をなしており、その上下方向及び前後方向の寸法はローラ軸１９Ａの外径よりも大きくされ、ベルトユニット１５を本体ケーシング２から取り外した状態においては、ローラ軸１９Ａがローラ軸挿通孔５８の範囲内で径方向（上下前後方向）に変位可能となる。

（本体ケーシング内の構造）
一方、本体ケーシング２内には、金属製の本体フレーム（図示せず）が設けられており、この本体フレームには、図４に示すように、ベルトユニット１５の左右両側位置に、駆動ローラ１７及びテンションローラ１６の両端部を支持するための合成樹脂製のユニット支持部５９，６０が前後一対ずつ取り付けられている。後側のユニット支持部６０は、上方に開口する断面略コの字状をなしており、その開口部には弾性変形可能な断面山形の抜止金具６１が内向きに突出して設けられている。このユニット支持部６０には、図５に示すように、駆動ローラ１７の端部に装着された軸受具１７Ａが嵌め込まれ、その軸受具１７Ａが抜止金具６１により抜け止めされることで、駆動ローラ１７が位置決め状態で保持される。また、前側のユニット支持部５９は、上面が一定高さの水平面になっており、ここにテンションローラ１６の端部に装着された軸受具１６Ａを載せることで、テンションローラ１６が高さ方向に位置決めされた状態で支持される。

また、本体ケーシング２内には、回転軸７１を中心に回転可能な一対のレバー７０と、それぞれのレバー７０を図示時計回り方向に付勢する一対のコイルバネ７２とが設けられている（レバー７０とコイルバネ７２とは本発明のテンション付与手段に相当）。そして、前側のユニット支持部５９にテンションローラ１６の軸受具１６Ａが載せられると、軸受具１６Ａがレバー７０の上端部を後側に押圧し、コイルバネ７２が伸長状態になるとともに、その弾性復元力によって軸受具１６Ａが前方へ付勢され、もって搬送ベルト１８に張力が付与される。さらに、本体ケーシング２内には、図６（Ａ）に示すように、ベルトユニット１５の装着時に、固定部材５５の案内軸５５Ｃを上側（即ち解除位置側）へ変位させる解除突起７３（本発明の固定解除手段に相当）が設けられている。

また、本体ケーシング２内における本体フレームには、転写ローラ１９のローラ軸１９Ａを支持するための軸受部材６３が各転写ローラ１９に対応して左右一対ずつ取り付けられている。各軸受部材６３は、上方に開口した溝状の軸受溝６４を備えており、その軸受溝６４にローラ軸１９Ａの端部を上方から嵌め込むことで、ローラ軸１９Ａが回転自在に支持される。また、軸受溝６４の開口縁部にはローラ軸１９Ａを軸受溝６４内へ導くための案内面６５が形成されている。各軸受部材６３は、上下方向に変位可能に取り付けられ、前後左右方向については本体フレームに対して位置決め状態で保持されている。各軸受部材６３は、その下側に取り付けられたバネ６６により上方に付勢されている。

（ベルトユニット着脱時の動作）
搬送ベルト１８の交換等を行う場合には、図２に示すように、上面カバー３を開き、各プロセスカートリッジ２６を取り出した状態で、ベルトユニット１５を本体ケーシング２より取り出す。ベルトユニット１５を本体ケーシング２から取り外した状態では、図６（Ａ）に示すように、固定部材５５がバネ５７の付勢により固定位置に変位して、スライド部材５１の後側に係止するため、テンションローラ１６が後側に張り出した位置に固定される。このため、搬送ベルト１８はほぼ弛みのない状態で両ローラ１６，１７間に張架される。

取り外した状態のベルトユニット１５を本体ケーシング２内に装着するには、図４に示すように、ベルトユニット１５を水平姿勢で下降させ、駆動ローラ１７の両端の軸受具１７Ａをユニット支持部６０の内側に押し込むとともに、テンションローラ１６の両端の軸受具１６Ａをユニット支持部５９上に載せる。これにより、図５に示すように、ベルトユニット１５が前後のユニット支持部５９，６０によって水平姿勢で保持される。この過程では、各転写ローラ１９のローラ軸１９Ａが案内面６５に導かれ、その両端部が軸受部材６３の軸受溝６４に嵌まり込む。これにより各転写ローラ１９が前後方向について位置決めされる。また、軸受具１６Ａがレバー７０上端部を後方に押圧して、コイルバネ７２の弾性復元力により前方へ付勢されるため、搬送ベルト１８が所定の張力で張架される。その後、ベルトユニット１５の上方に各プロセスカートリッジ２６が装着されると、各転写ローラ１９が感光体ドラム３１によりバネ６６の付勢力に抗して下方へ押圧されるため、転写ローラ１９が上下方向についても位置決めされる。

（本実施形態の効果）
以上のように本実施形態によれば、ベルトユニット１５を本体ケーシング２から外した際には、テンションローラ１６が外向きに張り出すことで搬送ベルト１８が張架されるため、搬送ベルト１８が位置ずれしたり外れたりすることを防止できる。

また、テンションローラ１６を固定部材５５によって外側に張り出した位置で固定することで、搬送ベルト１８が張架状態で保持される。

また、ベルトユニット１５を本体ケーシング２に装着したときには、解除突起７３によって固定部材５５によるテンションローラ１６の固定が解除されるため、本体ケーシング２側に設けられたコイルバネ７２によって搬送ベルト１８に適切な張力が付与される。

さらに、解除突起７３は、ベルトユニット１５の本体ケーシング２に対する装着動作に伴って、固定部材５５によるテンションローラ１６の固定を解除するため、ベルトユニット１５の装着時にテンションローラ１６の固定を解除するための操作が不要になり、作業性が向上する。

また、ベルトユニット１５を本体ケーシング２から外したときに、外向きに張り出して搬送ベルト１８を張架させる張出部材が、テンションローラ１６のように既存の部品により構成されているため、ベルトユニット１５の構成が簡素化される。

また、搬送ベルト１８の内周面に斜行防止用のガイドリブ５３が設けられている場合に、搬送ベルト１８が弛んで横ずれすると、ガイドリブ５３がガイドカラー５２に乗り上げたり、脱落するおそれがある。このような状態でベルトユニット１５が装着され、コイルバネ７２により搬送ベルト１８に張力が付与されると、搬送ベルト１８が直接ローラ面と当接している範囲とガイドリブ５３を介して当接している範囲との境界に段差が生じ、この部分に応力集中が生じて搬送ベルト１８が損傷を受ける可能性がある。これに対し、本構成では、ベルトユニット１５を本体ケーシング２から外した際には、テンションローラ１６が外向きに張り出すことで搬送ベルト１８が張架されるため、ガイドリブ５３がガイドカラー５２に係合した状態が保たれ、従って前述のように搬送ベルト１８が損傷を受けることが防止される。

＜第２実施形態＞
次に本発明の第２実施形態について図７及び図８を参照して説明する。
図７は、本実施形態のベルトユニット８０を本体ケーシング２から外した状態を示す側断面図であり、図８は、ベルトユニット８０を本体ケーシング２に装着した状態を示す側断面図である。なお、以下の説明においては、第１実施形態と相違する構成について主に説明し、第１実施形態と同様の機能を有する構成には同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態のベルトユニット８０は、第１実施形態の固定部材５５、バネ５７に代えて、バックアップローラ２２（本発明の張出部材に相当）を外向きに付勢するための付勢手段８１を備えている。付勢手段８１は、バックアップローラ２２の左右両端位置に一対設けられ、それぞれ第１支持部材８２、第２支持部材８３、バネ８４及びバネ８５を備えて構成されている。第１支持部材８２は、ベルトフレーム５０の下部に取り付けられた取付軸８２Ａを中心に回動可能に設けられるとともに、バネ８４により下向き（図示時計回り方向）に付勢されている。第２支持部材８３は、一方の端部が第１支持部材８２の取付軸８２Ａに回動可能に取り付けられており、他方の端部（自由端側）にバックアップローラ２２を回転自在に支持している。また、第２支持部材８３は、第１支持部材８２との間に設けられたバネ８５により下向き（図示時計回り方向）に付勢されており、外力が加わっていない状態では第１支持部材８２が有するストッパ部８２Ｂに当接した状態となる。

ベルトユニット８０を本体ケーシング２から外した状態では、図７に示すように、バックアップローラ２２が、付勢手段８１によりベルトフレーム５０の底面よりも下向きに張り出した位置に保持されるとともに、バネ８４の付勢により搬送ベルト１８の内周面に押し付けられ、これにより搬送ベルト１８が弛み無く張架された状態になる。なお、このとき、テンションローラ１６の軸受具１６Ａを支持したスライド部材５１は、搬送ベルト１８によりその可動範囲の後端位置に押し付けられている。また、付勢手段８１により搬送ベルト１８に付与される張力は、本体ケーシング２への装着時にコイルバネ７２から付与される張力よりも小さくされ、少なくとも搬送ベルト１８が弛まない程度、即ちガイドリブ５３がガイドカラー５２から浮き上がらない程度の大きさになっている。

ベルトユニット８０を本体ケーシング２に装着すると、その装着過程で、本体ケーシング２内に設けられたクリーニングローラ２１が搬送ベルト１８を介してバックアップローラ２２に当接し、バックアップローラ２２を押し上げる。また、同じくベルトユニット１５の装着動作に伴って、本体ケーシング２に設けられた付勢解除突起８６（本発明の付勢解除手段に相当）が第１支持部材８２の下端部に当接して、第１支持部材８２を押し上げる。そして、図８に示すように、ベルトユニット８０が正規の位置に装着されると、バックアップローラ２２がベルトフレーム５０の底面よりも上側にほぼ退避した状態になるとともに、バネ８５の付勢によりクリーニングローラ２１に圧接する。これにより付勢手段８１による搬送ベルト１８に対する付勢が解除された状態となる。そして、テンションローラ１６の軸受具１６Ａは、前述のようにコイルバネ７２の弾性復元力を受けて前側へ付勢されるため、搬送ベルト１８には所定の張力が付与される。

本実施形態によれば、バックアップローラ２２が付勢手段８１によって外向きに付勢されることで、搬送ベルト１８に張力が付与されて搬送ベルト１８が張架状態で保持される。
付勢手段８１により搬送ベルト１８に付与される張力は、本体ケーシング２側に設けられたコイルバネ７２により付与される張力よりも弱くされているため、ベルトユニット１５にコイルバネ７２と同等の張力を付与する付勢手段を設ける場合に比べて、ベルトユニット１５の構造を簡素化できる。即ち、例えばベルトフレーム５０の剛性を下げて、ベルトユニット１５の小型化を図ることができる。

また、ベルトユニット１５を本体ケーシング２に装着したときには、付勢解除突起８６によって付勢手段８１による付勢が解除されるため、コイルバネ７２によって搬送ベルト１８に適切な張力が付与される。

さらに、付勢解除突起８６は、ベルトユニット８０の装着動作に伴って、付勢手段８１による付勢を解除するため、付勢を解除するための操作が不要になり、作業性が向上する。

また、ベルトユニット１５を本体ケーシング２から外したときに、外向きに張り出して搬送ベルト１８を張架させる張出部材が、専用部品でなくバックアップローラ２２のように既存の部品により構成されているため、ベルトユニット１５の構成が簡素化される。
なお、バネ８４によるベルト外側付勢は付勢解除突起８６により第１支持部材８２全体がベルトユニット１５内側へ押し込まれることで解除され、第２支持部材８３とバネ８５によってバックアップローラ２２がクリーニングローラ２１に付勢される。バネ８４は、スペースと要求荷重の関係からコイルバネ７２より付勢力が小さくなるが、大きな力が必要ないだけで、小さく有るべき積極的な理由はあまり無い。

＜第３実施形態＞
次に本発明の第３実施形態について図９及び図１０を参照して説明する。
図９は、本実施形態のベルトユニット９０を本体ケーシング２から外した状態を示す側断面図であり、図１０は、ベルトユニット９０を本体ケーシング２に装着した状態を示す側断面図である。なお、以下の説明においては、第１実施形態と相違する構成について主に説明し、第１実施形態と同様の機能を有する構成には同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態のベルトユニット９０は、第１実施形態の固定部材５５、バネ５７に代えて転写ローラ１９（本発明の張出部材に相当）を外向きに付勢するための付勢手段９１を備えている。付勢手段９１は、各転写ローラ１９の左右両端位置に設けられ、それぞれ第１支持部材９２、第２支持部材９３、バネ９４、バネ９５を備えて構成されている。第１支持部材９２は、ベルトフレーム５０に取り付けられた取付軸９２Ａを中心に回動可能に設けられるとともに、バネ９４により上向き（図示反時計回り方向）に付勢されている。また、第１支持部材９２は、取付軸９２Ａの下方に側方に延出した誘導ピン９２Ｂを備えている。第２支持部材９３は、一方の端部に設けられた取付軸９３Ａが第１支持部材９２の取付軸９２Ａの下側に回動可能に取り付けられており、他方の端部（自由端側）に転写ローラ１９を回転自在に支持している。また、第２支持部材９３は、第１支持部材９２との間に設けられたバネ９５により上側（図示反時計回り方向）へ付勢されており、外力が加わっていない状態では第１支持部材９２が有するストッパ部９２Ｃに当接した状態となる。
一方、本体ケーシング２には、前後にスライド可能なリンクレバー９７（本発明の付勢解除手段に相当）が設けられている。リンクレバー９７の前端下面には、操作部９７Ａが突設されている。また、リンクレバー９７の上面には、各第１支持部材９２の誘導ピン９２Ｂを前後から挟むように係合可能なピン係合部９７Ｂが設けられている。

ベルトユニット９０を本体ケーシング２から外した状態では、図９に示すように、転写ローラ１９が、付勢手段９１によりベルトフレーム５０の上面よりも上側に張り出した位置に保持されるとともに、バネ９４の付勢により搬送ベルト１８の内周面に押し付けられ、これにより搬送ベルト１８が弛み無く張架された状態になる。なお、このとき、テンションローラ１６の軸受具１６Ａを支持したスライド部材５１は、搬送ベルト１８によりその可動範囲の後端位置に押し付けられている。

ベルトユニット９０を本体ケーシング２の正規の位置に装着すると、各誘導ピン９２Ｂがそれぞれリンクレバー９７のピン係合部９７Ｂに係合する。そこで、操作部９７Ａを押圧して、リンクレバー９７を後方へスライドさせると、各導ピン９２Ｂが前側に移動する。これにより、各第１支持部材９２及び第２支持部材９３が取付軸９２Ａを中心に下側に回動し、各転写ローラ１９が下降してベルトフレーム５０の上面より下側にほぼ退避する（正確には転写ローラ１９の上端部がベルトフレーム５０の上面より僅かに上方に張り出す）。これにより付勢手段９１による搬送ベルト１８に対する付勢が解除された状態となり、テンションローラ１６がコイルバネ７２の弾性復元力を受けて前側へ付勢されるため、搬送ベルト１８には所定の張力が付与される。続いて、ベルトユニット９０の上方に各プロセスカートリッジ２６を装着すると、感光体ドラム３１により転写ローラ１９が若干押し下げられ、バネ９５の付勢により感光体ドラム３１に圧接する。

以上のように本実施形態によれば、張出部材が専用部品でなく転写ローラ１９のように既存の部品により構成されているため、ベルトユニット１５の構成が簡素化される。

＜第４実施形態＞
次に本発明の第４実施形態について図１１及び図１２を参照して説明する。
図１１は、本実施形態の画像形成装置としてのレーザプリンタ１００の概略構成を示す側断面図であり、図１２は、プロセスカートリッジ２６及びベルトユニット１０１を取り出した状態におけるレーザプリンタ１００の側断面図である。なお、以下の説明においては、図１１における右側を前方とする。
本実施形態のレーザプリンタ１００は、中間転写ベルト１０６を用いた中間転写タンデム方式のカラーレーザプリンタである。なお、以下の説明において、第１実施形態と概ね同様の機能を有する構成には、同一符号を付して説明を省略する。

レーザプリンタ１００は、本体ケーシング２に対して着脱可能なベルトユニット１０１を備えている。このベルトユニット１０１は、絶縁性の合成樹脂材からなり側方からみて略三角形状をなすベルトフレーム１０２を備えている。ベルトフレーム１０２の前端、後端及び下端には、それぞれ駆動ローラ１０３，テンションローラ１０４（本発明の張出部材に相当），従動ローラ１０５が設けられ、これらのローラ１０３，１０４，１０５により中間転写ベルト１０６が張架されている。また、ベルトユニット１０１の下方には、ベルトフレーム１０２下端の従動ローラ１０５と中間転写ベルト１０６を挟んで対向する二次転写ローラ１０７が設けられ、この二次転写ローラ１０７と従動ローラ１０５と間に二次転写バイアスが印加されるようになっている。本レーザプリンタ１００では、４つの感光体ドラム３１に形成されたトナー像を、一旦、中間転写ベルト１０６に４色分転写し、その後、用紙４が二次転写ローラ１０７と中間転写ベルト１０６との圧接位置を通過するときに、中間転写ベルト１０６に転写されたトナー像を用紙４上に転写するように構成されている。

ベルトフレーム１０２の後端部には、前後にスライド可能なスライド部材１０７が設けられており、このスライド部材１０７によりテンションローラ１０４の軸部の両端に装着された軸受具１０４Ａが支持されている。また、このスライド部材１０７は、バネ１０８（本発明の付勢手段に相当）により外向き（後方）に付勢されている。

ベルトユニット１０１を本体ケーシング２に装着した状態では、図１２に示すように、テンションローラ１０４は、コイルバネ７２とバネ１０８との付勢力を受けて外向きに付勢されるため、搬送ベルト１８が所定の張力で張架される。
また、ベルトユニット１０１を本体ケーシング２から取り外した状態では、図１１に示すように、テンションローラ１０４がバネ１０８により外向きに付勢されて張り出すため、搬送ベルト１８が弛み無く張架された状態になる。なお、このとき、バネ１０８により搬送ベルト１８に付与される張力は、本体ケーシング２への装着時にコイルバネ７２により付与される張力よりも小さくされている。このため、ベルトユニット１０１にコイルバネ７２と同等の張力を付与する付勢手段を設ける場合に比べて、ベルトフレーム１０２の剛性を下げて、ベルトユニット１０１の小型化を図ることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記各実施形態では、張出部材がテンションローラ等の既存の部品により構成されたものを示したが、本発明によれば、張出部材を専用の部品により構成するようにしても良い。
（２）上記各実施形態では、ベルトユニットのベルトを、搬送ベルトまたは中間転写ベルトとして構成したものを示したが、本発明は、ベルトを感光体ベルトとして構成したものにも適用することができる。

本発明の第１実施形態におけるレーザプリンタの概略構成を示す側断面図 ベルトユニットを取り外した状態におけるレーザプリンタの側断面図 （Ａ）搬送ベルトが正常に張架されている状態を示すベルトユニットの部分拡大平断面図 （Ｂ）搬送ベルトが浮き上がった状態を示すベルトユニットの部分拡大平断面図 ベルトユニットの装着前の状態を示す側断面図 ベルトユニットの装着後の状態を示す側断面図 （Ａ）ベルトユニットの装着前の状態を示す部分拡大側面図 （Ｂ）ベルトユニットの装着後の状態を示す部分拡大側面図 第２実施形態におけるベルトユニットの装着前の状態を示す部分拡大側断面図 ベルトユニットの装着後の状態を示す部分拡大側断面図 第３実施形態におけるベルトユニットの装着前の状態を示す部分拡大側断面図 ベルトユニットの装着後の状態を示す部分拡大側断面図 第４実施形態におけるレーザプリンタの概略構成を示す側断面図 ベルトユニットを取り外した状態におけるレーザプリンタの側断面図

１，１００...レーザプリンタ（画像形成装置）
２...本体ケーシング（装置本体）
１５，８０，９０，１０１...ベルトユニット
１６，１０４...テンションローラ（ローラ、張出部材）
１７，１０３...駆動ローラ（ローラ）
１８...搬送ベルト（ベルト）
１９...転写ローラ（張出部材）
２１...クリーニングローラ
２２...バックアップローラ（張出部材）
３１...感光体ドラム（像担持体）
５０，１０２...ベルトフレーム（フレーム）
５３...ガイドリブ
５５...固定部材（固定手段）
７０...レバー（テンション付与手段）
７２...コイルバネ（テンション付与手段）
７３...解除突起（固定解除手段）
８１，９１...付勢手段
８５...付勢解除突起（付勢解除手段）
９７...リンクレバー（付勢解除手段）
１０５...従動ローラ（ローラ）
１０６...中間転写ベルト（ベルト）
１０８...バネ（付勢手段）

Claims (12)

1. 無端状のベルトと、前記ベルトを張架した状態で支持する複数のローラと、前記ローラを回転可能に支持するフレームとを有するベルトユニットと、
   前記ベルトユニットが着脱可能に装着される装置本体と、を備えた画像形成装置であって、
   前記装置本体には、前記ベルトユニットが装着された状態において前記ベルトに対して張力を付与し、前記ベルトユニットが取り外された状態において前記張力を付与しないテンション付与手段が設けられ、
   前記ベルトユニットには、前記ベルトの内周面側に配置されるとともに、前記ベルトに対して内外方向に変位可能で、かつ当該ベルトユニットが前記装置本体から取り外された状態において、外向きに張り出すことで前記ベルトを張架させる張出部材が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ベルトユニットには、当該ベルトユニットが前記装置本体から取り外された状態において、前記張出部材を外向きに付勢することで前記ベルトに張力を付与する付勢手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記付勢手段により前記ベルトに付与される張力は、前記テンション付与手段により前記ベルトに付与される張力よりも小さくされていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記ベルトユニットが前記装置本体に装着された状態において、前記付勢手段による付勢を解除する付勢解除手段が設けられていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記付勢解除手段は、前記ベルトユニットの前記装置本体に対する装着動作に伴って、前記付勢手段による付勢を解除することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記ベルトユニットには、当該ベルトユニットが前記装置本体から取り外された状態において、前記張出部材を外向きに張り出した位置で固定可能な固定手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記ベルトユニットが前記装置本体に装着された状態において、前記固定手段による固定を解除する固定解除手段が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記固定解除手段は、前記ベルトユニットの前記装置本体に対する装着動作に伴って、前記固定手段による固定を解除することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記張出部材は、前記ベルトユニットが前記装置本体に装着された状態において、前記テンション付与手段により押圧されることで前記ベルトに張力を付与するテンションローラにより構成されていることを特徴とする請求項２から請求項８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記張出部材は、前記装置本体に設けられた像担持体と前記ベルトを挟んで対向配置され、かつ前記像担持体との間に転写バイアスが印加されることで前記像担持体上に担持される現像剤像の転写を行う転写ローラにより構成されていることを特徴とする請求項２から請求項８のいずれかに記載の画像形成装置。
11. 前記装置本体には、前記ベルトの外面に当接して前記ベルトを清掃するクリーニングローラが設けられ、前記張出部材は、前記クリーニングローラと前記ベルトを挟んで対向配置されるクリーナバックアップローラにより構成されていることを特徴とする請求項２から請求項８のいずれかに記載の画像形成装置。
12. 前記ベルトの内周面には、前記ローラに係合して当該ベルトの斜行を防止するガイドリブが突設されていることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載の画像形成装置。

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