(57)【要約】【課題】  画像形成装置の作像中の起こるベルト蛇行に対して、安定的なベルト蛇行制御を実現し、色ずれの発生を抑制する。【解決手段】  寄り量検出手段によって検出されたベルトの寄り量に基づいて張架ローラの一方の端部を揺動するカムと、張架ローラの一方の端部を支持する支持部を有する固定部と、カムが張架ローラの一方の端部を揺動する場合に張架ローラの一方の端部の支持部に沿う移動の速度を減衰させる速度減衰部材とを具備するベルト搬送装置。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状のベルトと、
前記ベルトを駆動するための駆動ローラと、
前記駆動ローラとともに前記ベルトを張架する張架ローラと、
前記ベルトの幅方向の寄り量を検出する寄り量検出手段と、
前記寄り量検出手段によって検出された寄り量に従って前記ベルトの寄りを制御する寄り制御手段と
を具備するベルト搬送装置であって、
前記寄り制御手段は、
前記寄り量検出手段によって検出された前記寄り量に基づいて前記張架ローラの一方の端部を揺動させるための揺動手段と、
前記張架ローラの前記一方の端部を支持する支持部を有する固定部と、
前記揺動手段が前記張架ローラの前記一方の端部を揺動する場合に前記張架ローラの前記一方の端部の前記支持部に沿う移動の速度を減衰させる速度減衰部材と
を具備することを特徴とするベルト搬送装置。
【請求項２】
前記張架ローラの前記一方の端部に設けられ、前記張架ローラを回転自在に支持し、前記揺動手段によって揺動される転がり軸受を具備し、
前記速度減衰部材は、前記張架ローラの回転を妨げることなく、前記転がり軸受の前記支持部に沿う移動に対して速度を減衰することを特徴とする請求項１に記載のベルト搬送装置。
【請求項３】
前記速度減衰部材は、弾性を有し、この弾性により前記転がり軸受の移動の速度を減衰することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のベルト搬送装置。
【請求項４】
前記速度減衰部材は、前記転がり軸受に対し、前記転がり軸受が前記揺動手段から力を受けて前記固定部の前記支持部に沿って移動する際の移動方向の側に設けられていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のベルト搬送装置。
【請求項５】
前記速度減衰部材は、前記転がり軸受と前記固定部の前記支持部との間に設けられていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のベルト搬送装置。
【請求項６】
前記速度減衰部材は、
粘性を有する弾性部材と、
前記弾性部材の表面に設けられ、前記弾性部材よりも前記転がり軸受に対する転がり抵抗が小さいシート部材と
を具備し、
前記シート部材が前記転がり軸受に接触するように設けられていることを特徴とする請求項５に記載のベルト搬送装置。
【請求項７】
前記固定部の前記支持部は、前記転がり軸受が前記揺動手段からの力を受けて移動することで、前記ベルトが捩れて前記一方の端部の側の前記ベルトの周長が長くなることを補正する形状を有していることを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれか一項に記載のベルト搬送装置。
【請求項８】
前記形状は、前記転がり軸受が前記揺動手段から力を受けて移動するにつれて前記一方の端部の周長を徐々に補正する曲面形状を有していることを特徴とする請求項７に記載のベルト搬送装置。
【請求項９】
前記揺動手段は前記張架ローラの前記一方の端部を揺動するカムを有し、
前記寄り量検出手段は、
前記ベルトの表面に設けられたリブと、
前記リブに接触可能な接触面を有し、前記リブと前記接触面が接触した場合に前記カムを回転させるフランジと
を具備することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のベルト搬送装置。
【請求項１０】
画像を記録媒体に形成する画像形成装置であって、
トナー画像を担持する感光ドラムと、
トナー画像を搬送する請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載のベルト搬送装置と、
前記感光ドラムに担持されるトナー画像を前記ベルト搬送装置の前記ベルトの表面に転写する第１の転写手段と、
前記ベルトに転写されたトナー画像を前記記録媒体に転写する第２の転写手段と
を具備することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無端ベルトを張架する複数のローラが回転してベルト搬送を可能とするベルト搬送装置及びそれを搭載する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置には、中間転写ベルト、シート搬送ベルトに代表される、無端状のベルトを用いるベルト搬送装置を搭載したものが多い。従来、このような無端状のベルトは、駆動ローラを含む複数のローラによって張架され、駆動ローラが回転すると駆動ローラ表面とベルト裏面との摩擦によってベルトが搬送される。その際、ベルトの左右周長の誤差や、張架力の左右不均一などによって、ベルト搬送方向との直行方向、即ちベルト幅方向に、ベルト蛇行を生じることがある。
【０００３】
例えば、複数のトナーを重ねてカラー画像を形成するカラーＬＢＰの中間転写ベルトでベルト蛇行が発生すると複数のトナーがベルト上で同位置に重ならず、色ずれを誘発することもある。
【０００４】
特に、近年の画像形成装置の高画質化に合わせて市場での色ずれへの関心も高く、従来技術で容認されてきた画像が受け入れられない場面も増えてきた。そこで色ずれを最小限に抑えるベルト蛇行制御技術の開発が望まれている。
【０００５】
張架ローラを張架方向と異なる方向に揺動可能に構成し、ベルト蛇行対策が行われている。具体的には、ベルト蛇行制御のための張架ローラを、ベルト張架方向に影響しない方向にガイド面に沿って摺動させてベルト蛇行を抑制する技術が開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９‐１８６９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、ベルト回転には、駆動ローラ表面とベルト裏面の摩擦を利用していることから、駆動ローラに対するベルトの追従性を向上させるために、張架力も高くなる事が多い。従って、特許文献１に記載されている構成では、張架ローラとガイド面が摺動する摺動部には、大きな摩擦抵抗が働き、張架ローラをうまく動作出来ず、ベルト蛇行制御が十分機能しないことがある、という懸念がある。
【０００８】
このような場合、張架ローラ端部に転がり軸受を配置し、前記転がり軸受をガイド面と接触されることで、張架ローラとガイド面との摺動抵抗を低下させ、張架ローラを小さな力で稼動させる、という手段を取ることが考えられる。
【０００９】
小さな力で張架ローラが動いてしまうと、張架ローラの揺れが安定せず、ベルト蛇行制御が不安定になり、逆に色ずれを誘発する原因となり得るということは容易に類推できる。
【００１０】
本発明は、このような課題を鑑みてなされたものであり、張架ローラを安定的に維持しつつ、ベルト蛇行を制御することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するために、本発明のベルト搬送装置は、
無端状のベルトと、
前記ベルトを駆動するための駆動ローラと、
前記駆動ローラとともに前記ベルトを張架する張架ローラと、
前記ベルトの幅方向の寄り量を検出する寄り量検出手段と、
前記寄り量検出手段によって検出された寄り量に従って前記ベルトの寄りを補正する寄り制御手段と
を具備するベルト搬送装置であって、
前記寄り制御手段は、
前記寄り量検出手段によって検出された前記寄り量に基づいて前記張架ローラの一方の端部を揺動させるための揺動手段と、
前記張架ローラの前記一方の端部を支持する支持部を有する固定部と、
前記カムが前記張架ローラの前記一方の端部を揺動する場合に、前記張架ローラの前記一方の端部の前記支持部に沿う移動の速度を減衰させる速度減衰部材と
を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、揺動手段により張架ローラの一方の端部が揺動されてベルトの寄りが補正される。そして、その一方の端部の移動速度を減衰させる速度減衰部材の作用により、急激な稼動や稼動量過多に代表される過度な制御が抑制される。このため、ベルトの蛇行制御が安定的し、ベルト蛇行に起因する色ずれの発生を抑制する事が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態の画像形成装置の概略図である。
【図２】本発明の実施形態のベルト搬送装置の概略図である。
【図３】図２に示すベルト搬送装置の固定側斜視図である。
【図４】図２に示すベルト搬送装置の制御側斜視図である。
【図５】図２に示すベルト搬送装置のベルト蛇行制御機構を示す分解斜視図である。
【図６】図２に示すベルト搬送装置のベルト蛇行制御機構の制御側の詳細構成を示す側面図である。
【図７】図５及び図６に示すベルト蛇行制御機構の動作を示すためのベルト搬送装置の斜視図である。なお、図７（ａ）は、中間転写ベルトが蛇行し始めた状態を示す図であり、図７（ｂ）は、中間転写ベルト１３の蛇行制御が行われている状態を示す図である。
【図８】図５及び図６に示すベルト蛇行制御機構の制御側の側面図である。
【図９】本発明の他の実施形態のベルト蛇行制御機構の制御側の側面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態のベルト蛇行制御機構の制御側の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１５】
＜第１実施形態＞
（画像形成装置の全体構成）
図１は、本発明の実施形態の画像形成装置の概略図である。
【００１６】
同図に示すように、画像形成装置１の中央には、像担持体となる回転可能な感光ドラム１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｂ（以下、感光ドラム１０と総称する）が設けられている。また、感光ドラム１０と並接し、トナーを保持しながら回転可能な現像ローラ１１ｙ、１１ｍ、１１ｃ、１１ｂ（以下、現像ローラ１１と総称する）が配置されている。
【００１７】
印刷ジョブを受け付けると、光学ユニット２が具備する発光部２ｙ、２ｍ、２ｃ、２ｂが、回転する感光ドラム１０の表面にレーザー光を照射する。レーザー光を照射された感光ドラム１０の表面には、電荷による潜像が形成される。現像ローラ１１は、回転しながら感光ドラム１０の表面の潜像に保持しているトナー供給し、感光ドラム１０の表面にはトナー画像（被搬送物）が形成される。
【００１８】
また駆動ローラ１４によってＡ方向に搬送される無端状の中間転写ベルト１３を挟んで、感光ドラム１０と対向する位置に、回転可能な一次転写ローラ１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｂ（以下、一次転写ローラ１２と総称する）が配置されている。感光ドラム１０の表面に形成されたトナー画像は一次転写ローラ１２（第１の転写手段）に掛かる印加バイアスにより、中間転写ベルト１３の表面に一次転写される。更に、中間転写ベルト１３の表面のトナー画像は駆動ローラ１４の回転により、二次転写ローラ１５（第２の転写手段）へと搬送される。
【００１９】
一方、シート収納部３０に収納されたシートＰ（記録媒体）は、ピックアップローラ３１と分離手段３２によりＢ方向に給送され、一枚ずつ搬送ローラ４０に搬送される。搬送ローラ４０は、中間転写ベルト１３の表面のトナー画像とシートＰの先端の位置を合わせるようにシートＰを二次転写ローラ１５へと搬送する。
【００２０】
二次転写ローラ１５に搬送されたトナー画像は、二次転写ローラ１５に付与される印加バイアスと圧力によってシートＰに二次転写される。更に、二次転写ローラ１５は、シートＰを定着部５０に搬送する。定着部５０は、回転可能な加熱ローラ５１と加熱ローラ５１と対向し、回転可能な加圧ローラ５２が設けられている。そして、加熱ローラ５１からの熱と加圧ローラ５２の圧力によりシートＰのトナー画像が定着される。トナー画像が定着されたシートＰは排出ローラ６０に搬送され、排出ローラ６０により画像形成装置１に設けられた排出積載部７０に排出されて積載される。
【００２１】
（ベルト搬送装置の構成）
図２は図１に示す中間転写ベルト１３によってトナー画像を搬送するベルト搬送装置の概略図である。
【００２２】
同図に示すように、中間転写ベルト１３は、駆動ローラ１４と張架ローラ１６によって張架される。二次転写ローラ１５に搬送されたトナー画像は二次転写ローラ１５に搬送されたシートＰに転写される。
【００２３】
一方、シートＰに転写されなかったトナーＴは、中間転写ベルト１３の表面に残留する。残留したトナーＴは、中間転写ベルト１３を介して張架ローラ１６に当接するクリーニング装置１７で回収され、画像形成装置本体内の回収トナー容器（不図示）に搬送されて蓄積される。残留したトナーＴを回収トナー容器に搬送するため、張架ローラ１６の一端は、張架方向にのみ移動可能な構成とし、また他端は、張架方向、及び張架方向との略直行方向に移動可能な構成とする。
【００２４】
ここでは、説明の都合上、張架ローラ１６の張架方向にのみ移動可能な一端を固定側、他端を制御側と表現し、残留したトナーＴの回収経路を張架ローラ１６の固定側に設けるものとする。
【００２５】
図３は、図２に示すベルト搬送装置の固定側斜視図である。なお、駆動ローラ１４側の形状は、以下の説明に必要が無いので省略する。
【００２６】
同図に示すように、ベルト搬送装置本体８０にはボス８０ａ、８０ｂが形成されている。スライド８２は、開口部８２ａが設けられ、開口部８２ａがボス８０ａ、８０ｂに嵌合している。そして、スライド８２は、中間転写ベルト１３を張架する方向にのみ、スライド移動が可能となるように構成されている。また、スライド８２は、張架ローラ１６の端に配置された軸受８３を支持している。ベルト搬送装置本体８０に配置された張架ばね８１は、張架ローラ１６が中間転写ベルト１３を外側に張架するようにスライド８２に張架力を発生させる。ギヤ８４は残留トナーを回収するクリーニング装置１７を駆動するためのものである。
【００２７】
図４は、ベルト搬送装置の制御側斜視図である。
【００２８】
同図に示すように、ベルト搬送装置本体８０には、ボス８０ｃ、８０ｄが設けられている。スライド８７は、開口部８７ａが設けられ、開口部８７ａがボス８０ｃ、８０ｄに嵌合している。そして、スライド８７は、中間転写ベルト１３を張架する方向にのみスライド移動が可能である。
【００２９】
また、張架ローラ１６の端に配置されたベアリング８５（転がり軸受）及びカム８６が、スライド８７に配置されたカム制御部材８８に支持されている。なお、ベアリング８５は、張架ローラ１６を回転自在に支持する。
【００３０】
張架ばね８１は、張架ローラ１６が中間転写ベルト１３を外側に張架するようにスライド８２に張架力を発生させる。更に、ベルト蛇行時に制御機構を起動するためのリブ９０が、中間転写ベルト１３の裏面に配置されている。
【００３１】
（ベルト蛇行制御機構の構成）
図５は、図４に示すベルト搬送装置のベルト蛇行制御機構を示す分解斜視図である。
【００３２】
同図に示すように、張架ローラ１６の軸に嵌合するカムベース９２は、凸部９２ａを備えており、凸部９２ａがカム８６に設けられたスリット８６ａに入り込むことで、カムベース９２とカム８６とは一体的に回転するように構成されている。カムベース９２とカム８６との間にはフランジ９１が配置されている。フランジ９１はリブ９０に接触可能な接触面を有し、接触するとリブ９０の回転に合わせて回転する。フランジ９１の回転によりフランジ９１と摺動するカムベース９２が回転し、カム８６も回転する。
【００３３】
図６は、ベルト蛇行制御機構の制御側の詳細構成を示す側面図である。
【００３４】
同図に示すように、中間転写ベルト１３がベルト蛇行を開始し、中間転写ベルト１３の幅方向に寄りが生じてリブ９０がフランジ９１を接触すると、カムベース９２（図５に示す）を介して、カム８６が張架ローラ１６の軸を中心に矢印Ｃの方向に回転する。この時、カム制御部材８８のカム支持面８８ａが、カム８６を支持するため、カム８６はカム支持面８８ａとの接触部９５を支点に回転する。一方、ベアリング８５は、カム制御部材８８に形成されるベアリング支持面（支持部）８８ｂに支持され、ベアリング支持面８８ｂに沿う方向に移動し、張架ローラ１６の端部はＤ方向に移動する。
【００３５】
なお、リブ９０、フランジ９１、カムベース９２は、中間転写ベルト１３の寄り量を検出する寄り量検出手段を構成し、カム８６、ベアリング８５、カム制御部材８８は、寄り制御手段を構成する。
【００３６】
（ベルト蛇行制御機構の動作）
図７は、ベルト蛇行制御機構の動作を示すためのベルト搬送装置の斜視図である。なお、図７（ａ）は、中間転写ベルト１３が蛇行し始めた状態を示す図であり、図７（ｂ）は、中間転写ベルト１３の蛇行制御が行われている状態を示す図である。なお、説明を分かりやすくするため、張架ローラ１６は断面で表現し、中間転写ベルト１３はＡ方向に回転しているものとする。
【００３７】
図７（ａ）に示すように、Ｅ方向にベルト蛇行が発生すると、リブ９０とフランジ９１が接触し、固定部としてのカム支持面８８ａに支持されたカム８６が回転し、張架ローラ１６の制御側を図の上方向に移動（揺動）させる。
【００３８】
図７（ｂ）は、張架ローラ１６が移動した後の状態を示している。張架ローラ１６の制御側の端部が上方向に移動すると、中間転写ベルト１３の回転方向に対して角度θの進入角が生じるため、中間転写ベルト１３には、幾何学的にＦ方向に移動させるような制御力が発生する。Ｅ方向のベルト蛇行とＦ方向の制御力の均衡が取れた所で、ベルト蛇行は停止する。
【００３９】
（速度減衰部材の構成）
次に、張架ローラ１６及びベアリング８５の過度の制御を防止する速度減衰部材について説明する。
【００４０】
図８は、ベルト蛇行制御機構の制御側の側面図である。
【００４１】
同図に示すように、ゴム硬度の低いゴム等の弾性部材からなる速度減衰部材９３が、固定部であるカム制御部材８８にベアリング８５の上部からベアリング８５に接するように配置されている。すなわち、ベルト蛇行制御により張架ローラ１６が移動方向の側に速度減衰部材９３が設けられている。そして、ベルト蛇行が生じて張架ローラ１６とベアリング８５が持ち上げられた場合に、速度減衰部材９３が張架ローラ１６とベアリング８５の速度を減衰する。すなわち、速度減衰部材９３は、張架ローラ１６とベアリング８５の移動に抵抗を付与し、これらが移動するときの速度を減衰させる。このため、速度減衰部材９３は、ベルト蛇行制御による張架ローラ１６及びベアリング８５の過度な制御を防止し、安定したベルト蛇行制御を実現する。
【００４２】
以上のように、本実施形態の画像形成装置では、特にカラーＬＢＰにおいて、複数トナーを中間転写ベルトに重ね合わせていく過程で、大幅且つ急激なベルト蛇行を防止し、その結果、色ずれの発生を抑制することで画像品質を維持することができる。
【００４３】
なお、本実施形態では、速度減衰部材９３は、ベアリング８５に作用する構成を用いて説明したが、張架ローラ１６の回転を妨げない構成であれば、直接、張架ローラ１６のローラ軸に作用するようにしても良い。
【００４４】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の他の実施形態の画像形成装置について説明する。
【００４５】
図９は、本実施形態のベルト蛇行制御機構の制御側の側面図である。なお、ベルト蛇行制御機構以外の部分については、第１実施形態と同一であるので、重複する説明は省略する。
【００４６】
図９（ａ）に示すように、本実施形態では、張架ローラ１６とベアリング８５の移動速度を減衰する速度減衰部材９４が張架ローラ１６とベアリング８５の横に設けられている。すなわち、ベアリング８５がカム８６により持ち上げられるときにカム制御部材８８のベアリング８５を支持する面に速度減衰部材９４が設けられている。
【００４７】
速度減衰部材９４は、粘性の高いゴム等の表面に、シート部材を付帯した形態を採用する。これによって、ベアリング８５とゴム部のべたつきを回避し、ベアリング８５の転がり抵抗を妨げることなく速度のみを減衰させる効果を得ることが出来る。さらに、速度減衰部材９４におけるベアリング８５との接触部は、張架ばね８１の張架力によって変形するため、速度減衰部材９４は、ベアリング８５をその位置に保持するよう作用する。
【００４８】
図９（ｂ）に示すように、カム８６は、カム制御部材８８との接触部９５を支点として回転力を発生させ、張架ローラ１６及びベアリング８５をＧ方向に移動させる。すると、図７でも説明したように、張架ローラ１６が傾いてベルト蛇行を抑制する力を発生させる。その時、速度減衰部材９４自体は位置を変えず、ベアリング８５との表面の接触部のみを弾性変形によって上方向に移動し、ベアリング８５を保持する。
【００４９】
以上のように、本実施形態の構成においても、張架ローラ１６の過度な制御を防止し、カラーＬＢＰのベルト蛇行に起因する色ずれを抑制することが出来る。
【００５０】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の他の実施形態の画像形成装置について説明する。
【００５１】
図１０は、本実施形態のベルト蛇行制御機構の制御側の側面図である。なお、ベルト蛇行制御機構以外の部分については、第１実施形態と同一であるので、重複する説明は省略する。
【００５２】
同図に示すように、カム制御部材８８がベアリング８５を支持するベアリング支持面８８ｃは、左右の周長に差を生じさせない点を中心とする曲面を形成する。中間転写ベルト１３が張架ローラ１６によって図の上下方向に捩じられた場合でも、中間転写ベルト１３の左右の周長になるべく差が生じないように周長を徐々に補正するほうに曲面形状にしている。
【００５３】
これによって、第１実施形態での効果に加え、ベルト蛇行制御前後において、ベルトの左右に掛かる張架力を均一に保つことが出来、ベルト蛇行制御後も、より安定したベルト搬送を実現することが出来る。
【符号の説明】
【００５４】
１・・・・画像形成装置
１０・・・・感光ドラム
１２・・・・一次転写ローラ
１３・・・・中間転写ベルト
１４・・・・駆動ローラ
１５・・・・二次転写ローラ
１６・・・・張架ローラ
８０・・・・ベルト搬送装置本体
８５・・・・ベアリング
８６・・・・カム
８８・・・・カム制御部材
８８ｂ・・・・ベアリング支持面
９０・・・・リブ
９１・・・・フランジ
９２・・・・カムベース
９２ａ・・・・凸部
９３、９４・・・・速度減衰部材
【図１】
2015018021.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2015018021.tif 000008
【図７】
2015018021.tif 000009
【図８】
2015018021.tif 000010
【図９】
2015018021.tif 000011
【図１０】
2015018021.tif 000012