(57)【要約】【課題】無端ベルトが安定して走行することができ、かつ、無端ベルトの長寿命化が図れるベルト搬送装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】軸部１０の両端部には、押し広げ部材１４，１６が支持されている。押し広げ部材１４，１６は、駆動ローラ４１の外側に向かって径が大きくなるテーパ面を有した円錐台形状の部材であり、弾性体部１２の両端部に一部が収容されている。押し広げ部材１４，１６の外側端面には、楕円型カム８０，８２が接している。楕円型カム８０，８２はカム駆動モータ７６，７８によって回転駆動される。楕円型カム８０，８２が回転駆動すると、コイルばね１８のばね力に抗して押し広げ部材１４，１６がローラ軸方向の内側に移動する。転写ベルト３４の両側部の上方の位置には、転写ベルト３４の蛇行を検知するセンサ７２，７４が設けられている。【選択図】図３
2008290875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部と前記軸部の外周に設けられた弾性体部とを有する蛇行補正ローラと、
前記蛇行補正ローラと共に所定の位置に配置された複数のローラと、
前記蛇行補正ローラおよび前記複数のローラに掛け回され、循環搬送される無端ベルトと、
前記無端ベルトの蛇行を検知する検知手段と、
前記蛇行補正ローラの両端にそれぞれ設けられ、前記弾性体部の端部に押し込まれることにより、前記弾性体部の端部の径を外側に向かって大きくする押し広げ部材と、
前記押し広げ部材をローラ軸方向に駆動する押し広げ部材駆動手段と、
前記検知手段からの検知結果に基づいて、前記押し広げ部材駆動手段を駆動制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする、ベルト搬送装置。
【請求項２】
前記押し広げ部材が、前記蛇行補正ローラの外側に向かって径が大きくなるテーパ面を有した円錐台形状の部材であ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】
請求項１または請求項２に記載のベルト搬送装置を備えたことを特徴とする、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送ベルトや転写ベルトや定着ベルトなどに用いられるベルト搬送装置およびそのベルト搬送装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無端ベルトはこれを掛け回すローラの組立位置精度等により、稼働中に無端ベルトが所定の位置で回転せず、ローラの軸方向に移動してしまう蛇行という現象が起きる。従って、このような蛇行現象を防止するため、従来より、蛇行を補正する技術が種々提案されている。例えば特許文献１に示されているベルト搬送装置は、ローラ軸端部へ向かって軸の径が大きくなる蛇行補正ローラと、無端ベルトの蛇行を検知するセンサーとを備え、センサーが蛇行を検知すると、蛇行補正ローラをローラ軸方向に移動させて無端ベルトの蛇行を補正するものである。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１４７５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１のベルト搬送装置のような蛇行補正機能を有していたとしても、無端ベルトがローラ軸中央部で釣合がとれた状態で安定して走行するように収束することは困難であった。さらに、蛇行補正ローラが、ローラ軸端部へ向かって軸の径が大きくなっている構造のため、無端ベルトの側部に常に曲げストレスがかかる。このため、無端ベルトが劣化し易いという問題があった。
【０００５】
それゆえに、本発明の主たる目的は、無端ベルトが安定して走行することができ、かつ、無端ベルトの長寿命化が図れるベルト搬送装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、軸部と軸部の外周に設けられた弾性体部とを有する蛇行補正ローラと、蛇行補正ローラと共に所定の位置に配置された複数のローラと、蛇行補正ローラおよび複数のローラに掛け回され、循環搬送される無端ベルトと、無端ベルトの蛇行を検知する検知手段と、蛇行補正ローラの両端にそれぞれ設けられ、弾性体部の端部に押し込まれることにより、弾性体部の端部の径を外側に向かって大きくする押し広げ部材と、押し広げ部材をローラ軸方向に駆動する押し広げ部材駆動手段と、検知手段からの検知結果に基づいて、押し広げ部材駆動手段を駆動制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする、ベルト搬送装置である。
【０００７】
請求項１の発明では、検知手段によって無端ベルトの蛇行が検知されると、制御手段が押し広げ部材をローラ軸方向に駆動させて蛇行補正ローラに押し込む。これにより、蛇行補正ローラの端部の弾性体部が押し広げられ、蛇行補正ローラはその端部に向かって径が大きくなるように変形する。すなわち、蛇行補正ローラの端部の外周面には、端部に向かって径が大きくなるテーパ面が形成され、このテーパ面によって蛇行が規制される。このとき、無端ベルトの蛇行量が大きくなるにつれて、押し広げ部材の蛇行補正ローラへの押し込み量を増やすことにより、テーパ面の傾斜角度を大きくすることができ、より強い力で蛇行を規制することができ、蛇行の収束も速くできる。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明に従属する発明であって、押し広げ部材が、蛇行補正ローラの外側に向かって径が大きくなるテーパ面を有した円錐台形状の部材であることを特徴とする、ベルト搬送装置である。
【０００９】
請求項２の発明では、押し広げ部材の構成が簡素であるため、ベルト搬送装置の製造コストが安価である。
【００１０】
さらに、請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載のベルト搬送装置を備えたことを特徴とする、画像形成装置である。
【００１１】
請求項３の発明では、無端ベルトの蛇行を防止できるため、蛇行による無端ベルトのたるみやしわが抑えられ、画像むらなどを低減することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、押し広げ部材をローラ軸方向に駆動させて蛇行補正ローラに押し込むことにより、蛇行補正ローラの端部の弾性体部が押し広げられ、蛇行補正ローラの端部には端部に向かって径が大きくなるテーパ面が形成される。そして、このテーパ面によって蛇行が規制され、無端ベルトの走行を安定したものにできる。また、蛇行補正ローラが他のローラと平行に配置されていなくても、蛇行を補正できる。さらに、蛇行が発生していない通常の状態では、蛇行補正ローラの端部の外周面形状はフラットなので、無端ベルトの側部に余分な負荷がかかることもないため、無端ベルトの長寿命化が可能となる。
【００１３】
本発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は本発明に係るベルト搬送装置を備えたカラー画像形成装置６８を示す概略構成図である。
【００１５】
感光体ドラム２２は駆動手段によって図示矢印の反時計方向に所定速度で駆動される。感光体ドラム２２の外周近傍には、帯電器２４、現像装置２８、転写ベルト３４、摺擦部材３０、クリーニング部材３２が設けられている。感光体ドラム２２は帯電器２４にて表面が帯電される。感光体ドラム２２の回転方向における帯電器２４の下流側には、レーザースキャニングユニット２６が配置されている。レーザースキャニングユニット２６から放射されたレーザ光Ｌは、反射ミラー２７を介して感光体ドラム２２上に照射され、静電潜像が形成される。
【００１６】
レーザースキャニングユニット２６の下流側には、ロータリー現像装置２８が配置されている。現像装置２８は、回転支持体２９に支持された現像器２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄを備えている。現像器２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄは、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラック各色のトナーを感光体ドラム２２に付与するためのものである。現像器２８ａ〜２８ｄのそれぞれに対して、補給パイプ２０およびトナーカートリッジ２１が配設されている。
【００１７】
現像装置２８の下流側には、転写ベルト３４が配置されている。無端状の転写ベルト３４は従動ローラ３６，３８，４０および駆動ローラ４１によって回転可能に支持されている。転写ベルト３４、従動ローラ３６，３８，４０および駆動ローラ４１はベルト搬送装置を構成しており、後述するように駆動ローラ４１は蛇行補正ローラでもある。さらに、転写ベルト３４の下流側には、感光体ドラム２２に残ったトナーを除去するための摺擦部材３０およびクリーニング部材３２が配置されている。
【００１８】
該静電潜像はまずマゼンタの現像器２８ａが感光体ドラム２４と対向するように配備され、現像されマゼンタトナー像として顕像化される。顕像化された感光体ドラム２４上のマゼンタトナー像は転写ベルト３４上に転写される。転写ベルト３４上に１ページ分のマゼンタ画像を転写すると回転支持体２９が回転し、以上の工程をシアン、イエロー、ブラック各色について逐次行い、転写ベルト３４上に複数色のトナー像を形成する。
【００１９】
一方、ピックアップローラ４４はブラックトナー像と同期して転写紙カセット４２から被記録材としての転写紙Ｐを給紙する。転写紙Ｐには転写ベルト３４上に重畳形成された、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの合成カラートナー像が転写され、定着装置４６に搬入される。合成カラートナー画像を転写された転写材Ｐは、定着装置４６で定着され、カラー印刷物として機外に排出されて排紙トレイ５０上に積載される。
【００２０】
次に、ベルト搬送装置の駆動ローラ４１の蛇行補正機能について、図２および図３を参照して説明する。図２および図３はそれぞれ、駆動ローラ４１の概略断面構成図である。
【００２１】
蛇行補正ローラでもある駆動ローラ４１は、軸部１０と、軸部１０の外周に軸部１０に対して回転不能かつローラ軸方向に移動不能に固着された弾性体部１２とを有している。軸部１０は横断面が円形の棒状のもので、ステンレスなどの剛体からなる。弾性体部１２は横断面がドーナツ形の長尺状のもので、ウレタンなどからなる。さらに、弾性体部１２の外周表面に金属膜を形成して、耐摩耗性を向上させてもよい。
【００２２】
軸部１０の両端部にはそれぞれ、押し広げ部材１４，１６が軸部１０に対して回転不能かつローラ軸方向に移動可能に支持されている。押し広げ部材１４，１６は、駆動ローラ４１の外側に向かって径が大きくなるテーパ面を有した円錐台形状の部材であり、中央部に軸部１０が挿通する貫通穴１７が形成されている。弾性体部１２の両端部にはそれぞれ凹部１２ａ，１２ｂが形成されており、この凹部１２ａ，１２ｂに押し広げ部材１４，１６の一部が収容されている。
【００２３】
軸部１０は、支持部材９０ａ，９０ｂに対して回転可能かつローラ軸方向に移動不能に支持部材９０ａ，９０ｂに支持されている。軸部１０の一端には図示しないモータが連結しており、このモータによって駆動ローラ４１を回転駆動することにより、転写ベルト３４が循環搬送される。また、支持部材９０ａ，９０ｂと押し広げ部材１４，１６との間には、両者を繋ぐコイルばね１８が配設されている（ただし、支持部材９０ｂと押し広げ部材１６との間のコイルばねは図示せず）。
【００２４】
押し広げ部材１４，１６の外側端面には、楕円型カム８０，８２が接している。楕円型カム８０，８２はカム駆動モータ７６，７８によって回転駆動される。楕円型カム８０，８２が回転駆動すると、コイルばね１８のばね力に抗して押し広げ部材１４，１６がローラ軸方向の内側に移動する。
【００２５】
転写ベルト３４の両側部の上方の位置には、転写ベルト３４の蛇行を検知するセンサ７２，７４が設けられている。センサ７２は転写ベルト３４の左側部が所定の位置から左にずれるとＯＮ状態となり、センサ７４は転写ベルト３４の右側部が所定の位置から右にずれるとＯＮ状態となって、それぞれ出力信号を制御装置７０に送信する。
【００２６】
次に、以上の構成からなる駆動ローラ（蛇行補正ローラ）４１の作用効果を説明する。
例えば、図２に示すように、転写ベルト３４が矢印Ａ方向（左方向）にずれると、センサ７２がそのずれを検出してＯＮ状態になる。センサ７２の出力信号が制御装置７０に送信されると、制御装置７０によってカム駆動モータ７６を駆動させて、楕円型カム８０を矢印Ｂ方向（反時計周り方向）に回転させる。これにより，押し広げ部材１４が楕円型カム８０によってコイルばね１８のばね力に抗して、ローラ軸方向の内側に移動させられる。
【００２７】
図３に示すように、押し広げ部材１４が弾性体部１２の左端部に押し込まれることにより、弾性体部１２の左端部の径が外側に向かって大きくなるように変形する。すなわち、駆動ローラ４１の左端部には、端部に向かって径が大きくなるテーパ面が形成され、このテーパ面に転写ベルト３４の左側部が乗り上げる形となる。これにより、転写ベルト３４の左側部には、矢印ｆ方向（ローラ軸方向の内側方向）の反発力が作用して転写ベルト３４のずれが停止する。この後、反発力が転写ベルト３４を矢印Ｃ方向押し戻し、元の位置に戻すように作用する。
【００２８】
転写ベルト３４が元の位置に戻ると、センサ７２はＯＦＦ状態になる。センサ７２の出力信号が制御装置７０に送信されると、制御装置７０によってカム駆動モータ７６を駆動させて、楕円型カム８０を時計周り方向に回転させて、元の状態にする。これにより，押し広げ部材１４がコイルばね１８のばね力により、ローラ軸方向の外側に移動させられ、元の位置に戻る。これにより、押し広げ部材１４が弾性体部１２の左端部から引き戻され、弾性体部１２の左端部が元のフラットな形状になって、転写ベルト３４の蛇行が収束する。
【００２９】
このとき、転写ベルト３４の蛇行量が大きくなるにつれて、押し広げ部材１４の弾性体部１２への押し込み量を増やすことにより、テーパ面の傾斜角度を大きくすることができ、より強い力で蛇行を規制することができ、蛇行の収束も速くできる。また、押し広げ部材１４，１６の構成が簡素であるため、ベルト搬送装置の製造コストを安価にできる。
【００３０】
以上のように、本発明によれば、押し広げ部材１４，１６をローラ軸方向に駆動させて弾性体部１２の端部に押し込むことにより、弾性体部１２が押し広げられ、駆動ローラ４１の端部には端部に向かって径が大きくなるテーパ面が形成される。そして、このテーパ面によって蛇行が規制され、転写ベルト３４の走行を安定にすることができる。
【００３１】
また、駆動ローラ４１が他のローラ３６，３８，４０と平行に配置されていなくても、蛇行を補正できる。さらに、蛇行が発生していない通常の状態では、駆動ローラ４１の端部はフラットなので、転写ベルト３４の側部に余分な負荷がかかることがないため、転写ベルト３４の長寿命化が可能となる。こうして得られた画像形成装置６８は、転写ベルト３４の蛇行を防止できるため、蛇行による無端ベルトのたるみやしわが抑えられ、画像むらなどを低減することができる。
【００３２】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】蛇行補正ローラの概略断面構成図である。
【図３】図２に続く蛇行補正ローラの作用効果を説明するための概略断面構成図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  軸部
１２  弾性体部
１４，１６  押し広げ部材
３４  転写ベルト
３６，３８，４０  従動ローラ
４１  駆動ローラ（蛇行補正ローラ）
６８  画像形成装置
７０  制御装置
７２，７４  センサ
７６，７８  カム駆動モータ
８０，８２  楕円型カム
【図１】
2008290875.tif 000003
【図２】
2008290875.tif 000004
【図３】
2008290875.tif 000005