(57)【要約】【課題】搬送ベルトの蛇行を防止するために、複雑な機構を用いることなく、また、画像形成装置の幅を大きくすることがなくコンパクト化した画像形成装置を提供すること。【解決手段】駆動ローラ１３と従動ローラ１４に一次転写ベルト８が掛けわたされ、駆動ローラ１３と従動ローラ１４との間に、これらのローラ軸１３ａ，１４ａに対して平行な圧接ローラ軸３３に回転可能に軸支される一対の圧接ローラ３１，３２を設け、圧接ローラ３１，３２を一次転写ベルト８の両端部に間隔を開けて配設し、圧接ローラ３１，３２の一次転写ベルト８と接する外周面が一次転写ベルト８の基準面よりも内側又は外側に突出させて位置するように配置した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動ローラと従動ローラに無端ベルトが掛けわたされるベルト蛇行防止機構を備えた画像形成装置において、
前記駆動ローラと前記従動ローラとの間に、これらのローラ軸に対して平行な回転軸に回転可能に軸支される一対の圧接ローラを無端ベルトの内周面に設け、該圧接ローラを前記無端ベルトの幅方向両端部に間隔を開けて配設し、前記圧接ローラと前記無端ベルトとの当接部が前記駆動ローラ及び前記従動ローラ間を結んだ無端ベルトの基準面よりも面上に突出させて位置するように配置したことを特徴とするベルト蛇行防止機構を有する画像形成装置。
【請求項２】
前記無端ベルトが複数のカラー作像ユニットからトナー像が転写される一次転写ベルトであって、前記圧接ローラが前記作像ユニットの配設されていない側の前記駆動ローラ及び前記従動ローラ間に配設されていることを特徴とする請求項１に記載のベルト蛇行防止機構を有する画像形成装置。
【請求項３】
前記圧接ローラの軸方向外側端面が、前記無端ベルトの側縁部と一致するように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のベルト蛇行防止機構を有する画像形成装置。
【請求項４】
前記圧接ローラの軸方向内側の外周面角部に円弧面又は傾斜面を形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のベルト蛇行防止機構を有する画像形成装置。
【請求項５】
前記一対の圧接ローラを前記無端ベルトの周方向の複数個所に配置するようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のベルト蛇行防止機構を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置等において使用される無端ベルトの蛇行を防止するベルトの蛇行補正機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の画像形成装置における転写方法の一つに、中間転写方式がある。この方式は、複数の感光体上に各色トナー像を形成した後、これらの各色トナー像を一旦中間転写体に一次転写した後に、用紙等の記録材に対し中間転写体上の多重転写トナー像を一括して二次転写してカラー画像を得るものであり、中間転写体としてベルト搬送装置（一次転写ベルト機構）が用いられている。
このベルト搬送装置は、駆動ローラ及び従動ローラに転写ベルトを掛けるとともに、それらのローラ間に配設した複数の張架ローラに転写ベルトを掛け渡して、所定の走行方向に転写ベルトを循環搬送移動させている。この種のベルト搬送装置では、各ローラの外径や平行度のばらつき、転写ベルトの周長差などさまざまな要因により、転写ベルトが正しく周方向へ直線走行せずに、ローラ軸方向にずれて走行する、いわゆるベルトの蛇行（片寄り）が発生する。
転写ベルトが蛇行すると、画像の位置ズレが生じ、複数色の色を重ねて画像を形成するカラー画像では、色ズレが生じ、高品質の画像を形成することができない。
【０００３】
転写ベルトの蛇行を防止する先行技術としては、駆動ローラと従動ローラとの間に、テンションローラを配設している技術がある。当該技術によると、テンションローラの左右両端部に内側に先細になる円錐台形状のテーパ部を設け、転写ベルトの左右端縁部をテンションローラのテーパ部の傾斜面のほぼ中間位置まで延在させている。そして、テンションローラの回転時に転写ベルトの蛇行を検知する端部センサーを設け、蛇行が生じているような場合は、テンションローラの軸方向移動手段によって、テンションローラの回転軸を左右のいずれかに移動して、ベルトの蛇行を修正する方法が下記の特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００１−１４７５９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、転写ベルトの左右端縁部をテンションローラのテーパ部の傾斜面のほぼ中間位置まで延在させており、転写ベルトの両端部よりもテーパ面が左右両側に突出し、テンションローラが軸方向へ長い構成になっている。転写ベルトが蛇行した場合には、テンションローラを左右にオフセットする分だけ、画像形成装置の幅が大きくなる。さらに、特許文献１の技術によると、蛇行を検知するのにセンサーなどを必要としその構成を複雑にしている。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、無端ベルトの蛇行を防止するために、複雑な機構を用いることなく、また、画像形成装置の幅を大きくすることがなくコンパクト化した画像形成装置のベルト蛇行防止機構を有する画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のベルト蛇行防止機構を揺する画像形成装置は、上記目的を達成するために、駆動ローラと従動ローラに無端ベルトが掛けわたされるベルト蛇行防止機構を備えた画像形成装置において、前記駆動ローラと前記従動ローラとの間に、これらのローラ軸に対して平行な回転軸に回転可能に軸支される一対の圧接ローラを無端ベルトの内周面に設け、該圧接ローラを前記無端ベルトの幅方向両端部に間隔を開けて配設し、前記圧接ローラと前記無端ベルトとの当接部が前記駆動ローラ及び前記従動ローラ間を結んだ無端ベルトの基準面よりも面上に突出させて位置するように配置した。
上記画像形成装置は、前記無端ベルトが複数のカラー作像ユニットからトナー像が転写される一次転写ベルトであって、前記圧接ローラが前記作像ユニットの配設されていない側の前記駆動ローラ及び前記従動ローラ間に配設されていることが好ましい。
上記画像形成装置は、前記圧接ローラの軸方向外側端面が、前記無端ベルトの側縁部と一致するように配置するとよい。
また、上記画像形成装置は、前記圧接ローラの軸方向内側の外周面角部に円弧面又は傾斜面を形成することができる。
さらに、上記画像形成装置は、前記一対の圧接ローラを前記無端ベルトの周方向の複数個所に配置することができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のベルト蛇行防止機構を有する画像形成装置は、駆動ローラと従動ローラに無端ベルトが掛けわたされるベルト蛇行防止機構を備えた画像形成装置において、前記駆動ローラと前記従動ローラとの間に、これらのローラ軸に対して平行な回転軸に回転可能に軸支される一対の圧接ローラを無端ベルトの内周面設け、該圧接ローラを前記無端ベルトの幅方向両端部に間隔を開けて配設し、前記圧接ローラと前記無端ベルトとの当接部が前記駆動ローラ及び前記従動ローラ間を結んだ無端ベルトの基準面よりも面上に突出させて位置するように配置したので、無端ベルトの内側と外側で周速差を付与し、無端ベルトの蛇行を防止できるようになった。
上記発明は、前記無端ベルトが複数のカラー作像ユニットからトナー像が転写される一次転写ベルトであって、前記圧接ローラが前記作像ユニットの配設されていない側の前記駆動ローラ及び前記従動ローラ間に配設されているので、カラー画像を印刷するときに、色ズレを防止できる。
上記画像形成装置は、前記圧接ローラの軸方向外側端面が、前記無端ベルトの側縁部と一致するように配置されているので、無端ベルトの幅方向へ必要以上の配設場所をとることがなく、装置の大型化を防止できる。
上記画像形成装置は、前記圧接ローラの幅方向内側の外周面角部に円弧面又は傾斜面を形成したので、圧接ローラの角部と無端ベルトとの当接部において、無端ベルトの摩耗を防止できる。特に、圧接ローラの表面の材質が樹脂の場合に効果がある。
上記画像形成装置は、前記一対の圧接ローラを前記無端ベルトの周方向の複数個所に配置するようにしたので、より無端ベルトの蛇行を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態の発明のベルト蛇行防止機構を有する画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。
図１には、本発明に係るベルト蛇行防止機構を備えた画像形成装置１が示されている。図１に示す画像形成装置１の装置本体２内には、４組の作像ユニット３〜６が、画像形成装置１の図１において右から左に向かってこの順に配列されている。本実施形態においては、符合３がブラック用作像ユニット、符合４がイエロー用作像ユニット、符合５がシアン用作像ユニット、符合６がマゼンタ用作像ユニットである。
【０００８】
これらのうち作像ユニット６は、感光体ドラム２５を設け、感光体ドラム２５に対して無端ベルトである一次転写ベルト８を挟んで配設されている一次転写ローラ２４を備え、感光体ドラム２５の周囲には、現像装置２６、帯電器２７及びクリーニング装置２８を備えた作像エレメントを備えている。なお、作像ユニット３〜６は、トナーの色が異なるだけで、基本的に同じ構成であるので、上流側の作像ユニット６についてのみ符合を付け、他の作像ユニット３〜５の構成部材は符号の簡略化のため、省略している。
装置本体２内には、更に、作像ユニット３〜６により作像されたトナー像が順次に重ね合わされて転写される直線移動領域７を含む一次転写ベルト８、一次転写ベルト８を懸架する駆動ローラ１３及び従動ローラ１４を備えた一次転写ベルト機構９と、用紙を収容する給紙カセット１０と、給紙カセット１０により給紙された用紙Ｐに、一次転写ベルト８に転写されたトナー像を転写する二次転写装置である二次転写ローラ１２とが配設されている。
一次転写ベルトの左端側に位置する駆動ローラ１３及び右端側に位置する従動ローラ１４は、図１において時計方向廻りに回転駆動させられる。駆動ローラ１３が回転駆動させられると、一次転写ベルト８の直線移動領域７は右側から左側に移動させられる。
【０００９】
給紙カセット１０の排出側には、ピックアップローラ１１が設けられ、ピックアップローラ１１は、給紙カセット１０に載置された用紙を排出することができる。給紙カセット１０と一次転写ベルト機構９との間には、給紙カセット１０から上方に給紙された用紙を最上部に向かって案内する給紙搬送路１５が配設されている。給紙搬送路１５には、分離給紙ローラ対１６，１７が配置されている。装置本体２内の上端部であって、給紙搬送路１５の下流方向の延長上には、定着装置１８が配設されている。定着装置１８には、定着ローラ１９と加圧ローラ２０とが配設されている。定着装置１８のさらに上方側下流には排出ローラ対２１，２２が配設されている。
装置本体２の上面には、排出ローラ対２１，２２によりほぼ水平横方向に排出された用紙を受け止める排紙トレイ２３が配設されている。
【００１０】
次に、本発明に係る一次転写ベルト８の詳細について説明する。
図２は、一次転写ベルト８の斜視図であり、図３は一次転写ベルト８に装着されている圧接ローラ対３０の正面図である。
図２に示す一次転写ベルト８は、下面側が直線移動領域であり、作動ユニット３〜６が配設される。上述したように、無端ベルトである一次転写ベルト８は、左端側に駆動ローラ１３が図示しない駆動源によって回転可能に設けられ、右端側に従動ローラ１４が回転可能に設けられている。これらの駆動ローラ１３及び従動ローラ１４は、装置本体２の図示しない支持部に支持されている。
【００１１】
一次転写ベルト８のベルト内側であって、かつ一次転写ベルト８のベルト搬送方向のほぼ中間位置には、ベルト上搬路８ａの内周面に当接する圧接ローラ対３０が配設されている。
図３に示すように、圧接ローラ対３０は、一次転写ベルト８の幅方向両端部に位置する一対の円柱形状の圧接ローラ３１，３２を設け、圧接ローラ３１，３２は圧接ローラ軸３３に軸支されている。圧接ローラ軸３３は、装置本体２の図示しない支持部に回転可能に支持されている。
【００１２】
圧接ローラ３１，３２を配設する位置の条件として、圧接ローラ３１，３２が配設されるべき個所の一次転写ベルト８の基準面Ａ、すなわち図４に示すように、圧接ローラ３１，３２が配設されていない状態で、駆動ローラ１３と従動ローラ１４間の頂点を結んだ基準面（仮想面）Ａよりも高い位置に配置する必要がある（図２及び図５参照）。例えば、図４に示すように、駆動ローラ１３，従動ローラ１４及び圧接ローラ対３０の直径が同じであれば、圧接ローラ軸３３が駆動ローラ軸１３ａ及び従動ローラ１４ａ軸よりも高い位置に配置される。また、駆動ローラ１３及び従動ローラ１４の間に他の中間ローラ１７（図４の想像線で示す）が配設されているような場合は、駆動ローラ１３とその中間ローラ１７との間、若しくは従動ローラ１４とその中間ローラ１７との間に配設し、それらの一次転写ベルトの基準面よりも面上になるように配設する。ただし、作像ユニット３〜６が配設されている作像ユニット３〜６の前後にある同一面上のローラ間には配設しない。
なお、基準面Ａについては、本実施の形態では、駆動ローラ１３及び従動ローラ１４に巻回した一次転写ベルト８の上面側に設けたが、作像ユニット３〜６が上側に配設されているような画像形成装置では、下面側に基準面が設けられ、作像ユニット３〜６が上下方向に配設されている画像形成装置では、駆動ローラ及び従動ローラが上下方向へ配設されているので、このような場合では基準面は左右のいずれか一方に設けられることになる。
【００１３】
このように、圧接ローラ３１，３２の間には、圧接ローラ軸３３のみが存在しているだけなので、図５に示すように、圧接ローラ３１，３２が一次転写ベルト８に装着されると、一次転写ベルト８の幅方向両端部が一次転写ベルト８の基準面Ａよりも外側に突出し、中央側のみ基準面Ａの高さと一致する。これは、一次転写ベルト８が回転中であっても停止状態にあっても同じである。
図５に示すように、圧接ローラ３１，３２の軸方向に対する位置は、圧接ローラ３１，３２の外側端面３１ａ，３２ａが駆動ローラ１３及び従動ローラ１４の側端面１３ｂ，１４ｂに面一になることが好ましく、それらの側端面１３ｂ，１４ｂよりも外側に突出しない位置に配置する。初期条件として、一次転写ベルト８が正しい軌道上にある状態では、圧接ローラ３１，３２に一次転写ベルト８が重ねられている長さＬ１及びＬ２を、それぞれ一致させる必要がある。Ｌ１及びＬ２の長さは、５〜１０ｍｍの範囲にすることが好ましい。
【００１４】
圧接ローラ３１，３２の材質は、樹脂又はゴムを使用することができ、樹脂の場合、例えばＰＯＭ（ポリアセタール）を使用することができ、ゴムの場合は、ＥＰＤＭ（エチレン  プロピレンゴム）が使用できる。圧接ローラ３１，３２の材質、若しくは圧接ローラ３１，３２の表面の材質が樹脂の場合は、圧接ローラ対の内側エッジ３１ｂ，３２ｂによって一次転写ベルト８に損傷を与えないように、内側エッジ３１ｂ，３２ｂに図３に示すような面切りや、若しくは湾曲面を形成してもよい。
圧接ローラ３１，３２の材質、若しくは圧接ローラ３１，３２の表面がゴムの場合は、一次転写ベルト８のテンションによって、圧接ローラ３１，３２が大きく変形し、一次転写ベルト８の中央部との周差が無くならないように、硬度のある材質のゴムローラとする必要がある。なお、材質がゴムローラであれば、図３に示すような内側エッジ３１ｂ，３２ｂに形成した面切りや湾曲面を形成する必要がない。
【００１５】
このように構成された画像形成装置１において、作像ユニット３〜６において、それぞれ帯電器２７により一様に帯電された感光体ドラム２５の表面がレーザスキャニングユニット２９のレーザ光により露光されることによって静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置２６により現像されてトナー像となる。このトナー像は、一次転写ベルト機構９における一次転写ベルト８の直線移動領域７の表面に、上流側の作像ユニット６によって形成されたトナー像から順次重ね合わされて転写される。一次転写ベルト８の直線移動領域７の表面に転写されたトナー像は、一次転写ベルト８の最上部において、給紙カセット１０から給紙搬送路１５を通して送り出された用紙の表面に、二次転写ローラ１２によって転写される。用紙に転写されたカラートナー画像は定着装置１８の定着ローラ１９と加圧ローラ２０間を通過する間に用紙に定着される。カラートナー画像が定着された用紙は、排出ローラ対２１，２２により排紙トレイ２３に排出される。なお、転写されないで感光体ドラム２５の表面に残留したトナーは、クリーニング装置２８によって清掃される。
【００１６】
一次転写ベルト８の回転中は、一次転写ベルト８が駆動ローラ１３及び従動ローラ１４の軸方向に対して蛇行するようなことがある。このようなときは、図５に示すように、圧接ローラ対３０の圧接ローラ３１，３２が突出した状態で当接しているので、一次転写ベルト８の基準面Ａよりも外側に突出している。一次転写ベルト８の回転中は、圧接ローラ３１，３２のある部分が、一次転写ベルト８の幅方向の中央部と外側とでは、ベルトの周方向長さが異なり、中央側で長さが短く外側では長さが長くなる。同一ベルトであるのでベルトそのものは回転数が同じであり、一次転写ベルト８は真ん中の部分の周速度が小さくなり、外側の速度の周速度が大きくなる。その結果、一次転写ベルト８の外側へずれた側に、内側へ向く方向に力が発生し、一次転写ベルト８の軌道修正が常になされることになる。
【００１７】
このように、本実施形態では、左右一対の圧接ローラ３１，３２を設けるだけで、簡単な構造によって、一次転写ベルト８の蛇行を防止することができる。この結果、一次転写ベルトの蛇行がなくなり、画像の位置ズレが防止され、複数色の色を重ねて画像を形成するカラー画像において、色ズレが無く、高品質の画像を形成することができる。
また、圧接ローラ３１，３２を一次転写ベルト８の両端部のみ配設し、中間領域には配設する必要がないので、材料費の節約となる。圧接ローラ３１，３２を一次転写ベルト８の両端部から外側に突出させる必要がなく、幅方向に対するスペースを必要とせず、装置が蛇行防止機構のために大きくならない効果がある。
さらに、構造が複雑になるが、圧接ローラ軸３３を上下動できる構造にして、
圧接ローラ対３１を一次転写ベルト８に対して接離可能となるように、従来技術で説明したように、ベルト蛇行センサーを設け、ベルト蛇行時においてのみ、圧接ローラ対３１を一次転写ベルト８に圧接させるようにしてもよい。
【００１８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の技術的思想に基づいて、勿論、本発明は種々の変形又は変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、圧接ローラ３１，３２を円柱形状としたが、軸方向内側に先細となる円錐形状面に形成させてもよい。ただし、ローラの加工コストが高くなる。
同様に、コストが高くなるが、圧接ローラ３１，３２を二組（複数）設け、駆動ローラ１３に１組配置し、従動ローラ１４側に１組配置するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態の蛇行防止機構を採用している画像形成装置の概略側面図である。
【図２】図１の画像形成装置の一次転写ベルトの斜視図である。
【図３】図１の画像形成装置の一次転写ベルト内周側に配設されている圧接ローラ対の正面図である。
【図４】図１の画像形成装置の一次転写ベルトの側面図である。
【図５】中央線よりも右側は図１の画像形成装置の一次転写ベルトの正面図であり、中央線よりも左側は圧接ローラがある部分の断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  画像形成装置
２  装置本体
３〜６  作像ユニット
８  一次転写ベルト（無端ベルト）
８ｂ  側縁部
１３  駆動ローラ
１３ａ，１４ａ，３３  ローラ軸
１３ｂ  側端面
１４  従動ローラ
１８  定着装置
２５  感光体ドラム
３０  圧接ローラ対
３１，３２  圧接ローラ
３１ａ，３２ａ  外側端面
３１ｂ，３２ｂ  内側エッジ
Ａ  基準面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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