(57)【要約】【課題】  コストの上昇を抑えながら、画像位置ずれなどを生じないようにして不良画像の発生を防止できる構成を備えたベルト装置を提供する。【解決手段】  複数のローラ３２に掛け回されて展張面を有するベルト３０を用いたベルト装置において、上記ベルト３０の移動経路における転回位置に、該ベルト３０の展張面の長さが変化するのを阻止するガイド部材３１を設けたことを特徴とする。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のローラに掛け回されて展張面を有するベルトを用いたベルト装置において、
上記ベルトの移動経路における転回位置に、該ベルトの展張面の長さが変化するのを阻止するガイド部材を設けたことを特徴とするベルト装置。
【請求項２】
請求項１記載のベルト装置において、
前記ガイド部材は、前記ベルトが掛け回されて支持するために従動回転する回転体に直接、または間接的に接するように設置されたことを特徴とするベルト装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のベルト装置において、
前記ガイド部材は、前記従動回転体の端部に接するように構成されていることを特徴とするベルト装置。
【請求項４】
請求項１または２記載のベルト装置において、  
前記ガイド部材は、前記従動回転体に巻き付いているベルト体の表面から接するように構成されていることを特徴とするベルト装置。
【請求項５】
請求項１または２記載のベルト装置において、
前記ガイド部材は、前記ベルト体を支持するように設けられていることを特徴とするベルト装置。
【請求項６】
請求項１または２記載のベルト装置において、
前記ガイド部材の一部は、曲率をもった形状であることを特徴とするベルト装置。
【請求項７】
請求項２乃至６のうちの一つに記載のベルト装置において、
前記ガイド部材として、表面が低摩擦係数を持つ材料で形成されていることを特徴とするベルト装置。
【請求項８】
請求項２乃至６のうちの一つに記載のベルト装置において、
前記ガイド部材が、低摩擦係数を持つ材料を主として構成されていることを特徴とするベルト装置。
【請求項９】
請求項２乃至６のうちの一つに記載のベルト装置において、
前記ガイド部材として、複数のローラ又は球体を用いていることを特徴とするベルト装置。
【請求項１０】
請求項２乃至６のうちの一つに記載のベルト装置において、
前記ガイド部材表面に、気体潤滑が行われる構成が用いられることを特徴とするベルト装置。
【請求項１１】
請求項２乃至６のうちの一つに記載のベルト装置において、
前記ガイド部材として、ベアリング構造を用いたことを特徴とするベルト装置
【請求項１２】
請求項１乃至１１のうちの一つに記載のベルト装置を用いる画像形成装置において、
感光体としてベルト体が用いられ、該ベルト体は、ベルト搬送経路上において、駆動ローラとテンションローラとの間に位置する露光部から駆動ローラ側に位置するベルト搬送経路を曲げる箇所にガイド部材が設けられていることを特徴とするベルト装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１１のうちの一つに記載のベルト装置を用いる画像形成装置において、
感光体としてベルト対が用いられ、該ベルト体は、ベルト搬送経路上において、駆動ローラとテンションローラとの間に位置する現像部から駆動ローラ側に位置するベルト搬送経路を曲げる箇所にガイド部材が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１１のうちの一つに記載のベルト装置を用いる画像形成装置において、
用紙又は別の像担持体に画像を転写する転写部に用いられるベルト体を備え、該ベルト体は、ベルト搬送経路上において、駆動ローラとテンションローラとの間に位置する転写部から駆動ローラ側に位置するベルト搬送経路を曲げる箇所に前記ガイド部材が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１１のうちの一つに記載のベルト装置を用いる画像形成装置において、
用紙搬送または、像担持体としてベルト体が用いられ、該ベルト体は、ベルト体を支持し回転する従動ローラの回転を検出する検出器の情報を基に駆動軸のモータを制御する制御機構を備え、ベルト搬送経路上において、駆動ローラとテンションローラとの間に位置する検出器を備えた従動ローラから駆動ローラ側に位置するベルト搬送経路を曲げる箇所にガイド部材が設けられてい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】
本発明はベルト装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、ベルトの移動に際しての挙動を安定させて不良画像の発生を防止する構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成装置では、感光体や中間転写の機能さらには転写用紙を搬送する機能を持たせて循環駆動される無端状ベルト体が用いられている。  
この無端状ベルト体は、感光体ベルトの場合、露光装置や現像装置をはじめとする機器の配置に対して占有スペースなどにおいて自由度が高いため、画像形成装置の小型化に繋がるという特徴がある。  
一方、複写出力を得る際の時間に関しても、市場からフルカラーもモノクロ並みのスピード要求が望まれることから、並べて備える複数の感光体にそれぞれ個別に現像装置を備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写してシートに合成カラー画像を記録する、いわゆるタンデム型が提案されている（例えば、非特許文献１）。  
この方式の場合、複数の画像を順次転写するために中間転写ベルトまたは、用紙搬送ベルトの無端状ベルトが用いられている。
【０００３】
無端状ベルトは、複数のローラに掛け回されている。その構成は、ベルトに駆動力を与える１つの駆動ローラと、ベルトを安定に搬送するための張力を付加させる１つのテンションローラと、ベルトの搬送経路を規定する複数の従動ローラとによるものが一般的である。
【０００４】
図１は、タンデム型の直接転写方式の電子写真装置で用いられる用紙搬送ベルトと画像形成に関わるその周辺機器との配置構成を示した図である。  
同図において用紙搬送ベルト１０の展張面の一方には、転写ローラと呼ばれる対向ローラで挟んでイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色の画像を形成するための画像形成手段１６が並列に構成されている。個々の画像形成手段１６は、ドラム状の感光体１１のまわりに、帯電装置１２、露光部、現像部１３、転写部、感光体クリーニング装置１４、除電装置１５などを備えている。図示例では、３つのローラ間に、無端ベルトである用紙搬送ベルト１０を掛け渡して構成されている。
【０００５】
用紙搬送ベルト１０は、不図示の駆動モータで支持ローラ１７を回転駆動して他の２つの支持ローラの従動回転により移動し、回転搬送される。同時に、個々の画像形成手段１６でその感光体１１を回転して各感光体１１上にそれぞれ、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの単色画像が形成される。各画像形成手段１６において形成された色毎の画像は、用紙搬送ベルト１０により搬送される用紙に対して順次転写されて重畳されることにより転写紙上に合成カラー画像を形成する。
【０００６】
ここで、用紙搬送ベルト１０を支持搬送するそれぞれのローラは、その加工精度に応じて所定の偏心を有している。この偏心は、たとえ従動回転する従動ローラであっても、その従動ローラが設置されている場所、図１に示す構成においては、従動ローラ１８の位置になるが、ローラの偏心によって、転写部でのベルトの搬送速度変動を引き起こし、画像転写位置のずれや転写部での感光体との速度差による画素の崩れなどにより、バンディングと呼ばれる画像の濃淡が発生する。  
また、図１に示したようなタンデム型のカラー画像形成装置では、ベルトの搬送速度変動により色の重ね合わせにずれが生じるため、画像品質の低下が顕著になる。このようなバンディングの問題は、図１に示した用紙搬送ベルトだけでなく、中間転写ベルトの１次転写、２次転写部や感光体ベルトの露光、現像、転写部においても同様の問題がある。
【０００７】
従動ローラ１８の偏心が転写部での速度変動を引き起こすメカニズムについては、図２を用いて説明すると次の通りである。  
図２は、従動ローラ１８と駆動ローラ１７、従動ローラに隣接するブラックの画像形成手段１６の感光体ドラム１１を示している。従動ローラ１８が偏心を持っている場合、従動ローラ１８は、回転中心を２１として、偏心量を半径とした円２２上を従動ローラ１８の中心が移動軌跡を描き回転する。この時、従動ローラ１８は、符号１８aおよび１８bで示すような位置を経由しながら回転することになる。  
従動ローラ１８の位置が符号１８aで示す位置の時のベルト搬送経路を実線により、そして従動ローラ１８の位置が符号１８bで示すの時の搬送経路を二点鎖線で示している。
【０００８】
実線および二点鎖線で示す各位置を比較すると符号１８bで示す位置の時の搬送経路である実線の経路長の方が長いことがわかる。このように、従動ローラ１８が１回転する毎にベルトの搬送経路は二点鎖線や実線で示す位置を経由し駆動ローラ１７から感光体ドラム１１の転写部までのベルト経路長が長くなったり短くなったりと変化する。
【０００９】
感光体ドラムが４つ並び用紙に画像を順次転写する転写部から見ると、駆動ローラでベルトが一定速度で搬送されていても、偏心を持った従動ローラ１８が回転すると、駆動ローラ１７から感光体ドラム１１の転写部までのベルトの搬送経路長が変化し、経路長が変化した分だけ、ベルトの搬送量が変化する。つまり、従動ローラ１８が１８aから１８bまで回転したとき、ベルト搬送経路が長くなる。すると、長くなった分だけ、駆動ローラでの搬送量よりも転写部では多くベルトが搬送される。逆に１８bから１８aまで回転した時は、ベルト搬送経路が短くなった分だけ転写部ではベルト搬送量が少なくなる。
【００１０】
このように、従動ローラ１８の偏心により、従動ローラ１８の回転周期で転写部でのベルト搬送量が変動することにより、位置ずれ、色ずれが発生する。
【００１１】
このような従動ローラの偏心に起因する画像品質の低下に対する解決策として、感光体として用いられているベルト搬送系において、画像形成に影響を与える位置の従動ローラの偏心量を、画像に影響を与えない他の従動ローラの偏心量よりも小さいものを選定して設置する構成が提案されている（例えば、特許文献１）。
【００１２】
【非特許文献１】「続  電子写真技術の基礎と応用」（１９９６年１１月１              ５日発行  電子写真学会編  コロナ社刊  第３５頁〜３６頁）
【特許文献１】特開２００３−１１４５８９号公報（段落「請求項１」）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、特許文献１に開示されている構成においては、偏心量が少ない従動ローラを選択することにより偏心量が大きい場合の画像位置ずれへの影響を小さくしているが、従動ローラに存在する偏心量に応じた画像位置ずれの防止、つまり、画像品質の低下をさけるようにはなっていない。  
従って、このような技術を用いた場合には、従動ローラの選定という、画像形成装置の組み立て作業とは別の行程が必要となることで製造工程の増加、さらには、選定された従動ローラが偏心のない高精度な加工を必要とすることから、コスト上昇は否めない。
【００１４】
本発明の目的は、上記従来の無端ベルト装置およびこれを用いる画像形成装置における問題に鑑み、コストの上昇を抑えながら、画像位置ずれなどを生じないようにして不良画像の発生を防止できる構成を備えたベルト装置および画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１記載の発明は、複数のローラに掛け回されて展張面を有するベルトを用いたベルト装置において、上記ベルトの移動経路における転回位置に、該ベルトの展張面の長さが変化するのを阻止するガイド部材を設けたことを特徴としている。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のベルト装置において、前記ガイド部材は、前記ベルトが掛け回されて支持するために従動回転する回転体に直接、または間接的に接するように設置されたことを特徴としている。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のベルト装置において、前記ガイド部材は、前記従動回転体の端部に接するように構成されていることを特徴としている。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項１または２記載のベルト装置において、前記ガイド部材は、前記従動回転体に巻き付いているベルト体の表面から接するように構成されていることを特徴としている
請求項５記載の発明は、請求項１または２記載のベルト装置において、前記ガイド部材は、前記ベルト体を支持するように設けられていることを特徴としている。
【００１９】
請求項６記載の発明は、請求項１または２記載のベルト装置において、前記ガイド部材の一部は、曲率をもった形状であることを特徴としている。
【００２０】
請求項７記載の発明は、請求項２乃至６のうちの一つに記載のベルト装置において、前記ガイド部材として、表面が低摩擦係数を持つ材料で形成されていることを特徴としている。
【００２１】
請求項８記載の発明は、請求項２乃至６のうちの一つに記載のベルト装置において、前記ガイド部材が、低摩擦係数を持つ材料を主として構成されていることを特徴としている。
【００２２】
請求項９記載の発明は、請求項２乃至６のうちの一つに記載のベルト装置において、前記ガイド部材として、複数のローラ又は球体を用いていることを特徴としている。
【００２３】
請求項１０記載の発明は、請求項２乃至６のうちの一つに記載のベルト装置において、前記ガイド部材表面に、気体潤滑が行われる構成が用いられることを特徴としている。
【００２４】
請求項１１記載の発明は、請求項２乃至６のうちの一つに記載のベルト装置において、前記ガイド部材として、ベアリング構造を用いたことを特徴としている
請求項１２記載の発明は、請求項１乃至１１のうちの一つに記載のベルト装置を用いる画像形成装置において、感光体としてベルト体が用いられ、該ベルト体は、ベルト搬送経路上において、駆動ローラとテンションローラとの間に位置する露光部から駆動ローラ側に位置するベルト搬送経路を曲げる箇所にガイド部材が設けられていることを特徴としている。
【００２５】
請求項１３記載の発明は、請求項１乃至１１のうちの一つに記載のベルト装置を用いる画像形成装置において、感光体としてベルト対が用いられ、該ベルト体は、ベルト搬送経路上において、駆動ローラとテンションローラとの間に位置する現像部から駆動ローラ側に位置するベルト搬送経路を曲げる箇所にガイド部材が設けられていることを特徴としている。
【００２６】
請求項１４記載の発明は、請求項１乃至１１のうちの一つに記載のベルト装置を用いる画像形成装置において、用紙又は別の像担持体に画像を転写する転写部に用いられるベルト体を備え、該ベルト体は、ベルト搬送経路上において、駆動ローラとテンションローラとの間に位置する転写部から駆動ローラ側に位置するベルト搬送経路を曲げる箇所に前記ガイド部材が設けられていることを特徴としている。
【００２７】
請求項１５記載の発明は、請求項１乃至１１のうちの一つに記載のベルト装置を用いる画像形成装置において、用紙搬送または、像担持体としてベルト体が用いられ、該ベルト体は、ベルト体を支持し回転する従動ローラの回転を検出する検出器の情報を基に駆動軸のモータを制御する制御機構を備え、ベルト搬送経路上において、駆動ローラとテンションローラとの間に位置する検出器を備えた従動ローラから駆動ローラ側に位置するベルト搬送経路を曲げる箇所にガイド部材が設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２８】
請求項１記載の発明によれば、ベルト搬送経路変化による出力画像の位置ずれによる濃度ムラやバンディングを防止して高品質な画像を形成することが可能となる。
【００２９】
請求項２記載の発明によれば、従動ローラに偏心があっても、ガイド部材が接することによりベルト搬送経路変化を抑することが可能となる。
【００３０】
請求項３記載の発明によれば、ベルトが巻き付いていない従動ローラの端部にガイド部材を設置することによって、ベルトが巻き付く従動ローラ表面の位置変動を抑制しベルト搬送経路変化を抑えることができる。
【００３１】
請求項４記載の発明によれば、ガイド部材を従動ローラに巻き付いたベルト上から接触させることにより、ベルト搬送路変化を抑制することが可能であると同時に、従動ローラ長をベルト幅方向以下にした構成が可能となり搬送ユニットの奥行き方向（ベルト幅方向）を小型にすることができる。
【００３２】
請求項５記載の発明によれば、従動ローラの替わりにガイド部材を設置することにより、ベルト搬送経路変化を抑制することが可能であり、従動ローラの設置に比べ、部品点数が少なく低コストになる。
【００３３】
請求項６記載の発明によれば、ガイド部材の従動ローラやベルト体に接触する箇所に曲率を持たせることにより、接触するベルト体、従動ロ ーラに対して負荷を低減することができる。
【００３４】
請求項７記載の発明によれば、ガイド部材の接触箇所に低摩擦係数の材料で形成されていることにより、接触するベルト体、従動ローラに対して負荷を低減することができる。
【００３５】
請求項８記載の発明によれば、ガイド部材の全体が低摩擦係数の材料で形成されていることにより、簡易にガイド部材を生産することが可能であり、接触するベルト体、従動ローラに対して負荷を低減することができる。
【００３６】
請求項９記載の発明によれば、ガイド部材に複数の円筒状のローラや球体のボールを用いることにより、接触するベルト体、従動ローラに対して線接触又は点接触となり負荷を低減することができる。
【００３７】
請求項１０記載の発明によれば、ガイド部材の接触箇所に気体潤滑を用いることにより、接触するベルト体、従動ローラに対して影響をあたえることなく、搬送負荷を低減することができる。
【００３８】
請求項１１記載の発明によれば、ガイド部材にベアリング構造を用いることにより、接触するベルト体、従動ローラに対して従来の従動ローラと同様な金属接触でベルトに影響を与えることなく、搬送負荷を低減することができる。
【００３９】
請求項１２記載の発明によれば、ベルト搬送経路変化によるベルト搬送量の変化が原因の露光部での露光位置変動を、ガイド部材を設置することでベルト搬送経路変化を抑えて、位置変動を抑制することができる。
【００４０】
請求項１３記載の発明によれば、ベルト搬送経路変化によるベルト搬送量の変化が原因の現像部での現像濃度変動を、ガイド部材を設置することでベルト搬送経路変化を抑えて、変動を抑制することができる。
【００４１】
請求項１４記載の発明によれば、ベルト搬送経路変化によるベルト搬送量の変化が原因の転写部での転写位置変動を、ガイド部材を設置することでベルト搬送経路変化を抑えて、位置変動を抑制することができる。
【００４２】
請求項１５記載の発明によれば、従動軸回転フォードバック制御機構を有するベルト搬送機構において、ベルト搬送経路変化によるベルト搬送量の変化が原因のエンコーダを備えた従動ローラ部での回転変動を、ガイド部材を設置することでベルト搬送経路変化を抑えて、変動を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、図面に示す実施例により本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【００４４】
以下に説明する実施例は、ローラあるいはプーリに掛け回されることにより形成される展張面が相当するベルト搬送経路の長さが変動するのを抑えるための方式として、第１番目に、ベルトが掛け回されているローラの一つとガイド部材とを組み合わせる方式、第２番目に、上記ローラの代わりにガイド部材を設ける方式であり、いずれの方式においてもベルトの転回位置が対象となっている。この理由は次の通りである。  
画像形成工程において、露光、現像、転写での無端状ベルトの速度変動や位置変動の発生は、画像品質の低下を招いてしまう。  
露光、現像、転写での無端状ベルトの速度変動、位置変動の要因となるベルト搬送経路の変化を抑え、高品質な画像を提供するために本発明は、従来の従動ローラにベルトを巻付けた構成のように、ベルト搬送経路を自由な方向に規制する機能を持ちながら、ベルト搬送経路、特に画像同士の位置ずれによる色ずれやバンディングが発生する原因となるベルト搬送経路長の変動を抑えることに着目している。そこで、これらの方式に作用される構成を用いることにより、コスト上昇などを招くことなく画像の位置ずれなどの不具合を解消することができる。以下に、具体的な構成について説明する。
【００４５】
上記の目的が達成できる本発明の設置箇所を、画像形成装置に用いられる無端状ベルトの搬送経路において説明する。
（実施例１）
図３は、本発明実施例によるベルト装置の要部を示す図である。  
同図に用いられるローラは、ベルトが掛け回されているローラのうちで従動側に位置する従動ローラが対象となっており、図３には、従動ローラのみが示されている。
【００４６】
従動ローラ３２は従来のローラと同様に、加工精度に応じて偏心量があり、無端状ベルト３０は、偏心可能な状態にある従動ローラ３２に掛け回されている。無端状ベルト３０は、従動ローラ３１に掛け回されることにより従動ローラ３１の周面が転回位置となっている。  
従動ローラ３１はその支軸がベアリング３５により回転自在に支持されて円滑な回転ができるようになっている。
【００４７】
ガイド部材３１は、本実施例の特徴部であり、無端状ベルト３０の転回位置である従動ローラ３２の両端部で無端状ベルト３０が巻き付いていない部分の従動ローラ外周部に接触するように設置されている。  
ガイド部材３１は図示しない筐体側に対してベアリング３５と共に固定されている。
【００４８】
従動ローラ３２と台座３３との間にはスプリング３４が配置されており、従動ローラ３２がスプリング３４の習性によりガイド部材３１に対して押圧されるようになっており、このため、台座３３とスプリング３４とは従動ローラ３２の加圧機構として用いられる。
【００４９】
台座３３は、ガイド部材３１およびベアリング３５が支持されている筐体側に固定されており、この台座３３に設置されたスプリング３４がベアリング３５をガイド部材３１の中央方向に押すような構成となっている。  
ベアリング３５は基本的に上述した加圧機構とガイド部材３１によって支持されることになるが、筐体においても、ある可動域をもって保持される形状とされている。この場合のある可動域とは、スプリング３４を備えた加圧機構によって従動ローラ３２がガイド部材３１のような固定部材に対して接触することができる移動を可能にする範囲であり、従動ローラ外周部がガイド部材３１により規制される最適位置から大きく外れないように保持できる範囲である。  
加圧機構を用いたベアリング３５に対する加圧力は、実際の画像形成装置の稼動時に無端状ベルトの搬送付加変動が発生しても、ガイド部材３１から従動ローラ３２が離れないように台座３３の位置とスプリング３４の選択がされている。このように、従動ローラ３２のベルト搬送経路を規制している従動ローラ外周部にガイド部材を設置することにより、従動ローラが偏心を有していてもベルト搬送経路を規制する外周部の位置変動は抑えられ、従動ローラの偏心によるベルト搬送経路長の変化を防止することができる。
【００５０】
また、従動ローラ３２の端部で、無端状ベルトが巻き付いていない部分にガイド部材３１を設けることにより、ベルト体に直接作用することがないため、ベルト体への傷やシワ等が発生することがない。また、ガイド部材に無端状ベルト体の蛇行防止のためのガイド部材としての機能を併せて持たせることも可能となる。
【００５１】
ガイド部材の配置構成に関しては、図３に示した場合のように、従動ローラ３２の端部に設けることに限らず、例えば図６に示す構成を採用することもできる。  図６は、ガイド部材６１をベルト体３０上に設置している。従動ローラ３２はベルト体３０を挟んでガイド部材６１に圧接されている。
【００５２】
ガイド部材６１は、両端２箇所とは限らず複数設置してもよい。また、図６（Ｂ）に示すガイド部材６２のように、奥行き方向（従動ローラ３２の軸方向に相当）に幅を持った１つの部材でも同様のベルト搬送経路長変化の防止効果が得られる。
【００５３】
図６に示すような配置にする利点としては、現在、装置の小型化は重要な市場ニーズであり、ローラ軸方向（奥行き方向）に増加することなくガイド部材を設置できるため、装置の小型化が可能である。また、無端状ベルトには、ベルト幅方向にベルト自体が寄ってしまう現象いわゆるベルトの蛇行を防止するために、ベルト端部に寄り止め部材が設けられており、従動ローラの構成として、軸方向の長さがベルト幅よりも短いものが多い。このようなローラにもガイド部材６１、６２を設置することができる。
【００５４】
図３および図６に示したガイド部材は、以下に説明する設置方式および材質が設定されている。  
図５は、図３において符号３１そして、図６において符号６１、６２で示したガイド部材を示すものである。  
図５において、符号５１で示すガイド部材は、従動ローラ又は無端状ベルト体に接する接触面５２が、従動ローラの周形状やその上にベルト体が巻き付いた時の表面に合わせた曲面形状で構成されている。  
この曲面形状の目的は、従動ローラ回転や無端状ベルトの搬送に対して、大きな抵抗とならない。かつ、ガイド部材の磨耗によって、ベルト搬送系の他の構成部品に対して、ガイド部材の交換が頻繁に発生しないように耐磨耗性を持たせることである。つまり、耐磨耗性の高い部材であれば、接触面５２の範囲は狭く、抵抗を減らすようにしてもよい。この従動ローラやベルト体に接する面５２以外の例えば図中５１の面の形状はどのような形状でもよく、図示しない筐体に固定しやすいように形状を決定する。ただし、図５において符号５３、５４に示すような接触する曲面５２の端部は、従動ローラやベルト体に対して大きな負荷となり、傷の発生や振動源とならないよう面取加工を行ってもよい。ガイド部材の材質、特に接触面５２の部分は、接触する従動ローラ、無端状ベルトに対して低摩擦係数を持つ材質が望ましい。一般的に金属の従動ローラに対しては、ポリアセタール（ＰＯＭ）やポリアミド（ＰＡ）の層を接触面５２に設ける。または、ポリラトラフルオロチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂コーティングを施してもよい。これらの低摩擦係数を持つ材質のみでガイド部材を構成してもよいが、ガイド部材全体の剛性を確保する必要がある。ガイド部材の剛性が低い場合、ガイド部材の変形によってベルト搬送経路長の変化が発生してしまう。ガイド部材の変形が起きないように剛性を確保する形状または、金属、硬質の樹脂を基盤に表面層を低摩擦係数の材質で構成するガイド部材が望ましい。ここで対象となるのは画像を出力する時間内に発生する変形や磨耗であって、長期的な変形や磨耗に対しては、画像への影響は微少であるため許容される。
【００５５】
次にガイド部材を従動ローラ上で設置するための箇所について図４を用いて説明する。
図４は従動ローラ３２を真横から見た図で、無端状ベルト体３０が巻き付いている。  
図４において、無端状ベルト３０が従動ローラ３２に巻き付き始めるポイントを符号４０で示し、従動ローラ３２から離れるポイントを符号４１で示す。  
ポイント４０とポイント４１によってできる従動軸の角度θをベルト巻き付き角と呼ぶ。  
従動ローラの偏心によるベルト搬送経路変化を抑える最も効果的なのは、ベルト巻き付き角の中心部４２のポイントにおける外周面の位置変動を抑えることである。この位置にガイド部材３１を設置して従動ローラ３２の外周面の位置変動を抑える。または、図４（Ｂ）において符号４５で示すように、無端状ベルト３０の巻き付き範囲で複数のポイントに分けてガイド部材を設置してもよい。複数箇所に設置することにより安定して従動ローラ外周面を規制することが可能となる。
【００５６】
本実施例においては、ガイド部材３１，４５，６１あるいは６２を用いて従動ローラ３２の偏心によるベルト搬送経路長の変化が防止できるため、従動ローラの加工精度を上げる必要が無く、低コストで高精度なベルト搬送系が実現できる。また、従動ローラの精度はガイド部材との間に大きな隙間が発生してしまわないように外周の真円度をもっていればよく、偏心に対して許容値は非常に大きくなるため従動ローラの製造コストを下げることができる。
【００５７】
ガイド部材の他の構成として次の構成を用いることができる。  
図５において符号５２で示した接触面での従動ローラ、無端状ベルトに対して低摩擦を実現する手段として、潤滑方式を用いてもよい。一般にグリス等の潤滑材を塗布することで実現するが、図１に示すように画像形成装置内で用いられる無端状ベルトの表面やその近傍でグリスを塗布することは画像や無端状ベルトの駆動性能に悪影響を与えてしまう。
【００５８】
本実施例では、上述した不具合を解消する点を考慮して、気体潤滑方式が用いられる。
図７は、ガイド部材の接触面７０に気体潤滑を実現するヘリカルボーン溝７１の処理を施したものである。このヘリカルボーン溝７１の幅や設置間隔、傾き等は、従動ローラ、無端状ベルト体の速度によって決定される。この処理によって、ガイド部材に圧接された従動ローラや無端状ベルトは滑らかに回転、搬送される。  
また、同様の気体潤滑を用いた方式として、図８示すように、ガイド部材８２に通気孔８１を設置して裏側８３から空気を接触面８０に向けて吹き付けるものが挙げられる。このような構成、つまり気体潤滑を用いることにより、画像形成装置内に用いられるベルト搬送系のベルト表面部影響を与えることなくベルと搬送経路を規制することが可能となる。
【００５９】
さらに従動ローラに掛け回されている無端状ベルトの搬送経路長を抑制する構成の変形例としては、ベアリングを用いたガイド部材でもよい。  
図９はベアリングを用いたガイド部材の一例である。ガイド部材９０には、ボール９２が保持器９１に保持されたものである。接触面９３において従動ローラまたは無端状ベルト体にボール９２がそれぞれ点接触する形でベルト搬送経路を規制する。ボール９２は円筒コロでもよい。この場合、円筒コロそれぞれが従動ローラやベルト体に線接触する形となる。ガイド部材がベアリング構成となるため非常に低摩擦が実現される。ベアリングを構成するボール９２や円筒コロの数は１つでも複数でもよい。  
数が少ない、例えば１つの場合、そのボールの加工精度によってベルト搬送経路変化が決定されるため、高い精度が要求される。それに対し、複数のボール又は円筒コロを用いた場合、１つの時に比べてその要求精度は低くなる。これは、複数のボールや円筒コロで従動ローラ又は無端状ベルトと接するため１つの加工精度の寄与率が下がるためである。
【００６０】
以上のような実施例によれば、無端状ベルトが掛け回される転回位置である従動ローラでの偏心によるベルト搬送経路長の変動がガイド部材により抑制されることになるので、ベルト搬送経路長の変動による画像同士の転写位置ずれが原因する色ずれやバンディングの発生が防止されて不良画像の発生を確実に防止することができる。しかも、ガイド部材を用いた場合にその接触面での抵抗増加を潤滑機構あるいは接触機構により抑制できるので、加工コストや部品コストの上昇を抑えながら上述した所期の目的を達成することができる。
（実施例２）
本実施例は、従動ローラに対してガイド部材を対峙させて設置する代わりに、従動ローラをガイド部材で構成したことを特徴とする。  
図１０は、従動ローラの代わりにガイド部材を設けベルト搬送経路を規制する構成が示されている。
【００６１】
ガイド部材１０１両端部またはベルトが接していない部分は、図示しないベルト搬送系の駆動ローラや他の従動ローラ等を支持固定する筐体に固定されている。  
ガイド部材１０１の無端状ベルトが接触する１０３の箇所は、表面を無端状ベルトが滑らかに移動するようにある曲率をもった曲面となっている。無端状ベルトがガイド部材１０１に接し始める箇所、ベルトが入射しやすいようにその曲率を部分的に変えてもよい。
【００６２】
本実施例においては、従動ローラの代わりにガイド部材を設けることにより、従来の従動ローラの機能である無端状ベルトの搬送経路の規制を持ちながら、従動ローラの製造にかかったコストを大幅に削減できる。また、従動ローラの偏心によるベルト経路長変動がないため高精度なベルト搬送が実現する。
【００６３】
ガイド部材１０１は無端状ベルトに対して低摩擦であることが望ましい。ここでも、実施例１と同様にガイド部材１０１の接触部分１０３にポリアセタール（ＰＯＭ）やポリアミド（ＰＡ）の層を設ける。または、ポリラトラフルオロチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂コーティングを施してもよい。また、気体潤滑を用いた図１１と図１２に示すようなヘリカルボーン溝や気体噴射による方式もよい。ちなみに、図１１の１１０はガイド部材であり１１１は、ヘリカルボーン溝を示している。また、図１２の１２１はガイド部材であり、１２０気体噴射方向を示している。
【００６４】
また同様に、図１３に示すようなベアリング機構を用いてもよい。１３１はボール又は円筒コロで、１３２は保持器、１３０はガイド面を示し、１３３はガイド部材の外形を示している。低摩擦係数の表面または、図１１、１２、１３に示す低摩擦機構をガイド部材全体、または一部に採用することにより、無端ベルトの搬送抵抗を抑えることが可能となり、ベルト搬送負荷の増加やベルトの振動を招くことなく効率の良いベルト搬送経路が実現できる。
【００６５】
さらに図１４に示すように、ガイド部材１４０と無端ベルトとの間に円筒リング１４１を設ける構成を採用することもできる。これは、ガイド部材１４０は、先述した無端ベルトに対する低摩擦を実現する各構成のものであり、円筒リング１４１は無端ベルトと接触し、連動しながらガイド部材１４０とは滑りながら回転する。  
低摩擦を実現する各構成のガイド部材は、金属に対しても同等かそれ以上の低摩擦が実現できる。また、無端状ベルト材質は、画像形成装置の違いに応じて異なる。つまり、同じ構成の画像形成装置でも、トナーや現像、転写等の条件の違いによってベルト材質も異なるものが選定されている。それに応じた低摩擦を実現するガイド部材の構成や材質を選定する必要が発生する。
【００６６】
しかし、図１４の構成であれば、無端ベルト材質に関係なく円筒リングに対するものであるため、選定は必要ない。さらに、ガイド部材が両端にしかない構成や低摩擦を実現する各構成をガイド部材に点在させた場合でも円筒リングが安定に無端ベルトを保持する効果がある。
（実施例３）
本実施例は、ベルト搬送経路上でのガイド部材の設置位置に特徴がある。  
実施例１および実施例２で説明したガイド部材の構成をベルト搬送経路上に設定されているベルト経路を規制するために設けられた従動ローラのどれに設定すればよいのか説明する。  
図１５に示した一般化したベルト搬送経路を用いて説明する。図１５の無端状ベルト１５１の搬送系は、駆動ローラ１５０とベルトを安定に搬送するための張力を付与する１つのテンションローラ１５４と、ベルト搬送経路を規制する４つの従動ローラ１５２、１５３、１５５、１５６によって構成されている。駆動ローラの回転方向と無端状ベルトの搬送方向も併せて図示している。また、駆動ローラ、従動ローラ、テンションローラによって規制されたベルト搬送経路をローラ毎に区切り、それぞれの搬送区間をＡ〜Ｆとした。４つの従動ローラはそれぞれ偏心を持っており、従動ローラの回転周期でベルト搬送経路は変化している。この経路変化は、テンションローラ１５４の動きによって吸収される。この吸収動作は、テンションローラ１５４が、安定したベルト搬送のためにベルトに一定の張力を付与しているためである。例えば、従動ローラの偏心によりベルト経路長が増加した場合、ベルトの張力が高まるのでテンションローラはベルト経路が短くなる方向に移動してベルトのテンションを一定に保っている。
【００６７】
ベルト搬送区間Ａ〜Ｆのそれぞれにおいて、従動ローラの偏心がベルト搬送に影響を与えているかを説明する。  
まず、区間Ａでは、ベルトの搬送量は駆動ローラ１５０によって送り出されるベルト搬送量に支配されており、従動ローラの偏心によるベルト経路変化の影響は受けない。次に、区間Ｂでは、駆動ローラ１５０のベルトを送り出す量に従動ローラ１５２の偏心による経路変化の影響を受けて変動することになる。つまり、区間Ｂでは従動ローラ１５２の偏心の影響を抑える必要がある。
【００６８】
同様に区間Ｃでは、従動ローラ１５２と１５３の偏心の影響を受ける。しかし、従動ローラ１５２と１５３の偏心による経路変化の影響が区間Ｄにも出るかという点では、従動ローラ１５２と１５３の経路変化はテンションローラ１５４移動することで吸収するため、影響を受けることはない。そして、区間Ｆでは、ベルトの搬送量は駆動ローラ１５０によって引き込まれるベルト搬送量に支配されており、従動ローラの偏心によるベルト経路変化の影響は受けない。
【００６９】
次に、区間Ｅでは、駆動ローラ１５０のベルトを引き込む量に従動ローラ１５６の経路変化の影響を受けることになる。つまり、区間Ｅでは従動ローラ１５６の偏心の影響を受けるため対策が必要である。同様に区間Ｄでは、従動ローラ１５６と１５５の偏心の影響を受ける。しかし、この影響は先程と同じで区間Ｃには伝播しない。
【００７０】
以上のことを踏まえると、ベルト搬送区間Ｂに露光部、現像部、転写部がある場合、従動ローラ１５２の箇所にガイド部材を設ける。また、ベルト搬送区間Ｃに露光部、現像部、転写部がある場合、従動ローラ１５２と１５３の箇所にガイド部材を設ける。
【００７１】
ベルト搬送区間Ｅに露光部、現像部、転写部がある場合、従動ローラ１５６の箇所にガイド部材を設ける。また、ベルト搬送区間Ｄに露光部、現像部、転写部がある場合、従動ローラ１５６と１５５の箇所にガイド部材を設ける。
【００７２】
図１６は、各区間での設置構成の具体例を示しており、以下に詳細を説明する。  
４つの感光体ドラム１６１は、それぞれシアン、マゼンダ、イエロー、ブラックといった異なる色の画像を形成している。転写ベルト１６２は、駆動ローラ１６０の回転により矢印方向に搬送される。テンションローラ１６６は転写ベルトに一定の張力を与えている。
【００７３】
各感光体ドラム上に形成された画像は、転写ベルト１６２によって従動ローラ１６８付近を入口として搬入された用紙１６９に順次、直接転写されて従動ローラ１６５付近を出口として搬出される。この後は、図示しない定着装置にて重ね合わされたカラー画像は定着されて画像形成装置から出力される。
【００７４】
図１６の転写ベルトユニット上には、感光体ドラム１６１が並べられたベルト搬送区間において転写部が存在する。駆動ローラ１６０とテンションローラ１６６の位置関係を考慮して、この転写部のベルト搬送に影響を与える従動ローラは１６５である。  
従動ローラ１６５に偏心があると、駆動ローラ１６０のベルト搬送量に従動ローラ１６５の偏心による経路長変化が発生して転写部でのベルト搬送に変動が起きる。このことから、従動ローラ１６５ガイド部材を設置する。
【００７５】
加えて、従来から公知技術として、駆動ローラの偏心や用紙突入時の負荷変動による転写部でのベルト搬送速度変動を制御するために、従動ローラにロータリエンコーダを設置し駆動モータのフィードバック制御を行う技術がある。これは、ベルトに従動回転するローラを一定速度で回転するように制御することでベルトを一定速度で搬送しようというものである。  
例えば、図１６の従動ローラ１６５や１６８にロータリエンコーダを設置した場合、転写部のベルト搬送変動をこれらの軸に設置したロータリエンコーダで検知してフィードバック制御が可能である。しかし、ロータリエンコーダの設置箇所が従動ローラ１６７の軸になった場合、転写部のベルト搬送量に、従動ローラ１６８の偏心による経路変化の影響をうけて、回転変動が検出されてしまう虞がある。
【００７６】
この変動もフィードバック制御すると、転写部で発生している速度変動とは異なるため、誤制御となり新たな変動が発生してしまう。つまり、ロータリエンコーダを従動ローラ１６７に設置した場合、誤検出の変動を抑えるために、従動ローラ１６８にガイド部材を設置する必要がある。
【００７７】
本実施例では、用紙に直接転写する場合を述べたが、一時転写ベルト上に転写（１次転写）してから、用紙に転写（２次転写）する中間転写方式においても、両方の転写部で上記と同様に従動ローラ部にガイド部材を設置して従動ローラの偏心による経路変化の影響による転写位置ずれを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明実施例によるベルト装置が適用される画像形成装置の模式図である。
【図２】図１に示したベルト装置において発生する不具合を説明するための図である。
【図３】第１番目の実施例によるベルト装置の要部を説明図である。
【図４】図３に示した要部に用いられるガイド部材の設置構成を説明するための図であり（Ａ）は、その一例を、（Ｂ）は他の例をそれぞれ示している。
【図５】図３に示した実施例に用いられるガイド部材における接触面の構成を説明するための図である。
【図６】図３に示した実施例の要部変形例を説明するための図である。
【図７】図３および図６に示した構成に用いられるガイド部材の接触面の構成を説明するための図である。
【図８】図７に示した接触面の他の例を示す図である。
【図９】図７に示した接触面の別の例を示す図である。
【図１０】第２番目の実施例によるベルト装置の要部を示す図であり、（Ａ）は全体構成を、（Ｂ）および（Ｃ）は側面視の状態をそれぞれ示している。
【図１１】図１０に示した要部に用いられるガイド部材の接触面の構成の一例を示す図である。
【図１２】図１０に示した要部に用いられるガイド部材の接触面の構成の他の例を示す図である。
【図１３】図１０に示した要部に用いられるガイド部材の接触面の構成の別の例を示す図である。
【図１４】図１０に示したガイド部材の他の変形例を示す斜視図である。
【図１５】第３番目の実施例によるベルト装置におけるガイド部材の設置構成を説明するための図である。
【図１６】図１５において説明した設置構成に関する具体的な内容を示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
３０  ベルト
３１，６１，６２，１０１  ガイド部材
５２，７０，８０，９３  接触面
９２，１３１  ボール
【図１】
2005181677.tif 000003
【図２】
2005181677.tif 000004
【図３】
2005181677.tif 000005
【図４】
2005181677.tif 000006
【図５】
2005181677.tif 000007
【図６】
2005181677.tif 000008
【図７】
2005181677.tif 000009
【図８】
2005181677.tif 000010
【図９】
2005181677.tif 000011
【図１０】
2005181677.tif 000012
【図１１】
2005181677.tif 000013
【図１２】
2005181677.tif 000014
【図１３】
2005181677.tif 000015
【図１４】
2005181677.tif 000016
【図１５】
2005181677.tif 000017
【図１６】
2005181677.tif 000018