(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源より駆動力が伝達されて回動駆動される駆動ローラと、１個又は複数個の従動ローラとに掛け渡されるベルトを回転駆動するベルト駆動装置において、
前記従動ローラのうち少なくともひとつは、前記ベルトが掛け渡される筒形状のローラ部材と、前記ローラ部材の内部の回転中心に配置される中心ローラ軸と、前記中心ローラ軸と前記ローラ部材の内部との間に形成する空間部とを備えたものであって、
前記従動ローラの空間部内に移動自在に収容される粒状部材又は棒状部材と、前記ベルトの負荷変動を検出する負荷変動検出手段とを備え、前記負荷変動検出手段の検出結果に基づいて、前記粒状部材又は前記棒状部材を前記従動ローラの前記中心ローラ軸側に引き付け或いは前記中心ローラ軸から離間させて、前記従動ローラのイナーシャを変更する特性変更手段を備えることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載のベルト駆動装置において、
前記負荷変動検出手段は、前記従動ローラの回転速度の変動を検出するローラ部材回転速度変動検出センサを備えることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項３】
請求項１に記載のベルト駆動装置において、
前記負荷変動検出手段は、前記ベルトと前記ベルトのおもて面に当接する当接部材との当接部へ被記録媒体又は被搬送体が突入するのを検出する被記録媒体／被搬送体検出センサを備えることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載のベルト駆動装置において、
前記従動ローラの空間部は、仕切部材によって形成される少なくとも２つ以上の分割空間から成り、前記各分割空間内にそれぞれ前記粒状部材又は前記棒状部材を収容することを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項５】
請求項４に記載のベルト駆動装置において、
前記仕切部材は、前記従動ローラのローラ部材の軸方向に平行に形成され、前記内部空間を回転方向に仕切る軸方向仕切部材であることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項６】
請求項５に記載のベルト駆動装置において、
前記軸方向仕切部材は、湾曲部材であることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項７】
請求項６に記載のベルト駆動装置において、
前記湾曲部材は、前記従動ローラの中心ローラ軸から外周方向に向かって延びる第１直線部と、第１直線部から前記従動ローラのローラ部材の回動方向とは逆方向に曲がる第１湾曲部と、前記第１湾曲部から所定の長さで前記従動ローラのローラ部材の回動方向とは逆方向に伸びる第２直線部と、第２直線部から再び前記従動ローラの中心ローラ軸の外周方向に向かって曲がる第２湾曲部と、を備えることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項８】
請求項４に記載のベルト駆動装置において、
前記仕切部材は、前記従動ローラのローラ部材の半径方向に平行に形成され、前記内部空間を軸方向に仕切る半径方向仕切部材であることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか一項に記載のベルト駆動装置において、
前記従動ローラの空間部内の前記粒状部材又は前記棒状部材を前記従動ローラのローラ部材の内周面側に引き付ける引き付け手段を備えることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のベルト駆動装置において、
前記粒状部材又は前記棒状部材は、磁性特性を有しており、
前記引き付け手段は、前記空間部内の前記粒状部材又は前記棒状部材を磁気力で前記従動ローラのローラ部材の内周面側に引き付ける磁石層であって、
前記特性変更手段は、前記従動ローラの中心ローラ軸内部に、前記粒状部材又は前記棒状部材を所定のタイミングで前記磁石層から離間させて前記従動ローラの中心軸に付着させる磁力を発生させる磁力発生手段を備えることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項１１】
請求項９に記載のベルト駆動装置において、
前記引き付け手段は、前記空間部内の前記粒状部材又は前記棒状部材を電気力で前記ローラ部材の内周面側に引き付ける電荷層を備え、
前記特性変更手段は、前記粒状部材又は前記棒状部材を所定のタイミングで前記中心ローラ軸側に引き付け或いは離間させる電力を発生する帯電手段を備えることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れか一項に記載のベルト駆動装置において、
定量的な特性の異なる少なくとも２種類以上の前記粒状部材又は前記棒状部材を混在させたことを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のベルト駆動装置において、
大きさが異なる２種類以上の部材の前記粒状部材又は前記棒状部材を混在させたことを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載のベルト駆動装置において、
重量が異なる２種類以上の部材の前記粒状部材又は前記棒状部材を混在させたことを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４の何れか一項に記載のベルト駆動装置において、
前記棒状部材は、前記粒状部材を前記ローラ部材の軸方向に長くした形状であることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１５の何れか一項に記載のベルト駆動装置において、
前記粒状部材又は前記棒状部材は、金属部材から成ることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項１７】
請求項１乃至１６の何れか一項に記載のベルト駆動装置において、
前記粒状部材又は前記棒状部材は、弾性部材から成ることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載のベルト駆動装置において、
前記弾性部材を、前記金属部材に積層又は前記弾性部材に前記金属部材を混在させたことを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項１９】
請求項１乃至１８の何れか一項に記載のベルト駆動装置において、
前記中心ローラ軸は、前記ローラ部材を回動自在に保持する回動軸を兼用する貫通ローラ軸であることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項２０】
請求項１乃至１９の何れか一項に記載のベルト駆動装置において、
前記空間部内は、真空状態に保持されていることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項２１】
被記録媒体に記録画像を形成する画像形成装置において、
被記録媒体に記録画像を形成する画像形成ユニットと、
前記画像形成ユニットの形成する記録画像を転写又は搬送する前記ベルトと、
前記ベルトを駆動するベルト駆動装置とを備え、
前記ベルト駆動装置として
の掛け渡される請求項１乃至２０の何れか一項に記載のベルト駆動装置を用い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、ベルト駆動装置及び画像形成装置に関する。詳しくは、複数のローラ間に掛け渡されるベルトに駆動力を伝達して回動駆動するベルト駆動装置に関する。並びに被記録媒体に記録画像を形成するインクジェット方式等の印刷機や電子写真方式、静電記録方式又は磁気記録方式等の複写機、ファクシミリ装置、プリンタ或いはこれ等の複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の従動ローラ、及びその従動ローラを備えるベルト駆動装置並びに画像形成装置としては、例えば、電子写真方式のカラー複写機には、感光体ドラムを回転駆動する回転体駆動装置を用いた転写装置の構成が使用されている。この転写装置の構成は、所定位置に保持されて、駆動源により所定の速度で回転駆動される感光体ドラム上にトナー画像が形成される。そして、感光体ドラム上に形成されるトナー画像は、駆動ローラと従動ローラ等に掛け渡された中間転写ベルト上に１次転写される。トナー画像が１次転写される中間転写ベルトには、バネなどによって対向ローラが所定の接触圧で圧接している。中間転写ベルトと対向ローラとの間に形成されるニップ部を被記録媒体の転写記録用紙が通過する際に、トナー画像が転写記録用紙に２次転写されるように構成されている。
【０００３】
然し、このような装置では、駆動源の駆動トルク変動および回転機構等の負荷変動により回転速度に速度変動、即ち振動が生じることになる。このような振動が生じると、転写記録用紙への形成画像に対して、転写記録用紙の搬送方向の長さに歪みが生じることになり、形成画像の品質を著しく損なうことになる。
更に、転写記録用紙が中間転写ベルトと対向ローラ等の間に突入する際の衝撃や、転写記録用紙が突入して転写記録用紙の厚み段差分のニップ部の変化によっても、中間転写ベルトに過渡的負荷変動を与える。そして、その過渡的負荷変動が、ベルトに伝播してベルトの伸び縮みによる速度変動が発生してしまう。これによっても色ずれや色むらなどの画像品質劣化と言う不具合が生じてしまう。
【０００４】
そこで、画像形成装置の転写ドラム内部に慣性体と弾性要素と減衰要素とを設けることにより、ダイナミックダンパを形成し、駆動系の固有振動をアクティブに吸収することで振動を低減させることが提案されている（特許文献１を参照）。
然し、この構成を用いたとしても、駆動源と負荷印加部分との間に構成された場合での、ベルトの引っ張り合いによる伸び縮みは慣性が大きいほど影響が大きくなる。そのため、この構成の慣性体等の特性では、ベルトの伸び縮みによる速度変動を抑えることが出来ない。
また、画像形成装置の回転駆動装置では、駆動ローラの外周に慣性モーメントを有する慣性リングを構成し、その隙間に磁界を与えることにより粘性が変化する磁気粘性流体を満たしている。そして、慣性リングと磁気粘性流体によってダイナミックダンパを形成することも提案されている（特許文献２を参照）。
然し、このようなダイナミックダンパを保有した構成であっても、駆動源と負荷印加部分との間に構成された場合での、ベルトの引っ張り合いによる伸び縮みは慣性が大きいほど影響が大きくなる。そのため、この構成の慣性リング等の特性では、ベルトの伸び縮みによる速度変動を抑えることが出来ない。
【特許文献１】特許第３４９２４９９号
【特許文献２】特開２００５−３４５９０６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の従動ローラ、及びその従動ローラを備えるベルト駆動装置並びに画像形成装置は、披記録媒体等が中間転写ベルトと対向ローラ等の間に突入する際の衝撃でベルトに過渡的負荷変動を与える。更に、披記録媒体等が突入してその厚み段差分のニップ部の変化によっても、ベルトに過渡的負荷変動を与える。そして、その過渡的負荷変動が、ベルトに伝播してベルトの伸び縮みによる速度変動、即ち振動が発生してしまう。そして、ベルトの伸び縮みによる速度変動、即ち振動が発生して色ずれや色むら等の形成画像の品質劣化と言う問題が発生していた。
そこで本発明の課題は、このような問題点を解決するものである。即ち、披記録媒体等が突入する際の衝撃等で生じる過渡的負荷変動によるベルトの伸び縮みによる速度変動と振動の発生を軽減する。そして、精度の良いベルトの安定駆動を行って高品質の画像形成を行うことができる駆動装置及び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】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、駆動源より駆動力が伝達されて回動駆動される駆動ローラと、１個又は複数個の従動ローラとに掛け渡されるベルトを回転駆動するベルト駆動装置において、前記従動ローラのうち少なくともひとつは、前記ベルトが掛け渡される筒形状のローラ部材と、前記ローラ部材の内部の回転中心に配置される中心ローラ軸と、前記中心ローラ軸と前記ローラ部材の内部との間に形成する空間部とを備えたものであって、前記従動ローラの空間部内に移動自在に収容される粒状部材又は棒状部材と、前記ベルトの負荷変動を検出する負荷変動検出手段とを備え、前記負荷変動検出手段の検出結果に基づいて、前記粒状部材又は前記棒状部材を前記従動ローラの前記中心ローラ軸側に引き付け或いは前記中心ローラ軸から離間させて、前記従動ローラのイナーシャを変更する特性変更手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１に記載のベルト駆動装置において、前記負荷変動検出手段は、前記従動ローラの回転速度の変動を検出するローラ部材回転速度変動検出センサを備えることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１に記載のベルト駆動装置において、前記負荷変動検出手段は、前記ベルトと前記ベルトのおもて面に当接する当接部材との当接部へ被記録媒体又は被搬送体が突入するのを検出する被記録媒体／被搬送体検出センサを備えることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載のベルト駆動装置において、前記従動ローラの空間部は、仕切部材によって形成される少なくとも２つ以上の分割空間から成り、前記各分割空間内にそれぞれ前記粒状部材又は前記棒状部材を収容することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４に記載のベルト駆動装置において、前記仕切部材は、前記従動ローラのローラ部材の軸方向に平行に形成され、前記内部空間を回転方向に仕切る軸方向仕切部材であることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５に記載のベルト駆動装置において、前記軸方向仕切部材は、湾曲部材であることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６に記載のベルト駆動装置において、前記湾曲部材は、前記従動ローラの中心ローラ軸から外周方向に向かって延びる第１直線部と、第１直線部から前記従動ローラのローラ部材の回動方向とは逆方向に曲がる第１湾曲部と、前記第１湾曲部から所定の長さで前記従動ローラのローラ部材の回動方向とは逆方向に伸びる第２直線部と、第２直線部から再び前記従動ローラの中心ローラ軸の外周方向に向かって曲がる第２湾曲部と、を備えることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項４に記載のベルト駆動装置において、前記仕切部材は、前記従動ローラのローラ部材の半径方向に平行に形成され、前記内部空間を軸方向に仕切る半径方向仕切部材であることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１乃至８の何れか一項に記載のベルト駆動装置において、前記従動ローラの空間部内の前記粒状部材又は前記棒状部材を前記従動ローラのローラ部材の内周面側に引き付ける引き付け手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項９に記載のベルト駆動装置において、前記粒状部材又は前記棒状部材は、磁性特性を有しており、前記引き付け手段は、前記空間部内の前記粒状部材又は前記棒状部材を磁気力で前記従動ローラのローラ部材の内周面側に引き付ける磁石層であって、前記特性変更手段は、前記従動ローラの中心ローラ軸内部に、前記粒状部材又は前記棒状部材を所定のタイミングで前記磁石層から離間させて前記従動ローラの中心軸に付着させる磁力を発生させる磁力発生手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項９に記載のベルト駆動装置において、前記引き付け手段は、前記空間部内の前記粒状部材又は前記棒状部材を電気力で前記ローラ部材の内周面側に引き付ける電荷層を備え、前記特性変更手段は、前記粒状部材又は前記棒状部材を所定のタイミングで前記中心ローラ軸側に引き付け或いは離間させる電力を発生する帯電手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１乃至１１の何れか一項に記載のベルト駆動装置において、定量的な特性の異なる少なくとも２種類以上の前記粒状部材又は前記棒状部材を混在させたことを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１２に記載のベルト駆動装置において、大きさが異なる２種類以上の部材の前記粒状部材又は前記棒状部材を混在させたことを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１２に記載のベルト駆動装置において、重量が異なる２種類以上の部材の前記粒状部材又は前記棒状部材を混在させたことを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１乃至１４の何れか一項に記載のベルト駆動装置において、前記棒状部材は、前記粒状部材を前記ローラ部材の軸方向に長くした形状であることを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項１乃至１５の何れか一項に記載のベルト駆動装置において、前記粒状部材又は前記棒状部材は、金属部材から成ることを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、請求項１乃至１６の何れか一項に記載のベルト駆動装置において、前記粒状部材又は前記棒状部材は、弾性部材から成ることを特徴とするものである。
また、請求項１８の発明は、請求項１７に記載のベルト駆動装置において、前記弾性部材を、前記金属部材に積層又は前記弾性部材に前記金属部材を混在させたことを特徴とするものである。
また、請求項１９の発明は、請求項１乃至１８の何れか一項に記載のベルト駆動装置において、前記中心ローラ軸は、前記ローラ部材を回動自在に保持する回動軸を兼用する貫通ローラ軸であることを特徴とするものである。
また、請求項２０の発明は、請求項１乃至１９の何れか一項に記載のベルト駆動装置において、前記空間部内は、真空状態に保持されていることを特徴とするものである。
また、請求項２１の発明は、被記録媒体に記録画像を形成する画像形成装置において、被記録媒体に記録画像を形成する画像形成ユニットと、前記画像形成ユニットの形成する記録画像を転写又は搬送する前記ベルトと、前記ベルトを駆動するベルト駆動装置とを備え、前記ベルト駆動装置としての掛け渡される請求項１乃至２０の何れか一項に記載のベルト駆動装置を用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、披記録媒体等が突入する際の衝撃等で生じる過渡的負荷変動によるベルトの伸び縮みによる速度変動と振動の発生を軽減する。そして、精度の良いベルトの安定駆動を行って高品質の画像形成を行うことができる従動ローラ、及びその従動ローラを備えるベルト駆動装置並びに画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態例にかかる従動ローラ１０の基本構成の断面斜視図である。
図１において、駆動力が伝達されて回動するベルトの掛け渡される従動ローラ１０は、駆動力が伝達されて回動するベルト１０１の掛け渡される筒形状のローラ部材１を備えている。そして、ローラ部材１の内部の回転中心に配置される中心ローラ軸２と、中心ローラ軸２とローラ部材１の内部との間に形成する空間部３と、空間部３内に移動自在に収容される粒状部材４又は図７に図示して後述する棒状部材４１とを、備えている。更に、粒状部材４又は後述する棒状部材４１を所定のタイミングで中心ローラ軸２側に引き付ける特性又は中心ローラ軸２側から離間させる特性に変更する特性変更手段５を備えている。
ローラ部材１は、筒形状の軸方向両側端部の開放部内に側面部７が圧入されて、中心ローラ軸２とローラ部材１の内部との間に形成する空間部３の内部は、真空状態となるように密封されている。そして、粒状部材４又は後述する棒状部材４１の引き付け或いは離間させる際の反発等により発生する騒音の空間部３から外部への漏洩を防止するようになっている。
【００１５】
ローラ部材１は、ローラ部材１を回動自在に保持する回動軸６が両側端部の側面部７に一体となるように取り付けられている。又は、ローラ部材１の内部に貫通配置される中心ローラ軸２は、貫通してローラ部材１を回動自在に保持する両側端部の回動軸６を兼用する貫通ローラ軸２０を備える貫通軸構成として部品数を少なくして低価格の構成にしても良い。
中心ローラ軸２とローラ部材１の内部との間に形成する空間部３の内側には粒状部材４又は後述する棒状部材４１が封入されている。この空間部３の内側に封入される粒状部材４又は後述する棒状部材４１としては、任意の磁気力又は電気力等で引き付け或いは離間させられる特性を持つ金属部材４２である。そして、筒形状のローラ部材１の軸方向両側端部の開放部内に側面部７を圧入する構成となっている。然し、中心ローラ軸２とローラ部材１の内部との間に形成する空間部３の内側に粒状部材４又は後述する棒状部材４１を封入することが可能であれば他の構成方法でも良い。
粒状部材４又は後述する棒状部材４１は、任意の密度で空間部３の内側に封入されており、空間部３の内部で粒状部材４又は後述する棒状部材４１が移動可能な程度の空間を持つ程度にすることが望ましい。回転軸６又は貫通ローラ軸２０の端部側には、例えば、ブラシ５６等が配置されている。
【００１６】
特性変更手段５は、このブラシ５６を介しての磁力発生手段５１の磁力発生コイルに、負荷変動検出手段５０により制御部５３で所定のタイミングで電源５７からの電力を供給することが可能な構成となっている。そして、任意で磁力を発生させて、粒状部材４又は後述する棒状部材４１を所定のタイミングで中心ローラ軸２側に引き付ける特性或いは離間させる特性に変更することができるようなっている。
負荷変動検出手段５０は、ローラ部材１の回転速度の変動を検出するローラ部材回転速度変動検出センサ５４と、給送される被記録媒体Ｐ又は被搬送体Ｓを検出する被記録媒体／被搬送体検出センサ５５も備えている。そして、ローラ部材回転速度変動検出センサ５４のローラ部材１の回転速度の変動検出信号で粒状部材４又は後述する棒状部材４１を中心ローラ軸２側に引き付ける或いは離間するタイミングを付与するようになっている。又は、被記録媒体／被搬送体検出センサ５５の給送される被記録媒体Ｐ又は被搬送体Ｓの検出信号で粒状部材４又は後述する棒状部材４１を中心ローラ軸２側に引き付ける或いは離間するタイミングを付与するようになっている。
【００１７】
ここでは、粒状部材４又は後述する棒状部材４１が磁性特性を持ち、磁力発生手段５１の磁力発生コイルが任意で磁力を発生させることが可能な構成で説明する。
然し、磁力発生手段５１を帯電手段５２に替えることもできる。例えば、磁界に影響されない帯電手段５２の電荷層で電気的な正電荷と負電荷の静電気力により、粒状部材４又は後述する棒状部材４１を所定のタイミングで中心ローラ軸２側に引き付ける特性或いは離間させる特性に変更することができる。
従って、従動ローラ１０のイナーシャを変更する時に、磁気的又は電気的特性で粒状部材４又は後述する棒状部材４１を中心ローラ軸２側に引き付け或いは離間させることで、任意のタイミングでの動作を行いやすくすることができる。任意のタイミングでの動作を行いやすくすることが出来れば、その他の特性を利用して粒状部材４又は後述する棒状部材４１を所定のタイミングで中心ローラ軸２側に引き付ける或いは離間させる特性に変更する構成でも良い。
ただし、以降の説明では磁力を用いた構成で説明を行う。
【００１８】
図２は、本発明の実施の形態例にかかる従動ローラ１０における過渡的負荷変動が生じたときの粒状部材４の挙動状態図である。
図２（ａ）には、従動ローラ１０が、一定回転駆動する状態を示す。従動ローラ１０は、一定回転駆動時において、図示の矢印Ａ方向に所定の角速度ωで一定回転している。この時、空間部３内の粒状部材４又は図７に図示して後述する棒状部材４１には遠心力Ｔが働き、空間部３の内側に任意の密度で封入されているため空間部３の外周側に力を受けることで、定常回転状態を保持しつつ回転する。
次に、被記録媒体Ｐの突入等により過渡的負荷変動が発生すると、ベルト１０１や従動ローラ１０等にも速度変動と振動が伝播される。この時、中心ローラ軸２側には、粒状部材４又は後述する棒状部材４１を引き付ける側の磁性となるように特性変更手段５の磁力発生手段５１の磁力発生コイルへ電流が加えられ、図２（ｂ）の状態となる。
【００１９】
図２（ｂ）の状態に示すように、磁力の作用により空間部３内の粒状部材４又は後述する棒状部材４１は中心ローラ軸２側の方へ引き寄せられる構成となる。この過渡的負荷変動により従動ローラ１０のイナーシャは、粒状部材４又は後述する棒状部材４１による回転半径変更量だけ減少させることが可能になる。
過渡的負荷変動によりベルト１０１の引っ張り合いが発生し、それをトリガーとしたベルト１０１の伸び縮み振動を増大させる従動ローラ１０のイナーシャを過渡的負荷変動の印加のタイミングで減少する。そして、ベルト１０１の伸び縮みの速度変動と振動は、低減させることができる。
また、過渡的負荷変動が加わっていない一定回転駆動時の定常回転状態では、空間部３内の粒状部材４又は後述する棒状部材４１は遠心力Ｔにより空間部３の外周側面に存在して、一定の慣性力を保持するフライホイール効果が発生する。そして、従動ローラ１０の一定回転駆動時においても安定した高精度駆動が行われ、精度の良いベルト１０１の安定駆動も可能となる。
【００２０】
更に、従動ローラ１０の偏心による回転変動の影響も、空間部３内の粒状部材４又は後述する棒状部材４１が遠心力Ｔの偏りによって空間部３の外周側面に配置されるために、低減される効果も発生する。
また、従動ローラ１０のイナーシャ低減のタイミングは、図１に図示する負荷変動検出手段５０のローラ部材回転速度変動検出センサ５４による検知されたタイミングで行われる。即ち、ローラ部材１の回転が負荷変動の影響を受けて速度あるいは位置が低下し、任意の閾値を下回ったタイミングを検出して行われる。又は、図１に図示する負荷変動検出手段５０の被記録媒体／被搬送体検出センサ５５で外部から被記録媒体Ｐ又は被搬送体Ｓが突入するタイミングを検出して行われる。
【００２１】
図３は、本発明の実施の形態例にかかる従動ローラ１０におけるローラ部材１の引き付け手段１１の基本構成断面図である。
図３において、ローラ部材１は、空間部３内に封入される粒状部材４又は図７に図示して後述する棒状部材４１をローラ部材１の内周面側に引き付ける引き付け手段１１を備えている。引き付け手段１１は、空間部３内に封入される粒状部材４又は後述する棒状部材４１を磁気力でローラ部材１の内周面側に引き付ける磁石層１２を備えている。
筒形状のローラ部材１は、空間部３内に封入される粒状部材４又は後述する棒状部材４１をローラ部材１の内周面側に引き付ける永久磁石のＮ極とＳ極を交互に配置した引き付け手段１１の磁石層１２を設けている。そして、その磁石層１２の内側に磁性特性を持つ粒状部材４又は後述する棒状部材４１を封入する構成で、定常回転時においては遠心力に加えて外周の磁石層１２によって引き付けられるために、回転を安定させることが可能になる。従動ローラ１０のイナーシャを減らす際には、特性変更手段５の磁力発生手段５１の磁力発生コイルが遠心力と磁石層１２からの磁力を加えた値よりも強い引き付け力を発生させれば良い。
引き付け手段１１は、磁石層１２を他の方法に替えることもできる。例えば空間部３内に封入される粒状部材４又は後述する棒状部材４１を電気的な正電荷と負電荷の静電気力でローラ部材１の内周面側に引き付ける電荷層１３を備える構成にしても同様である。
筒形状のローラ部材１は、空間部３内に封入される粒状部材４又は後述する棒状部材４１をローラ部材１の内周面側に引き付ける電荷層１３を設けている。そして、その電荷層１３の内側に電気特性を持つ粒状部材４又は後述する棒状部材４１を封入した構成とすることで、定常回転時においては遠心力に加えて外周の電荷層１３によって引き付けられる。その引き付けのために、回転を安定させることが可能になる。従動ローラ１０のイナーシャを減らす際には、特性変更手段５の帯電手段５２の電荷層に遠心力と電荷層１３からの静電気力を加えた値よりも強い引き付け力を発生させれば良い。
【００２２】
図４は、本発明の実施の形態例にかかる従動ローラ１０における過渡的負荷変動が生じたときの軸方向仕切部材３２で形成される分割空間３０内の粒状部材４の挙動状態図である。
図４において、空間部３は、少なくとも２つ以上の分割空間３０を形成している。そして、分割空間３０内にそれぞれ粒状部材４又は図７に図示して後述する棒状部材４１を保持する仕切部材３１であるローラ部材１の軸方向に形成する軸方向仕切部材３２を備えている。つまり、従動ローラ１０の中心部から放射状に延びる複数の仕切り部材３１によって空間部３を複数の分割空間３０に区分けしている。
【００２３】
図４（ａ）には、従動ローラ１０が、一定回転駆動している状態を示す。仕切部材３１である軸方向に伸びて形成する軸方向仕切部材３２が、この例では空間部３内に８枚設けられている。それぞれの軸方向仕切部材３２によって空間部３内が区切られて形成される各分割空間３０内には、任意の個数の粒状部材４又は後述する棒状部材４１が封入されている。それぞれの各分割空間３０内における粒状部材４又は後述する棒状部材４１の個数は任意でも問題はないが、一定回転駆動時の安定回転状態の維持を考えると同数が最も望ましい。
従動ローラ１０は、一定回転駆動時において、図示の矢印Ａ方向に所定の角速度ωで一定回転している。この時、各分割空間３０内の粒状部材４又は後述する棒状部材４１には遠心力Ｔが働き、空間部３の各分割空間３０内に任意の密度で封入されているため各分割空間３０の外周側に力を受ける事で、定常回転状態を保持しつつ回転する。
【００２４】
次に、被記録媒体Ｐの突入等により過渡的負荷変動が発生すると、ベルト１０１や従動ローラ１０等にも速度変動と振動が伝播される。この時、中心ローラ軸２側には、粒状部材４又は後述する棒状部材４１を引き付ける側の磁性となるように特性変更手段５の磁力発生手段５１の磁力発生コイルへ電流が加えられ、図４（ｂ）の状態となる。
図４（ｂ）の状態に示すように、磁力の作用により粒状部材４又は後述する棒状部材４１は中心ローラ軸２側の方へ引き寄せられる構成となる。この過渡的負荷変動により従動ローラ１０のイナーシャは、粒状部材４又は後述する棒状部材４１による回転半径変更量だけ減少させることが可能になる。
過渡的負荷変動によりベルト１０１の引っ張り合いが発生しても、それをトリガーとしたベルト１０１の伸び縮み振動を増大させる従動ローラ１０のイナーシャを過渡的負荷変動の印加のタイミングで減少する。そして、ベルト１０１の伸び縮みの速度変動と振動は、低減させることができる。
【００２５】
空間部３内が仕切部材３１である軸方向仕切部材３２によって各分割空間３０に区切られて粒状部材４又は後述する棒状部材４１が封入されている。そのために、定常回転時等における粒状部材４又は後述する棒状部材４１の偏りを抑え、安定回転を行いつつ、バランスが保持されたままイナーシャの変更が可能になる。そして、従動ローラ１０が回転する時に、粒状部材４又は後述する棒状部材４１が回転方向に対して均等に配分されるためにバランスが保持され、全ての回転状態において安定して回転させることが可能になる。
また、過渡的負荷変動が加わっていない一定回転駆動時の定常回転状態では、各分割空間３０内の粒状部材４又は後述する棒状部材４１は遠心力Ｔにより空間部３の各分割空間３０内の外周側面に存在する。そのため、一定の慣性力を保持するフライホイール効果が発生する。そして、従動ローラ１０の一定回転駆動時においても安定した高精度駆動が行われる。
更に、従動ローラ１０の偏心による回転変動の影響も、各分割空間３０内の粒状部材４又は後述する棒状部材４１が遠心力によって空間部３の各分割空間３０内の外周側面に配置されるために、低減される効果も発生して、精度の良いベルト１０１の安定駆動も可能となる。尚、各分割空間３０内の粒状部材４又は図示しない後述する棒状部材４１の種類を異ならせても良い。
【００２６】
図５は、本発明の実施の形態例にかかる従動ローラ１０における過渡的負荷変動が生じたときの軸方向仕切部材３２の湾曲部材３３で形成される分割空間３０内に封入される粒状部材４の挙動状態図である。
図５において、軸方向仕切部材３２は、非直線的な板状の仕切部材からなる湾曲部材３３を備えている。そして、湾曲部材３３は、軸方向仕切部材３２が中心ローラ軸２から外周方向に向かって、ローラ部材１の図示の矢印Ａ方向の回動方向とは逆方向に曲がる湾曲部３４を備えている。そして、湾曲部３４から所定の長さでローラ部材１の図示の矢印Ａ方向の回動方向とは逆方向に伸びて、再び中心ローラ軸２の外周方向に向かって曲がる湾曲部３５とを備えている。
【００２７】
図５（ａ）には、従動ローラ１０が、一定回転駆動する状態を示す。まず、ローラ部材１の軸方向に形成する軸方向仕切部材３２によって空間部３が区切られた各分割空間３０には、任意の個数の粒状部材４又は図７に図示して後述する棒状部材４１が封入されて保持されている。ぞれぞれの各分割空間３０内に封入されて保持される粒状部材４又は後述する棒状部材４１の個数は任意でも問題はないが、一定回転駆動時の安定回転状態の維持を考えると同数が最も望ましい。
従動ローラ１０は、一定回転駆動時において、図示の矢印Ａ方向に所定の角速度ωで一定回転している。この時、各分割空間３０内の粒状部材４又は後述する棒状部材４１には遠心力Ｔが働き、空間部３の各分割空間３０内に任意の密度で封入されているため各分割空間３０の外周側に力を受けることで、定常回転状態を保持しつつ回転する。
【００２８】
次に、被記録媒体Ｐの突入等により過渡的負荷変動が発生すると、ベルト１０１や従動ローラ１０等にも速度変動と振動が伝播される。この時、中心ローラ軸２側には、粒状部材４又は後述する棒状部材４１を引き付ける側の磁性となるように特性変更手段５の磁力発生手段５１の磁力発生コイルへ電流が加えられ、図５（ｂ）の状態となる。
図５（ｂ）の状態に示すように、磁力の作用により粒状部材４又は後述する棒状部材４１は中心ローラ軸２側の方へ引き寄せられる構成となる。ただし、加わった外乱的な過渡的負荷変動の量や従動ローラ１０等の回転状態によっては遠心力Ｔとの関係から途中粒状部材４４等のように湾曲部材３３の湾曲部３４、３５を持つ軸方向仕切部材３２の途中で止まるものもある。そして、中心ローラ軸２まで到達する粒状部材４又は後述する棒状部材４１も出てくる。このような構成とすることで、更に、従動ローラ１０のイナーシャの変化量を多岐にわたらせることが可能となる。
過渡的負荷変動によりベルト１０１の引っ張り合いが発生する。引っ張り合いが発生しても、それをトリガーとしたベルト１０１の伸び縮み振動を増大させる従動ローラ１０のイナーシャを過渡的負荷変動の印加のタイミングで粒状部材４、４４等の移動で減少する。そして、遠心力Ｔと中心ローラ軸２又は貫通軸２０が粒状部材４又は後述する棒状部材４１と途中粒状部材４４等を引き付ける力との微妙なバランスを、更に細分化することが可能になる。そして、イナーシャの変更が過渡的負荷変動に対してより細かく対応することが可能になり、ベルト１０１の伸び縮みの変動影響を抑え、高精度に駆動することができる。
【００２９】
図６は、本発明の実施の形態例にかかる従動ローラ１０における過渡的負荷変動が生じたときの半径方向仕切部材３６で形成される分割空間３０内に封入される粒状部材４の挙動状態図である。
図６において、空間部３内は、少なくとも２つ以上の分割空間３０を形成している。そして、各分割空間３０内にそれぞれ粒状部材４又は図７に図示して後述する所定長さに切断された棒状部材４１を封入して保持する仕切部材３１であるローラ部材１の半径方向に形成する半径方向仕切部材３６を備えている。
半径方向仕切部材３６は、ローラ部材１の半径方向に伸びて形成される。図示する例では、４枚の半径方向仕切部材３６が設けられている。空間部３がそれぞれの半径方向仕切部材３６によって区切られる各分割空間３０内には、任意の個数の粒状部材４又は後述する所定長さに切断された棒状部材４１が封入されて保持されている。ぞれぞれの各分割空間３０内に封入されて保持される粒状部材４又は後述する所定長さに切断された棒状部材４１の個数は任意でも問題はないが、一定回転駆動時の安定回転状態の維持を考えると同数が最も望ましい。
従動ローラ１０は、一定回転駆動時において、図示しないが所定の角速度ωで一定回転している。この時、各分割空間３０の粒状部材４又は後述する所定長さに切断された棒状部材４１には遠心力が働き、各分割空間３０内に任意の密度で封入されているため各分割空間３０の外周側に力を受けることで、定常回転状態を保持しつつ回転する。
【００３０】
次に、被記録媒体Ｐの突入等により過渡的負荷変動が発生すると、ベルト１０１や従動ローラ１０等にも速度変動と振動が伝播される。この時、中心ローラ軸２側には、粒状部材４又は後述する所定長さに切断された棒状部材４１を引き付ける側の磁性となるように特性変更手段５の磁力発生手段５１の磁力発生コイルへ電流が加えられ、図示の状態となる。
図示の状態に示すように、磁力の作用により粒状部材４又は後述する所定長さに切断された棒状部材４１は中心ローラ軸２側の方へ引き寄せられる構成となる。この過渡的負荷変動により従動ローラ１０のイナーシャは、粒状部材４又は後述する所定長さに切断された棒状部材４１による回転半径変更量だけ減少させることが可能になる。
過渡的負荷変動によりベルト１０１の引っ張り合いが発生しても、それをトリガーとしたベルト１０１の伸び縮み振動を増大させる従動ローラ１０のイナーシャを過渡的負荷変動の印加のタイミングで減少する。そして、ベルト１０１の伸び縮みの速度変動と振動は、低減させることができる。
【００３１】
空間部３内が仕切部材３１である半径方向仕切部材３６によって各分割空間３０に区切られて粒状部材４又は後述する所定長さに切断された棒状部材４１が封入されて保持されている。そのために、定常回転時等における粒状部材４又は後述する所定長さに切断された棒状部材４１の偏りを抑え、安定回転を行いつつ、軸方向でのバランスが保持されたままイナーシャの変更が可能になる。そして、従動ローラ１０が回転する時に、粒状部材４又は後述する所定長さに切断された棒状部材４１が軸方向に対して均等に配分される。そのために軸方向でのバランスが保持され、全ての回転状態において安定して回転させることが可能になる。
また、過渡的負荷変動が加わっていない一定回転駆動時の定常回転状態では、各分割空間３０内の粒状部材４又は後述する所定長さに切断された棒状部材４１は遠心力により空間部３の各分割空間３０内の外周側面に存在する。そのため、一定の慣性力を保持するフライホイール効果が発生する。そして、従動ローラ１０の一定回転駆動時においても安定した高精度駆動が行われる。
更に、従動ローラ１０の偏心による回転変動の影響も、各分割空間３０内の粒状部材４又は後述する所定長さに切断された棒状部材４１が遠心力によって空間部３の各分割空間３０内の外周側面に配置される。そのために、低減される効果も発生して、精度の良いベルト１０１の安定駆動も可能となる。尚、各分割空間３０内の粒状部材４又は後述する所定長さに切断された棒状部材４１の種類を異ならせても良い。
【００３２】
図７は、本発明の他の実施の形態例にかかる従動ローラ１０の縦断面図であり、従動ローラ１０内における棒状部材４１の基本構成図である。
図７において、棒状部材４１は、粒状部材４をローラ部材１の軸方向に長くした形状にしたものである。そして、空間部３内において転動、径方向、周方向へ移動自在となっている。
空間部３内の粒状部材４に替えて棒状部材４１のような形状にすることで、粒状部材４で起こりうる軸方向への重量やイナーシャの偏りのアンバランスを防止することができる。そして、必要に応じて棒状部材４１を中心ローラ軸２に引き寄せることによって従動ローラ１０の回転イナーシャを任意で変更させることが可能となる。
過渡的負荷変動によりベルト１０１の引っ張り合いが発生しても、それをトリガーとするベルト１０１の伸び縮み振動を増大させる従動ローラ１０のイナーシャを過渡的負荷変動の印加のタイミングで減少する。そして、ベルト１０１の伸び縮みの変動影響を抑え、高精度に駆動することができる。
【００３３】
図８は、本発明の他の実施の形態例にかかる従動ローラ１０における粒状部材４が構成する混在部材４０の基本構成図である。
図８において、空間部３内の粒状部材４又は図示しない棒状部材４１は、定量的な特性に差異を持つ少なくとも２種類以上の部材が混在する混在部材４０を構成する。混在部材４０は、大きさが異なる２種類以上の一方の大きい部材４０ａと、大きい部材４０ａに比較して小さい部材４０ｂを備えている。又は、混在部材４０は、重量が異なる２種類以上の一方の重い部材４０ｃと、重い部材４０ｃに比較して軽い部材４０ｄを備えている。
図示する例では、定量的な特性に差異を持つ２種類の部材で構成される混在部材４０で説明を行うが、３種類以上の定量的な特性に差異を持つ混在部材４０を用いる構成でも良い。
中心ローラ軸２とローラ部材１の内部との間に形成する空間部３の内部には、大きさが異なる大きい部材４０ａと大きい部材４０ａに比較して小さい部材４０ｂが封入されている。又は、重量が異なる重い部材４０ｃと重い部材４０ｃに比較して軽い部材４０ｄが封入されている。
図示する例では、定量的な特性に差異を持つ混在部材４０が体積で２倍以上、同様に密度も２倍以上の定量的な特性に差異を持つ構成としている。然し、体積や密度以外に、磁力的な差や外周の接着性などの差分を持たせたもので構成しても良い。
【００３４】
図９は、本発明の他の実施の形態例にかかる従動ローラ１０における過渡的負荷変動が生じたときの混在部材４０の挙動状態図である。
図９（ａ）には、従動ローラ１０が、一定回転駆動している状態を示す。従動ローラ１０は、一定回転駆動時において、図示の矢印Ａ方向に所定の角速度ωで一定回転をしている。この時、空間部３の混在部材４０の大きい部材４０ａと小さい部材４０ｂには遠心力Ｔが働き、空間部３内に任意の密度で封入されているため空間部３の外周側に力を受けることで、定常回転状態を保持しつつ回転する。
又は、混在部材４０の重い部材４０ｃと軽い部材４０ｄには遠心力Ｔが働き、空間部３内に任意の密度で封入されているため空間部３の外周側に力を受けることで、定常回転状態を保持しつつ回転する。
この時、一定回転駆動を行うと指令をしても負荷変動により、従動ローラ１０に回転むらが存在する。この負荷変動は過渡的負荷変動に比べると非常に小さいため、混在部材４０の大きい部材４０ａ又は重い部材４０ｃは何も変化が発生しない。然し、混在部材４０の小さい部材４０ｂ又は軽い部材４０ｄは状態の遷移が発生し、この状態遷移によって回転むらのエネルギーが吸収され、高精度な一定回転を実現することが可能となる付加的な効果も得られる。
【００３５】
次に、被記録媒体Ｐの突入等により過渡的負荷変動が発生すると、ベルト１０１や従動ローラ１０等にも速度変動と振動が伝播される。この時、中心ローラ軸２側には、粒状部材４又は図示しない棒状部材４１である混在部材４０を引き付ける側の磁性となるように特性変更手段５の磁力発生手段５１の磁力発生コイルへ電流が加えられ、図９（ｂ）の状態となる。
図９（ｂ）の状態に示すように、磁力の作用により混在部材４０は中心ローラ軸２側の方へ引き寄せられる構成となる。この過渡的負荷変動により従動ローラ１０のイナーシャは、粒状部材４又は図示しない棒状部材４１である混在部材４０による回転半径変更量だけ減少させることが可能になる。
過渡的負荷変動によりベルト１０１の引っ張り合いが発生しても、それをトリガーとしたベルト１０１の伸び縮み振動を増大させる従動ローラ１０のイナーシャを過渡的負荷変動の印加のタイミングで減少する。そして、ベルト１０１の伸び縮み速度変動と振動は、低減させることができる。
更に、混在部材４０の種類を大きい部材４０ａと小さい部材４０ｂ又は重い部材４０ｃと軽い部材４０ｄ等の多岐にわたらせるため、イナーシャの変更量幅を広げて自由に設計することができるとい言うメリットもある。
【００３６】
また、過渡的負荷変動が加わっていない一定回転駆動時の定常回転状態では、空間部３内の粒状部材４又は図示しない棒状部材４１である混在部材４０は遠心力Ｔにより空間部３の外周側面に存在する。そのため、一定の慣性力を保持するフライホイール効果が発生する。そして、従動ローラ１０の一定回転駆動時においても安定した高精度なベルト１０１の駆動が行われる。
更に、従動ローラ１０の偏心による回転変動の影響も、混在部材４０が遠心力によって空間部３内の外周側面に配置されるために、低減される効果も発生して、精度の良いベルト１０１の安定駆動も可能となる。
従って、過渡的負荷変動が発生しても、過渡的負荷変動のタイミングで粒状部材４又は図示しない棒状部材４１である混在部材４０の移動によるイナーシャ低減により、ベルト１０１の伸び縮みの変動影響を抑え、高精度にベルト１０１を駆動することができる。
【００３７】
図１０は、本発明の実施の形態例にかかる従動ローラ１０における粒状部材４である金属部材４２と弾性部材４３の積層状態の拡大断面図である。
図１１は、本発明の実施の形態例にかかる従動ローラ１０における粒状部材４である金属部材４２と弾性部材４３の混在状態の拡大断面図である。
図１０と図１１において、粒状部材４又は図示しない棒状部材４１は、磁性材等の金属材料の金属部材４２と護謨や樹脂材等の弾性材料の弾性部材４３を備えている。そして、弾性部材４３は、金属部材４２を積層状態で覆う形状を備えている（図１０を参照）。又は、弾性部材４３は、混在状態の金属部材４２を覆う形状を備えている（図１１を参照）。そして、粒状部材４又は図示しない棒状部材４１の中心ローラ軸２側に引き付け或いは離間させる等の移動時の衝突音等の発生を防止する従動ローラ１０を提供することができる。
従って、ローラ部材１の空間部３内で回転中心に配置された中心ローラ軸２側に粒状部材４又は棒状部材４１が引き付けられることで回転イナーシャが下がる。そして、引き付けない場合は回転遠心力又は反発して離間する場合には反発力によって粒状部材４又は棒状部材４１が外側に配置することで回転イナーシャを上げることが可能になる。そして、回転イナーシャを自由に容易に変更することができる。これにより、披記録媒体Ｐ等が突入する際の衝撃等で生じる過渡的負荷変動によるベルト１０１の伸び縮みによる速度変動と振動の発生を軽減することができる。そして、精度の良いベルト１０１の安定駆動を行って高品質の画像形成を行うことができる。更に、粒状部材４又は棒状部材４１の中心ローラ軸２側に引き付け或いは離間させる移動時の衝突音等の発生を防止する従動ローラ１０を提供することができる。
【００３８】
図１２は、本発明の実施の形態例にかかるベルト１０１である転写ベルト１１０、中間転写ベルト１１１又は感光体ベルト１１２の掛け渡される従動ローラ１０を備えるベルト駆動装置１００の基本構成斜視図である。
図１３は、本発明の他の実施の形態例にかかるベルト１０１である搬送ベルト１１３の掛け渡される従動ローラ１０を備えるベルト駆動装置１００の基本構成斜視図である。
図１２と図１３において、複数のローラ間に掛け渡されるベルトに駆動力を伝達して回動駆動するベルト駆動装置１００は、駆動源１０２より駆動力が伝達されて回動駆動される駆動ローラ１０３を備えている。そして、駆動ローラ１０３に掛け渡されて駆動ローラ１０３より回動駆動力が伝達されて回動するベルト１０１と、ベルト１０１に掛け渡されて従動する１個又は複数個の本発明の従動ローラ１０を備えている。
駆動源１０２のモータと同軸となるように歯車１３０が取り付けられている。そして、駆動ローラ１０３と同軸となるように歯車１３１が取り付けられており、歯車１３０と歯車１３１が噛み合うことにより駆動源１０２のモータから歯車１３０、歯車１３１を介して駆動ローラ１０３を回動駆動させる。
【００３９】
図１２に図示するベルト駆動装置１００は、駆動ローラ１０３と２個の従動ローラ１０に駆動対象のベルト１０１の転写ベルト１１０、中間転写ベルト１１１又は感光体ベルト１１２が掛け渡されている。そして、２個中の１個の従動ローラ１０は、テンションローラとして、ベルト１０１の転写ベルト１１０、中間転写ベルト１１１又は感光体ベルト１１２に一定の張力がかけられるようになっている。
ベルト駆動装置１００においては、図示しない作像部によりベルト１０１の感光体ベルト１１２上にはトナー画像等が形成される。また、駆動ローラ１０３には対向ローラ１０４が圧接されており、駆動ローラ１０３と対向ローラ１０４のニップ部Ｎを被記録媒体Ｐの記録用紙が通ることでベルト１０１の中間転写ベルト１１１上のトナー画像が被記録媒体Ｐ上に転写することができる仕組みとなっている。
【００４０】
例えば、ベルト駆動装置１００において、被記録媒体Ｐの記録用紙へトナー画像が転写される際、連続で被記録媒体Ｐの記録用紙を通紙すると、被記録媒体Ｐがニップ部Ｎに突入する際の衝撃による過渡的な負荷変動が発生する。この時、駆動ローラ１０３や２個の従動ローラ１０は負荷変動を受け、その回動駆動のアンバランスによりベルト１０１の中間転写ベルト１１１が引っ張られる箇所が発生する。中間転写ベルト１１１は素材によって異なるものの、駆動ローラ１０３等と比較すると剛性が低く引っ張りの影響をトリガーとして伸び縮み変動を発生させる。この中間転写ベルト１１１の伸び縮み変動が連続通紙時に発生する。そして、感光体ドラム２１０のイエロー感光体ドラム２１０Ｙ、マゼンタ感光体ドラム２１０Ｍ、シアン感光体ドラム２１０Ｃ及びブラック感光体ドラム２１０Ｂｋから中間転写ベルト１１１へトナー画像の転写が行われる。トナー画像の転写が行われている時には、中間転写ベルト１１１の伸び縮み変動が画像劣化となって現れてしまう。
【００４１】
又、カラー画像を形成する画像形成装置の場合には、４色のトナー画像をそれぞれ４つの各感光体ドラム２１０Ｙ、２１０Ｍ、２１０Ｃ、２１０Ｂｋ上に形成して、それらを中間転写ベルト１１１上で重ねる。そして、中間転写ベルト１１１の伸び縮み変動が発生した時、中間転写ベルト１１１上で重ねられるトナー画像において、変動を受けているトナー画像と受けてないトナー画像が重ねられた画像が生成される。これにより色ずれが発生することになる。
然し、ベルト駆動装置１００は、衝撃などの負荷変動が存在する場合においてもベルト１０１の転写ベルト１１０、中間転写ベルト１１１又は感光体ベルト１１２の高精度の回動駆動が求められる。そこで、駆動ローラ１０３と対向ローラ１０４のニップ部Ｎ等を被記録媒体Ｐの記録用紙が通過するとき発生する過渡的負荷変動をトリガーとしたベルト１０１の転写ベルト１１０等の伸び縮み変動を従動ローラ１０で抑えることができる。
【００４２】
図１３に図示するベルト駆動装置１００は、駆動ローラ１０３と２個の従動ローラ１０に駆動対象のベルト１０１の搬送ベルト１１３が掛け渡されている。そして、２個中の１個の従動ローラ１０は、テンションローラとして、ベルト１０１の搬送ベルト１１３に一定の張力がかけられるようになっている。
搬送ベルト１１３と４つの感光体ドラム２１０のイエロー感光体ドラム２１０Ｙ、マゼンタ感光体ドラム２１０Ｍ、シアン感光体ドラム２１０Ｃ及びブラック感光体ドラム２１０Ｂｋが接して取り付けられている。
そして、被搬送体Ｓである被記録媒体Ｐは、搬送ベルト１１３により各感光体ドラム２１０Ｙ、２１０Ｍ、２１０Ｃ、２１０Ｂｋの間を搬送される。そして、各感光体ドラム２１０Ｙ、２１０Ｍ、２１０Ｃ、２１０Ｂｋと搬送ベルト１１３を挟んだ側に４本の対向ローラ１０５が配置されて、各感光体ドラム２１０Ｙ、２１０Ｍ、２１０Ｃ、２１０Ｂｋと任意の圧力で接している。この各感光体ドラム２１０Ｙ、２１０Ｍ、２１０Ｃ、２１０Ｂｋにより形成されるニップ部Ｎを被搬送体Ｓである被記録媒体Ｐが通ることで形成されたトナー画像が直接に被記録媒体Ｐへ転写される仕組みとなっている。
【００４３】
ベルト駆動装置１００において、被記録媒体Ｐの記録用紙へトナー画像が転写される際、連続で被記録媒体Ｐの記録用紙を通紙する。そして、被記録媒体Ｐが各ニップ部Ｎに突入する時の衝撃の負荷変動をトリガーとして任意の搬送ベルト１１３の区間に搬送ベルト１１３の伸び縮み変動が発生する。この搬送ベルト１１３の伸び縮み変動は直接転写する被記録媒体Ｐの搬送へ影響を及ぼす。そして、各感光体ドラム２１０Ｙ、２１０Ｍ、２１０Ｃ、２１０Ｂｋから被記録媒体Ｐへトナー画像の転写が行われている時には、そのまま画像劣化となって現れてしまう。
然し、ベルト駆動装置１００は、衝撃等の負荷変動が存在する場合においても搬送ベルト１１３の高精度の回動駆動が求められる。そこで、各感光体ドラム２１０Ｙ、２１０Ｍ、２１０Ｃ、２１０Ｂｋにより形成されるニップ部Ｎ等を被記録媒体Ｐの記録用紙が通過するとき発生する過渡的負荷変動をトリガーとした搬送ベルト１１３の伸び縮み変動を従動ローラ１０で抑えることができる。
従って、披記録媒体Ｐ等が突入する衝撃等で生じる過渡的負荷変動によるベルト１０１の伸び縮みによる速度変動と振動の発生を軽減する。そして、精度の良いベルト１０１の安定駆動を行って高品質の画像形成を行う従動ローラ１０を備えるベルト駆動装置１００を提供することができる。
【００４４】
図１４は、本発明の実施の形態例にかかるベルト１０１である中間転写ベルト１１１の掛け渡される従動ローラ１０を備える画像形成装置２００の基本構成図である。
図１４において、被記録媒体に記録画像を形成する画像形成装置２００のカラー複写機は、被記録媒体Ｐに記録画像を形成する装置本体である画像形成ユニット２０１を備えている。そして、画像形成ユニット２０１の形成する記録画像を転写するベルト１０１の中間転写ベルト１１１と、ベルト１０１の中間転写ベルト１１１の掛け渡される本発明の従動ローラ１０を備えている。
画像形成ユニット２０１は、電子写真方式の作像プロセスで利便性や汎用性に優れ高速で高品質のトナーの記録画像を被記録媒体Ｐの記録用紙等に転写して形成するようになっている。
【００４５】
画像形成ユニット２０１の外装ケース２２４内の中央よりもやや右上寄りに、像担持体としてのドラム形状の感光体ドラム２１０を備えている。図示の矢印Ｂ方向に回動する感光体ドラム２１０の周りには、感光体ドラム２１０の上方に設置されている帯電器２１１から反時計方向へ順に、回転型現像装置としての現像手段２１３を備えている。そして、中間転写ユニット２０４、クリーニング装置２１５や除電器２２３等が配置されている。
これらの帯電器２１１、現像手段２１３、クリーニング装置２１５や除電器２２３等の上には、露光手段としての書き込み装置２１２、例えば、レーザー書き込み装置が設置されている。
現像手段２１３の回動型現像装置は、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢｋの各色のトナーをそれぞれ収納している。そして、現像ローラを有するイエロー現像器２１３Ｙ、マゼンタ現像器２１３Ｍ、シアン現像器２１３Ｃ、ブラック現像器２１３Ｂｋを備えている。そして、中心ローラのまわりに回動して各色のイエロー現像器２１３Ｙ、マゼンタ現像器２１３Ｍ、シアン現像器２１３Ｃ、ブラック現像器２１３Ｂｋを選択的に感光体ドラム２１０の外周面に対向する現像可能となる角度変位へ移動させる。
【００４６】
中間転写ユニット２０４は、駆動ローラ１０３と複数個の従動ローラ１０に像担持体としての無端状の中間転写体であるベルト１０１である中間転写ベルト１１１が掛け渡され、この中間転写ベルト１１１は感光体ドラム２１０に当接する。そして、中間転写ベルト１１１の内側には１次転写装置２１４が配置され、中間転写ベルト１１１の外側には２次転写装置２１７及び中間転写ベルトクリーニング装置２４０が配置されている。中間転写ベルトクリーニング装置２４０は中間転写ベルト１１１に対して接離自在に設けられている。
書き込み装置２１２のレーザー書き込み装置は、原稿画像読取ユニット２０２から図示しない画像処理部を介して各色の画像信号が入力される。そして、各色の画像信号により順次に変調されたレーザー光Ｌを一様に帯電状態になっている感光体ドラム２１０に照射して、感光体ドラム２１０を露光することで感光体ドラム２１０上に静電潜像を形成する。
【００４７】
原稿画像読取ユニット２０２は、装置本体の画像形成ユニット２０１の上面に設けられた原稿台２２５上にセットされる原稿Ｇの原稿画像を色分解して読み取り、電気的な画像信号に変換する。
被記録媒体搬送路２２０は、画像形成ユニット２０１内の右側から左側へ被記録媒体Ｐの記録用紙等を搬送する。被記録媒体搬送路２２０には、中間転写ユニット２０４及び２次転写装置２１７より手前にレジストローラ対２１６が配置されている。そして、中間転写ユニット２０４及び２次転写装置２１７より下流側に搬送ベルト２２１、定着装置２０５、排出ローラ２６０が配置されている。
装置本体の画像形成ユニット２０１は、被記録媒体給送ユニット２０３上に載置される。被記録媒体給送ユニット２０３内には、複数のカセット２３０が多段に設けられている。そして、給送ローラ２３１の何れか１つが選択的に駆動されてカセット２３０の何れか１つから被記録媒体Ｐの記録用紙が搬送ローラ対２３２から送り出される。そして、この被記録媒体Ｐの記録用紙は、画像形成ユニット２０１内の自動給送路２２２を通して被記録媒体搬送路２２０へ搬送される。
【００４８】
画像形成ユニット２０１の右側には、手差しトレイ２１８が開閉自在に設けられ、この手差しトレイ２１８から挿入される被記録媒体Ｐは画像形成ユニット２０１内の手差し給送路２１９を通して被記録媒体搬送路２２０へ搬送される。
画像形成ユニット２０１の左側には、排出トレイ２０６が着脱自在に取り付けられ、被記録媒体搬送路２２０を通して排出ローラ２６０により排出される被記録媒体Ｐが排出トレイ２０６に収容される。
中間転写ベルト１１１の掛け渡される従動ローラ１０を備える画像形成装置２００のカラー複写機において、カラーコピーをとる時には、原稿台２２５上に原稿Ｇをセットし、図示しないスタートスイッチを押すと、複写動作が開始される。
まず、原稿画像読取ユニット２０２が原稿台２２５上の原稿Ｇの原稿画像を色分解して読み取る。同時に、被記録媒体給送ユニット２０３内のカセット２３０から給送ローラ２３１で選択的に被記録媒体Ｐが送り出される。そして、この被記録媒体Ｐは、自動給送路２２２を通してレジストローラ対２１６に突き当たって止まる。
【００４９】
感光体ドラム２１０は、図示の矢印Ｂ方向の反時計方向に回転し、駆動ローラ１０３の回転駆動で中間転写ベルト１１１が図示の矢印Ｃ方向の時計方向へ回動する。感光体ドラム２１０は、回転に伴い、帯電器２１１により一様に帯電される。そして、原稿画像読取ユニット２０２から画像処理部を介して書き込み装置２１２に加えられる１色目の画像信号で変調されたレーザー光Ｌが書き込み装置２１２から照射されて静電潜像が形成される。
感光体ドラム２１０上の静電潜像は、現像手段２１３の回動型現像装置の１色目のイエロー現像器２１３Ｙにより現像されて１色目のトナー画像が形成される。そして、この感光体ドラム２１０上の１色目のトナー画像は、１次転写装置２１４により中間転写ベルト１１１上に転写される。感光体ドラム２１０は、１色目のトナー画像の転写後にクリーニング装置２１５でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器２２３で除電される。
【００５０】
続いて、各現像器２１３Ｍ、Ｃ、Ｂｋにより現像されて感光体ドラム２１０上に形成される２ないし４色目のトナー画像は、順次に１次転写装置２１４により中間転写ベルト１１１上に転写される。そして、１乃至４色目のトナー画像が中間転写ベルト１１１上に重ねて転写されることでフルカラーのトナー画像が形成される。
そして、レジストローラ対２１６がタイミングをとって回転して被記録媒体Ｐを送り出し、この被記録媒体Ｐ上には２次転写装置２１７により中間転写ベルト１１１上のフルカラー画像が転写される。この被記録媒体Ｐは、搬送ベルト２２１で搬送されて定着装置２０５によりフルカラーのトナー画像が定着され、排出ローラ２６０により排出トレイ２０６へ排出されて収納される。また、中間転写ベルト１１１は、フルカラーのトナー画像の転写後に中間転写ベルトクリーニング装置２４０でクリーニングされて残留トナーが除去される。
以上４色重ね画像を形成する動作について説明した。３色重ね画像を形成する場合には、感光体ドラム２１０上に３つの異なる単色画像を順次に形成して、中間転写ベルト１１１上に重ねて転写した後に、被記録媒体Ｐに一括して転写される。
【００５１】
２色重ね画像を形成する場合には、感光体ドラム２１０上に２つの異なる単色画像を順次に形成して、中間転写ベルト１１１上に重ねて転写した後に、被記録媒体Ｐに一括して転写される。また、単色画像を形成する場合には、感光体ドラム２１０上に１つの単色画像を形成して、中間転写ベルト１１１上に転写した後に被記録媒体Ｐに転写される。
このような被記録媒体Ｐに記録画像を形成する画像形成装置２００のカラー複写機は、ベルト１０１の中間転写ベルト１１１の回動駆動精度が最終の記録画像の品質に大きく影響する。そして、より高精度な中間転写ベルト１１１の回動駆動が望まれる。そこで、中間転写ベルト１１１の掛け渡される本発明の従動ローラ１０を備える構成とすることにより、中間転写ベルト１１１の回動駆動精度が向上する。そして、画像形成時における変動が減少することから、高品質な形成画像を得ることができる。
従って、披記録媒体Ｐ等が突入する際の衝撃等で生じる過渡的負荷変動によるベルト１０１である中間転写ベルト１１１の伸び縮みによる速度変動と振動の発生を軽減する。そして、精度の良い中間転写ベルト１１１の安定駆動を行って高品質の画像形成を行う本発明の従動ローラ１０を備える画像形成装置２００を提供することができる。
【００５２】
図１５は、本発明の他の実施の形態例にかかる転写ベルト１１０又は感光体ベルト１１２の掛け渡される従動ローラ１０を備える画像形成装置２００の基本構成図である。
図１５において、被記録媒体に記録画像を形成する画像形成装置２００のカラープリンタは、被記録媒体Ｐに記録画像を形成する装置本体である画像形成ユニット２０１を備えている。そして、画像形成ユニット２０１の形成する形成画像を被記録媒体Ｐに転写する転写ベルト１１０の掛け渡される本発明の従動ローラ１０を備えている。又は画像形成ユニット２０１の形成する形成画像を感光体上に担持して搬
送する感光体ベルト１１２の掛け渡される本発明の従動ローラ１０を備えている。
画像形成ユニット２０１は、電子写真方式の作像プロセスで利便性や汎用性に優れ高速で高品質のトナーの記録画像を被記録媒体Ｐの記録用紙等に転写して形成するようになっている。
【００５３】
ベルト１０１である像担持体としての感光体ベルト１１２は、閉ループ状のベルト基材の外周面上に、有機光半導体ＯＰＣ等の感光層が薄膜状に形成されている。この感光体ベルト１１２は、駆動ローラ１０３と２本の従動ローラ１０に掛け渡されて支持され、駆動源１０２のモータによって図示の矢印Ｄ方向に回動する。
感光体ベルト１１２の周りには、図示の矢印Ｄ方向で示す感光体ベルト１１２の回動方向へ順に、帯電器２１１、露光手段としての書き込み装置２１２が設けられている。そして、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢｋの各色のイエロー現像器２１３Ｙ、マゼンタ現像器２１３Ｍ、シアン現像器２１３Ｃ、ブラック現像器２１３Ｂｋが設けられている。更に、中間転写ユニット２０４、感光体ベルト１１２のクリーニング装置２１５及び除電器２２３が設けられている。帯電器２１１は、数ＫＶ程度の高電圧が図示しない電源装置から印加され、感光体ベルト１１２の帯電器２１１に対向した部分を帯電して一様な帯電電位を与える。
【００５４】
書き込み装置２１２は、図示しないレーザー駆動回路により図示しない階調変換手段からの各色の画像信号を順次に光強度変調やパルス幅変調してその変調信号で図示しない半導体レーザーを駆動することにより露光光線Ｌを得る。そして、この露光光線Ｌにより感光体ベルト１１２を走査して感光体ベルト１１２に各色の画像信号に対応する静電潜像を順次に形成する。
各イエロー現像器２１３Ｙ、マゼンタ現像器２１３Ｍ、シアン現像器２１３Ｃ、ブラック現像器１３Ｂｋは、それぞれの現像色に対応したトナーを収納している。そして、感光体ベルト１１２上の各色の画像信号に対応した静電潜像に応じたタイミングで選択的に感光体ベルト１１２に当接する。そして、感光体ベルト１１２上の静電潜像を現像して各色のトナー画像とすることで、４色重ねのトナー画像によるフルカラー画像を形成する。
中間転写ユニット２０４は、アルミニウム等の金属の素管に導電性の樹脂等からなるベルト状のシートを巻いた中間転写体としての図示の矢印Ｅ方向に回動する転写ドラム２４１を備えている。そして、護謨等をブレード状に形成した中間転写体クリーニング手段２４２を備えている。
そして、転写ドラム２４１上に４色重ねのトナー画像が形成されている間は、中間転写体クリーニング手段２４２が転写ドラム２４１から離間している。
中間転写体クリーニング手段２４２は、転写ドラム２４１をクリーニングする時のみ転写ドラム２４１に当接し、転写ドラム２４１から被記録媒体Ｐとしての記録用紙に転写されずに残ったトナーを除去する。
被記録媒体Ｐは、被記録媒体給送ユニット２０３のカセット２３０から給送ローラ２３１により１枚ずつ被記録媒体搬送路２３３に送り出される。
【００５５】
２次転写手段としての転写ユニット２０７は、中間転写ユニット２０４の転写ドラム２４１上のフルカラー画像を被記録媒体Ｐの記録用紙に転写するものである。２次転写手段としての転写ユニット２０７は、ベルト１０１である導電性の護謨等をベルト状に形成した転写ベルト１１０を備えている。そして、転写ドラム２４１上のフルカラー画像を被記録媒体Ｐに転写するための転写バイアスを転写ベルト１１０に印加する転写器２７０を備えている。更に、被記録媒体Ｐにフルカラー画像が転写された後に、被記録媒体Ｐが転写ドラム２４１に静電的に張り付くのを防止するようにバイアスを転写ドラム２４１に印加する分離器２７１を備えている。
転写ベルト１１０は、駆動ローラ１０３と３本の従動ローラ１０に掛け渡されて支持され、駆動源１０２のモータによって図示の矢印Ｆ方向に回動する。
定着装置２０５は、内部に熱源を有する定着ローラ２５０と加圧ローラ２５１を備えている。そして、被記録媒体Ｐ上に転写されるフルカラー画像を定着ローラ２５０と加圧ローラ２５１との被記録媒体挟持回転に伴い圧力と熱を被記録媒体Ｐに加えて被記録媒体Ｐにフルカラー画像を定着させてフルカラー画像を形成する。
【００５６】
次に、転写ベルト１１０又は感光体ベルト１１２の掛け渡される従動ローラ１０を備える画像形成装置２００のカラープリンタにおいて、カラープリントをとる時の動作を説明する。ここで、静電潜像の現像は、ブラックＢｋ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの順で行われるものとして説明する。
感光体ベルト１１２と転写ドラム２４１は、それぞれの駆動源により、図示の矢印Ｄ、Ｅ方向にそれぞれ回動駆動される。
この状態で、まず、帯電器２１１に数ＫＶ程度の高電圧が図示しない電源装置から印加され、帯電器２１１が感光体ベルト１１２の表面を一様に数百Ｖ程度に帯電させる。そして、感光体ベルト１１２に書き込み装置２１２からブラックＢｋの画像信号に対応したレーザービームの露光光線Ｌが照射され、感光体ベルト１１２は露光光線Ｌが照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
【００５７】
一方、ブラック現像器２１３Ｂｋは所定のタイミングで感光体ベルト１１２に当接される。ブラック現像器２１３Ｂｋ内のブラックトナーは負の電荷が予め与えられており、感光体ベルト１１２上の露光光線Ｌの照射により電荷が無くなった部分の静電潜像部分にのみブラックＢｋのトナーが付着する。そして、いわゆるネガポジプロセスによる現像が行われる。
ブラック現像器２１３Ｂｋにより感光体ベルト１１２の表面に形成されたブラックＢｋのトナー画像は、転写ドラム２４１に転写される。感光体ベルト１１２から転写ドラム２４１に転写されなかった残留トナーはクリーニング装置２１５により除去され、さらに除電器２２３によって感光体ベルト１１２上の電荷が除去される。
次に、各現像器２１３Ｃ、Ｍ、Ｙにより現像されて感光体ベルト１１２の表面に形成される２ないし４色目のトナー画像は、順次に転写ドラム２４１上に転写される。そして、１乃至４色目のトナー画像が転写ドラム２４１上に重ねて転写されることでフルカラーのトナー画像が形成される。
【００５８】
転写ドラム２４１上に形成されたフルカラーのトナー画像は、これまで転写ドラム２４１から離間していた転写ユニット２０７の転写ベルト１１０が転写ドラム２４１に接触する。そして、転写器２７０に数ＫＶ程度の高電圧が図示しない電源装置から印加される。そして、被記録媒体給送ユニット２０３のカセット２３０から被記録媒体搬送路２３３に沿って搬送されてきた被記録媒体Ｐへ転写器２７０により一括して転写される。
また、分離器２７１には被記録媒体Ｐを引き付ける静電力が働くように電圧が図示しない電源装置から印加され、被記録媒体Ｐが転写ドラム２４１から剥離される。
続いて、被記録媒体Ｐは、定着装置２０５に送られ、ここで定着ローラ２５０と加圧ローラ２５１とによる挟持圧、定着ローラ２５０の熱によってフルカラー画像が定着されて排出ローラ２６０により排出トレイ２０６へ排出される。
また、転写ユニット２０７により被記録媒体Ｐ上に転写されなかった転写ドラム２４１上の残留トナーは中間転写体クリーニング手段２４２により除去される。中間転写体クリーニング手段２４２は、フルカラー画像が得られるまで転写ドラム２４１から離間した角度変位にあり、フルカラー画像が被記録媒体Ｐに転写された後に転写ドラム２４１に接触して転写ドラム２４１上の残留トナーを除去する。以上の一連の動作によって１枚分のフルカラー画像形成が終了する。
【００５９】
このような被記録媒体に記録画像を形成する画像形成装置２００のカラープリンタは、ベルト１０１の転写ベルト１１０と感光体ベルト１１２の回動駆動精度が最終の記録画像の品質に大きく影響する。よって、より高精度な転写ベルト１１０と感光体ベルト１１２の回動駆動が望まれる。そこで、転写ベルト１１０と感光体ベルト１１２の掛け渡される本発明の従動ローラ１０を備える構成とすることにより、転写ベルト１１０と感光体ベルト１１２の回動駆動精度が向上する。そして、画像形成時における変動が減少することから、高品質な形成画像を得ることができる。
従って、披記録媒体Ｐ等が突入する際の衝撃等で生じる過渡的負荷変動によるベルト１０１である転写ベルト１１０と感光体ベルト１１２の伸び縮みによる速度変動と振動の発生を軽減する。そして、精度の良い転写ベルト１１０と感光体ベルト１１２の安定駆動を行って高品質の画像形成を行う本発明の従動ローラ１０を備える画像形成装置２００を提供することができる。
【００６０】
図１６は、本発明の他の実施の形態例にかかる搬送ベルト１１３の掛け渡される従動ローラ１０を備える画像形成装置２００の基本構成図である。
図１６において、被記録媒体に記録画像を形成する画像形成装置２００のカラープリンタは、被記録媒体Ｐに記録画像を形成するタンデム方式の画像形成ユニット２０１を備えている。そして、タンデム方式の画像形成ユニット２０１の形成する記録画像を担持する被記録媒体Ｐを搬送する搬送ベルト１１３の掛け渡される本発明の従動ローラ１０を備えている。
タンデム方式の画像形成ユニット２０１は、被記録媒体給送ユニット２０３の上に載置されている。そして、電子写真方式の作像プロセスで利便性や汎用性に優れ更に高速で高品質のカラートナーの記録画像を被記録媒体Ｐの記録用紙等に転写して形成するようになっている。
【００６１】
ここでのタンデム方式の画像形成ユニット２０１においては、複数色、例えばブラックＢｋ、マゼンタＭ、イエローＹ、シアンＣの各色の画像をそれぞれ形成する複数の各画像形成ユニット２０１Ｂｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃを備えている。
これらのブラック画像形成ユニット２０１Ｂｋ、マゼンタ画像形成ユニット２０１Ｍ、イエロー画像形成ユニット２０１Ｙ、シアン画像形成ユニット２０１Ｃが垂直方向に配列されている。そして、複数の各画像形成ユニット２０１Ｂｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃは、それぞれ像担持体であるドラム形状の感光体ドラム２１０のブラック感光体ドラム２１０Ｂｋ、マゼンタ感光体ドラム２１０Ｍを備えている。そして、イエロー感光体ドラム２１０Ｙ、シアン感光体ドラム２１０Ｃを備えている。更に、例えば接触帯電装置である帯電器２１１のブラック帯電器２１１Ｂｋ、マゼンタ帯電器２１１Ｍ、イエロー帯電器２１１Ｙ、シアン帯電器２１１Ｃを備えている。
【００６２】
更に、現像手段２１３のブラック現像手段２１３Ｂｋ、マゼンタ現像手段２１３１Ｍ、イエロー現像手段２１３Ｙ、シアン現像手段２１３Ｃを備えている。更に、クリーニング装置２１５のブラッククリーニング装置２１５Ｂｋ、マゼンタクリーニング装置２１５Ｍ、イエロークリーニング装置２１５Ｙ、シアンクリーニング装置２１５Ｃ等を備えて構成されている。
各ブラック感光体ドラム２１０Ｂｋ、マゼンタ感光体ドラム２１０Ｍ、イエロー感光体ドラム２１０Ｙ、シアン感光体ドラム２１０Ｃは、無端形状のベルト１０１の搬送ベルト１１３と対向して垂直方向に配列されている。そして、搬送ベルト１１３と同じ周速で回転駆動される。
各感光体ドラム２１０Ｂｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃは、それぞれ、ブラック帯電器２１１Ｂｋ、マゼンタ帯電器２１１Ｍ、イエロー帯電器２１１Ｙ、シアン帯電器２１１Ｃにより均一に帯電される。帯電された後に、露光手段である光書き込み装置２１２のブラック書き込み装置２１２Ｂｋ、マゼンタ書き込み装置２１Ｍ、イエロー書き込み装置２１２Ｙ、シアン書き込み装置２１２Ｃによりそれぞれ露光されて静電潜像が形成される。
【００６３】
各書き込み装置２１２Ｂｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃは、それぞれブラックＢｋ、マゼンタＭ、イエローＹ、シアンＣの各色の画像信号により半導体レーザー駆動回路で半導体レーザーを駆動する。そして、半導体レーザーからのレーザービームをポリゴンミラー２０８のブラックポリゴンミラー２０８Ｂｋ、マゼンタポリゴンミラー２０８Ｍ、イエローポリゴンミラー２０８Ｙ、シアンポリゴンミラー２０８Ｃにより偏向走査する。そして、この各ポリゴンミラー２０８Ｂｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃからの各レーザービームを図示しないｆθレンズやミラーを介して各感光体ドラム２１０Ｂｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃ上に結像して露光する。そして、各感光体ドラム２１０Ｂｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃに静電潜像を形成する。  この各感光体ドラム２１０Ｂｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃ上の静電潜像は、それぞれの各現像手段２１３Ｂｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃにより現像されて、ブラックＢｋ、マゼンタＭ、イエローＹ、シアンＣの各色のトナー画像となる。従って、帯電器２１１Ｂｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃ、書き込み装置２１２Ｂｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃ、及び現像手段２１３Ｂｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃは、各感光体ドラム２１０Ｂｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃ上に各色のトナー画像を形成する画像形成手段を構成している。
一方、普通紙、ＯＨＰシート等の転写紙の被記録媒体Ｐは、画像形成ユニット２０１の下部に設置された被記録媒体給送ユニット２０３のカセット２３０から被記録媒体搬送路２３３に沿ってレジストローラ対２１６に給送される。そして、レジストローラ対２１６は、最初に転写する１色目のブラック画像形成ユニット２０１Ｂｋにおけるブラック感光体ドラム２１０Ｂｋ上のトナー画像とタイミングを合わせて被記録媒体Ｐを送り出す。そして、搬送ベルト１１３とブラック感光体ドラム２１０Ｂｋとの転写ニップ部Ｎへ搬送する。
【００６４】
搬送ベルト１１３は、垂直方向に配列された駆動ローラ１０３、及び従動ローラ１０に掛け渡されて支持され、図示する矢印Ｈ方向に回動するようになっている。そして、駆動ローラ１０３が駆動源１０２のモータで回転駆動されることにより、各ブラック感光体ドラム２１０Ｂｋ、マゼンタ感光体ドラム２１０Ｍ、イエロー感光体ドラム２１０Ｙ、シアン感光体ドラム２１０Ｃと同じ周速で回動する。
レジストローラ対２１６から送り出される被記録媒体Ｐは、搬送ベルト１１３により搬送される。そして、各感光体ドラム２１０Ｂｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃ上の各色のトナー画像がコロナ放電器からなる１次転写装置２１４により形成される電界の作用で順次に重ねて転写される。１次転写装置２１４の各１次転写装置２１４Ｂｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃにより形成される電界の作用で順次に重ねて転写されることによりフルカラー画像が形成される。同時に、搬送ベルト１１３に静電的に吸着されて確実に搬送される。
この被記録媒体Ｐは、分離チャージャからなる分離手段２０９により徐電されて搬送ベルト１１３から分離された後に、定着装置２０５により被記録媒体Ｐ上のフルカラー画像が定着される。そして、排出ローラ２６０により画像形成ユニット２０１の上部に設けられている排出トレイ２０６へ排出される。
また、各感光体ドラム２１０Ｂｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃは、トナー画像を転写後にそれぞれのクリーニング装置２１５Ｂｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃによりクリーニングされて次の画像形成動作に備えられる。
【００６５】
このような被記録媒体に記録画像を形成する画像形成装置２００のカラープリンタは、タンデム方式の画像形成ユニット２０１におけるベルト１０１である搬送ベルト１１３の回動駆動精度が最終の記録画像の品質に大きく影響する。そして、より高精度な搬送ベルト１１３の回動駆動が望まれる。そこで、搬送ベルト１１３の掛け渡される本発明の従動ローラ１０を備える構成とすることにより、搬送ベルト１１３の回動駆動精度が向上する。そして、画像形成時における変動が減少することから、高品質な形成画像を得ることができる。
尚、ここで画像形成装置２００を電子写真方式の作像プロセスによるカラープリンタの構成で説明をしている。然し、インクジェット方式の印刷機等の用紙搬送装置においても、同様な搬送ベルトの構成とする事で副走査方向の用紙搬送を高精度に行なうことも可能である。
従って、披記録媒体Ｐ等が突入する際の衝撃等で生じる過渡的負荷変動によるベルト１０１である搬送ベルト１１３の伸び縮みによる速度変動と振動の発生を軽減する。そして、精度の良い搬送ベルト１１３の安定駆動を行って高品質の画像形成を行う本発明の従動ローラ１０を備える画像形成装置２００を提供することができる。
【００６６】
図１７は、本発明の他の実施の形態例にかかる中間転写ベルト１１１の掛け渡される従動ローラ１０を備える画像形成装置２００の基本構成図である。
図１７において、被記録媒体に記録画像を形成する画像形成装置２００のカラープリンタは、被記録媒体Ｐに記録画像を形成するタンデム方式の画像形成ユニット２０１を備えている。そして、タンデム方式の画像形成ユニット２０１の形成する記録画像を担持して中間転写するベルト１０１である中間転写ベルト１１１の掛け渡される本発明の従動ローラ１０を備えている。
【００６７】
タンデム方式の画像形成ユニット２０１は、被記録媒体給送ユニット２０３の上に載置されている。そして、電子写真方式の作像プロセスで利便性や汎用性に優れ更に高速で高品質のカラートナーの記録画像を被記録媒体Ｐの記録用紙等に転写して形成するようになっている。
ここでのタンデム方式の画像形成ユニット２０１においては、複数色、例えばブラックＢｋ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの各色の画像をそれぞれ形成する複数の各画像形成ユニット２０１Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙを備えている。
ベルト１０１の中間転写ベルト１１１は、像担持体としての転写体であり、閉ループ状のＰｌ基材である。この中間転写ベルト１１１は、駆動ローラ１０３と２本の従動ローラ１０に掛け渡されて支持され、駆動源１０２のモータによって矢印Ｊ方向に回動する。
２本の従動ローラ１０の１本は、連れ回りする従動ローラ１０である。そして、他の１本の従動ローラ１０は、中間転写ベルト１１１にテンションを与える対向ローラ１０６とから構成されている。
中間転写ユニット２０４は、中間転写ベルト１１１を含むブラックＢｋ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの各色の各感光体ドラム２１０Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙを含む。そして、図示しない帯電器、露光手段としての書き込み装置、現像手段を含む各画像形成ユニット２０１Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙを備えている。更に、転写バイアスを印加する１次転写装置２１４の各１次転写装置２１４Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙと被記録媒体Ｐである記録用紙へ転写する２次転写装置２１７を備えている。更に、ゴム等をブレード状に形成した中間転写ベルトクリーニング装置２４０が設けられている。
【００６８】
各感光体ドラム２１０Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙを含む各画像形成ユニット２０１Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙにおいて、図示しない露光光学系は、レーザー駆動回路により階調変換手段からの各色の画像信号を順次に光強度変調やパルス幅変調をする。そして、その変調信号で半導体レーザーを駆動することにより露光光線を得る。そして、この露光光線により各感光体ドラム２１０Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ上を走査して各感光体ドラム２１０Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ上に各色の画像信号に対応する静電潜像を順次に形成する。
また、図示しない各現像器は、それぞれの現像色に対応したトナーを収納している。そして、各感光体ドラム２１０Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ上の各色の画像信号に対応した静電潜像に応じたタイミングで各感光体ドラム２１０Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ上の静電潜像をトナーにより現像する。そして、各色のトナー画像とすることで４色重ねの画像によるフルカラー画像を形成する。
このようにして各感光体ドラム２１０Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ上に形成されたフルカラー画像は、中間転写ベルト１１１を挟んで設けられた１次転写装置２１４の各１次転写装置２１４Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙに転写バイアスを印可する。そして、各感光体ドラム２１０Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ上から中間転写ベルト１１１上へと１次転写される。
【００６９】
中間転写ベルトクリーニング装置２４０は、常に回動中の中間転写ベルト１１１上に接しており、中間転写ベルト１１１上の残トナーを取り除くようになっている。然し、中間転写ベルトクリーニング装置２４０は、回動中の中間転写ベルト１１１をクリーニングする時のみ中間転写ベルト１１１に接するようにして、被記録媒体Ｐに転写されずに残ったトナーを除去することもできる。
被記録媒体Ｐである記録用紙は、被記録媒体給送ユニット２０３のカセット２３０から給送ローラ２３１により１枚ずつ被記録媒体搬送路２３３に送り出される。２次転写手段としての２次転写装置２１７は、中間転写ベルト１１１上のフルカラー画像を被記録媒体Ｐである記録用紙に転写するものである。そして、中間転写ベルト１１１上のフルカラー画像を被記録媒体Ｐに転写するための転写バイアスを２次転写装置２１７に印加し、被記録媒体Ｐの記録用紙にフルカラー画像を転写する。
定着装置２０５は、内部に熱源を有する定着ローラ２５０と加圧ローラ２５１とから構成されている。そして、被記録媒体Ｐ上に転写されたフルカラー画像を定着ローラ２５０と加圧ローラ２５１との被記録媒体挟持回転に伴い圧力と熱を被記録媒体Ｐに加えて被記録媒体Ｐにフルカラー画像を定着させてフルカラー画像を形成する。
【００７０】
次に、中間転写ベルト１１１の掛け渡される従動ローラ１０を備える画像形成装置２００のカラープリンタにおいて、カラープリントをとる時の動作を説明する。ここで、静電潜像の現像は、ブラックＢｋ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの順で行われるものとして説明する。
ブラック画像形成ユニット２０１Ｂｋにおいて、図示しない駆動源により駆動されており、この状態でまず、図示しない帯電器に数ＫＶ程度の高電圧が電源装置から印可される。そして、図示しない帯電器がブラック感光体ドラム２１０Ｂｋの表面を一様に数百Ｖ程度に帯電させ、ブラック感光体ドラム２１０Ｂｋに図示しない露光光学系からブラックＢｋの画像信号に対応したレーザービームの露光光線が照射される。そして、ブラック感光体ドラム２１０Ｂｋは露光光線が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
【００７１】
一方、図示しないブラック現像器は、所定のタイミングでブラック感光体ドラム２１０Ｂｋに当接される。図示しないブラック現像器内のブラックＢｋのトナーは負の電荷が予め与えられており、ブラック感光体ドラム２１０Ｂｋ上の露光光線の照射により電荷が無くなった部分の静電潜像部分にのみブラックＢｋのトナーが付着する。そして、いわゆるネガポジプロセスによる現像が行われる。
図示しないブラック現像器によりブラック感光体ドラム２１０Ｂｋの表面に形成されたブラックＢｋのトナー画像は、ブラック感光体ドラム２１０Ｂｋと中間転写ベルト１１１が接する。そして、ブラック１次転写器２１４Ｂｋに転写バイアスが印可されることでブラック感光体ドラム２１０Ｂｋ上から中間転写ベルト１１１へ転写される。
ブラック感光体ドラム２１０Ｂｋから中間転写ベルト１１１に転写されなかった残留トナーは図示しないブラッククリーニング装置により除去され、更に、図示しない除電器によってブラック感光体ドラム２１０Ｂｋ上の電荷が除去される。
【００７２】
次に、各感光体ドラム２１０Ｃ、Ｍ、Ｙの表面に形成された各シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹのトナー画像は、各１次転写器２１４Ｃ、Ｍ、Ｙに転写バイアスが印可されることで中間転写ベルト１１１へ転写される。
このようにして中間転写ベルト１１１上に形成された４色フルカラー画像は、駆動ローラ１０３と２次転写装置２１７の２次転写部まで搬送される。２次転写装置２１７の２次転写ローラには数ＫＶ程度の高電圧が図示しない電源装置から印可される。そして、被記録媒体給送ユニット２０３のカセット２３０から被記録媒体搬送経路２３３に沿って搬送されてきた被記録媒体Ｐの記録用紙へ一括して転写される。
続いて、被記録媒体Ｐは定着器２０５に送られ、ここで定着ローラ２５０と加圧ローラ２５１とによる挟持圧と定着ローラ２５０の熱によってフルカラー画像が定着されて排出ローラ２６０により排出トレイ２０６へ排出されて収納される。
【００７３】
また、中間転写ベルト１１１より２次転写装置２１７で被記録媒体Ｐ上へ転写されなかった中間転写ベルト１１１上の残留トナーは中間転写ベルトクリーニング装置２４０により除去される。中間転写ベルトクリーニング装置２４０は、常に回動中の中間転写ベルト１１１に接しており、転写されずに残った残留トナーを除去している。以上の一連の動作によって１枚分のフルカラー画像形成が終了する。
このような被記録媒体Ｐに記録画像を形成する画像形成装置２００のカラープリンタは、タンデム方式の画像形成ユニット２０１におけるベルト１０１である中間転写ベルト１１１の回動駆動精度が最終の記録画像の品質に大きく影響する。そして、より高精度な中間転写ベルト１１１の回動駆動が望まれる。そこで、中間転写ベルト１１１の掛け渡される本発明の従動ローラ１０を備える構成とすることにより、中間転写ベルト１１１の回動駆動精度が向上する。そして、画像形成時における変動が減少することから、高品質な形成画像を得ることができる。
従って、披記録媒体Ｐ等が突入する際の衝撃等で生じる過渡的負荷変動によるベルト１０１である中間転写ベルト１１１の伸び縮みによる速度変動と振動の発生を軽減する。そして、精度の良い中間転写ベルト１１１の安定駆動を行って高品質の画像形成を行う本発明の従動ローラ１０を備える画像形成装置２００を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施の形態例にかかる従動ローラの基本構成の断面斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態例にかかる従動ローラにおける過渡的負荷変動が生じたときの粒状部材の挙動状態図である。
【図３】本発明の実施の形態例にかかる従動ローラにおけるローラ部材の引き付け手段の基本構成断面図である。
【図４】本発明の実施の形態例にかかる従動ローラにおける過渡的負荷変動が生じたときの軸方向仕切部材で形成される分割空間内の粒状部材の挙動状態図である。
【図５】本発明の実施の形態例にかかる従動ローラにおける過渡的負荷変動が生じたときの軸方向仕切部材の湾曲部材で形成される分割空間内に封入される粒状部材の挙動状態図である。
【図６】本発明の実施の形態例にかかる従動ローラにおける過渡的負荷変動が生じたときの半径方向仕切部材で形成される分割空間内に封入される粒状部材の挙動状態図である。
【図７】本発明の他の実施の形態例にかかる従動ローラの縦断面図であり、従動ローラ内における棒状部材の基本構成図である。
【図８】本発明の他の実施の形態例にかかる従動ローラにおける粒状部材が構成する混在部材の基本構成図である。
【図９】本発明の他の実施の形態例にかかる従動ローラにおける過渡的負荷変動が生じたときの混在部材の挙動状態図である。
【図１０】本発明の実施の形態例にかかる従動ローラにおける粒状部材である金属部材と弾性部材の積層状態の拡大断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態例にかかる従動ローラにおける粒状部材である金属部材と弾性部材の混在状態の拡大断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態例にかかるベルトである転写ベルト、中間転写ベルト又は感光体ベルトの掛け渡される従動ローラを備えるベルト駆動装置の基本構成斜視図である。
【図１３】本発明の他の実施の形態例にかかるベルトである搬送ベルトの掛け渡される従動ローラを備えるベルト駆動装置の基本構成斜視図である。
【図１４】本発明の実施の形態例にかかるベルトである中間転写ベルトの掛け渡される従動ローラを備える画像形成装置の基本構成図である。
【図１５】本発明の他の実施の形態例にかかる転写ベルト又は感光体ベルトの掛け渡される従動ローラを備える画像形成装置の基本構成図である。
【図１６】本発明の他の実施の形態例にかかる搬送ベルトの掛け渡される従動ローラを備える画像形成装置の基本構成図である。
【図１７】本発明の他の実施の形態例にかかる中間転写ベルトの掛け渡される従動ローラを備える画像形成装置の基本構成図である。
【符号の説明】
【００７５】
１  ローラ部材、２  中心ローラ軸、３  空間部、４  粒状部材、５  特性変更手段、６  回動軸、７  側面部、１０  従動ローラ、１１  引き付け手段、１２  磁石層、１３  電荷層、２０  貫通ローラ軸、３０  分割空間、３１  仕切部材、３２  軸方向仕切部材、３３  湾曲部材、３４、３５  湾曲部、３６  半径方向仕切部材、４０  混在部材、４０ａ  大きい部材、４０ｂ  小さい部材、４０ｃ  重い部材、４０ｄ  軽い部材、４１  棒状部材、４２  金属部材、４３  弾性部材、４４  途中粒状部材、５０  負荷変動検出手段、５１  磁力発生手段（磁力発生コイル）、５２  帯電手段（電荷層）、５３  制御部、５４  ローラ部材回転速度変動検出センサ、５５  被記録媒体／被搬送体検出センサ、５６  ブラシ、５７  電源、１００  ベルト駆動装置、１０１  ベルト、１０２  駆動源、１０３  駆動ローラ、１０４  対向ローラ、１０５  対向ローラ、１０６  対向ローラ、１１０  転写ベルト、１１１  中間転写ベルト、１１２  感光体ベルト、１１３  搬送ベルト、１３０、１３１  歯車、２００  画像形成装置、２０１  画像形成ユニット、２０１Ｙ  イエロー画像形成ユニット、２０１Ｍ  マゼンタ画像形成ユニット、２０１Ｃ  シアン画像形成ユニット、２０１Ｂｋ  ブラック画像形成ユニット、２０２  原稿画像読取ユニット、２０３  被記録媒体給送ユニット、２０４  中間転写ユニット、２０５  定着装置、２０６  排出トレイ、２０７  転写ユニット、２０８  ポリゴンミラー、２０８Ｙ  イエローポリゴンミラー、２０８Ｍ  マゼンタポリゴンミラー、２０８Ｃ  シアンポリゴンミラー、２０８Ｂｋ  ブラックポリゴンミラー、２０９  分離手段、２１０  感光体ドラム、２１０Ｙ  イエロー感光体ドラム、２１０Ｍ  マゼンタ感光体ドラム、２１０Ｃ  シアン感光体ドラム、２１０Ｂｋ  ブラック感光体ドラム、２１１  帯電器、２１１Ｙ  イエロー帯電器、２１１Ｍ  マゼンタ帯電器、２１１Ｃ  シアン帯電器、２１１Ｂｋ  ブラック帯電装置、２１２  書き込み装置、２１２Ｙ  イエロー書き込み装置、２１２Ｍ  マゼンタ書き込み装置、２１２Ｃ  シアン書き込み装置、２１２Ｂｋ  ブラック書き込み装置、２１３  現像手段、２１３Ｙ  イエロー現像器、２１３Ｍ  マゼンタ現像器、２１３Ｃ  シアン現像器、２１３Ｂｋ  ブラック現像器、２１４  １次転写装置、２１４Ｙ  イエロー１次転写器、２１４Ｍ  マゼンタ１次転写器、２１４Ｃ  シアン１次転写器、２１４Ｂｋ  ブラック１次転写器、２１５  クリーニング装置、２１５Ｙ  イエロークリーニング装置、２１５Ｍ  マゼンタクリーニング装置、２１５Ｃ  シアンクリーニング装置、２１５Ｂｋ  ブラッククリーニング装置、２１６  レジストローラ対、２１７  ２次転写装置、２１８  手差しトレイ、２１９  手差し給送路、２２０  被記録媒体搬送路、２２１  搬送ベルト、２２２  自動給送路、２２３  除電器、２２４  外装ケース、２２５  原稿台、２３０  カセット、２３１  給送ローラ、２３２  搬送ローラ対、２３３  被記録媒体搬送路、２４０  中間転写ベルトクリーニング装置、２４１  転写ドラム、２４２  中間転写体クリーニング手段、２５０  定着ローラ、２５１  加圧ローラ、２６０  排出ローラ、２７０  転写器、２７１  分離器
【図１】
0005224165.tif 000002
【図２】
0005224165.tif 000003
【図３】
0005224165.tif 000004
【図４】
0005224165.tif 000005
【図５】
0005224165.tif 000006
【図６】
0005224165.tif 000007
【図７】
0005224165.tif 000008
【図８】
0005224165.tif 000009
【図９】
0005224165.tif 000010
【図１０】
0005224165.tif 000011
【図１１】
0005224165.tif 000012
【図１２】
0005224165.tif 000013
【図１３】
0005224165.tif 000014
【図１４】
0005224165.tif 000015
【図１５】
0005224165.tif 000016
【図１６】
0005224165.tif 000017
【図１７】
0005224165.tif 000018