JP2005292480A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【目的】 中間転写ベルト等のベルト体のアライメント調整を、簡単な構成で、安定的に高精度で行う。
【構成】 複数のローラ間に張設される中間転写ベルト３１を有する画像形成装置において、揺動軸１１２を中心に回動するステアリングアーム１０１を設け、このステアリングアーム１０１に対してスライド可能な軸受ホルダ１１５，１２５によってテンションローラ３３を回動自在に支持する。軸受ホルダ１１５，１２５は、バネ１１４，１２４等によって中間転写ベルトに付勢されて中間転写ベルト３１に張力を発生させる。軸受ホルダ１１５，１２５をスライドさせるスライダ１１３，１２３に接離可能な解除カム１１１を揺動軸１１２によって回動自在に支持する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ベルト体を有した画像形成装置、特には各色のトナー像が転写される中間転写ベルト又は各色のトナー像が転写される記録材を担持する転写ベルトを使用した画像形成装置に関する。

プリンタ，複写機，ファクシミリ等のカラーの画像形成装置の１つに、中間転写体方式の画像形成装置が知られている。各色毎に感光ドラムを有する画像形成部を設け、各感光ドラム上に形成した各色のトナー像を順次に中間転写ベルト上に一次転写して中間転写ベルト上で重ね合わせ、これらトナー像を記録材上に一括で二次転写してカラー画像を得るようにしている。

このような中間転写方式の画像形成装置において中間転写ベルトは、耐久劣化等によりその抵抗値が変化したり表面性が劣化したりして画像不良が生じる可能性がある。

そこで、従来からこの種の中間転写ベルトは、所定の寿命に到達した場合には新しいものと交換することにより所望の画質を維持していく必要があった。また、ユニット内の他の部位のメンテナンスを行なうために、中間転写ベルトを取り外す必要が生じる場合もあった。

また、安定した画質を得るために適度な張力を中間転写ベルトに与えておく必要があり、中間転写ベルトを懸架する複数のローラのうち少なくとも１本を外側に付勢するよう構成されている。

一方、中間転写方式の画像形成装置の稼動中においてこれらの中間転写ベルトは、装置本体の歪み等に起因するローラのアライメントずれや、中間転写ベルト自体の周長の差等によって、所定の位置から蛇行して、いわゆるベルト寄りが発生するという問題を有している。

このベルト寄りを補正する手段として、特許文献１には、ベルト端部の位置を検知することによってベルトの寄り量を検出し、この情報を元に、前述したローラの一本についてアライメントを補正する方法等が開示されている。この方法によれば、ベルトエッジに貼られたリブ状のゴム部を規制したり、ベルトエッジを直接フランジ等に突き当てて規制したりする手段に比べて機械的ストレスが少なく、ベルトの寿命を大幅に向上させることができる。

また電子写真技術を用いた画像形成装置には、像担持体としての感光ベルトや、記録材を吸着させた状態で搬送しながら転写工程を行なう転写ベルト、あるいは記録材上に形成されたトナー像を定着させる工程を行なう定着ベルト等、様々なベルト体が用いられている。これらのベルト体のいずれに対しても、中間転写ベルトと同様の特性及び取り扱いの必要性を有している。

特開２０００−０９８７６２号公報

しかしながら、このような中間転写ベルト等のベルト体のベルト寄りを補正するためには、非常に複雑な構成が必要であった。すなわち、ベルト体を循環駆動するための駆動ローラ、ベルト体に張力を与えるためのテンションローラ、トナー像を記録材に転写するための転写ローラの他に、アライメントを修正しベルト体の寄りを補正するためのステアリングローラを設けることが必要となる。また、メンテナンスのためにベルト体の張力を解除するための構成が必要となる。

そこで、例えば、テンションローラのアライメントを変更することによりステアリングを行い、さらにこのテンションローラによる張力を解除するように構成した方式が考案されている。具体的には、固定された揺動軸を中心に揺動可能な揺動板上にテンションローラをスライド可能に軸支するスライダを設け、この揺動板を揺動させることによりテンションローラのアライメントを変更する。また、揺動軸とは別に、揺動板上に解除カムの回動中心軸を設け、この回動中心軸を中心に解除カムを回動させ、さらに解除カムと係合する引き込み板を設けて、この引き込み板によりスライダを引き寄せてテンションローラを移動させる構成である。

このような構成にあっても、依然として複雑な構成であり、部品点数も多くコストも高い。また、解除カム及びその回動中心軸が揺動板上にあるため、揺動軸を中心に揺動させてアライメントを変更しようとした場合、これらの解除機構を一緒に動かす必要があり、その動きが阻害され滑らかに動かすことができない。特に、ベルト体ユニットの前後に解除カムを配置し、テンションローラの加圧力を前後同時に解除するために回動中心軸を前後で連結した場合には、この連結軸ごと揺動板を揺動させねばならず、一層その動きが阻害される。さらに、引き込み板の接触状態が不安定であり、解除カムの位相が変動し引き込み板と接触した状態では、揺動板の動きは著しく阻害される。したがって、この揺動を利用してテンションローラをステアリングしベルト寄りの補正を行おうとした場合、その動作は不安定となり精度も劣化する。

そこで、本発明は、中間転写ベルト等のベルト体のアライメント調整を簡単な構成で安定的に高精度で行うことのできる画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、複数のローラ間に張設された無端状のベルト体を有する画像形成装置において、前記複数のローラの１つとして前記ベルト体に張力を付与するテンションローラと、前記テンションローラを回転自在に支持するスライド部材と、前記スライド部材をスライド可能に支持する支持部材と、前記スライド部材を付勢して前記テンションローラにより前記ベルト体に張力を付与する付勢部材と、前記支持部材を揺動可能に支持する揺動軸と、前記テンションローラによる前記ベルト体に対する張力を解除する解除部材、とを備え、前記解除部材は、前記揺動軸を中心に回動可能に構成されている、ことを特徴とする。

本発明によると、解除部材は、支持部材を揺動可能に支持する揺動軸を中心として回動するため、解除部材と支持部材との回動中となる揺動軸を共通とすることができるので、部品点数が少なく低コストで構成できるとともに、解除機構が支持部材の動作を阻害しないため、支持部材の揺動動作によるアライメント調整を滑らかに実施することができる。

以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において、同一の符号を付したものは、同様の構成又は作用を有するものであり、これらについての重複説明は適宜省略するものとする。

＜実施の形態１＞
図１に、本発明を適用することができる画像形成装置の要部縦断面を示す。同図に示す画像形成装置１は、電子写真方式の画像形成装置であり、上部にリーダ部（光学系）１Ｒを有し、下部にプリンタ部（画像出力部）１Ｐを備えている。リーダ部１Ｒにおいて、原稿の画像を読み取り、プリンタ部１Ｐにおいて、リーダ部１Ｒからの画像情報に基づいて画像（トナー像）を転写材Ｐに形成しる。さらに同図に示す画像形成装置１は、プリンタ部１Ｐの画像形成部（広義の画像形成部）１０に並列に配設された複数（４個）の画像形成ステーション（狭義の画像形成部）１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを有し、また中間転写体方式を採用している。本発明は、このような画像形成装置に特に有効である。

プリンタ部１Ｐは大別すると、画像形成部１０、給紙部２０、中間転写部（中間転写ユニット）３０、定着部（定着ユニット）４０、及び制御部（制御ユニット）７０から構成されている。

画像形成部１０は、ほぼ同様の構成の４個の画像形成ステーション１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを備えている。この順に、イエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），ブラック（Ｋ）のトナー像を形成するものである。各画像形成ステーション１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄにおいては、像担持体としてのドラム形の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄがその中心で軸支され、矢印方向（図１中の反時計周り）に回転駆動される。感光ドラム１１ａ〜１１ｄの外周面に対向して、その回転方向に一次帯電器（帯電手段）１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ、露光装置である光学系の露光装置（照射手段）１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ、現像装置（バイアス部材）１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ、クリーニング装置１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが配置されている。

上述の感光ドラム１１ａ〜１１ｄは、ベース層として、アースされた導電性のドラム基体（ベース層）１１Ａと、その外周面を覆うように設けられた感光層１１Ｂとを有している。

一次帯電器１２ａ〜１２ｄにおいて、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの感光層１１Ｂの表面（以下端に感光ドラム表面という。）に均一な帯電量の電荷を与える。次いで、露光装置１３ａ〜１３ｄにより、記録画像信号に応じて変調した、例えばレーザービームなどの光線（露光光）を介して感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に露光させることによって、そこに静電潜像を形成する。

さらに、イエロー，シアン，マゼンタ，ブラックといった４色の現像剤（以下、「トナー」という。）をそれぞれ収納した現像装置１４ａ〜１４ｄによって上述の静電潜像をトナー像（現像像）として顕像化する。顕像化されたトナー像を、中間転写体である中間転写ベルト（ベルト体）３１の画像転写領域Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄにおいて転写（一次転写）する。

感光ドラム１１ａ〜１１ｄが回転して、画像転写領域Ｔａ〜Ｔｄを通過した下流で、クリーニング装置１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄにより、中間転写ベルト３１に転写されずに感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に残されたトナーを掻き落としてドラム表面の清掃を行う。以上に示したプロセスにより、各トナーによる画像形成が順次行われる。

給紙部２０は、転写材Ｐを収納するためのカセット２１ａ，２１ｂ、手差しトレイ２７、カセット２１ａ，２１ｂ内又は手差しトレイ２７から転写材Ｐを１枚ずつ送り出すためのピックアップローラ２２ａ，２２ｂ，２６、各ピックアップローラ２２ａ，２２ｂ，２６から送り出された転写材Ｐをレジストローラ２５ａ，２５ｂまで搬送するための複数の給搬送ローラ対２３及び給紙ガイド２４、画像形成部１０の画像形成タイミングに合わせて転写材Ｐを二次転写領域Ｔｅへ送り出すためのレジストローラ２５ａ，２５ｂを備えている。

また、中間転写部（中間転写ユニット）３０は中間転写体としての中間転写ベルト３１を有しており、この中間転写ベルト３１は、これに駆動力を伝達する駆動ローラ３２と、レジマーク検出センサ６０，６１に対向して設けられたバックアップローラ６２と、ばねの付勢力によって中間転写ベルト３１に適度な張力を与えるテンションローラ３３と、中間転写ベルト３１を挟んで二次転写領域Ｔｅに対向する二次転写内ローラ３４とに巻回されている。中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３２の矢印方向の回転によって矢印Ｂ方向に回転駆動される。なお、中間転写ベルト３１の材質としては例えばＰＩ（ポリイミド）やＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）等が選定される。

上述の駆動ローラ３２とバックアップローラ６２との間には一次転写平面Ａが形成される。駆動ローラ３２は金属ローラの表面に数ｍｍ厚のゴム（ウレタン又はクロロプレン）をコーティングして中間転写ベルト３１とのスリップが防がれている。なお、この駆動ローラ３２はパルスモータ（不図示）によって回転駆動される。

後述する加圧機構によって付勢されるテンションローラ３３は、同じく後述するステアリング機構によりアライメントが調整可能になっており、中間転写ベルト３１の蛇行を補正することができる。

各感光ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３１が対向する一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄには、中間転写ベルト３１の裏面側に一次転写装置（一次転写ブレード）３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが配置されている。そして、二次転写内ローラ３４に対向して二次転写装置（二次転写ローラ）３６が配置されて二次転写領域Ｔｅが形成されている。

また、中間転写ベルト３１上の二次転写領域Ｔｅの下流側には中間転写ベルト３１の画像形成面をクリーニングするためのベルトクリーナ５０が配されている。このベルトクリーナ５０は、クリーナブレード５１と廃トナーを収納する廃トナーボックス５２とを有している。なお、クリーナブレード５１の材質としてはポリウレタンゴム等が用いられる。

定着部４０には、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備えた定着ローラ４１ａとこの定着ローラ４１ａに加圧される加圧ローラ４１ｂ（この加圧ローラ４１ｂにも熱源を備える場合もある）とを有する定着装置４１、これらローラ対のニップ部へ転写材Ｐを導くためのガイド４３、ローラ対から排出されてきた転写材Ｐをさらに画像形成装置本体外部の排紙トレイ４８上に排出するための内排紙ローラ４４、外排紙ローラ４５、等が設けられている。

また、前記制御ユニット７０は、上述の各ユニット内の機構の動作を制御するための制御基板やモータドライブ基板（何れも不図示）等で構成されている。

次に、上述構成の画像形成装置の動作について説明する。

画像形成動作開始信号が発せられると、まず、ピックアップローラ２２ａによってカセット２１ａから記録材Ｐが１枚ずつ送り出される。そして、給搬送ローラ対２３によって記録材Ｐが給紙ガイド２４の間を案内されてレジストローラ２５ａ，２５ｂまで搬送される。このとき、レジストローラ２５ａ，２５ｂは停止しており、記録材Ｐの先端はニップ部に突き当たる。その後、画像形成部１０が画像の形成を開始するタイミングに合わせてレジストローラ２５ａ，２５ｂは回転を開始する。このレジストローラ２５ａ，２５ｂの回転時期は、記録材Ｐと、画像形成部１０から中間転写ベルト３１上に一次転写されたトナー像とが二次転写領域Ｔｅにおいて一致するようにそのタイミングが設定されている。

一方、画像形成部１０では、画像形成動作開始信号が発せられると、前述したプロセスを経て中間転写ベルト３１の回転方向において最も上流側にある感光ドラム１１ｄ上に形成されたトナー像が、高電圧が印加された一次転写装置３５ｄによって、一次転写領域Ｔｄにおいて中間転写ベルト３１に一次転写される。そして、中間転写ベルト３１上に一次転写されたトナー像は次の一次転写領域Ｔｃまで搬送され、そこでは画像形成部１０間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、既に転写されているトナー像の上にレジストを合わせて次のトナー像が転写されることになる。以下も同様の工程が繰り返され、４色のトナー像が中間転写ベルト３１上に一次転写される。

その後、記録材Ｐが二次転写領域Ｔｅに進入して中間転写ベルト３１に接触すると、この記録材Ｐの通過タイミングに合わせて二次転写装置３６に高電圧を印加する。そして、前述したプロセスによって中間転写ベルト３１上に形成された４色のトナー像が記録材Ｐの表面に一括で二次転写される。トナー像が転写された記録材Ｐは搬送ガイド４３によって定着部４０の定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂとの間のニップ部まで正確に案内される。そして、定着ローラ４１ａ、加圧ローラ４１ｂの熱及びニップの圧力によってトナー像が記録材Ｐの表面に定着される。トナー像が定着された記録材Ｐは内排紙ローラ４４と外排紙ローラ４５とによって搬送されて画像形成装置本体外部に排出される。これにより１枚の記録材Ｐに対する画像形成が終了する。

次に、本実施の形態の特徴的な構成について述べる。

図２は、テンションローラ３３をステアリングするための複数の部材からなる構成（ステアリング機構）及びテンションを解除するための複数の部材からなる構成（解除機構）を説明するための斜視図である。また図３は正面図である。さらに図４は前側部分の詳細を示した上視図（上面図）、図５は後側部分の詳細を示した上視図（上面図）である。

これらの図に示すように、テンションローラ３３は軸受ホルダ（スライド部材）１１５，１２５によって回転自在に支持されている。また軸受ホルダ１１５，１２５はそれぞれスライドレール１１６，１２６の可動側に固定されている。さらにスライドレール１１６，１２６の可動側の同じ面には、スライダ１１３，１２３が固定されている。一方、スライドレール１１６の固定側はステアリングアーム（支持部材）１０１に固定され、またスライドレール１２６の固定側は中間転写ベルトユニットの筐体をなす後側板（後フレーム）１３２に固定されている。また、スライダ１１３はステアリングアーム１０１にかけられたバネ（付勢部材）１１４によって矢印Ｇ方向に付勢され、スライダ１２３は後側板１３２にかけられたバネ１２４によって矢印Ｇの方向に付勢されている。したがって、スライダ１１３はステアリングアーム１０１上を、スライダ１２３は後側板１３２上をそれぞれスライドし、この結果、テンションローラ３３が矢印Ｇ方向に付勢され、中間転写ベルト３１にテンションを与えている。

一方、ステアリングアーム１０１は揺動軸１１２を中心に揺動可能に軸支されている。ステアリングアーム１０１上には、揺動軸１１２に対してテンションローラ３３とは反対側に、フォロワー１０２がフォロワー軸１０７に軸支されている。また、フォロワー１０２に当接するようにカム１０３が設けられ、カム１０３はステアリングモータ（駆動手段）１０４によって回転可能に構成されている。ここで、カム１０３が図３中の矢印Ａ方向に回動すると、ステアリングアーム１０１のフォロワー１０２側は揺動軸１１２を中心に矢印Ｃ方向に回動し、この結果テンションローラ３３側が矢印Ｅ方向に回動して、そのアライメントが変更される。これとは逆に、カム１０３が矢印Ｂ方向に回動すると、ステアリングアーム１０１のフォロワー１０２側は揺動軸１１２を中心に矢印Ｄ方向に回動し、この結果テンションローラ３３側が矢印Ｆ方向に回動して、そのアライメントが変更される。

なお、テンションローラ３３のアライメントが矢印Ｅ方向に変移すると中間転写ベルト３１は奧側に移動し、矢印Ｆ方向に変移すると中間転写ベルト３１は手前側に移動する。

また、ステアリングアーム１０１に設けられたガイド穴１６１は、ガイドピン１６２に沿って揺動するように構成されていて、ステアリングアーム１０１がより滑らかに揺動するようになっている。さらに、ステアリングアーム１０１のフック１６３にバネ（不図示）を設けて、矢印Ｃ方向に付勢しておくとよいが、後述する理由により、このバネは省略することが可能である。

一方、ステアリングモータ１０４のカム１０３が設けられている側とは反対側の出力軸上には、ホームポジションフラッグ１０５が設けられており、この位相をホームポジションセンサ１０６で検知することにより、カム１０３の位相を検出することが可能となっている。

次にベルト寄り補正の構成について説明する。

バックアップローラ６２とテンションローラ３３の間には、図９に示す揺動軸１４３を中心に揺動可能なセンサアーム１４２と変位センサ１４１とからなるベルトエッジセンサ（エッジ検知手段）１４０が設けられている。なお、図９は、ベルトエッジセンサ１４０を、図１中の右方から見た図である。センサアーム１４２の一端には中間転写ベルト３１のエッジ部が当接し、反対側の端部には、所定の間隔をあけて変位センサ１４１が配置されている。エッジ部の当接位置が変動すると、センサアーム１４２が揺動し、変位センサ１４１との距離ｄが変動する。また、変位センサ１４１は、距離ｄに応じて所定の電圧を出力するようになっている。さらに、センサアーム１４２は、バネ（不図示）によって図９中の反時計回りに付勢されている。

図７（ａ）は、中間転写ベルト３１のエッジ部の位置変移量と、ベルトエッジセンサ１４０の出力電圧との関係を示したものである。

いま、エッジ部が称呼の位置Ｘ０から手前側へ変移してＸ１へ動いた場合を考えると、センサアーム１４２と変位センサ１４１との距離ｄが変動し、ベルトエッジセンサ１４０からは電圧Ｖ１が出力される。

図８に示した制御装置１５０では、この出力電圧の情報をもとにステアリングモータ１０４の駆動パルス数が決定される。

図７（ｂ）は、ベルトエッジセンサ１４０の出力電圧と、ステアリングモータ１０４の駆動パルス数との関係を示したものである。

ベルトエッジセンサ１４０から電圧Ｖ１が出力されたとき、制御装置１５０では、ステアリングモータ１０４の駆動パルス数としてＰ１を決定する。この駆動パルス信号Ｐ１は、ステアリングモータ１０４に送られ、ステアリングモータ１０４はパルス数Ｐ１だけ図３中の矢印Ａ方向に回転する。これに伴い、ステアリングモータ１０４の出力軸先端部に設けられたカム１０３も矢印Ａ方向に回動し、その結果としてテンションローラ３３の前側のアライメントが矢印Ｅ方向に変移して、中間転写ベルト３１は奧側の方向に移動する。これにより、中間転写ベルト３１は、称呼の位置Ｘ０に戻される。

次に、テンションの解除機構について説明する。

揺動軸１１２は、前側板（前フレーム）１３１と後側板（後フレーム）１３２との間に回動可能に軸支されていて、前側板１３１の外側にステアリングアーム１０１を揺動可能に支持している。揺動軸１１２の前側端部には解除カム（カム部材、解除部材）１１１が固定され、奧側端部には解除カム１２１が固定されていて、解除カム１１１に設けられたレバー１１１ｃを回すことによって、一体的に回動可能に構成されている。

図９及び図１０は、解除カム１１１の動作を説明する断面図であって、図９は加圧状態を、図１０は解除状態を示している。

図１０の解除状態において、解除カム１１１の上死点１１１ａがスライダ１１３のフォロワー面１１３ａに突き当たっており、バネ１１４に抗してスライダ１１３を矢印Ｈの方向に寄せている。この結果、軸受ホルダ１１５は矢印Ｈの方向に移動し、中間転写ベルト３１のテンションが解除されている。このとき、奧側の解除カム１２１も揺動軸１１２によって連動して回動しており、解除カム１１１と同様に動作する。

定期交換等により中間転写ベルト３１を取り外す際には、上述した位置まで解除カム１１１を回動させてテンションを解除し、軸方向に中間転写ベルト３１をスライドさせて、ユニットから抜き去る。ここで、前側板１３１は、その投影面積が中間転写ベルト３１の断面積よりも小さく構成されており、中間転写ベルト３１を手前側に抜き去ることができるようになっている。

一方、解除カム１１１を時計回りに回転させると、スライダ１１３のフォロワー面１１３ａに突き当たる位相は上死点１１１ａから下死点１１１ｂへと徐々に移行していく。これに従い、スライダ１１３はバネ１１４に引っ張られて矢印Ｇの方向に移動し、中間転写ベルト３１に対し徐々にテンションが与えられていく。そして、下死点１１１ｂの位相に到達したときに所望のテンションが与えられ、図９に示した加圧状態に至り、前述した画像形成動作に供されるようになる。ここで実際には、中間転写ベルト３１の長さによりテンションローラ３３の矢印Ｇ方向への移動量が規制され、下死点１１１ｂはフォロワー面１１３ａには突き当たらずにクリアランスＷを有した状態でテンションが与えられるようになる。

また、この加圧状態においては、図１１に示すように、後側の解除カム１２１の弾性部分１２１ｃが、後側板１３２に固定されたストッパピン１３４に係合しており、その回動が規制されている。したがって、解除カム１１１，１２１ともに自由に回動することはできず、前述のクリアランスＷが確実に確保されている。ここで、ストッパピン１３４に対しては、解除カム１２１を回動させることにより、適度のクリック感をもって係合・非係合の状態を変更することが可能となっている。

ところで、図３に示すように、テンションローラ３３には、中間転写ベルト３１に与えられた張力の反力として反力Ｔが生じている。この反力Ｔの分力による回転モーメントＭが、揺動軸１１２に対して時計回りに生じるように、揺動軸１１２が配置されている。すなわち、反力Ｔは、テンションローラ３３に掛け回された中間転写ベルト３１によって投影される線分の２等分線上に発生し、揺動軸１１２は、この２等分線よりも図中の上方に配置されている。したがって、回転モーメントＭによってステアリングアーム１０１は矢印Ｅ方向に付勢され、この結果フォロワー１０２が矢印Ｃ方向に付勢されることなり、カム１０３に確実に当接させられる。このことにより、ベルト寄りの補正を目的として駆動されるカム１０３の動作が、フォロワー１０２に確実に伝達され、より安定した高精度の補正制御が実現させられる。

ここで、揺動軸１１２を上述の２等分線の近傍に配置すれば、回転モーメントＭは小さくて済み、ステアリングモータ１０４に必要とする負荷を低減することが可能である。

さらに、メンテナンス中に中間転写ベルト３１が取り外されているときには、反力Ｔが生じないため回転モーメントＭが発生しないが、テンションローラ３３の自重によって回転モーメントＭと同じ向きの回転モーメントが発生し、前述と同様にしてフォロワー１０２とカム１０３が当接されるので、ステアリングアーム１０１の動きが安定し、様々なメンテナンス作業を容易に効率よく実施することができる。

上述した実施の形態においては、中間転写ベルトを例にとって説明したが、感光体ベルトや転写ベルト、定着ベルト等のベルト体においても同様の構成を適用することが可能であり、この場合も同様の効果を奏することができる。

また、ステアリングアームを揺動させてベルト寄りをコントロールする方式ではなく、ベルトエッジに設けたリブ状ガイド部材によってベルト寄りを規制する方式にあっては、ベルト体を懸架するローラのアライメントを所定の範囲内に調整する必要がある。このような形態にあっても、揺動軸を中心に回動するアライメント調整板を設け、このアライメント調整板に対してスライド可能なテンションローラを配置し、さらに揺動軸を中心にテンションローラの圧解除機構を設けた構成により、本発明を適用することができる。

以下に、本発明に作用・効果をまとめて記す。

本発明によると、解除部材は、支持部材を揺動可能に支持する揺動軸を中心として回動するため、解除部材と支持部材との回動中となる揺動軸を共通とすることができるので、部品点数が少なく低コストで構成できるとともに、解除機構が支持部材の動作を阻害しないため、支持部材の揺動動作によるアライメント調整を滑らかに実施することができる。

また、解除カムを、揺動軸を中心に回動させるという単純な動作でテンションローラをスライドさせることができ、安定した加圧及び解除動作が保証される。

また、解除手段は揺動軸を中心に回動するため、解除部材と支持部材の回動中心軸を共通にでき部品点数が少なく低コストで構成できる。また、解除部材が支持部材の動作を阻害しないため、ベルトのエッジ位置を検出しベルト寄りの補正を行う制御を実施する際に、揺動によるステアリング動作を滑らかに実施することができ、安定した補正制御を確実に実施できる。

また、テンションローラによる張力の加圧及び解除を軸方向前側と後側の両端で行うことができ、より安定した加圧及び解除動作が保証される。さらには２つの解除カムが揺動軸で連結されるため、前側と後側のいずれか一方の解除カムを動作させればこれらを一括して動作させることが可能である。

また、解除カムの下死点がスライド部材に当接する位相にてテンションローラによる張力が与えられ、このときに解除カムの回動か規制されるので、画像形成中に解除カムが回動してしまうおそれがなく、解除カムが支持部材の動作を阻害せず、揺動によるステアリング動作を滑らかに実施することができ、安定した補正制御を確実に実施できる。

また、テンションローラによる張力が与えられ画像形成に供されている間、解除カムとスライド部材は接触していないため、解除カムが揺動部材の動作を阻害せず、揺動によるステアリング動作を滑らかに実施することができ、安定した補正制御を確実に実施できる。

また、揺動軸を中心に揺動する支持部材をモータ等のアクチュエータにより揺動させることによってテンションローラのアライメントを変更し、ベルト寄りの補正を連続的に動作させることが可能となる。

また、支持部材に設けたカムフォロアを偏心カムで駆動することにより、確実に支持部材の揺動動作を実施でき、ベルト寄りの補正を安定して行うことができる。

また、前フレームに対して、駆動手段とは反対側に解除カムの固定部材を配置することにより、設計上のスペースを充分に確保でき、解除部材と支持部材の動作を確実に分離できるため、ベルト寄りの補正を安定して行うことができる。

また、テンションローラがベルト体に与える張力の反力により生じる揺動軸まわりの回転モーメントが、支持部材の駆動手段、例えば前述の偏心カムとカムフォロアが突き当たる方向に発生し、安定した駆動伝達が実現され、ベルト寄りの補正を安定して行うことができる。また、中立方向の近傍に揺動軸を配置するので発生する回転モーメントは大きくなく、偏心カムを駆動するために必要なトルクも小さくて済み、小型で安価なモータを用いることができ、消費電力も少ない。さらには、ベルト体を外している状態で張力の反力が発生しない状況であっても、テンションローラの自重により、同じく、偏心カムとカムフォロアとが突き当たる方向に回転モーメントが発生するので、支持部材が安定し、ベルト体の交換等の作業性が向上する。

本発明を適用することができる、中間転写ベルトを使用した画像形成装置の概略構成を示す正面縦断面図である。 ステアリング機構及び解除機構の構成を示す斜視図である。 ステアリング機構及び解除機構の構成を示す正面図である。 ステアリング機構及び解除機構の前側の構成を示す上面図である。 ステアリング機構及び解除機構の後側の構成を示す上面図である。 エッジセンサを説明する図である。 （ａ）はベルト位置変移量とエッジセンサの出力電圧との関係を説明する図である。（ｂ）はエッジセンサの出力電圧とモータ駆動パルス数との関係を示す図である。 制御手段を説明する図である。 テンションローラによる中間転写ベルトの加圧状態を説明する図である。 テンションローラによる中間転写ベルトの加圧解除状態を説明する図である。 テンションローラによる中間転写ベルトの加圧状態を説明する図である。

符号の説明

３１ 中間転写ベルト（ベルト体）
３３ テンションローラ
１０１ ステアリングアーム（支持部材）
１０４ ステアリングモータ（駆動手段）
１１１,１２１
解除カム（カム部材、解除部材）
１１２ 揺動軸
１１４，１２４
バネ（付勢部材）
１１５，１２５
軸受ホルダ（スライド部材）
１３１ 前側板（前フレーム）
１３２ 後側板（後フレーム）
１３４ ストッパピン（固定部材）
１４０ ベルトエッジセンサ（エッジ検知手段）
１５０ 制御手段（補正手段）

Claims (10)

1. 複数のローラ間に張設された無端状のベルト体を有する画像形成装置において、
   前記複数のローラの１つとして前記ベルト体に張力を付与するテンションローラと、
   前記テンションローラを回転自在に支持するスライド部材と、
   前記スライド部材をスライド可能に支持する支持部材と、
   前記スライド部材を付勢して前記テンションローラにより前記ベルト体に張力を付与する付勢部材と、
   前記支持部材を揺動可能に支持する揺動軸と、
   前記テンションローラによる前記ベルト体に対する張力を解除する解除部材、とを備え、
   前記解除部材は、前記揺動軸を中心に回動可能に構成されている、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記解除部材は、前記スライド部材に対して接離可能なカム部材であり、前記カム部材が前記スライド部材に当接することで、前記張力を解除する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記スライド部材及び前記カム部材が、画像形成装置本体の前フレーム側と後フレーム側とにそれぞれ１個ずつ配設され、前記前フレーム側に配設された前記カム部材と前記後フレーム側に配設された前記カム部材とが、前記揺動軸によって一体的に連結されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記カム部材は、上死点が前記スライド部材に当接する位相にてテンションを解除するとともに、下死点が前記スライド部材に当接する位相にて固定される固定部材を有している、
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記カム部材は、前記スライド部材を介して前記テンションローラが前記ベルト体を張設しているときには、前記スライド部材から離間されている、
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
6. 前記ベルト体のエッジ位置を検知するエッジ検知手段と、
   前記エッジ検知手段の出力に基づいて前記ベルト体のエッジ位置を補正する補正手段と、を備える、
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 制御手段からの信号により、前記支持部材を揺動させる駆動手段を有する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記駆動手段は、回動可能な偏心カムと、前記支持部材に設けられたカムフォロアとを有する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記固定部材は、前記前フレームに対して前記駆動手段とは反対側に配置されている、
   ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記揺動軸は、前記ベルト体のうちの前記テンションローラの上流側部分と下流側部分とがなす角度の２等分線上近傍でかつその前記２等分線の上方に配置されている、
    ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
    

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