JP2005343577A - ベルト搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 従動ローラがベルトの寄り方向とは逆方向に移動することで安定した搬送を行うことができず、ベルトの寄りを防止するための構成が複雑である。
【解決手段】 駆動ローラ１０２と従動ローラ１０３の間に架け渡されて周回移動が可能な搬送ベルト１０１を備え、搬送ベルト１０１のビード１０５と駆動ローラ１０２の端部又は溝とによって搬送ベルト１０１のローラ軸方向位置を規制するようにし、従動ローラ１０３は搬送ベルト１０１が周回移動しているときに、従動ローラのスラスト方向に移動可能であって、従動ローラ１０３の移動可能量は搬送ベルト１０１のビード１０５と従動ローラ１０３とのクリアランス以下となっている。
【選択図】 図６

Description

本発明はベルト搬送装置及び画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ等の各種画像形成装置として用いられるインクジェット記録装置は、液体である記録液（例えばインク）を微細なノズルから吐出させる液滴吐出ヘッドを搭載して、搬送される被記録媒体（用紙、記録紙、転写紙、記録媒体などとも称される。）に画像を形成（記録）するものである。

このようなインクジェット記録装置においては、高画質化のためにはインク滴の用紙に対する着弾位置精度を高める必要があることから、例えば特許文献１、２、３に開示されているように、被記録媒体を搬送する搬送装置として搬送ベルトを備えたベルト搬送装置を使用し、搬送ベルト表面を一様に帯電させ、被記録媒体を静電力による吸着力で吸着して、記録ヘッドと被記録媒体との距離を一定に保ち、かつ、被記録媒体の送りを正確に制御して用紙の位置ずれを防止し、かつ被記録媒体の浮きを防止して被記録媒体と記録ヘッドとの当たりによるジャムや汚れを防止するようにしたものが知られている。
特開平４−２０１４６９号公報 特開平９−２５４４６０号公報 特開２０００−２５２４９号公報

このようなベルト搬送装置は、上記特許文献にも記載されているように、通常、駆動ローラとテンションローラを含む１又は複数の従動ローラとの間に無端状の搬送ベルトを架け渡し、搬送ベルトを周回移動させることによって被記録媒体を搬送するように構成される。

ところで、少なくとも２本のローラにシーム有り又はシームレスの搬送ベルトを架け渡した場合、搬送ベルトのスラスト方向での寄りが生じると、被記録媒体の搬送が不安定になり、特にインクジェット記録装置のような画像形成装置に適用した場合には液滴の着弾位置のバラツキが生じ易くなり、安定して高品質の画像を形成することができなくなる。

そこで、従来、一般に、上述したように少なくとも２本以上のローラによってシーム有り又はシームレスの搬送ベルトを支持搬送する機構においては、搬送ベルトのスラスト方向の位置を規制するために、搬送ベルトの内周にはベルトの寄り及びその位置を規制するビードが設けられ、スラスト方向に位置の決まるローラ、例えば駆動ローラを寄りの基準ローラとし、駆動ローラに搬送ベルトのビードと接触する端面又は溝を設けて、搬送ベルトのビードと駆動ローラの端部又は溝とによって搬送ベルトのローラ軸方向位置を規制するようにしている。

また、このような搬送ベルトの寄りなどによる蛇行を規制する構成としては、例えば特許文献４に開示されているように蛇行を検出して従動ローラの軸方向両端部に対して選択的に制動を与えるようにしたもの、特許文献５に開示されているように蛇行を検出して制御モードを変更するようにしたものもある。
特開平０７−１５７１２９号公報 特開平１０−２３１０４１号公報

さらに、特許文献６に開示されているように、搬送ベルトを構成する縦糸と横糸の撚り方で片寄り力を相殺するように構成したものもある。
特許第３１１９７６１号公報

しかしながら、まず、上述したように搬送ベルトのビードと駆動ローラの端部又は溝とによって搬送ベルトのローラ軸方向位置を規制するようにしたものにあっては、構成が簡単であるものの、搬送ベルトの寄り力が大きいと、搬送ベルトの寄り方向の基準となるローラのビードとの干渉部分で大きな受け力が発生し、ビードのせり上がり、乗り上げ、ビードの剥離等が発生するという課題がある。

また、搬送ベルトの寄り力を発生させる因子として、２つのローラ間のねじれ度合いがあるが、この２つのローラ間のねじれに起因するベルトの寄りに対応することができないという課題もある。

つまり、駆動ローラは、一般的に搬送ベルトとの摩擦係数を高く設定しているのに対し、従動ローラは駆動ローラほど摩擦力を確保する必要はない。ここで、２軸以上で搬送ベルトを張っている場合、駆動ローラのベルト搬送方向直前に配置される従動ローラがベルトの寄りに対する舵取りの機能を有するローラとなる。多くの場合、ベルトが寄ると、この従動ローラはベルトの寄り方向とは逆方向に移動することが実験的にも明らかになっている。この現象は、駆動ローラに対しその直前の従動ローラがねじれて配置されている場合に起こる。上述した構成だけでは、このような現象に対応することができない。

また、上述した特許文献４、５に記載のものあってはベルトの寄りを検出する検出手段及び検出結果に基づく制御、駆動手段が必要になって構成が複雑になる。さらに、特許文献６に記載のものにあっては搬送ベルト自体の構成が制限を受けることになる。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、安定した搬送を行うことができるベルト搬送装置及びこのベルト搬送装置を備えて安定して高画質画像を形成できる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係るベルト搬送装置は、搬送ベルトのビードと駆動ローラの端部又は溝とによって搬送ベルトのローラ軸方向位置を規制するようにしたベルト搬送装置において、駆動ローラのベルト搬送方向直上流側の従動ローラは、搬送ベルトが周回移動しているときに従動ローラのスラスト方向に移動可能に設けられ、この従動ローラのスラスト方向の移動可能量は搬送ベルトのビードと従動ローラとのクリアランス以下である構成としたものである。

ここで、従動ローラを回動自在に支持するローラ支持部材が、従動ローラの寄る量又は寄る力に応じて駆動ローラの軸と従動ローラの軸とのねじれを減ずる方向に移動可能に設けられていることが好ましい。この場合、ローラ支持部材に対して従動ローラの寄る力が直接又は間接的に伝達される構成であることが好ましい。

また、ローラ支持部材を移動可能に保持する保持部材を有し、ローラ支持部材及び保持部材には、従動ローラの軸方向に対して非平行でかつ相互に平行な傾斜面が形成され、ローラ支持部材は、従動ローラの軸方向に移動するときに保持部材の傾斜面に沿って従動ローラの軸方向と直交する方向にも移動可能であることが好ましい。

この場合、ローラ支持部材を保持部材の傾斜面側に付勢する付勢手段を備えていることが好ましい。

さらに、ローラ支持部材には前記傾斜面に対向する反対側の面にも傾斜面が形成されている構成とすることができる。この場合、従動ローラの軸にはローラ支持部材の外側に、従動ローラがローラ支持部材から離反する方向に移動するときにローラ支持部材に当接する当接部材が設けられていることが好ましい。

本発明に係る画像形成装置は、被記録媒体を搬送するベルト搬送装置として本発明に係るベルト搬送装置を備えたものである。

本発明に係るベルト搬送装置によれば、駆動ローラのベルト搬送方向直上流側の従動ローラは、搬送ベルトが周回移動しているときに、従動ローラのスラスト方向に移動可能であって、この従動ローラの移動可能量は搬送ベルトのビードと従動ローラとのクリアランス以下である構成としたので、駆動ローラとの間で舵取り機能を有する従動ローラが搬送ベルトに対してスラスト方向にビードの規制を受けることなく動けるようになり、安定した搬送を行うことができる。

本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係るベルト搬送装置によって被記録媒体を搬送するので、安定して被記録媒体を搬送することができて、安定して高品質画像を形成することができる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る画像形成装置の一例について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の全体構成を説明する側面説明図、図２は同じく要部平面説明図である。

この画像形成装置は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド１とガイドレール２とでキャリッジ３を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ４で駆動プーリ６ａと従動プーリ６ｂ間に架け渡したタイミングベルト５を介して図２で矢示方向（主走査方向）に移動走査する。なお、キャリッジ３とガイドロッド１との間にはガイドブッシュ（軸受け）３ａ、３ａをそれぞれ介在させている。

このキャリッジ３には、例えば、ブラック（Ｂｋ）インク滴を吐出する吐出口列を有するブラック用の記録ヘッド７Ａと、シアン（Ｃ）インク滴を吐出する吐出口列、マゼンタ（Ｍ）インク滴を吐出する吐出口列及びイエロー（Ｙ）インク滴を吐出する吐出口列とを備えた液滴吐出ヘッドからなるカラー用の記録ヘッド７Ｂとを、吐出口列が主走査方向と交叉する方向に配置されるように、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。

記録ヘッド７Ａ、７Ｂを構成する液滴吐出ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどのインク（記録液）を吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できる。なお、各色毎に記録ヘッドを個別的に備えることもできるし、また、使用する色は上記に限定されるものでもない。更に、ブラック及びシアン用の記録ヘッドとマゼンタ及びイエロー用の記録ヘッドの２ヘッド構成なども採用することができる。

キャリッジ３には、記録ヘッド７Ａ、７Ｂに各色のインクを供給するための各色のサブタンク８を搭載している。このサブタンク８にはインク供給チューブ９を介して図示しないメインタンク（インクカートリッジ）からインクが補充供給される。

一方、給紙カセット１０などの用紙積載部（圧板）１１上に積載した用紙１２を給紙するための給紙部として、用紙積載部１１から用紙１２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙ローラ）１３及び給紙ローラ１３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド１４を備え、この分離パッド１４は給紙ローラ１３側に付勢されている。

そして、この給紙部から給紙された被記録媒体（用紙）１２を記録ヘッド７の下方側で搬送するための搬送部として、用紙１２を静電力で吸着して搬送するための搬送ベルト２１と、給紙部からガイド１５を介して送られる用紙１２を搬送ベルト２１との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ２２と、略鉛直上方に送られる用紙１２を略９０°方向転換させて搬送ベルト２１上に倣わせるための搬送ガイド２３と、押さえ部材２４で搬送ベルト２１側に付勢された先端加圧コロ２５とを備えている。また、搬送ベルト２１表面を帯電させるための帯電手段を構成する帯電ローラ２６を備えている。

ここで、搬送ベルト２１は、無端状ベルト（成型上において無端状ベルトでも、両端をつなぐことで無端状としたベルトでも良い。）であり、駆動ローラである搬送ローラ２７と従動ローラであるテンションローラ２８との間に掛け渡されて、副走査モータ３１からタイミングベルト３２及びタイミングローラ３３を介して搬送ローラ２７が回転されることで、図２のベルト搬送方向（副走査方向）に周回移動するように構成している。なお、搬送ベルト２１の裏面側には記録ヘッド７による画像形成領域に対応してガイド部材２９を配置している。

帯電ローラ２６は、搬送ベルト２１の表層をなす絶縁層（複層構造のベルトの場合）に接触し、搬送ベルト２１の回動に従動して回転するように配置され、軸の両端に加圧力をかけている。

また、図２に示すように、搬送ローラ２７の軸には、スリット円板３４を取り付け、このスリット円板３４のスリットを検知するセンサ３５を設けて、これらのスリット円板３４及びセンサ３５によってエンコーダ３６を構成している。

また、キャリッジ３の前方側には、図１に示すように、スリットを形成したエンコーダスケール４２を設け、キャリッジ３の前面側にはエンコーダスケール４２のスリットを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ４３を設け、これらによって、キャリッジ３の主走査方向位置を検知するためのエンコーダ４４を構成している。

さらに、記録ヘッド７Ａ、７Ｂで記録された用紙１２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト２１から用紙１２を分離するための分離爪５１と、排紙ローラ５２及び排紙コロ５３と、排紙される用紙１２をストックする排紙トレイ５４とを備えている。

また、背部には両面給紙ユニット６１が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット６１は搬送ベルト２１の逆方向回転で戻される用紙１２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ２２と搬送ベルト２１との間に給紙する。

さらに、キャリッジ３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド７Ａ、７Ｂのノズルの状態を維持し、回復するための維持回復装置７１を配置している。この維持回復装置７１は、２個の記録ヘッド７Ａ、７Ｂのノズル面をキャピングするための１つの吸引及び保湿用キャップ７２ａと、保湿用キャップ７２ｂ）と、記録ヘッド７Ａ、７Ｂのノズル面をワイピングするためのワイパーブレード７４と、空吐出を行うための空吐出受け７５などを備えている。

このように構成した画像形成装置においては、給紙部から用紙１２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙１２はガイド１５で案内され、搬送ベルト２１とカウンタローラ２２との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド２３で案内されて先端加圧コロ２５で搬送ベルト２１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

このとき、帯電ローラ２６に対して正極（プラス）出力とマイナス（負極）出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト２１には、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスの電荷が所定の幅で帯状に交互に印加される。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト２１上に用紙１２が給送されると、用紙１２が搬送ベルト２１に静電力で吸着され、搬送ベルト２１の周回移動によって用紙１２が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド７Ａ、７Ｂを駆動することにより、停止している用紙１２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙１２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙１２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙１２を排紙トレイ５４に排紙する。

また、両面印刷の場合には、表面（最初に印刷する面）の記録が終了したときに、搬送ベルト２１を逆回転させることで、記録済みの用紙１２を両面給紙ユニット６１内に送り込み、用紙１２を反転させて（裏面が印刷面となる状態にして）再度カウンタローラ２２と搬送ベルト２１との間に給紙し、タイミング制御を行って、前述したと同様に搬送ベル２１上に搬送して裏面に記録を行った後、排紙トレイ５４に排紙する。

また、印字（記録）待機中にはキャリッジ３は維持回復装置７１側に移動されて、キャップ７２ａ、７２ｂで記録ヘッド７Ａ、７Ｂのノズル面がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、吸引用キャップ７２ａで記録ヘッド７Ａ又は７Ｂをキャッピングした状態でノズルから記録液を吸引し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行う。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド７Ａ、７Ｂの安定した吐出性能を維持する。

そこで、この画像形成装置における本発明に係るベルト搬送装置の詳細について図３ないし図６を参照して説明する。なお、図３は同ベルト搬送装置の概略図、図４は同ベルト搬送装置の概略上面説明図、図５は同ベルト搬送装置の他の例を示す概略上面説明図、図６は同ベルト搬送装置の本発明に係る構成の説明に供する概略上面説明図である。なお、部材等の符号は別の符号を使用する。

このベルト搬送装置は、無端状の搬送ベルト１０１（前記搬送ベルト２１に相当する。）を、駆動ローラ１０２（前記搬送ローラ２７に相当する。）と従動ローラであるテンションローラ１０３（前記テンションローラ２８に相当する。）との間に架け渡している。

この搬送ベルト１０１を周回移動させるために、駆動ローラ１０２のローラ軸１１１の一端部に固定したギヤ１１２に副走査モータ１１３のモータ軸に固定したピニオンギヤ１１４を噛み合わせて、副走査モータ１１３からギヤ列を介して駆動ローラ１０１を回転駆動する構成としている。なお、前述したようにタイミングベルトを用いる構成とすることもできる。

また、テンションローラ１０３は、ローラ軸１１５の両端部がローラ支持部材である従動ローラ軸受１１６によって回動自在に支持され、従動ローラ軸受１１６と固定部でもある構造体（スプリング支持部）１１７との間に介装した加圧スプリング１１８によって、駆動ローラ１０２に対して離間する方向に付勢されることで、搬送ベルト１０１に対して張力を与えている。

そして、搬送ベルト１０１の内周面側の両端部にはベルト１０１の寄り及びその位置を規制するビード１０５、１０５を設けている。ここで、ビード１０５は搬送ベルト１０１内周面に粘着テープや接着剤などによって固定している。搬送ベルト１０１とビード１０５は一体となって回動するため、ビード１０５は搬送ベルト１０１にしなやかに倣う必要がある。そのため、ビード１０５は柔軟性のある材質で構成することが好ましく、例えばウレタン系の材質のものが好ましい。

この場合、図４に示す構成では、駆動ローラ１０２にはビード１０５と接触する端面１０２ａを有し、搬送ベルト１０１のビード１０５と駆動ローラ１０２の端面１０２ａとによって搬送ベルト１０１のローラ軸方向位置を規制するようにしている。

また、図５に示す構成では、駆動ローラ１０２の両端部にビード１０５、１０５が嵌まり込む溝１０６、１０６を形成して、搬送ベルト１０１のビード１０５と駆動ローラ１０２の溝１０６とによって搬送ベルト１０１のローラ軸方向位置を規制するようにしている。なお、この場合には駆動ローラ１０２の一方の端部側にだけ溝１０６を形成することでも搬送ベルト１０１のローラ軸方向位置を規制することができる。

また、上記構成以外にも、３つ以上のローラを用いて搬送ベルト１０１を支持する構成も採用できる。この場合には、本発明で言うところの従動ローラは、搬送ベルト１０１の回転方向であり駆動ローラ１０２の直上流（直前）に配置されたローラを指す。

このベルト搬送装置において、従動ローラ１０３のローラ軸１１５は軸受１１６で軸方向に移動可能に支持して、従動ローラ１０３は、搬送ベルト１０１が周回移動しているときに従動ローラのスラスト方向に移動可能に設けている。

そして、図６に示すように、搬送ベルト１０１に設けたビード１０５と駆動ローラ１０２の端面１０２ａとの間にあるクリアランスＣ５及びＣ６、また、搬送ベルト１０１のビード１０５と従動ローラ１０３の端面１０３ａとの間にあるクリアランスＣ１及びＣ２、従動ローラ１０３のローラ軸１１５のボス部１１５ａ端面と従動ローラ軸受１１６の間にあるクリアランスＣ３及びＣ４の関係が、次に示す関係式（１）、（２）をともに満足するように構成している。

以上のように構成したので、搬送ベルト１０１が寄る現象が発生したとき、従動ローラ１０３は搬送ベルト１０１の寄り方向とは逆向きのスラスト方向に移動する。

図６において、搬送ベルト１０１が矢示Ａ方向に移動したとき、まず、クリアランスＣ５＝０となる。上記の（１）式が満足された状態であれば、従動ローラ１０３は左に動いても、従動ローラ１０３とビード１０５の間には、Ｃ１−Ｃ５−Ｃ１４＞０のクリアランスが確保される。また、逆に、搬送ベルト１０１が矢示Ｂ方向に動く状況でも、従動ローラ１０３とビード１０５の間にはＣ２−Ｃ３−Ｃ６＞０のクリアランスが確保される。

つまり、従動ローラ１０３は搬送ベルト１０１に設けたビード１０５の規制力を受けることなく、従動ローラ軸受１１６と当接する位置まで軸方向に移動することができる。

このように、搬送ベルトのビードと駆動ローラの端部又は溝とによって搬送ベルトのローラ軸方向位置を規制するようにした場合、駆動ローラのベルト搬送方向直上流側の従動ローラは、搬送ベルトが周回移動しているときに、従動ローラのスラスト方向に移動可能に設け、この従動ローラの移動可能量は搬送ベルトのビードと従動ローラとのクリアランス以下（上記の例でクリアランスＣ３以下）である構成とすることによって、舵取りの機能を有する従動ローラが搬送ベルトに対しスラスト方向へ搬送ベルトのビードの規制を受けることなく動けるようになり、従動ローラが駆動ローラに対するねじれの位置関係によって移動することが可能となるので、安定した搬送を行うことができるようになる。

次に、搬送ベルト１０１の寄りについて説明する。本発明の対象となるベルト搬送装置を図７に示す目線１２１で見たときに、図８に示すように、駆動ローラ１０２の軸線Ｐ１と従動ローラ１０３の軸線Ｐ２との間に存在するねじれ１２２（捻れ角度α）が、構成する部品の精度や、構造体の精度や剛性からくるねじれによって生じる。

このようなねじれがある状態で、搬送ベルト１０１を周回移動させる（被記録媒体を搬送する）と、図８に示すように、駆動ローラ１０２による搬送ベルト１０１の搬送力（従動ローラに作用する搬送力）Ｆ１は、従動ローラ１０３と接触する部分においては、従動ローラの回転方向に作用するベルト搬送力の分力Ｆ２と従動ローラのスラスト方向に作用するベルト搬送力の分力Ｆ３に分かれることになる。

つまり、駆動ローラ１０１によって駆動される搬送ベルト１０１は従動ローラ１０３に達したところで、ベルト搬送力Ｆ１を従動ローラ１０３に対して与えようとする。しかし、このとき、従動ローラ１０３は分力Ｆ２の向きと同じ向きに回転しており、従動ローラ１０３と搬送ベルト１０１の間に生じるずれを起こしながら、角度θ１によって、ベルト搬送力Ｆ１は分力Ｆ２と分力Ｆ３に分力する。

このとき、従動ローラ３の回転力は搬送ベルト１０１の搬送力（移動力）から得ている。この分力（ベルト寄り力）Ｆ３が従動ローラ１０３をスラスト方向に移動させる（従動ローラ寄り方向１２６の方向に移動させる。寄り方向１２６の寄り力をＦ６とする。）。また、従動ローラ１０３はそのスラスト方向位置を摩擦力なしに支持されているわけではないので、分力Ｆ３に対する反力（ベルト寄り力）Ｆ４が発生し、この反力（ベルト寄り力）Ｆ４が搬送ベルト１０１をベルト寄り方向１２５の方向に寄らせる（寄り方向１２５の力をＦ５とする。）。

ここで、従動ローラ寄り力Ｆ３と寄り力Ｆ６との間には、搬送ベルト１０１と従動ローラ１０３の間で生じる摩擦係数の効率関係にある。つまり、寄り力＝（摩擦係数）×Ｆ３―（従動ローラ１０３のスラスト方向移動に対する抵抗力）である。また、搬送ベルト１０１の寄り力Ｆ５にも、Ｆ５＝（摩擦係数）×（反力Ｆ４＋従動ローラ１０３のスラスト方向移動に対する抵抗力）の関係が成り立つ。

このようにして、図８に示す状態の場合には、搬送ベルト１０１は図９で矢示Ａ方向に寄り、従動ローラ１０３は矢示Ｂ方向に寄っていくことになる。ここで、ねじれの状態と搬送ベルト１０１及び従動ローラ１０３の移動方向について図１０及び図１１を参照して簡単に説明する。

図１０（ａ）に示すように搬送ベルト１０１の寄り方向が矢示Ａ方向で、従動ローラ１０３の寄り方向が矢示Ｂ方向であるときには、同図（ｂ）に示すように駆動ローラ１０２の軸線Ｐ１に対して従動ローラ１０３は左側端部がねじれ量δ１だけ離間することになるので、同図（ｃ）に示すように従動ローラ１０３の角度を角度修正方向Ｃの方向に修正する。

また、図１１（ａ）に示すように搬送ベルト１０１の寄り方向が矢示Ｂ方向で、従動ローラ１０３の寄り方向が矢示Ａ方向であるときには、同図（ｂ）に示すように駆動ローラ１０２の軸線Ｐ１に対して従動ローラ１０３は右側端部がねじれ量δ２だけ離間することになるので、同図（ｃ）に示すように従動ローラ１０３の角度を角度修正方向Ｄの方向に修正する。

そこで、従動ローラ１０３の寄り方向にあって、この従動ローラ１０３を回動自在に支持するローラ支持部材である軸受１１６（言い換えれば、従動ローラを回転自在に支持する支持位置）を、従動ローラ１０３の寄る量又は寄る力に応じて駆動ローラ１０２の軸と従動ローラ１０３の軸とのねじれを減ずる方向に移動可能に設けることによって、従動ローラ１０３の駆動ローラ１０２に対するねじれをそれぞれ修正することが可能になり、図８における力Ｆ１＝力Ｆ２となり、分力Ｆ３を発生させることなく、搬送ベルト１０１及び従動ローラ１０３の寄りが生じることがなくなる。

つまり、前述した駆動ローラ１０２と従動ローラ１０３のねじれがなくなれば搬送ベルト１０１の寄り及び従動ローラ１０３の動きも収まる。従動ローラ１０３の動く力や量はこのねじれの度合いによって異なる。ねじれが大きいほど従動ローラ１０３の移動速度は速く、小さいほど従動ローラ１０３の移動速度は遅い。また、このねじれの度合いは装置個々によって異なり、ねじれを修正する必要量もそれぞれ異なる。

そこで、従動ローラを回動可能に支持するローラ支持部材が、駆動ローラと従動ローラのねじれによって生じる従動ローラの動作力又は動作量に応じて移動することで、従動ローラの軸を回動自在に支持する支持位置を動かし、またその支持位置を修正する度合いを従動ローラの移動状況に応じて自動的に調節可能とすることによって、装置個々のねじれを適正量修正することができるようになる。

以下、従動ローラ１０３を回転自在に支持するローラ支持部材である軸受１１６を移動可能にする機構（これを「ベルト寄り止め機構」という。）の具体的な形態について説明する。

まず、ベルト寄り止め機構の第１例について図１２を参照して説明する。なお、同図は従動ローラの軸受部分の詳細を説明する断面説明図である。
ここでは、従動ローラ１０３の軸１１５には軸１１５よりも大径で従動ローラ１０３よりも小径のボス部１１５ａを一体に形成し、この従動ローラ１０３の軸１１５をボス部１１５ａより外側で従動ローラを回動自在に支持するローラ支持部材（部位）である軸受１１６によって回転自在に支持している。

そして、この軸受１１６は、保持部材である構造体１１７の下面保持部１３２によって、矢示ＥＦ方向に移動（上昇及び下降）可能に保持している。ここで、軸受１１６の下面には従動ローラの軸方向に対して非平行な傾斜面１３１を形成し、同様に軸受１１６の傾斜面１３１が当接する構造体１１７の下面保持部１３２上面にも従動ローラの軸方向に対して非平行で、傾斜面１３１と平行な傾斜面１３３を形成している。

これにより、軸受１１６は傾斜面１３１が下面保持部（下側凸部）１３２の傾斜面１３３に当接した状態で保持され、軸受１１６は下面保持部１３２に対して従動ローラ１０３の軸線方向に摺動可能で、矢示ＥＦ方向（軸受１１６が従動ローラの軸方向に従動ローラで押し込まれる方向に移動するときには軸受１１６が上昇する方向）に移動可能としている。また、軸受１１６の傾斜面１３１と構造体１１７の傾斜面１３３とは前述したスプリング１１８による付勢力が作用する方向でも摺動自在に当接する。

また、軸受１１６には、従動ローラの軸方向（スラスト方向）での移動範囲を規制するために、構造体１１７の下面支持部１３２及び上側凸部１３４の側面に当接可能なガイドリブ１３５ａ、１３５ｂ、１３６ａ、１３６ｂを両端部に備えている。

なお、軸受１１６に設ける傾斜面１３１は、図１３に示すように、軸方向と直交する方向の両端部に設けたリブ１４０によって形成することもでき、このようにすれば摺動時の摩擦抵抗を低減することができる。

このような構成のベルト寄り止め機構の作用について説明する。駆動ローラ１０２と従動ローラ１０３との間に存する捻れによって搬送ベルト１０１の寄りと従動ローラ１０３の寄りが生じる。例えば、図１２に示すように、従動ローラ１０３が矢示Ｂ方向に寄る場合、前述したように（１）式及び（２）式を満足しているので、従動ローラ１０３はビード１０５の規制を受けることなく、矢示Ｂ方向に移動することになる。

そのため、従動ローラ１０３のボス部１１５ａの端面が軸受１１６と接触して軸受１１６を矢示Ｂ方向に押すことになる。軸受１１６が矢示Ｂ方向に移動するとき、軸受１１６は傾斜面１３１が下面保持部１３２の傾斜面１３３で保持されているために、移動量に応じて上昇する方向の力１３８を受けて、矢示Ｅ方向に上昇することになり、図１２で従動ローラ１０３の左側端部を上方向に移動させて、従動ローラ１０３の左側位置（回動自在な支持点）を変更する。

この軸受１１６の動きは、従動ローラ１０３が図１２で上側に動くにつれてその程度が大きくなり、図１０（ｃ）の状態になるまで、つまり、駆動ローラ１０２の軸線と従動ローラ１０３の軸線が平行になるまで続くことになる。その結果、従動ローラ１０３の寄り及び搬送ベルト１０１の寄りが停止する。

また、従動ローラ１０３の寄り方向が図１１に示すように矢示Ａ方向である場合には図１２では軸受１６が矢示Ｆ方向に下降することになり、従動ローラ１０３の寄り及び搬送ベルト１０１の寄りが停止する。

このように、従動ローラを回動自在に支持する支持位置を移動する構成（支持部材を移動する構成）が、従動ローラを回動自在に支持する部位（支持部材）の下面の一部又は全面が従動ローラの軸方向に対して非平行な傾斜面で構成され、この傾斜面は、従動ローラを回動自在に支持する部位の下面を保持する下面保持部に対して平行であり、従動ローラを回動自在に支持する支持部材が従動ローラの軸方向に移動するときに下面保持部の傾斜に沿って移動可能な構成とすることによって、従動ローラの寄り及び搬送ベルトの寄りを低減することができる。

つまり、駆動ローラと従動ローラの配置が略水平であるベルト搬送装置においては、駆動ローラと従動ローラのねじれを修正するために従動ローラの傾きを変化させるとき、従動ローラの軸端部のどちらか一方または両方を、略垂直方向にその位置を動かせば良いことになる。

このような構成のベルト搬送装置において、上述したように従動ローラのスラスト方向の動きを利用して、従動ローラを回動自在に支持するローラ支持部材である軸受自体の高さを変化させることによって、軸受の高さ位置調整を簡単な構成で自動的に行うことができる。

次に、ベルト寄り防止機構の具体的構成の第２例について図１４及び図１５を参照して説明する。なお、図１４及び図１５は同構成の異なる状態を説明する要部断面説明図である。
この例では、軸受１１６と構造体１１７の傾斜面１３３を有しない上側内壁面との間に、軸受１１６の傾斜面１３１を構造体１１７の下面保持部１３２の傾斜面１３３に押し付ける方向に付勢する付勢手段である圧縮スプリングなどのスプリング部材（弾性部材）１４１を介装している。

このように構成したので、スプリング１４１の付勢力によって軸受１１６の傾斜面１３１が下面保持部１３２の傾斜面１３３に押し付けられているので、図１４に示すように従動ローラ１０３が矢示Ｂ方向に移動して軸受１１６が押し込まれて軸受１１６が力１３８を受けて矢示Ｅ方向に上昇するとき、軸受１１６の傾斜面１３１と下面保持部１３２の傾斜面１３３との間に隙間ができて従動ローラ１０３の適正な修正量が得られなくなることを防止できる。

また、図１５に示すように、従動ローラ１０３が矢示Ａ方向に移動して軸受１１６からボス部１１５ａが離反すると、軸受１１６はスプリング１４１の付勢力１４３で下方に押されるために、軸受１１６も矢示Ａ方向に移動しつつ従動ローラ１０３のねじれ量を図１１（ｃ）のように修正することができる。

つまり、従動ローラを回動自在に支持する支持部材である軸受は、従動ローラの動きに応じて動作可能なように、軸受を保持する保持部材（部位）とある程度のクリアランスの確保が必須であるが、軸受が動くとき、このクリアランス分はガタとして作用し、駆動ローラに対する従動ローラのねじれの補正量が不安定となり、適切なねじれの修正を実現することができないおそれがある。

そこで、軸受を保持部材側（下側）に押し付ける力を付与するように構成することで、軸受の下側に設けた傾斜面と軸受を保持する部位に設けた傾斜面の間に不要なガタを生じさせることなく、適切な位置を規定し、かつ、軸受のスラスト方向の動作による略垂直方向への移動を円滑にするに十分なクリアランスを軸受けの上部に確保することができる。

次に、ベルト寄り防止機構の具体的構成の第３例について図１６ないし図１８を参照して説明する。なお、図１６ないし図１８は同構成の異なる状態を示す要部断面説明図である。
この例では、軸受１１６と構造体１１７の下面保持部１３２の下側との間に、軸受１１６に対して付勢力１４５を与えるとともに、従動ローラ１０３のボス部１１５ａ端面に押し付ける方向の力１４６を与える引っ張りスプリングなどのスプリング部材（弾性部材）１４４を介装している。

このように構成した場合でも、軸受１１６の傾斜面１３１は構造体１１７の下面保持部１３２の傾斜面１３３に付勢力１４５で押し付けられているので、図１７に示すように従動ローラ１０３が矢示Ｂ方向に移動する場合、および、図１８に示すように従動ローラ１０３が矢示Ａ方向に移動する場合でも、押し付け力１４６によって軸受１１６はボス部１１５ａに押し付けられているために従動ローラ１０３の動きに追従して移動する。

次に、ベルト寄り防止機構の具体的構成の第４例について図１９及び図２０を参照して説明する。なお、図１９及び図２０は同構成の異なる状態を示す要部断面説明図である。
この例では、軸受１１６の傾斜面１３１と反対側にも傾斜面１３１と同じ方向の傾きを有する傾斜面１５１を形成し、構造体１１７の上側凸部１５２にも傾斜面１５１に倣う傾斜面１５３を形成している。さらに、従動ローラ１０３の軸１１５には軸受１１６より外側に、従動ローラ１０３が軸受１１６から離反する方向に移動するときに軸受１１６に当接可能な当接部材（例えばＣリング、突起部など）１５５を固定して設けている。

このように構成したので、図１９において、従動ローラ１０３が矢示Ｂ方向に移動するときにはボス部１１５ａが軸受１１６に当接することで、押し付け力１６３を軸受１１６に作用させ、軸受１１６は傾斜面１３１と傾斜面１３３の摺接によって矢示Ｅ方向に上昇する。

その逆に、図２０に示すように、従動ローラ１０３が矢示Ａ方向に移動するときには、従動ローラ１０３の軸１１５に設けた当接部材１５５が軸受１１６を押して押し付け力１６４を作用させるので、軸受１１６は下方への力１６５を得て矢示Ｆ方向に下降しながら矢示Ａ方向に移動して、従動ローラ１０３の軸保持位置を適正な位置へ移動修正する。

つまり、本発明に係るベルト搬送装置のベルト寄り止め機構は、駆動ローラと従動ローラとの間に存在するねじれを補正してベルトの寄りを規制するものである。いったん搬送ベルトの寄りが収まれば、従動ローラ軸を回動自在に支持する軸受はスラスト方向に受ける力がなくので、略垂直方向の移動が止まりその位置から動かない。

ところが、画像形成装置本体が置かれる場所の平面度が変化したり、画像形成装置の移動等による本体構造体にひずみが生じたりした場合、駆動ローラに対する従動ローラのねじれ度合いが悪化する可能性がある。このような変動があった場合、従動ローラは、再び、スラスト方向の移動を開始し該軸受の位置も修正し直す必要が生じる。

このとき、その必要なねじれを修正する方向が、それ以前の修正方向と同じであれば、従動ローラは、軸受をさらにスラスト方向へ押してその位置修正を行うことになる。しかし、修正方向が逆転した場合は、従動ローラは該軸受から遠ざかる方向に移動する。このようなとき、軸受けは、従動ローラの動きに応じて、それまでの軸受の動作方向とは逆向きに動くことになる。

そこで、記従動ローラを回動自在に支持する部位に設けた傾斜面の反対側の面に、従動ローラを回動自在に支持する部位の下面に設けた傾斜面と平行な傾斜面を有することで、軸受けの上面側にも下面に設けた傾斜面と平行な傾斜面で押し付ける作用を持たせて、軸受の逆向きの略垂直方向の動きに、軸受の下側に設けた傾斜面が離反なく追随するようにしている。

また、従動ローラを回動自在に支持する部位を従動ローラの軸方向に見て搬送ベルトを支持する部位の反対側の軸に、従動ローラを回動自在に支持する部位（軸受）からこの従動ローラが離反する方向に移動したときに従動ローラを回動自在に支持する部位（軸受）に当接してその動作力を伝達可能な当接部材を有する。

従動ローラを回動自在に支持する部材（軸受）は、画像形成装置の設置平面度の変化や、何らかの衝撃などによって、駆動ローラと従動ローラのねじれ量が変化し従動ローラの位置が変化することがある。そのとき、従動ローラによってスラスト方向に押さえられていた軸受は、受ける力を失い、従動ローラの変化した移動方向に追随しようとするが、その反応は鈍く、従動ローラの微少な動きには追随しないことがある。

そこで、従動ローラのスラスト方向位置が変化した場合でも、従動ローラが軸受に与える作用点を、軸受を挟んでスラスト方向の両側に持つ（ボス部１１５ａと当接部材１５５を備える）ことで、軸受の動きを従動ローラの動きに追随させることができる。なお、ボス部１１５ａに代えて当接部材１５５と同様な構成とすることもできる。

なお、上記説明ではインクジェット記録装置としての画像形成装置に適用した例で説明したが、画像形成手段はインクジェット記録手段に限るものではない。

本発明に係る画像形成装置の一例を示す側面説明図である。 同装置の要部平面説明図である。 本発明に係るベルト搬送装置の概略図である。 同ベルト搬送装置の概略上面説明図である。 同ベルト搬送装置の他の例を示す概略上面説明図である。 同ベルト搬送装置の本発明に係る構成の説明に供する概略上面説明図である。 ベルトの寄り現象の説明に供する説明図である。 ねじれが及ぼすベルトと従動ローラへの力の説明に供する説明図である。 ベルトの寄りによる従動ローラに働く力の説明に供する説明図である。 駆動ローラと従動ローラのねじれと寄り方向の説明に供する説明図である。 駆動ローラと従動ローラのねじれと寄り方向の説明に供する説明図である。 ベルト寄り防止機構の第１例の説明に供する要部断面説明図である。 同例の軸受の他の例の説明に供する説明図である。 ベルト寄り防止機構の第２例の説明に供する要部断面説明図である。 同例における他の動作状態の説明に供する要部断面説明図である。 ベルト寄り防止機構の第３例の説明に供する要部断面説明図である。 同例における動作状態の説明に供する要部断面説明図である。 同例における他の動作状態の説明に供する要部断面説明図である。 ベルト寄り防止機構の第４例の説明に供する要部断面説明図である。 同例における他の動作状態の説明に供する要部断面説明図である。

符号の説明

３…キャリッジ
７…記録ヘッド
２１…搬送ベルト
２６…帯電ローラ
２７…搬送ローラ（駆動ローラ）
２８…従動ローラ（テンションローラ）
３１…副走査モータ
１０１…搬送ベルト
１０２…駆動ローラ
１０３…従動ローラ（テンションローラ）
１０５…ビード
１１６…軸受（ローラ支持部材）
１１７…構造体
１１８…スプリング
１３１…傾斜面
１３２…下面保持部（保持部材）
１３３…傾斜面

Claims (8)

1. 少なくとも駆動ローラと従動ローラの間に架け渡されて周回移動が可能な搬送ベルトを備え、この搬送ベルトの内周面に設けたベルトの寄り及びその位置を規制するビードと前記駆動ローラの端部又は前記ビードが嵌まる溝とによって前記搬送ベルトのローラ軸方向位置を規制するようにしたベルト搬送装置において、前記駆動ローラのベルト搬送方向直上流側の従動ローラは、前記搬送ベルトが周回移動しているときに従動ローラのスラスト方向に移動可能に設けられ、この従動ローラのスラスト方向の移動可能量は前記搬送ベルトのビードと前記従動ローラとのクリアランス以下であることを特徴とするベルト搬送装置。
2. 請求項１に記載のベルト搬送装置において、前記従動ローラを回動自在に支持するローラ支持部材が、前記従動ローラの寄る量又は寄る力に応じて前記駆動ローラの軸と従動ローラの軸とのねじれを減ずる方向に移動可能に設けられていることを特徴とするベルト搬送装置。
3. 請求項２に記載のベルト搬送装置において、前記ローラ支持部材に対して前記従動ローラの寄る力が直接又は間接的に伝達される構成であることを特徴とするベルト搬送装置。
4. 請求項２又は３に記載のベルト搬送装置において、前記ローラ支持部材を移動可能に保持する保持部材を有し、前記ローラ支持部材及び前記保持部材には前記従動ローラの軸方向に対して非平行でかつ相互に平行な傾斜面が形成され、前記ローラ支持部材は、従動ローラの軸方向に移動するときに前記保持部材の傾斜面に沿って前記従動ローラの軸方向と直交する方向にも移動可能であることを特徴とするベルト搬送装置。
5. 請求項４に記載のベルト搬送装置において、前記ローラ支持部材を前記保持部材の傾斜面側に付勢する付勢手段を備えていることを特徴とするベルト搬送装置。
6. 請求項４に記載のベルト搬送装置において、前記ローラ支持部材には前記傾斜面に対向する反対側の面にも傾斜面が形成されていることを特徴とするベルト搬送装置。
7. 請求項６に記載のベルト搬送装置において、前記従動ローラの軸には前記ローラ支持部材の外側に、前記従動ローラが前記ローラ支持部材から離反する方向に移動するときに前記ローラ支持部材に当接する当接部材が設けられていることを特徴とするベルト搬送装置。
8. 被記録媒体をベルト搬送装置によって搬送しながら画像形成手段によって前記被記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、前記ベルト搬送装置が請求項１ないし７のいずれかに記載のベルト搬送装置であることを特徴とする画像形成装置。
   
   

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