JP2006259594A - ベルトユニットおよび画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】搬送ベルト56は、駆動ローラ52から従動ローラ54に伝達される駆動速度に含まれることとなる変動成分が、少なくとも駆動ローラ52の駆動力が搬送ベルト56に伝達された時点における変動成分よりも小さくなるように選ばれた伸びやすさを有している。そのため、搬送ベルト56の厚さ成分の変動に起因して駆動ローラ52から従動ローラ54に伝達される駆動速度に変動成分が含まれる場合でも、その変動成分は、駆動力が従動ローラ54に伝達されるまでに小さくなる。よって、駆動モータにより駆動速度の変動成分を相殺するための制御をリアルタイムで行わなくても、ベルトユニット50により記録用紙pを搬送する際の搬送速度の不均一さを抑制することができる。
【選択図】図1
Description
また、「伸びやすさ」を実現するための具体的な構成としては、請求項6に記載のように、前記弾性体ベルトの長さ方向と交差する方向に沿った断面積が、前記伸びやすさを実現できるように選ばれた断面積となるようにした構成を考えることもできる。
また、「伸びやすさ」を実現するための具体的な構成としては、請求項7に記載のように、前記ベルトが、前記伸びやすさを実現できるように選ばれた長さとなるようにした構成を考えることもできる。
また、「伸びやすさ」を実現するための具体的な構成としては、請求項8に記載のように、前記駆動ローラにより前記弾性体ベルトを駆動する際の負荷となる負荷成分として、前記伸びやすさを実現できるように選ばれた負荷成分が前記弾性体ベルトに加えられるようにした構成を考えることもできる。
なお、弾性体ベルトが負荷成分の加えられた状態で駆動ローラに駆動させられる場合には、負荷成分が抵抗となって弾性体ベルトが引っ張られるために伸びが発生する。そのため、駆動ローラで弾性体ベルトを駆動させられる範囲内で負荷成分を大きくするほど、弾性体ベルトを伸びやすくすることができる。
例えば、ベルトユニットが、前記駆動ローラにより駆動される前記弾性体ベルトと接触することにより該弾性体ベルト表面のクリーニングを行うクリーニング手段を備えている構成であれば、このクリーニング手段を負荷成分として利用することが考えられる。この場合、請求項9に記載のように、前記クリーニング手段は、前記弾性体ベルトをクリーニングする際の摩擦負荷によって、前記伸びやすさを実現できるように選ばれた負荷成分の一部または全部を前記弾性体ベルトに加える、ように構成されているとよい。
従動ローラにおける累積変位は、通常、弾性体ベルトの伸び量が大きくなる,つまり弾性体ベルトが伸びやすいほど小さな値となるが、これは、伸びにより変動成分を吸収して搬送量のズレを小さくできることを意味する。ただ、あまり伸び量が大きくても、弾性体ベルト自体がクリープ変形をおこして伸びたままとなってしまったり、弾性体ベルトが斜行した場合にベルトユニットから外れやすくなったりという別の問題が生じるため、その伸び量については、ある程度の剛性を確保できる伸び量となっていることが望ましい。そこで、上述したような式で示される関係が成立するようにパラメータを選ぶとよい。
また、上記課題を解決するため請求項14に記載の画像形成装置は、請求項12に記載のベルトユニットにおける転写ベルトにより記録媒体を搬送しながら、該記録媒体が搬送される方向に沿って配置された画像形成部により前記記録媒体に直接画像を形成するように構成されている、ことを特徴とする。
また、この画像形成装置においては、画像形成部を上述した負荷成分として機能させることも考えられる。このためには、例えば、請求項15に記載のように、前記画像形成部は、該画像形成部に沿って搬送される前記転写ベルトとの摩擦負荷によって、前記伸びやすさを実現できるように選ばれた負荷成分の一部または全部を前記転写ベルトに加える、ように構成するとよい。
1.全体構成
カラーレーザプリンタ(以降、単に「プリンタ」という)1は、図1に示すように、記録用紙pをセットした状態で脱着可能な用紙トレイ12,用紙トレイ12にセットされた記録用紙pを1枚ずつ抽出する給紙ローラ14,給紙ローラ14により抽出された記録用紙pを搬送する一対の搬送ローラ16,搬送ローラ16により搬送される記録用紙pをガイドするガイド経路18,ガイド経路18を介して搬送されてきた記録用紙pに画像を形成する画像形成部20,画像形成部20により画像の形成された記録用紙pを排出トレイ32に排出する一対の排紙ローラ34などが筐体に収められてなる画像形成装置である。
従動累積変位=駆動累積変位・(累積変位振幅・2−ベルトの伸び量)/(累積変位振幅・2)…(式2)
本実施形態においては、▽b駆’を119mm/secとし、▽b駆を振幅0.04mm/sec,周期5.5秒で時間変化するsin波とすると、駆動累積変位は、70μmとなる。また、この場合において、累積変位振幅が35μmであれば、ベルトの伸び量が「0」と仮定すると、従動累積変位は、70μmとなる。なお、この式1により求められた駆動累積変位を示すグラフを図2(a)に示し、式2により求められた従動累積変位を示すグラフを図2(b)に示す(図2(b)は、伸び量「0」のため、振幅は変化していない)。
なお、本実施形態においては、駆動累積変位が70μmであることから、以降に示すように、伸び量ΔLとして、35μm<ΔL<70μmの関係が成立するようなパラメータが選ばれている。
この式における応力δは、駆動ローラ52についてのその回転に伴う搬送ベルト56との回転抵抗(ベルト負荷)をN(N)とすると、ベルトの幅W(m),ベルトの厚さT(m)に基づいて下記の式5に基づいて算出することができるため、この式5を式4に代入することで、伸び量ΔLは、下記の式6で表すことができる。
ΔL=(N・L)/(E・W・T)…(式6)
本実施形態においては、上記の式6から算出されるベルトの伸び量ΔLを上記の式2に代入することで得られる従動累積変位が小さくなって、人間の肉眼で識別可能な分解能よりも搬送量のズレが小さくなるまで減衰させることができるように、上記の式6におけるパラメータを選択している。
2.作用および効果
このように構成されたプリンタ1においては、ベルトユニット50による記録用紙pの搬送に関する搬送パラメータとして、駆動ローラ52から従動ローラ54に伝達される駆動速度に含まれることとなる変動成分が、少なくとも駆動ローラ52の駆動力が搬送ベルト56に伝達された時点における変動成分よりも小さくなるように選ばれたパラメータが用いられている。具体的には、搬送ベルト56として採用されたパラメータであって、駆動ローラ52からの駆動力を受けて伸縮して変動成分を吸収しつつ従動ローラ54側に駆動力を伝達できるような「伸びやすさ」である。
3.変形例
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
4.その他の事項
以上説明した実施形態において、画像形成ユニット40は、本発明における画像形成部であり、ベルトユニット50の搬送ベルト56は、本発明における弾性体ベルトであり、クリーニングユニット70は、本発明におけるクリーニング手段である。
Claims (18)
- 駆動,従動ローラに弾性体ベルトを掛け渡してなるベルトユニットであって、
当該ベルトユニットによる前記弾性体ベルトの搬送に関する搬送パラメータとして、前記駆動ローラから前記従動ローラ側に伝達される駆動速度に含まれることとなる変動成分が、少なくとも前記駆動ローラの駆動力が前記弾性体ベルトに伝達された時点における変動成分よりも小さくなるように選ばれたパラメータが用いられている
ことを特徴とするベルトユニット。 - 前記搬送パラメータは、前記変動成分に基づいて搬送対象を搬送する際に生じる搬送量のズレ量が、人間の肉眼で識別可能な分解能よりも小さくなるように選ばれたパラメータである
ことを特徴とする請求項1に記載のベルトユニット。 - 前記搬送パラメータは、前記変動成分に基づいて搬送対象を搬送する際に生じる搬送量のズレ量が、該搬送対象から300mmだけ離れた状態で人間の網膜が感知できなくなる限界として求められる50μmより小さくなるように選ばれたパラメータである
ことを特徴とする請求項2に記載のベルトユニット。 - 前記搬送パラメータは、前記弾性体ベルトが前記駆動ローラからの駆動力を受けて伸縮することで前記変動成分を吸収しつつ前記従動ローラ側に駆動力を伝達することのできるように選ばれた伸びやすさを示すパラメータである
ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のベルトユニット。 - 前記弾性体ベルトが、前記伸びやすさを実現することのできるヤング率を有する部材により形成されている
ことを特徴とする請求項4に記載のベルトユニット。 - 前記弾性体ベルトの長さ方向と交差する方向に沿った断面積が、前記伸びやすさを実現できるように選ばれた断面積となるように構成されている
ことを特徴とする請求項4または請求項5に記載のベルトユニット。 - 前記ベルトが、前記伸びやすさを実現できるように選ばれた長さとなるように構成されている
ことを特徴とする請求項4から6のいずれかに記載のベルトユニット。 - 前記駆動ローラにより前記弾性体ベルトを駆動する際の負荷となる負荷成分として、前記伸びやすさを実現できるように選ばれた負荷成分が前記弾性体ベルトに加えられるように構成されている
ことを特徴とする請求項4から7のいずれかに記載のベルトユニット。 - 前記駆動ローラにより駆動される前記弾性体ベルトと接触することにより該弾性体ベルト表面のクリーニングを行うクリーニング手段を備えており、
前記クリーニング手段は、前記弾性体ベルトをクリーニングする際の摩擦負荷によって、前記伸びやすさを実現できるように選ばれた負荷成分の一部または全部を前記弾性体ベルトに加える、ように構成されている
ことを特徴とする請求項8に記載のベルトユニット。 - 前記従動ローラは、その回転に伴う回転負荷によって、前記伸びやすさを実現できるように選ばれた負荷成分の一部または全部を前記弾性体ベルトに加える、ように構成されている
ことを特徴とする請求項8または請求項9に記載のベルトユニット。 - 前記弾性体ベルトは、前記駆動ローラに伴って回転する際の累積変位をAとし、該回転に伴って生じる負荷成分に起因する伸び量をΔLとした場合に、「(1/2)・A<ΔL<A」で示される関係が成立するように選ばれた伸び量ΔLが、前記伸びやすさのパラメータとして選ばれている
ことを特徴とする請求項5から10のいずれかに記載のベルトユニット。 - 前記弾性体ベルトが転写ベルトとして用いられるように構成されている
ことを特徴とする請求項1から11のいずれかに記載のベルトユニット。 - 請求項12に記載のベルトユニットにおける転写ベルト表面に1種類以上の色からなる画像を画像形成部により形成した後、該画像を前記転写ベルトから記録媒体に転写することにより該記録媒体に画像を形成するように構成されている
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項12に記載のベルトユニットにおける転写ベルトにより記録媒体を搬送しながら、該記録媒体が搬送される方向に沿って配置された画像形成部により前記記録媒体に直接画像を形成するように構成されている
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記画像形成部は、該画像形成部に沿って搬送される前記転写ベルトとの摩擦負荷によって、前記伸びやすさを実現できるように選ばれた負荷成分の一部または全部を前記転写ベルトに加える、ように構成されている
ことを特徴とする請求項13または請求項14に記載の画像形成装置。 - 従動,駆動ローラに無端状ベルトを掛け渡してなるベルトユニットにおける前記無端状ベルトの搬送方向に沿って、所定の間隔で配置された複数の画像形成部それぞれにより画像を形成するように構成された画像形成装置であって、
前記複数の画像形成部それぞれは、前記無端状ベルトの長さ方向に沿って存在する厚さ成分の変動に起因して前記駆動ローラから前記従動ローラ側に伝達される駆動速度に含まれることとなる変動成分に基づいて決まる間隔であって、該変動成分の周期に対してn倍(nは任意の整数)となる間隔で配置されている
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項12に記載のベルトユニットにおける転写ベルトの搬送方向に沿って、所定の間隔で配置された複数の画像形成部それぞれにより画像の形成を行うように構成された画像形成装置であって、
前記複数の画像形成部のうち、他の画像形成部により形成される画像の色と共に別の色を表現するために用いられる頻度の高い画像形成部ほど、前記従動ローラと近い位置に配置されるように構成されている
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項12に記載のベルトユニットにおける転写ベルトの搬送方向に沿って、所定の間隔で配置された複数の画像形成部それぞれにより画像の形成を行うように構成された画像形成装置であって、
前記複数の画像形成部のうち、他の画像形成部により形成される画像の色と共に別の色を表現するために用いられる頻度の低い画像形成部ほど、前記駆動ローラと近い位置に配置されるように構成されている
ことを特徴とする画像形成装置。
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