JP2007008677A - 画像形成装置におけるベルト搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 形成する画像やベルト自体に悪影響を及ぼさず、簡単な構成で精度良く蛇行や斜行を防止できるようにすると共に、組み立ても容易に行えるようにした、画像形成装置におけるベルト搬送装置を提供することが課題である。
【解決手段】 無端状ベルトを懸架張設するローラにおける少なくとも１のローラのローラ部を複数に分割し、該分割したローラのうちの少なくとも１の分割ローラの周速を他の分割ローラ周速と異ならせるローラ周速変化手段を設け、ベルト移動検知手段からのベルト移動信号を受けて前記ローラ周速変化手段により、前記無端状ベルト移動方向と逆側の分割ローラの周速を、前記無端状ベルトをベルト移動方向逆側に移動させる周速とするようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置に用いられる感光体ベルト、中間転写ベルト、記録媒体搬送ベルト、あるいは定着装置における定着ベルトなどの無端状ベルトの搬送装置に係り、特に、無端状ベルトの蛇行や斜行の防止を計った画像形成装置におけるベルト搬送装置に関するものである。

従来より、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置においては、例えば一例として図５にタンデム型カラー画像形成装置の場合を示したように、感光体１上に形成されたトナー画像を転写する中間転写ベルト２、或いは概略構成を図２に示したように、記録媒体２７上に転写されたトナー画像を定着するための定着装置２６を構成し、定着ローラ３０に記録媒体２７を押しつけるための定着ベルト３１や、この他にも例えば感光体をベルト状とした感光体ベルト、記録媒体を記録媒体カセットなどから転写位置に搬送する記録媒体搬送ベルトなど、色々な部位に無端状ベルトが用いられている。

なお、この図５において１はシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応してドラム状に形成した感光体で、この感光体１の周囲には、スコロトロン等の帯電装置３、露光４を行うための図示していない露光装置、現像装置５、感光体１上のトナー画像を中間転写ベルト２に転写した後に残ったトナーをクリーニングするクリーニング装置６、及び感光体１上に残った電荷を除電する除電器７などが配置されてプロセスユニットを構成し、このプロセスユニットを中間転写ベルト２の進行方向に配列して、感光体１上に形成されたトナー画像を１次転写して色重ねし、形成されたフルカラートナー画像をさらに記録媒体２７に２次転写するタンデム型カラー画像形成装置である。

中間転写ベルト２は、一対の駆動及び被駆動ローラ２１、２２とバックアップローラ２３とに懸架張設され、この中間転写ベルト２上には、該中間転写ベルト２に接触するように前記したブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色毎の像担持体である感光体１がサイドバイサイドに配列されており、それぞれの感光体１と中間転写ベルト２を間に挟んで対向するように１次転写ローラ８が配置されている。また、２５はこの１次転写されて色重ねされたトナー画像を記録媒体２７に転写するための２次転写ローラで、中間転写ベルト２上に記録媒体２７へ転写されずに残ったトナーはクリーニング装置２４でクリーニングされて次の画像形成に備えられる。

また、図２において３０は定着ローラ、３１は定着ベルト、３２、３３は従動ローラ、３４はヒータ、３７はオフセット防止被覆であり、送られてきた記録媒体２７は定着ベルト３１で定着ローラ３０に押しつけられ、この定着ローラに備えられたヒータ３４の熱で定着が行われる。

このような定着ベルト３１、中間転写ベルト２、記録媒体搬送ベルト、感光体ベルトなどの無端状ベルトは、例えば駆動ローラや従動ローラ２１、２２、２３に懸架張設されて駆動されるが、ベルト自身の厚みや寸法精度、懸架張設するローラの加工精度や平行度等の位置精度の不良、張力のアンバランスや振れ、及び定着ベルト３１においては、定着用の熱がローラ３２、３３に不均一に伝搬して部分的な膨張率の異なりなどが生じ、ベルト搬送方向に直交するベルト幅方向の変位、つまり蛇行や斜行が生じる。

ところが、このような蛇行や斜行が生じると、例えば中間転写ベルト２に於いては転写位置が左右にずれてしまう等の不具合が生じ、特に、中間転写ベルト２上で色重ねしてフルカラートナー画像を得る図５に示したようなタンデム型カラー画像形成装置においては、このような色ズレが大きな問題となる。

また、その他の無端状ベルトに於いても、こういった蛇行や斜行はベルト端面の破損につながったり、甚だしい場合はベルトそのものが破断されるなどの事故が生じるおそれがある。こういった事故を防ぐためには、無端状ベルトを懸架張設しているローラ間の平行度や振れ等の精度を高めればよいが、こういった精度の向上には限界があり、また、組み立て作業や検査などにも時間がかかって装置自体のコストアップを招く要因にもつながる。

そのため、例えば図６に示したように、ベルト４０の懸架ローラ４１におけるローラ部４３の軸４２にフランジ４４を設ける方法、特許文献１に示され、図７に示したように例えばベルト５０の外周面側、もしくは内周面側にベルトの蛇行を規制するガイド部材５０ａを設け、軸５２に設けられたローラ５１におけるローラ部５３の端面や他の部材に当接させて蛇行や斜行を規制する方法、図８に示したようにベルト６０を懸架張設するローラ６１の外径を軸６２方向で変化させてタイコ形状６３とする方法、特許文献２に示され、図９に示したように、ベルト７０の進行方向に対して直角方向となる幅方向に概ね当接する懸架ローラ７１を、ベルト７０の幅方向の移動（蛇行、または斜行）に伴う力に応じて変位手段７２により７１ａで示したように回転軸を傾けることにより、蛇行、または斜行を補正する方法等が提案されている。

実開平５−７５２４６号公報 特開２００１−０８０７８２号公報

しかしながら、図６に示したようなベルト４０の懸架ローラ４１端部にフランジ４４を設けたり、または特許文献１や図７のようにベルト５０の内周面両端にガイド部材５０ａを設けることで蛇行を規制する方法は、蛇行防止の効果はあるがベルト４０の端部とフランジ４４との接触部や、ガイド部材５０ａとローラ５３の端部との接触部に大きな負荷がかかり、部品の変形や破損に至るという問題、部品加工や組み立てに係わる精度、コスト等の問題がある。また、図８のようにベルト６０を懸架するローラ６１の外径を軸方向で変化させてタイコ形状６３とする方法は、形状的に精度を確保するのが困難であり、また、ローラ形状に馴染ませることが可能な柔らかさ、弾性、厚みを持つゴム系統のベルト材質しか使用できず、形状的な負荷が常時かかることによるベルトの耐久性の問題や、一般的に中間転写ベルトに用いられるポリイミド系の基材が使えずに画像を転写する時に変形が生じ、正確な転写が難しくなるという問題もある。

さらに、図９の特許文献２に示されたベルト７０の幅方向移動に伴う力に応じて懸架ローラ７１の回転軸を傾けることにより蛇行を補正する方法は、機構が複雑になる、設計値としてローラの基準位置が決まらずに基本的な位置精度が出しにくい、位置的にローラの回転軸が傾いた状態でつりあってベルトが搬送され続けるので、個体差や機械差が大きく、製品的に不安定となる可能性が高い等の問題がある。

そのため本発明においては、形成する画像やベルト自体に悪影響を及ぼさず、簡単な構成で精度良く蛇行や斜行を防止できるようにすると共に、組み立ても容易に行えるようにした、画像形成装置におけるベルト搬送装置を提供することが課題である。

上記課題を解決するため本発明における画像形成装置におけるベルト搬送装置は、
複数のローラに懸架張設されて回転する無端状ベルトと、該無端状ベルトのローラ軸方向への移動を検知するベルト移動検知手段とを備えた画像形成装置におけるベルト搬送装置であって、
前記無端状ベルトを懸架張設するローラにおける少なくとも１のローラのローラ部を複数に分割し、該分割したローラのうちの少なくとも１の分割ローラの周速を他の分割ローラ周速と異ならせるローラ周速変化手段を設け、前記ベルト移動検知手段からのベルト移動信号を受けて前記ローラ周速変化手段により、前記無端状ベルト移動方向と逆側の分割ローラの周速を、前記無端状ベルトをベルト移動方向逆側に移動させる周速とすることを特徴とする。

そして、前記ローラ周速変化手段は、前記複数に分割されたローラにおける１の分割ローラと該１の分割ローラに隣接する他の分割ローラとにおけるそれぞれ相対する端部に設けられたローラ側ギアと、前記１の分割ローラにおけるローラ側ギアと他の分割ローラにおけるローラ側ギアと噛合して互いのギア比により、前記１または他の分割ローラ周速を他または１の分割ローラ周速より早くさせるギアで構成される第１の変速ギアと、前記ベルト移動検知手段からのベルト移動信号を受け、前記第１の変速ギアの代わりに前記１の分割ローラにおける異なったローラ側ギアと他の分割ローラにおける異なったローラ側ギアと噛合し、該噛合した互いのギア比により、前記周速を早くした分割ローラの周速より隣接する分割ローラの周速を早くする第２の変速ギアとからなることを特徴とする。

また、前記１の分割ローラと隣接する他の分割ローラにおける前記ローラ側ギアは互いに相対する側を小径ギアとした２段ギアで構成され、前記第１と第２の変速ギアは、前記１または他のローラ側ギアにおける小径ギアと他または１のローラ側ギアにおける大径ギアと噛合する２段ギアで構成されていることを特徴とする。

さらに、前記分割したローラの分割数を３とし、前記第１の変速ギアは、中央と左右の分割ローラにおけるローラ側ギアとの噛合によって中央の分割ローラ周速を左右の分割ローラ周速より早くさせるギア比とし、前記第２の変速ギアは、中央と左右の分割ローラ或いは左右の分割ローラのいずれかにおけるローラ側ギアとの噛合によって左右の分割ローラ或いは左右の分割ローラのいずれかの周速を中央の分割ローラ周速より早くさせるギア比とすることが、本発明の好適な実施例である。

このようにベルト搬送装置を構成することにより、無端状ベルトがローラ軸方向に移動して蛇行や斜行が発生したとき、ベルト移動方向と逆側の第１の変速ギアを第２の変速ギアと入れ替え、ベルト移動方向と逆側の分割ローラの周速を他の分割ローラの周速より早くすることで、無端状ベルトには移動方向と逆側に移動させる力が加わって蛇行や斜行は容易に修復することができる。また、蛇行や斜行が発生していないときは、第１のギアが中央ローラのローラ側ギアと左右に位置するローラのローラ側ギアと噛合しているから、中央ローラは左右に位置するローラよりも周速が早くなってベルトを中央側に寄せる方向の力が作用し、ベルトの蛇行や斜行を抑制することができる。

さらに、組み立て時にベルトを懸架張設するローラの加工精度や平行度等に多少の不良があって蛇行や斜行が発生し易くなっても、予め上記した方法でベルトに作用する力を修正することができるから、組み立てに際しても精度的な余裕を持たせることが可能となり、また、形成する画像やベルト自体に悪影響を及ぼさず、簡単な構成で精度良く蛇行や斜行を防止できる画像形成装置におけるベルト搬送装置を提供することができる。

そして、このように構成したことによって前記した外径を軸方向で変化させてタイコ形状としたローラと同じ効果が得られるが、本発明においては、前記複数の分割ローラ外径を同一外径とすることで、前記したタイコ形状ローラに生じていた種々の問題は生ぜず、形成する画像やベルト自体に悪影響を及ぼさない、画像形成装置におけるベルト搬送装置を提供することができる。

さらに、前記複数のローラに分割したローラ軸に駆動力を伝達する機構を設け、前記複数の分割ローラにおける少なくとも１の分割ローラをローラ軸に固定することにより、この分割したローラをベルトに対する駆動ローラとすることで、ベルトを中央側に寄せる力や蛇行や斜行した際の元に戻す力が強くなって、さらに大きな効果を得ることができる。

また、前記ローラ間に懸架張設されて回転する無端状ベルトは、基材が樹脂で構成されることで、例えばこのベルトが中間転写ベルトの場合、感光体上に形成されたトナー画像を確実に転写できるベルト搬送装置とすることができる。

このように本発明によれば、組み立てに際しても精度的な余裕を持たせることが可能となり、また、形成する画像やベルト自体に悪影響を及ぼさず、簡単な構成で精度良く蛇行や斜行を防止できる、画像形成装置におけるベルト搬送装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

図１（Ａ）は本発明になる画像形成装置におけるベルト搬送装置を、一例として定着装置の定着ベルト搬送装置に適用した場合の構成概略を示した図で、（Ｂ）は（Ａ）の状態からベルトが図上右方向に寄った時にその寄りを元に戻す場合のギアの状態を示した図、図２は本発明を一例として適用する定着装置の定着ベルト搬送装置の構成概略図、図３はベルトの蛇行や斜行がない状態において、ベルトへのストレスを除くために分割したローラにおける端部側両分割ローラの周速を中央の分割ローラの周速より早くするギアの状態を示した図、図４は蛇行や斜行したベルトを正常な状態に戻すための制御ブロック図、図５は、図２に示した定着装置を有する画像形成装置の一例として、タンデム型カラー画像形成装置の概略構成を示した図である。なお、以下の説明では、本発明を定着装置の定着ベルト搬送装置に適用した場合を例に説明してゆくが、本発明は感光体ベルトや中間転写ベルト、及び記録媒体搬送ベルトなど、種々の無端状ベルト搬送装置に適用できることは自明である。

最初に図５を用いて本発明を適用する画像形成装置の構成と動作を簡単に説明すると、この画像形成装置は前記したように、一般的にカラー画像形成装置に用いられるシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応してドラム状に形成した感光体１を含むプロセスユニットを、中間転写ベルト２の進行方向に配列したタンデム型カラー画像形成装置であり、それぞれの色に対応して設けられた感光体１の周囲には、スコロトロン等の帯電装置３、露光４を行うための図示していない露光装置、現像装置５、感光体１上のトナー画像を中間転写ベルト２に転写した後に残ったトナーをクリーニングするクリーニング装置６、及び感光体上に残った電荷を除電する除電器７などが配置され、さらに、中間転写ベルト２を間に挟んで、感光体１と対向するように１次転写ローラ８が配置されている。

中間転写ベルト２は、感光体１上に形成されたトナー画像を１次転写して色重ねし、形成されたフルカラー画像をさらに記録媒体２７に２次転写するためのもので、一対の駆動及び被駆動ローラ２１、２２とバックアップローラ２３とに張架され、この中間転写ベルト２上には、該中間転写ベルト２に接触するように前記したブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色毎の像担持体である感光体１がサイドバイサイドに配列されている。

各感光体１の周囲に配置されている現像装置５には、それぞれ、ブラックトナー、シアントナー、マゼンタトナー、或いはイエロートナーが充填され、公知の電子写真法によってそれぞれの色のトナー画像が形成される。即ち、各感光体１は帯電装置３によって所定極性に一様に帯電され、所定の画像情報に基づく光で露光４を行うことで、光照射部の電位が低下して潜像が形成される。そしてこの形成された潜像に、現像装置５によって所定の現像バイアス下で各色のトナーを供給することで、トナー画像が形成される。

形成された各色のトナー画像は、それぞれ、１次転写バイアス電位（トナーの帯電極性とは逆極性）を印加された１次転写ローラ８により、図５において矢印方向に駆動されている中間転写ベルト２上に順次転写され、色重ねされてフルカラートナー画像が形成される。そのトナー画像は、さらに２次転写ローラ２５とバックアップローラ２３との間に搬送されてくる記録媒体（用紙）２７に、２次転写ローラ２５に印加されたトナー画像と逆極性の２次転写バイアスで転写され、記録媒体は（用紙）は、さらに定着装置２６に送られてトナー画像が定着される。

また、感光体１から中間転写ベルト２に１次転写されずに残ったトナーはクリーニング装置６によって除去されると共に、除電器７によって感光体１に残った電荷が除電され、一方、２次転写後に中間転写ベルト２上に残ったトナーは、クリーニングブラシ２４によってクリーニングされて次の画像形成に備えられる。

このうち定着装置２６は、図２に示したように図５に示した記録媒体２７上のトナー画像を定着するため、内部にヒータ３４を有して表面がオフセット防止被覆３７で被覆された定着ローラ３０と、例えば従動ローラ３２、３３に懸架張設され、トナー画像を転写して搬送されてきた記録媒体２７を定着ローラ３０に押しつけるための定着ベルト３１とで構成されている。

そして、定着ローラ３０は内蔵されたヒータ３４により加熱されて一定の温度を保持したまま駆動回転され、従動ローラ３２、３３の配置位置により、あるいは図示していないバネ等の押圧力で定着ローラ３０に付勢される定着ベルト３１は、摩擦力により従動回転すると同時に定着ローラ３０からの熱伝達で昇温される。そのため、定着ローラ３０と定着ベルト３１のニップ部に図示しない未定着画像が形成された記録媒体２７がもたらされると、未定着画像を構成するトナーが溶融圧着されて記録媒体２７上に画像の定着が行われる。

このように構成された定着装置において定着ベルト３１を懸架張設する例えば従動ローラ３２は、図１（Ａ）に示したように、ローラ軸３２ａにそれぞれ回転自在に同一径とした中央部に位置する中央分割ローラ３２ｃと、その中央分割ローラ３２ｃの左右に位置する分割ローラ３２ｂ、３２ｄの複数（図１の例では３つ）に分割した分割ローラで構成され、さらにそれぞれの分割ローラには、中央分割ローラ３２ｃと左右に位置する分割ローラ３２ｂ、３２ｄとがそれぞれが相対する端部に、ローラ側ギア３２ｅ、３２ｆ（図上左側のローラ３２ｂ）、３２ｇ、３２ｈ、３２ｋ、３２ｍ（中央分割ローラ３２ｃ）、３２ｎ、３２ｐ（図上右側の分割ローラ３２ｄ）がそれぞれ設けられている。

これらのギアは、図１（Ａ）から明らかなように、中央分割ローラ３２ｃに設けたローラ側ギア３２ｇ、３２ｍと互いに相対する分割ローラ３２ｂ、３２ｄにおけるローラ側ギア３２ｆ、３２ｎは小径ギアとし、他の３２ｅ、３２ｈ、３２ｋ、３２ｐは大径ギアとした２段ギアとなっている。

さらにこれらのギアは、小径ギア３５ａ、３６ａと大径ギア３５ｂ、３６ｂとで２段ギアとした第１の変速ギア、および、同じく小径ギア３７ａ、３８ａと大径ギア３７ｂ、３８ｂとで２段ギアとした第２の変速ギアと、噛合したり外したりすることができるようにされ、第１の変速ギア３５と、中央分割ローラ３２ｃにおけるローラ側ギア３２ｇと分割ローラ３２ｂにおけるローラ側ギア３２ｅ、及び第１の変速ギア３６と、中央分割ローラ３２ｃにおけるローラ側ギア３２ｍと分割ローラ３２ｄにおけるローラ側ギア３２ｐとが噛合したとき、中央分割ローラ３２ｃの周速が分割ローラ３２ｂ、３２ｄの周速より早くなるようなギア比としてある。

また、図３に示したように、第１の変速ギア３５または３６の代わりに、第２の変速ギア３７と中央分割ローラ３２ｃにおけるローラ側ギア３２ｈと分割ローラ３２ｂにおけるローラ側ギア３２ｆ、及び、第２の変速ギア３８と中央分割ローラ３２ｃにおけるローラ側ギア３２ｋと分割ローラ３２ｄにおけるローラ側ギア３２ｎとが噛合したとき、分割ローラ３２ｂ、３２ｄの周速が、中央分割ローラ３２ｃの周速より早くなるようなギア比としてある。

従って、図１（Ｂ）に示したように第１の変速ギア３５の代わりに、第２の変速ギア３７と中央分割ローラ３２ｃにおけるローラ側ギア３２ｈ、分割ローラ３２ｂにおけるローラ側ギア３２ｆとを噛合させると、第２のギア３７が噛合した分割ローラ３２ｂの周速が中央分割ローラ３２ｃの周速より早くなり、前記したように第１の変速ギア３６によって分割ローラ３２ｄの周速は中央分割ローラ３２ｃの周速より遅いから、定着ベルト３１には図上左方向に寄せようとする力が加わることになる。

図４は、このように構成したベルト搬送装置における定着ベルト３１の蛇行や斜行の検出と、蛇行や斜行した定着ベルト３１を正常な状態（蛇行や斜行のない状態）へ戻すための制御ブロック図であり、図中１０ａ、１０ｂは定着ベルト３１のローラ軸方向両端部近傍に設けられ、発光素子と受光素子を有してローラ軸方向端部が蛇行や斜行によってローラ軸方向に移動したとき、受光レベルが変化することを利用して定着ベルト３１の蛇行や斜行を検出するためのセンサで、このセンサはこういった形態だけでなく、例えば定着ベルト３１上にマークを付しておいてそれを検出するようにしたり、あるいは定着ベルト３１を挟んで発光素子と受光素子を配置するようにしても良い。１１はこのセンサの駆動回路、１２はセンサ駆動回路からの信号を受けて定着ベルト３１の蛇行や斜行を判断し、例えば図１上右側の分割ローラ３２ｄと中央分割ローラ３２ｃのギアと噛合する第１、第２の変速ギア３６と３８、左側の分割ローラ３２ｂと中央分割ローラ３２ｃのギアと噛合する第１、第２の変速ギア３５と３７を切り換える右側変速ギア切り換え手段１３、左側変速ギア切り換え手段１４に指示し、蛇行や斜行を正常に戻す蛇行・斜行制御部、１５は画像形成装置全体を制御する画像形成装置制御部である。

このうち、右側変速ギア切り換え手段１３、左側変速ギア切り換え手段１４は、例えば前記第１の変速ギア３５と第２の変速ギア３７、及び第１の変速ギア３６と第２の変速ギア３８をローラ３２における定着ベルト３１の巻回されていない側に設け、自動車における変速機構のように構成することで、定着ベルト３１を駆動中においても切り換えることができるように構成することができる。

このように構成した本発明のベルト搬送装置において、通常は図１（Ａ）に示したように第１のギア３５が中央分割ローラ３２ｃにおけるギア３２ｇと左側分割ローラ３２ｂにおけるギア３２ｅと噛合し、また、第１のギア３６が中央分割ローラ３２ｃにおけるギア３２ｍと右側分割ローラ３２ｄにおけるギア３２ｐと噛合し、中央分割ローラ３２ｃの周速が左右の分割ローラ３２ｂ、３２ｄより早くなって、定着ベルト３１には中央側に寄せる力が働き、定着ベルト３１の蛇行や斜行を抑制することができる。

この状態から定着ベルト３１が、蛇行や斜行によって例えば図１（Ａ）における右方向に移動すると、図４のセンサ１０ａ、１０ｂがそれを検出し、センサ駆動回路１１を介して蛇行または斜行が生じている旨の信号を蛇行・斜行制御部１２に送る。すると蛇行・斜行制御部１２は、送られてきた信号を元に、左右どちらに定着ベルト３１が蛇行または斜行したかを判断し、今の場合は右方向に移動したため、左側変速ギア切り換え手段１４に信号を送り、図１（Ｂ）に示したように、ギア３５ａ、３５ｂを有する第１の変速ギア３５と中央分割ローラ３２ｃにおけるローラ側ギア３２ｇ及び分割ローラ３２ｂにおけるローラ側ギア３２ｅとの噛合を外し、ギア３７ａ、３７ｂを有する第２の変速ギア３７と中央分割ローラ３２ｃにおけるローラ側ギア３２ｈ及び分割ローラ３２ｂにおけるローラ側ギア３２ｆとを噛合させる。

そのため、左側の分割ローラ３２ｂの周速が中央分割ローラ３２ｃの周速より早くなり、定着ベルト３１には、図上左側に寄せようとする力が働いて定着ベルト３１は徐々に左側によってゆく。すると、その状態を蛇行・斜行制御部が、図４におけるセンサ１０ａ、１０ｂからセンサ駆動回路１１を介して送られてくる信号によって判断し、蛇行や斜行が直って定着ベルト３１が正常な位置に戻ると前記と同様、左側変速ギア切り換え手段１４に信号を送って図１（Ｂ）の状態から、ギア３７ａ、３７ｂを有する第２の変速ギア３７と中央分割ローラ３２ｃにおけるローラ側ギア３２ｈ及び分割ローラ３２ｂにおけるローラ側ギア３２ｆの噛合を外し、図１（Ａ）のように、ギア３５ａ、３５ｂを有する第１の変速ギア３５と中央分割ローラ３２ｃにおけるローラ側ギア３２ｇ及び分割ローラ３２ｂにおけるローラ側ギア３２ｅとを噛合させ、最初の状態に戻す。

そのため、最初と同様、中央分割ローラ３２ｃの周速が左右の分割ローラ３２ｂ、３２ｄより早くなって定着ベルト３１には中央側に寄せる力が働き、定着ベルト３１の蛇行や斜行を抑制することができる。なおこの効果は、前記図８に示したタイコ形状のローラ６１によって得られる効果と同じであるが、分割ローラ３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは同一外径としたから、タイコ形状のローラ６１を採用した場合に生じる形状的に精度を確保するのが困難、ベルトとしてローラ形状に馴染ませることが可能な柔らかさ、弾性、厚みを持つゴム系統のベルト材質しか使用できず、形状的な負荷が常時かかることによるベルトの耐久性の問題や、一般的に中間転写ベルトに用いられるポリイミド系の樹脂で構成した基材が使えずに画像を転写する時に変形が生じ、正確な転写が難しくなるという問題等も発生しない。

以上が蛇行や斜行が生じた場合の動作であるが、蛇行や斜行が左側に移動して起こった場合は第１変速ギア３６の噛合を外し、第２の変速ギア３８を噛合させれば全く同様に蛇行や斜行を正常な状態に戻すことができる。

また、前記したようにこういった蛇行や斜行が生じない場合、中央分割ローラ３２ｃの周速が左右の分割ローラ３２ｂ、３２ｄより早くなって定着ベルト３１には中央側に寄せる力が働き、定着ベルト３１の蛇行や斜行を抑制することができるが、このようにすると定着ベルト３１に働く中央側に寄せようとする力がストレスとなり、定着ベルト３１の寿命が短くなる恐れがある。

そのため図３に示したように、左右に設けられた第１の変速ギア３５、３６の左右の分割ローラ３２ｂ、３２ｄと中央分割ローラ３２ｃに設けられたギアとの噛合を外し、第２の変速ギア３７、３８を噛合させると中央分割ローラ３２ｃの周速は左右の分割ローラ３２ｂ、３２ｄの周速より遅くなり、定着ベルト３１は両端側に引っ張られて上記したストレスが解消され、寿命が長くなる。この場合、蛇行や斜行は発生しやすくなるが、画像形成と画像形成の合間など、所定時期に行うようにすれば問題は発生しない。

なお、以上の説明では、分割ローラ３２ｂ、３２ｃ、３２ｄはローラ軸３２ａにそれぞれ回転自在として説明してきたが、ローラ軸３２ａに駆動力を伝達する機構を設け、分割された分割ローラ３２ｂ、３２ｃ、３２ｄにおける少なくとも１つ（好ましくは中央の３２ｃの分割ローラ）をローラ軸に固定すると、この分割したローラがベルトに対する駆動ローラとなり、ベルトを所定方向に寄せる力や蛇行や斜行を元に戻す力が強くなって、さらに大きな効果を得ることができる。

また、中間転写ベルトに本発明を適用する場合はベルトの材質も、従来用いられていたポリイミド系の樹脂による基材を用いて構成すると、感光体１上に形成されたトナー画像を確実に転写できるベルト搬送装置とすることができ、さらに、このベルトに掛けるテンションやプロセス周速等も、システム構成の違い、分割ローラ３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの材質、ギア３２ｅ〜３２ｐ、及び第１と第２の変速ギア３５〜３８などのギア比等を適宜設定し、ベルトとローラとの摩擦力と滑りのバランス、つまりベルトを所定方向に寄せる力を最適化することで、本発明の効果をより大きなものとすることができる。

そして、以上の説明では、本発明を蛇行や斜行が起こったときと定着ベルト３１のストレスを解消する場合について説明してきたが、ベルト自身の厚みや寸法精度、懸架張設するローラの加工精度や平行度等の位置精度の不良などがあって当初より蛇行や斜行が起こり易くなっても、ギア３２ｅ〜３２ｐ、及び第１と第２の変速ギア３５〜３８などのギア比を調節してそれらの誤差を吸収するようにセットしても良く、このようにすることで、組み立てに際して精度的な余裕を持たせることが可能となる。

さらに、以上の説明ではローラの分割数が３の場合を例に説明してきたが、これは３だけに限らず、分割数２として第１の変速ギアと第２の変速ギアのセットも１とし、蛇行や斜行によって一方に定着ベルトが寄ったときに逆側の分割ローラの周速を早くするようにしたり、４以上に分割し、両端部の分割ローラに対して隣り合った分割ローラとの間に第１の変速ギアと第２の変速ギアのセットを設け、以上説明してきたのと同様な動作をさせたり、さらには、分割数に応じて任意位置に第１の変速ギアと第２の変速ギアのセットを設けるようにしてもよい。

本発明によれば、組み立てに際して精度的な余裕を持たせることが可能で、形成する画像やベルト自体に悪影響を及ぼさず、簡単な構成で精度良く蛇行や斜行を防止できるようにしたベルト搬送装置を提供でき、画像形成装置に適用することによって良質な画像を長期にわたって形成できる画像形成装置を提供することができる。

（Ａ）は本発明になる画像形成装置におけるベルト搬送装置を、一例として定着装置の定着ベルト搬送装置に適用した場合の構成概略を示した図で、（Ｂ）は（Ａ）の状態からベルトが図上右方向に寄った時にその寄りを元に戻す場合のギアの状態を示した図である。 本発明を一例として適用する定着装置の定着ベルト搬送装置の構成概略図である。 ベルトの蛇行や斜行がない状態において、ベルトへのストレスを除くために分割したローラにおける端部側両ローラの周速を中央の分割ローラの周速より早くするギアの状態を示した図である。 蛇行や斜行したベルトを正常な状態に戻すための制御ブロック図である。 画像形成装置の一例としてのタンデム型カラー画像形成装置の概略構成図である。 ベルトを懸架するローラの両端にフランジを設けてベルトの蛇行や斜行を防止する技術の概略図である。 ベルト側にローラの両端に当接するガイド部材を設け、ベルトの蛇行や斜行を防止する技術の概略図である。 ベルトを懸架張設するローラをタイコ形状に形成してベルトの蛇行や斜行を防止する技術の概略図である。 ベルトを懸架ローラするローラの回転軸を傾けて蛇行や斜行を防止する技術の概略図である。

符号の説明

３０ 定着ローラ
３１ 定着ベルト
３２、３３ 従動ローラ
３２ａ ローラ軸
３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ 分割ローラ
３２ｅ、３２ｆ、３２ｇ、３２ｈ ギア
３４ ヒータ
３５ 第１の変速ギア
３５ａ、３５ｂ ギア
３６ 第２の変速ギア
３６ａ、３６ｂ ギア
３７ オフセット防止被覆

Claims (7)

1. 複数のローラに懸架張設されて回転する無端状ベルトと、該無端状ベルトのローラ軸方向への移動を検知するベルト移動検知手段とを備えた画像形成装置におけるベルト搬送装置であって、
   前記無端状ベルトを懸架張設するローラにおける少なくとも１のローラのローラ部を複数に分割し、該分割したローラのうちの少なくとも１の分割ローラの周速を他の分割ローラ周速と異ならせるローラ周速変化手段を設け、前記ベルト移動検知手段からのベルト移動信号を受けて前記ローラ周速変化手段により、前記無端状ベルト移動方向と逆側の分割ローラの周速を、前記無端状ベルトをベルト移動方向逆側に移動させる周速とすることを特徴とする画像形成装置におけるベルト搬送装置。
2. 前記ローラ周速変化手段は、前記複数に分割されたローラにおける１の分割ローラと該１の分割ローラに隣接する他の分割ローラとにおけるそれぞれ相対する端部に設けられたローラ側ギアと、前記１の分割ローラにおけるローラ側ギアと他の分割ローラにおけるローラ側ギアと噛合して互いのギア比により、前記１または他の分割ローラ周速を他または１の分割ローラ周速より早くさせるギアで構成される第１の変速ギアと、前記ベルト移動検知手段からのベルト移動信号を受け、前記第１の変速ギアの代わりに前記１の分割ローラにおける異なったローラ側ギアと他の分割ローラにおける異なったローラ側ギアと噛合し、該噛合した互いのギア比により、前記周速を早くした分割ローラの周速より隣接する分割ローラの周速を早くする第２の変速ギアとからなることを特徴とする請求項１に記載した画像形成装置におけるベルト搬送装置。
3. 前記１の分割ローラと隣接する他の分割ローラにおける前記ローラ側ギアは互いに相対する側を小径ギアとした２段ギアで構成され、前記第１と第２の変速ギアは、前記１または他のローラ側ギアにおける小径ギアと他または１のローラ側ギアにおける大径ギアと噛合する２段ギアで構成されていることを特徴とする請求項２に記載した画像形成装置におけるベルト搬送装置。
4. 前記分割したローラの分割数を３とし、前記第１の変速ギアは、中央と左右の分割ローラにおけるローラ側ギアとの噛合によって中央の分割ローラ周速を左右の分割ローラ周速より早くさせるギア比とし、前記第２の変速ギアは、中央と左右の分割ローラ或いは左右の分割ローラのいずれかにおけるローラ側ギアとの噛合によって左右の分割ローラ或いは左右の分割ローラのいずれかの周速を中央の分割ローラ周速より早くさせるギア比としたことを特徴とする請求項２または３に記載した画像形成装置におけるベルト搬送装置。
5. 前記複数の分割ローラ外径を同一外径としたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載した画像形成装置におけるベルト搬送装置。
6. 前記複数のローラに分割したローラ軸に駆動力を伝達する機構を設け、前記複数の分割ローラにおける少なくとも１の分割ローラをローラ軸に固定したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載した画像形成装置におけるベルト搬送装置。
7. 前記ローラ間に懸架張設されて回転する無端状ベルトは、基材が樹脂で構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載した画像形成装置におけるベルト搬送装置。

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