JP2007025440A - ベルト搬送装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な構成で、転写ベルト等の無端ベルトに生じる蛇行を抑制する。
【解決手段】 駆動ロール２２および剥離ロール２３は、二次転写搬送ベルト２１を回動可能に張架支持する。駆動ロール駆動モータ８１の駆動によって駆動ロール２２が回転し、これにともなって二次転写搬送ベルト２１は回動し、剥離ロール２３も回動する。剥離ロール２３は、軸方向に並列配置されたコロ２３１〜２３６を有しており、これらのうちコロ２３１のみがコロ駆動モータ８３によって駆動される。イン側エッジセンサ８５あるいはアウト側エッジセンサ８６がベルトウォークを検知すると、コロ駆動モータ８３によるコロ２３１の駆動速度が適宜調整され、二次転写搬送ベルト２１のアウト側の速度とイン側の速度との速度差がつけられる。これにより、二次転写搬送ベルト２１はウォークを解消する方向に移動する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電子写真複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置で用いられ、記録材等の被搬送物を搬送するベルト搬送装置等に関する。

近年、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、カラー画像を高速且つ高画質に形成することを目的として、所謂フルカラーのタンデム機が提案されている。このタンデム機の代表的なものとしては、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の４つの画像形成ユニットを互いに並列的に配置したものが知られている。この画像形成装置では、これら各画像形成ユニットにて順次形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー像を、中間転写ベルト上に多重に転写(一次転写)した後、この中間転写ベルトから記録材(用紙)上に一括して転写(二次転写)し、この記録材上に形成されたトナー像を定着することによって、フルカラーや白黒(モノクロ)の画像を得ている。

従来、このような中間転写方式を採用した画像形成装置では、二次転写後の記録材が中間転写ベルトに貼り付き、ジャムが発生しやすくなるといった問題があった。そこで、本出願人は、二次転写を行う二次転写部において、記録材が担持搬送される転写ベルト(二次転写搬送ベルト)を中間転写ベルトに圧接配置させ、また、この二次転写部における転写ロールとして、転写ベルトを張架するロールを用いて、中間転写ベルトに二次転写搬送ベルトを圧接配置させる技術を提案している(特許文献１参照。)。

また、二次転写搬送ベルトや中間転写ベルト等の無端ベルトを用いた場合には、無端ベルトを周回駆動する際に、無端ベルトがロールの軸方向に蛇行することがある。このような現象をベルトウォークという。そして、ベルトウォークが生じると、二次転写を行う際に記録材に対するトナー像の転写位置がずれ、忠実な転写が行えなくなってしまう。そこで、無端ベルトを掛け渡す３以上のロール部材のうち、駆動ロール以外の複数のロール部材を傾動可能に配設し、その傾動によって各ロール部材に対する無端ベルトの接触圧を軸方向の一端側に偏らせることで、ベルトウォークを補正する技術が存在する(特許文献２参照。)。

特開平１０−３１９７４１号公報(第４−６頁、図２) 特開平９−１１０２２９号公報(第４−５頁、図１〜図４)

しかしながら、上記特許文献２に記載の手法では、複数のロール部材を傾動自在に配設しなければならない分、装置構成が複雑になってしまう。また、これら複数のロール部材の傾動についての制御をロール部材毎に行わなければならず、制御も非常に複雑化してしまうことになる。

本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、簡易な構成で、転写ベルト等の無端ベルトに生じる蛇行を抑制することにある。
また他の目的は、転写ベルトを用いた場合に、転写を行う際の位置ずれ等を抑制することにある。

かかる目的のもと、本発明は、画像形成装置で用いられるベルト搬送装置であって、被搬送物を担持搬送する無端ベルトと、無端ベルトを回動可能に張架支持し、無端ベルトを回動させる駆動ロールと、駆動ロールとともに無端ベルトを回動可能に張架支持し、無端ベルトの回動に伴って従動する従動ロールと、従動ロールによる無端ベルトの張架部位において、無端ベルトの一端部側と他端部側との速度差を調整する速度差調整部とを含んでいる。

このようなベルト搬送装置において、従動ロールは、複数のロール部材を軸方向に並べて構成され、速度差調整部は、従動ロールを構成する複数のロール部材のうち、無端ベルトの一端部側に配置された所定のロール部材を駆動することができる。また、速度差調整部は、無端ベルトの一端側と他端側とで異なるブレーキ力を付与することができる。

また、他の観点から捉えると、本発明が適用される画像形成装置は、画像が担持搬送される像担持搬送体と、像担持搬送体との間に記録材をニップし、像担持搬送体に担持された画像を記録材に転写させる転写ベルトと、転写ベルトを回動可能に張架支持するとともに、像担持搬送体に向けて転写ベルトを押圧する押圧ロールと、複数のロール部材を軸方向に並べて構成され、押圧ロールとともに転写ベルトを回動可能に張架支持する支持ロールと、支持ロールを構成する複数のロール部材のうち、転写ベルトの一端部側に配置された所定のロール部材を駆動するロール駆動部とを含んでいる。

このような画像形成装置では、押圧ロールを駆動する駆動部を更に含むことができる。また、転写ベルトのウォークを検知する検知部と、検知部による検知結果に基づいて、ロール駆動部を制御する制御部とをさらに含むことができる。そして、制御部は、検知部によって転写ベルトのウォークが検知された場合に、所定のロール部材と転写ベルトの他端側にあるロール部材との間に速度差が形成されるように、ロール駆動部によって所定のロール部材を駆動させることができる。また、制御部は、検知部によって転写ベルトのウォークが検知されない場合に、所定のロール部材と転写ベルトの他端側にあるロール部材との間に速度差が形成されないように、ロール駆動部によって所定のロール部材を駆動させることができる。

さらに、他の観点から捉えると、本発明が適用される画像形成装置は、画像が担持搬送される像担持搬送体と、像担持搬送体との間に記録材をニップし、像担持搬送体に担持された画像を記録材に転写させる転写ベルトと、転写ベルトに対し、転写ベルトの一端側と他端側とで異なるブレーキ力を付与するブレーキ機構とを含んでいる。

このような画像形成装置では、転写ベルトを回動可能に張架支持するとともに、像担持搬送体に向けて転写ベルトを押圧する押圧ロールと、押圧ロールとともに転写ベルトを回動可能に張架支持する張架ロールとを更に含み、ブレーキ機構は、張架ロールに接触する当接部材を有することを特徴とすることができる。また、転写ベルトを回動可能に張架支持するとともに、像担持搬送体に向けて転写ベルトを押圧する押圧ロールと、押圧ロールとともに転写ベルトを回動可能に張架支持する張架ロールとを更に含み、ブレーキ機構は、張架ロールによる張架部位にて転写ベルトに接触する当接部材を有することを特徴とすることができる。さらに、張架ロールは、複数のロール部材を軸方向に並べて構成されることを特徴とすることができる。

本発明によれば、従動ロールによる無端ベルトの張架部位において、無端ベルトの一端部側と他端部側との速度差を適宜設定することで、無端ベルトにかかる付勢力を調整可能としたので、簡易な構成で、無端ベルトに生じる蛇行を抑制することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
＜実施の形態１＞
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置を示した図である。図１に示す画像形成装置は、所謂タンデム型、所謂中間転写型の画像形成装置であって、電子写真方式にて各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１０(１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)、各画像形成ユニット１０にて形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)して保持させる中間転写ベルト１５、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー画像を被搬送物あるいは記録材である用紙Ｐに一括転写(二次転写)させる二次転写部２０、二次転写されたトナー像(画像)を用紙Ｐ上に定着させる定着装置６０を備えている。また、この画像形成装置は、各装置(各部)の動作を制御する制御部４０およびユーザによる操作指示を行うためのユーザインターフェース(ＵＩ)４１を有している。

各画像形成ユニット１０(１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)は、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１を有している。この感光体ドラム１１の周囲には、感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２、感光体ドラム１１上に静電潜像を書き込むレーザ露光器１３(図中露光ビームを符号Ｂｍで示す)、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６、感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するドラムクリーナ１７、などの電子写真用デバイスが順次配設されている。この画像形成装置では、これらの画像形成ユニット１０を、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー(Ｙ色)、マゼンタ(Ｍ色)、シアン(Ｃ色)、黒(Ｋ色)の順に、略直線状に配置している。なお、各現像器１４では、各色成分トナーとして負極性に帯電するものを用いている。

像担持搬送体としての中間転写ベルト１５は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたものを用いている。また、中間転写ベルト１５の体積抵抗率は１０⁶〜１０¹⁴Ω・ｃｍの範囲内である。また、中間転写ベルト１５は、その厚みは例えば０.１ｍｍ程度のフィルム状の無端ベルトからなる。中間転写ベルト１５は、各種ロールによって図に示す矢印Ｂ方向に所定の速度で循環駆動(回動)されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ(図示せず)により駆動されて中間転写ベルト１５を循環駆動させる駆動ロール３１、各感光体ドラム１１の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト１５を支持するアイドルロール３２、中間転写ベルト１５に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール３３、二次転写部２０に設けられるバックアップロール２５を有している。

各感光体ドラム１１に対向し、略直線状に延びる中間転写ベルト１５の内側に設けられる各一次転写ロール１６には、トナーの帯電極性と逆極性(本実施の形態では正極性)の電圧が印加されている。これにより、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上に重畳されたトナー像が形成される。

二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像担持面側に配置される無端状の二次転写搬送ベルト２１と、バックアップロール２５等とを備えている。バックアップロール２５は、表面にカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲのブレンドゴムのチューブ、内部はＥＰＤＭゴムからなり、その表面抵抗率が７〜１０logΩ／□でロール径が２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば７０°(アスカーＣ)に設定される。このバックアップロール２５は、中間転写ベルト１５の裏面側に配置されて二次転写搬送ベルト２１の対向電極を構成している。そしてバックアップロール２５には、二次転写バイアスを印加される金属製の給電ロール２６が当接配置されている。

一方、二次転写搬送ベルト(転写ベルト、無端ベルト)２１は、回動可能に配設される押圧ロールとしての駆動ロール２２および従動ロール、支持ロールあるいは張架ロールとしての剥離ロール２３によって張架されている。そして二次転写搬送ベルト２１は、例えば直径がφ４０で、その体積抵抗率が１０^６〜１０^１０Ω・ｃｍの半導電性の無端ベルトである。駆動ロール２２は二次転写搬送ベルト２１を駆動し、剥離ロール２３は駆動ロール２２とともに二次転写搬送ベルト２１に所定のテンションを与えている。駆動ロール２２は、二次転写搬送ベルト２１および中間転写ベルト１５を挟んでバックアップロール２５に圧接配置され、二次転写搬送ベルト２１上の用紙Ｐに二次転写を行う二次転写ロールとして機能している。そして、給電ロール２６には、所定の負の二次転写バイアスを印加するための二次転写バイアス電源２７が接続され、駆動ロール２２は接地されている。なお、剥離ロール２３は、所定の曲率で二次転写搬送ベルト２１を張架することにより、二次転写搬送ベルト２１上に担持された用紙Ｐを剥離する機能も併せ持っている。さらに、二次転写搬送ベルト２１には、二次転写搬送ベルト２１の表面をクリーニングするための二次転写クリーナ２４が取り付けられている。

また、中間転写ベルト１５の二次転写部２０の下流側には、中間転写ベルト１５を挟んで駆動ロール３１に対向して配置され、二次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去するベルトクリーナ３５が取り付けられている。一方、イエローの画像形成ユニット１０Ｙよりも上流側の中間転写ベルト１５の内側には、各画像形成ユニット１０(１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)における画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)４２が配置されている。この基準センサ４２は、中間転写ベルト１５の内側(像担持面の裏側)に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、各画像形成ユニット１０(１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)は画像形成を開始するように構成されている。また、黒の画像形成ユニット１０Ｋよりも下流側の中間転写ベルト１５外側には、画質調整を行う際に使用される画像濃度センサ４３が配設されている。

更に、本実施の形態では、用紙搬送系として、用紙Ｐを収容する用紙トレイ５０、この用紙トレイ５０に集積された用紙Ｐを所定のタイミングで取り出して搬送経路５５に搬送するピックアップロール５１を備えている。また、ピックアップロール５１にて繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール５２、搬送ロール５２により搬送された用紙Ｐを二次転写部２０へと送り込む搬送シュート５３、二次転写搬送ベルト２１によって二次転写された後に搬送される用紙Ｐを定着装置６０へと搬送する搬送ベルト５４(５４ａ,５４ｂ)を備えている。なお、画像形成装置の内部には、温度および速度を測定する温度／湿度センサ５７が配設されている。

また、定着装置６０は、図示しない加熱源を内蔵し回転可能に配設される加熱ロール６１と、この加熱ロール６１に回転可能に圧接配置される加圧ベルト６２と、加熱ロール６１に接触してこの加熱ロール６１表面に離型剤としてのオイル(シリコーンオイル)を供給するオイル供給部６３とを備えている。これら加熱ロール６１および加圧ベルト６２の表面には、離型性のよいフッ素ゴム層が形成されている。なお、本実施の形態では、シリコーンオイルとして、フッ素ゴムとの親和性がよく高剥離性を示すアミン変性シリコーンオイルが用いられる。なお、加圧ベルト６２は、複数のロールに回動可能に張架された状態で加熱ロール６１に圧接配置されており、加熱ロール６１との間には広範な定着ニップ領域が形成されるようになっている。

さらに、本実施の形態では、用紙Ｐの片面にのみトナー像を形成する片面モードの他、用紙Ｐの両面にトナー像を形成する両面モードを実行することも可能となっている。このため、この画像形成装置では、両面モード選択時に、定着装置６０で片面定着済みの用紙Ｐを反転させて再度二次転写部２０へと戻す用紙反転搬送機構７０が設けられている。用紙反転搬送機構７０は、定着装置６０からの排出経路５６に対して下方に分岐する分岐経路７１を設け、この分岐経路７１にはさらに右側方に向かって反転経路７２を延設すると共に、この反転経路７２から湾曲形成されて用紙トレイ５０からの搬送経路５５へと戻る戻し経路７３を連通接続したもので構成されている。そして、これらの経路には必要に応じて適宜数の搬送ロール７４が設けられている。また、定着装置６０の出口側には、定着後の用紙Ｐの搬送方向を排出経路５６または分岐経路７１に切り替える第１のゲート７５が設けられ、分岐経路７１と戻し経路７３との分岐点には反転前後の用紙Ｐの搬送方向を切り替える第２のゲート７６が設けられている。さらに、反転経路７２には、正逆回転可能に配設されるスイッチバックロール７７が取り付けられている。

次に、図１を参照しつつ、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。図示しない画像読取装置(ＩＩＴ)や図示しないパーソナルコンピュータ(ＰＣ)等から出力される画像データは、図１に示すような画像形成装置に入力される。画像形成装置では、図示しない画像処理装置(ＩＰＳ)にて所定の画像処理が施された後、画像形成ユニット１０等によって作像作業が実行される。画像処理装置(ＩＰＳ)では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。

レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋの各々の感光体ドラム１１に照射している。画像形成ユニット１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋの感光体ドラム１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋにて、各現像器１４によってイエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の各色のトナー像として現像される。

画像形成ユニット１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋの感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが当接する一次転写部にて、中間転写ベルト１５上に転写される。このようにして一次転写された未定着トナー像は、中間転写ベルト１５の回転に伴って二次転写部２０に搬送される。なお、中間転写ベルト１５への転写後に感光体ドラム１１上に残った残留トナーは、ドラムクリーナ１７によって除去される。

一方、用紙搬送系では、画像形成のタイミングに合わせてピックアップロール５１が回転し、用紙トレイ５０から所定サイズの用紙Ｐが供給される。ピックアップロール５１により供給された用紙Ｐは、搬送ロール５２により搬送経路５５を搬送され、搬送シュート５３を経て二次転写部２０に到達する。この二次転写部２０に到達する前に、用紙Ｐは一旦停止され、前述のようにしてトナー像が担持された中間転写ベルト１５の移動タイミングに合わせてレジストロール(図示せず)が回転することで、用紙Ｐの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。

二次転写部２０では、半導電性の二次転写搬送ベルト２１および中間転写ベルト１５を介して、駆動ロール２２がバックアップロール２５に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Ｐは、中間転写ベルト１５と二次転写搬送ベルト２１との間に挟み込まれる。このとき、給電ロール２６にトナーの帯電極性と同極性の電圧(本実施の形態では負極性)が印加されると、二次転写搬送ベルト２１(駆動ロール２２)を対向電極として転写電界が形成され、中間転写ベルト１５上に担持された未定着トナー像は、駆動ロール２２とバックアップロール２５とによって押圧される二次転写位置にて、用紙Ｐに静電転写される。

その後、トナー像が静電転写された用紙Ｐは、二次転写搬送ベルト２１によって中間転写ベルト１５から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写搬送ベルト２１の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５４まで搬送される。ここで、本実施の形態では、二次転写搬送ベルト２１を用いているために、二次転写位置を通過した用紙Ｐは、中間転写ベルト１５側に貼り付くことなく、二次転写搬送ベルト２１側に吸着した状態で搬送される。また、二次転写搬送ベルト２１上を搬送される用紙Ｐは、剥離ロール２３の近傍で、二次転写搬送ベルト２１を張架する剥離ロール２３の曲率によって二次転写搬送ベルト２１から剥離され、さらに下流側に向けて搬送されていく。搬送ベルト５４(５４ａ,５４ｂ)では、定着装置６０における最適な搬送速度に合わせるように速度制御を行い、定着装置６０まで用紙Ｐを搬送する。定着装置６０に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着装置６０によって熱および圧力で定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着される。そして、片面モードの場合には、定着画像を担持した用紙Ｐが第１のゲート７５によって排出経路５６側へ向けられ、用紙Ｐは排出ロール(図示せず)によって装置の外部に排出される。また、用紙Ｐへの転写が終了した後、中間転写ベルト１５上に残った残留トナーは、ベルトクリーナ３５によって除去される。

一方、用紙Ｐの両面に画像を形成する両面モードの場合には、定着装置６０を通過した用紙Ｐの先端が第１のゲート７５によって分岐経路７１に進入し、分岐経路７１を搬送された後に第２のゲート７６によって反転経路７２に進入する。反転経路７２において、用紙Ｐはスイッチバックロール７７によって一旦奥側に向けて搬送された後、用紙Ｐの後端が第２のゲート７６を抜けた直後のタイミングで一旦停止し、その後所定のタイミングでスイッチバックロール７７を逆回転させることにより今度は逆方向に向けて搬送される。その際、用紙Ｐは第２のゲート７６によって今度は戻し経路７３に進入し、この戻し経路７３を介して搬送経路５５へと戻される。このとき、用紙Ｐは最初に搬送経路５５にあったときとは異なり、表裏が反転された状態となっている。そして、上述したプロセスによって今度は用紙Ｐの裏面に未定着トナー像が静電転写され、定着装置６０によって定着された後、排出経路５６を介して装置の外部に排出される。

図２は、本実施の形態に係る二次転写部２０の構成を詳述した図である。ここで、図２(ａ)は画像形成装置のアウト側(フロント側、手前側)から二次転写部２０を眺めた図であり、図２(ｂ)は画像形成装置を図２(ａ)においてＺ方向(上部側)から二次転写搬送ベルト２１、駆動ロール２２および剥離ロール２３を眺めた図である。ただし、図２(ｂ)においては、二次転写搬送ベルト２１を破線で示している。

本実施の形態において、駆動ロール２２は、アウト側からイン側に向かって延びる金属製の回転軸２２ａと、この回転軸２２ａの外周面上に形成されるスポンジ層２２ｂとを有している。このスポンジ層２２ｂは、例えばカーボンを分散した弾性体あるいは弾性部材としての発泡ウレタンゴムにて構成されている。なお、駆動ロール２２にスポンジ層２２ｂが設けられているのは、駆動ロール２２が弾性変形することにより、中間転写ベルト１５(バックアップロール２５)と二次転写搬送ベルト２１(駆動ロール２２)との間に広い二次転写ニップ領域を形成するためである。また、スポンジ層２２ｂの外径は２８.０ｍｍとした。

さらに、駆動ロール２２のイン側には、この駆動ロール２２に駆動力(回転力)を与える駆動部としての駆動ロール駆動モータ８１が配設されている。駆動ロール駆動モータ８１および駆動ロール２２の回転軸２２ａは、回転軸２２ａに取り付けられたギア２２１および駆動ロール駆動モータ８１に取り付けられたギア８２を介して連結されている。これにより、二次転写搬送ベルト２１を回動させるための駆動力が、駆動ロール２２のイン側から伝達される。

一方、剥離ロール２３は、アウト側からイン側に向かって延びる金属製の回転軸２３ａと、この回転軸２３ａの軸方向に沿って並列配置される複数(本実施の形態では六つ)のコロ２３１〜２３６を含むロール部２３ｂとを有している。複数のロール部材としてのコロ２３１〜２３６は、回転軸２３ａよりも太い貫通孔(図示せず)を有しており、回転軸２３ａがこれら貫通孔を貫通するように配設されるようになっている。したがって、コロ２３１〜２３６は回転軸２３ａに対して自由回転できるように構成されている。また、コロ２３１〜２３６は、例えばＰＯＭ(ポリアセタール)等の樹脂で構成されており、その外径は１５.０ｍｍとした。

さらに、コロ２３１〜２３６のうち、最もイン側に配設される所定のロール部材としてのコロ２３１のイン側端部外側には、ギア２３７が取り付けられている。そして、剥離ロール２３のイン側には、このコロ２３１に駆動力(回転力)を与えるロール駆動部としてのコロ駆動モータ８３が配設されている。コロ駆動モータ８３には、ギア２３７と噛合するギア８４が取り付けられており、これにより、コロ駆動モータ８３からの駆動力がコロ２３１に伝達されるようになっている。なお、コロ駆動モータ８３からの駆動力は、他のコロ２３２〜２３６には伝達されないようになっている。本実施の形態では、剥離ロール２３(コロ２３１〜２３６)、ギア２３７、コロ駆動モータ８３、ギア８４が速度差調整部を構成している。

また、二次転写搬送ベルト２１のイン側端部外側には、二次転写搬送ベルト２１のイン側エッジを検知するためのイン側エッジセンサ８５が取り付けられている。一方、二次転写搬送ベルト２１のアウト側端部外側には、二次転写搬送ベルト２１のアウト側エッジを検知するためのアウト側エッジセンサ８６が取り付けられている。なお、これらイン側エッジセンサ８５およびアウト側エッジセンサ８６の取り付け位置は、通常状態すなわち二次転写搬送ベルト２１にベルトウォークが生じていない場合に、そのベルトエッジを検知できないところである。
なお、本実施の形態では、二次転写搬送ベルト２１、駆動ロール２２、剥離ロール２３、駆動ロール駆動モータ８１、コロ駆動モータ８３、イン側エッジセンサ８５、およびアウト側エッジセンサ８６等が、ベルト搬送装置を構成している。また、イン側エッジセンサ８５およびアウト側エッジセンサ８６が、検知部を構成している。

図３は、二次転写搬送ベルト２１のベルトウォークを抑制する制御を行うウォーク制御部(制御部)１００の機能ブロック図である。ウォーク制御部１００は、制御部４０の一機能を構成している。ウォーク制御部１００のＣＰＵ(Central Processing Unit)１０１は、ＲＯＭ(Read Only Memory)１０２に記憶されたプログラムに従い、ＲＡＭ(Random Access Memory)１０３との間で適宜データのやりとりを行いながら処理を実行する。このウォーク制御部１００には、入出力インタフェース１０４を介して、イン側エッジセンサ８５およびアウト側エッジセンサ８６より入力されたエッジ検知情報が入力されるようになっている。一方、このウォーク制御部１００は、入出力インタフェース１０４を介して、コロ駆動モータ８３の動作を制御している。

では、二次転写搬送ベルト２１のベルトウォーク制御について、具体的に説明する。
画像形成動作等の開始に伴い、駆動ロール駆動モータ８１による駆動が開始され、駆動ロール２２が回転を開始する。駆動ロール２２の回転開始に伴い、駆動ロール２２に張架される二次転写搬送ベルト２１も回動を開始する。さらに、二次転写搬送ベルト２１の回動開始に伴い、駆動ロール２２とともに二次転写搬送ベルト２１を張架する剥離ロール２３も回転を開始する。また、駆動ロール駆動モータ８１の駆動開始と同時に、コロ駆動モータ８３による駆動も開始される。したがって、剥離ロール２３のコロ２３１は、コロ駆動モータ８３の駆動力によって回転することになる。なお、駆動ロール駆動モータ８１およびコロ駆動モータ８３はシンクロして動作しており、この時点では、制御部４０が駆動ロール２２のイン側端部と剥離ロール２３(コロ２３１)のイン側端部とで、二次転写搬送ベルト２１の速度差が生じないよう、制御を行っている。

では、二次転写搬送ベルト２１がアウト側にウォークした場合におけるウォーク制御について説明する。二次転写搬送ベルト２１がアウト側にウォークすると、二次転写搬送ベルト２１のアウト側エッジがアウト側エッジセンサ８６によって検知される。ウォーク制御部１００では、アウト側エッジセンサ８６からのエッジ検知情報に基づき、コロ駆動モータ８３に制御信号を出力する。そして、コロ駆動モータ８３は、かかる制御信号を受けてコロ２３１の回転速度を今までよりも低速に設定する。このようにしてコロ２３１の回転速度が低速になると、剥離ロール２３による二次転写搬送ベルト２１の張架部位では、コロ２３６側よりもコロ２３１側の方がわずかに低速で回転することになる。このため、二次転写搬送ベルト２１には、低速に回転するコロ２３１側すなわちイン側へと向かう付勢力がかかる。その結果、二次転写搬送ベルト２１は回動しながらイン側に向けて移動していく。その後、二次転写搬送ベルト２１がイン側に移動することによって二次転写搬送ベルト２１のアウト側エッジがアウト側エッジセンサ８６によって検知されなくなると、ウォーク制御部１００はこのエッジ検知情報に基づき、コロ駆動モータ８３に制御信号を出力する。そして、コロ駆動モータ８３は、かかる制御信号を受けてコロ２３１の回転速度を従前の速度に設定する。このようにしてコロ２３１の回転速度が従前の速度に戻ると、剥離ロール２３による二次転写搬送ベルト２１の張架部位では、二次転写搬送ベルト２１に対してイン側へと向かう付勢力がかからなくなる。その結果、二次転写搬送ベルト２１はイン側への移動が抑制され、ウォークのない安定した状態で回動を続ける。

一方、二次転写搬送ベルト２１がイン側にウォークした場合におけるウォーク制御は次の通りである。二次転写搬送ベルト２１がイン側にウォークすると、二次転写搬送ベルト２１のイン側エッジがイン側エッジセンサ８５によって検知される。ウォーク制御部１００では、イン側エッジセンサ８５からのエッジ検知情報に基づき、コロ駆動モータ８３に制御信号を出力する。そして、コロ駆動モータ８３は、かかる制御信号を受けてコロ２３１の回転速度を今までよりも高速に設定する。このようにしてコロ２３１の回転速度が高速になると、剥離ロール２３による二次転写搬送ベルト２１の張架部位では、コロ２３６側よりもコロ２３１側の方がわずかに高速で回転することになる。このため、二次転写搬送ベルト２１には、低速に回転するコロ２３６側すなわちアウト側へと向かう付勢力がかかる。その結果、二次転写搬送ベルト２１は回動しながらアウト側に向けて移動していく。その後、二次転写搬送ベルト２１がアウト側に移動することによって二次転写搬送ベルト２１のイン側エッジがイン側エッジセンサ８５によって検知されなくなると、ウォーク制御部１００はこのエッジ検知情報に基づき、コロ駆動モータ８３に制御信号を出力する。そして、コロ駆動モータ８３は、かかる制御信号を受けてコロ２３１の回転速度を従前の速度に設定する。このようにしてコロ２３１の回転速度が従前の速度に戻ると、剥離ロール２３による二次転写搬送ベルト２１の張架部位では、二次転写搬送ベルト２１に対してアウト側へと向かう付勢力がかからなくなる。その結果、二次転写搬送ベルト２１はアウト側への移動が抑制され、ウォークのない安定した状態で回動を続ける。

図４は、本実施の形態で用いた画像形成装置における、二次転写搬送ベルト２１のアウト側の移動速度Ｖｏとイン側の移動速度Ｖｉとの速度差Ｖｏ−Ｖｉと、そのときに二次転写搬送ベルト２１に生じたベルトウォーク量との関係を示している。同図より、速度差Ｖｏ−Ｖｉがゼロのとき、すなわち、アウト側の移動速度Ｖｏとイン側の移動速度Ｖｉとが同速である場合に、ベルトウォーク量がゼロになること(ベルトウォークが生じないこと)が理解される。また、速度差Ｖｏ−Ｖｉが正の値を有するとき、すなわち、アウト側の移動速度Ｖｏがイン側の移動速度Ｖｉよりも高速である場合に、二次転写搬送ベルト２１にイン側ウォークが生じることが理解される。また逆に、速度差Ｖｏ−Ｖｉが負の値を有するとき、すなわち、イン側の移動速度Ｖｉがアウト側の移動速度Ｖｏよりも高速である場合に、二次転写搬送ベルト２１にアウト側ウォークが生じることも理解される。

以上説明したように、本実施の形態では、剥離ロール２３を複数のコロ２３１〜２３６で構成した。そしてこれらコロ２３１〜２３６のうち、イン側端部に設けられるコロ２３１をコロ駆動モータ８３で駆動するようにした。これにより、剥離ロール２３による張架部位において、二次転写搬送ベルト２１のアウト側の移動速度Ｖｏとイン側の移動速度Ｖｉとの関係を適宜調整することができる。したがって、二次転写搬送ベルト２１にベルトウォークが生じるような場合にも、剥離ロール２３を構成するコロ２３１の速度調整を行うことにより、二次転写搬送ベルト２１にベルトウォークとは逆方向の付勢力を付与することが可能となり、その結果ベルトウォークの発生を抑えることができる。

また、本実施の形態では、二次転写搬送ベルト２１のベルトウォークを検知するためのイン側エッジセンサ８５およびアウト側エッジセンサ８６を配設した。そして、これら各センサによるイン側エッジあるいはアウト側エッジの検知結果に基づいて、コロ２３１の速度制御を行うようにした。これにより、本実施の形態では、二次転写搬送ベルト２１のベルトウォークを自動的に制御することができる。

なお、本実施の形態では、剥離ロール２３のうち、イン側に配設されるコロ２３１を駆動するようにしていたが、これに限られるものではなく、アウト側に配設されるコロ２３６を駆動するようにしてもよい。また、イン側に配設されるコロ２３１およびアウト側に配設されるコロ２３６の両者を駆動するように構成することも可能である。この場合には、一方のコロ(例えばコロ２３１)を高速にした場合に、他方のコロ(例えばコロ２３６)を低速にすることで、ベルトウォークの修正を行うことができる。さらに、本実施の形態では、六本のコロ２３１〜２３６によって剥離ロール２３を構成していたが、この数は複数であればいくつであってもよい。

＜実施の形態２＞
本実施の形態は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１では剥離ロール２３を構成するコロ２３１を駆動することでベルトウォークの抑制を行っていたのに対し、剥離ロール２３に付与するブレーキ力をイン側とアウト側とで変えている点が異なっている。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同様のものについては同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。

図５は、本実施の形態に係る二次転写部２０の構成を詳述した図である。ここで、図５(ａ)は画像形成装置のアウト側(フロント側、手前側)から二次転写部２０を眺めた図であり、図５(ｂ)は画像形成装置を図５(ａ)においてＺ方向(上部側)から二次転写搬送ベルト２１、駆動ロール２２および剥離ロール２３を眺めた図である。ただし、図５(ｂ)においては、二次転写搬送ベルト２１を破線で示している。

本実施の形態においても、剥離ロール２３は、アウト側からイン側に向かって延びる金属製の回転軸２３ａと、この回転軸２３ａの軸方向に沿って並列配置される複数(本実施の形態では六つ)のコロ２３１〜２３６を含むロール部２３ｂとを有している。ただし、本実施の形態では、イン側のコロ２３１等にギアは設けられていない。

また、二次転写搬送ベルト２１を挟んで剥離ロール２３と対向する位置には、速度差調整部あるいはブレーキ機構としてのブレーキ部材９０が配設されている。このブレーキ部材９０は、剥離ロール２３の軸方向に沿って延設される当接部材としてのブレーキパッド９１と、このブレーキパッド９１を支持するブラケット９２とを有している。なお、ブレーキパッド９１は、二次転写搬送ベルト２１と当接可能な位置に配置されている。また、ブラケット９２の両端部には、イン側貫通孔９２ａおよびアウト側貫通孔９２ｂが形成されている。これらイン側貫通孔９２ａおよびアウト側貫通孔９２ｂは、用紙搬送方向に沿って開口する長孔である。そして、イン側貫通孔９２ａおよびアウト側貫通孔９２ｂに対応する位置には、画像形成装置本体に設けられたイン側板金９３ａおよびアウト側板金９３ｂが取り付けられている。そして、イン側板金９３ａに設けられた穿孔(図示せず)およびブラケット９２に設けられたイン側貫通孔９２ａとをネジ９４ａでネジ止めし、且つ、アウト側板金９３ｂに設けられた穿孔(図示せず)およびブラケット９２に設けられたアウト側貫通孔９２ｂとをネジ９４ｂでネジ止めすることで、二次転写搬送ベルト２１に対するブレーキパッド９１の位置決めを行っている。

では、この二次転写部２０における二次転写搬送ベルト２１の動作について説明する。例えば画像形成動作が開始されることの指示が制御部４０(図１参照)に伝達されると、制御部４０は、駆動ロール駆動モータ８１に制御信号を出力し、駆動ロール駆動モータ８１はかかる制御信号を受けて回転を開始する。駆動ロール駆動モータ８１が回転を開始すると、その駆動力はギア８２およびギア２２１を介して駆動ロール２２の回転軸２２ａに伝達され、これによって駆動ロール２２が回転を開始する。このようにして駆動ロール２２が回転を開始すると、この駆動ロール２２に張架される二次転写搬送ベルト２１が回動を開始し、二次転写搬送ベルト２１の回動開始に伴って、駆動ロール２２とともに二次転写搬送ベルト２１を張架する剥離ロール２３(コロ２３１〜２３６)も回転を開始する。

ここで、駆動ロール駆動モータ８１からの駆動力を受けて駆動ロール２２が回転する際、駆動ロール２２のスポンジ層２２ｂを介して二次転写搬送ベルト２１に駆動力を伝達している。この場合、スポンジ層２２ｂが弾性を有しているために、その駆動力はダイレクトに二次転写搬送ベルト２１に伝わらず、駆動端であるイン側から遠ざかるほど(アウト側に近づくほど)駆動力の伝達に遅れが生じる。このような駆動力伝達のずれが生じると、回動する二次転写搬送ベルト２１に対し、アウト側へと向かう付勢力Ｗ１がかかることになる。このようにして二次転写搬送ベルト２１に付勢力Ｗ１がかかると、二次転写搬送ベルト２１はアウト側へ向けてベルトウォークしようとする。

このとき、二次転写搬送ベルト２１のイン側に対しブレーキパッド９１を強く押し付け、一方、二次転写搬送ベルト２１のアウト側に対しブレーキパッド９１を弱く押し付け(または接触させない)状態に設定していたとする。つまり、ブレーキ部材９０を剥離ロール２３に対して斜めに取り付けた状態とするのである。すると、ブレーキパッド９１との対向部では、二次転写搬送ベルト２１のイン側がブレーキパッド９１のブレーキ力によって速度低下を起こす一方、二次転写搬送ベルト２１のアウト側はブレーキ力がさほどかからないためにほとんど速度低下を起こさない。このため剥離ロール２３による二次転写搬送ベルト２１の張架部位では、コロ２３６側よりもコロ２３１側の方がわずかに低速で回転することになる。このため、二次転写搬送ベルト２１には、低速に回転するコロ２３１側すなわちイン側へと向かう付勢力Ｗ２がかかることになる。このようにして二次転写搬送ベルト２１に付勢力Ｗ２がかかると、二次転写搬送ベルト２１はイン側へ向けてベルトウォークしようとする。

つまり、このような構成とすることで、二次転写搬送ベルト２１が回動すると、二次転写搬送ベルト２１に対し、アウト側へと向かう付勢力Ｗ１および逆にイン側へと向かう付勢力Ｗ２が同時にかかることになるのである。このとき、二次転写搬送ベルト２１に対するブレーキパッド９１の取り付け角度、あるいは、二次転写搬送ベルト２１のイン側、アウト側に対するブレーキパッド９１の接触量(押圧力)を適切に選定しておけば、二次転写搬送ベルト２１にかかる付勢力Ｗ１と逆向きの付勢力Ｗ２とを釣り合わせることが可能になり、二次転写搬送ベルト２１におけるベルトウォークを抑制することができる。

このように、本実施の形態では、ブレーキ部材９０(ブレーキパッド９１)を用いて、二次転写搬送ベルト２１のイン側およびアウト側に作用するブレーキ力を可変できるようにした。これにより、剥離ロール２３による張架部位において、二次転写搬送ベルト２１のアウト側の移動速度Ｖｏとイン側の移動速度Ｖｉとの関係を適宜調整することができる。したがって、二次転写搬送ベルト２１にベルトウォークが生じようとする場合にも、二次転写搬送ベルト２１にベルトウォークとは逆方向の付勢力を付与することが可能となり、その結果ベルトウォークの発生を抑えることができる。

特に、本実施の形態では、剥離ロール２３として複数のコロ２３１〜２３６を並列配置したものを用いているので、各コロ２３１〜２３６が独立して回転することが可能であり、二次転写搬送ベルト２１のアウト側の移動速度Ｖｏとイン側の移動速度Ｖｉとを異ならせることが容易である。
そして、本実施の形態で用いた手法は、駆動ロール駆動モータ８１の取り付け位置等によって、二次転写搬送ベルト２１のウォーク方向が予め判明しているような場合に有用である。
なお、本実施の形態では、ブレーキ部材９０を固定配置するようにしていたが、これに限られるものではなく、揺動可能な構成とすることも可能である。このような構成を採用することにより、実施の形態１と同様、イン側へのベルトウォークおよびアウト側へのベルトウォークの両者に対応することが可能となる。

また、本実施の形態では、二次転写搬送ベルト２１に直接ブレーキパッド９１を当接させる構成としていたが、例えば次のような構成を採用してもよい。
図６は、実施の形態２の変形例を示す図である。このように、二次転写搬送ベルト２１ではなく、剥離ロール２３(コロ２３１〜２３６)に当接部材としてのブレーキパッド９１を接触可能に配置することもできる。このような構成を採用した場合にも、本実施の形態と同様、ブレーキパッドの取り付け角度等によってコロ２３１とコロ２３６との間に所定の速度差を設定することができる。したがって、二次転写搬送ベルト２１に発生しようとするベルトウォークを抑制することができる。

なお、実施の形態１および２では、駆動ロール２２および剥離ロール２３の２本のロールで二次転写搬送ベルト２１を回動可能に張架支持していたが、これに限られるものではなく、３本以上のロールで支持するようにしてもよい。

本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示す図である。 (ａ)、(ｂ)は実施の形態１で用いられる二次転写部の構成を説明するための図である。 ウォーク制御部の機能ブロック図である。 二次転写搬送ベルトのアウト／イン速度差とそのときに生じるベルトウォーク量との関係を示すグラフ図である。 (ａ)、(ｂ)は実施の形態２で用いられる二次転写部の構成を説明するための図である。 (ａ)、(ｂ)は実施の形態２の変形例で用いられる二次転写部の構成を説明するための図である。

符号の説明

１０(１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)…画像形成ユニット、２０…二次転写部、２１…二次転写搬送ベルト、２２…駆動ロール、２３…剥離ロール、２４…二次転写クリーナ、２５…バックアップロール、８１…駆動ロール駆動モータ、８３…コロ駆動モータ、８５…イン側エッジセンサ、８６…アウト側エッジセンサ、９０…ブレーキ部材、９１…ブレーキパッド、９２…ブラケット、１００…ウォーク制御部

Claims (12)

1. 画像形成装置で用いられるベルト搬送装置であって、
   被搬送物を担持搬送する無端ベルトと、
   前記無端ベルトを回動可能に張架支持し、当該無端ベルトを回動させる駆動ロールと、
   前記駆動ロールとともに前記無端ベルトを回動可能に張架支持し、当該無端ベルトの回動に伴って従動する従動ロールと、
   前記従動ロールによる前記無端ベルトの張架部位において、当該無端ベルトの一端部側と他端部側との速度差を調整する速度差調整部と
   を含むベルト搬送装置。
2. 前記従動ロールは、複数のロール部材を軸方向に並べて構成され、
   前記速度差調整部は、前記従動ロールを構成する複数の前記ロール部材のうち、前記無端ベルトの一端部側に配置された所定のロール部材を駆動することを特徴とする請求項１記載のベルト搬送装置。
3. 前記速度差調整部は、前記無端ベルトの一端側と他端側とで異なるブレーキ力を付与することを特徴とする請求項１記載のベルト搬送装置。
4. 画像が担持搬送される像担持搬送体と、
   前記像担持搬送体との間に記録材をニップし、当該像担持搬送体に担持された画像を当該記録材に転写させる転写ベルトと、
   前記転写ベルトを回動可能に張架支持するとともに、前記像担持搬送体に向けて当該転写ベルトを押圧する押圧ロールと、
   複数のロール部材を軸方向に並べて構成され、前記押圧ロールとともに前記転写ベルトを回動可能に張架支持する支持ロールと、
   前記支持ロールを構成する複数の前記ロール部材のうち、前記転写ベルトの一端部側に配置された所定のロール部材を駆動するロール駆動部と
   を含む画像形成装置。
5. 前記押圧ロールを駆動する駆動部を更に含むことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記転写ベルトのウォークを検知する検知部と、
   前記検知部による検知結果に基づいて、前記ロール駆動部を制御する制御部と
   をさらに含むことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、前記検知部によって前記転写ベルトのウォークが検知された場合に、前記所定のロール部材と前記転写ベルトの他端側にあるロール部材との間に速度差が形成されるように、前記ロール駆動部によって当該所定のロール部材を駆動させることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、前記検知部によって前記転写ベルトのウォークが検知されない場合に、前記所定のロール部材と前記転写ベルトの他端側にあるロール部材との間に速度差が形成されないように、前記ロール駆動部によって当該所定のロール部材を駆動させることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
9. 画像が担持搬送される像担持搬送体と、
   前記像担持搬送体との間に記録材をニップし、当該像担持搬送体に担持された画像を記録材に転写させる転写ベルトと、
   前記転写ベルトに対し、当該転写ベルトの一端側と他端側とで異なるブレーキ力を付与するブレーキ機構と
   を含む画像形成装置。
10. 前記転写ベルトを回動可能に張架支持するとともに、前記像担持搬送体に向けて当該転写ベルトを押圧する押圧ロールと、
    前記押圧ロールとともに前記転写ベルトを回動可能に張架支持する張架ロールとを更に含み、
    前記ブレーキ機構は、前記張架ロールに接触する当接部材を有することを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
11. 前記転写ベルトを回動可能に張架支持するとともに、前記像担持搬送体に向けて当該転写ベルトを押圧する押圧ロールと、
    前記押圧ロールとともに前記転写ベルトを回動可能に張架支持する張架ロールとを更に含み、
    前記ブレーキ機構は、前記張架ロールによる張架部位にて前記転写ベルトに接触する当接部材を有することを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
12. 前記張架ロールは、複数のロール部材を軸方向に並べて構成されることを特徴とする請求項１０または１１に記載の画像形成装置。

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