JP2009075377A - ベルト搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の目的は、ベルトの寄り力に応じたベルトの寄り補正が行えるようにすること、及び、ベルトの寄り力の大きさにかかわらず、ベルトやリブの損傷を防止することである。
【解決手段】回転する無端状のベルト３１が有するリブ６７が接触することで、ベルト３１を張架する第二張架ローラ３３の第一張架ローラ３２，３６に対する角度を変化させる駆動力を得る回転部材６９ａ，６９ｂを有するベルト搬送装置であって、回転部材６９ａ，６９ｂは、ベルト３１が回転方向と直交する幅方向へ移動した際に、リブ６７が接触してその移動を規制するテーパ面７１ａ，７１ｂを有し、リブ６７が回転部材６９ａ（又は６９ｂ）側により多く寄ると、リブ６７のテーパ面７１ａ（又は７１ｂ）への接触位置が回転部材６９ａ（又は６９ｂ）の外周側から内周側に向かって変位し、回転部材６９ａ（又は６９ｂ）の回転速度がより速くなることを特徴とする。
【選択図】 図５

Description

本発明は、無端状のベルトを複数の張架部材によって張架しつつ回転させるベルト搬送装置に関し、特にプリンタ、複写機などの画像形成装置に用いられるベルト搬送装置に関するものである。

従来、プリンタ、複写機などの電子写真方式或いは静電記録方式を利用した画像形成装置の中には、像担持体上のトナー像を転写材に転写するための無端状のベルトを採用した画像形成装置がある。無端状のベルトとしては、像担持体から転写されるトナー像を担持する中間転写体（中間転写ベルト）や、像担持体からのトナー像を転写する転写材を担持して搬送する転写材搬送手段（転写材搬送ベルト）がある。このような無端状のベルトを備える画像形成装置では、ベルト機構に特有の駆動時のベルトの寄り（片寄り）の発生を抑制する必要がある。ここで、ベルトの寄りとは、ベルトの回転方向と直交する幅方向への移動のことである。

特開２００５−０９２１５３号公報（以下、特許文献１）には、無端状のベルトの寄りを長期にわたり自立的に補正し、ベルトの損傷を回避するよう構成した画像形成装置が開示されている。

特許文献１に記載の画像形成装置では、無端状のベルトが、第１の張架ローラと、第１の張架ローラに対する角度を変更することが可能な第２の張架ローラとにより張架されており、ベルトと接触することができる接触コロが設けられている。また、ベルトには接触コロと接触するリブが設けられ、接触コロはリブの両側（ベルトの幅方向両側）にそれぞれ設けられており、ベルトの寄り方向に応じたリブの側面がいずれか一方の接触コロの周面に面接触してベルトの寄りを規制するようになっている。さらに接触コロは、ベルトのリブ側面と面接触することによって、ベルトの駆動力を受けることができ、ベルトから入力される駆動力によって、第２の張架ローラの第１の張架ローラに対する角度が変化する。すなわち、ベルトの寄り方向に応じて、一方の接触コロにベルトのリブ側面が接触して、ベルトの駆動力が接触コロに入力されることで、第２の張架ローラの第１の張架ローラに対する角度が変化してベルトの寄りが補正される。

なお、第２の張架ローラの第１の張架ローラに対する角度は、第１の張架ローラの軸と第２の張架ローラの軸が成す角度である。

特開２００５−０９２１５３号公報

ところで、特許文献１では、ベルトに寄りが発生すると、ベルトの寄り方向に応じたリブ側面が、対応する接触コロの周面に面接触することで、接触コロは一定速度で回転するベルトから駆動力を得ている。更に面接触している間、リブは接触コロによって所定の位置に規制されている。そのため、ベルトの幅方向への移動速度（寄り速度）が変化しても、つまりベルトの寄り力が変化しても、接触コロには一定の駆動力しか入力されない。すなわち、ベルトの寄り力の大きさにかかわらず、一定の駆動力でしかベルトの寄りを補正することができない。

そのため、ベルトの寄り力が大きいほど、ベルトの寄りを補正している間はリブに大きなストレスが掛かり、ベルトやリブを損傷してしまうおそれがある。

更にはベルトの寄り力が大きい場合、リブ側面を接触コロで確実に規制するためには、リブはある程度の高さが必要である。しかしながら、ベルトとリブが異なる部材を接着した構成である場合、リブ側面の高さが高いほど、ベルトが張架ローラを通過する際に曲率によりベルトとリブとの接着面で大きな剪断力が発生し、リブがベルトから剥がれ易くなる。逆にリブ側面の高さが低く、ベルトの寄り力が大きい場合は、接触コロでリブ側面を規制しきれず、リブが接触コロに乗り上げてしまい、ベルトの寄り補正ができなくなるおそれがある。或いはベルトやリブを損傷してしまうおそれがある。

本発明の目的は、ベルトの寄り力に応じたベルトの寄り補正が行えるようにすることである。

本発明の他の目的は、ベルトの寄り力の大きさにかかわらず、リブへのストレスや、リブの剥がれや乗り上げに起因する、ベルトの寄り補正不能を防止するとともに、ベルトやリブの損傷を防止することである。

上記目的を達成するための本発明は、リブを有する無端状のベルトと、前記ベルトを張架する第一張架部材と、前記ベルトを張架するとともに前記第一張架部材に対する角度を変更することが可能な第二張架部材と、回転するベルトのリブが接触することで前記第二張架部材の前記第一張架部材に対する角度を変化させる駆動力を得る回転部材と、を有するベルト搬送装置であって、前記回転部材は、前記ベルトが前記ベルトの移動方向と直交する幅方向へ移動した際に、前記リブが接触してその移動を規制する傾斜面を有し、前記リブが前記回転部材側により多く寄ると、前記リブの前記傾斜面への接触位置が前記回転部材の外周側から内周側に向かって変位し、前記回転部材の回転速度がより速くなることを特徴とする。

本発明によれば、ベルトが幅方向に移動（ベルトの寄りが発生）しても、ベルトのリブが回転部材の傾斜面に接触して移動が規制され、またベルトの幅方向への移動に応じてリブの傾斜面への接触位置が変位する。詳しくは、傾斜面に接触したリブの傾斜面への接触位置は、ベルトが回転部材側により多く寄ると（幅方向への寄り力が大きくなるほど）回転部材の外周側から内周側に向かって変位する。これにより、回転部材がベルトから得る駆動力がベルトの移動（寄り力）に応じた力となるため、ベルトの寄り力に応じたベルトの寄り補正が行える。また、ベルトの寄り力の大きさにかかわらず、リブへのストレスや、リブの剥がれや乗り上げに起因する、ベルトの寄り補正不能を防止することができ、ベルトやリブの損傷も防止することができる。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

〔第１実施形態〕
第１実施形態に係るベルト搬送装置を備えた画像形成装置について説明する。ここでは、転写材にトナー像を形成する画像形成装置として、電子写真方式のフルカラーレーザービームプリンタを例示し、ベルト搬送装置として、トナー像を担持して搬送する中間転写体を有するベルト搬送装置を例示している。先ず、画像形成装置の全体構成について説明する。

［画像形成装置の全体構成］
まず、図１を用いて、画像形成装置の全体構成について説明する。図１は、画像形成装置であるフルカラーレーザービームプリンタ１００の全体構成を示す模式断面図である。図１に示す画像形成装置１００の構成は大別して画像形成部、給送部、定着部からなる。

（画像形成部）
先ず、画像形成部から説明を行う。画像形成装置１００は、水平方向に並設された４個の像担持体としてのドラム状の電子写真感光体（以下、「感光体ドラム」という。）２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）を備えている。感光体ドラム２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）は、駆動手段（不図示）によって、図１中、時計回りに回転駆動される。感光体ドラム２の周囲には、その回転方向に従って順に、感光体ドラム２の表面を均一に帯電する帯電装置３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）、及び、画像情報に基づいて光像を照射する露光装置６が配置される。ここでは、露光装置６は、画像情報に基づいてレーザービームを照射するスキャナユニット６とされ、感光体ドラム２上に静電潜像を形成する。

また、感光体ドラム２の周りには、感光体ドラム２上の静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像装置７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）が配置される。更に各感光体ドラム２上のトナー像を中間転写ベルト（中間転写体）３１に一次転写させる中間転写ユニット（ベルト搬送装置）３０が配置される。また、中間転写ユニット３０と感光体ドラム２が当接する一次転写部から中間転写ベルト３１の搬送方向下流側に、中間転写ベルト３１上のトナー像を転写材Ｐに二次転写させる二次転写ローラ３５が配置される。

更に、感光体ドラム２の周りには、転写後の感光体ドラム２の表面に残った転写残トナーを除去するクリーニングブレード５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）をそれぞれ備えたクリーニング装置８（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）が配設されている。

ここでは、感光体ドラム２と、帯電装置３、現像装置７、クリーニング装置５は、一体的にカートリッジ化されプロセスカートリッジ１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）を形成している。更に、プロセスカートリッジ１は、感光体ドラム２、帯電装置３、クリーニング装置５を備えた感光ドラムユニットと現像装置７から構成される現像ユニットとに分かれている。以下、感光体ドラム２から順に詳述する。

感光体ドラム２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）は、例えば直径３０ｍｍのアルミシリンダの外周面に有機光導電体層（ＯＰＣ感光体）を塗布して構成したものである。感光体ドラム２は、その両端部を支持部材によって回転自在に支持されており、一方の端部に駆動モータ（不図示）からの駆動力が伝達されることにより、反時計回りに回転駆動される。

帯電装置３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）としては、接触帯電方式のものを使用することができる。ここで、帯電装置３の帯電部材は、ローラ状に形成された導電性ローラである。このローラ３を感光体ドラム２の表面に当接させるとともに、このローラ３に帯電バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム２表面を一様に帯電させる。

スキャナユニット６においては、レーザーダイオード（不図示）によって画像信号に対応する画像光が、スキャナモーター（不図示）によって高速回転されるポリゴンミラー（不図示）に照射される。ポリゴンミラーに反射した画像光は、結像レンズ、反射ミラー、防塵ガラス（以上不図示）等を介して画像光を偏向走査させ、帯電済みの感光体ドラム２表面を選択的に露光して静電潜像を形成する。

現像装置７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを夫々収納した現像剤収納部（トナー容器）及び現像枠体（現像容器）を有する。

つまり、トナー容器に関して言えば、例えば、シアン現像装置７ａはシアン色のトナーを収納したトナー容器、イエロー現像装置７ｂはイエロー色のトナーを収納したトナー容器、マゼンタ現像装置７ｃはマゼンタ色のトナーを収納したトナー容器、及び、ブラック現像装置７ｄはブラック色のトナーを収納したトナー容器を有する。各トナー容器内には、感光体ドラム２と対向して、現像剤を担持搬送する現像剤担持体としての現像ローラ４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）が配置されている。

全ての感光体ドラム２（２ａ，２ｂ，２ｃ、２ｄ）に対向し、接するように循環移動する中間転写ベルト（中間転写体）３１が配設される。中間転写ベルト３１は、１０^１１〜１０^１４Ω・ｃｍの体積固有抵抗を持たせた厚さ約１００μｍのフィルム状部材で構成される。この中間転写ベルト３１は、略垂直方向に３軸でローラ３２，３３，３６に支持され、各色の感光体ドラム上に形成したそれぞれのトナー像を、中間転写ベルト３１を介して転写材Ｐに転写させるべく循環移動する。

この中間転写ベルト３１の内側に当接し、４個の感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに対向した位置に一次転写ローラ３４（３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ）が並設される。これら一次転写ローラ３４から正極性の電荷が中間転写ベルト３１に印加され、この電荷による電界により、感光体ドラム２上の負極性のトナー像が中間転写ベルト３１に一次転写される。

中間転写ベルト３１は、無端状のベルトであり、駆動ローラ３６、テンションローラ３３、従動ローラ３２の３本のローラ（張架部材）により掛け渡され、図１の矢印方向に回転する。

また、中間転写ユニット３０の駆動ローラ３６に対向した位置に二次転写ローラ３５が配設される。一次転写ローラ３４と同じように、この二次転写ローラ３５から正極性の電荷が二次転写部３７まで搬送された転写材Ｐに印加される。この電荷による電界により、中間転写ベルト３１に接触中の転写材Ｐに、一次転写された中間転写ベルト３１上の負極性のトナー像が二次転写される。これにより、上述した中間転写ベルト３１が循環移動して感光体ドラム２上に形成されたトナー像が転写材Ｐに転写される。

更に、中間転写ユニット３０のテンションローラ３３に対向した位置には、二次転写後に中間転写ベルト３１上に残ったトナーを除去するためのクリーニング装置５０が配設されている。クリーニング装置５０は、ウレタンシート５１のエッジ部で中間転写ベルト３１の残トナーを掻き落とし、除去されたトナーは廃トナー搬送路を通過し、搬送スクリュー５２で廃トナー回収容器（不図示）へと回収されるブレードクリーニングを採用している。

（給送部）
給送部２０は、中間転写ベルト３１上の画像を転写材Ｐに転写する二次転写部３７に転写材Ｐを給送送するものである。複数枚の転写材Ｐは給送カセット２１に収納されている。画像形成時には給送ローラ２２が給送カセット２１の最上部の転写材Ｐを給送する。給送された転写材Ｐは搬送ローラ対２４を介してその先端がレジストローラ対１９に突き当たり一旦停止し、ループを形成した後、中間転写ベルト３１の回転と画像書出し位置の同期をとって、レジストローラ対２３によって二次転写部へと給送されていく。

（定着部）
定着部（定着ユニット）４０は、転写材Ｐに転写された複数色のトナー画像を定着させるものであり、回転する加熱ローラ４１と、これに圧接して転写材Ｐに熱及び圧力を与える加圧ローラ４２を有する。その下流には排出ローラ対４３があり、転写材Ｐを装置本体外の排出トレイ４４に排出する。

また、定着ローラ対（４１，４２）と排出ローラ対４３との間には排出センサー（不図示）を配置しており、転写材Ｐが確実に本体外に排出できたか、定着ローラ対（４１，４２）に巻きついていないかをモニターしている。

すなわち、感光体ドラム２上のトナー像を転写した転写材Ｐは定着ユニット４０を通過する際に定着ローラ対（４１，４２）で搬送されるとともに、定着ローラ対によって熱及び圧力を与えられる。これによって複数色のトナー像が転写材Ｐの表面に定着される。

（画像形成の動作）
画像形成の動作としては、プロセスカートリッジ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが、画像形成タイミングに合わせて順次駆動され、その駆動に応じて感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが、時計回り方向に回転駆動される。そして、全てのプロセスカートリッジ１に対応するスキャナユニット６が駆動される。この駆動により、帯電ローラ３は感光体ドラム２の周面に一様な電荷を付与し、スキャナユニット６は、その感光体ドラム２周面に画像信号に応じて露光を行って感光体ドラム２周面上に静電潜像を形成する。現像装置７内の現像ローラ４は、静電潜像の低電位部にトナーを転移させて感光体ドラム２周面上にトナー像を形成（現像）する。感光体ドラム１周面上に形成された各色のトナー像は、画像位置の同期をとって、中間転写ベルト３１上に一次転写される。この時、全ての色のトナー像が一次転写された段階で、中間転写ベルト３１上にフルカラートナー像が形成されることとなる。

中間転写ベルト３１周面上のトナー像の先端が、中間転写ベルト３１と二次転写ローラ２５との対向点（二次転写部）に回転搬送されてくる。このタイミングで、即ち、中間転写ベルト３１上のトナー像先端に転写材Ｐの印字開始位置が一致するように、レジストローラ対２３が回転を開始して転写材Ｐを二次転写部へ給送する。

このように搬送されながら転写材Ｐは、中間転写ベルト３１と二次転写ローラ３５との間に形成される電界によって、中間転写ベルト３１のトナー像を転写される。

その後、フルカラートナー像を転写された転写材Ｐは、二次転写部から定着ユニット４０に搬送される。転写材Ｐは、定着ユニット４０で上記トナー像を熱定着された後、排出ローラ対４３によって、排出部から画像面を下にした状態で本体外に排出される。

（ベルト搬送装置）
次に、図２及び図３を用いて、無端状のベルトを複数の張架部材によって張架しつつ回転させるベルト搬送装置について説明する。ここでは、ベルト搬送装置として、中間転写体としての中間転写ベルト（無端状のベルト）３１を有する中間転写ユニットを例示している。図２は中間転写ユニット３０の外観を示す斜視図、図３は中間転写ユニット３０の要部拡大図である。なお、以下の説明でベルトの幅方向（又は長手方向）とは、ベルトの回転方向（移動方向）と直交する方向である。

先ず、中間転写ユニット３０の全体構成について説明する。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を有している。中間転写ベルト３１は、張架部材としての、中間転写ベルト３１を駆動するための駆動ローラ３６、従動回転する従動ローラ３２及びテンションローラ３３により張架されている。

駆動ローラ３６、従動ローラ３２、テンションローラ３３は、それぞれ長手方向両端部を軸受６２、６１、６３によって回転可能に支持されている。そして、フレーム６４が、３つのローラを支持する軸受６１，６２，６３を保持する。なお、図２では長手方向一方側のみ図示しているが、後述する調心機構を除くローラ３６，３２，３３の支持構成は他方側も同様に構成されている。

駆動ローラ３６は、中間転写ベルト３１を張架する第一張架部材である。駆動ローラ３６は、画像形成装置本体１００に設けられた動力源（不図示）から駆動が伝達されて回転する。これにより、中間転写ベルト３１は、図中矢印Ｖ方向に周回移動する。

従動ローラ３２は、中間転写ベルト３１を張架する第一張架部材である。従動ローラ３２を軸支する軸受６１は、フレーム６４に設けられた軸受保持穴に固定されている。従動ローラ３２は、駆動ローラ３６によって中間転写ベルト３１を移動させることで従動回転する。

テンションローラ３３は、中間転写ベルト３１を張架するとともに前記ローラ３６，３２に対する角度を変更することが可能な第二張架部材である。このテンションローラ３３の角度を変更する調心機構については後述する。テンションローラ３３は図中矢印Ｔ方向（従動ローラ３２とテンションローラ３３との間に張架された中間転写ベルト３１で形成される平面と平行）に移動可能に保持されている。つまり、テンションローラ３３を軸支する軸受６３は、フレーム６４に取り付けられたテンションローラ軸受ホルダ６５にそれぞれ設けられた細長形状の軸受保持穴に滑動可能に保持されている。この軸受６３は、付勢手段として、弾性部材であるテンションローラ付勢バネ６６によって付勢される。これによって、中間転写ベルト３１に張力を与えている。テンションローラ３３は駆動ローラ３６によって中間転写ベルト３２を移動させることで従動回転する。

図３に示すように、テンションローラ軸受ホルダ６５はフレーム６４に対し、テンションローラ軸受ホルダ６５にある揺動中心７８を介して回転自在に取り付けられている。テンションローラ付勢バネ６６とテンションローラ軸受６３はテンションローラ軸受ホルダ６５に一体に保持されている。テンションローラ３３は、テンションローラ軸受ホルダ６５にある揺動中心７８を中心として、図３中矢印Ｓ１方向に揺動し、テンションローラ３３を従動ローラ３２に対して略平行から角度をなすよう揺動される。すなわち、テンションローラ３３の前記ローラ３６，３２に対する角度が変更される。テンションローラ３３には中間転写ベルト３１を挟んで対向側に中間転写ベルト３１に残ったトナーを除去するクリーニング装置５０をテンションローラ３３に対して固定的に取り付けている。

中間転写ベルト３１は、ここでは、ポリイミドにて形成された周長７９２ｍｍ、幅３４６ｍｍ、厚さ６０μｍのエンドレスベルトである。中間転写体の材料としては、これに限定されるものではないが、上記の他、ポリカーボネート、ＰＶＤＦ、ＥＴＦＥ、ＰＴＦＥ等により形成したものを好適に用い得る。中間転写ベルト３１は、その内側において、搬送方向（周回移動方向）Ｖに対し略直交方向（幅方向）の一方の縁部３１ａ近傍に、リブ６７が取り付けられている。ここでは、リブ６７は、ベルト面に略垂直方向に起立し、中間転写ベルト３１の全周にわたり延在する突起である。さらにリブ６７は、ウレタンにて形成された幅３ｍｍ高さ１ｍｍの突起であり、中間転写ベルト３１の縁部３１ａから１ｍｍ内側に設けられている。

（ベルトの調心機構）
次に、図３、図４及び図５を参照して、中間転写ユニット３０が備える中間転写ベルト３１の調心機構（調心ユニット）６８について説明する。なお、以下の説明で、ベルトの寄りとは、ベルトの回転方向（搬送方向）と直交する幅方向への移動のことである。

前述のように、中間転写ユニット３０においては、駆動時に中間転写ベルト３１の寄り（片寄り）が発生することがあり、ベルトの破損などを防ぎ、又良好な画質を維持するために、この寄りを有効に補正する必要がある。そのため、中間転写ユニット３０は、以下説明するような、中間転写ベルト３１の調心ユニット６８を備えている。図３、図４及び図５は調心ユニット６８を拡大して示す要部拡大図であり、中間転写ベルト３１のうち、ベルト面は省略してある。

ここでは、上述のように、中間転写ユニット３０は、感光ドラム２上のトナー像を転写材Ｐへ転写するための中間転写ベルト３１を有する。中間転写ベルト３１はリブ６７を有する無端状のベルトである。また中間転写ユニット３０は、中間転写ベルト３１を張架する第一張架部材である駆動ローラ３６及び従動ローラ３２を有する。更に中間転写ユニット３０は、中間転写ベルト３１を張架するとともに前記ローラ３６，３２に対する角度を変更することが可能な第二張架部材であるテンションローラ３３を有する。そして、中間転写ユニット３０は、回転するベルト２１のリブ６７が接触することでテンションローラ３３の前記ローラ３６，３２に対する角度を変化させる駆動力を得る回転部材６９ａ，６９ｂを有する。回転部材６９ａ，６９ｂは、中間転写ベルト３１と接触することができ、中間転写ベルト３１との接触状態が変化するように構成されている。この接触部材６９ａ，６９ｂと中間転写ベルト３１との接触状態に応じて、テンションローラ３３の駆動ローラ３６又は従動ローラ３２に対する角度が変化するようにされている。これにより、中間転写ベルト３１は、図中矢印Ｎ又はＭ方向、即ち、中間転写ベルト３１の搬送方向Ｖに対し略直交方向（幅方向）に移動する。

調心ユニット６８は、中間転写ベルト３１の搬送方向Ｖに対し幅方向の端部近傍に設けられている。調心ユニット６８は、回転するベルト３１のリブ６７が接触することで、テンションローラ３３の前記ローラ３６，３２に対する角度を変化させる駆動力を得る回転部材６９ａ，６９ｂを有する。この回転部材６９ａ，６９ｂは、リブ６７の角部７０ａ，７０ｂにそれぞれ接触可能に設けられている。回転部材６９ａはベルト３１の幅方向一方の外側への移動を規制する第一回転部材であり、回転部材６９ｂはベルト３１の幅方向他方の外側への移動を規制する第二回転部材である。

更に調心ユニット６８は各回転部材６９ａ，６９ｂの回転力が伝達されるギア７３と、ギヤ７３の回転力が伝達されるウォーム付段ギア７４と、ウォーム付段ギア７４のウォーム部から駆動伝達されてギアと同軸上にカム形状を持つカムギア７５と、を有する。カムギア７５のカム部は螺旋形状をしており、カムギア７５の回転に応じて直径方向に±２ｍｍのカム形状を有する。更に揺動中心７６ａを中心に揺動可能な揺動板７６を有している。揺動板７６は、一端がカムギア７５のカム部と接触し、他端がテンションローラ軸受ホルダ６５と連結しており、カム部の回転に連動して揺動中心７６ａを中心に矢印Ｄ，Ｅ方向に揺動する。揺動板７６はカムギア７５のカム形状に沿って揺動し、±２ｍｍの揺動ストロークを持つ構成となっている。

かかる構成により、中間転写ベルト３１が幅方向（図中矢印Ｍ又はＮ方向）に移動した際に、中間転写ベルト３１に設けられたリブ６７が第一回転部材６９ａ又は第二回転部材６９ｂに接触して、接触した回転部材がベルト３１から駆動力を受けて回転する。そして、第一回転部材６９ａ又は第二回転部材６９ａの回転力は、ギア７３、ウォーム付段ギア７４、カムギア７５と伝達される。伝達された回転力は、カムギア７５のカム部から揺動板７６でリンク運動へと変換され、このリンク運動がテンションローラ軸受ホルダ６５に伝達され、テンションローラ軸受ホルダ６５を図中矢印Ｕ又はＬ方向に移動させる。

前記第一回転部材６９ａが前記ベルト３１から得た駆動力と、前記第二回転部材６９ｂが前記ベルト３１から得た駆動力とでは、テンションローラ３３の駆動ローラ３６又は従動ローラ３２に対する角度が逆方向に変化する。更には、テンションローラ３３の駆動ローラ３６又は従動ローラ３２に対する平行度を変えた時に、テンションローラ３３の傾きの変化方向が、それぞれ中間転写ベルト３１の寄り方向（幅方向に移動した方向）とは逆になるようにする。これにより、中間転写ベルト３１が矢印Ｍ又はＮ方向へ移動していた方向とは逆の方向へ戻されることとなる。

仮に中間転写ベルトが図中矢印Ｎ方向に寄った場合について説明する。この場合、リブ６７の第一角部７０ａが対応する第一回転部材６９ａに接触する。そして、第一回転部材６９ａとこれに同軸一体的に連結された第一小ギア（不図示）は、図４中矢印Ｒ１方向に回転する。その結果、第一小ギアと係合しているギア７３のギア部が図４中矢印Ｒ２方向に回転し、ギア７３に係合しているウォーム付段ギア７４が矢印Ｒ１と同方向に回転する。これにより、段ギア７４のウォーム部に係合しているカムギア７５がこれまでと駆動方向を変えた矢印Ｒ５方向に回転し、カムギア７５のカム部により揺動板７６を図５中矢印Ｄ方向に移動させる。揺動板７６は揺動中心７６ａを中心に回転しカム部側とは反対側の端部を矢印Ｕ方向に移動する。すなわち、テンションローラ軸受ホルダ６５は、テンションローラ軸受ホルダ６５と揺動板７６の係合部７６ｂで矢印Ｕ方向に移動し、その揺動中心７８を中心に揺動する。テンションローラ軸受ホルダ６５はテンションローラ軸受６３とテンションローラ付勢バネ６６を内包しているため、テンションローラ軸受６３ごとテンションローラ３３を図中矢印Ｓ１の下方向に移動させる。

こうして、テンションローラ３３のテンションローラ軸受６３を矢印Ｓ１の下方向に移動させると、テンションローラ３３の従動ローラ３２又は駆動ローラ３６に対する角度が変化する。このように、テンションローラ３３のアライメントが傾くと、中間転写ベルト３１は、図中矢印Ｎ方向の寄り傾向が減退し、図中矢印Ｍ方向に寄り始めるため、リブ６７は第一回転部材６９ａから離れる。

この作用によって、当初中間転写ベルト３１が図中矢印Ｎ方向に寄った場合は、リブ６７と第一回転部材６９ａとの接触が無くなるまで寄り傾向を打ち消す方向にテンションローラ３３のアライメントが調整される。

同様に、中間転写ベルト３１が図中矢印Ｍ方向（上記とは逆方向）に寄り、第二回転部材６９ｂにリブ６７の第二角部７０ｂが接触した場合は、第二回転部材６９ｂとこれに一体的に連結された第二小ギア（不図示）が図中矢印Ｒ３方向に回転する。このため、ギア７３は図中矢印Ｒ４方向に回転する。これにより、ウォーム付段ギア７４が矢印Ｒ３と同方向に回転し、さらに段ギア７４のウォーム部に係合しているカムギア７５がこれまでと駆動方向を変えた矢印Ｒ６方向に回転し、カムギア７５のカム部により揺動板７６を図５中矢印Ｅ方向に移動させる。揺動板７６は揺動中心７６ａを中心に回転しカム部側とは反対側の端部を矢印Ｌ方向に移動し、テンションローラ軸受６３ごとテンションローラ３３を図中矢印Ｓ１の上方向に移動させ、テンションローラ３３のアライメントは上記とは逆方向に傾く。

上述のような作用により、リブ６７は、第一回転部材６９ａと第二回転部材６９ｂの間に常に位置するように制御（調心）され、中間転写ベルト３１もリブ６７がその範囲に存在する位置に保持される。

ここで中間転写ベルト３１に設けられたリブ６７の角部７０ａ，７０ｂにそれぞれ接触可能に設けられた回転部材６９ａ，６９ｂについて更に詳しく説明する。

前記回転部材６９ａ，６９ｂは、中間転写ベルト３１が幅方向へ移動した際に、前記リブ６７の角部７０ａ，７０ｂが接触してその移動を規制する傾斜面としてのテーパ面７１ａ，７１ｂを有している。前記リブ６７が回転部材６９ａ側（矢印Ｎ方向）により多く寄ると、前記リブ６７の前記テーパ面７１ａへの接触位置が回転部材６９ａの外周側から内周側に向かって変位し、回転部材６９ａの回転速度がより速くなる。同様に、前記リブ６７が回転部材６９ｂ側（矢印Ｍ方向）により多く寄ると、前記リブ６７の前記テーパ面７１ｂへの接触位置が回転部材６９ｂの外周側から内周側に向かって変位し、回転部材６９ｂの回転速度がより速くなる。

なお、ここでは回転部材が有する傾斜面として、断面で見ると直線で表現されるような傾斜面（テーパ面）を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、断面で見ると曲線で表現されるような傾斜面（円弧状の面など）であっても良い。また、各回転部材の傾斜面に接触するリブの接触部位として角部を例示したが、これに限定されるものではなく、角が面取りされたような円弧部などであっても良い。

次に、図６を用いて、リブ６７の角部７０ａ，７０ｂが、対応する回転部材６９ａ，６９ｂのテーパ面７１ａ，７１ｂに接触することの作用効果について説明する。図６では図４及び図５で中間転写ベルト３１が矢印Ｎ方向（回転部材６９ａ側）に寄った場合を例示しているが、矢印Ｍ方向（回転部材６９ｂ側）に寄った場合も逆方向への補正が同様に行われる。

中間転写ベルトは、中間転写ユニットの張架ローラのアライメント、テンションローラを付勢する左右の付勢バネのバネ圧差、画像形成装置への取り付け精度等により、必ず寄り（幅方向への移動）が発生してしまう。その寄り速度（幅方向への移動速度）はそれぞれの条件によって異なる。本実施形態によれば、中間転写ベルトが幅方向に移動（ベルトの寄りが発生）しても、リブ６７の角部７０ａは回転部材６９ａのテーパ面７１ａに接触して移動が規制される。更にベルトの寄り速度（移動速度）が異なる場合でも、リブ６７の角部７０ａはベルト３１の幅方向への移動速度に応じてテーパ面７１ａに沿って移動できる。詳しくは、テーパ面７１ａに接触したリブ６７の角部７０ａは、ベルトの移動速度が速くなるほど（幅方向への寄り力が大きくなるほど）回転部材６９ａの外周側から内周側に移動できる。これにより、ベルトの移動速度、つまりベルトの寄り力の大きさにかかわらず、リブへのストレスに起因する、ベルトやリブの損傷を防止することができる。また、リブの乗り上げに起因する、ベルトの寄り補正不能を防止することができる。

また、リブ６７の角部７０ａが回転部材６９ａのテーパ面７１ａに接触して調心動作が作動してから、中間転写ベルトの寄り力を弱め、寄りを元に戻すにまでに要する時間はベルトの寄り速度が速いものほど反応良く調心する必要がある。本実施形態によれば、ベルトに寄りが発生すると、リブ６７の角部７０ａはまず回転部材６９ａのテーパ面７１ｂの外周側に接触する。ここで、ベルトの寄り速度がＶ２より速いＶ１である場合、リブ６７は、角部７０ａがテーパ面７１ａとの接触状態を維持したままテーパ面７１ａに沿って外周側から内周側に移動する。すなわち、リブ６７は回転部材６９ａの径（直径φｄ２）が大きいところから径（直径φｄ１）小さいところへ移動する。これにより、ベルトの寄り速度が速い場合（Ｖ１）は、リブ６７の走行距離が短い間にコロ６９が１回転する為、中間転写ベルトの走行距離が短い間に調心効果が現れる。逆にベルトの寄り速度が遅い場合（Ｖ２）は、テーパ面の径が大きいところ（直径φｄ２）でリブ６７の角部７０ａが回転部材６９ａに接触している。これにより、寄り速度が速い場合（Ｖ１）に比べて、回転部材６９ａが１回転するためのリブ６７の走行距離が長いため、中間転写ベルトの調心効果が現れるのを遅くすることが可能となる。

このように、本実施形態によれば、テーパ面に接触したリブ６７の前記テーパ面への接触位置は、ベルトが回転部材側により多く寄ると（幅方向への寄り力が大きくなると）回転部材の外周側から内周側に向かって変位する。これにより、回転部材がベルトから得る駆動力がベルトの移動（寄り力）に応じた力となるため、ベルトの寄り力に応じたベルトの寄り補正が行える。

また中間転写ベルトのリブを回転部材の傾斜面で規制することで、リブの中間転写ベルトからの高さを低くすることが可能となる。このため、中間転写ベルトが張架ローラを通過する際に発生する屈曲により、ベルトとリブ面で発生する剪断力による剥がれに対しても有利な構成が採用できる。これにより、リブの剥がれを防止することができ、リブの剥がれに起因する、ベルトの寄り補正不能を防止することができる。

〔他の実施形態〕
前述した実施形態では、ベルト搬送装置として、トナー像を担持して搬送する中間転写ベルト（中間転写体）を有するベルト搬送装置を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、転写材を担持して搬送する転写材担持体（無端状のベルト）を有するベルト搬送装置であっても良い。或いは転写材を搬送しつつ該転写材上のトナー像を加熱する加熱部材（無端状のベルト）又は加圧する加圧部材（無端状のベルト）を有する加熱装置であっても良い。このようなベルト搬送装置に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。

また前述した実施形態では、ベルトの幅方向一方の端部側にリブを設け、このリブを介して幅方向両側に回転部材を設けた構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ベルトの幅方向両端にそれぞれリブを設け、各リブの幅方向外側に回転部材を設けた構成であっても良く、本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

また前述した実施形態では、画像形成ユニットを４つ使用しているが、この使用個数は限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。

また前述した実施形態では、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジとして、感光ドラムと、該感光ドラムに作用するプロセス手段としての帯電手段，現像手段，クリーニング手段を一体に有するプロセスカートリッジを例示した。プロセスカートリッジはこれに限定されるものではなく、感光体ドラムの他に、帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち、いずれか１つを一体に有するプロセスカートリッジであっても良い。

更に前述した実施形態では、感光ドラムを含むプロセスカートリッジが画像形成形成装置本体に対して着脱自在な構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば各構成部材がそれぞれ組み込まれた画像形成装置、或いは各構成部材がそれぞれ着脱可能な画像形成装置であってもよく、これらの画像形成装置におけるベルト搬送装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

また前述した実施形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置におけるベルト搬送装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

尚、前述した実施形態では、ベルトを３本のローラ（張架部材）で張架した構成を例示したが、ベルトの張架部材は少なくとも２本のローラ（張架部材）があればよく、張架部材の数に関係なくベルトの調心作用は作動する。

ベルト搬送装置を有する画像形成装置の概略断面図である。 中間転写ユニットの全体概略図である。 調心ユニットの拡大斜視図である。 調心ユニットの拡大上面図である。 調心ユニットの拡大断面図である。 リブと回転部材のテーパ面の関係を示す説明図である。

符号の説明

３０ …中間転写ユニット
３１ …中間転写ベルト
３１ａ …縁部
３２ …従動ローラ
３３ …テンションローラ
３６ …駆動ローラ
６１，６２，６３ …軸受
６４ …フレーム
６５ …テンションローラ軸受ホルダ
６６ …テンションローラ付勢バネ
６７ …リブ
６８ …調心ユニット
６９ａ，６９ｂ …回転部材
７０ａ，７０ｂ …角部
７１ａ，７１ｂ …テーパ面
７３ …ギア
７４ …ウォーム付段ギア
７５ …カムギア
７６ …揺動板
１００ …画像形成装置

Claims (7)

1. リブを有する無端状のベルトと、前記ベルトを張架する第一張架部材と、前記ベルトを張架するとともに前記第一張架部材に対する角度を変更することが可能な第二張架部材と、回転するベルトのリブが接触することで前記第二張架部材の前記第一張架部材に対する角度を変化させる駆動力を得る回転部材と、を有するベルト搬送装置であって、
   前記回転部材は、前記ベルトが前記ベルトの移動方向と直交する幅方向へ移動した際に、前記リブが接触してその移動を規制する傾斜面を有し、
   前記リブが前記回転部材側により多く寄ると、前記リブの前記傾斜面への接触位置が前記回転部材の外周側から内周側に向かって変位し、前記回転部材の回転速度がより速くなることを特徴とするベルト搬送装置。
2. 前記回転部材は、前記ベルトの幅方向一方の外側への移動を規制する第一回転部材と、前記ベルトの幅方向他方の外側への移動を規制する第二回転部材と、を有し、
   前記第一回転部材が前記ベルトから得た駆動力と、前記第二回転部材が前記ベルトから得た駆動力とでは、前記第二張架部材の前記第一張架部材に対する角度が逆方向に変化することを特徴とする請求項１に記載のベルト搬送装置。
3. 前記第二張架部材は前記ベルトに張力を与えるための付勢手段により付勢されていることを特徴とする請求項１または２に記載のベルト搬送装置。
4. 前記第二張架部材に前記ベルトを挟んで対向した位置に、前記ベルト上に残ったトナーを除去するクリーニング装置を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のベルト搬送装置。
5. 転写材にトナー像を形成する画像形成装置であって、前記トナー像を担持して搬送するベルト搬送装置として、請求項１から４のいずれか一項に記載のベルト搬送装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
6. 転写材にトナー像を形成する画像形成装置であって、前記転写材を担持して搬送するベルト搬送装置として、請求項１から４のいずれか一項記載のベルト搬送装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
7. 転写材にトナー像を形成する画像形成装置であって、前記転写材を搬送しつつ前記転写材上のトナー像を加熱する加熱装置として、請求項１から４のいずれか一項に記載のベルト搬送装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。

Images