JP2011118326A - ベルト駆動装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ステアリング制御装置21は、ステアリングローラ63が予め決められた基準傾斜姿勢となっているときのフィラー91の位置を検出するフォトインタラプタ25を用い、所定の調整タイミング(電源投入時)が到来するたびに、そのフォトインタラプタの検出結果に基づいてステアリングローラが基準傾斜姿勢となるようにステアリングモータ23を回転駆動させ、この時のステアリングモータの回転角度を基準回転角度とし、この基準回転角度を基準にしてステアリングモータの回転動作を制御する。
【選択図】図2
Description
特許文献1に記載されたベルト駆動装置は、1次転写前ローラ(ステアリングローラ)の一端部(駆動端部)に無端状の駆動ワイヤーが固定されている。そして、この駆動ワイヤーをワイヤー長さ方向へ移動させることで、1次転写前ローラの当該一端部(駆動端部)を他端部に対して相対的に変位させ、1次転写前ローラの傾斜を制御する。駆動ワイヤーを張架する複数のプーリのうちの駆動プーリには、ステッピングモータからの回転駆動力が伝達される。駆動ワイヤーは、ステッピングモータの回転角に応じた量だけ移動するので、ステッピングモータの回転角を制御することで、1次転写前ローラの傾斜量を制御することができる。
特許文献2に記載されたベルト駆動装置は、蛇行補正ローラ(ステアリングローラ)の一端部(駆動端部)に揺動アームの一端が取り付けられ、その揺動アームの他端に偏心カムが当接した構成をとる。揺動アームは、その他端が常に偏心カムのカム面に当接した状態となるようにスプリングによって付勢されている。偏心カムの回転角に応じたカム面の変位に伴って揺動アームの他端が変位する。これにより、揺動アームの一端に取り付けられた蛇行補正ローラの当該一端部(駆動端部)をその他端部に対して相対的に変位させることができ、蛇行補正ローラの傾斜を制御することができる。偏心カムの回転角は蛇行補正モータの回転角によって決まるので、この蛇行補正モータの回転角を制御することで、蛇行補正ローラの傾斜量を制御することができる。
一方で、ワイヤーが伸びてもワイヤーの張力が低下しないようにワイヤーの張力を維持するようなテンション機構を設ければ、ワイヤーが伸びても駆動プーリからの駆動力をワイヤーへ適切に伝達することが可能となる。しかしながら、この場合には、ワイヤーの伸び量に応じてステアリングローラの駆動端部の位置が変化してしまう。すなわち、ステアリングローラの駆動端部が同じ位置となるように傾斜機構の動作を制御しても、ワイヤーが伸びる前と後とで、ステアリングローラの傾斜量が異なってしまう。この場合も、傾斜機構の動作を適切に制御できないので、ステアリングローラの傾き制御を適正に行うことができない。
また、請求項2の発明は、請求項1のベルト駆動装置において、上記傾斜機構の動作基準値を記憶する記憶手段を有し、上記傾斜制御手段は、所定の調整タイミングが到来したときに上記ステアリングローラが上記基準傾斜姿勢となるように上記傾斜機構を動作させた時の該傾斜機構の動作量を動作基準値として上記記憶手段に保存し、該記憶手段に記憶されている動作基準値を基準にして上記傾斜機構の動作を制御することを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1又は2のベルト駆動装置において、上記駆動源からの駆動力がなくても上記ステアリングローラの傾斜姿勢を維持する姿勢維持手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項3のベルト駆動装置において、上記姿勢維持手段は、上記駆動源からの駆動力伝達経路上に設けられ、該駆動源に接続された入力軸に回転駆動力が加わると出力軸が回転するが、該出力軸に回転駆動力が加わっても入力軸が回転しないように構成された、ウォームギヤ又はトルクダイオードによって構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のベルト駆動装置において、上記傾斜機構は、ワイヤーと、該ワイヤーに張力を付与する張力付与手段と、上記駆動源の駆動量に応じた分の移動量だけ該ワイヤーを移動させるワイヤー駆動部材とを有し、該ワイヤーの移動に応じて上記ステアリングローラが傾斜するように構成されたものであり、上記傾斜制御手段は、上記駆動源の駆動量を制御することで上記傾斜機構の動作を制御するものであることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項5のベルト駆動装置において、上記傾斜機構は、上記ワイヤーの一端側が上記ステアリングローラに接続され、該ワイヤーの他端側が上記ワイヤー駆動部材に接続された構成となっていることを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項6のベルト駆動装置において、上記ワイヤー駆動部材は、上記ワイヤーの他端側を巻き付けるワイヤー巻付部を有し、上記駆動源の駆動量に応じた分の移動量だけ該ワイヤーの他端側を該ワイヤー巻付部に巻き付ける構成であることを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のベルト駆動装置において、上記傾斜機構は、タイミングベルトと、上記駆動源の駆動量に応じた分の移動量だけ該タイミングベルトを牽引駆動させるタイミングベルト駆動部材と、該タイミングベルトが牽引駆動されることで上記ステアリングローラに作用する力に抗する向きの力を該ステアリングローラに対して付与する反力付与手段とを有し、該タイミングベルトの移動に応じて該ステアリングローラが傾斜するように構成されたものであり、上記傾斜制御手段は、上記駆動源の駆動量を制御することで上記傾斜機構の動作を制御するものであることを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項8のベルト駆動装置において、上記傾斜機構は、上記タイミングベルトの一部が固定され、該タイミングベルトにおける当該固定部分と上記タイミングベルト駆動部材からの牽引駆動力が伝達される部分との間で、上記ステアリングローラと一体的に変位するタイミングベルト張架部材が該タイミングベルトを張架しており、かつ、該タイミングベルトの移動に応じて該タイミングベルト張架部材が変位する構成となっていることを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項9のベルト駆動装置において、上記タイミングベルト張架部材は、動滑車で構成されたタイミングプーリであることを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項5乃至10のいずれか1項に記載のベルト駆動装置において、上記駆動源は、ステッピングモータであることを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項5乃至10のいずれか1項に記載のベルト駆動装置において、上記駆動源は、リニアモータであることを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のベルト駆動装置において、上記ワイヤー駆動部材は、ワイヤー張力方向に対して傾斜する方向へ上記ワイヤーの一部を変位させるワイヤー変位部を有し、上記駆動源の駆動量に応じた分の移動量だけ該ワイヤー変位部を変位させる構成であることを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、請求項1乃至13のいずれか1項に記載のベルト駆動装置において、上記傾斜機構の動作範囲を所定範囲に規制する規制手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項15の発明は、請求項1乃至14のいずれか1項に記載のベルト駆動装置において、上記傾斜機構は、上記無端ベルトの内周面に囲まれた空間内に配置されていることを特徴とするものである。
また、請求項16の発明は、請求項1乃至15のいずれか1項に記載のベルト駆動装置において、少なくとも、上記複数の支持ローラ、上記無端ベルト、上記傾斜機構及び上記変位部材を支持し、装置本体に対して一体的に着脱可能に構成されたユニット構造を有することを特徴とするものである。
また、請求項17の発明は、複数の支持ローラにより張架支持された無端ベルトの外周面上に形成した画像を最終的に記録材に転移させて該記録材上に画像を形成するか、又は、複数の支持ローラにより張架支持された無端ベルトの外周面に担持された記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記無端ベルトを走行させるためのベルト駆動手段として、請求項1乃至16のいずれか1項に記載のベルト駆動装置を用いることを特徴とするものである。
まず、実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。
図1は、実施形態に係るプリンタの一例を示す概略構成図である。
このプリンタは、2つの光書込ユニット1YM、1CKと、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のトナー像を形成するための4つのプロセスユニット2Y,2M,2C,2Kとを備えている。また、給紙路30、転写前搬送路31、手差し給紙路32、手差しトレイ33、レジストローラ対34、搬送ベルトユニット35、定着装置40、搬送切替装置50、排紙路51、排紙ローラ対52、排紙トレイ53、第1給紙カセット101、第2給紙カセット102、再送装置等も備えている。
図2は、本実施形態におけるベルト駆動装置の概略構成を示す説明図である。
本実施形態におけるベルト駆動装置は、主に、ベルト蛇行修正用のステアリングローラ63を含む複数の支持ローラ63,67,68,69,71等により張架支持された無端ベルトである中間転写ベルト61と、駆動源であるステアリングモータ23からの駆動力によりステアリングローラ63を傾斜させるための動作を行う傾斜機構と、中間転写ベルト61のベルト幅方向への変位を検出するベルト幅方向変位検出手段としてのエッジセンサ24と、エッジセンサ24の検出結果に基づいてステアリングローラ63の傾斜量を決定し、そのステアリングローラ63の傾斜量が決定した傾斜量となるようにステアリングモータ23を制御して傾斜機構の動作を制御する傾斜制御手段としてのステアリング制御装置21とから構成され、ステアリングローラ63の傾斜量を変更することによって中間転写ベルト61の蛇行を修正するものである。本実施形態では、支持ローラ67が駆動ローラであるが、他の支持ローラを駆動ローラとしてもよい。
図3に示すように、中間転写ベルト61の一側部には、支軸24cに回転自在に支持された接触子24bが配置されている。この接触子24bは、スプリング24aの付勢力(引っ張り力)により、当該一端部が常に中間転写ベルト61の当該一側部に当接するように構成されている。このスプリング24aによる接触子24bの当接圧力は、中間転写ベルト61の側部を変形させない程度の適度な大きさに設定されている。また、支軸24cを介して接触子24bの他端部には、変位センサ24dが対向配置されている。このように構成されたエッジセンサ24は、ベルト蛇行時における中間転写ベルト61の幅方向yへの動きが、その中間転写ベルト61の側部に当接する接触子24bの動き(支軸24cを中心とした回動動作)に置き換えられる。この接触子24bの動きに対応して変位センサ24dの出力レベルが変動するため、そのセンサ出力は、中間転写ベルト61のベルト幅方向への変位量を示すものとなる。本実施形態において、エッジセンサ24は、図2に示すように、ベルト走行方向において駆動ローラ67と2次転写バックアップローラ68との間に配置されている。
図6は、この傾斜機構の一部を斜め下方から見たときの斜視図である。
本実施形態において、ステアリングローラ63を傾斜させるための動作を行う傾斜機構は、図2に示すとおり、片持ちのワイヤー方式を採用している。以下、具体的に説明する。
ステアリングモータ23は、その出力軸上に駆動プーリ86を備えている。この駆動プーリ86は、巻き取りプーリ87とともにタイミングベルト88を張架している。巻き取りプーリ87は、図7に示すように、タイミングベルト88が巻き付くベルトプーリ部87aと、ワイヤー80の一端(以下「駆動端」という。)が固定されたワイヤープーリ部87bとが、同軸上に一体成型されたものである。ステアリングモータ23が回転駆動して駆動プーリ86が回転すると、タイミングベルト88を介して巻き取りプーリ87が回転し、ワイヤー80の駆動端側がワイヤープーリ部87bに巻き取られる。本実施形態の巻き取りプーリ87は、ベルトプーリ部87aの径よりもワイヤープーリ部87bの径の方が小さく形成されているため、巻き取りプーリ87は減速手段を構成している。
本実施形態において、ワイヤー80の駆動端側のワイヤー途中に固定用ボール80bが固定されており、この固定用ボール80bが巻き取りプーリ87の固定用孔87cに嵌り込むことで、ワイヤー80の駆動端側が巻き取りプーリ87のワイヤープーリ部87bに固定されている。より詳しくは、ワイヤープーリ部87bには、ワイヤー80の端部を内部に入れ込むための開口87dが形成されており、その開口87dを介してプーリ内部に入り込んだワイヤー部分は、固定用孔87cが形成されたプーリ端面の開口87eから外部へ出ることができるようになっている。ワイヤー80の駆動端側は、ワイヤープーリ部87bに適当な周回分だけ巻き付いた後、その端部側を開口87dからプーリ内部に入り込み、プーリ端面の開口87eから出して、固定用ボール80bを固定用孔87cに嵌め込むことで、巻き取りプーリ87に固定される。
ステアリング制御装置21は、ステアリングモータ23の駆動状態を制御するもので、そのためのモータ制御信号(モータドライブ信号)をステアリングモータ23に出力する。ステアリングモータ23としては、その回転角度や回転速度を高精度に制御可能なステッピングモータやリニアモータ等が用いられる。本実施形態では、ステアリングモータ23としてステッピングモータを用いている。また、ステアリング制御装置21には、エッジセンサ24が接続されており、エッジセンサ24からのベルト位置情報(ベルトエッジ信号)が入力される。また、ステアリング制御装置21には、後述する位置検出手段としてのフォトインタラプタ25が接続されており、フォトインタラプタ25からの基準傾斜姿勢情報が入力される。また、ステアリング制御装置21には、後述する記憶手段としての記憶装置22が接続されている。この記憶装置22は、フォトインタラプタ25からの基準傾斜姿勢情報が入力された時のステアリングモータの動作量(回転角度)を基準回転角度(動作基準値)として記憶する。
本プリンタの電源が投入されると(S1)、中間転写ベルト61の走行を開始する前に、ステアリング制御装置21は、ステアリングモータ23を所定の速度で回転駆動させ、ローラホルダ81に固定されたフィラー91をフォトインタラプタ25の光路を遮る位置へ近づかせるホーミング動作を行う(S2)。そして、フィラー91がフォトインタラプタ25の光路を遮り、ステアリング制御装置21にフォトインタラプタ25からの基準傾斜姿勢情報が入力されたら、ステアリング制御装置21は、この時のステアリングモータ23の回転角度を基準回転角度として記憶装置22に記憶する。これにより、記憶装置22内の基準回転角度のデータが更新される(S3)。
詳しく説明すると、記憶装置22に記憶されている安定回転角度のデータは、直前に設定されていたステアリングモータ23の回転角度のデータである。本実施形態において、ステアリング制御装置21が制御するステアリングモータ23の回転角度は基準回転角度に対する相対値であるため、記憶装置22に記憶されている安定回転角度のデータは、更新前の基準回転角度(すなわち前回の電源投入時に更新された基準回転角度)に対するステアリングモータ23の相対回転角度を示すものである。ここで、仮に、前回の電源投入時からワイヤー80が伸びている場合、更新前の基準回転角度のデータと安定回転角度のデータとから決まる回転角度にステアリングモータ23の回転角度をそのまま設定すると、ステアリングローラ63の実際の傾斜量は、ワイヤー80が伸びた分だけ目標の傾斜量よりも若干ズレが生じる。そして、このズレが累積されることで、大きな制御誤差が生まれ、中間転写ベルト61の蛇行を安定して抑制することが困難となる。一方、今回の電源投入時に更新した基準回転角度と安定回転角度とから決まる回転角度(絶対回転角度)にステアリングモータ23の回転角度を設定した場合、ワイヤー80が伸びた分のズレは基準回転角度の更新によりリセットされ、ステアリングローラ63の実際の傾斜量は目標の傾斜量と一致する。ワイヤー80が伸びても、ステアリングモータ23の一ステップ当たりの回転角度に対応してステアリングローラ63が傾斜する量は変わらないからである。したがって、記憶装置22に記憶されている安定回転角度のデータと記憶装置22に記憶した更新後の基準回転角度のデータとを用いてステアリングモータ23の回転角度を制御することにより、ステアリングローラ63の傾斜量を、蛇行が抑制された安定時の傾斜量に設定することができる。
次に、上記実施形態におけるベルト駆動装置の一変形例(以下、本変形例を「変形例1」という。)について説明する。
図11は、本変形例1に係るベルト駆動装置の概略構成を示す説明図である。
上述した実施形態における構成では、引っ張りスプリング85によってローラホルダ81が常にθ2方向へ付勢されており、ステアリングローラ63の傾斜姿勢を維持するためには、ステアリングモータ23は常時電流を流しておき、この付勢力に抗する駆動力を常に発生させておく必要がある。そこで、本変形例1では、ステアリングモータ23からの駆動力がなくてもステアリングローラ63の傾斜姿勢を維持できる構成を採用している。
次に、上記実施形態におけるベルト駆動装置の他の変形例(以下、本変形例を「変形例2」という。)について説明する。
図12は、本変形例2に係るベルト駆動装置の概略構成を示す説明図である。
上記実施形態では、ワイヤー80を引っ張る又は送り出すための構成が、ワイヤー80の一端を巻き取りプーリ87に巻き取る又は繰り出す巻き取り方式であった。これに対し、本変形例2では、ワイヤー変位部としての偏心カム93を用いて、ワイヤー張力方向に対して傾斜する方向(本変形例2ではワイヤー張力方向に対して略直交する方向)へワイヤー80の一部を変位させることにより、ワイヤー80を引っ張る又は送り出す方式を採用する。
また、本変形例2においては、偏心カム93の回転角度とステアリングローラ63の傾斜量との関係が非線形の関係である場合、偏心カム93の回転角度とステアリングローラ63の傾斜量との関係を予め把握しておく必要がある。よって、この場合には、記憶装置22に、偏心カム93の回転角度とステアリングローラ63の傾斜量との関係を示すデータを予め記憶しておく必要がある。
次に、上記実施形態におけるベルト駆動装置の更に他の変形例(以下、本変形例を「変形例3」という。)について説明する。
図13は、本変形例3に係るベルト駆動装置の概略構成を示す説明図である。
本変形例3に係るベルト駆動装置も、上記変形例2と同様に、ワイヤー張力方向に対して傾斜する方向(本変形例2ではワイヤー張力方向に対して略直交する方向)へワイヤー80の一部を変位させることにより、ワイヤー80を引っ張る又は送り出す方式を採用するが、そのワイヤー変位部の構成が異なっている。
次に、上記実施形態におけるベルト駆動装置の更に他の変形例(以下、本変形例を「変形例4」という。)について説明する。
本変形例4に係るベルト駆動装置は、ワイヤー方式ではなく、ワイヤー方式のワイヤーに代えてタイミングベルトを用いたタイミングベルト方式を採用している。タイミングベルト方式は、その制御方法等のようにワイヤー方式と共通する構成が多いので、以下の説明ではワイヤー方式と異なる点についてのみ説明する。
図15は、このベルト駆動装置において、ベルトステアリングローラ63の一端側(駆動端部側)に設けられた傾斜機構の一部を斜め上方から見たときの斜視図である。
図16は、この傾斜機構の一部を斜め下方から見たときの斜視図である。
本変形例4において、巻き取りプーリ87には、ワイヤー80の代わりに、傾斜制御用タイミングベルト96の一端(以下「駆動端」という。)が固定されている。ステアリングモータ23が回転駆動して駆動プーリ86が回転すると、タイミングベルト88を介して巻き取りプーリ87が回転し、傾斜制御用タイミングベルト96の駆動端側が巻き取りプーリ87に巻き取られ、傾斜制御用タイミングベルト96が牽引駆動される。
本変形例4のように、傾斜制御用タイミングベルト96を用いたタイミングベルト方式では、ワイヤー方式のワイヤーに代えて、プーリのギヤ部と噛み合う噛合部がベルト面にわたって設けられた傾斜制御用タイミングベルト96を用いる。このような傾斜制御用タイミングベルト96を用いることで、傾斜制御用タイミングベルト96を牽引駆動するための駆動力を付与する箇所は、その駆動端に限られず、その駆動端とタイミングベルト保持部材84に固定された箇所との間(中間部分)でもよい。すなわち、傾斜制御用タイミングベルト96の場合、ベルト面上に設けられた噛合部に駆動プーリのギヤ部を噛み合わせることで、当該駆動プーリからの回転駆動力を傾斜制御用タイミングベルト96へ適切に伝達することができる。よって、中間部分に駆動プーリを設けても、傾斜制御用タイミングベルト96の姿勢を変化させることなく、傾斜制御用タイミングベルト96の牽引駆動を実現できる。これに対し、ワイヤー方式のワイヤーの場合、このような噛合部が存在しないので、ワイヤー中間部分に対して駆動プーリからの回転駆動力を適切に伝達することはできない。本変形例4によれば、中間部分に駆動プーリを設けても、傾斜制御用タイミングベルト96の姿勢を変化させることなく、傾斜制御用タイミングベルト96の牽引駆動を実現できることにより、レイアウトや構成の自由度が高まるという効果がある。
なお、本変形例4においても、上述した変形例1〜3の構成を適宜採用可能であることは言うまでもない。
また、上記変形例1においては、ステアリングモータ23からの駆動力がなくてもステアリングローラ63の傾斜姿勢を維持する姿勢維持手段を有する。具体的には、この姿勢維持手段として、ステアリングモータ23からの駆動力伝達経路上に設けられ、ステアリングモータ23に接続された入力軸に回転駆動力が加わると出力軸が回転するが、出力軸に回転駆動力が加わっても入力軸が回転しないように構成された、ウォームギヤが設けられている。これにより、ステアリングローラ63の傾斜姿勢を変更するためにステアリングモータ23を回転駆動させる時にだけステアリングモータ23に電流を流せばよく、ステアリングローラ63の傾斜姿勢を維持する間はステアリングモータ23に電流を流さなくてもよい。よって、消費電力量を抑制することができる。
また、本実施形態(変形例1〜3を含む。)では、ワイヤー80と、ワイヤー80に張力を付与する張力付与手段としての引っ張りスプリング85と、ステアリングモータ23の駆動量に応じた分の移動量だけワイヤー80を移動させるワイヤー駆動部材(巻き取りプーリ87等、ウォームギヤ、偏心カム93、可動プーリ94)を有し、ワイヤー80の移動に応じてステアリングローラ63が傾斜するように構成されており、ステアリング制御装置21は、ステアリングモータ23の回転角度(駆動量)を制御することで傾斜機構の動作を制御する。このようなワイヤー方式を採用することで、ワイヤーを用いないカム方式に比べて、ステアリングローラ63から離れた位置にステアリングモータ23を配置することができる。よって、ステアリングローラ63の周囲のレイアウト自由度が高い。
特に、本実施形態(変形例1〜3を含む。)では、ワイヤー80の一端側がステアリングローラ63に接続され、ワイヤー80の他端側がワイヤー駆動部材に接続された構成となっている。このような構成を採用することで、特許文献1に記載されたもののようにループ状のワイヤーを用いる方式と比較して、ワイヤーを通すために必要なスペースが小さくて済むことに加え、その取り回しも容易である。
また、上記実施形態や上記変形例1においては、ワイヤー駆動部材が、ワイヤー80の他端側(駆動端部側)を巻き付けるワイヤー巻付部としての巻き取りプーリ87を有し、ステアリングモータ23の駆動量に応じた分の移動量だけワイヤー80の駆動端部側を巻き取りプーリ87に巻き付ける構成であるため、ステアリングローラ63の傾動範囲すなわち制御可能な傾斜量の範囲を広くとることができる。
また、上記変形例2や上記変形例3のように、ワイヤー駆動部材が、ワイヤー張力方向に対して傾斜する方向へワイヤー80の一部を変位させるワイヤー変位部としての偏心カム93、可動プーリ94を有し、ステアリングモータ23の駆動量に応じた分の移動量だけ偏心カム93、可動プーリ94を変位させる構成であっても、同様の傾き制御が可能である。
また、上記変形例4においては、傾斜機構が、タイミングベルトである傾斜制御用タイミングベルト96と、ステアリングモータ23の駆動量に応じた分の移動量だけ傾斜制御用タイミングベルト96を牽引駆動させるタイミングベルト駆動部材(巻き取りプーリ87等)と、傾斜制御用タイミングベルト96が牽引駆動されることでステアリングローラ63に作用する力に抗する向きの力をステアリングローラ63に対して付与する反力付与手段としての引っ張りスプリング85とを有し、傾斜制御用タイミングベルト96の移動に応じてステアリングローラ63が傾斜するように構成されたものであり、ステアリング制御装置21は、ステアリングモータ23の回転角度(駆動量)を制御することで傾斜機構の動作を制御する。このようなタイミングベルト方式を採用することで、ワイヤー方式と同様、カム方式に比べてステアリングローラ63から離れた位置にステアリングモータ23を配置することができる。よって、ステアリングローラ63の周囲のレイアウト自由度が高い。しかも、タイミングベルト方式であれば、傾斜制御用タイミングベルト96の中間部分に駆動プーリを設けても、傾斜制御用タイミングベルト96の姿勢を変化させることなく、傾斜制御用タイミングベルト96の牽引駆動を実現できる点で、ワイヤー方式よりも優れている。
特に、上記変形例4において、傾斜機構は、傾斜制御用タイミングベルト96の一部がタイミングベルト保持部材84に固定され、傾斜制御用タイミングベルト96における当該固定部分と上記タイミングベルト駆動部材からの牽引駆動力が伝達される部分(巻き取りプーリ87に巻き取られる部分)との間で、ステアリングローラ63と一体的に変位するタイミングベルト張架部材としての動滑車83が傾斜制御用タイミングベルト96を張架しており、かつ、傾斜制御用タイミングベルト96の移動に応じて動滑車83が変位する構成となっている。
また、本実施形態(各変形例を含む。)では、傾斜機構の動作範囲を所定範囲に規制する規制手段として、ローラホルダ81の回動を規制するストッパ95が設けられている。これにより、傾斜機構を構成するローラホルダ81等が周囲の部品に干渉することを防止することができる。
また、本実施形態(各変形例を含む。)において、傾斜機構を構成する構成部材は、中間転写ベルト61の内周面に囲まれた空間内に配置されている。中間転写ベルト61の内周面に囲まれた空間は、一般にデッドスペースとなりやすいため、そのような空間を有効活用することで、省スペース化を図ったり、装置の大型化を抑制したりすることができる。
また、本実施形態(各変形例を含む。)において、少なくとも、中間転写ベルト61を張架支持する複数の支持ローラ63,67,68,69,71、中間転写ベルト61、傾斜機構及びフィラー91を支持する転写ユニット60は、プリンタ本体に対して一体的に着脱可能に構成されたユニット構造となっている。
22 記憶装置
23 ステアリングモータ
24 エッジセンサ
25 フォトインタラプタ
60 転写ユニット
61 中間転写ベルト
63 ステアリングローラ
67 駆動ローラ
80 ワイヤー
81 ローラホルダ
83 動滑車
86 駆動プーリ
87 巻き取りプーリ
87a ベルトプーリ部
87b ワイヤープーリ部
88 タイミングベルト
91 フィラー
93 偏心カム
94 可動プーリ
95 ストッパ
Claims (17)
- ベルト蛇行修正用のステアリングローラを含む複数の支持ローラにより張架支持された無端ベルトと、
駆動源からの駆動力により該ステアリングローラを傾斜させるための動作を行う傾斜機構と、
該無端ベルトのベルト幅方向への変位を検出するベルト幅方向変位検出手段と、
該ベルト幅方向変位検出手段の検出結果に基づいて、該ステアリングローラの傾斜量を決定し、該ステアリングローラの傾斜量が決定した傾斜量となるように該傾斜機構の動作を制御する傾斜制御手段とを有し、
該ステアリングローラの傾斜量を変更することにより該無端ベルトの蛇行を修正するベルト駆動装置において、
上記ステアリングローラの傾斜量に応じて該ステアリングローラと一体的に変位する変位部材と、
該ステアリングローラが予め決められた基準傾斜姿勢となっているときの該変位部材の位置を検出する位置検出手段とを有し、
上記傾斜制御手段は、所定の調整タイミングが到来するたびに、該位置検出手段の検出結果に基づいて該ステアリングローラが該基準傾斜姿勢となるように上記傾斜機構を動作させ、この時の傾斜機構の動作量を動作基準値とし、この動作基準値を基準にして上記傾斜機構の動作を制御することを特徴とするベルト駆動装置。 - 請求項1のベルト駆動装置において、
上記傾斜機構の動作基準値を記憶する記憶手段を有し、
上記傾斜制御手段は、所定の調整タイミングが到来したときに上記ステアリングローラが上記基準傾斜姿勢となるように上記傾斜機構を動作させた時の該傾斜機構の動作量を動作基準値として上記記憶手段に保存し、該記憶手段に記憶されている動作基準値を基準にして上記傾斜機構の動作を制御することを特徴とするベルト駆動装置。 - 請求項1又は2のベルト駆動装置において、
上記駆動源からの駆動力がなくても上記ステアリングローラの傾斜姿勢を維持する姿勢維持手段を有することを特徴とするベルト駆動装置。 - 請求項3のベルト駆動装置において、
上記姿勢維持手段は、上記駆動源からの駆動力伝達経路上に設けられ、該駆動源に接続された入力軸に回転駆動力が加わると出力軸が回転するが、該出力軸に回転駆動力が加わっても入力軸が回転しないように構成された、ウォームギヤ又はトルクダイオードによって構成されていることを特徴とするベルト駆動装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のベルト駆動装置において、
上記傾斜機構は、ワイヤーと、該ワイヤーに張力を付与する張力付与手段と、上記駆動源の駆動量に応じた分の移動量だけ該ワイヤーを移動させるワイヤー駆動部材とを有し、該ワイヤーの移動に応じて上記ステアリングローラが傾斜するように構成されたものであり、
上記傾斜制御手段は、上記駆動源の駆動量を制御することで上記傾斜機構の動作を制御するものであることを特徴とするベルト駆動装置。 - 請求項5のベルト駆動装置において、
上記傾斜機構は、上記ワイヤーの一端側が上記ステアリングローラに接続され、該ワイヤーの他端側が上記ワイヤー駆動部材に接続された構成となっていることを特徴とするベルト駆動装置。 - 請求項6のベルト駆動装置において、
上記ワイヤー駆動部材は、上記ワイヤーの他端側を巻き付けるワイヤー巻付部を有し、上記駆動源の駆動量に応じた分の移動量だけ該ワイヤーの他端側を該ワイヤー巻付部に巻き付ける構成であることを特徴とするベルト駆動装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のベルト駆動装置において、
上記傾斜機構は、タイミングベルトと、上記駆動源の駆動量に応じた分の移動量だけ該タイミングベルトを牽引駆動させるタイミングベルト駆動部材と、該タイミングベルトが牽引駆動されることで上記ステアリングローラに作用する力に抗する向きの力を該ステアリングローラに対して付与する反力付与手段とを有し、該タイミングベルトの移動に応じて該ステアリングローラが傾斜するように構成されたものであり、
上記傾斜制御手段は、上記駆動源の駆動量を制御することで上記傾斜機構の動作を制御するものであることを特徴とするベルト駆動装置。 - 請求項8のベルト駆動装置において、
上記傾斜機構は、上記タイミングベルトの一部が固定され、該タイミングベルトにおける当該固定部分と上記タイミングベルト駆動部材からの牽引駆動力が伝達される部分との間で、上記ステアリングローラと一体的に変位するタイミングベルト張架部材が該タイミングベルトを張架しており、かつ、該タイミングベルトの移動に応じて該タイミングベルト張架部材が変位する構成となっていることを特徴とするベルト駆動装置。 - 請求項9のベルト駆動装置において、
上記タイミングベルト張架部材は、動滑車で構成されたタイミングプーリであることを特徴とするベルト駆動装置。 - 請求項5乃至10のいずれか1項に記載のベルト駆動装置において、
上記駆動源は、ステッピングモータであることを特徴とするベルト駆動装置。 - 請求項5乃至10のいずれか1項に記載のベルト駆動装置において、
上記駆動源は、リニアモータであることを特徴とするベルト駆動装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のベルト駆動装置において、
上記ワイヤー駆動部材は、ワイヤー張力方向に対して傾斜する方向へ上記ワイヤーの一部を変位させるワイヤー変位部を有し、上記駆動源の駆動量に応じた分の移動量だけ該ワイヤー変位部を変位させる構成であることを特徴とするベルト駆動装置。 - 請求項1乃至13のいずれか1項に記載のベルト駆動装置において、
上記傾斜機構の動作範囲を所定範囲に規制する規制手段を有することを特徴とするベルト駆動装置。 - 請求項1乃至14のいずれか1項に記載のベルト駆動装置において、
上記傾斜機構は、上記無端ベルトの内周面に囲まれた空間内に配置されていることを特徴とするベルト駆動装置。 - 請求項1乃至15のいずれか1項に記載のベルト駆動装置において、
少なくとも、上記複数の支持ローラ、上記無端ベルト、上記傾斜機構及び上記変位部材を支持し、装置本体に対して一体的に着脱可能に構成されたユニット構造を有することを特徴とするベルト駆動装置。 - 複数の支持ローラにより張架支持された無端ベルトの外周面上に形成した画像を最終的に記録材に転移させて該記録材上に画像を形成するか、又は、複数の支持ローラにより張架支持された無端ベルトの外周面に担持された記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
上記無端ベルトを走行させるためのベルト駆動手段として、請求項1乃至16のいずれか1項に記載のベルト駆動装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
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