JP2014153660A5

JP2014153660A5 - 画像形成装置

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Publication number: JP2014153660A5
Application number: JP2013025490A
Authority: JP
Filing date: 2013-02-13
Publication date: 2016-02-12
Anticipated expiration: 2033-02-13

Description

本発明は、４つ以上の張架部材であるローラに張架されている無端状のベルト部材を無端移動させるベルト駆動装置を備えた複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。

この無端ベルトは複数のローラに張架され循環駆動されるが、このとき無端ベルトの主走査方向にベルト位置が移動するベルト寄りやベルトのある張架領域が主走査方向に傾斜するベルト斜行が発生することがある。ベルト寄りが発生すると、無端ベルトがローラから外れたり、無端ベルトの端部がローラの軸部を支持する側板と接触したりする虞がある。また、中間転写体としての無端状の中間転写ベルトにおける１次転写領域にベルト斜行が発生したり、搬送手段としての紙搬送ベルトの転写領域にベルト斜行が発生したりする。すると、中間転写ベルトや記録用紙など転写媒体上の画像形成位置にずれが生じるため、これが画像の歪みとなる。更に、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの単色画像を各々形成し、それらを転写媒体上で重ね合わせてカラー画像を得る、カラー画像形成装置においては、画像形成位置のずれが、各色トナー画像間の色ずれとなって現れる。

また、ステアリングローラに当接する無端ベルト部分がベルト幅方向へ変位すると、ステアリングローラの下流側の隣接ローラに対する無端ベルトの進入角が変化することで、その無端ベルト部分がベルト幅方向へ変位する方向や速度が変化する。この変化によって、さらに下流側に隣接するローラに当接する無端ベルト部分がベルト幅方向へ変位する方向や速度が変化すると、この変化によってさらに下流側に隣接するローラに当接する無端ベルト部分がベルト幅方向へ変位する方向や速度が変化する。このような現象が無端ベルト全体に連鎖的に生じることで、無端ベルトが全体的にベルト幅方向へ変位してベルト寄りを是正することができる。

また、無端ベルトを張架しているローラの中には、通常、無端ベルトに対して所望のベルト駆動力を付与するとともに所望の移動速度で無端移動させるための駆動ローラが存在する。この駆動ローラは、無端ベルトの無端ベルト部分との所定の値の静止摩擦力を維持しながら所望の回転速度で軸回転する。これにより、無端ベルトは、所望のベルト駆動力を得ながら所望の移動速度で無端移動を行うことができる。このような構成の駆動ローラとして、ステアリングローラに隣接する隣接ローラを用いた場合、ステアリングローラの姿勢を変更すると、ステアリングローラの軸方向と駆動ローラの軸方向とが平行でなくなる。これにより、ステアリングローラと駆動ローラとの間に張架されているベルト張架部分は、ねじれられた状態になる。このとき、ステアリングローラに当接するベルト張架部分、および駆動ローラに当接するベルト張架部分ではそれぞれの軸方向へ変位するが、ステアリングローラと駆動ローラでは変位する方向や速度が異なる。この結果、ステアリングローラに当接する無端ベルト部分と駆動ローラに当接する無端ベルト部分には、異なる方向の軸方向の力が作用することになる。

ステアリングローラの姿勢を変更した場合に、ステアリングローラに当接する無端ベルト部分と駆動ローラに当接する無端ベルト部分に作用する、異なる方向の軸方向の力が所定の値を超えたとき、ステアリングローラおよび駆動ローラとそれぞれに当接する無端ベルトの無端ベルト部分で静止摩擦力を維持することができない。この結果、駆動ローラと当接している無端ベルト部分が駆動ローラの軸方向に滑る現象が発生する。この滑る現象が発生すると、駆動ローラに当接する無端ベルト部分に軸方向に動摩擦力が発生し、この動摩擦力によって、無端ベルトの無端ベルト部分との所定の値の静止摩擦力を維持することが困難になる。これにより、無端ベルトを所望の移動速度で無端移動させることができなくなる。よって、駆動ローラの本来の機能が阻害される虞がある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、画像を表面に担持する像担持体として、ベルト駆動装置によって無端移動する無端ベルトが用いられ、複数の像担持体上に形成した可視像を順次、中間転写体としての前記無端ベルト上に１次転写し、中間転写体上の転写像を転写材に２次転写し、画像を形成する画像形成装置において、無端ベルトに移動力を付与する駆動張架部材と、当接する無端ベルトのベルト面に対して進退する方向へ変位可能に支持され無端ベルトのベルト面に向けて付勢する張力付与張架部材と、当接する無端ベルトのベルト面に対する相対的な姿勢を変更するために傾動自在な傾動張架部材と、前記像担持体に対し前記無端ベルトを介して対向する位置に１次転写のための電圧を印加する１次転写部と、前記無端ベルトに対して対向する位置に２次転写のための電圧を印加する２次転写部とを備え、前記駆動張架部材、前記張力付与張架部材、前記１次転写部を構成する張架部材及び前記２次転写部を構成する張架部材を、前記傾動張架部材およびこの傾動張架部材のベルト移動方向の上流側に隣接する張架部材以外の張架部材を用いて構成することを特徴とするものである。

実験として、４つ以上の張架部材で無端状のベルト部材を張架して無端移動させるベルト駆動装置の場合、４つ以上の張架部材のうち１つの張架部材を傾動張架部材とする。また、該傾動張架部材のベルト移動方向の上流側に隣接する張架部材以外の張架部材を駆動張架部材とした。そして、傾動張架部材の姿勢を変更して、全ての張架部材の無端ベルト部分に当接する当接面に生じる荷重を測定する。その測定結果により傾動張架部材の姿勢変更によって生じた傾動張架部材の無端ベルト部分に当接する当接面に生じた荷重が傾動張架部材以外のどの張架部材に作用しているかを検証する実験を行った。この実験の結果、傾動張架部材の無端ベルト部分に当接する当接面に生じた荷重は、傾動張架部材のベルト移動方向の上流側に隣接する張架部材の無端ベルト部分に当接する当接面に作用する。そして、当該張架部材のさらに上流側の張架部材、及び傾動張架部材のベルト移動方向の下流側に隣接する張架部材には少なくなることがわかった。そこで、本発明では、画像を表面に担持する像担持体として、ベルト駆動装置によって無端移動する無端ベルトが用いられ、複数の像担持体上に形成した可視像を順次、中間転写体としての前記無端ベルト上に１次転写し、中間転写体上の転写像を転写材に２次転写し、画像を形成する画像形成装置において、無端ベルトに移動力を付与する駆動張架部材と、当接する無端ベルトのベルト面に対して進退する方向へ変位可能に支持され無端ベルトのベルト面に向けて付勢する張力付与張架部材と、当接する無端ベルトのベルト面に対する相対的な姿勢を変更するために傾動自在な傾動張架部材と、前記像担持体に対し前記無端ベルトを介して対向する位置に１次転写のための電圧を印加する１次転写部と、前記無端ベルトに対して対向する位置に２次転写のための電圧を印加する２次転写部とを備え、駆動張架部材、張力付与張架部材、１次転写部を構成する張架部材及び２次転写部を構成する張架部材を、傾動張架部材およびこの傾動張架部材のベルト移動方向の上流側に隣接する張架部材以外の張架部材を用いて構成した。これにより、駆動張架部材及び張力付与張架部材の無端ベルト部分に当接する当接面にそれぞれ生じる荷重は、傾動張架部材の無端ベルト部分に当接する当接面に生じた荷重が傾動張架部材のベルト移動方向の上流側に隣接する張架部材の無端ベルト部分に当接する当接面に作用した荷重より、小さくできる。それにより、傾動張架部材の軸方向における荷重の作用が少ないので駆動張架部材、張力付与張架部材、１次転写部を構成する張架部材及び２次転写部を構成する張架部材の本来の機能を行うことができる。よって、寄りガイド部材等、ベルト高速駆動の障害となる構成が不要のため画像出力の高速化が可能であるとともに、確実な補正で画像形成位置ずれによる画像歪みを防止し、かつ画像不良の要因を削減することで、高画質を実現できる。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
画像を表面に担持する像担持体として、ベルト駆動装置によって無端移動する無端ベルトが用いられ、複数の像担持体上に形成した可視像を順次、中間転写体としての前記無端ベルト上に１次転写し、中間転写体上の転写像を転写材に２次転写し、画像を形成する画像形成装置において、無端ベルトに移動力を付与する駆動ローラ３０１等の駆動張架部材と、当接する無端ベルトのベルト面に対して進退する方向へ変位可能に支持され無端ベルトのベルト面に向けて付勢する張力付与張架部材と、当接する無端ベルトのベルト面に対する相対的な姿勢を変更するために傾動自在な傾動張架部材と、前記像担持体に対し前記無端ベルトを介して対向する位置に１次転写のための電圧を印加する１次転写部と、前記無端ベルトに対して対向する位置に２次転写のための電圧を印加する２次転写部とを備え、前記駆動張架部材、前記張力付与張架部材、前記１次転写部を構成する張架部材及び前記２次転写部を構成する張架部材を、前記傾動張架部材およびこの傾動張架部材のベルト移動方向の上流側に隣接する張架部材以外の張架部材を用いて構成する。これによれば、上記実施形態について説明したように、実験として、４つ以上の張架部材で無端状のベルト部材を張架して無端移動させるベルト駆動装置の場合、４つ以上の張架部材のうち１つの張架部材を傾動張架部材とする。また、該傾動張架部材のベルト移動方向の上流側に隣接する張架部材以外の張架部材を駆動張架部材とした。そして、傾動張架部材の姿勢を変更して、全ての張架部材の無端ベルト部分に当接する当接面に生じる荷重を測定する。測定結果により傾動張架部材の姿勢変更によって生じた傾動張架部材の無端ベルト部分に当接する当接面に生じた荷重が傾動張架部材以外のどの張架部材に作用しているかを検証する実験を行った。この実験の結果、傾動張架部材の無端ベルト部分に当接する当接面に生じた荷重は、傾動張架部材のベルト移動方向の上流側に隣接する張架部材の無端ベルト部分に当接する当接面に作用し、当該張架部材のさらに上流側の張架部材、及び傾動張架部材のベルト移動方向の下流側に隣接する張架部材には少なくなることがわかった。そこで、本発明では、駆動張架部材、張力付与張架部材、１次転写部を構成する張架部材及び２次転写部を構成する張架部材を、傾動張架部材およびこの傾動張架部材のベルト移動方向の上流側に隣接する張架部材以外の張架部材を用いて構成した。これにより、駆動張架部材及び張力付与張架部材の無端ベルト部分に当接する当接面にそれぞれ生じる荷重は、傾動張架部材の無端ベルト部分に当接する当接面に生じた荷重が傾動張架部材のベルト移動方向の上流側に隣接する張架部材の無端ベルト部分に当接する当接面に作用した荷重より、小さくできる。それにより、傾動張架部材の軸方向における荷重の作用が少ないので駆動張架部材、張力付与張架部材、１次転写部を構成する張架部材及び２次転写部を構成する張架部材の本来の機能を行うことができる。よって、寄りガイド部材等、ベルト高速駆動の障害となる構成が不要のため画像出力の高速化が可能であるとともに、確実な補正で画像形成位置ずれによる画像歪みを防止し、かつ画像不良の要因を削減することで、高画質を実現できる。
（態様２）
（態様１）において、傾動張架部材以外のいずれかの張架部材のベルト幅方向における一端を他端に対してベルト幅方向に交叉する方向に相対的に移動させる別の傾動張架部材を有し、２つの傾動張架部材を互いに独立に駆動してベルト位置をベルト幅方向における双方向に調整する。これによれば、上記実施形態について説明したように、ベルト寄りガイド部材等のベルト高速駆動の障害となる構成が不要になるため画像出力の高速化が可能になる。
（態様３）
（態様１）において、傾動張架部材のベルト移動方向の上流側に隣接する張架部材は、４つ以上の張架部材のうち、ベルト巻付角度が略４０度以下である張架部材以外の張架部材の中で、傾動張架部材とのベルト移動方向の上流側との間隔の最も小さい張架部材である。これによれば、上記実施形態について説明したように、ベルト寄りガイド部材等のベルト高速駆動の障害となる構成が不要になるため画像出力の高速化が可能になる。
（態様４）
（態様１）〜（態様３）のいずれかにおいて、像担持体上の主走査方向の潜像形成位置を補正する画像形成位置補正手段を有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、ベルト寄りガイド部材等のベルト高速駆動の障害となる構成が不要になるため、装置小型化及び低コスト化を実現できる。

Claims

画像を表面に担持する像担持体として、ベルト駆動装置によって無端移動する無端ベルトが用いられ、複数の像担持体上に形成した可視像を順次、中間転写体としての前記無端ベルト上に１次転写し、中間転写体上の転写像を転写材に２次転写し、画像を形成する画像形成装置において、
無端ベルトに移動力を付与する駆動張架部材と、当接する無端ベルトのベルト面に対して進退する方向へ変位可能に支持され無端ベルトのベルト面に向けて付勢する張力付与張架部材と、当接する無端ベルトのベルト面に対する相対的な姿勢を変更するために傾動自在な傾動張架部材と、前記像担持体に対し前記無端ベルトを介して対向する位置に１次転写のための電圧を印加する１次転写部と、前記無端ベルトに対して対向する位置に２次転写のための電圧を印加する２次転写部とを備え、
前記駆動張架部材、前記張力付与張架部材、前記１次転写部を構成する張架部材及び前記２次転写部を構成する張架部材を、前記傾動張架部材およびこの傾動張架部材のベルト移動方向の上流側に隣接する張架部材以外の張架部材を用いて構成することを特徴とする画像形成装置。
請求項１記載の画像形成装置において、
前記傾動張架部材以外のいずれかの張架部材のベルト幅方向における一端を他端に対してベルト幅方向に交叉する方向に相対的に移動させる別の傾動張架部材を有し、２つの前記傾動張架部材を互いに独立に駆動してベルト位置をベルト幅方向における双方向に調整することを特徴とする画像形成装置。
請求項１記載の画像形成装置において、
前記傾動張架部材のベルト移動方向の上流側に隣接する張架部材は、４つ以上の張架部材のうち、ベルト巻付角度が略４０度以下である張架部材以外の張架部材の中で、前記傾動張架部材とのベルト移動方向の上流側との間隔の最も小さい張架部材であることを特徴とする画像形成装置。
請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置において、
像担持体上の主走査方向の潜像形成位置を補正する画像形成位置補正手段を有することを特徴とする画像形成装置。