JP4548468B2 - 画像形成装置、ベルト搬送装置 - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置およびベルト搬送装置に関わる。
例えば電子写真方式を採用した画像形成装置では、感光体や中間転写体等の像保持体に保持された画像を、用紙等の記録材に転写する転写装置が用いられる。このような転写装置において、複数のロール部材に掛け渡された転写ベルトを像保持体に接触配置し、転写ベルトの幅方向両端の周長に差を生じさせることで、記録材上の画像の伸び縮みを調整するものが知られている(特許文献1参照)。
特開2006−267704号公報
本発明は、転写ベルトの幅方向(記録材搬送方向に直交する方向)の両端において周長を異ならせた場合に生じる転写ベルトの蛇行を抑制することを目的とする。
請求項1に係る発明は、画像を保持する像保持体と、前記像保持体との間に記録材を挟んで回転し、当該像保持体に保持された画像を当該記録材に転写させる無端状の転写ベルトと、前記転写ベルトを掛け渡すとともに前記像保持体に当該転写ベルトを接触させる第1のロール部材と、前記第1のロール部材とともに当該転写ベルトを掛け渡す第2のロール部材と、前記第1のロール部材および前記第2のロール部材とともに前記転写ベルトを掛け渡す第3のロール部材と、前記第1のロール部材と前記第2のロール部材との軸間距離に関し、前記転写ベルトの一方の端部側よりも他方の端部側が大きくなるように当該第2のロール部材を移動させ、且つ、前記第1のロール部材と前記第3のロール部材との軸間距離に関し、当該一方の端部側よりも当該他方の端部側が小さくなるように当該第3のロール部材を移動させる移動部と、を含む画像形成装置である。
請求項2に係る発明は、前記移動部は、さらに、前記第1のロール部材と前記第2のロール部材との軸間距離に関し、前記一方の端部側よりも前記他方の端部側が小さくなるように当該第2のロール部材を移動させ、且つ、前記第1のロール部材と前記第3のロール部材との軸間距離に関し、当該一方の端部側よりも当該他方の端部側が大きくなるように当該第3のロール部材を移動させることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置である。
請求項3に係る発明は、前記移動部は、前記転写ベルトの前記一方の端部側に所定の軸を中心として回転可能に取り付けられ、前記第2のロール部材および前記第3のロール部材に接触する外周面を備えたカムを含み、前記外周面は、前記カムの回転に伴って前記中心から前記第2のロール部材との接触部位に至る第1の距離が減少した際に当該中心から前記第3のロール部材との接触部位に至る第2の距離が増加し、当該カムの回転に伴って当該第1の距離が増加した際に当該第2の距離が減少する形状を備えていることを特徴とする請求項2記載の画像形成装置である。
請求項4に係る発明は、前記移動部は、前記転写ベルトの前記他方の端部側に所定の軸を中心として回転可能に取り付けられ、前記第2のロール部材および前記第3のロール部材に接触する他の外周面を備えた他のカムと、前記カムの軸および前記他のカムの軸を固定して支持し、当該カムおよび当該他のカムを同方向に回転させるカム軸とをさらに含み、前記他の外周面は、前記他のカムの回転に伴って前記中心から前記第2のロール部材との接触部位に至る第3の距離が減少した際に当該中心から前記第3のロール部材との接触部位に至る第4の距離が増加し、当該他のカムの回転に伴って当該第3の距離が増加した際に当該第4の距離が減少する形状を備え、前記カム軸は、前記第1の距離が増加した際に前記第3の距離が減少し、前記第2の距離が増加した際に前記第4の距離が減少するよう、前記第2のロール部材および前記第3のロール部材を支持することを特徴とする請求項3記載の画像形成装置である。
請求項5に係る発明は、前記移動部は、さらに、前記第1のロール部材と前記第2のロール部材との前記一方の端部側における軸間距離が、当該第1のロール部材と前記第3のロール部材との前記他方の端部側における軸間距離と実質的に等しくなるように当該第2のロール部材及び当該第3のロール部材を移動させることを特徴とする請求項2記載の画像形成装置である。
請求項6に係る発明は、前記移動部は、前記転写ベルトの一方の端部側の周長および当該転写ベルトの他方の端部側の周長が同じになるように前記第2のロール部材および前記第3のロール部材を移動させることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置である。
請求項7に係る発明は、前記第2のロール部材は、前記第1のロール部材よりも前記転写ベルトの回転方向下流側に設けられ、前記第2のロール部材は、前記第1のロール部材と当該第2のロール部材とによって前記転写ベルトに形成される面に沿って移動することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置である。
請求項8に係る発明は、前記第3のロール部材は、前記第2のロール部材よりも前記転写ベルトの回転方向下流側であって前記第1のロール部材よりも当該転写ベルトの回転方向上流側に設けられ、前記第3のロール部材は、当該第3のロール部材と前記第1のロール部材とによって前記転写ベルトに形成される面に沿って移動することを特徴とする請求項7記載の画像形成装置である。
請求項9に係る発明は、画像を保持する像保持体と、前記像保持体との間に記録材を挟んで回転し、当該像保持体に保持された画像を当該記録材に転写させる無端状の転写ベルトと、前記転写ベルトを掛け渡すとともに前記像保持体に当該転写ベルトを接触させる第1のロール部材と、前記第1のロール部材とともに前記転写ベルトを掛け渡す第2のロール部材と、前記第1のロール部材および前記第2のロール部材とともに前記転写ベルトを掛け渡す第3のロール部材と、前記第1のロール部材の軸に対する前記第2のロール部材の軸の向きを設定し、且つ、当該第2のロール部材の軸の向きの設定動作に連動して当該第2のロール部材の軸とは異なる方向に前記第3のロール部材の軸の向きを設定する設定部と、を含む画像形成装置である。
請求項10に係る発明は、前記設定部は、前記第1のロール部材の軸と同じ方向に前記第2のロール部材の軸の向きを設定する場合に、当該第2のロール部材の軸と同じ方向に前記第3のロール部材の軸の向きを設定することを特徴とする請求項9記載の画像形成装置である。
請求項11に係る発明は、前記設定部は、前記第2のロール部材の一方の端部が前記第1のロール部材から遠ざかるように当該第2のロール部材の軸の向きを設定し、且つ、前記第3のロール部材の当該一方の端部と同じ側の端部が当該第1のロール部材に近づくように当該第3のロール部材の軸の向きを設定することを特徴とする請求項9記載の画像形成装置である。
請求項12に係る発明は、前記設定部は、前記第2のロール部材の他方の端部が前記第1のロール部材に近づくように当該第2のロール部材の軸の向きを設定し、且つ、前記第3のロール部材の当該他方の端部と同じ側の端部が当該第1のロール部材から遠ざかるように当該第3のロール部材の軸の向きを設定することを特徴とする請求項11記載の画像形成装置である。
請求項13に係る発明は、画像を保持する像保持体と、前記像保持体との間に記録材を挟んで回転し、当該像保持体に保持された画像を当該記録材に転写させる無端状の転写ベルトと、前記転写ベルトを掛け渡すとともに前記像保持体に当該転写ベルトを接触させる第1のロール部材と、前記第1のロール部材とともに当該転写ベルトを掛け渡し、当該第1のロール部材とともに前記転写ベルトに前記記録材を搬送する搬送面を形成する第2のロール部材と、前記第1のロール部材および前記第2のロール部材とともに前記転写ベルトを掛け渡し、当該第1のロール部材とともに当該転写ベルトに前記記録材を搬送しない非搬送面を形成する第3のロール部材と、前記搬送面において前記転写ベルトの一方の端部側よりも他方の端部側の移動速度が大きくなるように前記第2のロール部材を移動させ、前記非搬送面において当該転写ベルトの当該一方の端部側よりも当該他方の端部側の移動速度が小さくなるように前記第3のロール部材を移動させる移動部と、を含む画像形成装置である。
請求項14に係る発明は、前記移動部は、さらに、前記搬送面において前記転写ベルトの一方の端部側よりも他方の端部側の移動速度が小さくなるように前記第2のロール部材を移動させ、前記非搬送面において当該転写ベルトの当該一方の端部側よりも当該他方の端部側の移動速度が大きくなるように前記第3のロール部材を移動させることを特徴とする請求項13記載の画像形成装置である。
請求項15に係る発明は、前記移動部は、前記転写ベルトの前記一方の端部側全体の平均速度と前記他方の端部側全体の平均速度とが等しくなるように前記第2のロール部材および前記第3のロール部材を移動させることを特徴とする請求項13記載の画像形成装置である。
請求項16に係る発明は、回転する無端状のベルトと、前記ベルトを掛け渡す第1のロール部材と、前記第1のロール部材とともに前記ベルトを掛け渡す第2のロール部材と、前記第1のロール部材および前記第2のロール部材とともに前記ベルトを掛け渡す第3のロール部材と、前記第1のロール部材と前記第2のロール部材との軸間距離に関し、前記ベルトの一方の端部側よりも他方の端部側が大きくなるように当該第2のロール部材を移動させ、且つ、前記第1のロール部材と前記第3のロール部材との軸間距離に関し、当該一方の端部側よりも当該他方の端部側が小さくなるように当該第3のロール部材を移動させる移動部と、を含むベルト搬送装置である。
請求項1記載の発明によれば、例えば転写ベルトの一の端部にて転写画像を伸ばすために行った第1のロール部材と第2のロール部材との軸間距離の拡大を、第1のロール部材と第3のロール部材との軸間距離の縮小によって補完でき、転写ベルトの蛇行を抑制することができる。
請求項2記載の発明によれば、例えば転写ベルトの一の端部にて転写画像を縮めるために行った第1のロール部材と第2のロール部材との軸間距離の縮小を、第1のロール部材と第3のロール部材との軸間距離の拡大によって補完でき、転写ベルトの蛇行を抑制することができる。
請求項3記載の発明によれば、カムを回転させることで、第1のロール部材に対する第2のロール部材と第3のロール部材との軸間距離に関して、移動前後での軸間距離の増減関係をそれぞれ逆にすることができる。
請求項4記載の発明によれば、さらに、第2のロール部材および第3のロール部材の両端にカムを設けることで、第2ロール部材および第3のロール部材の移動量を、一端側にのみ設ける場合と比較して、大きくすることができる。
請求項5記載の発明によれば、さらに、この状態を基準として、転写ベルトの一方の端部側における転写画像を、他方の端部側における転写画像と比較して伸ばしたりあるいは縮めたりすることが容易になる。
請求項6記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、転写ベルトを蛇行させようとする力をより小さくすることが可能になる。
請求項7記載の発明によれば、画像が転写された記録材を搬送する転写ベルトの面を、第2のロール部材の移動前後でほぼ同じ位置に保つことが可能になる。
請求項8記載の発明によれば、第2のロール部材および第3のロール部材が同じ方向に移動することになり、これら第2のロールおよび第3のロールが異なる方向に移動する場合と比較して、転写ベルトや各ロール部材を含む所謂転写ユニットの小型化を図ることができる。
請求項9記載の発明によれば、第2のロール部材の移動に伴って発生したベルトを蛇行させようとする力を第3のロール部材の移動によって低減させ、転写ベルトの蛇行を抑制することができる。
請求項10記載の発明によれば、この状態を基準として、転写ベルトの一方の端部側における転写画像を、他方の端部側における転写画像と比較して伸ばしたりあるいは縮めたりすることが容易になる。
請求項11記載の発明によれば、第2のロール部材および第3のロール部材の移動前後で、転写ベルトの一方の端部側の周長を一定にすることができる。
請求項12記載の発明によれば、さらに、第2のロール部材および第3のロール部材の移動前後で、転写ベルトの他方の端部側の周長を一定にすることができる。
請求項13記載の発明によれば、第2のロール部材の移動による搬送面の一の端部の移動速度の増加分を、第3のロール部材の移動による非搬送面の一の端部の移動速度の減少により相殺でき、転写ベルトの蛇行を抑制することが可能となる。
請求項14記載の発明によれば、第2ロール部材の移動による搬送面の一の端部の移動速度の減少分を、第3のロール部材の移動による非搬送面の一の端部の移動速度の増加により相殺でき、転写ベルトの蛇行を抑制することが可能となる。
請求項15記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、転写ベルトのねじれを抑制することが可能になる。
請求項16記載の発明によれば、ベルトの一の端部にて行った第1のロール部材と第2のロール部材との軸間距離の拡大を、第1のロール部材と第3のロール部材との軸間距離の縮小によって補完でき、ベルトの蛇行を抑制することができる。
以下、添付図面を参照して、本実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本実施の形態が適用される画像形成装置1を示した図である。なお、図1には、画像形成装置1についてX方向(紙面左右方向)、Y方向(紙面奧、手前方向)、Z方向(紙面上下方向)を矢印にて示している。これらの方向は、以降の図面においても必要に応じて示している。
図1に示す画像形成装置1は、所謂タンデム型、所謂中間転写型のものであって、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用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写ユニット20、二次転写された画像を用紙P上に定着させる定着装置60、各装置(各部)の動作を制御する制御部40を備えている。
なお、以下では、図1に示す画像形成装置1の紙面手前側(フロント側)をアウト側、紙面奥側(リア側)をイン側として説明を行う。また、これらアウト側およびイン側は、後述する二次転写ユニット20における駆動ロール22等の一端を特定するための仮の表現である。
各画像形成ユニット10は、矢印A方向に回転する感光体11を有している。この感光体11の周囲には、感光体11を帯電する帯電器12、感光体11上に静電潜像を書き込むレーザ露光器13(図1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11上の残留トナーを除去する感光体クリーナ17等が順次配置されている。これらの画像形成ユニット10は、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、略直線状に配置されている。
像保持体の一つ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が用いられフィルム状の無端ベルトで構成されている。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の蛇行を防止する張力付与ロール33、中間転写ベルト15を介して二次転写ユニット20に対向して設けられるバックアップロール34を有している。
各感光体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の電圧が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体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。
二次転写ユニット20は、記録材としての用紙Pを搬送するとともに、中間転写ベルト15上に形成された重畳トナー像を用紙Pに二次転写するものである。この二次転写ユニット20は、転写ベルトとして機能する二次転写ベルト21と、二次転写ベルト21が掛け回される、第1のロール部材の一つとしての駆動ロール22と、第2のロール部材の一つとしての画像調整ロール23、および第3のロール部材の一つとしてのベルト調整ロール24とを備えている。二次転写ベルト21は、クロロプレン等の高分子の弾性体を材料とした所謂ゴムベルトである。駆動ロール22は、二次転写ベルト21を回転駆動するものである。そして、二次転写ベルト21は、駆動ロール22によって図に示す矢印C方向に所定の速度で循環駆動されている。このとき、画像調整ロール23およびベルト調整ロール24は、二次転写ベルト21を介して駆動ロール22から駆動力が伝達され、従動回転される。なお、各駆動ロール22、画像調整ロール23およびベルト調整ロール24は各々の外周及び外周の接線にて形成される仮想のベルト内周長を二次転写ベルト21の自由状態の内周長より長く設定(例えば伸長率3%程度)することにより、二次転写ベルト21の自己収縮力により、後述する二次転写ユニット20における側板とカムと軸受け部との接触により所定の位置に位置決め保持される。
また、バックアップロール34と、二次転写ユニット20における駆動ロール22とが中間転写ベルト15を挟み込むことによって転写ニップ部(二次転写位置)が形成されている。
また、本実施の形態が適用される駆動ロール22は、金属(例えばSUS材)の芯金に半導電性(例えば、体積抵抗10の5乗〜8乗程度)の発泡ゴム層(例えば、エピクロルヒドリンゴム等)を巻きつけた多層構成のロール部材であり、転写ロールの機能(転写電圧印加又は、アースに接地)を兼ねたロール部材である。そして、画像調整ロール23、およびベルト調整ロール24の材質に関しては、特に規定する必要はないがベルトの張力にて撓みの少ない金属(例えば、SUS材)のロールが好ましい。なお、二次転写ユニット20には、二次転写ベルト20の表面を清掃するためのクリーニング機構(不図示)が設けられている。なお、上記の画像調整ロール23やベルト調整ロール24等については後に詳しく説明する。
そして、中間転写ベルト15の二次転写位置より下流側には、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し、中間転写ベルト15の表面をクリーニング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(像保持面の裏側)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は画像形成を開始するように構成されている。
さらに、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に搬送する繰り出しロール51を備えている。また、繰り出しロール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を二次転写位置へと送り込む搬送案内部材53、二次転写ベルト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を備えている。
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置される加熱ロール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。
次に、本実施の形態に係る画像形成装置1の画像形成動作について説明する。まず、不図示の画像読取装置や不図示の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が画像形成装置1に入力される。画像形成装置1では、図示しない画像処理装置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10の各々の感光体11に照射している。画像形成ユニット10の各感光体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10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。
各画像形成ユニット10の感光体11上に形成されたトナー像は、各感光体11と中間転写ベルト15とが接触する一次転写位置にて、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ユニット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11上に残った残留トナーは、感光体クリーナ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繰り出しロール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。繰り出しロール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、搬送案内部材53を経て二次転写ユニット20に到達する。この二次転写ユニット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保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、用紙Pの位置を調整するためのレジストロール(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。
そしてレジストロール(図示せず)から送り出された用紙Pは、二次転写ベルト21の駆動ロール22と中間転写ベルト15のバックアップロール34との間で形成する転写ニップ部に搬送され、中間転写ベルト15と二次転写ベルト21との間に挟み込まれる。このとき、バックアップロール34と駆動ロール22との間で一方を転写電圧印加極、他方を対向電極(アース)として転写電圧を印加させることにより転写電界が形成され、中間転写ベルト15上に保持された未定着トナー像は、用紙Pに静電転写される。なお、駆動ロール22が給電ロールを兼ねる態様でも良い。
その後、トナー像が静電転写された用紙Pは、二次転写ベルト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側に貼り付きにくく、二次転写ベルト21側に吸着された状態で搬送されやすい。また、二次転写ベルト21上を搬送される用紙Pは、画像調整ロール23の近傍で、二次転写ベルト21が掛けまわされる画像調整ロール23の曲率によって二次転写ベルト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、定着画像を保持した用紙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。
図2は、本実施の形態が適用される二次転写ユニット20の全体を示した図である。なお、図2は、図1に示される二次転写ユニット20を上から見た図であり、紙面手前側に用紙搬送面側が示されている。
図3は、図2に示す二次転写ユニット20の側面図である。図3(a)は二次転写ユニット20のアウト側の側面図を示しており、図3(b)は二次転写ユニット20のイン側の側面図を示している。なお、図3は、後述する二次転写ユニット20の基準状態(各ロールの基準位置)を示している。
ベルト搬送装置として機能する二次転写ユニット20は、後述するように、二次転写する際に用紙P上の画像のアウト側とイン側との副走査方向の長さを調整する機能と、この調整に伴って発生し得る二次転写ベルト21の蛇行の抑制機能とを備えたものである。
図2に示すように、二次転写ユニット20において、駆動ロール22は駆動ロール軸22aを、画像調整ロール23は画像調整ロール軸23aを、ベルト調整ロール24はベルト調整ロール軸24aをそれぞれ備えている。そして、これら3本のロールよりもアウト側にアウト側側板210が、イン側にはイン側側板220が設けられている。そして、アウト側側板210およびイン側側板220を接続する接続体230が設けられている。
そして、これら3本のロールの回転軸は、両端側に設けられたアウト側側板210およびイン側側板220によって保持されている。
また、イン側側板220の外側において駆動ロール軸22aに不図示の駆動モータが接続しており、駆動ロール22は、この駆動モータからの動力を受けて二次転写ベルト21を回転させている。
画像調整ロール23は、図3に示すように、二次転写ベルト21の回転方向Cにおいて駆動ロール22の下流側に取り付けられている。また、本実施の形態において、画像調整ロール23の直径は、駆動ロール22の半径より小さく設定されている。そして、駆動ロール22と画像調整ロール23とによって、二次転写ベルト21に二次転写後の用紙Pを吸着して搬送するための面である用紙搬送面が形成される。
また、画像調整ロール軸23aのアウト側には軸受け部73Oが、イン側には軸受け部73Iが設けられている。そして、アウト側の軸受け部73Oはアウト側側板210に設けられた長穴83Oに、イン側の軸受け部73Iはイン側側板220に設けられた長穴83Iにそれぞれ嵌め込まれている。この長穴83Oおよび長穴83Iは、用紙搬送面に沿った方向に縦長の形状を有している。したがって、画像調整ロール23は、用紙搬送面に沿った方向に移動することができる。
ベルト調整ロール24は、二次転写ベルト21の回転方向Cにおいて画像調整ロール23の下流側であって、駆動ロール22の上流側に設けられている。また、図3(a)に示すように、ベルト調整ロール24は、アウト側から見た場合に、画像調整ロール23の左側(図1に示す画像形成装置1に取り付けられる状態では、画像調整ロール23の下側)に設けられている。また、本実施の形態において、ベルト調整ロール24の直径は、画像調整ロール23の直径とほぼ同じに設定されている。そして、画像調整ロール23とベルト調整ロール24とによって二次転写ベルト21に用紙剥離面が形成され、ベルト調整ロール24と駆動ロール22とによって二次転写ベルト21に非用紙搬送面が形成される。
また、ベルト調整ロール軸24aのアウト側には軸受け部74Oが、イン側には軸受け部74Iが設けられている。そして、アウト側の軸受け部74Oはアウト側側板210に設けられた長穴84Oに、イン側の軸受け部74Iはイン側側板220に設けられた長穴84Iにそれぞれ嵌め込まれている。この長穴84Oおよび長穴84Iは、非用紙搬送面に沿った方向に縦長の形状を有している。したがって、ベルト調整ロール24は、非用紙搬送面に沿った方向に移動することができる。
なお、本実施の形態では、図3に示すように、駆動ロール22と画像調整ロール23とによって二次転写ベルト21に形成される用紙搬送面と、ベルト調整ロール24と駆動ロール22とによって二次転写ベルト21に形成される非用紙搬送面とがほぼ平行になるように、駆動ロール22に対して画像調整ロール23およびベルト調整ロール24を配置している。また、上述したように、2つの長穴の方向は、それぞれ用紙搬送面、非用紙搬送面に沿っているので、画像調整ロール23およびベルト調整ロール24がそれぞれ長穴に沿って移動しても、用紙搬送面と非用紙搬送面との平行状態が維持される。
次に、上記画像調整ロール23およびベルト調整ロール24を移動させるために用いられ、移動部および設定部として機能するカム機構について説明する。
図2に示すように、二次転写ユニット20は、カム機構を構成するカム軸25aと、カム軸25aのアウト側とイン側とにそれぞれ取り付けられたアウト側カム25とイン側カム26とをさらに備えている。
カム軸25aは、駆動ロール軸22aとほぼ平行して設けられると共に、駆動ロール軸22aと、画像調整ロール軸23aおよびベルト調整ロール軸24aとの間に設けられる。本実施の形態におけるカム軸25aは、図3からわかるように、画像調整ロール軸23aとベルト調整ロール軸24aとによって形成される垂直二等分線(後述する基準線S)のほぼ線上に配置される。また、図2に示すように、カム軸25aは、アウト側側板210およびイン側側板220に貫通して保持されている。そして、二次転写ユニット20において、アウト側カム25がアウト側側板210よりも外側に、イン側カム26がイン側側板220よりも外側にそれぞれ取り付けられている。
また、アウト側カム25の一端側は上述したようにカム軸25aのアウト側端部に固定されており、他端側には扇形状の曲面を有するアウト側カム面25F(外周面)が設けられている。そして、このアウト側カム面25Fは、画像調整ロール23のアウト側の軸受け部73O、およびベルト調整ロール24のアウト側の軸受け部74Oにそれぞれ接触するように構成されている。
一方、イン側カム26の一端側はカム軸25aのイン側に固定されており、他端側には扇形状の曲面を有するイン側カム面26F(他の外周面)が設けられている。そして、イン側カム面26Fは、画像調整ロール23のイン側の軸受け部73I、およびベルト調整ロール24のイン側の軸受け部74Iにそれぞれ接触するように構成されている。
そして、カム軸25aのイン側の端部には不図示の駆動機構が接続しており、この駆動機構によってカム軸25aが回転力を受けることにより、カム軸25aに固定されたアウト側カム25およびイン側カム26は同方向に回転する。
図4は、アウト側カム25およびイン側カム26の形状を説明するための図である。なお、図4には、アウト側カム面25Fおよびイン側カム面26Fの形状を説明するために、それぞれ基準線Sを図示している。
まず、図4(a)を参照しながらアウト側カム25の形状について説明する。
アウト側カム25は、基準線Sを軸として線対称となる形状をしている。そして、アウト側カム25において、カム軸25aの中心からアウト側カム面25Fまでの距離(以下、カム半径という)は、カム軸25aを中心として基準線Sからの角度が大きくなるにつれて長くなる。
具体的には、図4(a)に示すように、カム半径は、基準線S上において、アウト側カム25における最小のカム半径である第1の径R1となっている。そして、基準線Sからの角度が時計回りあるいは反時計回りに大きくなるにしたがって、アウト側カム25における最大のカム半径である第3の径R3となる。また、第1の径R1となる位置と、第3の径R3となる位置の間には、後述する基準状態において利用される第2の径R2となる位置が、アウト側カム25の左側および右側との両方に基準線Sを軸として線対称に設けられる。
そして、画像調整ロール23のアウト側の軸受け部73Oは、図4(a)に示すアウト側カム面25Fの基準線Sの右側の範囲に接触するようになっている。一方、ベルト調整ロール24のアウト側の軸受け部74Oは、アウト側カム面25Fの基準線Sの左側の範囲に接触するようになっている。そして、カム軸25aの回転角度に応じて、アウト側カム面25Fの右側の範囲において画像調整ロール23の軸受け部73Oを、左側の範囲においてベルト調整ロール24の軸受け部74Oを任意の位置に接触させることができる。また、アウト側カム面25Fには、画像調整ロール23およびベルト調整ロール24のアウト側の軸受け部がそれぞれ接しているため、カム軸25aの回転に伴って、これら2本のロールは同時に調整されることになる。
次に、図4(b)を参照しながらイン側カム26の形状について説明する。
イン側カム26は、アウト側カム25と同様に、基準線Sを軸として対称の形状をしている。ただし、イン側カム26は、アウト側カム25と比較してその形状が異なる。具体的に説明すると、イン側カム26におけるカム半径は、カム軸25aを中心として基準線Sからの角度が大きくなるにつれて短くなる。
具体的には、図4(b)に示すように、カム半径は、基準線S上において、イン側カム26おける最大のカム半径である第3の径R3となっている。そして、基準線Sからの角度が時計回りあるいは反時計回りに大きくなるにしたがって、イン側カム26における最小のカム半径である第1の径R1となる。また、アウト側カム25と同様に、カム半径が第3の径R3となる位置と、第1の径R1となる位置の間には、後述する基準状態において利用される第2の径R2となる位置が、イン側カム26の左側および右側との両方に基準線Sを軸として線対称に設けられる。
そして、画像調整ロール23のイン側の軸受け部73Iは、図4(b)に示すイン側カム面26Fの基準線Sの左側の範囲に接触するようになっている。一方、ベルト調整ロール24のイン側の軸受け部74Iは、イン側カム面26Fの基準線Sの右側の範囲に接触するようになっている。そして、カム軸25aの回転角度に応じて、イン側カム面26Fの左側の範囲において画像調整ロール23の軸受け部73Iを、左側の範囲においてベルト調整ロール24の軸受け部74Iを任意の位置に接触させることができる。また、イン側カム面26Fには、画像調整ロール23およびベルト調整ロール24のイン側の軸受け部がそれぞれ接しているため、カム軸25aの回転に伴って、これら2本のロールは同時に調整されることになる。
そして、アウト側カム25とイン側カム26とは、既述したように同一のカム軸25aのアウト側とイン側とにそれぞれ固定されている。このとき、アウト側カム25とイン側カム26とは、それぞれの基準線Sが揃うように対向して取り付けられる。よって、アウト側カム25においてカム半径が第1の径R1となる位置と、イン側カム26においてカム半径が第3の径R3となる位置とが対向する。また、アウト側カム25においてカム半径が第3の径R3となる位置と、イン側カム26においてカム半径が第1の径R1となる位置とが対向する。さらに、アウト側カム25においてカム半径が第2の径R2となる位置と、イン側カム26においてカム半径が第2の径R2となる位置とが対向する。
このように、アウト側カム25と、イン側カム26とは、カム半径が第2の径R2となる位置は対向しているものの、一方のカム半径が増加すると他方のカム半径が減少するように対向して配置されている。
なお、アウト側カム25の回転中心からアウト側カム面25Fにおける画像調整ロール23の接触部位までのカム半径が第1の距離を構成し、アウト側カム25の回転中心からアウト側カム面25Fにおけるベルト調整ロール24の接触部位までのカム半径が第2の距離を構成する。また、イン側カム26の回転中心からイン側カム面26Fにおける画像調整ロール23の接触部位までのカム半径が第3の距離を構成し、イン側カム26の回転中心からイン側カム面26Fにおけるベルト調整ロール24の接触部位までのカム半径が第4の距離を構成する。
次に、二次転写ユニット20の基準状態について説明する。
なお、以下の説明では、図3(a)に示すように、アウト側において、用紙搬送面に沿った駆動ロール軸22aと画像調整ロール軸23aとの軸間距離を第1アウト側軸間距離LO1、非用紙搬送面に沿った駆動ロール軸22aとベルト調整ロール軸24aとの軸間距離を第2アウト側軸間距離LO2、さらに、用紙剥離面に沿った画像調整ロール軸23aとベルト調整ロール軸24aとの軸間距離を第3アウト側軸間距離LO3という。
また、図3(b)に示すように、イン側において、用紙搬送面に沿った駆動ロール軸22aと画像調整ロール軸23aとの軸間距離を第1イン側軸間距離LI1、非用紙搬送面に沿った駆動ロール軸22aとベルト調整ロール軸24aとの軸間距離を第2イン側軸間距離LI2、さらに、用紙剥離面に沿った画像調整ロール軸23aとベルト調整ロール軸24aとの軸間距離を第3イン側軸間距離LI3という。
基準状態では、図3(a)に示すように、アウト側カム25においてカム半径が第2の径R2となる位置に画像調整ロール23の軸受け部73O、およびベルト調整ロール24の軸受け部74Oがそれぞれ接触している。一方、図3(b)に示すように、イン側のカム26において、カム半径が第2の径R2となる位置に画像調整ロール23の軸受け部73Iおよび、ベルト調整ロール24の軸受け部74Iがそれぞれ接触している。
したがって、基準状態では、画像調整ロール23のイン側およびアウト側の軸受け部、ベルト調整ロール24のイン側およびアウト側の軸受け部の全てが、アウト側カム面25Fあるいはイン側カム面26Fにおけるカム半径が第2の径R2となる位置に接触している。
これにより、第1アウト側軸間距離LO1、第2アウト側軸間距離LO2、第1イン側軸間距離LI1および第2イン側軸間距離LI2は全て等しくなっている(LO1=LO2=LI1=LI2)。また、第3アウト側軸間距離LO3および第3イン側軸間距離LI3についても、画像調整ロール23とベルト調整ロール24とが平行であるため等しくなっている(LO3=LI3)。
ここで、二次転写ベルト21のアウト側の各軸間距離の和(LO1+LO2+LO3)と、イン側の各軸間距離の和(LI1+LI2+LI3)とは、上記の関係より等しくなる。したがって、上述した軸間距離の状態に掛け回される二次転写ベルト21において、二次転写ベルト21の一周の長さ(以下、周長という)は、イン側とアウト側とで等しくなる。
このように、アウト側とイン側とで二次転写ベルト21の周長が等しく、また、駆動ロール22、画像調整ロール23およびベルト調整ロール24が相互にほぼ平行な状態になっているので、二次転写ベルト21の蛇行も生じにくい。
図5は、基準状態における二次転写ベルト21の表面速度について説明するための図である。
上述したように、基準状態においては、用紙搬送面における第1アウト側軸間距離LO1および第1イン側軸間距離LI1は等しくなる。よって、図5に示すように、駆動ロール22と画像調整ロール23との軸間において二次転写ベルト21が単位時間当たりに進む距離がアウト側とイン側で同量なので二次転写ベルト21の表面速度(移動速度)は、アウト側の速度Voutとイン側の速度Vinとで等しくなっている。
よって、二次転写ユニット20などの画像形成装置を構成する各手段の部品が有する位置精度がイン、アウト等しい場合は、この基準状態において二次転写を行った場合、アウト側の画像とイン側の画像とがほぼ等しい長さになる。
図6は、アウト側の画像を伸ばす場合における二次転写ユニット20の動きを説明するための図である。アウト側の画像を伸ばすのは、上述した基準状態において二次転写を行った際に、画像のアウト側がイン側と比較して縮んだ場合である。
なお、上述したように、カム軸25aの回転角度に応じて、アウト側カム面25Fおよびイン側カム面26Fに対して、画像調整ロール23およびベルト調整ロール24の軸受け部を任意の位置に接触させることできるが、以下では、カム機構による画像調整ロール23およびベルト調整ロール24の調整について、これらのロールの移動量を最大にした場合を例に説明する。
アウト側の画像を伸ばす場合には、基準状態から、カム軸25aを二次転写ベルト21の回転方向Cと同じ方向に回す。このとき、アウト側カム25は図6(a)に示す時計方向に、イン側カム26は図6(b)に示す反時計方向に回転する。
すると、アウト側カム面25Fにおいて、カム半径が第3の径R3となる位置に画像調整ロール23の軸受け部73Oが接触し、第1の径R1となる位置にベルト調整ロール24の軸受け部74Oが接触する。
この結果、画像調整ロール23のアウト側の軸受け部73Oは、アウト側カム面25Fにおいてカム半径が基準状態から増加した位置に接触するため(R2→R3)、カム軸25aからの距離も増加し、駆動ロール22から遠ざかる方向に移動する。
一方、ベルト調整ロール24のアウト側の軸受け部74Oは、アウト側カム面25Fにおいてカム半径が基準状態から減少した位置に接触するため(R2→R1)、カム軸25aからの距離も減少し、二次転写ベルト21の有する張力によって駆動ロール22に近づく方向に移動する。
そして、アウト側カム25の動きに連動して、イン側カム26においては、イン側カム面26Fのカム半径が第1の径R1となる位置に画像調整ロール23の軸受け部73Iが接触し、第3の径R3となる位置にベルト調整ロール24の軸受け部74Iが接触する。
この結果、画像調整ロール23のイン側の軸受け部73Iは、イン側カム面26Fにおいてカム半径が基準状態から減少した位置に接触するため(R2→R1)、カム軸25aからの距離が減少し、二次転写ベルト21の張力によって駆動ロール22に近づく方向に移動する。
一方、ベルト調整ロール24のイン側の軸受け部74Iは、イン側カム面26Fにおいてカム半径が基準状態から増加した位置に接触するため(R2→R3)、二次転写ベルト21から遠ざかる方向に移動する。
このように、アウト側カム25が上述したように線対称の形状を有しているため、画像調整ロール23のアウト側の端部と、ベルト調整ロール24のアウト側の端部とは、駆動ロール22のアウト側の端部に対してそれぞれ逆の方向に進退する。同様に、イン側カム26が上述したように線対称の形状を有しているため、画像調整ロール23のイン側の端部と、ベルト調整ロール24のイン側の端部とは、駆動ロール22のイン側の端部に対してそれぞれ逆の方向に進退する。
さらに、アウト側カム25と、イン側カム26とでは、カム半径の増減の関係が逆になっているため、画像調整ロール23あるいはベルト調整ロール24の一端側が駆動ロール22に近づくと、他端側が駆動ロール22から遠ざかるように進退する。
その結果、第1アウト側軸間距離LO1は基準状態と比較して大きくなり、第2アウト側軸間距離LO2は基準状態と比較して小さくなる。また、第1イン側軸間距離LI1は基準状態と比較して小さく、第2イン側軸間距離LI2は基準状態と比較して大きくなる。
図7は、アウト側の画像を伸ばす場合における二次転写ベルト21の表面速度について説明するための図である。
ここで、二次転写ベルト21において、掛け回されるロールの軸間距離がアウト側とイン側とで異なる場合、軸間距離が長い方が単位時間あたりに進む距離が長くなるため二次転写ベルト21の表面速度は速くなる。逆に、軸間距離が短い方は単位時間あたりに進む距離が短くなるため二次転写ベルト21の表面速度は遅くなる。
したがって、図7に示す状態において、二次転写ベルト21の用紙搬送面におけるアウト側の表面速度Voutは、イン側の表面速度Vinと比較して大きくなる。よって、二次転写ベルト21の用紙搬送面において、トナー像を二次転写させる際に、アウト側の画像が伸び、イン側の画像が短くなる。
なお、非用紙搬送面においては、軸間距離の関係が用紙搬送面と逆になるため、アウト側の表面速度Voutは、イン側の表面速度Vinと比較して小さくなる(不図示)。よって、二次転写ベルト21の平均速度(一周にかかる時間)は、アウト側とイン側とで等しくなっている。
また、図6(a)に示すように、アウト側カム面25Fおよびイン側カム面26Fにおいて、カム半径が第3の径R3となる位置に接触しているのは、アウト側の画像調整ロール23の軸受け部73Oおよびイン側のベルト調整ロール24の軸受け部74Iである。したがって、第1アウト側軸間距離LO1と、第2イン側軸間距離LI2は等しくなる(LO1=LI2)。
一方、図6(b)に示すように、アウト側カム面25Fおよびイン側カム面26Fにおいて、カム半径が第1の径R1となる位置に接触しているのは、アウト側のベルト調整ロール24の軸受け部74O、およびイン側の画像調整ロール23の軸受け部73Iである。よって、第2アウト側軸間距離LO2と、第1イン側軸間距離LI1は等しくなる(LO2=LI1)。
さらに、第3アウト側軸間距離LO3と第3イン側軸間距離LI3は、画像調整ロール23およびベルト調整ロール24が対称な動きをするため等しくなる(LO3=LI3)。
そして、二次転写ベルト21のアウト側の各軸間距離の和(LO1+LO2+LO3)と、アウト側の各軸間距離の和(LI1+LI2+LI3)とは、上記の関係より等しくなる。したがって、上述した各ロールの軸間距離の状態において、これらのロールに掛け回される二次転写ベルト21の周長は、イン側とアウト側とで等しくなる。
また、上述したように、アウト側の画像を伸ばすために、画像調整ロール23を駆動ロール22に対して傾けている。このように、画像調整ロール23が駆動ロール22に対して傾くことにより、二次転写ベルト21には蛇行しようとする力が発生する。しかしながら、画像調整ロール23に連動して、ベルト調整ロール24を駆動ロール22に対して、画像調整ロール23とは逆向きに傾けるため、上記の二次転写ベルト21において蛇行しようとする力は打ち消される。
以上のように、アウト側とイン側とで二次転写ベルト21の周長が等しくなり、また、二次転写ベルト21が蛇行しようとする力も相殺されるので、二次転写ベルト21における蛇行の発生は抑制される。
図8は、イン側の画像を伸ばす場合における二次転写ユニット20の動きを説明するための図である。イン側の画像を伸ばすのは、基準状態において二次転写を行った際に、画像のイン側がアウト側と比較して縮んだ場合である。
なお、既述したように、カム軸25aの回転角度に応じて、アウト側カム面25Fおよびイン側カム面26Fに対して、画像調整ロール23およびベルト調整ロール24の軸受け部を任意の位置に接触させることできるが、以下では、カム機構による画像調整ロール23およびベルト調整ロール24の調整について、これらのロールの移動量を最大にした場合を例に説明する。
イン側の画像を伸ばす場合には、基準状態から、カム軸25aを二次転写ベルト21の回転方向Cとは逆方向に回す。このとき、アウト側カム25は図8(a)に示す反時計方向に、イン側カム26は図8(b)に示す時計方向に回転する。
すると、アウト側カム面25Fにおいて、カム半径が第1の径R1となる位置に画像調整ロール23の軸受け部73Oが接触し、第3の径R3となる位置にベルト調整ロール24の軸受け部74Oが接触する。
この結果、画像調整ロール23のアウト側の軸受け部73Oは、アウト側カム面25Fにおいてカム半径が基準状態から減少した位置に接触するため(R2→R1)、カム軸25aからの距離も減少し、二次転写ベルト21の有する張力によって駆動ロール22に近づく方向に移動する。
一方、ベルト調整ロール24のアウト側の軸受け部74Oは、アウト側カム面25Fにおいてカム半径が基準状態から増加した位置に接触するため(R2→R3)、カム軸25aからの距離も増加し、駆動ロール22から遠ざかる方向に移動する。
そして、アウト側カム25の動きに連動して、イン側カム26においては、イン側カム面26Fのカム半径が第3の径R3となる位置に画像調整ロール23の軸受け部73Iが接触し、第1の径R1となる位置にベルト調整ロール24の軸受け部74Iが接触する。
この結果、画像調整ロール23のイン側の軸受け部73Iは、イン側カム面26Fにおいてカム半径が基準状態から増加した位置に接触するため(R2→R3)、カム軸25aからの距離が減少し、二次転写ベルト21から遠ざかる方向に移動する。
一方、ベルト調整ロール24のイン側の軸受け部74Iは、イン側カム面26Fにおいてカム半径が基準状態から減少した位置に接触するため(R2→R1)、二次転写ベルト21の張力によって駆動ロール22に近づく方向に移動する。
このように、アウト側を伸ばす場合と同様に、イン側を伸ばす場合においても、アウト側カム25が上述したように線対称の形状を有しているため、画像調整ロール23のアウト側の端部と、ベルト調整ロール24のアウト側の端部とは、駆動ロール22のアウト側の端部に対してそれぞれ逆の方向に進退する。同様に、イン側カム26が上述したように線対称の形状を有しているため、画像調整ロール23のイン側の端部と、ベルト調整ロール24のイン側の端部とは、駆動ロール22のイン側の端部に対してそれぞれ逆の方向に進退する。
さらに、アウト側カム25と、イン側カム26とでは、カム半径の増減の関係が逆になっているため、画像調整ロール23あるいはベルト調整ロール24の一端側が駆動ロール22に近づくと、他端側が駆動ロール22から遠ざかるように進退する。
その結果、第1アウト側軸間距離LO1は基準状態と比較して小さく、第2アウト側軸間距離LO2は基準状態と比較して大きくなる。また、第1イン側軸間距離LI1は基準状態と比較して大きくなり、第2イン側軸間距離LI2は基準状態と比較して小さくなる。
図9は、イン側の画像を伸ばす場合における二次転写ベルト21の表面速度について説明するための図である。
図9に示す状態において、二次転写ベルト21の用紙搬送面におけるイン側の表面速度Vinは、アウト側の表面速度Voutと比較して大きくなる。よって、二次転写ベルト21の用紙搬送面において、トナー像を二次転写させる際に、イン側の画像が伸び、アウト側の画像が短くなる。
なお、非用紙搬送面においては、軸間距離の関係が用紙搬送面とは逆になるため、イン側の表面速度Vinは、アウト側の表面速度Voutと比較して大きくなる(不図示)。よって、二次転写ベルト21の平均速度(一周にかかる時間)は、アウト側とイン側とで等しくなっている。
また、図8(a)に示すように、アウト側カム面25Fおよびイン側カム面26Fにおいて、カム半径が第1の径R1となる位置に接触しているのは、アウト側の画像調整ロール23の軸受け部73Oおよびイン側のベルト調整ロール24の軸受け部74Iである。したがって、第1アウト側軸間距離LO1と、第2イン側軸間距離LI2は等しくなる(LO1=LI2)。
一方、図8(b)に示すように、アウト側カム面25Fおよびイン側カム面26Fにおいて、カム半径が第3の径R3となる位置に接触しているのは、アウト側のベルト調整ロール24の軸受け部74O、およびイン側の画像調整ロール23の軸受け部73Iである。よって、第2アウト側軸間距離LO2と、第1イン側軸間距離LI1は等しくなる(LO2=LI1)。
さらに、第3アウト側軸間距離LO3と第3イン側軸間距離LI3は、画像調整ロール23およびベルト調整ロール24が対称な動きをするため等しくなる(LO3=LI3)。
そして、イン側の画像を伸ばす場合においても、二次転写ベルト21のアウト側の各軸間距離の和(LO1+LO2+LO3)と、アウト側の各軸間距離の和(LI1+LI2+LI3)とは、上記の関係より等しくなる。したがって、上述した各ロールの軸間距離の状態において、これらのロールに掛け回される二次転写ベルト21の周長は、イン側とアウト側とで等しくなる。
また、上述したように、イン側の画像を伸ばすために、画像調整ロール23を駆動ロール22に対して傾けている。このように、画像調整ロール23が駆動ロール22に対して傾くことにより、二次転写ベルト21には蛇行しようとする力が発生する。しかしながら、画像調整ロール23に連動して、ベルト調整ロール24を駆動ロール22に対して、画像調整ロール23とは逆向きに傾けるため、二次転写ベルト21における蛇行しようとする力は打ち消される。
以上のように、アウト側とイン側とで二次転写ベルト21の周長が等しくなり、また、二次転写ベルト21が蛇行しようとする力も相殺されるので、二次転写ベルト21における蛇行の発生は抑制される。
なお、本実施の形態における二次転写ユニット20を用いることにより、例えば二次転写ユニット20自体の有する要因によって画像のイン側とアウト側とに伸びあるいは縮みが発生する場合や、中間転写ベルト15において、トナー像がアウト側とイン側とで本来意図する像とは異なった状態で搬送されている場合に対しても、画像の調整を行うことができる。
また、アウト側カム25およびイン側カム26の形状は、本実施の形態で示した形状に限定されるものではない。駆動ロール22に対する、画像調整ロール23あるいはベルト調整ロール24の位置関係によって、適宜カムの形状を変化させても構わない。
さらに、ロール部材の本数も3本に限られることなく、画像の伸縮差の調整を駆動ロールと画像調整ロールの軸間距離を変更することによって発生するベルトの蛇行を複数本のベルト調整ロールを用いて蛇行抑制をしても構わない。
また、本実施の形態では、二次転写ユニット20と中間転写ベルト15とが対向して、転写位置を形成していたが、これに限られるわけではない。例えば、転写ベルト(二次転写ユニット20)に、ドラム状感光体や、ベルト状感光体が対向して転写位置が形成される場合も考えられる。このような場合であっても、本実施の形態において説明した二次転写ユニット20を用いることで、画像調整を行うとともに、ベルトの蛇行抑制を行うことができる。
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。 本実施の形態が適用される二次転写ユニットの全体を示した図である。 図2に示す二次転写ユニットの側面図である。 アウト側カムおよびイン側カムの形状を説明するための図である。 基準状態における二次転写ベルトの表面速度について説明するための図である。 アウト側の画像を伸ばす場合における二次転写ユニットの動きを説明するための図である。 アウト側の画像を伸ばす場合における二次転写ベルトの表面速度について説明するための図である。 イン側の画像を伸ばす場合における二次転写ユニットの動きを説明するための図である。 イン側の画像を伸ばす場合における二次転写ベルトの表面速度について説明するための図である。
符号の説明
1…画像形成装置、20…二次転写ユニット、21…二次転写ベルト、22…駆動ロール、22a…駆動ロール軸、23…画像調整ロール、23a…画像調整ロール軸、24…ベルト調整ロール、24a…ベルト調整ロール軸、25…アウト側カム、25a…カム軸、26…イン側カム

Claims (10)

  1. 画像を保持する像保持体と、
    前記像保持体との間に記録材を挟んで回転し、当該像保持体に保持された画像を当該記録材に転写させる無端状の転写ベルトと、
    前記転写ベルトを掛け渡すとともに前記像保持体に当該転写ベルトを接触させる第1のロール部材と、
    前記第1のロール部材とともに前記転写ベルトを掛け渡す第2のロール部材と、
    前記第1のロール部材および前記第2のロール部材とともに前記転写ベルトを掛け渡す第3のロール部材と、
    前記第1のロール部材と前記第2のロール部材との軸間距離に関し、前記転写ベルトの一方の端部側よりも他方の端部側が大きくなるように当該第2のロール部材を移動させ、且つ、前記第1のロール部材と前記第3のロール部材との軸間距離に関し、当該一方の端部側よりも当該他方の端部側が小さくなるように当該第3のロール部材を移動させる移動部と、を有し、
    前記移動部は、前記転写ベルトの前記一方の端部側に所定の軸を中心として回転可能に取り付けられ、前記第2のロール部材および前記第3のロール部材に接触する外周面を備えたカムを含み、
    前記外周面は、前記カムの回転に伴って前記中心から前記第2のロール部材との接触部位に至る第1の距離が減少した際に当該中心から前記第3のロール部材との接触部位に至る第2の距離が増加する形状を有していることを特徴とする画像形成装置。
  2. 画像を保持する像保持体と、
    前記像保持体との間に記録材を挟んで回転し、当該像保持体に保持された画像を当該記録材に転写させる無端状の転写ベルトと、
    前記転写ベルトを掛け渡すとともに前記像保持体に当該転写ベルトを接触させる第1のロール部材と、
    前記第1のロール部材とともに前記転写ベルトを掛け渡す第2のロール部材と、
    前記第1のロール部材および前記第2のロール部材とともに前記転写ベルトを掛け渡す第3のロール部材と、
    前記第1のロール部材と前記第2のロール部材との軸間距離に関し、前記転写ベルトの一方の端部側よりも他方の端部側が小さくなるように当該第2のロール部材を移動させ、且つ、当該第1のロール部材と前記第3のロール部材との軸間距離に関し、当該一方の端部側よりも当該他方の端部側が大きくなるように当該第3のロール部材を移動させる移動部とを、有し、
    前記移動部は、前記転写ベルトの前記一方の端部側に所定の軸を中心として回転可能に取り付けられ、前記第2のロール部材および前記第3のロール部材に接触する外周面を備えたカムを含み、
    前記外周面は、前記カムの回転に伴って前記中心から前記第2のロール部材との接触部位に至る第1の距離が増加した際に当該中心から前記第3のロール部材との接触部位に至る第2の距離が減少する形状を有していることを特徴とする画像形成装置。
  3. 前記移動部は、前記転写ベルトの前記他方の端部側に所定の軸を中心として回転可能に取り付けられ、前記第2のロール部材および前記第3のロール部材に接触する他の外周面を備えた他のカムと、
    前記カムの軸および前記他のカムの軸を固定して支持し、当該カムおよび当該他のカムを同方向に回転させるカム軸とをさらに含み、
    前記他の外周面は、前記他のカムの回転に伴って前記中心から前記第2のロール部材との接触部位に至る第3の距離が減少した際に当該中心から前記第3のロール部材との接触部位に至る第4の距離が増加し、当該他のカムの回転に伴って当該第3の距離が増加した際に当該第4の距離が減少する形状を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
  4. 前記移動部は、さらに、前記第1のロール部材と前記第2のロール部材との前記一方の端部側における軸間距離が、当該第1のロール部材と前記第3のロール部材との前記他方の端部側における軸間距離と実質的に等しくなるように当該第2のロール部材及び当該第3のロール部材を移動させることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
  5. 前記移動部は、前記転写ベルトの一方の端部側の周長および当該転写ベルトの他方の端部側の周長が同じになるように前記第2のロール部材および前記第3のロール部材を移動させることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
  6. 前記第2のロール部材は、前記第1のロール部材よりも前記転写ベルトの回転方向下流側に設けられ、
    前記第2のロール部材は、前記第1のロール部材と当該第2のロール部材とによって前記転写ベルトに形成される面に沿って移動することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
  7. 前記第3のロール部材は、前記第2のロール部材よりも前記転写ベルトの回転方向下流側であって前記第1のロール部材よりも当該転写ベルトの回転方向上流側に設けられ、
    前記第3のロール部材は、当該第3のロール部材と前記第1のロール部材とによって前記転写ベルトに形成される面に沿って移動することを特徴とする請求項記載の画像形成装置。
  8. 回転する無端状のベルトと、
    前記ベルトを掛け渡す第1のロール部材と、
    前記第1のロール部材とともに前記ベルトを掛け渡す第2のロール部材と、
    前記第1のロール部材および前記第2のロール部材とともに前記ベルトを掛け渡す第3のロール部材と、
    前記第1のロール部材と前記第2のロール部材との軸間距離に関し、前記ベルトの一方の端部側よりも他方の端部側が大きくなるように当該第2のロール部材を移動させ、且つ、前記第1のロール部材と前記第3のロール部材との軸間距離に関し、当該一方の端部側よりも当該他方の端部側が小さくなるように当該第3のロール部材を移動させる移動部と、を有し、
    前記移動部は、前記ベルトの前記一方の端部側に所定の軸を中心として回転可能に取り付けられ、前記第2のロール部材および前記第3のロール部材に接触する外周面を備えたカムを含み、
    前記外周面は、前記カムの回転に伴って前記中心から前記第2のロール部材との接触部位に至る第1の距離が減少した際に当該中心から前記第3のロール部材との接触部位に至る第2の距離が増加する形状を有していることを特徴とするベルト搬送装置。
  9. 回転する無端状のベルトと、
    前記ベルトを掛け渡す第1のロール部材と、
    前記第1のロール部材とともに前記ベルトを掛け渡す第2のロール部材と、
    前記第1のロール部材および前記第2のロール部材とともに前記ベルトを掛け渡す第3のロール部材と、
    前記第1のロール部材と前記第2のロール部材との軸間距離に関し、前記ベルトの一方の端部側よりも他方の端部側が小さくなるように当該第2のロール部材を移動させ、且つ、前記第1のロール部材と前記第3のロール部材との軸間距離に関し、当該一方の端部側よりも当該他方の端部側が大きくなるように当該第3のロール部材を移動させる移動部と、を有し、
    前記移動部は、前記ベルトの前記一方の端部側に所定の軸を中心として回転可能に取り付けられ、前記第2のロール部材および前記第3のロール部材に接触する外周面を備えたカムを含み、
    前記外周面は、前記カムの回転に伴って前記中心から前記第2のロール部材との接触部位に至る第1の距離が増加した際に当該中心から前記第3のロール部材との接触部位に至る第2の距離が減少する形状を有していることを特徴とするベルト搬送装置
  10. 前記移動部は、前記ベルトの前記他方の端部側に所定の軸を中心として回転可能に取り付けられ、前記第2のロール部材および前記第3のロール部材に接触する他の外周面を備えた他のカムと、
    前記カムの軸および前記他のカムの軸を固定して支持し、当該カムおよび当該他のカムを同方向に回転させるカム軸とをさらに含み、
    前記他の外周面は、前記他のカムの回転に伴って前記中心から前記第2のロール部材との接触部位に至る第3の距離が減少した際に当該中心から前記第3のロール部材との接触部位に至る第4の距離が増加し、当該他のカムの回転に伴って当該第3の距離が増加した際に当該第4の距離が減少する形状を有することを特徴とする請求項8又は9に記載のベルト搬送装置。
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