JP5251309B2 - Belt misalignment correction apparatus and image forming apparatus including the same - Google Patents
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本発明は、複数のローラに巻き掛けられて走行駆動される無端ベルトを有し、当該無端ベルトのベルト寄りによるベルトの移動を防止乃至補正するベルト寄り補正装置に関するものである。より詳しくは、装置の小型化が可能で、且つ、部品点数を削減できることから、コスト的に有利なベルト寄り補正装置に関するものであり、加えて、当該ベルト寄り補正装置を用いたベルト装置、また、当該ベルト装置を用いたプリンタ、複写機、ファックスなどの画像形成装置にも関するものである。 The present invention relates to a belt deviation correction device that has an endless belt that is wound around a plurality of rollers and is driven to travel, and that prevents or corrects the movement of the belt due to the belt deviation of the endless belt. More specifically, the present invention relates to a belt deviation correction device that is advantageous in terms of cost because the apparatus can be miniaturized and the number of parts can be reduced. In addition, a belt device that uses the belt deviation correction device, and The present invention also relates to an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a fax machine using the belt device.
従来の画像形成装置では、潜像担持体、中間転写体、記録媒体搬送部材あるいは画像定着部材等として様々な無端状ベルトが用いられている。この種の無端状ベルトは、少なくとも2本のローラに張架された状態で一定方向に走行するように構成されているが、当該ベルトが走行する際に蛇行や片寄りがあるとベルトが破損したり、画像の位置ずれが発生することで適切な画像を得ることができないなどの恐れがある。したがって、ベルトの寄りは規制乃至補正する必要がある。 In a conventional image forming apparatus, various endless belts are used as a latent image carrier, an intermediate transfer member, a recording medium conveying member, an image fixing member, or the like. This type of endless belt is configured to run in a fixed direction while being stretched by at least two rollers. However, if the belt runs, the belt will break if there is meandering or offset. There is a risk that an appropriate image cannot be obtained due to image misalignment. Therefore, it is necessary to regulate or correct the deviation of the belt.
従来から知られているベルト寄り補正装置としては、ベルト裏面の端部にゴム等のガイドリブを設けて、当該ガイドリブをローラ端部や溝で規制したり、又は、ローラ端部にツバを設けて、ベルト端面を直接に規制するものが知られている。 As a conventionally known belt deviation correction device, a rubber or other guide rib is provided at the end of the back surface of the belt, and the guide rib is regulated by a roller end or groove, or a flange is provided at the roller end. A device that directly regulates the belt end face is known.
この種のベルト寄り補正装置では、ベルト寄り量のばらつきによってベルト端部が乗り上げたり、あるいは、ガイドリブが剥がれてしまったり、又は、ベルト端部が破損してしまうことがある。したがって、ベルト乃至ベルト寄り補正装置の寿命が画像形成装置の寿命を決定する一因ともなってしまうため、このようなベルト寄り補正装置において、ベルト寄り量を極力抑えるためには高い部品精度を要求する必要が生じる。さらに、画像形成装置の寿命を決定する大きな要因となることから、機械的な耐久性に優れた最適なベルト材料を選択しなければならず、装置のコストアップに繋がってしまう。そこで、このような問題点を解決するべく、様々なベルト寄り補正装置乃至方法が従来から提案されてきている。 In this type of belt shift correction device, the belt end may run over, the guide rib may be peeled off, or the belt end may be damaged due to variations in the belt shift amount. Therefore, the life of the belt or the belt deviation correction device also contributes to determining the life of the image forming apparatus. In such a belt deviation correction device, high component accuracy is required to suppress the belt deviation amount as much as possible. Need arises. Furthermore, since this is a major factor in determining the life of the image forming apparatus, an optimum belt material having excellent mechanical durability must be selected, leading to an increase in the cost of the apparatus. In order to solve such problems, various belt deviation correction devices and methods have been proposed.
例えば、特許文献1に記載されているベルト寄り補正装置乃至方法では、ベルト裏面のリブが接触体間を通過することで回転し、リンク機構を介してローラ軸が傾く技術が開示される。また、特許文献2では、ローラ端部に設けたリブあるいはベルト端部部材を移動させることでローラに傾きを与える技術が開示されている。加えて、特許文献3では、ベルトの寄りを検知する検知リングを設けて、当該検知リングにベルト端部が乗り上げることで発生するトルクを利用してローラ軸を傾ける技術が開示される。さらに、センサを用いてベルトの位置を検知し、駆動源を用いてローラ軸に変位を与えるような技術も数多く提案され、現在では商品化されている。 For example, in the belt misalignment correction apparatus or method described in Patent Document 1, a technique is disclosed in which the rib on the back surface of the belt rotates by passing between the contact bodies and the roller shaft is tilted via the link mechanism. Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-228561 discloses a technique for inclining the roller by moving a rib provided on the roller end or a belt end member. In addition, Patent Document 3 discloses a technique in which a detection ring for detecting a belt shift is provided, and a roller shaft is tilted by using torque generated when the belt end portion rides on the detection ring. Furthermore, many techniques for detecting the position of the belt using a sensor and applying displacement to the roller shaft using a drive source have been proposed and are now commercialized.
しかしながら、これら上記特許文献等に開示される技術のように、ベルトが張架されたローラを傾斜させてベルトの寄りを補正乃至防止する場合には、制御用としてのローラ、すなわちベルト寄りをコントロールするためのステアリングローラを別個に設ける必要があるため、部品点数の増加や、装置の大型化に繋がってしまうという問題がある。 However, as in the techniques disclosed in the above-mentioned patent documents and the like, when the belt on which the belt is stretched is inclined to correct or prevent the deviation of the belt, the control roller, that is, the deviation of the belt is controlled. Since it is necessary to provide the steering roller for doing separately, there exists a problem that it leads to the increase in a number of parts and the enlargement of an apparatus.
本願発明の目的は、上記問題点に照らし、一つのローラに複数の機能を持たせることで、装置の小型化が可能なベルト寄り補正装置であって、且つ、部品点数を削減できることから、コスト的に有利なベルト寄り補正装置を提供することを目的とする。 In light of the above problems, the object of the present invention is a belt misalignment correction device that can reduce the size of the device by providing a plurality of functions to one roller, and can reduce the number of parts. It is an object of the present invention to provide a belt deviation correction device that is advantageous in terms of belt.
上記課題は、本発明にしたがって、
複数のローラに巻き掛けられて走行駆動される無端ベルトを有し、前記無端ベルトのベルト寄りを補正するベルト寄り補正装置であって、
前記複数のローラのうちの少なくとも一つが、傾倒可能なステアリングローラとして構成され、
前記ステアリングローラは、当該ステアリングローラのローラ軸を予め傾けることにより、前記無端ベルトが走行する際に予め一方向へ寄るように構成されるとともに、
前記ステアリングローラの一端には、前記無端ベルトの寄り量に応じて、前記ステアリングローラの他端側を支点として前記一端側を変位させることにより、当該ローラの傾き角を変更可能なローラ軸変位部材が設けられ、
前記ローラ軸変位部材が、前記無端ベルトの寄りによる前記ステアリングローラの傾きと釣り合う角度に前記ステアリングローラを傾けるベルト寄り補正装置において、
前記ステアリングローラは、前記ベルトの表面を清掃する清掃部材と対向するローラであり、
前記無端ベルトの表面を清掃する前記清掃部材が、前記ステアリングローラの傾きに応じて前記ステアリングローラと一体的に傾くこと、及び、
前記清掃部材が配置される清掃装置がさらに設けられ、
前記清掃装置は、前記清掃部材が前記ベルト表面を清掃した際の除去物を前記清掃装置外に排出する排出口を有し、前記排出口は前記他端側に設けられ、
前記ローラ軸変位部材が前記一端側に設けられていること、を特徴とするベルト寄り補正装置で解決される。
The above problem is in accordance with the present invention.
A belt deviation correction device that has an endless belt that is wound around a plurality of rollers and driven to travel, and corrects the belt deviation of the endless belt,
At least one of the plurality of rollers is configured as a tiltable steering roller,
The steering roller is configured to tilt in advance in one direction when the endless belt travels by inclining a roller shaft of the steering roller in advance.
At one end of the steering roller, a roller shaft displacement member capable of changing the tilt angle of the roller by displacing the one end side with the other end side of the steering roller as a fulcrum according to the shift amount of the endless belt Is provided,
In the belt deviation correction device in which the roller shaft displacement member tilts the steering roller at an angle that balances the inclination of the steering roller due to the deviation of the endless belt,
The steering roller is a roller facing a cleaning member that cleans the surface of the belt,
The cleaning member for cleaning the surface of the endless belt is inclined integrally with the steering roller in accordance with the inclination of the steering roller; and
A cleaning device in which the cleaning member is disposed is further provided;
The cleaning device has a discharge port for discharging the removed material when the cleaning member cleans the belt surface to the outside of the cleaning device , and the discharge port is provided on the other end side.
This is solved by a belt deviation correcting device characterized in that the roller shaft displacement member is provided on the one end side.
また、本発明では、前記ステアリングローラが、前記複数のローラにおける前記無端ベルトを駆動する駆動ローラを除いた従動ローラの中で、最もベルト巻き付け量の長いローラであることを提案する。 In the present invention, it is proposed that the steering roller is a roller having the longest belt winding amount among driven rollers excluding a driving roller for driving the endless belt in the plurality of rollers.
さらに、本発明では、前記ステアリングローラには、前記無端ベルトの寄りに応じて当該ステアリングローラの傾き角を変更する際に、当該ステアリングローラの傾き角の変更を補助する補助部材が設けられることを提案する。 Further, in the present invention, the steering roller is provided with an auxiliary member that assists in changing the tilt angle of the steering roller when the tilt angle of the steering roller is changed according to the shift of the endless belt. suggest.
さらに、本発明では、請求項1〜3のいずれか一項に記載のベルト寄り補正装置を用いるベルト装置において、前記ベルトが、画像形成装置に用いる感光体ベルト、中間転写ベルト、転写材搬送ベルト、あるいは、定着ベルトであることを提案し、さらに、請求項4〜7のいずれか一項に記載のベルト装置を備えたことを特徴とする画像形成装置を提案する。 Furthermore, in the present invention, in the belt device using the belt deviation correcting device according to any one of claims 1 to 3 , the belt is a photosensitive belt, an intermediate transfer belt, or a transfer material conveying belt used in an image forming apparatus. Alternatively, it is proposed that the image forming apparatus is a fixing belt, and further, an image forming apparatus including the belt device according to any one of claims 4 to 7 is proposed.
本発明によれば、ベルト寄りを補正するためにローラ軸を傾けることのできるステアリングローラを新たに専用に設ける必要がなくなるだけでなく、当該ステアリングローラに複数の機能を設けるので、部品点数の削減を実現でき、結果、装置の小型化を図ることが可能となるベルト寄り補正装置を提供することができる。また、当該ベルト寄り補正装置を用いた小型化可能で低コストなベルト装置及び画像形成装置を提供することができるようになる。 According to the present invention, it is not necessary to newly provide a dedicated steering roller capable of tilting the roller shaft in order to correct the belt shift, and since the steering roller is provided with a plurality of functions, the number of parts can be reduced. As a result, it is possible to provide a belt misalignment correction apparatus that can reduce the size of the apparatus. Further, it is possible to provide a belt apparatus and an image forming apparatus that can be reduced in size and cost using the belt deviation correction apparatus.
以下、本発明の実施の形態について添付図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本願発明の画像形成装置の一実施例として、本願発明のベルト寄り補正装置が適用されるタンデム型間接(中間)転写方式の電子写真装置を概略で示す図である。ここに示した画像形成装置である電子写真装置は、その本体筐体内に配置された複数の感光体、図示した例では第1乃至第4の4つの感光体1a,1b,1c,1dが設けられている。各感光体上には互いに異なる色のトナー像がそれぞれ形成され、図1に示した例では、これらの感光体1a,1b,1c,1d上に、ブラックトナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びイエロートナー像がそれぞれ形成される。なお、図1に示した各感光体1a,1b,1c,1dはドラム状に形成されているが、複数のローラに巻き掛けられて回転駆動される無端ベルト状の感光体を用いることもできる。 FIG. 1 is a diagram schematically showing a tandem-type indirect (intermediate) transfer type electrophotographic apparatus to which a belt deviation correcting apparatus of the present invention is applied as an embodiment of an image forming apparatus of the present invention. The electrophotographic apparatus, which is an image forming apparatus shown here, includes a plurality of photoreceptors arranged in the main body casing, and in the illustrated example, first to fourth photoreceptors 1a, 1b, 1c, and 1d are provided. It has been. Toner images of different colors are formed on the respective photoreceptors. In the example shown in FIG. 1, a black toner image, a magenta toner image, and a cyan toner image are formed on these photoreceptors 1a, 1b, 1c, and 1d. And a yellow toner image are formed. Each of the photoconductors 1a, 1b, 1c, and 1d shown in FIG. 1 is formed in a drum shape, but an endless belt-like photoconductor that is wound around a plurality of rollers and driven to rotate can also be used. .
第1乃至第4の感光体1a,1b,1c,1dに対向して中間転写体として構成された中間転写ベルト10が配置され、各感光体1a,1b,1c,1dが中間転写ベルト10の表面に当接している。ここに示した中間転写ベルト10は、支持ローラ12、13、14、15に巻き掛けられ、これらの支持ローラのうちの1つが駆動装置(図示せず)によって駆動される駆動ローラとして構成され、当該駆動ローラが駆動することにより中間転写ベルト10が図中反時計回りに回転駆動される。中間転写ベルト10は、多層構造、単層構造でも構わないが、多層構造であればベース層を例えば伸びの少ないフッ素樹脂やPVDFシート、ポリイミド系樹脂でつくり、表面をフッ素系樹脂等の平滑性のよいコート層で被ってなるものが好ましい。また、単層であればPVDF、PC、ポリイミド等の材質を用いるものがよい。なお、本願発明では、中間転写ベルト10の材質に関して特に特定する必要はない。
An
感光体1a,1b,1c,1d上にトナー像を形成する構成と、その各トナー像を中間転写ベルト10上に転写する構成は実質的に全て同一であり、形成される各トナー像の色が異なるだけである。よって、第1の感光体1aにブラックトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト10上に転写する構成と作用だけを説明する。この感光体1aは図1において示される矢印の如く時計方向に回転駆動され、このとき感光体表面に図示していない除電装置からの光が照射され、該感光体1aの表面電位が初期化される。初期化された感光体表面は帯電装置4によって所定の極性、この例ではマイナス極性に一様に帯電される。この帯電面に、やはり図示していない露光装置から出射する光変調されたレーザビーム5が照射され、感光体1aの表面に書き込み情報に対応した静電潜像が形成される。本実施形態では、レーザビーム5を出射するレーザ書き込み装置より成る露光装置を用いているが、LEDアレイと結像手段とを有する露光装置などを用いることもできる。
The configuration for forming a toner image on the photoreceptors 1a, 1b, 1c, and 1d is substantially the same as the configuration for transferring each toner image onto the
感光体1aに形成された静電潜像は、これが現像装置6を通るとき、ブラックトナー像として可視像化される。一方、中間転写ベルト10の内側には、そのベルトを挟んで感光体1aに対向して位置する転写ローラ27が配置されている。この転写ローラ27が中間転写ベルト10の裏面に当接し、感光体1aと中間転写ベルト10との適正な転写ニップが確保されている。
The electrostatic latent image formed on the photoreceptor 1a is visualized as a black toner image when it passes through the developing device 6. On the other hand, on the inner side of the
上記転写ローラ27には、感光体1a上に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性、この例ではプラス極性の転写電圧が印加される。これにより、感光体1aと中間転写ベルト10との間に転写電界が形成され、感光体1a上のトナー像が、その感光体1aと同期して回転駆動される中間転写ベルト10上に静電的に転写される。
The
全く同様にして、第2乃至第4の各感光体1b,1c,1dには、マゼンタトナー像、シアントナー像及びイエロートナー像がそれぞれ形成され、その各色のトナー像は、ブラックトナー像の転写された中間転写ベルト10上に順次重ねて静電転写される。
In exactly the same manner, a magenta toner image, a cyan toner image, and a yellow toner image are respectively formed on the second to fourth photoreceptors 1b, 1c, and 1d, and the toner images of the respective colors are transferred to the black toner image. Electrostatic transfer is sequentially performed on the
一方、図1に示すように、装置本体内の下部には給紙装置が配置され、給紙装置では給紙ローラ26の回転によって、例えば転写紙である記録媒体25がレジストローラ対27まで送り出される。駆動していないレジストローラ対27に送り出された記録媒体25は、所定のタイミングで支持ローラ12に巻き掛けられた中間転写ベルト10の部分と、これに対置された転写装置の一例である二次転写ローラ21との間へレジストローラ対27の駆動により給送される。このとき、二次転写ローラ21には所定の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト10上の合成トナー像が記録媒体25に二次転写される。
On the other hand, as shown in FIG. 1, a paper feeding device is disposed in the lower part of the apparatus main body. It is. The
合成トナー像を二次転写された記録媒体25は、さらに上方に搬送されて定着装置30を通り、このとき記録媒体25上のトナー像が熱と圧力の作用により定着される。定着装置30を通過した記録媒体25は、排紙部に設けられた排紙ローラ対32を介して画像形成装置外に排出される。
The
また、トナー像転写後の中間転写ベルト10上に付着する転写残トナーは清掃装置であるベルトクリーニング装置19によって除去される。本実施例におけるベルトクリーニング装置19では、清掃部材として、ウレタン等で構成されたブレード形状のクリーニングブレード21を用いており、当該クリーニングブレード21を中間転写ベルト10の回転方向に対してカウンタ方向に当接させている。なお、クリーニングブレード21の代わりに、清掃部材として導電性ブラシやローラを用いて静電的に回収・除去されるように構成しても良い。また、特に、本実施形態のように、クリーニングブレード21を清掃部材として用いて、中間転写ベルト10の表面を清掃する場合には、密着性が甘いとそこからトナー等の汚染物質がすり抜け、中間転写ベルト10上の汚れが残留してしまう恐れがあるため、清掃部材と中間転写ベルト10との密着性を確保するために、清掃部材は、中間転写ベルト10が支持ローラ13に巻きついた箇所と対向している範囲全てに亘るように設置することが好ましい。
Further, the transfer residual toner adhering to the
このような清掃部材を用いて除去された除去物、例えば転写残トナーは、清掃装置19内の図示しない排出手段である搬送部材により、例えば装置奥側(図1で見て紙面の垂直方向奥側)へ搬送され、装置奥側に設けられた排出口から重力の作用により下方へ落とされ、やはり図示しない除去物回収用ボトル内部に接続部を介して直接的に、又は、ホース等の受け渡し部を介して間接的に回収できるように構成することもできる。このような構成を取る場合は、除去物回収用ボトルには、回収された除去物量を検知する手段を設け、除去物量が満杯時には、装置を停止させることで除去物があふれてしまうことを防止することが好ましい。
The removed material, for example, transfer residual toner, removed by using such a cleaning member is transferred, for example, to the back side of the apparatus (backward in the vertical direction of the paper as viewed in FIG. 1) by a conveying member (not shown) in the
ここで、図1に示されるような画像形成装置において、無端ベルト状の中間転写ベルト10の軸線方向への片寄りを補正しようとする場合、以下に詳細に説明されるような傾倒可能に構成されるステアリングローラを、例えば支持ローラ12、13の間に別個に設けるのが最も容易にベルト寄りを補正する方法であるが、ベルトの片寄りを感度良く補正しようとする場合には、ローラに対してある程度のベルト巻き付け量が必要となるため、上記したような別個のステアリングローラを支持ローラ12、13間に設ける場合には、支持ローラ12、13よりも上方にあるいは下方に当該ステアリングローラを設け、強く中間転写ベルト10をステアリングローラに押し付ける構成を取る必要が生じる。そこで、少しでも装置の小型化を望むべく、中間転写ベルト10の表面側にステアリングローラを当接させて、支持ローラ12、13を結んだ線よりも下方に当該ステアリングローラを設ける構成を取ると、ステアリングローラに転写残トナーが移ることで中間転写ベルト10への汚れ等の汚染が懸念されるため、このような構成は現実的ではない。したがって、支持ローラ12、13よりも上方にステアリングローラを設けて、中間転写ベルト10の裏面からローラを当接させることになる。しかしながら、このような構成を取ると、別個のステアリングローラが設けられることにより部品点数が増加するだけでなく、支持ローラ12、13を結んだ線よりもステアリングローラを上方に設ける必要があるため、画像形成装置の大型化に繋がってしまい、コストに対して非常に不利益なため、コストアップに繋がってしまうことにもなる。
Here, in the image forming apparatus as shown in FIG. 1, when it is intended to correct the deviation of the endless belt-like
したがって、本発明ではステアリングローラを別個に設けることはせずに、従来から使用されている従動ローラの少なくとも一つをステアリングローラとして構成し、当該従動ローラに複数の機能を持たせることを特徴としている。 Accordingly, in the present invention, the steering roller is not provided separately, but at least one of the conventionally used driven rollers is configured as a steering roller, and the driven roller has a plurality of functions. Yes.
次に、本発明の主要構成要素であるベルト寄り補正装置の具体的な一例について図2及び図3を用いて説明する。ここで、図1に示された画像形成装置においては、中間転写ベルト10が幅広の無端ベルトで構成されていて、本発明によるベルト寄り補正装置では、ステアリングローラとして構成される支持ローラ13(以下、支持ローラ13はステアリングローラ13ともいう)の片側のみにローラ軸変位部材35が設けられている。したがって、図2及び図3では、ステアリングローラ13の片側のみを拡大して示す。なお、本実施例では、支持ローラ13はステアリングローラとして構成されるので、駆動ローラではなく従動ローラとして構成されている。
Next, a specific example of the belt deviation correcting device, which is a main component of the present invention, will be described with reference to FIGS. Here, in the image forming apparatus shown in FIG. 1, the
図2に記載されたベルト寄り補正装置では、ステアリングローラ13に加えローラ軸変位部材35に中間転写ベルト10が掛け回されているのを見て取ることができる。また、ステアリングローラ13は、軸線方向を一点鎖線Lで示されるように点線Cで示された水平方向から下方へ傾けられた状態で配置される。この場合、下記で説明するように、中間転写ベルト10が図2で見て上方から下方へ走行を開始すると、中間転写ベルト10は、図2で見て右方から左方へ移動しようとすることになる。
In the belt deviation correction device shown in FIG. 2, it can be seen that the
ローラ軸変位部材35は、その端部に設けられたツバ部35aを、中間転写ベルト10の端面10aの内側から当接させた状態で無端ベルト状の中間転写ベルト10によって掛けまわされている。この際、ステアリングローラ13には、ローラ軸13aが設けられているが、当該ローラ軸13aは、ステアリングローラ13だけでなく、ローラ軸変位部材35をも貫通し、ローラ軸支持部材40に回転不能に固定されている。したがって、中間転写ベルト10の回転によりステアリングローラ13及びローラ軸変位部材35が回転を始めてもローラ軸13aは共回りしないように構成されている。ローラ軸変位部材35は、以下に説明するようにローラ軸13aの軸線方向に対して移動可能に配置されなければならないので、ステアリングローラ13との間に一定の距離をおいて離間されて配置され、それらの間にはローラ軸変位部材35のツバ部35aを中間転写ベルト10の端部10aに押圧する押圧スプリング等の弾性体34が配置される(図2及び図3参照)。なお、弾性体34は、本実施例ではスプリングで構成されているが、その他の様々な通常公知の弾性体も適宜に使用可能である。また、ローラ軸変位部材35は、円錐状に加工された一部分を有し、当該円錐状部には、画像形成装置本体等に位置固定式に設置されるガイド36がステアリングローラ13の自重及びローラ軸変位部材35の自重により当接している。
The roller
また、ローラ軸13a、ひいてはステアリングローラ13は、図2に図示されていないローラ軸13aの他端を支点として、図2で見て上下方向に傾倒可能なように構成されている。また、ガイド36とローラ軸変位部材37の円錐状部とは、ステアリングローラ13自身の自重及びローラ軸変位部材37の自重で当接するようになっているが、ローラ軸13aを支持するローラ軸支持部材40には、スプリング等の弾性体である補助部材41がローラ軸支持部材40を鉛直方向に支えるように備えられる。この補助部材41は、図中に示したようなスプリングに限定されるものではなく、板バネ等であってもよい。なお、補助部材41については後述する。
Further, the
次に、本発明のベルト寄り補正装置の動作について説明する。 Next, the operation of the belt deviation correcting device of the present invention will be described.
まず、駆動ローラが駆動していない状態では、図2に示されるように、ベルト寄り補正装置は、ステアリングローラ13及びローラ軸変位部材35の自重により、ローラ軸変位部材37の円錐状部がガイド36に当接した状態で保持されている。この状態においても、押圧スプリング34が、ローラ軸変位部材35を図中右方に押し付けているので、ローラ軸変位部材35のツバ部35aは、中間転写ベルト10のベルト端部10aに当接している。
First, in a state where the driving roller is not driven, as shown in FIG. 2, the belt deviation correcting device guides the conical portion of the roller shaft displacement member 37 by the weight of the steering
次いで、駆動ローラが回転を始めると、従動ローラであるステアリングローラ13も回転を始めるが、先に述べたようにローラ軸13aは回転しない。しかしながら、中間転写ベルト10の端部10aにツバ部35aを当接した状態で当該ベルトを掛けまわされているローラ軸変位部材35は、中間転写ベルト10の回転と共にベルト端部10aにツバ部35aを当接させたまま中間転写ベルト10の回転と同期して回転を始める。ここで、中間転写ベルト10が回転を始めると、ステアリングローラ13が、図2に示されるように予め水平線Cよりも下方へ傾けられている場合には、中間転写ベルト10は、図2で矢視する方向へ寄っていくように移動を開始することになる。
Next, when the driving roller starts to rotate, the steering
この原理を図4を用いて以下に説明する。例えば、ローラにベルトを巻き付けた状態でローラの上方から下方へベルトが走行駆動する場合に、ベルトが剛体であると仮定して、ローラに侵入する前のベルト上の任意の一地点に注目すると、複数のローラに掛けまわされたベルトが完全に水平乃至平行な状態であれば、当該一地点は、ローラの回転に伴いローラ軸線方向に移動することなくローラ上を回転するため、ベルトの寄り乃至移動は発生しない。その一方で、図4に示すように、一つのローラ軸を他のローラ軸に対してθだけ傾けた場合、ベルト上の当該一地点は、ローラの回転に伴いsinθ分だけベルトの侵入方向に対して軸線方向左方に移動した地点に移動することになり、結果、ローラ軸を予め傾けておくことで、ベルトの寄り方向を予め決定しておくことができるようになる。ここで、ローラの直径をDとし、当該ローラの半周分にベルトが張架していると仮定すれば、一般的に、ローラが傾くことによるベルトの寄り量乃至移動量Xは、X=D×sinθと表すことができる。 This principle will be described below with reference to FIG. For example, when the belt is driven from the top to the bottom of the roller while the belt is wound around the roller, assuming that the belt is a rigid body, paying attention to an arbitrary point on the belt before entering the roller If the belt wound around a plurality of rollers is in a completely horizontal or parallel state, the one point rotates on the roller without moving in the roller axial direction as the roller rotates. No movement occurs. On the other hand, as shown in FIG. 4, when one roller shaft is inclined by θ with respect to the other roller shaft, the one point on the belt is in the belt intrusion direction by sin θ as the roller rotates. On the other hand, it moves to the point moved to the left in the axial direction. As a result, it is possible to predetermine the direction of belt deviation by inclining the roller shaft in advance. Here, assuming that the diameter of the roller is D and the belt is stretched around a half circumference of the roller, in general, the deviation amount or the movement amount X of the belt due to the inclination of the roller is X = D X can be expressed as sin θ.
図2及び図3に戻って、中間転写ベルト10の走行駆動に伴い、当該中間転写ベルト10が図中左方へ寄っていくと、押圧スプリング34が圧縮され、ローラ軸変位部材37の円錐状部がガイド36を滑り上がることで、ステアリングローラ13のローラ軸13aの軸線Lは、水平線Cに近づくことになる。この場合、上記したsinθが減少することにより、中間転写ベルト10の軸線方向へ寄る量が減少することになり、やがて釣り合い状態でベルトの寄りが収束する。
2 and 3, when the
上記したこのベルト移動量Xは、物理的な変化量であり、傾斜角θに比例し、又は、ベルトが巻きかけられたローラ直径かあるいはベルトの巻き付け量に比例する。故に、少しの傾け量で感度良く乃至効率良くベルトの寄りを補正するためには、ステアリングローラとして構成されるローラのローラ径が大きければ大きいほど、あるいは、ベルトの巻き付け量が長ければ長いほど有利である。 The belt movement amount X described above is a physical change amount and is proportional to the inclination angle θ, or is proportional to the diameter of the roller around which the belt is wound or the winding amount of the belt. Therefore, in order to correct the belt shift with high sensitivity and efficiency with a small amount of tilt, the larger the roller diameter of the roller configured as a steering roller, or the longer the belt winding amount, the more advantageous It is.
したがって、ローラの径も大きく、巻き付け量も長めに設定される、清掃装置19の対向ローラである支持ローラ13をステアリングローラとして選択することが好ましい。このように支持ローラ13をステアリングローラとして選択することで、ベルトの寄りを補正するためにローラ軸を傾ける角度(ステアリング角度)を少なくすることができ、効率良くベルト寄りを補正することができるようになるため、省スペース化が図れ、結果、画像形成装置の小型化を達成することができるようになる。加えて、ステアリングローラ13を大きく傾ける必要がなくなることで、ベルト寄りに関するスペースを極力小さくすることができるため、ステアリングローラ13や清掃装置19等の画像形成装置の構成部品配置に有利である。
Therefore, it is preferable to select the
しかしながら、このような構成においては、ステアリングローラ13には、清掃装置19内に配置された清掃部材であるクリーニングブレード21が当接しており、当該クリーニングブレード21は、中間転写ベルト10上の粒径数μmのトナーを堰き止める必要があるため、ステアリングローラ13が傾斜してしまうと、クリーニングブレード21と中間転写ベルト10との接触条件、例えばクリーニングブレード21と中間転写ベルト10との当接位置等が変わってしまい、適切に中間転写ベルト10のクリーニングが行えなくなる恐れがある。そこで、本願発明では、ステアリングローラ21の傾きに応じて清掃装置19の傾きを一体的に連動させられるように構成している。
However, in such a configuration, the steering
クリーニングブレード21の傾きをステアリングローラ13の傾きと連動させるための一実施例を図5を用いて説明する。図5は、図1に記載される画像形成装置の内、ステアリングローラ13および清掃装置19の部分を抜き出して上方向から眺めた上面図に相当する。なお、図5においては、発明の理解を助けるためにローラ軸変位部材35は省略して描かれているが、当該ローラ軸変位部材は、図5においてはステアリングローラ13と清掃装置19のケーシング内側との間に設けられている。また、図5におけるステアリングローラ13は、図5中における左側端部を支点にして、右側端部を紙面に対して垂直方向に傾倒可能に構成されている。
An embodiment for Ru in conjunction with the inclination of the
図5に示されるように、清掃部材であるクリーニングブレード21を支持するための清掃部材支持部材23が設けられ、当該清掃部材支持部材23が清掃装置19のケーシングに固定される。ここで、ステアリングローラ13のローラ軸13aは、中間転写ベルト10の回転に伴っては回転しないので、清掃装置19のケーシングに当該ローラ軸13aを接続させ固定することが可能であり、このように構成することで、ステアリングローラ13の傾きに対して清掃装置19を、ひいては清掃部材21を一体的に傾けることが可能となる。したがって、ステアリングローラ13の傾きに対して清掃装置19の位置が連動し、ひいては清掃部材21がステアリングローラ13と一体的に位置決めされて同じく傾いて動作するので、ベルト表面と清掃部材21との位置関係に変化が生じず、ステアリングローラ13の傾きに変化が生じても、ベルト表面の清掃を安定して行うことが可能となる。なお、図示はしないが、清掃部材19を支持する清掃部材支持部材23を略コの字状に形成し、当該コの字の両端をステアリングローラ13のローラ軸13aに固定しても同様の効果を得ることができる。この場合は、清掃装置19をローラ軸13aに接続する必要はない。
As shown in FIG. 5, a cleaning
ここで、本発明では、ステアリングローラ13にクリーニング装置19を一体化するため、ローラ軸13aにかかる重量が大きく増加する結果、ステアリングローラ13の傾きを変更するためには大きい寄り力が必要となる可能性がある。このような場合、寄り力が有る程度大きく中間転写ベルト10などのベルトに作用している状態であっても、ステアリングローラ13が動かずに保持されてしまい、ベルトへの高負荷による耐久性の問題が懸念される。そこで、ローラ軸13aを支持する支持部材40を下方から支える補助スプリング等の補助部材41を追加することで、弱い寄り力であってもステアリングローラ13の傾倒が可能なように構成する。このように補助部材41が設けられることで、より小さい力でステアリングローラの傾き角を調整することができるようになるので、ベルト寄り補正装置の耐久性を向上させることができるようになり、また、清掃装置19やステアリングローラ13の材質及び構成等による様々な重量の違いやベルトテンションへの選択の自由度が増し、低コスト化を達成することができるようになる。
Here, in the present invention, since the
ここまで、図2及び図3を用いてベルト寄りの補正装置の動作について説明してきたが、本願発明はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、ステアリングローラ13を傾斜させる方向は、ベルトを初期的にステアリングローラのどちらの方向へ寄らせるように設定するかを考慮してベルトの回転方向に応じて、適宜設定することができる。例えば、図2に示すようにベルト10が図中上方から下方へ走行駆動する場合は、図2に見られるようにステアリングローラ13の右側端部を下方へ下げるように設置すればよいが、逆に、ベルト10が図中下方から上方へ走行駆動する場合は、図2で図示されていないステアリングローラ13の左側端部にローラ軸変位部材を設けて、ステアリングローラ13の左方が下がるように構成すればよい。この場合、ステアリングローラ13の右側端部がステアリングローラ13の傾倒における支点となる。
Up to this point, the operation of the belt offset correction device has been described with reference to FIGS. 2 and 3, but the present invention is not limited to this embodiment. For example, the direction in which the
また、中間転写ベルト10の表面を清掃装置19で清掃した際の除去物、例えば転写残トナーを回収するために清掃装置19に排出口が設けられる場合には、ステアリングローラ13の同一端部にローラ軸変位部材と排出口とが設けられると、排出口がステアリングローラ13の傾斜に伴い上下動するため、排出口と除去物回収ボトルとの接続部乃至受け渡し部において除去物の漏れが発生したり、あるいは、当該漏れを防止するために当該接続部等が大型化したり、複雑化してしまう。これは装置の大型化やコストアップを引き起こしてしまうので、除去物を清掃装置19から排出するための排出口は、ローラ軸変位部材が設けられる側とは、逆側のローラ軸支点側乃至固定側に設けられる。
In addition, when the
さらに、ステアリングローラ13に中間転写ベルト10へのテンション付与機能を持たせることも可能である。このような場合には、専用のテンションローラを設ける必要もなくなり、更なる装置の小型化、部品点数の削減につながる。また、ステアリングローラ13が清掃装置19と一体的に連動するように構成されていれば、テンションローラとして移動乃至動作する場合にも都合がよく、効果的である。
Further, the steering
このようなステアリングローラにテンションローラの機能も兼用させる一例を図6を用いて説明する。図6に示されるように、ステアリングローラ13のローラ軸13aが、テンションスプリング30の作用を受けて中間転写ベルト10を外側へ押圧しており、当該テンションスプリング30が保持されるブラケット31がブラケット回転軸を中心に回動可能に支持されている。図6で示される例では、ステアリングローラ13のローラ軸13a中心がブラケット回転軸の中心よりも上方にあるため、中間転写ベルト10の張力を受けてステアリングローラ13自身は、上方向に力が加わることになる。そのため、ステアリングローラ13を図の向きで下方に予め傾斜させて中間転写ベルト10の寄りを補正する場合には、ステアリングローラ13を下方へ下げようとさせる方向に、すなわちステアリングローラ13の傾き角を下方へ変更させるのを補助するようにバネ等の弾性体である補助部材41を設ければよい。このような補助部材41が設けられることで、より小さい力でステアリングローラの傾き角を調整することができるようになるので、清掃装置19やステアリングローラ13の材質及び構成等による様々な重量の違いやベルトテンションへの選択の自由度が増し、低コスト化を達成することができるようになる。
An example in which such a steering roller is also used as a tension roller will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6, the
なお、ステアリングローラ13がテンションローラの機能を兼ね備える場合には、ステアリングローラ13に傾き角を与える方向は、ベルト10へのテンションに対する影響を極力与えないように、図1で見て上下方向に設定するのが好ましい。
When the steering
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態のみに限定されるべきでない。例えば、上記実施形態では中間転写ベルトのベルト寄り補正装置について説明したが、本発明は中間転写ベルトを用いるベルト装置に限らず、転写材搬送ベルトを用いるベルト装置、定着ベルトを用いるベルト装置、あるいは、感光体ベルトを用いるベルト装置のベルト寄り防止にも適用することができるものである。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention should not be limited only to the said embodiment. For example, in the above embodiment, the belt shift correction device for the intermediate transfer belt has been described. However, the present invention is not limited to the belt device using the intermediate transfer belt, but a belt device using a transfer material conveyance belt, a belt device using a fixing belt, or The present invention can also be applied to prevention of belt deviation of a belt device using a photosensitive belt.
10 ベルト
10a ベルト端部
13 ステアリングローラ
13a ステアリングローラ軸
19 清掃装置
21 清掃部材(クリーニングブレード)
35 ローラ軸変位部材
35a ツバ部
34 弾性体(位置決めスプリング)
36 ガイド
41 補助部材(補助スプリング)
DESCRIPTION OF
35 Roller shaft displacement member
36
Claims (8)
前記複数のローラのうちの少なくとも一つが、傾倒可能なステアリングローラとして構成され、
前記ステアリングローラは、当該ステアリングローラのローラ軸を予め傾けることにより、前記無端ベルトが走行する際に予め一方向へ寄るように構成されるとともに、
前記ステアリングローラの一端には、前記無端ベルトの寄り量に応じて、前記ステアリングローラの他端側を支点として前記一端側を変位させることにより、当該ローラの傾き角を変更可能なローラ軸変位部材が設けられ、
前記ローラ軸変位部材が、前記無端ベルトの寄りによる前記ステアリングローラの傾きと釣り合う角度に前記ステアリングローラを傾けるベルト寄り補正装置において、
前記ステアリングローラは、前記ベルトの表面を清掃する清掃部材と対向するローラであり、
前記無端ベルトの表面を清掃する前記清掃部材が、前記ステアリングローラの傾きに応じて前記ステアリングローラと一体的に傾くこと、及び、
前記清掃部材が配置される清掃装置がさらに設けられ、
前記清掃装置は、前記清掃部材が前記ベルト表面を清掃した際の除去物を前記清掃装置外に排出する排出口を有し、前記排出口は前記他端側に設けられ、
前記ローラ軸変位部材が前記一端側に設けられていること、を特徴とするベルト寄り補正装置。 A belt deviation correction device that has an endless belt that is wound around a plurality of rollers and driven to travel, and corrects the belt deviation of the endless belt,
At least one of the plurality of rollers is configured as a tiltable steering roller,
The steering roller is configured to tilt in advance in one direction when the endless belt travels by inclining a roller shaft of the steering roller in advance.
At one end of the steering roller, a roller shaft displacement member capable of changing the tilt angle of the roller by displacing the one end side with the other end side of the steering roller as a fulcrum according to the shift amount of the endless belt Is provided,
In the belt deviation correction device in which the roller shaft displacement member tilts the steering roller at an angle that balances the inclination of the steering roller due to the deviation of the endless belt,
The steering roller is a roller facing a cleaning member that cleans the surface of the belt,
The cleaning member for cleaning the surface of the endless belt is inclined integrally with the steering roller in accordance with the inclination of the steering roller; and
A cleaning device in which the cleaning member is disposed is further provided;
The cleaning device has a discharge port for discharging the removed material when the cleaning member cleans the belt surface to the outside of the cleaning device , and the discharge port is provided on the other end side.
The belt shift correcting device, wherein the roller shaft displacement member is provided on the one end side.
前記無端ベルトの寄りに応じて当該ステアリングローラの傾き角を変更する際に、前記支持部材を付勢して前記一端側を変位させることで、当該ステアリングローラの傾き角の変更を補助する補助部材が設けられることを特徴とする請求項1又は2に記載のベルト寄り補正装置。 The steering roller includes a support member that supports the one end,
When changing the inclination angle of the steering roller according to the endless belt, the auxiliary member assists the change in the inclination angle of the steering roller by urging the support member to displace the one end side. The belt misalignment correction apparatus according to claim 1, wherein the belt misalignment correction apparatus is provided.
前記ベルトが、画像形成装置に用いる感光体ベルトであることを特徴とするベルト装置。 In the belt device using the belt deviation correcting device according to any one of claims 1 to 3,
A belt device, wherein the belt is a photosensitive belt used in an image forming apparatus.
前記ベルトが、画像形成装置に用いる中間転写ベルトであることを特徴とするベルト装置。 In the belt device using the belt deviation correcting device according to any one of claims 1 to 3,
A belt device, wherein the belt is an intermediate transfer belt used in an image forming apparatus.
前記ベルトが、画像形成装置に用いる転写材搬送ベルトであることを特徴とするベルト装置。 In the belt device using the belt deviation correcting device according to any one of claims 1 to 3,
A belt device, wherein the belt is a transfer material conveyance belt used in an image forming apparatus.
前記ベルトが、画像形成装置に用いる定着ベルトであることを特徴とするベルト装置。 In the belt device using the belt deviation correcting device according to any one of claims 1 to 3,
A belt device, wherein the belt is a fixing belt used in an image forming apparatus.
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