ベルト搬送装置及び画像形成装置
【課題】 停止と起動を繰り返す画像形成装置において、ベルトの凸部であるリブと凸部を規制する規制部材であるリブガイドの接触によるリブに発生する繰り返しのダメージを抑制することを目的としている。
【解決手段】 ベルト５を張架する駆動ローラ40及びテンションローラ41と、ベルト５の内周面で幅方向端部に設けられたリブ５ａと、駆動ローラ40及びテンションローラ41の幅方向端部に設けられ、ベルト５が該ベルト５の回転方向と直交する方向に寄った場合にリブ５ａが当接して該リブ５ａの位置を規制するコロ100，102と、ベルト５の回転停止時にコロ100，102がリブ５ａと接触可能な規制位置から退避させるカム部材101とを有する。
【解決手段】 ベルト５を張架する駆動ローラ40及びテンションローラ41と、ベルト５の内周面で幅方向端部に設けられたリブ５ａと、駆動ローラ40及びテンションローラ41の幅方向端部に設けられ、ベルト５が該ベルト５の回転方向と直交する方向に寄った場合にリブ５ａが当接して該リブ５ａの位置を規制するコロ100，102と、ベルト５の回転停止時にコロ100，102がリブ５ａと接触可能な規制位置から退避させるカム部材101とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真方式を用いたカラー複写機やカラープリンタ等の画像形成装置、及びその画像形成装置に使用されるベルト搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラー画像形成装置に用いられている中間転写ベルトの幅方向の寄り規制手段としては特許文献１に示すように中間転写ベルトの内周面両端部に沿って設けられたリブ部材と駆動ローラの両端部に回転自在に設けられたリブガイドによって規制するものがある。
【０００３】
また、特許文献２では、中間転写ベルトの片側に幅方向の寄り規制手段として内周面片端部に沿って弾性体であるリブ部材が設けられる。更に中間転写ベルトを張架する複数のローラの片端部に回転自在に設けられベルトの端部がベルトテンションによりベルト内側に屈曲しないようにリブを落とし込む溝を持った張架ローラと略同径のリブガイド部材を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２２３９７１号公報
【特許文献２】特開２００３−２１５９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１、２で示されるように駆動ローラと同軸上に配置されたリブガイドによって寄り規制を実施する。このような構成では、通常、駆動ローラの表面にはベルトを安定的に搬送するために摩擦係数μの大きなゴム層が設けられている。このため駆動ローラ上ではベルトの幅方向への寄り力は大きくなる。そして、寄り力が大きくなるとリブがリブガイドに規制される力が強くなりベルトやリブへの負荷が大きくなり破損等の耐久性に問題が発生する。
【０００６】
これを解決するためにはベルトやリブに、強度が高く耐久性の高い材料、例えばポリイミドを使用する。或いは、ベルトが駆動ローラ長手方向に移動しないようアクチュエータを用いて駆動ローラのアライメントのフィードバック制御を用いる等、コストの面で不利になってしまう。
【０００７】
また、ベルトの寄り力はリブがリブガイドに突き当たることによって寄り規制を行っているため寄り力が大きくなっていくとリブがリブガイドに乗り上がろうとしてしまう。リブがリブガイドに乗り上がってしまうと、ベルトが駆動ローラの表面から微小に浮き上がってベルトの駆動半径が変化してしまう。駆動半径が変化するとベルトの搬送速度が変化して、色ズレが発生する可能性がある。
【０００８】
特に、ベルトのリブのガイドへの乗り上がりは、駆動ローラが回転停止と回転起動を繰り返すことで問題が発生し易いことが分かっている。リブがリブガイドに寄り規制されながら駆動ローラが回転され、その後、駆動ローラが停止したときに、リブは、前記説明のように、リブガイドに乗り上がろうとしている。或いは、僅かに乗り上がっている状態である。従って、停止後にもリブは、リブガイドにより規制される方向に力を受け続けている。この停止時間が長いほど、リブは力を受け続け、リブがリブガイドにならって変形する。またはリブとベルトの接着面にズレが生じるといった状態となる。
【０００９】
この変形やズレは、ベルトの周方向において、リブとリブガイドとが接触する部分のみに発生する。次に駆動ローラが回転起動するときには、変形やズレが発生しているリブの部分から、そうでない停止の影響を受けていないリブの部分が瞬間的にリブガイドにより規制される。これにより、停止の影響を受けていないリブの部分は、リブガイドにより大きな力を受けて、さらに乗り上げが発生し易くなる。これが、駆動ローラが回転停止と回転起動を繰り返すと問題が発生し易くなる理由である。
【００１０】
停止と起動を繰り返す画像形成装置において、装置の寿命耐久初期においては、発生した部分的な変形やズレは、駆動ローラの回転中に解消され、色ずれ等の画像も発生することはない。しかし、装置の寿命耐久後期において、繰り返しのダメージによりリブの劣化が進み、より、乗り上げの影響が顕著に発生するようになる。従って、この問題は、装置の寿命に大きく影響する。
【００１１】
そこで本発明は、停止と起動を繰り返す画像形成装置において、ベルトの凸部であるリブと凸部を規制する規制部材であるリブガイドの接触によるリブに発生する繰り返しのダメージを抑制することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するための本発明に係るベルト搬送装置の代表的な構成は、回転可能な無端状のベルトと、前記ベルトを張架する複数の張架部材と、前記ベルトの内周面で幅方向端部に設けられた凸部と、前記張架部材の少なくとも１つの幅方向端部に設けられ、前記ベルトが該ベルトの回転方向と直交する方向に寄った場合に前記凸部が当接して前記凸部の位置を規制する規制部材と、前記ベルトの回転停止時に前記規制部材が前記凸部と接触可能な規制位置から退避させる退避手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成によれば、ベルトが停止と起動を繰り返す場合に、ベルトの回転停止時に、規制部材を凸部と接触可能な規制位置から退避させることにより、ベルトの凸部に部分的なダメージを与えることを軽減できる。これにより、装置の寿命にわたる繰り返しのダメージによる凸部の劣化を防止でき、凸部の乗り上げの画像への影響を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るベルト搬送装置を備えた画像形成装置の構成を示す断面説明図である。
【図２】本発明に係るベルト搬送装置の構成を示す断面説明図である。
【図３】本発明に係るベルト搬送装置の構成を示す平面説明図である。
【図４】本発明に係るベルト搬送装置の構成を示す平面模式図である。
【図５】ベルトの寄り力を説明する模式説明図である。
【図６】ベルトの内周面で幅方向端部に設けられた凸部が、該凸部の位置を規制する規制部材に対して乗り上げる乗り上げ量を説明する模式説明図である。
【図７】本発明に係るベルト搬送装置の第１実施形態の構成を示す断面説明図である。
【図８】第１実施形態のカム部材のカム面の構成を示す斜視説明図である。
【図９】第１実施形態の規制部材の構成を示す斜視説明図である。
【図１０】第１実施形態のカム部材のカム面に沿って規制部材が凸部と接触可能な規制位置から退避する様子を説明する断面説明図である。
【図１１】第１実施形態のカム部材のカム面に沿って規制部材が凸部と接触可能な規制位置から退避する様子を説明する断面説明図である。
【図１２】本発明に係るベルト搬送装置の第２実施形態の構成を示す断面説明図である。
【図１３】第２実施形態の加圧部材の構成を示す斜視説明図である。
【図１４】第２実施形態の加圧部材の構成を示す斜視説明図である。
【図１５】第２実施形態の加圧部材の加圧力が弱められることにより規制部材が凸部と接触可能な規制位置から退避する様子を説明する断面説明図である。
【図１６】本発明に係るベルト搬送装置を備えた画像形成装置の他の構成を示す断面説明図である。
【図１７】本発明に係るベルト搬送装置を備えた画像形成装置の更に他の構成を示す断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図により本発明に係るベルト搬送装置を備えた画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。
【実施例１】
【００１６】
先ず、図１〜図11を用いて本発明に係るベルト搬送装置を備えた画像形成装置の第１実施形態の構成について説明する。図１は本実施形態に係る電子写真方式の画像形成装置13の断面図である。図２は感光体ドラムユニット20及び中間転写ユニット21を示す断面図である。感光体ドラムユニット20は、静電潜像が形成される像担持体となる感光体ドラム１と、廃トナーボックス16とを一体化したものである。
【００１７】
中間転写ユニット21は、回転可能な無端状のベルトとなる中間転写ベルトとしてのベルト５と、該ベルト５を張架して回転可能な複数の張架部材となる駆動ローラ40、テンションローラ41、アイドラローラ42を有する。更に該ベルト５を挟んで感光体ドラム１とは反対側に配置され、該感光体ドラム１上（像担持体上）に形成されたトナー画像を該ベルト５に転写する一次転写手段となる一次転写ローラ12等を一体化したものである。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態の画像形成装置13として、ロータリー（現像器回転）方式の４サイクルフルカラーレーザープリンタを例に説明する。
【００１９】
＜画像形成動作＞
駆動ローラ40と第１の従動ローラとしてのテンションローラ41及び第２の従動ローラとしてのアイドラローラ42に張架されたベルト５の回転と同期して感光体ドラム１を図１の矢印方向に回転させる。この感光体ドラム１の表面を帯電手段となる帯電ローラ２によって均一に帯電するとともに、露光装置３によってイエロー画像の露光を行い、感光体ドラム１上にイエローの静電潜像を形成する。
【００２０】
この静電潜像の形成と同時に感光体ドラム１上に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する画像形成手段となるロータリー現像装置４を駆動してイエローの現像器４Ｙを現像位置に配置する。そして、感光体ドラム１上の静電潜像にイエロートナーが付着するように感光体ドラム１上の帯電極性と同極性でほぼ同電位の電圧を印加して静電潜像にイエロートナーを付着させて現像する。
【００２１】
その後、中間転写ユニット21内の一次転写ローラ12にトナーと逆極性の電圧を印加して感光体ドラム１上のイエロートナー画像をベルト５上に一次転写する。
【００２２】
上述のようにしてイエロートナー画像の一次転写が終了すると、次の現像器４Ｍ，４Ｃ，４Ｋが順次回転移動してくる。そして、感光体ドラム１に対向する現像位置に位置決めされ、イエローの場合と同ようにして、マゼンタ、シアン、ブラックの各色について、静電潜像の形成、現像、一次転写を順次行い、ベルト５上に４色のトナー画像を重ね合わせる。
【００２３】
この間、ベルト５に転写されたトナー画像をシート等の転写材に転写する二次転写手段となる二次転写ローラ11は、ベルト５とは非接触の状態にある。この時、クリーニングユニットとしての帯電ブラシ22、帯電ローラ23もベルト５とは非接触状態に位置する。
【００２４】
そして、ベルト５上に４色のトナー画像を形成する。その後、図１に示すように、二次転写ローラ11がベルト５に当接される。更にベルト５の回転と同期して、転写材積載装置19からピックアップローラ18により転写材が１枚ずつ分離給送され、再給送手段である搬送ローラ対７によって所定の位置で待機していた転写材がベルト５と二次転写ローラ11とのニップ部に送り込まれる。
【００２５】
ここで搬送ローラ対７の直前には転写材の先端を検知して該搬送ローラ対７の回転駆動力を一時遮断し、転写材を所定の位置で待機させる図示しないレジセンサが設けられている。
【００２６】
更に、二次転写ローラ11にはトナーと逆極性の電圧が印加されており、ベルト５上のトナー画像は一括して搬送されてきた転写材の表面に二次転写していく。
【００２７】
このようにして二次転写された転写材は定着器８に至り、ここで複数色のトナー画像の定着を行った後、排出ローラ対９によって画像形成装置13の上部の排出トレイ10に排出され、画像形成動作を完了する。
【００２８】
一方、一次転写後にクリーニング用の帯電ブラシ22と帯電ローラ23がベルト５に当接され、ベルト５に残った残留トナーに転写時と逆の電荷を与える。
【００２９】
逆の電荷を付与された残留トナーは、感光体ドラム１に静電的に付着され、その後、感光体ドラム１のクリーニング用のクリーニングブレード６により回収される。
【００３０】
ここで駆動ローラ40は幅方向で二次転写ローラ11よりも幅が広く、クリーニング用の帯電ブラシ22と帯電ローラ23よりも幅が広い。駆動ローラ40は電気抵抗の低いゴムで表面をコーティングされ二次転写ローラ11及びクリーニング用の帯電ブラシ22、帯電ローラ23の対向電極としての機能を持ち合わせている。
【００３１】
＜中間転写ユニット及び感光体ドラムユニット＞
図２は中間転写ユニット21と感光体ドラムユニット20の縦断面図である。図３は図２の中間転写ユニット21と感光体ドラムユニット20を上方より見た横断面図である。
【００３２】
図２及び図３において、中間転写ユニット21の駆動ローラ40とテンションローラ41及びアイドラローラ42により張架されたベルト５の投影上方面に感光体ドラムユニット20を配置する。更に、該感光体ドラムユニット20の装置正面には廃トナーボックス16を配置している。また中間転写ユニット21の駆動ローラ40にはベルト５上の残留トナーに転写時と逆極性の電荷付与するためのクリーニング用の帯電ブラシ22と帯電ローラ23が設けられている。
【００３３】
感光体ドラムユニット20には軸受202，206により感光体ドラム１がその両端を回転自在に保持され、カップリング49を介して装置本体に設けられた図示しないモータ等の駆動源から所定の回転駆動力が伝達されるようになっている。
【００３４】
また、感光体ドラム１には軸受25を介して帯電ローラ２が回転可能に設けられており、圧縮バネ26により所定の力で感光体ドラム１に圧接され、該感光体ドラム１に従動回転するようになっている。
【００３５】
次にベルト搬送装置となる中間転写ユニット21の構成について説明する。中間転写ユニット21は感光体ドラム１に対向して配置される。ベルト５は駆動ローラ40とテンションローラ41及びアイドラローラ42により張架されている。
【００３６】
駆動ローラ40は軸受201，205により回転自在に保持され、駆動ギア48を介して装置本体に設けられた図示しないモータ等の駆動源から所定の回転駆動力が伝達されるようになっている。
【００３７】
テンションローラ41の両端に設けられた軸受203には圧縮バネ44がそれぞれ設けられ、ベルト５に所定の張力を与えるようになっている。
【００３８】
ベルト５を挟んで、感光体ドラム１と対向する位置には、一次転写ローラ12が設けられる。そして、一次転写ローラ12の両端に設けられた軸受46を介して圧縮バネ47により所定の力でベルト５を挟んで感光体ドラム１に圧接され、該感光体ドラム１に従動回転するようになっている。
【００３９】
一次転写ローラ12の両端に設けられた軸受46の少なくとも一方は導電性の部材で構成され、一次転写ローラ12に所定のバイアスを印加することにより、感光体ドラム１の表面上のトナーがベルト５上に一次転写される。
【００４０】
＜フルカラー画像の各色トナー画像の位置合わせ＞
ベルト５には、該ベルト５の搬送方向の位置を検出し、該ベルト５上に重ね合わせる各色トナー画像の位置合わせを行うために位置検出手段が設けられている。
【００４１】
位置検出手段は、ベルト５の幅方向で画像形成領域外に光反射体のマーカー71を貼付し、これに対向する所定の位置に反射型の光センサ70を配置し、この光反射体のマーカー71からの反射光を光センサ70により検知する。これによりベルト５の搬送方向の画像書き出し位置を検知し、この検知信号に同期して露光装置３による感光体ドラム１への画像データ書き込みタイミングを制御している。
【００４２】
従って、ベルト５の搬送速度は画像書き出しタイミングを同期させるために安定していなければならない。ベルト５の搬送速度が不安定になると画像書き出しタイミングを同期できず、色ずれ画像が発生してしまう。
【００４３】
＜中間転写ベルトの寄り防止機構＞
次に本発明の特徴であるベルト５の寄り防止機構について説明する。
【００４４】
ベルト５はポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）或いはポリイミド（ＰＩ）などの樹脂フィルムで構成され、駆動ローラ40、テンションローラ41、アイドラローラ42の３本のローラにより張架されている。
【００４５】
駆動ローラ40の表面には回転力を確実にベルト５に伝達するために摩擦係数μの大きなゴム層等がアルミパイプ等の表面にコーティングされている。
【００４６】
テンションローラ41はアルミパイプ等で構成され表面は滑らかで摩擦係数μが低く抑えられている。
【００４７】
図３及び図４に示すように、ベルト５の内周面で幅方向両端部（幅方向端部）にはポリウレタンフォームやウレタンゴム等の弾性体で構成された凸部となるリブ５ａが帯状に該ベルト５の全周に亘って連続して設けられている。リブ５ａは該リブ５ａの真直性を保つようにベルト５の幅方向両端部で内周面側に両面テープ等の粘着剤で貼付されている。
【００４８】
駆動ローラ40の幅方向両端部（幅方向端部）には、ベルト５が該ベルト５の回転方向と直交する方向（幅方向）に寄った場合にリブ５ａが当接して該リブ５ａの位置を規制する規制部材として回転部材となるコロ100が設けられている。コロ100の外径は駆動ローラ40の外径と略同径であり、該コロ100の片面にはリブ５ａに対向して該リブ５ａが接触する接触面となる斜面100ａがコロ100の軸方向に対して所定の傾斜角度αを有して形成されている。
【００４９】
また、テンションローラ41の幅方向両端部（幅方向端部）には、ベルト５が該ベルト５の回転方向と直交する方向（幅方向）に寄った場合にリブ５ａが当接して該リブ５ａの位置を規制する規制部材として回転部材となるコロ102が設けられている。コロ102の外径はテンションローラ41の外径と略同径であり、該コロ102の片面にはリブ５ａに対向して該リブ５ａが接触する接触面となる斜面102ａがコロ102の軸方向に対して所定の傾斜角度αを有して形成されている。
【００５０】
本実施形態では、複数の張架部材となる駆動ローラ40、テンションローラ41、アイドラローラ42のうちで駆動ローラ40及びテンションローラ41のそれぞれの幅方向端部に規制部材であって回転部材となるコロ100，102を設ける。そして、ベルト５が該ベルト５の回転方向と直交する方向（幅方向）に寄った場合にリブ５ａが該コロ100，102の斜面100ａ，102ａに当接して該斜面100ａ，102ａに乗り上げる。そして、乗り上げた分だけ張力が増加し、その増加した張力によりリブ５ａが該斜面100ａ，102ａに沿って下降して該ベルト５の寄りを戻す構成とした。
【００５１】
他に複数の張架部材となる駆動ローラ40、テンションローラ41、アイドラローラ42のうちの少なくとも１つの幅方向端部に規制部材であって回転部材となるコロを設ける。そして、ベルト５が該ベルト５の回転方向と直交する方向（幅方向）に寄った場合にリブ５ａが該コロの斜面に当接して該斜面に乗り上げる。そして、乗り上げた分だけ張力が増加し、その増加した張力によりリブ５ａが該斜面に沿って下降して該ベルト５の寄りを戻す構成としても良い。
【００５２】
本実施形態のアイドラローラ42は、ベルト５の内周面で幅方向両端部に設けたリブ５ａを規制しないように該リブ５ａから十分に離れた位置に設置している。
【００５３】
ベルト５のリブ５ａは該ベルト５に寄り力が発生した場合、コロ100，102の斜面100ａ，102ａに規制されて該ベルト５は各ローラから脱落することなく安定して搬送移動していく。即ち、このコロ100，102は、リブ５ａの移動を規制する規制部材である。規制部材は、回転部材でなくても良い。
【００５４】
図５にベルト５の寄り力ｆの概念図を示す。駆動ローラ40からのベルト駆動力（ベルト張力）をＦ、各ローラとベルト５との摩擦係数をμ、ベルト駆動力（ベルト張力）Ｆにより発生する各ローラの軸方向に垂直な抗力をＴとすると、ベルト５の寄り力ｆは以下の数１式で表わされる。
【００５５】
［数１］
ｆ＝μ×Ｔ
【００５６】
従って、ベルト５の寄り力ｆは、各ローラの傾き、各ローラとベルト５との摩擦係数μ、ベルト駆動力（ベルト張力）Ｆが大きいほど大きくなる。
【００５７】
図６は駆動ローラ40及びテンションローラ41のそれぞれの幅方向両端部に設けられたコロ100，102の斜面100ａ，102ａにベルト５のリブ５ａが突き当たり、ベルト５の寄り力ｆを規制する概念図である。コロ100，102の斜面100ａ，102ａにより寄り規制されたリブ５ａはベルト５の寄り方向（図６の右方向）に対して距離ｘだけ移動し、斜面100ａ，102ａに沿ってベルト５の外周方向（図６の上方向）に距離ｙだけ移動する。
【００５８】
コロ100，102の斜面100ａ，102ａの該コロ100，102の軸方向（図６の左右方向）に対する傾斜角度をα、ベルト５の寄り量となる距離をｘ、リブ５ａの乗り上げ量となる距離をｙとする。すると、リブ５ａの乗り上げ量となる距離ｙは以下の数２式で表わされる。
【００５９】
［数２］
ｙ＝ｘ × tan α
【００６０】
従って、リブ５ａの乗り上げ量となる距離ｙは、コロ100，102の斜面100ａ，102ａの該コロ100，102の軸方向（図６の左右方向）に対する傾斜角度αが小さいほど小さくなる。
【００６１】
逆に、傾斜角度αが大きいと、コロ100，102の斜面100ａ，102ａは該コロ100，102の軸方向（図６の左右方向）に対して略垂直面となる。そして、ベルト５の寄り力ｆがコロ100，102の斜面100ａ，102ａに対して略垂直抗力となって大きな規制力を確保できる。
【００６２】
しかし、リブ５ａが該斜面100ａ，102ａに対して乗り上がったときの乗り上げ量となる距離ｙが大きくなる。このため、通常は、コロ100，102の斜面100ａ，102ａの該コロ100，102の軸方向（図６の左右方向）に対する傾斜角度αを１０°〜３０°の範囲で設定して、該コロ100，102の半径方向への乗り上げ量となる距離ｙを小さくしている。
【００６３】
図７に、駆動ローラ40の幅方向端部の断面図を示す。駆動ローラ40は軸受201，205により回転軸40ａの幅方向端部が回転自在に保持されている。駆動ローラ40の幅方向端部には該駆動ローラ40の外径と略同径の外径を有し、片面に斜面100ａが形成されたコロ100が駆動ローラ40の回転軸40ａに回転自在に挿通されている。
【００６４】
そして、回転軸40ａ上で駆動ローラ40とコロ100との間には、ベルト５の回転停止時にコロ100がリブ５ａと接触可能な規制位置から退避させる退避手段となるカム部材101が駆動ローラ40の回転軸40ａに挿通される。そして、該駆動ローラ40と一体的に回転するように固定されている。
【００６５】
図８は、カム部材101が駆動ローラ40に組み付けられている状態の斜視図である。カム部材101は、駆動ローラ40に対して回転しないように固定されている。カム部材101のコロ100側（図８の左側）には、カム面が設けられており、該カム面は、天面101ａ、斜面101ｂ、底面101ｃが互いに連続して形成されている。天面101ａはコロ100に最も近接した位置に形成され、底面101ｃはコロ100から最も離間した位置に形成される。斜面101ｂは天面101ａと底面101ｃとを接続した面として形成される。天面101ａ、斜面101ｂ、底面101ｃからなるカム面は、カム部材101の円周端面に沿って４箇所設けられている。
【００６６】
図９にコロ100の駆動ローラ40側から見た斜視図を示す。コロ100の駆動ローラ40側には、カム部材101のカム面に対応する４つの突起部100ｂが径方向に９０°ずつずれた位置に設けられている。
【００６７】
コロ100のカム部材101側（図９の右側）には、該カム部材101のカム面に対向して突起部100ｂがコロ100の円周端面に径方向に沿って４箇所設けられている。コロ100のそれぞれの突起部100ｂは、カム部材101の約１／４回転で、該カム部材101の天面101ａから底面101ｃへ当接摺動しつつ移動する。そして、図10に示すように、コロ100は突起部100ｂがカム部材101の天面101ａから底面101ｃへ当接摺動しつつ移動する間に該コロ100の軸方向（図10の左右方向）に、該コロ100の退避動作の退避量となる距離Ｅだけ移動する。
【００６８】
カム部材101は天面101ａ、斜面101ｂ、底面101ｃが連続して形成されたカム面を有する。更に、該カム面に当接摺動する突起部100ｂを有するコロ100を有する。更に、該コロ100の斜面100ａに当接摺動するリブ５ａを有する。
【００６９】
図８〜図11により、ベルト５の動作について説明する。駆動ローラ40の通常回転方向は図８の矢印Ｄ方向である。コロ100はリブ５ａとの摺擦抵抗により回転抵抗を受けているため、駆動ローラ40の通常回転時の突起部100ｂの位置は、図10の実線で示す天面101ａに当接した状態である。
【００７０】
駆動ローラ40が停止し、通常回転方向とは逆方向に１／４周回転以上回転する。すると、駆動ローラ40と一体的に回転するカム部材101の回転により突起部100ｂは天面101ａから斜面101ｂを経て底面101ｃまで当接摺動しつつ移動して図10の破線で示す底面101ｃに当接する。この時、コロ100は駆動ローラ40の軸方向（図11の左右方向）で該駆動ローラ40側（図11の右側）に天面101ａと底面101ｃとのカム部材101の軸方向の離間距離であって退避量となる距離Ｅだけ退避移動する。
【００７１】
図11により、駆動ローラ40の通常回転時から停止と逆回転するまでのリブ５ａとコロ100の動きを詳細に説明する。図11（ａ）は、駆動ローラ40の通常回転時において該駆動ローラ40の端部に設けられたコロ100の斜面100ａにリブ５ａが当接する様子を示す部分拡大図である。図11（ａ）ではベルト５が図11（ａ）の右方向に寄り力ｆを受けている様子を示す。
【００７２】
リブ５ａはベルト５の内周面で幅方向端部に貼着されているため、該ベルト５の寄り方向（図11（ａ）の右方向）に移動しようとする力を受ける。しかし、リブ５ａの下端部がコロ100の斜面100ａに当接しているため移動を規制されている。コロ100の斜面100ａは該コロ100の軸方向（図11（ａ）の左右方向）に対して傾斜角度αを有して形成されている。このため、リブ５ａは、コロ100の斜面100ａに沿って該コロ100に乗り上げる方向に力を受けている。
【００７３】
ベルト５には、リブ５ａがコロ100に乗り上げる力に勝る力の張力が働いている。そして、リブ５ａは、ベルト５の寄り力ｆにより生じるコロ100の斜面100ａに沿った乗り上げ力と、該ベルト５の張力との力関係の均衡により図11（ａ）に示す位置に保持されている。
【００７４】
駆動ローラ40の回転が停止すると、回転停止直後は、リブ５ａは図11（ａ）に示す状態を維持する。しかし、該リブ５ａはスポンジ等の弾性体であるため、時間の経過と共に、図11（ｂ）に示すように、ベルト５の寄り力ｆと張力とによって押し潰されて弾性変形を生じる。リブ５ａの硬度にもよるが通常は３分〜５分程度で変形する。さらに、１時間以上の時間が経つと、両面テープ等で接着したリブ５ａとベルト５の内周面との接着面にズレが生じることもある。
【００７５】
これらの変形やズレは、通常、ベルト５の数周分の回転で解消されるが、長い間の耐久においては、リブ５ａの弾性性能または、リブ５ａとベルト５の内周面との接着部の劣化が進み、変形やズレが残ってしまう場合が生じる。
【００７６】
リブ５ａの変形は、ベルト５の走行性に影響し、色ズレ問題を引き起こす。本実施形態では、駆動ローラ40が通常回転停止直後に１／４周以上逆回転することで、コロ100を該コロ100の軸方向で駆動ローラ40側（図11の右側）に退避移動するものである。
【００７７】
図11（ｃ）は、駆動ローラ40の逆回転により、コロ100が図11（ｃ）の矢印Ｇ方向に退避量となる距離Ｅだけ退避した状態である。本実施形態の退避動作によれば、駆動ローラ40が通常回転の停止直後に逆回転することにより、図11（ａ）の通常回転状態から、図11（ｂ）に示すように、リブ５ａが変形する状態になることはなくなる。これにより、駆動ローラ40の通常回転の停止時にリブ５ａに変形の負荷をかけることはない。
【００７８】
尚、コロ100の退避動作の退避量となる距離Ｅは、コロ100の斜面100ａの該コロ100の軸方向に対する傾斜角度をα、リブ５ａのベルト５の内周面（内面）からの高さをＨとすると、以下の数３式で表わされる値に設定される。
【００７９】
［数３］
Ｅ＝Ｈ／tan α
【００８０】
コロ100の退避動作の退避量となる距離Ｅが大きすぎる場合は、次の通常回転開始時にコロ100が図11（ａ）に示す規制位置に復帰してリブ５ａを規制するまでの時間ロスが生じ、ベルト５の位置規制の遅れ（蛇行現象）を生む可能性がある。
【００８１】
即ち、本実施形態において、退避手段となるカム部材101によるコロ100の退避動作は、ベルト５の通常回転停止後に駆動ローラ40が所定の回転角度となる１／４周以上逆回転する。これにより、該カム部材101の天面101ａ、斜面101ｂ、底面101ｃが連続して形成されたカム面に沿って当接摺動する突起部100ｂを有するコロ100がリブ５ａと接触する図11（ａ）に示す規制位置から図11（ｃ）に示す退避位置に退避する。
【００８２】
テンションローラ41に設けられたコロ102に関しても駆動ローラ40に設けられたコロ100と同様である。即ち、ベルト５の通常回転停止時にコロ102をリブ５ａと接触する規制位置から退避位置に退避させる退避手段として、コロ102とテンションローラ41との間にカム部材101を設ける。そして、該カム部材101の天面101ａ、斜面101ｂ、底面101ｃが連続して形成されたカム面に沿って当接摺動する突起部をコロ102に設けることが出来る。
【００８３】
ただし、駆動ローラ40の表面には摩擦係数μの大きなゴム層が設けられており、テンションローラ41の表面は滑らかなアルミパイプ等で構成されて摩擦係数μが小さい。従って、ベルト５の通常回転停止時には、駆動ローラ40とベルト５とが摩擦力により保持される。これにより、駆動ローラ40に設けられたコロ100の方が、テンションローラ41に設けられたコロ102よりも、リブ５ａにより与えられる力が大きくなる。ゆえに、カム部材101によるコロ100，102のそれぞれの退避動作は、駆動ローラ40に設けられたカム部材101によるコロ100の退避動作による効果が大きい。
【００８４】
本実施形態では、複数の張架部材となる駆動ローラ40、テンションローラ41及びアイドラローラ42により張架されて搬送移動するベルト５を有する。更に、駆動ローラ40の幅方向両端部に設けられたコロ100と、テンションローラ41の幅方向両端部に設けられたコロ102とを有する。
【００８５】
そして、ベルト５は内周面で幅方向両端部に沿って弾性体からなるリブ５ａを帯状に備える。そして、該リブ５ａをコロ100，102の斜面100ａ，102ａにそれぞれ突き当てることによって該ベルト５の寄りを規制する。そして、該ベルト５の通常回転停止時にリブ５ａを規制するコロ100，102を退避させる退避手段となるカム部材101を設けた。
【００８６】
ベルト５が回転停止と起動を繰り返す場合に、駆動ローラ40の通常回転停止後に駆動ローラ40が所定の回転角度となる１／４周以上逆回転する。
【００８７】
これにより、該カム部材101のカム面に沿って当接摺動する突起部100ｂを有するコロ100（102）がリブ５ａと接触する図11（ａ）に示す規制位置から図11（ｃ）に示す退避位置に退避する。カム部材101のカム面は天面101ａ、斜面101ｂ、底面101ｃが連続して形成されている。
【００８８】
これにより、ベルト５のリブ５ａに部分的なダメージを与えることを軽減できる。そして、繰り返しのダメージによるリブ５ａの劣化を防止できる。そして、図11（ａ）に示すようにリブ５ａがコロ100，102の斜面100ａ，102ａに沿って乗り上げることによる画像への影響を改善することができる。
【実施例２】
【００８９】
次に図12〜図15を用いて本発明に係るベルト搬送装置を備えた画像形成装置の第２実施形態の構成について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。
【００９０】
前記第１実施形態では、ベルト５の通常回転停止時にコロ100，102をリブ５ａと接触する規制位置から退避位置に退避させる退避手段として、コロ100，102と駆動ローラ40、テンションローラ41との間にそれぞれカム部材101を設けて構成した。本実施形態では、ベルト５の通常回転停止時にコロ103をリブ５ａと接触する規制位置から退避位置に退避させる退避手段として、コロ103と駆動ローラ40、テンションローラ41との間にそれぞれ加圧部材となるコイル状の加圧バネ105を設けて構成した。
【００９１】
図12は本実施形態に係るベルト５の寄り規制部の構成を示す断面説明図、図13及び図14は本実施形態に係るベルト５の寄り規制部を構成する部品を説明する斜視説明図、図15は加圧バネ105によるコロ103の退避動作を説明する図である。
【００９２】
本実施形態に係る画像形成装置13として、ロータリー（現像器回転）方式の４サイクルフルカラーレーザープリンタを例に説明する。装置全体の構成は前記第１実施形態と同様の箇所に関しては説明を省略する。
【００９３】
図12に、駆動ローラ40の幅方向端部の断面図を示す。駆動ローラ40の幅方向端部には、ベルト５が該ベルト５の回転方向と直交する方向（幅方向）に寄った場合にリブ５ａが当接して該ベルト５の寄りを戻す回転部材となるコロ103が駆動ローラ40の回転軸40ａに回転自在に挿通されている。コロ103は駆動ローラ40の外径と略同径の外径を有し、片面にリブ５ａが接触する接触面となる斜面103ａが該コロ103の軸方向（図12の左右方向）に対して所定の傾斜角度αを有して形成されている。
【００９４】
駆動ローラ40の回転軸40ａ上で該駆動ローラ40とコロ103との間には、ベルト５の通常回転停止時に該コロ103をリブ５ａと接触する規制位置から退避位置へと退避させる退避手段であって加圧部材となるコイル状の加圧バネ105が設けられている。加圧バネ105は、コロ103を駆動ローラ40の回転軸40ａ方向外側に加圧するように設けられている。コロ103は加圧バネ105の弾性力により該コロ103の退避方向（図12の右方向）とは反対方向に加圧されている。
【００９５】
駆動ローラ40の端部内側には、リング部材104が固定して設けられており、コロ103に設けられた爪部103ｂがリング部材104の内壁面104ａに摺動自在に係止されている。
【００９６】
図13は、加圧バネ105が駆動ローラ40に組み付けられている状態を示す斜視図である。加圧バネ105は、その一端105ａが駆動ローラ40に対して回転しないように固定され、他端105ｂがコロ103に対して回転しないように固定されている。
【００９７】
リング部材104の内周面には、コロ103の爪部103ｂの側面に当接して該コロ103の回転角度を規制する回転止めの突起104ｂが互いに１８０度ずれた位置に二箇所設けられている。突起104ｂにより、コロ103の回転は、１／２周回転に規制される。図14にコロ103と加圧バネ105の組み合わせを駆動ローラ40側から見た斜視図を示す。コロ103の駆動ローラ40側には、加圧バネ105が位置しており、加圧バネ105の他端105ｂはコロ103に係止されている。コロ103には、爪部103ｂが二箇所設けられており、該爪部103ｂは、駆動ローラ40のリング部材104に係止されて組み付けられているときに抜け止めと回転角度を規制する役割を兼ねる。
【００９８】
図15により加圧バネ105の動作について説明する。図15（ａ）は、駆動ローラ40が停止しているときの加圧バネ105の状態を示しており、図15（ｂ）は、駆動ローラ40が通常回転をしているときの加圧バネ105の状態を示している。加圧バネ105の一端105ａ及び他端105ｂは、それぞれ、コロ103と駆動ローラ40に固定されている。
【００９９】
図15（ｂ）に示す加圧バネ105は、駆動ローラ40が、図13の矢印Ｄ方向に通常回転している場合である。このときコロ103は、斜面103ａとリブ５ａとの摺動により駆動ローラ40の通常回転方向である矢印Ｄ方向とは逆の図15（ｂ）の矢印Ｇ方向に回転する力を受けている。従って、加圧バネ105の他端105ｂも図15（ｂ）の矢印Ｇ方向に力を受けて、該他端105ｂは、図15（ｂ）の位置に回転されている。
【０１００】
これにより、加圧バネ105の巻きを緩める方向に回転力が作用して該加圧バネ105の弾性力を高める。これにより、加圧バネ105に発生する力Ｊは、図15（ｂ）に示す駆動ローラ40が通常回転をしているときの加圧バネ105に発生する力Ｊの方が、図15（ａ）に示す駆動ローラ40が停止しているときの加圧バネ105に発生する力Ｊよりも増大する。
【０１０１】
本実施形態の退避手段となる加圧バネ105によるコロ103の退避動作は以下の通りである。ベルト５の回転停止時となる駆動ローラ40の回転停止時に図15（ａ）に示すように、加圧バネ105の加圧力が弱められることによりコロ103がリブ５ａと接触する規制位置から退避位置へと退避する。
【０１０２】
すなわち、図15（ａ）に示すように、駆動ローラ40の回転停止時に加圧バネ105によりコロ103を駆動ローラ40の回転軸40ａ方向外側に向けて押す力を弱める。逆に図15（ｂ）に示すように、駆動ローラ40の通常回転時に加圧バネ105によりコロ103を駆動ローラ40の回転軸40ａ方向外側に向けて押す力を強くする。
【０１０３】
これにより、駆動ローラ40の停止時にコロ103が、リブ５ａに与えるダメージを軽減する。さらに、本実施形態の利点は、駆動ローラ40の停止時にコロ103はリブ５ａから完全に離間するわけではなく、コロ103を駆動ローラ40の回転軸40ａ方向外側に向けて押す力を弱めるだけである。このため、コロ103は、リブ５ａに接触する位置に留められ、次の起動時直後にリブ５ａを規制し始め、ベルト５の蛇行現象を直ぐに押え込むことができ、画像色ズレの問題に対して有利な構成となる。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様な効果を得ることが出来る。
【実施例３】
【０１０４】
次に図16を用いて本発明に係るベルト搬送装置を備えた画像形成装置の第３実施形態の構成について説明する。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。
【０１０５】
前記各実施形態では、図１に示すように、１個の感光体ドラム１を有し、該感光体ドラム１に対向して４つの現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋが回転するロータリー方式の現像装置４を有する画像形成装置13に装備されるベルト５に適用した一例について説明した。
【０１０６】
しかし、本発明はこれに限定されるものではない。図16に示すようなイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応する複数の像担持体となる感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを有するタンデム方式の画像形成装置13に装備されるベルト５においても応用することができる。尚、以下の説明では感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを感光体ドラム１で代表させて説明する。他の画像形成ユニットを構成する部品も同様である。
【０１０７】
本実施形態においても、ベルト搬送装置となる中間転写ユニット21は感光体ドラム１に対向して配置される。静電潜像が形成される像担持体となる感光体ドラム１の周囲には、該感光体ドラム１上に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する画像形成手段が設けられる。
【０１０８】
画像形成手段としては、感光体ドラム１の表面を一様に帯電する帯電ローラ２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋを有する。更に、一様に帯電された感光体ドラム１の表面に画像情報に応じたレーザ光を照射する露光装置３を有する。更に、該露光装置３により露光されて形成された静電潜像にトナーを供給してトナー画像を現像する現像器31Ｙ，31Ｍ，31Ｃ，31Ｋを有する。
【０１０９】
更に、該現像器31により感光体ドラム１の表面に形成されたトナー画像をベルト５に一次転写する一次転写ローラ12Ｙ，12Ｍ，12Ｃ，12Ｋを有する。更に、ベルト５にトナー画像を転写した後の感光体ドラム１の表面に残留したトナーを掻き取って回収するクリーニングブレード６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋを有する。他の構成は、前記各実施形態と同様に構成され、同様の効果を得るものである。
【実施例４】
【０１１０】
次に、図17を用いて本発明に係るベルト搬送装置を備えた画像形成装置の第４実施形態について説明する。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。前記各実施形態では、本発明に係るベルト搬送装置を中間転写ユニット21として備えた画像形成装置13の構成の一例を示した。本実施形態では、本発明に係るベルト搬送装置を転写材搬送ユニット51として備えた画像形成装置13の構成の一例を示す。
【０１１１】
前記各実施形態では、ベルト５は中間転写体となるベルト５として説明した。他に本実施形態のように転写材担持体として用いられるベルト５であっても良い。即ち、当業者には周知の通り、静電潜像が形成される像担持体となる感光体ドラム１上に形成したトナー画像を、その感光体ドラム１と対向して周回移動可能なベルト５上に担持されて搬送される転写材53に転写する。その後、トナー画像が転写された転写材53をベルト５から分離して、トナー画像を転写材53上に定着させて記録画像を得る方式の画像形成装置13としても良い。
【０１１２】
図17は、このような方式の画像形成装置13の一例の概略断面構成を示す。図17の例では、画像形成装置13は、複数の画像形成手段として、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画像を形成する各画像形成ユニット54Ｙ，54Ｍ，54Ｃ，54Ｋを有する。各画像形成ユニット54は各感光体ドラム１上（像担持体上）に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する。
【０１１３】
各画像形成ユニット54において感光体ドラム１上にトナー画像を形成するプロセスは、前記各実施形態で説明したものと同様である。このため前記各実施形態の画像形成装置13と同一若しくは相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【０１１４】
本実施形態においても、ベルト搬送装置となる転写材搬送ユニット51は感光体ドラム１に対向して配置される。静電潜像が形成される像担持体となる感光体ドラム１の周囲には、該感光体ドラム１上に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する画像形成手段が設けられる。
【０１１５】
画像形成手段としては、感光体ドラム１の表面を一様に帯電する帯電器55Ｙ，55Ｍ，55Ｃ，55Ｋを有する。更に、一様に帯電された感光体ドラム１の表面に画像情報に応じたレーザ光を照射する図示しない露光装置を有する。更に、該露光装置により露光されて形成された静電潜像にトナーを供給してトナー画像を現像する現像器56Ｙ，56Ｍ，56Ｃ，56Ｋを有する。
【０１１６】
更に、該現像器56により感光体ドラム１の表面に形成されたトナー画像をベルト５上に担持されて搬送される転写材53に転写する転写手段となる転写装置57Ｙ，57Ｍ，57Ｃ，57Ｋを有する。更に、転写材53にトナー画像を転写した後の感光体ドラム１の表面に残留したトナーを掻き取って回収するクリーニングブレード６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋを有する。
【０１１７】
各画像形成ユニット54における感光体ドラム１上へのトナー画像の形成と同期するように、図示しない転写材供給ユニットから転写材53が送り出される。そして、感光体ドラム１に対向して配置されるベルト搬送装置となる転写材搬送ユニット51に設けられるベルト５上に供給される。そして、各感光体ドラム１上に形成された各色のトナー画像が、ベルト５を介して各感光体ドラム１に対向して配置された転写手段となる転写装置57の作用によって、ベルト５により搬送される転写材53上に順次転写される。
【０１１８】
この転写工程が終了すると、転写材53は、ベルト５から分離されて図示しない定着手段となる定着装置に搬送され、ここで、未定着トナー画像の定着処理を受けた後、機外に排出される。
【０１１９】
このように、転写材担持体として用いられるベルト５を備える画像形成装置13にも適用出来る。前記各実施形態で説明した回転可能な無端状のベルト５の回転停止時に、張架部材となる駆動ローラ40、テンションローラ41、アイドラローラ42の少なくとも１つの幅方向端部に前述したベルト５の寄り防止機構が設けられる。
【０１２０】
そして、ベルト５が該ベルト５の回転方向と直交する方向（幅方向）に寄った場合がある。その場合にベルト５の内周面で幅方向端部に設けられた凸部となるリブ５ａが当接して該ベルト５の寄りを戻す。その寄りを戻す回転部材となるコロ100，102をベルト５の内周面で幅方向端部に設けられた凸部となるリブ５ａと接触する規制位置から退避位置へと退避させる。このような前述と同様な退避手段を好適に適用し得る。他の構成は前記各実施形態と同様に構成され、同様の効果を得るものである。
【符号の説明】
【０１２１】
５ …ベルト
５ａ …リブ(凸部)
40 …駆動ローラ(張架部材)
41 …テンションローラ(張架部材)
100 …コロ(規制部材)
101 …カム部材(退避手段）
102 …コロ(規制部材)
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真方式を用いたカラー複写機やカラープリンタ等の画像形成装置、及びその画像形成装置に使用されるベルト搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラー画像形成装置に用いられている中間転写ベルトの幅方向の寄り規制手段としては特許文献１に示すように中間転写ベルトの内周面両端部に沿って設けられたリブ部材と駆動ローラの両端部に回転自在に設けられたリブガイドによって規制するものがある。
【０００３】
また、特許文献２では、中間転写ベルトの片側に幅方向の寄り規制手段として内周面片端部に沿って弾性体であるリブ部材が設けられる。更に中間転写ベルトを張架する複数のローラの片端部に回転自在に設けられベルトの端部がベルトテンションによりベルト内側に屈曲しないようにリブを落とし込む溝を持った張架ローラと略同径のリブガイド部材を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２２３９７１号公報
【特許文献２】特開２００３−２１５９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１、２で示されるように駆動ローラと同軸上に配置されたリブガイドによって寄り規制を実施する。このような構成では、通常、駆動ローラの表面にはベルトを安定的に搬送するために摩擦係数μの大きなゴム層が設けられている。このため駆動ローラ上ではベルトの幅方向への寄り力は大きくなる。そして、寄り力が大きくなるとリブがリブガイドに規制される力が強くなりベルトやリブへの負荷が大きくなり破損等の耐久性に問題が発生する。
【０００６】
これを解決するためにはベルトやリブに、強度が高く耐久性の高い材料、例えばポリイミドを使用する。或いは、ベルトが駆動ローラ長手方向に移動しないようアクチュエータを用いて駆動ローラのアライメントのフィードバック制御を用いる等、コストの面で不利になってしまう。
【０００７】
また、ベルトの寄り力はリブがリブガイドに突き当たることによって寄り規制を行っているため寄り力が大きくなっていくとリブがリブガイドに乗り上がろうとしてしまう。リブがリブガイドに乗り上がってしまうと、ベルトが駆動ローラの表面から微小に浮き上がってベルトの駆動半径が変化してしまう。駆動半径が変化するとベルトの搬送速度が変化して、色ズレが発生する可能性がある。
【０００８】
特に、ベルトのリブのガイドへの乗り上がりは、駆動ローラが回転停止と回転起動を繰り返すことで問題が発生し易いことが分かっている。リブがリブガイドに寄り規制されながら駆動ローラが回転され、その後、駆動ローラが停止したときに、リブは、前記説明のように、リブガイドに乗り上がろうとしている。或いは、僅かに乗り上がっている状態である。従って、停止後にもリブは、リブガイドにより規制される方向に力を受け続けている。この停止時間が長いほど、リブは力を受け続け、リブがリブガイドにならって変形する。またはリブとベルトの接着面にズレが生じるといった状態となる。
【０００９】
この変形やズレは、ベルトの周方向において、リブとリブガイドとが接触する部分のみに発生する。次に駆動ローラが回転起動するときには、変形やズレが発生しているリブの部分から、そうでない停止の影響を受けていないリブの部分が瞬間的にリブガイドにより規制される。これにより、停止の影響を受けていないリブの部分は、リブガイドにより大きな力を受けて、さらに乗り上げが発生し易くなる。これが、駆動ローラが回転停止と回転起動を繰り返すと問題が発生し易くなる理由である。
【００１０】
停止と起動を繰り返す画像形成装置において、装置の寿命耐久初期においては、発生した部分的な変形やズレは、駆動ローラの回転中に解消され、色ずれ等の画像も発生することはない。しかし、装置の寿命耐久後期において、繰り返しのダメージによりリブの劣化が進み、より、乗り上げの影響が顕著に発生するようになる。従って、この問題は、装置の寿命に大きく影響する。
【００１１】
そこで本発明は、停止と起動を繰り返す画像形成装置において、ベルトの凸部であるリブと凸部を規制する規制部材であるリブガイドの接触によるリブに発生する繰り返しのダメージを抑制することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するための本発明に係るベルト搬送装置の代表的な構成は、回転可能な無端状のベルトと、前記ベルトを張架する複数の張架部材と、前記ベルトの内周面で幅方向端部に設けられた凸部と、前記張架部材の少なくとも１つの幅方向端部に設けられ、前記ベルトが該ベルトの回転方向と直交する方向に寄った場合に前記凸部が当接して前記凸部の位置を規制する規制部材と、前記ベルトの回転停止時に前記規制部材が前記凸部と接触可能な規制位置から退避させる退避手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成によれば、ベルトが停止と起動を繰り返す場合に、ベルトの回転停止時に、規制部材を凸部と接触可能な規制位置から退避させることにより、ベルトの凸部に部分的なダメージを与えることを軽減できる。これにより、装置の寿命にわたる繰り返しのダメージによる凸部の劣化を防止でき、凸部の乗り上げの画像への影響を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るベルト搬送装置を備えた画像形成装置の構成を示す断面説明図である。
【図２】本発明に係るベルト搬送装置の構成を示す断面説明図である。
【図３】本発明に係るベルト搬送装置の構成を示す平面説明図である。
【図４】本発明に係るベルト搬送装置の構成を示す平面模式図である。
【図５】ベルトの寄り力を説明する模式説明図である。
【図６】ベルトの内周面で幅方向端部に設けられた凸部が、該凸部の位置を規制する規制部材に対して乗り上げる乗り上げ量を説明する模式説明図である。
【図７】本発明に係るベルト搬送装置の第１実施形態の構成を示す断面説明図である。
【図８】第１実施形態のカム部材のカム面の構成を示す斜視説明図である。
【図９】第１実施形態の規制部材の構成を示す斜視説明図である。
【図１０】第１実施形態のカム部材のカム面に沿って規制部材が凸部と接触可能な規制位置から退避する様子を説明する断面説明図である。
【図１１】第１実施形態のカム部材のカム面に沿って規制部材が凸部と接触可能な規制位置から退避する様子を説明する断面説明図である。
【図１２】本発明に係るベルト搬送装置の第２実施形態の構成を示す断面説明図である。
【図１３】第２実施形態の加圧部材の構成を示す斜視説明図である。
【図１４】第２実施形態の加圧部材の構成を示す斜視説明図である。
【図１５】第２実施形態の加圧部材の加圧力が弱められることにより規制部材が凸部と接触可能な規制位置から退避する様子を説明する断面説明図である。
【図１６】本発明に係るベルト搬送装置を備えた画像形成装置の他の構成を示す断面説明図である。
【図１７】本発明に係るベルト搬送装置を備えた画像形成装置の更に他の構成を示す断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図により本発明に係るベルト搬送装置を備えた画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。
【実施例１】
【００１６】
先ず、図１〜図11を用いて本発明に係るベルト搬送装置を備えた画像形成装置の第１実施形態の構成について説明する。図１は本実施形態に係る電子写真方式の画像形成装置13の断面図である。図２は感光体ドラムユニット20及び中間転写ユニット21を示す断面図である。感光体ドラムユニット20は、静電潜像が形成される像担持体となる感光体ドラム１と、廃トナーボックス16とを一体化したものである。
【００１７】
中間転写ユニット21は、回転可能な無端状のベルトとなる中間転写ベルトとしてのベルト５と、該ベルト５を張架して回転可能な複数の張架部材となる駆動ローラ40、テンションローラ41、アイドラローラ42を有する。更に該ベルト５を挟んで感光体ドラム１とは反対側に配置され、該感光体ドラム１上（像担持体上）に形成されたトナー画像を該ベルト５に転写する一次転写手段となる一次転写ローラ12等を一体化したものである。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態の画像形成装置13として、ロータリー（現像器回転）方式の４サイクルフルカラーレーザープリンタを例に説明する。
【００１９】
＜画像形成動作＞
駆動ローラ40と第１の従動ローラとしてのテンションローラ41及び第２の従動ローラとしてのアイドラローラ42に張架されたベルト５の回転と同期して感光体ドラム１を図１の矢印方向に回転させる。この感光体ドラム１の表面を帯電手段となる帯電ローラ２によって均一に帯電するとともに、露光装置３によってイエロー画像の露光を行い、感光体ドラム１上にイエローの静電潜像を形成する。
【００２０】
この静電潜像の形成と同時に感光体ドラム１上に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する画像形成手段となるロータリー現像装置４を駆動してイエローの現像器４Ｙを現像位置に配置する。そして、感光体ドラム１上の静電潜像にイエロートナーが付着するように感光体ドラム１上の帯電極性と同極性でほぼ同電位の電圧を印加して静電潜像にイエロートナーを付着させて現像する。
【００２１】
その後、中間転写ユニット21内の一次転写ローラ12にトナーと逆極性の電圧を印加して感光体ドラム１上のイエロートナー画像をベルト５上に一次転写する。
【００２２】
上述のようにしてイエロートナー画像の一次転写が終了すると、次の現像器４Ｍ，４Ｃ，４Ｋが順次回転移動してくる。そして、感光体ドラム１に対向する現像位置に位置決めされ、イエローの場合と同ようにして、マゼンタ、シアン、ブラックの各色について、静電潜像の形成、現像、一次転写を順次行い、ベルト５上に４色のトナー画像を重ね合わせる。
【００２３】
この間、ベルト５に転写されたトナー画像をシート等の転写材に転写する二次転写手段となる二次転写ローラ11は、ベルト５とは非接触の状態にある。この時、クリーニングユニットとしての帯電ブラシ22、帯電ローラ23もベルト５とは非接触状態に位置する。
【００２４】
そして、ベルト５上に４色のトナー画像を形成する。その後、図１に示すように、二次転写ローラ11がベルト５に当接される。更にベルト５の回転と同期して、転写材積載装置19からピックアップローラ18により転写材が１枚ずつ分離給送され、再給送手段である搬送ローラ対７によって所定の位置で待機していた転写材がベルト５と二次転写ローラ11とのニップ部に送り込まれる。
【００２５】
ここで搬送ローラ対７の直前には転写材の先端を検知して該搬送ローラ対７の回転駆動力を一時遮断し、転写材を所定の位置で待機させる図示しないレジセンサが設けられている。
【００２６】
更に、二次転写ローラ11にはトナーと逆極性の電圧が印加されており、ベルト５上のトナー画像は一括して搬送されてきた転写材の表面に二次転写していく。
【００２７】
このようにして二次転写された転写材は定着器８に至り、ここで複数色のトナー画像の定着を行った後、排出ローラ対９によって画像形成装置13の上部の排出トレイ10に排出され、画像形成動作を完了する。
【００２８】
一方、一次転写後にクリーニング用の帯電ブラシ22と帯電ローラ23がベルト５に当接され、ベルト５に残った残留トナーに転写時と逆の電荷を与える。
【００２９】
逆の電荷を付与された残留トナーは、感光体ドラム１に静電的に付着され、その後、感光体ドラム１のクリーニング用のクリーニングブレード６により回収される。
【００３０】
ここで駆動ローラ40は幅方向で二次転写ローラ11よりも幅が広く、クリーニング用の帯電ブラシ22と帯電ローラ23よりも幅が広い。駆動ローラ40は電気抵抗の低いゴムで表面をコーティングされ二次転写ローラ11及びクリーニング用の帯電ブラシ22、帯電ローラ23の対向電極としての機能を持ち合わせている。
【００３１】
＜中間転写ユニット及び感光体ドラムユニット＞
図２は中間転写ユニット21と感光体ドラムユニット20の縦断面図である。図３は図２の中間転写ユニット21と感光体ドラムユニット20を上方より見た横断面図である。
【００３２】
図２及び図３において、中間転写ユニット21の駆動ローラ40とテンションローラ41及びアイドラローラ42により張架されたベルト５の投影上方面に感光体ドラムユニット20を配置する。更に、該感光体ドラムユニット20の装置正面には廃トナーボックス16を配置している。また中間転写ユニット21の駆動ローラ40にはベルト５上の残留トナーに転写時と逆極性の電荷付与するためのクリーニング用の帯電ブラシ22と帯電ローラ23が設けられている。
【００３３】
感光体ドラムユニット20には軸受202，206により感光体ドラム１がその両端を回転自在に保持され、カップリング49を介して装置本体に設けられた図示しないモータ等の駆動源から所定の回転駆動力が伝達されるようになっている。
【００３４】
また、感光体ドラム１には軸受25を介して帯電ローラ２が回転可能に設けられており、圧縮バネ26により所定の力で感光体ドラム１に圧接され、該感光体ドラム１に従動回転するようになっている。
【００３５】
次にベルト搬送装置となる中間転写ユニット21の構成について説明する。中間転写ユニット21は感光体ドラム１に対向して配置される。ベルト５は駆動ローラ40とテンションローラ41及びアイドラローラ42により張架されている。
【００３６】
駆動ローラ40は軸受201，205により回転自在に保持され、駆動ギア48を介して装置本体に設けられた図示しないモータ等の駆動源から所定の回転駆動力が伝達されるようになっている。
【００３７】
テンションローラ41の両端に設けられた軸受203には圧縮バネ44がそれぞれ設けられ、ベルト５に所定の張力を与えるようになっている。
【００３８】
ベルト５を挟んで、感光体ドラム１と対向する位置には、一次転写ローラ12が設けられる。そして、一次転写ローラ12の両端に設けられた軸受46を介して圧縮バネ47により所定の力でベルト５を挟んで感光体ドラム１に圧接され、該感光体ドラム１に従動回転するようになっている。
【００３９】
一次転写ローラ12の両端に設けられた軸受46の少なくとも一方は導電性の部材で構成され、一次転写ローラ12に所定のバイアスを印加することにより、感光体ドラム１の表面上のトナーがベルト５上に一次転写される。
【００４０】
＜フルカラー画像の各色トナー画像の位置合わせ＞
ベルト５には、該ベルト５の搬送方向の位置を検出し、該ベルト５上に重ね合わせる各色トナー画像の位置合わせを行うために位置検出手段が設けられている。
【００４１】
位置検出手段は、ベルト５の幅方向で画像形成領域外に光反射体のマーカー71を貼付し、これに対向する所定の位置に反射型の光センサ70を配置し、この光反射体のマーカー71からの反射光を光センサ70により検知する。これによりベルト５の搬送方向の画像書き出し位置を検知し、この検知信号に同期して露光装置３による感光体ドラム１への画像データ書き込みタイミングを制御している。
【００４２】
従って、ベルト５の搬送速度は画像書き出しタイミングを同期させるために安定していなければならない。ベルト５の搬送速度が不安定になると画像書き出しタイミングを同期できず、色ずれ画像が発生してしまう。
【００４３】
＜中間転写ベルトの寄り防止機構＞
次に本発明の特徴であるベルト５の寄り防止機構について説明する。
【００４４】
ベルト５はポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）或いはポリイミド（ＰＩ）などの樹脂フィルムで構成され、駆動ローラ40、テンションローラ41、アイドラローラ42の３本のローラにより張架されている。
【００４５】
駆動ローラ40の表面には回転力を確実にベルト５に伝達するために摩擦係数μの大きなゴム層等がアルミパイプ等の表面にコーティングされている。
【００４６】
テンションローラ41はアルミパイプ等で構成され表面は滑らかで摩擦係数μが低く抑えられている。
【００４７】
図３及び図４に示すように、ベルト５の内周面で幅方向両端部（幅方向端部）にはポリウレタンフォームやウレタンゴム等の弾性体で構成された凸部となるリブ５ａが帯状に該ベルト５の全周に亘って連続して設けられている。リブ５ａは該リブ５ａの真直性を保つようにベルト５の幅方向両端部で内周面側に両面テープ等の粘着剤で貼付されている。
【００４８】
駆動ローラ40の幅方向両端部（幅方向端部）には、ベルト５が該ベルト５の回転方向と直交する方向（幅方向）に寄った場合にリブ５ａが当接して該リブ５ａの位置を規制する規制部材として回転部材となるコロ100が設けられている。コロ100の外径は駆動ローラ40の外径と略同径であり、該コロ100の片面にはリブ５ａに対向して該リブ５ａが接触する接触面となる斜面100ａがコロ100の軸方向に対して所定の傾斜角度αを有して形成されている。
【００４９】
また、テンションローラ41の幅方向両端部（幅方向端部）には、ベルト５が該ベルト５の回転方向と直交する方向（幅方向）に寄った場合にリブ５ａが当接して該リブ５ａの位置を規制する規制部材として回転部材となるコロ102が設けられている。コロ102の外径はテンションローラ41の外径と略同径であり、該コロ102の片面にはリブ５ａに対向して該リブ５ａが接触する接触面となる斜面102ａがコロ102の軸方向に対して所定の傾斜角度αを有して形成されている。
【００５０】
本実施形態では、複数の張架部材となる駆動ローラ40、テンションローラ41、アイドラローラ42のうちで駆動ローラ40及びテンションローラ41のそれぞれの幅方向端部に規制部材であって回転部材となるコロ100，102を設ける。そして、ベルト５が該ベルト５の回転方向と直交する方向（幅方向）に寄った場合にリブ５ａが該コロ100，102の斜面100ａ，102ａに当接して該斜面100ａ，102ａに乗り上げる。そして、乗り上げた分だけ張力が増加し、その増加した張力によりリブ５ａが該斜面100ａ，102ａに沿って下降して該ベルト５の寄りを戻す構成とした。
【００５１】
他に複数の張架部材となる駆動ローラ40、テンションローラ41、アイドラローラ42のうちの少なくとも１つの幅方向端部に規制部材であって回転部材となるコロを設ける。そして、ベルト５が該ベルト５の回転方向と直交する方向（幅方向）に寄った場合にリブ５ａが該コロの斜面に当接して該斜面に乗り上げる。そして、乗り上げた分だけ張力が増加し、その増加した張力によりリブ５ａが該斜面に沿って下降して該ベルト５の寄りを戻す構成としても良い。
【００５２】
本実施形態のアイドラローラ42は、ベルト５の内周面で幅方向両端部に設けたリブ５ａを規制しないように該リブ５ａから十分に離れた位置に設置している。
【００５３】
ベルト５のリブ５ａは該ベルト５に寄り力が発生した場合、コロ100，102の斜面100ａ，102ａに規制されて該ベルト５は各ローラから脱落することなく安定して搬送移動していく。即ち、このコロ100，102は、リブ５ａの移動を規制する規制部材である。規制部材は、回転部材でなくても良い。
【００５４】
図５にベルト５の寄り力ｆの概念図を示す。駆動ローラ40からのベルト駆動力（ベルト張力）をＦ、各ローラとベルト５との摩擦係数をμ、ベルト駆動力（ベルト張力）Ｆにより発生する各ローラの軸方向に垂直な抗力をＴとすると、ベルト５の寄り力ｆは以下の数１式で表わされる。
【００５５】
［数１］
ｆ＝μ×Ｔ
【００５６】
従って、ベルト５の寄り力ｆは、各ローラの傾き、各ローラとベルト５との摩擦係数μ、ベルト駆動力（ベルト張力）Ｆが大きいほど大きくなる。
【００５７】
図６は駆動ローラ40及びテンションローラ41のそれぞれの幅方向両端部に設けられたコロ100，102の斜面100ａ，102ａにベルト５のリブ５ａが突き当たり、ベルト５の寄り力ｆを規制する概念図である。コロ100，102の斜面100ａ，102ａにより寄り規制されたリブ５ａはベルト５の寄り方向（図６の右方向）に対して距離ｘだけ移動し、斜面100ａ，102ａに沿ってベルト５の外周方向（図６の上方向）に距離ｙだけ移動する。
【００５８】
コロ100，102の斜面100ａ，102ａの該コロ100，102の軸方向（図６の左右方向）に対する傾斜角度をα、ベルト５の寄り量となる距離をｘ、リブ５ａの乗り上げ量となる距離をｙとする。すると、リブ５ａの乗り上げ量となる距離ｙは以下の数２式で表わされる。
【００５９】
［数２］
ｙ＝ｘ × tan α
【００６０】
従って、リブ５ａの乗り上げ量となる距離ｙは、コロ100，102の斜面100ａ，102ａの該コロ100，102の軸方向（図６の左右方向）に対する傾斜角度αが小さいほど小さくなる。
【００６１】
逆に、傾斜角度αが大きいと、コロ100，102の斜面100ａ，102ａは該コロ100，102の軸方向（図６の左右方向）に対して略垂直面となる。そして、ベルト５の寄り力ｆがコロ100，102の斜面100ａ，102ａに対して略垂直抗力となって大きな規制力を確保できる。
【００６２】
しかし、リブ５ａが該斜面100ａ，102ａに対して乗り上がったときの乗り上げ量となる距離ｙが大きくなる。このため、通常は、コロ100，102の斜面100ａ，102ａの該コロ100，102の軸方向（図６の左右方向）に対する傾斜角度αを１０°〜３０°の範囲で設定して、該コロ100，102の半径方向への乗り上げ量となる距離ｙを小さくしている。
【００６３】
図７に、駆動ローラ40の幅方向端部の断面図を示す。駆動ローラ40は軸受201，205により回転軸40ａの幅方向端部が回転自在に保持されている。駆動ローラ40の幅方向端部には該駆動ローラ40の外径と略同径の外径を有し、片面に斜面100ａが形成されたコロ100が駆動ローラ40の回転軸40ａに回転自在に挿通されている。
【００６４】
そして、回転軸40ａ上で駆動ローラ40とコロ100との間には、ベルト５の回転停止時にコロ100がリブ５ａと接触可能な規制位置から退避させる退避手段となるカム部材101が駆動ローラ40の回転軸40ａに挿通される。そして、該駆動ローラ40と一体的に回転するように固定されている。
【００６５】
図８は、カム部材101が駆動ローラ40に組み付けられている状態の斜視図である。カム部材101は、駆動ローラ40に対して回転しないように固定されている。カム部材101のコロ100側（図８の左側）には、カム面が設けられており、該カム面は、天面101ａ、斜面101ｂ、底面101ｃが互いに連続して形成されている。天面101ａはコロ100に最も近接した位置に形成され、底面101ｃはコロ100から最も離間した位置に形成される。斜面101ｂは天面101ａと底面101ｃとを接続した面として形成される。天面101ａ、斜面101ｂ、底面101ｃからなるカム面は、カム部材101の円周端面に沿って４箇所設けられている。
【００６６】
図９にコロ100の駆動ローラ40側から見た斜視図を示す。コロ100の駆動ローラ40側には、カム部材101のカム面に対応する４つの突起部100ｂが径方向に９０°ずつずれた位置に設けられている。
【００６７】
コロ100のカム部材101側（図９の右側）には、該カム部材101のカム面に対向して突起部100ｂがコロ100の円周端面に径方向に沿って４箇所設けられている。コロ100のそれぞれの突起部100ｂは、カム部材101の約１／４回転で、該カム部材101の天面101ａから底面101ｃへ当接摺動しつつ移動する。そして、図10に示すように、コロ100は突起部100ｂがカム部材101の天面101ａから底面101ｃへ当接摺動しつつ移動する間に該コロ100の軸方向（図10の左右方向）に、該コロ100の退避動作の退避量となる距離Ｅだけ移動する。
【００６８】
カム部材101は天面101ａ、斜面101ｂ、底面101ｃが連続して形成されたカム面を有する。更に、該カム面に当接摺動する突起部100ｂを有するコロ100を有する。更に、該コロ100の斜面100ａに当接摺動するリブ５ａを有する。
【００６９】
図８〜図11により、ベルト５の動作について説明する。駆動ローラ40の通常回転方向は図８の矢印Ｄ方向である。コロ100はリブ５ａとの摺擦抵抗により回転抵抗を受けているため、駆動ローラ40の通常回転時の突起部100ｂの位置は、図10の実線で示す天面101ａに当接した状態である。
【００７０】
駆動ローラ40が停止し、通常回転方向とは逆方向に１／４周回転以上回転する。すると、駆動ローラ40と一体的に回転するカム部材101の回転により突起部100ｂは天面101ａから斜面101ｂを経て底面101ｃまで当接摺動しつつ移動して図10の破線で示す底面101ｃに当接する。この時、コロ100は駆動ローラ40の軸方向（図11の左右方向）で該駆動ローラ40側（図11の右側）に天面101ａと底面101ｃとのカム部材101の軸方向の離間距離であって退避量となる距離Ｅだけ退避移動する。
【００７１】
図11により、駆動ローラ40の通常回転時から停止と逆回転するまでのリブ５ａとコロ100の動きを詳細に説明する。図11（ａ）は、駆動ローラ40の通常回転時において該駆動ローラ40の端部に設けられたコロ100の斜面100ａにリブ５ａが当接する様子を示す部分拡大図である。図11（ａ）ではベルト５が図11（ａ）の右方向に寄り力ｆを受けている様子を示す。
【００７２】
リブ５ａはベルト５の内周面で幅方向端部に貼着されているため、該ベルト５の寄り方向（図11（ａ）の右方向）に移動しようとする力を受ける。しかし、リブ５ａの下端部がコロ100の斜面100ａに当接しているため移動を規制されている。コロ100の斜面100ａは該コロ100の軸方向（図11（ａ）の左右方向）に対して傾斜角度αを有して形成されている。このため、リブ５ａは、コロ100の斜面100ａに沿って該コロ100に乗り上げる方向に力を受けている。
【００７３】
ベルト５には、リブ５ａがコロ100に乗り上げる力に勝る力の張力が働いている。そして、リブ５ａは、ベルト５の寄り力ｆにより生じるコロ100の斜面100ａに沿った乗り上げ力と、該ベルト５の張力との力関係の均衡により図11（ａ）に示す位置に保持されている。
【００７４】
駆動ローラ40の回転が停止すると、回転停止直後は、リブ５ａは図11（ａ）に示す状態を維持する。しかし、該リブ５ａはスポンジ等の弾性体であるため、時間の経過と共に、図11（ｂ）に示すように、ベルト５の寄り力ｆと張力とによって押し潰されて弾性変形を生じる。リブ５ａの硬度にもよるが通常は３分〜５分程度で変形する。さらに、１時間以上の時間が経つと、両面テープ等で接着したリブ５ａとベルト５の内周面との接着面にズレが生じることもある。
【００７５】
これらの変形やズレは、通常、ベルト５の数周分の回転で解消されるが、長い間の耐久においては、リブ５ａの弾性性能または、リブ５ａとベルト５の内周面との接着部の劣化が進み、変形やズレが残ってしまう場合が生じる。
【００７６】
リブ５ａの変形は、ベルト５の走行性に影響し、色ズレ問題を引き起こす。本実施形態では、駆動ローラ40が通常回転停止直後に１／４周以上逆回転することで、コロ100を該コロ100の軸方向で駆動ローラ40側（図11の右側）に退避移動するものである。
【００７７】
図11（ｃ）は、駆動ローラ40の逆回転により、コロ100が図11（ｃ）の矢印Ｇ方向に退避量となる距離Ｅだけ退避した状態である。本実施形態の退避動作によれば、駆動ローラ40が通常回転の停止直後に逆回転することにより、図11（ａ）の通常回転状態から、図11（ｂ）に示すように、リブ５ａが変形する状態になることはなくなる。これにより、駆動ローラ40の通常回転の停止時にリブ５ａに変形の負荷をかけることはない。
【００７８】
尚、コロ100の退避動作の退避量となる距離Ｅは、コロ100の斜面100ａの該コロ100の軸方向に対する傾斜角度をα、リブ５ａのベルト５の内周面（内面）からの高さをＨとすると、以下の数３式で表わされる値に設定される。
【００７９】
［数３］
Ｅ＝Ｈ／tan α
【００８０】
コロ100の退避動作の退避量となる距離Ｅが大きすぎる場合は、次の通常回転開始時にコロ100が図11（ａ）に示す規制位置に復帰してリブ５ａを規制するまでの時間ロスが生じ、ベルト５の位置規制の遅れ（蛇行現象）を生む可能性がある。
【００８１】
即ち、本実施形態において、退避手段となるカム部材101によるコロ100の退避動作は、ベルト５の通常回転停止後に駆動ローラ40が所定の回転角度となる１／４周以上逆回転する。これにより、該カム部材101の天面101ａ、斜面101ｂ、底面101ｃが連続して形成されたカム面に沿って当接摺動する突起部100ｂを有するコロ100がリブ５ａと接触する図11（ａ）に示す規制位置から図11（ｃ）に示す退避位置に退避する。
【００８２】
テンションローラ41に設けられたコロ102に関しても駆動ローラ40に設けられたコロ100と同様である。即ち、ベルト５の通常回転停止時にコロ102をリブ５ａと接触する規制位置から退避位置に退避させる退避手段として、コロ102とテンションローラ41との間にカム部材101を設ける。そして、該カム部材101の天面101ａ、斜面101ｂ、底面101ｃが連続して形成されたカム面に沿って当接摺動する突起部をコロ102に設けることが出来る。
【００８３】
ただし、駆動ローラ40の表面には摩擦係数μの大きなゴム層が設けられており、テンションローラ41の表面は滑らかなアルミパイプ等で構成されて摩擦係数μが小さい。従って、ベルト５の通常回転停止時には、駆動ローラ40とベルト５とが摩擦力により保持される。これにより、駆動ローラ40に設けられたコロ100の方が、テンションローラ41に設けられたコロ102よりも、リブ５ａにより与えられる力が大きくなる。ゆえに、カム部材101によるコロ100，102のそれぞれの退避動作は、駆動ローラ40に設けられたカム部材101によるコロ100の退避動作による効果が大きい。
【００８４】
本実施形態では、複数の張架部材となる駆動ローラ40、テンションローラ41及びアイドラローラ42により張架されて搬送移動するベルト５を有する。更に、駆動ローラ40の幅方向両端部に設けられたコロ100と、テンションローラ41の幅方向両端部に設けられたコロ102とを有する。
【００８５】
そして、ベルト５は内周面で幅方向両端部に沿って弾性体からなるリブ５ａを帯状に備える。そして、該リブ５ａをコロ100，102の斜面100ａ，102ａにそれぞれ突き当てることによって該ベルト５の寄りを規制する。そして、該ベルト５の通常回転停止時にリブ５ａを規制するコロ100，102を退避させる退避手段となるカム部材101を設けた。
【００８６】
ベルト５が回転停止と起動を繰り返す場合に、駆動ローラ40の通常回転停止後に駆動ローラ40が所定の回転角度となる１／４周以上逆回転する。
【００８７】
これにより、該カム部材101のカム面に沿って当接摺動する突起部100ｂを有するコロ100（102）がリブ５ａと接触する図11（ａ）に示す規制位置から図11（ｃ）に示す退避位置に退避する。カム部材101のカム面は天面101ａ、斜面101ｂ、底面101ｃが連続して形成されている。
【００８８】
これにより、ベルト５のリブ５ａに部分的なダメージを与えることを軽減できる。そして、繰り返しのダメージによるリブ５ａの劣化を防止できる。そして、図11（ａ）に示すようにリブ５ａがコロ100，102の斜面100ａ，102ａに沿って乗り上げることによる画像への影響を改善することができる。
【実施例２】
【００８９】
次に図12〜図15を用いて本発明に係るベルト搬送装置を備えた画像形成装置の第２実施形態の構成について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。
【００９０】
前記第１実施形態では、ベルト５の通常回転停止時にコロ100，102をリブ５ａと接触する規制位置から退避位置に退避させる退避手段として、コロ100，102と駆動ローラ40、テンションローラ41との間にそれぞれカム部材101を設けて構成した。本実施形態では、ベルト５の通常回転停止時にコロ103をリブ５ａと接触する規制位置から退避位置に退避させる退避手段として、コロ103と駆動ローラ40、テンションローラ41との間にそれぞれ加圧部材となるコイル状の加圧バネ105を設けて構成した。
【００９１】
図12は本実施形態に係るベルト５の寄り規制部の構成を示す断面説明図、図13及び図14は本実施形態に係るベルト５の寄り規制部を構成する部品を説明する斜視説明図、図15は加圧バネ105によるコロ103の退避動作を説明する図である。
【００９２】
本実施形態に係る画像形成装置13として、ロータリー（現像器回転）方式の４サイクルフルカラーレーザープリンタを例に説明する。装置全体の構成は前記第１実施形態と同様の箇所に関しては説明を省略する。
【００９３】
図12に、駆動ローラ40の幅方向端部の断面図を示す。駆動ローラ40の幅方向端部には、ベルト５が該ベルト５の回転方向と直交する方向（幅方向）に寄った場合にリブ５ａが当接して該ベルト５の寄りを戻す回転部材となるコロ103が駆動ローラ40の回転軸40ａに回転自在に挿通されている。コロ103は駆動ローラ40の外径と略同径の外径を有し、片面にリブ５ａが接触する接触面となる斜面103ａが該コロ103の軸方向（図12の左右方向）に対して所定の傾斜角度αを有して形成されている。
【００９４】
駆動ローラ40の回転軸40ａ上で該駆動ローラ40とコロ103との間には、ベルト５の通常回転停止時に該コロ103をリブ５ａと接触する規制位置から退避位置へと退避させる退避手段であって加圧部材となるコイル状の加圧バネ105が設けられている。加圧バネ105は、コロ103を駆動ローラ40の回転軸40ａ方向外側に加圧するように設けられている。コロ103は加圧バネ105の弾性力により該コロ103の退避方向（図12の右方向）とは反対方向に加圧されている。
【００９５】
駆動ローラ40の端部内側には、リング部材104が固定して設けられており、コロ103に設けられた爪部103ｂがリング部材104の内壁面104ａに摺動自在に係止されている。
【００９６】
図13は、加圧バネ105が駆動ローラ40に組み付けられている状態を示す斜視図である。加圧バネ105は、その一端105ａが駆動ローラ40に対して回転しないように固定され、他端105ｂがコロ103に対して回転しないように固定されている。
【００９７】
リング部材104の内周面には、コロ103の爪部103ｂの側面に当接して該コロ103の回転角度を規制する回転止めの突起104ｂが互いに１８０度ずれた位置に二箇所設けられている。突起104ｂにより、コロ103の回転は、１／２周回転に規制される。図14にコロ103と加圧バネ105の組み合わせを駆動ローラ40側から見た斜視図を示す。コロ103の駆動ローラ40側には、加圧バネ105が位置しており、加圧バネ105の他端105ｂはコロ103に係止されている。コロ103には、爪部103ｂが二箇所設けられており、該爪部103ｂは、駆動ローラ40のリング部材104に係止されて組み付けられているときに抜け止めと回転角度を規制する役割を兼ねる。
【００９８】
図15により加圧バネ105の動作について説明する。図15（ａ）は、駆動ローラ40が停止しているときの加圧バネ105の状態を示しており、図15（ｂ）は、駆動ローラ40が通常回転をしているときの加圧バネ105の状態を示している。加圧バネ105の一端105ａ及び他端105ｂは、それぞれ、コロ103と駆動ローラ40に固定されている。
【００９９】
図15（ｂ）に示す加圧バネ105は、駆動ローラ40が、図13の矢印Ｄ方向に通常回転している場合である。このときコロ103は、斜面103ａとリブ５ａとの摺動により駆動ローラ40の通常回転方向である矢印Ｄ方向とは逆の図15（ｂ）の矢印Ｇ方向に回転する力を受けている。従って、加圧バネ105の他端105ｂも図15（ｂ）の矢印Ｇ方向に力を受けて、該他端105ｂは、図15（ｂ）の位置に回転されている。
【０１００】
これにより、加圧バネ105の巻きを緩める方向に回転力が作用して該加圧バネ105の弾性力を高める。これにより、加圧バネ105に発生する力Ｊは、図15（ｂ）に示す駆動ローラ40が通常回転をしているときの加圧バネ105に発生する力Ｊの方が、図15（ａ）に示す駆動ローラ40が停止しているときの加圧バネ105に発生する力Ｊよりも増大する。
【０１０１】
本実施形態の退避手段となる加圧バネ105によるコロ103の退避動作は以下の通りである。ベルト５の回転停止時となる駆動ローラ40の回転停止時に図15（ａ）に示すように、加圧バネ105の加圧力が弱められることによりコロ103がリブ５ａと接触する規制位置から退避位置へと退避する。
【０１０２】
すなわち、図15（ａ）に示すように、駆動ローラ40の回転停止時に加圧バネ105によりコロ103を駆動ローラ40の回転軸40ａ方向外側に向けて押す力を弱める。逆に図15（ｂ）に示すように、駆動ローラ40の通常回転時に加圧バネ105によりコロ103を駆動ローラ40の回転軸40ａ方向外側に向けて押す力を強くする。
【０１０３】
これにより、駆動ローラ40の停止時にコロ103が、リブ５ａに与えるダメージを軽減する。さらに、本実施形態の利点は、駆動ローラ40の停止時にコロ103はリブ５ａから完全に離間するわけではなく、コロ103を駆動ローラ40の回転軸40ａ方向外側に向けて押す力を弱めるだけである。このため、コロ103は、リブ５ａに接触する位置に留められ、次の起動時直後にリブ５ａを規制し始め、ベルト５の蛇行現象を直ぐに押え込むことができ、画像色ズレの問題に対して有利な構成となる。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様な効果を得ることが出来る。
【実施例３】
【０１０４】
次に図16を用いて本発明に係るベルト搬送装置を備えた画像形成装置の第３実施形態の構成について説明する。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。
【０１０５】
前記各実施形態では、図１に示すように、１個の感光体ドラム１を有し、該感光体ドラム１に対向して４つの現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋが回転するロータリー方式の現像装置４を有する画像形成装置13に装備されるベルト５に適用した一例について説明した。
【０１０６】
しかし、本発明はこれに限定されるものではない。図16に示すようなイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応する複数の像担持体となる感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを有するタンデム方式の画像形成装置13に装備されるベルト５においても応用することができる。尚、以下の説明では感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを感光体ドラム１で代表させて説明する。他の画像形成ユニットを構成する部品も同様である。
【０１０７】
本実施形態においても、ベルト搬送装置となる中間転写ユニット21は感光体ドラム１に対向して配置される。静電潜像が形成される像担持体となる感光体ドラム１の周囲には、該感光体ドラム１上に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する画像形成手段が設けられる。
【０１０８】
画像形成手段としては、感光体ドラム１の表面を一様に帯電する帯電ローラ２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋを有する。更に、一様に帯電された感光体ドラム１の表面に画像情報に応じたレーザ光を照射する露光装置３を有する。更に、該露光装置３により露光されて形成された静電潜像にトナーを供給してトナー画像を現像する現像器31Ｙ，31Ｍ，31Ｃ，31Ｋを有する。
【０１０９】
更に、該現像器31により感光体ドラム１の表面に形成されたトナー画像をベルト５に一次転写する一次転写ローラ12Ｙ，12Ｍ，12Ｃ，12Ｋを有する。更に、ベルト５にトナー画像を転写した後の感光体ドラム１の表面に残留したトナーを掻き取って回収するクリーニングブレード６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋを有する。他の構成は、前記各実施形態と同様に構成され、同様の効果を得るものである。
【実施例４】
【０１１０】
次に、図17を用いて本発明に係るベルト搬送装置を備えた画像形成装置の第４実施形態について説明する。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。前記各実施形態では、本発明に係るベルト搬送装置を中間転写ユニット21として備えた画像形成装置13の構成の一例を示した。本実施形態では、本発明に係るベルト搬送装置を転写材搬送ユニット51として備えた画像形成装置13の構成の一例を示す。
【０１１１】
前記各実施形態では、ベルト５は中間転写体となるベルト５として説明した。他に本実施形態のように転写材担持体として用いられるベルト５であっても良い。即ち、当業者には周知の通り、静電潜像が形成される像担持体となる感光体ドラム１上に形成したトナー画像を、その感光体ドラム１と対向して周回移動可能なベルト５上に担持されて搬送される転写材53に転写する。その後、トナー画像が転写された転写材53をベルト５から分離して、トナー画像を転写材53上に定着させて記録画像を得る方式の画像形成装置13としても良い。
【０１１２】
図17は、このような方式の画像形成装置13の一例の概略断面構成を示す。図17の例では、画像形成装置13は、複数の画像形成手段として、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画像を形成する各画像形成ユニット54Ｙ，54Ｍ，54Ｃ，54Ｋを有する。各画像形成ユニット54は各感光体ドラム１上（像担持体上）に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する。
【０１１３】
各画像形成ユニット54において感光体ドラム１上にトナー画像を形成するプロセスは、前記各実施形態で説明したものと同様である。このため前記各実施形態の画像形成装置13と同一若しくは相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【０１１４】
本実施形態においても、ベルト搬送装置となる転写材搬送ユニット51は感光体ドラム１に対向して配置される。静電潜像が形成される像担持体となる感光体ドラム１の周囲には、該感光体ドラム１上に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する画像形成手段が設けられる。
【０１１５】
画像形成手段としては、感光体ドラム１の表面を一様に帯電する帯電器55Ｙ，55Ｍ，55Ｃ，55Ｋを有する。更に、一様に帯電された感光体ドラム１の表面に画像情報に応じたレーザ光を照射する図示しない露光装置を有する。更に、該露光装置により露光されて形成された静電潜像にトナーを供給してトナー画像を現像する現像器56Ｙ，56Ｍ，56Ｃ，56Ｋを有する。
【０１１６】
更に、該現像器56により感光体ドラム１の表面に形成されたトナー画像をベルト５上に担持されて搬送される転写材53に転写する転写手段となる転写装置57Ｙ，57Ｍ，57Ｃ，57Ｋを有する。更に、転写材53にトナー画像を転写した後の感光体ドラム１の表面に残留したトナーを掻き取って回収するクリーニングブレード６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋを有する。
【０１１７】
各画像形成ユニット54における感光体ドラム１上へのトナー画像の形成と同期するように、図示しない転写材供給ユニットから転写材53が送り出される。そして、感光体ドラム１に対向して配置されるベルト搬送装置となる転写材搬送ユニット51に設けられるベルト５上に供給される。そして、各感光体ドラム１上に形成された各色のトナー画像が、ベルト５を介して各感光体ドラム１に対向して配置された転写手段となる転写装置57の作用によって、ベルト５により搬送される転写材53上に順次転写される。
【０１１８】
この転写工程が終了すると、転写材53は、ベルト５から分離されて図示しない定着手段となる定着装置に搬送され、ここで、未定着トナー画像の定着処理を受けた後、機外に排出される。
【０１１９】
このように、転写材担持体として用いられるベルト５を備える画像形成装置13にも適用出来る。前記各実施形態で説明した回転可能な無端状のベルト５の回転停止時に、張架部材となる駆動ローラ40、テンションローラ41、アイドラローラ42の少なくとも１つの幅方向端部に前述したベルト５の寄り防止機構が設けられる。
【０１２０】
そして、ベルト５が該ベルト５の回転方向と直交する方向（幅方向）に寄った場合がある。その場合にベルト５の内周面で幅方向端部に設けられた凸部となるリブ５ａが当接して該ベルト５の寄りを戻す。その寄りを戻す回転部材となるコロ100，102をベルト５の内周面で幅方向端部に設けられた凸部となるリブ５ａと接触する規制位置から退避位置へと退避させる。このような前述と同様な退避手段を好適に適用し得る。他の構成は前記各実施形態と同様に構成され、同様の効果を得るものである。
【符号の説明】
【０１２１】
５ …ベルト
５ａ …リブ(凸部)
40 …駆動ローラ(張架部材)
41 …テンションローラ(張架部材)
100 …コロ(規制部材)
101 …カム部材(退避手段）
102 …コロ(規制部材)
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な無端状のベルトと、
前記ベルトを張架する複数の張架部材と、
前記ベルトの内周面で幅方向端部に設けられた凸部と、
前記張架部材の少なくとも１つの幅方向端部に設けられ、前記ベルトが該ベルトの回転方向と直交する方向に寄った場合に前記凸部が当接して前記凸部の位置を規制する規制部材と、
前記ベルトの回転停止時に前記規制部材が前記凸部と接触可能な規制位置から退避させる退避手段と、
を有することを特徴とするベルト搬送装置。
【請求項２】
前記退避手段は、前記規制部材と前記張架部材との間に設けられたカム部材を有し、
前記退避手段による前記規制部材の退避動作は、前記ベルトの回転停止後に前記張架部材が所定の回転角度を逆回転することで前記カム部材のカム面に沿って前記規制部材が前記凸部と接触可能な規制位置から退避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。
【請求項３】
前記凸部が接触する前記規制部材の接触面が該規制部材の軸方向に対して所定の傾斜角度を有して構成され、
該傾斜角度をα、前記凸部の前記ベルトの内面からの高さをＨ、前記規制部材の退避動作の退避量をＥとしたとき、
Ｅ＝Ｈ／tan α
に設定したことを特徴とする請求項２に記載のベルト搬送装置。
【請求項４】
前記退避手段は、前記規制部材と前記張架部材との間に設けられた加圧部材を有し、
前記規制部材は、前記加圧部材により退避方向とは反対方向に加圧され、
前記退避手段による前記規制部材の退避動作は、前記ベルトの回転停止時に前記加圧部材の加圧力が弱められることにより前記規制部材が前記凸部と接触可能な規制位置から退避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。
【請求項５】
静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体上に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体に対向して配置される請求項１〜４のいずれか１項に記載のベルト搬送装置と、
前記ベルト搬送装置に設けられる前記ベルトを挟んで前記像担持体とは反対側に配置され、該像担持体上に形成されたトナー画像を前記ベルトに転写する一次転写手段と、
前記ベルトに転写されたトナー画像を転写材に転写する二次転写手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体上に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体に対向して配置される請求項１〜４のいずれか１項に記載のベルト搬送装置と、
前記ベルト搬送装置に設けられる前記ベルトにより搬送される転写材に、前記像担持体上に形成されたトナー画像を転写する転写手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
回転可能な無端状のベルトと、
前記ベルトを張架する複数の張架部材と、
前記ベルトの内周面で幅方向端部に設けられた凸部と、
前記張架部材の少なくとも１つの幅方向端部に設けられ、前記ベルトが該ベルトの回転方向と直交する方向に寄った場合に前記凸部が当接して前記凸部の位置を規制する規制部材と、
前記ベルトの回転停止時に前記規制部材が前記凸部と接触可能な規制位置から退避させる退避手段と、
を有することを特徴とするベルト搬送装置。
【請求項２】
前記退避手段は、前記規制部材と前記張架部材との間に設けられたカム部材を有し、
前記退避手段による前記規制部材の退避動作は、前記ベルトの回転停止後に前記張架部材が所定の回転角度を逆回転することで前記カム部材のカム面に沿って前記規制部材が前記凸部と接触可能な規制位置から退避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。
【請求項３】
前記凸部が接触する前記規制部材の接触面が該規制部材の軸方向に対して所定の傾斜角度を有して構成され、
該傾斜角度をα、前記凸部の前記ベルトの内面からの高さをＨ、前記規制部材の退避動作の退避量をＥとしたとき、
Ｅ＝Ｈ／tan α
に設定したことを特徴とする請求項２に記載のベルト搬送装置。
【請求項４】
前記退避手段は、前記規制部材と前記張架部材との間に設けられた加圧部材を有し、
前記規制部材は、前記加圧部材により退避方向とは反対方向に加圧され、
前記退避手段による前記規制部材の退避動作は、前記ベルトの回転停止時に前記加圧部材の加圧力が弱められることにより前記規制部材が前記凸部と接触可能な規制位置から退避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。
【請求項５】
静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体上に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体に対向して配置される請求項１〜４のいずれか１項に記載のベルト搬送装置と、
前記ベルト搬送装置に設けられる前記ベルトを挟んで前記像担持体とは反対側に配置され、該像担持体上に形成されたトナー画像を前記ベルトに転写する一次転写手段と、
前記ベルトに転写されたトナー画像を転写材に転写する二次転写手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体上に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体に対向して配置される請求項１〜４のいずれか１項に記載のベルト搬送装置と、
前記ベルト搬送装置に設けられる前記ベルトにより搬送される転写材に、前記像担持体上に形成されたトナー画像を転写する転写手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１３−４１１０９（Ｐ２０１３−４１１０９Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７７８８３（Ｐ２０１１−１７７８８３）
【出願日】平成２３年８月１６日（２０１１．８．１６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１６日（２０１１．８．１６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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