JP5382524B2 - ベルト搬送装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
また、特許文献3には、ステアリングローラにテンションローラの機能も持たせたベルト搬送装置が記載されている。
図1は、ベルト搬送装置の概略構成図である。このベルト搬送装置は、駆動ローラ102とテンションローラ103とステアリングローラ104とでベルト101を張架している。図1において、ベルト101の駆動ローラ102とテンションローラ103との張架面におけるベルト移動方向(図中左右方向)をX軸、ベルト101の駆動ローラ102とテンションローラ103との張架面に対して垂直方向(図中上下方向)をY軸、ベルト幅方向をZ軸としている。
図5は、上記ステアリング動作1のときにおけるテンションローラ103のY軸の方向の傾斜角度とテンションローラ103のテンション方向(X軸方向)の傾斜角度との関係を調べたグラフである。図6は、上記ステアリング動作2のときにおけるステアリングローラ104のY軸の方向の傾斜角度とテンションローラ103のテンション方向(X軸方向)の傾斜角度との関係を調べたグラフである。図7は、上記ステアリング動作3のときにおけるステアリングローラ104のX軸の方向の傾斜角度とテンションローラ103のテンション方向(X軸方向)の傾斜角度との関係を調べたグラフである。図5〜図7のベルト回転方向+とは、ベルト101を図1中時計回り回転させたときのことであり、ベルト回転方向−とは、ベルト101を図1中反時計回り回転させたときのことである。
また、請求項2の発明は、請求項1のベルト搬送装置において、上記テンション制御手段は、上記荷重検知手段が荷重を検知するローラの一端が受けるベルトからの荷重と、他端が受けるベルトからの荷重との差が、所定範囲に入るように、上記テンション手段を制御することを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2のベルト搬送装置において、上記荷重検知手段が荷重を検知するローラを、少なくとも、寄り補正手段により一端が移動せしめられるローラおよび斜行補正手段により一端が移動せしめられるローラのいずれか一方に隣接させたことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至3いずれかのベルト搬送装置において、上記荷重検知手段が荷重を検知するローラとは、別のローラの一端が受けるベルトからの荷重と、他端が受けるベルトからの荷重とを検知する第二荷重検知手段を備え、上記テンション制御手段は、上記第二荷重検知手段の検知結果と、上記荷重検知手段の検知結果とに基づいて、上記テンション手段のテンションローラの一端側を押圧する押圧力と、他端側を押圧する押圧力との差を制御することを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項4のベルト搬送装置において、上記テンション制御手段は、上記荷重検知手段が荷重を検知するローラの一端が受けるベルトからの荷重と、他端が受けるベルトからの荷重との差と、上記第二荷重検知手段が荷重を検知するローラの一端が受けるベルトからの荷重と、他端が受けるベルトからの荷重との差の両方が所定範囲に入るように、上記テンション手段を制御することを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項4または5のベルト搬送装置において、上記第二荷重検知手段が荷重を検知するローラは、テンションローラであることを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項4乃至6いずれかのベルト搬送装置において、上記第二荷重検知手段が荷重を検知するローラを、テンションローラに隣接させたことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項4乃至7いずれかのベルト搬送装置において、上記第二荷重検知手段が荷重を検知するローラを、少なくとも、寄り補正手段により一端が移動せしめられるローラおよび斜行補正手段により一端が移動せしめられるローラのいずれか一方に隣接させたことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項1乃至8いずれかのベルト搬送装置において、上記荷重検知手段が荷重を検知するローラは、駆動ローラ以外のローラであることを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項1乃至9いずれかのベルト搬送装置において、上記荷重検知手段が荷重を検知するローラは、一端を他端に対してベルト幅方向に直交する方向に相対的に移動するローラ以外のローラであることを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、複数のローラによって張架搬送される無端ベルトと、無端ベルトを駆動回転するベルト駆動手段と、上記複数のローラのうちのいずれかのローラを、上記無端ベルトに向けて押圧して上記無端ベルトに張力を付与するテンションローラとして機能させるテンション手段と、上記無端ベルトの寄りを検知する寄り検知手段と、上記無端ベルトの所定の張架領域の斜行を検知する斜行検知手段と、上記寄り検知手段の検知結果に基づいて、上記複数のローラのうちのひとつローラの一端を他端に対してベルト幅方向に直交する方向に相対的に移動させて上記無端ベルトの寄りを補正する寄り補正手段と、上記斜行検知手段の検知結果に基づいて、上記複数のローラのうちのひとつローラの一端を他端に対してベルト幅方向に直交する方向に相対的に移動させて上記無端ベルトの斜行を補正する斜行補正手段とを備えるベルト搬送装置において、上記テンションローラの張力を付与する方向の傾斜を検出する傾斜検出手段と、該傾斜検出手段の検知結果に基づいて、上記テンション手段のテンションローラの一端側を押圧する押圧力と、他端側を押圧する押圧力との差を制御するテンション制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項11のベルト搬送装置において、テンション制御手段は、上記傾斜検出手段の検知結果に基づいて、上記テンションローラが所定値以上傾斜しないよう、上記テンション手段のテンションローラの一端側を押圧する押圧力と、他端側を押圧する押圧力との差を制御することを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、請求項11または12のベルト搬送装置において、上記複数のローラのうちのいずれかひとつに、ローラの一端が受けるベルトからの荷重と、他端が受けるベルトからの荷重とを検知する荷重検知手段を設け、上記テンション制御手段は、上記荷重検知手段と上記傾斜検出手段との検知結果に基づいて、上記テンション手段のテンションローラの一端側を押圧する押圧力と、他端側を押圧する押圧力との差を制御することを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、請求項13のベルト搬送装置において、上記荷重検知手段が荷重を検知するローラは、テンションローラであることを特徴とするものである。
また、請求項15の発明は、請求項14のベルト搬送装置において、ベルト寄りまたはベルト斜行補正時において、ベルト幅方向のテンション差が最も大きい位置にテンションローラを配置したことを特徴とするものである。
また、請求項16の発明は、請求項13のベルト搬送装置において、上記荷重検知手段が荷重を検知するローラを、駆動ローラ以外のローラにしたことを特徴とするものである。
また、請求項17の発明は、請求項13、16のベルト搬送装置において、上記荷重検知手段が荷重を検知するローラを、テンションローラに隣接させたことを特徴とするものである。
また、請求項18の発明は、請求項13乃至17いずれかのベルト搬送装置において、上記荷重検知手段が荷重を検知するローラを、少なくとも、寄り補正手段により一端が移動せしめられるローラおよび斜行補正手段により一端が移動せしめられるローラのいずれか一方に隣接させたことを特徴とするものである。
また、請求項19の発明は、請求項1乃至18いずれかのベルト搬送装置を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項20の発明は、無端ベルトを複数のローラによって張架しながら無端移動せしめるベルト搬送装置と、上記ベルトのおもて面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、上記ベルトのおもて面に形成されたトナー像を記録部材に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、上記ベルト搬送装置として、請求項1乃至10、13乃至18いずれかのベルト搬送装置を用い、上記荷重検知手段が荷重を検知するローラを、記録部材に上記ベルトを介して対向する対向ローラ以外にしたことを特徴とするものである。
以下、本発明が適用される画像形成装置の実施形態1について図面を参照しつつ詳細に説明する。図8は本実施形態に係る画像形成装置の構成例を示す概略構成図である。図8においては、駆動ローラ211、ステアリングローラ215、テンションローラ214、二次転写対向ローラ213及び従動ローラ212により、所定の張力をもって支持された中間転写ベルト200を有するベルト搬送装置たる転写ユニット20を備えている。また、中間転写ベルト200上には、そのベルト走行方向に従って、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色に対応したトナー像形成手段たる画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kが順に配設されている。各々の画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、それぞれ図示せぬ装置本体フレームに回転可能に支持された感光体ドラム10Y,10M,10C,10Kと、各々の感光体ドラム10Y,10M,10C,10Kの表面をレーザビーム等で露光走査する画像書込み部12Y,12M,12C,12Kを有している。また、各々の感光体ドラム10Y,10M,10C,10Kの周囲には、そのドラム回転方向(図の反時計廻り方向)に従って、帯電器11Y,11M,11C,11K、現像器13Y,13M,13C,13K、一次転写ローラ14Y,14M,14C,14Kが順に配設されている。
図に示すように、中間転写ベルト200は、駆動ローラ211、従動ローラ212、ステアリングローラ215、テンションローラ214、二次転写対向ローラ213に張り渡されており、駆動ローラ211がベルト駆動手段たるモータ211aによって回転駆動されることで、図中の矢印A方向に走行される。
また、二次転写対向ローラ213にかかるベルトテンションを荷重センサで検知する場合、画像形成時に二次転写ニップに記録紙Pが進入、排出を繰り返すため、この動作の影響が荷重センサ218の検出の変動要因として作用するため正確な検出が困難であるという問題がある。
また、ステアリングローラ215は、ベルト寄り補正やベルト斜行補正時に傾斜させるため、この動作の影響により荷重センサの検知結果が変動するおそれがある。
よって、荷重センサ218を配置するローラとしては、二次転写対向ローラ213、駆動ローラ211、ステアリングローラ215、テンションローラ以外のローラであることが望ましい。
不図示の制御部は、従動ローラ212の荷重センサ218a,218bの検出値に基づいて算出したテンション差と、テンションローラ214の第二荷重センサ221a,221bの検出値に基づいて算出されたテンション差とが、いずれも所定範囲に入っているか否かを監視する。そして、いずれか一方でも、所定範囲からはずれた場合は、両方が所定範囲に入るように、張力付与アクチュエータ219a,219bを制御する。これにより、従動ローラ212のテンション差が大きくなるのを抑制することができ、かつ、テンションローラ214の位置でのテンション差が大きくなるのも抑制することができる。
次に、上記実施形態1の場合と同様に、本発明のベルト搬送装置を画像形成装置の転写ユニットに適用した他の実施形態(以下、本実施形態を「実施形態2」という。)について説明する。なお、本実施形態2の画像形成装置は、基本的には実施形態1と同様の構成を備えている。そのため、基本的な構成は実施形態1と同じなので説明を省略する。
図に示すように、実施形態2においては、テンションローラ214の両端に、テンションローラの端部の位置を検知する位置センサ220をそれぞれ設けている(図中左端の位置センサは、不図示)。不図示の制御部は、これら位置センサ220の検知結果に基づいて、テンションローラ214の傾きを求める。すなわち、2つの位置センサ220と不図示の制御部とで、傾斜検出手段を構成している。
また、上述した実施形態では、ひとつのステアリングローラ215で、ベルト斜行補正と、ベルト寄り補正とをしているが、ベルト斜行補正用のステアリングローラ215と、ベルト寄り補正用のステアリングローラ215とをそれぞれ設けてもよい。
このように、テンションローラ以外のローラに加わるベルトからの荷重を検知することによって、テンションローラに荷重センサを設けた場合に比べて、荷重センサが、テンションローラの傾動によるベルトのねじれの影響を受けるのを抑制することができる。その結果、テンションローラ214に荷重センサ218を設けた場合に比べて、良好にベルト幅方向のテンション差を抑制することができる。
これにより、従動ローラの位置におけるベルト幅方向のテンション差と、他の位置でのベルト幅方向のテンション差とを所定範囲に収めることができる。その結果、ベルト寄り補正時やベルト斜行補正時のベルト幅方向のテンション差による寄り力の影響をさらに抑えることができ、より一層、ベルト寄り補正・ベルト斜行補正を精度よく行うことができる。さらに、ベルト寄り補正時やベルト斜行補正時にベルトのねじれが発生するのも抑制することができる。
30:紙搬送ユニット
200:中間転写ベルト
201:検出ライン
205a,205b:検出器
211:駆動ローラ
212:従動ローラ
213:二次転写対向ローラ
214:テンションローラ
215:ステアリングローラ
216:寄り補正アクチュエータ
217:斜行補正アクチュエータ
218a,218b:荷重センサ
219a,219b:張力付与アクチュエータ
220:位置センサ
221a,221b:第二荷重センサ
Claims (20)
- 複数のローラによって張架搬送される無端ベルトと、
無端ベルトを駆動回転するベルト駆動手段と、
上記複数のローラのうちのいずれかのローラを、上記無端ベルトに向けて押圧して上記無端ベルトに張力を付与するテンションローラとして機能させるテンション手段と、
上記無端ベルトの寄りを検知する寄り検知手段と、
上記無端ベルトの所定の張架領域の斜行を検知する斜行検知手段と、
上記寄り検知手段の検知結果に基づいて、上記複数のローラのうちのひとつのローラの一端を他端に対してベルト幅方向に直交する方向に相対的に移動させて上記無端ベルトの寄りを補正する寄り補正手段と、
上記斜行検知手段の検知結果に基づいて、上記複数のローラのうちのひとつのローラの一端を他端に対してベルト幅方向に直交する方向に相対的に移動させて上記無端ベルトの斜行を補正する斜行補正手段とを備えるベルト搬送装置において、
上記複数のローラのうち、テンションローラ以外のローラの一端が受けるベルトからの荷重と、他端が受けるベルトからの荷重とを検知する荷重検知手段と、
荷重検知手段の検知結果に基づいて、上記テンション手段のテンションローラの一端側を押圧する押圧力と、他端側を押圧する押圧力との差を制御するテンション制御手段とを備えたことを特徴とするベルト搬送装置。 - 請求項1のベルト搬送装置において、
上記テンション制御手段は、上記荷重検知手段が荷重を検知するローラの一端が受けるベルトからの荷重と、他端が受けるベルトからの荷重との差が、所定範囲に入るように、上記テンション手段を制御することを特徴とするベルト搬送装置。 - 請求項1または2のベルト搬送装置において、
上記荷重検知手段が荷重を検知するローラを、少なくとも、寄り補正手段により一端が移動せしめられるローラおよび斜行補正手段により一端が移動せしめられるローラのいずれか一方に隣接させたことを特徴とするベルト搬送装置。 - 請求項1乃至3いずれかのベルト搬送装置において、
上記荷重検知手段が荷重を検知するローラとは、別のローラの一端が受けるベルトからの荷重と、他端が受けるベルトからの荷重とを検知する第二荷重検知手段を備え、
上記テンション制御手段は、上記第二荷重検知手段の検知結果と、上記荷重検知手段の検知結果とに基づいて、上記テンション手段のテンションローラの一端側を押圧する押圧力と、他端側を押圧する押圧力との差を制御することを特徴とするベルト搬送装置。 - 請求項4のベルト搬送装置において、
上記テンション制御手段は、上記荷重検知手段が荷重を検知するローラの一端が受けるベルトからの荷重と、他端が受けるベルトからの荷重との差と、上記第二荷重検知手段が荷重を検知するローラの一端が受けるベルトからの荷重と、他端が受けるベルトからの荷重との差の両方が所定範囲に入るように、上記テンション手段を制御することを特徴とするベルト搬送装置。 - 請求項4または5のベルト搬送装置において、
上記第二荷重検知手段が荷重を検知するローラは、テンションローラであることを特徴とするベルト搬送装置。 - 請求項4乃至5いずれかのベルト搬送装置において、
上記第二荷重検知手段が荷重を検知するローラを、テンションローラに隣接させたことを特徴とするベルト搬送装置。 - 請求項4乃至7いずれかのベルト搬送装置において、
上記第二荷重検知手段が荷重を検知するローラを、少なくとも、寄り補正手段により一端が移動せしめられるローラおよび斜行補正手段により一端が移動せしめられるローラのいずれか一方に隣接させたことを特徴とするベルト搬送装置。 - 請求項1乃至8いずれかのベルト搬送装置において、
上記荷重検知手段が荷重を検知するローラは、駆動ローラ以外のローラであることを特徴とするベルト搬送装置。 - 請求項1乃至9いずれかのベルト搬送装置において、
上記荷重検知手段が荷重を検知するローラは、一端を他端に対してベルト幅方向に直交する方向に相対的に移動するローラ以外のローラであることを特徴とするベルト搬送装置。 - 複数のローラによって張架搬送される無端ベルトと、
無端ベルトを駆動回転するベルト駆動手段と、
上記複数のローラのうちのいずれかのローラを、上記無端ベルトに向けて押圧して上記無端ベルトに張力を付与するテンションローラとして機能させるテンション手段と、
上記無端ベルトの寄りを検知する寄り検知手段と、
上記無端ベルトの所定の張架領域の斜行を検知する斜行検知手段と、
上記寄り検知手段の検知結果に基づいて、上記複数のローラのうちのひとつローラの一端を他端に対してベルト幅方向に直交する方向に相対的に移動させて上記無端ベルトの寄りを補正する寄り補正手段と、
上記斜行検知手段の検知結果に基づいて、上記複数のローラのうちのひとつローラの一端を他端に対してベルト幅方向に直交する方向に相対的に移動させて上記無端ベルトの斜行を補正する斜行補正手段とを備えるベルト搬送装置において、
上記テンションローラの張力を付与する方向の傾斜を検出する傾斜検出手段と、
該傾斜検出手段の検知結果に基づいて、上記テンション手段のテンションローラの一端側を押圧する押圧力と、他端側を押圧する押圧力との差を制御するテンション制御手段とを備えたことを特徴とするベルト搬送装置。 - 請求項11のベルト搬送装置において、
テンション制御手段は、上記傾斜検出手段の検知結果に基づいて、上記テンションローラが所定値以上傾斜しないよう、上記テンション手段のテンションローラの一端側を押圧する押圧力と、他端側を押圧する押圧力との差を制御することを特徴とするベルト搬送装置。 - 請求項11または12のベルト搬送装置において、
上記複数のローラのうちのいずれかひとつに、ローラの一端が受けるベルトからの荷重と、他端が受けるベルトからの荷重とを検知する荷重検知手段を設け、
上記テンション制御手段は、上記荷重検知手段と上記傾斜検出手段との検知結果に基づいて、上記テンション手段のテンションローラの一端側を押圧する押圧力と、他端側を押圧する押圧力との差を制御することを特徴とするベルト搬送装置。 - 請求項13のベルト搬送装置において、
上記荷重検知手段が荷重を検知するローラは、テンションローラであることを特徴とするベルト搬送装置。 - 請求項14のベルト搬送装置において、
ベルト寄りまたはベルト斜行補正時において、ベルト幅方向のテンション差が最も大きい位置にテンションローラを配置したことを特徴とするベルト搬送装置。 - 請求項13のベルト搬送装置において、
上記荷重検知手段が荷重を検知するローラを、駆動ローラ以外のローラにしたことを特徴とするベルト搬送装置。 - 請求項13、16のベルト搬送装置において、
上記荷重検知手段が荷重を検知するローラを、テンションローラに隣接させたことを特徴とするベルト搬送装置。 - 請求項13乃至17いずれかのベルト搬送装置において、
上記荷重検知手段が荷重を検知するローラを、少なくとも、寄り補正手段により一端が移動せしめられるローラおよび斜行補正手段により一端が移動せしめられるローラのいずれか一方に隣接させたことを特徴とするベルト搬送装置。 - 請求項1乃至18いずれかのベルト搬送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
- 無端ベルトを複数のローラによって張架しながら無端移動せしめるベルト搬送装置と、
上記ベルトのおもて面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
上記ベルトのおもて面に形成されたトナー像を記録部材に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
上記ベルト搬送装置として、請求項1乃至10、13乃至18いずれかのベルト搬送装置を用い、
上記荷重検知手段が荷重を検知するローラを、記録部材に上記ベルトを介して対向する対向ローラ以外にしたことを特徴とする画像形成装置。
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