JP6061190B2 - ベルトの片寄り補正機構、ベルト装置、転写ベルト装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ベルトの片寄り補正機構と、当該補正機構を使用したベルト装置、転写ベルト装置、及び、電子写真方式の複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、或いは、これらの複合機等の画像形成装置に関するものである。

この種の画像形成装置では、像担持体である感光体を帯電手段で帯電し、帯電した感光体に原稿像あるいは画像情報に応じて変調された光ビームを照射して静電潜像を形成する。この静電潜像を現像手段のトナーで現像して顕像化し、この顕像を直接または中間転写体を介して転写用紙等の転写材に転写し、転写材に転写された画像を定着手段で定着して画像を得る。また、カラー画像を形成する場合には、上記の帯電、潜像形成、現像、転写の工程を複数色について行い、複数色を重ね合わせてカラー画像を形成する。

例えば、カラー画像形成装置の一例としては、一つの感光体と複数の現像手段及び中間転写体を用い、帯電、潜像形成、現像のプロセスを経て感光体上に各色毎の画像（例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像）を形成する。そして中間転写体に転写する工程を色数分行い、中間転写体上で４色を重ね合わせたカラー画像を形成し、このカラー画像を中間転写体から転写材に一括して転写し、定着手段で定着してカラー画像を得るカラー画像形成装置が知られている。

また、カラー画像形成装置の別の例としては、例えば感光体、帯電手段、現像手段、転写手段等を備えた複数の画像形成部を中間転写体に沿って並設したものがある。そして各画像形成部でイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像形成をそれぞれ行い、各画像形成部で形成したイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を中間転写体上に順次重ね合わせて転写する。その後、中間転写体上で４色を重ね合わせたカラー画像を形成し、このカラー画像を中間転写体から転写材に一括して転写し、定着手段で定着してカラー画像を得る。このような所謂タンデム型のカラー画像形成装置が従来知られている。

タンデム型のカラー画像形成装置には、中間転写体を用いずに、複数の画像形成部を転写材搬送手段に沿って並設したものもある。すなわち、各画像形成部で形成したイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を転写材搬送手段で搬送される転写材に順次重ね合わせて転写し、転写材上で４色を重ね合わせたカラー画像を形成し、このカラー画像を定着手段で定着してカラー画像を得る。

以上のような種々の画像形成装置において、無端ベルト走行装置は様々な部分に利用されている。例えば像担持体であるベルト状の感光体（感光体ベルト）、ベルト状の中間転写体（中間転写ベルト）、転写材を搬送する転写材搬送ベルト、ベルト状の定着部材（定着ベルト）等の走行装置として適用したものが知られている。

一般に、無端ベルトを複数のローラで支持し、いずれかのローラを駆動ローラとして無端ベルトを走行させる無端ベルト走行装置では、所謂ベルトの蛇行や片寄り（斜行）が発生する現象が知られている。すなわち、ローラの真円度、真直度、平行度、ベルトの周長差、ベルトの幅方向張力差、ローラやベルトの表面の摩擦力の左右差等の不均一性の問題から、走行中の無端ベルトが幅方向（ベルト走行方向と直交する方向）に移動する現象である。

ベルトの蛇行や片寄りが激しいと、無端ベルトがローラ（駆動ローラ、従動ローラ）より脱落し、ベルトの破損が生じてしまう。また、無端ベルトの脱落や破損に至らなくても、ベルトの蛇行は形成される画像品質を大きく低下させるおそれがある。

特にカラー画像形成装置のように、感光体上に形成した各色の画像を中間転写ベルト（あるいは転写材）に色数分重ね合わせて転写して、一つのカラー画像を形成する場合には、ベルト（感光体ベルト、中間転写ベルトあるいは転写材搬送ベルト）の蛇行によって転写位置にずれが生じ、色ずれや画像ムラが目立ちやすい。このように、ベルトの蛇行や片寄りは、カラー画像形成装置の中間転写ベルトの場合、著しく画像品質を低下させる原因となる。

また、定着ベルトにおいても、ベルト走行時に蛇行や片寄りが発生すると、当該定着ベルトの破損や、ジャム、紙詰まりが発生するという問題があり、また、定着ベルトの蛇行による画像ずれ（画像汚れ）が生じることにもなる。

そのため、無端ベルトの蛇行や片寄りを防止するための種々の提案がなされている。例えば、左右方向で張力の強い方向に転写ベルトが片寄る特性を利用して、センサにより片寄り方向と量を検出し、フィードバック制御でモータ等の動力を用いて転写ベルトの張力の左右差を調整する技術が知られている。

例えば、特許文献１（特許４５９０２１５号公報）には、ベルトの片寄りを補正する目的で、転写ベルトの走行方向と直交する方向の両側縁部にラインセンサーが配設された装置が開示されている。この装置では、ラインセンサーにより左側寄りの蛇行の発生が検出された場合、制御部によりテンションローラの右側のベルト張力調整手段を作動させ、テンションローラの右側のベルト張力を高くする。ローラの右側のベルト張力が高くなると、転写ベルトは右側へ移動し、左側への蛇行が補正される。右側への蛇行が発生した場合も、同様な方法で蛇行を補正することが出来る。

また、駆動ローラを基準に転写ベルト走行方向手前から見て従動ローラが右に傾いたときは転写ベルトが左に片寄り、左に傾いたときは右に片寄る特性を利用して、ローラの平行度を調整する技術も知られている。

例えば、特許文献２（特許３９１９５８９号公報）には、ベルトの片寄りを補正する目的で、複数の支持部材の中の少なくとも１つの支持部材に巻き付いた無端ベルト部分の無端移動方向と、該無端ベルト部分の正規の無端移動方向との傾斜を検出するための傾斜検出手段が開示されている。そして上記傾斜検出手段による検出結果に基づいて、上記無端ベルト部分の無端移動方向を正規の無端移動方向に補正することで蛇行を補正する。

しかし、従来の無端ベルトの蛇行・片寄りを補正する装置は、センサや制御部の他、ベルト張力の調整のためにモータや駆動系の動力が必要なため、コストが高いという課題がある。

本発明は、センサ、制御部及びモータ等の駆動系を使用することなく、少ない部材でも安定したベルト走行を実現可能なベルト装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため本発明は、 複数のローラの間に掛け渡された無端状ベルトの幅方向の片寄りを補正するために、少なくとも1つのローラに装着される片寄り補正機構であって、当該片寄り補正機構は、
ローラの軸の両端を支持し、当該ローラの軸方向の移動を許容しつつ、前記ベルトの張力を増減する方向に個別に移動可能な一対の軸支部材と、前記一対の軸支部材を、前記ベルトの張力を増大させる方向へ付勢する付勢機構と、ローラの両端に形成され、片寄り移動したベルトの縁部が当接する一対のフランジ部と、前記ベルトの片寄り移動で生じたローラの軸方向の移動により、当該移動方向にある一方の軸支部材に対する前記付勢機構の付勢力よりも、当該移動方向と反対側にある他方の軸支部材に対する前記付勢機構の付勢力を相対的に増大させる付勢力調整手段と、を有することを特徴とする片寄り補正機構である。

本発明のベルトの片寄り補正機構と当該補正機構を使用したベルト装置及び転写ベルト装置によれば、センサや制御部、モータ等の駆動系を使用せずに、少ない部材でも安定したベルト走行を実現することが出来る。また、当該補正機構を使用した画像形成装置では、ベルト走行が安定しているので良好な画像が得られる。

本発明のベルトの片寄り補正機構を使用した画像形成装置の実施形態を示す概略断面図である。 本発明のベルトの片寄り補正機構の第1実施形態を有する中間転写ベルトの従動側ローラの平面図である。 本発明のベルトの片寄り補正機構の第1実施形態を有する中間転写ベルトの従動側ローラの一端部斜視図である。 図２の中間転写ベルトが右動した時の従動側ローラの平面図である。 図２の中間転写ベルトの左動した時の従動側ローラの平面図である。 本発明のベルトの片寄り補正機構の第２実施形態を有する中間転写ベルトの従動側ローラの平面図である。 図５の中間転写ベルトが右動した時の従動側ローラの平面図である。 図５の中間転写ベルトが左動した時の従動側ローラの平面図である。 本発明のベルトの片寄り補正機構の第１変形実施形態を有する中間転写ベルトの従動側ローラの平面図である。 本発明のベルトの片寄り補正機構の第２変形実施形態を有する中間転写ベルトの従動側ローラの平面図である。 本発明のベルトの片寄り補正機構の第３変形実施形態を有する中間転写ベルトの従動側ローラの平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は図９の片寄り補正機構の作動を示す図である。

以下、添付の図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。

（画像形成装置）
まず、図１を参照して、本発明のベルトの片寄り補正機構を使用する画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。
図１に示す画像形成装置は、カラーレーザープリンタであり、その装置本体１００には、画像形成ユニットとしての４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋが着脱可能に装着されている。各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。なお、本実施形態では、現像剤としてトナーから成る一成分現像剤を用いている。

具体的には、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電ローラ３等を備えた帯電装置と、感光体２の表面にトナーを供給する現像装置４と、感光体２の表面をクリーニングするためのクリーニングブレード５等を備えたクリーニング装置などで構成されている。なお、図１では、イエローのプロセスユニット１Ｙが備える感光体２、帯電ローラ３、現像装置４、クリーニングブレード５のみに符号を付しており、その他のプロセスユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋにおいては符号を省略している。

図１において、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの上方には、感光体２の表面を露光する露光手段としての露光装置６が配設されている。露光装置６は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を有し、画像データに基づいて各感光体２の表面へレーザー光を照射するようになっている。

また、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの下方には、転写装置７が配設されている。転写装置７は、転写体としての無端状のベルトから構成される中間転写ベルト８を有する。中間転写ベルト８は、支持部材としての駆動ローラ９と従動ローラ１０の間に掛け渡されており、駆動ローラ９が図の反時計回りに回転することによって、中間転写ベルト８が図の矢印に示す方向に周回走行（回転）するように構成されている。なお、従動ローラ１０の軸は駆動ローラの軸から離間する方向に付勢力が与えられており、この付勢力によって中間転写ベルト８に所定の張力がかかっている。このため、従動ローラ１０はテンションローラとも呼称される。駆動ローラ９と従動ローラ１０の間には、通常、１又は２以上のローラが回転自在に配設され、中間転写ベルト８を３本以上のローラで支持する。

４つの感光体２に対向した位置に、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ１１が配設されている。各一次転写ローラ１１はそれぞれの位置で中間転写ベルト８の内周面を押圧しており、中間転写ベルト８の押圧された部分と各感光体２とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。各一次転写ローラ１１は、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が一次転写ローラ１１に印加されるようになっている。

また、駆動ローラ９に対向した位置に、二次転写手段としての二次転写ローラ１２が配設されている。この二次転写ローラ１２は中間転写ベルト８の外周面を押圧しており、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト８とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ１２は、一次転写ローラ１１と同様に、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が二次転写ローラ１２に印加されるようになっている。

また、中間転写ベルト８の図の右端側の外周面には、中間転写ベルト８の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置１３が配設されている。このベルトクリーニング装置１３から伸びた図示しない廃トナー移送ホースは、転写装置７の下方に配設された廃トナー収容器１４の入り口部に接続されている。

装置本体１００の下部には、紙やＯＨＰシート等の記録媒体Ｐを収容した給紙カセット１５が配設されている。給紙カセット１５には、収容されている記録媒体Ｐを送り出す給紙ローラ１６が設けてある。一方、装置本体１００の上部には、記録媒体を外部へ排出するための一対の排紙ローラ１７と、排出された記録媒体をストックするための排紙トレイ１８とが配設されている。

装置本体１００内には、記録媒体Ｐを給紙カセット１５から二次転写ニップを通って排紙トレイ１８へ搬送するための搬送路Ｒが配設されている。搬送路Ｒにおいて、二次転写ローラ１２の位置よりも記録媒体搬送方向上流側には一対のタイミングローラ１９が配設されている。また、二次転写ローラ１２の位置よりも記録媒体搬送方向下流側には、定着装置２０が配設されている。

上記画像形成装置は以下のように動作する。
作像動作が開始されると、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの感光体２が図１の時計回りに回転駆動され、帯電ローラ３によって各感光体２の表面が所定の極性に一様に帯電される。図示しない読取装置によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、露光装置６から各感光体２の帯電面にレーザー光が照射されて、各感光体２の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体２に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体２上に形成された静電潜像に、各現像装置４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。

中間転写ベルト８を張架する駆動ローラ９が回転駆動し、中間転写ベルト８を図の矢印の方向に周回走行させる。また、各一次転写ローラ１１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加されることによって、各一次転写ローラ１１と各感光体２との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。そして、各感光体２上の各色のトナー画像が、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト８上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト８はその表面にフルカラーのトナー画像を担持する。また、中間転写ベルト８に転写しきれなかった各感光体２上のトナーは、クリーニングブレード５によって除去される。

また、作像動作が開始されると、給紙ローラ１６が回転して、給紙カセット１５から記録媒体Ｐが搬出される。搬出された記録媒体Ｐは、タイミングローラ１９によってタイミングを計られて、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト８との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ１２には、中間転写ベルト８上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト８上のトナー画像が記録媒体Ｐ上に一括して転写される。その後、記録媒体Ｐは定着装置２０に送り込まれトナー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。そして、記録媒体Ｐは一対の排紙ローラ１７によって排紙トレイ１８に排出される。

以上の説明は、記録媒体にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニットを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。

また、上述の実施形態では、現像剤としてトナーから成る一成分現像剤を用いているが、本発明はこれに限らず、トナーとキャリアから成る二成分現像剤を用いる画像形成装置にも適用可能である。また、本発明の構成を適用する画像形成装置は、図１に示すようなタンデム式のカラーレーザープリンタに限らず、その他のプリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等であってもよい。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

（中間転写ベルトの片寄り補正機構）
中間転写ベルト８は、前述のように、支持部材としての駆動ローラ９と従動ローラ１０との間に掛け渡されているが、各ローラ９、１０は真円度、真直度、平行度等において精度上の誤差があるので、走行中のベルト８には必ず片寄りが発生する。このため、中間転写ベルト装置は、中間転写ベルト８の片寄りを補正する片寄り補正機構を備えている。なお、本発明の片寄り補正機構は、駆動ローラ９と従動ローラ１０の間に、さらに１又は複数のローラが回転自在に配設され、中間転写ベルト８が３本以上のローラで支持されるベルト装置にも適用可能である。

（第１実施形態に係るベルトの片寄り補正機構）
図２は、第１実施形態に係るベルトの片寄り補正機構３０を示し、中間転写ベルト８の従動ローラ１０側の端部を上から見た平面図であり、図３は同端部を斜め上方から見た斜視図である。図２の補正機構３０は左右対称構造となっている。従動ローラ１０は中間転写ベルト８に所定の張力を付与する機能があり、前述したようにテンションローラとも呼称される。

中間転写ベルト８に所定の張力を付与するため、従動ローラ１０を支持する軸１０ａの左右両端は、左右一対の軸支部材３１によって支持されている。この軸支部材３１は、中間転写ベルト８の張力を強める方向と緩める方向（張力を増減する方向）に個別に移動可能とされている。軸支部材３１の形状は、図示例では反対側の駆動ローラ９側に延びた板状体として示すが、当該形状は例示であり、軸支部材３１は板状体に限定する必要はない。

従動ローラ１０の軸１０ａに、従動ローラ１０の本体１０ｂが回転可能かつ軸方向に移動可能に取り付けられている場合は、当該軸１０ａを軸支部材３１に単に固定支持するだけでよい。当該軸１０ａが、従動ローラ１０と一体の回転軸である場合は、軸１０ａを軸支部材３１に回転可能かつ軸方向に移動可能に支持する。

従動ローラ１０の側方、すなわち従動ローラ１０の駆動ローラ９側に、付勢力調整手段としてのローラ受部材３２が配設されている。このローラ受部材３２は、従動ローラ１０の両端部を挟むように左右一対で配置された突き当て部３２ａと、中間転写ベルト８の内側で従動ローラ１０の軸方向に延びて一対の突き当て部３２ａを連結する腕部３２ｂと、腕部３２ｂの中央部分に形成されたバネベース３２ｃを有する。突き当て部３２ａには、図３に示すように、従動ローラ１０の軸１０ａを余裕を持って挿通することが出来る穴３２ｅが形成され、軸１０ａが突き当て部３２ａと干渉することなく、Ｂの矢印方向とその反対方向に移動出来るようになっている。

中間転写ベルト８の内側であって、従動ローラ１０の端部に近い位置に、後述の引張バネ３５ａ、３５ｂと共に付勢機構を構成する、左右一対のレバー部材３３が配設されている。このレバー部材３３は一種のてこ部材であり、力点を有する入力側アーム３３ｃと、作用点を有する出力側アーム３３ｄが、Ｌ字形に結合され、角部に配設された支点ピン３４を中心として回動可能とされたものである。レバー部材３３はてこ作用が得られる任意の形状とすることができ、例えばＬ字形の曲げ角度を鈍角又は鋭角にすることが出来る。

レバー部材３３のアームの有効長さの比で決まるレバー比（Ｌ１／Ｌ２）は、従動ローラ１０の軸１０ａを付勢するために要する力の大きさと、後述の引張バネ３５ａ、３５ｂの付勢力の大きさを考慮して決めることが出来る。すなわち、腕長さの比（Ｌ１／Ｌ２）を変更することにより、従動ローラ１０の軸１０ａを付勢する力を調整することが出来る。

支点ピン３４の位置は、図２のように中間転写ベルト８と重なる位置であってもよいし、中間転写ベルト８の外側に配置することも可能である。レバー部材３３を中間転写ベルト８の外側にあまり張り出さないようにするには、支点ピン３４を図示するように中間転写ベルト８と重なる位置に配置するとよい。この場合、支点ピン３４を支持するために、中間転写ベルト８の外側から図示しない支持部材を支点ピン３４の端部まで延長して設ける。

レバー部材３３の第１端部に設けた止着ピン３３ａと、バネベース３２ｃの上に左右一対で配設された止着ピン３２ｄとの間に、引張バネ３５ａ、３５ｂが左右一対で掛け渡されている。止着ピン３３ａがレバー部材３３の力点となり、前記有効長さＬ２は、止着ピン３３ａと支点ピン３４の間の垂直距離である。この引張バネ３５ａ、３５ｂは、左右のレバー部材３３と共に、従動ローラ１０の軸１０ａの両端部を反対側の駆動ローラ９の軸の端部から離間する方向に付勢する付勢手段として機能する。ローラ受部材３２と引張バネ３５ａ、３５ｂを、中間転写ベルト８の内側スペースを利用して従動ローラ１０の軸方向と平行に配設することで、中間転写ベルト装置の小型化を可能にしている。

引張バネ３５ａ、３５ｂは、省スペース化のために従動ローラ１０の軸方向と平行に配設するのがよいが、多少傾いていても問題はない。この引張バネ３５ａ、３５ｂによって、レバー部材３３は支点ピン３４の回りで回動付勢されている。すなわち、図２の左側のレバー部材３３は引張バネ３５によって反時計方向（矢印Ｃ１方向）に回動付勢され、右側のレバー部材３３は引張バネ３５ｂによって時計方向（矢印Ｃ２方向）に回動付勢されている。この回動付勢により、中間転写ベルト８に所定の張力が発生するようになっている。

レバー部材３３の第２端部には、軸支部材の端部に当接した押圧部３３ｂが形成されている。この押圧部３３ｂがレバー部材３３の作用点となり、前記有効長さＬ１は、押圧部３３ｂと支点ピン３４の間の水平距離である。押圧部３３ｂは先端が鋭角に形成されており、軸支部材３１の端部に矢印方向の付勢力Ｂを付与するように構成されている。押圧部３３ｂの形は任意の凸形状でよく、図示の鋭角形は単なる例示に過ぎない。

押圧部３３ｂで押圧力を受ける軸支部材３１の端部は、反対側の駆動ローラ９の軸の端部に向けて、図２で支点ピン３４とほぼ横並びの位置まで延在させた形にしている。軸支部材３１をこのような形にすることで、レバー部材３３からの付勢力を効率的に受けることが出来る。

従動ローラ１０は、円筒状の本体１０ｂと、当該本体１０ｂの両端部に圧入された左右一対の寄り止めフランジ部１０ｃを有する。寄り止めフランジ部１０ｃの径は、本体１０ｂの径よりもやや大きく形成され、中間転写ベルト８が片寄り移動すると、当該ベルト８の縁部が寄り止めフランジ部１０ｃの側面に当接するようになっている。寄り止めフランジ部１０ｃの側面は、中間転写ベルト８の摩耗を防止するために滑らかに加工されている。

左右一対の寄り止めフランジ部１０ｃの外側に、従動ローラ１０の小径端部１０ｄが短く突出している。この小径端部１０ｄの外側にローラ受部材３２の左右一対の突き当て部３２ａが位置し、小径端部１０ｄと突き当て部３２ａの間に、中間転写ベルト８の片寄りがない中立状態で、微小な隙間が形成されている。

前記隙間の大きさは、中間転写ベルト８上に形成される画像精度に影響しないように、出来るだけ小さくする。中間転写ベルト８が片寄り移動すると、当該ベルト８の縁部で寄り止めフランジ部１０ｃが押されることで従動ローラ１０が軸方向に移動し、これにより従動ローラ１０の小径端部１０ｄがローラ受部材３２の突き当て部３２ａの内側面を押圧する。

以上のように構成された中間転写ベルト装置では、中間転写ベルト８が片寄りしていない中立状態で、図２のように引張バネ３５ａ、３５ｂの引張力Ｔが左右で互いに釣り合っている。このため、引張力Ｔによって左右のレバー部材３３が等しい力で回動付勢され、左右の軸支部材３１が左右のレバー部材３３の押圧部３３ｂによって等しい力で矢印方向に押圧される。

このため、中間転写ベルト８には左右で等しい張力が付与され、中間転写ベルト８が片寄りなく走行する。この状態では、中間転写ベルト８の縁部と、左右の寄り止めフランジ部１０ｃとの間に、わずかな隙間が形成されている。当該隙間は中間転写ベルト８の縁部と寄り止めフランジ部１０ｃとの摩擦を回避するためのものであり、必ず形成する必要性はない。

次に、中間転写ベルト８に片寄りが発生した場合の補正作用を、図４Ａと図４Ｂによって説明する。まず、中間転写ベルト８に図４Ａのように右方向すなわち矢印Ａ１方向の片寄りが発生した場合を考える。この場合、ベルト８の右側の縁部が右側の寄り止めフランジ部１０ｃの側面に当接する。このため、従動ローラ１０はベルト８に押されるようにして矢印Ａ１方向に移動する。

従動ローラ１０が矢印Ａ１方向に移動すると、右側の小径端部１０ｄがローラ受部材３２の突き当て部３２ａに当接し、ローラ受部材３２を矢印Ａ１方向に移動させる。このローラ受部材３２の移動により、右側の引張バネ３５ｂの引張力Ｔが弱められてＴ２となり（Ｔ２＜Ｔ）、右側のレバー部材３３の矢印Ｃ２方向の回動付勢力が弱められる。このため、右側の軸支部材３１の矢印方向の付勢力Ｂが弱まり、中間転写ベルト８の右側の張力が弱まる。

一方、前述したローラ受部材の矢印Ａ１方向の移動により、左側の引張バネ３５ａの引張力Ｔが強められてＴ１になり（Ｔ＜Ｔ１）、左側のレバー部材３３の矢印Ｃ１方向の回動付勢力が強められる。このため、左側の軸支部材３１の矢印方向の付勢力Ｂが強まり、中間転写ベルト８の左側の張力が強まる。

このように、中間転写ベルト８の張力は右側が弱く左側が強い張力関係になり、この左右の張力の大小関係により中間転写ベルト８は張力の強い左方向（Ａ１と反対方向）に移動し、中間転写ベルト８の右方向の片寄りが補正される。

次に、中間転写ベルト８に図４Ｂのように左方向すなわち矢印Ａ２方向の片寄りが発生した場合、ベルト８の左側の縁部が左側の寄り止めフランジ部１０ｃの側面に当接する。このため、従動ローラ１０はベルト８に押されるようにして矢印Ａ２方向に移動する。

従動ローラ１０が矢印Ａ２方向に移動すると、左側の小径端部１０ｄがローラ受部材３２の突き当て部３２ａに当接し、ローラ受部材３２を矢印Ａ２方向に移動させる。このローラ受部材３２の移動により、左側の引張バネ３５ａの引張力Ｔが弱められてＴ３となり（Ｔ３＜Ｔ）、左側のレバー部材３３の矢印Ｃ１方向の回動付勢力が弱められる。このため、左側の軸支部材３１の矢印方向の付勢力Ｂが弱まり、中間転写ベルト８の左側の張力が弱まる。

一方、前述したローラ受部材の矢印Ａ２方向の移動により、右側の引張バネ３５ｂの引張力Ｔが強められてＴ４になり（Ｔ＜Ｔ４）、右側のレバー部材３３の矢印Ｃ２方向の回動付勢力が強められる。このため、右側の軸支部材３１の矢印方向の付勢力Ｂが強まり、中間転写ベルト８の右側の張力が強まる。

このように、中間転写ベルト８の張力は左側が弱く右側が強い張力関係になり、この左右の張力の大小関係により中間転写ベルト８は張力の強い右方向（Ａ２と反対方向）に移動し、中間転写ベルト８の左方向の片寄りが補正される。

以上のように、中間転写ベルト８の片寄り補正は、ベルト８がその張力の高い方に移動する特性を利用しているが、中間転写ベルト８の走行を安定させるためには、そのベルト張力の左右差を小さくすることが重要である。この点、この実施形態では左右の引張バネ３５ａ、３５ｂを共通のバネベース３２ｃに止着して、片寄り補正の応答性を高めている。すなわち、ベルト８の片寄り移動で左右の引張バネ３５ａ、３５ｂの引張力が片側で増大し反対側で減少することで、片寄り補正のためのベルト張力の大小関係が速やかに発生する構成にしている。このため、安定したベルト走行を実現することが出来る。

また、本発明の実施形態では、引張バネ３５ａの両端の止着ピン３２ｄ、３３ａを結ぶ直線と、引張バネ３５ｂの両端の止着ピン３２ｄ、３３ａを結ぶ直線を、それぞれ、従動ローラ１０の軸線と平行にすることが出来る。これにより、従動ローラ１０の幅（軸長）を有効に活用して、バネ定数が小さく全長が長い引張バネを配設することが可能になる。止着ピン３２ｄ、３３ａを結ぶ左右の直線は、一直線に揃えるのが望ましいが、必ずしも一直線に厳密な正確性で揃える必要性はなく、付勢力に実質的に影響のない範囲で段違い配置となってもよい。なお、付勢手段としては引張バネではなく圧縮バネを用いることも可能であるが、引張バネは圧縮バネに比べて線径を小さくしてバネ定数も小さくすることが出来る。従って、引張バネ３５ａ、３５ｂを使用することで、ベルト張力の左右差を小さくすることができ、より安定したベルト走行を実現することが出来る。

また、従動ローラ１０を付勢するための付勢手段に使用する引張バネの力には、約１５％の公差を持たせるのが一般的である。しかし、本発明の実施形態ではバネベース３２ｃが可動であるため、引張バネ３５ａ、３５ｂの引張力が自然に釣り合った所で中間転写ベルト８を走行させることが可能である。このため、従動ローラ１０の軸１０ａないし中間転写ベルト８の端部に余分な力を加える必要がなく、ベルト８の長寿命化を図ることが可能となる。従って、中間転写ベルト装置のランニングコストを低減することが出来る。

（第２実施形態に係るベルトの片寄り補正機構）
次に、第２実施形態に係るベルトの片寄り補正機構５０を図５によって説明する。図５は、図２と同様に、中間転写ベルト８の従動ローラ１０側の端部を上から見た平面図である。

図５の補正機構５０は、図２の補正機構３０と同様に、従動ローラ１０の本体１０ｂの両端部に圧入された左右一対の寄り止めフランジ部１０ｃと、Ｌ字形のレバー部材５３と、引張バネ３５ａ、３５ｂを有する。レバー部材５３は力点を有する入力側アーム５３ｃと、作用点を有する出力側アーム５３ｄを有し、角部に配設された支点ピン５４を中心として回動可能とされている。

レバー部材５３の入力側アーム５３ｃの止着ピン５３ａに、引張バネ３５ａ、３５ｂの一端部が止められている。引張バネ３５ａ、３５ｂの反対側の他端部は、装置本体１００の機枠に設けられた止着ピン５２ｄに止められている。このように、この第２実施形態では、第１実施形態のローラ受部材３２は使用しないので、その分だけ部品点数を削減し、機構的に簡略化している。

引張バネ３５ａ、３５ｂは、省スペース化のために従動ローラ１０の軸方向と平行に配設するのがよいが、多少傾いていても問題はない。この引張バネ３５ａ、３５ｂによって、レバー部材５３は支点ピン５４の回りで回動付勢されている。すなわち、図５の左側のレバー部材５３は引張バネ３５ａによって反時計方向（矢印Ｃ１方向）に回動付勢され、右側のレバー部材５３は引張バネ３５ｂによって時計方向（矢印Ｃ２方向）に回動付勢されている。

レバー部材５３の出力側アーム５３ｄは、中間転写ベルト８の側方に直角に延び、その側面に、従動ローラ１０の軸１０ａと平行な押圧面５３ｂが形成されている。押圧面５３ｂは平滑に仕上げられ、後述の被押圧部として軸支部材５１に設けられた受圧コロ５５が当該押圧面５３ｂに沿ってスムーズに移動可能とされている。

一方、従動ローラ１０の軸１０ａの両端部は、軸受４９によって回転自在に支持されている。そして、従動ローラ１０と軸受４９は、一体として軸方向に移動可能とされている。この軸受４９に、軸支部材５１が一体的に連結されている。軸支部材５１は、反対側の駆動ローラ９側に向けて延びた、例えばバー部材又は板部材等で構成することが出来る。

軸支部材５１の軸受４９と反対側の端部、すなわち駆動ローラ９側の端部に、中間転写ベルト８に対して垂直な方向で延びた支軸５１ａが配設されている。そして、この支軸５１ａに、レバー部材５３の押圧面５３ｂに当接した受圧コロ５５が回転自在に取り付けられている。これにより、引張バネ３５ａ、３５ｂによるレバー部材５３の回動付勢力が、受圧コロ５５を介して軸支部材５１に付勢力Ｂとして伝達されるようになっている。

ここで、引張バネ３５ａ、３５ｂの引張力をＴ、レバー部材５３の支点ピン５４から受圧コロ５５の当接部までの水平距離をＬ１、支点ピン５４から止着ピン５３ａまでの垂直距離をＬ２とすると、（Ｌ２／Ｌ１）×Ｔの大きさの付勢力Ｂが左右の軸支部材５１に作用する。そしてこの付勢力Ｂにより、中間転写ベルト８に所定の張力が発生するようになっている。中間転写ベルト８の張力は、受圧コロ５５が移動して（Ｌ２／Ｌ１）のレバー比が変化することで、自動的に調整されるようになっている。すなわち、レバー部材５３と軸支部材５１の受圧コロ５５によって付勢力調整手段が構成されている。

次に、中間転写ベルト８に片寄りが発生した場合の補正作用を、図６Ａと図６Ｂによって説明する。まず、中間転写ベルト８に図６Ａのように右方向すなわち矢印Ａ１方向の片寄りが発生した場合を考える。この場合、ベルト８の右側の縁部が右側の寄り止めフランジ部１０ｃの側面に当接する。このため、従動ローラ１０はベルト８に押されるようにして矢印Ａ１方向に移動する。

従動ローラ１０が矢印Ａ１方向に移動すると、従動ローラ１０と共に左右の軸支部材５１も矢印Ａ１方向に移動する。この軸支部材５１の矢印Ａ１方向の移動により、レバー部材５３の押圧面５３ｂにおける受圧コロ５５の当接位置が変わり、左側のレバー部材５３でＬ１が短くなってＬ１ａになり、右側のレバー部材５３でＬ１が長くなってＬ１ｂになる。従って、軸支部材５１と軸受４９に作用する付勢力Ｂが、左側でＢ１に増大し（Ｂ＜Ｂ１）、右側でＢ２に減少する（Ｂ２＜Ｂ）。

これにより、中間転写ベルト８の張力は左側が強く右側が弱い張力関係になり、この左右の張力の相対的な大小関係により、中間転写ベルト８は張力の強い左方向（Ａ１と反対方向）に移動し、中間転写ベルト８の右方向の片寄りが補正される。

次に、中間転写ベルト８に図６Ｂのように左方向、すなわち矢印Ａ２方向の片寄りが発生した場合、ベルト８の左側の縁部が左側の寄り止めフランジ部１０ｃの側面に当接する。このため、従動ローラ１０はベルト８に押されるようにして矢印Ａ２方向に移動する。

従動ローラ１０が矢印Ａ２方向に移動すると、従動ローラ１０と共に左右の軸支部材５１も矢印Ａ２方向に移動する。この軸支部材５１の矢印Ａ２方向の移動により、レバー部材５３の押圧面５３ｂにおける受圧コロ５５の当接位置が変わり、左側のレバー部材５３でＬ１が長くなってＬ１ｃになり、右側のレバー部材５３でＬ１が短くなってＬ１ｄになる。従って、軸支部材５１と軸受４９に作用する付勢力Ｂが、左側でＢ３に減少し（Ｂ３＜Ｂ）、右側でＢ４に増大する（Ｂ＜Ｂ４）。

このように、中間転写ベルト８の張力は左側が弱く右側が強い張力関係になり、この左右の張力の相対的な大小関係により、中間転写ベルト８は張力の強い右方向（Ａ２と反対方向）に移動し、中間転写ベルト８の左方向の片寄りが補正される。

この第２実施形態でも、ベルト８の片寄り移動で左右の軸支部材５１を同時に移動させ、片寄り補正のためのベルト張力の大小関係が速やかに発生する構成にしているので、安定したベルト走行を実現することが出来る。また、バネ定数が小さく全長が長い引張バネ３５ａ、３５ｂを使用することで、ベルト張力の左右差を小さくすることができ、より安定したベルト走行を実現することが出来る。

また、軸支部材５１と受圧コロ５５の移動位置によって引張バネ３５ａ、３５ｂの引張力が自然に釣り合った所で中間転写ベルト８を走行させることが可能である。このため、引張バネの一般的な約１５％の公差が不要であり、従動ローラ１０の軸１０ａないし中間転写ベルト８の端部に余分な力を加える必要がない。従って、ベルト８の長寿命化を図ることが可能となり、中間転写ベルト装置のランニングコストを低減することが出来る。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は当該実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、本発明のベルト装置は、中間転写ベルト８以外に、定着部材としての定着ベルトや、感光体としての感光体ベルト等に適用することも可能である。

また、図７に示すように、左右の引張バネ３５ａ、３５ｂを繋げて１本の引張バネ３５ｃとすることも可能である。これにより、部品点数を削減することが出来ることは勿論のこと、バネ定数が小さく全長が長い引張バネの使用が可能となり、ベルト張力の左右差を小さくすることが出来るため、安定したベルト走行を実現することが出来る。

また、付勢手段として、引張バネではなく圧縮バネを使用することも可能であり、この圧縮バネは、例えば図８に示すように、左右一対のレバー部材３３と、左右一対の軸支部材３１との間に、圧縮バネ３６ａ、３６ｂとして配設することが出来る。この場合、ローラ受部材３２とレバー部材３３は、例えば、ローラ受部材３２に設けたピン３７と、レバー部材３３に設けた長孔３８の係合構造とし、ローラ受部材３２の矢印Ａ方向の移動を、バネを介さずに、レバー部材３３の支点ピン３４を中心としてた回動に変換する。

また、図７の変形実施形態において、入力側アーム５３ｃを支点ピン５４を中心として１８０°反対側に配設し、このように反対側に配設した入力側アーム５３ｃ相互間に、１本の圧縮バネを配設することも可能である。

さらに、図９のように、左右の引張バネ３５ａ、３５ｂを繋げて１本の引張バネ３５ｃとし、左又は右のレバー部材３３の入力側アーム３３ｃとローラ受部材３２を、凹部材６０と凸部材６１によって軸方向に係合させる構成としてもよい。１本の引張バネ３５ｃとすることで部品点数を削減することができ、また、ベルト張力の左右差を小さくすることが出来るので、安定したベルト走行を実現することが出来る。

凹部材６０と凸部材６１は、図１０（ａ）に示すように、中間転写ベルト８が片寄りなく走行している時は、凸部材６１が凹部材６０の中間に位置している。中間転写ベルト８が右又は左に片寄って走行している時は、図１０（ｂ）又は（ｃ）のように、凸部材６１が凹部材６０の内側面の左右何れか一方に当接する。

凸部材６１が図１０（ｂ）のように凹部材６０の右側内側面に当接すると、レバー部材３３の回動付勢力が弱められ、図１０（ｃ）のように凹部材６０の左側内側面に当接すると、レバー部材３３の回動付勢力が強められる。これにより、前述した実施形態と同様の中間転写ベルト８の片寄り補正を実現することが出来る。すなわち、凹部材６０と凸部材６１によって付勢力調整手段が構成されている。

凹部材６０又は凸部材６１は、いずれか一方又は両方を弾性部材で構成することが出来る。また、凹部材６０と凸部材６１の間に、弾性部材を介在させることも可能である。これにより、中間転写ベルト８の片寄り補正をよりスムーズに行うことが出来る。

１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ： プロセスユニット
２：感光体
３：帯電ローラ
４：現像装置
５：クリーニングブレード
６：露光装置
７：転写装置
８：中間転写ベルト
９：駆動ローラ
１０：従動ローラ
１０ｃ：フランジ部
１１：一次転写ローラ
１２：二次転写ローラ
１３：ベルトクリーニング装置
１４：廃トナー収容器
１５：給紙カセット
１６：給紙ローラ
１７：排紙ローラ
１８：排紙トレイ
１９：タイミングローラ
２０：定着装置
３０：片寄り補正機構
３１、５１：軸支部材
３２：ローラ受部材
３３、５３：レバー部材
３５ａ、３５ｂ、３５ｃ：引張バネ（弾性部材）
３６ａ、３６ｂ：圧縮バネ（弾性部材）
４９：軸受
５５：受圧コロ

特許４５９０２１５号公報 特許３９１９５８９号公報

Claims (13)

1. 複数のローラの間に掛け渡された無端状ベルトの幅方向の片寄りを補正するために、少なくとも1つのローラに装着される片寄り補正機構であって、当該片寄り補正機構は、
   ローラの軸の両端を支持し、当該ローラの軸方向の移動を許容しつつ、前記ベルトの張力を増減する方向に個別に移動可能な一対の軸支部材と、
   前記一対の軸支部材を、前記ベルトの張力を増大させる方向へ付勢する付勢機構と、
   ローラの両端に形成され、片寄り移動したベルトの縁部が当接する一対のフランジ部と、
   前記ベルトの片寄り移動で生じたローラの軸方向の移動により、当該移動方向にある一方の軸支部材に対する前記付勢機構の付勢力よりも、当該移動方向と反対側にある他方の軸支部材に対する前記付勢機構の付勢力を相対的に増大させる付勢力調整手段と、を有することを特徴とする片寄り補正機構。
2. 前記付勢機構がバネを有し、当該バネが前記無端状ベルトの内側に配設されていることを特徴とする請求項１の片寄り補正機構。
3. 前記付勢力調整手段が、ローラの側方に配設されて当該ローラの軸方向に移動可能であると共に、前記フランジ部にベルトが当接することにより当該ローラが軸方向に移動すると、当該ローラに係合してローラと同じ方向に移動するローラ受部材を有し、
   前記付勢機構が、一端が前記ローラ受部材に連結された弾性部材と、入力側アームが前記弾性部材の他端に連結されると共に出力側アームが前記軸支部材に連結され、前記入力側と出力側のアームの有効長さの比で決まるレバー比に応じて前記弾性部材の付勢力を前記軸支部材に伝達するレバー部材を有し、
   前記ベルトの片寄り移動で生じたローラの軸方向の移動により前記ローラ受部材を移動させることにより、前記弾性部材の付勢力を変化させるようにしたことを特徴とする請求項１の片寄り補正機構。
4. 前記弾性部材が引張バネであって、当該引張バネが前記ローラ受部材と前記レバー部材との間に配設されていることを特徴とする請求項３の片寄り補正機構。
5. 前記引張バネが前記ローラの軸と平行に配設されていることを特徴とする請求項４の片寄り補正機構。
6. 前記付勢機構を構成する弾性部材が圧縮バネであることを特徴とする請求項１の片寄り補正機構。
7. 前記付勢機構が、入力側アームが弾性部材に連結されると共に出力側アームが前記軸支部材に連結され、前記入力側と出力側のアームの有効長さの比で決まるレバー比に応じて前記弾性部材の付勢力を前記軸支部材に伝達するレバー部材を有し、
   前記ベルトの片寄り移動で生じたローラの軸方向の移動により前記レバー部材のレバー比を変化させるようにしたことを特徴とする請求項１の片寄り補正機構。
8. 前記レバー部材の出力側アームがローラの軸と平行に延びた押圧面を有し、当該押圧面に前記軸支部材の被押圧部が移動可能に当接していることを特徴とする請求項７の片寄り補正機構。
9. 前記弾性部材が引張バネであることを特徴とする請求項７又は８の片寄り補正機構。
10. 前記引張バネが前記ローラの軸と平行に配設されていることを特徴とする請求項９の片寄り補正機構。
11. 請求項１から１０のいずれか１の片寄り補正機構を有するベルト装置。
12. 請求項１１のベルト装置のベルト上に画像を転写するようにしたことを特徴とする転写ベルト装置。
13. 請求項１２の転写ベルト装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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