(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-17
(45)【発行日】2024-06-25
(54)【発明の名称】ベルト搬送装置および画像形成装置
(51)【国際特許分類】
B65H 5/02 20060101AFI20240618BHJP
G03G 15/16 20060101ALI20240618BHJP
G03G 15/20 20060101ALI20240618BHJP
G03G 15/00 20060101ALI20240618BHJP
G03G 21/16 20060101ALI20240618BHJP
B41J 2/01 20060101ALI20240618BHJP
B65H 5/22 20060101ALI20240618BHJP
B41J 11/02 20060101ALI20240618BHJP
【FI】
B65H5/02 T
G03G15/16
G03G15/20 505
G03G15/00 550
G03G21/16 147
B41J2/01 305
B65H5/22 C
B41J11/02
(21)【出願番号】P 2020067598
(22)【出願日】2020-04-03
【審査請求日】2023-03-29
(73)【特許権者】
【識別番号】000006150
【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100111202
【氏名又は名称】北村 周彦
(74)【代理人】
【識別番号】100177644
【氏名又は名称】児玉 和樹
(72)【発明者】
【氏名】中村 了
【審査官】久慈 純平
(56)【参考文献】
【文献】特開2009-145765(JP,A)
【文献】特開2008-013283(JP,A)
【文献】特開2018-022176(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B65H 5/02
G03G 15/16
G03G 15/20
G03G 15/00
G03G 21/16
B41J 2/01
B65H 5/22
B41J 11/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
相互に離間して配置され、軸周りに回転する複数のローラーと、
複数の前記ローラーに掛け回され、循環搬送されるベルトと、
複数の前記ローラーに含まれるテンションローラーの軸方向一端部を径方向に所定範囲内で移動させることで前記ベルトの蛇行を補正する蛇行補正部と、
前記テンションローラーの軸方向他端部を径方向に移動させることで前記ベルトの蛇行が補正された状態になる前記テンションローラーの軸方向一端部の位置を変更可能にする調整部と、を備え、
前記調整部は、
径方向に進退可能に設けられた調整進退部材と、
前記テンションローラーと平行に延びる調整回転軸を中心に回動可能に設けられ、前記テンションローラーの軸方向他端部を回転可能に支持する調整ホルダーと、
前記調整ホルダーを前記調整進退部材に押し付ける調整弾性部材と、を有し、
前記調整進退部材は、前記調整回転軸を挟んで前記テンションローラーとは反対側で前記調整ホルダーに接触し、
前記調整弾性部材は、前記調整回転軸を挟んで前記調整進退部材とは反対側で前記調整ホルダーを付勢し、
前記調整進退部材が前記調整ホルダーに接触しながら進退することで、前記調整ホルダーが回動して前記テンションローラーの軸方向他端部を径方向に移動させることを特徴とするベルト搬送装置。
【請求項2】
前記蛇行補正部は、
前記テンションローラーと平行な軸周りに回転可能に設けられた偏心カムと、
前記テンションローラーと平行な軸周りに回動可能に設けられ、前記テンションローラーの軸方向一端部を回転可能に支持する補正ホルダーと、
前記補正ホルダーを前記偏心カムに押し付ける補正弾性部材と、
前記偏心カムを角度調整しながら回転させることで前記補正ホルダーを回動させ、前記補正ホルダーに支持された前記テンションローラーの軸方向一端部を前記所定範囲内で移動させる駆動部と、を有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】
請求項1
または2に記載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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ベルト搬送装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ベルトに90度以上巻き付けたベルト張力付加ローラーの左右の荷重差によってベルトの蛇行補正を行うベルト搬送装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ベルト搬送装置の部品の寸法公差や組立時の位置ずれ等によってベルトの蛇行の傾向は異なる。このため、複数のベルト搬送装置のベルトの蛇行補正を考えた場合、荷重が右側に偏った状態で蛇行補正されることもあれば、荷重が左側に偏った状態で蛇行補正されることもある。また、蛇行補正のために作用させられる荷重には限界(範囲)がある。例えば、荷重が右側に偏った状態で蛇行補正され、後日のメンテナンス時に更に右側に荷重をかけてベルトの蛇行を再補正したい場合、前回の蛇行補正の状況によっては荷重を右側に移せない虞がある。すなわち、荷重が右側に偏った状態で蛇行補正された状態では右側への荷重の移動範囲が狭いため、再補正に必要な荷重移動を行うことができない虞があった。以上より、補正可能な範囲の略中央において蛇行補正が成立することが理想となる。
【0005】
本発明は、上記のような課題を解決するために、ベルトの蛇行補正の偏りを抑えることができるベルト搬送装置および画像形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記した目的を達成するため、本発明のベルト搬送装置は、相互に離間して配置され、軸周りに回転する複数のローラーと、複数の前記ローラーに掛け回され、循環搬送されるベルトと、複数の前記ローラーに含まれるテンションローラーの軸方向一端部を径方向に所定範囲内で移動させることで前記ベルトの蛇行を補正する蛇行補正部と、前記テンションローラーの軸方向他端部を径方向に移動させることで前記ベルトの蛇行が補正された状態になる前記テンションローラーの軸方向一端部の位置を変更可能にする調整部と、を備えた。
【0007】
この場合、前記調整部は、径方向に進退可能に設けられた調整進退部材と、前記テンションローラーと平行な軸周りに回動可能に設けられ、前記テンションローラーの軸方向他端部を回転可能に支持する調整ホルダーと、前記調整ホルダーを前記調整進退部材に押し付ける調整弾性部材と、を有し、前記調整進退部材が前記調整ホルダーに接触しながら進退することで、前記調整ホルダーが回動して前記テンションローラーの軸方向他端部を径方向に移動させてもよい。
【0008】
この場合、前記蛇行補正部は、前記テンションローラーと平行な軸周りに回転可能に設けられた偏心カムと、前記テンションローラーと平行な軸周りに回動可能に設けられ、前記テンションローラーの軸方向一端部を回転可能に支持する補正ホルダーと、前記補正ホルダーを前記偏心カムに押し付ける補正弾性部材と、前記偏心カムを角度調整しながら回転させることで前記補正ホルダーを回動させ、前記補正ホルダーに支持された前記テンションローラーの軸方向一端部を前記所定範囲内で移動させる駆動部と、を有してもよい。
【0009】
上記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、上記のいずれかに記載のベルト搬送装置を備えた。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、ベルトの蛇行補正の偏りを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図1】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す概略図(正面図)である。
【
図2】本発明の一実施形態に係るベルト搬送装置を示す斜視図である。
【
図3】本発明の一実施形態に係るベルト搬送装置の蛇行補正部を示す正面図である。
【
図4】本発明の一実施形態に係るベルト搬送装置の蛇行補正部(角度検知板等を取り除いた状態)を示す正面図である。
【
図5】本発明の一実施形態に係るベルト搬送装置の蛇行補正部の作用を説明する正面図である。
【
図6】本発明の一実施形態に係るベルト搬送装置の蛇行補正部であって、偏った状態で蛇行補正が成立した状態を説明する正面図である。
【
図7】本発明の一実施形態に係るベルト搬送装置の調整部を示す背面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。なお、図面に示す「Fr」は「前」を示し、「Rr」は「後」を示し、「L」は「左」を示し、「R」は「右」を示し、「U」は「上」を示し、「D」は「下」を示している。本明細書では方向や位置を示す用語を用いるが、それらの用語は説明の便宜のために用いるものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【0013】
図1を参照して、画像形成装置1について説明する。
図1は画像形成装置1の内部構造を示す概略図(正面図)である。
【0014】
画像形成装置1は、インク滴を吐出してシートSに画像を形成するインクジェット式のプリンターであり、シートSの片面および両面に印刷を実行する。画像形成装置1は、各種機器が収容された箱型のハウジング2を備えている。ハウジング2の下部にはシートSがセットされる給紙カセット3が設けられ、ハウジング2の右側面にはシートSが手差しでセットされる手差しトレイ4が設けられている。ハウジング2の左側面の上側には、画像形成済みのシートSが積載される排紙トレイ5が設けられている。
【0015】
ハウジング2内の右側部には、給紙カセット3からハウジング2の略中央に位置する画像形成部11に向けてシートSを搬送するための第1の搬送経路21が形成されている。第1の搬送経路21の上流には給紙部6が設けられ、第1の搬送経路21の下流にはレジストローラー対10が設けられている。給紙部6は、給紙カセット3のシート束からシートSを取り出す機能を有する。レジストローラー対10は、第1の搬送経路21を搬送されたシートSを一時的に塞き止めてスキュー補正を行う機能を有する。また、第1の搬送経路21の下流は手差しトレイ4の給紙経路24に連なり、給紙経路24には給紙部7が設けられている。給紙部7は、手差しトレイ4のシート束からシートSを取り出す機能を有する。
【0016】
レジストローラー対10よりも下流には、画像形成部11およびベルト搬送装置12が設けられている。画像形成部11には、インク滴を吐出する4つのラインヘッド11Aが搭載されている。4つのラインヘッド11Aは、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの4色のインクに対応している。ベルト搬送装置12は、画像形成部11の下方に設けられている。なお、ベルト搬送装置12の詳細は後述する。
【0017】
ベルト搬送装置12よりも下流には、シートSに生じたカールを矯正するデカール装置13が設けられている。ハウジング2内の左側部には、デカール装置13から排紙トレイ5に向けてシートSを搬送するための第2の搬送経路22が形成されている。第2の搬送経路22の下流には、排紙トレイ5に向けて画像形成済みのシートSを排出する排紙部8が設けられている。第2の搬送経路22の中間には、シートSの排出先を排紙トレイ5と後述する第3の搬送経路23の何れかに切り替える分岐部材14が設けられている。
【0018】
ハウジング2内の上部には、分岐部材14からレジストローラー対10にシートSを搬送するための第3の搬送経路23が形成されている。第3の搬送経路23の途中には、シートSを表裏反転させるシート反転部15が設けられている。第3の搬送経路23に搬送されたシートSは、シート反転部15によってスイッチバックされ、表裏反転されてレジストローラー対10に向けて搬送される。これにより、シートSの裏面を上に向けた状態で、レジストローラー対10から画像形成部11にシートSが搬入される。
【0019】
画像形成装置1(ハウジング2の内部)には、様々な制御対象機器を適宜制御するための制御部16が設けられている。制御部16は、メモリーに記憶されたプログラムやパラメーターに従って各種の演算処理を実行するプロセッサー等を含んでいる。なお、制御部16は、プログラム等を実行するプロセッサー等に代えて、集積回路等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現されてもよい。
【0020】
[ベルト搬送装置]
ここで、
図1および
図2を参照して、ベルト搬送装置12について詳細に説明する。
図2はベルト搬送装置を示す斜視図である。
【0021】
ベルト搬送装置12は、搬送フレーム30と、搬送板31と、複数のローラー32~35と、搬送ベルト36と、吸引部37と、を備えている。なお、
図2は、搬送ベルト36を取り外した状態を示している。
【0022】
<搬送フレーム>
図2に示すように、搬送フレーム30は、前後方向に離間して配置された一対のメインフレーム30Aの間に架設フレーム(図示せず)を架け渡して枠状に形成されている。各々のメインフレーム30Aは、例えば、金属製で略四角形の板状に形成され、起立姿勢で配置されている。なお、搬送フレーム30(ベルト搬送装置12)は、昇降可能に構成された昇降ユニット(図示せず)に支持されている。
【0023】
<搬送板>
搬送板31は、例えば、合成樹脂材料によって平面から見て略四角形の板状に形成されている。搬送板31は、一対のメインフレーム30Aの間に配置され、一対のメインフレーム30Aに固定されている。搬送板31は、画像形成部11(ラインヘッド11A)の下方に対向配置されている(
図1参照)。搬送板31には、複数の第1吸引穴(図示せず)が形成されている。
【0024】
<複数のローラー>
図1に示すように、複数のローラー32~35は、一対のメインフレーム30Aの間において相互に離間して配置されている。複数のローラー32~35は、円筒状に形成され、主に一対のメインフレーム30Aに軸周りに回転可能に支持されている。具体的には、複数のローラー32~35は、駆動ローラー32と、テンションローラー33と、速度検知ローラー34と、2つのアイドルローラー35と、で構成されている。
【0025】
駆動ローラー32は搬送フレーム30の左上部に配置され、テンションローラー33は搬送フレーム30の右下部に配置されている。速度検知ローラー34は、搬送フレーム30の右上部に配置されている。2つのアイドルローラー35は、搬送フレーム30の下部に左右に離間して配置されている。駆動ローラー32と速度検知ローラー34との上部は、搬送板31の上面と略一致している。駆動ローラー32には、ギア列等の駆動伝達機構(図示せず)を介して搬送モーターM(
図2参照)が連結されている。
【0026】
<搬送ベルト>
搬送ベルト36(ベルト)は、例えば、合成樹脂材料によって無端状(環状)に形成されている。搬送ベルト36は、搬送板31と複数のローラー32~35とに掛け回されている。搬送ベルト36の上面は、シートSが密着する略水平な搬送面を構成している。搬送ベルト36には、複数の第2吸引穴(図示せず)が形成されている。搬送モーターMを稼働させて駆動ローラー32が回転すると、搬送ベルト36は搬送板31の上面を滑動し、循環搬送される。
【0027】
<吸引部>
吸引部37は、搬送板31の下方で搬送ベルト36に囲まれる位置に設けられている。吸引部37は、搬送板31の下方の空間を負圧にするブロアファン(図示せず)を含んでいる。吸引部37は、第1~第2吸引穴を通じて搬送ベルト36上のシートSに負圧を作用させる。
【0028】
[画像形成処理]
ここで、
図1を参照して、画像形成装置1による画像形成処理について説明する。制御部16は、様々な制御対象機器を適宜制御し、以下のように画像形成処理を実行する。
【0029】
給紙部6、7は、給紙カセット3または手差しトレイ4から取り出したシートSを第1の搬送経路21または給紙経路24に送り出す。レジストローラー対10は、印刷前(片面印刷用)のシートSを一時的に塞き止めてスキュー補正し、ラインヘッド11Aからのインク滴の吐出タイミングに合わせて、印刷前のシートSを搬送ベルト36上へ送り出す。シートSは、搬送ベルト36上に吸着された状態で搬送ベルト36と共に搬送される。画像形成部11(ラインヘッド11A)は、循環搬送される搬送ベルト36上のシートSにインク滴を吐出しフルカラー画像を形成する(印刷する)。画像形成済みのシートSは、搬送ベルト36上への吸着を解除され、デカール装置13に送られてカールを矯正される。
【0030】
片面印刷を実行した場合、分岐部材14は、第2の搬送経路22を開き、第3の搬送経路23を閉じる。片面印刷されたシートSは、第2の搬送経路22を通って排紙トレイ5に排出される。
【0031】
両面印刷を実行した場合、分岐部材14は、第2の搬送経路22を閉じ、第3の搬送経路23を開く。片面印刷されたシートSは、第3の搬送経路23に進入し、シート反転部15で表裏反転され、再びレジストローラー対10に向けて搬送される。その後、片面印刷と同様の順序でシートSの裏面に画像が形成され、両面印刷されたシートSは第2の搬送経路22を通って排紙トレイ5に排出される。
【0032】
<蛇行補正部>
ところで、ベルト搬送装置12では、部品の寸法公差や組立時の位置ずれ等によって搬送ベルト36が蛇行しながら循環搬送される場合がある。このような、搬送ベルト36の蛇行は、画像形成装置1の製造時(工場出荷前)に補正される。本実施形態に係るベルト搬送装置12は、搬送ベルト36の蛇行を補正するための蛇行補正部40を備えている。
【0033】
図2ないし
図4を参照して、蛇行補正部40について説明する。
図3は蛇行補正部40を示す正面図である。
図4は蛇行補正部40(角度検知板47等を取り除いた状態)を示す正面図である。
【0034】
図2に示すように、蛇行補正部40は、ベルト搬送装置12の前側に設けられている。具体的には、蛇行補正部40は、前方のメインフレーム30Aの前面に取り付けられている。蛇行補正部40は、テンションローラー33の前端部(軸方向一端部)を径方向に所定範囲内で移動させることで搬送ベルト36の蛇行を補正する機能を有する。
【0035】
図3および
図4に示すように、蛇行補正部40は、偏心カム41と、補正ホルダー42と、補正弾性部材43と、駆動部44と、を有している。
【0036】
(偏心カム)
図4に示すように、偏心カム41は、例えば、金属製で略円板状に形成され、カム回動軸41Aを中心(軸周り)に回転可能に設けられている。偏心カム41は、カム回動軸41Aから周面までの距離(偏心半径)を不定とした所謂円板カムである。カム回動軸41Aは、メインフレーム30Aの前面から前方に向かってテンションローラー33と平行に延びている。偏心カム41の偏心半径は、最大の部分(
図4では最上部)を始点とすると、時計回りに進むに従って徐々に小さく(短く)なるように形成されている。偏心カム41の周面において、偏心半径の最大部と最小部との継目部には段差が形成されている。
【0037】
(補正ホルダー)
図3および
図4に示すように、補正ホルダー42は、例えば、金属製で略長方形の板状に形成されている。補正ホルダー42は、補正回転軸42Aを中心(軸周り)に回動(揺動)可能に設けられている。補正回転軸42Aは、メインフレーム30Aの前面から前方に向かってテンションローラー33と平行に延びている。補正回転軸42Aは、補正ホルダー42の左部を支持している。補正ホルダー42の右部は、テンションローラー33の前端部(軸方向一端部)を回転可能に支持している。補正ホルダー42は、正面から見て左方から右方に向かって下方に傾斜した姿勢で配置されている。また、補正ホルダー42の左下部にはアーム部42Bが形成されている。アーム部42Bは、補正ホルダー42の左下部から斜め左下方に向かって延びている。アーム部42Bの先端には、偏心カム41の周面が接触する円筒状の当接部42Cが固定されている。すなわち、偏心カム41は補正回転軸42Aを挟んでテンションローラー33とは反対側で補正ホルダー42に接触し、補正ホルダー42は梃子のように機能する。
【0038】
(補正弾性部材)
図4に示すように、補正弾性部材43は、アーム部42Bの上方に設けられた引張コイルバネであり、メインフレーム30Aとアーム部42Bとの間に架設されている。補正弾性部材43は、補正ホルダー42(の当接部42C)を偏心カム41(の周面)に押し付ける機能を有する。なお、補正弾性部材43は、引張コイルバネに限らず、例えば、アーム部42Bを挟んで偏心カム41の反対側に設けられた圧縮コイルバネであってもよい。また、補正弾性部材43は、コイルバネに限らず、板バネであってもよいし、ゴム等の弾性体であってもよい。
【0039】
(駆動部)
図3および
図4に示すように、駆動部44は、補正モーター45と、補正ギア列46と、角度検知板47と、角度検知センサー48と、を有している。
【0040】
補正モーター45は、制御部16や電源に電気的に接続され、制御部16に駆動制御される。補正モーター45の出力軸には、ウォームギア45Aが固定されている。補正ギア列46は、入力ギア46Aと、出力ギア46Bと、中間ギア46Cと、を有している。これらのギア46A~46Cは、メインフレーム30Aに回転可能に支持されている。入力ギア46Aは、補正モーター45のウォームギア45Aに噛み合っている。出力ギア46Bは、偏心カム41の後側においてカム回動軸41Aと同軸上に設けられ、偏心カム41と一体となってカム回動軸41Aを中心に回転する。中間ギア46Cは、入力ギア46Aと出力ギア46Bとの間に配置され、両ギア46A~46Bに噛み合っている。
【0041】
図3に示すように、角度検知板47は、円板状に形成され、偏心カム41の前側においてカム回動軸41Aと同軸上に設けられ、偏心カム41等と一体となってカム回動軸41Aを中心に回転する。角度検知板47には、複数のスリット47Aが周方向に略等間隔に形成されている。本実施形態では、一例として、18個のスリット47Aが角度検知板47に周方向に並んで開口している。隣接するスリット47A同士の間隔が偏心カム41の最小回転角度(最小補正角度)となり、本実施形態では18段階にわたって偏心カム41の回転角度を変更することができる。なお、偏心カム41の段差に対向する部分にはスリット47Aは形成されていない。また、以下の説明では、便宜上、偏心カム41の最大偏心半径に対応する位置のスリット47Aを1番とし、偏心カム41の最小偏心半径に対応する位置のスリット47Aを18番とする。
【0042】
角度検知センサー48は、発光部(図示せず)から照射された光を受光部(図示せず)で受光して電気信号に変換する光センサーである。角度検知センサー48は、発光部と受光部とで角度検知板47を挟むように配置されている。角度検知センサー48は、スリット47Aの有無を検出することで角度検知板47(偏心カム41)の回転角度を検知する機能を有する。
【0043】
[搬送ベルトの蛇行補正]
次に、
図3ないし
図5を参照して、蛇行補正部40による搬送ベルト36の蛇行補正(以下、単に「蛇行補正」という。)について説明する。
図5は蛇行補正部40の作用を説明する正面図である。なお、説明の便宜上、角度検知センサー48は9番のスリット47Aを検知し(
図3参照)、最大偏心半径と最小偏心半径の中間程度の偏心半径となるカム面が当接部42Cに接触しているものとする(
図4参照)。また、制御部16のメモリーには、現在、角度検知センサー48が9番のスリット47Aを検知していることを示すデータが記憶されているものとする。
【0044】
作業者は、画像形成装置1(制御部16)に接続された制御端末(図示せず)や画像形成装置1に設けられた操作パネル(図示せず)等を操作して蛇行補正を行う。作業者は、制御端末等によって搬送ベルト36を循環搬送させながら蛇行を確認し、制御端末等を操作して蛇行が収束するようにテンションローラー33の前端部の位置をずらす。例えば、テンションローラー33の前端部を反時計回り(上方)に移動させる場合、
図5に示すように、角度検知センサー48が8番のスリット47Aを検知するまで補正モーター45が駆動する。
【0045】
具体的には、補正モーター45は、制御部16に制御されて回転駆動を始める。補正モーター45(ウォームギア45A)の回転力は補正ギア列46を介して偏心カム41に伝達され、偏心カム41および角度検知板47は一体となって時計回りに回転する(
図5の破線矢印参照)。偏心カム41は当接部42Cに接触しながら偏心半径が増加する方向に回転するため、補正ホルダー42は補正弾性部材43の付勢力に抗して反時計回りに回動する(
図5の実線矢印参照)。角度検知センサー48は、9番のスリット47Aを通して受光した状態から一時的に受光できない状態になる。角度検知板47の回転が進むと、角度検知センサー48は8番のスリット47Aを通して受光した状態になる。制御部16は、角度検知センサー48が8番のスリット47Aを検知したことを認識すると、補正モーター45の駆動を停止する。また、制御部16は、角度検知センサー48が9番のスリット47Aを検知していることを示すデータを、8番のスリット47Aを検知していることを示すデータに書き換える。
【0046】
以上のように、補正ホルダー42が反時計回りに回動することで、補正ホルダー42に支持されたテンションローラー33の前端部が僅かに斜め右上方にずれ、搬送ベルト36の蛇行が補正される。なお、偏心カム41を1段階回転させても蛇行が補正されない場合には、上記した手順を繰り返す。
【0047】
テンションローラー33の前端部を反対方向(斜め左下方)にずらす場合、角度検知センサー48が10番のスリット47Aを検知するまで補正モーター45を駆動(逆回転)すればよい。この場合、偏心カム41は当接部42Cに接触しながら偏心半径が減少する方向(反時計回り)に回転するため、補正ホルダー42(テンションローラー33)は補正弾性部材43に付勢されて時計回りに回動する。
【0048】
以上説明したように、補正モーター45を正逆回転させ、偏心カム41、出力ギア46Bおよび角度検知板47を往復回動(揺動)させることで、テンションローラー33の前端部を所定範囲内で移動させることができる。なお、本実施形態において所定範囲とは、偏心カム41の回転に応じて補正ホルダー42が揺動可能な範囲である。
【0049】
なお、上記の例では、偏心カム41を1段階ずつ回転させていたが、これに限らず、偏心カム41を1度に複数段階回転させてもよい。この場合、テンションローラー33の前端部も1度に複数段階移動することになる。
【0050】
<調整部>
ところで、部品の寸法公差や組立時の位置ずれ等はベルト搬送装置12毎に異なるため、搬送ベルト36の蛇行の傾向によっては、極端に偏った状態で蛇行補正が成立することが考えられる。例えば、角度検知センサー48が1番のスリット47Aまたは18番のスリット47Aを検知している状態で蛇行補正が成立する場合である。画像形成装置1の製造時に蛇行補正した後、再び蛇行補正の必要がないのであれば、極端に偏った状態で蛇行補正されても問題ないが、顧客に納品された画像形成装置1であっても、振動や経年劣化等、何らかの原因で再び蛇行補正が必要になることもある。この場合、作業員が、蛇行補正を含むメンテナンス作業を行うことがある。
【0051】
しかし、テンションローラー33の前端部が移動できる所定範囲には限界があるため、極端に偏った状態で蛇行補正が完了した場合、再び蛇行補正を行うことができないことも考えられる。例えば、
図6に示すように、角度検知センサー48が1番のスリット47Aを検知している状態では偏心カム41の最大偏心半径となる部分が補正ホルダー42(当接部42C)に接触しており、偏心カム41によって更に当接部42Cを押し込みたいとしても押し込むことはできず、搬送ベルト36の蛇行を補正できないことがある。したがって、再び蛇行補正を行うことを考慮すると、蛇行補正のためにテンションローラー33の前端部が移動可能な所定範囲(以下、「補正範囲」ともいう。)の略中央において蛇行補正が成立することが理想となる。本実施形態で言えば、角度検知センサー48が9番または10番のスリット47Aを検知した状態で蛇行補正が成立することが理想である。そこで、本実施形態に係るベルト搬送装置12は、補正範囲の略中央において蛇行補正を成立させるための調整部50を備えている。なお、以下の説明では、補正範囲の略中央において蛇行補正を成立させることを「補正代のセンタリング」ともいう。
【0052】
図2および
図7を参照して、調整部50について説明する。
図7は調整部50を示す背面図である。
【0053】
図2に示すように、調整部50は、ベルト搬送装置12の後側に設けられている。具体的には、調整部50は、後方のメインフレーム30Aの後面に取り付けられている。調整部50は、テンションローラー33の後端部(軸方向他端部)を径方向に移動させることで搬送ベルト36の蛇行が補正された状態になるテンションローラー33の前端部(軸方向一端部)の位置を変更可能にする機能を有する。
【0054】
図7に示すように、調整部50は、調整ネジ51と、調整ホルダー52と、調整弾性部材53と、を有している。
【0055】
(調整ネジ)
調整進退部材の一例としての調整ネジ51は、メインフレーム30Aに形成された雌ネジ部54に螺合する雄ネジである。雌ネジ部54は、環状に形成され、テンションローラー33よりも右方においてメインフレーム30Aの上部に設けられている。調整ネジ51は上方から雌ネジ部54に螺合し、調整ネジ51の下部は雌ネジ部54を貫通している。調整ネジ51は、雌ネジ部54に対し、上下方向(径方向)に進退可能に設けられている。
【0056】
(調整ホルダー)
調整ホルダー52は、例えば、金属製で略長方形の板状に形成されている。調整ホルダー52は、調整回転軸52Aを中心(軸周り)に回動(揺動)可能に設けられている。調整回転軸52Aは、メインフレーム30Aの後面から後方に向かってテンションローラー33と平行に延びている。調整回転軸52Aは、調整ホルダー52の左部を支持している。調整ホルダー52の右部は、テンションローラー33の後端部(軸方向他端部)を回転可能に支持している。調整ホルダー52は、正面から見て左方から右方に向かって下方に傾斜した姿勢で配置されている。また、調整ホルダー52の左上部には、調整ネジ51の先端(下端)が接触するネジ当て部52Bが形成されている。調整ネジ51は調整回転軸52Aを挟んでテンションローラー33とは反対側で調整ホルダー52に接触し、調整ホルダー52は梃子のように機能する。また、調整ホルダー52の左右両端部には、固定ネジ55を貫通させるための一対の貫通穴(図示せず)が形成されている。各々の固定ネジ55は、貫通穴を貫通し、メインフレーム30Aの固定ネジ穴(図示せず)に螺合する。
【0057】
(調整弾性部材)
調整弾性部材53は、調整ホルダー52の右部の上方に設けられた圧縮コイルバネであり、メインフレーム30Aと調整ホルダー52の右上部との間に架設されている。調整弾性部材53は、調整ホルダー52を調整ネジ51に押し付ける機能を有する。なお、調整弾性部材53は、圧縮コイルバネに限らず、例えば、調整ホルダー52の下方に設けられた引張コイルバネであってもよい。また、調整弾性部材53は、コイルバネに限らず、板バネであってもよいし、ゴム等の弾性体であってもよい。
【0058】
[補正代のセンタリング]
次に、
図7を参照して、調整部50による補正代のセンタリングについて説明する。補正代のセンタリングは、極端に偏った位置で蛇行補正が成立した場合に実行される。したがって、蛇行補正をした結果、角度検知センサー48が9番または10番のスリット47Aを検知し、最大偏心半径と最小偏心半径の中間程度の偏心半径となるカム面が当接部42Cに接触している場合(
図3、
図4参照)には、補正代のセンタリングを実行する必要はない。なお、説明の便宜上、
図6に示すように、角度検知センサー48は1番のスリット47Aを検知し、最大偏心半径となるカム面が当接部42Cに接触した状態で、蛇行補正が成立しているものとする。
【0059】
作業者は、手動で補正代のセンタリングを行う。例えば、角度検知センサー48が1番のスリット47Aを検知しているということは、テンションローラー33の前端部が最も高い位置に配置されていることになるため、補正代のセンタリングとしては、テンションローラー33の後端部を時計回り(下方)に移動させる。つまり、補正代のセンタリングでは、蛇行補正でテンションローラー33の前端部を移動させた方向とは逆方向に、テンションローラー33の後端部を移動させる。
【0060】
作業者は、一対の固定ネジ55を取り外し(または緩め)、工具を用いて調整ネジ51を上方に引き抜く方向に回転させる。調整ホルダー52は、調整弾性部材53に付勢され、ネジ当て部52Bを調整ネジ51の先端に接触させながら反時計回りに回動する。
【0061】
以上のように、調整ホルダー52が反時計回りに回動することで、調整ホルダー52に支持されたテンションローラー33の後端部は僅かに斜め左下方にずれる。すると、相対的にテンションローラー33の前端部が斜め右上方にずれたことになるため、再び搬送ベルト36の蛇行が発生する。
【0062】
次に、作業者は、既に説明した手順で蛇行補正を実行する。すなわち、この状態で蛇行補正を成立させるために、制御部16は、補正モーター45を駆動制御し、
図6に示す状態から偏心カム41を反時計回りに回転させ(
図6の破線矢印参照)、テンションローラー33の前端部を斜め左下方に移動させる(
図6の実線矢印参照)。
【0063】
作業者は、例えば、角度検知センサー48が9番または10番のスリット47Aを検知するまで上記した補正代のセンタリングと蛇行補正とを繰り返す。以上によって、ベルト搬送装置12の搬送ベルト36は、補正範囲の略中央において蛇行補正された状態になる。なお、補正代のセンタリングと蛇行補正とが完了した後、作業者は、調整ホルダー52を一対の固定ネジ55でメインフレーム30Aに固定する。
【0064】
以上説明した本実施形態に係るベルト搬送装置12では、調整部50がテンションローラー33の後端部(軸方向他端部)を径方向に移動させることで、搬送ベルト36の蛇行補正を成立させるために必要なテンションローラー33の前端部(軸方向一端部)の位置が変更可能になる構成とした。この構成によれば、搬送ベルト36の蛇行補正後にテンションローラー33の前端部が所定範囲において偏った位置に配置されていたとしても、テンションローラー33の軸方向一端部が所定範囲(補正範囲)の略中心に配置された状態で蛇行補正が成立するように調整することができる。これにより、搬送ベルト36の蛇行補正の偏りを抑えることができ、その結果、搬送ベルト36の蛇行を再補正することもできる。
【0065】
また、本実施形態に係るベルト搬送装置12では、調整ネジ51(調整進退部材)が調整ホルダー52に接触しながら進退することで、調整ホルダー52が回動してテンションローラー33の後端部を径方向に移動させる構成とした。この構成によれば、テンションローラー33の後端部を微動させることができ、テンションローラー33の前端部において蛇行補正が成立する位置を微調整することができる。
【0066】
また、本実施形態に係るベルト搬送装置12では、駆動部44が、偏心カム41を角度調整しながら(段階的に)回転させることで補正ホルダー42を回動させ、補正ホルダー42に支持されたテンションローラー33の前端部を所定範囲(補正範囲)内で移動させる構成とした。この構成によれば、偏心カム41の周面(カム面)の設計次第で、テンションローラー33の前端部の移動量を自由に変更することができる。
【0067】
なお、本実施形態に係るベルト搬送装置12では、蛇行補正部40が、補正回転軸42Aを中心にテンションローラー33の前端部を回動させる構造であったが、これに限らず、テンションローラー33の前端部を上下方向・左右方向に移動させる構造であってもよい。これと同様に、調整部50は、調整回転軸52Aを中心にテンションローラー33の後端部を回動させる構造であったが、これに限らず、テンションローラー33の後端部を上下方向・左右方向に移動させる構造であってもよい。
【0068】
また、本実施形態に係るベルト搬送装置12では、蛇行補正部40がベルト搬送装置12の前部に配置され、調整部50がベルト搬送装置12の後部に配置されていたが、これに限らず、蛇行補正部40と調整部50との配置を逆にしてもよい。すなわち、蛇行補正部40がテンションローラー33の後端部を移動させ、調整部50がテンションローラー33の前端部を移動させてもよい。
【0069】
また、本実施形態に係るベルト搬送装置12では、蛇行補正部40の偏心カム41が駆動部44(補正モーター45等)で回転駆動されていたが、本発明はこれに限定されない。駆動部44が省略され、偏心カム41が手動で回転される構成であってもよい。また、補正ホルダー42が偏心カム41を含むカム機構で揺動されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、プランジャーを段階的に進退することができるソレノイドやラック・アンド・ピニオン等を採用し、補正ホルダー42を揺動させてもよい。また、他の例として、調整部50と同様に、ネジを進退させることで補正ホルダー42を揺動させてもよい。
【0070】
また、本実施形態に係るベルト搬送装置12では、蛇行補正部40の角度検知板47に18個のスリット47Aが形成されていたが、スリット47Aの数は、複数であればよく、自由に変更してもよい。また、蛇行補正部40では、角度検知センサー48(制御部16)が角度検知板47のスリット47Aを検知して偏心カム41の角度制御をしていたが、これに限らず、スリット47Aの無い部分(光を遮る部分)を検知して偏心カム41の角度制御をしてもよい。
【0071】
また、本実施形態に係るベルト搬送装置12では、蛇行補正部40がテンションローラー33の前端部を段階的に移動させる構造であったが、本発明はこれに限定されない。例えば、ボールネジ機構やリニアモーター等を採用し、テンションローラー33の前端部を連続的に移動させ、任意の位置で保持することができる構造としてもよい。
【0072】
また、本実施形態に係るベルト搬送装置12では、調整進退部材の一例としての調整ネジ51が採用されていたが、本発明はこれに限定されない。調整進退部材の他の例として、プランジャーを段階的に進退することができるソレノイドやラック・アンド・ピニオン等を採用し、調整ホルダー52(テンションローラー33の後端部)を揺動させてもよい。また、調整進退部材の他の例として、蛇行補正部40と同様にカム機構を採用してもよい。また、調整ネジ51は、モーター等を用いて回転させてもよい。
【0073】
また、本実施形態に係るベルト搬送装置12では、調整ネジ51が上下方向に進退するように設けられていたが、これに限らず、左右方向または斜めに進退するように設けられてもよい。
【0074】
また、本実施形態に係るベルト搬送装置12では、調整部50がテンションローラー33の後端部を連続的に移動させる構造であったが、蛇行補正部40と同様に、段階的に移動させる構造であってもよい。
【0075】
また、本実施形態に係るベルト搬送装置12では、画像形成装置1に備えられた制御部16によって制御されていたが、制御部16はベルト搬送装置12の構成として捉えてもよい。また、この制御部16とは別に、ベルト搬送装置12を制御するための専用の制御部を設けてもよい。
【0076】
また、本実施形態では、本発明がインクジェット式の画像形成装置1においてシートSを搬送するベルト搬送装置12に適用されていたが、これに限らず、本発明が、例えば、電子写真式の画像形成装置に搭載される転写ベルトを含む転写装置や定着ベルト等を含む定着装置等に適用されてもよい。
【0077】
なお、上記実施形態の説明は、本発明に係るベルト搬送装置および画像形成装置における一態様を示すものであって、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明は技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよく、特許請求の範囲は技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様を含んでいる。
【符号の説明】
【0078】
1 画像形成装置
12 ベルト搬送装置
32~35 複数のローラー
33 テンションローラー
36 搬送ベルト(ベルト)
40 蛇行補正部
41 偏心カム
42 補正ホルダー
43 補正弾性部材
44 駆動部
50 調整部
51 調整ネジ(調整進退部材)
52 調整ホルダー
53 調整弾性部材