(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に転写するトナー像を担持するか、該トナー像を転写する位置を通して前記記録媒体を搬送する画像形成用の無端ベルトと、該無端ベルトのテンションを調整するためのテンション調整手段とを備え、前記無端ベルトがモータで駆動される駆動ローラを含む少なくとも２本の互いに平行なローラ間に張架されている電子写真方式の画像形成装置において、
前記モータに流れる電流値を検知する電流検知手段と、
該電流検知手段によって検知される電流値から前記無端ベルトのテンションに相当するベルト圧を検知するベルト圧検知手段と、
前記モータに通電して前記駆動ローラによって前記無端ベルトを回動させながら、前記ベルト圧検知手段によって検知されるベルト圧が予め設定した最適値になるように、前記テンション調整手段を制御する調圧制御を行う制御手段とを設け、
該制御手段は、前記調圧制御を画像形成のための作像動作中以外のときに、前記駆動ローラの回転数を前記作像動作中における回転数以下にして行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段が前記調圧制御を行う際の前記ベルト圧の最適値が、ゼロよりも前記テンション調整手段による最小の調整単位分だけ大きい値に設定されたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記駆動ローラの少なくとも外周部の材質はゴムであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成用の無端ベルトが、複数の感光体ドラム上に形成された互いに異なる色のトナー像が順次重ね合わせて転写され、その転写されたトナー像を記録媒体上に二次転写する中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記中間転写ベルトが、該中間転写ベルトの長手方向に最も離れた位置に配置された前記駆動ローラとテンションローラとの間に張架され、
前記テンション調整手段は、前記テンションローラへの加圧力の調整によって前記中間転写ベルトのテンションを調整する手段であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記テンションローラが、前記中間転写ベルトをクリーニングするクリーニング部材と対向するクリーニングバックアップローラを兼ねていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記テンション調整手段は、前記制御手段によって前記調圧制御がなされなくなったときに、その直前の調圧状態を機械的に保持する手段を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
記録媒体に転写するトナー像を担持するか、該トナー像を転写する位置を通して前記記録媒体を搬送する画像形成用の無端ベルトと、該無端ベルトのテンションを調整するためのテンション調整手段とを備え、前記無端ベルトがモータで駆動される駆動ローラを含む少なくとも２本の互いに平行なローラ間に張架されている電子写真方式の画像形成装置における、前記無端ベルトのテンションを調整するテンション調整方法であって、
前記画像形成装置が画像形成のための作像動作中以外のときに、
前記モータに通電して前記駆動ローラの回転数を前記作像動作中における回転数以下にして、該駆動ローラによって前記無端ベルトを回動させながら、前記モータに流れる電流値を検知し、その電流値から前記無端ベルトのテンションに相当するベルト圧を検知して、そのベルト圧が予め設定した最適値になるように前記テンション調整手段を制御することを特徴とするテンション調整方法。
【請求項９】
前記ベルト圧の最適値を、ゼロよりも前記テンション調整手段による最小の調整単位分だけ大きい値に設定することを特徴とする請求項８に記載のテンション調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、デジタル複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、特に中間転写ベルト等の画像形成用の無端ベルトとそのテンション調整機構を備えた画像形成装置及びその無端ベルトのテンション調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような電子写真方式を用いた画像形成装置においては、潜像担持体である感光体上に形成したトナー像を転写体に転写するようになっている。 
その転写体として記録媒体（転写紙）を感光体に直接当接させてトナー像を転写させる場合と、感光体上のトナー像を無端ベルト状の転写体である中間転写ベルト上に転写させた後、それを記録シートに転写する場合とがある。後者は、フルカラーを含む多色画像を形成する場合に用いられる。 
【０００３】
中間転写ベルトを用いてカラー画像を形成する場合には、複数の感光体上に形成した互いに異なる色のトナー像を、中間転写ベルト上に順次重ね合わせて一次転写してカラーのトナー画像を形成し、それを記録媒体（転写紙）上に一括して二次転写した後定着させてカラー画像を得る。
【０００４】
直接転写方式でカラー画像を形成する場合には、複数の感光体上に形成した互いに異なる色のトナー像を、中間転写ベルトと同様な転写搬送ベルト（直接転写ベルト）によって搬送される記録媒体上に順次重ね合わせて転写してカラーのトナー画像を形成し、それを定着させてカラー画像を得る。
以下、この中間転写ベルトと転写搬送ベルトを総称して「転写ベルト」という。
【０００５】
あるいはまた、像担持体として感光体ドラムに代えて無端状の感光体ベルト上に互いに異なる色のトナー像を順次重ねて形成し、それを記録媒体上に一括転写した後定着させてカラー画像を得るものもある。
上述した転写ベルトとこの感光体ベルトを含めて、「画像形成用の無端べルト」と称することにする。
【０００６】
このような画像形成装置に設けられる画像形成用の無端べルトは、複数のローラ間に張架され、テンションローラなどを用いて張力を付与されることによって各ローラとの間にスリップが発生しないようにし、スリップにより回転が不安定化して転写位置ずれなどが生じないようにしている。
【０００７】
しかし、このような無端べルトに常に張力を付与すると、それを張架しているローラの曲率半径が小さい場合には、無端ベルトにカール癖（巻き癖）が発生することがある。
例えば、長期間に亘って画像形成装置が使用されなかった場合等、無端ベルトの同一箇所に長期間荷重が付与されると、その箇所にカール癖が発生し、そのカール癖により転写不良が生じて画像欠陥を引き起こす原因となる。
例えば、中間転写ベルトのカール癖はその張設方向での波打現象として表れ、波打っている部分が凹凸状となり、一次転写工程における中間転写ベルトと感光体との間の密着状態が悪化する。
【０００８】
そのため、感光体との密着範囲が狭くなり、密着範囲の前後では感光体と中間転写ベルトとの間に微小なギャップが生じてしまい、そのギャップ内で異常放電を引き起こして適正な転写が行えずに異常画像が発生する恐れがある。また、画像の一括転写が行われる二次転写位置においても、中間転写ベルトと記録媒体との密着状態が悪くなり、白抜けや転写ムラが発生する恐れがある。
【０００９】
一方、適正な張力を維持するには、無端ベルトとそれが張架されているローラとの間の摩擦力が適性であることが必要であるが、トナーや紙粉などがベルト裏面に付着したような場合にはベルト裏面での摩擦係数が変化してしまい、ローラとの間での適正な摩擦関係が維持できなくなる。その結果、スリップが発生することがあり、適正な回転速度による無端ベルトの移動が維持できなくなることにより、転写位置ずれによる色ずれなどの異常画像が発生してしまう。
【００１０】
そのため、例えば特許文献１に開示されているように、中間転写ベルトにおける転写位置近傍にテンションローラを設け、そのテンションローラによって中間転写ベルトに加圧力を作用させる場合とその加圧力を解除する場合とを設定し、張力を作用させることに起因する巻き癖を生じないようにして中間転写ベルトの巻き癖によるスリップを防止することがなされていた。
【００１１】
また、特許文献２に開示されているように、無端状の中間転写ベルトを張架する少なくとも２本のローラの一つを中間転写ベルトを加圧するテンションローラとしても機能させて、その加圧力を可変にし、作像動作中以外のときにおける加圧力を作像動作中における加圧力より低くする（脱圧する）脱圧機構を搭載した画像形成装置も提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
このような中間転写ベルト等の画像形成用の無端べルトのテンション（張力）調節の中で、ベルト脱圧の目的は無端ベルトのカール癖の防止である。
ところで、完全に脱圧させるためには、テンションローラを無端ベルトから離間させると確実であるが、そうすると当然無端ベルトはフリーになる。すると、例えば画像形成装置の輸送時や地震発生時、あるいは装置にユーザがぶつかった時など、画像形成装置に振動が加わった時に、無端ベルトが張架ローラの軸方向に移動してしまうことがある。
【００１３】
そうすると、脱圧を解除した際に無端ベルトがねじれてしまい、そのまま稼動すると中間転写ベルトに寄り力が発生し、結果的に無端ベルトが破損してしまう懸念がある。そのため、例えば中間転写ベルトの寄り防止のため、寄りガイドが中間転写ベルトに貼られる場合もあるが、画像形成装置の振動によって、その寄りガイドが張架ローラ上に乗ってしまい、ガイドの意味を成さなくなってしまうことがある。
また、最近では張架ローラの平行度を変化させることにより、無端ベルトの寄り制御を行う機種もあるが、その場合でも制御できるベルトの寄り範囲が決まっており、それ以上に無端ベルトがずれてしまうと制御不能になってしまう。
【００１４】
上記問題を避けてカール癖を防止するには、中間転写ベルト等の無端ベルトがフリー状態にならないようにし、かつ略完全に脱圧させる必要がある。そのためには、無端ベルトのテンション（ベルト圧）を測定し、それが０（ゼロ）より僅かに大きい最適値になった時点で脱圧完了とする必要があるが、そのベルトテンションを直接測定することは困難であった。
そのため、前述したような従来の無端ベルトのテンション調整機構又は脱圧機構を設けた画像形成装置において、作像時以外のときに無端ベルトのテンションを低減あるいは脱圧しても、そのテンションを常に０（ゼロ）より僅かに大きい最適値にすることはできなかった。
【００１５】
この発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、中間転写ベルト等の画像形成用の無端ベルトとそのテンション調整機構を備えた画像形成装置において、その無端ベルトのテンション（ベルト圧）を予め設定した最適値に調圧制御できるようにすることを目的とし、さらには、作像動作中以外のときに、無端ベルトのテンション（ベルト圧）をゼロより僅かに大きい最適値に調整できるようにし、無端ベルトにカール癖が発生しないように、かつフリー状態にならないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明は上記の目的を達成するため、記録媒体に転写するトナー像を担持するか、そのトナー像を転写する位置を通して記録媒体を搬送する画像形成用の無端ベルトと、その無端ベルトのテンションを調整するためのテンション調整手段とを備え、上記無端ベルトがモータで駆動される駆動ローラを含む少なくとも２本の互いに平行なローラ間に張架されている電子写真方式の画像形成装置において、
上記モータに流れる電流値を検知する電流検知手段と、その電流検知手段によって検知される電流値から上記無端ベルトのテンションに相当するベルト圧を検知するベルト圧検知手段と、上記モータに通電して上記駆動ローラによって上記無端ベルトを回動させながら、上記ベルト圧検知手段によって検知されるベルト圧が予め設定した最適値になるように、上記テンション調整手段を制御する調圧制御を行う制御手段とを設け、その制御手段は、上記調圧制御を画像形成のための作像動作中以外のときに、上記駆動ローラの回転数を上記作像動作中における回転数以下にして行うことを特徴とする。
【００１７】
上記制御手段が上記調圧制御を行う際の上記ベルト圧の最適値を、ゼロよりも上記テンション調整手段による最小の調整単位分だけ大きい値に設定するのが好ましい。
上記制御手段は、上記調圧制御を行う際には上記駆動ローラの回転数を、作像動作中における回転数以下にするので、スリップによる誤検知を防ぐことができる。
さらに、上記駆動ローラの少なくとも外周部の材質を、摩擦係数が高いゴムにすることによっても、スリップによる誤検知を防いで、モータに流れる電流値によるベルト圧の検知精度を高めることができる。
【００１８】
上記画像形成用の無端ベルトが、複数の感光体ドラム上に形成された互いに異なる色のトナー像が順次重ね合わせて転写され、その転写されたトナー像を記録媒体上に二次転写する中間転写ベルトであってもよい。
その場合、上記中間転写ベルトが、その長手方向に最も離れた位置に配置された駆動ローラとテンションローラとの間に張架され、上記テンション調整手段は、上記テンションローラへの加圧力の調整によって上記中間転写ベルトのテンションを調整する手段であるとよい。
【００１９】
そのテンションローラが、上記中間転写ベルトをクリーニングするクリーニング部材と対向するクリーニングバックアップローラを兼ねることによって、部品点数を少なくすることができる。
上記テンション調整手段は、上記制御手段によって調圧制御がなされなくなったとき（給電されなくなったとき）に、その直前の調圧状態を機械的に保持する手段を有していれば、メイン電源がオフになっても最適な調圧状態を維持することができる。また、調圧制御を行うとき以外はテンション調整手段への給電を断つことができるので、消費電力を節約することもできる。
【００２０】
この発明によるテンション調整方法は、記録媒体に転写するトナー像を担持するか、トナー像を転写する位置を通して記録媒体を搬送する画像形成用の無端ベルトと、その無端ベルトのテンションを調整するためのテンション調整手段とを備え、上記無端ベルトがモータで駆動される駆動ローラを含む少なくとも２本の平行なローラ間に張架されている電子写真方式の画像形成装置における、無端ベルトのテンションを調整するテンション調整方法である。
【００２１】
そして、上記画像形成装置が画像形成のための作像動作中以外のときに、上記モータに通電して上記駆動ローラの回転数を作像動作中における回転数以下にして、上記駆動ローラによって上記無端ベルトを回動させながら、上記モータに流れる電流値を検知し、その電流値から上記無端ベルトのテンションに相当するベルト圧を検知して、そのベルト圧が予め設定した最適値になるように上記テンション調整手段を制御することを特徴とする。
上記ベルト圧の最適値を、ゼロよりも上記テンション調整手段による最小の調整単位分だけ大きい値に設定するのが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、中間転写ベルト等の画像形成用の無端ベルトとそのテンション調整機構を備えた画像形成装置において、無端ベルトのテンション（ベルト圧）を、スリップによる誤検知をすることなく予め設定した最適値に調圧制御することができる。そこで、作像動作中以外のときの上記最適値をゼロより僅かに大きい値に設定すれば、無端ベルトのテンション（ベルト圧）をその最適値に調整することができる。
【００２３】
そのため、無端ベルトにカール癖が発生するのを防ぎ、かつフリー状態にならないため、振動等の外部衝撃によって無端ベルトが張架ローラの軸方向に移動してしまうこともなくなる。したがって、作像開始時に所定のテンションをかけたときに、無端ベルトがねじれてしまい、そのまま稼動すると無端ベルトに寄り力が発生し、破損してしまうような懸念もなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の一実施例である画像形成装置の内部構成を示す模式的断面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置における転写ベルトユニット１０の中間転写ベルト６０に通常のテンションがかかっている状態を示す概要図である。
【図３】同じくその転写ベルトユニット１０の中間転写ベルト６０にテンションがかかっておらず弛んでいるときの状態を示す概要図である。
【図４】中間転写ベルトを回動させる駆動ローラのトルク（駆動ローラトルク）と中間転写ベルトのテンション（ベルトテンション）との相関関係を示す線図である。
【００２５】
【図５】転写ベルトユニットのテンションローラ付近のテンション調整手段の拡大説明図である。
【図６】テンションローラ加圧力を変化させる手段の他の例を示す図５と同様な図である。
【図７】テンション調整手段の動作を説明するための図であり、（ａ）はテンションローラ加圧状態を、（ｂ）はテンションローラ減圧状態をそれぞれ示す。
【００２６】
【図８】テンション調整手段の他の例を示す図５と同様な図である。
【図９】図１に示した画像形成装置に設けられる制御系の構成を示すブロック回路図である。
【図１０】図９に示した制御部７０によるこの発明に係わる制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】図１０におけるステップＳ８のサブルーチンの処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、この発明を実施するための形態を、添付図面を参照しながら説明する。
〔画像形成装置の内部構成〕
図１はこの発明の一実施例である画像形成装置の内部構成を示す模式的断面図である。
この画像形成装置１００は複数色の画像形成が可能なカラープリンタであり、その内部には、画像形成用の無端ベルトである中間転写ベルト６０を有する転写ベルトユニット１０が設けられ、その矢示Ａ方向に回動する中間転写ベルト６０の下側に、その移動方向に等間隔に、イエロー（Ｙ）用、マゼンタ（Ｍ）用、シアン（Ｃ）用、黒（Ｂｋ）用の４つの作像ステーションが配置されている。
【００２８】
各作像ステーションには、像担持体である感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋをそれぞれ有し、その回りにはそれぞれ帯電装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｂｋ、現像装置５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂｋ、クリーニング装置４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｂｋが配設されている。これらは、各色ごとにユニット化されてプロセスカートリッジを構成しており、それぞれ画像形成装置１００の本体に対して着脱可能に設けられる。
【００２９】
転写ベルトユニット１０の上方にはトナーを補給するトナーボトル９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋがあり、これらのトナーボトルは、図中左からそれぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｂｋ）のトナーが充填されており、ここから図示しない搬送経路によって、所定の補給量だけ各色の現像装置５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂｋに補給される。
【００３０】
各作像ステーションの下方には共通の光書込み装置８が配置されており、その光書込み装置８は、光源としての半導体レーザ、カップリングレンズ、ｆθレンズ、トロイダルレンズ、ミラーおよび回転多面鏡（ポリゴンミラー）などを装備しており、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂｋに対して色毎に対応した書き込み光（図１においては、一点鎖線で示されている）を出射して感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂｋに静電潜像を書き込み形成する。
【００３１】
画像形成動作時には、記録媒体である転写紙２が給紙カセット１より給紙ローラ３でフィードされ、その転写紙２の先端がレジストローラ対４まで到達すると、図示しないセンサによって検知され、その検出信号でタイミングを取りながら、レジストローラ対４によって転写紙２を二次転写ローラ５と中間転写ベルト６０とのニップ部に搬送する。
【００３２】
それに先立ち、予め帯電装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｂｋによって表面が一様に帯電された感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋが、光書込み装置８により各色用のレーザー光によってそれぞれ露光走査され、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋ上に静電潜像が作られる。その各静電潜像は、それぞれ各色の現像装置５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂｋにより現像され、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋ表面にイエロー、マゼンタ、シアン、黒のトナー像が順次形成される。
【００３３】
そして、一次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋに電圧が印加され、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋ上のトナー像が、中間転写ベルト６０上に順次転写されていき、フルカラーのトナー像が形成される。この時各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト６０の同じ位置に重ねて転写されるように、中間転写ベルト６０の移動方向の上流側から下流側に（図１における中間転写ベルト６０の下側では左側から右側に）向けてタイミングをずらして実行される。
【００３４】
中間転写ベルト６０上に形成されたフルカラーのトナー像画像は、二次転写ローラ５の位置まで搬送され、転写紙２に一括して二次転写される。そのフルカラーのトナー像が転写された転写紙２は、定着装置７に搬送されて定着ローラ７２と加圧ローラ７３とのニップ部を通して熱定着され、排紙ローラ１７によって排紙部１９上に排紙される。
【００３５】
なお、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋ上の残留トナーは、各作像ステーションのクリーニング装置４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｂｋでクリーニングされ、その後、直流に交流成分のバイアスが重畳印加された帯電装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｂｋによって除電と同時に帯電され、次の作像に備える。
また、中間転写ベルト６０上の残留トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置１３によってクリーニングされ、次の作像工程に備える。
【００３６】
転写ベルトユニット１０は、中間転写ベルト６０、一次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋの他に、中間転写ベルト６０が掛け回されている二次転写バックアップローラを兼ねた駆動ローラ６２、中間転写ベルトクリーニング装置１３のクリーニング部材と対向するクリーニングバックアップローラを兼ねたテンションローラ６１と、ガイドローラ１４，１５を有している。これらの各ローラ６１，６２，１４，１５は互いにその軸線が平行している。この実施例では、中間転写ベルト６０の長手方向に最も離れた位置に配置された駆動ローラ６２とテンションローラ６１との間に、中間転写ベルト６０が張架されている。
【００３７】
二次転写バックアップローラを兼ねた駆動ローラ６２は、二次転写ローラ５と共に中間転写ベルト６０を挟持することにより２次転写ニップを構成する。その駆動ローラ６２は後述するモータによって回転駆動され、中間転写ベルト６０を矢示Ａ方向で回動させるが、その外径がφ２０以下に設定されて小型化が図られている。
【００３８】
クリーニングバックアップローラを兼ねたテンションローラ６１は、中間転写ベルト６０に対するテンション調整手段としての機能も備えており、バネなどを用いた付勢手段が設けられているが、その詳細は後述する。
この実施例における中間転写ベルト６０は、素材としてポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂を単独、または複数使用したものが用いられ、延びに対する耐久力を確保して伸びによる色ずれなどを防止できるようになっている。
【００３９】
〔転写ベルトユニットとテンション調整手段〕
次に、この発明を実施する転写ベルトユニットとそのテンション調整手段に関して詳細に説明する。
図２は、図１に示した画像形成装置における転写ベルトユニット１０の中間転写ベルト６０に通常のテンション（張力）がかかっている状態を示す概要図である。
この転写ベルトユニット１０の構成は上述したとおりである。１３ａは中間転写ベルトクリーニング装置１３に設けられたクリーニング部材であるクリーニングブレードであり、その先端部がテンションローラ６１と対向する位置で中間転写ベルト６０の表面に当接している。
【００４０】
図３は、同じくその転写ベルトユニット１０の中間転写ベルト６０にテンションがかかっておらず弛んでいるときの状態（脱圧状態）を示す概要図である。このように中間転写ベルト６０がフリーになった状態の時に、画像形成装置に振動負荷がかかると、中間転写ベルト６０がテンションローラ６１及び駆動ローラ６２の軸方向に移動してしまうことがある。そうすると、作像に際して図２に示すように中間転写ベルト６０に通常のテンションをかけた際に、中間転写ベルト６０がねじれてしまい、そのまま稼動すると中間転写ベルト６０に寄り力が発生し、結果的に破損してしまう懸念があるという、前述したような問題が生じる。
【００４１】
その問題を解決するためには、図２のベルトの状態を保ったまま、中間転写ベルト６０がテンションローラ６１から受ける力Ｔを限りなく０（ゼロ）にする必要がある。
そのため、この実施例の画像形成装置においては、中間転写ベルト６０のテンション（ベルトテンション：ベルト圧）を駆動ローラ６２のトルクで検知する。そのトルクは駆動ローラ６２を駆動するモータに流れる電流値から検知する。
駆動ローラ６２のトルクとモータ電流値は比例関係にあり、駆動ローラトルクが下がるとモータ電流値も下がる。また、その駆動ローラトルクとベルトテンション（張力）は、図４に示すような相関関係を持つため、駆動ローラトルクでベルトテンションすなわちベルト圧を検知することができる。
【００４２】
次に、そのベルトテンションを調整するためのテンション調整手段（機構）について説明する。
図５は、転写ベルトユニットのテンションローラ付近のテンション調整手段の拡大説明図である。中間転写ベルト６０は図の矢印Ａ，Ｂ方向に回動する。テンションローラ６１は圧縮スプリング６３により加圧される。圧縮スプリング６３の一端はテンションローラ６１の軸受部６５を加圧するように取り付けられ、もう一端は圧縮スプリング保持部６４によって保持される。
【００４３】
そして、例えば図５に示すようにソレノイド６６の励磁電流に応じた可動鉄心６６ａの出入や、図６に示すように偏心カム６８の回転などによって、圧縮スプリング保持部６４をスプリング力の作用方向へ移動させて、圧縮スプリング６３の圧縮距離Ｘを変化させることにより、テンションローラ加圧力Ｆｘを変化させる。
【００４４】
圧縮スプリング６３は、テンションローラ６１の両端の軸受部６５にそれぞれ取り付けられているので、その各圧縮スプリング６３に対してそれぞれソレノイド６６を設けて、連動して動作させるようにするのが望ましい。しかし、一対の圧縮スプリング６３に対して共通に一個の圧縮スプリング保持部６４を、テンションローラ６１の軸方向に延びるように設け、その中央部に可動鉄心６６ａを当接させて１個のソレノイドを設けるようにしてもよい。その場合は、圧縮スプリング保持部６４がテンションローラ６１の軸方向に対して傾かないようにガイドする部材が必要である。
【００４５】
図７はそのテンション調整手段の動作を説明するための図であり、（ａ）は作像開始時にテンションローラ６１を加圧した状態を示す。このときは、ソレノイド６６の励磁電流を増加してその可動鉄心を突出させ、圧縮スプリング保持部６４を矢示Ｐ方向に移動させる。可動鉄心を突出力と圧縮スプリング６３の復元力とが釣り合った位置で圧縮スプリング保持部６４は停止する。それによって圧縮スプリング６３の圧縮距離がＸ１に圧縮され、軸受部６５を同方向に押す力が増加し、テンションローラ６１による中間転写ベルト６０に対する加圧力であるテンションローラ加圧力が増加してＦｘ１になる。
【００４６】
図７の（ｂ）は作像終了後にテンションローラ６１を減圧した状態を示す。このときは、ソレノイド６６の励磁電流を減少させてその可動鉄心６６ａの突出力を弱めると、圧縮スプリング６３の復元力によって圧縮スプリング保持部６４が矢示Ｑ方向に移動し、可動鉄心６６ａは引っ込む。それによって圧縮スプリング６３の圧縮距離がＸ２に伸長して、軸受部６５を押す力が減少し、テンションローラ６１による中間転写ベルト６０に対する加圧力であるテンションローラ加圧力が減少してＦｘ２になる。
【００４７】
圧縮スプリングの圧縮距離は、Ｘ２＞Ｘ１  であり、
テンションローラ加圧力は、Ｆｘ１＞Ｆｘ２  である。
このとき、テンションローラ加圧力Ｆｘ２が０になると、中間転写ベルト６０がフリーに動いてしまうため、一旦テンションを０にしてから、必要最小限のテンションをかけるとよい。
【００４８】
図７の（ａ）及び（ｂ）の状態におけるテンションローラ加圧力Ｆｘ１及びＦｘ２は、ソレノイド６６の励磁電流を制御することによって任意に調整することができる。
また、ソレノイド６６に代えて、図６に示したような偏心カム６８を図示しないカム駆動モータによって減速ギア列等を介して回転させる場合も、その偏心カム６８の回転角度位置を制御することによって、テンションローラ加圧力を所定範囲で調整することができる。
【００４９】
図８は、テンション調整手段を構成するテンションローラがクリーニングバックアップローラを兼ねず、転写ベルトユニット１０の一端部にない場合の一例である。
この例では、図１〜図３に示した転写ベルトユニット１０の駆動ローラ６２と反対側の端部で中間転写ベルト６０を張架するローラであるクリーニングバックアップローラ６７はテンションローラではなく、中間転写ベルト６０の下面を押し上げるように当接するテンションローラ６９を別に設けている。
圧縮スプリング６３、圧縮スプリング保持部６４、および軸受部６５は、便宜上図５〜図７における各符号と同じ符号を使用しており、その各機能も同じである。
【００５０】
ここで、テンションローラ６９の加圧力をテンションローラ加圧力Ｆｘとすると、中間転写ベルト６０にかかる張力は分力Ｆｘａ，Ｆｘｂとなる。これらの分力は、中間転写ベルト６０が延びる方向とテンションローラ加圧力Ｆｘが作用する方向の成す角度θに依存するが、この角度θが小さい程分力Ｆｘａ，Ｆｘｂは大きい（分力：Ｆｘａ＝Ｆｘ・ｃｏｓθ）。
このようなテンション調整機構を設けた場合でも、この発明を実施することによって、テンションローラ加圧力を適正な加圧状態と減圧状態に制御することができる。
【００５１】
しかし、図５〜図７に示した実施例のようにテンションローラ６１が転写ベルトユニット１０の一端部にあると、中間転写ベルト６０のテンションローラ６１に対する巻き付き角が大きいため、必然的に上記角度θは小さくなり（殆ど０°に近い）、分力Ｆｘａ，Ｆｘｂが大きくなる。したがって、テンションローラ加圧力Ｆｘを効率的に中間転写ベルト６０に伝えることができる。それによって、圧縮スプリング保持部６４の移動距離に対するテンションローラ加圧力Ｆｘの減圧及び増圧を幅広く変化させることができる。
また、図８に示す構成では、テンションローラ６９の他にクリーニングバックアップローラ６７を設けているが、図５〜図７に示した実施例においては、両者を共通化しているためコスト的にも有利である。
【００５２】
〔制御系の構成とその動作〕
次に、上述した画像形成装置に設けられる制御系の構成と、それによるこの発明による中間転写ベルトのテンションを調整する調圧制御について図９〜図１１によって説明する。
図９は、図１に示した画像形成装置に設けられる制御系の構成を示すブロック回路図である。但し、この発明に係わる部分以外は省略するか極めて簡略化して示している。
【００５３】
制御部７０は、画像形成装置全体を統括制御する部分であり、中央演算処理ユニットであるＣＰＵ、その処理プログラム及び固定データ（例えば、駆動ローラトルクに対応するモータ電流とベルトテンション（ベルト圧）との図４に示した相関関係のデータ等）を格納したＲＯＭ、ＣＰＵのワーキングメモリや一時的なデータ（印刷データを含む）を記憶するＲＡＭ、入力出力（Ｉ／Ｏ）などからなるマイクロコンピュータと、外部とのインタフェース回路等からなっている。
【００５４】
この制御部７０に、操作パネル７１、給紙・搬送部７２、及び前述した各色の作像ステーションに配置されたプロセスカートリッジの各部や光書込み装置８等からなる作像部７３の各制御ラインが接続されおり、図示していないホストコンピュータ等から印刷ジョブを受信すると、画像形成処理のためのシーケンスプログラムを実行して印刷を行う。
その画像形成処理のシーケンスに関しては簡単に前述したが、一般のカラープリンタ等と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００５５】
この制御部７０にはさらに、この発明に係わる中間転写ベルト６０を回動させる駆動ローラ６２（図１〜図３参照）を回転させるためのモータ７５を駆動するモータ駆動回路７４と、そのモータ７５に流れる電流値を検知するための電流検知回路７７と、図５等に示したテンション調整手段（機構）の圧縮スプリング保持部６４を変位させるソレノイド６６を動作させるためのソレノイド駆動回路７８が接続されている。
モータ駆動回路７４によってモータ７５を駆動する通電回路中に、モータ７５と直列に抵抗７６を介挿しており、その抵抗７６の両端に発生する電圧によって電流検知回路７７がモータ電流を検知し、それをデジタル値に変換して制御部７０に入力させる。この抵抗７６と電流検知回路７７によって、電流検知手段を構成している。電流検知回路７７は制御部７０が兼ねるようにしてもよい。
【００５６】
そして、この制御部７０が後述する調圧制御を行う制御手段であり、画像形成を行う作像動作中にはソレノイド６６に流す励磁電流を大きくして、図７の（ａ）に示したようにテンションローラ加圧力Ｆｘ１を大きくし、中間転写ベルト６０を作像時に適したテンションにする。画像形成を行わない待機中等の作像動作中以外のときには、ソレノイド６６に流す励磁電流を小さくして、図７の（ｂ）に示したようにテンションローラ加圧力Ｆｘ２を小さくする。
【００５７】
そして、中間転写ベルト６０がフリー（Ｆｘ２＝０）にならないようにしながら最小限の最適値にするように、電流検知回路７７によって検知されるモータ７５の電流に対応する駆動ローラトルクから分かるベルトテンション（ベルト圧）をモニタしながら、ソレノイド６６の励磁電流を制御する。このようにテンション調整手段を制御することを制御手段である制御部７０による「調圧制御」と称する。
制御部７０は、電流検知回路７７によって検知される電流値から上記無端ベルトのテンションに相当するベルト圧を検知するベルト圧検知手段の機能も兼ねている。
【００５８】
図１０は制御部７０によるこの発明に係わる制御処理の流れを示すフローチャート、図１１は図１０におけるステップＳ８のサブルーチンの処理を示すフローチャートである。
図１０では説明の便宜のため、制御部７０がこの処理を開始してからステップＳ１で印刷のジョブを受信するようになっているが、制御部７０が印刷のジョブを受信すると図１０の処理を開始するようにしてもよい。
【００５９】
ジョブを受信すると、ステップＳ２で作像開始の指示を待ち、作像開始の指示があると、ステップＳ３でテンションローラ加圧を行って、適正な作像時圧力に制御する。すなわち、図９に示したソレノイド駆動回路７８に指令してソレノイド６６に所定の励磁電流を流し、図７の（ａ）に示したようにテンションローラ加圧力Ｆｘ１を大きくし、中間転写ベルト６０を作像時に適したテンションにする。
【００６０】
このときに、モータ７５を回転させて駆動ローラ６２によって中間転写ベルト６０を回動させ、電流検知回路７７によってモータ電流を検知して、その駆動ローラトルクからベルトテンションをモニタして、ソレノイド６６の励磁電流を制御し、テンションローラ加圧力Ｆｘ１を最適値（作像時の目標値）にすることもできる。
【００６１】
その後、ステップＳ４で作像を開始し、作像動作中の処理を行う。ここでいう作像動作中とは、中間転写ベルト６０への画像転写が行われる時期に相当しており、具体的には、モータ７５によって中間転写ベルト６０を回動させ、各作像ステーションでの感光体ドラムへの画像書き込みから中間転写ベルト６０へのトナー像の転写、中間転写ベルト６０から転写紙２へのトナー像の転写が完了するまでの工程を、受信した一連の印刷ジョブが終了するまで繰り返す期間である。
【００６２】
この例では、上記のように作像動作を開始する直前にテンションローラ６１を加圧するため、加圧力の変化に伴う中間転写ベルト６０への衝撃が感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋへ伝播することによって発生する画像劣化を防ぐことができる。感光体ドラムへの作像中の衝撃は、書き込み不良等による画像品質劣化の原因となる。
【００６３】
ステップＳ５でジョブ終了と判断すると、ステップＳ６で作像動作を終了するが、モータ駆動回路７４によるモータ７５への通電は継続させ、中間転写ベルト６０のみは駆動を継続し、以下のステップでこの発明によるテンション調整方法に相当する調圧制御を実行する。
すなわち、ステップＳ７でソレノイド駆動回路７８にソレノイド６６の励磁電流を最小調整単位分だけ減少させ、圧縮スプリング６３によるテンションローラ６１への圧力を最小調整単位分だけ減圧させる。それによって、中間転写ベルト６０のテンションが最小調整単位分だけ減少する。
【００６４】
次いで、ステップＳ８でベルト駆動トルクによるベルト圧検知を行う。それは図１１に示すように、モータ７５の電流値を検知し、その電流値が駆動ローラ６２の駆動トルク（駆動ローラトルク）に相当するので、図４に示した駆動ローラトルクとベルトテンション（ベルト圧）との相関関係からベルト圧に換算し、ベルト圧を検知する。
【００６５】
その後、図１０のステップＳ９で、ベルト圧は最適値かどうかを判断する。最適値であればステップＳ１１に進み、その状態でモータ７５への通電を停止し、処理を終了して待機状態になる。しかし、まだベルト圧が最適値より大きい場合には、ステップＳ７〜Ｓ９の処理を繰り返し、中間転写ベルト６０のテンションを最小調整単位分ずつ減少させていく。ステップＳ９の判断で、ベルト圧が最適値より小さくなってしまった場合には、ステップＳ１０でソレノイド駆動回路７８にソレノイド６６の励磁電流を最小調整単位分だけ増加させ、圧縮スプリング６３によるテンションローラ６１への圧力を最小調整単位分だけ増加させる。それによって、中間転写ベルト６０のテンションが最小調整単位分だけ増加する。
【００６６】
その最適値を、ベルト圧が０（ゼロ）よりも最小調整単位分だけ大きい値（誤差範囲を含む）とすれば、ステップＳ８で検知したベルト圧が、０よりも最小調整単位分だけ大きい値になったときに最適値であると判断し、ステップＳ１１でベルト駆動を停止して、待機状態になる。
そのため、待機中は常に、ベルト圧すなわち中間転写ベルト６０のテンションが０よりも最小調整単位分だけ大きい値に保持され、ベルトテンションを十分小さくしてカール癖の発生を防ぐと共に、振動等の外部衝撃によるベルトの移動を防止することができる。
【００６７】
このように、作像時以外のときにベルト圧を調整するので、作像に影響をあたえることはなく、作像不良を生じることはない。
なお、駆動ローラ６２の回転数が速いほど、中間転写ベルト６０との間でスリップを起こし易くなり、モータ電流によるベルト圧検知における誤検知の可能性が高くなる。そのため、トルク圧検知時には駆動ローラ６２の回転数を作像時の回転数以下にするのが望ましい。それによって、トルク圧を誤検知する可能性を少なくすることができる。
また、駆動ローラ６２の少なくとも外周部の材質は摩擦係数の高いゴムにすることによっても、中間転写ベルト６０との間でのスリップをなくして、より精度よくベルト圧を検知できる。
【００６８】
図５及び図７に示したテンション調整手段では、ソレノイド６６の励磁電流に応じた可動鉄心の突出力によって、圧縮スプリング６３の復元力に抗して圧縮スプリング保持部６４を移動させてテンションローラ加圧力を調整するので、画像形成装置の電源がＯＦＦされて、ソレノイド６６の励磁電流がゼロになると、テンションローラ加圧力が略０になり、中間転写ベルト６０が完全な脱圧状態になってしまう。そのため、圧縮スプリング保持部６４に対して機械的なロック機構（手段）を設け、メイン電源が遮断され、制御部７０による調圧制御がなされなくなったとき、圧縮スプリング保持部６４をその時の位置にロックして、直前の調圧状態を機械的に保持できるようにするとよい。
【００６９】
また、図６に示したテンション調整手段のように、ソレノイド６６に代えて偏心カム６８の回転位置によって圧縮スプリング保持部６４を移動させてテンションローラ加圧力を調整する機構であれば、図９に示した制御部７０によって、カム駆動用のモータ駆動回路にモータを駆動させ、そのモータの回転をウオームギア機構によって減速させて偏心カム６８を回転させるようにすればよい。その場合には、メイン電源が遮断されて制御部７０による調圧制御がなされなくなり、モータへの通電が絶たれても、偏心カム６８はウオームギア機構によってロックされるため自由回転することなく、直前の位置を機械的に保持するので、ベルト圧を直前の調圧状態である最適値に維持できる。
【００７０】
上述した各例のように、ソレノイド６６あるいは偏心カム６８の駆動用モータの通電を絶っても、ベルト圧を調整した最適値に維持できる場合には、図１０におけるステップＳ９でベルト圧が最適値であると判断し、ステップＳ１１でモータ７５を停止させて、中間転写ベルト６０の駆動を停止させたときには、ソレノイド６６あるいは偏心カム６８の駆動用モータの通電を絶つことができ、電力の消費を低減することができる。
また、図１０におけるステップＳ３で、ソレノイド６６の励磁あるいは偏心カム６８の回転によってテンションローラ６１を加圧して、ベルト圧を作像時の適正な圧力になるように制御した後にも、中間転写ベルト６０の駆動は行うが、ソレノイド６６あるいは偏心カム６８の駆動用モータの通電を絶つことによって、電力消費の低減を図ることができる。
【００７１】
〔他の実施例〕
以上説明してきた実施例の画像形成装置は、中間転写ベルトを備えた間接転写方式のカラー画像形成装置にこの発明を適用した例であり、その画像形成用の無端べルトである中間転写ベルトのテンション（ベルト圧）、特に作像中以外のときにおけるベルト圧を、中間転写ベルトにカール癖が発生せず、且つ振動などの外部衝撃によって中間転写ベルトが駆動ローラの軸線方向への横ずれしない最適値に制御するようにしている。
【００７２】
しかし、この発明を直接転写方式のカラー画像形成装置にも同様に適用することができる。その場合には、複数の感光体上に形成した互いに異なる色のトナー像を、記録媒体である転写紙に順次重ねて転写させるために、転写紙を搬送する転写搬送ベルト（直接転写ベルト）が、画像形成用の無端べルトであり、その転写搬送ベルトのテンション（ベルト圧）を、中間転写ベルトと同様に最適値に制御する。
【００７３】
あるいはまた、像担持体として感光体ドラムに代えて無端状の感光体ベルトを使用する画像形成装置にも、この発明を適用することができる。その場合は、感光体ベルトが画像形成用の無端べルトであり、その感光体ベルトの特に作像中以外のときのテンション（ベルト圧）を上記最適値に制御する。
また、この発明はプリンタに限らず、複写機、ファクシミリ装置、デジタル複合機等の画像形成用の無端べルトを備えたカラー及びモノクロの各種画像形成装置に適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、デジタル複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、特に中間転写ベルト、転写搬送ベルト、感光体ベルトのうちのいずれかの画像形成用の無端ベルトと、そのテンション調整機構を備えたカラー又はモノクロの各種画像形成装置に利用できる。感光体ベルトはモノクロプリンタなどでも使用されている。
【符号の説明】
【００７５】
１：給紙カセット      ２：転写紙      ３：給紙ローラ      
４：レジストローラ対      ５：二次転写ローラ      ７：定着装置
８：光書込み装置      ９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９Ｂｋ：トナーボトル
１０：転写ベルトユニット      １３：中間転写ベルトクリーニング装置
１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋ：一次転写ローラ
１４，１５：ガイドローラ      １７：排紙ローラ      １９：排紙部
【００７６】
２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋ：感光体ドラム
３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｂｋ：帯電装置
４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋ：クリーニング装置
５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｂｋ：現像装置      ６０：中間転写ベルト
６１：クリーニングバックアップローラを兼ねたテンションローラ
６２：二次転写バックアップローラを兼ねた駆動ローラ
６３：圧縮スプリング      ６４：圧縮スプリング保持部
６５：テンションローラの軸受部      ６６：ソレノイド
６７：クリーニングバックアップローラ      ６８：偏心カム
６９：テンションローラ
【００７７】
７０：制御部      ７１：操作パネル      ７２：給紙・搬送部
７３：作像部      ７４：モータ駆動回路      ７５：駆動ローラを駆動するモータ
７６：電流検知用の抵抗      ７７：電流検知回路      ７８：ソレノイド駆動回路
１００：画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７８】
【特許文献１】特開平１１−３５２７９０
【特許文献２】特開２００８−２１６３１６
【図１】
0005471561.tif 000002
【図２】
0005471561.tif 000003
【図３】
0005471561.tif 000004
【図４】
0005471561.tif 000005
【図５】
0005471561.tif 000006
【図６】
0005471561.tif 000007
【図７】
0005471561.tif 000008
【図８】
0005471561.tif 000009
【図９】
0005471561.tif 000010
【図１０】
0005471561.tif 000011
【図１１】
0005471561.tif 000012