(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像が形成される画像担持体と、
前記画像担持体に形成された潜像を可視像化する現像器と、
前記現像器により可視像化された複数色分の可視像が前記画像担持体から順次１次転写されるとともに、前記１次転写された可視象を記録材に２次転写する中間転写体と、を備え、
前記中間転写体が、互いに略平行な複数のローラと、該複数のローラに張架された無端ベルト状の中間転写ベルトと、から構成され、前記複数のローラのうちの何れかのローラが、前記中間転写ベルトに張力を付与すべく張力付与方向に変位可能に支持されたテンションローラである画像形成装置であって、
前記テンションローラの両端を張力付与方向に一定テンションで付勢するテンション付勢手段と、
前記テンションローラの、テンション方向における傾斜を検出する傾斜検出手段と、
前記傾斜検出手段が検出する前記テンションローラの傾斜に基づいて、前記中間転写ベルト上の主走査方向の画像形成位置を補正する画像形成位置補正手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記中間転写ベルトの主走査方向の位置を検出するベルト寄り検出手段を備え、
前記画像形成位置補正手段が、前記ベルト寄り検出手段の検出結果に基づいて、前記中間転写ベルト上の主走査方向の画像形成位置を補正するとともに、補正後に前記傾斜検出手段が検出した前記テンションローラの傾斜に基づいて、前記中間転写ベルト上の主走査方向の画像形成位置を再度補正する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】
前記テンションローラが、前記画像担持体と前記中間転写ベルトとが接触して１次転写が行われる１次転写面の近傍に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記複数のローラのうちの何れかのローラが、その一端が他端に対して前記中間転写ベルトの幅方向に直交する方向に相対的に移動可能に支持されたステアリングローラであり、
前記ステアリングローラの一端を、他端に対して前記中間転写ベルトの幅方向に直交する方向に相対的に移動させることで、前記中間転写ベルトの主走査方向の移動を補正するベルト寄り補正手段を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記複数のローラのうちの何れかのローラが、その一端が他端に対して前記中間転写ベルトの幅方向に直交する方向に相対的に移動可能に支持されたステアリングローラであり、
前記ステアリングローラの他端を、一端に対して前記中間転写ベルトの幅方向に直交する方向に相対的に移動させることで、前記中間転写ベルトの斜行を補正するベルト斜行補正手段を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成位置補正手段が、前記画像担持体上の主走査方向の潜像形成位置を補正することを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記テンションローラの両端と前記テンション付勢手段との間に弾性部材をそれぞれ設け、前記テンション付勢手段が、前記テンションローラの両端を前記弾性部材を介して付勢する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８】
前記テンションローラの両端に、前記テンションローラのテンション方向における一定範囲以上の傾斜を規制する規制手段と、前記テンションローラに対する前記中間転写ベルトからの作用力を検出する荷重検出手段をそれぞれ設け、
前記規制手段により前記テンションローラの傾斜が規制されている状態においては、前記荷重検出手段により検出される作用力に基づいて、前記画像形成位置補正手段が、前記中間転写ベルト上の主走査方向の画像形成位置を補正する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９】
前記規制手段により規制される前記テンションローラのテンション方向傾斜可能範囲は、前記中間転写ベルトを張架する各ローラと前記中間転写ベルトの部品精度仕様、組付精度仕様および使用環境条件と、前記テンションローラの傾斜による前記中間転写ベルトの寄り補正および前記中間転写ベルト上の主走査方向の画像形成位置の補正の仕様の範囲で、前記中間転写ベルトの回転停止状態において前記テンションローラに生じ得る傾斜以上とすることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記テンションローラの両端に、前記テンションローラをスラスト方向に移動可能に支持する支持手段と、前記テンションローラの両端に作用するスラスト方向の力を検出するスラスト方向荷重検出手段をそれぞれ設け、
前記スラスト方向荷重検出手段により検出されるスラスト方向の力に基づいて、前記画像形成位置補正手段により前記中間転写ベルト上の主走査方向の画像形成位置を補正することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記テンションローラの両端に、前記テンションローラの両端に作用するテンション方向の力を検出するテンション方向荷重検出手段をそれぞれ設け、
前記テンション方向荷重検出手段により検出される前記テンションローラの両端のテンション方向の力の差に基づいて、前記画像形成位置補正手段により前記中間転写ベルト上の主走査方向の画像形成位置を補正することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記テンションローラの傾斜可能範囲においては、前記テンション方向荷重検出手段により検出される前記テンションローラの両端のテンション方向の力に基づいて、前記テンション付勢手段が前記テンションローラの両端のテンションを一定に制御することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関し、詳しくは画像担持体上に形成した潜像を現像することにより可視像化し、複数の可視像を重ねることにより複数色画像を得る画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置においては、転写媒体である中間転写体、あるいは転写媒体である記録用紙の搬送手段として無端ベルトを備えた画像形成装置が知られている。
【０００３】
この種の画像形成装置においては、無端ベルトは複数のローラに張架されて循環駆動されるが、無端ベルトが循環駆動される際にベルトの搬送方向と直行する方向（主走査方向）に無端ベルト位置が移動してしまう"ベルト寄り"や無端ベルトの搬送方向が主走査方向に傾斜してしまう"ベルト斜行"が発生することがある。ベルト斜行が発生すると、中間転写体や記録用紙など転写媒体上の画像形成位置にずれが生じるため、これが画像の歪みとなってしまう。また、ブラック（以下、Ｋとする。）、イエロー（以下、Ｙとする。）、マゼンタ（以下、Ｍとする。）、シアン（以下、Ｃとする。）の単色画像を画像担持体上に各々形成し、それらを転写媒体上で重ね合わせてカラー画像を得るカラー画像形成装置においては、画像形成位置のずれが、各色トナー画像間の色ずれとなって現れる。これらはいずれも画像品質劣化に繋がるため、高画質の画像を得るためにはベルト斜行に関して何らかの対策を講じる必要がある。
【０００４】
上記問題に対処するため、種々の方法が提案されており、その一つとして、無端ベルトに"寄りガイド部材"を設ける方法が採用されている。しかしながら無端ベルトに発生した主走査方向の力を、無端ベルト表面に設けた寄りガイド部材をベルト搬送ローラ端面に当接させて規制し、無端ベルトの寄りを抑制しているため、無端ベルトに形成する寄りガイド部材の主走査方向の振れおよび搬送ローラ端面の振れに起因するベルト斜行は抑制することができず、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれが発生するという問題がある。
【０００５】
この問題に対し、無端ベルトに設けた寄りガイド部材で無端ベルトの寄りを規制する方式において、予め測定しておいたベルト一周期分の蛇行成分に基づき、画像担持体に形成する潜像の位置を制御するようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、無端ベルトに寄りガイド部材を設ける以外の方法としては、無端ベルトが搬送方向に対して傾斜した状態で搬送されることを検出する斜行検出手段と、この斜行検出手段によって無端ベルトの斜行が検出された場合に、斜行検出手段によって検出された無端ベルトの斜行量に基づいて、画像形成手段により画像の歪みを補正するようにした技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のように、無端ベルトに寄りガイド部材を設けることでベルト寄りを抑制するとともに、寄りガイド部材では抑制できないベルト蛇行の影響を、画像担持体上の潜像の形成位置を制御することで抑制する技術においては以下のような問題があった。
【０００８】
すなわち、特許文献１では、ベルト搬送ローラ端面の振れ、寄りガイド部材の主走査方向の振れを含めたベルト一周期分の蛇行成分を予め測定するため、ローラ端面と寄りガイド部材の双方の振れに起因するベルト蛇行を抑制できるが、無端ベルトおよび寄りガイド部材の経時的な変形や温度、湿度等の環境変化に伴う変形に対応するためには、蛇行成分の測定を頻繁に実施する必要があり、画像形成動作を頻繁に中断することとなるため、画像出力高速化の大きな妨げとなるという問題があった。また、振動の影響等による動的な変形に対しては、対応が困難であるという問題もあった。また、無端ベルトに寄りガイド部材を設けることでベルト寄りを抑制する方法では、無端ベルトを高速で駆動した場合、寄りガイド部材に大きな外力が加わって、無端ベルトおよび寄りガイド部材の座屈や破損を招きやすく、画像出力高速化が困難であるという問題もあった。
【０００９】
一方、特許文献２のように、無端ベルトに寄りガイド部材を設けず、ベルト斜行を検出することにより、画像担持体上の潜像の形成位置を制御する技術においては以下のような問題があった。
【００１０】
すなわち、特許文献２においては、ベルト斜行を検出する第１の方法として、ステアリングローラの制御信号を用いる方法が開示されているが、ステアリングローラはベルト上の各部分が１周後に常に同じ位置を通過するよう傾斜を調整することでベルト寄りを補正するものであり、１周の間の各ローラ間でどのような斜行が生じるかは各ローラの傾斜状態により決定される。このため画像歪みや色ずれに影響する、画像担持体からの画像転写面におけるベルト斜行は、ステアリングローラ傾斜のみで決定されるわけではない。温度変動や経時的変動等によりステアリングローラ以外のローラに傾斜が生じた場合、ステアリングローラの制御信号ではベルト斜行を正確に検出することはできず、正確な補正は不可能となるという問題があった。
【００１１】
また、特許文献２においては、ベルト斜行を検出する第２の方法として、画像位置検出用のマークを中間転写ベルトの画像領域の間に位置する非画像領域に形成し、マーク検出手段によって検出する方法が開示されているが、画像位置検出用マークを形成するためには画像担持体に形成したマーク潜像をトナーで現像し中間転写ベルト上に転写する必要があり、常時斜行検出を行うためには大量のトナーが消費され、画像形成コストが増大するという問題があった。また、通常の画像は中間転写ベルトから紙等の記録材に転写されるのに対し、画像位置検出用マークは転写されること無くクリーニング部材により除去する必要があり、中間転写ベルトクリーニングの負荷が増大し、クリーニング不良の原因となるという問題があった。
【００１２】
また、特許文献２においては、ベルト斜行を検出する第３の方法として、画像担持体からの画像転写面のベルト搬送方向における複数位置でベルトエッジを検出する方法が開示されているが、本来、ステアリングローラ調整のためのベルトエッジ検出には１つ配置するだけでよいベルトエッジセンサを複数配置する必要があるため、コストが増加するという問題があった。
【００１３】
さらに、フルカラー画像作成のために複数の画像担持体が配置される画像転写面のベルト搬送方向に複数のベルトエッジセンサを配置することはレイアウト的に困難であり、ベルト周長増大による装置大型化やコスト増大の原因となるという問題があった。また、ステアリングローラによるベルト寄り制御のための信号としてベルトエッジを検出しており、エッジセンサによって検出されるエッジデータは、ベルトエッジの形状を含んだ形状となるため、予め測定したエッジデータを参照してベルトの蛇行を制御するには、ベルトと同期を取る必要があるので、ベルトのホームポジションを検出するベルトホームセンサからの検出信号が必要となるという問題があった。
【００１４】
さらに、中間転写ベルトには、その中間転写ベルトの製造誤差によって、その搬送方向と直交する方向に移動する所謂"ベルト蛇行"が生じることがあるため、中間転写ベルトのエッジを、エッジセンサによって検出し、エッジセンサによって検出された中間転写ベルトの端部位置に応じて、ステアリングローラを制御することにより、"ベルト蛇行"を防止して、中間転写ベルトの端部位置が一定となるように制御する際、中間転写ベルトは、中間転写ベルトの端部位置が一定となるように制御しても、中間転写ベルトの端部位置そのものが、所定の位置から周期的にずれている場合など、"ベルト蛇行"が残ってしまう恐れがあるため、予め、ステアリングローラの制御を行わない状態で、中間転写ベルトの端部位置の周期的な変動をエッジセンサによって検出しておき、中間転写ベルトの端部位置の周期的な変動を平均化したデータを、ステアリング制御回路などに設けられた記憶手段に記憶させておくようにしている。そして、上記記憶手段に記憶された中間転写ベルトの端部位置の変動情報に基づいて、実際に生じる中間転写ベルトの端部位置の変動を検出して、"ベルト蛇行"を防止するように構成されている。これらの要因により、装置の製造コスト増大が避けられないという問題があった。
【００１５】
本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、寄りガイド部材等のベルト高速駆動の障害となる構成を用いることなく、画像出力の大幅な高速化が可能であるとともに、簡単、低コストな構成で、正確に中間転写ベルトの主走査方向移動（寄り）を検出し、確実に補正するとともに、正確に中間転写ベルトの斜行を検出し、画像担持体画像形成位置を確実に補正することで、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止し、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る画像形成装置は、潜像が形成される画像担持体と、前記画像担持体に形成された潜像を可視像化する現像器と、前記現像器により可視像化された複数色分の可視像が前記画像担持体から順次１次転写されるとともに、前記１次転写された可視象を記録材に２次転写する中間転写体と、を備え、前記中間転写体が、互いに略平行な複数のローラと、該複数のローラに張架された無端ベルト状の中間転写ベルトと、から構成され、前記複数のローラのうちの何れかのローラが、前記中間転写ベルトに張力を付与すべく張力付与方向に変位可能に支持されたテンションローラである画像形成装置であって、前記テンションローラの両端を張力付与方向に一定テンションで付勢するテンション付勢手段と、前記テンションローラの、テンション方向における傾斜を検出する傾斜検出手段と、前記傾斜検出手段が検出する前記テンションローラの傾斜に基づいて、前記中間転写ベルト上の主走査方向の画像形成位置を補正する画像形成位置補正手段と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
この構成により、従来のようにベルト高速駆動の障害となる寄りガイド部材等を用いることなく、画像出力の大幅な高速化が可能になるとともに、簡単な構成で、正確に中間転写ベルトの斜行を検出でき、検出した斜行情報に基づき中間転写ベルト上の画像形成位置を確実に補正することで、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止できるため、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置を実現できる。
【００１８】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記中間転写ベルトの主走査方向の位置を検出するベルト寄り検出手段を備え、画像形成位置補正手段が、前記ベルト寄り検出手段の検出結果に基づいて、前記中間転写ベルト上の主走査方向の画像形成位置を補正するとともに、補正後に前記傾斜検出手段が検出した前記テンションローラの傾斜に基づいて、前記中間転写ベルト上の主走査方向の画像形成位置を再度補正することを特徴とする。
【００１９】
この構成により、正確に中間転写ベルトの斜行変化を検出でき、検出した斜行情報に基づき中間転写ベルト上の画像形成位置を確実に補正することで、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止できるため、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置を実現できる。
【００２０】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記テンションローラが、前記画像担持体と前記中間転写ベルトとが接触して１次転写が行われる１次転写面の近傍に配置されることを特徴とする。
【００２１】
この構成により、正確に中間転写ベルトの斜行変化を検出でき、検出した斜行情報に基づいて中間転写ベルト上の画像形成位置を確実に補正することで、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止できるため、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置を実現できる。
【００２２】
また、本発明に係る画像形成装置は、複数のローラのうちの何れかのローラが、その一端が他端に対して前記中間転写ベルトの幅方向に直交する方向に相対的に移動可能に支持されたステアリングローラであり、前記ステアリングローラの一端を、他端に対して前記中間転写ベルトの幅方向に直交する方向に相対的に移動させることで、前記中間転写ベルトの主走査方向の移動を補正するベルト寄り補正手段を備えたことを特徴とする。
【００２３】
この構成により、簡単な構成で、中間転写ベルト上の画像形成位置を補正でき、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止できるため、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置を実現できる。
【００２４】
また、本発明に係る画像形成装置は、複数のローラのうちの何れかのローラが、その一端が他端に対して前記中間転写ベルトの幅方向に直交する方向に相対的に移動可能に支持されたステアリングローラであり、前記ステアリングローラの他端を、一端に対して前記中間転写ベルトの幅方向に直交する方向に相対的に移動させることで、前記中間転写ベルトの斜行を補正するベルト斜行補正手段を備えたことを特徴とする。
【００２５】
この構成により、ベルト寄り補正による中間転写ベルトの斜行変化を検出でき、検出した斜行情報に基づき中間転写ベルト上の画像形成位置を確実に補正することで、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止できるため、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置を実現できる。
【００２６】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記画像形成位置補正手段が、前記画像担持体上の主走査方向の潜像形成位置を補正することを特徴とする。
【００２７】
この構成により、中間転写ベルト上の画像形成位置を確実に補正でき、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止できるため、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置を実現できる。
【００２８】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記テンションローラの両端と前記テンション付勢手段との間に弾性部材をそれぞれ設け、前記テンション付勢手段が、前記テンションローラの両端を前記弾性部材を介して付勢することを特徴とする。
【００２９】
この構成により、低コストの構成で、中間転写ベルトの斜行変化の検出、中間転写ベルト上の画像形成位置の補正が可能となり、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止し、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置を実現できる。
【００３０】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記テンションローラの両端に、前記テンションローラのテンション方向における一定範囲以上の傾斜を規制する規制手段と、前記テンションローラに対する前記中間転写ベルトからの作用力を検出する荷重検出手段をそれぞれ設け、前記規制手段により前記テンションローラの傾斜が規制されている状態においては、前記荷重検出手段により検出される作用力に基づいて、前記画像形成位置補正手段が、前記中間転写ベルト上の主走査方向の画像形成位置を補正することを特徴とする。
【００３１】
この構成により、信頼性の高い構成で、中間転写ベルトの斜行変化の検出、中間転写ベルト上の画像形成位置の補正が可能となり、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止し、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置の信頼性向上が実現できる。
【００３２】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記規制手段により規制される前記テンションローラのテンション方向傾斜可能範囲は、前記中間転写ベルトを張架する各ローラと前記中間転写ベルトの部品精度仕様、組付精度仕様および使用環境条件と、前記テンションローラの傾斜による前記中間転写ベルトの寄り補正および前記中間転写ベルト上の主走査方向の画像形成位置の補正の仕様の範囲で、前記中間転写ベルトの回転停止状態において前記テンションローラに生じ得る傾斜以上とすることを特徴とする。
【００３３】
この構成により、信頼性の高い構成で、中間転写ベルトの斜行変化の検出、中間転写ベルト上の画像形成位置の補正が可能となり、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止し、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置の信頼性向上が実現できる。
【００３４】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記テンションローラの両端に、前記テンションローラをスラスト方向に移動可能に支持する支持手段と、前記テンションローラの両端に作用するスラスト方向の力を検出するスラスト方向荷重検出手段をそれぞれ設け、前記スラスト方向荷重検出手段により検出されるスラスト方向の力に基づいて、前記画像形成位置補正手段により前記中間転写ベルト上の主走査方向の画像形成位置を補正することを特徴とする。
【００３５】
この構成により、より正確に、中間転写ベルトの斜行変化の検出、中間転写ベルト上の画像形成位置の補正が可能となり、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止し、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置の高精度化が実現できる。
【００３６】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記テンションローラの両端に、前記テンションローラの両端に作用するテンション方向の力を検出するテンション方向荷重検出手段をそれぞれ設け、前記テンション方向荷重検出手段により検出される前記テンションローラの両端のテンション方向の力の差に基づいて、前記画像形成位置補正手段により前記中間転写ベルト上の主走査方向の画像形成位置を補正することを特徴とする。
【００３７】
この構成により、より正確に、中間転写ベルトの斜行変化の検出、中間転写ベルト上の画像形成位置の補正が可能となり、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止し、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置の高精度化が実現できる。
【００３８】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記テンションローラの傾斜可能範囲においては、前記テンション方向荷重検出手段により検出される前記テンションローラの両端のテンション方向の力に基づいて、前記テンション付勢手段が前記テンションローラの両端のテンションを一定に制御することを特徴とする。
【００３９】
この構成により、より正確に、中間転写ベルトの斜行変化の検出、中間転写ベルト上の画像形成位置の補正が可能となり、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止し、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置の高精度化が実現できる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、寄りガイド部材等のベルト高速駆動の障害となる構成を用いることなく、画像出力の大幅な高速化が可能であるとともに、簡単、低コストな構成で、正確に中間転写ベルトの主走査方向移動（寄り）を検出し、確実に補正するとともに、正確に中間転写ベルトの斜行を検出し、画像担持体画像形成位置を確実に補正することで、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止し、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の要部の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置のベルト寄り検出手段を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の中間転写体の概略構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の中間転写ベルトの駆動状態を示す図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の中間転写ベルトの斜行角の変化とテンションローラのテンション方向に生じる傾斜の変化との関係を解析するための構成図である。
【図６】（ａ）は、図５の構成において、傾斜条件１のときのベルト斜行角の変化を示す図であり、（ｂ）は、従動ローラのテンション方向傾斜角の変化を示す図である。
【図７】（ａ）は、図５の構成において、傾斜条件２のときのベルト斜行角の変化を示す図であり、（ｂ）は、従動ローラのテンション方向傾斜角の変化を示す図である。
【図８】（ａ）は、図５の構成において、傾斜条件３のときのベルト斜行角の変化を示す図であり、（ｂ）は、従動ローラのテンション方向傾斜角の変化を示す図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の中間転写体の詳細な構成を示す図である。
【図１０】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の画像書込制御部とレーザ書込装置を示すブロック図である。
【図１１】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の中間転写体の概略構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の中間転写体の概略構成を示す斜視図である。
【図１３】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の中間転写体の概略構成を示す斜視図である。
【図１４】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の中間転写体の概略構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００４３】
まず、構成について説明する。
【００４４】
図１に示すように、画像形成装置１０は、現像器１３１、１３２、１３３、１３４をそれぞれ並設した４つの感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４を備え、中間転写ベルト２００上にフルカラー画像を形成するようになっている。
【００４５】
画像形成装置１０においては、画像形成時に、画像担持体としての４つの感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４を矢印方向（反時計方向）に回転駆動し、その表面を帯電器１１１、１１２、１１３、１１４で均一にそれぞれ帯電した後、露光装置１２１、１２２、１２３、１２４によって、入力される画像情報に応じた露光を行って静電潜像をそれぞれ形成するようになっている。
【００４６】
そして、イエロー用の現像器１３１により感光体ドラム１０１上の静電潜像にトナーを付着させてイエローのトナー像として現像するようになっている。また、マゼンタ用の現像器１３２により感光体ドラム１０２上の静電潜像にトナーを付着させてマゼンタのトナー像として現像するようになっている。また、シアン用の現像器１３３により感光体ドラム１０３上の静電潜像にトナーを付着させてシアンのトナー像として現像するようになっている。また、ブラック用の現像器１３４により感光体ドラム１０４上の静電潜像にトナーを付着させてブラックのトナー像として現像するようになっている。
【００４７】
これらイエローのトナー像、マゼンタのトナー像、シアンのトナー像、ブラックのトナー像は、感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４に当接して矢印方向に回転する中間転写ベルト２００上に１次転写されるようになっている。そして、中間転写ベルト２００上に４色のトナー像を重ねる。これらの４色のトナー像が、給紙カセット（不図示）から搬送されてきた記録材Ｐに２次転写されることでフルカラー画像を得ることができるようになっている。中間転写ベルト２００、および中間転写ベルト２００を張架する駆動ローラ２１１、従動ローラ２１２、２１３、テンションローラ２１４、ステアリングローラ２１５は、中間転写体１９９を構成する。
【００４８】
図２に示すように、中間転写ベルト２００の表面には、その主走査方向（幅方向）の一定位置に搬送方向全周に渡って形成されたライン状の検出マーク２０１が形成されている。検出マーク２０１に対向する位置には、この検出マーク２０１の主走査方向の位置を検出するベルト寄り検出手段２０５が配置されており、ベルト寄り検出手段２０５が検出マーク２０１の主走査方向の位置を順次検出することにより、中間転写ベルト２００の主走査方向の移動を検出することができるようになっている。なお、中間転写ベルト２００が主走査方向に移動してしまうことを、以下"ベルト寄り"ともいう。
【００４９】
このように、中間転写ベルト２００上に予め高精度に形成した検出マーク２０１の主走査方向の移動を、ベルト寄り検出手段２０５により検出することでベルト寄りを検出するため、特許文献２の従来の技術のようにベルトエッジの位置を検出することでベルト寄りを検出する構成と比較して、予め測定したエッジデータを参照したり、エッジ位置の周期的な変動を平均化したデータを記憶手段等に記憶させておく必要がないため、より低コストな構成で、無駄時間のない高速なベルト寄りの検出および制御が可能となっている。
【００５０】
図３に概略構成を示すように、中間転写体１９９は、中間転写ベルト２００を張架する互いにほぼ平行に配置された複数のローラとして、駆動ローラ２１１、従動ローラ２１２、２１３、テンションローラ２１４およびステアリングローラ２１５を備えている。中間転写ベルト２００は、これら複数のローラのうちの駆動ローラ２１１によりベルト搬送方向に駆動されるようになっている。
【００５１】
また、駆動ローラ２１１および従動ローラ２１２、２１３が所定位置に固定されているのに対し、テンションローラ２１４の回転軸の両端は矢印方向に付勢されており、これにより中間転写ベルト２００はほぼ一定のテンションで張架されている。
【００５２】
また、ステアリングローラ２１５は、中間転写ベルト２００に生じたベルト寄り、すなわち中間転写ベルト２００の主走査方向の移動を補正するものであり、ステアリングローラ２１５の回転軸の一端側２１５ａはピボット軸受等でローラ回転軸直行方向に揺動可能に支持されているとともに、他端側２１５ｂはベルト寄り補正手段であるアクチュエータ２１６により矢印方向に往復移動可能に支持されている。
【００５３】
このように、中間転写ベルト２００が主走査方向において発生した移動した方向とは逆の方向に移動するよう、ベルト寄り検出手段２０５からの情報に基づいてアクチュエータ２１６を駆動し、ステアリングローラ２１５を揺動することにより、ベルト寄りが一定範囲に制御されるので、従来のように寄りガイド部材等を設けることなく、ベルト寄りを抑制することが可能となっている。
【００５４】
ここで、ベルト寄りのない状態に補正された状態のベルト搬送状態を図４に示す。
【００５５】
図４に示すように、ベルト寄りのない状態に補正された後の中間転写ベルト２００は、各ローラの傾きの影響により、画像転写面においてベルト斜行角θで傾いた状態で搬送される。
【００５６】
このため、画像転写面に形成される画像がベルト斜行角θで傾くとともに、各感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４で形成される画像の中間転写ベルト２００上への転写位置が主走査方向にずれることがある。すなわち、画像歪みや、カラー画像における色ずれが発生することがある。
【００５７】
以下、本発明の主要部について説明する。
【００５８】
通常、画像形成装置１０の起動時等には画像形成位置の補正、例えば、中間転写ベルト２００上に形成した各色トナー像によるテストパターンの位置を画像センサ（不図示）により検知し、その結果に応じて感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４上の潜像の形成位置を露光装置１２１、１２２、１２３、１２４により調整する工程が実施され、このとき中間転写ベルト２００の斜行の影響による色ずれも含めて補正される。
【００５９】
この後に環境条件の変化等により発生する中間転写ベルト２００のベルト斜行角θの変化による色ずれに対しては、ベルト斜行角θの変化に応じて中間転写ベルト２００上の主走査方向の画像形成位置を補正することにより、画像歪みやカラー画像における色ずれを補正することが可能となる。
【００６０】
ここで、中間転写ベルト２００を付勢するテンションローラ２１４の両端に作用するテンションを一定とした場合、中間転写ベルト２００のベルト斜行角θの変化とテンションローラ２１４のテンション方向に生じる傾斜の変化は同様となることが解析の結果明らかとなった。解析に用いた無端ベルトとローラの構成を図５に示す。
【００６１】
図５において、従動ローラ１を図中テンション方向に付勢するとともに、従動ローラ１の両端に作用するベルトテンションが一定値となるよう制御しつつベルトを回転駆動し、従動ローラ１を図中Ｘ軸回り（傾斜条件１）、従動ローラ２を図中Ｘ軸回り（傾斜条件２）、Ｙ軸回り（傾斜条件３）に傾斜させた場合のそれぞれにおいて、ベルト斜行角θと従動ローラ１のテンション方向傾斜角の変化を求めた。
【００６２】
傾斜条件１の結果を図６、傾斜条件２の結果を図７、傾斜条件３の結果を図８に示す。
【００６３】
図６〜図８のように、従動ローラ１において両端のテンションを一定に制御した状態であれば、ベルト回転中にローラを傾斜させたとき、ベルト斜行に起因するローラの位置、ローラの移動方向、ベルトの回転方向によらず、ベルト斜行角θの変化とテンションローラのテンション方向に生じる傾斜の変化は同様となる。
【００６４】
これは、ベルト斜行によりベルト幅方向の張力が変化し、その変化に応じテンションローラが傾斜するためである。
【００６５】
図９に中間転写体１９９の詳細な構成を示すように、テンションローラ２１４の両端には、テンションローラ２１４のテンション方向位置を検出する位置センサ２２０が配置されている。また、テンションローラ２１４の両端はテンション付勢手段としての荷重発生器２１９によりテンション方向にそれぞれ付勢されており、荷重発生器２１９をコントロールすることにより任意のテンションでテンションローラ２１４を付勢することが可能となっている。
【００６６】
荷重発生器２１９の付勢力を一定に制御し、テンションローラ２１４のテンション方向の傾斜をテンションローラ２１４の両端に配置された位置センサ２２０の検出値により検知することで、ベルト斜行変化を検出し、ベルト斜行角θの変化に応じて中間転写ベルト２００上の主走査方向の画像形成位置を補正することにより、画像歪みやカラー画像における色ずれを補正することが可能となる。
【００６７】
テンションローラ２１４の傾斜の変化によりベルト斜行の変化を検出できるが、テンションローラ２１４の傾斜角から直接的にベルト斜行角θを検出することはできないため、画像形成装置１０の起動時等に行う画像形成位置補正動作時にテンションローラ２１４の傾斜を検知し、その検知結果に対するテンションローラ２１４の傾斜の変化を検知することで、画像形成位置補正動作後のベルト斜行変化を検出し、ベルト斜行角θの変化に応じて中間転写ベルト２００上の主走査方向画像形成位置を補正する必要がある。
【００６８】
また、図５に示すように、解析においてベルト斜行を検出したベルト面に対し、テンションローラ２１４はベルト両端のローラの一方である。
【００６９】
上述のように、テンションローラ２１４は、ベルト斜行によるベルト幅方向の張力が変化に応じ傾斜するため、このように、ベルト傾斜を検出したいベルト面の近傍にテンションローラ２１４を配置することが望ましい。テンションローラ２１４は、画像担持体である感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４と中間転写ベルト２００とが接触して１次転写が行われる１次転写面の近傍に配置されることが望ましい。この場合、図３、図９におけるステアリングローラ２１５の位置にテンションローラ２１４を配置し、テンションローラ２１４の位置にステアリングローラ２１５を配置する構成が考えられる。
【００７０】
上述のように、ベルト斜行角θが変化する要因の１つとして環境条件の変化が挙げられるが、それ以外の大きな要因として、図３、９に示したようなベルト寄り補正手段としてのアクチュエータ２１６の影響がある。すなわち、ベルト寄り検出結果に基づき、補正すべくステアリングローラ２１５を揺動させるため、このとき図６〜図８に示したように、ローラ傾斜によるベルト斜行が生じ、画像歪みやカラー画像における色ずれが生じる。
【００７１】
このため、本発明をベルト寄り補正手段としてのアクチュエータ２１６を有する画像形成装置１０に適用することで、ベルト寄り補正動作による画像歪みやカラー画像における色ずれを補正することが可能となる。
【００７２】
ベルト斜行角θの変化に応じて中間転写ベルト２００上の主走査方向の画像形成位置を補正する方法としては、ステアリングローラ２１５以外のローラをステアリングローラ２１５と同様の構成動作により傾斜させる方法がある。
【００７３】
図９に示した構成においては、ステアリングローラ２１５は中間転写ベルト２００に生じた寄りおよび斜行を補正するもので、ステアリングローラ２１５の回転軸の両端はピボット軸受等によりローラ回転軸直行方向に揺動可能に支持されているとともに、他端側２１５ｂはベルト寄り補正手段としてのアクチュエータ２１６により矢印方向に往復移動可能に支持され、他端側２１５ａはベルト斜行補正手段としてのアクチュエータ２１７により矢印方向に往復移動可能に支持されている。
【００７４】
ベルト寄り検出情報に基づき、アクチュエータ２１６を駆動し、発生したベルト主走査方向移動と逆の方向にベルトが移動するようステアリングローラ２１５を揺動することにより、ベルト寄りは一定範囲に制御され、従来のように寄りガイド部材等を設けることなく、ベルト寄りを抑制することが可能となる。
【００７５】
ベルト斜行検出情報に基づき、アクチュエータ２１７を駆動し、発生したベルト主走査方向傾きと逆の方向にベルトが傾斜するようステアリングローラ２１５を揺動することにより、ベルト斜行は一定範囲に制御され、画像歪み、色ずれを防止することができる。
【００７６】
ベルト斜行角θの変化に応じて、中間転写ベルト２００上の主走査方向の画像形成位置を補正するための方法としては、画像担持体上に潜像を形成する露光装置１２１、１２２、１２３、１２４の光路中に光軸角度を変更する手段を設け、感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４上の潜像の形成位置を変化させる方法がある。
【００７７】
図１０において、プリンタドライバ部３０８から転送された画像信号は、画像書込制御部３０１を構成する画像信号生成部３０４に入力される。
【００７８】
また、エンジン制御部３０７からのエンジン制御情報も画像書込制御部３０１に入力される。画像信号生成部３０４では、入力された画像信号がエンジン制御情報に従った処理にて画像処理される。この際、画像信号生成部３０４では実際に記録紙上に画像を展開するため、画像形成に用いる最小画素を定義する画素クロック信号（ｗｃｌｋ）にて処理される。
【００７９】
この画素クロック信号は、画素クロック生成部３０２にてエンジン制御部３０７からの解像度、感光体ドラム１０１〜１０４の線速等の情報により所定の周波数のクロック信号（ｗｃｌｋ）を生成し、画像信号生成部３０４および逓倍回路部３０３に入力される。画像信号生成部３０４で画像処理された実画像信号は書込位置制御部３０５に入力される。
【００８０】
書込位置制御部３０５には、他にレーザ書込装置３１０の同期検知部３０９から同期検知信号（ＤＥＴＰ）、中間転写ベルト２００の斜行情報により作成したベルト変位信号（Δａ）、エンジン制御部３０７からのエンジン制御情報が入力される。
【００８１】
同期検知信号（ＤＥＴＰ）は、レーザビームを感光体ドラム１０１〜１０４上に露光させる際に主走査方向の書込開始位置を一定に保つための信号である。この信号は、レーザ書込装置中のポリゴンミラーにて反射偏向されたレーザビームの感光体ドラム１０１〜１０４上の走査領域外に配置された同期検知板からの出力信号であり、同期検知板にはフォトダイオード等の受光素子が同期検出センサとして配役され、同期検出センサは入射されるレーザビームを光電変換して同期検知信号（ＤＥＴＰ）を出力する。
【００８２】
ベルト変位信号（Δａ）は、中間転写ベルト２００の主走査方向の変位を示す信号であり、アクチュエータ２１６の駆動によるベルト寄り補正中に発生する、画像転写面内における中間転写ベルト２００の主走査方向の変位をベルト斜行情報から算出した信号である。書込位置制御部３０５では、同期検知信号（ＤＥＴＰ）に対し画像信号生成部３０４からの実画像信号を所定のタイミングで合成し、光源である半導体レーザを駆動させる信号を生成している。この際、ベルト変位信号（Δａ）に応じて同期検知信号から実画像信号を書き込む開始タイミングを制御している。
【００８３】
書込位置制御部３０５には、画素クロック生成部３０２にて生成された画素クロック信号（ｗｃｌｋ）を逓倍処理された斜行補正クロック信号（ｄｃｌｋ）が入力される。
【００８４】
この斜行補正クロック信号（ｄｃｌｋ）は、画像形成可能な最小画素を定義する画素クロック信号（ｗｃｌｋ）を逓倍処理して得られる、画素クロック信号よりも高周波な信号である。
【００８５】
また、斜行補正クロック信号（ｄｃｌｋ）は、転写スリット位置センサの検出分解能に応じた周波数のクロック信号であり、斜行補正クロック信号（ｄｃｌｋ）の１クロックがベルト斜行情報の１分解能に相当している。
【００８６】
ベルト斜行情報から算出したベルト変位信号（Δａ）を検出し、書込位置制御部３０５に同期検知信号（ＤＥＴＰ）とベルト変位信号（Δａ）が入力される。
【００８７】
このベルト変位信号（Δａ）が０の場合の同期検知信号から実画像信号の主走査方向の開始位置までがＡ（＝Ｎ×ｗｃｌｋ）とすると、Δａ＞０が検出された場合には、同期検知信号から実画像書出しタイミングまでの遅延時間をＡ＋Δａ×ｄｃｌｋと変更し、ベルト斜行が無い場合に対し実画像書出し開始位置を遅らせる。
【００８８】
他方、Δａ＜０の場合は、上記遅延時間をＡ−Δａ×ｄｃｌｋとし相対的に実画像書出し開始タイミングを速める。レーザ駆動部３０６には、書込位置制御部３０５で合成されたレーザ駆動信号が入力される。
【００８９】
レーザ駆動信号のＯＮ／ＯＦＦによりレーザ駆動部３０６に実装された半導体レーザが点灯／消灯動作を繰り返し駆動される。半導体レーザを駆動することにより出射されたレーザビームはレーザ書込装置３１０に入射し、複数のレンズ、ミラー等を透過、反射し光路中を進行する。光路途中に配置されたポリゴンミラーにて回転偏向され、感光体ドラム１０１〜１０４上に主走査方向へレーザビームが露光する。この露光から出力画像が得られるまでの過程は前述した通りである。
【００９０】
以上の構成において、ベルト斜行情報に基づき、画像担持体である感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４上の潜像の形成位置を制御することで、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止でき、高コストとなる高機能な制御系や高精度な光学系等を設けることなく、出力画像の大幅な高画質化が可能となる。
【００９１】
以上のように、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、潜像が形成される感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４と、感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４に形成された潜像を可視像化する現像器１３１、１３２、１３３、１３４と、現像器１３１、１３２、１３３、１３４により可視像化された複数色分の可視像が感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４から順次１次転写されるとともに、１次転写された可視象を記録材Ｐに２次転写する中間転写体１９９と、を備え、中間転写体１９９が、互いに略平行な複数のローラと、この複数のローラに張架された無端ベルト状の中間転写ベルト２００と、から構成され、複数のローラのうちの何れかのローラが、中間転写ベルト２００に張力を付与すべく張力付与方向に変位可能に支持されたテンションローラ２１４であり、テンションローラ２１４の両端を張力付与方向に一定テンションで付勢する荷重発生器２１９と、テンションローラ２１４の、テンション方向における傾斜を検出する位置センサ２２０と、位置センサ２２０が検出するテンションローラ２１４の傾斜に基づいて、中間転写ベルト２００上の主走査方向の画像形成位置を補正する露光装置１２１、１２２、１２３、１２４と、を備えることを特徴とする。
【００９２】
この構成により、従来のようにベルト高速駆動の障害となる寄りガイド部材等を用いることなく、画像出力の大幅な高速化が可能になるとともに、簡単な構成で、正確に中間転写ベルト２００の斜行を検出でき、検出した斜行情報に基づき中間転写ベルト２００上の画像形成位置を確実に補正することで、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止できるため、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置を実現できる。
【００９３】
また、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、中間転写ベルト２００の主走査方向の位置を検出するベルト寄り検出手段２０５を備え、露光装置１２１、１２２、１２３、１２４が、ベルト寄り検出手段２０５の検出結果に基づいて、中間転写ベルト２００上の主走査方向の画像形成位置を補正するとともに、補正後に位置センサ２２０が検出したテンションローラ２１４の傾斜に基づいて、中間転写ベルト２００上の主走査方向の画像形成位置を再度補正することを特徴とする。
【００９４】
この構成により、正確に中間転写ベルト２００の斜行変化を検出でき、検出した斜行情報に基づき中間転写ベルト２００上の画像形成位置を確実に補正することで、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止できるため、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置を実現できる。
【００９５】
また、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、テンションローラ２１４が、画像担持体である感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４と中間転写ベルト２００とが接触して１次転写が行われる１次転写面の近傍に配置されることを特徴とする。
【００９６】
この構成により、正確に中間転写ベルト２００の斜行変化を検出でき、検出した斜行情報に基づいて中間転写ベルト２００上の画像形成位置を確実に補正することで、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止できるため、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置を実現できる。
【００９７】
また、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、複数のローラのうちの何れかのローラが、その一端が他端に対して中間転写ベルト２００の幅方向に直交する方向に相対的に移動可能に支持されたステアリングローラ２１５であり、ステアリングローラ２１５の一端を、他端に対して中間転写ベルト２００の幅方向に直交する方向に相対的に移動させることで、中間転写ベルト２００の主走査方向の移動を補正するアクチュエータ２１６を備えたことを特徴とする。
【００９８】
この構成により、簡単な構成で、中間転写ベルト２００上の画像形成位置を補正でき、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止できるため、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置を実現できる。
【００９９】
また、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、複数のローラのうちの何れかのローラが、その一端が他端に対して中間転写ベルト２００の幅方向に直交する方向に相対的に移動可能に支持されたステアリングローラ２１５であり、ステアリングローラ２１５の他端を、一端に対して中間転写ベルト２００の幅方向に直交する方向に相対的に移動させることで、中間転写ベルト２００の斜行を補正するアクチュエータ２１７を備えたことを特徴とする。
【０１００】
この構成により、ベルト寄り補正による中間転写ベルト２００の斜行変化を検出でき、検出した斜行情報に基づき中間転写ベルト２００上の画像形成位置を確実に補正することで、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止できるため、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置を実現できる。
【０１０１】
また、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、露光装置１２１、１２２、１２３、１２４が、感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４上の主走査方向の潜像形成位置を補正することを特徴とする。
【０１０２】
この構成により、中間転写ベルト２００上の画像形成位置を確実に補正でき、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止できるため、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置を実現できる。
【０１０３】
以下、本発明の他の主要部について更に説明する。まず、図１１に示す構成について説明する。
【０１０４】
図１〜図１０を参照して前述した実施の形態では、図３に示したように、中間転写ベルト２００と複数のローラにより構成される中間転写体１９９において、テンションローラ２１４の両端を付勢しているのは、ベルト張架テンションを規定状態とするためだけではなく、中間転写ベルト２００や各ローラの部品精度や組付精度、環境変動により生じるベルト両端でのベルト張架テンション差、ローラ偏心によるベルトテンション変動およびステアリングローラ２１５のステアリング動作（傾斜）により生じるベルト両端でのベルト張架テンション差等に応じてテンションローラ２１４の移動、傾斜を許容するためである。
【０１０５】
そして、前述の実施の形態では、テンションローラ２１４の両端を付勢する具体例として、図９に示したように、テンションローラ２１４の両端をテンション付勢手段である荷重発生器２１９によりテンション方向に付勢し、荷重発生器２１９をコントロールすることで一定テンションで付勢しているが、この場合、ローラ偏心によるベルトテンション変動等の高帯域の変動に対応するためには荷重発生器２１９を高度に駆動制御する必要が生じ、高コスト化の要因となる。
【０１０６】
そこで、図１１に示すように、テンションローラ２１４の両端と各荷重発生器２１９との間にバネ等の弾性部材２２１を設け、この弾性部材２２１を介してテンションローラ２１４の両端を荷重発生器２１９により付勢する構成とすることにより、高帯域の変動は弾性部材２２１の弾性変形により吸収され、静的誤差および低帯域の変動に対してのみ荷重発生器２１９のコントロールで対応する構成とすることで、低コスト化が可能となる。
【０１０７】
次に、図１２に示す構成について説明する。
【０１０８】
テンションローラ２１４は中間転写ベルト２００や各ローラの部品精度や組付精度、環境変動により移動、傾斜するが、テンションローラ２１４の両端のテンションを一定に制御した状態でベルト回転中のステアリング動作で生じるテンションローラ２１４の傾斜は、ステアリングローラ２１５の傾斜で生じた中間転写ベルト２００の両端の張架テンション差による傾斜のみではなく、ベルト斜行状態でベルトが回転することにより生じたベルト幅方向張力変化による傾斜が含まれるのは前述の通りである。
【０１０９】
ここで、中間転写ベルト２００、各ローラ部品精度、組付精度、環境変動による傾斜、およびステアリング動作で生じた中間転写ベルト２００の両端の張架テンション差による傾斜は、中間転写ベルト２００の両端の張架テンションを一定範囲に維持するために必要なものであるのに対し、ベルト斜行によるベルト幅方向張力変化は、テンションローラ２１４に対し中間転写ベルト２００から作用するスラスト方向力の影響でテンションローラ２１４に対し傾斜方向の力が生じるためであり、これによりテンションローラ２１４が傾斜した場合、テンションローラ２１４において両端テンションを一定に制御しても他のローラではベルト両端のテンションに差が生じる片当たり状態となり、許容範囲を超えたテンションローラ傾斜が生じた場合、正常動作が困難となる。
【０１１０】
そこで、図１２に示すように、テンションローラ２１４の両端のテンション方向移動を規制する規制手段２２２を設け、テンションローラ２１４の移動、傾斜範囲を、少なくとも上記のような中間転写ベルト２００の両端の張架テンションを一定範囲に維持するために必要な範囲以上かつ正常動作可能な許容範囲以内とし、テンションローラ２１４の傾斜が規制された状態においては、テンションローラ２１４に対して中間転写ベルト２００から作用するスラスト方向力を後述するスラスト方向荷重検出手段２２４（図１３参照）により検出し、その検出結果に応じ中間転写ベルト２００上の主走査方向の画像形成位置を補正する構成とすることで、装置異常動作を防止し信頼性の向上が可能となる。
【０１１１】
次に、図１３に示す構成について説明する。
【０１１２】
図１２で説明したテンションローラ２１４に対して中間転写ベルト２００から作用するスラスト方向力を検出する構成の具体例としては、図１３に示すように、テンションローラ２１４の両端を回転可能かつスラスト方向に移動可能に支持する支持手段２２３により支持し、かつ、テンションローラ２１４の端部に、テンションローラ２１４のスラスト方向に作用する力を検出するスラスト方向荷重検出手段２２４を設けることで、正確にスラスト方向力を検出可能となり、高精度に中間転写ベルト２００の上主走査方向の画像形成位置を補正することが可能となる。
【０１１３】
次に、図１４に示す構成について説明する。
【０１１４】
上述のように中間転写ベルト２００から作用するスラスト方向力はテンションローラ２１４に対し傾斜方向の力が生じるため、中間転写ベルト２００から作用するスラスト方向力を検出する構成としては、図１４に示すように、テンションローラ２１４の両端に、テンションローラ２１４のテンション方向に作用する力を検出するテンション方向荷重検出手段２２５を設け、テンションローラ２１４の両端に作用するテンション方向力の差を検出することで、正確にスラスト方向力を検出可能となり、高精度に中間転写ベルト２００上の主走査方向の画像形成位置を補正することが可能となる。
【０１１５】
また、テンションローラ２１４の許容傾斜範囲内においてテンションローラ２１４の両端テンションを一定に制御するために、テンション方向荷重検出手段２２５の検出結果に基づき荷重発生器２１９をコントロールすることで、より正確なテンション制御が可能となり、この状態でテンションローラ２１４の傾斜を検出して中間転写ベルト２００上の主走査方向の画像形成位置を補正する構成とすることで、高精度に中間転写ベルト２００上の主走査方向の画像形成位置を補正することが可能となる。
【０１１６】
以上、図１１〜図１４を参照して説明したように、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、テンションローラ２１４の両端と荷重発生器２１９との間に弾性部材２２１をそれぞれ設け、荷重発生器２１９が、テンションローラ２１４の両端を弾性部材２２１を介して付勢することを特徴とする。
【０１１７】
この構成により、低コストの構成で、中間転写ベルト２００の斜行変化の検出、中間転写ベルト２００上の画像形成位置の補正が可能となり、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止し、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置を実現できる。
【０１１８】
また、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、テンションローラ２１４の両端に、テンションローラ２１４のテンション方向における一定範囲以上の傾斜を規制する規制手段２２２と、テンションローラ２１４に対する中間転写ベルト２００からの作用力を検出する荷重検出手段としてのスラスト方向荷重検出手段２２４またはテンション方向荷重検出手段２２５をそれぞれ設け、規制手段２２２によりテンションローラ２１４の傾斜が規制されている状態においては、荷重検出手段としてのスラスト方向荷重検出手段２２４またはテンション方向荷重検出手段２２５により検出される作用力に基づいて、露光装置１２１、１２２、１２３、１２４が、中間転写ベルト２００上の主走査方向の画像形成位置を補正することを特徴とする。
【０１１９】
この構成により、信頼性の高い構成で、中間転写ベルト２００の斜行変化の検出、中間転写ベルト２００上の画像形成位置の補正が可能となり、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止し、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置の信頼性向上が実現できる。
【０１２０】
また、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、規制手段２２２により規制されるテンションローラ２１４のテンション方向傾斜可能範囲は、中間転写ベルト２００を張架する各ローラと中間転写ベルト２００の部品精度仕様、組付精度仕様および使用環境条件と、テンションローラ２１４の傾斜による中間転写ベルト２００の寄り補正および中間転写ベルト２００上の主走査方向の画像形成位置の補正の仕様の範囲で、中間転写ベルト２００の回転停止状態においてテンションローラ２１４に生じ得る傾斜以上とすることを特徴とする。
【０１２１】
この構成により、信頼性の高い構成で、中間転写ベルト２００の斜行変化の検出、中間転写ベルト２００上の画像形成位置の補正が可能となり、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止し、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置の信頼性向上が実現できる。
【０１２２】
また、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、テンションローラ２１４の両端に、テンションローラ２１４をスラスト方向に移動可能に支持する支持手段２２３と、テンションローラ２１４の両端に作用するスラスト方向の力を検出するスラスト方向荷重検出手段２２４をそれぞれ設け、スラスト方向荷重検出手段２２４により検出されるスラスト方向の力に基づいて、露光装置１２１、１２２、１２３、１２４により中間転写ベルト２００上の主走査方向の画像形成位置を補正することを特徴とする。
【０１２３】
この構成により、より正確に、中間転写ベルト２００の斜行変化の検出、中間転写ベルト２００上の画像形成位置の補正が可能となり、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止し、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置の高精度化が実現できる。
【０１２４】
また、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、テンションローラ２１４の両端に、テンションローラ２１４の両端に作用するテンション方向の力を検出するテンション方向荷重検出手段２２５をそれぞれ設け、テンション方向荷重検出手段２２５により検出されるテンションローラ２１４の両端のテンション方向の力の差に基づいて、露光装置１２１、１２２、１２３、１２４により中間転写ベルト２００上の主走査方向の画像形成位置を補正することを特徴とする。
【０１２５】
この構成により、より正確に、中間転写ベルト２００の斜行変化の検出、中間転写ベルト２００上の画像形成位置の補正が可能となり、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止し、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置の高精度化が実現できる。
【０１２６】
また、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、テンションローラ２１４の傾斜可能範囲においては、テンション方向荷重検出手段２２５により検出されるテンションローラ２１４の両端のテンション方向の力に基づいて、荷重発生器２１９がテンションローラ２１４の両端のテンションを一定に制御することを特徴とする。
【０１２７】
この構成により、より正確に、中間転写ベルト２００の斜行変化の検出、中間転写ベルト２００上の画像形成位置の補正が可能となり、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止し、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置の高精度化が実現できる。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
以上説明したように、本発明に係る画像形成装置は、寄りガイド部材等のベルト高速駆動の障害となる構成を用いることなく、画像出力の大幅な高速化が可能であるとともに、簡単、低コストな構成で、正確に中間転写ベルトの主走査方向移動（寄り）を検出し、確実に補正するとともに、正確に中間転写ベルトの斜行を検出し、画像担持体画像形成位置を確実に補正することで、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止し、出力画像の大幅な高画質化が可能となるという効果を有し、画像担持体上に形成した潜像を現像することにより可視像化し、複数の可視像を重ねることにより複数色画像を得る画像形成装置として有用である。
【符号の説明】
【０１２９】
１  従動ローラ
２  従動ローラ
１０  画像形成装置
１０１、１０２、１０３、１０４  感光体ドラム（画像担持体）
１１１、１１２、１１３、１１４  帯電器
１２１、１２２、１２３、１２４  露光装置（画像形成位置補正手段）
１３１、１３２、１３３、１３４  現像器
１９９  中間転写体
２００  中間転写ベルト
２０１  検出マーク
２０５  ベルト寄り検出手段
２１１  駆動ローラ
２１２、２１３  従動ローラ
２１４  テンションローラ
２１５  ステアリングローラ
２１６  アクチュエータ（ベルト寄り補正手段）
２１７  アクチュエータ（ベルト斜行補正手段）
２１９  荷重発生器（テンション付勢手段）
２２０  位置センサ（傾斜検出手段）
２２１  弾性部材
２２２  規制手段
２２３  支持手段
２２４  スラスト方向荷重検出手段（荷重検出手段）
２２５  テンション方向荷重検出手段（荷重検出手段）
３０１  画像書込制御部
３０２  画素クロック生成部
３０３  逓倍回路部
３０４  画像信号生成部
３０５  書込位置制御部
３０６  レーザ駆動部
３０７  エンジン制御部
３０８  プリンタドライバ部
３０９  同期検知部
３１０  レーザ書込装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３０】
【特許文献１】特開２００５−１４８１２７号公報
【特許文献２】特開２００６−２７６４２７号公報
【図１】
0005510272.tif 000002
【図２】
0005510272.tif 000003
【図３】
0005510272.tif 000004
【図４】
0005510272.tif 000005
【図５】
0005510272.tif 000006
【図６】
0005510272.tif 000007
【図７】
0005510272.tif 000008
【図８】
0005510272.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0005510272.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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