(57)【要約】【課題】画像出力の大幅な高速化が可能であるとともに、無端ベルトの寄りおよび斜行を確実に補正することで、画像歪み、色ずれを防止することができるため、出力画像の大幅な高画質化を可能にする。【解決手段】１つの張架手段の姿勢を調整するとともに、当該張架手段の一端を他端に対して無端ベルトの幅方向に交叉する交叉方向に第１調整手段により移動させる。他の張架手段の姿勢を調整するとともに、当該張架手段の一端を他端に対して無端ベルトの幅方向に交叉する交叉方向に第２調整手段により移動させる。ベルト駆動手段により無端ベルトを搬送し、第１および第２調整手段を夫々独立に駆動することにより無端ベルトの位置を２つの幅方向に制御する。第１調整手段により移動される一つの張架手段と無端ベルトとの間の摩擦係数が、第２調整手段により移動される他の張架手段と無端ベルトとの間の摩擦係数より大きいこととする。【選択図】図３
2014029449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の張架手段によって張架搬送される無端ベルトと、
無端ベルトを搬送駆動するベルト駆動手段と、
何れか１つの前記張架手段を前記無端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し、かつ前記張力付与方向に付勢するテンション手段と、
何れか１つの前記張架手段の姿勢を調整するとともに、当該張架手段の一端を他端に対して前記無端ベルトの幅方向に交叉する交叉方向に移動させる第１調整手段と、
他の前記張架手段の姿勢を調整するとともに、当該張架手段の一端を他端に対して前記無端ベルトの幅方向に交叉する交叉方向に移動させる第２調整手段と、
前記無端ベルトを搬送するように前記ベルト駆動手段を制御し、前記無端ベルトの位置を２つの前記幅方向に移動するように前記第１および第２調整手段を夫々独立に制御する制御手段と、を備えたベルト搬送装置において、
前記第１調整手段により移動される前記一つの張架手段と前記無端ベルトとの間の摩擦係数が、前記第２調整手段により移動される前記他の張架手段と前記無端ベルトとの間の摩擦係数より大きいことを特徴とするベルト搬送装置。
【請求項２】
前記第１および第２調整手段により当該張架手段の一端を他端に対して前記交叉方向に移動させる方向は、当該張架手段におけるベルト巻付き角の中心角方向に対して、交叉する方向であ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】
前記制御手段は、前記第１および第２調整手段を夫々に独立に駆動することにより、ベルト搬送方向と交叉する方向の前記無端ベルトの位置、およびベルト搬送方向に対するベルト傾きを制御することを特徴とする請求項２に記載のベルト搬送装置。
【請求項４】
前記一つの張架手段に前記無端ベルトが巻付く巻付き角は、前記張架手段に前記無端ベルトが巻付く巻付き角よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載のベルト搬送装置。
【請求項５】
前記一つの張架手段とベルト搬送方向の上流側に隣接する張架手段との間隔は、前記他の張架手段とベルト搬送方向の上流側に隣接する張架手段との間隔よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載のベルト搬送装置。
【請求項６】
前記一つの張架手段が前記無端ベルトと接する面は、ベルト搬送方向で隣接する２つの張架手段が前記無端ベルトと接する面よりも摩擦係数が大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載のベルト搬送装置。
【請求項７】
前記一つの張架手段は、ベルト搬送方向に沿って隣接する２つの張架手段が夫々張架する前記無端ベルトの面とは異なる面を張架するとともに、前記第１調整手段が張架する前記無端ベルトの面は、隣接する２つの張架手段が張架する前記無端ベルトの面より摩擦係数が大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載のベルト搬送装置。
【請求項８】
前記無端ベルトの前記幅方向への移動量を検出するベルト寄り検出手段を備え、
前記制御手段は、前記ベルト寄り検出手段により検出された前記幅方向の移動量に基づいて、前記第１および第２調整手段を夫々に独立に駆動することにより前記無端ベルトが前記幅方向に移動するように制御するとともに、前記無端ベルト上に設けられた検出ラインが常に前記ベルト寄り検出手段の中央部を通るように制御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９】
画像担持体上に画像データに基づき潜像を形成する潜像形成部と、
前記潜像形成部に形成された潜像を可視像化する現像部と、
前記画像担持体上に形成した可視像を一次転写する中間転写体と、
前記中間転写体上の転写像を記録材に転写する二次転写手段とを備え、
複数の前記画像担持体上に形成した可視像を順次に前記中間転写体上に転写することで、複数色画像を形成する画像形成装置において、
前記中間転写体は、請求項１乃至７の何れか一項に記載のベルト搬送装置であるとともに、前記第１および第２調整手段により前記中間転写体の前記幅方向の位置および前記中間転写体上に形成された画像の色ずれを調整する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、複写機ファクシミリプリンタ等に用いる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ベルト搬送装置、及び画像形式装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置において、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用いた画像形成装置が知られている。ベルトは複数のローラに張架され循環駆動されるが、このときベルトの搬送方向と交叉する幅方向にベルト位置が移動するベルト寄りやベルト搬送方向が幅方向に傾斜する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、このずれが画像の歪みの原因となる。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ように構成された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の劣化につな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。
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。
【０００３】
しかしながら、無端ベルトに発生した幅方向の力を、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、ベルト表面に設けられた寄りガイド部材の幅方向への振れ、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、幅方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれが発生する欠点がある。
また、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、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、画像出力の高速化が困難である。
【０００４】
それに対し、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６では、無端ベルト部材の幅方向位置情報に基づきベルト寄りを調整し、無端ベルト部材の幅方向傾き情報に基づき画像担持体上の幅方向潜像形成位置を補正することで、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り、正確に無端ベルトの寄りを検出、制御できるとともに、正確に無端ベルトの斜行を検出し、画像形成位置を補正することで画像歪みや色ずれを防止でき、出力画像の大幅な高画質化が可能となる。
また、特許文献７では、ベルト幅方向での無端ベルトの位置を検出する複数の検出手段と、前記複数の検出手段の検出結果に基づいて無端ベルトの寄りと斜行を算出し、ベルトを張架する２つのステアリングローラを使用して寄りと斜行を制御することで、画像の歪みを補正している。
【０００５】
一方、特許文献８ではステアリングローラの一端を第１の方向に移動させる第１調整機構と、ステアリングローラの一端を第２の方向に移動させる第２調整機構とを備え、それぞれを動作させることによって無端ベルトの寄り調整を行うことで、無端ベルトを迅速に移動させるときと正確に移動させるときで、調整機構を使い分ける構成が示されている。
また、特許文献９、特許文献１０、特許文献１１にはステアリングローラの一端を移動させることにより無端ベルトの寄りを補正する際に生じるベルト幅方向のテンション変化を吸収するために、ステアリングローラ以外のローラをステアリングローラの移動に連動して傾斜させ、ベルト幅方向のテンションを均一とする構成が示されており、これにより、ベルト幅方向テンション変化の影響によるベルトねじれや画像不良を防止している。
さらに、特許文献１２では、テンションを検知する荷重センサおよびテンションをコントロールするアクチュエータを設け、ベルト幅方向テンション変化の影響によるベルトねじれや画像不良を防止している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６のような、無端ベルトの斜行による画像歪みや色ずれを画像形成位置により補正する場合、直接無端ベルトの傾きを補正するのではないため、検出したベルト傾きに対し、必要な画像形成位置補正量が、製品組付精度ばらつきや環境条件により変動する場合、高精度な補正を行うことはできず、高画質化には限界がある。
また、特許文献７のように寄りだけでなく斜行もステアリングローラにより補正する場合、具体的には特許文献８の構成のように２つのステアリングローラの一端を異なる２方向へ移動させる必要がある。このとき、ステアリングローラの一端の移動により生じるベルト幅方向のテンション変化が大きくならないよう、ローラ位置および移動方向を適切に設定する必要がある。そのための条件の１つとして、ベルトにテンションを付与する方向（ベルト巻付き角の中心角方向、以後テンション方向）と直交する方向にステアリングローラの一端を移動することが望ましく、特許文献７においてベルトの寄りを補正するステアリングローラおよびベルトの斜行を補正するステアリングローラともにテンション方向と交叉する方向に移動するよう構成されている。
それに対し、特許文献１２では、テンション交叉方向以外にステアリングローラの一端を移動させているため、ベルト幅方向テンション変化の影響によるベルトねじれや画像不良が生じやすく、それを防止する構成を設ける必要があり、コスト増加、装置大型化が生じている。
【０００７】
以上のことから、２つのステアリングローラ一端をテンション交叉方向に移動し、それらの相互作用によりベルトの寄りおよび斜行を補正する構成を実現することが望ましいが、解析の結果、ステアリングローラに対するベルトの巻付き角、ステアリングローラと上流側ローラとの間隔により、ローラ傾きに対するベルトの挙動が大きく異なることが明らかとなった。
【０００８】
図１０、図１３にベルトが複数のローラに張架され循環駆動される構成を示す。なお、図１３に示す構成は、図１０に示す構成に比べて、従動ローラ１１２と従動ローラ１１３との間隔を短くした構成である。
ここで、図１０、図１３に示す構成に対して、以下の解析を行う。
図１０、図１３において、駆動ローラ１０１によりベルト１０２を回転駆動し、従動ローラ１１１をテンション方向１０５に対して交叉する方向であるテンション交叉方向（ステアリング条件１２１）、従動ローラ１１２をテンション方向１０６に対して交叉する方向であるテンション交叉方向（ステアリング条件１２２）に傾斜させた場合に、ステアリング傾斜角とベルト寄り速度、およびベルト面１０２におけるベルト斜行量の関係を求めた。
図１０におけるステアリング条件１２１の結果を図１１、ステアリング条件１２２の結果を図１２に示し、図１３におけるステアリング条件１２１の結果を図１４、ステアリング条件１２２の結果を図１５に示す。
図１０に示す構成においては図１１、１２に示すようにステアリング条件１２１、１２２ともにベルト寄り速度、ベルト斜行が線形に変化するのに対し、図１３に示す構成では図１４、１５に示すようにステアリング条件１２１ではベルト寄り速度、ベルト斜行が線形に変化するが、ステアリング条件１２２では非線形に変化する。
【０００９】
解析の結果、ステアリング条件１２１ではローラに対するベルト１０２の巻付き角が十分大きい（１３５°）のに対し、ステアリング条件１２２ではローラに対するベルト１０２の巻付き角が十分でない（９０°）ことが理解できる。図１０に示す構成では従動ローラ１１１、従動ローラ１１２ともに上流側ローラとの間隔が十分大きいのに対し、図１３に示す構成では従動ローラ１１２と上流側ローラ（従動ローラ１１３）との間隔が十分でないことが影響していることが理解できる。
また、非線形な挙動となる条件（図１３に示す構成におけるステアリング条件１２２）においては、ベルト１０２とステアリングローラとの間にローラスラスト方向（ローラの軸方向）のすべりが生じていることが明らかとなった。
このようにベルトの寄り速度、斜行が非線形に変化した場合、安定した補正動作を実現できないとともに、必要な補正範囲を確保することが困難であった。
【００１０】
しかしながら、２つのステアリングローラにおいて、ベルトの巻付き角を十分確保すること、かつ、上流側ローラとの間隔を十分確保することは、各ローラの画像形成動作における機能条件や装置サイズ/コスト条件を考慮した場合、困難であった。
そこで、寄りガイド部材等、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、簡単な構成で低コスト化が実現でき、無端ベルトの寄りおよび斜行を確実に補正することで、画像歪み、色ずれを防止することができるため、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置を小型、低コストで実現することが切望されている。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、画像出力の大幅な高速化が可能であるとともに、無端ベルトの寄りおよび斜行を確実に補正することで、画像歪み、色ずれを防止することができるため、出力画像の大幅な高画質化が可能なベルト搬送装置、及び画像形成装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するたに、請求項１記載の発明は、複数の張架手段によって張架搬送される無端ベルトと、無端ベルトを搬送駆動するベルト駆動手段と、何れか１つの前記張架手段を前記無端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し、かつ前記張力付与方向に付勢するテンション手段と、何れか１つの前記張架手段の姿勢を調整するとともに、当該張架手段の一端を他端に対して前記無端ベルトの幅方向に交叉する交叉方向に移動させる第１調整手段と、他の前記張架手段の姿勢を調整するとともに、当該張架手段の一端を他端に対して前記無端ベルトの幅方向に交叉する交叉方向に移動させる第２調整手段と、前記無端ベルトを搬送するように前記ベルト駆動手段を制御し、前記無端ベルトの位置を２つの前記幅方向に移動するように前記第１および第２調整手段を夫々独立に制御する制御手段と、を備えたベルト搬送装置において、前記第１調整手段により移動される前記一つの張架手段と前記無端ベルトとの間の摩擦係数が、前記第２調整手段により移動される前記他の張架手段と前記無端ベルトとの間の摩擦係数より大きいことを特徴とするベルト搬送装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、無端ベルトを搬送するようにベルト駆動手段を制御し、無端ベルトの位置を２つの幅方向に移動するように第１および第２調整手段を夫々独立に制御し、第１調整手段により移動される一つの張架手段と無端ベルトとの間の摩擦係数が、第２調整手段により移動される他の張架手段と無端ベルトとの間の摩擦係数より大きいことで、無端ベルトの寄りおよび斜行を確実に補正することができ、画像歪み、色ずれを防止することができるため、出力画像の大幅な高画質化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係わるベルト搬送装置に適用可能な画像形成装置１の構成を示す図である。
【図２】図１に示す画像形成装置１に用いるベルト寄り・斜行検出手段を示す図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は、図１に画像形成装置１に用いるベルト寄り・斜行調整手段を示す図である。
【図４】本発明の第７実施形態に係わるベルト搬送装置に適用可能な画像形成装置１に用いるベルト斜行検出方法の説明図であり、ベルト斜行が発生した様子を示す図である。
【図５】ベルトの幅方向に２箇所に設置されたベルト寄り検出手段が、ベルトの斜行前後において検出ラインを検出する位置を示す図である。
【図６】ベルトの幅方向に２箇所に設置されたベルト寄り検出手段が、ベルトの斜行前後において検出ラインを検出する位置を示す図である。
【図７】ベルトの幅方向に異なる位置に設置されたベルト寄り検出手段が、ベルトの斜行前後において検出ラインを検出する位置を示す図である。
【図８】２つのベルト寄り検出手段の検出間隔の差から、斜行角の変化を算出するための説明図である。
【図９】（ａ）（ｂ）は、変換テーブル６８ａ、ベルト搬送装置の動作について説明するための図である。
【図１０】従来、ベルトが複数のローラに張架され循環駆動される構成（その１）を示す図である。
【図１１】図１０に示す構成おけるステアリング条件１２１の結果を示すグラフ図である。
【図１２】図１０に示す構成おけるステアリング条件１２２の結果を示すグラフ図である。
【図１３】従来、ベルトが複数のローラに張架され循環駆動される構成（その２）を示す図である。
【図１４】図１３に示す構成おけるステアリング条件１２１の結果を示すグラフ図である。
【図１５】図１３に示す構成おけるステアリング条件１２２の結果を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１に本発明の第１実施形態に係わるベルト搬送装置に適用可能な画像形成装置１の構成を示す。図１は、現像器を並設した感光体ドラムを４つ用い、中間転写ベルト上にフルカラー画像を形成する画像形成装置の要部を示す概略構成図である。
この画像形成装置１では、画像形成時に、４つの画像担持体（以下、感光ドラムという）１１、１２、１３、１４を矢印方向Ｄ（反時計方向）に回転駆動し、夫々の感光ドラムの表面を帯電器２１、２２、２３、２４で均一に帯電した後、露光装置３１、３２、３３、３４によって、入力される画像情報に応じた露光を行い静電潜像を形成する。
そして、イエロー現像器４１により感光体ドラム１１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、マゼンタ現像器４２により感光体ドラム１２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、シアン現像器４３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、ブラック現像器４４により感光体ドラム１４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。
この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１１、１２、１３、１４に当接して矢印方向Ｄに回転する中間転写体（中間転写ベルト）５０上に１次転写される。そして、中間転写ベルト５０上に４色のトナー像を重ねる。これらの４色のトナー像は、給紙カセット（図示しない）から搬送されてきた記録材Ｐに２次転写されることで、記録材Ｐ上にフルカラー画像を得ることができる。
【００１６】
図２に画像形成装置１に用いるベルト寄り検出手段を示す。
中間転写ベルト５０の表面には幅方向一定位置に、搬送方向の全周に渡って検出ライン５１が形成されている。検出ライン５１に対向する位置には、ベルト寄り検出手段５５が配置され、検出ラインの幅方向位置を検出可能に構成されている。ベルト寄り検出手段５５は、中間転写ベルト５０の表面と対向するようにベルト搬送機構（図示しない）に固定されている。このベルト寄り検出手段５５により検出ライン５１の幅方向位置を順次検出することでベルト寄りを検出できる。
また、図３（ａ）に示すように、ベルト寄り検出手段５５ａ、５５ｂは、中間転写ベルト５０の１次転写面にベルトの搬送方向にある程度の間隔で２つ配置されている。この２つのベルト寄り検出手段５５ａ、５５ｂにより検出される検出ライン５１の幅方向位置の差を順次検出することでベルト斜行を検出できる。
【００１７】
本実施形態では、中間転写ベルト５０に予め高精度に形成した検出ライン５１のベルト幅方向への移動を検出することでベルト寄り・斜行を検出する。このため、特許文献７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・斜行を検出する構成と比較し、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に記憶させておく必要はなく、より簡単な構成で低コスト化が実現でき、無駄時間のない高速なベルト寄り検出、制御を行うことが可能となる。
【００１８】
図３（ａ）に画像形成装置１に用いるベルト寄り・斜行調整手段を示す。
中間転写ベルト５０は複数のほぼ平行なローラにより張架されており、その中のひとつの駆動ローラ６１によりベルト搬送方向に駆動されている。駆動ローラ６１および従動ローラ６２、６３は所定位置に固定されているのに対し、テンションローラであるローラ６４の回転軸の両端は矢印Ｄ１、Ｄ２のテンション方向に付勢され、中間転写ベルト５０はほぼ一定テンションで張架されている。ステアリングでもあるローラ６４の回転軸の両端はピボット軸受部６４a、６４ｂ等でローラ回転軸交叉方向に揺動可能に支持されているとともに、一端側は第１調整手段であるアクチュエータ６７によりテンション交叉方向Ｄ３に往復移動可能に支持されている。
ステアリングローラ６５の回転軸の両端はピボット軸受部６５ａ、６５ｂ等でローラ回転軸交叉方向Ｄ４に揺動可能に支持されているとともに、一端側は第２調整手段であるアクチュエータ６６によりテンション交叉方向に往復移動可能に支持されている。
【００１９】
図３（ｂ）に画像形成装置１に用いる制御部６８を示す。
制御部６８は、中間転写ベルト５０上の異なる位置に配置されている１対のベルト寄り検出手段５５ａ、５５ｂにより検出された幅方向の寄りを示すベルト寄り検出情報およびベルト斜行検出情報に基づいて、アクチュエータ６６、６７を駆動し、発生したベルト幅方向の移動および傾きを補正するように、ステアリングローラ６４、６５を揺動する。
制御部６８は、中間転写ベルト５０を搬送するように駆動ローラ６１に回転を与えるモータ６９を制御し、中間転写ベルト５０の位置を２つの幅方向に移動するようにアクチュエータ６６、６７を夫々独立に制御する。
【００２０】
図３（ａ）を参照して、本発明の第１実施形態に係るベルト搬送装置について説明する。
第１実施形態に係るベルト搬送装置にあっては、第１調整手段であるアクチュエータ６７により回転駆動されるステアリングローラ６４と中間転写ベルト５０との間の摩擦係数μ１が、前記第２調整手段であるアクチュエータ６６により回転駆動されるステアリングローラ６５と中間転写ベルト５０との間の摩擦係数μ２より大きいこと、すなわち、μ１＞μ２となることを特徴とする。
本実施形態にあっては、画像形成のための条件や、画像形成装置を小型化するための中間転写ベルト５０の周長の制限がある。
このため、ステアリングローラ６４を揺動することにより、ステアリングローラ６４から中間転写ベルト５０に作用する寄り力が増大するようなレイアウト構成となっている。
しかし、摩擦係数μ１の大きいステアリングローラ６４と中間転写ベルト５０との間において、中間転写ベルト５０の寄り方向のすべりを防止することができる。さらに、アクチュエータ６６の回転駆動によりステアリングローラ６５上の中間転写ベルト５０に発生するベルト寄り、斜行感度が、図１５に示すように非線形に変化することはなく、安定した補正制御を実現することができるとともに、十分な補正範囲を確保することができる。
これにより、従来用いられていた寄りガイド部材等、ベルト高速駆動の障害となる構成を用いることなく、大幅な高速化が可能であるとともに、ベルトすべりによる不具合を防止することで確実な寄り・斜行補正動作が可能なベルト搬送装置を実現することができる。
【００２１】
＜第２実施形態＞
図３（ａ）を参照して、本発明の第２実施形態に係るベルト搬送装置について説明する。
第２実施形態に係るベルト搬送装置にあっては、制御部６８は、第１および第２調整手段であるアクチュエータ６７、６６を夫々に独立に駆動することにより、アクチュエータ６７、６６によりステアリングローラ６４、６５を夫々に独立に駆動することで、ベルト搬送方向Ｄ５と交叉する方向の中間転写ベルト５０の位置、および、ベルト搬送方向に対するベルト傾きを制御することを特徴とする。
これにより、本実施形態にあっては、画像形成装置のレイアウト構成に制限があっても、アクチュエータ６７、６６により夫々に独立に駆動されるステアリングローラ６４、６５の移動方向を、テンション交叉方向とすることができるため、前述のように中間転写ベルト５０の幅方向にテンション変化がなく、中間転写ベルト５０に生じるねじれや画像不良を抑制することができる。
また、第１および第２調整手段であるアクチュエータ６７、６６を夫々に独立に駆動することにより、アクチュエータ６７、６６によりステアリングローラ６４、６５（張架手段）の一端を他端に対して中間転写ベルトの幅方向と交叉するテンション交叉方向に移動させる方向は、ステアリングローラ６４、６５（張架手段）におけるベルト巻付き角の中心角方向（ベルトにテンションを付与する方向）に対して、交叉するテンション交叉方向であることで、中間転写ベルト５０の幅方向にテンション変化がなく、中間転写ベルト５０に生じるねじれや画像不良を抑制することができる。
【００２２】
＜第３実施形態＞
図３（ａ）を参照して、本発明の第３実施形態に係るベルト搬送装置について説明する。
第３実施形態に係るベルト搬送装置にあっては、第１調整手段であるアクチュエータ６７により回転駆動されるステアリングローラ６４（張架手段）に中間転写ベルト５０が巻付く巻付き角θ１は、第２調整手段であるアクチュエータ６６により回転駆動されるステアリングローラ６５（張架手段）に中間転写ベルト５０が巻付く巻付き角θ２よりも小さいこと、すなわち、θ１＜θ２となることを特徴とする。
図３（ａ）において、ステアリングローラ６４に巻き付く中間転写ベルト５０の巻付き角θ１は、ステアリングローラ６５に巻き付く中間転写ベルト５０の巻付き角θ２より小さい角度となっている。これは記録材である中間転写ベルト５０に画像を転写するための条件等により変更することは困難である。
このため、中間転写ベルト５０の位置補正のためにステアリングローラ６４、６５を揺動することにより、ベルトの寄り方向のすべりがステアリングローラ６４で発生しやすい。
【００２３】
そこで、ステアリングローラ６４と中間転写ベルト５０との間の摩擦係数μ１を、ステアリングローラ６５と中間転写ベルト５０との間の摩擦係数μ２より大きい値とすることで、中間転写ベルト５０への画像形成上の条件を満足すると共に、安定した補正制御の実現、十分な補正範囲を確保することができる。
これにより、従来用いられていた寄りガイド部材等、ベルト高速駆動の障害となる構成を用いることなく、大幅な高速化が可能であるとともに、ベルトすべりによる不具合を防止することでより確実な寄り・斜行補正動作が可能で、機能・動作が安定かつ確実なベルト搬送装置を実現することができる。
【００２４】
＜第４実施形態＞
図３（ａ）を参照して、本発明の第４実施形態に係るベルト搬送装置について説明する。
第４実施形態に係るベルト搬送装置にあっては、ステアリングローラ６４（張架手段）とベルト搬送方向の上流側に隣接する従動ローラ６３（張架手段）との間隔ｄ１は、ステアリングローラ６５（張架手段）とベルト搬送方向の上流側に隣接するステアリングローラ６４（張架手段）との間隔ｄ２よりも小さいこと、すなわち、ｄ１＜ｄ２となることを特徴とする。
図３（ａ）において、ステアリングローラ６４と上流側に隣接する従動ローラ６３との間の間隔ｄ１は、ステアリングローラ６５と上流側に隣接するステアリングローラ６４との間の間隔ｄ２より小さい。これは、中間転写ベルト５０の周長が増加することによるコスト上昇、画像形成装置の大型化を防止するためである。
【００２５】
ここで、中間転写ベルト５０の位置補正を行うため、ステアリングローラ６４、６５を揺動することにより発生するローラと中間転写ベルト５０の寄り方向のすべりが、ステアリングローラ６４上で発生し易い。
そこで、ステアリングローラ６４と中間転写ベルト５０との間の摩擦係数を、ステアリングローラ６５と中間転写ベルト５０との間の摩擦係数より大きい値とすることで、低コスト化、画像形成装置の小型化を実現するとともに、安定した補正制御の実現、十分な補正範囲を確保することができる。
これにより、従来用いられていた寄りガイド部材等、ベルト高速駆動の障害となる構成を用いることなく、大幅な高速化が可能であるとともに、ベルトすべりによる不具合を防止することでより確実な寄り・斜行補正動作が可能なベルト搬送装置を小型かつ低コストで実現することができる。
【００２６】
＜第５実施形態＞
図３（ａ）を参照して、本発明の第５実施形態に係るベルト搬送装置について説明する。
第５実施形態に係るベルト搬送装置にあっては、第１調整手段であるアクチュエータ６７により回転駆動されるステアリングローラ６４（張架手段）が中間転写ベルトと接する面は、ベルト搬送方向で隣接する２つの張架手段である従動ローラ６３、ステアリングローラ６５が中間転写ベルト５０と接する面よりも摩擦係数が大きいことを特徴とする。
図３（ａ）において、ステアリングローラ６４が中間転写ベルト５０と接する面の摩擦係数を、従動ローラ６３とステアリングローラ６５が中間転写ベルト５０と夫々に接する面の摩擦係数より大きい値とするための構成としては、ステアリングローラ６４のローラ面を従動ローラ６３、ステアリングローラ６５のローラ面より表面の粗さが大きい加工とすることで実現できる。また、ステアリングローラ６４のローラ面に対し、ゴム系樹脂等の摩擦係数の高い表面コートを施すことにより実現できる。
このように、ステアリングローラ６４が中間転写ベルト５０と接する面の摩擦係数を、従動ローラ６３とステアリングローラ６５が中間転写ベルト５０と夫々に接する面の摩擦係数より大きい値とすることで、中間転写ベルトのすべりによる不具合を防止することができ、確実な寄り・斜行補正動作が可能なベルト搬送装置を低コストで実現することでき
る。
【００２７】
＜第６実施形態＞
図３（ａ）を参照して、本発明の第６実施形態に係るベルト搬送装置について説明する。
第６実施形態に係るベルト搬送装置にあっては、第１調整手段であるアクチュエータ６７により回転駆動されるステアリングローラ６４（張架手段）は、ベルト搬送方向に沿って隣接する２つの張架手段である従動ローラ６３、ステアリングローラ６５が夫々に張架する中間転写ベルト５０の面とは異なる面を張架するとともに、第１調整手段であるアクチュエータ６７により回転駆動されるステアリングローラ６４が張架する中間転写ベルト５０の面は、隣接する２つの張架手段である従動ローラ６３、ステアリングローラ６５が張架する中間転写ベルト５０の面より摩擦係数が大きいことを特徴とする。
図３（ａ）において、ステアリングローラ６４が当接する中間転写ベルト５０の面は、従動ローラ６３、ステアリングローラ６５が当接する面とは異なっている。ここで、中間転写ベルト５０のステアリングローラ６４が当接する側の面を、従動ローラ６３、ステアリングローラ６５が当接する側の面よりも摩擦を大きくすることで、第６実施形態と同等の効果を得ることが可能である。
具体的には、ステアリングローラ６４が当接する側の面を従動ローラ６３、ステアリングローラ６５が当接する側の面より表面粗さが大きい加工とすることで実現できる。また、ゴム系樹脂等の摩擦係数の高い材質で表面を形成した２層構造とすることにより実現できる。
これにより、中間転写ベルトのすべりによる不具合を防止することができ、確実な寄り・斜行補正動作が可能なベルト搬送装置を低コストで実現することができる。
【００２８】
＜第７実施形態＞
図４乃至図９を参照して、本発明の第７実施形態に係る画像形成装置について説明する。
図４は、ベルト斜行検出についての説明図であり、ベルト斜行が発生した様子を示している。
図４において、中間転写ベルト５０を搬送する各ローラの傾きの影響により、画像転写面において中間転写ベルト５０は斜行角θで傾いた方向に搬送されている。このため、画像転写面に形成される画像が斜行角θで傾くとともに、各感光体ドラムで形成される画像の中間転写ベルト上転写位置は幅方向にずれてしまう。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。
また、ベルト幅方向移動を検出するために設けた検出ライン５１を、ベルト寄り検出手段７５ａ、７５ｂが検出する位置もベルト斜行角θの影響で変化する。ここで、ベルトの幅方向への移動を検出するために設けた検出ライン５１を、ベルトの幅方向に２箇所形成するとともに、それぞれに対向する位置にベルト寄り検出手段７５ａ、７５ｂをベルト主走査方向にそれぞれに配置した場合、それぞれのベルト寄り検出手段７５ａ、７５ｂがベルト斜行前後において検出ラインを検出する位置を図５に示す。
【００２９】
図５において、中間転写ベルト５０の斜行角が変化した場合、２箇所の幅方向検出位置におけるライン検出間隔が変化することから、この間隔の変動を検出することによりベルトの斜行角変化を検出することが可能である。通常、画像形成装置起動時等に画像形成位置調整が実施されるが、当該画像形成位置調整後に発生するベルト斜行角変化に対しては、当該ベルト斜行角変化に応じて、第１および第２調整手段により中間転写ベルト５０上の幅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。
図５において、画像形成位置調整時（ベルト斜行変化前）における、２つのベルト寄り検出手段７５ａ、７５ｂの検出間隔をＬ１、ベルト斜行変化後の検出間隔をＬ２とすると、Ｌ１＜Ｌ２である場合、図４においてベルト転写面は図中斜行角θが増加する方向（反時計回り）に回転したことがわかる。ここで、ベルト斜行変化前の斜行角をθ１、ベルト斜行変化後の斜行角をθ２、２つの検出ライン５１ａ、５１ｂのベルト幅方向間隔をＬとすれば、図５に示すように、ベルト寄り検出手段７５ａ、７５ｂの検出間隔の変化（Ｌ２−Ｌ１）から、斜行角の変化（θ２−θ１）が検出できる。
【００３０】
しかしながら、図６に示すように、２つのベルト寄り検出手段７５ａ、７５ｂで、検出ライン５１の幅方向について同一位置を検出した場合、斜行角０の状態からの斜行角θの変化に対し、２つのベルト寄り検出手段７５ａ、７５ｂの検出間隔は斜行角が＋（図中反時計回り）の場合と−（図中時計回り）の場合で、ともにＬ１＜Ｌ２となる。
この場合、斜行角の変化量を検出できても、変化の方向が検出できないため、画像形成位置補正のためには別途斜行変化方向を検出する手段が必要となる。そこで、図７に示すように、２つのベルト寄り検出手段７５ａ、７５ｂで検出ライン５１ａ、５１ｂの幅方向の異なる位置を検出することにより、斜行角θが＋（図中反時計回り）の場合はＬ１＜Ｌ２、−（図中時計回り）の場合はＬ１＞Ｌ２となり、斜行角θの変化量および変化方向を検出可能となる。
【００３１】
ここで、図８に示すように、第１および第２調整手段により画像形成位置を調整する場合（ベルト斜行変化前）に、１対のベルト寄り検出手段７５ａ、７５ｂの検出間隔をＬ１、ベルト斜行変化後の検出間隔をＬ２とする。
Ｌ１＜Ｌ２である場合、ベルト転写面は図中斜行角θが増加する方向（反時計回り）に回転したことが理解できる。そして、ベルト斜行変化前の斜行角をθ１、ベルト斜行変化後の斜行角をθ２、２つの検出ライン５１ａ、５１ｂのベルト幅方向間隔をＬ、２つのベルト寄り検出手段７５ａ、７５ｂの検出位置の副走査方向間隔をＭとすれば、図８より、
Ｌ１×ｃｏｓθ１＝Ｌ＋Ｍ×ｓｉｎθ１
Ｌ２×ｃｏｓθ２＝Ｌ＋Ｍ×ｓｉｎθ２
の関係が成り立つ。
θ１、θ２は微小な角度であるため、ｓｉｎθ１＝θ１、ｓｉｎθ２＝θ２、ｃｏｓθ１＝ｃｏｓθ２＝１とすると、
Ｌ１＝Ｌ＋Ｍ×θ１
Ｌ２＝Ｌ＋Ｍ×θ２
となる。
よって、Ｌ２−Ｌ１＝Ｍ×（θ２−θ１）となり、ベルト寄り検出手段７５ａ、７５ｂの検出間隔の変化（Ｌ２−Ｌ１）から、斜行角の変化（θ２−θ１）を求めることができる。
【００３２】
このように、制御部６８は、幅方向に一定間隔で設けた１対のベルト寄り検出手段により検出された幅方向のベルト幅間隔の変化（Ｌ２−Ｌ１）に基づいて斜行角の変化を求め、さらに、斜行角の変化に基づき、第１および第２調整手段により中間転写ベルト５０上の幅方向の画像形成位置を補正することもできる。
なお、図４〜図８では、中間転写ベルト５０の斜行（回転）をベルト寄り検出手段７５ｂの中央部を中心とした斜行（回転）として捉えたが、これは、第１および第２調整手段によって常にベルト寄り検出手段７５ｂを基準にベルト寄り補正を行い、中間転写ベルト５０上に設けられた検出ライン５１が常にベルト寄り検出手段７５ｂの中央部を通るように制御すればよい。また、ベルト寄り検出手段７５ａ、７５ｂは、これらの中央部を縦に横断する直線上に検出部を有しており、当該検出部と交差する検出ライン５１の位置が分かるようになっている。
【００３３】
図３（ａ）に示す制御部６８は、ベルト寄り検出手段７５ａ、７５ｂにより検出されたベルト５０の幅方向の移動量（Ｌ２−Ｌ１）に基づいて、第１および第２調整手段を夫々に独立に駆動することによりベルト５０の位置を幅方向に移動するように制御するとともに、中間転写ベルト５０上に設けられた検出ライン５１が常にベルト寄り検出手段７５ａ、７５ｂの中央部を通るように制御する。ここで、制御部６８は、第１および第２調整手段を制御することで、ステアリングローラ以外のローラを傾斜させ、ベルト斜行を補正する。ここで、ベルト斜行を補正することで、ベルト寄りが変化するのでベルト寄りを補正することができる。
すなわち、図３（ａ）において、制御部６８は、アクチュエータ６６によるベルト寄り、斜行調整感度、およびアクチュエータ６７によるベルト寄り、斜行調整感度が既知であるとともに、安定して一定である場合に、ベルト寄り検出情報（ベルト５０の幅方向の移動量）に応じてアクチュエータ６６、６７を駆動する割合を夫々に示す駆動量ｓ１、ｓ２を予め最適に設定し、変換テーブル６８ａに記憶する。
【００３４】
図９（ａ）に示すように、変換テーブル６８ａには、ベルト寄り検出手段７５ａ、７５ｂにより検出されたベルト寄り検出情報から求められたベルト５０の幅方向の移動量（Ｌ２−Ｌ１）、アクチュエータ６６、６７に対する駆動量ｓ１、ｓ２が記憶されている。
次に、図９（ｂ）に示すフローチャートを参照して、ベルト搬送装置の動作について説明する。
まず、ステップＳ１０では、ベルト搬送中か否かを判断する。制御部６８は、ベルト搬送中の場合はステップＳ１５に進み、ベルト搬送中ではない場合は処理を終了する。
ステップＳ１５では、移動量（Ｌ２−Ｌ１）を算出する。すなわち、制御部６８は、ベルト寄り検出手段７５ａ、７５ｂにより検出されたベルト寄り検出情報からベルト５０の幅方向の移動量（Ｌ２−Ｌ１）を算出する。
次いで、ステップＳ２０では、移動量（Ｌ２−Ｌ１）に応じた駆動量を求める。すなわち、制御部６８は、移動量（Ｌ２−Ｌ１）に基づいて、変換テーブル６８ａから駆動量ｓ１、ｓ２を読み出して求める。
次いで、ステップＳ２５では、駆動量に応じてアクチュエータを駆動し、ステップＳ１０に戻る。すなわち、制御部６８は、求めた駆動量ｓ１、ｓ２に応じてアクチュエータ６６、６７を駆動する。
【００３５】
ここで、制御部６８は、ベルト寄り検出手段７５ａ、７５ｂにより検出されたベルト斜行検出情報に応じて、アクチュエータ６６、６７を駆動する割合を夫々に示す駆動量ｓ１、ｓ２を求め、求めた駆動量ｓ１、ｓ２に応じてアクチュエータ６６、６７を駆動する。
そして、２つのアクチュエータ６６、６７によりテアリングローラ６４、６５がテンション交叉方向に移動されるので、夫々のテアリングローラ６４、６５上で中間転写ベルト５０がベルト幅方向に移動される。このようにして、中間転写ベルト５０の寄りおよび斜行を夫々に独立にベルト幅方向に移動するように制御することが可能になる。
これにより、中間転写ベルト５０上に設けられた検出ライン５１が常にベルト寄り検出手段７５ａ、７５ｂの中央部を通るように制御することで、ベルト寄りは一定範囲内に制御され、ベルト寄りを抑制することが可能となるとともに、ベルト斜行は一定範囲内に制御され、画像歪み、色ずれを防止することができる。
本実施形態においては、従来使用されていた寄りガイド部材等のように、ベルト高速駆動の障害となる構成を用いることがないので、大幅な高速化が可能であるとともに、ベルトすべりによる不具合を防止することで、確実な寄り・斜行補正動作が可能なベルト搬送装置を実現することができる。
【００３６】
＜第８実施形態＞
図１および図３（ａ）を参照して、本発明の第８実施形態に係る画像形成装置について説明する。
第８実施形態に係る画像形成装置にあっては、図１に示すように、画像担持体１１、１２、１３、１４上に画像データに基づき潜像を形成する潜像形成部である露光装置３１、３２、３３、３４と、潜像形成部に形成された潜像を可視像化する現像部である現像器４１、４２、４３、４４と、画像担持体上に形成した可視像を一次転写する中間転写体である中間転写ベルト５０と、中間転写体上の転写像を記録材に転写する二次転写手段とを備え、複数の画像担持体１１、１２、１３、１４上に形成した可視像を順次に中間転写体上に転写することで、複数色画像を形成する画像形成装置１において、中間転写体である中間転写ベルト５０は、上述した第１〜第７実施形態に記載のベルト搬送装置であるとともに、第１および第２調整手段により中間転写体の幅方向の位置および中間転写体上に形成された画像の色ずれを調整することを特徴とする。
上述した第１〜第７実施形態に記載のベルト搬送装置（図３（ａ）参照）を、図１に示したような画像形成装置１の中間転写ベルト機構に適用することにより、より簡単な構成で低コスト化が実現でき、中間転写ベルトの寄りおよび斜行を確実に補正することで、中間転写ベルトの寄りを安定に制御できるとともに、画像の色ずれを確実に補正することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１…画像形成装置、１１…画像担持体、１１…感光体ドラム、１２…感光体ドラム、１４…感光体ドラム、２１…帯電器、３１…露光装置、４１…イエロー現像器、４１…現像器、４２…マゼンタ現像器、４３…シアン現像器、４４…ブラック現像器、５０…中間転写ベルト、５１…検出ライン、５１ａ、５１ｂ…検出ライン、５５ａ、５５ｂ…ベルト寄り検出手段、６１…駆動ローラ、６２…従動ローラ、６３…従動ローラ、６４…ステアリングローラ、６４a、６４ｂ…ピボット軸受部、６５…ステアリングローラ、６５ａ、６５ｂ…ピボット軸受部、６６…アクチュエータ、６７…アクチュエータ、６８…制御部、６９…モータ、７５ａ、７５ｂ…ベルト寄り検出手段、
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３８】
【特許文献１】特開２００９−１８０８８４号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０４２５５号公報
【特許文献３】特開２０１０−２１７３００号公報
【特許文献４】特開２０１０−２１７３０１号公報
【特許文献５】特開２０１１−００２６３２号公報
【特許文献６】特開２０１１−０２２５４９号公報
【特許文献７】特開２０００−２３３８４３号公報
【特許文献８】特開２００７−１６３６９５号公報
【特許文献９】特開２００１−１４７６０１号公報
【特許文献１０】特開２００２−９１１８５号公報
【特許文献１１】特開２００９−２５４７５号公報
【特許文献１２】特開２０１１−９５５７１号公報
【図１】
2014029449.tif 000003
【図２】
2014029449.tif 000004
【図３】
2014029449.tif 000005
【図４】
2014029449.tif 000006
【図５】
2014029449.tif 000007
【図６】
2014029449.tif 000008
【図７】
2014029449.tif 000009
【図８】
2014029449.tif 000010
【図９】
2014029449.tif 000011
【図１０】
2014029449.tif 000012
【図１１】
2014029449.tif 000013
【図１２】
2014029449.tif 000014
【図１３】
2014029449.tif 000015
【図１４】
2014029449.tif 000016
【図１５】
2014029449.tif 000017