(57)【要約】【課題】  ベルト体の支持ローラへの巻き付き角度が変化すると、  支持ローラの傾斜角度が同じであっても、支持ローラからベルト体へ与えれる力が変化する。その結果、ベルト体の寄りを適切に修正することが困難になる。【解決手段】  中間転写ベルト又は記録材担持ベルトとしてのベルト体の寄りを規制するために、支持ローラの傾斜角度を調整する画像形成装置で、ベルト体の支持ローラの巻き付き角度に応じて、支持ローラの傾斜角度の調整方法を変更する。【選択図】  図１
2008309941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する第１及び第２像担持体と、
前記第１及び第２像担持体からトナー像が１次転写されながら回転する中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトが回転する方向の直交方向における前記中間転写ベルトの位置を検知する位置検知手段と、
前記中間転写ベルトが巻き付き、前記中間転写ベルトを支持する支持ローラと、
前記中間転写ベルトが前記直交方向の所定範囲内に収まる様に、前記位置検知手段の検知結果に基づいて前記支持ローラを傾斜させる支持ローラ傾斜手段と、
前記中間転写ベルト上のトナー像を記録材へ２次転写する２次転写手段と、
前記中間転写ベルトを前記第１像担持体に対して接触および離間する接離手段と、
前記中間転写ベルトが前記第１及び第２像担持体に接触している状態で、
前記中間転写ベルトへ前記第１及び第２像担持体からトナー像が１次転写される第１モードと、
前記中間転写ベルトが前記第１像担持体から離間している状態で、
前記中間転写ベルトへ前記第２像担持体からトナー像が１次転写される第２モードとを有する画像形成装置において、
前記中間転写ベルトが前記所定範囲内の一端と他端の間を往復移動する際の前記支持ローラの傾斜角度の振れ幅が、前記第１モードと第２モードで異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１及び第２モードの中で、前記中間転写ベルトが前記支持ローラに巻き付く領域の面積の小さいモードにおける前記振れ幅は、前記支持ローラに巻き付く領域の面積の大きいモードにおける前記振れ幅よりも、大きいことを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
前記位置検知手段は、前記接離手段によって軌跡が変更されない前記中間転写ベルトの領域を検知することで、前記中間転写ベルトの前記直交方向の位置を検知することを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
【請求項４】
トナー像を担持する第１及び第２像担持体と、
記録材を担持しながら回転する記録材担持ベルトと、
前記第１及び第２像担持体から前記記録材担持ベルトに担持される記録材へトナー像を転写する転写手段と、
前記記録材担持ベルトの回転する方向の直交方向における前記記録材担持ベルトの位置を検知する位置検知手段と、
前記記録材担持ベルトが巻き付き、前記記録材担持ベルトを支持する支持ローラと、
前記記録材担持ベルトが前記直交方向の所定範囲内に収まる様に、前記位置検知手段の検知結果に基づいて前記支持ローラを傾斜させる支持ローラ傾斜手段と、
前記記録材担持ベルトを前記第１像担持体に対して接触および離間する接離手段と、
前記記録材担持ベルトが前記第１及び第２像担持体に接触している状態で、
前記記録材担持ベルトに担持される記録材へ前記第１及び第２像担持体からトナー像が転写される第１モードと、
前記記録材担持ベルトが前記第１像担持体から離間している状態で、
前記記録材担持ベルトに担持される記録材へ前記第２像担持体からトナー像が転写される第２モードと、を有する画像形成装置において、
前記記録材担持ベルトが前記所定範囲内の一端と他端の間を往復移動する際の前記支持ローラの傾斜角度の振れ幅が、前記第１モードと第２モードで異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記第１及び第２モードの中で、前記記録材担持ベルトが前記支持ローラに巻き付く領域の面積の小さいモードにおける前記振れ幅は、前記支持ローラに巻き付く領域の面積の大きいモードにおける前記振れ幅よりも、大きいことを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項６】
前記位置検知手段は、前記接離手段によって軌跡が変更されない前記記録材担持ベルトの領域を検知することで、前記記録材担持ベルトの前記直交方向の位置を検知することを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式或いは静電記録方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。より詳しくは、トナー像を担持する像担持体に隣接して配置された中間転写ベルトや記録材担持ベルトの寄り制御機構を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばフルカラー画像の形成が可能なカラー画像形成装置として、次のような直接転写方式や中間転写方式の画像形成装置が知られている。直接転写方式では、複数の感光ドラムに形成されたトナー像を、転写材担持体としての周回移動可能なベルト体（以下「転写ベルト」という。）上に担持された転写材に転写する。中間転写方式では、複数の感光ドラムに形成されたトナー像を、一旦、中間転写体としての周回移動可能なベルト体（以下「中間転写ベルト」という。）に転写（１次転写）する。その後、中間転写ベルト上のトナー像を記録材に転写（２次転写）する。中間転写方式では、多様な転写材に画像を形成することが容易で、記録材の選択性を高めることができる。
【０００３】
＜ベルト体の寄り制御について＞
画像形成装置の稼働中において、これらのベルト体は、装置本体のひずみ等に起因し、ベルトを懸架する複数の懸架ローラのアライメントずれや、ベルト体自体の周長の差等によって、所定の位置から蛇行していわゆるベルト寄りが発生するという問題を有している。
【０００４】
このベルト寄りを補正する手段として、特許文献１には、ベルト端部の位置を検知することによってベルトの寄り量を検出し、この情報をもとに前記懸架ローラのうちの１本の傾斜角度を補正する方法が開示されている。この方法によれば、ベルトエッジに貼られたリブ状のゴム部を規制したり、ベルトエッジを直接フランジ等に突き当てて規制したりする手段に比べて機械的ストレスが少なく、ベルトの寿命を大幅に向上させることができる。
【０００５】
図１５に、従来の中間転写方式を用いた画像形成装置の概略を示す。本図において、画像形成手段たるプロセスユニットは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して４個設けられている。１ａ〜１ｄは感光ドラム、２ａ〜２ｄは帯電手段、３ａ〜３ｃは露光手段、４ａ〜４ｄは現像装置、５１は中間転写ベルト、５３ａ〜５３ｄは１次転写部材、６ａ〜６ｄは感光ドラムクリーナである。そして、５５はステアリングローラ、５６は中間転写ベルトを回転させるための駆動ローラ、５６、５７は２次転写部材、１４０はベルトエッジ検知器である。
【０００６】
図１５の画像形成装置は、中間転写ベルト５１の寄り量を、ベルトエッジ検知器１４０により検知し、ステアリングローラ５５の傾斜角度を調整する。傾斜角度の方法としては、ステアリングローラの両端の軸のどちらか片方を、図１５の矢印の方向（略上下方向）に移動させることにより行う。
【０００７】
＜中間転写ベルトの離間について＞
ところで、カラー画像形成装置においては、任意の像担持体、例えばブラック単色のみを用いて画像形成をする場合がある。このとき、像担持体やその他の関連部材などの消耗等を考慮すれば、画像形成に関与しない他の色の像担持体は停止させることが望ましい。しかし、中間転写ベルトの回転中に感光ドラムを停止させると、感光ドラムに摺擦傷が発生してしまう。これに対して、特許文献２及び３には、ブラックのみの画像形成をおこなう時には、ブラック以外の像担持体と、転写ベルトまたは中間転写ベルトが離間する構成が記載されている。
【０００８】
このような中間転写ベルトが離間する構成について、図１６を用いて説明する。図１６の画像形成装置は、図１５の画像形成装置と同一の構成を持ち、１次転写部が離間する様子を示した図である。
【０００９】
まず、フルカラー画像を形成する場合、帯電装置２ａ〜２ｄにより、感光ドラム１ａ〜１ｄが一様に帯電された後、画像信号に応じた露光が露光手段３ａ〜３ｄによってなされることにより、感光ドラム１ａ〜１ｄ上に静電潜像が形成される。その後、現像装置４ａ〜４ｄによってトナー像が現像され、感光ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー像は転写部材５３ａ〜５３ｄに転写バイアスが不図示の転写高圧電源から印加されることによって中間転写ベルト５１に順次転写される。このとき、中間転写ベルトの位置を規制するローラ５８がＡ位置（破線）の配置されることにより、中間転写ベルトは４色の感光ドラムに当接して配置される（破線の配置）。感光ドラム１ａ〜１ｄ上に残った転写残トナーは感光ドラムクリーナ６ａ〜６ｄによって回収される。それぞれの感光ドラム上から上記の要領で中間転写ベルト５１上に順次多重転写された画像は、２次転写部材である５６、５７間に２次転写バイアスを印加することで記録材Ｐに転写される。記録材Ｐ上のトナー像は定着装置７によって定着されることにより、フルカラー画像を得る。
【００１０】
そして、ブラック単色の画像を形成する場合は、中間転写ベルトはイエロー、マゼンタ、シアンの画像を形成する感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃから離間させるため、中間転写ベルトの位置を規制する規制ローラ５８がＢ位置に配置される。これによって中間転写ベルトは図中の実線で示される配置となり、ブラック単色のみの画像が感光ドラム１ｄ上に形成され、転写手段５３ｄにより転写され単色画像を得る。なお、他の３色を形成するための感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃは、感光ドラムクリーナ６ａ〜６ｄによる消耗を防ぐために停止している。
【特許文献１】特開２０００−２６６１３９号公報
【特許文献２】特開２００４−１１７４２６号公報
【特許文献３】特開２００５−６２６４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前記の画像形成装置において、中間転写ベルトを感光ドラムから離間させるために、中間転写ベルトの位置を規制するローラを移動させると、ステアリングローラ５５に対する中間転写ベルト５１の巻きつき角が変化する。すると、ステアリングローラ５５の傾斜角度と、ステアリングローラ５５が中間転写ベルト５１に与える力の大きの関係も変化する。
【００１２】
即ち、図１６において、ステアリングローラ５５の巻き付き角は、中間転写ベルト５１が感光ドラム１ａ〜ｃから離間している時（中間転写ベルトは実線）に比べ、中間転写ベルト５１が感光ドラム１ａ〜ｃへ当接している時（中間転写ベルトは破線）に小さくなる。
【００１３】
巻きつき角が小さくなることによって、中間転写ベルト５１のステアリングローラ５５に巻き付く領域の面積が減少し、中間転写ベルト５１がステアリングローラ５５から受ける力が弱くなる。すると、ベルトの寄りの補正が速やかに行われず、画像ゆがみや色ずれの解消が困難になる。
【００１４】
これに対して、中間転写ベルト５１が感光体に当接して（中間転写ベルトは破線）、ステアリングローラ５５への巻きつき角が小さくなった状態でも、寄りを補正するために十分な力が中間転写ベルト５１に与えられるように、ステアリングローラ５５の傾斜角度を大きく設定することも考えられる。
【００１５】
しかしこの場合、中間転写ベルト５１が感光体１から離間して（中間転写ベルトは実線）、ステアリングローラ５５の巻き付き角が大きくなったときに、中間転写ベルト５１がステアリングローラ５５から受ける力が強くなりすぎてしまう。その結果、ベルト体の材料劣化によるベルト表面の筋や折れや破断など、中間転写ベルトの寿命を短くしてしまうおそれがある。
【００１６】
本発明は上記点に鑑みてなされたものである。その目的は、中間転写ベルト又は記録材担持ベルトと、このベルトを支持し傾斜角度が変更されるローラとを備える画像形成装置にて、このベルトがこのベルトに巻き付く領域の面積に関わらず、ベルトの寄り制御を適切に行うことを可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するための本発明における代表的な手段は、トナー像を担持する第１及び第２像担持体と、前記第１及び第２像担持体からトナー像が１次転写されながら回転する中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトが回転する方向の直交方向における前記中間転写ベルトの位置を検知する位置検知手段と前記中間転写ベルトが巻き付き、前記中間転写ベルトを支持する支持ローラと、前記中間転写ベルトが前記直交方向の所定範囲内に収まる様に、前記位置検知手段の検知結果に基づいて前記支持ローラを傾斜させる支持ローラ傾斜手段と
前記中間転写ベルト上のトナー像を記録材へ２次転写する２次転写手段と、前記中間転写ベルトを前記第１像担持体に対して接触および離間する接離手段と、
前記中間転写ベルトが前記第１及び第２の像担持体に接触している状態で、前記中間転写ベルトへ前記第１及び第２の像担持体からトナー像が１次転写される第１モードと、前記中間転写ベルトが前記第１像担持体から離間している状態で、前記中間転写ベルトへ前記第２像担持体からトナー像が１次転写される第２モードとを有する画像形成装置において、前記中間転写ベルトが前記範囲内の一端と他端の間を往復移動する際の前記支持ローラの傾斜角度の振れ幅が、前記第１モードと第２モードで異なることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、像担持体への接離に伴って、中間転写ベルトまたは記録材担持ベルトが支持ローラに巻き付く領域の面積が変化した場合であっても、寄りを適切に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
【００２０】
〔実施例１〕
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２１】
実施例１
［画像形成装置の全体構成及び動作］
先ず、本発明の一実施例に係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は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面構成を示す。本実施例の画像形成装置１００は、４つの感光ドラムを有し、中間転写方式を用いた、フルカラー電子写真画像形成装置である。
【００２２】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、第１、第２、第３、第４の画像形成部（プロセスユニット）Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを有する。各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色を形成するためのものである。
【００２３】
尚、本実施例では、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの構成は、用いられるトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために図中符号に与えた添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して総括的に説明する。
【００２４】
画像形成部Ｓは、像担持体としての感光ドラム１を有する。感光ドラム１の周囲には、１次帯電手段としての帯電ローラ２、露光手段としてのレーザースキャナ３、現像手段としての現像装置４、ドラムクリーニング手段としてのドラムクリーナ６等が、感光ドラム１の回転方向に沿って順次配設されている。又、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの感光ドラム１ａ〜１ｄに隣接して、中間転写体としての周回移動可能なベルト体、即ち、中間転写ベルト５１が配置されている。
【００２５】
中間転写ベルト５１は、複数の支持部材として駆動ローラ５２、ステアリングローラ５５、２次転写内ローラ５６、上流規制ローラ５８ａに掛け渡されている。ステアリングローラ５５は、中間転写ベルト５１を張架するための張架力を付与する機能も兼ね備えており、バネ付勢手段５５５により、ステアリングローラ５５の両端が図１の略左方向に付勢されている。中間転写ベルト５１は、ベルト駆動手段である駆動ローラ５２によって駆動力が伝達されて、図示矢印Ｒ３方向に周回移動する。
【００２６】
また、本実施例の画像形成装置は、フルカラーモード（第１モード）とブラック単色モード（第２モード）を持ち、それに応じて中間転写ベルト５１を感光体ドラムに対して当接離間させる動作を行う。フルカラーモードの際には、上流規制ローラ５８は位置Ａに配置され、中間転写ベルト５１は図中の破線で示される位置に配置される。一方、ブラック単色モードの際には、上流規制ローラ５８は位置Ｂに配置され、中間転写ベルト５１は図中の実線まで退避している。
【００２７】
中間転写ベルト５１の内周面側において各感光ドラム１ａ〜１ｄに対向する位置には、１次転写部材としての１次転写ローラ５３ａ〜５３ｄが配置されている。
【００２８】
フルカラーモード時には、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ（第１像担持体）、１ｄ（第２像担持体）は中間転写ベルト５１に接触する。即ち、各１次転写ローラ５３ａ〜５３ｄは、中間転写ベルト５１を介して各感光ドラム１ａ〜１ｄに向けて付勢され、各感光ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ベルト５１とが接触する１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄが形成されている。
一方、ブラック単色モード時には、中間転写ベルト５１は、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のトナー像が形成される感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃから離間し、ブラックのトナー像が形成される１ｄのみが接触する。このとき、ブラックの感光ドラム１ｄと１次転写ローラ５３ｄが対向する転写部Ｎ１ｄのみが形成される。又、中間転写ベルト５１の外周面側において２次転写内ローラ５６に対向する位置には、２次転写部材としての２次転写外ローラ５７が配置されている。２次転写外ローラ５７が中間転写ベルト５１の外周面に接触して、２次転写部（２次転写ニップ）Ｎ２が形成されている。
【００２９】
フルカラーモードにおいて各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄにて形成された感光ドラム１ａ〜１ｄ上の画像は、各感光ドラム１ａ〜１ｄに隣接して移動通過する中間転写ベルト５１上に順次多重転写される。その後、中間転写ベルト５１上に転写された画像は更に２次転写部Ｎ２において紙等の転写材Ｐへ転写される。
【００３０】
図２は画像形成部Ｓをより詳しく示す。図２をも参照して更に説明すると、感光ドラム１は、画像形成装置本体によって回動自在に支持されている。感光ドラム１は、アルミニウム等の導電性基体１１と、その外周に形成された光導電層１２と、を基本構成とする円筒状の電子写真感光体である。感光ドラム１は、その中心に支軸１３を有する。感光ドラム１は、駆動手段（図示せず）によって、支軸１３を中心として図示矢印Ｒ１方向に回転駆動される。本実施例では、感光ドラム１の帯電極性は負極性である。
【００３１】
感光ドラム１の図中上方には、１次帯電手段としての帯電ローラ２が配置されている。帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面に接して、感光ドラム１の表面を所定の極性、電位に一様に帯電させる。帯電ローラ２は、中心に配置された導電性の芯金２１と、その外周に形成された低抵抗導電層２２と、中抵抗導電層２３と、を有し、全体としてローラ状に構成されている。帯電ローラ２は、芯金２１の両端部が軸受部材（図示せず）によって回転自在に支持されると共に、感光ドラム１に対して平行に配置されている。これら両端部の軸受部材は、押圧手段（図示せず）によって感光ドラム１向けて付勢されている。これにより、帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面に所定の押圧力を持って圧接されている。帯電ローラ２は、感光ドラム１の図示矢印Ｒ１方向の回転に伴って、図示矢印Ｒ２方向に従動回転する。帯電ローラ２には、帯電バイアス出力手段としての帯電バイアス電源２４によって帯電バイアス電圧が印加される。これにより、感光ドラム１の表面は一様に接触帯電される。
【００３２】
感光ドラム１の回転方向において帯電ローラ２の下流側には、レーザースキャナ３が配設されている。レーザースキャナ３は、画像情報に基づいてレーザー光をＯＦＦ／ＯＮしながら走査して、感光ドラム１上を露光する。これにより、画像情報に応じた静電像（潜像）が感光ドラム１上に形成される。
【００３３】
感光ドラム１の回転方向においてレーザースキャナ３の下流側には、現像装置４が配置されている。現像装置４は、現像剤として非磁性トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）とを備える２成分現像剤を収容した現像容器４１を有する。現像容器４１の感光ドラム１に面した開口部内に、現像剤担持体としての現像スリーブ４２が回転自在に設置されている。現像スリーブ４２内には、磁界発生手段としてのマグネットローラ４３が、現像スリーブ４２の回転に対して非回転に固定配置されている。マグネットローラ４３の形成する磁界によって、２成分現像剤は、現像スリーブ４２上に担持される。又、現像スリーブ４２の図中下方位置には、現像スリーブ４２上に担持された２成分現像剤を規制して薄層化する現像剤規制部材としての規制ブレード４４が設置されている。現像容器４１内は、現像室４５と撹拌室４６とに区画されており、その図中上方には補給用のトナーを収容した補給室４７が設けられている。
【００３４】
現像スリーブ４２上の２成分現像剤の薄層は、現像スリーブ４２の回転に伴って感光ドラム１と対向した現像領域へ搬送される。そして、現像スリーブ４２上の２成分現像剤は、現像領域に位置するマグネットローラ４３の現像主極の磁気力によって現像領域において穂立ちし、２成分現像剤の磁気ブラシが形成される。この磁気ブラシによって感光ドラム１の面上が擦られると共に、現像バイアス出力手段としての現像バイアス電源４８によって現像スリーブ４２に現像バイアス電圧が印加される。これにより、磁気ブラシの穂を構成するキャリアに付着しているトナーが、感光ドラム１上の静電像の露光部に付着して、トナー像が形成される。本実施例では、感光ドラム１の帯電極性と同極性に帯電したトナーを、感光ドラム１上の露光により電荷が減衰した部分に付着させる反転現像によって、感光ドラム１上にトナー像が形成される。
【００３５】
感光ドラム１の回転方向において現像装置４の下流側の感光ドラム１の図中下方には、１次転写ローラ５３が配設されている。１次転写ローラ５３は、芯金５３１と、その外周面に円筒状に形成された導電層５３２と、によって構成されている。１次転写ローラ５３は、両端部がスプリング等の押圧部材（図示せず）によって感光ドラム１に向けて付勢されている。これにより、１次転写ローラ５３の導電層５３２は、所定の押圧力で中間転写ベルト５１を介して感光ドラム１の表面に圧接される。又、芯金５３１には、１次転写バイアス出力手段としての１次転写バイアス電源５４が接続されている。感光ドラム１と１次転写ローラ５３との間には１次転写部Ｎ１が形成される。１次転写部Ｎ１には、中間転写ベルト５１が挟まれている。１次転写ローラ５３は、中間転写ベルト５１の内周面に接触して、中間転写ベルト５１の移動に伴って回転する。そして、画像形成時に、１次転写ローラ５３には、１次転写バイアス電源５４によって、トナーの正規の帯電極性（第１の極性：本実施例では負極性）とは逆極性（第２の極性：本実施例では正極性）の１次転写バイアス電圧が印加される。そして、１次転写ローラ５３と感光ドラム１との間に、上記第１の極性のトナーを感光ドラム１上から中間転写ベルト５１に向けて移動させる方向の電界が形成される。これによって、感光ドラム１上のトナー像が、中間転写ベルト５１の表面に転写（１次転写）される。
【００３６】
１次転写工程後の感光ドラム１の表面に残留したトナー（１次転写残トナー）等の付着物は、ドラムクリーナ６によって清掃される。ドラムクリーナ６は、ドラム清掃部材としてのクリーニングブレード６１と、搬送スクリュー６２と、ドラムクリーナハウジング６３と、を有する。クリーニングブレード６２は、加圧手段（図示せず）によって、感光ドラム１に対して、所定の角度、圧力で当接されている。これにより、感光ドラム１の表面に残留したトナー等は、クリーニングブレード６２によって感光ドラム１上から掻き取られて除去され、ドラムクリーナハウジング６３内に回収される。回収されたトナー等は、搬送スクリュー６２により搬送され、廃トナー収容部（図示せず）に排出される。
【００３７】
図１において、各感光ドラム１ａ〜１ｄの図中下方には、中間転写ベルト５１、１次転写ローラ５３ａ〜５３ｄ、２次転写内ローラ５６、２次転写外ローラ５７、中間転写ベルトクリーナ５９等を有して、中間転写ユニット５が構成されている。２次転写内ローラ５６は電気的に接地されている。又、２次転写外ローラ５７には、２次転写バイアス出力手段としての２次転写バイアス電源５８が接続されている。２次転写内ローラ５６は、中間転写ベルト５１の内周面に接触して、中間転写ベルト５１の移動に伴って回転する。
【００３８】
例えば、フルカラー画像の形成時には、第１〜第４の画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの各感光ドラム１ａ〜１ｄ上に各色のトナー像が形成される。この各色のトナー像は、中間転写ベルト５１を挟んで各感光ドラム１ａ〜１ｄに対向する各１次転写ローラ５３から１次転写バイアスを受けて、順次中間転写ベルト５１上に転写（１次転写）される。このトナー像は、中間転写ベルト５１の回転に伴って２次転写部Ｎ２まで搬送される。
【００３９】
一方、この時までに、転写材供給手段８によって、転写材Ｐが２次転写部Ｎ２まで搬送される。即ち、転写材供給手段８において、転写材収容部としてのカセット８１からピックアップローラ８２によって１枚ずつ取り出された転写材Ｐは、搬送ローラ８３等によって２次転写部Ｎ２に搬送される。
【００４０】
本実施例では、画像形成時に、２次転写外ローラ５７には、２次転写バイアス電源５８によって、トナーの正規の帯電極性（第１の極性：本実施例では負極性）とは逆極性（第２の極性：本実施例では正極性）の２次転写バイアス電圧が印加される。そして、２次転写内ローラ５６と２次転写外ローラ５７との間に、上記第１の極性のトナーを中間転写ベルト５１上から転写材Ｐに向けて移動させる方向の電界が形成される。これによって、中間転写ベルト５１上のトナー像は、転写材Ｐ上に転写（２次転写）される。２次転写部Ｎ２においてトナー像が転写された転写材Ｐは、定着手段としての定着装置７へと搬送される。
【００４１】
尚、２次転写工程後に中間転写ベルト５１の外周面上に残留したトナー（２次転写残トナー）等の付着物は、中間転写ベルトクリーナ５９によって除去、回収される。中間転写ベルトクリーナ５９は、ドラムクリーナ６と同様の構成を有する。
【００４２】
定着装置７は、回転自在に配設された定着ローラ７１と、定着ローラ７１に圧接しながら回転する加圧ローラ７２と、を有する。定着ローラ７１の内部には、ハロゲンランプ等のヒータ７３が配設されている。そして、このヒータ７３へ供給する電圧等を制御することにより、定着ローラ７１の表面の温度調節が行われている。定着装置７に転写材Ｐが搬送されてくると、一定速度で回転する定着ローラ７１と加圧ローラ７２との間を転写材Ｐが通過する際に、転写材Ｐは、その表裏両面からほぼ一定の圧力、温度で加圧、加熱される。これにより、転写材Ｐの表面上の未定着トナー像は、溶融して転写材Ｐに定着される。こうして、転写材Ｐ上にフルカラー画像が形成される。
【００４３】
本実施例では、感光ドラム１及び中間転写ベルト５１の表面移動速度に相当するプロセス速度は、１００ｍｍ／ｓｅｃである。
【００４４】
ここで、中間転写ベルト５１は、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）のような誘電体樹脂によって構成することができる。本実施例では、中間転写ベルト５１として、表面抵抗率１０１２Ω／□（ＪＩＳ−Ｋ６９１１法準拠プローブを使用、印加電圧１００Ｖ、印加時間６０ｓｅｃ、２３℃／５０％ＲＨ）、厚み１００μｍのＰＩ（ポリイミド）樹脂で形成されたものを用いた。しかし、これに限定されるものではなく、他の材料、体積抵抗率、及び厚みのものでも構わない。
また、ステアリングローラ５５は、外径３０ｍｍのアルミ製の中空の筒形状のローラであり肉厚はｔ＝２ｍｍである。
また、上流規制ローラ５８は、外径１６ｍｍのアルミ製の中空の筒形状のローラであり肉厚はｔ＝２ｍｍである。
【００４５】
又、１次転写ローラ５３は、外径８ｍｍの芯金５３１と、厚さ４ｍｍの導電性ウレタンスポンジ層５３２と、によって構成されている。１次転写ローラ５３の電気抵抗値は、約１０５Ω（２３℃／５０％ＲＨ）であった。尚、１次転写ローラ５３の電気抵抗値は、５００ｇ重の荷重の下で接地された金属ローラに当接された１次転写ローラ５３を５０ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転させ、芯金５３１に１００Ｖの電圧を印加して測定された電流値から求められる。
【００４６】
又、２次転写内ローラ５６は、外径１８ｍｍの芯金５６１と、厚さ２ｍｍの導電性でソリッドのシリコーンゴム層５６２と、によって構成されている。２次転写内ローラ５６の電気抵抗値は、１次転写ローラ５３と同様の測定方法において、約１０４Ωであった。  更に、２次転写外ローラ５７は、外径２０ｍｍの芯金５７１と、厚さ４ｍｍの導電性のＥＰＤＭゴムのスポンジ層５７２と、によって構成されている。２次転写外ローラ５７の電気抵抗値は、１次転写ローラ５３と同様の測定方法において、印加電圧が２０００Ｖの場合に、約１０８Ωであった。
【００４７】
［中間転写ベルト着脱機構とステアリングローラの動作について］
次に、本実施例において最も特徴的である、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃに対する中間転写ベルトの着脱機構とそれに伴うステアリングローラ５５の動作について説明する。
本実施例の画像形成装置は、フルカラーモードとブラック単色モードを持ち、それに応じて中間転写ベルト５１を感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃに対して当接離間させる動作を行う。
【００４８】
はじめに、本実施例における画像形成装置がブラック単色モードにおいて画像を形成する際の動作についての詳細を説明する。ブラック単色モードの際には、図１において、上流規制ローラ５８は位置Ｂに配置され、中間転写ベルト５１は図中の実線まで退避している。中間転写ベルト５１は感光ドラム１ｄのみに接触して転写ニップＮ１ｄを形成し、ブラックの単色画像のみが中間転写ベルト５１に転写される。このときの、中間転写ベルト５１のステアリングローラ５５への巻きつき角は、後に説明するフルカラーモードでの巻きつき角に比べて小さい。即ち、ブラック単色モードにおける中間転写ベルト５１のステアリングローラ５５に巻き付く領域の面積は、フルカラーモードにおけるこの面積よりも小さくなっている。
【００４９】
図３は、本実施例の画像形成装置における、ステアリングローラ（支持ローラ）５５のステアリング構成を示したものである。ステアリングローラ５５の本体手前側の軸端部は、揺動軸５５２を中心に揺動する揺動アーム５５１により支えられている。揺動アーム５５１は、カム５５３（支持ローラ傾斜手段）により位置が規制され、ステアリングローラ５５の軸端部の上下方向の位置は、カム５５３の回転により決定される。すなわち、カム５５３がステアリングモータ５５４により時計回りに回転すると、ステアリングローラ５５の軸端部は図中で下方向に移動し、ステアリングローラ５５の傾斜角度が変更される。逆にカム５５３が反時計回りに回転すると、ステアリングローラ５５の軸端部は図中で上方向に移動する。
【００５０】
また、本実施例のステアリングローラ５５は、中間転写ベルト５１に張架力を与えるためのテンションローラとしての働きも兼ね備えており、ばね加圧手段５５５により、図中の矢印Ａ方向にテンションが付加されている。
【００５１】
さらに図４は、ステアリングローラ５５の揺動中心を示す図である。図４（ａ）では揺動中心は本体の奥側に設定され、ステアリングローラ５５の手前側が上下に動く構成となっている。一方、図４（ｂ）では搖動中心はステアリングローラ５５の中心に設定され、ステアリングローラ５５は手前奥が上下に揺動する構成となっている。図４（ａ）の構成は、ローラの傾きを細かく制御するのに適しており、図４（ｂ）の構成は、ステアリングローラ５５の中心位置が固定されることから、ベルト周長を変化させる方向の動きを最低限に抑えることが出来る。本実施例では、より高精度な制御をおこなうために図４（ａ）の構成を採用した。
【００５２】
また、本実施例の画像形成装置は、図１で示されるように、中間転写ベルト５１の手前側エッジの近傍には、中間転写ベルト５１のステアリングローラ５５の回転軸方向における位置を検知するベルトエッジ検知器１４０が配置されている。即ち、ベルトエッジ検知器１４０は、中間転写ベルト５１の回転方向の直交方向における、中間転写ベルト５１の位置を検知している。ベルトエッジ検知器１４０は、中間転写ベルト５１の感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃに対する当接離間によって中間転写ベルト５１の軌跡が変化しない場所に設置することが好ましく、本実施例ではＢｋの転写部Ｎ１ｄと駆動ローラ５２の間に設置した。
【００５３】
図５（ａ）は、ベルトエッジ検知器１４０を、図１中の左方から見た図である。ベルトエッジ検知器１４０の構成は、揺動軸１４３を中心に揺動可能なセンサアーム１４２と変位センサ１４１とからなる。そして、センサアーム１４２の一端には中間転写ベルト５１のエッジ部が当接し、反対側の端部には、所定の間隔をあけて変位センサ１４１が配置されている。エッジ部の当接位置が変動すると、センサアーム１４２が揺動し、変位センサ１４１との距離ｄが変動する。なお、センサアーム１４２は、バネ（不図示）によって図５中の反時計回りに付勢されている。変位センサ１４１は、距離ｄに応じて所定の電圧を出力するようになっている。図５（ｂ）および（ｃ）は変位センサ１４１の仕組みを示す図である。図中、１４１ａは発光部、１４１ｂは受光部としてのラインセンサ、ＳＬ１は発光部１４１ａからの光を通過させるスリット、ＳＬ２は発光部１４１ａからの光がセンサアーム１４２の反射面から散乱した光を通過させるためのスリットを示す。図５（ｂ）において、センサアーム１４２と変位センサ１４１の距離がｄ１であるとき、発光部１４１ａからの光は、センサアーム１４２の反射面で散乱し、スリットＳＬ２を通過して受光部１４１ｂの図中での下側部分に到達し、検知される。一方、図５（ｃ）において、センサアーム１４２と変位センサ１４１の距離がｄ２であるとき、スリットＳＬ２を通過して受光部１４１ｂに到達する散乱光は、図中での上側部分である。このように、散乱光が受光部１４１ｂとしてのラインセンサに到達する位置により、変位センサ１４１は、距離ｄに応じた所定の電圧を出力するようになっている。
【００５４】
図６は、中間転写ベルト５１のエッジ部の基準位置Ｘ０からの変異量△Ｘと、ベルトエッジ検知器１４０の出力電圧との関係を示したものである。いま、エッジ部が基準位置Ｘ０から奥側へ変移してＸ１へ動いた場合、センサアーム１４２と変位センサ１４１との距離ｄが変動し、ベルトエッジ検知器１４０からは電圧Ｖ１が出力される。
【００５５】
図８の制御装置１５０では、ベルトエッジ検知器１４０から出力された電圧の情報に対するステアリングモータ５５４の駆動パルス数がメモリ１５０ｂに記憶され、この電圧の情報をもとにステアリングモータ５５４の駆動パルス数がＣＰＵ１５０ａで決定される。ステアリングモータ５５４は高精度なステッピングモータであり、駆動パルス数によってその回転量が制御される。
【００５６】
図７は、制御装置１５０において行われる処理である、ベルトエッジ検知器１４０の出力電圧に対する、ステアリングモータ５５４の駆動パルス数の関係を示したものであり、ブラック単色モードにおける関係は実線で示されている。ベルトエッジ検知器１４０から電圧Ｖ１が出力されたとき、制御装置１５０では、図３のカム５５３を回転するためのステアリングモータ５５４の駆動パルス数としてＰ１を決定する。この駆動パルス信号Ｐ１は、ステアリングモータ５５４に送られ、ステアリングモータ５５４はパルス数Ｐ１だけ回転する。これに伴い、ステアリングモータ５５４の出力軸先端部に設けられたカム５５３が反時計回りに回動し、その結果としてテンションローラ５５の前側の軸が上方向に変移して、中間転写ベルト５１はステアリングローラ５５の回転軸方向に沿って、図の奥側へ移動する。
【００５７】
これにより、中間転写ベルト５１は基準位置Ｘ０に戻され、基準位置Ｘ０を中心として所定範囲内を往復する。
【００５８】
以上の動作により、ブラック単色モードでの動作において、中間転写ベルト５１と感光ドラム１ｄとの相対的な位置関係を維持することにより、画像ゆがみやベルトの寄り切りといった問題を軽減することができた。
【００５９】
続いて、本実施例における画像形成装置がフルカラーモードにおいて画像を形成する際の動作についての詳細を説明する。フルカラーモードで作像動作を行う場合の中間転写ベルトの配置は、図１では実線で示されている。中間転写ベルト５１は感光ドラム１ａから１ｄに接触して転写ニップＮ１ａ〜Ｎ１ｄを形成し、４色の画像が順次転写されていく。このとき、この中間転写ベルト５１の面を、感光ドラム１ａから１ｄと平行に位置を規制するため、上流規制ローラ５８は図に示される位置Ａに配置されている。そして、中間転写ベルト５１の、ステアリングローラ５５への巻きつき角は、ブラック単色モード時と比べて小さくなっている。即ち、中間転写ベルト５１のステアリングローラ５５に巻き付く領域の面積は小さくなっている。
【００６０】
本実施例の画像形成装置における、中間転写ベルト５１の、ステアリングローラ５５への巻きつき角は、ブラック単色モードで１６５度、フルカラーモード時は１２０度である。その結果、ステアリングローラ５５から中間転写ベルト５１に与えられる力は、ブラック単色モード時にくらべフルカラーモード時の方が小さくなる。
【００６１】
この現象は、以下のように説明される。
【００６２】
図１３（ａ）は、図１で示される画像形成装置のステアリングローラ５５を装置左側から見たときの模式図である。ステアリングローラ５５がａの位置に配置されている状態から、ｂの位置に角度θ１（°）だけ傾けた場合、中間転写ベルト５１は、ステアリングローラ５５の回転方向に対しθ１の侵入角を持つ。
【００６３】
その結果、中間転写ベルト５１は、図１３（ａ）における左側、すなわち図１の装置で奥側に進行する力が働く。
【００６４】
ここで、ステアリングローラ５５が１回転する間に、中間転写ベルト５１がステアリングローラ５５の回転軸方向（矢印Ｅ）方向に移動する移動量Ｌは、
Ｌ＝ｋ×Ｒ×ｔａｎθ１      ＊＊＊式１
と表すことができる。また、移動距離Ｌが大きいとき、ステアリングローラ５５から中間転写ベルト５１に与えられる力は大きくなる。式１において、θ１はステアリングローラ５５の傾きである。Ｒは中間転写ベルト５１の中間転写ベルト５１への巻き付き量、即ち、中間転写ベルト５１がステアリングローラ５５に巻き付く領域について、ステアリングローラ５５回転方向における長さである。ここでｋはある固有の係数である。
【００６５】
中間転写ベルト５１とステアリングローラ５５の間にはマイクロスリップが継続的に発生する。
【００６６】
そして、これらの影響も受けながら中間転写ベルト５１の回転軸方向に移動する移動量Ｌは決まるため、中間転写ベルト５１とステアリングローラ５５の動摩擦係数や中間転写ベルト５１の張架力などの影響を含む係数として、前記の固有の係数ｋを定義した。
【００６７】
図１３（ａ）では、説明の簡便性のために、２次元的な関係でステアリングローラ５５と中間転写ベルト５１の関係を示したが、実際は、３次元的に中間転写ベルト５１が巻き量Ｒをもつ。図１３（ｂ）は、図１で示される画像形成装置のステアリングローラ５５を装置正面側から見たときの模式図である。ステアリングローラ５５は半径ｄであり、中間転写ベルト５１の巻きつき角がθ２（°）のときの巻きつき量をＲと表す。すると巻きつき角Ｒは、Ｒ＝２ｄ×（θ２／３６０）の関係で表される。よって、前述の式１は、
Ｌ＝２ｄ×π×（θ２／３６０）×ｔａｎθ１
で書き表される。すなわち、中間転写ベルト５１のステアリングローラ５５回転軸方向の移動量Ｌは、中間転写ベルト５１の巻きつき角θ２の関数で表される。以上から、ステアリングローラ５５の巻きつき角が減少することによって、中間転写ベルト５１のステアリングローラ５５回転軸方向の移動量Ｌが低下してしまうことが説明される。
【００６８】
本実施例の画像形成装置においては、ステアリングローラ５５から中間転写ベルト５１に与えられる力が小さくなって、色ずれや画像ゆがみなどの問題が発生することのないよう、以下の方法を用いてこれを解決している。
【００６９】
図７の破線で示される直線は、フルカラーモード時の、ベルトエッジ検知器１４０の出力電圧と、ステアリングモータの駆動パルス数との関係を示したものである。出力電圧と駆動パルス数は、ブラック単色モードと同様に、比例関係に設定されているが、傾きが大きくなっている。
【００７０】
フルカラーモード時は、ステアリングローラ５５への巻きつき角の減少により、ステアリングローラ５５から中間転写ベルト５１に与えられる力が減少する。
【００７１】
これを補うために、より大きくステアリングローラ５５を傾かせて、ステアリングローラ５５から中間転写ベルト５１が得る力を大きくするためである。
【００７２】
ステアリングモータ５５４の制御法はブラック単色モードと同様であり、ベルトエッジ検知器１４０から電圧Ｖ１が出力されたとき、制御装置１５０では、ステアリングモータ５５４の駆動パルス数としてＰ２を決定する。この駆動パルス信号Ｐ２は、ステアリングモータ５５４に送られ、ステアリングモータ５５４の出力軸先端部に設けられたカム５５３を回動させることによって、ステアリングローラ５５の前側の位置を変位させ、中間転写ベルト５１の進行方向を補正する。
【００７３】
以上、フルカラーモードでの動作においても、中間転写ベルト５１と感光ドラム１ａから１ｄとの相対的な位置関係を維持することにより、画像ずれや色ずれといった不良画像を軽減することができた。
【００７４】
ここで、本実施例における、中間転写ベルトの変異量△Ｘに対する、ステアリングローラ５５の傾斜角度θｒの数値を表１及び２に示す。なお、傾斜角度θｒは、図９に示す様に、ステアリングローラ５５の揺動の振幅中心であるＳ０を基準にとした角度である。図９は、図１の画像形成装置のステアリングローラ５５を左側から見た図であり、図９中、位置Ｓ１はステアリングローラ５５が図１中の上側に最も振れた位置、位置Ｓ２はステアリングローラ５５が下側に最も振れた位置示す。そして、位置Ｓ０は、位置Ｓ１とＳ２の中間の位置である。
【００７５】
【表１】
2008309941.tif 000003
【００７６】
【表２】
2008309941.tif 000004
【００７７】
表１に示す様に、変異量△Ｘが２０μｍの位置に中間転写ベルト５１があるとき、フルカラーモードでは傾斜角度θｒは０．０８°に、一方、ブラック単色モードでは傾斜角度θｒは０．０５°に、それぞれ設定される。
【００７８】
また、表２に示す様に、変異量△Ｘが４０μｍの位置に中間転写ベルト５１があるとき、フルカラーモードでは傾斜角度θｒは０．１６°に、一方、ブラック単色モードでは傾斜角度θｒは０．１０°に、それぞれ設定される。
【００７９】
そして、上述の制御によって、中間転写ベルト５１は基準位置Ｘ０から装置本体の手前側に４０μｍ離れた点（一端）と、奥側に４０μｍ離れた点（他端）との間を往復する。この往復移動の間、フルカラーモードでは、傾斜角度の振れ幅は０．３２°であり、ブラック単色モードでは０．２０°である。
【００８０】
また、図１０に、本実施例におけるステアリングローラ５５の傾斜角度θｒ調整のフローラチャートを示す。まず、ベルトエッジ検知器１４０によって、中間転写ベルト５１のエッジ部の基準位置Ｘ０からの変異量△Ｘを検知する（Ｓ１）。中間転写ベルト５１のステアリングローラ５５への巻きつき角度が大（モノカラーモード）であるか、小（フルカラーモード）であるかを判定する（Ｓ２）。制御装置１５０は、この巻き付き角度の大小に応じ、ステアリングモータ５５４を駆動するための駆動パルスを決定する（Ｓ３、Ｓ４）。決定された駆動パルスによってステアリングモータを駆動し、ステアリングローラ５５の傾斜角度θｒを調整する（Ｓ５）。
【００８１】
実施例２
次に、本発明に係る他の実施例について説明する。
【００８２】
本発明の第２の実施例は、実施例１とは異なるベルトエッジ検知器（位置検知手段）１４０を用いた画像形成装置に関するものである。しかしながら、本実施例で用いる画像形成装置は、本発明の実施例１とほぼ同じ構成をとるため、その構成や動作の詳細な説明は省略し、異なる構成についてのみ説明する。
【００８３】
本実施例の画像形成装置を図１を用いて説明する。本実施例の画像形成装置は、実施例１と同様に、４つの感光ドラムを有し、中間転写方式を用いた、フルカラー電子写真画像形成装置である。そして、本実施例の画像形成装置においても、図１で示されるように、中間転写ベルト５１の手前側のエッジ部にベルトエッジ検知器１４０が配置されている。
【００８４】
図１１は、本実施例で用いるベルトエッジ検知器１４０を、図１中の左方から見た図である。ベルトエッジ検知器１４０の構成は、揺動軸１４３を中心に揺動可能なセンサアーム１４２と変位センサ１４１ａおよび１４１ｂとからなる。そして、センサアーム１４２の一端には中間転写ベルト５１のエッジ部が当接し、反対側の端部には、変位センサ１４１ａおよび１４１ｂが配置されている。本実施例のセンサアーム１４２は、揺動軸１４３に対して変位センサ１４１ａおよび１４１ｂ側が長くなっており、センサアーム１４２に当接する中間転写ベルト５１の揺動幅は、変位センサ側では増幅される構成となっている。さらに、センサアーム１４２は、バネ（不図示）によって図１１中の反時計回りに付勢されている。そして、中間転写ベルト５１のエッジ部が、図の右側に変動すると、センサアーム１４２が揺動し、変位センサ１４１ａの対向にセンサアーム１４２の下端が移動する。すると変位センサ１４１ａはこれを検知する仕組みとなっている。同様に、中間転写ベルト５１のエッジ部が、図の左側に変動すると、変位センサ１４１ｂが検知し、ベルトの位置が分かる仕組みとなっている。
【００８５】
図１２は、ベルトエッジ検知器１４０の検知結果を受けて、ステアリングローラ５５の位置を補正するための、ステアリングモータの駆動パルス数の関係を示したものである。
【００８６】
はじめに、ブラック単色モードにおける制御を説明する。
【００８７】
中間転写ベルト５１が、基準位置に対してステアリングローラ５５回転軸方向の手前側に移動し、ベルトエッジ検知器１４１ｂにより検知が出力されたとき、図３のカム５５３を回転するためのステアリングモータ５５４の駆動パルス数としてＰ１ａを決定する。この駆動パルス信号Ｐ１ａは、ステアリングモータ５５４に送られ、ステアリングモータ５５４はパルス数Ｐ１ａだけ回転する。これに伴い、ステアリングモータ５５４の出力軸先端部に設けられたカム５５３が反時計回りに回動し、その結果としてテンションローラ５５の前側の軸が上方向に変移して、中間転写ベルト５１はステアリングローラ回転軸方向の奥側の方向に移動する。これにより、中間転写ベルト５１は、基準位置Ｘ０に戻される。
【００８８】
逆に、中間転写ベルト５１が、基準位置Ｘ０に対して手前側に移動し、ベルトエッジセンサ１４１ａにより検知が出力されたときは、図３のカム５５３を回転するためのステアリングモータの駆動パルス数としてＰ１ｂを決定する。そして、同様の制御により、中間転写ベルト５１は奥側の方向に移動して、基準の位置Ｘ０に戻される。
【００８９】
続いて、フルカラーモードにおける制御を説明する。フルカラーモードでは、中間転写ベルト５１の、ステアリングローラ５５への巻きつき角は、ブラック単色モード時と比べて小さくなっている。そこで、色ずれや画像ゆがみなどの問題が発生することのないよう、以下の方法を用いてこれを解決している。
【００９０】
中間転写ベルト５１が、基準位置Ｘ０に対してステアリングローラ回転軸方向の奥側に移動し、ベルトエッジセンサ１４１ｂにより検知が出力されたとき、図３のカム５５３を回転するためのステアリングモータの駆動パルス数としてＰ２ａを決定する。このパルス信号は、Ｐ１ａよりも大きいもので、中間転写ベルト５１の、ステアリングローラ５５への巻きつき角が少ない分を、ステアリングローラ５５の傾斜角度大きくすることで補うものである。
【００９１】
一方、中間転写ベルト５１が、基準位置Ｘ０に対して奥側に移動場合も同様に、ステアリングモータの駆動パルス数としてＰ２ｂが決定され、ステアリングローラ５５の傾斜角度が調整される。以上の動作により、フルカラーモードでの動作においても、中間転写ベルト５１と感光ドラム１ａから１ｄとの相対的な位置関係を維持することにより、画像ずれや色ずれといった不良画像を抑えつつ画像が形成される。
【００９２】
以上説明したように、エッジ検知手段を用いた画像形成装置で、中間転写ベルトのステアリングローラへの巻きつき角度、つまり、巻き付く領域の面積が変化に応じ、ステアリングローラ５５の傾斜角度の制御を変更する。その結果、ベルト寿命を短くすること無く、画像ずれの軽減可能な画像形成装置を得ることができる。
【００９３】
実施例３
次に、本発明に係る他の実施例について説明する。
【００９４】
［画像形成装置の全体構成及び動作］
図１４は、本実施例の画像形成装置２００の概略断面構成を示す。本実施例の画像形成装置２００は、直接転写方式を用いたフルカラー電子写真画像形成装置である。
【００９５】
尚、図１４に示す本実施例の画像形成装置２００において、図１に示す画像形成装置１００のものと実質的に同じ機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。又、本実施例の画像形成装置２００において、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの構成は、用いられるトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために図中符号に与えた添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して総括的に説明する。
【００９６】
本実施例の画像形成装置２００は、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの感光ドラム１ａ〜１ｄに隣接して、記録材担持体としての周回移動可能なベルト体、即ち、転写ベルト（記録材担持ベルト）９０を有する。転写ベルト９０は、複数の支持部材として駆動ローラ５２、ステアリングローラ５５、上流規制ローラ５８に掛け渡されている。転写ベルト５１は、ベルト駆動手段としての駆動ローラ５２によって駆動力が伝達されて、図示矢印Ｒ４方向に周回移動する。
【００９７】
又、転写ベルト５１の内周面側において各感光ドラム１ａ〜１ｄに対向する位置には、転写部材としての転写ローラ５３ａ〜５３ｄが配置されている。各転写ローラ５３ａ〜５３ｄによって転写ベルト９０が各感光ドラム１ａ〜１ｄに向けて付勢され、各感光ドラム１ａ〜１ｄと転写ベルト５１とが接触する転写部（転写ニップ）Ｎａ〜Ｎｄが形成されている。
【００９８】
本実施例の画像形成装置２００では、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄにて形成された感光ドラム１ａ〜１ｄ上の画像が、各感光ドラム１ａ〜１ｄに隣接して移動通過する転写ベルト５１上の紙等の転写材Ｐへ順次多重転写される。
【００９９】
画像形成時には、転写材供給手段８によって、転写材Ｐが転写ベルト５１へと搬送される。即ち、転写材供給手段８において、転写材収容部としてのカセット８１からピックアップローラ８２によって１枚ずつ取り出された転写材Ｐは、搬送ローラ８３等によって転写ベルト５１に向けて搬送される。そして、転写材Ｐは、吸着手段８４によって転写ベルト５１上に静電吸着されて、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの各転写部へと搬送される。
【０１００】
例えば、フルカラー画像の形成時には、第１〜第４の画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの各感光ドラム１ａ〜１ｄ上に各色のトナー像が形成される。この各色のトナー像は、転写材Ｐと転写ベルト９０とを挟んで各感光ドラム１ａ〜１ｄに対向する各転写ローラ５３ａ〜５３ｄから転写バイアスを受けて、順次転写ベルト９０上の転写材Ｐ上に転写される。
【０１０１】
この各転写部Ｎａ〜Ｎｄにおける転写工程が終了すると、転写材Ｐは分離除電部材６５による分離バイアスを受けて転写ベルト９０から分離されて、定着手段としての定着装置７へと搬送される。
【０１０２】
尚、転写工程後に転写ベルト９０上に残留したトナー（転写残トナー）等は、転写ベルトクリーナ５９によって除去、回収される。
【０１０３】
ここで、転写ベルト９０は、前述の中間転写ベルト５１と同様に、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）のような誘電体樹脂によって構成することができる。本実施例では、表面抵抗率１０１４Ω／□（ＪＩＳ−Ｋ６９１１法準拠プローブを使用、印加電圧１０００Ｖ、印加時間６０ｓｅｃ、２３℃／５０％ＲＨ）、厚み８０μｍの、カーボンが分散されたＰＩ（ポリイミド）樹脂で形成されたものを用いた。しかし、これに限定されるものではなく、他の材料、体積抵抗率、及び厚みのものでも構わない。
【０１０４】
又、本実施例では、転写ローラ５３は、前述の１次転写ローラ５３と同様の構成である。即ち、転写ローラ５３は、外径８ｍｍの芯金と、厚さ４ｍｍの導電性ウレタンスポンジ層と、によって構成されている。転写ローラ５３の電気抵抗値は、約１０６．５Ω（２３℃／５０％ＲＨ）であった。尚、転写ローラ５３の電気抵抗値は、５００ｇ重の荷重の下で電気的に接地された金属ローラに当接された転写ローラ５３を５０ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転させ、芯金に１００Ｖの電圧を印加して測定された電流の関係から求められる。
【０１０５】
また、ステアリングローラ５５は、外径３０ｍｍのアルミ製の中空の筒形状のローラであり肉厚はｔ＝２ｍｍである。
【０１０６】
また、上流規制ローラ５８は、外径１６ｍｍのアルミ製の中空の筒形状のローラであり肉厚はｔ＝２ｍｍである。
【０１０７】
［転写ベルトの着脱機構とステアリングローラの動作について］
次に、本実施例において最も特徴的である、感光ドラムに対する転写ベルト９０の着脱機構とそれに伴うステアリングローラ５５の動作について説明する。
【０１０８】
本実施例の画像形成装置は、フルカラーモードとブラック単色モードを持ち、それに応じて転写ベルト９０を感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃに対して当接離間させる動作を行う。
【０１０９】
はじめに、本実施例における画像形成装置がブラック単色モードにおいて画像を形成する際の動作についての詳細を説明する。ブラック単色モードの際には、転写ベルト９０は図中の実線で示されるように、感光ドラム１ｄのみに接触して転写ニップを形成し、他の感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃは転写ベルト９０から離間し、転写材Ｐが担持搬送されながらブラックの単色画像のみが転写される。このとき、転写ベルト９０を下げるため、上流規制ローラ５８は図中の実線の位置Ｂまで下がって配置される。そして、転写ベルト９０に転写材Ｐの吸着位置が下がることに伴い、吸着ローラ８４や転写材Ｐを転写ベルト５１へ導くガイド部材も移動する。このときの、転写ベルト９０のステアリングローラ５５への巻きつき角は、後に説明するフルカラーモードでの巻きつき角に比べて小さい。即ち、転写ベルト９０のステアリングローラ５５に巻き付き領域の面積は小さい。なお、ステアリングローラ５５の機構については、実施例１で用いたものと同様の機構を用いることが出来るため、詳細な説明は省略する。
【０１１０】
また、本実施例の画像形成装置は、図１４で示されるように、転写ベルト９０の手前側のエッジ部にベルトエッジ検知器１４０が配置されている。ベルトエッジ検知器１４０は、転写ベルトの感光体ドラムに対する当接離間によって中間転写ベルトの位置が変化しない場所に設置することが好ましく、本実施例ではＢｋの転写部と駆動ローラ５２の間に設置した。ベルトエッジ検知器１４０の構成については、実施例１や２の構成を用いることが可能であり、本実施例での詳細な説明は省略する。
【０１１１】
以上の構成をもって、本実施例においても、実施例１や２と同様にベルトエッジ検知器１４０によって転写ベルト９０の位置を検知し、これをステアリングローラ５５によって補正する。この構成によって、ブラック単色モードでの動作において、転写ベルト９０と感光ドラム１ｄとの相対的な位置関係を維持することにより、画像ゆがみやベルトの寄り切りといった問題の発生を軽減可能な画像が形成される。
【０１１２】
続いて、本実施例における画像形成装置がフルカラーモードにおいて画像を形成する際の動作についての詳細を説明する。フルカラーモードで作像動作を行う場合の転写ベルト９０の配置は、図１４では点線で示されている。転写ベルト９０は感光ドラム１ａから１ｄに接触して転写ニップを形成し、４色の画像が順次転写されていく。このとき、この転写ベルト９０の面を、感光ドラム１ａから１ｄと平行に位置を規制するため、上流規制ローラ５８は位置Ａに配置されている。
【０１１３】
そして、転写ベルト５１の、ステアリングローラ５５への巻きつき角は、ブラック単色モード時と比べて小さくなっている。本実施例の画像形成装置における、中間転写ベルト５１の、ステアリングローラ５５への巻きつき角は、ブラック単色モードで１６０度、フルカラーモード時は１１５度である。その結果、ステアリングローラ５５から転写ベルト９０が受ける力は、ブラック単色モードに比べてフルカラーモードの方が小さくなる。これに対して、本実施例においても、実施例１や２と同様に、ステアリングローラ５５への転写ベルト５１の巻き付き角度、つまり、巻き付く領域の面積に応じて、ステアリングローラ５５の傾斜角度を制御する。その結果、フルカラーモードでの動作においても、転写ベルト９０と感光ドラム１ａから１ｄとの相対的な位置関係が維持され、画像ずれや色ずれを軽減しつつ、画像が形成される。
【０１１４】
以上述べた様に本実施例では、選択されたモードによって転写ベルト９０のステアリングローラ５５への巻きつき角が変化する場合に、ステアリングローラ５５の傾斜角度の制御を変更する。本実施例では、上述実施例１と同様に、表１及び表２に示す制御を行った。
【０１１５】
この構成によって、ベルト寿命を短くすること無く、画像ずれの軽減可能な画像形成装置を得ることができる。また、本発明を具体的な実施例に則して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではないことを理解されたい。
【０１１６】
たとえば、ベルト体としての中間転写ベルトや転写ベルトとこれらを懸架する駆動ローラやステアリングローラ、上流規制ローラの配置関係は、上述の実施例に示される構成に限定されるものではない。上述の様に、モードに応じて、ベルト体がステアリングローラへ巻着付く角度が変化する構成であれば、本発明を適用することが可能である。
【０１１７】
さらに、本実施例では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の画像を形成する装置において、ブラック単色モードにおける動作の詳細を説明した。しかし、本構成は、上記の４色以外の色を用いた画像形成装置や、淡色トナーを用いた画像形成装置に適用することも可能である。また、画像を形成する画像形成部が４色以上の装置においても同様に適用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明の実施例１に係る画像形成装置の概略断面構成図である。
【図２】図１の画像形成装置の画像形成部をより詳しく示す概略断面構成図である。
【図３】本発明の実施例に係る画像形成装置の、ステアリングローラの機構を示す図である。
【図４】本発明の実施例に係る画像形成装置の、ステアリングローラの揺動方式を示す図である。
【図５】本発明の実施例に係る画像形成装置の、ベルトエッジ検知器の略図構成図である。
【図６】本発明の実施例１に係る画像形成装置の、ベルトエッジ検知器の出力の関係を示す線図である。
【図７】本発明の実施例１に係る画像形成装置の、ステアリングモータの制御パルスを示す線図である。
【図８】本発明の実施例に係る画像形成装置の、中間転写ベルトのステアリングローラ回転軸方向における位置制御（寄り制御）のブロック図である。
【図９】ステアリングローラの傾斜角度を説明するための図である。
【図１０】中間転写ベルトのステアリングローラ回転軸方向における位置制御（寄り制御）のフローチャートである。
【図１１】本発明の実施例２に係る画像形成装置の、ベルトエッジ検知器の略図構成図である。
【図１２】本発明の実施例２に係る画像形成装置の、ステアリングモータの制御パルスを示す線図である。
【図１３】ステアリングローラと中間転写ベルトの寄り量の関係を示す略図である。
【図１４】本発明の実施例３に係る画像形成装置の概略断面構成図である。
【図１５】従来のステアリングローラを用いた画像形成装置の概略断面構成図である。
【図１６】従来の１次転写の離間機構を用いた画像形成装置の概略断面構成図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１  感光ドラム（像担持体）
２  帯電ローラ
３  レーザスキャナ３
４  現像装置
５１  中間転写ベルト
５２  駆動ローラ
５３  一次転写ローラ
５５  ステアリングローラ
５５３  カム
５７  二次転写外ローラ
５８  上流規制ローラ
６  ドラムクリーナ
７  定着装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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