(57)【要約】【課題】ステアリングロールに与えるミスアライメント量に対してベルト部材のウォークレートを敏感に反応させることができ、それによってベルト部材の幅方向への変位に関する制御性能を向上させることができ、しかもこれを低コストで実現することが可能なベルト搬送装置を提供する。【解決手段】複数の搬送部材に架け回されて所定経路に沿って回動する無端状のベルト部材と、前記複数の搬送部材のうちの一つをなすと共に前記ベルト部材に対して回転動力を伝達する駆動ロールと、この駆動ロール以外の残余の搬送部材のうちの一つをなすと共に、その他の搬送部材に対する配設角度を任意に変更可能なステアリングロールとを備えたベルト搬送装置において、前記複数の搬送部材のうち、前記ベルト部材の回転方向に関して前記ステアリングロールの上流側又は下流側に隣接する搬送部材が無指向性搬送部材として構成した。【選択図】                図１
2004359438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の搬送部材に架け回されて所定経路に沿って回動する無端状のベルト部材と、前記複数の搬送部材のうちの一つをなすと共に前記ベルト部材に対して回転動力を伝達する駆動ロールと、この駆動ロール以外の残余の搬送部材のうちの一つをなすと共に、その他の搬送部材に対する配設角度を任意に変更可能なステアリングロールとを備えたベルト搬送装置において、
前記複数の搬送部材のうち、前記ベルト部材の回転方向に関して前記ステアリングロールの上流側又は下流側に隣接する搬送部材が無指向性搬送部材として構成されていることを特徴とするベルト搬送装置。
【請求項２】
前記ステアリングロールの上流側又は下流側に隣接する搬送部材のうち、ステアリングロールと近接している一方の搬送部材が前記無指向性搬送部材として構成されていることを特徴とする請求項１記載のベルト搬送装置。
【請求項３】
前記無指向性搬送部材は、導電性の板状部材から形成され、前記ベルト部材はこの板状部材に摺接していることを特徴とする請求項１又は２記載のベルト搬送装置。
【請求項４】
前記無指向性搬送部材は、前記ベルト部材に接触すると共に回転自在な多数のボールを配列したボールケージであることを特徴とする請求項１又は２記載のベルト搬送装置。
【請求項５】
画情報に応じたトナー像を像担持体上に形成した後、かかるトナー像を像担持体から無端状の中間転写ベルトへ一次転写し、更に前記中間転写ベルトから記録シートへ二次転写するように構成した画像形成装置において、
前記中間転写ベルトは複数の搬送部材に架け回されて所定経路に沿って回動する一方、
前記複数の搬送部材は、前記中間転写ベルトに対して回転動力を伝達する駆動ロールと、その他の搬送部材に対する配設角度を任意に変更可能なステアリングロールとを含んで構成され、更に、
前記中間転写ベルトの回転方向に関して前記ステアリングロールの上流側又は下流側に隣接する搬送部材が無指向性搬送部材として構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記中間転写ベルトは前記ステアリングロール以外の一対の搬送部材の間に張架された受像スパンにおいて前記像担持体と接触し、
かかる受像スパンの両端に位置する一対の搬送部材のうち、一方の搬送部材を前記無指向性搬送部材として構成すると共に、この無指向性搬送部材に隣接して前記ステアリングロールが設けられていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記無指向性搬送部材は、導電性の板状部材から形成され、前記中間転写ベルトはこの板状部材に摺接していることを特徴とする請求項５又は６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記無指向性搬送部材は、前記無端状ベルトに接触すると共に回転自在な多数のボールを配列したボールケージであることを特徴とする請求項５又は６記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無端状のベルト部材を複数の搬送ロールに架け回した状態で回転させるベルト搬送装置に係り、詳細には、電子写真複写機やプリンタ等の画像形成装置のシート搬送ベルトや中間転写ベルトとして用いられるベルト搬送装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平１１−２９５９４８号公報
【０００３】
フルカラー画像を形成するカラー複写機やカラープリンタ等の画像形成装置においては、画情報に応じて感光体ドラム等の像担持体上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各トナー像を記録シート上に重ね合わせて転写することが必要とされる。記録シート上で各色のトナー像を重ね褪せる方式としては種々のものが存在し、例えば、無端状のシート搬送ベルト上に記録シートを静電吸着させ、かかるシート搬送ベルトの回動に伴って搬送される記録シートに対して像担持体から各色のトナー像を順次転写するように構成したものや、各色トナー像を像担持体から記録シートへは直接転写せず、無端状の中間転写ベルトへ一次転写した後に記録シートへ二次転写するように構成したものが知られている。中間転写ベルトを介してトナー像を像担持体から記録シートへ間接的に転写する後者の方式は、中間転写ベルト上で各色トナー像の重ね合わせを行うことができるので、湿度の変化等に伴う記録シートの抵抗値の変動の影響を受けることなく複数色のトナー像の重ね合わせを行うことができ、記録シートに対して各色トナー像を直接転写する前者の場合と比較して、カラー画像を形成する際のトナー像の転写条件の制御が容易となる他、記録シートの搬送も簡易なものとなり、シートジャムの発生を可及的に防止することができる等のメリットがある。
【０００４】
このようにシート搬送ベルト上、あるいは中間転写ベルト上で複数色のトナー像の重ね合わせを行う場合、色ずれの無い高品位なカラー記録画像を形成するためには、これらシート搬送ベルト又は中間転写ベルトがその回動中において幅方向へ変位しないことが重要である。しかし、一般的に、無端状に成形されたベルト部材を駆動ロール及び従動ロールを含む複数の搬送ロールに架け回して回動させると、このベルト部材には搬送ロールの軸方向に沿った寄り力が作用し、該ベルト部材は安定的な回動位置を求めて搬送ロールの軸方向、すなわち該ベルト部材の幅方向へ変位してしまう。これは、上記ベルト部材の成形誤差、搬送ロールの径の誤差及び組み付け時のミスアライメント等に起因するものである。
【０００５】
それ故、従来より無端状のベルト部材を一定の経路で安定的に回動させるための提案が種々なされているが、そのうちの一つとして、ベルト部材を架け回した搬送ロールの１本を自在に傾動し得るステアリングロールとして構成し、かかるステアリングロールを操作することによってベルト部材の幅方向の変位を押さえ込むようにしたステアリング方式が知られている。
【０００６】
このステアリング方式の最も簡易な構成としては、画像形成装置の組立完了後や搬送後の設置時等にステアリングロールを傾動させて故意にミスアライメントを与え、ベルト部材の幅方向変位を押さえ込むようにしたものが知られている。ベルト部材の成形誤差、搬送ロールの径の誤差及び組み付け時のミスアライメント、画像形成装置の設置に伴う装置フレームの歪み等に起因してベルト部材に幅方向への寄り力が作用しても、ステアリングロールにミスアライメントを与えることによって、かかる寄り力を打ち消すような反対方向の寄り力が作用して釣り合い状態となれば、以降は新たな寄り力が作用しない限り、ベルト部材は幅方向へ変位することなく安定的に回動することになる。
【０００７】
もっとも、前記ベルト部材を画像形成装置のシート搬送ベルトや中間転写ベルトに用いる場合には、記録画像の形成プロセスの実行中に転写ロール、クリーナ、記録シート等の種々の部材がベルト部材と接触しては離間していくので、常に新たな寄り力がベルト部材の幅方向へ作用することになり、装置の組立完了後や設置時等にステアリングロールのミスアライメント量を調整するのみでは、ベルト部材の幅方向への移動を押さえ込むことができない。このことから、従来よりベルト部材の幅方向一を逐次検出し、かかる検出結果に基づいてステアリングロールを傾動させる所謂アクティブステアリング方式が知られている。具体的には、ベルト部材の幅方向の端部位置を検出するエッジセンサを設け、寄り力が作用した場合のベルト部材の幅方向への移動を上記エッジセンサで検出した後に、かかる検出結果に基づいて上記ステアリングロールを傾動させ、かかるステアリングロールに対して故意にミスアライメントを与え、これによってベルト部材の幅方向の移動を抑えると共に修正し、かかるベルト部材を幅方向の所定の基準位置で継続的に回動させるようにしたものである（特開平１１−２９５９４８号公報等）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このようなステアリング方式では、ステアリングロールに対して故意にミスアライメントを与えた際に、かかるステアリングロールによるベルト部材の搬送方向が本来のベルト部材の回転方向に対して傾斜することとなり、その結果としてベルト部材に寄り力が作用することになる。従って、ステアリングロールのミスアライメント量が大きくなるにつれ、ベルト部材に作用する幅方向への寄り力は大きくなり、ベルト部材の１回転当たりの幅方向への移動量（以下、「ウォークレート」という）も大きくなる。本来、このウォークレートは、図１０のグラフ中に実線で示すように、ステアリングロールのミスアライメント量と略比例関係を構成する筈である。
【０００９】
しかし、図１１に示すように、ステアリングロール１００を傾動させた場合、ベルト部材１０１の回転方向に関して該ステアリングロール１００の上流側又は下流側に位置する搬送ロール１０２は、かかるステアリングロール１００と平行ではなく、ベルト部材１０１をステアリングロール１００とは異なる方向へ搬送していることになる。従って、この搬送ロール１０２がステアリングロール１００と近接している場合、ステアリングロール１００がベルト部材１０１に対して及ぼす寄り力が減殺され、ステアリングロール１００のミスアライメント量とウォークレートとの関係は図１０中の破線で示すようなものとなってまう。すなわち、ステアリングロール１００に与えるミスアライメント量がある程度以上に大きくなると、ウォークレートが飽和してしまうのである。
【００１０】
このようにステアリングロールのミスアライメント量に対するベルト部材のウォークレートの応答特性が悪化すると、以下のような問題が生じる。すなわち、ベルト部材の成形誤差、搬送ロールの径の誤差及び組み付け時のミスアライメント等に起因する幅方向への寄り力が大きい場合、ステアリングロールに対して大きなミスアライメント量を与えても、かかる寄り力を打ち消すことができず、ベルト部材の幅方向への移動を押さえ込むことができなくなってしまうのである。
【００１１】
また、図１０の破線グラフはステアリングロールに対してミスアライメントを与えていない状態で、ベルト部材が幅方向への蛇行を生じない理想的な状態にあることを前提としているが、画像形成装置の組立完了後や装置の設置時に既にステアリングロールに対してある程度のミスアライメント量が与えられている場合は、その時点でステアリングロールがベルト部材に対してウォークレートを生じさせていることから、図１０の破線グラフは一点鎖線で示すように上下へずれたものとなってしまう（図１０では下方へずれている）。このため、ステアリングロールに対して新たなミスアライメント量を与えても、ベルト部材は幅方向の一方に関しては寄り力を発生するが、他方に関しては殆ど寄り力を発生せず、例えば、転写ロールの接触等によってベルト部材に新たな寄り力が作用した場合に、これを打ち消すための寄り力をステアリングロールによって与えることができず、ベルト部材は際限なく幅方向へ変位して、最終的には破断してしまうことになる。
【００１２】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、ステアリングロールに与えるミスアライメント量に対してベルト部材のウォークレートを敏感に反応させることができ、それによってベルト部材の幅方向への変位に関する制御性能を向上させることができ、しかもこれを低コストで実現することが可能なベルト搬送装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、複数の搬送部材に架け回されて所定経路に沿って回動する無端状のベルト部材と、前記複数の搬送部材のうちの一つをなすと共に前記ベルト部材に対して回転動力を伝達する駆動ロールと、この駆動ロール以外の残余の搬送部材のうちの一つをなすと共に、その他の搬送部材に対する配設角度を任意に変更可能なステアリングロールとを備えたベルト搬送装置において、前記複数の搬送部材のうち、前記ベルト部材の回転方向に関して前記ステアリングロールの上流側又は下流側に隣接する搬送部材が無指向性搬送部材として構成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
このような技術的手段によれば、ベルト部材の回転方向に関して前記ステアリングロールの上流側又は下流側に隣接する搬送部材が無指向性搬送部材として構成されていることから、この無指向性搬送部材がベルト部材を特定の搬送方向へ案内することはなく、譬え該無指向性搬送部材がステアリングロールと近接している場合であっても、ステアリングロールがベルト部材に対して及ぼす寄り力が減殺されてしまうことはない。これにより、ステアリングロールのミスアライメント量とベルト部材のウォークレートとの関係は略比例関係を構成するようになり、ステアリングロールに与えるミスアライメント量に対してベルト部材のウォークレートを敏感に反応させ、ベルト部材の幅方向への変位に関する制御性能を向上させることができるものである。
【００１５】
ここで、前記無指向性搬送部材としては、ベルト部材が架け回されるものの、かかるベルト部材を特定の搬送方向へ案内するものでなければ良く、例えば、ベルト部材の内周面が摺接する板状のバッフルであれば良い。また、回転自在な多数のボールを配配列したボールケージを前記無指向性搬送部材として使用し、かかるボールをベルト部材の内周面に接した状態で転動させるようにしても良い。
【００１６】
この無指向性搬送部材は、ベルト部材の回転方向に関し、ステアリングロールの上流側及び下流側に隣接した搬送部材に適用すると効果的であるが、いずれか一方の搬送部材に適用しても充分に目的とする効果を得ることができる。この場合、ステアリングロールにより近接した搬送部材に対して適用するのが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を用いながら本発明のベルト搬送装置を詳細に説明する。
図１は本発明のベルト搬送装置を中間転写ベルトとして採用したカラーレーザビームプリンタの構成を示す概略図である。このレーザビームプリンタはイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色毎にトナー像を形成する４基の作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋを備えると共に、各作像エンジンからトナー像が一次転写される中間転写ベルト２０を備え、かかる中間転写ベルト２０に多重転写されたトナー像を記録シートＰに二次転写してフルカラー画像を形成するように構成されている。
【００１８】
上記中間転写ベルト２０は無端状に形成されると共に駆動ロール２１を含む複数のベルト搬送ロール２１〜２４及びスリップバッフル２５に架け回されており、矢線方向に回動しながら各色作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋで形成されたトナー像の一次転写を受けるように構成されている。上記中間転写ベルト２０は例えばポリイミド系樹脂で構成され、厚さ６０〜９０μｍの薄膜フィルムシートの両端を互いに溶着して無端状に形成されている。
【００１９】
中間転写ベルト２０を挟んでベルト搬送ロール２３と対向する位置には二次転写ロール３０が配設されており、記録シートＰは互いに圧接する転写ロール３０と中間転写ベルト２０との間に挿通されて、かかる中間転写ベルト２０からトナー像の二次転写を受けるようになっている。すなわち、上記ベルト搬送ロール２３は転写ロール３０のパックアップロールとして機能している。図２に示すように、この二次転写ロール３０は中間転写ベルト２０と接離自在に構成されており、中間転写ベルト２０に接した動作位置（実線位置）と離間した退避位置（破線位置）のいずれか一方に設定されるようになっている。通常、中間転写ベルト２０の回転が停止している最中は二次転写ロール３０を退避位置に設定し、中間転写ベルト２０が回転を開始した後に動作位置に設定するように構成している。
【００２０】
一方、駆動ロール２１と対向する位置には中間転写ベルト３０のベルトクリーナ２６が配設され、二次転写後に中間転写ベルト２０に残留付着したトナーを該中間転写ベルト２０上から除去するように構成されている。
【００２１】
この中間転写ベルト２０の受像スパンには前述した４基の作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋが中間転写ベルト２０の回転方向に沿って直列的に配設されており、各色の画情報に応じて形成したトナー像を中間転写ベルト２０に一次転写するようになっている。これら４基の作像エンジンは中間転写ベルト２０の回動方向に沿ってイエロー１０Ｙ、マゼンタ１０Ｍ、シアン１０Ｃ及びブラック１０Ｂｋの順に配設されており、最も頻繁に使用されるであろうブラックの作像エンジン１０Ｂｋが最も二次転写部の近傍に配置されている。また、これら作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは、各作像エンジンに具備された感光体ドラム１１を画情報に応じて露光するラスタ走査ユニット１２を夫々備えており、各色の画情報に応じて変調されたレーザ光Ｂｍが各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの感光体ドラム１１を露光するようになっている。
【００２２】
また、各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは、感光体ドラム１１と、この感光体ドラム１１を一様な背景部電位にまで帯電させる帯電器１３と、上記レーザ光Ｂｍの露光によって感光体ドラム１１上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像器１４と、トナー像を中間転写ベルト２０に転写した後の感光体ドラム１１の表面から残留トナーや紙粉を除去するクリーナ１５と、このクリーナによる清掃に先立って残留トナーを除電するクリーニング前除電器１６とを備えており、感光体ドラム１１上に各色の画情報に応じたトナー像を形成し得るように構成されている。
【００２３】
各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの感光体ドラム１１と対向する位置には、中間転写ベルト２０を挟むようにして一次転写ロール１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋが配設されており、これら転写ロール１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋに対して所定の転写バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１１上で電荷を帯びているトナー像が中間転写ベルト２０に転写されるようになっている。
【００２４】
また、図３に示すように、これら一次転写ロール１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋのうち、イエロー、マゼンタ及びシアンの三色の作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃに対して設けられた一次転写ロール１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃは、中間転写ベルト２０と接離自在に構成されており、中間転写ベルト２０を各作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの感光体ドラム１１との間に挟み込む動作位置  （実線位置）と、中間転写ベルト２０を感光体ドラム１１から離間させる退避位置（破線位置）にのいずれかに設定されるようになっている。一方、ブラックの作像エンジン１０Ｂｋに対応した一次転写ロール１７Ｂｋは常に中間転写ベルト２０と接している。このように一次転写ロール１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃを中間転写ベルト２０からリトラクトさせるように構成したのは、白黒画像のみを形成するモノクロモードのプリントジョブの際に、ブラック以外の他色の作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃを保護するためである。プリンタの主電源が投入されてプリントジョブの開始を待っている待機状態では、一次転写ロール１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃが退避位置に設定され、一次転写ロール１７Ｂｋのみが中間転写ベルト２０に接触しており、直ぐにモノクロモードのプリントジョブを開始し得るようになっている。また、フルカラー画像を形成するカラーモードのプリントジョブを開始する際には、一次転写ロール１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃが退避位置から動作位置に設定変更されるようになっている。このように待機状態の際にモノクロモードに対応して一次転写ロール１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃを設定しているのは、フルカラーモードの開始時にはモノクロモードの開始時に比べて画情報の処理に時間を要するので、その時間を利用して一次転写ロール１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃの設定位置を変更すれば、特段にプリントジョブの開始が遅れるてしまうこともないからである。
【００２５】
そして、このように構成されたカラーレーザビームプリンタでのプリントジョブのうち、モノクロモードの場合には、先ず中間転写ベルト２０の回転を開始した後に、退避位置に設定されてい二次転写ロール３０を動作位置に設定する。中間転写ベルト２０の回転停止中、一次転写ロール１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃは退避位置に設定されおり、モノクロモードの場合はこれらの一次転写ロールを退避位置に設定したままの状態でプリントジョブを実行する。すなわち、図４に示すように、ブラックの作像エンジン１０Ｂｋのみがトナー像を中間転写ベルト２０に一次転写できる状態にある。
【００２６】
このようにして中間転写ベルト２０が回転を開始すると、画情報に応じてラスタ走査ユニット１２が作像エンジン１０Ｂｋの感光体ドラム１１を所定のタイミングで露光し、これによって作像エンジン１０Ｂｋの感光体ドラム１１上には画情報に応じたトナー像が形成され、かかるブラックトナー像は回動する中間転写ベルト２０に対して転写される。
【００２７】
記録シートＰは給紙ロール４１によって給紙カセット４０から一枚ずつ引き出された後、図中に破線で示す所定のシート給送通路４６を経て中間転写ベルト２０と二次転写ロール３０とが接する二次転写部に給送される。二次転写部の手前側にはレジストレーションロール４２が設けられており、記録シートＰはこのレジストレーションロール４２によって二次転写部に対する突入タイミングが制御され、中間転写ベルト２０上に一次転写されたトナー像との位置合わせがなされる。中間転写ベルト２０を挟んで二次転写ロール３０と対向するバックアップロール２４には所定の転写バイアス電圧が印加されており、中間転写ベルト２０上に保持されていたトナー像は二次転写ロール３０とバックアップロール２４との間に形成された転写電界によって記録シートＰに静電転写される。
【００２８】
トナー像の二次転写がなされた記録シートＰは中間転写ベルト２０から剥離された後、直列的に配置された二連のシート搬送ベルト４３によって定着器４４へと搬送される。そして、かかる記録シートはトナー像が加熱定着された後に、排出トレイ４５へ排出される。
【００２９】
一方、カラーモードの場合には、モノクロモードの場合と同様、先ず中間転写ベルト２０の回転を開始した後に、退避位置に設定されてい二次転写ロール３０を動作位置に設定する。また、中間転写ベルト２０の回転開始後、退避位置に設定されていた一次転写ロール１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃを動作位置に設定し、図１に示すように、ブラックの一次転写ロール１７Ｂｋを含めた総ての一次転写ロールが感光体ドラムとの間に中間転写ベルトを挟み込んだ状態とする。
【００３０】
このようにして中間転写ベルト２０が回転を開始すると、各色の画情報に応じてラスタ走査ユニット１２が各作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋの感光体ドラム１１を所定のタイミングで露光し、これによって各作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋの感光体ドラム１１上には画情報に応じたトナー像が形成される。各作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋで形成されたトナー像は回動する中間転写ベルト２０に対して順次転写され、かかる中間転写ベルト２０上には各色のトナー像が重なり合った多重トナー像が形成される。また、記録シートＰはモノクロモードの時と同様にして二次転写部に給紙され、中間転写ベルト２０上に保持されていた多重トナー像は二次転写ロール３０によって記録シートＰへ二次転写される。この後、記録シートＰは定着器４４を経てトナー像の加熱定着がなされ、排出トレイ４５へ排出される。
【００３１】
このように構成される本実施例のカラープリンタでは、中間転写ベルト２０上で各色のトナー像を高精度に重ね合わせるため、所謂アクティブステアリング方式によって該中間転写ベルト２０の蛇行（幅方向の移動）を防止している。図５に示すように、このアクティブステアリング方式では、回動中の中間転写ベルト２０の幅方向の位置をエッジセンサ１で検出した後、その検出結果に基づき、中間転写ベルト２０に対して幅方向（ラテラル方向）へ作用する補正外力を加え、かかる中間転写ベルト２０の幅方向位置を所定の基準位置に合致させる修正を行っている。補正外力はステアリングロール（ベルト搬送ロール）２２を傾動させることによって、ラテラル方向の寄り力として中間転写ベルト２０に与えられ、ステアリングロール２２の傾動量、すなわちミスアライメント量が大きくなるほど、中間転写ベルト２０に対して大きな寄り力が作用し、この寄り力によって中間転写ベルト２０のラテラル方向への移動が抑制され、あるいは中間転写ベルト２０を幅方向の所定位置まで移動させることができる。
【００３２】
ステアリングロール２２に与えられるミスアライメント量はマイクロコンピュータシステムから構成される補正制御部２によって演算され、後述するステアリングモータに与えられる。この補正制御部２はエッジセンサ１の検知結果を取り込むと共に、その検知結果、すなわち中間転写ベルト２０の幅方向の現実の位置を所定の基準位置と比較し、ステアリングロール２２に与えるべきミスアライメント量を演算する。
【００３３】
図６は、上記エッジセンサ１の具体的な構成を示す概略図である。このエッジセンサ１は、回転軸３の周りに揺動自在に支持されたアクチュエータ４と、このアクチュエータ４の動きに応じて出力電圧が変化する透過型のフォトセンサ５とから構成されている。前記アクチュエータ４の一端側は中間転写ベルト２０の幅方向の端部に当接する接触部６であり、この接触部６は中間転写ベルト２０と離間することがないよう、スプリング７によって中間転写ベルト２０へ向けて付勢されている。また、アクチュエータ４の他端側は前記フォトセンサ５の発光部と受光部との間に挿入される遮光板８として構成されており、アクチュエータ４の揺動に応じて遮光板８のフォトセンサ５に対する挿入量が変化するように構成されている。従って、中間転写ベルト２０がラテラル方向（矢線方向）へ移動（ウォーク）を生じると、アクチュエータ４が回転軸３の周囲を揺動し、これに伴ってフォトセンサ５の出力電圧が変化するので、かかる出力電圧をチェックすることにより、中間転写ベルト２０のラテラル方向への移動量を把握することができるようになっている。
【００３４】
一方、図７は前記ステアリングロール２２を傾動させるための具体的構成を示す概略図である。前記ステアリングロール２２の回転軸の一端は固定的に設けられた装置フレーム５０によって回転自在に支承されているが、他端は揺動アーム５１の一端に支承されている。この揺動アーム５１は回転軸５２の周りに揺動自在に設けられており、ステアリングロール２２と反対側の他端は偏心カム５３に圧接している。この偏心カム５３はステアリングモータ５４に接続されており、ステアリングモータ５４を回転させると、偏心カム５３が回転し、それによってステアリングロール２２を支承した揺動アーム５１の一端が上下へ揺動するように構成されている。前記ステアリングモータ５４には回転角度を高精度に制御可能なステッピングモータが用いられている。
【００３５】
ステアリングロール２２の傾動による中間転写ベルト２０の蛇行修正の原理について説明すると、先ず、図７（ａ）に示すように、偏心カム５３が所定の角度で停止し、その停止角度に対応してステアリングロール２２がほぼ水平（傾きがほぼゼロ）に保持された状態では、走行中の中間転写ベルト２０が幅方向ｙに移動（蛇行）しないものと仮定する。この状態から、図７（ｂ）に示すように、ステアリングモータ５４の駆動により偏心カム５３を図の反時計廻りに回転させると、偏心カム５３の偏心量に応じて揺動アーム５１がθ１方向に揺動する。これにより、ステアリングロール２２の一端が揺動アーム５１によって持ち上げるため、その持ち上げ量に応じてステアリングロール２２に傾きが生じる。このとき、ステアリングロール２２に巻き付けられた中間転写ベルト２０は、揺動アーム５１にて持ち上げられたロール端側に移動する。これに対して、図７（ｃ）に示すように、ステアリングモータ５４の駆動により偏心カム５３を図の時計廻りに回転させると、偏心カム５３の偏心量に応じて揺動アーム５１がθ２方向に揺動する。これにより、ステアリングロール２２の一端が揺動アーム５１によって押し下げられるため、その押し下げ量に応じてステアリングロール２２に傾きが生じる。このとき、ステアリングロール２２に巻き付けられた中間転写ベルト２０は、揺動アーム５１にて押し下げられたロール端と反対側に移動する。
【００３６】
このため、中間転写ベルト２０の幅方向ｙへの位置変動を前述のエッジセンサ１で検出し、その検出結果を基にステアリングモータ５４を駆動してステアリングロール２２に適当なミスアライメント量を与えてやれば、中間転写ベルト２０の幅方向への移動を抑え、更にステアリングロール２２上における幅方向の位置を修正することができ、結果として、中間転写ベルト２０をウォークさせることなく一定の経路で安定的に回動させることができるものである。
【００３７】
前述のように、中間転写ベルト２０は駆動ロール２１及びステアリングロール２２を含めたベルト搬送ロール２１〜２４に架け回されると共に、スリップバッフル２５に架け回され、所定の経路に沿って回動する。中間転写ベルト２０は駆動ロール２１とスリップバッフル２５の間に張架されてトナー像の受像スパンを形成しており、各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋはこの受像スパンに沿って配列され、かかる受像スパン内において各感光体ドラム１１から中間転写ベルト２０へトナー像が転写される。
【００３８】
前記ステアリングロール２２は中間転写ベルト２０の周方向のいずれの位置に設けても差し支えないのだが、ステアリングロール２２の回転中心に対する中間転写ベルト２０の巻き付け角を大きく設定した方が、かかるステアリングロール２２の傾動に対して中間転写ベルト２０の幅方向への移動が顕著に生じるので、この実施例では駆動ロール２１と反対側の端部にステアリングロール２２を配置している。また、前記スリップバッフル２５はステアリングロール２２と受像スパンを離隔する位置に設けられており、ステアリングロール２２を傾動させた際にも受像スパンに捩れ等が生じないようになっている。
【００３９】
このスリップバッフル２５の配設位置に対しては通常のベルト搬送ロール、すなわち中間転写ベルト２０の回転に連れ回るアイドラロールを設けることで、同様に受像スパンの安定性を確保することが可能である。しかし、ステアリングロール２２に近接してベルト搬送ロールを設けると、かかるステアリングロール２２を傾動させた際に、ベルト搬送ロールによる中間転写ベルト２０の搬送方向とステアリングロール２２による中間転写ベルト２０の搬送方向とが合致しなくなり、ステアリングロール２２の傾動によって中間転写ベルト２０に生じる幅方向の寄り力を、近接するベルト搬送ロールが減殺してしまうことになる。このことから、本実施例ではステアリングロール２２に近接した位置で中間転写ベルトを架け回す搬送部材として、かかる中間転写ベルト２０の搬送に関して方向性を発揮しないスリップバッフル２５を採用している。すなわち、このスリップバッフル２５が本発明の無指向性搬送部材に相当する。
【００４０】
図８に示すように、このスリップバッフル２５は導電性の板状部材２５ａからなり、中間転写ベルト２０を受像スパンからステアリングロール２２へ円滑に案内し得るよう、断面が円弧状に形成されている。また、このスリップバッフル２５に対して電荷が蓄積されると、中間転写ベルト２０の表面に一次転写されたトナーがスリップバッフル２５上で飛散してしまう懸念があるので、前記板状部材２５ａは接地されている。更に、中間転写ベルト２０との間に作用する摩擦力を低減するため、前記板状部材２５ａの表面は低摩擦係数の樹脂コート層２５ｂによって被覆されている。
【００４１】
前記スリップバッフル２５は中間転写ベルト２０を内周面側から支えているのみであり、中間転写ベルト２０を何ら方向性を具備して案内している訳ではない。このことから、ステアリングロール２２を傾動させて中間転写ベルト２０に対して寄り力を作用させた場合、スリップバッフル２５は該寄り力を何ら減殺する力を発揮しない。従って、図１０のグラフ中に実線で示したように、ステアリングロール２２の傾動によって生じる中間転写ベルト２０のウォークレートは、かかるステアリングロール２２のミスアライメント量と略比例関係に発揮されることとなり、ステアリングロール２２に対して大きなミスアライメント量を与える程、中間転写ベルト２０に対して大きなウォークレートを与えることが可能となる。
【００４２】
これにより、本実施例のプリンタでは、ステアリングロール２２を用いた中間転写ベルト２０の幅方向変位の制御性能を従来に比して飛躍的に向上させることができ、中間転写ベルト２０の成形誤差、ベルト搬送ロール２１〜２４の径の誤差及び取付角度誤差、本体フレームの歪み等が大きい場合であっても、ステアリングロール２２のミスアライメント量を調整するのみで、中間転写ベルト２０か幅方向へ変位して蛇行するのを防止し、かかる中間転写ベルト２０を一定の経路で蛇行なく円滑に循環させることができるものである。
【００４３】
図９は本発明における無指向性搬送部材の他の実施例を示すものである。前記実施例では無指向性搬送部材として図８に示すスリップバッフル２５を使用し、かかるスリップバッフル２５に対して中間転写ベルト２０が摺接するように構成したが、この図９に示す例では、スリップバッフル２５に代えてボールケージ２７を用いるように構成した。このボールケージ２７では多数のボール２７ａが板状部材２７ｂの表面に配列されており、個々のボール２７ａは前記板状部材２７ｂによって回転自在に保持されている。前記ボール２７ａは中間転写ベルト２０の内周面に対して接しており、中間転写ベルト２０が回動すると、かかるベルト２０に連れ回されてボール２７ａが回転するように構成されている。
【００４４】
そして、この図９に示すボールケージ２７を前記スリップバッフル２５の代わりに用いた場合であっても、中間転写ベルト２０に接するボール２７ａは回転軸を有するロールとは異なり、何ら方向性を具備して回転する訳ではないので、ステアリングロール２２を傾動させて中間転写ベルト２０に対して寄り力を作用させた場合、ボールケージ２７は該寄り力を何ら減殺する力を発揮しない。従って、スリップバッフルを用いた実施例と同様、ステアリングロール２２を用いた中間転写ベルト２０の幅方向変位の制御性能を従来に比して飛躍的に向上させることができ、中間転写ベルト２０の成形誤差、ベルト搬送ロール２１〜２４の径の誤差及び取付角度誤差、本体フレームの歪み等が大きい場合であっても、ステアリングロール２２のミスアライメント量を調整するのみで、中間転写ベルト２０か幅方向へ変位して蛇行するのを防止することができるものである。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明のベルト搬送装置によれば、ベルト部材の回転方向に関して前記ステアリングロールの上流側又は下流側に隣接する無指向性搬送部材はベルト部材を特定の搬送方向へ案内することはなく、譬え該無指向性搬送部材がステアリングロールと近接している場合であっても、ステアリングロールがベルト部材に対して及ぼす寄り力が減殺されてしまうことはないので、ステアリングロールに与えるミスアライメント量に対してベルト部材のウォークレートを敏感に反応させることができ、それによってベルト部材の幅方向への変位に関する制御性能を向上させることができ、しかもこれを低コストで実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のベルト搬送装置を中間転写ベルトに適用したフルカラーレーザビームプリンタの概略構成を示す図である。
【図２】二次転写ロールが中間転写ベルトに対してリトラクトする構成を示す図である。
【図３】一次転写ロールが中間転写ベルトに対してリトラクトする構成を示す図である。
【図４】モノクロモードのプリントジョブの様子を示す図である。
【図５】中間転写ベルトの幅方向の位置を制御するアクティブステアリング方式の構成を示す図である。
【図６】エッジセンサの構成を示す図である。
【図７】スアリングロールの傾動と中間転写ベルトの幅方向への移動との関係を示す図である。
【図８】中間転写ベルトの搬送部材の一つとしてスリップバッフルを用いた実施例を示す断面図である。
【図９】中間転写ベルトの搬送部材の一つとしてボールケージを用いた実施例を示す断面図である。
【図１０】ステアリングロールのミスアライメント量とベルト部材のウォークレートとの関係を示すグラフである。
【図１１】ステアリングロールに隣接するベルト搬送ロールがステアリングロールの発揮する寄り力を減殺する課題を説明する図である。
【符号の説明】
２０…中間転写ベルト、２１…駆動ロール、２２…ステアリングロール、２５…スリップバッフル、２７…ボールケージ
【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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