(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一端が軸受部に対し軸線方向と略直交する所定の変位方向に変位可能な可動端とされた蛇行制御ローラと、
上記蛇行制御ローラと、少なくとも１つの他のローラとの間に巻き掛けられた平ベルトと、
上記蛇行制御ローラの可動端側に同心状にかつ相対回転可能に設けられ、蛇行制御ローラ上で片寄った平ベルトとの接触により駆動されて回転トルクを受ける蛇行検出部と、
上記軸受部に設けられたラック、及び上記蛇行検出部に設けられ、ラックに噛合するギヤとを備え、
蛇行検出部の回転トルクにより上記ギヤを回転させてラック上で移動させることにより、蛇行制御ローラの可動端を軸受部に対し所定の変位方向に変位させてベルトの片寄りを修正するようにしたベルト駆動装置において、
上記軸受部を蛇行制御ローラの略軸心回りに揺動可能とし、
上記ベルトのレイアウトを蛇行制御ローラへのベルト巻付き角度が変化するように切り換えるベルトレイアウト切換手段と、
上記ベルトレイアウト切換手段によるベルトのレイアウトの切換えに応じて、上記ラックの向きが変わって蛇行制御ローラの可動端の変位方向が変わるように上記ベルトレイアウト切換手段の切換動作を軸受部に伝動して該軸受部を蛇行制御ローラの略軸心回りに揺動させる軸受角切換手段とを設けたことを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項２】
請求項１のベルト駆動装置において、
軸受角切換手段は、蛇行制御ローラの可動端の変位方向が蛇行制御ローラへのベルト巻付き角度の２等分線に対し直交する方向となるように軸受部を揺動させるものとされていることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は２のベルト駆動装置において、
軸受角切換手段は、軸受部に設けられた係合孔と、ベルトレイアウト切換手段に設けられかつ上記係合孔に係合する係合部とを有する係合機構からなり、該係合機構の係合孔と係合部との係合によってベルトレイアウト切換手段の切換動作を軸受部に伝動するように構成されていることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項４】
請求項１又は２のベルト駆動装置において、
軸受角切換手段は、軸受部に設けられた第１ギヤと、ベルトレイアウト切換手段に設けられかつ上記第１ギヤに噛合する第２ギヤとを有するギヤ機構からなり、該ギヤ機構のギヤ同士の噛合によってベルトレイアウト切換手段の切換動作を軸受部に伝動するように構成されていることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つのベルト駆動装置において、
平ベルトは、表面に誘電体層が設けられかつ記録用紙を搬送する転写搬送ベルトであり、
イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色の感光体にそれぞれ対応して並設され、転写作用をする４つの転写手段を含み、
ベルトレイアウト切換手段は、ベルトが上記記録用紙を介して上記各色の感光体に接触して、上記４つの転写手段が作用するフルカラーモードのレイアウトと、ベルトが上記記録用紙を介して上記ブラックの感光体のみに接触して、該ブラックの感光体に対応する転写手段のみが作用するモノクロモードのレイアウトとの間でベルトレイアウトを切り換えるように構成されていることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項６】
請求項５のベルト駆動装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平ベルトの蛇行を調整する蛇行制御ローラを備えたベルト駆動装置及びそれを用いた画像形成装置に関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば電子写真方式のフルカラー画像形成装置として、画像形成速度の高速化、画像品質の向上、記録用紙の多様化への対応等を目的として、画像形成部をイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（ＢＫ）の４色に分けて並設し、記録用紙をこれら４つの画像形成部に順に通過するように搬送して、その記録用紙上に各画像形成部で順次各色のトナー像を転写することにより、記録用紙の１パスでフルカラー画像を得るようにしたものが知られている。
【０００３】
このものでは、記録用紙の搬送及びその記録用紙上へのトナー像の転写を行うためにベルト駆動装置（転写搬送ベルトユニット）が使用されており、このベルト駆動装置は、表面に誘電体層を有する平ベルトを転写搬送ベルトとして、互いに略平行に配置した複数本のローラに掛け渡した構成のものが用いられている。
【０００４】
ところで、この種のベルト駆動装置においては、記録用紙へのトナー転写中に平ベルトが片寄ると、このベルトにより搬送される記録用紙に対する画像形成過程で記録画像の位置ずれが生じ、画像品質に著しく影響を及ぼすという問題がある。従って、安定した高品質のフルカラー画像を得るようにするためには、平ベルトを蛇行させずに安定して走行させる必要がある。
【０００５】
このベルトの蛇行を防止する技術として、従来、
（1）平ベルト裏面（内周面）の幅方向両端部にウレタンゴム等の弾性材料からなるリブを突設し、このリブをローラ両端部に設けた溝部に係合させることで、強制的にベルトの片寄りを防止する技術、
（2）ベルトが巻き掛けられる複数本のローラのうちの従動ローラやテンションローラ等にクラウンを設ける技術、
（3）複数本のローラのうちの１本を蛇行制御ローラ（蛇行調整ローラ）とし、ベルトの片寄り量をセンサ等により電気信号に変換して検出し、ベルトの蛇行量に応じて蛇行制御ローラを機械的に変位させてベルトの片寄りを防止する技術、
（4）複数本のローラのうちの１本を蛇行制御ローラとし、このローラの可動端側に、ローラから離れる外側に向かって外径が大きくなるテーパ形状の蛇行検出部材を設けて、ローラ上のベルトをその片寄りに応じて蛇行検出部材に接触させて回転トルクを生じさせるとともに、その回転トルクを変換して蛇行制御ローラの可動端を所定方向に変位させる技術（特公平６―９９０５５号公報等参照）
が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記提案の従来技術（1）〜（4）はいずれも以下に説明する問題がある。まず、従来技術（1）では、ローラ間のミスアラインメントが大きい場合、ベルトの寄り力によってリブに過大な力がかかり、リブの剥がれやローラ上への乗超えが生じるという問題がある。
【０００７】
また、従来技術（2）では、ベルト基材の伸びの少ない樹脂製ベルトであると、ベルトのしわが生じるのは避けられない。
【０００８】
さらに、従来技術（3）では、センサや、動作のためのソフトウェアを含む制御装置等、複雑な装置構成が必要となり、コストアップとなる。
【０００９】
これに対し、従来技術（4）では、上記（1）〜（3）での問題はないものの、ベルトのレイアウトが変化した場合の問題が生じる。すなわち、ベルトのレイアウトが一定である場合、上記蛇行制御ローラの可動端の変位方向を、例えばローラにおけるベルト巻付き角度（ベルト接触角度）の２等分線と直交する方向に固定しておけば、この直交方向へローラの可動端がスムーズに移動して変位することになり、問題は生じない。
【００１０】
しかし、上記電子写真方式の画像形成装置では、フルカラー印刷を行うフルカラーモードのときに全ての色の感光体へ平ベルトが接触する一方、モノクロ印刷を行うモノクロモードのときにはブラックの感光体のみにベルトが接触するようにベルトのレイアウトが変化するため（図３及び図４参照）、このベルトのレイアウトの変化に伴い、蛇行制御ローラにおけるベルト巻付き角度が変わる。従って、ローラ軸の変位方向を、全ての色の感光体へ平ベルトが接触するフルカラーモードのレイアウト又はブラックの感光体のみにベルトが接触するモノクロモードのレイアウトの一方に対応させると、他方のレイアウトでは、ローラへのベルト巻付き角度の変化に伴いローラ軸の変位方向がベルト巻付き角度の２等分線と直交する方向からずれてしまい、そのローラ軸の動きが悪くなるのは避けられず、特にベルトレイアウトの切換直後から暫くの間は顕著となり、延いてはベルトの両レイアウト間でベルト走行位置変化が大きくなるという問題も生じる。
【００１１】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、その目的は、上記蛇行制御ローラの可動端を変位させるタイプのベルト駆動装置に対し、その蛇行制御ローラの可動端の支持構造を改良することにより、ベルトレイアウトの変化により蛇行制御ローラへのベルト巻付き角度が変わってもそれに応じて蛇行制御ローラの可動端の変位方向が適正に維持されるようにし、ローラ軸の動きをスムーズにするとともに、レイアウトの変化に伴うベルト走行位置の変化を小さくすることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成すべく、この発明では、蛇行制御ローラの可動端を支持している軸受部を、ベルトのレイアウトの変化に応じてローラの略軸心回りに揺動させるようにした。
【００１３】
具体的には、請求項１の発明では、少なくとも一端が軸受部に対し軸線方向と略直交する所定の変位方向に変位可能な可動端とされた蛇行制御ローラと、この蛇行制御ローラ及び少なくとも１つの他のローラの間に巻き掛けられた平ベルトと、上記蛇行制御ローラの可動端側に同心状にかつ相対回転可能に設けられ、蛇行制御ローラ上で片寄った平ベルトとの接触により駆動されて回転トルクを受ける蛇行検出部と、上記軸受部に設けられたラック、及び上記蛇行検出部に設けられ、ラックに噛合するギヤとを備え、蛇行検出部の回転トルクにより上記ギヤを回転させてラック上で移動させることにより、蛇行制御ローラの可動端を軸受部に対し所定の変位方向に変位させてベルトの片寄りを修正するようにしたベルト駆動装置が前提である。
【００１４】
そして、上記軸受部を蛇行制御ローラの略軸心回りに揺動可能とする。また、上記ベルトのレイアウトを蛇行制御ローラへのベルト巻付き角度（ベルト接触角度）が変化するように切り換えるベルトレイアウト切換手段と、このベルトレイアウト切換手段によるベルトのレイアウトの切換えに応じて、上記ラックの向きが変わって蛇行制御ローラの可動端の変位方向が変わるように上記ベルトレイアウト切換手段の切換動作を軸受部に伝動して該軸受部を蛇行制御ローラの略軸心回りに揺動させる軸受角切換手段とを設ける。
【００１５】
上記の構成によると、蛇行制御ローラと他のローラとの間に巻き掛けられた平ベルトが回行中に蛇行して蛇行制御ローラ上で片寄りが生じると、その平ベルトとの接触により蛇行検出部が駆動されて回転トルクを受け、この回転トルクにより蛇行検出部に設けられたギヤが回転し、そのギヤは軸受部に設けられたラック上を移動する。このギヤのラック上での移動により、蛇行制御ローラの可動端が軸受部に対し所定の変位方向に変位して上記ベルトの片寄りが修正される。
【００１６】
そして、ベルトレイアウト切換手段によりベルトのレイアウトが切り換えられて、ベルトの蛇行制御ローラへの巻付き角度が変化したとき、このベルトレイアウトの切換えに伴い、軸受角切換手段によりベルトレイアウト切換手段の切換動作が軸受部に伝動されて該軸受部が蛇行制御ローラの略軸心回りに揺動し、軸受部に設けられた上記ラックの向きが変わって、蛇行制御ローラの可動端の変位方向が変わる。このようにベルトレイアウトの変化に応じて蛇行制御ローラへのベルト巻付き角度が変わっても、それに伴い軸受部が揺動してラックの向きが変わり、蛇行制御ローラの可動端の変位方向が変わるので、その可動端の変位方向をベルト巻付き角度に対応した適正な変位方向に変更することができ、ベルトレイアウトの変化に拘わらず蛇行制御ローラの可動端をスムーズに変位させて、ベルトの片寄りを安定して修正することができるとともに、レイアウトの変化に伴うベルト走行位置の変化を小さくすることができる。
【００１７】
また、請求項２の発明では、上記軸受角切換手段は、蛇行制御ローラの可動端の変位方向が蛇行制御ローラへのベルト巻付き角度の２等分線に対し直交する方向となるように軸受部を揺動させるものとする。こうすると、ベルトのレイアウトの変化により蛇行制御ローラへのベルト巻付き角度が変わっても、蛇行制御ローラの可動端は常にベルト巻付き角度の２等分線に対し直交する方向に変位することとなり、その蛇行制御ローラの可動端をさらにスムーズに変位させることができる。
【００１８】
請求項３の発明では、軸受角切換手段は、軸受部に設けられた係合孔と、ベルトレイアウト切換手段に設けられかつ上記係合孔に係合する係合部とを有する係合機構からなり、該係合機構の係合孔と係合部との係合によってベルトレイアウト切換手段の切換動作を軸受部に伝動するように構成されているものとする。このことで、ベルトレイアウト切換手段によりベルトのレイアウトが切り換えられると、係合機構における軸受部側の係合孔とベルトレイアウト切換手段側の係合部との係合によりベルトレイアウト切換手段の切換動作が軸受部に伝動されて該軸受部が駆動され、蛇行制御ローラの変位方向が変更される。
【００１９】
また、請求項４の発明では、軸受角切換手段は、軸受部に設けられた第１ギヤと、ベルトレイアウト切換手段に設けられかつ上記第１ギヤに噛合する第２ギヤとを有するギヤ機構からなり、該ギヤ機構のギヤ同士の噛合によってベルトレイアウト切換手段の切換動作を軸受部に伝動するように構成されているものとする。こうすると、ベルトレイアウト切換手段によりベルトのレイアウトが切り換えられると、ギヤ機構における軸受部側の第１ギヤとベルトレイアウト切換手段側の第２ギヤとの噛合によりベルトレイアウト切換手段の切換動作が軸受部に伝動されて該軸受部が駆動され、蛇行制御ローラの変位方向が変更される。
【００２０】
したがって、これら発明によると、軸受角切換手段の望ましい構成が具体的に得られる。
【００２１】
請求項５の発明では、平ベルトは、表面に誘電体層が設けられかつ記録用紙を搬送する転写搬送ベルトとする。また、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色の感光体にそれぞれ対応して並設され、転写作用をする４つの転写手段を含み、ベルトレイアウト切換手段は、ベルトが上記記録用紙を介して上記各色の感光体に接触して、上記４つの転写手段が作用するフルカラーモードのレイアウトと、ベルトが上記記録用紙を介して上記ブラックの感光体のみに接触して、該ブラックの感光体に対応する転写手段のみが作用するモノクロモードのレイアウトとの間でベルトレイアウトを切り換えるように構成されているものとする。
【００２２】
また、請求項６の発明では、画像形成装置として、上記請求項５のベルト駆動装置を備えたことを特徴としている。
【００２３】
この請求項５又は６の発明の構成によれば、表面に誘電体層が設けられた平ベルトからなる転写搬送ベルトが蛇行制御ローラ及び他のローラ間で回行して、この転写搬送ベルトにより記録用紙が搬送され、この搬送間に記録用紙に感光体からのトナーが転写されて画像が形成される。そして、ベルトレイアウト切換手段によりベルトのレイアウトがフルカラーモードのレイアウトに切り換えられたときには、ベルトはイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色の感光体の全てに記録用紙を介して接触し、４つの転写手段の転写作用により記録用紙にフルカラー印刷が行われる。一方、モノクロモードのレイアウトに切り換えられたときには、ベルトはブラックの感光体のみに記録用紙を介して接触し、このブラックの感光体に対応する転写手段の転写作用により記録用紙に黒色のトナーが転写されてモノクロ印刷が行われる。従って、ベルトのレイアウトがフルカラーモード又はモノクロモードの各レイアウトに切り換えられ、それに伴いベルトの蛇行制御ローラへの巻付き角度が変化しても、そのベルトのレイアウトの切換えに応じて軸受部が蛇行制御ローラの略軸心回りに揺動して、その蛇行制御ローラの可動端の変位方向がベルト巻付き角度に対応した適正な変位方向に変更されてローラの可動端がスムーズに変位し、ベルトの片寄りを安定して修正できるとともに、レイアウトの変化に伴うベルト走行位置の変化を小さくすることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図７は本発明の実施形態１に係る画像形成装置Ａの全体構成を模式的に示し、この画像形成装置Ａは、電子写真方式のフルカラー印刷装置や複写装置に転写搬送ユニットとして組み込まれて、記録用紙Ｐにトナー像を転写するとともに、そのトナー像を定着させるために用いられる。
【００２５】
上記画像形成装置Ａは、後側から前側（図７で右側から左側）に向かって所定間隔をあけて順に並設されかつイエロー、マゼンダ、シアン及びブラックの互いに異なる４色の画像を形成する４つの画像形成部１ａ〜１ｄと、これら画像形成部１ａ〜１ｄの前側に位置する定着部２と、ベルト駆動装置３とからなる。
【００２６】
上記各画像形成部１ａ〜１ｄは、表面にイエロー、マゼンダ、シアン及びブラックの各色のトナー像を形成する感光ドラム５（感光体）と、この各感光ドラム５に対応して配置され、トナーの電荷とは逆の極性の電荷が与えられた転写手段としての転写ローラ６ａ〜６ｄとを備え、感光ドラム５上のトナー像を転写ローラ６ａ〜６ｄで吸引して転写ローラ６ａ〜６ｄとの間の記録用紙Ｐ上に転写するようにしている。また、定着部２は、各画像形成部１ａ〜１ｄで順に転写された記録用紙Ｐ上のトナー像を定着させる。
【００２７】
さらに、ベルト駆動装置３は、図外の用紙供給部から１枚ずつ供給された記録用紙Ｐを後側から前側に向かって各画像形成部１ａ〜１ｄの感光ドラム５と転写ローラ６ａ〜６ｄとの間を順に経由して定着部２に搬送するもので、図２〜図４に示すように固定フレーム８及び可動フレーム９を備えている。固定フレーム８には、その前端（定着部２側）に位置していて図外の駆動モータに駆動連結された駆動ローラ１１と、上記ブラックの画像形成部１ｄにおける転写ローラ６ｄと、固定フレーム８の後端（用紙供給部側）に位置する蛇行制御ローラ２８とが各軸心を互いに略平行に配置して両端部にて回転可能に支持されている。
【００２８】
一方、可動フレーム９はその前端部にて上記ブラックの画像形成部１ｄにおける転写ローラ６ｄの軸を介して固定フレーム８に揺動可能に支持され、この可動フレーム９の後端（揺動端）は上記蛇行制御ローラ２８近傍に位置している。可動フレーム９には上記ブラックの画像形成部１ｄにおける転写ローラ６ｄ以外の、イエロー、マゼンダ及びシアンの各画像形成部１ａ〜１ｃにおける転写ローラ６ａ〜６ｃがそれぞれ各軸心を固定フレーム８上の駆動ローラ１１及び蛇行制御ローラ２８と平行に配置した状態で回転可能に支持されている。
【００２９】
また、可動フレーム９の後端部にはブラケット１２を介して上下の用紙導入ローラ１３，１４がそれぞれ各軸心を駆動ローラ１１及び蛇行制御ローラ２８と平行に配置した状態で回転可能に支持され、これら上下の用紙導入ローラ１３，１４は、後述のベルトＢをその上に上記記録用紙Ｐを重ねた状態で挿通可能に対向配置されている。そして、上記駆動ローラ１１、蛇行制御ローラ２８、各転写ローラ６ａ〜６ｄ及び下側用紙導入ローラ１４間には平ベルトＢが外掛け状態で回行可能に巻き掛けられており、駆動モータにより駆動ローラ１１を図３及び図４で反時計回り方向に回転させることにより、平ベルトＢを駆動ローラ１１、蛇行制御ローラ２８、下側用紙導入ローラ１４及び各転写ローラ６ａ〜６ｄ間で回行させ、その平ベルトＢの上側スパン上面に用紙供給部から供給された記録用紙Ｐを載置して上下の用紙導入ローラ１３，１４間に導入し、この記録用紙Ｐを各画像形成部１ａ〜１ｄを経由して定着部２に向かって前側に搬送するようにしている。
【００３０】
上記平ベルトＢはその基材に、比誘電率の高いＰＥＴ（ポリエステル）、ＥＴＦＥ（エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニリデン樹脂）等の樹脂系フィルムが用いられ、その表面には誘電体材料が配置されている。つまり、この平ベルトＢは、表面に誘電体層が設けられかつ記録用紙Ｐを搬送する転写搬送ベルトをなしている。
【００３１】
尚、図２〜図４中、１６は上記駆動ローラ１１近くの固定フレーム８に設けられたベルトテンショナで、中間部にて固定フレーム８に揺動可能に支持されたＶ字状のアーム１７と、このアーム１７の一端に駆動ローラ１１と平行な軸心をもって回転可能に支持され、平ベルトＢの内周面に当接するテンションローラ１８と、アーム１７の他端部及び固定フレーム８の間に伸装された引張ばね１９とを有しており、引張ばね１９のばね力によりアーム１７を図で時計回り方向に回動付勢してテンションローラ１８により平ベルトＢの内周面を押圧することにより、その平ベルトＢに張力を付与している。
【００３２】
また、上記駆動ローラ１１の材料としては、平ベルトＢを摩擦接触により回行駆動できるように、平ベルトＢとの間に高い摩擦係数を有する例えばＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン共重合体）系の架橋ゴム等が採用される。その他の蛇行制御ローラ２８、用紙導入ローラ１３，１４、テンションローラ１８の材料としては、ステンレス鋼やアルミニウム合金等の金属、又は駆動ローラ１１の場合と同じ種類のゴム等が用いられる。
【００３３】
図２に示すように、固定フレーム８下部の後端寄り部分（用紙供給部側）には、上記平ベルトＢのレイアウトを蛇行制御ローラ２８へのベルト巻付き角度が変化するようにフルカラーモード及びモノクロモードの２つのレイアウト間で切り換えるベルトレイアウト切換機構２１が設けられている。この切換機構２１は、中間部にて揺動可能に固定フレーム８に支持された第１及び第２の２つのレバー２２，２３を有し、第１レバー２２の前端部は図外の切換アクチュエータ（例えば切換モータ）により回転駆動されるカム２４に、また第２レバー２３の前端部は上記可動フレーム９の揺動端側下部にそれぞれ接触している。両レバー２２，２３の後端部間には圧縮ばね２５が縮装されており、カム２４の回動により両レバー２２，２３及び圧縮ばね２５を介して可動フレーム９をブラックの画像形成部１ｄにおける転写ローラ６ｄの軸回りに揺動させて昇降させ、図２の実線及び図３に示すように、カム２４の上向きへの回動により可動フレーム９を転写ローラ６ｄの軸回りに反時計回り方向に回動させて上昇させたときには、ブラックのみならずイエロー、マゼンダ及びシアンの各画像形成部１ａ〜１ｄにおける転写ローラ６ａ〜６ｄをベルトＢ内周面に接触させることにより、４色の画像形成部１ａ〜１ｄでそれぞれトナーをベルトＢ上の記録用紙Ｐに転写させてフルカラー印刷を行う一方、図４に示すように、カム２４の下向きへの回動により可動フレーム９を自重により転写ローラ６ｄの軸回りに時計回り方向に回動させて下降させたときには、ブラックのみの画像形成部１ｄにおける転写ローラ６ｄをベルトＢ内周面に接触させることで、ブラックの画像形成部１ｄのみでトナーをベルトＢ上の記録用紙Ｐに転写させてモノクロ印刷を行うようにしている。
【００３４】
そして、このようなベルトレイアウトの変化により、固定フレーム８に支持されている蛇行制御ローラ２８に対し可動フレーム９の用紙導入ローラ１４が昇降して、蛇行制御ローラ２８に巻き掛けられている平ベルトＢのベルト巻付き角度（ベルト接触角度）が変わり、フルカラーモードのレイアウトでは、図５（ａ）に示すように、用紙導入ローラ１４の上昇移動によりベルト巻付き角度θ１が小さくなる一方、モノクロモードのレイアウトでは、図５（ｂ）に示す如く、用紙導入ローラ１４の下降移動によりベルト巻付き角度θ２（＞θ１）が大きくなる。
【００３５】
図６に示すように、上記蛇行制御ローラ２８は中空円筒状のローラ本体２９と、このローラ本体２９の左右両端部に嵌合固定されたリング部３０，３０と、このリング部３０，３０の中心孔を介してローラ本体２９の内部に挿通されたローラ軸３１とを有し、このローラ軸３１に対しローラ本体２９がリング部３０，３０にてベアリング３２，３２を介して回転可能に支持されている。上記ローラ軸３１の左右両端はローラ本体２９から突出し、そのうちの右端（図６の右端）は固定フレーム８に変位不能（但し、若干の角度だけ揺動可能である）にかつ回転可能に固定されている。
【００３６】
一方、蛇行制御ローラ２８におけるローラ軸３１の左端（図６の左端）は、固定フレーム８に設けた軸受部３４に対しローラ軸３１の軸線方向と略直交する略上下の変位方向（詳しくは蛇行制御ローラ２８へのベルト巻付き角度θ１，θ２の２等分線ｄに対し直交する方向Ｄ）に変位可能に支持されていて、蛇行制御ローラ２８の可動端２８ａとされている。具体構造を説明すると、図１に示すように、軸受部３４は後側半部（用紙供給部側）が除去された略半円形の板状のもので、図６にも示すように、その円弧中心部分（半径方向内側部分）は外周側部分よりも厚い厚肉部分とされ、この厚肉部分の円弧中心位置Ｏには、厚さ方向両側部のうちの蛇行制御ローラ２８と反対側たる左側部に矩形溝状の第１凹部３５が、また蛇行制御ローラ２８側たる右側部には第１凹部３５よりも大きい矩形状の第２凹部３６がそれぞれ円弧中心位置Ｏを中央とするように切欠き状に形成され、上記第１凹部３５内にローラ軸３１の左端部（蛇行制御ローラ２８の可動端２８ａ）が凹部３５の底面に当接した状態でその幅方向たる略上下方向に移動可能に遊嵌合されており、この第１凹部３５内での移動により蛇行制御ローラ２８の可動端２８ａを変位可能としている。
【００３７】
上記蛇行制御ローラ２８におけるローラ軸３１のローラ本体２９から左側に突出した端部（可動端２８ａ）には、蛇行制御ローラ２８上で片寄った平ベルトＢとの乗上げ状態の接触により駆動されて回転トルクを受ける蛇行検出部３９がボス部３９ａにて回転一体に取付固定されている。つまり、この蛇行検出部３９は、蛇行制御ローラ２８と同心状にかつ相対回転可能に設けられている。蛇行検出部３９の右端部（ローラ本体２９側の端部）の外径は蛇行制御ローラ２８のローラ本体２９と同径であるが、左端部（ローラ本体２９と反対側の端部）の外径は蛇行制御ローラ２８よりも大きく、蛇行検出部３９の外周面は右側から左側（蛇行制御ローラ２８から離れる側）に向かうに連れて徐々に大径になるテーパ面に形成されている。また、蛇行検出部３９の左端部には外向フランジ部３９ｂが形成されている。
【００３８】
また、上記蛇行検出部３９のボス部３９ａは外周面のフランジ部３９ｂよりも左側に突出していて上記軸受部３４の第２凹部３６内に位置し、この突出部分の外周にはギヤ４０が形成されている。一方、軸受部３４における第２凹部３６内の底部は、図５に示すように蛇行制御ローラ２８へのベルト巻付き角度θ１，θ２の２等分線ｄに対し直交する方向Ｄ、つまり蛇行制御ローラ２８の可動端２８ａの変位方向（略上下方向）と平行に延び、この底部には上記ギヤ４０に噛合する円弧状のラックギヤ３７が設けられている。また、ローラ軸３１の左端部にはばね止め４２が取付固定され、このばね止め４２とその下側に位置する固定フレーム８との間には引張ばね４３が掛けられており、平ベルトＢとの接触によって蛇行検出部３９が受けた回転トルクによりギヤ４０を回転させて軸受部３４のラックギヤ３７上で略上向きに移動させることにより、蛇行制御ローラ２８の可動端２８ａ（ローラ軸３１の左端）を軸受部３４に対し引張ばね４３の付勢力に抗して略上向きの変位方向に変位させてベルトＢの片寄りを修正するようにしている。
【００３９】
そして、上記軸受部３４は固定フレーム８に対し、蛇行制御ローラ２８の略軸心（詳しくは軸受部３４の円弧中心位置Ｏ）回りに揺動可能に取り付けられている。すなわち、図１に示すように、軸受部３４の外周部には蛇行制御ローラ２８のローラ軸３１を中心とする複数（図示例では３つ）の円弧状の取付孔４５，４５，…が形成され、この各取付孔４５に取付ねじ４６が挿通され、この各取付ねじ４６は固定フレーム８に対し軸受部３４を移動可能とした状態で螺合固定されており、この各取付孔４５と取付ねじ４６との相対移動により、軸受部３４は固定フレーム８に蛇行制御ローラ２８の略軸心（軸受部３４の円弧中心位置Ｏ）回りに揺動可能に取り付けられている。
【００４０】
さらに、上記ベルトレイアウト切換機構２１によるベルトＢのレイアウトの切換えに応じて蛇行制御ローラ２８の可動端２８ａ（ローラ軸３１の左端）の変位方向が変わるように上記軸受部３４を蛇行制御ローラ２８の略軸心（軸受部３４の円弧中心位置Ｏ）回りに揺動させる軸受角切換手段が設けられ、この軸受角切換手段は、ベルトレイアウト切換機構２１の切換動作を軸受部３４に伝動する係合機構４８からなる。すなわち、軸受部３４の外周部には前側に向かって突出するレバー部３４ａが一体に形成され、このレバー部３４ａには略上下方向に延びる長孔からなる係合孔４９が形成されている。一方、可動フレーム９の左側面の後端下部には上記係合孔４９に係合する係合ピン５０（係合部）が突設されており、ベルトレイアウト切換機構２１が切換動作して可動フレーム９が昇降移動したとき、その動作（ベルトレイアウト切換機構２１の切換動作）を係合ピン５０及び係合孔４９の係合により軸受部３４に伝達して、軸受部３４を蛇行制御ローラ２８のローラ軸３１の略軸心（軸受部３４の円弧中心位置Ｏ）回りに揺動させ、ベルトレイアウトの切換変化に拘わらず、蛇行制御ローラ２８の可動端２８ａ（ローラ軸３１の左端）の変位方向が蛇行制御ローラ２８へのベルト巻付き角度θ１，θ２の２等分線ｄに対し直交する方向Ｄ（図５参照）に保たれるようにしている。
【００４１】
次に、上記実施形態の作動について説明する。画像形成装置Ａにより記録用紙Ｐにフルカラーの画像印刷を行う場合、図２の実線及び図３に示すように、ベルトレイアウト切換機構２１のカム２４の上昇方向への回動により両レバー２２，２３及びばね２５を介して可動フレーム９がブラックの画像形成部１ｄにおける転写ローラ６ｄの軸回りに前回りに回動して上昇し、ベルトＢのレイアウトがフルカラーモードのレイアウトになる。このフルカラーモードのレイアウトでは、ベルトＢの上側スパン内周面（下面）がブラックのみならずイエロー、マゼンダ及びシアンの全ての画像形成部１ａ〜１ｄにおける転写ローラ６ａ〜６ｄに接触する。この状態で駆動モータのＯＮ作動により駆動ローラ１１が回転してベルトＢが回行することで、用紙供給部から１枚ずつ供給された記録用紙Ｐが平ベルトＢの上側スパン上面に載置されて前側に搬送され、このベルトＢ上の記録用紙Ｐにそれぞれ４色の画像形成部１ａ〜１ｄでトナーが転写されてフルカラー印刷が行われる。この印刷後の記録用紙Ｐは定着部２に送られて用紙Ｐに印刷画像が定着される。
【００４２】
一方、記録用紙Ｐにモノクロの画像印刷を行う場合、図４に示すように、ベルトレイアウト切換機構２１のカム２４が下降方向へ回動して第２レバー２３前端の押上げ力がなくなり、可動フレーム９が自重により転写ローラ６ｄの軸回りに後回りに回動して下降し、ベルトＢのレイアウトがモノクロモードのレイアウトに切り換えられる。このモノクロモードのレイアウトでは、ベルトＢの上側スパン内周面がブラックのみの画像形成部１ｄにおける転写ローラ６ｄに接触し、この状態で、上記フルカラー印刷と同様に、駆動ローラ１１の回転によりベルトＢが回行することで、用紙供給部から供給された記録用紙Ｐが平ベルトＢの上側スパン上面で前側に搬送される。このとき、平ベルトＢにはブラックの画像形成部１ｄの転写ローラ６ｄのみしか接触していないので、ベルトＢ上の記録用紙Ｐにはブラックの画像形成部１ｄのみでトナーが転写されてモノクロ印刷が行われ、この印刷後の記録用紙Ｐは定着部２に送られてモノクロの印刷画像が定着される。
【００４３】
そして、このようなフルカラー印刷及びモノクロ印刷を行うとき、蛇行制御ローラ２８によって平ベルトＢの蛇行が修正される。すなわち、予め、平ベルトＢは回行動作中に自動的に左側に片寄るように設定されており、このベルトＢの片寄りによりその左側エッジが蛇行制御ローラ２８の左側に隣接する蛇行検出部３９の外周面に乗上げ状態で接触し、このベルトエッジの接触によって蛇行検出部３９にベルトＢに連れ回りされる方向（ベルト回行方向と同じ方向）の回転トルクが発生する。蛇行検出部３９の外周面は左側に向かって大径となるテーパ形状であるので、その回転トルクはベルトＢの片寄り量が大きくて蛇行検出部３９の外周面への接触量が増加するほど増大する。そして、この回転トルクにより蛇行検出部３９が回動し、そのボス部３９ａ外周のギヤ４０がそれと噛合している固定フレーム８側の軸受部３４におけるラックギヤ３７上で略上向きに移動しようとする。しかし、蛇行検出部３９が回転一体に取付固定されているローラ軸３１の右端は固定フレーム８に移動不能に一定位置で固定されているため、そのローラ軸３１左端のローラ可動端２８ａのみが軸受部３４に対し引張ばね４３の付勢力に抗して上記軸受部３４における第１凹部３５の底面（第２凹部３６底面のラックギヤ３７）に沿って略上向きに変位し、この変位によりローラ軸３１の傾きが変わり、ベルトＢが片寄り前の元の走行位置へ戻される。そして、このベルトＢの走行位置が元に戻ると、引張ばね４３の付勢力によりローラ軸３１が変位前の元の位置に戻る。以後、同様の繰返しによりベルトＢの蛇行制御機能が働いてベルトＢの片寄りが修正される。
【００４４】
このとき、上記フルカラーモードとモノクロモードとではベルトＢのレイアウトが変化し、このベルトレイアウトの変化により、蛇行制御ローラ２８に巻き掛けられている平ベルトＢのベルト巻付き角度が変わり、フルカラーモードのレイアウトでは、図５（ａ）に示すように、可動フレーム９後端にある用紙導入ローラ１４の上昇移動によりベルト巻付き角度θ１が小さくなる一方、モノクロモードのレイアウトでは、図５（ｂ）に示す如く、用紙導入ローラ１４の下降移動によりベルト巻付き角度θ２が大きくなる。そして、このベルトレイアウトの変化に連係して上記軸受部３４が蛇行制御ローラ２８の略軸心回り、詳しくは軸受部３４の円弧中心位置Ｏ回りに揺動して、上記蛇行制御ローラ２８の可動端２８ａ（ローラ軸３１の左端）の変位方向、具体的には軸受部３４の第１凹部３５底面と第２凹部３６底面のラックギヤ３７との各向きが変わり、その可動端２８ａの変位方向は蛇行制御ローラ２８へのベルト巻付き角度θ１，θ２の変化に拘わらずその２等分線ｄに対し直交する方向Ｄに保たれる。
【００４５】
すなわち、フルカラーモードでは、可動フレーム９の後端が上昇するので、その左側面の後端下部に突設されている係合ピン５０と軸受部３４外周の係合孔４９との係合により軸受部３４が円弧中心位置Ｏ回りに図１で時計回り方向に回動し、このことで、図５（ａ）に示す如く、ラックギヤ３７の向きが傾斜状態になって、蛇行制御ローラ２８の可動端２８ａの変位方向が該蛇行制御ローラ２８へのベルト巻付き角度θ１の２等分線ｄに対し直交する方向Ｄとなる。
【００４６】
これに対し、モノクロモードでは、可動フレーム９の後端が下降し、上記係合ピン５０と係合孔４９との係合により軸受部３４が円弧中心位置Ｏ回りに図１で反時計回り方向に回動し、このことで、図５（ｂ）に示すように、ラックギヤ３７の向きが起立状態になり、このときにも蛇行制御ローラ２８の可動端２８ａの変位方向が該蛇行制御ローラ２８へのベルト巻付き角度θ２の２等分線ｄに対し直交する方向Ｄとなる。
【００４７】
このようにベルトＢのレイアウト変化に応じて蛇行制御ローラ２８へのベルト巻付き角度θ１，θ２が変わっても、軸受部３４が円弧中心位置Ｏ（蛇行制御ローラ２８の略軸心）回りに揺動して蛇行制御ローラ２８の可動端２８ａ（ローラ軸３１の左端）の変位方向が変わるので、その可動端２８ａの変位方向をベルト巻付き角度θ１，θ２に対応した適正な変位方向に変更することができ、ベルトレイアウトの変化に拘わらず蛇行制御ローラ２８の可動端２８ａをスムーズに変位させて、ベルトＢの片寄りを安定して修正することができるとともに、レイアウトの変化に伴うベルト走行位置の変化を小さくすることができる。
【００４８】
しかも、上記軸受部３４は、ベルトレイアウトの変化に伴い、蛇行制御ローラ２８の可動端２８ａの変位方向が蛇行制御ローラ２８へのベルト巻付き角度θ１，θ２の２等分線ｄに対し直交する方向Ｄとなるように揺動するので、その蛇行制御ローラ２８の可動端２８ａをさらにスムーズに変位させることができる。
【００４９】
よって、この実施形態では、カラー画像印刷及びモノクロ画像印刷を切り換えるときに、可動フレーム９の昇降移動に連動して軸受部３４の角度を円弧中心位置Ｏ回りに修正するので、フルカラーモード及びモノクロモードの切換えに伴い蛇行制御ローラ２８へのベルト巻付き角度θ１，θ２の変化が生じるような場合でも、ローラ軸３１に過大な負荷を与えることなく、スムーズにローラ軸３１を動かすことができ、レイアウト変化による転写搬送ベルトの走行位置のずれを良好になくして、その安定した走行精度を得ることができる。
【００５０】
（実施形態２）
図８は本発明の実施形態２を示し（尚、図１〜図７と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する）、上記実施形態１では可動フレーム９の昇降動作を係合ピン５０と係合孔４９との係合により軸受部３４に伝達して軸受部３４を揺動させているのに対し、ギヤ機構により軸受部３４を揺動させるようにしたものである。
【００５１】
すなわち、この実施形態では、軸受部３４の外周縁部に部分的なギヤからなるセクタギヤ５２（第１ギヤ）が形成されている。一方、固定フレーム８の左側壁には上記セクタギヤ５２に噛合するギヤ５３（第２ギヤ）が軸支されており、このギヤ５３は、上記レイアウト切換機構２１のカム２４を駆動する切換アクチュエータに駆動連結されていて、カム２４の回転に連動してギヤ５３が回転するようになっており、このセクタギヤ５２及びギヤ５３により、ベルトレイアウト切換機構２１の切換動作を軸受部３４に伝動するギヤ機構５４が構成される。その他の構成は上記実施形態１と同様である。尚、カム２４を駆動する切換アクチュエータとは別のアクチュエータを設けて、両アクチュエータを同期して作動させるようにしてもよい。
【００５２】
したがって、この実施形態では、ベルトレイアウト切換機構２１により可動フレーム９が昇降動作してベルトＢのレイアウトがフルカラーモード及びモノクロモードの各レイアウトに切り換えられると、それに応じてギヤ５３が回転して該ギヤ５３にセクタギヤ５２にて噛合されている軸受部３４が蛇行制御ローラ２８の略軸心（軸受部３４の円弧中心位置Ｏ）回りに揺動し、フルカラーモードでは、軸受部３４が図２で時計回り方向に回動してラックギヤ３７の向きが傾斜状態になる（図５（ａ）参照）一方、モノクロモードでは、軸受部３４が図２で反時計回り方向に回動してラックギヤ３７の向きが起立状態になる（図５（ｂ）参照）。いずれのモードでも蛇行制御ローラ２８の可動端２８ａの変位方向が蛇行制御ローラ２８へのベルト巻付き角度θ１，θ２の２等分線ｄに対し直交する方向Ｄとなり、よって、この実施形態でも上記実施形態１と同様の作用効果を奏することができる。
【００５３】
尚、上記各実施形態では、蛇行検出部３９にベルトＢとの接触により回転トルクが発生したときにギヤ４０及びラックギヤ３７の噛合により蛇行制御ローラ２８の可動端２８ａを変位させるようにしているが、このようなギヤ機構以外の機構によって蛇行制御ローラ２８の可動端２８ａを変位させるようにしてもよいのは勿論である。
【００５４】
また、上記実施形態では、軸受角切換手段として係合機構４８やギヤ機構５４を用いているが、これらの機構以外に例えばカム機構やリンク機構等の他の機構を用いてもよく、ベルトレイアウトの切換えに応じて軸受部３４を蛇行制御ローラ２８の略軸心回りに揺動させるようにすればよい。
【００５５】
また、上記実施形態では、ベルトレイアウトが２つ（フルカラーモード及びモノクロモードの各レイアウト）に切り換えられる場合に、それら２つのベルトレイアウトに応じてそれぞれ蛇行制御ローラ２８の可動端２８ａの変位方向（軸受部３４の揺動角）を２つに変化させるようにしているが、本発明はベルトレイアウトが３つ以上の複数のレイアウトに切り換えられる場合にも適用することができ、それらベルトレイアウトにそれぞれ対応するようにローラ可動端の変位方向を３つ以上の複数の変位方向に変化させるようにすればよい。さらには、ベルトレイアウトの変化に応じて軸受部をその揺動角がリニアに変化するように揺動させることもできる。
【００５６】
さらに、上記実施形態では、蛇行制御ローラ２８の一端（左端）のみを可動端２８ａとしているが、左右両端を可動端としてベルトの蛇行を制御するようにすることもできる。
【００５７】
さらに、上記実施形態では、画像形成装置Ａの転写手段として、各画像形成部１ａ〜１ｄの感光ドラム５をベルトＢを介して押圧すべく接触する接触型転写手段の転写ローラ６ａ〜６ｄとし、ベルトレイアウトの切換えに際し可動フレーム９を転写ローラ６ｄの軸を介して固定フレーム８に対して揺動可能に支持する例で説明したが、可動フレーム９を揺動可能に支持する軸を転写ローラ６ｄと転写ローラ６ｃとの間に別途設けるようにしてもよい。その場合には、各転写手段を、転写ローラに代えて転写シートや転写ブラシ等の接触型転写手段、或いはコロナ転写器のような非接触型転写手段とすることもできる。
【００５８】
さらにまた、上記実施形態では、画像形成装置Ａに装備されるベルト駆動装置３に着いて説明しているが、本発明は、画像形成装置Ａ以外のその他のベルト駆動装置に対しても適用することができるのはいうまでもない。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によると、蛇行制御ローラの可動端側に同心状にかつ相対回転可能に設けられた蛇行検出部を備え、この蛇行検出部を蛇行制御ローラ上で片寄った平ベルトと接触させて、蛇行検出部の受けた回転トルクにより蛇行検出部側のギヤを回転させて軸受部側のラック上で移動させることにより、蛇行制御ローラの可動端を軸受部に対し所定の変位方向に変位させてベルトの片寄りを修正する場合に、ベルトレイアウト切換手段によりベルトのレイアウトが切り換えられて蛇行制御ローラへのベルト巻付き角度が変化したときには、その切換えに応じてベルトレイアウト切換手段の切換動作を軸受部に伝動して軸受部を蛇行制御ローラの略軸心回りに揺動させ、ラックの向きを変えて蛇行制御ローラの可動端の変位方向を変化させる軸受角切換手段を設けたことにより、蛇行制御ローラへのベルト巻付き角度が変わっても、蛇行制御ローラの可動端の変位方向をベルト巻付き角度に対応して適正に変更してその可動端をスムーズに変位させることができ、ベルトの片寄りを安定して修正することができるとともに、レイアウトの変化に伴うベルト走行位置の変化を小さくして、ベルトの安定した走行精度を得ることができる。
【００６０】
請求項２の発明によると、蛇行制御ローラの可動端の変位方向が蛇行制御ローラでのベルトの巻付き角度の２等分線に対し直交する方向となるように軸受部を揺動させるようにしたことにより、蛇行制御ローラの可動端の変位をより一層スムーズに行うことができる。
【００６１】
請求項３の発明では、軸受角切換手段は、軸受部に設けられた係合孔と、ベルトレイアウト切換手段に設けられかつ係合孔に係合する係合部とを有する係合機構からなるものとし、ベルトのレイアウトの切換動作により係合機構の係合孔と係合部との係合によって軸受部を駆動するようにした。また、請求項４の発明では、軸受角切換手段は、軸受部に設けられた第１ギヤと、ベルトレイアウト切換手段に設けられかつ第１ギヤに噛合する第２ギヤとを有するギヤ機構からなるものとし、ベルトのレイアウトの切換動作によりギヤ機構のギヤ同士の噛合によって軸受部を駆動するようにした。これら発明によると、ベルトレイアウトの切換えに応じて軸受部を揺動させるための手段の望ましい構成を具体化することができる。
【００６２】
請求項５の発明では、平ベルトは記録用紙を搬送する転写搬送ベルトとし、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色の感光体にそれぞれ対応して並べられた４つの転写手段を設け、ベルトは、各色の感光体に記録用紙を介して接触して４つの転写手段が作用するフルカラーモードのレイアウトと、ブラックの感光体のみに記録用紙を介して接触して、該ブラックの感光体に対応する転写手段のみが作用するモノクロモードのレイアウトとの間で切り換えられるものとした。また、請求項６の発明では、上記請求項５のベルト駆動装置を備えた画像形成装置を設けた。これら発明によれば、画像形成装置におけるベルトのレイアウトがフルカラー又はモノクロモードの各レイアウトに切り換えられてベルトの蛇行制御ローラへの巻付き角度が変化しても、そのベルトのレイアウトの切換えに応じて蛇行制御ローラの可動端の変位方向を変えて、その可動端をベルト巻付き角度に対応した適正な変位方向にスムーズに変位でき、ベルトの片寄りを安定して修正できるとともに、レイアウトの変化に伴うベルト走行位置の変化を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態１に係るベルト駆動装置の要部を拡大して示す正面図である。
【図２】  ベルト駆動装置の全体構成を示す正面図である。
【図３】  ベルトがフルカラーモードのレイアウトにある状態を示す図２相当図である。
【図４】  ベルトがモノクロモードのレイアウトにある状態を示す図２相当図である。
【図５】  ベルトがフルカラー及びモノクロモードの各レイアウトにあるときの各蛇行制御ローラに対するベルト巻付き角度及びローラ可動端の移動方向を示す図である。
【図６】  蛇行制御ローラ、蛇行検出部及び軸受部の構造を示す断面図である。
【図７】  実施形態１に係る画像形成装置の全体構成を模式的に示す正面図である。
【図８】  本発明の実施形態２を示す図１相当図である。
【符号の説明】
Ａ  画像形成装置
１ａ〜１ｄ  画像形成部
３  ベルト駆動装置
５  感光ドラム（感光体）
６ａ〜６ｄ  転写ローラ（転写手段）
８  固定フレーム
９  可動フレーム
１１  駆動ローラ
Ｂ  平ベルト
２１  ベルトレイアウト切換機構（ベルトレイアウト切換手段）
２８  蛇行制御ローラ
２８ａ  可動端
３１  ローラ軸
３４  軸受部
３７  ラックギヤ
３９  蛇行検出部
４０  ギヤ
４３  引張ばね
４８  係合機構（軸受角切換手段）
４９  係合孔
５０  係合ピン
５２  セクタギヤ
５３  ギヤ
５４  ギヤ機構（軸受角切換手段）
Ｐ  記録用紙
θ１，θ２  ベルト巻付き角度
ｄ  ベルト巻付き角度２等分線
Ｄ  ２等分線の直交方向
【図１】
0004433122.tif 000002
【図２】
0004433122.tif 000003
【図３】
0004433122.tif 000004
【図４】
0004433122.tif 000005
【図５】
0004433122.tif 000006
【図６】
0004433122.tif 000007
【図７】
0004433122.tif 000008
【図８】
0004433122.tif 000009