(57)【要約】【課題】  装置筐体が大きく捩れて変形していると、ベルトの蛇行に対する応答性が悪く、蛇行収束後に蛇行速度の振動が大きい。【解決手段】  少なくとも一つのローラの軸を張力付与方向と直角方向に傾動させる傾動機構と、傾動機構を駆動させるカムとを有し、前記カムの位置を変化させるカム位置変化手段を有することで、ベルトの蛇行に対する応答性を向上させ、蛇行収束後の蛇行速度の振動を小さくする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のローラによって張架されて回転駆動されるベルトを有する画像形成装置において、少なくとも一つのローラの軸を張力付与方向と直角方向に傾動させる傾動機構と、傾動機構を駆動させるカムとを有し、前記カムの位置を変化させるカム位置変化手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記カム位置変化手段は、ベルトの蛇行速度の検出結果によってカムの位置を変化させ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３】
前記カム位置変化手段は、ベルト端部位置の検出結果によってカムの位置を変化させ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４】
前記カム位置変化手段は、第二のカムであることを特徴とする請求項１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、プリンタなどの画像形成装置に関し、特に、無端ベルトを有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置においては、感光体の周囲に帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置、定着装置などが配置されている。帯電装置により感光体を一様に帯電した後、露光装置により感光体上に静電潜像を形成し、その静電潜像を現像装置によりトナー像に変換した後、そのトナー像を搬送されてくる用紙へ転写装置により転写し、定着装置により用紙上のトナーを定着するという一連のプロセスで画像形成を行っている。
【０００３】
画像形成装置において、感光体、用紙搬送体、中間転写体、連続用紙搬送体などに無端ベルトを用いる方式がある。この無端ベルトは、少なくとも駆動ローラ及び張力付与ローラを有する複数のローラに張架し回転駆動するようにしているが、ローラ同士の平行度や、ローラの製作精度、ベルト両側端の周長差などが原因で、ベルトが回転方向と直角な方向へ移動する現象、すなわち蛇行現象が発生する。この蛇行現象が発生すると、ベルト上に形成されるトナー像あるいはベルト上に転写されるトナー像の位置が正規の位置に対して変動して、色ずれ、バンディングなどとして表れるため、良好な画像を得ることができないという課題を有している。
【０００４】
従来、この課題を解決するために、ベルトの蛇行量を検出して、その蛇行量に応じて、傾動機構を用いてローラを傾動させることにより、ベルトの蛇行を修正するようにしている（例えば、特許文献１参照）。この場合、過大な片寄りによるベルトの破損は防止できるが、ベルトの蛇行が完全には収束しないため、色ずれ等の原因となる恐れがある。
【０００５】
この蛇行を更に減少させるものとして、ベルトの寄りを短い周期で検出してベルトの蛇行を修正する構成が開示されている（例えば、特許文献２参照）。ベルトの蛇行収束時間を短くしようとして蛇行量サンプリング時間の間隔を短くすると、ベルトの蛇行収束後に頻度の高い振動が発生する。一方、蛇行収束後の振動を抑えるために蛇行量サンプリング時間を長くすると、蛇行収束時間が長くなる。
【０００６】
そこで、所定の蛇行速度に収束したとき、蛇行量検出サンプリング時間間隔が長くなるように変更している方法が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
しかし、装置筐体の捩れによって、装置筐体や傾動するローラ、すなわちステアリングローラが大きく変形していると、蛇行量も大きくなるので、その蛇行量を補正するためにステアリングローラを傾動させるカムの偏芯量を大きくする必要があるが、カムの偏芯量を大きくすると、蛇行量検出サンプリング時間間隔を変更しても、収束時の蛇行速度の振動が小さくならない。
【０００８】
【特許文献１】特開昭６２−２７２０９号公報
【０００９】
【特許文献２】特開平３−１７７２４３号公報
【００１０】
【特許文献３】特許３３９９４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
装置筐体が大きく捩れて変形していると、ベルトの蛇行に対する応答性が悪く、蛇行収束後に蛇行速度の振動が大きいということがある。本発明は、ベルトの蛇行に対する応答性に優れ、蛇行収束後に蛇行速度の振動が小さい画像形成装置を提供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め、本発明は、複数のローラによって張架されて回転駆動されるベルトを有する画像形成装置において、少なくとも一つのローラの軸を張力付与方向と直角方向に傾動させる傾動機構と、傾動機構を駆動させるカムとを有し、前記カムの位置を変化させるカム位置変化手段を有することを特徴とする。
【００１３】
また、前記カム位置変化手段は、ベルトの蛇行速度の検出結果によってカムの位置を変化させることを特徴とする。
【００１４】
また、前記カム位置変化手段は、ベルト端部位置の検出結果によってカムの位置を変化させることを特徴とする。
【００１５】
さらに、前記カム位置変化手段は、第二のカムであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
少なくとも一つのローラの軸を張力付与方向と直角方向に傾動させる傾動機構と、傾動機構を駆動させるカムとを有し、前記カムの位置を変化させるカム位置変化手段を有する構成のため、装置筐体が大きく捩れて変形していても、ベルトの蛇行に対する応答性に優れ、蛇行収束後の蛇行速度の振動を小さくすることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
装置筐体が大きく捩れて変形していても、ベルトの蛇行に対する応答性に優れ、蛇行収束後の蛇行速度の振動を小さくするという目的を、最小の部品点数で、機構系構成部の大きさを損なわずに実現した。
【００１８】
以下、本発明の画像形成装置について図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は、本発明が適用されるカラー画像形成装置の概略構成である。１０１は中間転写ベルト、１０２は第１の画像形成装置、１０３は第２の画像形成装置、１０４は第３の画像形成装置、１０５は第４の画像形成装置、１０６〜１０９は転写装置、１１０はベルト駆動ローラ、１１１はステアリングローラである。
【００２０】
図２は、第１の画像形成装置１０２の構成図である。第１〜第４の画像形成装置１０２〜１０５のそれぞれは、図２に示すように、感光体２０２、露光装置２０３、帯電器２０４、現像機２０５、感光体クリーナ２０６を有する。
【００２１】
第１の画像形成装置１０２では、帯電器２０４により感光体２０２が一様に帯電される。次に、画像データに応じて感光体２０２へ静電潜像を形成するための光２０１が露光装置２０３によって照射される。この後、感光体２０２上に形成された静電潜像は、現像機２０５により現像され、トナー像が形成される。感光体２０２上に形成されたトナー像は、転写装置１０６により中間転写ベルト１０１上に転写される。中間転写ベルト１０１に転写されないで感光体２０２上に残ったトナーは、感光体クリーナ２０６で回収される。
【００２２】
第１の画像形成装置１０２と異なる色のトナーを備える他の画像形成手段１０３〜１０５においても、同様に各々の感光体上に異なる色のトナー像が形成され、転写装置１０７〜１０９によって中間転写ベルト１０１上に各色のトナー像が転写され、一連の印刷プロセスを終了する。
【００２３】
なお、本説明では、中間転写ベルトから用紙への転写、用紙上のトナー定着などのプロセスについては省略する。
【００２４】
図３は、図１に示した中間転写ベルト１０１周辺の構成図である。図１に示した中間転写ベルト１０１は、図３のように駆動ローラ１１０、ステアリングローラ１１１などにより張架され、駆動ローラ１１０の回転により搬送方向１１２に走行する。中間転写ベルト１０１の蛇行を補正する機構として、ベルト１０１の走行面に対して傾斜させることが可能なステアリングローラ１１１を配置している。中間転写ベルト１０１の端部の位置をセンサ１１３で検出して、その検出値に応じてステアリングローラ１１１の傾斜角を変える。
【００２５】
図４は、図３の中間転写ベルト１０１周辺の詳細構成図である。１１４は第１のステアリングモータ、１１５は偏芯カム、１１６は第２の偏芯カム、１１７は第２のステアリングモータ、１１８はベルト駆動モータ、１１９は制御回路である。
【００２６】
中間転写ベルト１０１は、ベルト駆動モータ１１８が回転すると駆動ローラ１１０によって回転駆動されて、搬送方向１１２に走行する。制御回路１１９は、ベルト駆動モータ１１８の駆動、中間転写ベルト１０１の端部位置検出センサ１１３からの検出値入力に応じたステアリングモータ１１４の駆動、第２のステアリングモータ１１７の駆動を行う。
【００２７】
ステアリングローラ１１１は、ステアリングモータ１１４を回転させ、偏芯カム１１５を回転させることによって一方の軸端位置、図４では駆動側の位置を固定し、他端（オペ側）を変位させて傾斜させる。第二のステアリングモータ１１７を回転させ、第二の偏芯カム１１６を回転させることによっても、ステアリングローラ１１１の傾斜量を変化させることができる。ステアリングローラ１１１を傾斜させて、ベルト駆動ローラ１１０を回転させることによって、中間転写ベルト１０１の位置を補正することが可能になる。
【００２８】
図５は、ステアリングロール１１１周辺の構成図であり、図４のオペ側を示している。蛇行補正制御は、センサ１１３の検出値によってステアリングローラ１１１を図５の矢印方向に移動させ、その傾斜角度を変更することにより、中間転写ベルト１０１の走行を制御する。
【００２９】
図６に、ステアリングローラ駆動部の構成図を示す。偏芯カム１１５をステアリングモータ１１４により、また第二の偏芯カム１１６を第二のステアリングモータ１１７によりそれぞれ回転させ、その結果、ステアリングローラ１１１の片端部（図４のオペ側）の位置を変位させることにより、ステアリングローラ１１１の傾斜角度を変更する。
【００３０】
ここで、図７のように、装置筐体が点線の位置から捩れて変形すると、ステアリングローラ１１１の位置も大きく変化する。すなわち、ステアリングローラ１１１が水平の位置から傾いていると、例えば、図６（ａ）のように、ステアリングローラ１１１の位置が下の方に変位していると、図６（ｂ）のように偏芯カム１１５の回転だけでは図６（ａ）に対して変位量Ｐまでしか上の方に変位させることが出来ない。しかし、図６（ｃ）のように、更に第２の偏芯カム１１６の回転による変位を加えることによって、変位量Ｑまで変位させることができ、蛇行制御によって補正できる捩れの範囲が広くなる。
【００３１】
すなわち、従来、図６（ｄ）のように偏芯カム１２０の偏芯量を大きくして、変位量Ｑが得られるようしていたが、この場合、応答性についてはよくなるものの、偏芯カム１２０を回転させる偏芯カム駆動モータの１ステップの変位量も大きくなるため、収束時の蛇行速度変動量も大きくなる。なお、図６（ｄ）では偏芯カム１２０は、図６（ａ）の偏芯カム１１５に比べて偏芯量だけでなく、カム自体の大きさも変えている。
【００３２】
また、偏芯量を変えるために、装置筐体の捩れ量によって、偏芯カム１１５を取り替える方法は手間がかかり実用的ではない。
【００３３】
図８は中間転写ベルト１０１の動きを示す図であり、中間転写ベルト１０１の位置の目標値Ｔに対して、現在の位置Ｓからどのように追従していくかを示している。なお、図中の記号は、図６で示したそれぞれの蛇行補正構成の記号と対応している。
【００３４】
（ｂ）のようにステアリングローラ１１１の位置が、図６のように変位量Ｐまでしか変位しない場合には、応答性が悪く、目標値Ｔに対してゆっくりと近づいていく。
【００３５】
（ｄ）のように偏芯カム１２０の偏芯量を大きくすると、応答性は向上するが、偏芯量が大きいためベルト１０１の位置が目標値Ｔの付近になった場合、すなわち収束時の振動の振れ幅Ｄが大きくなる。
【００３６】
（ｃ）のように偏芯カム１１５に第２の偏芯カム１１６の変位を加えると、応答性だけでなく、収束時に振動する位置の振れ幅Ｃも小さくなる。
【００３７】
上記したように、偏芯カム１１５を取り替えることなく応答性を良くするためには、第２の偏芯カム１１６を回転制御させ、また、収束時の蛇行速度の変動量を小さくするためには、偏芯カム１１５を回転制御させる、という様に、機能分離した構成とすることにより、応答性の向上と収束時の変動量の低下を両立させることが可能になる。
【００３８】
上記したように、本発明は、装置筐体が変形してステアリングローラ１１１の位置が大きく変化した場合に、偏芯カム１１５の偏芯量を大きくすることなく、収束時の蛇行速度の振動を小さくすることが可能である。
【００３９】
なお、上記説明では、中間転写ベルト１０１の端部位置検出センサ１１３からの検出値入力によって、偏芯カム１１５の位置を変化させていたが、中間転写ベルト１０１の端部位置検出センサ１１３からの検出値入力によって、蛇行速度を算出して、その算出結果によって偏芯カム１１５の位置を変化させてもよい。
【００４０】
また、本発明は、ベルト安定駆動までの経過時間が小さく、且つ高精度のベルト走行が不可欠な用途にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明が適用されるカラー画像形成装置の概略構成図である。
【図２】第一画像形成装置１０２の構成図である。
【図３】中間転写ベルト１０１周辺の構成図である。
【図４】中間転写ベルト１０１周辺の詳細構成図である。
【図５】蛇行補正機構部の概略構成図である。
【図６】ステアリングローラ駆動部の断面図である。
【図７】装置筐体の捩れによるステアリングローラ１１１の位置変位の説明図である。
【図８】中間転写ベルト１０１の動きを示すグラフである。
【符号の説明】
【００４２】
１０１は中間転写ベルト、１０２は第１の画像形成装置、１０３は第２の画像形成装置、１０４は第３の画像形成装置、１０５は第４の画像形成装置、１１０はベルト駆動ローラ、１１１はステアリングローラ、１１３は端部位置検出センサ、１１５は偏芯カム、１１６は第２の偏芯カムである。
【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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