JP2015060064A - ベルト搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリングローラの傾動自体によるベルトの幅方向の移動が画像に与える影響を低減することのできるベルト搬送装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】無端状のベルト７１と、ベルトを張架する複数のローラと、を有し、ベルトの搬送方向における所定の画像受容位置Ｎ１でベルトに画像を受容するベルト搬送装置７は、複数のローラのうち少なくとも一つは、例えば画像受容位置の下流側に配置され傾動することによってベルトに対する配設角度を変更可能なステアリングローラ７２であり、この場合ベルトの搬送方向とは逆方向においてステアリングローラから画像受容位置までの間のベルトの領域を所定領域としたとき、ステアリングローラの傾動軸線方向に見て、該ステアリングローラの傾動軸線８３は、ステアリングローラの回転軸線Ｏよりもベルトの上記所定領域側に配置されている構成とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、ステアリングローラを傾動させて無端状のベルトの寄りを制御するベルト搬送装置、及びこのベルト搬送装置を有する電子写真方式や静電記録方式の画像形成装置に関するものである。

従来、例えば電子写真方式の画像形成装置には、感光体から転写されるトナー像を担持する中間転写体や感光体からトナー像が転写される転写材を担持して搬送する転写材担持体として無端状のベルト（以下、単に「ベルト」ともいう。）を採用したものがある。

中間転写体や転写材担持体などにベルトを採用した画像形成装置では、数多くの機能の向上を図ることが可能になった。例えば、中間転写体にベルトを採用する場合、ベルト上で複数色のトナー像の重ね合わせを行うので、湿度の変化などに伴う記録紙などの転写材の電気抵抗値の変化の影響を受けにくいなどの利点がある。しかし、ベルトを採用した場合に特有である、駆動時のベルトの幅方向の位置の変化（「寄り」ともいう。）や、ベルトの上流と下流におけるベルトの幅方向の相対的な位置の誤差（「蛇行」、「斜行」あるいは「傾き」ともいう。）などが発生することがある。

ベルトの駆動時の寄りや蛇行は、ベルト駆動機構やベルト自身の機械的精度、ベルトの特性変化、あるいは転写材が転写材供給機構から転写材担持体としてのベルトに突入することで生じるベルトの振動などの外部から加えられる様々な力が原因となる。そのため、このベルトの寄りや蛇行の発生を抑制する手段や発生した寄りや蛇行などを補正する手段を設けることが望まれる。ベルトの寄りや蛇行が生じた場合にこれを補正する方法としては、次のようなものがある。

特許文献１は、ベルトに対する配設角度を調整できるステアリングローラを設け、ベルトの幅方向の端部の位置をセンサで検出した結果に応じてステアリングローラの配設角度を調整することにより、ベルトの寄りや蛇行を補正する方法を開示する。この方法では、ステアリングローラの傾動により強制的にベルトに寄りを発生させて、ベルトの幅方向の位置を制御している。

また、特許文献２は、ステアリングローラの上流及び下流にセンサを配置し、これら２つのセンサの検出値からベルトの幅方向の位置を算出して、ステアリングローラの傾動によるセンサの誤差を低減する方法を開示する。

特開２０００−３４０３１号公報 特開２０１１−１７５０１２号公報

しかしながら、特許文献１に記載されるような、従来のベルトの寄りや蛇行を補正する方法では、ステアリングローラの傾動自体によりベルトが幅方向に移動してしまう。

つまり、詳しくは後述するように、ステアリングローラの傾動量とベルトの幅方向への移動速度（寄り速度）とは所定の相関関係を有する。したがって、ベルトの駆動時にステアリングローラを傾動させることで、ベルトは、ステアリングローラの傾動量に応じた寄り速度で、その幅方向の位置を変化させる（すなわち、強制的に寄りが発生する）。上記ステアリングローラの傾動自体によるベルトの幅方向の移動とは、この寄り速度の発生のことではなく、ベルトの非駆動時であってもステアリングローラの傾動自体により発生するベルトの位置変動である。

特許文献２に記載の方法では、センサの検出値への誤差の影響が低減されているものの、ステアリングローラの傾動自体によるベルトの幅方向の移動が発生していることは変わらない。

このように、従来、ステアリングローラの傾動に対して、その傾動自体による位置と寄り速度との２つが変化してしまうことによって、正確な制御が困難になったり、不安定になったりすることがある。また、ステアリングローラの傾動自体によるベルトの幅方向の移動が発生すると、ベルトにおける複数色のトナーの色合わせが行われる面が幅方向に移動して、色合わせの精度が低下してしまうことがある。

したがって、本発明の目的は、ステアリングローラの傾動自体によるベルトの幅方向の移動が画像に与える影響を低減することのできるベルト搬送装置及び画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係るベルト搬送装置及び画像形成装置にて達成される。要約すれば、第１の本発明は、無端状のベルトと、前記ベルトを張架する複数のローラと、を有し、前記ベルトの搬送方向における所定の画像受容位置で前記ベルトに直接又は転写材を介して画像を受容するベルト搬送装置において、前記複数のローラのうち少なくとも一つは、前記画像受容位置の上流側又は下流側に配置され傾動することによって前記ベルトに対する配設角度を変更可能なステアリングローラであり、前記ステアリングローラが前記上流側に配置されている場合には前記ベルトの搬送方向において前記ステアリングローラから前記画像受容位置までの間の前記ベルトの領域を、また前記ステアリングローラが前記下流側に配置されている場合には前記ベルトの搬送方向とは逆方向において前記ステアリングローラから前記画像受容位置までの間の前記ベルトの領域をそれぞれ所定領域としたとき、前記ステアリングローラの傾動軸線方向に見て、該ステアリングローラの傾動軸線は、前記ステアリングローラの回転軸線よりも前記ベルトの前記所定領域側に配置されていることを特徴とするベルト搬送装置である。

また、第２の本発明によると、上記本発明のベルト搬送装置を有する画像形成装置が提供される。

本発明によれば、ステアリングローラの傾動自体によるベルトの幅方向の移動が画像に与える影響を低減することができる。

画像形成装置の模式的な断面図である。 中間転写ベルトの寄り位置を検知するセンサの模式的な断面図である。 ステアリングローラの近傍のベルトユニットの斜視図である。 ステアリング動作の原理を説明するための模式図である。 ステアリングローラの傾動量とベルトの寄り速度との関係を示すグラフ図である。 ステアリングローラの傾動自体によるベルトの幅方向の移動を説明するための模式的な側面図である。 ステアリングローラの傾動自体によるベルトの幅方向の移動を説明するためのベルトの巻き付き開始位置の拡大図である。 比較例におけるベルトの寄り速度の検知誤差を説明するためのグラフ図である。 ステアリングローラの近傍のベルトユニットの他の例の斜視図である。 ステアリングローラの傾動自体によるベルトの幅方向の移動の他の例を説明するための模式的な側面図である。 ステアリングローラの傾動自体によるベルトの幅方向の移動の他の例を説明するためのベルトの巻き付き開始位置の拡大図である。

以下、本発明に係るベルト搬送装置及び画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本発明の一実施例に係る画像形成装置の模式的な断面図である。本実施例の画像形成装置１０は、電子写真方式によってフルカラー画像の形成が可能な中間転写方式を採用したタンデム型のプリンターである。画像形成装置１０は、制御インターフェイスからの制御信号に基づいて以下で説明する動作を行う。

画像形成装置１０は、後述する中間転写ベルト７１の画像受容面Ｄの搬送方向に沿って、画像形成手段としての複数の画像形成部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを有する。各画像形成部１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成する。

なお、本実施例では、各画像形成部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの構成及び動作は、使用す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。したがって、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用の要素であることを示す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、当該要素について総括的に説明する。

画像形成部１１は、像担持体としてのドラム型（円筒形）の電子写真感光体（感光体）である感光ドラム１を有する。感光ドラム１は、駆動手段としての駆動モータ（図示せず）によって図中矢印Ａ方向に回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って順に、次の各手段が配置されている。まず、帯電手段としてのコロナ帯電器２が配置されている。次に、露光手段としての露光装置（レーザースキャナー）３が配置されている。次に、現像手段としての現像装置４が配置されている。次に、一次転写手段としてのローラ状の一次転写部材である一次転写ローラ５が配置されている。次に、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置６が配置されている。

また、各画像形成部１１の各感光ドラム１と対向するように、ベルトユニット７が配置されている。ベルトユニット７は、複数の張架ローラに回転（周回移動）可能に張架された、中間転写体としての無端状のベルトである中間転写ベルト７１を有する。詳しくは後述するように、本実施例では、この複数の張架ローラには、ステアリングローラ７２、駆動ローラ７３、第１従動ローラ７４、第２従動ローラ７５、二次転写対向ローラ７６、上記一次転写ローラ５が含まれる。中間転写ベルト７１は図中矢印Ｓ方向に搬送（回転駆動）される。中間転写ベルト７１の内周面側において、各感光ドラム１に対向する位置に、上記各一次転写ローラ５が配置されている。一次転写ローラ５は、中間転写ベルト７１を介して感光ドラム１に向けて付勢（押圧）され、中間転写ベルト７１と感光ドラム１とが接触する一次転写部Ｎ１を形成している。また、中間転写ベルト７１の外周面側において、二次転写対向ローラ７６に対向する位置に、二次転写手段としてのローラ状の二次転写部材である二次転写ローラ１２が配置されている。二次転写ローラ１２は、中間転写ベルト７１を介して二次転写対向ローラ７６に向けて付勢（押圧）され、中間転写ベルト７１と二次転写ローラ１２とが接触する二次転写部Ｎ２を形成している。また、中間転写ベルト７１の外周面側において、駆動ローラ７３に対向する位置に、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置７７が配置されている。ベルトユニット７は、ベルトの搬送方向における所定の画像受容位置でベルトに直接又は転写材を介して画像を受容するベルト搬送装置の一例である。

画像形成時には、回転する感光ドラム１の表面が、コロナ帯電器２によって所定の極性の所定の電位に略一様に帯電される。その後、帯電した感光ドラム１は、レーザースキャナー３からの画像情報に応じた光によって露光される。これにより、感光ドラム１上に静電像（静電潜像）が形成される。その後、感光ドラム１上に形成された静電像は、現像装置４によってトナーで現像される。これにより、感光ドラム１上にトナー像が形成される。現像装置４には、現像剤としてのトナーを担持して感光ドラム１との対向部（現像位置）に搬送し、現像バイアスが印加されることによって静電像を現像するための、現像剤担持体としての現像スリーブ（図示せず）が設けられている。

感光ドラム１上のトナー像は、一次転写部Ｎ１において、一次転写ローラ５の作用によって、中間転写ベルト７１上に転写（一次転写）される。このとき、一次転写ローラ５には現像時のトナーの帯電極性とは逆極性の直流電圧である一次転写バイアスが印加される。これによって、中間転写ベルト７１の背面から電圧が加えられて、感光ドラム上のトナー像は、中間転写ベルト７１上に転写される。一次転写後に感光ドラム１の表面に残ったトナー（一次転写残トナー）は、ドラムクリーニング装置６によって感光ドラム１の表面から除去されて回収される。ドラムクリーニング装置６は、感光ドラム１に当接するクリーニングブレードによって、回転する感光ドラム１の表面から一次転写残トナーを掻き落として回収する。

例えばフルカラー画像の形成時には、同様の画像形成工程が、各画像形成部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋにおいて行われる。これにより、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が順番に重ね合わされるようにして転写された画像が、中間転写ベルト７１上に形成される。

一方、記録紙などの転写材Ｔが、転写材供給部（図示せず）から二次転写部Ｎ２に搬送される。そして、二次転写部Ｎ２において、二次転写対向ローラ７６及び二次転写ローラ１２の作用によって、中間転写ベルト７１上のトナー像が転写材Ｔ上に転写（二次転写）される。このとき、二次転写ローラ１２には、現像時のトナーの帯電極性とは逆極性の直流電圧である二次転写バイアスが印加される。二次転写後に中間転写ベルト７１の表面に残ったトナー（二次転写残トナー）は、ベルトクリーニング装置７７によって中間転写ベルト７１の表面から除去されて回収される。ベルトクリーニング装置７７は、中間転写ベルト７１に当接するクリーニングブレードによって、回転する中間転写ベルト７１の表面から二次転写残トナーを掻き落として回収する。

トナー像が転写された転写材Ｔは、中間転写ベルト７１から分離されて定着手段としての定着装置（図示せず）へ搬送される。定着装置は、転写材Ｔを加熱及び加圧して、転写材Ｔの表面にトナー像を定着させる。その後、画像が定着された転写材Ｔは、画像形成装置１０の装置本体の外部へ排出される。

２．ベルトユニット
次に、本実施例におけるベルト搬送装置としてのベルトユニット７について更に詳しく説明する。

なお、画像形成装置１０又はその構成要素に関して手前側とは、図１における紙面手前側に相当する側をいうものとする。また、その反対側を奥側というものとする。そして、この手前側と奥側とを結ぶ方向を奥行き方向というものとする。この奥行き方向は、中間転写ベルト７１の張架ローラの回転軸線方向と略平行な方向である。また、この奥行方向に沿って手前側から奥側に向かう方向を「＋Ｙ方向」、その反対に向かう方向を「−Ｙ方向」ともいう。

ベルトユニット７は、無端状のベルト（ベルト部材、ベルト体）である中間転写ベルト７１と、中間転写ベルト７１の張架手段としての張架部材である複数の張架ローラと、を有する。本実施例では、この複数の張架ローラには、ステアリングローラ７２、駆動ローラ７３、第１従動ローラ７４、第２従動ローラ７５、二次転写対向ローラ７６、一次転写ローラ５が含まれる。そして、これらの張架ローラに対して、中間転写ベルト７１が回転可能に張架されている。

駆動ローラ７３は、駆動手段としての駆動モータ７９と連結されており、駆動モータ７９によって駆動ローラ７３が回転駆動されることによって、中間転写ベルト７１は図中矢印Ｓ方向に搬送（回転駆動）される。

ステアリングローラ７２は、張架バネ９３によって中間転写ベルト７１の内側から外側へ向かって加圧されて移動可能なように取り付けられている。これにより、ステアリングローラ７２は、中間転写ベルト７１に一定の張力を付与している。

また、詳細は後述するが、このステアリングローラ７２の中間転写ベルト７１に対する配設角度（アライメント）を任意に変更することによって、中間転写ベルト７１の寄りや蛇行の制御を行うことができる。本実施例では、画像受容位置である一次転写部Ｎ１（より詳細には最下流の一次転写部Ｎ１Ｋ）の下流側にステアリングローラ７２が設けられている。ステアリングローラ７２の中間転写ベルト７１に対する配設角度（アライメント）は、より詳細には、中間転写ベルト７１の面に対するステアリングローラ７２の回転軸線方向の配設角度、すなわち、面外偏角方向の角度である。

第１従動ローラ７４、第２従動ローラ７５は、画像受容面Ｄを一定の水平状態に維持する。第１従動ローラ７４は、中間転写ベルト７１の搬送方向において、最上流の画像形成部１１Ｙの一次転写部Ｎ１Ｙよりも上流に配置されている。第２従動ローラ７５は、中間転写ベルト７１の搬送方向において、最下流の画像形成部１１Ｋの一次転写部Ｎ１Ｋよりも下流に配置されている。なお、中間転写ベルト７１の搬送方向において第１従動ローラ７４から第２従動ローラ７５までの間を、画像受容面Ｄとする。

また、本実施例では、ベルトユニット７は、中間転写ベルト７１の幅方向（中間転写ベルト７１の搬送方向と略直交する方向）の位置（寄り位置）を検知するための検知手段としてのセンサ７８を有する。センサ７８は、画像受容面Ｄに対応する中間転写ベルト７１の寄り位置を検知できるように配置されている。これにより、色ずれなどに影響する画像受容面Ｄの幅方向の位置をより精度よく検知できる。特に、本実施例では、センサ７８は、ステアリングローラ７２と、このステアリングローラ７２に最も近い最下流の画像形成部１１Ｋの一次転写ローラ５Ｋとの間において、第２従動ローラ７５の上流側の近傍に配置されている。

図２は、センサ７８の模式的な断面図である。センサ７８は、スプリング７８ａの引張り力によって、接触子７８ｂの一端側が中間転写ベルト７１の幅方向の一方の端部（本実施例では奥側）に圧接状態に保持されている。この場合、スプリング７８ａによる接触子７８ｂの圧接力は、中間転写ベルト７１を変形させない程度の適度な大きさに設定されている。また、接触子７８ｂは、その中間部位を支軸７８ｃにて回動可能に支持されている。そして、その支軸７８ｃを境にした接触子７８ｂの他端側に反射型フォトセンサである変位センサ７８ｄが対向状態に配設されている。このセンサ７８では、中間転写ベルト７１の幅方向（図中のｙ方向）の位置の変化が、その中間転写ベルト７１のエッジに圧接する接触子７８ｂの動き（揺動動作）に置き換えられる。このとき、接触子７８ｂの動き（変位）に対応して変位センサ７８ｄの出力レベルが変動するため、そのセンサ出力に基づいて中間転写ベルト７１の幅方向の位置を連続的に検出することができる。なお、ベルトの幅方向の位置を検出する手段は、上述のようなベルトの幅方向の端部に接触式のセンサを配置する方式のものに限定されるものではない。この他に、例えば、ベルトに描かれたマーク（予め形成されていても、トナーで形成するようにしてもよい）をベルトの上部より非接触式のセンサで読み取る方式がある。

本実施例では、中間転写ベルト７１、複数の張架ローラ７２、７３、７４、７５、５、ベルトクリーニング装置７７、センサ７８、後述するステアリング機構９０などを有して、ベルト搬送装置としてのベルトユニット７が構成されている。

３．ステアリング機構
前述のように、無端状のベルトを複数のローラに架け渡して回転させると、ベルトにローラの回転軸線方向の寄り力が作用する。このため、ベルトは、より安定的な回動位置を求めてローラの回転軸線方向（ベルトの幅方向）へ変位してしまう。そこで、無端状のベルトを一定の経路で安定的に回動させるためにベルトステアリング方式がある。すなわち、ベルトを架け回したローラのうち少なくとも一つのローラを、傾動可能なステアリングローラとして構成する。また、ベルトの幅方向の位置（寄り位置）を検知する。そして、その情報に基づいて、ステアリングローラの傾動方向及び傾動量を加減することによって、ベルトの寄りや蛇行を補正する。

図３は、本実施例におけるステアリング機構９０（手前側ステアリング機構９０ａ、奥側ステアリング機構９０ｂ）を示すステアリングローラ７２の近傍のベルトユニット７の斜視図である。

本実施例では、ベルトユニット７の張架ローラなどを支持する支持枠体８０は、張架ローラのうちステアリングローラ７２を除く全てを支持する枠体本体（第１枠体部分）８１と、ステアリングローラ７２を支持するホルダ（第２枠体部分）８２と、を有する。枠体本体８１は、互いに略平行に配置される手前側側板８１ａ及び奥側側板８１ｂ、これら手前側側板８１ａと奥側側板８１ｂとの間に配置された梁８１ｃを有する。ホルダ８２は、第２従動ローラ７５の下流側の近傍に配置された梁８１ｃに傾動可能に取り付けられている。そして、本実施例では、ステアリング機構９０（手前側ステアリング機構９０ａ、奥側ステアリング機構９０ｂ）によって、ホルダ８２を枠体本体８１に対して傾動させて、ステアリングローラ７２を傾動させるようになっている。

まず、手前側ステアリング機構９０ａについて説明する。手前側ステアリング機構９０ａは、アーム９１、アーム支持部材９２、張架バネ９３、アーム軸９４、カム９５、ステアリングバネ９６、ステアリングモータ９７などを有して構成される。

ステアリングローラ７２は、手前側の回転軸端部７２ａが、ホルダ８２によって回転可能に支持されると共に、アーム９１によって回転可能に支持されている。アーム９１は、アーム支持部材９２に、スライドレール（図示せず）を介して、アーム９１の長手方向へスライド可能に支持されている。そして、アーム９１は、ステアリングローラ７２によって中間転写ベルト７１を内側から外側へ向かって加圧する方向に、アーム９１とアーム支持部材９２との間に設けられた張架バネ９３によって付勢されている。アーム支持部材９２は、手前側側板８１ａに、アーム軸９４を中心に回動可能に支持されている。カム９５は、手前側側板８１ａに固定されたステアリングモータ９７によって回転可能に構成されている。また、アーム支持部材９２は、ステアリングバネ９６によって、アーム軸９４に対してステアリングローラ７２とは反対側をカム９５に当接させられている。また、ホルダ８２には、ステアリング軸８３が設けられている。このステアリング軸８３は、手前側側板８１ａと奥側側板８１との間に固定された梁８１ｃに対して回動可能、かつ、その回動軸線方向への並進が可能なように取り付けられている。アーム支持部材９２は、カム９５が回転することによってアーム軸９４を中心として回動する。したがって、アーム９１は、張架バネ９３の力によって中間転写ベルト７１に一定の張力を与えながら、アーム軸９４を中心とした配設角度が変化する。これにより、ステアリングローラ７２の中間転写ベルト７１に対する配設角度を調整することができる。

一方、ステアリングローラ７２の奥側の回転軸端部７２ｂ側には、手前側ステアリング機構９０ａと類似の構成を有する奥側ステアリング機構（あるいは支持機構）９０ｂが配置されている。奥側ステアリング機構９０ｂは、手前側ステアリング機構９０ａと同様のアーム９１、アーム支持部材（図示せず）、アーム軸（図示せず）、及び張架バネ（図示せず）を有して構成されている。そして、奥側ステアリング機構９０ｂは、ステアリングローラ７２の傾きに合せてアーム軸９４を中心に回動すると共に、張架バネ９３によって中間転写ベルト７１に張力を与えるようになっている。

本実施例では、上述のような手前側ステアリング機構９０ａ及び奥側ステアリング機構９０ｂの作用によって、中間転写ベルト７１の幅方向の張力を略一様に保ちながら、ステアリングローラ７２を傾動させることが可能となっている。

４．ステアリング動作
次に、図４を参照して、ステアリングローラ７２の傾きと中間転写ベルト７１の寄りとの関係の一般的な原理について説明する。図４は、ステアリングローラ７２の傾動による中間転写ベルト７１の寄り位置の変化を説明するための、ステアリングローラ７２の近傍の模式的な斜視図である。

図４（ａ）の状態では、ステアリングローラ７２が画像受容面Ｄと略平行に配設されている。すなわち、第２従動ローラ７５と、ステアリングローラ７２と、二次転写対向ローラ７６とが略平行に配設されている。この状態では、各ローラの回転方向と中間転写ベルト７１の巻き付き方向とが略一致している（すなわち、各ローラの回転軸線方向における中間転写ベルト７１の巻き付き開始位置と終了位置とが略一致している）。この場合、中間転写ベルト７１は、ステアリングローラ７２上で、その回転軸線方向（中間転写ベルト７１の幅方向）には移動しない。

図４（ｂ）、（ｃ）の状態では、ステアリングローラ７２が画像受容面Ｄに対して傾く。すなわち、ステアリングローラ７２が、第２従動ローラ７５と二次転写対向ローラ７６に対して傾く。この場合、中間転写ベルト７１のステアリングローラ７２に対する巻き付きの開始位置と終了位置がステアリングローラ７２の回転軸線方向でずれるようになる。

すなわち、図４（ｂ）の状態では、ステアリングローラ７２が、その手前側の端部７２ａを下げるように傾く。この場合、図中矢印Ｓ方向に搬送されている中間転写ベルト７１は、ステアリングローラ７２の回転軸線方向に沿って、図中矢印＋Ｙ方向に移動する。また、図４（ｃ）の状態では、ステアリングローラ７２が、その手前側の端部７２ａを上げるように傾く。この場合、図中矢印Ｓ方向に搬送されている中間転写ベルト７１は、ステアリングローラ７２の回転軸線方向に沿って、図中矢印−Ｙ方向に移動する。

ステアリングローラ７２の傾きが大きくなれば、中間転写ベルト７１のステアリングローラ７２上での回転軸線方向のずれ量も大きくなる。そのため、図４（ａ）に示すステアリングローラ７２の傾きを基準とした場合、その基準からの角度である傾動量（アライメント量）αと、中間転写ベルト７１のステアリングローラ７２の回転軸線方向のベルト寄り速度ｖとの関係は、図５に示すようになる。図５に示すように、傾動量αが大きくなると線形性が崩れるのは、ステアリングローラ７２が大きく傾くことで中間転写ベルト７１との間に定常的な滑りが生じるようになるからである。

このような原理において、中間転写ベルト７１に作用する外力によって生じる中間転写ベルト７１の寄りや蛇行は、その寄りや蛇行を打ち消すような寄り速度をステアリングローラ７２で発生させることで抑制することが可能となる。

本実施例では、中間転写ベルト７１の寄りや蛇行の制御は、概略、次のようにして行っている。すなわち、制御手段としてのコントローラ１３（図１）には、センサ７８の検知結果に対する目標値が設定されている。そして、コントローラ１３は、図５に示すような関係に基づいて、センサ７８の検知結果がその目標値に向かう寄り速度を発生させるように、ステアリング機構９０を動作させて、ステアリングローラ７２の配設角度を制御する。このとき、基本的には、図５に示す傾動量αと寄り速度との関係の線形範囲内に収まるようなステアリングローラ７２の傾きで、中間転写ベルト７１の寄りや蛇行の制御は行われる。

なお、本実施例では、ステアリングローラ７２とセンサ７８との間には、第２従動ローラ７５が配置されている。これにより、ステアリングローラ７２の傾動によって画像受容面Ｄの高さが変化せず、色ずれの低減やセンサ７８へのノイズの低減を図ることができる。

５．ステアリング動作自体によるベルトの位置変動
次に、図６を参照して、ステアリングローラ７２の傾動（ステアリング動作）自体による中間転写ベルト７１の幅方向の移動（位置変動）について説明する。

図６は、図１中の矢印Ｒ方向から見たステアリングローラ７２の近傍の模式的な側面図である。図１中の矢印Ｒ方向は、ステアリング軸８３の軸線方向、すなわち、ステアリングローラ７２の傾動軸線方向であり、本実施例では画像受容面Ｄと略平行な方向である。図６では、ステアリングローラ７２に関しては、中間転写ベルト７１が巻き付いている周方向の領域のみが示されている。

ここで、本実施例では、ステアリングローラ７２が画像受容位置である一次転写部Ｎ１（より詳細には最下流の一次転写部Ｎ１Ｋ）の下流側に配置されている。この場合、中間転写ベルト７１の搬送方向とは逆方向においてステアリングローラ７２から一次転写部Ｎ１（より詳細には最下流の一次転写部Ｎ１Ｋ）までの間の中間転写ベルト７１の領域が、本発明におけるベルトの「所定領域」に相当する。ただし、本実施例の構成との関係で理解を容易とするために、本実施例では、ステアリングローラ７２と駆動ローラ７３との間の一次転写ローラ５が配置されている側の中間転写ベルト７１の領域を「一次転写領域Ｂ１」と定義する。この一次転写領域Ｂ１は、本発明におけるベルトの所定領域を含む領域である。また、本実施例では、ステアリングローラ７２と駆動ローラ７３との間の二次転写対向ローラ７６が配置されている側の中間転写ベルト７１の領域を「二次転写領域Ｂ２」と定義する。この二次転写領域Ｂ２は、本発明におけるベルトの所定領域を含まない領域である。

まず、比較例である図６（ａ）の構成では、ステアリング軸８３（ステアリングローラ７２の傾動軸線）がステアリングローラ７２の回転軸線Ｏと略一致する位置に配置されている。この場合、ステアリングローラ７２が傾くと、ステアリングローラ７２に対する中間転写ベルト７１の巻き付き開始位置は、およそ位置Ｐ１から位置Ｐ２へ移動させられる。その結果、ステアリングローラ７２の傾動自体によって一次転写領域Ｂ１は＋Ｙ方向に移動させられることとなる。

一方、本実施例である図６（ｂ）の構成では、ステアリング軸８３（ステアリングローラ７２の傾動軸線）が、ステアリングローラ７２の回転軸線Ｏよりも一次転写領域Ｂ１側に配置されている。特に、図６（ｂ）の構成では、ステアリング軸８３が、一次転写領域Ｂ１側における中間転写ベルト７１のステアリングローラ７２への巻き付き開始位置で形成される線（以下「巻き付き開始母線」ともいう。）Ｌと略一致する位置に配置されている。この場合、ステアリングローラ７２が傾くと、ステアリングローラ７２に対する中間転写ベルト７１の巻き付き開始位置は、およそ位置Ｐ３から位置Ｐ４へ移動させられる。

図７は、図６（ａ）の構成と図６（ｂ）の構成とでの巻き付き開始位置の移動の違いを比較した拡大図である。図７に示すように、それぞれの構成において移動前の位置Ｐ１と位置Ｐ３とは同じ位置である。しかし、図６（ｂ）の構成では、図６（ａ）の構成と比較して、中間転写ベルト７１の幅方向における移動前の位置（Ｐ１、Ｐ３）に対する移動後の位置（Ｐ２、Ｐ４）の移動量は大幅に小さい。すなわち、図６（ｂ）の構成では、図６（ａ）の構成と比較して、中間転写ベルト７１の幅方向における一次転写領域Ｂ１の移動を大幅に低減できる。

６．効果
次に、本実施例におけるステアリング軸８３の配置による中間転写ベルト７１の寄りや蛇行の制御における効果について説明する。

図８は、図６（ａ）の構成（ステアリング軸８３をステアリングローラ７２の回転軸線Ｏと略一致する位置に配置）において、ステアリングローラ７２の傾動時の中間転写ベルト７１の寄り速度を検出した結果を示す。横軸は時間、縦軸は寄り速度である。

図８には、図６などに示すステアリングローラ７２の上流側のセンサ７８で検知した結果の他に、ステアリングローラ７２の下流側に同様のセンサ（図示せず）を配置して検知した結果、及びそれら２つのセンサで検知した結果の平均値も示している。また、図８の横軸における約３秒付近でステアリングローラ７２をステップ的に傾動させている。また、図８の縦軸におけるプラスの値は、図６などにおける＋Ｙ方向の寄り速度、マイナスの値は−Ｙ方向の寄り速度を表している。

図８に示す２つのセンサの平均値からわかるように、ステアリングローラ７２の傾動動作直後から、中間転写ベルト７１は−Ｙ方向に移動を開始している。しかし、上流側のセンサ７８では、ステアリングローラ７２の傾動動作直後に一度＋Ｙ方向に中間転写ベルト７１が移動したように検知される。

このようにステアリング動作自体により中間転写ベルト７１が幅方向に移動する現象がセンサによって検知されると、中間転写ベルト７１の寄りや蛇行の制御の誤差要因となる。これにより、ステアリング動作自体が中間転写ベルト７１の寄りや蛇行の制御の外乱となってしまうことがある。

また、ステアリング動作自体による中間転写ベルト７１の幅方向の移動が、複数色のトナーの色合わせが行われる一次転写領域Ｂ１に対する外乱となることで、色合わせの精度が低減してしまうことがある。

さらに、ステアリングローラ７２を傾けた瞬間に中間転写ベルト７１が幅方向に強制的に移動する方向と、定常的な中間転写ベルト７１の寄り方向が逆になる。すなわち、例えば図６（ａ）に示す傾動方向では、定常的な寄り速度の方向は−Ｙ方向であるが、ステアリングローラ７２を傾けた直後に中間転写ベルト７１は＋Ｙ方向に強制的に移動させられる。そのため、中間転写ベルト７１の寄りや蛇行の制御の精度が低下したり、不安定になったりする可能性がある。

これに対して、図６（ｂ）の構成（ステアリング軸８３をステアリングローラ７２の回転軸線Ｏよりも一次転写領域Ｂ１側に配置）では、一次転写領域Ｂ１の幅方向の移動をほとんど発生させずにステアリングローラ７２を傾けることができる。そのため、中間転写ベルト７１の寄り速度のみを任意の値に制御できる。これにより、中間転写ベルト７１の寄りや蛇行の制御を安定して実行できると共に、ステアリング動作による色ずれへの影響も小さくすることができる。

本実施例では、ステアリング軸８３は、中間転写ベルト７１のステアリングローラ７２への巻き付き開始母線Ｌ上に配置した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、ステアリング軸８３は、ステアリングローラ７２の回転軸線Ｏよりも一次転写領域Ｂ１側にオフセットしていればよい。すなわち、ステアリングローラ７２の傾動軸線方向に見て、該ステアリングローラ７２の傾動軸線は、ステアリングローラ７２の回転軸線よりも本発明におけるベルトの所定領域側に配置されていればよい。ただし、そのオフセット量が大きすぎてもステアリング動作による外乱が大きくなってしまう可能性がある。一般に、ステアリングローラの傾動軸線方向に見て、該ステアリングローラの傾動軸線は、ステアリングローラに対して画像受容位置側で隣接するローラよりもステアリングローラ側に配置するのが好ましい。また、本実施例のように、ステアリングローラの傾動軸線方向に見て、該ステアリングローラの傾動軸線は、ベルトのステアリングローラへの巻き付き開始母線Ｌと略一致する位置に配置することが最も好ましい。

なお、本実施例のようにステアリング軸８３をステアリングローラ７２の回転軸線Ｏよりも一次転写領域Ｂ１側にオフセットさせると、図６（ａ）のような構成と比べてステアリング動作自体による二次転写領域Ｂ２の幅方向の移動量は大きくなる。しかし、上述のように、本実施例のような構成では、一次転写領域Ｂ１に設けられたセンサ７８に対する外乱を低減して中間転写ベルト７１の寄りや蛇行の制御に対する外乱を低減することができる。また、一次転写では色合わせの精度の低下を抑制する必要があることから、二次転写に要求される位置精度よりも一次転写に要求される位置精度の方が厳しい。この点、本実施例のような構成では、一次転写領域Ｂ１の移動を低減して色合わせの精度の低下を抑制できる。さらに、ステアリングローラ７２から二次転写部Ｎ２（二次転写ローラ１２、二次転写対向ローラ７６）までの距離は比較的長くすることができる。そのため、ステアリングローラ７２の近傍での中間転写ベルト７１の幅方向の移動が二次転写部Ｎ２の近傍に与える影響は小さい。これらの理由から、本実施例のようにステアリング軸８３をステアリングローラ７２の回転軸線Ｏよりも一次転写領域Ｂ１側にオフセットさせることによるメリットは大きい。

以上、本実施例によれば、ステアリングローラ７２の傾動自体によるベルトの幅方向の移動が画像に与える影響を低減することができる。特に、本実施例では、一次転写領域Ｂ１に配置されたセンサ７８への外乱を低減して中間転写ベルト７１の寄りや蛇行の制御の精度を向上させることができ、またステアリング動作に起因する色ずれを低減できる。

実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例のベルト搬送装置及び画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと同じである。したがって、実施例１のものと同一又はそれに相当する機能、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。

図９は、本実施例におけるステアリング機構９０（手前側ステアリング機構９０ａ、奥側ステアリング機構９０ｂ）を示すステアリングローラ７２の近傍のベルトユニット７の斜視図である。

本実施例では、ベルトユニット７の張架ローラなどを支持する支持枠体８０は、実施例１におけるホルダ８２を有しておらず、実施例１におけるものと同様の枠体本体８１を有して構成されている。そして、本実施例では、ステアリングローラ７２は、枠体本体８１に取り付けられた後述する手前側ステアリング機構９０ａ、奥側ステアリング機構９０ｂのアーム９１によって回転可能に支持されている。

本実施例における手前側ステアリング機構９０ａの構成は実施例１と同じである。一方、本実施例では、ステアリングローラ７２の奥側の回転軸端部７２ｂを支持する奥側ステアリング機構（あるいは支持機構）９０ｂは、アーム９１、ステアリング軸９８、及び張架バネ（図示せず）を有して構成される。奥側ステアリング機構９０ｂは、ステアリングローラ７２によって中間転写ベルト７１を内側から外側へ向かって加圧する方向に、上記張架バネによって付勢されている。これにより、奥側ステアリング機構９０ｂは、手前側ステアリング機構９０ａと共に、中間転写ベルト７１の幅方向に略一定の張力を与えるようになっている。また、ステアリングローラ７２の奥側の回転軸端部７２ｂは、奥側ステアリング機構９０ｂのアーム９１に回転可能に取り付けられている。そして、このアーム９１は、ステアリング軸９８を中心として回動する。

本実施例では、このような構成により、ステアリングローラ７２は、手前側ステアリング機構９０ａの動作に伴って、ステアリングローラ７２の奥側の回転軸端部７２ｂに位置するステアリング軸９８を中心に傾動する。

次に、図１０を参照して、ステアリングローラ７２の傾動（ステアリング動作）自体による中間転写ベルト７１の幅方向の移動（位置変動）について説明する。

図１０は、図１中の矢印Ｒ方向から見たステアリングローラ７２の近傍の模式的な側面図である。図１０では、ステアリングローラ７２に関しては、中間転写ベルト７１が巻き付いている周方向の領域のみが示されている。

まず、比較例である図１０（ａ）の構成では、ステアリング軸９８（ステアリングローラ７２の傾動軸線）がステアリングローラ７２の回転軸線Ｏと略一致する位置に配置されている。この場合、ステアリングローラ７２が傾くと、ステアリングローラ７２に対する中間転写ベルト７１の巻き付き開始位置は、およそ位置Ｐ５から位置Ｐ６へ移動させられる。その結果、一次転写領域Ｂ１は＋Ｙ方向に移動させられることとなる。

一方、本実施例である図１０（ｂ）の構成では、ステアリング軸９８（ステアリングローラ７２の傾動軸線）が、ステアリングローラ７２の回転軸線Ｏよりも一次転写領域Ｂ１側に配置されている。特に、図１０（ｂ）の構成では、ステアリング軸９８が、一次転写領域Ｂ１側における中間転写ベルト７１のステアリングローラ７２への巻き付き開始位置で形成される線（巻き付き開始母線）Ｌの延長線と略一致する位置に配置されている。この場合、ステアリングローラ７２が傾くと、ステアリングローラ７２に対する中間転写ベルト７１の巻き付き開始位置は、およそ位置Ｐ７から位置Ｐ８へ移動させられる。

図１１は、図１０（ａ）の構成と図１０（ｂ）の構成とでの巻き付き開始位置の移動の違いを比較した拡大図である。図１１に示すように、それぞれの構成において移動前の位置Ｐ５と位置Ｐ７とは同じ位置である。しかし、図１０（ｂ）の構成では、図１０（ａ）の構成と比較して、中間転写ベルト７１の幅方向における移動前の位置（Ｐ５、Ｐ７）に対する移動後の位置（Ｐ６、Ｐ８）の移動量は大幅に小さい。すなわち、図１０（ｂ）の構成では、図１０（ａ）の構成と比較して、中間転写ベルト７１の幅方向における一次転写領域Ｂ１の移動を大幅に低減できる。

このように、本実施例によれば、実施例１と同様に、一次転写領域Ｂ１の幅方向の移動をほとんど発生させずにステアリングローラ７２を傾けることができる。そのため、中間転写ベルト７１の寄り速度のみを任意の値に制御できる。これにより、中間転写ベルト７１の寄りや蛇行の制御を安定して実行できると共に、ステアリング動作による色ずれへの影響も小さくすることができる。

本実施例では、ステアリング軸９８は、中間転写ベルト７１のステアリングローラ７２への巻き付き開始母線Ｌの延長線上に配置した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、ステアリング軸８３は、ステアリングローラ７２の回転軸線Ｏよりも一次転写領域Ｂ１側にオフセットしていればよい。すなわち、ステアリングローラの傾動軸線方向に見て、該ステアリングローラの傾動軸線は、ステアリングローラの回転軸線よりも本発明における所定領域側に配置されていればよい。ただし、そのオフセット量が大きすぎてもステアリング動作による外乱が大きくなってしまう可能性がある。実施例１の場合と同様、一般に、ステアリングローラの傾動軸線方向に見て、該ステアリングローラの傾動軸線は、ステアリングローラに対して画像受容位置側で隣接するローラよりもステアリングローラ側に配置するのが好ましい。また、本実施例のように、ステアリングローラの傾動軸線方向に見て、該ステアリングローラの傾動軸線は、ベルトのステアリングローラへの巻き付き開始母線Ｌの延長線と略一致する位置に配置することが最も好ましい。

なお、実施例１の場合と同様に、本実施例の構成でも二次転写領域Ｂ２の幅方向の移動は大きくなる。しかし、実施例１にて説明したのと同様の理由により、本実施例の構成によるメリットは大きい。

以上、本実施例のようにステアリング軸９８がステアリングローラ７２の回転軸端部７２ｂにある場合でも、実施例１と同様に中間転写ベルト７１の寄りや蛇行制御の精度を向上させることができ、またステアリング動作に起因する色ずれを低減できる。

その他
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。

例えば、上述の実施例では、ステアリングローラは、画像受容位置である一次転写部（より詳細には最下流の一次転写部）の下流側に配置されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。ステアリングローラは、画像受容位置である一次転写部（より詳細には最上流の一次転写部）の上流側に配置されていてもよい。すなわち、ベルトの複数の張架ローラのうち少なくとも一つが、画像受容位置の上流側又は下流側に配置され傾動することによってベルトに対する配設角度を変更可能なステアリングローラであればよい。ステアリングローラが画像受容位置の上流側に配置されている場合には、中間転写ベルトの搬送方向においてステアリングローラから一次転写部までの間の中間転写ベルトの領域が、本発明におけるベルトの「所定領域」に相当する。そして、この場合も、テアリングローラの傾動軸線方向に見たとき、該ステアリングローラの傾動軸線は、ステアリングローラの回転軸線よりも本発明における所定領域側に配置されていればよい。上述の実施例に即して言えば、上述の実施例ではステアリングローラ７２を画像受容面Ｄよりも下流側に配置したが、同様のステアリングローラを画像受容面Ｄよりも上流側に配置してもよい。例えば、上述の実施例における駆動ローラ７３をステアリングローラとすることができる（駆動ローラを兼ねても兼ねなくてもよい。）。そして、この場合も、ステアリングローラの傾動軸線を、ステアリングローラの回転軸線よりも一次転写領域Ｂ１側へオフセットさせればよい。なお、画像受容位置の上流側と下流側の両方にステアリングローラを設けてもよい。

また、上述のようにステアリングローラを画像受容位置の上流側に配置するような場合に、ステアリングローラと画像受容位置との間に、ベルトの幅方向の位置を検知する検知手段を配置することができる。上述の実施例に即して言えば、駆動ローラ７３と最上流の一次転写部Ｎ１Ｙとの間、例えば第１従動ローラ７４と最上流の画像形成部の一次転写部Ｎ１Ｙとの間に、上述の実施例におけるものと同様のセンサを配置することができる。このような検知手段は、本発明におけるベルトの所定領域におけるベルトの幅方向の位置を検知するように設けられていることが好ましい。色ずれなどに影響する画像受容位置でのベルトの幅方向の位置をより精度よく検知できるからである。また、本発明におけるベルトの所定領域側においてステアリングローラと検知手段との間に、ベルトの複数の張架ローラのうちの少なくとも一つが配置されていることがより好ましい。検知手段の検知結果に対するステアリング動作の影響を低減できるからである。

また、上述の実施例では、画像形成装置は、中間転写方式を採用したタンデム型のものであるとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、タンデム型／１ドラム型、中間転写方式／直接転写方式の区別無く実施できる。１ドラム型とは、一の像担持体に対して複数の現像手段が設けられており、像担持体に形成される複数のトナー像を被転写体に順次に重ね合わせるように転写して画像を形成するものである。また、直接転写方式とは、中間転写体の代わりに、被転写体としての転写材を担持して搬送する転写材担持体を有し、像担持体から転写材担持体上の転写材にトナー像を直接転写するものである。直接転写方式の画像形成装置では、転写材担持体として上述の実施例の中間転写ベルトと同様の無端状のベルト（搬送ベルト）を用いることができ、ベルト搬送装置として上述の実施例のものと実質的に同じ構成のものを用いることができる。直接転写方式の画像形成装置では、像担持体から転写材担持体上の転写材への画像の転写部が画像受容位置になる。そして、直接転写方式の画像形成装置においても、ステアリングローラよりも画像受容位置側の転写材担持体の位置変動を低減することで、ベルトの寄りや蛇行の制御の精度の向上、色合わせの精度の向上を図ることができる。

また、複数の画像形成部が設けられる場合、画像形成部の数は、上述の実施例のものに限定されるものでない。また、画像形成装置は、カラー画像形成装置に限定されるものではなく、白黒画像形成装置など、画像形成部が単独のものであってもよい。

また、上述の実施例では、ステアリングローラの傾動軸線は、ベルトの幅方向の略中央又は同方向の一方の端部に配置されているが、該端部側の任意の位置であってもよい。

７ ベルトユニット（ベルト搬送装置）
１０ 画像形成装置
１１ 画像形成部（画像形成手段）
７１ 中間転写ベルト
７２ ステアリングローラ
８３ ステアリング軸
９０ ステアリング機構
９８ ステアリング軸
Ｂ１ 一次転写領域
Ｂ２ 二次転写領域
Ｎ１ 一次転写部（画像受容位置）

Claims (9)

1. 無端状のベルトと、前記ベルトを張架する複数のローラと、を有し、前記ベルトの搬送方向における所定の画像受容位置で前記ベルトに直接又は転写材を介して画像を受容するベルト搬送装置において、
   前記複数のローラのうち少なくとも一つは、前記画像受容位置の上流側又は下流側に配置され傾動することによって前記ベルトに対する配設角度を変更可能なステアリングローラであり、
   前記ステアリングローラが前記上流側に配置されている場合には前記ベルトの搬送方向において前記ステアリングローラから前記画像受容位置までの間の前記ベルトの領域を、また前記ステアリングローラが前記下流側に配置されている場合には前記ベルトの搬送方向とは逆方向において前記ステアリングローラから前記画像受容位置までの間の前記ベルトの領域をそれぞれ所定領域としたとき、前記ステアリングローラの傾動軸線方向に見て、該ステアリングローラの傾動軸線は、前記ステアリングローラの回転軸線よりも前記ベルトの前記所定領域側に配置されていることを特徴とするベルト搬送装置。
2. 前記ステアリングローラの傾動軸線方向に見て、該ステアリングローラの傾動軸線は、前記所定領域側における前記ベルトの前記ステアリングローラへの巻き付き開始位置で形成される線又はその延長線と略一致する位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のベルト搬送装置。
3. 前記ステアリングローラの傾動軸線は、前記ベルトの幅方向の略中央に配置されている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。
4. 前記ステアリングローラの傾動軸線は、前記ベルトの幅方向の一方の端部側に配置されている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。
5. 前記ベルトの幅方向の位置を検知するための検知手段を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のベルト搬送装置。
6. 前記検知手段は、前記所定領域における前記ベルトの幅方向の位置を検知することを特徴とする請求項５に記載のベルト搬送装置。
7. 前記所定領域側において前記ステアリングローラと前記検知手段との間に、前記複数のローラのうちの少なくとも一つが配置されていることを特徴とする請求項５又は６に記載のベルト搬送装置。
8. 前記ベルトは、複数色のトナー像が順次に重ね合わせて転写される中間転写体、又は複数色のトナー像が順次に重ね合わせて転写される転写材を搬送する転写材担持体であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のベルト搬送装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のベルト搬送装置を有する画像形成装置。

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