JP2005338884A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型で、外力による感光体ベルト，中間転写ベルト，用紙搬送ベルト等の画像形成用のベルトの衝撃的な振動を抑えて画像形成用のベルトの安定した走行を可能にし、色ずれ，色むら，醜い縞模様を有しない高い画質の画像を形成することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】 この画像形成装置１００は、中間転写ベルト３を備え、感光体ドラム１１１上に形成された互いに異なる色のトナー像を、順次中間転写ベルト３に重ね合わせて転写しカラー画像を形成するものであって、感光体ドラム１１１と接している中間転写ベルト３の転写部とは別の位置で像を担持している面から弾性部材２ｄｄによる張力によって押さえつけ、テンションローラ２Ｄによって中間転写ベルト３を逆側へ屈曲させ、その逆側に屈曲させ形成されたくぼみにクリーナー１５６を設けたものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、駆動ローラを含む複数のローラに張架された無端ベルトを駆動するベルト駆動装置、および無端ベルトを感光体ベルト，中間転写ベルト，用紙搬送ベルト等に用いた電子写真式複写機，電子写真式プリンタ，イオノグラフィプリンタ，インクジェットプリンタ，ファクシミリ装置等の画像形成装置に関する。

複数のローラに張架された無端ベルトを駆動するベルト駆動装置においては、無端ベルトを安定した速度で走行させることは重要な課題であり、中でも種々の経時的劣化や温度変化等の使用状況の変化によって、無端ベルトに発生する伸びやたるみを吸収することは、基本的な課題である。

このような課題の解決を狙いとした従来のベルト駆動装置として、例えば、特許文献１に示されるものがある。このベルト駆動装置は、１つの駆動ローラと複数の従動ローラに張架された無端ベルトを有し、この無端ベルトのベルト弛み側（駆動ローラの下流）に１つのテンションローラを回転自由な状態で当接し、かつ、そのテンションローラを弾性部材によって変位可能に支持している。

このベルト駆動装置において、経時的劣化や温度変化によって無端ベルトに伸びやたるみが発生してベルト弛み側のベルト張力が低下しようとすると、テンションローラが変位してベルト弛み側の張力の低下を抑える。この結果、無端ベルトの伸びやたるみを吸収することができる。

このような課題の解決を狙いとした他の従来のベルト駆動装置が適用された画像形成装置として、例えば、特許文献２に示されるものがある。

図９は、この画像形成装置１０を示し、転写部１１に配置された転写バックアップローラ１１Ａおよび転写ピンチローラ１１Ｂ、アイドラローラ１２、かじ取りローラ１３、複数のバックアップローラ１４、駆動ローラ１５、および第１および第２のテンションローラ１７，１８に張架されたベルト感光体１６を有し、記録媒体の供給に基づく外乱発生源となる転写部１１の両側で第１のテンションローラ１７が実線の双方向矢印１７ａの方向に移動可能に支持され、第２のテンションローラ１８が実線の双方向矢印１８ａの方向に移動可能に支持されてベルト感光体１６に当接している。また、この画像形成装置１０は、第１のテンションローラ１７の位置を検出する位置センサ１９と、位置センサ１９の検出に基づいて第１のテンションローラ１７がほぼ同じ位置に維持されるように転写バックアップローラ１１Ａの速度制御を行う速度サーボ制御回路２０と、ベルト感光体１６上に各色の潜像を形成する複数の書込ヘッド２１とを備えている。

この画像形成装置１０において、転写部１１の転写バックアップローラ１１Ａと転写ピンチローラ１１Ｂとの間に形成された転写ニップ内に記録媒体が送り込まれると、ベルト感光体１６の走行を停止させようとする制動力が発生してベルト張り側のベルト張力が急激に増加し、ベルト弛み側のベルト張力が急激に減少しようとする。ベルト張り側のベルト張力が増加すると、第２のテンションローラ１８が変位したこれを抑え、ベルト弛み側のベルト張力が減少すると、位置センサ１９が第１のテンションローラ１７の変位を検出し、速度サーボ制御回路２０が転写バックアップローラ１１Ａの回転速度を増速してベルト張力の低下を抑え、第１のテンションローラ１７を定位置に維持する。

一方、電子写真によるカラー画像形成装置として、中間転写ベルトの転写部に定着部を一体化した熱トランズ・フィックス型の転写定着部を備えたものが、高画質および小型化に関して有効なものとして多く使われるようになってきている。

このようなカラー画像形成装置では、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック等の色に分解された画像情報が、帯電されたドラム感光体等の上に書き込まれて静電潜像として記録され、これが各色のトナーで現像される。各色のトナーで現像されたトナー画像は、１次転写として中間体転写ベルトの上にそれぞれ重ねられる。転写されたトナー画像は２次転写定着工程において転写定着部によって記録用紙に転写定着される。この熱トランズ・フィックス型の転写定着部によると、トナーの表面がきれいに平滑化されるため、印刷したのと同等の画質が得られ、また、定着装置が一体化されるため、小型化が可能となるメリットがある。

転写定着部を備えたカラー画像形成装置では、比較的高い圧力で記録用紙と中間転写ベルトとを接触させながら転写定着を行う必要がある。このため、記録用紙が転写定着部に突入した時にその転写定着部でベルトの走行を停止させようとする制動力が発生してベルト張り側のベルト張力が急激に増加し、ベルト弛み側のベルト張力が急激に減少する。この結果、ベルトに衝撃的な振動が発生し、この振動がベルトを伝搬して作像中の、あるいは１次転写中の感光体に伝達されて局部的に画像劣化を引き起こす。また、転写定着部から記録用紙が抜ける時も、制動力の解除によって振動現象が発生し、同様に画像劣化を引き起こすことになる。このため、互いの色の間で位置ずれを起こす「色ずれ」が発生したり、色合いが微妙に変化するような「色むら」が発生したり、背景色に非常に醜い縞模様が発生したりする等の種々の画像劣化を引き起こすという問題がある。このように、中間転写ベルトを初めとする感光体ベルト、用紙搬送ベルト等の画像形成用のベルトの振動現象を抑えることが重要である。
特開昭６１−２８９８７号公報 特開平５−２２４５７２号公報

しかし、特許文献１に示された従来のベルト駆動装置によると、ベルト弛み側に設けたテンションローラが変位してベルト弛み側のベルト張力の減少を抑えても、ベルト張り側のベルト張力の増加を抑えることができないため、このベルト張り側のベルト張力がベルト弛み側に伝搬してベルトの振動現象を抑えることができず、例えば、高いニップ圧を有する転写定着部を設けたときに発生する衝撃的な振動を吸収することは困難である。

また、特許文献２に示された従来の画像形成装置１０によると、張力変動に応じて変位しようとするテンションローラ１７の位置を検出して転写バックアップローラ１１Ａの速度を制御しているため、制御パラメータが増えて構成を複雑化し、かつ、感光体ベルト１６に速度変動の要因を与えることになり、結果的に色むらが発生するおそれがある。

従って、本発明の目的は、小型で、外力による感光体ベルト，中間転写ベルト，用紙搬送ベルト等の画像形成用のベルトの衝撃的な振動を抑えて画像形成用のベルトの安定した走行を可能にし、色ずれ，色むら，醜い縞模様を有しない高い画質の画像を形成することが可能な画像形成装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、感光体ドラムと、前記感光体ドラムに対向して配置され、所定の移動方向に循環移動する無端状の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルト上の像を記録媒体に転写する転写手段と、前記中間転写ベルトを清掃するクリーナーとを有する画像形成装置において、前記中間転写ベルトは、前記中間転写ベルトの内側に配置された複数のローラおよび前記中間転写ベルトの外側に配置された外側ローラにより張架され、前記外側ローラは、弾性部材により張力が付与されており、前記転写手段よりも前記中間転写ベルトの移動方向下流側でかつ、前記感光体ドラムより上流に配置されており、前記クリーナーは前記外側ローラを張架することによって得られる空間部に設けたことを特徴とする画像形成装置を提供する。

本発明は、上記目的を達成するため、ベルト状の中間転写体を備え、感光体ドラム上に形成された互いに異なる色のトナー像を、順次前記中間転写体に重ね合わせて転写しカラー画像を形成する画像形成装置において、前記感光体ドラムと接している前記中間転写体の転写部とは別の位置で像を担持している面から弾性部材による張力によって押さえつけ、前記中間転写体を逆側へ屈曲させる手段を設け、前記逆側に屈曲させる手段により屈曲形成された領域にクリーナーを設けたことを特徴とする画像形成装置を提供する。

また、本発明は、上記目的を達成するため、駆動ローラを含む複数のローラによって張架された無端ベルトを前記駆動ローラによって所定の方向に所定の速度で搬送し、前記無端ベルトの外力作用点に付加される外力によって前記駆動ローラに対して前記無端ベルトの弛み側で減少あるいは増加し、張り側で増加あるいは減少する張力変動を発生するベルト駆動装置において、前記弛み側および前記張り側で前記無端ベルトに接触して配置され、前記弛み側で前記無端ベルトの搬送ルート長を増加あるいは減少し、前記張り側で前記搬送ルート長を減少あるいは増加することによって前記張力変動を吸収して前記無端ベルトの前記弛み側および前記張り側のうち少なくとも一方の側の張力を一定に維持する第１および第２の張力変動吸収手段を有することを特徴とするベルト駆動装置を提供する。

また、本発明は、上記目的を達成するため、駆動ローラを含む複数のローラによって張架された無端状の感光体ベルトを前記駆動ローラによって所定の画像形成方向に所定の画像形成速度で搬送し、前記感光体ベルトの転写部の転写動作によって前記駆動ローラに対して前記感光体ベルトの弛み側で減少あるいは増加し、張り側で増加あるいは減少する張力変動を発生する画像形成装置において、前記弛み側あるいは前記張り側で前記感光体ベルトを支持し、前記駆動ローラとの間で像担持動作が行われる像担持領域を前記感光体ベルト上に形成する支持ローラと、前記支持ローラと前記転写部との間の前記弛み側および前記張り側で前記感光体ベルトに接触して配置され、前記弛み側で前記感光体ベルトの搬送ルート長を増加あるいは減少し、前記張り側で前記搬送ルート長を減少あるいは増加することによって前記張力変動を吸収して前記感光体ベルトの少なくとも前記像担持領域の張力を一定に維持する第１および第２の張力変動吸収手段を有することを特徴とする画像形成装置を提供する。

また、本発明は、上記目的を達成するため、駆動ローラを含む複数のローラによって張架された無端状の用紙搬送ベルトを前記駆動ローラによって所定の画像形成方向に所定の画像形成速度で搬送し、前記用紙搬送ベルト上に記録媒体が定着部の牽引力により前記用紙搬送ベルトのリリース位置からリリースされることによって前記駆動ローラに対して前記用紙搬送ベルトの弛み側で減少あるいは増加し、張り側で増加あるいは減少する張力変動を発生する画像形成装置において、前記弛み側あるいは前記張り側で前記用紙搬送ベルトを支持し、前記駆動ローラとの間で前記記録媒体にトナー像を転写させるトナー像転写領域を前記用紙搬送ベルト上に形成する支持ローラと、前記支持ローラと前記リリース位置との間の前記弛み側および前記張り側で前記用紙搬送ベルトに接触して配置され、前記弛み側で前記用紙搬送ベルトの搬送ルート長を増加あるいは減少し、前記張り側で前記搬送ルート長を減少あるいは増加することによって前記張力変動を吸収して前記用紙搬送ベルトの少なくとも前記トナー像転写領域の張力を一定に維持する第１および第２の張力変動吸収手段を有することを特徴とする画像形成装置を提供する。

また、本発明は、上記目的を達成するため、駆動ローラを含む複数のローラによって張架された無端状の中間転写ベルトを前記駆動ローラによって所定の画像形成方向に所定の画像形成速度で搬送し、前記中間転写ベルトの２次転写部の２次転写動作あるいは２次転写定着動作によって前記駆動ローラに対して前記中間転写ベルトの弛み側で減少あるいは増加し、張り側で増加あるいは減少する張力変動を発生する画像形成装置において、前記弛み側あるいは前記張り側で前記中間転写ベルトを支持し、前記駆動ローラとの間でトナー像が転写されるトナー像転写領域を前記中間転写ベルト上に形成する支持ローラと、前記支持ローラと前記２次転写部との間の前記弛み側および前記張り側で前記中間転写ベルトに接触して配置され、前記弛み側で前記中間転写ベルトの搬送ルート長を増加あるいは減少し、前記張り側で前記搬送ルート長を減少あるいは増加することによって前記張力変動を吸収して前記中間転写ベルトの少なくとも前記トナー像転写領域の張力を一定に維持する第１および第２の張力変動吸収手段を有することを特徴とする画像形成装置を提供する。

本発明の画像形成装置によると、外側ローラを張架することによって得られる空間部にクリーナーを設けたので、小型化を図ることができる。

図１は本発明の実施の形態に係るベルト駆動装置が適用されたカラー画像形成装置の概略構成図である。このカラー画像形成装置１００は、中間転写ベルト３を用いたタンデム型のものであり、原稿（図示省略）が載置されるプラテンガラス等の透明の原稿載置台１０１と、原稿載置台１０１上に載置された原稿を光学的に走査して原稿から画像データを読み取る画像読取部１０２と、画像読取部１０２が読み取った画像データを各色（ブラック，イエロー，マゼンタ，シアン）のカラー画像データに色分解し、各カラー画像データに所定の画像処理を施す画像処理部１０３と、画像処理部１０３による画像処理後の各カラー画像データに基づいて、ブラック（Ｋ）のトナー像を転写する第１の画像形成ユニット１１０と、イエロー（Ｙ）のトナー像を転写する第２の画像形成ユニット１２０と、マゼンタ（Ｍ）のトナー像を転写する第３の画像形成ユニット１３０と、シアン（Ｃ）のトナー像を転写する第４の画像形成ユニット１４０と、各画像形成ユニット１１０，１２０，１３０，１４０の下部に設けられ、複数のローラ（駆動ローラ２Ａ，従動ローラ２Ｂ，レベル出しローラ２Ｃ，第１のテンションローラ２Ｄ，第２のテンションローラ２Ｅおよび２次転写定着ローラ１５４Ａ）に張架された無端状の中間転写ベルト３を駆動するベルト駆動装置１と、中間転写ベルト３上の２次転写定着部（２次転写定着ローラ１５４Ａ，１５４Ｂ間のニップ部）３ａを通過するように形成された用紙搬送路１５０と、記録用紙Ｐを所定のタイミングで２次転写定着部３ａに送り込むレジストローラ１５１と、中間転写ベルト３が張架された２次転写定着ローラ１５４Ａにベルト３を介して対向配置され、中間転写ベルト３に１次転写されたトナー像を記録用紙Ｐに一括して２次転写するとともに、定着して図示しないトレーに排出する２次転写定着ローラ１５４Ｂと、中間転写ベルト３を除電する除電器１５５と、中間転写ベルト３の表面を清掃するクリーナー１５６と、画像形成装置１００全体の制御を行う主制御部（図示省略）とを有して概略構成されている。

各画像形成ユニット１１０，１２０，１３０，１４０は、感光体ドラム１１１と、露光前の感光体ドラム１１１に所定の電荷を付与する露光用帯電器１１２と、感光体ドラム１１１を対応するカラー画像データに基づいて変調されたレーザービームで露光して静電潜像を形成する露光部１１３と、感光体ドラム１１１に形成された静電潜像を対応するカラー（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）のトナーで現像する現像器１１４と、トナー像の一次転写位置に配置されて所定の電荷を付与する転写用帯電器１１５と、感光体ドラム１１１に残留したトナーを除去するクリーナー１１６と、感光体ドラム１１１を除電する除電器１１７とを備えている。

図２はベルト駆動装置１を示す。このベルト駆動装置１は、上記駆動ローラ２Ａと２次定着転写ローラ１５４Ａとの間のベルト張り側スパン３ｂに設けられ、中間転写ベルト３の振動を吸収する第１の張力変動吸収手段４Ａと、駆動ローラ２Ａと２次定着転写ローラ１５４Ａとの間のベルト弛み側スパン３ｃに設けられ、中間転写ベルト３の振動を吸収する第２の張力変動吸収手段４Ｂと、駆動ローラ２Ａを回転駆動する回転駆動機構５と、ベルト３の駆動を制御するベルト駆動制御部６とを有している。

第１の張力変動吸収手段４Ａは、上記テンションローラ２Ｄと、このテンションローラ２Ｄの両側に設けられ、所定のばね定数を有してテンションローラ２Ｄをベルト３に押圧するばね，ゴム等の弾性部材２ｄｄとから構成されている。第２の張力変動吸収手段４Ｂは、第１の張力変動吸収手段４Ａと同様に、上記テンションローラ２Ｅと、このテンションローラ２Ｅの両側に設けられ、所定のばね定数を有してテンションローラ２Ｅをベルト３に押圧するばね，ゴム等の弾性部材２ｅｅとから構成されている。第１および第２の張力変動吸収手段４Ａ，４Ｂは、ベルト３の振動エネルギーを吸収してベルト張力の変動を少なくさせるため、テンションローラ２Ｄ，２Ｅは、できるだけ軽量な構造とし、所定の値より小なる慣性モーメントを有するのが好ましい。同様の理由より、弾性部材２ｄｄ，２ｅｅは、できるだけ剛性が小さく、かつ十分な押圧力をベルト３に付与し得るように所定のばね定数を有する。

回転駆動機構５は、駆動ローラ２Ａの一方の軸端部２ａａに取り付けられた第１のイナーシャ５０Ａと、中間転写ベルト３が張架された２次転写定着ローラ１５４Ａに取り付けられた第２のイナーシャ５０Ｂと、軸端部２ａａに取り付けられ、駆動ローラ２Ａの回転数を検出するロータリーエンコーダ等の回転数検出部５１と、駆動ローラ２Ａを回転駆動する駆動モータ５２と、駆動モータ５２の駆動トルクを駆動ローラ２Ａに伝達する巻掛け伝動機構５３とを備えている。巻掛け伝動機構５３は、駆動ローラ２Ａの一方の軸端部２ａａに取り付けられた大プーリ５３ａと、駆動モータ５２の出力軸に取り付けられた小プーリ５３ｂと、両プーリ５３ａ，５３ｂ間に巻装されたタイミングベルト５３ｃからなる。

駆動ローラ２Ａの軸端部２ａａに取り付けた第１のイナーシャ５０Ａは、駆動系のギア等によって発生する周波数の高い回転速度変動を滑らかにする作用を有し、また、２次転写定着ローラ１５４Ａに取り付けられた第２のイナーシャ５０Ｂは、記録用紙Ｐが２次転写定着ローラ１５４Ａ，１５４Ｂ間のニップ部を通過する際に発生する周波数の高い回転速度変動を滑らかにする作用を有している。特に、フィードバック制御では補正できない高い周波数（例えば２０Ｈｚ以上）の速度変動を平滑化するためにこれらのイナーシャ５０Ａ，５０Ｂは必要である。また、周波数の低い変動は、一般的には、結果として大きな位置ずれを発生させるため、これを抑えるるためにフィードバック制御は効果的な方法である。但し、第１および第２のイナーシャ５０Ａ，５０Ｂは、共振点を避けるため、制御パラメータと良くバランスさせて設計されたものである必要があるが、これは従来技術である、いわゆる制御設計によって十分に可能である。

ベルト駆動制御部６は、回転数検出部５１からの回転数検出信号に基づいて駆動モータ５２の回転速度をフィードバック制御してベルト３が所定の速度で走行するようにベルト駆動制御を行うものである。

次に、カラー画像形成装置１００の動作を説明する。
(1) 全体の動作
図示しない主制御部が、ベルト駆動開始信号をベルト駆動制御部６に入力すると、ベルト駆動制御部６は、駆動モータ５２を駆動して中間転写ベルト３の走行を開始し、ベルト３が所定の速度で走行するようにベルト駆動制御を行う。画像読取部１０２が、原稿を走査して画像データを読み取ると、画像処理部１０３は、画像読取部１０２に読み取られた画像データを色分解し、色分解した各色の画像データに所定の画像処理を施す。各画像形成ユニット１１０，１２０，１３０，１４０の露光部１１３は、露光用帯電器１１２により帯電処理された感光体ドラム１１１を画像処理部１０３による各色の画像データに応じたレーザービームで露光して静電潜像を形成する。現像器１１４は、感光体ドラム１１１に形成された静電潜像を各カラーに応じたトナーで現像する。感光体ドラム１１１が回転して現像トナー像が１次転写位置まで運ばれると、転写用帯電器１１５が付与する電荷によって中間転写ベルト３上に各色のトナー像が順次転写され、フルカラーのカラートナー像となる。最終トナー像が転写された中間転写ベルト３が、２次転写定着部３ａに到達すると、図示しない給紙装置から送出されレジストローラ１５１で待機していた記録用紙Ｐは、レジストローラ１５１が所定のタイミングで回転すると、用紙搬送路１５０に沿って２次転写定着部３ａに搬送される。記録用紙Ｐは、トナー像が２次転写定着部３ａで２次転写定着ローラ１５４Ａ，１５４Ｂによって転写，定着された後、図示しない排紙トレーに排出される。このようにしてフルカラー画像の複写が行われる。転写後の中間転写ベルト３は、除電器１５５により除電され、クリーナー１５６で清掃される。

(2) 衝撃的外乱による振動の抑制動作
図３は、ベルト駆動装置１の動作を説明するための図であり、(a) は記録用紙Ｐが２次転写定着部３ａに突入する時を示す図、(b) は記録用紙Ｐが２次転写定着部３ａから抜け出る時を示す図である。記録用紙Ｐが、２次転写定着ローラ１５４Ａ，１５４Ｂ間のニップ部に突入すると、高い押圧力が加わっている２次転写定着ローラ１５４Ａ，１５４Ｂが、互いに引き離されようとする力が働く。この力によって、ベルト３の走行に急激なブレーキ力が働く。一方、駆動ローラ２Ａは、フィードバック制御により正常に回り続けようとする。このため、駆動ローラ２Ａと２次転写定着ローラ１５４Ａとの間のベルト張り側３ｂのベルト張力が急激に増加するとともに、駆動ローラ２Ａと２次転写定着ローラ１５４Ａとの間のベルト弛み側スパン３ｃのベルト張力が急激に減少する。また、記録用紙Ｐのニップ部への突入によって発生するベルト張り側スパン３ｂにおけるベルト張力の急激な増加現象は必ずつりあい点を持つから、必ずどこかで方向を変えて次の瞬間には逆向きに大きな力が衝撃的に作用することになる。この間、駆動ローラ２Ａは正常にベルト３を駆動し続けるので、ベルト弛み側スパン３ｃは、ベルト張力が低下して移動速度が急激に遅くなるという現象が発生する。勿論、このような張力の現象は必ずつりあい点を持つから、ベルト張り側スパン３ｂと同じように、必ずどこかで方向を変えて次の瞬間には逆向きに力が作用することになる。従って、第１および第２の張力変動吸収手段４Ａ，４Ｂを設けていないか、あるいは適切な位置に配置されていない場合は、ベルト弛み側スパン３ｃでは必ず急激に衝撃的にベルト３の速度が遅くなり、その反動で次にベルト３の速度が戻されて一時的に速くなるような振動現象が起こる。以上の現象は、記録用紙Ｐの先端が２次転写定着ローラ１５４Ａ，１５４Ｂ間のニップ部に突入した時に、ステップ応答的に起こるので、記録用紙Ｐがローラ１５４Ａ，１５４Ｂ間にニップしている間はローラ１５４Ａ，１５４Ｂを押し広げるような力が加わった状態で安定する。そこで、本発明のように、第１および第２の張力変動吸収手段４Ａ，４Ｂを設けることにより、図３(a) に示すように、ベルト張り側スパン３ｂ内に配置されている第１の張力変動吸収手段４Ａのテンションローラ２Ｄが同図右方向に変位し、ベルト張り側スパン３ｂ内のベルト張力の増加を防止するとともに、ベルト弛み側スパン３ｃ内に配置されている第２の張力変動吸収手段４Ｂのテンションローラ２Ｅが同図右下方向に変位し、ベルト張力の減少を防止する。この結果、ベルト３の振動が吸収され、ベルト３の位置変動が小さくなる。

一方、記録用紙Ｐが２次転写定着ローラ１５４Ａ，１５４Ｂ間のニップ部から抜ける場合には、図３R>３(b) に示すように、急激に負荷が低下することによって、第１の張力変動吸収手段４Ａのテンションローラ２Ｄが同図左方向に変位して弾性部材ばね２ｄｄに蓄えられていた弾性歪みエネルギーが急激に放出されるため、２次転写定着ローラ１５４Ａを中心としてベルト３の移動速度は急激に増加しようとする。当然、つぎの瞬間には今度は急激に遅くなるような、いわゆる振動現象が起こる。しかし、図３(b) に示すように、第２の張力変動吸収手段４Ｂのテンションローラ２Ｅが同図左上方向に変位し、第１の張力変動吸収手段４Ａが放出したエネルギーを吸収しようとするために、弛み側スパン３ｃのベルト張力は一定に保たれるとともに、その速度も一定に保たれる。

次に、画像形成装置１００の効果を図面を参照して説明する。

図４および図５は、比較例の測定結果を示す。この比較例は、図２に示す構成から、第２のイナーシャ５０Ｂと、第２の張力変動吸収手段４Ｂを取り除いた構成としたものである。図４は、記録用紙Ｐが転写定着部３ａに突入した時、及び抜け出す時にベルト弛み側スパン３ｂに発生する速度変動を測定したものである。図５は、記録用紙Ｐが転写定着部３ａに突入した時、及び抜け出す時にベルト弛み側スパン３ｂに発生する位置変動を測定したものである。なお、図４において、縦軸はベルト走行方向の速度変動ｄｖ／Ｖ（％）を表し、横軸は時間（ｓ）を表す。図５において、縦軸はベルト走行方向の位置変動ｄｘ（ｍｍ）を表し、横軸は時間（ｓ）を表す。また、図４および図５において、初めに現れるスパイク状の衝撃が記録用紙Ｐが突入した時のもの、次に現れるスパイク状の衝撃が記録用紙Ｐが抜け出す時のものである。図４から、突入時および抜け出す時の速度変動が約２％もあり、図５から、突入時および抜け出す時の位置変動が約０．０４ｍｍもあることが分かる。

図６および図７は、本発明に係る装置の測定結果を示す。この装置は、上記比較例の構成に、第２のイナーシャ５０Ｂを付加してものである。図６は、図４R>４と同様に速度変動を示し、図７は、図５と同様に位置変動を示している。図６から、突入時および抜け出す時のスパイク状の速度変動が１％と大きく減衰するとともに、周波数が大きく低下することが確認できる。図７から、位置変動の周波数は同様に大きく低下することが分かるが、速度の場合と異なり位置変動の大きさはあまり変化しないことが分かる。

図８は、図２の装置１の測定結果を示し、図５と同様に位置変動を測定したものである。図８から、位置変動が約０．３μｍとなって図５の比較例と比べて２桁小さくなり、記録用紙Ｐの突入時や抜け出る時に発生していたスパイク状の振動は、全く解消することができるということが分かる。なお、図２の装置１から第２のイナーシャ５０Ｂを取り除いた構成においても、図８と同様の結果が得られている。

（イ）クリーナー１５６をテンションローラ２Ｄによって形成された中間転写ベルト３のくぼみに設けたので、小型化を図ることができる。
（ロ）ベルト３の張り側および弛み側にそれぞれ張力変動吸収手段４Ａ，４Ｂを設けているので、衝撃的な位置変動を抑制することができ、色ずれ等の防止を図ることができる。
（ハ）イナーシャ５０Ａ，５０Ｂを付加することにより、高周波の速度変動を抑制することができ、色むらや縞模様等の防止を図ることができる。
（ニ）駆動ローラ２Ａのフィードバック制御により、定常的な位置変動を抑制することができ、張力変動吸収手段４Ａ，４Ｂと相まってより一層色ずれの防止を図ることができる。
（ホ）色ずれや色むら，縞模様等の防止を図れることから、良好なフルカラー画像を形成することができる。
（ヘ）ベルト弛み側スパン３ｃにおけるベルト３の衝撃的な振動の吸収は、主に第２の張力変動吸収手段４Ｂが担っている。この第２の張力変動吸収手段４Ｂによってベルト３の衝撃的な振動を感光体ドラム１１１に伝達させずに隔離することができるので、衝撃的な振動が感光体ドラム１１１上に形成される像に及ぼす影響を少なくすることができる。
（ト）テンションローラ２Ｄ，２Ｅと弾性部材２ｄｄ，２ｅｅからなる張力変動吸収手段４Ａ，４Ｂを設け、イナーシャ５０Ａ，５０Ｂを付加ただけの簡単な構成であるので、画像形成装置１００を複雑・大型化させずに色ずれ，色むら等を防止できる。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、種々な実施の形態が可能である。例えば、本発明は、図１に示すベルト３を感光体ベルトあるいは用紙搬送ベルトに用いた画像形成装置に適用してもよい。図１R>１に示すベルト３を用紙搬送ベルトに用いた画像形成装置の場合、用紙搬送ベルトに静電吸着された記録用紙をトナー像転写領域まで搬送し、トナー像転写領域で記録用紙にトナー像を転写した後、その記録用紙を用紙搬送ベルトによって定着部に搬送するが、記録用紙のサイズによっては記録用紙の先端が定着部に達したとき、記録用紙の後端が用紙搬送ベルト上にあるときがある。この場合に、定着部の用紙送り速度が用紙搬送ベルトの回転速度より速いため、定着部の牽引力が外力として用紙搬送ベルトに作用する。このような場合でも、第１および第２の張力変動吸収手段４Ａ，４Ｂを所定の位置に配置することにより、外力による衝撃的な振動を吸収することができる。また、第１〜第４の画像形成ユニット１１０，１２０，１３０，１４０を駆動ローラ２Ａと第２の張力変動吸収手段４Ｂとのベルト弛み側に配置したが、駆動ローラ２Ａと第１の張力変動吸収手段４Ａとのベルト張り側に配置してもよい。

本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。 本発明に係るベルト駆動装置の斜視図である。 本発明に係るベルト駆動装置の動作を説明するための図であり、(a) は記録用紙が２次転写定着部への突入時を示す図、(b) は記録用紙が２次転写定着部から抜け出る時を示す図である。 比較例の速度変動の測定結果を示す図である。 比較例の位置変動の測定結果を示す図である。 本発明に係る速度変動の測定結果を示す図である。 本発明に係る位置変動の測定結果を示す図である。 本発明に係る位置変動の測定結果を示す図である。 従来のベルト駆動装置が適用された画像形成装置の構成図である。

符号の説明

１ ベルト駆動装置
２Ａ 駆動ローラ
２ａａ 軸端部
２Ｂ 従動ローラ
２Ｃ レベル出しローラ
２Ｄ，２Ｅ テンションローラ
３ 中間転写ベルト
３ａ ２次転写定着部
３ｂ ベルト張り側スパン
３ｃ ベルト弛み側スパン
４Ａ 第１の張力変動吸収手段
４Ｂ 第２の張力変動吸収手段
５ 回転駆動機構
５０ 回転数検出部
５１ 駆動モータ
５２ 巻掛け伝動機構
５２ａ 大プーリ
５２ｂ 小プーリ
５２ｃ ベルト
６ ベルト駆動制御部
１００ 画像形成装置
１０１ 原稿載置台
１０２ 画像読取部
１０３ 画像処理部
１１０ 第１の画像形成ユニット
１１１ 感光体ドラム
１１２ 露光用帯電器
１１３ 露光部
１１４ 現像器
１１５ 転写用帯電器
１１６ クリーナー
１１７ 除電器
１２０ 第２の画像形成ユニット
１３０ 第３の画像形成ユニット
１４０ 第４の画像形成ユニット
１５０ 用紙搬送路
１５１ レジストローラ
１５４Ａ，１５４Ｂ ２次転写定着ローラ
１５５ 除電器
１５６ クリーナー
Ｐ 記録用紙

Claims (6)

1. 感光体ドラムと、
   前記感光体ドラムに対向して配置され、所定の移動方向に循環移動する無端状の中間転写ベルトと、
   前記中間転写ベルト上の像を記録媒体に転写する転写手段と、
   前記中間転写ベルトを清掃するクリーナーとを有する画像形成装置において、
   前記中間転写ベルトは、前記中間転写ベルトの内側に配置された複数のローラおよび前記中間転写ベルトの外側に配置された外側ローラにより張架され、
   前記外側ローラは、弾性部材により張力が付与されており、前記転写手段よりも前記中間転写ベルトの移動方向下流側でかつ、前記感光体ドラムより上流に配置されており、前記クリーナーは前記外側ローラを張架することによって得られる空間部に設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記感光体ドラムは、複数ありそれらは水平に配置されており、
   前記転写手段および前記外側ローラは、前記感光体ドラムより下方にあり、
   前記記録媒体は前記転写手段を通過後、前記中間転写ベルトの下方で前記中間転写ベルトとは異なる方向に搬送されること特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記外側ローラの以外にも弾性部材による張力が付与されたローラを配置したことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置
4. 前記クリーナーが対向するローラに慣性モーメントを付与したことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置
5. 前記外側ローラと前記転写手段の間に徐電器を設けたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. ベルト状の中間転写体を備え、感光体ドラム上に形成された互いに異なる色のトナー像を、順次前記中間転写体に重ね合わせて転写しカラー画像を形成する画像形成装置において、
   前記感光体ドラムと接している前記中間転写体の転写部とは別の位置で像を担持している面から弾性部材による張力によって押さえつけ、前記中間転写体を逆側へ屈曲させる手段を設け、前記逆側に屈曲させる手段により屈曲形成された領域にクリーナーを設けたことを特徴とする画像形成装置。