JP2008058429A

JP2008058429A - ベルト走行装置及び画像形成装置

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Publication number: JP2008058429A
Application number: JP2006232899A
Authority: JP
Inventors: Satoru Tao; 悟田尾; Yoshihiko Sano; 嘉彦佐野
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2006-08-30
Filing date: 2006-08-30
Publication date: 2008-03-13
Anticipated expiration: 2026-08-30
Also published as: US20080056778A1; JP5277525B2

Abstract

【課題】ベルト起動時のベルトの蛇行速度を極力抑え、蛇行速度の収束時間を短縮することができるベルト走行装置及び画像形成開始時のベルトの蛇行速度を極力抑え、高品質な画像印刷を早く開始することができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】回転しながら走行する無端状のベルト（１０）と、このベルトの表面と当接部材（２ａ〜２ｄ）とを接離する接離手段（１３，１４）と、前記ベルトの蛇行を補正する蛇行補正手段と、を有するベルト走行装置において、前記ベルトの走行速度が一定速度になる以前に当接部材とベルトの表面とが当接することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、無端状ベルトの蛇行を修正するベルト走行装置及び該ベルト走行装置と転写装置の接離機能を有する、プリンタや複写機等の画像形成装置に関する。

プリンタや複写機等のカラー画像形成装置には、タンデム方式という画像形成装置がある。このタンデム方式の画像形成装置は、無端状のベルトからなる中間転写ベルトの走行方向に沿って複数の感光体ドラムを配置し、各感光体ドラムに形成された静電潜像に、例えばイエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの異なる色のトナーを吸着させる。そして、１次転写装置によって各感光体ドラム上に形成されたトナー像が中間転写ベルト上に順次転写されてカラー画像が形成され、２次転写装置によって中間転写ベルト上のカラー画像が用紙に転写される。中間転写ベルトは、ベルト走行装置によって駆動されるが、その走行に伴って、走行方向と直交する方向（以下、「ベルト幅方向」という）に偏ったり、蛇行したりする現象が発生することがある。各トナー像を中間転写ベルト上に転写する際、中間転写ベルトが蛇行していると、各トナー像はベルト幅方向の位置ずれを起こし、カラー画像の品質を低下させる要因となる。そこで、ベルト走行装置には中間転写ベルトの蛇行を補正する手段が必要となる。

中間転写ベルトの蛇行を補正する方法としては、中間転写ベルトを支持するローラの１つをステアリングローラとして基準面からの傾斜角を制御する方式（以下、「ステアリング方式」という）がある。この方式において、特許文献１では、中間転写ベルトのベルト位置に対して調整ローラの傾きを比例関係で調整制御する技術（以下、「第１の従来技術」という）が開示されている。ステアリング方式は、中間転写ベルトのエッジをガイドして偏りを抑える方式に比べて中間転写ベルトにかかる負担が少なく、中間転写ベルトの耐久性に優れている。

中間転写ベルトを感光体ドラムに接離する１次転写接離装置を備える画像形成装置は、画像形成開始動作又は画像形成終了動作において中間転写ベルトと感光体ドラムの当接又は離間を行う。また、２次転写装置を中間転写ベルトに接離する２次転写接離装置を備える画像形成装置においても、画像形成開始動作又は画像形成終了動作において２次転写装置と中間転写ベルトの当接又は離間を行う。一般に、１次転写接離装置、２次転写接離装置の当接動作では、感光体ドラムや２次転写装置が中間転写ベルトと接触した衝撃によって中間転写ベルトが振動する。その結果、中間転写ベルト上に１次転写したカラー画像には、ベルト走行方向に対して濃度むらや位置ずれが生じる。特許文献２では、各感光体ドラム上の全てのトナー像が用紙に転写されるまで、前述の転写接離装置の接離動作を行わない技術（以下、「第２の従来技術」という）が開示されている。

しかしながら、第１の従来技術や第２の従来技術だけでは、以下のような問題があった。すなわち、第１の従来技術では、ステアリングローラの傾斜角を適正に設定することで、中間転写ベルトのベルト幅方向の張力を均一にし、蛇行を補正している。前述のように、高品質のカラー画像を形成するには、中間転写ベルトの蛇行を抑えなければならない。この中間転写ベルトの蛇行は、中間転写ベルトの走行位置の変動分に相当するので、厳密には蛇行速度を抑える必要がある。ここで、中間転写ベルトを走行させた状態でベルト幅方向に不均一な張力が新たに加わると、それまで安定して走行していた中間転写ベルトの位置が変化する。その結果、中間転写ベルトが新たな安定位置に落ち着くまでの間は蛇行速度が許容範囲を外れることがある。

また、第２の従来技術は、トナー像の形成と転写装置の接離動作を考慮することで、中間転写ベルトの衝撃振動に起因したカラー画像の濃度むらや位置ずれは改善している。しかし、中間転写ベルトの駆動と転写接離装置の接離動作は考慮していない。以下、ステアリング方式のベルト走行装置において、中間転写ベルトの駆動と転写接離装置の接離動作について、その重要性を説明する。転写接離装置による当接動作、及び離間動作は、メカ的な機差によりその影響の度合いが異なるものの、一時的な衝撃力とは別に、中間転写ベルトのベルト幅方向に対して、不均一な張力が新たに加わる。具体的な要因として、１次転写接離装置は中間転写ベルトを上げたり下げたりするため、中間転写ベルトを支持する各ローラにおける、ベルト幅方向の張力が変動する。また、中間転写ベルトに感光体ドラムと２次転写装置が当接している場合と、離間している場合では、中間転写ベルトのベルト幅方向のニップ圧が異なっていたりする。

その結果、画像形成開始動作又は画像形成終了動作において、中間転写ベルトを走行させた状態で転写接離装置の当接動作又は離間動作を行うと、ベルト幅方向の張力変動により蛇行速度が許容範囲外になりやすい。ここで、中間転写ベルトの蛇行による蛇行速度を収束させるには時間を要するが、この蛇行速度の収束時間が長くなると、画像形成装置が印刷可能な状態になる時間が長くなり、印刷効率を低下させる要因となる。

蛇行速度を抑えるには、感光体ドラムと２次転写装置が中間転写ベルトに当接している状態においてのみ中間転写ベルトを走行させればよい。そこで、中間転写ベルトの起動時又は停止時は、転写接離装置の当接動作又は離間動作を考慮し、中間転写ベルトが感光体ドラムと２次転写装置から離間した状態で走行する時間を最小限にする必要がある。

一方、特許文献３に示すような技術も提案されている。この特許文献３では、中間転写ベルトと感光体ドラムとの摩擦により中間転写ベルト表面が傷つき、中間転写ベルトの寿命が縮まるのを防止するため、中間転写ベルトの走行速度が一定速度（最終速度）に達してから、中間転写ベルトを感光体ドラムに当接する技術（以下、「第３の従来技術」という）が開示されている。
特開２００２−２８７５２７号公報特開２００３−５７９１５号公報特開２００５−２６６２６９号公報

しかしながら、第３の従来技術は、中間転写ベルトの蛇行を補正する手段を有するベルト走行装置においては、中間転写ベルトが感光体ドラムや２次転写装置に当接していない状態で中間転写ベルトを起動させると、中間転写ベルトの蛇行速度が許容範囲外になりやすく、また、蛇行速度を収束させるのに時間がかかるという問題がある。

そこでこの発明は、上記のような従来の問題を解決し、中間転写ベルト起動時の中間転写ベルトの蛇行速度を極力抑え、蛇行速度の収束時間を短縮することができるベルト走行装置及び画像形成開始時の中間転写ベルトの蛇行速度を極力抑え、高品質な画像印刷を早く開始することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載のベルト走行装置の発明は、回転しながら走行する無端状のベルトと、このベルトの表面と当接部材とを接離する接離手段と、前記ベルトの蛇行を補正する蛇行補正手段と、を有するベルト走行装置において、前記ベルトの走行速度が一定速度になる以前に当接部材とベルトの表面とが当接することを特徴とする。

請求項２に記載のベルト走行装置の発明は、請求項１のベルト走行装置において、ベルトの走行速度が一定速度になると同時に当接部材とベルトの表面とが当接することを特徴とする。

請求項３に記載のベルト走行装置の発明は、回転しながら走行する無端状のベルトと、このベルトの表面と当接部材とを接離する接離手段と、前記ベルトの蛇行を補正する蛇行補正手段と、を有するベルト走行装置において、前記ベルトの走行速度が一定速度から減少し始める以後に当接部材とベルトの表面とが離間することを特徴とする。

請求項４に記載のベルト走行装置の発明は、請求項３のベルト走行装置において、ベルトの回転速度が一定速度から減少し始めると同時に当接部材とベルトの表面とが離間することを特徴とする。

請求項５に記載のベルト走行装置の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のベルト走行装置において、ベルトは記録紙を搬送する搬送ベルトで、当接部材は像担持体であることを特徴とする。

請求項６に記載のベルト走行装置の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のベルト走行装置において、ベルトは中間転写ベルトで、当接部材は像担持体であることを特徴とする。

請求項７に記載のベルト走行装置の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のベルト走行装置において、ベルトは中間転写ベルトで、当接部材は２次転写部材であることを特徴とする。

請求項８に記載の画像形成装置の発明は、請求項１ないし７のいずれか１項に記載のベルト走行装置を装備したことを特徴とする。

この発明は、前記のようであって、ベルトの走行速度が一定速度になる以前に当接部材とベルトの表面とが当接するようにしたので、ベルト起動時のベルトの蛇行速度を極力抑えることができ、また、蛇行速度の収束時間を短縮することができる。しかも、このベルト走行装置を画像形成装置に適用する場合には、画像形成開始時のベルトの蛇行速度を極力抑えられ、高品質な画像印刷を早く開始することができるという優れた効果が期待できる。

この発明の一実施の形態を、添付した図面を参照して説明する。

以下、この発明に係るベルト走行装置と転写接離装置を有する画像形成装置について説明する。図１は、この発明に係る４色フルカラー画像形成装置の概略図である。画像形成装置は、中間転写ベルトの走行方向に沿って配置された４個の画像形成ユニット１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを有する。

画像形成ユニット１ａは、感光体ドラム２ａ、ドラム帯電器３ａ、露光装置４ａ、現像機５ａ、１次転写装置６ａ、清掃装置７ａから構成されている。画像形成ユニット１ｂ〜１ｄも、１ａと同様に構成されているので、同様な部分には同一符号にｂ、ｃ、ｄを付記して示し、説明を省略する。

画像形成ユニット１ａ〜１ｄは、例えば、１ａがイエロー、１ｂがマゼンダ、１ｃがシアン、１ｄがブラックのように異なる色の画像を形成する。具体的には、図示しないコントローラから画像形成動作の開始指示信号を受けると、感光体ドラム２ａが矢印Ｇの方向に回転を始める。感光体ドラム２ａが回転を開始すると、ドラム帯電器３ａに高電圧が印加され、感光体ドラム２ａの表面に負の電荷が均一に帯電される。ドットイメージに変換された文字データや図形データが、露光装置４ａのオン／オフ信号として前記コントローラから画像形成装置に送られると、感光体ドラム２ａ表面に、露光装置４ａよりレーザ光が照射される部分と照射されない部分とが形成される。露光装置４ａからのレーザ光の照射により、感光体ドラム２ａ上の電荷の低下した部分が、現像機５ａと対向する位置に到達すると、感光体ドラム２ａ上の電荷の低下した部分に、負電荷に帯電したトナーが付着し、トナー像が形成される。

感光体ドラム２ａ上に形成されたトナー像が１次転写装置６ａに到達すると、そのトナー像は１次転写装置６ａに印加された高電圧の作用によって矢印Ａの方向に回転している中間転写ベルト１０上に転写される。なお、転写位置を通過した感光体ドラム２ａは、その表面に残留したトナー等を除去すべく、清掃装置７ａで清掃され、次の画像形成動作に備えられる。画像形成ユニット１ａに続いて画像形成ユニット１ｂでも同様に画像形成動作が行われ、感光体ドラム２ｂ上に形成されたトナー像が、１次転写装置６ｂに印加された高電圧の作用により中間転写ベルト１０上に転写される。このとき、画像形成ユニット１ａにて形成され、中間転写ベルト１０上に転写された画像が、１次転写装置６ｂに到達するタイミングと、感光体ドラム２ｂ上に形成されたトナー像が、中間転写ベルト１０に転写されるタイミングを合わせることにより画像形成ユニット１ａと画像形成ユニット１ｂで形成されたトナー像が中間転写ベルト１０上で重なる。同様に画像形成ユニット１ｃ、１ｄで形成されたトナー像を中間転写ベルト１０上に重ねることによってフルカラー画像が中間転写ベルト１０上に形成されることになる。

フルカラー画像が２次転写装置９に到達すると同時に、画像形成装置の図示しない給紙部から矢印Ｈ方向に搬送されてきた用紙８が２次転写装置９に到達し、２次転写装置９に印加された高電圧の作用によって中間転写ベルト１０上のフルカラー画像は用紙８に転写される。そして用紙８が定着装置１１に搬送されると用紙８上のトナー像が用紙８に溶融定着される。一方、フルカラー画像が２次転写装置９を通過した後、中間転写ベルト１０上には、用紙に転写されなかったトナーが付着しており、そのトナーはベルト清掃機構１２によって除去される。

次に、転写接離装置について説明する。転写接離装置には、１次転写接離装置ＹＣＭ１３、１次転写接離装置Ｋ１４、２次転写接離装置１５がある。１次転写接離装置ＹＣＭ１３は、１次転写装置６ａ〜６ｃを上げることで中間転写ベルト１０を感光体ドラム２ａ〜２ｃに当接し、１次転写装置６ａ〜６ｃを下げることで中間転写ベルト１０を感光体ドラム２ａ〜２ｃから離間する。

画像形成中は、図１に示すように中間転写ベルト１０と感光ドラム２ａ〜２ｃを当接するが、画像形成終了後は、図２に示すように中間転写ベルト１０と感光ドラム２ａ〜２ｃは離間する。つまり、画像形成開始時に１次転写接離装置ＹＣＭ１３の当接動作を行うことで、中間転写ベルト１０と感光ドラム２ａ〜２ｃを当接し、画像形成終了時に１次転写接離装置ＹＣＭ１３の離間動作を行うことで、中間転写ベルト１０と感光ドラム２ａ〜２ｃを離間する。ここで、１次転写接離装置ＹＣＭ１３は、図示しない１次転写接離モータにて駆動される。

一方、１次転写接離装置Ｋ１４は、１次転写装置６ｄを上げることで中間転写ベルト１０を感光体ドラム２ｄに当接し、１次転写装置６ｄを下げることで中間転写ベルト１０を感光体ドラム２ｄから離間する。２次転写接離装置１５は、２次転写装置９を上げることで２次転写装置９を中間転写ベルト１０に当接し、２次転写装置９を下げることで２次転写装置９を中間転写ベルト１０から離間する。１次転写接離装置Ｋ１４や２次転写接離装置１５は、１次転写接離装置ＹＣＭ１３と同様に、画像形成開始時に当接動作を行い、画像形成終了時には離間動作を行う。

次に、ベルト走行装置について説明する。図３は、無端状の中間転写ベルト１０を駆動するためのベルト走行装置の構成概略図である。以下の説明では、図３の矢印Ａの方向をベルト走行方向、矢印Ｂの方向をベルト幅方向と称する。さらに、矢印Ｂの手前側をフロント側、奥行側をリア側と称する。

前記ベルト走行装置にはベルト駆動ローラ１６、従動ローラ１７ａ〜１７ｄ、ステアリングローラ１８が設けられ、これら複数のローラ１６，１７ａ〜１７ｄ，１８に中間転写ベルト１０が張架されている。ベルト駆動モータ１９にはベルト駆動ローラ１６が連結されており、ベルト駆動モータ１９の回転によって中間転写ベルト１０がベルト走行方向に走行する。

画像形成ユニットの１ａがイエロー、１ｂがマゼンダ、１ｃがシアン、１ｄがブラックの場合は、一般に、トナー像の相対的な位置ずれはイエローとブラックの組合せにおいて大きくなる。高品質な画像にするために、ベルト幅方向において、各トナー像の相対的な位置ずれは４８μｍ以内を目標としている。トナー像の位置ずれの要因は様々あるが、中間転写ベルト１０の蛇行補正には、中間転写ベルト１０が１ａ〜１ｄに到達した際に、ベルト幅方向の位置変動が３３μｍ以内であることが要求される。そこで、中間転写ベルト１０の走行中は、このベルト幅方向の位置変動を抑えるために中間転写ベルト１０の蛇行速度を常に許容蛇行速度範囲内に収める必要があり、許容蛇行速度範囲としては、例えば±１９．５μｍ／ｓである。

前記ベルト走行装置には中間転写ベルト１０の蛇行を補正する蛇行補正機構２０が備えられている。図４を用いて中間転写ベルト１０の蛇行補正の原理について以下説明する。蛇行補正機構２０には、揺動アーム２１が備えられ、その一端はステアリングローラ１８のフロント側端部に接続されている。揺動アーム２１の他端にはベアリング２２が固定され、揺動アーム２１は、揺動アーム回転軸２３を中心に回転することが可能である。そして、回転軸が円の中心から外れた位置に設けられた偏芯カム２４が備えられ、該回転軸には図３のステアリングモータ２５（図４では図示せず）の回転軸が接続されている。また、偏芯カム２４には遮蔽板２６が備えられ、偏芯カム位置検出手段２７が遮蔽板２６の位置を検出することで偏芯カム２４の位置を把握することが可能となっている。偏芯カム２４は、揺動アーム２１に接続された揺動アームスプリング２８の張力によって常にベアリング２２に接触した状態に保たれている。

偏芯カム２４が矢印Ｄの方向に回転すると、ベアリング２２は矢印Ｅの方向に移動するため、揺動アーム２１が揺動アーム回転軸２３を中心に回転する。ステアリングローラ１８のリア側端部は固定されており、揺動アーム回転軸２３の回転によって、ステアリングローラ１８のフロント側端部だけが矢印Ｆの方向に移動する。この場合、中間転写ベルト１０のベルト幅方向において、フロント側よりもリア側の張力が大きくなる。その結果、中間転写ベルト１０は、このステアリングローラ１８の傾斜角に応じた蛇行速度にてリア側に移動する。逆に、偏芯カム２４が矢印Ｄ'の方向に回転すると、ベアリング２２は矢印Ｅ'の方向に移動し、ステアリングローラ１８のフロント側端部だけが矢印Ｆ'の方向に移動する。この場合、中間転写ベルト１０のベルト幅方向において、リア側よりもフロント側の張力が大きくなる。

その結果、中間転写ベルト１０は、このステアリングローラ１８の傾斜角に応じた蛇行速度にてフロント側に移動する。この原理を利用し、例えば中間転写ベルト１０がフロント側に変動しだした場合は、中間転写ベルト１０がリア側に移動するようにステアリングローラ１８を傾動させる。一方、中間転写ベルト１０がリア側に変動しだした場合は、中間転写ベルト１０がフロント側に移動するようにステアリングローラ１８を傾動させる。以上のようにして、中間転写ベルト１０の蛇行制御は、ステアリングローラ１８の傾斜方向と傾斜角を適正に制御して中間転写ベルト１０の蛇行速度が常に許容蛇行速度範囲内になるようにする。

次に、図５を参照して中間転写ベルト１０の幅方向の位置を検出するベルト位置検出機構２９を説明する。ベルト位置検出機構２９は、Ｌ字型をした接触子３０と、変位センサ３１を有する。接触子３０は板状の部材３０ａと部材３０ｂからなり、支軸３２を中心にして矢印Ｃの方向に回動自在に支持されている。一方の部材３０ａにはスプリング３３が取り付けられており、その引っ張り力により、他方の部材３０ｂが中間転写ベルト１０のエッジに常に接触するようにしている。一方、接触子３０の部材３０ａに近接して、その長さ方向に１個の変位センサ３１が配置されている。この変位センサ３１の詳細な説明は省くが、例えば発光部と受光部からなり、発光部が発した光が被測定物で反射し、受光部が受光した反射光の位置と、基準位置の変位より被測定物との距離を検出できるように構成されている。

変位センサ３１と部材３０ａとの間隔は、所定の長さ、例えば６．５ｍｍに設定されている。接触子３０が支軸３２を中心に回動し、変位センサ３１と部材３０ａとの距離が変化すると、その変化に応じた電気信号が得られる。図６は変位センサ３１の特性の一例を示すもので、横軸にベルト位置（ｍｍ）、縦軸に出力電圧（Ｖ）をとってある。この変位センサ３１の検出範囲は６．５ｍｍ±１ｍｍ、即ち５．５ｍｍ〜７．５ｍｍの２ｍｍの範囲であり、検出精度は±１０μｍである。

ステアリング方式のベルト走行装置は、ステアリングローラ１８の傾斜角を適正に設定することで、中間転写ベルト１０のベルト幅方向の張力を均一にし、蛇行補正している。この方式は、中間転写ベルト１０のエッジをガイドして偏りを抑える方式に比べて中間転写ベルト１０にかかる負担が少なく、中間転写ベルト１０の耐久性に優れている。しかしながら、中間転写ベルト１０の走行中に、ベルト幅方向に不均一な張力が新たに加わると、それまで安定して走行していた中間転写ベルト１０の位置が変化する。その結果、中間転写ベルト１０が新たな安定位置に落ち着くまでの間は蛇行速度が許容範囲を外れることがある。

前述の転写接離装置による当接動作又は離間動作は、メカ的な機差によりその影響の度合いが異なるものの、一時的な衝撃力とは別に、中間転写ベルト１０のベルト幅方向に対して、不均一な張力が新たに加わる。具体的な要因として、１次転写接離装置ＹＣＭ１３及び１次転写接離装置Ｋ１４は、中間転写ベルト１０を上げたり下げたりするため、中間転写ベルト１０を支持する各ローラにおける、ベルト幅方向の張力が変動する。また、中間転写ベルト１０に感光体ドラム２ａ〜２ｄと２次転写装置９が当接している場合と、離間している場合では、中間転写ベルト１０のベルト幅方向のニップ圧が異なっていたりする。

その結果、画像形成開始動作又は画像形成終了動作において、中間転写ベルト１０を走行させた状態で転写接離装置の当接動作又は離間動作を行うと、ベルト幅方向の張力変動により蛇行速度が許容範囲外になりやすい。この蛇行速度を抑えるには、感光体ドラム２ａ〜２ｄと２次転写装置９が中間転写ベルト１０に当接している状態においてのみ中間転写ベルト１０を走行させればよい。そこで、中間転写ベルト１０の起動時又は停止時は、転写接離装置の当接動作又は離間動作を考慮し、中間転写ベルト１０が感光体ドラム２ａ〜２ｄと２次転写装置９から離間した状態で走行する時間を最小限にする必要がある。

中間転写ベルト１０の蛇行による蛇行速度を収束させるには時間を要するが、蛇行速度の収束時間が長くなると、画像形成装置が印刷可能な状態になる時間が長くなり、印刷効率を低下させる要因となる。

前記のような無端状ベルトの蛇行を修正するベルト走行装置と転写接離装置を有する画像形成装置に係る制御部３４の構成を図７に示す。制御部３４は、ベルト駆動手段３５、蛇行補正制御手段３６、転写接離制御手段３７から構成されている。ベルト駆動手段３５は、ベルト駆動モータ１９に駆動信号を出力し、該モータによって中間転写ベルト１０を駆動させる。蛇行補正手段３６は、変位センサ３１からの検出信号を基に、ステアリングモータ２５に駆動信号を一定周期で出力し、該モータによってステアリングローラ１８を傾動させる。この駆動信号の生成方法は公知であり、中間転写ベルト１０の位置に対して、例えば比例演算、あるいは比例＋積分演算によって駆動信号が生成される。

転写接離制御手段３７は、画像形成開始時においては、１次転写接離装置ＹＣＭ１３、１次転写接離装置Ｋ１４に当接の駆動信号を出力することで、図１のように中間転写ベルト１０を感光体ドラム２ａ〜２ｄに当接する。また、２次転写接離装置１５にも当接の駆動信号を出力することで、中間転写ベルト１０と２次転写装置９を当接する。一方、画像形成終了時においては、１次転写接離装置ＹＣＭ１３、１次転写接離装置Ｋ１４に離間の駆動信号を出力することで、図２のように中間転写ベルト１０を感光体ドラム２ａ〜２ｄから離間する。また、２次転写接離装置１５にも離間の駆動信号を出力することで、２次転写装置９を中間転写ベルト１０から離間する。

画像形成装置の画像形成開始シーケンス、及び画像形成終了シーケンスを図８に示す。まず、画像形成開始シーケンスについて説明する。ここで、ベルト駆動モータ１９に関し、画像形成開始からベルト駆動モータ１９が一定速度（最終速度）まで加速する時間をＴとする。ここで、時間Ｔの設定について、画像形成開始からＴ経過後には、図１の感光体ドラム２ａ〜２ｄや２次転写装置９のローラも一定速度に到達している時間であるようにする。

１次転写接離装置ＹＣＭ１３の当接動作において、離間状態から中間転写ベルト１０が感光体ドラム２ａ〜２ｃの何れかに接触し始める時間をＴ_1ycmとする。１次転写接離装置ＹＣＭ１３の当接動作において、中間転写ベルト１０は当接動作途中から感光体ドラム２ａ〜２ｃと接触する。そのため、機構的に予め分かっている感光体ドラム２ａ〜２ｃと中間転写ベルト１０の接触し出す位置関係からＴ_1ycmを設定する。１次転写接離装置Ｋ１４の当接動作においても、離間状態から中間転写ベルト１０が感光体ドラム２ｄに接触し始める時間をＴ_１kとする。２次転写接離装置１５の当接動作においても、離間状態から中間転写ベルト１０に２次転写装置９が接触する時間をＴ_２とする。例として、Ｔ＝２３９５ｍｓ、Ｔ_1ycm＝Ｔ_１k＝３８０ｍｓ、Ｔ_２＝２７５ｍｓである。

転写接離制御手段３７は、画像形成開始からベルト駆動モータ１９が加速完了する時間Ｔに対して、Ｔ−Ｔ_1ycmにて１次転写接離装置ＹＣＭ１３に当接の駆動信号を出力する。そして、１次転写接離装置Ｋ１４に対しては、Ｔ−Ｔ_１kにて当接の駆動信号を出力し、２次転写接離装置１５に対しては、Ｔ−Ｔ_２で当接の駆動信号を出力する。

次に、画像形成終了シーケンスについて説明する。ここで、ベルト駆動モータ１９に関し、画像形成終了からベルト駆動モータ１９が減速し始める時間をＴ'とする。次に、１次転写接離装置ＹＣＭ１３の離間動作において、当接状態から中間転写ベルト１０が感光体ドラム２ａ〜２ｃの全てから離間する時間をＴ'_1ycmとする。１次転写接離装置Ｋ１４の離間動作においも、当接状態から中間転写ベルト１０が感光体ドラム２ｄに離間する時間をＴ'_１kとする。２次転写接離装置１５の離間動作においても、当接状態から中間転写ベルト１０に２次転写装置９が離間する時間をＴ'_２とする。

図８の画像形成終了シーケンスでは、画像形成終了からベルト駆動モータ１９が減速開始する時間Ｔ'に対して、Ｔ'−Ｔ'_1ycmにて１次転写接離装置ＹＣＭ１３に離間の駆動信号を出力する。そして、１次転写接離装置Ｋに対しては、Ｔ'−Ｔ'_１kにて離間の駆動信号を出力し、２次転写装置９に対しては、Ｔ'−Ｔ'_２で離間の駆動信号を出力する。

図８のシーケンスでは、感光体ドラム２ａ〜２ｄと２次転写装置９が中間転写ベルト１０に当接している状態においてのみ中間転写ベルト１０を定速走行させるようにし、中間転写ベルト１０が感光体ドラム２ａ〜２ｄと２次転写装置９から離間した状態で走行する時間を最小限にしている。一方、中間転写ベルト１０と感光体ドラム２ａ〜２ｄの速度差による摩擦にて、中間転写ベルト１０や感光体ドラム２ａ〜２ｄの表面が傷つくこともない。

以上説明したように、中間転写ベルト１０の走行中におけるベルト幅方向の張力変動の影響が低減され、中間転写ベルト１０の蛇行速度を極力抑えることができる。そのため、高品質な画像印刷を早く開始する画像形成装置を提供することができる。

なお、この実施の形態では、中間転写ベルト１０と感光体ドラム２ａ〜２ｄとの接離動作は、中間転写ベルト１０の内側の１次転写装置６ａ〜６ｄを上げ下げすることで行っているが、それとは別に感光体ドラム２ａ〜２ｄを上げ下げするものとしてもよく、これでも同様の効果が得られる。また、いわゆる中間転写型の画像形成装置（感光体ドラム上のトナーを１次転写部で中間転写ベルトに転写し、２次転写部で用紙に一括して転写するもの）としたが、直接転写型の画像形成装置（搬送ベルト上で用紙を搬送し、感光体ドラム上のトナーを転写するもの）でもよいことは言うまでもない。この実施の形態では、中間転写ベルト１０の寿命を考慮し、中間転写ベルト１０が一定速度（最終速度）に達すると同時に中間転写ベルト１０が感光体ドラム２ａ〜２ｄに当接するようにし、同様に中間転写ベルト１０が一定速度から減速すると同時に中間転写ベルト１０を感光体ドラム２ａ〜２ｄから離間するようにした。しかし、中間転写ベルト１０の寿命を無視すれば、中間転写ベルト１０が一定速度になる前に中間転写ベルト１０と感光体ドラム２ａ〜２ｄが当接した方が、中間転写ベルト１０の蛇行速度は抑えられるので、中間転写ベルト１０が一定速度になる前に感光体ドラム２ａ〜２ｄと中間転写ベルト１０が当接するような当接動作にしてもよい。同様に、中間転写ベルト１０が一定速度から減速し始める以後に中間転写ベルト１０と感光体ドラム２ａ〜２ｄが離間するような離間動作にしてもよい。

次に、特許請求の範囲の請求項２以下に記載した発明の特有な効果について説明する。請求項２に記載のベルト走行装置の発明によれば、ベルトの走行速度が一定速度になると同時に当接部材とベルトの表面とが当接するので、ベルトは高寿命となる。

請求項３に記載のベルト走行装置の発明によれば、ベルトの走行速度が一定速度から減少し始める以後に当接部材とベルトの表面とが離間するので、請求項１に記載のベルト走行装置の発明と同様に、ベルトの蛇行速度を極力抑えることができ、また、蛇行速度の収束時間を短縮することができる。請求項４に記載のベルト走行装置の発明によれば、ベルトの走行速度が一定速度から減少し始めると同時に感光体を離間するので、請求項２に記載のベルト走行装置の発明と同様に、ベルトは高寿命となる。

請求項５，６，７に記載のベルト走行装置の発明によれば、直接転写型の画像形成装置を想定して適用する場合においても、前記と同様な効果が期待できる。

請求項８に記載の画像形成装置の発明によれば、請求項１ないし７のいずれか１項に記載のベルト走行装置の発明を活用することによって、画像品質の高い画像形成装置を提供することができる。

この発明の一実施の形態に係わるベルト走行装置を装備した画像形成装置を示す、１次転写接離装置ＹＣＭと１次転写接離装置Ｋと２次転写接離装置の当接状態を示す概略図である。同上の１次転写接離装置ＹＣＭと１次転写接離装置Ｋと２次転写接離装置の離間状態を示す概略図である。同上のベルト走行装置の概要を示す斜視図である。同上のベルト蛇行補正機構を示す要部拡大図である。同上のベルト位置検出機構を示す斜視図である。同上の変位センサの特性を示すグラフである。同上の制御部におけるブロック図である。同上の動作シーケンスを示した図である。

符号の説明

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ画像形成ユニット
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ感光体ドラム
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ１次転写装置
９２次転写装置
１０中間転写ベルト
１３１次転写接離装置ＹＣＭ
１４１次転写接離装置Ｋ
１５２次転写接離装置
１９ベルト駆動モータ
２９ベルト位置検出機構
３４制御部
３５ベルト駆動手段
３６蛇行補正手段
３７転写接離制御手段

Claims

回転しながら走行する無端状のベルトと、このベルトの表面と当接部材とを接離する接離手段と、前記ベルトの蛇行を補正する蛇行補正手段と、を有するベルト走行装置において、前記ベルトの走行速度が一定速度になる以前に当接部材とベルトの表面とが当接することを特徴とするベルト走行装置。
請求項１のベルト走行装置において、ベルトの走行速度が一定速度になると同時に当接部材とベルトの表面とが当接することを特徴とするベルト走行装置。
回転しながら走行する無端状のベルトと、このベルトの表面と当接部材とを接離する接離手段と、前記ベルトの蛇行を補正する蛇行補正手段と、を有するベルト走行装置において、前記ベルトの走行速度が一定速度から減少し始める以後に当接部材とベルトの表面とが離間することを特徴とするベルト走行装置。
請求項３のベルト走行装置において、ベルトの回転速度が一定速度から減少し始めると同時に当接部材とベルトの表面とが離間することを特徴とするベルト走行装置。
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のベルト走行装置において、ベルトは記録紙を搬送する搬送ベルトで、当接部材は像担持体であることを特徴とするベルト走行装置。
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のベルト走行装置において、ベルトは中間転写ベルトで、当接部材は像担持体であることを特徴とするベルト走行装置。
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のベルト走行装置において、ベルトは中間転写ベルトで、当接部材は２次転写部材であることを特徴とするベルト走行装置。
請求項１ないし７のいずれか１項に記載のベルト走行装置を装備したことを特徴とする画像形成装置。