JP2012063565A - ベルトユニット、ベルト駆動装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】寄り修正ローラ６４を傾けることによるトナー像のローラ軸線方向の重ね合わせずれを抑える。
【解決手段】揺動軸線９１０を中心にした揺動により、自らのローラ軸線を他の張架ローラのローラ軸線に対して傾ける姿勢をとることで、中間転写ベルト６１のベルト寄りを修正する寄り修正ローラ６４と、揺動軸線９１０を中心にして寄り修正ローラ６４を揺動可能に保持する揺動ブラケットとを具備するベルトユニットであって、前記揺動ブラケットが、寄り修正ローラ６４の周面のうち、中間転写ベルト６１を掛け回している箇所に対する接線に沿って揺動軸線９１０を延在させた状態で、寄り修正ローラ６４を揺動可能に保持する。
【選択図】図７

Description

本発明は、ベルトループ内側に配設された複数の張架ローラによって張架される無端状のベルト部材のベルト寄りを、複数の張架ローラの１つである寄り修正ローラの傾きによって補正するベルトユニットに関するものである。また、かかるベルトユニットを用いるベルト駆動装置及び画像形成装置に関するものである。

従来、この種の画像形成装置として、特許文献１に記載のものが知られている。図１は、特許文献１に記載の画像形成装置の要部を示す概略構成図である。この画像形成装置は、無端状の中間転写ベルト９０１を複数の張架ローラによって張架しながら図中反時計回り方向に無端移動させるベルトユニットや、４つの感光体（９０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）などを備えている。感光体９０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面上には、周知の電子写真プロセスによってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が形成される。これらのトナー像は、感光体９０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、中間転写ベルト９０１とが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップにおいて、中間転写ベルト９０１の表面に重ね合わせて１次転写される。その後、中間転写ベルト９０１と２次転写ローラ９０５とが当接している２次転写ニップにて、ベルト上から図示しない記録紙に一括２次転写される。

中間転写ベルト９０１は、周回移動を繰り返していると、各張架ローラの偏心や平行度の誤差などに起因して、ローラ周面上における軸線方向の位置がどうしても一端側に片寄ってくる。その片寄りを放置すると、やがて中間転写ベルト９０１がローラ周面上から脱輪してしまう。そこで、特許文献１に記載の画像形成装置においては、中間転写ベルト９０１の片寄りを修正するための寄り修正ローラ９０３を有している。この寄り修正ローラ９０３は、中間転写ベルト９０１を張架している複数の張架ローラのうちの１つであり、ローラ軸線方向の中央に位置している揺動軸線を中心にして揺動可能なブラケット９０４に保持されている。このブラケット９０４の揺動により、互いに平行に配設された他の複数の張架ローラに対して傾いた姿勢をとることで、片寄ってしまった中間転写ベルト９０１を反対側に寄せて、ベルト寄りを修正することができる。

古くは、ベルト寄りがある程度の大きくなった段階で、プリントジョブを一時中断してベルト寄りを修正したり、プリントジョブの開始時に必ずベルト寄りを修正したりする方式を採用することが一般的であった。これに対し、特許文献１に記載の画像形成装置では、通常のプリントジョブの最中にベルト寄りを修正するようになっている。かかる構成では、ベルト寄りを修正するための装置のダウンタイムを無くすことができる。しかし、大きなベルト寄りを修正しようとすると、中間転写ベルト９０１をローラ軸線方向に大きく移動させてしまうことにより、各１次転写ニップでトナー像の重ね合わせずれを発生させてしまう。このため、少しずつ微妙にベルト寄りを調整していく必要がある。

本発明者らは、特許文献１に記載の画像形成装置のようにプリントジョブ中にベルト寄りを修正するプリンタ試験機を用いてプリントテストを行ったところ、次のような問題があることがわかった。即ち、寄り修正ローラ９０３を傾ける際に、中間転写ベルト９０１をローラ軸線方向に大きく移動させてしまい、それに伴って各１次転写ニップでトナー像のローラ軸線方向の重ね合わせずれを助長してしまうのである。具体的には、寄り修正ローラ９０３は、図２に示すように、軸線方向の中央付近で軸線と直交して延在する揺動軸線９１０を中心にして揺動するように、図示しないブラケット（図１の９０４）に保持されている。図中点線で示すように傾いていない状態の寄り修正ローラ９０３が、図中実線で示すように揺動軸線９１０を中心に所定の角度だけ回転して傾いたとする。すると、寄り修正ローラ９０３のベルトを掛け回している表面箇所のローラ軸線方向の位置が大きく変化する。図示の例では、ローラにおけるベルトを掛け回している表面箇所が、ローラの傾きによって図中左方向に大きく移動している。これにより、ローラ表面上の中間転写ベルト９０１の位置も、図中左方向に大きく移動する。すると、各色の１次転写ニップにおいて、ベルトをローラ軸線方向にスリップさせようとする力が働いてしまう。特に、図１に示したように、寄り修正ローラ９０３の最も近くに位置するＫ用の１次転写ニップでは、前述の力が大きく働いてベルトをローラ軸線方向に僅かにスリップさせ易くなる。そして、そのスリップにより、各１次転写ニップにおけるトナー像のベルトに対する転写位置をローラ軸線方向に変動させてしまうため、重ね合わせずれによる画質劣化を引き起こしてしまう。

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、寄り修正ローラを傾けることによるトナー像のローラ軸線方向の重ね合わせずれを抑えることができるベルトユニット、ベルト駆動装置、及び画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、無端状のベルト部材と、前記ベルト部材のループ内側に配設された状態で前記ベルト部材を自らの周面の一部に掛け回して前記ベルト部材を張架する複数の張架ローラと、前記複数の張架ローラの１つであり、自らのローラ軸線方向における中央部でローラ軸線に直交する方向に延在している揺動軸線を中心にして揺動可能に保持され、前記揺動軸線を中心にした揺動により、自らのローラ軸線を他の張架ローラのローラ軸線に対して傾ける姿勢をとることで、前記ベルト部材のベルト寄りを修正する寄り修正ローラと、前記揺動軸線を中心にして前記寄り修正ローラを揺動可能に保持する保持手段とを具備するベルトユニットであって、前記保持手段が、前記寄り修正ローラの周面のうち、前記ベルト部材を掛け回している箇所に対する接線に沿って前記揺動軸線を延在させた状態で、前記寄り修正ローラを揺動可能に保持するものであることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のベルトユニットにおいて、前記複数の張架ローラのうち、前記ベルト部材に向けて付勢されて前記ベルト部材にテンションを付与するテンションローラとは異なる張架ローラを、前記寄り修正ローラとして機能させたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、無端状のベルト部材をそのループ内側に配設された複数の張架ローラそれぞれの周面に掛け回して張架するベルトユニットと、前記ベルトユニットにおける前記複数の張架ローラの１つであり、自らのローラ軸線方向の一端部と他端部との間に位置でベルト移動方向に延在する揺動軸線を中心にした揺動により、自らのローラ軸線を他の張架ローラのローラ軸線に対して傾ける姿勢をとることで前記ベルト部材のベルト寄りを修正する寄り修正ローラの揺動停止位置を制御する姿勢制御手段と、前記複数の張架ローラのうち、自らの回転駆動に伴って前記ベルト部材を無端移動せしめる駆動ローラを回転駆動させる駆動手段とを有するベルト駆動装置において、前記ベルトユニットとして、請求項１又は２のベルトユニットを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、複数の張架ローラによって張架している無端状のベルト部材を無端移動せしめるベルト駆動装置と、前記ベルト部材の表面、あるいは前記ベルト部材の表面に保持される記録シート、に可視像を形成する可視像形成手段とを備える画像形成装置において、前記ベルト駆動装置として、請求項３のベルト駆動装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１の画像形成装置であって、前記ベルト部材が中間転写ベルトであることを特徴とするものである。

これらの発明においては、図３に示すように、寄り修正ローラ９０３の揺動軸線９１０を、寄り修正ローラ９０３の周面のうち、ベルト部材９０９を掛け回している箇所に対する接線に沿って延在させている。このような揺動軸線９１０を中心にして傾ける構成では、従来のように回転軸線上に位置している揺動軸線を中心にして傾ける構成に比べて、寄り修正ローラ９０３の傾きに伴うベルト部材９０９のローラ軸線方向への移動量を低減する。先に図２に示した従来例と、図３に示した本発明とを対比すると、ベルトの移動量が大幅に低減されていることがわかる。特に、ローラ軸線方向において、揺動軸線９１０の位置では、ベルトの位置が全く変化していない。このように、本発明においては、寄り修正ローラ９０３の傾きに伴うベルト部材９０９のローラ軸線方向への移動量を低減することで、寄り修正ローラを傾けることによるトナー像のローラ軸線方向の重ね合わせずれを抑えることができる。

特許文献１に記載の画像形成装置の要部を示す概略構成図。 従来の寄り修正ローラの傾動動作を説明するための説明図。 本発明における寄り修正ローラの傾動動作を説明するための説明図。 実施形態に係るプリンタを示す要部構成図。 同プリンタの寄り修正ローラと、これを揺動可能に保持する保持手段としての揺動ブラケットとを示す斜視図。 同プリンタの揺動ブラケットと、同寄り修正ローラの周囲部分とを示す拡大構成図。 同寄り修正ローラの傾動動作を説明するための説明図。 同プリンタの第１ベルト端部位置検知手段を示す拡大構成図。 同プリンタの転写ユニットのベルトユニットを示す平面図及び側面図。 同ベルトユニットと姿勢制御手段とを示す構成図。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタの実施形態について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図４は、本プリンタを示す要部構成図である。同図において、本プリンタは、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）のトナー像を形成するための４つの画像形成ユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。また、機内で記録シートＰを搬送するための複数のガイド板等からなるシート搬送路２１、レジストローラ対３７、定着ユニット１５０、光書込ユニット（不図示）、転写ユニット６０、なども備えている

図示しない光書込ユニットは、レーザーダイオード、ポリゴンミラー、各種レンズなどを有しており、外部のパーソナルコンピュータ等から送られている画像情報に基づいて、レーザーダイオードを駆動する。そして、画像形成ユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを光走査する。具体的には、画像形成ユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、図示しない駆動手段によってそれぞれ図中反時計回り方向に回転駆動せしめられる。光書込ユニットは、駆動中の感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対して、レーザー光Ｌをそれぞれ回転軸線方向に偏向せしめながら照射することで、光走査処理を行う。これにより、潜像担持体たる感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ画像情報に基づいた静電潜像が形成される。

本プリンタは、４つの画像形成ユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを、後述する中間転写ベルト６１に対してその無端移動方向に沿って並べたいわゆるタンデム型の構成になっている。各色の画像形成ユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ、潜像担持体たる感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、その周囲に配設される各種装置とを１つのユニットとして共通の支持体に支持するものであり、プリンタ部本体に対してそれらを一体的に着脱可能にしている。そして、互いに使用するトナーの色が異なる点の他が同様の構成になっている。Ｙ用の画像形成ユニット２Ｙを例にすると、これは、感光体３Ｙの他、これの表面に形成された静電潜像をＹトナー像に現像するための現像装置４Ｙ、ドラム状の感光体３Ｙを一様帯電せしめるための帯電装置１６Ｙ、ドラムクリーニング装置１８Ｙ等を有している。

帯電装置１６Ｙは、回転駆動される感光体３Ｙの周面をトナーの帯電極性と同極性に一様帯電せしめる。このようにして一様帯電せしめられた感光体３Ｙの周面には、上述した光書込装置による光走査で静電潜像が形成される。感光体３Ｙとしては、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材の塗布による感光層を形成したドラム状のものを用いている。但し、無端ベルト状のものを用いても良い。

現像装置４Ｙは、図示しない磁性キャリアと非磁性のＹトナーとを含有する二成分現像剤（以下、単に現像剤という）を用いて、感光体３Ｙ上の静電潜像を現像する。二成分現像剤の代わりに、磁性キャリアを含まない一成分現像剤によって現像を行うタイプのものを使用してもよい。

現像によって感光体３Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述するＹ用の１次転写ニップで中間転写ベルト６１のおもて面に転写される。このようにしてＹトナー像を転写した後の感光体３Ｙ上に付着している転写残トナーは、ドラムクリーニング装置１８Ｙによって感光体３Ｙ表面から除去される。このクリーニングに先立って、感光体３Ｙの表面は図示しない除電ランプによる光照射を受けて除電される。

Ｙ用の画像形成ユニット２Ｙについて説明したが、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の画像形成ユニットにおいても、同様にして感光体３Ｍ，Ｃ，Ｋの表面にＭ，Ｃ，Ｋトナー像が形成される。

４つの画像形成ユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの下方には、転写ユニット６０が配設されている。この転写ユニット６０は、複数の張架ローラによって張架している像担持体たる中間転写ベルト６１を、感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに当接させながら、駆動ローラ６７の回転駆動によって図中反時計回り方向に無端移動させる。これにより、感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと中間転写ベルト６１とが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップが形成されている。

Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップの近傍では、ベルトループ内側に配設された１次転写ローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって中間転写ベルト６１を感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧している。これら１次転写ローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、それぞれ図示しない電源によって１次転写バイアスが印加されている。これにより、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップには、感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト６１に向けて静電移動させる１次転写電界が形成されている。

図中時計回り方向の無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく中間転写ベルト６１のおもて面には、各１次転写ニップでトナー像が順次重ね合わせて１次転写される。この重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト６１のおもて面には４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。

中間転写ベルト６１の図中下方には、２次転写ローラ７４が配設されており、中間転写ベルト６１における転写対向ローラ６９に対する掛け回し箇所にベルトおもて面から当接して２次転写ニップを形成している。これにより、中間転写ベルト６１のおもて面と、２次転写ローラ７４とが当接する２次転写ニップが形成されている。

ベルトループ内の転写対向ローラ６９には、図示しない電源によってトナーと同極性の２次転写バイアスが印加されている。一方、ベルトループ外の２次転写ローラ７４は接地されている。これにより、２次転写ニップ内に２次転写電界が形成されている。

２次転写ニップの図中左側方には、レジストローラ対３７が配設されており、ローラ間に挟み込んだ記録シートＰを中間転写ベルト６１上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで２次転写ニップに送り出す。２次転写ニップ内では、中間転写ベルト６１上の４色トナー像が２次転写電界やニップ圧の影響によって記録シートに一括２次転写され、記録シートの白色と相まってフルカラー画像となる。

２次転写ニップを通過した中間転写ベルト６１のおもて面には、２次転写ニップで記録シートＰに転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、中間転写ベルト６１に当接するベルトクリーニング装置７３によってクリーニングされる。

２次転写ニップを通過した記録シートＰは、中間転写ベルト６１から離間して、定着ユニット１５０に向けて送られる。定着ユニット１５０は、加圧ローラ４１５２と、発熱源を内包する定着ローラ１５１とを当接させて定着ニップを形成している。定着ユニット１５０に受け入れられた記録シートＰは、この定着ニップ内で加圧されたり加熱されたりすることで、表面上のフルカラー画像が定着せしめられる。

中間転写ベルト６１に当接して２次転写ニップを形成している２次転写ローラ７４は、金属製の芯金とこれの周面に被覆されたゴム等の弾性部材とを具備している。２次転写ニップでは、中間転写ベルト６１における転写対向ローラ６９に対する掛け回し箇所が、２次転写ローラ７４の表面の弾性部材に食い込んでいる。これにより、幅広い２次転写ニップが形成されている。

２次転写ローラ７４の回転軸は、保持体としての揺動アーム７６に固定された軸受けによって回転自在に受けられている。そして、この揺動アーム７６は、揺動軸８４を中心にして揺動するように支持されており、自らの揺動に伴って２次転写ローラ７４の回転軸と、転写対向ローラ６９の回転軸との距離（軸間距離）を変化させる。その距離を記録シートＰの厚みに応じて変化させることで、シート厚みにかかわらず、２次転写ニップ圧を一定にすることができる。

転写ユニット６０は、ベルト部材たる中間転写ベルト６１と、これのループ内側で自らの表面の一部に中間転写ベルト６１を掛け回しながら中間転写ベルト６１を張架する複数の張架ローラとを具備するベルトユニットを具備している。このベルトユニットにおける複数の張架ローラは、具体的には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、寄り修正ローラ６４、１次転写ニップ上流ローラ６５、駆動上流ローラ６６、駆動ローラ６７、２次転写ニップ上流ローラ６８、転写対向ローラ６９、及びクリーニングバックアップローラ７０である。これら張架ローラのうち、寄り修正ローラ６４、駆動ローラ６７、転写対向ローラ６９に対するベルト巻き付き角がそれぞれ特に大きくなっている。即ち、本プリンタにおいて、寄り修正ローラ６４、駆動ローラ６７、転写対向ローラ６９はそれぞれ大巻き付け角ローラとして機能している。中間転写ベルト６１は、主にそれら３本のローラによって張架され、それら３本のローラ以外の張架ローラは、補助的に中間転写ベルト６１をバックアップしている。なお、巻き付け角は、ローラ中心とローラ周面におけるベルト接触開始点とを結ぶ線分と、ローラ中心とローラ周面におけるベルト接触終了点とを結ぶ線分とのなす角である。

ベルトループ外側には、バネによって中間転写ベルト６１のループ内側に向けて付勢されながら中間転写ベルト６１のおもて面に圧接して中間転写ベルト６１に所定のテンションを付与するテンションローラ７１が配設されている。

転写ユニット６０においては、中間転写ベルト６１を張架する各張架ローラの形状誤差、組み付け誤差による傾斜、ベルトの幅方向の周長差などにより、中間転写ベルト６１にベルト寄りが発生してしまう。全ての張架ローラの軸線が互いに並行で且つ全ての張架ローラが完全な円筒形状であれば、張架されている中間転写ベルト６１の幅方向の中心で周方向に延在する仮想中心線は、真っ直ぐに延在する姿勢をとる。しかし、このような状態は現実にはあり得ない。何れかの張架ローラの軸線が僅かに傾いていたり、完全な円筒形状でなかったりするので、仮想中心線は直線にはならず、複雑に折れ曲がった姿勢になっている。このため、どうしてもベルト寄りが発生してしまう。大きなベルト寄りが生ずると、ベルト端部が転写ユニット６０の周囲部品に接触して傷付いたり、周囲部品を破損したりするおそれがある。また、画像の位置ずれの要因となる。特に、本プリンタのようなタンデム方式を採用しているものにおいては、各色トナー像を中間転写ベルト６１上に重ね合わせる際に、重ね合わせズレを引き起こす要因となる。

そこで、本プリンタにおいては、後述する寄り修正ローラ６４の傾動により、ベルト寄りを修正するようになっている。

次に、実施形態に係るプリンタの特徴的な構成について説明する。
図５は、寄り修正ローラ６４と、これを揺動可能に保持する保持手段としての揺動ブラケット２１１とを示す斜視図である。同図において、寄り修正ローラ６４は、揺動ブラケット２１１により、自らのローラ軸線方向の中央位置で延在する揺動軸線９１０を中心にして揺動可能に保持されている。そして、自らのローラ軸線を、他の張架ローラのローラ軸線に対して傾ける姿勢をとることで、中間転写ベルト（図４の６１）のベルト寄りを修正する。

揺動ブラケット２１１は、寄り修正ローラ６４の軸線方向の両端にそれぞれ存在しているローラ軸をそれぞれ回転自在に受けながら、ブラケット本体に突設せしめられた回転軸部材２１２が回転駆動される。この回転軸部材２１２の回転中心が揺動軸線９１０となる。つまり、回転軸部材２１２が回動することで、揺動軸線９１０を中心にして揺動して、寄り修正ローラ６４を揺動させる。

図６は、揺動ブラケット２０２と、ベルトユニットにおける寄り修正ローラ６４の周囲部分とを示す拡大構成図である。同図において、中間転写ベルト６１は、寄り修正ローラ６４に対する掛け回し箇所と、１次転写ニップ上流ローラ６５に対する掛け回し箇所とを順次通過するように、図中反時計回り方向に無端移動せしめられている。揺動ブラケット２１１は、自らの揺動軸線９１０を、中間転写ベルト６１における寄り修正ローラ６４と１次転写ニップ上流ローラ６５との間の展張箇所の延長線上にピッタリと位置させる姿勢で、図示しない支持手段に支持されている。つまり、保持手段としての揺動ブラケット２１１は、寄り修正ローラ６４における周面のうち、ベルト掛け回し箇所に対する接線の位置で揺動軸線９１０を延在させた状態で、寄り修正ローラ６４を揺動可能に保持している。

このような状態で揺動せしめられる寄り補正ローラ６４は、図７に示すように、揺動によって傾いた姿勢をとったとしても、ベルトとの接触面のうち、ローラ軸線方向の中心位置（揺動軸線９１０の位置）を全く変化させない。また、ローラ軸線方向の一端と他端とについては、僅かに位置を変化させるものの、互いに軸線方向の中心に向かって逆方向に変化させている。このため、一端側の位置変化によってベルトを軸線方向の中心に向けて変化させようとする力と、他端側の位置変化によってベルトを中心に向けて変化させようとする力とが相殺される。これにより、寄り補正ローラ６４が図示のように傾いたとしても、図６に示した寄り修正ローラ６４と１次転写ニップ上流ローラ６５との間にベルト展張箇所に対しては、ローラ軸線方向に移動させようとする力を殆ど付与しない。よって、寄り修正ローラ６４を傾けることによるトナー像の軸線方向の重ね合わせずれを抑えることができる。

図８は、第１ベルト端部位置検知手段２００を示す拡大構成図である。Ｌ字状の断面形状になっている支持体２０１は、Ｌ字の折れ曲がり部分に設けられた回動軸２０１ａを中心にして回動自在に支持されている。支持体２０１の一端部は、バネ２０３によって引っ張られることで、中間転写ベルト６１の幅方向の一端に突き当てられている。中間転写ベルト６１が図中左側から右側に向けて移動すると、支持体２０１がバネ２０３の力に逆らって回動軸２０１ａを中心にしてベルト移動量に応じた角度で図中時計回り方向に回転する。また、中間転写ベルト６１が図中右側から左側に向けて移動すると、支持体２０１がバネ２０３の力に従って回動軸２０１ａを中心にしてベルト移動量に応じた角度で図中反時計回り方向に回転する。それらの回転により、支持体の他端部と、変位センサ２０２との距離が変化する。変位センサ２０２によって検知した距離変化に基づいて、中間転写ベルト６１のローラ上におけるベルト幅方向の位置が把握される。反射式の変位センサを用いているが、他の方式の変位センサを用いても良いし、ベルトの上下に発光部、受光部を配したライン状の位置センサでも良い。ベルト位置検出手段の出力に応じて、第１調整手段を制御し、位置補正ローラの傾斜角を調整することで、ベルトの位置を補正し、ベルトが幅方向で適正な位置にあるように調整することができる。

図９は、転写ユニットのベルトユニットを示す平面図及び側面図である。図示のように、第１ベルト端部位置検知手段２００は、１次転写ニップ上流ローラ６５の近傍位置でベルト端部位置を検知するように配設されている。また、第２ベルト端部位置検知手段２５０は、駆動ローラ６７の近傍位置でベルト端部位置を検知するように配設されている。なお、第２ベルト端部検知手段２５０は、第１ベルト端部位置検知手段２００と同様の構成によってベルト端部位置を検知するものである。それぞれの出力値を組み合わせて演算することにより、それぞれの位置でのベルト寄り量の違いによるベルトの傾きも検出することが出来る。以下、１次転写ニップ上流ローラ６５に対する掛け回し位置を通過してから、各１次転写ニップを通過して駆動上流ローラ６６に至るまでのベルト領域を、１次転写面という。中間転写ベルト６１の１次転写面において、最上流の感光体ドラムの上流と、最下流の感光体ドラムの下流に、ベルト位置検出手段を設けることにより、中間転写ベルトの１次転写面でのベルトの傾きを検出することが可能なのである。

図１０は、実施形態に係るプリンタにおけるベルトユニットと、姿勢制御手段とを示す構成図である。第１ベルト端部位置検知手段２００によるベルト寄り量の検知結果や、第２ベルト端部位置検知手段２５０によるベルト寄り量の検知結果は、姿勢制御手段に送られる。この姿勢制御手段は、ベルト傾き算出手段３００、寄り修正制御部３０１、ステアリングモータ３０２などから構成されている。ベルト傾き算出手段３００は、第１ベルト端部位置検知手段２００や第２ベルト端部位置検知手段２５０から送られてくる信号に基づいて、１次転写面の相対的なベルト寄り量を算出する。そして、その結果を寄り修正制御部３０１に出力する。寄り修正制御部３０１は、１次転写面の相対的なベルト寄り量に基づいて、ベルト寄せ量を決定する。このベルト寄せ量は、ベルトが寄っている方向とは反対方向に意図的にベルトを寄せる量である。ベルト寄せ量を決定した寄り修正制御部３０１は、ステアリングモータ３０２を寄せ方向に応じた方向（正転又は逆転）に所定時間だけ回転させて、寄り修正ローラ６４を傾ける。

以下、中間転写ベルト６１の挙動について詳しく説明するために、次のように用語を定義する。
・ステアリング
寄り修正ローラ６４を他の張架姿勢の軸線方向と同じ水平方向から傾ける動作を示す。
・寄り修正ローラの傾き角
回転軸線を水平方向に延在させている姿勢の寄り修正ローラの傾き角を０［°］と定義する。その姿勢から傾いている状態では、寄り修正ローラの回転軸線と、水平線との差が傾き角となる。

中間転写ベルト６１を張架する張架ローラは、ベルト移動方向においてある程度の長さをもってベルトを自らの周面に掛け回している。このような張架ローラは、他の張架ローラとの平行度の違い、偏心、軸方向における径誤差、表面摩擦誤差、ベルトとの接触面積などにより、ベルト寄りを発生させる力（ベルト寄り係数）がローラ毎に異なる。各張架ローラのベルト寄り係数（寄り方向によって正負の符号が異なる）を総合したものが、全体的なベルト寄り係数として働いて、最終的にベルトをローラ軸線方向の一端側又は他端側に寄せる。

寄り修正制御部３０１は、ある程度のベルト寄り量を検知すると、その寄り方向とは逆方向のベルト寄りを発生させ得る方向に、寄り修正ローラ６４を傾ける。これにより、無端移動に伴うローラ軸線方向のベルト移動がそれまでとは逆方向に転換して、ベルト寄りが少しずつ修正されていく。そして、寄り修正制御部３０１は、ベルトがほぼ中心に戻ったことを検知すると、寄り修正ローラ６４を水平な姿勢に戻す。

以下、次の条件を具備させた場合におけるベルト挙動について説明する。
・中間転写ベルト６１の周長：２［ｍ］
・中間転写ベルト６１の幅：３６［ｃｍ］
・１次転写面のベルト移動方向の長さ：７５［ｃｍ］

寄り修正ローラの揺動軸線をローラ回転軸線上に位置させていた従来の構成で実験を行ったところ、寄り修正ローラを０．１［°］の傾き角度で傾けると、中間転写ベルトを周方向に１［ｍｍ］移動させる毎に、ローラ軸方向に０．０５×１０^−３［ｍｍ］移動させる結果となった。このときのローラ軸方向における移動は、ローラを傾けていないときとは逆方向の移動である。また、このとき、ベルトの中心線がローラ軸線方向におけるベルト移動方向とは逆方向に、１［ｍｍ］あたり０．０３５×１０^−３［ｍｍ］の割合で傾いた（ベルト傾き）。このような条件において、全体的にローラ周面における軸線方向中心から０．５［ｍｍ］だけ寄った状態のベルトを、中心に戻す場合には、５周ほどベルトを無端移動させる必要がある。そして、その際、１次転写面において、次のような重ね合わせずれが発生する。即ち、ステアリング開始直後からベルトを７５［ｃｍ］走行させるまでの期間（以下、ステアリング初期という）には、最大で７５［μｍ］ほどの重ね合わせずれを発生させてしまう。また、その後１〜２周回の期間では最大で３０〜４０［μｍ］、重ね合わせずれを発生させ、更にその後は１１［μｍ］程度、の重ね合わせずれがそれぞれ１次転写面で発生してしまう。

従来構成において、７５［μｍ］というステアリング初期の重ね合わせずれは、ステアリングを開始した際に、ローラ周面の軸線方向への移動によって、ベルトを軸線方向に移動させようとする力が働くことによるものである。これに対し、実施形態に係るプリンタでは、既に述べたように、ステアリングを開始する際に、その力が全く働かないので、ステアリング初期の重ね合わせずれが殆ど発生しない。その後の、１〜２周回における３０〜４０［μｍ］という重ね合わせずれや、更にその後の１１［μｍ］という重ね合わせずれは従来構成と同様にして発生するが、ステアリング初期における７５［μｍ］という最大の重ね合わせずれを全く発生させないことは、画質改善の上で非常に大きい。

なお、傾き角度をもう少し小さくすれば、重ね合わせずれを更に抑えることが可能である。例えば、実施形態に係るプリンタにおいては、傾き角度を０．０５［°］にした場合、ベルトを１０周させると、概ね０．５［ｍｍ］のベルト寄りを解消することが可能である。このときの重ね合わせずれ量は、ごく僅かである。

これまで、各色の感光体に形成したトナー像を中間転写ベルト６１に重ね合わせて転写した後、記録シートに一括２次転写する構成のプリンタについて説明したが、各色の感光体に形成したトナー像を搬送ベルトによって搬送される記録シートに重ね合わせて転写する構成の画像形成装置にも、本発明を適用することが可能である。

なお、実施形態に係るプリンタにおいては、複数の張架ローラのうち、中間転写ベルト６１に向けて付勢されてベルトにテンションを付与するテンションローラとは異なる張架ローラを、寄り修正ローラ６４として機能させている。かかる構成では、テンションを付与するためのバネ等による付勢力によってステアリング時に不安定な力をベルトに付与してしまうことを回避することができる。

２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：画像形成ユニット（可視像形成手段）
６０：転写ユニット（ベルトユニット、ベルト駆動装置）
６１：中間転写ベルト
６４：寄り修正ローラ
２０１：揺動ブラケット（保持手段）
３００：寄り修正制御部（姿勢制御手段）

特開２０００−２６６１３９号公報

Claims (5)

1. 無端状のベルト部材と、
   前記ベルト部材のループ内側に配設された状態で前記ベルト部材を自らの周面の一部に掛け回して前記ベルト部材を張架する複数の張架ローラと、
   前記複数の張架ローラの１つであり、自らのローラ軸線方向における中央部でローラ軸線に直交する方向に延在している揺動軸線を中心にして揺動可能に保持され、前記揺動軸線を中心にした揺動により、自らのローラ軸線を他の張架ローラのローラ軸線に対して傾ける姿勢をとることで、前記ベルト部材のベルト寄りを修正する寄り修正ローラと、前記揺動軸線を中心にして前記寄り修正ローラを揺動可能に保持する保持手段とを具備するベルトユニットであって、
   前記保持手段が、前記寄り修正ローラの周面のうち、前記ベルト部材を掛け回している箇所に対する接線に沿って前記揺動軸線を延在させた状態で、前記寄り修正ローラを揺動可能に保持するものであることを特徴とするベルトユニット。
2. 請求項１のベルトユニットにおいて、
   前記複数の張架ローラのうち、前記ベルト部材に向けて付勢されて前記ベルト部材にテンションを付与するテンションローラとは異なる張架ローラを、前記寄り修正ローラとして機能させたことを特徴とするベルトユニット。
3. 無端状のベルト部材をそのループ内側に配設された複数の張架ローラそれぞれの周面に掛け回して張架するベルトユニットと、
   前記ベルトユニットにおける前記複数の張架ローラの１つであり、自らのローラ軸線方向の一端部と他端部との間に位置でベルト移動方向に延在する揺動軸線を中心にした揺動により、自らのローラ軸線を他の張架ローラのローラ軸線に対して傾ける姿勢をとることで前記ベルト部材のベルト寄りを修正する寄り修正ローラの揺動停止位置を制御する姿勢制御手段と、
   前記複数の張架ローラのうち、自らの回転駆動に伴って前記ベルト部材を無端移動せしめる駆動ローラを回転駆動させる駆動手段とを有するベルト駆動装置において、
   前記ベルトユニットとして、請求項１又は２のベルトユニットを用いたことを特徴とするベルト駆動装置。
4. 複数の張架ローラによって張架している無端状のベルト部材を無端移動せしめるベルト駆動装置と、前記ベルト部材の表面、あるいは前記ベルト部材の表面に保持される記録シート、に可視像を形成する可視像形成手段とを備える画像形成装置において、
   前記ベルト駆動装置として、請求項３のベルト駆動装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１の画像形成装置であって、
   前記ベルト部材が中間転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。

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