JP4244594B2

JP4244594B2 - ベルト搬送装置及びこれを用いた画像形成装置

Info

Publication number: JP4244594B2
Application number: JP2002241693A
Authority: JP
Inventors: 直人西; 真一金谷; 貴彦龍崎; 一男高野; 聡深田; 光昭黒田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2002-08-22
Filing date: 2002-08-22
Publication date: 2009-03-25
Anticipated expiration: 2022-08-22
Also published as: JP2004078082A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無端状のベルト部材を複数の搬送ロールに架け回した状態で回転させるベルト搬送装置に係り、詳細には、電子写真複写機やプリンタ等の画像形成装置のシート搬送ベルトや中間転写ベルトとして用いられるベルト搬送装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フルカラー画像を形成するカラー複写機やカラープリンタ等の画像形成装置においては、画情報に応じて感光体ドラム等の像担持体上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各トナー像を記録シート上に重ね合わせて転写することが必要とされる。記録シート上で各色のトナー像を重ね褪せる方式としては種々のものが存在し、例えば、無端状のシート搬送ベルト上に記録シートを静電吸着させ、かかるシート搬送ベルトの回動に伴って搬送される記録シートに対して像担持体から各色のトナー像を順次転写するように構成したものや、各色トナー像を像担持体から記録シートへは直接転写せず、無端状の中間転写ベルトへ一次転写した後に記録シートへ二次転写するように構成したものが知られている。中間転写ベルトを介してトナー像を像担持体から記録シートへ間接的に転写する後者の方式は、中間転写ベルト上で各色トナー像の重ね合わせを行うことができるので、湿度の変化等に伴う記録シートの抵抗値の変動の影響を受けることなく複数色のトナー像の重ね合わせを行うことができ、記録シートに対して各色トナー像を直接転写する前者の場合と比較して、カラー画像を形成する際のトナー像の転写条件の制御が容易となる他、記録シートの搬送も簡易なものとなり、シートジャムの発生を可及的に防止することができる等のメリットがある。
【０００３】
このようにシート搬送ベルト上、あるいは中間転写ベルト上で複数色のトナー像の重ね合わせを行う場合、色ずれの無い高品位なカラー記録画像を形成するためには、これらシート搬送ベルト又は中間転写ベルトがその回動中において幅方向へ変位しないことが重要である。しかし、一般的に、無端状に成形されたベルト部材を駆動ロール及び従動ロールを含む複数の搬送ロールに架け回して回動させると、このベルト部材には搬送ロールの軸方向に沿った寄り力が作用し、該ベルト部材は安定的な回動位置を求めて搬送ロールの軸方向、すなわち該ベルト部材の幅方向へ変位してしまう。これは、上記ベルト部材の成形誤差、搬送ロールの径の誤差及び組み付け時のミスアライメント等に起因するものである。
【０００４】
それ故、従来より無端状のベルト部材を一定の経路で安定的に回動させるための提案が種々なされているが、そのうちの一つとして、ベルト部材を架け回した搬送ロールの１本を自在に傾動し得るステアリングロールとして構成し、かかるステアリングロールを操作することによってベルト部材の幅方向位置を積極的に修正するようにした所謂アクティブステアリング方式が知られている。具体的には、ベルト部材の幅方向の端部位置を検出するエッジセンサを設け、寄り力が作用した場合のベルト部材の幅方向への移動を上記エッジセンサで検出した後に、かかる検出結果に基づいて上記ステアリングロールを傾動させ、かかるステアリングロールに対して故意にミスアライメントを与え、これによってベルト部材の幅方向の移動を抑えると共に修正し、かかるベルト部材を幅方向の所定の基準位置で継続的に回動させるようにしたものである（特開平１１−２９５９４８号公報等）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このアクティブステアリング方式では、ステアリングロールに対して故意にミスアライメントを与え、その結果としてベルト部材の幅方向へ作用する寄り力が釣り合ったものとなれば、かかるベルト部材は幅方向へ変位することなく安定的に回転することになる。しかし、回転中のベルト部材に対して新たな寄り力が作用すると、中間転写ベルトは新たな安定状態を求めて幅方向へ移動を開始することになる。例えば、各色毎に作像エンジンを備えた所謂タンデム型の画像形成装置では、カラーモードの際には各色の作像エンジンにおいて感光体ドラムがシート搬送ベルト、中間転写ベルト等のベルト部材と接しているが、モノクロモードの際にはブラックの作像エンジンのみ感光体ドラムがベルト部材に接することになる。このため、カラーモードに引き続いてモノクロモードを実施し、あるいはモノクロモードに引き続いてカラーモードを実施しようとすると、回転中のベルト部材に作用する寄り力のバランスが崩れてしまい、かかるベルト部材が幅方向へ変位を生じてしまう。また、中間転写ベルトから記録シートへトナー像の転写を行う二次転写ロールについても、かかる中間転写ベルトと接離自在に構成されている場合があり、中間転写ベルトの回転中に二次転写ロールの設定位置が変更されると、中間転写ベルトに新たな寄り力が作用することになる。
【０００６】
図７は、エッジセンサによって検出されたベルト部材の幅方向の位置の変位、並びにエッジセンサの検出結果に基づいてステアリングロールに与えられるミスアライメント量を示している。この図から明らかなように、ベルト部材に二次転写ロールが接する等して該ベルト部材に新たな寄り力が作用すると、その時点からベルト部材は新たな安定状態を求めて幅方向へ移動を開始し、ステアリングロールに対しては該移動を抑え込むような初期ミスアライメント量が与えられる。この初期ミスアライメント量によってベルト部材にはその移動を抑え込む方向の新たな寄り力が作用し、ベルト部材の幅方向への移動は係止されると共に、かかるベルト部材は幅方向の元の位置、すなわち基準位置に向かって戻って行く。最終的には、初期ミスアライメント量よりも小さなミスアライメント量をステアリングロールに与えることにより、ベルト部材はリトラクト部材が接触する前の元の位置、すなわち基準位置で安定状態となり、それ以上は幅方向へ移動することなく継続して回動することになる。
【０００７】
しかし、この従来のアクティブステアリング方式では、ベルト部材の幅方向位置を常に所定の基準位置に保つようにステアリングロールを制御しているので、ベルト部材が幅方向へ移動を開始してしまうと、かかる移動を係止すると共に該ベルト部材を基準位置に戻すため、最終的なミスアライメント量よりも大きな初期ミスアライメント量をステアリングロールに対して一時的に与える必要があり、しかもベルト部材は急激に幅方向へ移動するのではなく、幅方向へ作用する寄り力の釣り合い位置を探るようにゆっくりと移動するので、幅方向への変位を生じてから、ベルト部材の回動経路が安定するまでに５〜１０ｓｅｃ程度の時間を要した。このため、例えばモノクロモードからカラーモードへ連続的に移行する場合に、回動中におけるベルト部材の幅方向位置が安定し、感光体ドラムからシート搬送ベルト上の記録シート、あるいは中間転写ベルトに対してトナー像の転写が行えるようになるまでには時間を要し、直ちに画像形成動作を開始することができないという問題点があった。
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、回動するベルト部材に対して幅方向への寄り力を発生させる外乱が作用した場合であっても、かかるベルト部材の幅方向への移動を速やかに係止し、一定の幅方向位置で安定的に回動させることが可能なベルト搬送装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した従来のアクティブステアリング方式では、無端状のベルト部材が回動を開始すると、かかるベルト部材の幅方向位置を常に一つの基準位置に保つようにステアリングロールの傾動が制御されていた。しかし、ベルト部材に対して適宜接触又は離間するようなリトラクト部材が設けられていると、これらリトラクト部材の設定位置が変更される度に、新たに作用する寄り力によって無端状ベルトは必ず幅方向に移動を生じてしまう。もっとも、リトラクト部材の設定位置の変更の前後において、ベルト部材を幅方向に関して同一の位置で回転させなければならない事情が存在するのであれば別だが、異なる位置で回転させても何ら支承がないのであれば、幅方向に移動してしまったベルト部材を元の基準位置に戻すのではなく、移動方向に存在する別の基準位置に係止し、次にリトラクト部材の設定位置が変更されるまでの間は、この基準位置でベルト部材を回転させた方が該ベルト部材の回動を素早く安定化させることができる。
【００１０】
このような観点から、本発明では、ベルト部材に対して新たな幅方向の寄り力が作用すると判断される場合には、かかるベルト部材の幅方向の基準位置を変更し、ベルト部材の幅方向への移動、すなわちウォークが変更後の新たな基準位置へ収束するように構成している。
【００１１】
このような本発明によれば、ベルト部材がウォークを生じることなく安定して回転していた状態から該ベルト部材に対して新たな寄り力が作用し、それに伴ってベルト部材が幅方向へ移動を開始したとしても、かかるベルト部材を幅方向の元の基準位置にまで戻す必要はないので、例えばステアリングロールに与えるミスアライメント量はベルト部材の幅方向への移動を係止する程度の僅かなもので足り、ベルト部材の移動を素早く終息させて安定した回動状態に移行させることが可能となる。
【００１２】
この本発明を実現するためには、回動中のベルト部材の幅方向の位置を検出する検出手段と、前記ベルト部材にその幅方向へ作用する補正外力を加え、かかるベルト部材の幅方向位置を修正するベルト位置修正手段と、前記検出手段の検出したベルト部材の幅方向位置と所定の基準位置とを比較し、前記ベルト位置修正手段の動作を制御する補正制御手段とが必要となるが、前記ベルト位置修正手段としては、新たに生じた寄り力と釣り合う反対方向の補正外力をベルト部材に対して与えるものであれば良い。このベルト位置修正手段は前述のステアリングロールにかぎられるものではなく、ベルト部材の幅方向のエッジに対して直接補正外力を及ぼすガイド部材であっても差し支えない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のベルト搬送装置を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は本発明のベルト搬送装置を中間転写ベルトとして採用したカラーレーザビームプリンタの構成を示す概略図である。このレーザビームプリンタはイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色毎にトナー像を形成する４基の作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋを備えると共に、各作像エンジンからトナー像が一次転写される中間転写ベルト２０を備え、かかる中間転写ベルト２０に多重転写されたトナー像を記録シートＰに二次転写してフルカラー画像を形成するように構成されている。
【００１４】
上記中間転写ベルト２０は無端状に形成されると共に駆動ロール２１を含む複数のベルト搬送ロール２１〜２５に架け回されており、矢線方向に回動しながら各色作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋで形成されたトナー像の一次転写を受けるように構成されている。上記中間転写ベルト２０は例えばポリイミド系樹脂で構成され、厚さ６０〜９０μｍの薄膜フィルムシートの両端を互いに溶着して無端状に形成されている。
【００１５】
中間転写ベルト２０を挟んでベルト搬送ロール２４と対向する位置には二次転写ロール３０が配設されており、記録シートＰは互いに圧接する転写ロール３０と中間転写ベルト２０との間に挿通されて、かかる中間転写ベルト２０からトナー像の二次転写を受けるようになっている。すなわち、上記ベルト搬送ロール２４は転写ロール３０のバックアップロールとして機能している。図２に示すように、この二次転写ロール３０は中間転写ベルト２０と接離自在に構成されており、中間転写ベルト２０に接した動作位置（実線位置）と離間した退避位置（破線位置）のいずれか一方に設定されるようになっている。通常、中間転写ベルト２０の回転が停止している最中は二次転写ロール３０を退避位置に設定し、中間転写ベルト２０が回転を開始した後に動作位置に設定するように構成している。
【００１６】
一方、駆動ロール２１と対向する位置には中間転写ベルト３０のベルトクリーナ２６が配設され、二次転写後に中間転写ベルト２０に残留付着したトナーを該中間転写ベルト２０上から除去するように構成されている。
【００１７】
この中間転写ベルト２０の上側には前述した４基の作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋが中間転写ベルト２０の回転方向に沿って直列的に配設されており、各色の画情報に応じて形成したトナー像を中間転写ベルト２０に一次転写するようになっている。これら４基の作像エンジンは中間転写ベルト２０の回動方向に沿ってイエロー１０Ｙ、マゼンタ１０Ｍ、シアン１０Ｃ及びブラック１０Ｂｋの順に配設されており、最も頻繁に使用されるであろうブラックの作像エンジン１０Ｂｋが最も二次転写部の近傍に配置されている。また、これら作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは、各作像エンジンに具備された感光体ドラム１１を画情報に応じて露光するラスタ走査ユニット１２を夫々備えており、各色の画情報に応じて変調されたレーザ光Ｂｍが各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの感光体ドラム１１を露光するようになっている。
【００１８】
また、各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは、感光体ドラム１１と、この感光体ドラム１１を一様な背景部電位にまで帯電させる帯電器１３と、上記レーザ光Ｂｍの露光によって感光体ドラム１１上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像器１４と、トナー像を中間転写ベルト２０に転写した後の感光体ドラム１１の表面から残留トナーや紙粉を除去するクリーナ１５と、このクリーナによる清掃に先立って残留トナーを除電するクリーニング前除電器１６とを備えており、感光体ドラム１１上に各色の画情報に応じたトナー像を形成し得るように構成されている。
【００１９】
各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの感光体ドラム１１と対向する位置には、中間転写ベルト２０を挟むようにして一次転写ロール１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋが配設されており、これら転写ロール１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋに対して所定の転写バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１１上で電荷を帯びているトナー像が中間転写ベルト２０に転写されるようになっている。
【００２０】
また、図３に示すように、これら一次転写ロール１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋのうち、イエロー、マゼンタ及びシアンの三色の作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃに対して設けられた一次転写ロール１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃは、中間転写ベルト２０と接離自在に構成されており、中間転写ベルト２０を各作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの感光体ドラム１１との間に挟み込む動作位置（実線位置）と、中間転写ベルト２０を感光体ドラム１１から離間させる退避位置（破線位置）のいずれかに設定されるようになっている。一方、ブラックの作像エンジン１０Ｂｋに対応した一次転写ロール１７Ｂｋは常に中間転写ベルト２０と接している。このように一次転写ロール１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃを中間転写ベルト２０からリトラクトさせるように構成したのは、白黒画像のみを形成するモノクロモードのプリントジョブの際に、ブラック以外の他色の作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃを保護するためである。プリンタの主電源が投入されてプリントジョブの開始を待っている待機状態では、一次転写ロール１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃが退避位置に設定され、一次転写ロール１７Ｂｋのみが中間転写ベルト２０に接触しており、直ぐにモノクロモードのプリントジョブを開始し得るようになっている。また、フルカラー画像を形成するカラーモードのプリントジョブを開始する際には、一次転写ロール１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃが退避位置から動作位置に設定変更されるようになっている。このように待機状態の際にモノクロモードに対応して一次転写ロール１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃを設定しているのは、フルカラーモードの開始時にはモノクロモードの開始時に比べて画情報の処理に時間を要するので、その時間を利用して一次転写ロール１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃの設定位置を変更すれば、特段にプリントジョブの開始が遅れてしまうこともないからである。
【００２１】
そして、このように構成されたカラーレーザビームプリンタでのプリントジョブのうち、モノクロモードの場合には、先ず中間転写ベルト２０の回転を開始した後に、退避位置に設定されている二次転写ロール３０を動作位置に設定する。中間転写ベルト２０の回転停止中、一次転写ロール１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃは退避位置に設定されおり、モノクロモードの場合はこれらの一次転写ロールを退避位置に設定したままの状態でプリントジョブを実行する。すなわち、図４に示すように、ブラックの作像エンジン１０Ｂｋのみがトナー像を中間転写ベルト２０に一次転写できる状態にある。
【００２２】
このようにして中間転写ベルト２０が回転を開始すると、画情報に応じてラスタ走査ユニット１２が作像エンジン１０Ｂｋの感光体ドラム１１を所定のタイミングで露光し、これによって作像エンジン１０Ｂｋの感光体ドラム１１上には画情報に応じたトナー像が形成され、かかるブラックトナー像は回動する中間転写ベルト２０に対して転写される。
【００２３】
記録シートＰは給紙ロール４１によって給紙カセット４０から一枚ずつ引き出された後、図中に破線で示す所定のシート給送通路４６を経て中間転写ベルト２０と二次転写ロール３０とが接する二次転写部に給送される。二次転写部の手前側にはレジストレーションロール４２が設けられており、記録シートＰはこのレジストレーションロール４２によって二次転写部に対する突入タイミングが制御され、中間転写ベルト２０上に一次転写されたトナー像との位置合わせがなされる。中間転写ベルト２０を挟んで二次転写ロール３０と対向するバックアップロール２４には所定の転写バイアス電圧が印加されており、中間転写ベルト２０上に保持されていたトナー像は二次転写ロール３０とバックアップロール２４との間に形成された転写電界によって記録シートＰに静電転写される。
【００２４】
トナー像の二次転写がなされた記録シートＰは中間転写ベルト２０から剥離された後、直列的に配置された二連のシート搬送ベルト４３によって定着器４４へと搬送される。そして、かかる記録シートはトナー像が加熱定着された後に、排出トレイ４５へ排出される。
【００２５】
一方、カラーモードの場合には、モノクロモードの場合と同様、先ず中間転写ベルト２０の回転を開始した後に、退避位置に設定されている次転写ロール３０を動作位置に設定する。また、中間転写ベルト２０の回転開始後、退避位置に設定されていた一次転写ロール１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃを動作位置に設定し、図１に示すように、ブラックの一次転写ロール１７Ｂｋを含めた総ての一次転写ロールが感光体ドラムとの間に中間転写ベルトを挟み込んだ状態とする。
【００２６】
このようにして中間転写ベルト２０が回転を開始すると、各色の画情報に応じてラスタ走査ユニット１２が各作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋの感光体ドラム１１を所定のタイミングで露光し、これによって各作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋの感光体ドラム１１上には画情報に応じたトナー像が形成される。各作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋで形成されたトナー像は回動する中間転写ベルト２０に対して順次転写され、かかる中間転写ベルト２０上には各色のトナー像が重なり合った多重トナー像が形成される。また、記録シートＰはモノクロモードの時と同様にして二次転写部に給紙され、中間転写ベルト２０上に保持されていた多重トナー像は二次転写ロール３０によって記録シートＰへ二次転写される。この後、記録シートＰは定着器４４を経てトナー像の加熱定着がなされ、排出トレイ４５へ排出される。
【００２７】
このように構成される本実施例のカラープリンタでは、中間転写ベルト２０上で各色のトナー像を高精度に重ね合わせるため、所謂アクティブステアリング方式によって該中間転写ベルト２０の蛇（幅方向の移動）を防止している。図５に示すように、このアクティブステアリング方式では、回動中の中間転写ベルト２０の幅方向の位置をエッジセンサ１で検出した後、その検出結果に基づき、中間転写ベルト２０に対して幅方向（ラテラル方向）へ作用する補正外力を加え、かかる中間転写ベルト２０の幅方向位置を所定の基準位置に合致させる修正を行っている。補正外力はステアリングロール（ベルト搬送ロール）２３を傾動させることによって、ラテラル方向の寄り力として中間転写ベルト２０に与えられ、ステアリングロール２３の傾動量、すなわちミスアライメント量が大きくなるほど、中間転写ベルト２０に対して大きな寄り力が作用し、この寄り力によって中間転写ベルト２０のラテラル方向への移動が抑制され、あるいは中間転写ベルト２０を幅方向の所定位置まで移動させることができる。
【００２８】
ステアリングロール２３に与えられるミスアライメント量はマイクロコンピュータシステムから構成される補正制御部２によって演算され、後述するステアリングモータに与えられる。この補正制御部２はエッジセンサ１の検知結果を取り込むと共に、その検知結果、すなわち中間転写ベルト２０の幅方向の現実の位置を所定の基準位置と比較し、ステアリングロール２３に与えるべきミスアライメント量を演算する。
【００２９】
図６は、上記エッジセンサ１の具体的な構成を示す概略図である。このエッジセンサ１は、回転軸３の周りに揺動自在に支持されたアクチュエータ４と、このアクチュエータ４の動きに応じて出力電圧が変化する透過型のフォトセンサ５とから構成されている。前記アクチュエータ４の一端側は中間転写ベルト２０の幅方向の端部に当接する接触部６であり、この接触部６は中間転写ベルト２０と離間することがないよう、スプリング７によって中間転写ベルト２０へ向けて付勢されている。また、アクチュエータ４の他端側は前記フォトセンサ５の発光部と受光部との間に挿入される遮光板８として構成されており、アクチュエータ４の揺動に応じて遮光板８のフォトセンサ５に対する挿入量が変化するように構成されている。従って、中間転写ベルト２０がラテラル方向（矢線方向）へ移動（ウォーク）を生じると、アクチュエータ４が回転軸３の周囲を揺動し、これに伴ってフォトセンサ５の出力電圧が変化するので、かかる出力電圧をチェックすることにより、中間転写ベルト２０のラテラル方向への移動量を把握することができるようになっている。
【００３０】
一方、図７は前記ステアリングロール２３を傾動させるための具体的構成を示す概略図である。前記ステアリングロール２３の回転軸の一端は固定的に設けられた装置フレーム５０によって回転自在に支承されているが、他端は揺動アーム５１の一端に支承されている。この揺動アーム５１は回転軸５２の周りに揺動自在に設けられており、ステアリングロール２３と反対側の他端は偏心カム５３に圧接している。この偏心カム５３はステアリングモータ５４に接続されており、ステアリングモータ５４を回転させると、偏心カム５３が回転し、それによってステアリングロール２３を支承した揺動アーム５１の一端が上下へ揺動するように構成されている。前記ステアリングモータ５４には回転角度を高精度に制御可能なステッピングモータが用いられている。
【００３１】
ステアリングロール２３の傾動による中間転写ベルト２０の蛇行修正の原理について説明すると、先ず、図７（ａ）に示すように、偏心カム５３が所定の角度で停止し、その停止角度に対応してステアリングロール２３がほぼ水平（傾きがほぼゼロ）に保持された状態では、走行中の中間転写ベルト２０が幅方向ｙに移動（蛇行）しないものと仮定する。この状態から、図７（ｂ）に示すように、ステアリングモータ５４の駆動により偏心カム５３を図の反時計廻りに回転させると、偏心カム５３の偏心量に応じて揺動アーム５１がθ１方向に揺動する。これにより、ステアリングロール２３の一端が揺動アーム５１によって持ち上げるため、その持ち上げ量に応じてステアリングロール２３に傾きが生じる。このとき、ステアリングロール２３に巻き付けられた中間転写ベルト２０は、揺動アーム５１にて持ち上げられたロール端側に移動する。これに対して、図７（ｃ）に示すように、ステアリングモータ５４の駆動により偏心カム５３を図の時計廻りに回転させると、偏心カム５３の偏心量に応じて揺動アーム５１がθ２方向に揺動する。これにより、ステアリングロール２３の一端が揺動アーム５１によって押し下げられるため、その押し下げ量に応じてステアリングロール２３に傾きが生じる。このとき、ステアリングロール２３に巻き付けられた中間転写ベルト２０は、揺動アーム５１にて押し下げられたロール端と反対側に移動する。
【００３２】
このため、中間転写ベルト２０の幅方向ｙへの位置変動を前述のエッジセンサ１で検出し、その検出結果を基にステアリングモータ５４を駆動してステアリングロール２３に適当なミスアライメント量を与えてやれば、中間転写ベルト２０の幅方向への移動を抑え、更にステアリングロール２３上における幅方向の位置を修正することができ、結果として、中間転写ベルト２０をウォークさせることなく一定の経路で安定的に回動させることができるものである。
【００３３】
しかし、このようなステアリングロール２３のミスアライメント量の制御によって中間転写ベルト２０が安定的な回転状態に置かれているとしても、中間転写ベルト２０に対して新たな幅方向への寄り力が作用した場合には、かかる安定状態が崩れ、中間転写ベルト２０が再度幅方向へのウォークを生じることになる。例えば、本実施例で説明しているプリンタの如く、二次転写ロール３０が中間転写ベルト２０に対してリトラクトするように構成されている場合、二次転写ロール３０の周方向と中間転写ベルト２０の進行方向が僅かにでもずれていると、二次転写ロール３０の設定位置の変更によって中間転写ベルト２０に作用する寄り力のバランスが崩れ、幅方向への移動が発生してしまう。このことは、やはり中間転写ベルトに対してリトラクトするように構成された一次転写ロール１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃについても同じである。
【００３４】
従って、前述した実施例のプリンタの場合、プリントジョブの開始時に二次転写ロール３０の設定位置を退避位置から動作位置へ設定変更し、あるいはプリントジョブの終了時に退避位置から動作位置へ設定変更すると、これに連動して中間転写ベルト２０が幅方向にウォークを生じてしまうことになる。また、モノクロモードとカラーモードとの切換のため、一次転写ロール１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃの設定位置を退避位置から動作位置へ設定変更し、あるいは動作位置から退避位置へ設定変更する場合にも、これに連動して中間転写ベルト２０が幅方向にウォークを生じてしまう。
【００３５】
中間転写ベルト２０が回転中に幅方向のウォークを生じた場合、前記エッジセンサ１がそれを検知することから、補正制御部２はウォークを抑え込むべくステアリングモータ５４に対して制御信号を送出するのだが、従来、補正制御部２はエッジセンサ１の出力電圧が予め定められた基準値と合致するようにステアリングモータ５４を制御していた。つまり、中間転写ベルト２０の幅方向の位置が予め定められた一つの基準位置と合致するように制御していたのである。
【００３６】
しかし、中間転写ベルト２０に幅方向のウォークが生じた場合、かかる中間転写ベルト２０は寄り力の釣り合う位置を探るようにして緩やかに移動することから、幅方向に関して常に一定の基準位置で中間転写ベルト２０を回転させるように制御を行うと、既に図１０に示したように、ウォークが生じた当初はステアリングロール２３に対して大きなミスアライメント量を与えて、中間転写ベルト２０の移動を抑え込むと共に逆方向の移動を生じさせ、最終的にはミスアライメント量を減じて元の基準位置で中間転写ベルト２０の回転を安定させる必要があり、中間転写ベルト２０の幅方向の回転位置が安定するまでに平均して５〜１０ｓｅｃの時間を要した。このことは、プリントジョブの開始時に二次転写ロール３０の設定位置を変更してから実際にトナー像の形成を開始できる迄の時間の増大を意味し、特にモノクロ画像のＦＰＯＴ(First Print out Time)の短縮化に関してはマイナス要因である。また、フルカラーモードのプリントジョブを行った後に、中間転写ベルト２０の回転を停止させることなく引き続いてモノクロモードのプリントジョブを実施する際、一次転写ロール１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの設定位置を変更してから実際にトナー像の形成を開始できる迄の時間の増大を意味する。
【００３７】
このことから、本実施例のカラープリンタでは、図８に示すように、二次転写ロールが退避位置に設定されている場合の中間転写ベルト２０の幅方向の基準位置Ｐ１と、モノクロモードにおいて二次転写ロールが動作位置に設定されている場合の中間転写ベルト２０の幅方向の基準位置Ｐ２と、カラーモードにおいて二次転写ロールが動作位置に設定されている場合の中間転写ベルト２０の幅方向の基準位置Ｐ３とを異ならせている。すなわち、モノクロモードのプリントジョブを開始するために二次転写ロール３０が退避位置から動作位置へ設定され、これを原因として中間転写ベルト２０が基準位置Ｐ１から幅方向へのウォークを生じても、中間転写ベルト２０を元の基準位置Ｐ１に戻す制御を行わず、新たな基準位置Ｐ２に導く制御を行うのである。また、カラーモードのプリントジョブを開始するために二次転写ロール３０及び一次転写ロール１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃが退避位置から動作位置へ設定され、これを原因として中間転写ベルト２０が基準位置Ｐ１から幅方向へのウォークを生じても、中間転写ベルト２０を元の基準位置Ｐ１に戻す制御を行わず、新たな基準位置Ｐ３に導く制御を行うのである。
【００３８】
このような制御は、前記補正制御部２がエッジセンサ１の出力電圧を比較すべき基準電圧として、待機状態の際の基準電圧とモノクロモード時の基準電圧、カラーモード時の基準電圧とを異ならせることで実現される。ここで、モノクロモード時の基準位置Ｐ２、フルカラーモード時の基準位置Ｐ３は、待機状態の際の基準位置Ｐ１に対し、かかる中間転写ベルト２０に新たに作用した寄り力の方向に位置させる。これにより、中間転写ベルト２０の幅方向へのウォークを素早く解消し、蛇行のない安定的な回転状態とすることができる。
【００３９】
図９は、このような本実施例の制御を実施した場合の中間転写ベルト２０の幅方向位置、ステアリングロール２３に与えるミスアライメント量の時経過を示すグラフである。このグラフに示されるように、モノクロモードにおける基準位置Ｐ２を待機状態の基準位置Ｐ１と異ならせ、しかもＰ２をＰ１に対し、二次転写ロールの設定位置の変更によって生じた中間転写ベルトの移動方向側へ設けることにより、中間転写ベルト２０を基準位置Ｐ２において素早く落ち着かせることができる。しかも、ステアリングロール２３に対しては中間転写ベルト２０に生じた寄り力を打ち消す程度の小さなミスアライメント量を与えれば足りる。これにより、本実施例の制御では１ｓｅｃ以下の極めて短時間で中間転写ベルトの挙動を安定させることができ、プリントジョブ開始時やカラーモードからモノクロモードへの移行時の待ち時間を短縮し、記録画像の生産性を高めることが可能となる。
【００４０】
また、二次転写ロール３０や一次転写ロール１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃが中間転写ベルト２０と接触又は離間した場合に、該中間転写ベルト２０に新たに作用する寄り力の大きさや方向はカラープリンタの組み立て精度に依存しており、個体差はあるものの、毎回略同じものとなる。従って、ジョブ待ちの待機状態からモノクロモードのプリントジョブへ、待機状態からフルカラーモードのプリントジョブへ、フルカラーモードからモノクロモードへ移行する場合に、ステアリングロール２３に対してどの程度のミスアライメント量を与えれば良いかは、プリンタの組み立て後に実際に中間転写ベルト２０を回転させて各モードを実行することで、容易に把握することができる。この点からすれば、中間転写ベルト２０に対してリトラクトする各部材３０，１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃの設定位置やその組み合わせ毎に、ステアリングロール２３に与えるべきミスアライメント量を初期制御量として予め補正制御部２内のメモリに格納しておくのが好ましい。このように、各リトラクト部材３０，１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃの設定位置に対応した初期制御のためのミスアライメント量を予め保持していれば、プリンタの制御部から補正制御部２に対して二次転写ロール３０や一次転写ロール１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃの設定位置の変更が通知され、かつ、エッジセンサ１が中間転写ベルト２０の幅方向へのウォークを検知した時点で、直ちに最適なミスアライメント量をステアリングロール２３に与えることができ、中間転写ベルト２０の幅方向の位置を直ちに各モードに対応した基準位置に落ち着かせることが可能となる。
【００４１】
もっとも、予め把握されていたミスアライメント量を直ちにステアリングロール２３に与えたとしても、中間転写ベルト２０には経時的に伸びが発生する他、中間転写ベルト２０とステアリングロール２３との摩擦係数も経時的に変化するので、この初期制御量のみで中間転写ベルト２０を各モード毎の基準位置Ｐ１、Ｐ２に落ち着かせることができるか否かは定かではない。従って、補正制御部２は初期制御のためのミスアライメント量をステアリングロール２３に与えた後は、エッジセンサ１の出力電圧に基づいて、通常通りにステアリングロール２３の傾動をフィードバック制御することになる。
【００４２】
図１１は本発明のベルト搬送装置をシート搬送装置として利用したフルカラーレーザビームプリンタの概略構成を示すものである。このプリンタもイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色に対応した４基の作像エンジン１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｂｋを備えた所謂タンデム型プリンタであり、これら作像エンジンが無端状に形成されたシート搬送ベルト１０１に沿って直列的に配列されている。記録シートＰは給紙カセット１０２から送出された後、シート搬送ベルト１０１に静電吸着され、かかるシート搬送ベルト１０１の回転に伴って各色の作像エンジン１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｂｋの下を搬送されるようになっている。各作像エンジン１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｂｋでは各色の画情報に応じたトナー像が所定のタイミングで形成され、シトー搬送ベルト１０１によって搬送される記録シートＰに対して感光体ドラム１０３から直接トナー像が転写される。これにより、記録シートＰ上には各色のトナー像が多重転写される。このようにしてトナー像が多重転写された記録シートＰはシート搬送ベルト１０１から剥離された後、定着器１０４を経てトナー像の加熱定着がなされ、排出トレイ１０５に排出される。
【００４３】
このプリンタでは、各色の作像エンジン１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｂｋの感光体ドラム１０３から記録シートＰへトナー像を転写する転写ロール１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｂｋのうち、イエロー、マゼンタ、シアンに対応した転写ロール１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃがシート搬送ベルト１０１に対して接離自在に構成されており、前述の実施例の如く、モノクロモードの際にはシート搬送ベルト１０１から離間した退避位置に設定され、カラーモードの際にはシート搬送ベルト１０１に接触した動作位置に設定されるように構成されている。
【００４４】
そして、この実施例のプリンタにおいても、転写ロール１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃが退避位置に設定されている場合のシート搬送ベルト１０１の幅方向の基準位置と、転写ロール１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃが動作位置に設定されている場合のシート搬送ベルト１０１の幅方向の基準位置とを異ならせることにより、カラーモードからモノクロモードへの移行の際に、シート搬送ベルト１０１の幅方向へのウォークを素早く解消し、蛇行のない安定的な回転状態とすることができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の画像形成装置によれば、無端状のベルト部材に対して新たな幅方向の寄り力が作用し、それに伴ってベルト部材が幅方向へ移動を開始したとしても、かかるベルト部材を幅方向の元の基準位置にまで戻す必要はないので、かかるベルト部材の幅方向への移動を速やかに係止し、一定の幅方向位置で安定的に回動させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のベルト搬送装置を中間転写ベルトに適用したフルカラーレーザビームプリンタの概略構成を示す図である。
【図２】二次転写ロールが中間転写ベルトに対してリトラクトする構成を示す図である。
【図３】一次転写ロールが中間転写ベルトに対してリトラクトする構成を示す図である。
【図４】モノクロモードのプリントジョブの様子を示す図である。
【図５】中間転写ベルトの幅方向の位置を制御するアクティブステアリング方式の構成を示す図である。
【図６】エッジセンサの構成を示す図である。
【図７】スアリングロールの傾動と中間転写ベルトの幅方向への移動との関係を示す図である。
【図８】作像モード及びメインテナンスモードにおける中間転写ベルトの幅方向の基準位置を示す図である。
【図９】本発明を実施した場合の中間転写ベルトの幅方向位置及びステアリングロールに与えるミスアライメント量の時経過を示すグラフである。
【図１０】従来のアクティブステアリング方式を実施した場合の中間転写ベルトの幅方向位置及びステアリングロールに与えるミスアライメント量の時経過を示すグラフである。
【図１１】本発明のベルト搬送装置をシート搬送ベルトに適用したフルカラーレーザビームプリンタの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１…エッジセンサ（検知手段）、２…補正制御部（補正制御手段）、２０…中間転写ベルト、２３…ステアリングロール（ベルト位置修正手段）、３０…二次転写ロール

Claims

複数の搬送ロールに架け回されて回動する無端状のベルト部材と、
前記ベルト部材に対して接離するリトラクト部材と、
回動中のベルト部材の幅方向の位置を検出する検出手段と、
前記ベルト部材にその幅方向へ作用する補正外力を加え、かかるベルト部材の幅方向位置を修正するベルト位置修正手段と、
前記検出手段の検出したベルト部材の幅方向位置と所定の基準位置とを比較し、前記ベルト位置修正手段の動作を制御する補正制御手段と
を備え、
前記補正制御手段は、
前記リトラクト部材の設定位置が変更される場合、そのリトラクト部材の設定位置に応じてベルト部材の幅方向の基準位置を変更する位置を変更するとともに、前記リトラクト部材の設定位置に応じたベルト位置修正手段の初期制御量を記憶しており、
かつ、前記リトラクト部材の設定位置の変更をトリガーとし、前記検知手段の検知結果を利用することなく、ベルト位置修正手段に対して初期制御量を指示すること
を特徴とするベルト搬送装置。
前記補正制御手段は、ベルト位置修正手段に対して初期制御量を指示した後、前記検知手段の検知結果と前記リトラクト部材の設定位置毎の基準位置とを比較し、前記ベルト位置修正手段の動作を制御することを特徴とする請求項１記載のベルト搬送装置。
トナー像を記録シートへ転写するための中間転写ベルトとして請求項１記載のベルト搬送装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
記録シートを搬送すると共に該記録シートに対してトナー像を転写させるシート搬送ベルトとして請求項１記載のベルト搬送装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。