JPH0664773A

JPH0664773A - 画像形成装置における無端ベルト搬送装置

Info

Publication number: JPH0664773A
Application number: JP4215979A
Authority: JP
Inventors: Susumu Kobayashi; 進木林
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1992-08-13
Filing date: 1992-08-13
Publication date: 1994-03-08
Anticipated expiration: 2015-10-30
Also published as: JP3104421B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ベルトの蛇行制御を高精度で行う。【構成】少なくとも駆動ロールおよび張力付与ロールを
有する複数のロール間に無端ベルトを張架し駆動させる
無端ベルト搬送装置を有する画像形成装置において、弾
性部材から形成され表面に多数のスリット１４ａが形成
されるロール１４と、該ロール１４を回転自在に軸支す
る支持部材４０と、前記ロール１４の軸に回転自在に軸
支されるとともに、前記支持部材４０に対してベルト１
１端部を弾性支持するベルト案内部材５４とを備え、該
ベルト案内部材５４のバネ定数を前記無端ベルト搬送装
置におけるベルト１１の軸方向の剛性より小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法を用いる複
写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置におい
て、感光体ベルト、転写ベルト、中間転写ベルト等に用
いられる無端ベルト搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記画像形成装置においては、像担持体
の周囲にチャージコロトロン、露光装置、現像機、転写
コロトロン、クリーニング装置、除電ランプ等が配設さ
れており、チャージコロトロンにより像担持体に一様に
帯電した後、露光装置により像担持体上に静電潜像を形
成し、この静電潜像を現像機によりトナー像に現像した
後、このトナー像を搬送されてくる転写材に転写コロト
ロンにより転写し、クリーニング装置により像担持体上
の残留トナーを除去した後、除電ランプにより像担持体
の電荷を除去するという一連のプロセスで画像形成を行
っている。

【０００３】前記画像形成装置において、像担持体、転
写材搬送体、中間転写体、連続用紙搬送体等に無端ベル
ト搬送装置を用いる方式がある。この無端ベルト搬送装
置は、無端ベルトを少なくとも駆動ロールおよび張力付
与ロールを有する複数のロールに張架し駆動させるよう
にしているが、ロールの配置に伴うロール同士の平行度
や、ロールの円柱精度、ベルト両側端の周長差等に起因
して、ベルトが搬送方向と直角な方向へ移動する現象、
すなわち蛇行現象が発生しこの蛇行現象が生じると、ベ
ルト上に形成される像あるいはベルト上に転写される像
が偏るため、良好な画像を得ることができないという問
題を有している。

【０００４】この問題を解決する従来の方式を図１５に
より説明する。図Ａにおいては、支持部材１ａ、１ｂ間
には軸受２ａ、２ｂを介してロール３が回転自在に軸支
され、ロール３上にベルト４が張架されている。ベルト
４の両端部には、ロール３の両端部に当接されるリブ４
ａが形成され、このリブ４ａによりベルト４の蛇行を規
制するようにしている。ベルト４はリブ４ａを介してあ
る荷重Ｆで接触して駆動されるが、ベルト４両端部が凹
凸をもっていると、リブ４ａに加わる荷重が増減してベ
ルト４はロール３の軸方向に蛇行し、ベルト４はロール
３とスリップするまで荷重が加わることになり、この荷
重は極めて大きいのでリブ４ａはすぐに損傷して使用で
きなくなる。この荷重を減らし使用するためには、ロー
ル同士の平行度や、ロールの円柱精度、ベルト両側端の
周長差精度を向上させなければならない。

【０００５】そのために、図１５Ｂにおいては、ロール
３を弾性部材から形成し、その表面には輪切り状のスリ
ット３ａを軸方向に多数設け、ベルト４の端部を支持部
材１ａにガイドさせることにより、ベルト４の蛇行を規
制するようにしている。この場合には、荷重Ｆが加わる
とスリット３ａによりロール３が軸方向に変位するた
め、ベルト４端部の損傷は防止できる。

【０００６】ところで、カラー画像形成装置にこの無端
ベルト搬送装置を用いる場合には、ベルトの蛇行量の制
御を例えば０．１ｍｍの高精度で行わないと色ズレとな
り大きな問題となる。ベルトの蛇行を高精度に制御する
場合、ベルト端部またはベルトのリブの形状により蛇行
制御の精度は左右されることになる。しかしながら、こ
のベルト端部またはベルトのリブの形状を完全に直線に
するのは不可能であり、そのために特開平４−１５９９
１１号公報に示す方式が提案されている。

【０００７】これを図１６により説明すると、ロール３
には図１５Ｂと同様に輪切り状のスリット３ａが軸方向
に多数形成され、ロール３の側面と支持部材１ａの間に
は、スラスト軸受５を介してベルト案内部材６が軸方向
に移動自在に軸支され、ベルト案内部材６と支持部材１
ａの間にスプリング７が設けられ、この構成によりベル
ト４の端部はベルト案内部材６に弾性支持されている。
支持部材１ａの反対側には、モータ８により回転される
カム９が設けられ、ロール３をその軸方向に傾動可能に
している。支持部材１ａにはベルト案内部材６の位置を
検出するセンサ１０が設けられ、ベルト案内部材６の位
置（すなわちベルト４の位置）を検出して、ロール３を
傾動しベルト４の蛇行を調整している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記の特開平４−１５
９９１１号公報に示す方式においては、ベルト４は弾性
支持されたベルト案内部材６に接触して駆動され、ベル
ト端部の凹凸に沿ってベルト案内部材６が移動すること
により、ベルトの蛇行を制御している。従って、この方
式においては、ベルト案内部材６を弾性支持するスプリ
ング７のバネ定数を適切に設定しないと高精度な蛇行制
御ができないという問題を有している。

【０００９】また、前記したロール３の傾動調整はベル
ト案内部材６に作用する平均荷重が変化する場合、すな
わち、ロール同士の平行度、ロールの円柱精度、ベルト
両側端の周長差が変化するとき、一般的には装置組立、
ベルトおよびロールの交換時に行えばよい。このとき、
ベルト交換後、最初にベルトを駆動するとき、ベルト案
内部材６がベルト端部により受ける荷重と釣り合った位
置になるまで所定時間ベルトを駆動させ、この釣り合っ
た位置がベルト位置となる。しかしながら、従来、この
ようなベルトの蛇行調整を画像形成とは別個に行われて
いなかった。

【００１０】さらに、特開平４−１５９９１１号公報に
示す方式においては、ベルト案内部材６の位置を検出し
てロール３の傾きを調整しているが、ベルト端部の形状
を完全に直線にすることは不可能であり、そのためにこ
れを検出するとベルト端部の直線性が位置測定精度に影
響してしまい、この位置測定が正確に行われないと、ベ
ルト案内部材６に作用する平均荷重が所定値に設定でき
ず、ベルトの蛇行が発生してしまう。これが長期にわた
るとベルト端部がダメージを受け信頼性を低下させてし
まう。

【００１１】本発明の第１の目的は、ベルト案内部材を
弾性支持するバネ定数を適切に設定し、高精度にベルト
の蛇行制御を行うことであり、また、本発明の第２の目
的はベルト蛇行調整モードを持ち、ベルトの位置検出を
高精度で行うことにより、高精度にベルトの蛇行制御を
行うことである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、少なくとも駆動ロールお
よび張力付与ロールを有する複数のロール間に無端ベル
トを張架し駆動させる無端ベルト搬送装置を有する画像
形成装置において、弾性部材から形成され表面に多数の
スリットが形成されるロールと、該ロールを回転自在に
軸支する支持部材と、前記ロールの軸方向に移動自在に
軸支されるとともに、前記支持部材に対してベルト端部
を弾性支持するベルト案内部材とを備え、該ベルト案内
部材のバネ定数を前記無端ベルト搬送装置におけるベル
トの軸方向の剛性より小さくすることを特徴とする。

【００１３】また、請求項２に記載の発明は、少なくと
も駆動ロールおよび張力付与ロールを有する複数のロー
ル間に無端ベルトを張架し駆動させる無端ベルト搬送装
置を有する画像形成装置において、弾性部材から形成さ
れ表面に多数のスリットが形成されるロールと、該ロー
ルを回転自在に軸支する支持部材と、前記ロールの軸方
向に移動自在に軸支されるとともに、前記支持部材に対
してベルト端部を弾性支持するベルト案内部材と、該ベ
ルト案内部材またはベルトの変位を検出する変位検出セ
ンサと、該変位検出センサの検出値により前記ロールを
傾動させる調整手段とを備え、該調整手段を画像形成サ
イクルと別個に動作させることを特徴とする。

【００１４】なお、請求項２の発明において、ベルトに
設けられる検出部と、該検出部の位置を検出する位置検
出センサとを備え、ベルトを一定の位置に停止させて前
記変位検出センサによるベルト案内部材の変位を検出す
るようにしてもよいし、ベルトに設けられる検出部と、
該検出部の位置を検出する位置検出センサとを備え、該
位置検出センサの信号と同期して、前記変位検出センサ
によりベルト案内部材の変位を検出するようにしてもよ
いし、ベルトの幅方向に対してベルトの進行方向の長さ
が異なる検出部と、該検出部の位置を検出する位置検出
センサとを備え、該位置検出センサによりベルトの変位
と位置を検出するようにしてもよいし、ベルトまたはベ
ルト案内部材の変位から蛇行速度を算出し、該蛇行速度
が一定値以下になった場合にベルトを停止させるように
してもよい。

【００１５】

【作用】本発明においては、蛇行制御の精度、ベルト端
部形状、ベルトとベルト案内部材との摺動耐荷重を決定
してベルト搬送装置の仕様の決定を行い、次に、ベルト
案内部材に加わる平均荷重、ロールの平行度、ロールの
円柱度、ベルト両端の周長差、ベルト張力、ベルトラッ
プ角度等からベルト搬送装置の軸方向の剛性を決定し、
最後にベルト蛇行量とベルト端部形状の関係からベルト
案内部材のバネ定数を決定する。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図２は、本発明を転写材搬送ベルトに適用した
カラー画像形成装置の全体構成図である。なお、本発明
はこのような画像形成装置に限定されるものではなく、
単色の画像形成装置にも適用可能であり、また、転写材
搬送ベルトに限定されるものではなく、感光体ベルト、
中間転写ベルトにも適用可能である。

【００１７】転写材搬送ベルト１１は、誘電体フィルム
をコーティングした無端ベルト状からなり、少なくとも
駆動ロール１２および張力付与ロール１４を有する複数
のロール１２、１３、１４、１５に張架され、図示矢印
Ａ方向に回動される。転写材搬送ベルト１１の上面に対
向して、ブラック用、イェロー用、マゼンタ用、シアン
用の４組の画像形成ユニットＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃが配設され
ている。

【００１８】各画像形成ユニットＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃは、感
光体ドラムからなる像担持体１６、チャージコロトロン
１７、潜像書き込み手段１８、現像機１９、転写コロト
ロン２０、像担持体用クリーナ２１等からなり、画像形
成ユニットＫ、Ｙ、Ｍの下流側には、転写材除電コロト
ロン２２が設けられ、像担持体１６は、図示矢印方向に
回転される。

【００１９】最終段の画像形成ユニットＣの下流側に
は、剥離コロトロン２３、剥離爪２４が設けられ、さら
に、定着器２５が設けられる。駆動ロール１２の上流側
には、搬送ベルト除電コロトロン２６およびクリーニン
グブレード２７が配設される。また、駆動ロール１２の
下流側には、転写材搬送ベルトの内側に吸着用コロトロ
ン３０が配設され、吸着用コロトロン３０に対向して転
写材吸着ロール３１ａが配設される。給紙トレイ２８内
の転写材は、フィードロール２９により転写材搬送ベル
ト１１に搬送された後、吸着用ココロトロン３０および
転写材吸着ロール３１ａにより、転写材搬送ベルト１１
に吸着される。

【００２０】上記カラー画像形成装置においては、像担
持体１６はチャージコロトロン１７により一様に帯電さ
れ、潜像書き込み手段１８により原稿の像露光が行わ
れ、像担持体１６上に静電潜像が形成される。現像機１
９においてトナーが像担持体１６表面に接触されトナー
像が形成され、現像されたトナー像を転写コロトロン２
０において転写材搬送ベルト１１上の転写材に転写後、
像担持体１６上に残留しているトナーをクリーナ２１に
より掻き落とすことにより、一連の画像形成サイクルを
行い、このサイクルを４組の画像形成ユニットＫ、Ｙ、
Ｍ、Ｃにて行い、転写材搬送ベルト１１により吸着搬送
される転写材上に複数のトナー像を順次重ねて転写する
ものである。

【００２１】図３は本発明の無端ベルト搬送装置の１実
施例を示す斜視図である。前後一対のベルトフレーム３
１、３２には、張力付与機構３６が取り付けられる。張
力付与機構３６は、ベルトフレーム３１、３２に固定さ
れるブラケット３７と、ブラケット３７の内側先端部に
その一端が固定されるスプリング３８と、ブラケット３
７の外側に設けられるスライドレール３９とからなる。
また、張力付与ロール１４の両端部は、支持アーム４０
に回動自在に軸支され、支持アーム４０の内側には突起
部４１が形成される。

【００２２】そして、支持アーム４０の突起部４１がス
ライドレール３９内に嵌合されるとともに、支持アーム
４０の先端部４０ａはスプリング３８に固定される。こ
れにより、支持アーム４０はスプリング３７の弾性力に
より図示Ｄ方向に付勢されベルトに所定のテンションが
付与される。

【００２３】また、支持アーム４０の先端部４０ａ側に
おいてスプリング３８には解除プレート４２の一端が固
定され、解除プレート４２の他端には曲折部４２ａが形
成され、この曲折部４２ａに解除用カム４３、４４が当
接される。解除用カム４３、４４は、ベルトフレーム３
１、３２間に貫通されたカム軸４５の両端に取り付けら
れ、前側のベルトフレーム３１側のカム４３には、解除
レバー４６が設けられる。この構造により、解除レバー
４６が図示の状態では、支持アーム４０が付勢されベル
トにテンションが付与されるようになっており、ベルト
交換等の際に解除レバー４６を倒すと、解除プレート４
２がスプリング３８に抗して支持アーム４０を引っ張る
ことにより、ベルトに作用するテンションを解除するよ
うになっている。

【００２４】また、張力付与機構３６のブラケット３７
は、ベルトフレーム３１、３２に軸４７を中心として回
動可能に取り付けられており、このブラケット３７の回
動を制御するためのベルト移動用カム４８、４９が設け
られ、張力付与ロール１４の軸を傾動させる傾動機構を
構成している。ベルトフレーム３１、３２間に貫通され
たカム軸５０の両端に取り付けられ、２つのベルト移動
用カム４８、４９は、例えば、図でカム軸５０がＡ方向
に回転したとき、手前側の支持アーム４０がＢ方向に回
動し、奥側の支持アーム４０が逆向きのＣ方向に回動す
るように配置されている。そして、カム軸５０はモータ
５１により回転駆動される。

【００２５】図４は張力付与ロール１４の軸方向に沿う
断面図である。張力付与ロール１４は弾性部材から形成
され、その表面には輪切り状のスリット１４ａが軸方向
に多数形成されている。張力付与ロール１４の回転軸１
４ｂは、軸受５２を介して支持アーム４０に支持されて
いる。張力付与ロール１４の側面と支持アーム４０の間
には、軸受５３を介してベルト案内部材５４が軸方向に
移動自在に軸支され、ベルト案内部材５４と支持アーム
４０の間にはスプリング５５が設けられ、この構成によ
りベルト１１の端部はベルト案内部材５４に弾性支持さ
れている。一方の支持アーム部材４０にはベルト案内部
材５４の変位を検出する変位検出センサ５６が設けられ
ている。この変位検出センサ５６は、フォトセンサ等の
非接触式のセンサでもよいし、スプリング５５の荷重を
直接検出する荷重センサである。なお、上記実施例にお
いては、張力付与ロール１４に蛇行修正用の傾動機構を
設けているが、これに限定されるものではなく、他のロ
ールに傾動機構を設け、この傾動機構を前記カムにより
制御するようにしてもよい。

【００２６】次に、本発明の特徴であるベルト１１を弾
性支持するベルト案内部材５４のバネ定数を設定する方
法について説明する。

【００２７】図５は、図１５Ｂで説明したベルト端部が
ベルト案内部材１ａに接触させる方式を示し、ベルト１
１の駆動方向の位置をｘ、ベルト端部形状（ベルト中心
から端部までの距離）をＥ（ｘ）とすると、ベルト案内
部材１ａ位置でのベルト蛇行量はＢ（ｘ）＝Ｅ（ｘ）と
なる。またベルトからベルト案内部材に加わる荷重をＦ
（ｘ）とするとＦ（ｘ）＝Ｋ_A×Ｅ（ｘ）＋Ｆ₀となる。
ここでＦ₀ はベルト案内部材に加わる平均荷重であり、
ベルト搬送装置の構成、ベルトの周長差、ロール平行度
等により決まる。また、Ｋ_Aは定数で、無端ベルト搬送
装置の軸方向の剛性（軟らかさ）を示しており、図５に
おいてベルト１１に軸方向に荷重Ｆを加えたときのベル
トの変位量ｙの関係、つまりＫ_A ＝Ｆ／ｙである。

【００２８】次に図４に示すような弾性支持されたベル
ト案内部材５４について同様に考える。ベルト案内部材
の軸方向のバネ定数をＫ_G とすると、ベルト案内部材は
平均荷重Ｆ₀と釣り合った位置ｙ₀まで移動し、その後ベ
ルト案内部材はベルト端部の凹凸により変位し、その量
をｙ（ｘ）とすると、ベルトからベルト案内部材に加わ
る荷重をＦ（ｘ）はＦ（ｘ）・Ｆ₀＝Ｋ_G×ｙ（ｘ）＝Ｋ_A×（Ｅ（ｘ）−ｙ（ｘ））となる。これを解くとｙ（ｘ）＝Ｋ_A×Ｅ（ｘ）／（Ｋ_A＋Ｋ_G）となる。ベルトの蛇行Ｂ（ｘ）はＢ（ｘ）＝ｙ（ｘ）−Ｅ（ｘ）＝［Ｋ_G／（Ｋ_A＋Ｋ_G）］Ｅ（ｘ）となる。ここで、Ｂ（ｘ）／Ｅ（ｘ）つまりベルト端部
形状の蛇行への影響を減少させる割合を図に示した例が
図６である。Ｋ_Aを大きくし、Ｋ_Gを小さくすると蛇行が
小さくなることがわかる。しかし、Ｆ₀はＫ_Aに比例する
のであまり大きくすることができない。したがって適切
なＫ_A、Ｋ_Gを選ぶことが必要である。

【００２９】図１は、本発明におけるベルト案内部材の
バネ定数の決定方法を説明するための図である。先ず、
ステップＳ１でベルト搬送装置の仕様の決定を行う。す
なわち、蛇行制御の精度Ｂ_spec、ベルト端部形状Ｅ
（ｘ）、ベルト１１とベルト案内部材５４との摺動耐荷
重Ｆ_max を決定する。次に、ステップＳ２でベルト搬送
装置の軸方向の剛性Ｋ_Aの決定を行う。ベルト案内部材
に加わる平均荷重Ｆ₀ はＦ₀ ＝Ｋ_A×ｆ（α，Ｃｒ，Ｃｂ，Ｔ，θ）であり、ロールの平行度α、ロールの円柱度Ｃｒ、ベル
ト両端の周長差Ｃｂ、ベルト張力Ｔ、ベルトラップ角度
θで決まる係数にＫ_Aを掛けたものである。平均荷重Ｆ
₀ は耐荷重Ｆ_max より小さくしなければならないので、
ベルト搬送装置の軸方向の剛性Ｋ_Aは、Ｋ_A＜Ｆ_max ／ｆ（α，Ｃｒ，Ｃｂ，Ｔ，θ）で決定される。そして、ステップＳ３でベルト案内部材
５４のバネ定数Ｋ_G の決定を行う。ベルト蛇行量Ｂ
（ｘ）は、前述したように、Ｂ（ｘ）＝［Ｋ_G／（Ｋ_A＋Ｋ_G）］Ｅ（ｘ）であり、ベルト蛇行量Ｂ（ｘ）は蛇行制御の精度Ｂ_spec
よりも小さくしなければならないので、バネ定数Ｋ_G
は、Ｋ_G＜［Ｂ_spec／（Ｅ（ｘ）−Ｂ_spec）］×Ｋ_A］として決定される。

【００３０】次に、本発明の第２の目的であるベルト蛇
行調整モードにおけるベルトの変位検出について説明す
る。図３および図４において、変位検出センサ５６によ
りベルト位置すなわちベルト案内部材５４に加わる荷重
を検出し、修正すべきカム回転角度を求め、案内部材５
４に加わる荷重を所定値以下にするように信号をモータ
５１に出力する。モータ５１の駆動により、図３に示す
ように、例えば、カム軸５０をＡ方向に回転させると、
カム４８、４９の作用により手前側の支持アーム４０が
Ｂ方向に傾動し、奥側の支持アーム４０が逆向きのＣ方
向に傾動し、その結果、無端ベルトはＥ方向に移動す
る。つまりＥ方向の荷重が増加する。このように、張力
付与ロール１４の軸方向の傾きを制御することにより、
案内部材５４に加わる荷重を所定値以下にするように修
正される。

【００３１】図７において、変位検出センサ５６により
ベルト案内部材５４の変位を検出し、制御装置５７によ
りモータ５１を駆動してロール１４の傾きを調整してい
るが、ベルト１１端部の形状を完全に直線にすることは
不可能であり、そのためにこれを検出するとベルト端部
の直線性が変位測定精度に影響してしまい、この変位測
定が正確に行われないと、ベルト案内部材５４に作用す
る平均荷重Ｆ₀ が所定値に設定できず、ベルトの蛇行が
発生してしまう。

【００３２】そこで、ベルト１１にマークまたはホール
からなる検出部５８を設け、この検出部５８を位置検出
センサ５９により検出し、ベルト１１が１回転に１回発
生する信号を基に、変位検出センサ５６によりベルト案
内部材５４の変位を検出する。このベルト調整を簡単に
行うためには、ベルトの駆動を停止させた後、ベルトの
変位を目視により測定し、これを基にロール１４を手動
で調整することもできる。

【００３３】以下にベルト蛇行調整モードの詳細につい
て図８により説明する。ベルト搬送装置を組み立てたと
き、またはベルト、ロールの交換時にベルトの蛇行調整
を行うが、通常これは専門の担当者が行い一般のプリン
タの利用者は行わない。ベルト調整モードを選択し、開
始ボタンを押すとベルトは駆動される。ベルトが駆動さ
れると、１回転に１回、センサ信号が発生し、この信号
をカウントして予め設定された値Ｎ（例えば２０）と等
しくなって時間Ｔ後にベルトは停止する。この回転数は
調整者が調整開始ボタンを押す前に設定してもよい。こ
こで、必要な回転数Ｎは、ベルトを設置して安定して駆
動、つまりベルト案内部材５４がベルト端部より受ける
荷重と釣り合った位置になるまで所定時間ベルトを駆動
しなければならない。この安定するまでの時間は、ベル
トの周長差、ロール平行度等により決まるので、製造公
差等を考慮してこの回転数Ｎを決定しなければならな
い。また、この回転数Ｎは、蛇行制御のための構成、つ
まり弾性支持されたベルト案内部材５４のバネ定数、軸
方向に弾性を持ったロールのバネ定数とも関係してい
る。

【００３４】前記時間Ｔは一定であればよく、Ｔ＝０が
望ましいが、０にできない場合は規定時間に設定すれば
よい。これは、エンコーダのようなベルトの速度を検出
する装置がある場合にはこの信号を利用して一定時間Ｔ
を一定ベルト駆動距離にすることがより望ましい。この
ようにして停止したベルトは常に一定位置で停止するこ
とができ、この位置でベルトの軸方向の位置、すなわち
ベルト端部の位置を測定し、この測定距離に応じてロー
ル１４のカム４８を回転させて蛇行修正を行う。そし
て、再度、開始ボタンを押してベルトを駆動させ、上記
作業を繰り返し行いベルトの変位が所定値になるまで行
う。

【００３５】なお、規定回転数Ｎ後にベルトを停止させ
ずに、位置検出センサ５９が発生するベルト上の検出部
５８と同期して、変位検出センサ５６によりベルト変位
の測定を開始し、一定時間或いはベルト一定駆動距離の
間測定を続け、その平均値をベルト変位として取り扱え
ば上記測定が半自動化できる。この場合、ベルトの変位
からベルト蛇行速度を算出し、これが規定値以下になっ
たらベルトを停止させ、このときのベルト変位量に基づ
いて蛇行修正を行うようにしてもよい。

【００３６】また、位置検出センサ５９を変位検出セン
サ５６に兼用させるために、図９に示すように、検出部
５８を台形状または三角形状等のようにベルト幅方向に
長さが異なるようにして、位置検出センサ５９でベルト
の軸方向の変位を算出し、位置検出センサ５９のオン時
間ｔをベルト変位量ｘとするようにしている。本実施例
においても、ベルトの変位からベルト蛇行速度を算出
し、これが規定値以下になったらベルトを停止させ、こ
のときのベルト変位量に基づいて蛇行修正を行うように
してもよい。

【００３７】次に、本発明とは直接関連はしないが、ベ
ルト表面速度を一定に制御する方法について説明する。
従来、ベルト表面速度を検出する方法として、ベルト表
面に当接させた検知ロール軸上のエンコーダにより表面
速度を検知する方法が知られているが、ベルトの表面速
度を検知すると、図１０Ａに示すような周期変動が観測
される。この周期Ｔの変動は、駆動ロール１２の軸の回
転速度が一定でも、駆動ロール１２の偏心によりベルト
１１の表面速度変動になって現れる。従来の速度検知方
法により、ベルト表面速度を検知すると、図１０Ｂに示
すような検知ロールの偏心が合成された周期Ｔ′の速度
が測定される。これをもとに速度制御を行うと、カラー
画像形成装置の場合に色ズレが発生してしまう。

【００３８】この問題を解決するために、例えば、図２
に示したタンデム型カラー画像形成装置においては、画
像形成ユニット１６のピッチＰと、駆動ロール１２の径
Ｄとの関係をＰ＝ｎπＤ（ｎは整数）とし、速度変動を
各色間で周期を同期させて、各色間のズレをなくすよう
にしているが、そのためには装置を高精度に加工、調整
する必要がある。また、中間転写ベルトを用いるカラー
画像形成装置においては、ベルト周長Ｌと駆動ロールの
径Ｄとの関係をＬ＝ｎπＤ（ｎは整数）という関係にし
ているが、ベルト周長を常に一定に維持して製造するの
は困難である。しかし、この関係が維持できなくなる
と、図１０Ｃに示すように各色画像形成中のベルト表面
速度の位相がずれてしまう。

【００３９】そこで、図７で説明した検出部５８および
位置検出センサ５９に加えて、駆動ロールの回転数を検
出するエンコーダを設け、エンコーダは１回転に一回基
準信号を発生するようにする。図１１は、駆動ロールに
よるベルト表面速度の変動が発生したときの、位置検出
センサ５９の信号、基準信号およびエンコーダパルスの
関係を示している。ここでは、ベルト周長Ｌと駆動ロー
ル径Ｄの関係は３Ｌ＝１０πＤとなった場合を示してい
る。

【００４０】図１１において、ベルトｉ周目の位置検出
センサ５９の信号オン時間ｔ_iは、ベルト表面速度と関
係があり、検出部５８を通過する瞬間の表面速度を表し
ている。つまり、ベルト表面速度が速い時にはセンサ通
過時間ｔ_iは短く、ベルト表面速度が遅い時にはセンサ
通過時間ｔ_iは長くなり、ベルト表面速度に比例した時
間となっている。このときの駆動ロールの回転角度は、
基準信号からセンサ５９の信号までのエンコーダパルス
をカウントすることにより求めることができ、このカウ
ント値をＣ_iとする。以上より、図１２に示すように、
カウント値Ｃ_iに対する位置検知センサ信号オン時間ｔ
_iの関係が離散的かつ等間隔に求めることができる。カ
ウント値をＣ_iの最大値は基準信号間のエンコーダパル
ス数であり、従って駆動ロールの周波数となる。これに
より、これをフーリエ変換することにより駆動ロール周
波数の位相と振幅を算出できる。また、この位置検知セ
ンサ信号オン時間ｔ_iはベルト表面速度を表し、カウン
ト値をＣ_iは駆動ロールの回転角度を表すため、上記関
係は駆動ロール回転角度に対するベルト表面速度の関係
になる。よって、この算出された駆動ロール周波数の速
度変動の位相と振幅を打ち消す方向に駆動ロールを駆動
すればこの速度変動を減少させることができる。

【００４１】図１３は速度制御回路の構成図を示す。ベ
ルトが駆動され、位置検出センサ５９が検出部５８を通
過すると、位置検出センサ５９がオンとなり、このオン
時間ｔ_iをカウンタ６１でカウントする。また、別のカ
ウンタ６２でエンコーダパルスをカウントし、位置検出
センサ５９がオンになったときにカウント値Ｃ_iを出力
し、このカウンタ６２は基準信号でクリアされる。この
値をメモリ６３にｔ₀、Ｃ₀として記憶しておき、位相
振幅算出回路６４において、この値をフーリエ変換する
ことにより駆動ロール周波数の速度変動の位相と振幅を
算出する。次に、モータ駆動回路６５において、求めた
値から速度変動修正値を算出してモータに出力する。こ
の速度制御は駆動ロール周波数についてのみ行う。具体
的には通常の速度フィードバック回路に基準信号を基準
とする修正位相、振幅を持った駆動ロール周波数の信号
を加えればよい。これを繰り返すことにより駆動ロール
周波数の速度変動は小さくなり、修正値はある値に収束
する。この修正値は基本的に駆動ロールを交換しなけれ
ば変わらないので、この値を不揮発性メモリに蓄えてお
けば、ベルト再駆動時には、この値を修正することによ
り速度の安定が早くなる。また、この収束した修正値が
得られるまでは速度変動が大きいので、この間は画像形
成は行わず、センサ信号オン時間ｔ_iの変動が規定値ｉ
かであったら画像形成を開始するようにする。

【００４２】上記例はベルト１１周長Ｌと駆動ロール１
２の径Ｄの関係が整数倍になっていない場合の例であ
り、図２に示すタンデム型カラー画像形成装置において
はこの関係は整数倍の必要がない。ところが中間転写ベ
ルトを用いるカラー画像形成装置においては、中間転写
ベルトを４回転で色を合わせなければならず、回転毎の
速度変動を同一にするため、ＬとＤの関係が整数倍とな
っている。この場合には、図１３において、カウンタ６
１、６２で、センサ信号オン時間ｔ_iとカウント値Ｃ_i
をカウントし、そして規定回転数後（４色の場合４回転
が望ましい）、センサオン時間ｔ_iの変動が規定値以下
であれば、駆動ロール制御はそのまま続行し、このと
き、ＬとＤの関係が整数倍となっていることを示してい
るので、駆動ロール周波数の位相と振幅を修正する必要
はない。センサオン時間ｔ_iの変動が規定値以上であれ
ば、センサ信号オン時間ｔ_iとカウント値Ｃ_iのカウン
トを続行してカウント値Ｃ_iが減少するまで行う。これ
により得られた値でフーリエ変換して駆動ロール周波数
の速度変動の位相、振幅を算出し、前記例と同様に制御
を行う。

【００４３】前記例においては、規定回転後、センサオ
ン時間ｔ_iの変動が規定値以上であった場合、駆動ロー
ル周波数の速度変動の制御のために、画像形成サイクル
を停止し修正サイクルに入らなければならない。修正が
完了するまで何回もベルトを駆動し時間がかかる欠点が
ある。そのために、図１４Ａに示すようにベルト１１上
複数箇所に同一長の検出部３８を設け、各検出部３８間
の距離ｄをπＤ＝ｎｄ（ｎは３以上）の関係になるよう
にする。また、図１４Ｂに示すように、各検出部３８間
の間隔を等間隔でなく駆動ロール１２の回転角度上で等
間隔になるようにしてもよい。従って、ベルトの回転数
をその分だけ減少させることができる。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、ベルト案内部材を弾性支持するバネ定数を適切
に設定することにより、高精度にベルトの蛇行制御を行
うことができ、また、ベルト蛇行調整モードを持ち、ベ
ルトの位置検出を高精度で行うことにより、高精度にベ
ルトの蛇行制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるベルト案内部材のバネ定数の決
定方法を説明するための図

【図２】本発明を転写材搬送ベルトに適用したカラー画
像形成装置の全体構成図

【図３】本発明の無端ベルト搬送装置の１実施例を示す
斜視図

【図４】図３における張力付与ロールの軸方向に沿う断
面図

【図５】本発明におけるベルト案内部材のバネ定数の設
定方法を説明するための図

【図６】ベルト端部形状の蛇行への影響を減少させる割
合を示す図

【図７】本発明における蛇行調整モードにおけるベルト
の変位検出について説明するための図

【図８】ベルト蛇行調整モードのフローを説明するため
の図

【図９】ベルトの変位検出の他の例を説明するための図

【図１０】ベルト表面速度およびその影響を説明するた
めの図

【図１１】ベルト表面速度変動が発生したときの、位置
検出センサの信号、基準信号およびエンコーダパルスの
関係を示す図

【図１２】駆動ロール回転角度に対するベルト表面速度
の関係を示す図

【図１３】速度制御回路の構成図

【図１４】検出部の他の形成例を示す図

【図１５】従来のベルト蛇行防止方法を説明するための
断面図

【図１６】従来のベルト蛇行防止方法を説明するための
断面図

【符号の説明】

１１…無端ベルト、１２…駆動ロール、１４…張力付与
ロール１４ａ…スリット、４０…支持部材、５４…ベルト案内
部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 21/00 １１９

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも駆動ロールおよび張力付与ロー
ルを有する複数のロール間に無端ベルトを張架し駆動さ
せる無端ベルト搬送装置を有する画像形成装置におい
て、弾性部材から形成され表面に多数のスリットが形成
されるロールと、該ロールを回転自在に軸支する支持部
材と、前記ロールの軸方向に移動自在に軸支されるとと
もに、前記支持部材に対してベルト端部を弾性支持する
ベルト案内部材とを備え、該ベルト案内部材のバネ定数
を前記無端ベルト搬送装置におけるベルトの軸方向の剛
性より小さくすることを特徴とする無端ベルト搬送装
置。
【請求項２】少なくとも駆動ロールおよび張力付与ロー
ルを有する複数のロール間に無端ベルトを張架し駆動さ
せる無端ベルト搬送装置を有する画像形成装置におい
て、弾性部材から形成され表面に多数のスリットが形成
されるロールと、該ロールを回転自在に軸支する支持部
材と、前記ロールの軸方向に移動自在に軸支されるとと
もに、前記支持部材に対してベルト端部を弾性支持する
ベルト案内部材と、該ベルト案内部材またはベルトの変
位を検出する変位検出センサと、該変位検出センサの検
出値により前記ロールを傾動させる調整手段とを備え、
該調整手段を画像形成サイクルと別個に動作させること
を特徴とする無端ベルト搬送装置。
【請求項３】ベルトに設けられる検出部と、該検出部の
位置を検出する位置検出センサとを備え、ベルトを一定
の位置に停止させて前記変位検出センサによるベルト案
内部材の変位を検出することを特徴とする請求項２に記
載の無端ベルト搬送装置。
【請求項４】ベルトに設けられる検出部と、該検出部の
位置を検出する位置検出センサとを備え、該位置検出セ
ンサの信号と同期して、前記変位検出センサによりベル
ト案内部材の変位を検出することを特徴とする請求項２
に記載の無端ベルト搬送装置。
【請求項５】ベルトの幅方向に対してベルトの進行方向
の長さが異なる検出部と、該検出部の位置を検出する位
置検出センサとを備え、該位置検出センサによりベルト
の変位と位置を検出することを特徴とする請求項２に記
載の無端ベルト搬送装置。
【請求項６】ベルトまたはベルト案内部材の変位から蛇
行速度を算出し、該蛇行速度が一定値以下になった場合
にベルトを停止させることを特徴とする請求項４たは５
に記載の無端ベルト搬送装置。