JP2008058560A - ベルト駆動装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置全体のコストアップを招くことなく、無端ベルトの片寄り修正を迅速、且つ確実に行えるベルト駆動装置及びそれを備えた画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 無端ベルト４０と、該無端ベルトを張架する複数の張架ローラ４１〜４６とを備え、これら複数の張架ローラのうちの１つが駆動ローラ４１、他の１つが無端ベルトの片寄り修正を行うアライメント調整ローラ４６となっているベルト駆動装置において、アライメント調整ローラ４６を、ベルト進行方向において、駆動ローラ４１の上流又は下流の隣り合う位置に、無端ベルト４０にその外面から当接して、無端ベルトの片寄りを修正するように設ける。
【選択図】 図３

Description

この発明は、無端ベルトを有して、それを駆動回転させるベルト駆動装置、及びその装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ等の画像形成装置に関し、より詳しくは、アライメント調整ローラにより無端ベルトの片寄り修正を行うベルト駆動装置、及びそのベルト駆動装置を備えた画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機やプリンタ等の画像形成装置として、無端ベルトからなる中間転写ベルト、感光体ベルト、転写搬送ベルトなどを備えたものが知られている。これらの無端ベルトは、その回転により、その進行方向と直交する方向に片寄ったり、蛇行したりすることがある。そして、このような無端ベルトのベルト片寄り現象が発生すると、例えば、カラー画像を形成する画像形成装置においては、各色のトナー像の位置がズレ、色ズレが生じ、画像品質の劣化の原因となってしまうという問題点があった。

このような問題点を解決するため、無端ベルトを有するベルト駆動装置、特に、上述のようなカラー画像形成装置においては、無端ベルトの片寄りや蛇行などを適切、且つ迅速に修正する必要がある。このような無端ベルトのベルトの片寄りを修正することができるベルト駆動装置は、既にいくつか提案されている。例えば、無端ベルトと当接する感光体側にフランジを設けて無端ベルトのベルトの片寄り現象を規制するもの（例えば特許文献１参照）、無端ベルトのベルトエッジにリブ等を設けてベルトの片寄り現象を規制するもの（例えば特許文献２、３参照）、従動ローラの外端にバネで付勢されたガイドを設けて無端ベルトのベルトの片寄り現象を規制するもの（例えば特許文献４参照）等が知られている。また、無端ベルトが張架されている複数のローラのうちの１つが、軸の傾きが調整可能となっており、このローラ軸の傾きを調整（以下、「アライメント調整」という）することにより無端ベルトのベルトの片寄りを修正するもの（例えば特許文献５〜７参照）も知られている。この特許文献５〜７に記載されているようなベルト駆動装置は、特許文献１〜４に記載されているような無端ベルトのベルトの片寄りを強制的に解消しようとする方式のものと比べて、無端ベルトにかかる負荷が小さく、そのため、ベルトの耐久性や信頼性が高いという利点がある。

ところで、特許文献５〜７に記載されているような機構で無端ベルトの片寄りを修正する場合、この片寄りを修正するローラ（以下、「アライメント調整ローラ」という）は、表面の摩擦抵抗が高くベルトに対するグリップ力のある方がアライメント調整の制御に対する無端ベルトの片寄り修正の応答性が高いので有利である。そして、多くの場合、駆動ローラが、このような表面の摩擦抵抗が高くベルトに対するグリップ力が強いという機能を有している。しかし、駆動ローラは、駆動手段に連結されているため、アライメント調整ローラとして用いるには適していないという問題点がある。また、このようなアライメント調整ローラを、その表面の摩擦抵抗が高い駆動ローラと同様の構成にすることも考えられるが、一般的に、駆動ローラは、従動ローラや張架ローラなどの他のローラに比べてコストが高く、そのため、アライメント調整ローラを駆動ローラと同様の構成とすることは、装置全体のコストアップにつながってしまうという問題点がある。
特開２００１−１８３９１１号公報 特開２００４−１９１７１４号公報 特開２００５−２００１９２号公報 特開２０００−１５５４８０号公報 特開２００４−３５２００号公報 特開２００１−１１７３７４号公報 特開２００１−８０７８２号公報

そこでこの発明は、前記従来のものの問題点を解決し、装置全体のコストアップを招くことなく、無端ベルトの片寄り修正を迅速、且つ確実に行えるベルト駆動装置及びそれを備えた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に記載の発明は、無端ベルトと、該無端ベルトを張架する複数の張架ローラとを備え、これら複数の張架ローラのうちの１つが駆動ローラ、他の１つが無端ベルトの片寄り修正を行うアライメント調整ローラとなっているベルト駆動装置において、前記アライメント調整ローラは、ベルト進行方向において、前記駆動ローラの上流又は下流の隣り合う位置に配置され、無端ベルトにその外面から当接して、前記無端ベルトの片寄りを修正するようになっていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、複数の張架ローラのうちの１つが無端ベルトに張力を付与するテンションローラとなっており、ベルト進行方向において、テンションローラと駆動ローラとの間、且つそれらと隣り合う位置に、アライメント調整ローラが配置されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、無端ベルトのエッジ部の位置ズレを検知する検知手段と、該検知手段で得られた情報を基にアライメント調整ローラを制御する制御手段と、が備えられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のベルト駆動装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。

請求項５に記載の発明は、請求項４において、アライメント調整ローラと、その両隣に位置する２つの張架ローラは、無端ベルトの画像が形成されるベルト面を支持する位置には配置されていないことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項４又は５において、無端ベルトは、中間転写ベルトであり、感光体ドラム上の画像を中間転写ベルト上に転写する１次転写手段と、中間転写ベルト上の画像を転写材上に転写する２次転写対向ローラを有する２次転写手段と、が備えられ、アライメント調整ローラは、ベルト進行方向において、２次転写対向ローラの上流又は下流の隣り合う位置には配置されていないことを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項４又は５において、無端ベルトは、感光体ドラムと対向するベルト面で転写材を搬送すると共に、前記ベルト面で感光体ドラム上に形成された画像を転写材上に直接転写することを特徴とする。

この発明は、前記のようであって、無端ベルトと、該無端ベルトを張架する複数の張架ローラとを備え、これら複数の張架ローラのうちの１つが駆動ローラ、他の１つが無端ベルトの片寄り修正を行うアライメント調整ローラとなっているベルト駆動装置において、前記アライメント調整ローラは、ベルト進行方向において、前記駆動ローラの上流又は下流の隣り合う位置に配置され、無端ベルトにその外面から当接して、前記無端ベルトの片寄りを修正するようになっているので、換言すると、アライメントを調整可能に構成されたアライメント調整ローラが無端ベルトの外側に配され、且つそのローラの隣に無端ベルトを駆動回転させる駆動ローラが配置されているので、駆動ローラとアライメント調整ローラへの無端ベルトの巻きつけ量が共に増加し、アライメント調整の動作に対する無端ベルトの片寄り修正の応答性が向上するという優れた効果が期待できる。また、このような簡単な機構により上記効果を発揮させることができるので、装置全体のコストアップを招くことなく無端ベルトの片寄り修正を迅速、且つ確実に行うことができる。

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。
図１は、画像形成装置の一例として示す、４連タンデム型のカラー画像形成装置の全体構成の概略を示す構成図、図２は、図１のカラー画像形成装置のイエロー用のトナー像形成部の構成を転写搬送ベルトの一部と共に示す拡大断面図である。

図中の１は、画像形成装置であり、この画像形成装置１には、帯電された各所定色ごとの感光体ドラムの表面を、スキャナ等から入力される所定色に色分解された画像情報を基にレーザー光で選択的に露光させる露光装置２と、露光装置２で露光された感光体上に各所定色ごとにトナー画像を形成する画像形成部３と、画像形成部３で形成された各色のトナー画像を転写紙（転写材）に転写すると共に該転写紙を定着装置まで搬送する転写ベルトユニット４と、この転写ベルトユニット４に転写紙を供給する給紙部５と、転写紙の供給と転写とのタイミングを同期させるレジストローラ対６と、転写紙に転写されたトナー画像を定着させるベルト定着方式の定着装置７と、転写紙を排出し、ストックする排紙部８と、が装備されている。

画像形成部３は、画像形成装置１の略中央部に位置し、後述の転写搬送ベルト４０に沿って各所定色（イエロー：Ｙ，マゼンダ：Ｍ，シアン：Ｃ，ブラック：Ｋ）ごとに感光体ドラムＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを有する４つのトナー像形成部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋが１列に並んで設けられた、いわゆる４連タンデムタイプのものであり、図１に示すように、各色のトナー像形成部がＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順に斜め上方に向かって傾斜するように配置されている。この各色のトナー像形成部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋは、それぞれ使用するトナーの色が相違する点以外は同様の構成となっているので、代表して第１のトナー像形成部であるイエロー用のトナー像形成部３Ｙについて以下に説明し、他は説明を省略する。

図２に示すように、トナー像形成部３Ｙには、プロセスユニット３０Ｙと現像装置３１Ｙとが備えられている。このプロセスユニット３０Ｙは、既知のものなので詳細な説明は省くが、感光体ドラムＹの他、この感光体ドラムＹに潤滑剤を塗布するブラシローラ３０１Ｙ、感光体ドラムＹをクリーニングするクリーニング手段３０２Ｙ、感光体ドラムＹを一様に帯電させる帯電ローラ３０３Ｙ、この帯電ローラ３０３Ｙの表面をクリーニングするクリーニングローラ３０４Ｙなどから構成されている。また、現像装置３１Ｙも、同様に既知のものなので詳細な説明は省くが、現像ケース３１０Ｙの開口から一部を露出させるように配設された現像ロール３１１Ｙ、第１搬送スクリュウー３１２Ｙ、第２搬送スクリュウー３１３Ｙ、現像ドクタ３１４Ｙ、トナー濃度センサ３１５Ｙ、図示しない粉体ポンプとの連通部３１６Ｙ等から構成されている。

現像ケース３１０Ｙには、磁性キャリアとマイナス帯電性のイエロー色のトナーとを含む現像剤が内包されている。この現像剤は第１搬送スクリュウー３１２Ｙ、第２搬送スクリュウー３１３Ｙによって撹拌搬送されながら摩擦帯電された後、現像剤担持体である現像ロール３１１Ｙの表面に担持される。そして、現像ドクタ３１４Ｙによってその層厚が規制されてから感光体ドラムＹと対向する現像領域に搬送され、ここで感光体ドラムＹ上の静電潜像にイエロー色のトナーを付着させる。この付着により、感光体ドラムＹ上にイエロー色のトナー像が形成され、一方、付着せずトナーを消費した現像剤は、現像ロール３１１Ｙ（現像スリーブ）の表面の回転に伴って現像ケース３１０Ｙ内に戻される。そして、現像されたトナー像は、後述の転写搬送ベルト４０によって搬送されてくる転写紙Ｐに転写される。また、現像装置３１Ｙ内の濃度が低下すると濃度センサ３１５Ｙの情報を基に粉体ポンプ（図示せず）を制御してイエロー用のトナーカートリッジ（図示せず）から連通部３１６Ｙを介してイエロー色のトナーが補給される構成となっている。

露光装置２は、画像形成部３の上方に配置され、各色に色分解された画像情報を基に変調・偏光したレーザー光Ｌを感光体ドラムＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋにそれぞれ照射する仕組みになっている。
給紙部５は、画像形成装置１の下部に配置され、所定の大きさの転写紙が収納された給紙トレイ５ａ，５ｂ、給紙ローラ５ｃ，５ｄ等が備えられている。５ｅは、手差トレイ、５ｆは、その給紙ローラである。
また、定着装置７は、画像形成部３及び転写ベルトユニット４の下流側である画像形成装置１の上部一側寄りに配置されている。この定着装置７は、加圧ローラ７０と、定着ベルト７１とが備えられたベルト定着方式のものであり、定着ベルト７１は、加熱ローラ７２と駆動ローラ７３とに張架されている。この加熱ローラ７２は、図示しないハロゲンプ等の加熱手段が内装されており、定着ベルト７１を内面から加熱する構成となっている。定着ベルト７１は、駆動ローラ７３で駆動回転され図の矢印方向に回転移動し、加圧ローラ７０が外面に当接している。そして、加圧ローラ７０と定着ベルト７１との接触部が定着ニップとなっている。
排紙部８は、画像形成装置１の最上部に配置され、画像が転写・定着された転写紙をストックするスペースとなっている。
Ｓは、上記以外の装置、部材等が収容されるスペースを示している。

この実施の形態に係るベルト駆動装置について主に図３を用いて説明する。図３は、図１のカラー画像形成装置の転写ベルトユニットの概略を示す構成図である。
ベルト駆動装置である転写ベルトユニット４は、画像形成装置１の略中央部であって前述の画像形成部３の下方に配置され（図１参照）、転写紙を搬送するベルト駆動装置としての機能と、感光体ドラムから転写紙に直接転写する直接転写方式の転写装置としての機能を併せ持つ。この転写ベルトユニット４は、図３に示すように、ベルト駆動装置の機能として、複数の張架ローラに張架された無端状の転写搬送ベルト４０と、この転写搬送ベルト４０を内側から張架し駆動手段（図示せず）と連結して転写搬送ベルト４０を図中の矢印Ａ方向に駆動回転させる駆動ローラ４１と、この駆動ローラ４１の駆動回転に従動して転写搬送ベルト４０を内側から張架する複数の従動ローラ４２，４３，４４と、スプリングなどの付勢手段（図示せず）により転写搬送ベルト４０を内側から押圧して張力を付与・調整するテンションローラ４５と、転写搬送ベルト４０を外側から押圧して当該ベルトの駆動ローラへの巻きつけ量を増やすと共に後述のアライメント調整手段によって転写搬送ベルト４０の片寄りを修正するアライメント調整ローラ４６とを備えている。

これらの転写搬送ベルト４０を張架している複数の張架ローラの配置について説明すると、この実施の形態においては、転写搬送ベルト４０の画像形成部３側のベルト面が感光体から転写紙への転写が行われる画像形成面となっており（図１参照）、従動ローラ４３と４４とで張架・支持されている。このため、駆動ローラ４１は、この画像形成面を避けて画像形成面からベルト進行方向下流側の最初の張架ローラの位置に配置されている。そして、その次の下流側の張架ローラの位置には、アライメント調整ローラ４６が転写搬送ベルト４０の外面から当該ベルトを押圧して転写搬送ベルト４０のループを内側に湾曲させるように配置され、その次の下流側の張架ローラの位置には、テンションローラ４５が転写搬送ベルト４０を内側から押圧して当該ベルトのループを外側に湾曲させるように配置され、このテンションローラ４５と画像形成面の図中の右端を支持する従動ローラ４３との間には、更に従動ローラ４２が配置されている。

上記構成に加え、転写ベルトユニット４には、転写装置の機能として、静電吸着ローラ４７、４つの転写バイアスローラ４８Ｙ，４８Ｍ，４８Ｃ，４８Ｋ、４つの搬送支持ローラ４９Ｙ，４９Ｍ，４９Ｃ，４９Ｋ、入口ブラケット５０、出口ブラケット５１等が備えられている。静電吸着ローラ４７は、従動ローラ４３との間に転写搬送ベルト４０を挟み込むよう構成され、その間にニップが形成されている。そして、この静電吸着ローラ４７は、電源（図示せず）から印加される静電吸着バイアスによって転写搬送ベルト４０の外面に電荷を付与することで、前記ニップに転写紙Ｐが搬送されてくると転写紙Ｐを静電吸着するようになっている。

また、転写バイアスローラ４８Ｙ，４８Ｍ，４８Ｃ，４８Ｋ、及び搬送支持ローラ４９Ｙ，４９Ｍ，４９Ｃ，４９Ｋは、接離機構により転写搬送ベルト４０に接離可能に構成されている。つまり、転写バイアスローラ４８Ｙ，４８Ｍ，４８Ｃ，４８Ｋと搬送支持ローラ４９Ｙ，４９Ｍ，４９Ｃ，４９Ｋは、それぞれ、感光体ドラムＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて前記接離機構により押圧されて、転写搬送ベルト４０を挟み込むようになっており、感光体ドラムＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋと転写搬送ベルト４０とがベルト進行方向において所定の長さで接触する転写ニップを形成する。また、転写バイアスローラ４８Ｙ，４８Ｍ，４８Ｃ，４８Ｋ、及び搬送支持ローラ４９Ｙ，４９Ｍ，４９Ｃ，４９Ｋが全て離間しているときに、転写ベルトユニット４は、画像形成装置１の本体に対して脱着可能となっている。

これらの転写バイアスローラ４８Ｙ，４８Ｍ，４８Ｃ，４８Ｋは、金属製の芯金にスポンジ等の弾性体が被覆されたローラであり、その芯金には、それぞれ転写バイアス電源（図示せず）によって定電流制御される転写バイアスが印加されている。これにより、転写バイアスローラ４８Ｙ，４８Ｍ，４８Ｃ，４８Ｋを介して転写搬送ベルト４０の内面に転写電荷が付与され、各転写ニップにおいて転写搬送ベルト４０と感光体ドラムＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に転写電界が形成される。なお、この実施の形態においては、転写手段として転写バイアスローラ４８Ｙ，４８Ｍ，４８Ｃ，４８Ｋを設けているが、ローラに代えて、ブラシやブレード等のものを用いてもよい。また、転写チャージャなどを用いてもよい。

そして、４つの転写バイアスローラ４８Ｙ，４８Ｍ，４８Ｃ，４８Ｋのうち、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の３つは、それぞれ、軸受部材（図示せず）を介して揺動ブラケット５２に支持されている。この揺動ブラケット５２は、転写搬送ベルト４０のループ内側に配設され、回動軸５２ａを中心に揺動可能に構成されている。同様に、搬送支持ローラ４９Ｙ，４９Ｍ，４９Ｃ，４９Ｋのうち、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の搬送支持ローラ４９Ｙ，４９Ｍ，４９Ｃも、この揺動ブラケット５２に支持されている。揺動ブラケット５２の図中下方には、駆動手段（図示せず）によって回転軸５３ａを中心に駆動回転するカム５３が配設されている。このカム５３がそのカム面を揺動ブラケット５２に突き当てる位置で回転停止すると、揺動ブラケット５２が回動軸５２ａを中心に図中反時計回りに揺動し、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の転写バイアスローラ４８Ｙ，４８Ｍ，４８Ｃが、転写搬送ベルト４０を介して感光体ドラムＹ，Ｍ，Ｃに当接して、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の転写ニップが形成される。これと反対に、カム５３がそのカム面を揺動ブラケット５２に突き当てない位置で回転停止し、揺動ブラケット５２が回動軸５２ａを中心に図中時計回りに揺動し、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の転写バイアスローラ４８Ｙ，４８Ｍ，４８Ｃが、転写搬送ベルト４０を感光体ドラムＹ，Ｍ，Ｃに押し当てない位置まで移動すると、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の転写ニップが形成されなくなる。このように、前記した転写ベルトユニット４の転写バイアスローラ等の接離機構は、揺動ブラケット５２の揺動によって転写搬送ベルト４０を感光体ドラムＹ，Ｍ，Ｃに当接させてＹ，Ｍ，Ｃ用の転写ニップを形成したり、転写搬送ベルト４０を感光体ドラムＹ，Ｍ，Ｃから離間させたりするよう構成されている。

従動ローラ４２，４３、静電吸着ローラ４７は、それぞれ軸受部材（図示せず）を介して、入口ブラケット５０に支持されており、この入口ブラケット５０は、転写搬送ベルトのループ内側に配設され、従動ローラ４２の軸を中心にして揺動可能に構成されている。

また、揺動ブラケット５２は、その基端と反対の端部側である図中右端付近にガイド穴５２ｂを有し、このガイド穴５２ｂ内部に入口ブラケット５０から延びるピン５０ａを遊嵌している。このため、前述のカム５３の回転によって図中反時計回りに揺動すると、揺動ブラケット５２のガイド穴５２ｂでピン５０ａを押し上げる。すると、入口ブラケット５０が、揺動ブラケット５２の揺動にリンクして従動ローラ４２の軸を中心にして図中反時計回りに揺動して、従動ローラ４３と静電吸着ローラ４７とを押し上げる。また反対に、揺動ブラケット５２が図中時計回りに揺動して、入口ブラケット５０がそれにリンクして図中時計回りに揺動し、従動ローラ４３と静電吸着ローラ４７とを下方に押し下げる。このように常に、転写搬送ベルト４０の画像形成面兼転写紙搬送面である感光体ドラムＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋと対向するベルト面が一直線状に維持されるようになっている。

そして、４つの転写バイアスローラのうち残りのブラック用の転写バイアスローラ４８Ｋは、軸受部材（図示せず）を介して出口ブラケット５１に支持されている。この出口ブラケット５１は、転写搬送ベルト４０のループ内側に配設され、従動ローラ４４の軸を中心に揺動可能に構成されている。同様に、Ｋ用の搬送支持ローラ４９Ｋも、この出口ブラケット５１に支持されている。このように、Ｋ用の転写バイアスローラ４８Ｋは、出口ブラケット５１の揺動により、転写搬送ベルト４０を感光体ドラムＫに押し当てたり離間させたり可能な構成となっている。そのため、転写ベルトユニット４は、転写紙Ｐに黒単色のトナー像を転写する場合には、揺動ブラケット５２を図中時計回りに揺動させて、転写搬送ベルト４０を感光体ドラムＹ，Ｍ，Ｃから離間させ、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の転写ニップを形成しないで黒色単色のトナー像の転写を行うことができる。これにより、感光体ドラムＹ，Ｍ，Ｃや転写搬送ベルト４０及びその駆動系などに余計な負荷をかけることなく、黒単色のトナー像を転写することができる。

図１で示すように、転写ベルトユニット４には、更に、従動ローラ４４と転写搬送ベルト４０を挟んで対向する位置に、転写搬送ベルト４０に形成された濃度補正用のパターンを検知する検知センサ５３と、この検知センサ５３の転写搬送ベルト４０の進行方向において下流側であって駆動ローラ４１と当該ベルトを挟んで対向する位置に、転写搬送ベルト４０の外面をクリーニングするクリーニング装置５４とが設けられている。この検知センサ５３には、反射型センサが採用されており、金属ローラである従動ローラ４４でセンサから発光された光を反射する構成となっている。また、クリーニング装置５４には、ブレードクリーニング方式が採用されており、転写搬送ベルト４０の外面に接離可能なブレードで当該ベルト外面に書き込まれた検知パターンや正常に通紙されなかった時(ジャム発生時)などにベルト外面に転写されてしまったトナー画像等を清掃し、次のプリントに備えることができるようになっている。

この実施の形態に係るアライメント調整ローラのアライメント調整手段について、主に図４を用いて説明する。図４は、図１の画像形成装置のアライメント調整ローラのアライメント調整手段を示す拡大斜視図である。
この実施の形態に係るアライメント調整ローラ４６は、支持ブラケット６０に軸受部６１，６２を介して軸支され、この支持ブラケット６０は、画像形成装置１（図１参照）の本体側板にネジ止めされている。また、一方の軸受部６１には、長穴６１ａが設けられ、他方の軸受部６２には、通常の円形の軸受穴６２ａが設けられており、アライメント調整ローラ４６の両軸端部４６ａ，４６ｂが、これらの穴６１ａ，６２ａに嵌挿されている。そして、軸受部６１側には、ステッピングモータであるカムモータ６３と、このカムモータ６３の駆動で所定のステップ数に応じて回転する偏芯カム６４とが設けられている。このカムモータ６３のステップ駆動により所定角度回転した偏芯カム６４が、アライメント調整ローラ４６の一方の軸端部４６ａに当接し、この軸端部４６ａが長穴６１ａに沿って図中の上下方向に摺動する構成となっている。このため、後述の制御手段によりステップ数が決定されると、カムモータ６３がそのステップ数だけ偏心カム６４を回転させ、偏心カム６４がアライメント調整ローラ４６の一方の軸端部の位置を移動させ、アライメント調整ローラ４６のローラ軸と他の張架ローラのローラ軸との角度を調整することができる。即ち、アライメント調整が可能な構成となっている。前記カムモータ６３、偏芯カム６４、長穴６１ａを有する軸受部６１などによりアライメント調整手段が構成されている。

以上のように、この実施の形態に係るアライメント調整ローラ４６のアライメント調整手段について説明したが、例えば、アライメント調整ローラ４６が、支持ブラケット６０にソレノイド等の付勢手段を介して支持されるように構成し、アライメント調整ローラ４６の両軸端部４６ａ，４６ｂの付勢具合に強弱をつけてアライメント調整ローラ４６のローラ軸と他の張架ローラのローラ軸との角度を調整してもよく、アライメント調整ローラ４６のアライメント調整が可能な構成であれば周知の技術と置換可能である。

この実施の形態に係る検知手段について主に図５、６を用いて説明する。図５は、図１の画像形成装置のベルト位置検出センサを転写搬送ベルトの一部と共に示す斜視図、図６は、図５のベルト位置検出センサの概略構成を示す構成図である。
この実施の形態に係る検知手段であるベルト位置検出センサ６５は、例えば発光ダイオードなどからなる発光部６５ａと、例えばフォトダイオードなどからなる受光部６５ｂを有し、この発光部６５ａと受光部６５ｂとが、転写搬送ベルト４０の一方のエッジ部４０ａを挟んで相対するよう設けられている。初期設定では基準位置として、図６に示すように、発光部６５ａと受光部６５ｂのそれぞれの中心線上に転写搬送ベルト４０のエッジ部４０ａの端部がくるよう配置されている。また、発光部６５ａと受光部６５ｂとは、図と上下が逆の配置でも構わない。

ベルト位置検出センサ６５の受光部６５ｂは、発光部６５ａからの光を受けて電圧を生じる構成になっており、受光部６５ｂが受ける光量の変化によって検出電圧が異なる仕組みとなっている。したがって、図６において、エッジ部４０ａの位置が左右にズレて変化すると、発光部６５ａから照射される光がエッジ部４０ａに遮られる具合も変化する。そのため、受光部６５ｂが受ける光量が変化し、それに応じて受光部６５ｂの検出電圧も変化する。このように構成されているため、図５に示すように、転写搬送ベルト４０の進行方向に対して直角方向のベルトエッジ部４０ａの位置ズレが検知できる仕組みとなっている。そして、この検出電圧の情報を基に前述のカムモータ６３の回転ステップ数が決定される。

この実施の形態に係る制御手段について主に図７を用いて説明する。図７は、図１の画像形成装置のベルト片寄り修正の制御手段の構成例を示すブロック図である。
図７には、転写搬送ベルト４０のベルト片寄り修正の動作を制御する制御手段の一例を示し、この制御手段には、制御回路１０と、この制御回路１０と接続するメモリ１１とが備えられている。この制御回路１０は、Ａ／Ｄ変換器１２を介して検出手段である位置検出センサ６５に接続され、モータドライバ１３を介してアライメント調整手段であるカムモータ６３にも接続されている。このため、位置検出センサ６５から得られた転写搬送ベルト４０のエッジ部４０ａの位置ズレ情報を基に、アライメント調整ローラ４６のカムモータ６３のステップ数を、制御回路１０を通じて決定し、制御することができる。更に、この制御回路１０は、画像形成装置のスタート信号１４を受け取れるように構成され、カウンタ１５とも接続されている。

次に、この実施の形態に係る画像形成装置の画像形成動作について説明する（図１〜３参照）。先ず、給紙トレイ５ａ，５ｂや手差トレイ５ｅに収納された転写紙のうち最上位置にある転写紙Ｐが、給紙ローラ５ｃ，５ｄ等で給紙され、レジストローラ対６で供給と転写とのタイミングを同期させて、従動ローラ４３と静電吸着ローラ４７とのニップに送られる。ここで、転写搬送ベルト４０の外面には、この静電吸着ローラ４７を介して静電吸着バイアスによって電荷が付与されているため、このニップに転写紙Ｐが到達すると、静電吸着により転写搬送ベルト４０の外面に転写紙Ｐが吸着される。フルカラー画像を転写紙Ｐに転写する場合には、吸着された転写紙Ｐは、この転写搬送ベルト４０の回転移動に伴って、第１のトナー像形成部であるイエロー用のトナー像形成部３Ｙに搬送され、ここでイエロー色の画像形成が行われる。感光体ドラムＹの表面は、帯電ローラ３０３Ｙで一様に帯電された後、露光装置２によりイエロー色の画像情報に対応して変調・偏光されたレーザー光Ｌで露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像装置３１Ｙで現像され、感光体ドラムＹ上にトナー像が形成される。このトナー像は感光体ドラムＹと転写搬送ベルト４０との間のＹ用の転写ニップで転写バイアスローラ４８Ｙによって転写され、転写紙Ｐ上に単色（イエロー）の画像が形成される。転写が終わった感光体ドラムＹは、ドラム表面に残った不要なトナーをクリーニング手段３０２Ｙによってクリーニングされ、次の画像形成に備えることとなる。

このように、第１のトナー像形成部３Ｙで単色（イエロー）のトナー像が転写された転写紙Ｐは、転写搬送ベルト４０によって第２のトナー像形成部３Ｍに搬送される。ここでも、同様に感光体ドラムＭ上に形成されたトナー像（マゼンタ）は、転写紙Ｐ上に重ねて転写される。そして転写紙Ｐは、更に、第３のトナー像形成部３Ｃ（シアン）、第４のトナー像形成部３Ｋ（ブラック）に搬送され、同様に転写紙Ｐ上に各色のトナー像が重ねて転写されてカラー画像が形成されて行く。第４のトナー像形成部３Ｋを通過してカラー画像が形成された転写紙Ｐは、従動ローラ４４での転写搬送ベルト４０の急激な折り返しにより吸着状態の当該ベルトの外面から剥離され、定着装置７の定着ニップに搬送され、定着装置７で加熱・加圧されて定着された後、排紙部８に排紙されてストックされる。また、白黒画像を転写紙Ｐに転写する場合には、揺動ブラケット５２が転写搬送ベルト４０から離れる方向に揺動し、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の転写ニップが形成されないので、転写紙Ｐは、第４のトナー像形成部３Ｋまで搬送され、カラー画像形成時と同様に白黒画像が転写された後、定着装置７を経て排紙部８に排紙される。

次に、この実施の形態に係る画像形成装置のベルトの片寄り修正動作について説明する。先ず、検知手段であるベルト位置検出センサ６５で、無端ベルトである転写搬送ベルト４０のエッジ部４０ａの当該ベルト進行方向に対する左右の位置ズレ（図５、６参照）を検知し、ベルト位置検出センサ６５から出力された検出電圧のアナログ信号をＡ／Ｄ変換器１２でデジタル信号に変換し、そのデジタル信号が制御回路１０に送られる（図７参照）。その制御回路１０で、当該デジタル信号による位置ズレ情報と、予めメモリ１１に記憶されたエッジ部４０ａの基準位置情報及びカムモータ６３のステップ数とアライメント調整との関係の情報等とを比較して適正なカムモータ６３のステップ数が決定され、モータドライバ１３を介してカムモータ６３に当該ステップ数が指令される。そして、カムモータ６３により偏芯カム６４が所定角度回転し、それに伴ってアライメント調整ローラ４６の軸端部４６ａが長穴６１ａに沿ってベルト面に対して垂直方向に上下動し、アライメント調整ローラ４６のベルト面に対するアライメントが調整され、転写搬送ベルト４０のベルトの片寄りが修正される方向に作用する（図４参照）。

また、画像形成装置１のスタート信号１４が制御回路１０に入力されると、カウンタ１５によりスタートからの時間がカウントされ、このカウント時間とメモリ１１に記憶された所定の時間と比較し、その所定時間まで上記のベルトの片寄り修正動作を繰り返してもよい（図７参照）。このように、ベルトの片寄り修正動作を繰り返すと、ベルトの位置ズレが徐々に収束されて行き、ベルトの駆動回転が安定する。そのため、色ズレのない高品質な画像を形成することができる。
その他、メモリ１１に予め転写搬送ベルト４０の１／２周分の回転時間を記憶させ、この回転時間と制御回路１０でカウンタ１５がカウントする時間とを比較して、その時間ごとに、前述のようにベルト位置検出センサ６５からの出力データを基に、カムモータ６３のステップ回転を制御して、ベルトの片寄り修正を定期的に行うようにしてもよい（図７参照）。そうすることで、常にベルトの駆動回転が安定する。

そして、この実施の形態に係る画像形成装置においては、前述のように、転写搬送ベルト４０を張架している張架ローラにおいて、上流側から、駆動ローラ４１、アライメント調整ローラ４６、テンションローラ４５の順に並んで、且つ転写搬送ベルト４０が蛇行するように配置されているので、アライメント調整ローラ４６に接触する転写搬送ベルト４０の面積が大きくなっている、換言すると、その接触面積に比例してアライメント調整ローラ４６を通過するときの転写搬送ベルト４０のベルトの抵抗が大きくなっている。そのため、前記のようにアライメント調整ローラ４６のアライメントを調整すると、直ぐに転写搬送ベルト４０の位置ズレが修正される。つまり、アライメント調整ローラ４６のアライメント調整の動作に対する転写搬送ベルト４０の片寄り修正の応答性が向上する。
また、駆動ローラ４１に対する転写搬送ベルト４０の巻きつき量も増加しているので、駆動ローラ４１がスリップするおそれが少なくなり、安定して転写搬送ベルト４０を駆動回転させることができる。
更に、駆動ローラ４１、アライメント調整ローラ４６、テンションローラ４５は、いずれも転写搬送ベルト４０の画像形成面を支持・形成する張架ローラの位置には配置されていないので、これらのローラの動作に画像形成面を通過するときの当該ベルト面の走行が影響されにくくなり安定し、そのため、位置ズレの無い良好な画像品質の画像を形成することができる。

以上のように、この実施の形態について説明したが、アライメント調整手段、検知手段及び制御手段は、あくまでも一例を示したものであって、他の周知の手段を採用することができる。その場合でも、同様の効果を奏することは明らかである。
また、画像形成装置として４連タンデム型のものを、ベルト駆動装置として直接転写方式の転写装置を兼用するものを示して説明したが、必ずしもそのようなものでなくてもよい。要するに、画像形成装置は、無端ベルトと、無端ベルトを張架して移動回転させる複数の張架ローラを有する画像形成装置であれば他の画像形成装置にも適用できることは勿論であるし、ベルト駆動装置は、アライメントを調整可能に構成されたローラを無端ベルトの外側に配し、そのローラの隣に無端ベルトを駆動する駆動ローラを配置したものであれば他のベルト駆動装置にも適用できることは勿論である。

特に、別の実施の形態に係るベルト駆動装置としては、無端ベルトが中間転写ベルトであってもよく、つまり、転写装置は、感光体ドラム上のトナー画像を、無端ベルトである中間転写ベルト上に転写する１次転写手段と、当該中間転写ベルト上のトナー画像を転写紙上に転写する２次転写手段とを備えるものであってもよい。その場合、２次転写手段の転写バイアスを印加する２次転写対向ローラの付近で中間転写ベルトの走行が不安定になると、転写紙への画像の転写品質に悪影響を及ぼす。そのため、アライメント調整ローラは、ベルト進行方向において、２次転写対向ローラの上流又は下流の隣り合う張架ローラの位置には配置されていないのが好ましい。そのように配置すると、２次転写対向ローラの動作がアライメント調整ローラの動きに影響されにくくなり安定するからである。

更に、図面で示した構成各部材の形状や構造等は、あくまでも好ましい一例を示すものであり、その実施に際しては特許請求の範囲に記載した範囲内で、任意に設計変更・修正ができるものである。

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。 前記効果に加え、請求項２の発明によれば、複数の張架ローラのうちの１つが無端ベルトに張力を付与するテンションローラとなっており、ベルト進行方向において、テンションローラと駆動ローラとの間、且つそれらと隣り合う位置に、アライメント調整ローラが配置されているので、請求項１に記載のベルト駆動装置と比べると、更にアライメント調整ローラへの無端ベルトの巻きつけ量が増加し、アライメント調整ローラのアライメント調整動作に対し、無端ベルトの片寄り現象が迅速、且つ確実に修正される。このため、ベルトの走行安定性を保つことができる。

更に、前記効果に加え、請求項３の発明によれば、無端ベルトのエッジ部の位置ズレを検知する検知手段と、該検知手段で得られた情報を基にアライメント調整ローラを制御する制御手段と、が備えられているので、つまり、アライメント調整ローラのローラ軸の角度変更の動作を無端ベルトのエッジ部の位置ズレ情報に基づいて制御し、その位置ズレを修正することができるので、無端ベルトの片寄り修正を自動で的確に行うことができ、ベルトの片寄り現象の無い安定したベルト走行性を得ることができる。

請求項４〜７の発明によれば、請求項１ないし３のいずれかに記載のベルト駆動装置が備えられているので、画像形成装置において前記請求項１〜３の効果を奏することができる。つまり、画像形成装置において中間転写ベルト、感光体ベルト、搬送ベルトなどの無端ベルトの走行が安定し、そのため、安定した高品質な画像を形成することができる。

更に、前記効果に加え、請求項５に記載の発明によれば、アライメント調整ローラと、その両隣に位置する２つの張架ローラは、無端ベルトの画像が形成されるベルト面を支持する位置には配置されていないので、無端ベルトの画像形成面を支持する張架ローラ、つまり、感光体ドラムと対向して無端ベルト上で最初に画像が形成されるベルト面を支持するローラは、アライメント調整ローラと必ず１つ別の張架ローラを挟んで設けられていることとなるため、画像が形成されるベルト面の走行がアライメント調整ローラの動きに影響されにくくなり安定する。そのため、位置ズレの無い良好な品質の画像を形成することができる。

更に、前記効果に加え、請求項６に記載の発明によれば、無端ベルトは、中間転写ベルトであり、感光体ドラム上の画像を中間転写ベルト上に転写する１次転写手段と、中間転写ベルト上の画像を転写材上に転写する２次転写対向ローラを有する２次転写手段と、が備えられ、アライメント調整ローラは、ベルト進行方向において、２次転写対向ローラの上流又は下流の隣り合う位置には配置されていないので、２次転写対向ローラの動作が、アライメント調整ローラの動きに影響されにくくなり安定する。そのため、安定した色ズレの無い高品質な画像を形成することができる。

更に、前記効果に加え、請求項７に記載の発明によれば、無端ベルトは、感光体ドラムと対向するベルト面で転写材を搬送すると共に、前記ベルト面で感光体ドラム上に形成された画像を転写材上に直接転写するので、搬送ベルトと転写ベルトを１つの無端ベルトで兼用しつつ、前記請求項４、５の効果も奏することができる。そのため、画像品質を低下させずにコストダウンを図ることができる。

この発明の一実施の形態に係る４連タンデム型のカラー画像形成装置の全体の概略構成を示す構成図である。 同上の第１のトナー像形成部の主要部の構成を示す拡大断面図である。 図１の転写ベルトユニットの概略を示す構成図である。 同上の巻きつけローラのアライメント調整手段を示す拡大斜視図である。 図３のベルト位置検出センサを示す斜視図である。 同上のベルト位置検出センサの概略構成を示す構成図である。 図４の制御手段の構成例を示すブロック図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
３ 画像形成部
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ 感光体ドラム（像担持体）
４ 転写ベルトユニット（ベルト駆動装置）
４０ 転写搬送ベルト
４１ 駆動ローラ（張架ローラ）
４２，４３，４４ 従動ローラ（張架ローラ）
４５ テンションローラ（張架ローラ）
４６ アライメント調整ローラ（張架ローラ）
６３ カムモータ
６４ 偏芯カム
６５ ベルト位置検知センサ（検知手段）
１０ 制御回路（制御手段）
１１ メモリ

Claims (7)

1. 無端ベルトと、該無端ベルトを張架する複数の張架ローラとを備え、これら複数の張架ローラのうちの１つが駆動ローラ、他の１つが無端ベルトの片寄り修正を行うアライメント調整ローラとなっているベルト駆動装置において、
   前記アライメント調整ローラは、ベルト進行方向において、前記駆動ローラの上流又は下流の隣り合う位置に配置され、無端ベルトにその外面から当接して、前記無端ベルトの片寄りを修正するようになっていることを特徴とするベルト駆動装置。
2. 前記複数の張架ローラのうちの１つが無端ベルトに張力を付与するテンションローラとなっており、ベルト進行方向において、前記テンションローラと前記駆動ローラとの間、且つそれらと隣り合う位置に、前記アライメント調整ローラが配置されている請求項１に記載のベルト駆動装置。
3. 前記無端ベルトのエッジ部の位置ズレを検知する検知手段と、該検知手段で得られた情報を基に前記アライメント調整ローラを制御する制御手段と、が備えられている請求項１又は２に記載のベルト駆動装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載のベルト駆動装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
5. 前記アライメント調整ローラと、その両隣に位置する２つの張架ローラは、前記無端ベルトの画像が形成されるベルト面を支持する位置には配置されていない請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記無端ベルトは、中間転写ベルトであり、
   感光体ドラム上の画像を前記中間転写ベルト上に転写する１次転写手段と、前記中間転写ベルト上の画像を転写材上に転写する２次転写対向ローラを有する２次転写手段と、が備えられ、
   前記アライメント調整ローラは、ベルト進行方向において、前記２次転写対向ローラの上流又は下流の隣り合う位置には配置されていない請求項４又は５に記載の画像形成装置。
7. 前記無端ベルトは、感光体ドラムと対向するベルト面で転写材を搬送すると共に、前記ベルト面で感光体ドラム上に形成された画像を転写材上に直接転写する請求項４又は５に記載の画像形成装置。

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