JP2009063909A - ベルト装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】単色モードからカラーモードへの切り替えによりベルト部材の接離動作がおこなわれても、色ズレの発生が効率的に抑止される、ベルト装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】カラーモード時には複数の像担持体のすべてにベルト部材を対向させて、単色モード時には複数の像担持体のうち１つの像担持体にベルト部材を対向させて他の像担持体をベルト部材から相対的に離間させる。そして、単色モードからカラーモードに切り替えられたとき（ステップＳ１〜Ｓ２）には、検知手段による検知結果が所定値以下になるまでカラー画像の形成をおこなわない（ステップＳ５〜Ｓ７）。
【選択図】図８

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はそれらの複合機等の画像形成装置と、中間転写ベルト、転写搬送ベルト等のベルト部材が設置されたベルト装置と、に関し、特に、カラーモードと単色モードとを切り替え可能に形成されたタンデム型のベルト装置及び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において、中間転写ベルト（ベルト装置）を備えたタンデム型のカラー画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
詳しくは、４つの感光体ドラム（像担持体）が中間転写ベルト（ベルト部材）に対向するように並設されている。これらの４つの感光体ドラムでは、それぞれ、ブラック（黒色）、イエロー、マゼンタ、シアンのトナー像が形成される。そして、各感光体ドラムで形成された各色のトナー像が、中間転写ベルト上に重ねて転写される。さらに、中間転写ベルト上に担持された複数色のトナー像は、カラー画像として記録媒体上に転写される。

このような画像形成装置では、中間転写ベルトの幅方向の変位を検知して、その検知結果に基づいて中間転写ベルトの幅方向の変位を補正する技術が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。このような技術は、中間転写ベルトが蛇行することによりカラー画像の品質が低下する不具合や、中間転写ベルトが幅方向に大きく変位（ベルト寄り）した後に他の部材に接触して中間転写ベルトが破損する不具合、等を抑止することを目的としている。

具体的に、特許文献１等では、中間転写ベルト（無端状ベルト）の幅方向端部に当接してその変位に追従して揺動する接触子の変位量を、検知手段（変位センサ）で検知している。そして、検知手段の検知結果に基づいて、補正手段（蛇行補正ローラ）によって、中間転写ベルトの変位（蛇行）を補正している。

一方、このような画像形成装置では、操作者がカラーモードと単色モード（モノクロモード）とのうちいずれかを選択できるように構成されている。
具体的に、特許文献２等では、カラーモード（カラープリントモード）が選択されたときには４つの感光体ドラム（像担持体）のすべてをベルト部材（転写ベルト）に対向（接触）させて、単色モード（単色プリントモード）が選択されたときには４つの感光体ドラム（像担持体）のうち関連する１つの感光体ドラムのみをベルト部材に対向（接触）させて他の３つの感光体ドラムをベルト部材から相対的に離間させている。このような接離動作をおこなうことで、単色モード時に出力画像上に他の色が混ざる「混色」や、単色モードに関与しない作像部材の磨耗劣化、等を抑止することができる。

なお、特許文献２等には、ベルト部材（転写ベルト）の離間動作にともなう色ズレの発生を防止することを目的として、感光体ドラムに対してベルト部材が離間状態から接触状態に変化して所定時間が経過した後に位置ずれ量検出動作をおこなう技術が開示されている。

特開２００６−３４３６２９号公報 特許第３７９９７６３号公報

上述した従来の技術では、単色モードとカラーモードとの切り替えをおこなうときに、像担持体に対するベルト部材の接離動作がおこなわれるために、ベルト部材の張力のバランスが微妙に変化する等して、ベルト部材の蛇行が生じやすかった。特に、カラーモード時にベルト部材の大きな蛇行が生じてしまうと、色ズレ（各色の画像形成位置がずれてしまい良好なカラー画像が形成されない現象である。）が発生してしまっていた。

このような問題は、特に、ベルト部材が高速で走行する高速機（プロセス線速が速い画像形成装置である。）において無視できないものになっていた。
また、このような問題は、ベルト部材として中間転写ベルトを用いたベルト装置に限定されることなく、複数色のトナー像が重ね合わされ接離動作がおこなわれるベルト部材が設置されたベルト装置であれば、ベルト部材として転写搬送ベルトを用いたベルト装置でも共通するものである。

一方、上述した特許文献２等の技術は、像担持体に対してベルト部材が離間状態から接触状態に変化して所定時間が経過した後に位置ずれ量検出動作をおこなうものであるために、ベルト部材の蛇行補正機構を設置したとしても、ベルト部材の蛇行補正が充分にされていない状態でプリントが開始されて色ズレが生じてしまったり、ベルト部材の蛇行補正が充分にされている状態でも所定時間を待ってプリントがおこなわれるため余分な待ち時間が生じてしまったりする問題があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、単色モードからカラーモードへの切り替えによりベルト部材の接離動作がおこなわれても、色ズレの発生が効率的に抑止される、ベルト装置及び画像形成装置を提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかるベルト装置は、複数の像担持体に対向するベルト装置であって、所定方向に走行する無端状のベルト部材と、前記ベルト部材の幅方向の変位を検知する検知手段と、前記検知手段の検知結果に基づいて前記ベルト部材の幅方向の変位を補正する補正手段と、カラー画像を形成するカラーモード時には前記複数の像担持体のすべてに前記ベルト部材を対向させて、単色画像を形成する単色モード時には前記複数の像担持体のうち１つの像担持体に前記ベルト部材を対向させて他の像担持体を前記ベルト部材から相対的に離間させる接離手段と、を備え、前記単色モードから前記カラーモードに切り替えられたときに、前記検知手段による検知結果が所定値以下になるまでカラー画像の形成がおこなわれないように制御されるものである。

また、請求項２記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項１に記載の発明において、カラー画像の色ズレを補正するための色ズレ補正モードが所定のタイミングでおこなわれるように制御され、前記単色モードから前記カラーモードに切り替えられたときに、前記検知手段による検知結果が第２の所定値以下になるまで前記色ズレ補正モードがおこなわれないように制御されるものである。

また、請求項３記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項２に記載の発明において、前記第２の所定値は、前記所定値よりも低い値に設定されたものである。

また、請求項４記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記カラーモードから前記単色モードに切り替えられたときに、前記検知手段による検知結果が前記所定値以下になっていなくても単色画像の形成がおこなわれるように制御されるものである。

また、請求項５記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記単色モードから前記カラーモードに切り替えられたときに、操作者の選択によって、前記検知手段による検知結果が前記所定値以下になっていなくてもカラー画像の形成がおこなわれるように制御されるものである。

また、請求項６記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記検知手段は、前記ベルト部材の幅方向の単位時間あたりの変位量を検知するものである。

また、この発明の請求項７記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項６のいずれかに記載のベルト装置を備えたものである。

本発明は、単色モードからカラーモードへの切り替えによりベルト部材の接離動作がおこなわれても、ベルト部材の蛇行を検知する検知手段による検知結果が所定値以下になるまでカラー画像の形成がおこなわないために、色ズレの発生が効率的に抑止される、ベルト装置及び画像形成装置を提供することができる。

実施の形態．
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１及び図２にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１は画像形成装置としてのプリンタを示す構成図であり、図２はその作像部を示す拡大図である。
図１に示すように、画像形成装置本体１００の中央には、ベルト装置としての中間転写ベルト装置１５が設置されている。また、中間転写ベルト装置１５の中間転写ベルト８（ベルト部材）に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが並設されている。

図２を参照して、イエローに対応した作像部６Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１Ｙと、感光体ドラム１Ｙの周囲に配設された帯電部４Ｙ、現像部５Ｙ、クリーニング部２Ｙ、除電部（不図示である。）等で構成されている。そして、感光体ドラム１Ｙ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）がおこなわれて、感光体ドラム１Ｙ上にイエロー画像が形成されることになる。

なお、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応した作像部６Ｙとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部６Ｙのみの説明をおこなうことにする。

図２を参照して、感光体ドラム１Ｙは、不図示の駆動モータによって図２中の反時計方向に回転駆動される。そして、帯電部４Ｙの位置で、感光体ドラム１Ｙの表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、露光部７から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される（露光工程である。）。

その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、現像部５Ｙとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、中間転写ベルト８（ベルト部材）及び転写ローラ９Ｙ（１次転写ローラ）との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム１Ｙ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。

その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、クリーニング部２Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード２ａによってクリーニング部２Ｙ内に回収される（クリーニング工程である。）。
最後に、感光体ドラム１Ｙの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム１Ｙ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。

なお、上述した作像プロセスは、他の作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋでも、イエロー作像部６Ｙと同様におこなわれる。すなわち、作像部の上方に配設された露光部７から、画像情報に基いたレーザ光Ｌが、各作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に向けて照射される。詳しくは、露光部７は、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。

ここで、中間転写ベルト装置１５（ベルト装置）は、図３を参照して、中間転写ベルト８、４つの転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ 、駆動ローラ１２Ａ、２次転写対向ローラ１２Ｂ、テンションローラ１２Ｃ、補正ローラ１３（補正手段）、規制ローラ１４、蛇行検知部８０（検知手段）、異常検知部８８、フォトセンサ９０、中間転写クリーニング部１０、等で構成される。中間転写ベルト８は、複数のローラ部材１２Ａ〜１２Ｃ、１３、１４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ部材（駆動ローラ）１２Ａの回転駆動によって図３中の矢印方向に無端移動される。

４つの転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ（１次転写ローラ）は、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ 、１Ｍ 、１Ｃ 、１Ｋ との間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに、トナーの極性とは逆の高圧電圧（転写バイアス）が印加される。
そして、中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ 、１Ｍ 、１Ｃ 、１Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。

その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、２次転写ローラ１９との対向位置に達する。この位置では、２次転写対向ローラ１２Ｂが、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、２次転写ローラ１９に、トナーの極性とは逆の高圧電圧（２次転写バイアス）が印加される。これにより、中間転写ベルト８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の記録媒体Ｐ上に転写される（２次転写工程である。）。このとき、中間転写ベルト８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。

その後、中間転写ベルト８は、中間転写クリーニング部１０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８上の未転写トナーが除去される。
こうして、中間転写ベルト８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。なお、ベルト装置としての中間転写ベルト装置１５の構成・動作については、後で図３〜図９を用いてさらに詳しく説明する。

ここで、図１を参照して、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐは、装置本体１００の下方に配設された給紙部２６（又は、側方に配設された給紙部）から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部２６には、転写紙等の記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。

レジストローラ対２８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。

その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着部２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対（不図示である。）によって装置外へと排出される。排紙ローラ対によって装置外に排出された被転写Ｐは、出力画像として、スタック部上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２にて、作像部における現像部の構成・動作について、さらに詳しく説明する。
現像部５Ｙは、感光体ドラム１Ｙに対向する現像ローラ５１Ｙと、現像ローラ５１Ｙに対向するドクターブレード５２Ｙと、現像剤収容部内に配設された２つの搬送スクリュ５５Ｙと、現像剤収容部に開口を介して連通するトナー補給経路４３Ｙと、現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知センサ５６Ｙと、等で構成される。現像ローラ５１Ｙは、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部内には、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤が収容されている。

このように構成された現像部５Ｙは、次のように動作する。
現像ローラ５１Ｙのスリーブは、図２の矢印方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ５１Ｙ上に担持された現像剤は、スリーブの回転にともない現像ローラ５１Ｙ上を移動する。ここで、現像装置５Ｙ内の現像剤は、現像剤中のトナーの割合（トナー濃度）が所定の範囲内になるように調整される。
その後、現像剤収容部内に補給されたトナーは、２つの搬送スクリュ５５Ｙによって、現像剤とともに混合・撹拌されながら、隔絶された２つの現像剤収容部を循環する（図２の紙面垂直方向の移動である。）。そして、現像剤中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５１Ｙ上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ５１Ｙ上に担持される。

現像ローラ５１Ｙ上に担持された現像剤は、図２中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード５２Ｙの位置に達する。そして、現像ローラ５１Ｙ上の現像剤は、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム１Ｙとの対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム１Ｙ上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ５１Ｙ上に残った現像剤はスリーブの回転にともない現像剤収容部の上方に達して、この位置で現像ローラ５１Ｙから離脱される。

次に、図３〜図９にて、本実施の形態における画像形成装置において特徴的な中間転写ベルト装置１５（ベルト装置）について詳述する。
図３は、ベルト装置としての中間転写ベルト装置１５を示す構成図である。図４は、中間転写ベルト装置１５の一部を幅方向にみた概略図である。図５は、中間転写ベルト装置１５における蛇行検知部８０の近傍を示す斜視図である。図６は、中間転写ベルト装置１５における異常検知部８８の近傍を示す斜視図である。

図３及び図４を参照して、中間転写ベルト装置１５（ベルト装置）は、ベルト部材としての中間転写ベルト８、４つの転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ 、駆動ローラ１２Ａ、２次転写対向ローラ１２Ｂ、テンションローラ１２Ｃ、補正手段としての補正ローラ１３、規制ローラ１４、検知手段としての蛇行検知部８０、異常検知部８８、フォトセンサ９０、中間転写クリーニング部１０、等で構成される。

ベルト部材としての中間転写ベルト８は、各色のトナー像をそれぞれ担持する４つの像担持体としての感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向するように配設されている。中間転写ベルト８は、主として５つのローラ部材（駆動ローラ１２、２次転写対向ローラ１２Ｂ、テンションローラ１２Ｃ、補正ローラ１３、規制ローラ１４である。）によって張架・支持されている。

本実施の形態において、中間転写ベルト８は、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）、等を単層又は複数層に構成して、カーボンブラック等の導電性材料を分散させたものである。中間転写ベルト８は、体積抵抗率が１０⁷〜１０¹²Ωｃｍ、ベルト裏面側の表面抵抗率が１０⁸〜１０¹²Ωｃｍの範囲になるように調整されている。また、中間転写ベルト８は、厚さが８０〜１００μｍの範囲となるように設定されている。本実施の形態では、中間転写ベルト８の厚さが９０μｍに設定されている。また、中間転写ベルト８の周長は、２１９７．５ｍｍに設定されている。
なお、必要に応じて中間転写ベルト８の表面に離型層をコートすることもできる。その際、コートに用いる材料として、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＰＥＡ（パーフルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体）、ＰＶＦ（フッ化ビニル）、等のフッ素樹脂を使用できるが、これに限定されるものではない。
また、中間転写ベルト８の製造方法としては、注型法、遠心成形法、等があり、必要に応じてその表面を研磨する工程がおこなわれる。

転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を介して対応する感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向している。詳しくは、イエロー用の転写ローラ９Ｙは中間転写ベルト８を介してイエロー用の感光体ドラム１Ｙに対向し、マゼンタ用の転写ローラ９Ｍは中間転写ベルト８を介してマゼンタ用の感光体ドラム１Ｍに対向し、シアン用の転写ローラ９Ｃは中間転写ベルト８を介してシアン用の感光体ドラム１Ｃに対向し、ブラック用（黒色用）の転写ローラ９Ｋは中間転写ベルト８を介してブラック用（黒色用）の感光体ドラム１Ｋに対向している。

４つの転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、接離手段（接離機構）によって、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋから離間させるように構成されている。
具体的に、４つの転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋのうち、カラー用の３つの転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃは、不図示の保持部材に一体的に保持されていて、上下方向に一体的に移動可能に構成されている。また、黒色用の転写ローラ９Ｋは、単独で上下方向に移動可能に構成されている。そして、４つの転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋが図３中の破線の位置に移動することで、中間転写ベルト８が感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋから離間する（破線位置への移動である。）。このような中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋから離間させる動作は、中間転写ベルト８の磨耗劣化を軽減するためにおこなわれるものであって、主として非画像形成時におこなわれる。また、黒色用の転写ローラ９Ｋを単独で上下方向に移動可能に構成したのは、単色モード時（モノクロ画像を形成するときである。）に、カラー用の３つの転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃを下方に移動してカラー用の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを中間転写ベルト８から離間させるためである（図７の状態である。）。

このように、本実施の形態では、カラーモード（カラー画像を形成するモードである。）が選択されているときには、接離手段（接離機構）によって、４つの感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのすべてに中間転写ベルト８が対向（接触）するように構成されている（図３の状態である。）。また、単色モード（単色画像を形成するモードである。）が選択されているときには、接離手段（接離機構）によって、１つの感光体ドラム１Ｋのみに中間転写ベルト８が対向（接触）して、他の３つの感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃが中間転写ベルト８から相対的に離間するように構成されている（図７の状態である。）。

駆動ローラ１２Ａは、駆動モータ７０によって回転駆動される。これにより、中間転写ベルト８は所定の走行方向（図３の時計方向である。）に走行することになる。駆動モータ７０は、ステッピングモータであって、制御部７２に制御されたドライブ７１からのドライブ信号（パルス信号）によって稼動する。
２次転写対向ローラ１２Ｂは、中間転写ベルト８を介して２次転写ローラ１９に当接している。もう１つのテンションローラ１２Ｃは、中間転写ベルト８の外周面に当接している。２次転写対向ローラ１２Ｂとテンションローラ１２Ｃとの間に、中間転写クリーニング部１０（クリーニングブレード）が設置されている。

ここで、本実施の形態における中間転写ベルト装置１５には、中間転写ベルト８の幅方向（図３の紙面垂直方向である。）の変位を検知する検知手段としての蛇行検知部８０が設置されている。具体的に、検知手段としての蛇行検知部８０は、中間転写ベルト８の幅方向の単位時間あたりの変位量（蛇行速度）を検知する。
さらに詳しくは、図５を参照して、蛇行検知部８０（検知手段）は、中間転写ベルト８の幅方向端部に当接する揺動部材８２、揺動部材８２の変位量を検知する測距センサ８１、揺動部材８２を中間転写ベルト８に当接させる方向に付勢するスプリング８３、等で構成されている。

揺動部材８２は、第１アーム部８２ａ、回転支軸８２ｂ、第２アーム部８２ｃ等で構成されている。第１アーム部８２ａは、一端が中間転写ベルト８の幅方向端部に当接して、他端が回転支軸８２ｂに固設されている。回転支軸８２ｂは、中間転写ベルト装置１５の筐体（不図示である。）に回転自在に支持されている。第２アーム部８２ｃは、一端が回転支軸８２ｂに固設されている。第２アーム部８２ｃの中央には、スプリング８３の一端が接続されている。スプリング８３の他端は筐体に接続されている。
このような構成により、揺動部材８２は、中間転写ベルト８の幅方向の変位（図５中の破線両矢印方向のベルト寄りである。）に追従して揺動することになる（図５中の実線両矢印方向の揺動である。）。なお、本実施の形態では、中間転写ベルト８は、通常時に走行方向（図５の矢印方向である。）に４４０ｍｍ／秒で走行するように設定されている。

そして、揺動部材８２の第２アーム部８２ｃの他端の上方には、測距センサ８１が設置されている（筐体に固設されている。）。測距センサ８１は、主として、水平方向に離間して並設された発光素子（赤外発光ダイオード）と位置検出素子（ＰＳＤ）とで構成されている。発光素子から射出された赤外光は、第２アーム部８２ｃ表面にて反射して、反射光となって位置検出素子に入射する。このとき、測距センサ８１と第２アーム部８２ｃ表面との距離によって、位置検出素子に入射する反射光の入射位置が変化して、それに比例して受光素子（測距センサ８１）の出力値が変化する。これにより、中間転写ベルト８の幅方向の変位量（第２アーム部８２ｃ表面との距離）を検知することができる。具体的に、測距センサ８１の出力値が所定値（電圧Ｖ０）よりも小さい場合には中間転写ベルト８は狙いの位置に対してプラス方向に変位（図５の右側への位置ずれである。）していることになり、測距センサ８１の出力値が所定値（電圧Ｖ０）よりも大きい場合には中間転写ベルト８は狙いの位置に対してマイナス方向に変位（図５の左側への位置ずれである。）に変位していることになる。

また、本実施の形態では、通常の画像形成時（プリント時）等に、蛇行検知部８０によって、異常なベルト寄りをも検知（異常検知）する。
詳しくは、狙いの位置（位置ずれ０ｍｍ）に対して±０．５ｍｍのベルト寄り（位置ずれ）を許容範囲（プリント許容範囲）として、蛇行検知部８０の検知結果に基いて補正ローラ１３によるベルト位置ずれ補正をおこなう。そして、中間転写ベルト８のベルト寄り（位置ずれ）が蛇行検知部８０の検知範囲（±１ｍｍ）外になったときに、比較的大きなベルト寄りが生じているものとして、装置を強制的に停止するとともに、装置本体１００の表示部（不図示である。）に異常検知の表示をおこなう。
なお、このような蛇行検知部８０による異常検知とは別に、異常検知部８８による異常検知もおこなわれる。このようにベルト寄りの異常検知を２重でおこなっているのは、蛇行検知部８０の故障や制御ソフトの暴走等が生じても確実に異常検知をおこなうためである。

ここで、蛇行検知部８０（検知手段）の近傍には、中間転写ベルト８の幅方向及び走行方向とは異なる方向の変位を規制する規制ローラ１４が設置されている。具体的に、規制ローラ１４は、揺動部材８２（第１アーム部８２ａ）と中間転写ベルト８との当接位置に近接されている（当接位置に対して中間転写ベルト８の走行方向上流側である。）。
このような構成により、蛇行検知部８０（揺動部材８２と中間転写ベルト８との当接位置）における、中間転写ベルト８の幅方向に直交する方向（図４の紙面垂直方向である。）の変位（振れ）が軽減される。すなわち、中間転写ベルト８は、規制ローラ１４によってベルト張力が高められるために、蛇行検知部８０の位置の直交方向の変位が規制される。したがって、蛇行検知部８０によって、本来的に検知されるべき検知成分（幅方向の検知成分である。）の他に、幅方向及び走行方向とは異なる方向の変位成分も検知されてしまう不具合が軽減される。すなわち、蛇行検知部８０による、中間転写ベルト８のベルト寄りに対する検知精度が向上する。

そして、蛇行検知部８０によって中間転写ベルト８の変位（蛇行速度）が検知されると、その検知結果に基いて補正手段としての補正ローラ１３によって中間転写ベルト８の幅方向の変位が補正される。
ここで、補正ローラ１３は、図３を参照して、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対して中間転写ベルト８の走行方向上流側であって、中間転写ベルト８の内周面に接するように配設されている。そして、補正ローラ１３は、図４を参照して、揺動機構７３の駆動カム（不図示である。）が所定角度動作することにより、揺動中心１３ａを中心にしてＸ１、Ｘ２方向に揺動するように構成されている。
このような構成により、図４において、中間転写ベルト８が右側に変位（ベルト寄り）したときには、その検知結果に基いて、揺動機構７３によって補正ローラ１３がＸ２方向に揺動されて中間転写ベルト８の変位補正がおこなわれる。これに対して、中間転写ベルト８が左側に変位したときには、その検知結果に基いて、揺動機構７３によって補正ローラ１３がＸ１方向に揺動されて中間転写ベルト８の変位補正がおこなわれる。これにより、中間転写ベルト８が蛇行することによりカラー画像の品質が低下する不具合や、中間転写ベルト８が幅方向に大きく変位（ベルト寄り）して他の部材に接触して中間転写ベルト８が破損する不具合、等が抑止される。

また、本実施の形態における中間転写ベルト装置１５は、図４を参照して、中間転写ベルト８の幅方向両端から所定距離離れた位置に、異常検知部８８が設置されている。
図６に示すように、異常検知部８８は、大きくベルト寄りした中間転写ベルト８に接触するアーム部材９０、中間転写ベルト８の接触によるアーム部材の回転支軸９０ｂを中心にした移動を光学的に検知するオーバラン検知センサ８９（光学センサ）、アーム部材９０の姿勢を維持するためのスプリング９１、等で構成されている。

詳しくは、図６を参照して、アーム部材９０は、第１アーム部９０ａ、回転支軸９０ｂ、第２アーム部９０ｃ等で構成されている。第１アーム部９０ａは、一端が正常位置にある中間転写ベルト８の幅方向端部から５ｍｍ離れた位置に配設されていて、他端が回転支軸９０ｂに固設されている。回転支軸９０ｂは、中間転写ベルト装置１５の筐体（不図示である。）に回転自在に支持されている。第２アーム部９０ｃは、一端が回転支軸９０ｂに固設され、他端がオーバラン検知センサ８９の発光部８９ａと受光部８９ｂとの間に配設されている。第２アーム部９０ｃの中央には、スプリング９１の一端が接続されている。スプリング９１の他端は筐体に接続されている。また、図示は省略するが、第２アーム部９０ｃの一部は、スプリング９１の付勢力によって筐体の位置決め部に当接している。

このような構成により、アーム部材９０は、中間転写ベルト８に５ｍｍを超える大きなベルト寄りが生じたときに、中間転写ベルト８に当接して揺動することになる（図６中の実線矢印方向の揺動である。）。
そして、そのような状態が、オーバラン検知センサ８９によって検知される。すなわち、第２アーム部９０ｃの先端が発光部８９ａと受光部８９ｂとの間から離間する状態を、発光部８９ａから発光された光が受光部８９ｂで受光されることによって認識する。
そして、このように異常検知部８８（オーバラン検知センサ８９）によって異常検知がされたときに、中間転写ベルト８（駆動ローラ１２Ａ）の駆動の停止、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ及び第２転写ローラ１９の駆動の停止、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ及び第２転写ローラ１９に対する中間転写ベルト８の相対的な離間動作、等を強制的におこない、装置本体１００の表示部にサービスマン・コールの表示（サービスマンによる修理を要する旨の表示である。）をおこなう。
なお、本実施の形態では、図３を参照して、２次転写ローラ１９が中間転写ベルト８に対して接離自在に移動（矢印方向の移動である。）するように構成されている。

また、本実施の形態における中間転写ベルト装置１５は、図３及び図４を参照して、フォトセンサ９０が設置されている。ここで、フォトセンサ９０は、中間転写ベルト８上に担持されるトナー像（パッチパターン）の位置や濃度を検知するものであって、作像条件を最適化するためのものである。具体的に、上述した作像プロセスを経て中間転写ベルト８上に形成した各色のトナー像（パッチパターン）の位置ズレをフォトセンサ９０のよって光学的に検知して、その検知結果に基いて露光部７による各感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋへの露光タイミングを調整する。さらには、上述した作像プロセスを経て中間転写ベルト８上に形成したトナー像（パッチパターン）の濃度（トナー濃度）をフォトセンサ９０のよって光学的に検知して、その検知結果に基いて現像部５内に収容された現像剤のトナー濃度を調整する。

以下、図８及び図９にて、中間転写ベルト装置１５でおこなわれる、特徴的な制御について詳述する。
本実施の形態における中間転写ベルト装置１５は、単色モード（モノクロプリントモード）からカラーモード（カラープリントモード）に切り替えられたときに、蛇行検知部８０（検知手段）による検知結果が所定値（Ａ）以下になるまでカラー画像の形成（カラープリント）がおこなわれないように制御される。

詳しくは、図８のフローにしたがって制御される。
図８を参照して、まず、選択されているモードがカラーモードであるかが判別される（ステップＳ１）。なお、モードの選択は、不図示の操作パネルの操作によって操作者によって手動で選択される場合もあれば、画像形成装置本体１００側で自動選択される場合もある。
その結果、カラーモードが選択されているものと判別された場合には、単色モードからの切り替えがあったかが判別される（ステップＳ２）。すなわち、カラーモードが実施される直前のモード（ジョブ）が、単色モードであったかが判別される。なお、単色モードからカラーモードへの切り替えがおこなわれている場合には、先に説明したようにモード切替にともなう接離手段による中間転写ベルト８の接離動作がおこなわれていることになる。

その結果、単色モードからカラーモードへの切り替えがあったものと判別された場合には、操作者によって高速モードが選択されているかが判別される（ステップＳ３）。ここで、「高速モード」とは、出力画像の画質がある程度低下してしまっても、出力画像の出力時間（ファーストプリント時間）を短縮化することを優先させたいときに、操作者の好みによって任意に選択されるモードである。操作者は、装置本体１００の操作パネル（不図示である。）を操作することにより、「高速モード」を選択することになる。

その結果、高速モードが選択されていないものと判別された場合には、蛇行検知部８０（検知手段）による中間転写ベルト８の蛇行検知がおこなわれ（ステップＳ４）、その検知結果が所定値（Ａ）以下であるかが判別される（ステップＳ５）。具体的に、検知手段としての蛇行検知部８０は、中間転写ベルト８の幅方向の単位時間あたりの変位量（蛇行速度）を検知する。そして、本実施の形態では、所定値（Ａ）が±１９．５μｍ／秒に設定されている。すなわち、ステップＳ５では、中間転写ベルト８の蛇行速度が狙いの値に対して±１９．５μｍ／秒の範囲内になっているかが判別される。この判別値（Ａ）は、中間転写ベルト８上に最初の色（イエロー）の画像の転写がなされてから最終色（ブラック）の転写がなされるまでの距離をＤとして、中間転写ベルト８の線速をｖとして、画像形成装置１００で設定されている色ズレ許容値をｘとすると、
ｘ＞Ａ・Ｄ／ｖ
なる関係が成立するように設定される。ここで、色ズレ許容値ｘは、１００μｍ以下（さらに、望ましくは６０μｍ以下である。）であることが望ましい。

その結果、蛇行検知部８０による検知結果が所定値（Ａ）以下（±１９．５μｍ／秒の範囲内）ではないものと判別された場合には、補正ローラ１３（補正手段）による蛇行補正がおこなわれて（ステップＳ６）、検知結果が所定値（Ａ）以下であると判別されるまでステップＳ４以降のフローが繰り返される。そして、蛇行検知部８０による検知結果が所定値（Ａ）以下（±１９．５μｍ／秒の範囲内）であると判別された場合に、プリント（カラー画像の形成）がおこなわれる（ステップＳ７）。

このように、本実施の形態では、単色モードからカラーモードへの切り替えにより中間転写ベルト８の接離動作がおこなわれても、蛇行検知部８０による検知結果が所定値（Ａ）以下になるまでカラー画像の形成がおこなわないために、過不足のない待ち時間にて中間転写ベルト８の蛇行補正を充分にした状態で、色ズレの発生を効率的に抑止することができる。

ここで、本実施の形態では、ステップＳ１にてカラーモードが選択されていないものと判別された場合には、ステップＳ２以降のフローをおこなうことなく、直ちにプリントを開始する（ステップＳ７）。すなわち、カラーモードから単色モードに切り替えられた場合には中間転写ベルト８の蛇行を高精度に補正しなくても画像上の不具合が生じにくく、単色モードが継続的に選択されている場合には中間転写ベルト８の大きな蛇行は生じにくいために、蛇行補正に要する無駄な待ち時間をなくして（蛇行検知部８０の検知結果が所定値Ａ以下になっていなくても）、直ちにモノクロプリント（単色画像の形成）を開始する。

また、本実施の形態では、ステップＳ２にて単色モードからカラーモードへの切り替えがされていないものと判別された場合には、ステップＳ３以降のフローをおこなうことなく、直ちにプリントを開始する（ステップＳ７）。すなわち、カラーモードが継続的に選択されている場合には、中間転写ベルト８の接離動作はなく中間転写ベルト８の大きな蛇行は生じにくいために、蛇行補正に要する無駄な待ち時間をなくして、直ちにカラープリントを開始する。

また、本実施の形態では、ステップＳ３にて高速モードの選択がされていないものと判別された場合には、ステップＳ４以降のフローをおこなうことなく、直ちにプリントを開始する（ステップＳ７）。すなわち、高速モードが選択されている場合には、出力画像の画質に関わらずプリント時間の短縮化を優先させたいという操作者の意思にそって、蛇行補正に要する無駄な待ち時間をなくして（蛇行検知部８０の検知結果が所定値Ａ以下になっていなくても）、直ちにカラープリント（カラー画像の形成）を開始する。

図９は、色ズレ補正モードが開始されるときの制御を示すフローチャートである。
図９に示すように、まず、色ズレ補正モードの開始条件であるかが判別される（ステップＳ１１）。ここで、色ズレ補正モードは、所定のプリント枚数ごと（例えば、１００枚ごと）におこなったり、周囲温度の変動が所定値以上になったときにおこなったりすることができる。また、「色ズレ補正モード」は、中間転写ベルト８上に各色のトナー像（パッチパターン）を形成して、フォトセンサ（不図示である。）にて各色トナー像のズレ量を光学的に検知して、その検知結果に基いて色ズレ補正（書込みタイミングや書込み位置の調整等である。）をおこなうモードであって、カラーモード時に通常の画像形成動作（プリント動作）とは別におこなわれる。

その結果、色ズレ補正モードの開始条件を満足しているものと判別された場合には、単色モードからの切り替えがあったかが判別される（ステップＳ１２）。すなわち、カラーモードが実施される直前のモード（ジョブ）が、単色モードであったかが判別される。なお、単色モードからカラーモードへの切り替えがおこなわれている場合には、先に説明したようにモード切替にともなう接離手段による中間転写ベルト８の接離動作がおこなわれていることになる。

その結果、単色モードからカラーモードへの切り替えがあったものと判別された場合には、蛇行検知部８０（検知手段）による中間転写ベルト８の蛇行検知がおこなわれ（ステップＳ１４）、その検知結果が第２の所定値（Ｂ）以下であるかが判別される（ステップＳ１５）。
ここで、本実施の形態では、第２の所定値（Ｂ）が、図８の所定値（Ａ）よりも低い値に設定されている（Ａ＞Ｂ）。具体的に、第２の所定値（Ｂ）は±６〜１０μｍ／秒に設定されている。すなわち、ステップＳ１５では、中間転写ベルト８の蛇行速度が狙いの値に対して±６〜１０μｍ／秒の範囲内になっているかが判別される。これにより、中間転写ベルト８を高精度に蛇行補正した状態で、精度の高い色ズレ補正をおこなうことができる。

その結果、蛇行検知部８０による検知結果が第２の所定値（Ｂ）以下（±６〜１０μｍ／秒の範囲内）ではないものと判別された場合には、補正ローラ１３（補正手段）による蛇行補正がおこなわれて（ステップＳ１６）、検知結果が第２の所定値（Ｂ）以下であると判別されるまでステップＳ１４以降のフローが繰り返される。そして、蛇行検知部８０による検知結果が第２の所定値（Ｂ）以下（±６〜１０μｍ／秒の範囲内）であると判別された場合に、色ズレ補正モードが開始される（ステップＳ１７）。

このように、本実施の形態では、単色モードからカラーモードへの切り替えにより中間転写ベルト８の接離動作がおこなわれても、蛇行検知部８０による検知結果が第２の所定値（Ｂ）以下になるまで色ズレ補正モードがおこなわないために、過不足のない待ち時間にて中間転写ベルト８の蛇行補正を充分にした状態で、色ズレ補正を効率的に実施することができる。

ここで、本実施の形態では、ステップＳ１２にて単色モードからカラーモードへの切り替えがされていないものと判別された場合には、ステップ１４以降のフローをおこなうことなく、直ちに色ズレ補正モードを開始する（ステップＳ１７）。すなわち、カラーモードが継続的に選択されている場合には、中間転写ベルト８の接離動作はなく中間転写ベルト８の大きな蛇行は生じにくいために、蛇行補正に要する無駄な待ち時間をなくして、直ちに色ズレ補正モードを開始する。

以上説明したように、本実施の形態では、単色モードからカラーモードへの切り替えにより中間転写ベルト８（ベルト部材）の接離動作がおこなわれても、中間転写ベルト８の蛇行を検知する蛇行検知部８０（検知手段）による検知結果が所定値（Ａ）以下になるまでカラー画像の形成がおこなわないために、色ズレの発生を効率的に抑止することができる。

なお、本実施の形態では、ベルト部材として中間転写ベルト８を用いたベルト装置（中間転写ベルト装置１５）に対して本発明を適用した。これに対して、ベルト部材として転写搬送ベルトを用いたベルト装置（ベルト部材上で記録媒体を搬送しながら記録媒体上に複数色のトナー像を転写するベルト装置である。）に対しても本発明を適用することができる。この場合にも、転写搬送ベルトの接離動作がおこなわれるときに、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 図１の画像形成装置における作像部を示す断面図である。 図１の画像形成装置に設置されるベルト装置を示す構成図である。 ベルト装置の一部を幅方向にみた概略図である。 検知手段を示す斜視図である。 異常検知部を示す斜視図である。 単色モード時のベルト装置を示す概略図である。 単色モードからカラーモードへの切替時の制御を示すフローチャートである。 色ズレ補正モード時の制御を示すフローチャートである。

符号の説明

８ 中間転写ベルト（ベルト部材）、
１２Ａ〜１２Ｃ ローラ部材、
１３ 補正ローラ（補正手段）、
１５ 中間転写ベルト装置（ベルト装置）、
８０ 蛇行検知部（検知手段）、
８１ 測距センサ、
８２ 揺動部材、
８３ スプリング、
１００ 画像形成装置本体（装置本体）。

Claims (7)

1. 複数の像担持体に対向するベルト装置であって、
   所定方向に走行する無端状のベルト部材と、
   前記ベルト部材の幅方向の変位を検知する検知手段と、
   前記検知手段の検知結果に基づいて前記ベルト部材の幅方向の変位を補正する補正手段と、
   カラー画像を形成するカラーモード時には前記複数の像担持体のすべてに前記ベルト部材を対向させて、単色画像を形成する単色モード時には前記複数の像担持体のうち１つの像担持体に前記ベルト部材を対向させて他の像担持体を前記ベルト部材から相対的に離間させる接離手段と、
   を備え、
   前記単色モードから前記カラーモードに切り替えられたときに、前記検知手段による検知結果が所定値以下になるまでカラー画像の形成がおこなわれないように制御されることを特徴とするベルト装置。
2. カラー画像の色ズレを補正するための色ズレ補正モードが所定のタイミングでおこなわれるように制御され、
   前記単色モードから前記カラーモードに切り替えられたときに、前記検知手段による検知結果が第２の所定値以下になるまで前記色ズレ補正モードがおこなわれないように制御されることを特徴とする請求項１に記載のベルト装置。
3. 前記第２の所定値は、前記所定値よりも低い値に設定されたことを特徴とする請求項２に記載のベルト装置。
4. 前記カラーモードから前記単色モードに切り替えられたときに、前記検知手段による検知結果が前記所定値以下になっていなくても単色画像の形成がおこなわれるように制御されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のベルト装置。
5. 前記単色モードから前記カラーモードに切り替えられたときに、操作者の選択によって、前記検知手段による検知結果が前記所定値以下になっていなくてもカラー画像の形成がおこなわれるように制御されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のベルト装置。
6. 前記検知手段は、前記ベルト部材の幅方向の単位時間あたりの変位量を検知することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のベルト装置。
7. 請求項１〜請求項６のいずれかに記載のベルト装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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