JP5561604B2 - ベルト装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数のローラに張架された無端ベルトの斜行を補正することができるベルト装置、及びこれを用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はこれらの複合機等の画像形成装置に関するものである。

今日、画像形成装置では、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタなど、カラー画像を記録するものが多くなってきている。カラー電子写真装置には、１つの感光体のまわりに複数色の現像装置を備え、それらの現像装置でトナーを付着させて感光体上に合成トナー画像を形成し、そのトナー画像を転写して用紙にカラー画像を記録する、いわゆる１ドラム型のものがある。また、並設された複数の感光体にそれぞれ個別に現像装置を備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写して用紙に合成カラー画像を記録する、いわゆるタンデム型のものがある。

１ドラム型とタンデム型とを比較すると、前者の１ドラム型は、感光体が１つであるから、比較的小型化でき、コストも低減できる利点はあるものの、１つの感光体を用いて複数回（通常４回）画像形成を繰り返してフルカラー画像を形成するから、画像形成の高速化は困難である。後者のタンデム型は、逆に大型化し、コスト高となる欠点はあるものの、画像形成の高速化が容易である利点がある。最近は、フルカラーもモノクロ並みのスピード要求が望まれることから、タンデム型が注目されてきている。

タンデム型画像形成装置には、図１３に示すように、各感光体２Ｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙ上の画像を転写装置５１Ｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙにより用紙搬送ベルト５０で搬送する用紙Ｐに順次転写する直接転写方式のものがある。また、図１に示すように、各感光体２Ｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙ上の画像を一次転写装置１１Ｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙにより一旦中間転写ベルト１０に順次転写した後、その中間転写ベルト１０上の画像を二次転写装置１２により用紙Ｐに一括転写する間接転写方式のものがある。二次転写装置１２はローラ形状であるがベルト形状でもよい。

直接転写方式のものと、間接転写方式のものとを比較すると、前者の直接転写方式は、各感光体２Ｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙ上の画像が用紙Ｐに直接転写されるために、用紙Ｐが用紙搬送ベルト５０上で変動してしまうと各感光体２Ｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙ上の画像が用紙Ｐ上にずれて転写されてしまう欠点がある。しかしながら中間転写ベルト自体が存在しないので部品点数が少なくなり、コストメリットとなる長所がある。これに対し、後者の間接転写方式は、部品点数が多くなりコスト的には欠点となるが、二次転写位置を比較的自由に設置することができる。また、搬送する用紙Ｐが変動しても用紙Ｐに対して画像を転写する際は各感光体２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋによって書き込まれた画像は既に合致しており用紙Ｐが変動しても画像がずれない長所がある。

直接転写方式にしても間接転写方式にしても回転駆動される無端ベルトは、走行方向に対しては速度変動がないこと、走行方向と直行する方向に対しては位置変動がないことが重要である。走行方向の速度変動があると走行方向に対して直交する線が画像上の色ずれとして発生してしまう。また走行方向と直交する方向に対して位置変動があると走行方向線の画像上の色ずれとなってしまう。これらの色ずれは経時での変化がなければ補正は可能である。しかしながら経時で変化する色ずれに関してはずれが大きくなった段階で調整が必要となり、画像調整することで機械のダウンタイムが発生してしまう。また、より画質の安定性を望むユーザーに対しては徐々に色間のずれが変化していくことは許容されない。

特許文献１には、無端ベルトの姿勢が傾いて、ベルト走行方向が無端ベルトを張架するローラの回転軸と直交しなくなる、いわゆる斜行を検知する検知手段が設けられたベルト装置が提案されている。このベルト装置は、検知手段として、ベルト走行方向の異なる位置で、それぞれベルト走行方向と直交するベルト幅方向での無端ベルトの位置を検知する二つのセンサを備えている。そして、二つのセンサからの検知値の差分により、無端ベルトの姿勢変化量を算出し、この算出結果に基づき無端ベルトの斜行を補正するように構成したものである。

しかしながら、特許文献１に提案されるベルト駆動装置では、無端ベルトの斜行を補正するために、検知手段として２ヶ所以上にセンサを設置する必要があるために、部品点数が多くなってしまう。また、二つのセンサの位置関係は、熱膨張等により経時で変動してしまうことがあるため、検知値の差分により無端ベルトの斜行を検知しようとしても検知精度が低下してしまう。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、一つの検知手段により無端ベルトの斜行を精度よく検知することができるベルト装置、及びこれを用いた画像形成装置を提供することである。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、駆動ローラを含む複数のローラに張架された無端ベルトと、該無端ベルトの姿勢変化を検知するベルト斜行検知機構とを備え、上記ベルト斜行検知機構として、該無端ベルトに当接して該無端ベルトの走行方向に従動回転する検知用回転体と、該検知用回転体の回転方向と該無端ベルトの走行方向とがベルト走行面内で同方向となるように、該検知用回転体の回転軸をベルト走行面と平行な面内で回転可能に支持する支持手段と、該検知用回転体の回転軸の回転角度を検知する回転角度検知手段と、該回転角度検知手段の検知結果から該無端ベルトの姿勢変化量を算出する姿勢変化量算出手段とを備えるベルト装置において、上記検知用回転体は、上記無端ベルトの走行方向に対して直交する方向のベルト走行面の両側部で同時に上記無端ベルトに当接し、上記検知用回転体の軸方向での当接幅が互いに略等しく、上記支持手段は、上記検知用回転体の回転軸をベルト走行面と平行な面内で従動回転可能に支持する単一部材の支持部材を有し、該支持部材を上記検知用回転体の回転軸の軸方向における中央部に設け、上記回転角度検知手段は、上記支持部材の回転角度を検知して上記検知用回転体の回転軸の回転角度を検知することを特徴とするものである。
請求項２の発明は、請求項１のベルト装置において、上記無端ベルトを張架する、少なくとも２以上の自由度をもった一つの傾き補正ローラ、若しくは１自由度を持った複数の傾き補正ローラと、上記姿勢変化量算出手段の算出結果から該補正ローラの駆動を制御する補正ローラ制御手段とを備えていることを特徴とするものである。
請求項３の発明は、複数の像担持体と、該像担持体上にトナー像を形成する複数の像形成手段と、該像担持体上のトナー像を無端ベルト上の作像面に順次重ね合わせて転写する複数の転写手段とを備える画像形成装置において、上記無端ベルトを駆動するベルト装置として、請求項１又は２のベルト装置を用いることを特徴とするものである。
請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記姿勢変化量算出手段の算出結果から、上記無端ベルト上の作像面上での色ずれ量を算出する色ずれ量算出手段と、該色ずれ量算出手段の算出結果から色ずれが発生しないようにレジスト量を変化させるレジストレーション制御部とを備えることを特徴とするものである。
請求項５の発明は、請求項３又は４の画像形成装置において、上記ベルト装置の検知用回転体は、上記無端ベルトと該無端ベルト走行方向最上流側にある像担持体との当接位置よりも無端ベルト走行方向上流側、若しくは該無端ベルトと該無端ベルトの走行方向最下流側にある像担持体との当接位置よりも無端ベルト走行方向下流側で無端ベルトに当接することを特徴とするものである。
請求項６の発明は、請求項３、４、又は５の画像形成装置において、上記ベルト装置の検知用回転体は、上記無端ベルトの上記像担持体が当接する表面とは反対側の裏面に当接することを特徴とするものである。

本発明においては、無端ベルトの姿勢が変化すると、無端ベルトの走行方向と検知用回転体の回転方向とがベルト走行面内で同方向となるように、検知用回転体の回転軸がベルト走行面と平行な面内で回転する。そして、無端ベルトの走行方向と検知用回転体の回転方向とが同方向、すなわち無端ベルトの走行方向と検知用回転体の回転軸が直交する時点で、検知用回転体の回転軸の位置が安定する。回転角度検知手段はこのときの検知用回転体の回転軸の回転角度を検知し、姿勢変化量算出手段はこの回転角度検知手段の検知結果から無端ベルトの姿勢変化量を算出することができる。この回転角度検知手段はひとつですむため、複数の検知手段を設置する場合に比べ検知精度が高い。経時により無端ベルトの表面あるいは検知用回転体の回転面が劣化し、検知用回転体の無端ベルトの表面との間に発生する動摩擦力は変動する。この場合ベルト走行面の両側部での動摩擦力の変動量は互いに同じであるため、無端ベルトの姿勢が変化するとベルト走行方向と検知用回転体の回転軸の軸方向とが直交する時点で、検知用回転体の回転軸の位置に安定する。よって、経時に関係なく、無端ベルトの姿勢変化量を安定的に算出できる。

本発明は、一つの検知手段により無端ベルトの斜行を精度良く検知することができるベルト装置、及びこれを用いた画像形成装置を提供できるという優れた効果がある。

本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す構成図。 同画像形成装置の中間転写ユニットの構成を示す斜視図。 同中間転写ユニットの斜行検知機構の構成を示す斜視図。 同中間転写ユニットの中間転写ベルトと傾き検知ローラの動きを説明する平面図。 同中間転写ユニットの斜行検知機構を構成するエンコーダプレートと回転角度検知センサの構成を示す平面図。 別の実施形態に係る斜行検知機構の構成を示す斜視図。 別の実施形態に係る斜行検知機構の構成を示す斜視図。 一自由度をもつステアリング機構を示す斜視図。 二自由度をもつステアリング機構を示す斜視図。 補正ローラの駆動制御を説明するステアリング制御フロー図。 色間レジスト調整を説明する制御フロー図。 傾き検知ローラと感光体との位置関係を説明する模式図。 別の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す構成図。

以下、本発明を適用した電子写真方式の画像形成装置の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を説明する構成図である。まず、画像形成装置の基本的な構成について説明する。図１に示すように、この画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の有色トナー像を形成するための４つのプロセスユニット１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを備えている。以下添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色をそれぞれ示す。このプロセスユニット１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれ各色のトナー像を担持する像担持体であるドラム状の感光体２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを備えている。これら各感光体２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの周囲には、各感光体２表面を一様に帯電する図示しない帯電装置や、一様に帯電された各感光体２表面を画像データに基づき露光して静電潜像を形成する図示しない露光装置、各感光体２表面に形成される静電潜像を現像する現像装置（現像ローラ）３Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、トナー像転写後の各感光体２表面をクリーニングする図示しないクリーニング装置等を備えている。なお、画像データとは、図示しない外付けのスキャナによる原稿読取で得られた画像情報や、外部のパーソナルコンピュータから送られている画像情報等である。また、プロセスユニット１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、感光体２の周囲に配設される現像装置３Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、帯電装置、クリーニング装置とを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、画像形成装置１本体に対して着脱可能になっている。なお、図１に示す画像形成装置では、４色のトナー像を形成可能なプロセスユニット１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを備えている構成であるが、５色以上のトナー像を形成可能なプロセスユニットを備えた構成であってもよい。

また、画像形成装置は、感光体２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに形成された有色トナー画像を用紙Ｐに転写する中間転写ユニット４を備えている。図２は、上記中間転写ユニットの構成を示す斜視図である。図１及び図２に示すように、この中間転写ユニット４は、モータ５により駆動される駆動ローラ６を含む複数のローラ７、８、９により張架されて図中矢印Ａ方向に回転駆動する中間転写ベルト１０を備えている。中間転写ユニット４は、感光体２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと所定の電圧が印加される一次転写ローラ１１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとの間に中間転写ベルト１０を挟み込んで一次転写ニップを形成する。また、中間転写ユニット４は二次転写バックアップローラ８と所定の電圧が印加される二次転写ローラ１２の間に中間転写ベルト１０を挟み込んで二次転写ニップを形成している。さらに、中間転写ユニット４は、中間転写ベルト１０上に残留する転写残トナーを除去する図示しないクリーニング装置等も備えている。上記プロセスユニット１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋで形成された感光体２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ上の有色トナー像は、一次転写ニップで中間転写ベルト１０に順次重ね合わされて一次転写される。中間転写ベルト１０上に転写された４色重ね合わせ有色トナー像は、二次転写ニップで用紙Ｐに二次転写されることになる。

また、画像形成装置は、図１に示すように、中間転写ユニット４の下方に、互いにサイズの異なる用紙Ｐを収容する給紙カセット１３、１４や、レジストローラ対１５、定着装置１６等を備えている。給紙カセット１３、１４は、画像形成装置の筺体内に出し入れ可能に構成され、収容する用紙Ｐの一番上の用紙を一枚づつレジストローラ対１５に向けて送り出す。レジストローラ対１５は、給紙カセット１３、１４の何れか一方により供給された用紙Ｐをローラ間に挟み込み、中間転写ベルト１０上の４色重ね合わせ有色トナー像に同期させ得るタイミングで二次転写ニップに送り出す。定着装置１６は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ１６ａと、これに向けて押圧される加圧ローラ１６ｂとの当接による定着ニップに用紙Ｐを挟み込み、加熱や加圧の作用によりトナー像を定着せしめる。

次に、本実施形態に係る画像形成装置の特徴部となる斜行検知機構について説明する。図２に示すように、斜行検知機構を構成する検知用回転体たる傾き検知ローラ２０は感光体ドラム２Ｙよりベルト走行方向上流側で中間転写ベルト１０の裏面に当接する形で配置されている。図３は、斜行検知機構の構成を示す斜視図である。図３に示すように、傾き検知ローラ２０は、中間転写ベルト１０の走行方向と直交する方向に延びる回転軸２０ａの両端部に、中間転写ベルトの走行方向に従動回転可能なローラ部２０ｂが形成されている。そして、この傾き検知ローラ２０の回転軸２０ａのほぼ中央部ではローラ部２０ｂが切り欠けており、傾き検知ローラ２０の回転軸２０ａが支持部材２１を支点としてベルト走行面と平行な面内を回転可能に支持されている。この支持部材２０の下方には、ベルト走行面と平行な面内での傾き検知ローラ２０の回転軸２０ａの回転角度を検知するためのエンコーダプレート２２と、回転角度検知手段たる回転角度検知センサ２３とが設置される。なお、支持部材２０は、中間転写ユニットの各ローラを支持する支持体１７によって支持される。

図４は、中間転写ベルトと傾き検知ローラの動きを説明する平面図である。図５は、エンコーダプレートと回転角度検知センサの構成を示す平面図である。図４に示すように、中間転写ベルト１０の姿勢が図中矢印Ｅ方向に変化すると、中間転写ベルト１０の走行方向（矢印Ａ方向）と傾き検知ローラ２０（ローラ部２０ｂ）の回転方向とに角度が生じる。このことから傾き検知ローラ２０は、中間転写ベルト１０から走行方向の力を受けて回転軸２０ａがベルト走行面と平行な面内を図中矢印Ｄ方向に回転する。傾き検知ローラ２０（ローラ部２０ｂ）の回転方向と中間転写ベルト１０の走行方向が同方向（同一直線上）、すなわち中間転写ベルト１０の走行方向と傾き検知ローラ２０の回転軸２０ａの軸方向とが直交すると、回転軸２０ａにかかる回転方向（図矢印Ｄ方向）への力がなくなり、回転軸２０ａ及びこれを支持する支持部材２１の位置が安定する。図５に示すように、傾き検知ローラ２０の回転軸２０ａ及び支持部材２１が中間転写ベルト１０の姿勢変化によって回転した場合、回転角度検知センサ２３がエンコーダプレート２２のメモリ２４をカウントする。図示しない姿勢変化量算出手段たる演算装置は、この値を読み取ることで、中間転写ベルト１０の傾き変化量、いわゆる斜行量を算出することができる。

なお、図３に示した検知用回転体たる傾き検知ローラ２０は、回転軸２０ａの両端に幅広のローラ部２０ｂを形成しているが、検知用回転体の形状はこれに限定されるものではない。図６及び図７は、別の実施形態に係る斜行検知機構の構成を説明する斜視図である。図６に示すように、斜行検知機構を構成する検知用回転体たる傾き検知ローラ３０は、回転軸３０ａの両端に小幅のコロ３０ｂを設けた構成であってもよい。この傾き検知ローラ３０の回転軸３０ａは、その中央部を支点として、支持部材３１によってベルト走行面と平行な面内を回転可能に支持されている。そして、支持部材３１の下方には、上述したように、エンコーダプレート２２及び回転角度検知センサ２３が設置されている。図５に示すように、中間転写ベルト１０の姿勢変化によって傾き検知ローラ３０の回転軸３０ａ及び支持部材３１が回転した場合、回転角度検知センサ２３はエンコーダプレート２２のメモリをカウントする。

また、図７に示すように、斜行検知機構を構成する検知用回転体たる傾き検知ローラ４０は、回転軸４０ａの中央部にローラ部４０ｂが形成される。この傾き検知ローラ４０の回転軸４０ａは、両端部が略コの字状の支持部材４１ａと、この支持部材４１ａの回転中心となる支持棒４１ｂとによってベルト走行面と平行な面内を回転可能に支持されている。この支持棒４１ｂの下方には、上述したように、エンコーダプレート２２及び回転角度検知センサ２３が設置されている。図５に示すように、中間転写ベルト１０の姿勢変化によって傾き検知ローラ４０の回転軸４０ａ及び支持部材４１が回転した場合、回転角度検知センサ２３はエンコーダプレート２２のメモリをカウントする。

なお、図５乃至図７に示す斜行検知機構は、傾き検知ローラ２０、３０、４０の回転軸２０ａ、３０ａ、４０ａ側を支持する支持部材２１、３１、４１にエンコーダプレート２２を設置し、中間転写ユニット４側に回転角度検知センサ２３を設けたが逆でも構わない。すなわち、支持部材２１、３１、４１側に回転角度検知センサ２３を設け、中間転写ユニット４側にエンコーダプレート２２を配置してもよい。また直接傾き支持部材２１、３１、４１にメモリを刻むなど回転角度をパルス量としてカウントする構成であってもよい。

次に、上記斜行検知機構により検知された中間転写ベルト１０の斜行量に基づき、補正ローラの位置調整を行って中間転写ベルト１０の姿勢が変化しないようにするステアリングコントロール機構に関して簡単に説明する。図８は、一自由度をもつステアリングコントロール機構を説明する斜視図である。図８に示すように、熱変形などにより中間転写ベルト１０を張架する補正ローラ７のアライメントが狂うと、中間転写ベルト１０が走行方向と直行する方向に移動を開始するいわゆるベルトの寄り（蛇行）が発生する。このような場合、ステアリングコントロール制御対象の補正ローラ７が中間転写ベルト１０の走行方向と直行する方向への移動がおきない位置まで傾き、中間転写ベルト１０の寄り（蛇行）を止める。しかし、この一自由度のステアリングコントロール機構は、中間転写ベルト１０の寄り（蛇行）を制御するものであり、ベルトの姿勢変化（斜行）に関しては制御できない。よって中間転写ベルト１０の姿勢を制御するためには二自由度以上のステアリングコントロール制御が必要である。

図９は、二自由度をもつステアリングコントロール機構を説明する斜視図である。図９に示す二自由度をもつステアリングコントロール機構では、中間転写ユニット４内の補正ローラ７の一端部に、回転軸７ａを面外方向（図中、上下方向、矢印Ｆ方向）に移動させる面外方向ステアリング機構２５、もう一方の他端部に回転軸７ａを面内方向（図中、左右方向、矢印Ｇ方向）に移動させる面内方向テアリング機構２６が設けられている。このステアリングコントロール機構には、従来公知の技術を採用することができ、例えば、図示しないが、補正ローラ７に連結された連結部材（揺動アーム）を偏心カムの動作によって揺動させることで、補正ローラ７の回転軸７ａの傾きを可変して中間転写ベルト１０の姿勢を補正する機構とすることができる。なお、図９に示すステアリングコントロール機構は、従動ローラ７の両端部で二自由度のステアリング機構を構成したが、同一の端部に二自由度のステアリング機構を搭載しても構わない。また、別のローラを追加して二つのローラで二自由度のステアリング機構を実現しても構わない。

図１０は、補正ローラの駆動制御を説明するステアリング制御フロー図である。図１０に示すように、補正ローラ駆動制御部は、エンコーダプレート２２及び回転角度検知センサ２３から傾き検知ローラ２０の回転軸２０ａの回転角度を読み取る（Ｓ１）。この読み取った回転角度を元に姿勢変化量算出手段たる演算装置は、無端ベルトの姿勢変化量（面外方向移動量、面内方向移動量）を算出する（Ｓ２）。この算出結果から、面外方向ステアリング機構２５、及び面内方向テアリング機構２６は補正ローラ７を駆動し、中間転写ベルト１０の姿勢変化量をもとにもどす（Ｓ３）。

このように、二自由度をもつステアリング機構により、中間転写ベルト１０の姿勢が変化しないように制御可能となる。つまり、中間転写ベルト１０の走行方向に対して、上流側の点と、下流側の点で中間転写ベルト１０の走行方向に直交する方向の位置誤差をみたときに、この位置誤差が変動してしまうことを防ぐことができる。

また、図１０に示すように、エンコーダプレート２３及び回転角度検知センサ２３で読み取った回転角度を元に中間転写ベルト１０の姿勢をステアリングコントロール制御するのではなく、読み取った回転角度から主走査方向の色間レジストずれ量を算出し、書き込みのタイミングを変化させて、色ずれを補正してもよい。図１１は、色間レジスト調整を説明する制御フロー図である。図１１に示すように、色間レジスト調整制御部は、エンコーダプレート２２及び回転角度検知センサ２３から傾き検知ローラ２０の回転軸２０ａの回転角度を読み取り（Ｓ１１）、この読み取った回転角度を元に主走査方向の色間レジストずれ量を算出する（Ｓ１２）。そして、露光装置による感光体２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋへの書き込みのタイミングを変化させて色ずれを補正する（Ｓ１３）。

なお、図９に示すように、傾き検知ローラ２０は中間転写ベルト１０の裏面に当接する形で配置されているので、各プロセスユニット１からもれるトナーなど粉塵発生領域からは中間転写ベルト１０が壁となって、これら粉塵発生領域の影響を受けにくい。よって、粉塵等の汚れにより中間転写ベルト１０と傾き検知ローラ２０とがスリップすることがなく、回転角度検知センサ２３の検知能力が低下することを防止し、中間転写ベルト１０の姿勢変化を正しく検知できなくなることを防止することができる。

また、上述したように、上記傾き検知ローラ２０は、感光体２Ｙの上流側に配置されている。図１２に示すように傾き検知ローラ２０を感光体２Ｙと感光体２Ｍとの間に配置した場合には、傾き検知ローラ２０の上下方向の微小な移動により、感光体２Ｙと感光体２Ｍとの間の中間転写ベルト１０の移動距離が変動してしまうことがある。このようなことが起きると、中間転写ベルト１０の走行方向に直行する線の色ずれが発生してしまう。そこで、本実施形態では、図１２に示すように、各感光体２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ間の中間転写ベルト１０の走行方向の移動距離が変動しないように、傾き検知ローラ２０を中間転写ベルト１０の走行方向最上流側にある感光体２Ｙよりも走行方向上流側に設置している。各感光体２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ間の中間転写ベルト１０の走行方向の移動距離が変動しないようにするためには、傾き検知ローラ２０を中間転写ベルト１０の走行方向最下流側にある感光体２Ｋよりも走行方向下流側に設置してもよい。

以上、本実施形態に係るベルト装置たる中間転写ユニット４によれば、斜行検知機構として検知用回転体たる傾き検知ローラ２０、３０、４０を設置することにより、回転角度検出手段たるひとつの回転角度検知センサ２３の検知結果から中間転写ベルト１０の姿勢変化量を精度よく検知することができる。
また、本実施形態に係る中間転写ユニット４によれば、少なくとも２以上の自由度をもった一つの補正ローラ７、若しくは１自由度を持った複数の傾き補正ローラを備えている。そのため、補正ローラ駆動手段たるステアリングコントロール機構は、中間転写ベルト１０の姿勢が変化しないように制御することが可能である。
また、本実施形態に係るタンデム型画像形成装置によれば、上述した斜行検知機構を備えた中間転写ユニット４を備えているので、中間転写ベルト１０の姿勢変化による主走査方向の色ずれを防止でき、画像安定性を向上できる。
また、本実施形態に係るタンデム型画像形成装置によれば、中間転写ベルト１０の姿勢変化量から色間レジスト量を変化させるレジストレーション制御部を備えているので、中間転写ベルト１０の姿勢変化による主走査方向の色ずれを防止でき、画像安定性を向上できる。
また、本実施形態に係るタンデム型画像形成装置によれば、傾き検知ローラ２０は、中間転写ベルト１０の走行方向最上流側にある感光体２Ｙよりも上流側、若しくは中間転写ベルト１０の走行方向最下流側にある感光体２Ｋよりも下流側に設置される。これにより、中間転写ベルト１０と傾き検知ローラ２０との接触によって感光体２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ間の中間転写ベルト１０の走行距離が微細に変化するのを防止し、副走査方向の色合わせ精度を低下させずに、主走査方向の色ずれを防止できる。
また、本実施形態に係るタンデム型画像形成装置によれば、傾き検知ローラ２０は、中間転写ベルト１０の裏面に当接している。これにより、傾き検知ローラ２０は、トナー等の粉塵発生領域の影響を受けて検知能力が低下することがない。

なお、本実施形態では、無端ベルトとして中間転写ベルト１０を用いたベルト装置（中間転写ユニット４）に対して本発明を適用した。これに対して、図１３に示すように、無端ベルトとして転写搬送ベルト５０を用いたベルト装置（無端ベルト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）に対しても本発明を適用することができる。さらに、無端ベルトとして感光体ベルト（本実施形態に係るプロセスユニットのドラム状の感光体と同様に機能するものであって無端ベルト形状の感光体である）を用いたベルト装置に対しても本発明を適用することができる。

１ プロセスユニット
２ 感光体
３ 現像装置（現像ローラ）
４ 中間転写ユニット
７ 補正ローラ
１０ 中間転写ベルト
２０ 傾き検知ローラ
２１ 支持部材
２２ エンコーダプレート
２３ 回転角度検知センサ
２４ メモリ
３０ 傾き検知ローラ
４０ 傾き検知ローラ

特許第３９７６９２４号公報

Claims (6)

1. 駆動ローラを含む複数のローラに張架された無端ベルトと、該無端ベルトの姿勢変化を検知するベルト斜行検知機構とを備え、上記ベルト斜行検知機構として、該無端ベルトに当接して該無端ベルトの走行方向に従動回転する検知用回転体と、該検知用回転体の回転方向と該無端ベルトの走行方向とがベルト走行面内で同方向となるように、該検知用回転体の回転軸をベルト走行面と平行な面内で回転可能に支持する支持手段と、該検知用回転体の回転軸の回転角度を検知する回転角度検知手段と、該回転角度検知手段の検知結果から該無端ベルトの姿勢変化量を算出する姿勢変化量算出手段とを備えるベルト装置において、
   上記検知用回転体は、上記無端ベルトの走行方向に対して直交する方向のベルト走行面の両側部で同時に上記無端ベルトに当接し、上記検知用回転体の軸方向での当接幅が互いに略等しく、
   上記支持手段は、上記検知用回転体の回転軸をベルト走行面と平行な面内で従動回転可能に支持する単一部材の支持部材を有し、該支持部材を上記検知用回転体の回転軸の軸方向における中央部に設け、
   上記回転角度検知手段は、上記支持部材の回転角度を検知して上記検知用回転体の回転軸の回転角度を検知することを特徴とするベルト装置。
2. 請求項１のベルト装置において、
   上記無端ベルトを張架する、少なくとも２以上の自由度をもった一つの傾き補正ローラ、若しくは１自由度を持った複数の傾き補正ローラと、
   上記姿勢変化量算出手段の算出結果から該補正ローラの駆動を制御する補正ローラ制御手段とを備えていることを特徴とするベルト装置。
3. 複数の像担持体と、該像担持体上にトナー像を形成する複数の像形成手段と、該像担持体上のトナー像を無端ベルト上の作像面に順次重ね合わせて転写する複数の転写手段とを備える画像形成装置において、
   上記無端ベルトを駆動するベルト装置として、請求項１又は２のベルト装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３の画像形成装置において、
   上記姿勢変化量算出手段の算出結果から、上記無端ベルト上の作像面上での色ずれ量を算出する色ずれ量算出手段と、
   該色ずれ量算出手段の算出結果から色ずれが発生しないようにレジスト量を変化させるレジストレーション制御部とを備えることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項３又は４の画像形成装置において、
   上記ベルト装置の検知用回転体は、上記無端ベルトと該無端ベルト走行方向最上流側にある像担持体との当接位置よりも無端ベルト走行方向上流側、若しくは該無端ベルトと該無端ベルトの走行方向最下流側にある像担持体との当接位置よりも無端ベルト走行方向下流側で無端ベルトに当接することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項３、４、又は５の画像形成装置において、
   上記ベルト装置の検知用回転体は、上記無端ベルトの上記像担持体が当接する表面とは反対側の裏面に当接することを特徴とする画像形成装置。

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