ベルトユニット及びこれを搭載した画像形成装置
【課題】蛇行補正を行いつつ、ベルトの損傷を防止できるベルトユニット及びこれを搭載した画像形成装置を提供する。
【解決手段】その裏面が複数のローラに係合して張架された無端状ベルト(14)と、複数のローラのうち少なくとも１本のローラ長が裏面のベルト幅よりも短く形成された短型ローラ(16)と、複数のローラのうち少なくとも１本のローラ軸(92)を傾くように軸変させる蛇行力発生機構(40)と、ベルト幅方向の端部を検知する検知手段(35)と、検知されたベルト幅方向の端部に基づいて蛇行補正のターゲットベルト位置を求め、蛇行力発生機構に対し無端状ベルトを蛇行補正のターゲットベルト位置で走行させることにより、無端状ベルトの幅方向の位置ずれを補正させる制御手段(92)とを具備し、この制御手段は、短型ローラのエッジ部分と裏面との接触位置を変えるべく、蛇行補正のターゲットベルト位置を無端状ベルトの走行時間に応じて変更する。
【解決手段】その裏面が複数のローラに係合して張架された無端状ベルト(14)と、複数のローラのうち少なくとも１本のローラ長が裏面のベルト幅よりも短く形成された短型ローラ(16)と、複数のローラのうち少なくとも１本のローラ軸(92)を傾くように軸変させる蛇行力発生機構(40)と、ベルト幅方向の端部を検知する検知手段(35)と、検知されたベルト幅方向の端部に基づいて蛇行補正のターゲットベルト位置を求め、蛇行力発生機構に対し無端状ベルトを蛇行補正のターゲットベルト位置で走行させることにより、無端状ベルトの幅方向の位置ずれを補正させる制御手段(92)とを具備し、この制御手段は、短型ローラのエッジ部分と裏面との接触位置を変えるべく、蛇行補正のターゲットベルト位置を無端状ベルトの走行時間に応じて変更する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シームレスのベルトを用いて画像を形成するベルトユニット及びこれを搭載した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置では電子写真方式が用いられており、帯電器が感光体ドラムを予め帯電し、露光器が感光体ドラムの表面に光を照射すると、この感光体ドラムの表面には静電潜像が形成される。また、現像器はトナーを担持しており、現像バイアス電圧を印加すると、予め電荷を帯びたトナーは静電潜像に付着し、トナー像が形成される。
【０００３】
そして、記録材は、転写ニップ上流側に配置されたローラ対によって転写ニップまで搬送され、可視化されたトナー像がシームレスのベルトを介して記録材に転写される。
ここで、当該ベルトの蛇行は画像品質に影響を与えるため、蛇行を補正する技術が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
詳しくは、文献１では、ベルトの裏面にガイドリブを接着して蛇行を補正しており、また、文献２では、ベルトを張架するローラのうち最低一本のローラ軸を傾けるように軸変させており、ベルトの蛇行力を打ち消すような逆方向の蛇行力を発生させてベルトの蛇行を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２５１１３１号公報
【特許文献２】特開２００７−６５６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記文献２の技術によれば、上記文献１のガイドリブの端部に強い応力が生じても、その接着強度不足による剥がれや、積層のベルトを用いた場合による表面のクラック等も防止できる。
しかしながら、このローラ軸を軸変させて蛇行を補正しても、ベルト幅がローラ長よりも長く形成されていた場合には、ベルトの裏面のうち、ローラのエッジ部分と接触した箇所に傷が入ってしまうという問題がある。
【０００７】
なぜならば、上記技術では、一定位置にてベルトが駆動されるように制御、換言すれば、蛇行補正のターゲットベルト位置が常に一定値であり、ベルトのストレスの生ずる箇所が常に同じ場所になるからである。
また、特に上記ベルトが、その裏面にヤング率の大きい樹脂層を用い、中間にヤング率の低い弾性層を用い、さらに表層に薄膜でヤング率の大きい離型層を用いた積層構造である場合には、ベルトの表面にもクラックが入り、離型層の剥がれの起点になる等の新たな問題も生ずる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、蛇行補正を行いつつ、ベルトの損傷を防止することができるベルトユニット及びこれを搭載した画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための第１の発明は、その裏面が複数のローラに係合して張架され、所定の周回経路を走行する無端状ベルトと、複数のローラのうち少なくとも１本のローラ長が裏面のベルト幅よりも短く形成された短型ローラと、複数のローラのうち少なくとも１本のローラ軸を傾けるように軸変させる蛇行力発生機構と、ベルト幅方向の端部を検知する検知手段と、検知されたベルト幅方向の端部に基づいて蛇行補正のターゲットベルト位置を求め、蛇行力発生機構に対し無端状ベルトを蛇行補正のターゲットベルト位置で走行させることにより、無端状ベルトの幅方向の位置ずれを補正させる制御手段とを具備し、この制御手段は、短型ローラのエッジ部分と裏面との接触位置を変えるべく、蛇行補正のターゲットベルト位置を無端状ベルトの走行時間に応じて変更する。
【００１０】
第１の発明によれば、無端状ベルトは、その裏面が複数のローラに係合して張架され、所定の周回経路を走行する。このベルトの蛇行は画像品質に影響を与える。そのため、蛇行が生じ得る場合には、制御手段が、検知手段によるベルト幅方向の端部に基づいて蛇行補正のターゲットベルト位置を求め、蛇行力発生機構に信号を出力すると、蛇行力発生機構はベルトを蛇行補正のターゲットベルト位置で走行させる。これにより、ローラ軸が傾くように軸変され、ベルトの幅方向の位置ずれを補正できる。
【００１１】
ここで、ローラ軸を軸変させて走行中のベルトの蛇行を補正する場合であっても、ベルト幅がローラ長よりも長く形成されているため、蛇行力発生機構を用いてもベルトとローラの相対位置が常に一定のままでは、ベルトの裏面のうち、ローラのエッジ部分と接触した箇所に傷が入ってしまうし、一方、当該エッジ部分から突出したベルトの端部は若干垂れた状態になり、ベルトの表面のうち、このエッジ部分との接触箇所の反対側の箇所には引張り力が発生するので、ベルトの表面の当該箇所にクラックが入ってしまうという懸念がある。
【００１２】
しかしながら、本発明の制御手段は、不変の蛇行補正のターゲットベルト位置を用いるのではなく、蛇行補正のターゲットベルト位置を無端状ベルトの走行時間に応じて変更している。よって、ローラのエッジ部分とベルトの裏面との接触位置が変わり続け、応力集中する箇所を常に変化させる。この結果、ベルトの裏面や表面の損傷を防止できる。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明の構成において、無端状ベルトは、裏面を形成する樹脂層と、この樹脂層上に設けられた弾性体の中間層と、この中間層上に設けられた離型層とから構成されることを特徴とする。
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、樹脂フィルム上に弾性体を積層し、さらにその表層に離型層を積層したベルトを用いると、ヤング率の大きい樹脂層、ヤング率の低い弾性体、そして、ヤング率の大きい離型層を積ねることになり、ベルトの表面にクラックが特に入り易くなって離型層の剥がれの起点になる等の懸念がある。しかし、上述した可変の蛇行補正のターゲットベルト位置を用いれば、蛇行補正によってベルトの表面のクラックも防止できる。
【００１４】
第３の発明は、第１の発明の構成において、無端状ベルトは、その表面の潜像をトナーで現像し、トナー像を形成する感光体ベルトであることを特徴とする。
第３の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、トナー像を形成する感光体ベルトの場合にも、上述した可変の蛇行補正のターゲットベルト位置を用いれば、蛇行補正によってベルトの裏面や表面の損傷を防止できる。
【００１５】
第４の発明は、第１から第３の発明の構成において、静電気力を用いて無端状ベルトを清掃するバイアスクリーニング手段をさらに具備することを特徴とする。
第４の発明によれば、第１から第３の発明の作用に加えてさらに、ローラ長がベルト幅よりも短く形成されており、このローラの周辺にてバイアスクリーニング手段が静電気力を用いて無端状ベルトを清掃しても、ローラ長とベルト幅とが略等しい場合に比して、バイアスクリーニング手段から付与された電流がローラのエッジ部分から逃げ難くなり、ベルトを確実に清掃できる。
【００１６】
第５の発明は、第１から第４の発明のベルトユニットを搭載した画像形成装置であることを特徴とする。
第５の発明によれば、第１から第４の発明の作用に加えてさらに、長寿命のベルトによって、安定した画像が長期に亘って得られるため、画像形成装置の信頼性向上に寄与する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ベルトの応力集中する箇所を常に変化させており、蛇行補正を行ってもベルトの損傷を防止できるベルトユニット及びこれを搭載した画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施例のプリンタの概略構成図である。
【図２】コントローラを含めた図１のプリンタの構成図である。
【図３】図１のベルトユニットの斜視図である。
【図４】図３のベルト幅の端部及び従動ローラのエッジの説明図である。
【図５】図２のターゲットベルト位置調整部による蛇行補正のターゲットベルト位置の説明図である。
【図６】蛇行力発生機構の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施例であるタンデム方式のカラープリンタの概略構成図であり、図１の右方向がプリンタ１の正面に対応し、左方向が背面に対応している。
図１に示されるように、その装置本体２の下部には用紙（記録材）のカセット３が配置されており、カセット３には画像形成前の用紙Ｐが積層状態で収容され、この用紙Ｐは１枚ずつ分離され、カセット３からプリンタ１の正面に向けて送出される。
【００２０】
カセット３から送出された用紙Ｐは、用紙搬送路４を介してプリンタ１の背面に向けて搬送される。装置本体２の内部には、用紙搬送方向で見て下流側にレジストローラ５、画像形成部６、２次転写部１７及び定着部１８が順番に配置されており、定着部１８から送出された用紙Ｐは用紙搬送路２０を経て排紙トレイ２２に排出される。
【００２１】
上述した画像形成部６等はコントローラ（メインＥＣＵ）９０に電気的に接続されている（図２）。コントローラ９０はコンピュータとして機能する要素であり、ＣＰＵやメモリ等のハードウエア資源を有している。入力ポート９１は、印刷の元になる画像データが外部から受信可能に構成され、この画像データは、文字や符号、図形、記号、線図、模様等の各種の画像がデータ化されたものである。このデータに基づき、コントローラ９０はハードウエア資源を用いて所定のプログラムを実行する。
【００２２】
再び図１に戻り、本実施例の画像形成部６は、４つの画像形成ユニット６Ｍ，６Ｃ，６Ｙ，６Ｂで構成され、ベルトユニット３０を備えている。
これら各画像形成ユニット６Ｍ，６Ｃ，６Ｙ，６Ｂは、プリンタ１の背面側から正面側に向けて順に配列され、異なる４色（マゼンタ、シアン、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程を通じてマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの画像を順次形成している。
【００２３】
具体的には、各画像形成ユニット６Ｍ，６Ｃ，６Ｙ，６Ｂには、各対応色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム７がそれぞれ設けられている。各感光体ドラム７は装置本体２に対して回転自在に設置され、ドラムモータによって図１の反時計回りに駆動する。
また、各感光体ドラム７の周囲の適宜位置には、それぞれ対応する帯電器８、露光部（ＬＥＤプリントヘッドユニット等）９、現像器１０、１次転写ローラ１２、摺擦ローラ１３が設けられている。
【００２４】
帯電器８は中間転写ローラ１２の反対側に配置されており、対応する各感光体ドラム７の表面を一様に帯電させる。また、露光部９は、感光体ドラム７の回転方向で見て帯電器８の下流側に配置され、対応する感光体ドラム７の表面に向けて光をそれぞれ照射する。
現像器１０は、感光体ドラム７の回転方向で見て露光部９の下流側に配置されており、各トナーコンテナ１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｂからマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックのトナーがそれぞれ供給され、これら各色のトナーを感光体ドラム７の表面に静電的に付着させる。
【００２５】
これにより、各感光体ドラム７の表面には、露光部９による静電潜像に応じたトナー像が現像される。また、上記ベルトユニット３０は中間転写ベルト（無端状ベルト）１４を有する。
本実施例の中間転写ベルト１４は、継ぎ目を有しないシームレスのベルトが用いられており、駆動ローラ１５や従動ローラ（短型ローラ）１６、各１次転写ローラ１２や２次転写部１７のローラ等の複数ローラ間に掛け回され、ベルトモータによって図１の時計回りに走行する。
【００２６】
中間転写ベルト１４は、後述する図４に示される如く、樹脂層５０、中間層５１、離型層５２の順に積層されている。
この樹脂層５０は中間転写ベルト１４の裏面１４ｂを形成し、駆動ローラ１５や従動ローラ１６等に当接しており、厚さ約１００μｍ（１μｍ＝１×１０−６ｍ）のヤング率Ｅの大きな樹脂で構成される。
【００２７】
この樹脂層５０上には、厚さ約３００μｍのヤング率Ｅの小さな弾性体の中間層５１が設けられ、この中間層５１上には、例えばヤング率Ｅの大きなウレタン或いはウレタンにＰＴＦＥを混ぜた厚さ約２μｍ程度の離型層５２が設けられる。当該離型層５２が中間転写ベルト１４の表面１４ａを形成し、各感光体ドラム７に対峙する。
【００２８】
そして、中間転写ローラ１２に、感光体ドラム７の静電潜像に付着するトナーと逆極性の電圧を印加すると、感光体ドラム７上のトナーは感光体ドラム７から離れ、中間転写ベルト１４の表面１４ａに順次転写されて１ページ分のトナー像として合成される。
その後、２次転写部１７に、上記静電潜像に付着するトナーと逆極性の電圧を印加すると、中間転写ベルト１４上のトナー像はその表面１４ａから離れ、レジストローラ５から送出された用紙Ｐに２次転写され、この用紙は定着部１８に向けて送出される。
【００２９】
なお、図１の摺擦ローラ１３は、感光体ドラム７の回転方向で見て帯電器８の上流側に配置される。この摺擦ローラ１３は、対応する各感光体ドラム７の表面に接触可能に構成されており、駆動モータによって図１の反時計回りに駆動することにより、感光体ドラム７の表面を研磨している。なお、各感光体ドラム７上に残留したトナーは図示しないクリーニングユニットで除去される。
【００３０】
また、図１の参照符号６０は、バイアスクリーニングユニット（バイアスクリーニング手段）である。このバイアスクリーニングユニット６０は、中間転写ベルト１４の走行方向で見て２次転写位置の下流側であって、各感光体ドラム７の１次転写位置の上流側、本実施例では従動ローラ１６に対向して配置され（図３）、回転駆動するブラシ状部材６１が接触して２次転写が行われた後の表面１４ａの残トナーを静電気力によって吸着し、この表面１４ａを清掃している。なお、この図３では、ベルトユニット３０の構造を簡略化し、１次転写ローラ１２や２次転写部１７のローラ等を省略している。
【００３１】
バイアスクリーニングユニット６０には、静電気力を発生させるためのバイアスが印加されることから、従動ローラ１６は、図３，４に示されるように、この従動ローラ１６のスラスト方向（ローラ軸４２の回転軸線方向）の面長であるローラ長が、中間転写ベルト１４の裏面１４ｂのベルト幅（ローラ軸４２の回転軸線方向の長さ）よりも短く形成されている。
【００３２】
また、本実施例では、図２の蛇行力発生機構４０がこの従動ローラ１６に蛇行力を付与する。この蛇行力発生機構４０には種々の態様があり、その一例を図６に示す。当該蛇行力発生機構４０は、従動ローラ１６のローラ軸４２の一端に設置される揺動アーム４３を有している。このローラ軸４２の一端とは、図３で見えるプリンタ１の右側面に対峙した端部でも良いし、その反対側であるプリンタ１の左側面に対峙した端部でも良い。
【００３３】
揺動アーム４３は板状部材で構成され、ローラ軸４２を図３の矢印で示す上下方向（ローラ軸４２の回転軸線方向に対して略直交方向）に移動させる。この板状の揺動アーム４３は、その一端側がローラ軸４２を回転自在に支持しており、バイアスクリーニングユニット６０の一端も揺動アーム４３に固定されている。一方、その他端側が駆動ローラ１５に向けて延び、従動ローラ１６近傍に配置された立体カム４４の外周面に当接可能に構成されている。立体カム４４はギヤ４４ａの一方の側面（図６では裏面）にカム部が一体形成されている。
【００３４】
また、これら揺動アーム４３の一端側と他端側との中間部分は、ベルトユニット３０のフレームに軸支されており、当該揺動アーム４３はこの軸支部分回りに揺動する。
上述の立体カム４４は前記フレームに配置されたモータ４５で回転する。モータ４５の出力軸にはウォームギア４５ａが形成されており、ウォームギア４５ａはホイールギア４６と噛み合っている。ホイールギア４６はアイドルギア４７と噛み合っており、アイドルギア４７と立体カム４４のギヤ４４ａが噛み合っている。また、アイドルギア４７はスリット板４７ａが一体で形成されており、スリット板４７ａの回転を検知するための光学センサ４８が設けられている。スリット板４７ａの円周方向にはスリット孔４７ｂが等間隔に形成されているが、一箇所だけスリット孔４７ｂの間隔が他と異なっており、モータ４５を所定方向に回転した際に、光学センサ４８の検知間隔からその位置を検知して、そこを基準位置として立体カム４６の回転角度を任意の位置に設定することが可能である。そして、この立体カム４６が例えば時計回りに回転すると、上記揺動アーム４３の他端側が下降する。これにより、この揺動アーム４３の一端側がローラ軸４２を上昇させる。
【００３５】
これに対し、この立体カム４６が例えば反時計回りに回転すると、上記揺動アーム４３の他端側が上昇するので、この揺動アーム４３の一端側がローラ軸４２を下降させる。
蛇行力発生機構４０は、コントローラ９０の指示信号によってローラ軸４２の一端を上下に移動させており、ローラ軸４２を捩るように軸変でき、中間転写ベルト１４に蛇行力を与えることができる。
【００３６】
この中間転写ベルト１４の位置はベルト位置検知センサ（検知手段）３５で検出される。
本実施例のベルト位置検知センサ３５は、図３に示される如く、中間転写ベルト１４の片側の端部を、その表面１４ａと裏面１４ｂとを挟むように配置されている。ベルト位置検知センサ３５は、例えば発光部と受光部を有し、この発光部からの測定光が中間転写ベルト１４で遮られた箇所と遮られずに受光部で感知される箇所とに基づき、中間転写ベルト１４の端部の位置を検知する。
【００３７】
このベルト位置検知センサ３５の検知結果はコントローラ９０に入力されており、図２のターゲットベルト位置調整部（制御手段）９２は、従動ローラ１６の捩り角度を変更して、中間転写ベルト１４が常に中心を維持するように補正可能である。
詳しくは、ターゲットベルト位置調整部９２は、蛇行力発生機構４０に駆動信号を出力し、中間転写ベルト１４を蛇行補正のターゲットベルト位置で走行させる。
【００３８】
より具体的には、ベルト位置検知センサ３５の検知範囲を考慮し、中間転写ベルト１４の端部から従動ローラ１６のエッジまでの距離Ｌは２ｍｍ〜４ｍｍの範囲内で変更できる場合を想定する（図４）。
そして、仮に、この距離Ｌが３ｍｍの場合を蛇行補正のターゲットベルト位置と規定すると、現在の距離Ｌが２ｍｍであった場合には、ターゲットベルト位置調整部９２は、中間転写ベルト１４の幅方向の位置ずれ（−１ｍｍの位置ずれ）が生じた旨を判定する。
【００３９】
ここで、当該−１ｍｍの中間転写ベルト１４の位置ずれを無くしたいときには、ターゲットベルト位置調整部９２は、蛇行力発生機構４０に対し、規定した蛇行補正のターゲットベルト位置（３ｍｍ）になるように、現在の距離Ｌを１ｍｍ分だけ一気に増やす方向に蛇行させる信号を出力する。
一方、仮に、現在の距離Ｌが４ｍｍであった場合には、ターゲットベルト位置調整部９２は中間転写ベルト１４の幅方向の位置ずれ（＋１ｍｍの位置ずれ）が生じた旨を判定する。
【００４０】
当該＋１ｍｍの中間転写ベルト１４の位置ずれを無くしたいときには、蛇行力発生機構４０に対し、規定した蛇行補正のターゲットベルト位置（３ｍｍ）になるように、現在の距離Ｌを１ｍｍ分だけ一気に減らす方向に蛇行させる。
これにより、中間転写ベルト１４は、その端部から従動ローラ１６のエッジまでの距離Ｌが常に３ｍｍの蛇行補正のターゲットベルト位置にて走行できる。
【００４１】
この結果、中間転写ベルト１４の幅方向の位置ずれがなくなり、画像品質に影響を与える中間転写ベルト１４の蛇行を補正できる。
しかしながら、本実施例では、中間転写ベルト１４の蛇行を単に補正するのではなく、中間転写ベルト１４のストレスが生ずる箇所を変更するために、この中間転写ベルト１４を蛇行させる時期も設けている。
【００４２】
具体的には、本実施例のターゲットベルト位置調整部９２は、上述した蛇行補正のターゲットベルト位置を中間転写ベルト１４の走行時間に応じて変更しており、従動ローラ１６のエッジ部分と中間転写ベルト１４の裏面１４ｂとの接触位置を変えている。
換言すれば、この可変の蛇行補正のターゲットベルト位置によって、中間転写ベルト１４の蛇行を解消させる期間の他、中間転写ベルト１４を蛇行させる期間も積極的に設けているのである。
【００４３】
より詳しくは、このターゲットベルト位置調整部９２は、仮に、現在の距離Ｌが２ｍｍであった場合には、−１ｍｍの位置ずれが生じた旨を判定し、蛇行力発生機構４０に現在の距離Ｌを増やす方向に蛇行させるが、固定の蛇行補正のターゲットベルト位置（上記３ｍｍ）になるように現在の距離Ｌを一気に増やすのではなく、蛇行補正のターゲットベルト位置を１０００枚の印字枚数の経過毎に０．１ｍｍずつ増やしている。
【００４４】
つまり、蛇行補正のターゲットベルト位置は０．１ｍｍずつ緩やかに増加することから、図５に示されるように、１０００枚経過までの現在の距離Ｌは２．０ｍｍ、２０００枚経過までの現在の距離Ｌは２．１ｍｍ、３０００枚経過までの現在の距離Ｌは２．２ｍｍ・・・となり、当該蛇行補正のターゲットベルト位置の増加は、上記３ｍｍの位置を超え、現在の距離Ｌが４ｍｍになるまで、印字枚数で云えば２１０００枚に到達するまで継続される。
【００４５】
次いで、現在の距離Ｌが４ｍｍに到達した場合には、ターゲットベルト位置調整部９２は＋１ｍｍの位置ずれが生じた旨を判定し、蛇行力発生機構４０に現在の距離Ｌを減らす方向に蛇行させるものの、固定の蛇行補正のターゲットベルト位置（上記３ｍｍ）になるように現在の距離Ｌを一気に減らすのではなく、蛇行補正のターゲットベルト位置を１０００枚の印字枚数の経過毎に０．１ｍｍずつ減らしている。
【００４６】
つまり、この場合の蛇行補正のターゲットベルト位置は０．１ｍｍずつ緩やかに減少するので、２１０００枚経過までの現在の距離Ｌは４．０ｍｍ、２２０００枚経過までの現在の距離Ｌは３．９ｍｍ、２３０００枚経過までの現在の距離Ｌは３．８ｍｍ・・・となり、この蛇行補正のターゲットベルト位置の減少は、上記３ｍｍの位置を超え、現在の距離Ｌが２ｍｍになるまで、換言すれば、印字枚数が４１０００枚に到達するまで継続される。
【００４７】
以後、蛇行補正のターゲットベルト位置の増加・減少を繰り返し、従動ローラ１６のエッジ部分と中間転写ベルト１４の裏面１４ｂとの接触位置を変更している。
このように、本実施例のターゲットベルト位置調整部９２は、現在の距離Ｌが上記３．０ｍｍの位置に近づくに連れて、蛇行力発生機構４０に蛇行解消を促すことになり、中間転写ベルト１４の幅方向の位置ずれを解消する。しかし、現在の距離Ｌが上記３．０ｍｍの位置から離れるに連れて、蛇行力発生機構４０に蛇行を促すことになり、中間転写ベルト１４の幅方向に位置ずれを発生させるのである。
【００４８】
上述のベルトユニット３０を搭載したプリンタ１では、カセット３から用紙Ｐが１枚ずつ分離して送出され、この用紙Ｐはレジストローラ５に到達する。このレジストローラ５は、用紙Ｐの斜め送りを矯正しつつ、各感光体ドラム７や中間転写ローラ１２等による画像転写動作のタイミングを計りながら、用紙Ｐを２次転写部１７に向けて送出する。
【００４９】
また、プリンタ１では露光部９によるレーザ光の照射が制御される。これにより、画像形成部６において各感光体ドラム７上に原稿画像の静電潜像が作られ、続いてこの潜像から各感光体ドラム７上にトナー像が形成される。
続いて、感光体ドラム７の各トナー像は中間転写ベルト１２に重ね合わされ（１次転写）、２次転写部１７にて用紙Ｐに２次転写される。用紙Ｐは未定着トナー像を担持した状態で定着部１８に向けて送られ、所望の画像が形成された後、用紙搬送路２０を通って排紙トレイ２２に排出される。
【００５０】
ところで、上述の実施例では中間転写ベルト１４について説明したが、本発明の無端状ベルトは、感光体ベルトに適用されていても良い。
詳しくは、この感光体ベルトは、その表面に有機系の感光層を有しており、この感光体ベルトの周囲の適宜位置には、帯電器、露光部、現像器等が設けられている。そして、この感光体ベルトの感光層に合成されたトナー像は、ドラム状の中間転写体を介して用紙に転写される。
【００５１】
そして、このトナー像を形成する感光体ベルトの場合にも、上述した可変の蛇行補正のターゲットベルト位置を用いれば、感光体ベルトの裏面や表面の損傷を防止できるのである。
以上のように、本実施例によれば、中間転写ベルト１４は、その裏面１４ｂが駆動ローラ１５や従動ローラ１６等を含む複数のローラの表面に係合して張架され、感光体ドラム７のトナー像を１次転写し、次いで、用紙Ｐに２次転写させる。この中間転写ベルト１４の蛇行は画像品質に影響を与える。
【００５２】
そのため、蛇行が生じ得る場合には、ターゲットベルト位置調整部９２が、ベルト位置検知センサ３５によるベルト幅方向の端部に基づいて蛇行補正のターゲットベルト位置を求め、蛇行力発生機構４０に信号を出力すると、蛇行力発生機構４０は中間転写ベルト１４を蛇行補正のターゲットベルト位置で走行させる。これにより、従動ローラ１６のローラ軸４２が傾くように軸変され、中間転写ベルト１４の幅方向の位置ずれを補正できる。
【００５３】
ここで、ローラ軸４２を軸変させて走行中の中間転写ベルト１４の蛇行を補正する場合であっても、ベルト幅が従動ローラ１６のローラ長よりも長く形成されているため、蛇行力発生機構４０を用いても中間転写ベルト１４と従動ローラ１６の相対位置が常に一定のままでは、中間転写ベルト１４の裏面１４ｂのうち、従動ローラ１６のエッジ部分と接触した箇所に傷が入ってしまうという懸念がある。また、従動ローラ１６のエッジ部分から突出した中間転写ベルト１４の端部は若干垂れ下がり、その表面１４ａのうち、従動ローラ１６のエッジ部分との接触箇所の反対側の箇所には引張り力が発生するので、表面１４ａの当該箇所にクラックが入ってしまうという懸念もある。
【００５４】
しかしながら、本実施例のターゲットベルト位置調整部９２は、不変の蛇行補正のターゲットベルト位置を用いるのではなく、蛇行補正のターゲットベルト位置を中間転写ベルト１４の走行時間に応じて変更している。よって、従動ローラ１６のエッジ部分と中間転写ベルト１４の裏面１４ｂとの接触位置が変わり続け、応力集中する箇所を常に変化させる。この結果、中間転写ベルト１４の裏面１４ｂや表面１４ａの損傷を防止でき、長寿命の中間転写ベルト１４を提供できる。
【００５５】
また、樹脂フィルムの樹脂層５０上に弾性体の中間層５１を積層し、さらにその表層に離型層５２を積層した中間転写ベルト１４を用いると、ヤング率の大きい樹脂層５０、ヤング率の低い弾性体の中間層５１、そして、薄膜でヤング率の大きい離型層５２を積ねることになり、中間転写ベルト１４の表面１４ａにもクラックが特に入り易くなって離型層５２の剥がれの起点になる等の懸念がある。中間転写ベルト１４の表面１４ａに対しては中間転写ベルト１４の内側から張力が生じ、表面１４ａにはより大きな引張り力が発生し得るからである。しかし、上述した可変の蛇行補正のターゲットベルト位置を用いれば、蛇行補正によって中間転写ベルト１４の表面１４ａのクラックも防止できる。
【００５６】
さらに、従動ローラ１６のローラ長がベルト幅よりも短く形成されており、この従動ローラ１６の周辺にてバイアスクリーニングユニット６０が静電気力を用いて中間転写ベルト１４を清掃しても、ローラ長とベルト幅とが略等しい場合に比して、バイアスクリーニングユニット６０から付与された電流が従動ローラ１６のエッジ部分から逃げ難くなり、中間転写ベルト１４を確実に清掃できる。
【００５７】
さらにまた、長寿命のベルトによって、安定した画像が長期に亘って得られるため、プリンタ１の信頼性向上に寄与する。
本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。例えば上記実施例の構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
【００５８】
例えば、上記実施例では従動ローラ１６のローラ長を短くしたが、必ずしもこの形態に限定されるものではなく、バイアスクリーニングユニットの設置位置に応じて駆動ローラ１５や、テンションローラも備える場合には当該テンションローラなどのローラ長を短くしても良い。また、蛇行力発生機構４０も、上記従動ローラ１６のローラ軸４２を捩るように軸変させる場合の他、駆動ローラ１５などのローラ軸を軸変させても良い。
【００５９】
さらに、上記実施例では画像形成装置としてプリンタに具現化した例を示しているが、本発明の画像形成装置は複合機、複写機やファクシミリ等にも当然に適用可能である。
そして、これらいずれの場合にも上記と同様に、蛇行補正を行いつつ、ベルトの損傷を防止できるとの効果を奏する。
【符号の説明】
【００６０】
１ プリンタ（画像形成装置）
１４ 中間転写ベルト（無端状ベルト）
１６ 従動ローラ（短型ローラ）
３０ ベルトユニット
３５ ベルト位置検知センサ（検知手段）
４０ 蛇行力発生機構
４２ ローラ軸
５０ 樹脂層
５１ 中間層
５２ 離型層
６０ バイアスクリーニングユニット（バイアスクリーニング手段）
９０ コントローラ
９２ ターゲットベルト位置調整部（制御手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シームレスのベルトを用いて画像を形成するベルトユニット及びこれを搭載した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置では電子写真方式が用いられており、帯電器が感光体ドラムを予め帯電し、露光器が感光体ドラムの表面に光を照射すると、この感光体ドラムの表面には静電潜像が形成される。また、現像器はトナーを担持しており、現像バイアス電圧を印加すると、予め電荷を帯びたトナーは静電潜像に付着し、トナー像が形成される。
【０００３】
そして、記録材は、転写ニップ上流側に配置されたローラ対によって転写ニップまで搬送され、可視化されたトナー像がシームレスのベルトを介して記録材に転写される。
ここで、当該ベルトの蛇行は画像品質に影響を与えるため、蛇行を補正する技術が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
詳しくは、文献１では、ベルトの裏面にガイドリブを接着して蛇行を補正しており、また、文献２では、ベルトを張架するローラのうち最低一本のローラ軸を傾けるように軸変させており、ベルトの蛇行力を打ち消すような逆方向の蛇行力を発生させてベルトの蛇行を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２５１１３１号公報
【特許文献２】特開２００７−６５６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記文献２の技術によれば、上記文献１のガイドリブの端部に強い応力が生じても、その接着強度不足による剥がれや、積層のベルトを用いた場合による表面のクラック等も防止できる。
しかしながら、このローラ軸を軸変させて蛇行を補正しても、ベルト幅がローラ長よりも長く形成されていた場合には、ベルトの裏面のうち、ローラのエッジ部分と接触した箇所に傷が入ってしまうという問題がある。
【０００７】
なぜならば、上記技術では、一定位置にてベルトが駆動されるように制御、換言すれば、蛇行補正のターゲットベルト位置が常に一定値であり、ベルトのストレスの生ずる箇所が常に同じ場所になるからである。
また、特に上記ベルトが、その裏面にヤング率の大きい樹脂層を用い、中間にヤング率の低い弾性層を用い、さらに表層に薄膜でヤング率の大きい離型層を用いた積層構造である場合には、ベルトの表面にもクラックが入り、離型層の剥がれの起点になる等の新たな問題も生ずる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、蛇行補正を行いつつ、ベルトの損傷を防止することができるベルトユニット及びこれを搭載した画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための第１の発明は、その裏面が複数のローラに係合して張架され、所定の周回経路を走行する無端状ベルトと、複数のローラのうち少なくとも１本のローラ長が裏面のベルト幅よりも短く形成された短型ローラと、複数のローラのうち少なくとも１本のローラ軸を傾けるように軸変させる蛇行力発生機構と、ベルト幅方向の端部を検知する検知手段と、検知されたベルト幅方向の端部に基づいて蛇行補正のターゲットベルト位置を求め、蛇行力発生機構に対し無端状ベルトを蛇行補正のターゲットベルト位置で走行させることにより、無端状ベルトの幅方向の位置ずれを補正させる制御手段とを具備し、この制御手段は、短型ローラのエッジ部分と裏面との接触位置を変えるべく、蛇行補正のターゲットベルト位置を無端状ベルトの走行時間に応じて変更する。
【００１０】
第１の発明によれば、無端状ベルトは、その裏面が複数のローラに係合して張架され、所定の周回経路を走行する。このベルトの蛇行は画像品質に影響を与える。そのため、蛇行が生じ得る場合には、制御手段が、検知手段によるベルト幅方向の端部に基づいて蛇行補正のターゲットベルト位置を求め、蛇行力発生機構に信号を出力すると、蛇行力発生機構はベルトを蛇行補正のターゲットベルト位置で走行させる。これにより、ローラ軸が傾くように軸変され、ベルトの幅方向の位置ずれを補正できる。
【００１１】
ここで、ローラ軸を軸変させて走行中のベルトの蛇行を補正する場合であっても、ベルト幅がローラ長よりも長く形成されているため、蛇行力発生機構を用いてもベルトとローラの相対位置が常に一定のままでは、ベルトの裏面のうち、ローラのエッジ部分と接触した箇所に傷が入ってしまうし、一方、当該エッジ部分から突出したベルトの端部は若干垂れた状態になり、ベルトの表面のうち、このエッジ部分との接触箇所の反対側の箇所には引張り力が発生するので、ベルトの表面の当該箇所にクラックが入ってしまうという懸念がある。
【００１２】
しかしながら、本発明の制御手段は、不変の蛇行補正のターゲットベルト位置を用いるのではなく、蛇行補正のターゲットベルト位置を無端状ベルトの走行時間に応じて変更している。よって、ローラのエッジ部分とベルトの裏面との接触位置が変わり続け、応力集中する箇所を常に変化させる。この結果、ベルトの裏面や表面の損傷を防止できる。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明の構成において、無端状ベルトは、裏面を形成する樹脂層と、この樹脂層上に設けられた弾性体の中間層と、この中間層上に設けられた離型層とから構成されることを特徴とする。
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、樹脂フィルム上に弾性体を積層し、さらにその表層に離型層を積層したベルトを用いると、ヤング率の大きい樹脂層、ヤング率の低い弾性体、そして、ヤング率の大きい離型層を積ねることになり、ベルトの表面にクラックが特に入り易くなって離型層の剥がれの起点になる等の懸念がある。しかし、上述した可変の蛇行補正のターゲットベルト位置を用いれば、蛇行補正によってベルトの表面のクラックも防止できる。
【００１４】
第３の発明は、第１の発明の構成において、無端状ベルトは、その表面の潜像をトナーで現像し、トナー像を形成する感光体ベルトであることを特徴とする。
第３の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、トナー像を形成する感光体ベルトの場合にも、上述した可変の蛇行補正のターゲットベルト位置を用いれば、蛇行補正によってベルトの裏面や表面の損傷を防止できる。
【００１５】
第４の発明は、第１から第３の発明の構成において、静電気力を用いて無端状ベルトを清掃するバイアスクリーニング手段をさらに具備することを特徴とする。
第４の発明によれば、第１から第３の発明の作用に加えてさらに、ローラ長がベルト幅よりも短く形成されており、このローラの周辺にてバイアスクリーニング手段が静電気力を用いて無端状ベルトを清掃しても、ローラ長とベルト幅とが略等しい場合に比して、バイアスクリーニング手段から付与された電流がローラのエッジ部分から逃げ難くなり、ベルトを確実に清掃できる。
【００１６】
第５の発明は、第１から第４の発明のベルトユニットを搭載した画像形成装置であることを特徴とする。
第５の発明によれば、第１から第４の発明の作用に加えてさらに、長寿命のベルトによって、安定した画像が長期に亘って得られるため、画像形成装置の信頼性向上に寄与する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ベルトの応力集中する箇所を常に変化させており、蛇行補正を行ってもベルトの損傷を防止できるベルトユニット及びこれを搭載した画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施例のプリンタの概略構成図である。
【図２】コントローラを含めた図１のプリンタの構成図である。
【図３】図１のベルトユニットの斜視図である。
【図４】図３のベルト幅の端部及び従動ローラのエッジの説明図である。
【図５】図２のターゲットベルト位置調整部による蛇行補正のターゲットベルト位置の説明図である。
【図６】蛇行力発生機構の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施例であるタンデム方式のカラープリンタの概略構成図であり、図１の右方向がプリンタ１の正面に対応し、左方向が背面に対応している。
図１に示されるように、その装置本体２の下部には用紙（記録材）のカセット３が配置されており、カセット３には画像形成前の用紙Ｐが積層状態で収容され、この用紙Ｐは１枚ずつ分離され、カセット３からプリンタ１の正面に向けて送出される。
【００２０】
カセット３から送出された用紙Ｐは、用紙搬送路４を介してプリンタ１の背面に向けて搬送される。装置本体２の内部には、用紙搬送方向で見て下流側にレジストローラ５、画像形成部６、２次転写部１７及び定着部１８が順番に配置されており、定着部１８から送出された用紙Ｐは用紙搬送路２０を経て排紙トレイ２２に排出される。
【００２１】
上述した画像形成部６等はコントローラ（メインＥＣＵ）９０に電気的に接続されている（図２）。コントローラ９０はコンピュータとして機能する要素であり、ＣＰＵやメモリ等のハードウエア資源を有している。入力ポート９１は、印刷の元になる画像データが外部から受信可能に構成され、この画像データは、文字や符号、図形、記号、線図、模様等の各種の画像がデータ化されたものである。このデータに基づき、コントローラ９０はハードウエア資源を用いて所定のプログラムを実行する。
【００２２】
再び図１に戻り、本実施例の画像形成部６は、４つの画像形成ユニット６Ｍ，６Ｃ，６Ｙ，６Ｂで構成され、ベルトユニット３０を備えている。
これら各画像形成ユニット６Ｍ，６Ｃ，６Ｙ，６Ｂは、プリンタ１の背面側から正面側に向けて順に配列され、異なる４色（マゼンタ、シアン、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程を通じてマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの画像を順次形成している。
【００２３】
具体的には、各画像形成ユニット６Ｍ，６Ｃ，６Ｙ，６Ｂには、各対応色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム７がそれぞれ設けられている。各感光体ドラム７は装置本体２に対して回転自在に設置され、ドラムモータによって図１の反時計回りに駆動する。
また、各感光体ドラム７の周囲の適宜位置には、それぞれ対応する帯電器８、露光部（ＬＥＤプリントヘッドユニット等）９、現像器１０、１次転写ローラ１２、摺擦ローラ１３が設けられている。
【００２４】
帯電器８は中間転写ローラ１２の反対側に配置されており、対応する各感光体ドラム７の表面を一様に帯電させる。また、露光部９は、感光体ドラム７の回転方向で見て帯電器８の下流側に配置され、対応する感光体ドラム７の表面に向けて光をそれぞれ照射する。
現像器１０は、感光体ドラム７の回転方向で見て露光部９の下流側に配置されており、各トナーコンテナ１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｂからマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックのトナーがそれぞれ供給され、これら各色のトナーを感光体ドラム７の表面に静電的に付着させる。
【００２５】
これにより、各感光体ドラム７の表面には、露光部９による静電潜像に応じたトナー像が現像される。また、上記ベルトユニット３０は中間転写ベルト（無端状ベルト）１４を有する。
本実施例の中間転写ベルト１４は、継ぎ目を有しないシームレスのベルトが用いられており、駆動ローラ１５や従動ローラ（短型ローラ）１６、各１次転写ローラ１２や２次転写部１７のローラ等の複数ローラ間に掛け回され、ベルトモータによって図１の時計回りに走行する。
【００２６】
中間転写ベルト１４は、後述する図４に示される如く、樹脂層５０、中間層５１、離型層５２の順に積層されている。
この樹脂層５０は中間転写ベルト１４の裏面１４ｂを形成し、駆動ローラ１５や従動ローラ１６等に当接しており、厚さ約１００μｍ（１μｍ＝１×１０−６ｍ）のヤング率Ｅの大きな樹脂で構成される。
【００２７】
この樹脂層５０上には、厚さ約３００μｍのヤング率Ｅの小さな弾性体の中間層５１が設けられ、この中間層５１上には、例えばヤング率Ｅの大きなウレタン或いはウレタンにＰＴＦＥを混ぜた厚さ約２μｍ程度の離型層５２が設けられる。当該離型層５２が中間転写ベルト１４の表面１４ａを形成し、各感光体ドラム７に対峙する。
【００２８】
そして、中間転写ローラ１２に、感光体ドラム７の静電潜像に付着するトナーと逆極性の電圧を印加すると、感光体ドラム７上のトナーは感光体ドラム７から離れ、中間転写ベルト１４の表面１４ａに順次転写されて１ページ分のトナー像として合成される。
その後、２次転写部１７に、上記静電潜像に付着するトナーと逆極性の電圧を印加すると、中間転写ベルト１４上のトナー像はその表面１４ａから離れ、レジストローラ５から送出された用紙Ｐに２次転写され、この用紙は定着部１８に向けて送出される。
【００２９】
なお、図１の摺擦ローラ１３は、感光体ドラム７の回転方向で見て帯電器８の上流側に配置される。この摺擦ローラ１３は、対応する各感光体ドラム７の表面に接触可能に構成されており、駆動モータによって図１の反時計回りに駆動することにより、感光体ドラム７の表面を研磨している。なお、各感光体ドラム７上に残留したトナーは図示しないクリーニングユニットで除去される。
【００３０】
また、図１の参照符号６０は、バイアスクリーニングユニット（バイアスクリーニング手段）である。このバイアスクリーニングユニット６０は、中間転写ベルト１４の走行方向で見て２次転写位置の下流側であって、各感光体ドラム７の１次転写位置の上流側、本実施例では従動ローラ１６に対向して配置され（図３）、回転駆動するブラシ状部材６１が接触して２次転写が行われた後の表面１４ａの残トナーを静電気力によって吸着し、この表面１４ａを清掃している。なお、この図３では、ベルトユニット３０の構造を簡略化し、１次転写ローラ１２や２次転写部１７のローラ等を省略している。
【００３１】
バイアスクリーニングユニット６０には、静電気力を発生させるためのバイアスが印加されることから、従動ローラ１６は、図３，４に示されるように、この従動ローラ１６のスラスト方向（ローラ軸４２の回転軸線方向）の面長であるローラ長が、中間転写ベルト１４の裏面１４ｂのベルト幅（ローラ軸４２の回転軸線方向の長さ）よりも短く形成されている。
【００３２】
また、本実施例では、図２の蛇行力発生機構４０がこの従動ローラ１６に蛇行力を付与する。この蛇行力発生機構４０には種々の態様があり、その一例を図６に示す。当該蛇行力発生機構４０は、従動ローラ１６のローラ軸４２の一端に設置される揺動アーム４３を有している。このローラ軸４２の一端とは、図３で見えるプリンタ１の右側面に対峙した端部でも良いし、その反対側であるプリンタ１の左側面に対峙した端部でも良い。
【００３３】
揺動アーム４３は板状部材で構成され、ローラ軸４２を図３の矢印で示す上下方向（ローラ軸４２の回転軸線方向に対して略直交方向）に移動させる。この板状の揺動アーム４３は、その一端側がローラ軸４２を回転自在に支持しており、バイアスクリーニングユニット６０の一端も揺動アーム４３に固定されている。一方、その他端側が駆動ローラ１５に向けて延び、従動ローラ１６近傍に配置された立体カム４４の外周面に当接可能に構成されている。立体カム４４はギヤ４４ａの一方の側面（図６では裏面）にカム部が一体形成されている。
【００３４】
また、これら揺動アーム４３の一端側と他端側との中間部分は、ベルトユニット３０のフレームに軸支されており、当該揺動アーム４３はこの軸支部分回りに揺動する。
上述の立体カム４４は前記フレームに配置されたモータ４５で回転する。モータ４５の出力軸にはウォームギア４５ａが形成されており、ウォームギア４５ａはホイールギア４６と噛み合っている。ホイールギア４６はアイドルギア４７と噛み合っており、アイドルギア４７と立体カム４４のギヤ４４ａが噛み合っている。また、アイドルギア４７はスリット板４７ａが一体で形成されており、スリット板４７ａの回転を検知するための光学センサ４８が設けられている。スリット板４７ａの円周方向にはスリット孔４７ｂが等間隔に形成されているが、一箇所だけスリット孔４７ｂの間隔が他と異なっており、モータ４５を所定方向に回転した際に、光学センサ４８の検知間隔からその位置を検知して、そこを基準位置として立体カム４６の回転角度を任意の位置に設定することが可能である。そして、この立体カム４６が例えば時計回りに回転すると、上記揺動アーム４３の他端側が下降する。これにより、この揺動アーム４３の一端側がローラ軸４２を上昇させる。
【００３５】
これに対し、この立体カム４６が例えば反時計回りに回転すると、上記揺動アーム４３の他端側が上昇するので、この揺動アーム４３の一端側がローラ軸４２を下降させる。
蛇行力発生機構４０は、コントローラ９０の指示信号によってローラ軸４２の一端を上下に移動させており、ローラ軸４２を捩るように軸変でき、中間転写ベルト１４に蛇行力を与えることができる。
【００３６】
この中間転写ベルト１４の位置はベルト位置検知センサ（検知手段）３５で検出される。
本実施例のベルト位置検知センサ３５は、図３に示される如く、中間転写ベルト１４の片側の端部を、その表面１４ａと裏面１４ｂとを挟むように配置されている。ベルト位置検知センサ３５は、例えば発光部と受光部を有し、この発光部からの測定光が中間転写ベルト１４で遮られた箇所と遮られずに受光部で感知される箇所とに基づき、中間転写ベルト１４の端部の位置を検知する。
【００３７】
このベルト位置検知センサ３５の検知結果はコントローラ９０に入力されており、図２のターゲットベルト位置調整部（制御手段）９２は、従動ローラ１６の捩り角度を変更して、中間転写ベルト１４が常に中心を維持するように補正可能である。
詳しくは、ターゲットベルト位置調整部９２は、蛇行力発生機構４０に駆動信号を出力し、中間転写ベルト１４を蛇行補正のターゲットベルト位置で走行させる。
【００３８】
より具体的には、ベルト位置検知センサ３５の検知範囲を考慮し、中間転写ベルト１４の端部から従動ローラ１６のエッジまでの距離Ｌは２ｍｍ〜４ｍｍの範囲内で変更できる場合を想定する（図４）。
そして、仮に、この距離Ｌが３ｍｍの場合を蛇行補正のターゲットベルト位置と規定すると、現在の距離Ｌが２ｍｍであった場合には、ターゲットベルト位置調整部９２は、中間転写ベルト１４の幅方向の位置ずれ（−１ｍｍの位置ずれ）が生じた旨を判定する。
【００３９】
ここで、当該−１ｍｍの中間転写ベルト１４の位置ずれを無くしたいときには、ターゲットベルト位置調整部９２は、蛇行力発生機構４０に対し、規定した蛇行補正のターゲットベルト位置（３ｍｍ）になるように、現在の距離Ｌを１ｍｍ分だけ一気に増やす方向に蛇行させる信号を出力する。
一方、仮に、現在の距離Ｌが４ｍｍであった場合には、ターゲットベルト位置調整部９２は中間転写ベルト１４の幅方向の位置ずれ（＋１ｍｍの位置ずれ）が生じた旨を判定する。
【００４０】
当該＋１ｍｍの中間転写ベルト１４の位置ずれを無くしたいときには、蛇行力発生機構４０に対し、規定した蛇行補正のターゲットベルト位置（３ｍｍ）になるように、現在の距離Ｌを１ｍｍ分だけ一気に減らす方向に蛇行させる。
これにより、中間転写ベルト１４は、その端部から従動ローラ１６のエッジまでの距離Ｌが常に３ｍｍの蛇行補正のターゲットベルト位置にて走行できる。
【００４１】
この結果、中間転写ベルト１４の幅方向の位置ずれがなくなり、画像品質に影響を与える中間転写ベルト１４の蛇行を補正できる。
しかしながら、本実施例では、中間転写ベルト１４の蛇行を単に補正するのではなく、中間転写ベルト１４のストレスが生ずる箇所を変更するために、この中間転写ベルト１４を蛇行させる時期も設けている。
【００４２】
具体的には、本実施例のターゲットベルト位置調整部９２は、上述した蛇行補正のターゲットベルト位置を中間転写ベルト１４の走行時間に応じて変更しており、従動ローラ１６のエッジ部分と中間転写ベルト１４の裏面１４ｂとの接触位置を変えている。
換言すれば、この可変の蛇行補正のターゲットベルト位置によって、中間転写ベルト１４の蛇行を解消させる期間の他、中間転写ベルト１４を蛇行させる期間も積極的に設けているのである。
【００４３】
より詳しくは、このターゲットベルト位置調整部９２は、仮に、現在の距離Ｌが２ｍｍであった場合には、−１ｍｍの位置ずれが生じた旨を判定し、蛇行力発生機構４０に現在の距離Ｌを増やす方向に蛇行させるが、固定の蛇行補正のターゲットベルト位置（上記３ｍｍ）になるように現在の距離Ｌを一気に増やすのではなく、蛇行補正のターゲットベルト位置を１０００枚の印字枚数の経過毎に０．１ｍｍずつ増やしている。
【００４４】
つまり、蛇行補正のターゲットベルト位置は０．１ｍｍずつ緩やかに増加することから、図５に示されるように、１０００枚経過までの現在の距離Ｌは２．０ｍｍ、２０００枚経過までの現在の距離Ｌは２．１ｍｍ、３０００枚経過までの現在の距離Ｌは２．２ｍｍ・・・となり、当該蛇行補正のターゲットベルト位置の増加は、上記３ｍｍの位置を超え、現在の距離Ｌが４ｍｍになるまで、印字枚数で云えば２１０００枚に到達するまで継続される。
【００４５】
次いで、現在の距離Ｌが４ｍｍに到達した場合には、ターゲットベルト位置調整部９２は＋１ｍｍの位置ずれが生じた旨を判定し、蛇行力発生機構４０に現在の距離Ｌを減らす方向に蛇行させるものの、固定の蛇行補正のターゲットベルト位置（上記３ｍｍ）になるように現在の距離Ｌを一気に減らすのではなく、蛇行補正のターゲットベルト位置を１０００枚の印字枚数の経過毎に０．１ｍｍずつ減らしている。
【００４６】
つまり、この場合の蛇行補正のターゲットベルト位置は０．１ｍｍずつ緩やかに減少するので、２１０００枚経過までの現在の距離Ｌは４．０ｍｍ、２２０００枚経過までの現在の距離Ｌは３．９ｍｍ、２３０００枚経過までの現在の距離Ｌは３．８ｍｍ・・・となり、この蛇行補正のターゲットベルト位置の減少は、上記３ｍｍの位置を超え、現在の距離Ｌが２ｍｍになるまで、換言すれば、印字枚数が４１０００枚に到達するまで継続される。
【００４７】
以後、蛇行補正のターゲットベルト位置の増加・減少を繰り返し、従動ローラ１６のエッジ部分と中間転写ベルト１４の裏面１４ｂとの接触位置を変更している。
このように、本実施例のターゲットベルト位置調整部９２は、現在の距離Ｌが上記３．０ｍｍの位置に近づくに連れて、蛇行力発生機構４０に蛇行解消を促すことになり、中間転写ベルト１４の幅方向の位置ずれを解消する。しかし、現在の距離Ｌが上記３．０ｍｍの位置から離れるに連れて、蛇行力発生機構４０に蛇行を促すことになり、中間転写ベルト１４の幅方向に位置ずれを発生させるのである。
【００４８】
上述のベルトユニット３０を搭載したプリンタ１では、カセット３から用紙Ｐが１枚ずつ分離して送出され、この用紙Ｐはレジストローラ５に到達する。このレジストローラ５は、用紙Ｐの斜め送りを矯正しつつ、各感光体ドラム７や中間転写ローラ１２等による画像転写動作のタイミングを計りながら、用紙Ｐを２次転写部１７に向けて送出する。
【００４９】
また、プリンタ１では露光部９によるレーザ光の照射が制御される。これにより、画像形成部６において各感光体ドラム７上に原稿画像の静電潜像が作られ、続いてこの潜像から各感光体ドラム７上にトナー像が形成される。
続いて、感光体ドラム７の各トナー像は中間転写ベルト１２に重ね合わされ（１次転写）、２次転写部１７にて用紙Ｐに２次転写される。用紙Ｐは未定着トナー像を担持した状態で定着部１８に向けて送られ、所望の画像が形成された後、用紙搬送路２０を通って排紙トレイ２２に排出される。
【００５０】
ところで、上述の実施例では中間転写ベルト１４について説明したが、本発明の無端状ベルトは、感光体ベルトに適用されていても良い。
詳しくは、この感光体ベルトは、その表面に有機系の感光層を有しており、この感光体ベルトの周囲の適宜位置には、帯電器、露光部、現像器等が設けられている。そして、この感光体ベルトの感光層に合成されたトナー像は、ドラム状の中間転写体を介して用紙に転写される。
【００５１】
そして、このトナー像を形成する感光体ベルトの場合にも、上述した可変の蛇行補正のターゲットベルト位置を用いれば、感光体ベルトの裏面や表面の損傷を防止できるのである。
以上のように、本実施例によれば、中間転写ベルト１４は、その裏面１４ｂが駆動ローラ１５や従動ローラ１６等を含む複数のローラの表面に係合して張架され、感光体ドラム７のトナー像を１次転写し、次いで、用紙Ｐに２次転写させる。この中間転写ベルト１４の蛇行は画像品質に影響を与える。
【００５２】
そのため、蛇行が生じ得る場合には、ターゲットベルト位置調整部９２が、ベルト位置検知センサ３５によるベルト幅方向の端部に基づいて蛇行補正のターゲットベルト位置を求め、蛇行力発生機構４０に信号を出力すると、蛇行力発生機構４０は中間転写ベルト１４を蛇行補正のターゲットベルト位置で走行させる。これにより、従動ローラ１６のローラ軸４２が傾くように軸変され、中間転写ベルト１４の幅方向の位置ずれを補正できる。
【００５３】
ここで、ローラ軸４２を軸変させて走行中の中間転写ベルト１４の蛇行を補正する場合であっても、ベルト幅が従動ローラ１６のローラ長よりも長く形成されているため、蛇行力発生機構４０を用いても中間転写ベルト１４と従動ローラ１６の相対位置が常に一定のままでは、中間転写ベルト１４の裏面１４ｂのうち、従動ローラ１６のエッジ部分と接触した箇所に傷が入ってしまうという懸念がある。また、従動ローラ１６のエッジ部分から突出した中間転写ベルト１４の端部は若干垂れ下がり、その表面１４ａのうち、従動ローラ１６のエッジ部分との接触箇所の反対側の箇所には引張り力が発生するので、表面１４ａの当該箇所にクラックが入ってしまうという懸念もある。
【００５４】
しかしながら、本実施例のターゲットベルト位置調整部９２は、不変の蛇行補正のターゲットベルト位置を用いるのではなく、蛇行補正のターゲットベルト位置を中間転写ベルト１４の走行時間に応じて変更している。よって、従動ローラ１６のエッジ部分と中間転写ベルト１４の裏面１４ｂとの接触位置が変わり続け、応力集中する箇所を常に変化させる。この結果、中間転写ベルト１４の裏面１４ｂや表面１４ａの損傷を防止でき、長寿命の中間転写ベルト１４を提供できる。
【００５５】
また、樹脂フィルムの樹脂層５０上に弾性体の中間層５１を積層し、さらにその表層に離型層５２を積層した中間転写ベルト１４を用いると、ヤング率の大きい樹脂層５０、ヤング率の低い弾性体の中間層５１、そして、薄膜でヤング率の大きい離型層５２を積ねることになり、中間転写ベルト１４の表面１４ａにもクラックが特に入り易くなって離型層５２の剥がれの起点になる等の懸念がある。中間転写ベルト１４の表面１４ａに対しては中間転写ベルト１４の内側から張力が生じ、表面１４ａにはより大きな引張り力が発生し得るからである。しかし、上述した可変の蛇行補正のターゲットベルト位置を用いれば、蛇行補正によって中間転写ベルト１４の表面１４ａのクラックも防止できる。
【００５６】
さらに、従動ローラ１６のローラ長がベルト幅よりも短く形成されており、この従動ローラ１６の周辺にてバイアスクリーニングユニット６０が静電気力を用いて中間転写ベルト１４を清掃しても、ローラ長とベルト幅とが略等しい場合に比して、バイアスクリーニングユニット６０から付与された電流が従動ローラ１６のエッジ部分から逃げ難くなり、中間転写ベルト１４を確実に清掃できる。
【００５７】
さらにまた、長寿命のベルトによって、安定した画像が長期に亘って得られるため、プリンタ１の信頼性向上に寄与する。
本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。例えば上記実施例の構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
【００５８】
例えば、上記実施例では従動ローラ１６のローラ長を短くしたが、必ずしもこの形態に限定されるものではなく、バイアスクリーニングユニットの設置位置に応じて駆動ローラ１５や、テンションローラも備える場合には当該テンションローラなどのローラ長を短くしても良い。また、蛇行力発生機構４０も、上記従動ローラ１６のローラ軸４２を捩るように軸変させる場合の他、駆動ローラ１５などのローラ軸を軸変させても良い。
【００５９】
さらに、上記実施例では画像形成装置としてプリンタに具現化した例を示しているが、本発明の画像形成装置は複合機、複写機やファクシミリ等にも当然に適用可能である。
そして、これらいずれの場合にも上記と同様に、蛇行補正を行いつつ、ベルトの損傷を防止できるとの効果を奏する。
【符号の説明】
【００６０】
１ プリンタ（画像形成装置）
１４ 中間転写ベルト（無端状ベルト）
１６ 従動ローラ（短型ローラ）
３０ ベルトユニット
３５ ベルト位置検知センサ（検知手段）
４０ 蛇行力発生機構
４２ ローラ軸
５０ 樹脂層
５１ 中間層
５２ 離型層
６０ バイアスクリーニングユニット（バイアスクリーニング手段）
９０ コントローラ
９２ ターゲットベルト位置調整部（制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その裏面が複数のローラに係合して張架され、所定の周回経路を走行する無端状ベルトと、
前記複数のローラのうち少なくとも１本のローラ長が前記裏面のベルト幅よりも短く形成された短型ローラと、
前記複数のローラのうち少なくとも１本のローラ軸を傾くように軸変させる蛇行力発生機構と、
前記ベルト幅方向の端部を検知する検知手段と、
検知された前記ベルト幅方向の端部に基づいて蛇行補正のターゲットベルト位置を求め、前記蛇行力発生機構に対し前記無端状ベルトを前記蛇行補正のターゲットベルト位置で走行させることにより、前記無端状ベルトの幅方向の位置ずれを補正させる制御手段とを具備し、
この制御手段は、前記短型ローラのエッジ部分と前記裏面との接触位置を変えるべく、前記蛇行補正のターゲットベルト位置を前記無端状ベルトの走行時間に応じて変更することを特徴とするベルトユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のベルトユニットであって、
前記無端状ベルトは、前記裏面を形成する樹脂層と、この樹脂層上に設けられた弾性体の中間層と、この中間層上に設けられた離型層とから構成されることを特徴とするベルトユニット。
【請求項３】
請求項１に記載のベルトユニットであって、
前記無端状ベルトは、その表面の潜像をトナーで現像し、トナー像を形成する感光体ベルトであることを特徴とするベルトユニット。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のベルトユニットであって、
静電気力を用いて前記無端状ベルトを清掃するバイアスクリーニング手段をさらに具備することを特徴とするベルトユニット。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のベルトユニットを搭載したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
その裏面が複数のローラに係合して張架され、所定の周回経路を走行する無端状ベルトと、
前記複数のローラのうち少なくとも１本のローラ長が前記裏面のベルト幅よりも短く形成された短型ローラと、
前記複数のローラのうち少なくとも１本のローラ軸を傾くように軸変させる蛇行力発生機構と、
前記ベルト幅方向の端部を検知する検知手段と、
検知された前記ベルト幅方向の端部に基づいて蛇行補正のターゲットベルト位置を求め、前記蛇行力発生機構に対し前記無端状ベルトを前記蛇行補正のターゲットベルト位置で走行させることにより、前記無端状ベルトの幅方向の位置ずれを補正させる制御手段とを具備し、
この制御手段は、前記短型ローラのエッジ部分と前記裏面との接触位置を変えるべく、前記蛇行補正のターゲットベルト位置を前記無端状ベルトの走行時間に応じて変更することを特徴とするベルトユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のベルトユニットであって、
前記無端状ベルトは、前記裏面を形成する樹脂層と、この樹脂層上に設けられた弾性体の中間層と、この中間層上に設けられた離型層とから構成されることを特徴とするベルトユニット。
【請求項３】
請求項１に記載のベルトユニットであって、
前記無端状ベルトは、その表面の潜像をトナーで現像し、トナー像を形成する感光体ベルトであることを特徴とするベルトユニット。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のベルトユニットであって、
静電気力を用いて前記無端状ベルトを清掃するバイアスクリーニング手段をさらに具備することを特徴とするベルトユニット。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のベルトユニットを搭載したことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−９８３６３（Ｐ２０１２−９８３６３Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４３９３０（Ｐ２０１０−２４３９３０）
【出願日】平成２２年１０月２９日（２０１０．１０．２９）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２９日（２０１０．１０．２９）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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