JPH0455883A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 の１ 本発明は一般的には画像形成装置に関し、特定すると、
像担持手段及び転写材搬送手段の一方又は両方を、ベル
ト状無端移動体とこの無端移動体を保持する無端移動体
保持機構とにより構成し、加圧手段によりベルト状無端
移動体に強制的に片寄り力を与えてこの無端移動体を一
定の移動範囲内で往復動させるようにした画像形成装置
に関するものである。

従迷Ｊ口支鉗 周知のように画像形成プロセスに電子写真方式や静電記
録方式を採用した種々の形式の画像形成装置が開発され
ている。これら各種形式の画像形成装置の中には、像担
持手段として感光体ドラムを使用し、この感光体ドラム
の周辺に帯電器、露光手段、現像器等の周辺機器類、転
写材搬送機構等を配設した形式のものがある。近年、感
光体ドラム、転写材搬送機構等の機能のより一層の向上
を図るために、感光体ドラムに代えて感光体を担持した
無端状のベルト部材を採用したものや、転写材搬送機構
にも無端状のベルト部材を採用した画像形成装置が開発
されている。このように感光体を始め、転写材搬送機構
等に無端状のベルト部材を採用した画像形成装置にあっ
ては、数多（の機能の向上を図ることが可能になった反
面、ベルト機構に特有の欠点である駆動時のベルトの片
寄りや蛇行等の発生を抑制する何等かの手段が必要不可
欠となる。即ち、ベルト駆動時の片寄りや蛇行等の欠点
は、ベルト駆動機構を始め、ベルト自身の機械的精度、
ベルトの特性変化、転写材が転写材供給機構から転写材
搬送ベルトに突入することによって生じる搬送ベルトの
振動等、外部から加えられる様々な力などによって発生
するものであるために、何等かの手段を設けることなし
にはベルトの片寄りや蛇行等の発生を抑制することは不
可能であった。

従来、ベルトの片寄りや蛇行等が生じた場合にこれらの
不具合を補正する手段として以下に記載するような方法
が採用されていた。即ち、（イ）無端状のベルト部材を
保持するローラ部材の径を、その中央部分において両端
部分よりも大きく設定し、ローラ部材が全体としてクラ
ウン形状を呈するように形成する方法、 （ロ）各々のローラ部材に案内溝な設け、該案内溝に対
応する無端状ベルト部材の内周側の部位に誘導リブを設
ける方法、 （ハ）ベルト部材にレジストマークを書き込み、このマ
ークの相対位置ずれを光学的にフィードバックをかけて
補正する方法、 である。

が　゛　しよ　と　る しかしながら、上記各方法にはいずれも以下に記載する
ような欠点がある。即ち、上記（イ）の方法は最も広範
囲に採用されている補正手段であるが、ローラ部材をク
ラウン形状とすることで無端状ベルト部材を歪ませて内
部応力差を生じさせることによってベルトの片寄りを抑
制するようにしているために、十分な弾性を持った材質
のベルトを使用する必要がある。その上、ベルト部材に
生じる歪みを利用しつつクリープ歪みによるベルト部材
のいわゆる永久変形を防ぐようにしているので、例えば
ゴムベルトを使用亥る場合には、上述のようにゴム硬度
の低い弾性に富んだ材質のものを採用する必要があると
ともに、その肉厚についても機械的強度を満足するよう
に設定する必要がある。よって、上記（イ）の方法を感
光体ベルト等に適用するには、ベルト表面に歪みが生じ
るために画像が変形するので適当でなく、また、転写材
搬送ベルトに適用するには、該搬送ベルトの肉厚を大き
くしなければならないので転写電流を大きく設定しなけ
ればならず、やはり適当ではない。

次に、上記（ロ）の方法は、ベルト部材に発生したスラ
スト力を誘導リブ端面にて受けることによってベルト部
材の片寄りを抑制するようにしているので、ベルト部材
に設けた誘導リブの精度がベルト部材の移動速度制御の
精度を決定してしまうことになる。しかるに、誘導リブ
をベルト部材の内周側に高い取付は精度で取付けること
は技術的に非常に困難であるので、ベルト部材の移動速
度を高精度に制御することができないし、また量産には
適さない。

次に、上記（ハ）の方法は、光学系を調整するためにフ
ィードバックを行なうのに時間がかかるため、毎画像形
成時毎にフィードバックをかけるのが難しく、さらに恒
久的にベルトが片寄り、ベルトの破壊をまねくという問
題は、この方法では未解決のままである。

従って、本発明の目的は、ベルト状無端移動体に加圧手
段によって強制的に片寄り力を与えてこの無端移動体を
一定の移動範囲内で往復動させ、無端移動体の恒久的な
片寄りによる破壊や、十分な弾性を有する材質を使用す
ることにより生じる画像の歪み、転写電流の増大等の欠
点を除去した画像形成装置を提供することである。

・　を　ゞするための 上記目的は本発明に係る画像形成装置によって達成され
る。要約すれば、本発明は、潜像形成から可視画像形成
に至る画像形成プロセスが行なわれる少なくとも１つの
像担持手段と、該像担持手段上の可視画像が転写される
転写材を搬送する転写材搬送手段とを有し、前記像担持
手段及び転写材搬送手段の少なくとも一方が、ベルト状
無端移動体とこの無端移動体を保持する複数個の回転自
在な支持体を備えた無端移動体保持機構とを含む画像形
成装置において、前記ベルト状無端移動体に調節可能な
テンションを与える加圧手段と、前記ベルト状無端移動
体上に設けられた標識を前記ベルト状無端移動体の移動
方向を横切る方向に沿って検知する標識検知手段とを具
備し、前記ベルト状無端移動体の一方の端部がその移動
方向を横切る方向の一方の最大片寄り位置に達した際に
、前記加圧手段によりこの無端移動体の該一方の側に反
対の側より大きなテンションを与え、かつ前記ベルト状
無端移動体の反対の端部が反対の最大片寄り位置に達し
た際に、前記加圧手段によりこの無端移動体の該反対の
側に前記一方の側より大きなテンションを与えて前記加
圧手段によって前記ベルト状無端移動体を一定の可動範
囲内で強制的に往復動させるようにするとともに、前記
標識の前記ベルト状無端移動体の移動方向を横切る方向
への移動量、または移動速度に基づいて、前記各像担持
手段への画像形成タイミングを調整するようにしたこと
を特徴とする画像形成装置である。

本発明の好ましい態様によれば、ベルト状無端移動体の
片寄りに起因する画像の位置ずれは、このベルト状無端
移動体に対する加圧力又は加圧バランスの変化に応じて
前記像担持手段に対する画像形成タイミングを調整する
ことによって補正される。

東」１例 以下、本発明の実施例について添付図面を参照して詳細
に説明する。

本発明による画像形成装置は、該装置が具備している像
担持手段及び転写材搬送手段の少なくとも一方がベルト
状無端移動体とこの無端移動体を保持する保持機構とを
有する構成となっており、前記像担持手段は、該手段に
おいて潜像形成から可視画像形成に至る画像形成プロセ
スが実行されるものであり、前記転写材搬送手段は前記
像担持手段上の可視画像が転写される転写材を搬送する
ものである。上記各手段の機能についてはいずれも既に
周知であるのでそれらに関する詳細な説明は省略する。

第１図は本発明による画像形成装置の第１の実施例を示
す概略斜視図であり、本実施例の画像形成装置では転写
材搬送手段のみが第２図に示すベルト状無端移動体と無
端移動体保持機構とを有する構成となっているが、像担
持手段のみを同様の構成にしても、或は両手段すべてを
同様の構成にしてもよいことは勿論である。また、カラ
ー画像形成のため像担持手段が４つ設けられているが、
これに限定されるものではな（、任意数の像担持手段を
有する画像形成装置に本発明は適用できるものである。

第１図の画像形成装置は電子写真方式の画像形成プロセ
スを採用しているため、−様に帯電された４つの感光体
ドラム６１〜６４には回転多面鏡３０及び反射鏡４１〜
５２を通じて複写すべき画像の潜像がそれぞれ形成され
、図示しない現像器で可視画像に変換され、転写材搬送
手段のベルト状無端移動体（以下単にベルトと称す）１
により搬送された転写材（図示せず）上に転写されるよ
うに構成されている。ベルト１は無端移動体保持機構（
本実施例ではベルト保持機構）を構成する駆動ローラ４
、固定ローラ５、テンションローラ６及び従動ローラ７
に巻回されて図示矢印方向に移動する。

前述したベルト保持機構を構成する各ローラはいずれも
回転自在に軸支されており、前記駆動ローラ４と従動ロ
ーラ７は対応関係に配置され、かついずれも所定位置に
固定されている。駆動ローラ４の回転軸にはこの駆動ロ
ーラ４を図示矢印Ｂ方向に回転駆動する駆動モータ８が
連結されている。前記テンションローラ６は前記従動ロ
ーラ７の図において下方の部位に配置されており、ベル
ト１に所定のテンションを与えつつ、ベルト１に生じた
片寄りや蛇行等の不具合を補正するものである。第２図
及び第３図に示すように、このテンションローラ６の回
転軸の両端はベアリング軸受け１２ａ、１２ｂによって
それぞれ支持されている。これらベアリング軸受け１２
ａ、１２ｂはそれぞれテンションばねｌｌａ、ｌｌｂに
連結されており、またテンションばねｌｌａ、ｌｌｂは
それぞれアクチュエータ１．　Ｏａ、１０ｂに連結され
ている。上記テンションローラ６、アクチュエータ１０
ａ、１０ｂ、テンションばねｌｌａ、１１ｂ及びベアリ
ング軸受け１２ａ、１２ｂ等は本実施例ではベルト１に
テンションを与える加圧手段を構成する。

本実施例においてはアクチュエータ１０ａ、１０ｂとし
てリニアステッピングモータが使用されており、テンシ
ョンローラ６に印加するテンションの大きさの設定はこ
のリニアステッピングモータに対して出力される駆動指
令信号（パルス信号）のパルス数を可変することによっ
て容易に行なえるようになっている。また、ベルト１上
にはレジストマークのような適当な標識２が設けられて
おり、この標識２は、ベルト１の移動方向に対してこれ
を横切る方向に沿ってベルト上の標識を検知する標識検
知手段１３０によって検知される。本実施例では標識検
知手段１３０はベルト１の移動方向に対してこれを横切
る方向に沿ってベルト上を照明する照明手段１３と標識
２からの反射光を感知して電気信号に変換するＣＣＤ　
（電荷結合素子）１４とから構成されている。勿論、任
意の標識検知手段が使用できる。

第３図は上記加圧手段によってベルト１にテンションを
与え、ベルト１の片寄りや蛇行等を補正する動作原理を
説明するための平面図であり、例えば図示するようにベ
ルト１が図のＡ側（右側）に片寄っている場合には、Ａ
側のアクチュエータ１０ａを作動させてその作動軸１０
ａ°を矢印Ｙ方向に移動させ、ベルト１のＡ側にＢ側（
左側）より強いテンションをかける。これによりベルト
１はテンションの弱い方、即ち矢印Ｘ方向に逃げるよう
な動きをすることになる（この方向を子方向とする）。

また、ベルト１が図のＢ側（左側）に片寄った場合には
、Ｂ側のアクチュエータ１０ｂを作動させてベルト１の
Ｂ側にＡ側より強いテンションをかける。これによりベ
ルト１はテンションの弱い方のＡ側へ逃げるような動き
をすることになる（この方向を一方向とする）。

本発明は上記原理を利用したもので、本実施例では上記
構成の加圧手段によってベルト１に強制的に片寄り力を
与え、このベルトｌを一定の移動範囲内で往復動させ、
確実に駆動できるようにしものである。即ち、上述の構
成において、第４図（Ａ）に示すようにベルトｌの一方
の端部が子方向の最大片寄り位置に達したら、Ｂ側のア
クチュエータｆｏｂを作動させてベルトｌのＢ側にＡ側
より大きなテンションを与え、ベルト１を強制的に一方
向に移動させる。また、第４図（Ｂ）に示すように、ベ
ルト１の反対端部が一方向の最大片寄り位置に達したら
、Ａ側のアクチュエータ１０ａを作動させてベルト１の
Ａ側にＢ側より大きなテンションを与え、ベルト１を強
制的に子方向へ移動させる。このように常時強制的にベ
ルト位置を所定の寄り速度でジグザグに往復動させれば
、ベルト１を常に一定の範囲内で駆動することができ、
ベルトの破損等の事故を未然に防止することができる。

上記ベルト位置の強制的な往復動は、例えば第５図に示
すように、ベルト移動範囲の子方向の最大片寄り位置情
報及び一方向の最大片寄り位置情報を予めメモリ２１に
記憶させておき、ベルト位置の移動方向をＣＣＤ１４で
検知する。第６図に示すように、このＣＣＤ１４はベル
ト１を横切る方向に多数の受光素子ａ〜ｋ（実際にはさ
らに多数の受光素子が配列されている）を配列したもの
であり、同図（Ａ）及び（Ｂ）から容易に理解できるよ
うに、ベルト位置の動きに応じてベルト１上の標識２か
ら反射された光を受光する素子ａ〜ｋが変るから、どの
受光素子から出力が発生されているかを検知することに
よってベルト位置が正確に検出でき、ベルト位置の移動
方向も検知できる。ベルト位置が子方向に移動している
場合には、子方向の最大片寄り位置情報をメモリ２１か
ら比較演算回路２０へ読出してＣＣＤ　１４で検知した
ベルト１上の標識２の位置情報と比較し、比較結果がＯ
になるまでドライバ２３を通じてＡ側のアクチュエータ
１０ａを作動状態に保持する。

第４図（Ａ）に示すようにベルトの一端部が子方向の最
大片寄り位置に達すると、比較演算回路２０の比較結果
が０になるため、ドライバ２３はアクチュエータ１０ａ
を消勢してＢ側のアクチュエータ１０ｂを作動させ、同
時にメモリ２１から一方向の最大片寄り位置情報が比較
演算回路２０に読出され、上述したようにＣＣＤ１４で
検知されたベルト上の標識２の位置情報と比較される。

この状態において第４図（Ｂ）に示すようにベルトの反
対端部が一方向の最大片寄り位置に達すると、比較結果
がＯになるのでドライバ２３はアクチュエータＪｏｂを
消勢して再びＡ側のアクチュエータ］、　Ｏａを作動し
、上述した動作が繰返されることになる。かくして、ベ
ルト１はベルト移動可能範囲内で子方向の最大片寄り位
置と一方向の最大片寄り位置の間をジグザグに往復動す
ることになる。

上述のようにベルト位置を強制的にジグザグ移動させる
ことによって生じる各像担持手段（本実施例では感光体
ドラム）から転写材へ転写される可視画像のずれ（ベル
ト１の搬送方向とほぼ直角な方向の各色の位置ずれ）は
、例えば特開昭６２−６９２　、ｏ　３号公報に開示さ
れているように、ＣＣＤ１４で読取ったベルト１の片寄
り量とベルトＩが一周するのに要する時間とによりベル
ト１の片寄り速度を求め、その結果に基づいてそれぞれ
の像担持手段に対する画像形成タイミングを調整するこ
とによって、補正することができる。上記調整動作は例
えば第８図に示すフローチャートによって実行・できる
。

上記実施例においてはベルト１の寄り速度を一定として
各感光体ドラムの画像形成タイミングを補正するように
構成したが、第７図に示すように各感光体ドラム６１〜
６４の近傍に各感光体ドラム専用のＣＣＤ　１４Ａ〜１
４Ｄを設け、これらＣＣＤによってそれぞれの部分での
個別のベルト寄り量を測定し、その測定結果を対応する
感光体ドラムの画像形成タイミングに個々にフィードバ
ックするように構成してもよい。なお、他の構成は第１
図の画像形成装置と同じであるので、対応する部分に同
一符号を付してその説明を省略する。

このように構成すると、何等かの原因でベルト１の寄り
速度が一定でない場合でも、正確に転写画像ずれを補正
することができるので、より精密な転写画像ずれの補正
を行なうことができる。

上記実施例では本発明を電子写真方式の画像形成装置に
適用した場合について説明したが、静電記録方式の画像
形成装置にも本発明は適用できるものである。また、上
記実施例の画像形成装置では転写材搬送手段のみを無端
移動体保持機構とベルト状無端移動体とを有する構成と
したが、像担持手段のみを同様の構成にしても、或は像
担持手段と転写材搬送手段の両方を無端移動体保持機構
とベルト状無端移動体とを有する構成にしてもよい。ま
た、中間転写ベルトを同様の構成にしてもよい。さらに
、本発明はカラー画像形成装置に限定されるものではな
い。なお、テンションローラの配設位置、テンションロ
ーラにテンションを印加する手段等は必要に応じて種々
に変更できることは言うまでもない。

免艶公激１ 上述のように、本発明によれば、像担持手段及び転写材
搬送手段の少なくとも一方を、ベルト状無端移動体とこ
の無端移動体を保持する無端移動体保持機構とによって
構成した画像形成装置において、ベルト状無端移動体に
強制的に片寄り力を与えてこの無端移動体を一定の移動
範囲内で往復動するように構成したので、無端移動体が
恒久的に片寄ったままとなって破損するという従来の欠
点は生じない。また、十分な弾性を持った材質の無端移
動体を使用する必要がないのでその肉厚も従来通りで良
く、従って像担持体の無端移動体に適用した場合に画像
が変形するという欠点は生じず、転写材搬送手段の無端
移動体に適用した場合にも転写電流を大きく設定しなけ
ればならないという制限もない等の多くの顕著な効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による画像形成装置の第１の実施例を示
す概略斜視図である。 第２図は第１図の画像形成装置に採用された本発明の要
旨であるベルトとベルト保持機構の詳細構成を示す概略
斜視図である。 第３図は加圧手段によってベルトにテンションを与えて
ベルトの片寄りや蛇行等を補正する動作原理を説明する
ための概略平面図である。 第４図（Ａ）及び（Ｂ）は第１図の画像形成装置におけ
るベルトの片寄り状態を説明する概略平面図である。 第５図は第１図の画像形成装置に使用できる制御回路の
一例を示すブロック図である。 第６図（Ａ）及び（Ｂ）はＣＣＤの受光素子とベルト上
の標識との関係を説明するための概略図である。 第７図は本発明による画像形成装置の第２の実施例を示
す概略斜視図である。 第８図はベルトの片寄りに起因する転写画像のずれを補
正するためのプロセスの一例を示すフローチャートであ
る。 １：ベルト ２：標識 ４：駆動ローラ ６：テンションローラ １０ａ、１０ｂ＝アクチュｊ−一タ １１、　ａ、１１ｂ：テンションばね １２ａ、１２ｂ＝ベアリング軸受け １．４：ＣＣＤ（電荷結合素子） ２０：比較演算回路 ２１：メそり １３０：標識検知手段 第３図 １乙 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）潜像形成から可視画像形成に至る画像形成プロセス
   が行なわれる少なくとも１つの像担持手段と、該像担持
   手段上の可視画像が転写される転写材を搬送する転写材
   搬送手段とを有し、前記像担持手段及び転写材搬送手段
   の少なくとも一方が、ベルト状無端移動体とこの無端移
   動体を保持する複数個の回転自在な支持体を備えた無端
   移動体保持機構とを含む画像形成装置において、 前記ベルト状無端移動体に調節可能なテンションを与え
   る加圧手段と、前記ベルト状無端移動体上に設けられた
   標識を前記ベルト状無端移動体の移動方向を横切る方向
   に沿って検知する標識検知手段とを具備し、前記ベルト
   状無端移動体の一方の端部がその移動方向を横切る方向
   の一方の最大片寄り位置に達した際に、前記加圧手段に
   よりこの無端移動体の該一方の側に反対の側より大きな
   テンションを与え、かつ前記ベルト状無端移動体の反対
   の端部が反対の最大片寄り位置に達した際に、前記加圧
   手段によりこの無端移動体の該反対の側に前記一方の側
   より大きなテンションを与えて前記加圧手段によって前
   記ベルト状無端移動体を一定の可動範囲内で強制的に往
   復動させるようにするとともに、前記標識の前記ベルト
   状無端移動体の移動方向を横切る方向への移動量、また
   は移動速度に基づいて、前記各像担持手段への画像形成
   タイミングを調整するようにしたことを特徴とする画像
   形成装置。