JP6361262B2

JP6361262B2 - Belt conveying apparatus and image forming apparatus

Info

Publication number: JP6361262B2
Application number: JP2014088597A
Authority: JP
Inventors: 木船　英明; 英明木船
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2014-04-22
Filing date: 2014-04-22
Publication date: 2018-07-25
Anticipated expiration: 2034-04-22
Also published as: JP2015206953A

Description

本発明は、ベルト搬送装置及びこのトナー搬送装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a belt conveyance device and an image forming apparatus including the toner conveyance device.

従来、電子写真方式の画像形成装置において、転写体である中間転写体、あるいは転写体である記録材の搬送部材として無端ベルトを用いた画像形成装置が知られている。これら無端ベルトは複数の張架手段であるローラに張架されて回転駆動されるが、このときベルト搬送方向と直交する方向（主走査方向）にベルト位置が移動するベルト寄りやベルト搬送方向が主走査方向に傾斜するベルト斜行が発生することがある。
ベルト斜行が発生すると、中間転写体や記録材など転写体上の画像形成位置にずれが生じるため、これが画像の歪みとなる。また、ブラック（以下、Ｋとする。）、イエロー（以下、Ｙとする。）、マゼンタ（以下、Ｍとする。）、シアン（以下、Ｃとする。）の単色画像を各々形成し、それらを転写体上で重ね合わせてカラー画像を得る、カラーの画像形成装置においては、画像形成位置のずれが、各色トナー画像間の色ずれとなって現れる。これらはいずれも画像品質劣化につながるため高画質の画像を得るためには、ベルトの寄りや斜行を防止することが必要である。
そこで、無端ベルトの主走査方向位置情報に基づきベルト寄りを調整し、無端ベルトの主走査方向傾き情報に基づき像担持体上の主走査方向の潜像形成位置を補正する手法が特許文献１〜６で提案されている。
ベルト幅方向での無端ベルトの位置を検出する複数の検出手段と、複数の検出手段の検出結果に基づいて無端ベルトの寄りと斜行を算出し、無端ベルトを張架する２つのステアリングローラを使用して寄りと斜行を制御することで、画像の歪みを補正する手法が特許文献７で提案されている。
ステアリングローラの一端を第１の方向に移動させる第１調整機構と、ステアリングローラの一端を第２の方向に移動させる第２調整機構とを備え、それぞれを動作させることによって無端ベルトの寄り調整を行うことで、無端ベルトを迅速に移動させるときと正確に移動させるときで、調整機構を使い分ける手法が特許文献８で提案されている。
隣接した２本のステアリングローラを一体的に傾けることで、ベルト幅方向位置の補正量を増加すると共に、２本のステアリングローラに対し他のローラよりも摩擦係数が大きくなるよう表面処理を施すことで、補正動作におけるステアリングローラとベルトのグリップを維持する手法が特許文献９で提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus, an image forming apparatus using an endless belt as a transfer member for an intermediate transfer body that is a transfer body or a recording material that is a transfer body is known. These endless belts are stretched and driven by a plurality of stretching means rollers. At this time, the belt position in which the belt position moves in the direction orthogonal to the belt conveyance direction (main scanning direction) and the belt conveyance direction are Belt skew that tilts in the main scanning direction may occur.
When the belt skew occurs, the image forming position on the transfer member such as the intermediate transfer member or the recording material is displaced, which causes image distortion. Further, monochrome images of black (hereinafter referred to as K), yellow (hereinafter referred to as Y), magenta (hereinafter referred to as M), and cyan (hereinafter referred to as C) are formed, respectively. In a color image forming apparatus that obtains a color image by superimposing the toner images on a transfer body, a deviation in image forming position appears as a color deviation between the color toner images. Since both of these lead to image quality deterioration, it is necessary to prevent the belt from slipping or skewing in order to obtain a high-quality image.
Therefore, a technique for adjusting the belt shift based on the main scanning direction position information of the endless belt and correcting the latent image forming position in the main scanning direction on the image carrier based on the main scanning direction inclination information of the endless belt is disclosed in Patent Documents 1 to 3. 6 proposed.
A plurality of detection means for detecting the position of the endless belt in the belt width direction, and two steering rollers for stretching the endless belt by calculating the deviation and skew of the endless belt based on the detection results of the plurality of detection means Patent Document 7 proposes a method for correcting distortion of an image by controlling the shift and skewing.
A first adjustment mechanism that moves one end of the steering roller in the first direction and a second adjustment mechanism that moves one end of the steering roller in the second direction, and adjusting the shift of the endless belt by operating each of them. By doing so, Patent Document 8 proposes a method of using different adjustment mechanisms depending on whether the endless belt is moved quickly or accurately.
By inclining two adjacent steering rollers together, the correction amount of the position in the belt width direction is increased, and surface treatment is applied to the two steering rollers so that the friction coefficient is larger than that of the other rollers. Thus, Patent Document 9 proposes a method for maintaining the grip between the steering roller and the belt in the correction operation.

特許文献１〜６のような、無端ベルトの斜行による画像歪みや色ずれを画像形成位置により補正する場合、直接無端ベルトの傾きを補正するのではないため、検出したベルト傾きに対し、必要な画像形成位置補正量が、製品組付精度ばらつきや環境条件により変動する場合、高精度な補正を行うことはできず、高画質化には限界がある。
特許文献７、８のように、ベルトの寄りだけでなく斜行もステアリングローラにより補正する場合、２つのステアリングローラのそれぞれ独自に傾けることで寄りと斜行を補正する必要がある。このとき、それぞれのステアリングローラの傾きに対し得られる補正の感度や、必要補正範囲における感度の線形性を十分確保するため、すなわちベルト位置補正感度を大きくするには、ベルトを張架するローラのレイアウトにおける制約が大きくなる。ベルト位置補正感度が大きくなる構成としては、ステアリングローラ径を大きくすることが周知であるが、これは装置の小型化、低コスト化に対し障害となる。特許文献９の手法では、隣接した２本のローラを一体的に傾けることで、ステアリングローラ径を大きくすることと同様の効果があるとしている。
しかしながら、本願発明者がベルト搬送装置の構成をコンピュータの解析ソフト等を用いて解析したところ、ステアリングローラの傾きにより生じるベルト位置補正感度に対して大きく影響する要因として、ステアリングローラ径以外に、別な要件があることが明らかとなった。
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、高画質化、小型化、低コスト化を図りつつも、確実なベルト寄り補正動作を可能とすることを、その目的とする。 When correcting the image distortion and color misregistration due to the skew of the endless belt according to the image forming position as in Patent Documents 1 to 6, since the inclination of the endless belt is not directly corrected, it is necessary for the detected belt inclination. When the correct image formation position correction amount varies due to variations in product assembly accuracy and environmental conditions, high-accuracy correction cannot be performed, and there is a limit to high image quality.
As in Patent Documents 7 and 8, when not only the belt but also the skew is corrected by the steering roller, it is necessary to correct the skew and the skew by tilting the two steering rollers independently. At this time, in order to sufficiently secure the correction sensitivity obtained with respect to the inclination of each steering roller and the linearity of the sensitivity within the necessary correction range, that is, to increase the belt position correction sensitivity, the roller tensioning roller Restrictions on layout increase. As a configuration in which the belt position correction sensitivity is increased, it is well known that the diameter of the steering roller is increased. However, this is an obstacle to downsizing and cost reduction of the apparatus. According to the method of Patent Document 9, the same effect as increasing the steering roller diameter is obtained by inclining two adjacent rollers together.
However, when the inventor of the present application analyzed the configuration of the belt conveyance device by using computer analysis software or the like, as a factor that greatly affects the belt position correction sensitivity caused by the inclination of the steering roller, other than the steering roller diameter, It became clear that there are other requirements.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to enable a reliable belt deviation correction operation while achieving high image quality, miniaturization, and cost reduction.

上記目的を達成するため、本発明にベルト搬送装置は、複数の張架手段によって張架搬送される無端ベルトと、無端ベルトを搬送駆動するベルト駆動手段と、複数の張架手段のうちのいずれかの張架手段を無端ベルトに張力を付与すべく張力付与方向に変位可能に支持し、かつ張力付与方向に付勢する張力付与手段と、複数の張架手段のうちのいずれかの張架手段の一端を他端に対してベルト幅方向に直交する方向に相対的に移動させることで、いずれかの張架手段の姿勢を調整する第１の調整手段を有し、ベルト駆動手段により無端ベルトを搬送駆動し、第１の調整手段によりベルト位置を補正するものであって、第１の調整手段で調整される張架手段と無端ベルトの間のベルト巻付角θ１、摩擦係数μ１、および第１の調整手段で調整される張架手段に対しベルト搬送方向上流側に位置する張架手段と無端ベルトの間のベルト巻付角θ２、摩擦係数μ２は、無端ベルトを張架する他の張架手段と無端ベルトの間ベルト巻付角θｎ、摩擦係数μｎと以下の関係にあることを特徴としている。
μ１×ｃｏｓ(（１８０−θ１）／２) ＞ μｎ×ｃｏｓ(（１８０−θｎ）／２)
μ２×ｃｏｓ(（１８０−θ２）／２) ＞ μｎ×ｃｏｓ(（１８０−θｎ）／２) In order to achieve the above object, the belt conveying device according to the present invention includes an endless belt that is stretched and conveyed by a plurality of stretching means, a belt driving means that conveys and drives the endless belt, and any of the plurality of stretching means. A tension applying means for displacing the endless belt in a tension applying direction so as to apply tension to the endless belt, and a tension applying means for urging in the tension applying direction; One end of the means is moved relative to the other end in a direction perpendicular to the belt width direction to have a first adjusting means for adjusting the posture of any of the stretching means, and the belt driving means is endless. The belt is conveyed and driven, and the belt position is corrected by the first adjusting means. The belt winding angle θ1 between the stretching means adjusted by the first adjusting means and the endless belt, the friction coefficient μ1, And adjusted by the first adjusting means The belt winding angle θ2 and the friction coefficient μ2 between the endless belt and the endless belt positioned on the upstream side in the belt conveyance direction with respect to the endless belt are determined between the endless belt and other endless belts The belt winding angle θn and the friction coefficient μn have the following relationship.
μ1 × cos ((180−θ1) / 2)> μn × cos ((180−θn) / 2)
μ2 × cos ((180−θ2) / 2)> μn × cos ((180−θn) / 2)

本発明によれば、ベルト位置を調整する第１の調整手段により、その位置が調整される張架手段と無端ベルトの間のベルト巻付角と摩擦係数μ１、および第１の調整手段で調整される張架手段に対しベルト搬送方向上流側に位置する張架手段と無端ベルトの間のベルト巻付角と摩擦係数μ２を、規定することで、ベルト位置補正感度が向上するので、高画質化、小型化、低コスト化を図りつつも、確実なベルト位置補正動作を行える。 According to the present invention, the first adjustment means for adjusting the belt position adjusts the belt winding angle and the friction coefficient μ1 between the tension means and the endless belt whose position is adjusted, and the first adjustment means. By defining the belt wrap angle and the friction coefficient μ2 between the endless belt and the endless belt located upstream in the belt conveyance direction with respect to the endless belt means, the belt position correction sensitivity is improved. The belt position can be surely corrected while reducing the size, size and cost.

本発明に係る画像形成装置の一実施形態を説明する概略図。1 is a schematic diagram illustrating an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. ベルト寄り・斜行検出手段の一構成を示す拡大斜視図。FIG. 3 is an enlarged perspective view showing one configuration of a belt shift / slant detection unit. 本発明に係るベルト搬送装置の構成と第１及び第２の調整手段の構成を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows typically the structure of the belt conveying apparatus which concerns on this invention, and the structure of the 1st and 2nd adjustment means. 本実施形態に係るベルト搬送装置の制御系の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the control system of the belt conveying apparatus which concerns on this embodiment. 本発明に係るベルト搬送装置の特徴部分であるレイアウトを模式的に示す図。The figure which shows typically the layout which is the characteristic part of the belt conveying apparatus which concerns on this invention. 解析に用いたレイアウト条件１のベルト搬送装置の構成の説明する図。The figure explaining the structure of the belt conveying apparatus of the layout conditions 1 used for the analysis. 解析に用いたレイアウト条件２のベルト搬送装置の構成の説明する図。The figure explaining the structure of the belt conveying apparatus of the layout conditions 2 used for the analysis. レイアウト条件１と２におけるステアリングローラが傾いたときに得られるベルト位置補正感度の関係を示す図。The figure which shows the relationship of the belt position correction | amendment sensitivity obtained when the steering roller inclines in layout conditions 1 and 2. FIG. レイアウト条件１における各ローラからベルトに働く軸方向の力と、それにより変形したベルトの姿勢を求めた特性図。The characteristic view which calculated | required the axial direction force which acts on a belt from each roller in layout condition 1, and the attitude | position of the belt deform | transformed by it. レイアウト条件２における各ローラからベルトに働く軸方向の力と、それにより変形したベルトの姿勢を求めた特性図。FIG. 6 is a characteristic diagram in which an axial force acting on the belt from each roller in layout condition 2 and a posture of the belt deformed thereby are obtained. レイアウト条件１において、図９とはステアリングローラの傾斜が異なる場合の各ローラからベルトに働く軸方向の力と、それにより変形したベルトの姿勢を求めた特性図。FIG. 10 is a characteristic diagram for determining the axial force acting on the belt from each roller and the posture of the belt deformed by the roller when the inclination of the steering roller is different from that in FIG. 9 under layout condition 1; レイアウト条件２において、図１０とはステアリングローラの傾斜が異なる場合の各ローラからベルトに働く軸方向の力と、それにより変形したベルトの姿勢を求めた特性図。FIG. 11 is a characteristic diagram in which the axial force acting on the belt from each roller and the posture of the belt deformed thereby are obtained under the layout condition 2 when the inclination of the steering roller is different from that in FIG. 10. 本発明に係る画像形成装置の別な実施形態を説明する概略図。Schematic explaining another embodiment of the image forming apparatus according to the present invention.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置を示す概略図である。この画像形成装置は、現像器を並設した像担持体としての複数の感光体ドラムを有し、無端ベルトであり転写体（中間転写体）としての中間転写ベルト上にフルカラー画像を形成するものである。画像形成装置は、トナー像が形成される複数の像担持体として、４つの感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４と、中間転写ベルト２１８に１次転写部Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４で転写されたトナー像を記録材Ｐに転写する転写部となる２次転写部Ｎ５を有している。
画像形成装置では、画像形成時に、４つの感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４を矢印方向（反時計方向）に回転駆動し、その表面を帯電器１１１、１１２、１１３、１１４でそれぞれ均一に帯電した後、露光装置１２１、１２２、１２３、１２４によって、入力される画像情報に応じた露光走査を行い、静電潜像を形成する。
そして、イエロー（Ｙ）の現像器１３１により感光体ドラム１０１上の静電潜像にトナーを付着させてイエローのトナー像として現像、マゼンタ（Ｍ）の現像器１３２により感光体ドラム１０２上の静電潜像にトナーを付着させてマゼンタのトナー像として現像、シアン（Ｃ）の現像器１３３により感光体ドラム１０３上の静電潜像にトナーを付着させてシアンのトナー像として現像、ブラック（Ｋ）の現像器１３４により感光体ドラム１０４上の静電潜像にトナーを付着させてブラックのトナー像として現像する。
これらイエローのトナー像、マゼンタのトナー像、シアンのトナー像、ブラックのトナー像は、感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４に当接して矢印方向に回転する中間転写ベルト２１８上に、感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４と中間転写ベルト２１８を介して対向配置された１次転写部材１０５，１０６，１０７，１０８によって形成された１次転写部Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４で転写される。そして、中間転写ベルト２１８上に４色のトナー像を重ねる。これらの４色のトナー像は、給紙カセット（不図示）から搬送されてきた記録材Ｐに、２次転写部Ｎ５で２次転写されることでフルカラー画像として転写される。フルカラー画像が転写された記録材Ｐは、定着装置２４０へと搬送され、熱と圧力により画像定着が成されたのち、排紙ローラ２５０によって図示しないトレイ上へと排出される。
無端ベルトである中間転写ベルト２１８は、複数の張架手段として互いにほぼ平行に配置された複数のローラ２１１，２１２，２１３、２１４，２１５とともにベルト搬送装置２００を構成し、本実施形態では、ベルト搬送装置２００を用いて転写ユニットである中間転写ユニットを構成している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing an image forming apparatus according to the present invention. This image forming apparatus has a plurality of photosensitive drums as image carriers having juxtaposed developing devices, is an endless belt, and forms a full-color image on an intermediate transfer belt as a transfer body (intermediate transfer body) It is. The image forming apparatus transfers four photosensitive drums 101, 102, 103, and 104 as a plurality of image carriers on which toner images are formed, and an intermediate transfer belt 218 with primary transfer portions N1, N2, N3, and N4. A secondary transfer portion N5 serving as a transfer portion for transferring the toner image to the recording material P is provided.
In the image forming apparatus, the four photosensitive drums 101, 102, 103, and 104 are rotationally driven in the direction of the arrow (counterclockwise) during image formation, and the surfaces thereof are made uniform by the chargers 111, 112, 113, and 114, respectively. After charging, exposure devices 121, 122, 123, and 124 perform exposure scanning according to input image information to form an electrostatic latent image.
Then, a yellow (Y) developing unit 131 attaches toner to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 101 to develop it as a yellow toner image, and a magenta (M) developing unit 132 performs static on the photosensitive drum 102. The toner is attached to the electrostatic latent image and developed as a magenta toner image, and the cyan (C) developing device 133 attaches the toner to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 103 and develops it as a cyan toner image. The developing device 134 of K) attaches toner to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 104 and develops it as a black toner image.
The yellow toner image, the magenta toner image, the cyan toner image, and the black toner image are placed on the intermediate transfer belt 218 that contacts the photosensitive drums 101, 102, 103, and 104 and rotates in the direction of the arrow. Transfer is performed at primary transfer portions N1, N2, N3, and N4 formed by primary transfer members 105, 106, 107, and 108 disposed opposite to the drums 101, 102, 103, and 104 via an intermediate transfer belt 218. . Then, four color toner images are superimposed on the intermediate transfer belt 218. These four color toner images are transferred as a full-color image by being secondarily transferred to the recording material P conveyed from a paper feed cassette (not shown) by the secondary transfer portion N5. The recording material P on which the full-color image has been transferred is conveyed to the fixing device 240, where the image is fixed by heat and pressure, and then discharged onto a tray (not shown) by a paper discharge roller 250.
The intermediate transfer belt 218, which is an endless belt, constitutes a belt conveying device 200 together with a plurality of rollers 211, 212, 213, 214, and 215 that are arranged substantially parallel to each other as a plurality of stretching means. An intermediate transfer unit, which is a transfer unit, is configured using the conveyance device 200.

図２を用いてベルト寄り・斜行検出手段について説明する。
中間転写ベルト２１８の表面２１８ａには、主走査方向の一定位置（例えば非画像領域の端部）に、ベルト搬送方向全周にわたって検出ライン２０１が形成されている。検出ライン２０１に対向する位置には、ベルト寄り・斜行検出手段２０５が配置されている。ベルト寄り・斜行検出手段２０５は、検出ライン２０１の主走査方向位置を光学的に検出するものである。
図３に示すように、本実施形態において、ベルト寄り・斜行検出手段２０５は、中間転写ベルト２１８の１次転写面（表面）１８ａにおいて副走査方向（ベルト搬送方向Ａ）に間隔Ｌを空けて２つ配置されている。すなわち、一方のベルト寄り・斜行検出手段２０５は副走査方向（ベルト搬送方向Ａ）における上流側に配置され、他方のベルト寄り・斜行検出手段２０５は副走査方向（ベルト搬送方向Ａ）における下流側に配置されている。
図４に示すように、２つのベルト寄り・斜行検出手段２０５は信号線を介して制御手段３００に接続されている。制御手段３００は、中央演算回路となるＣＰＵ３００ａと、記憶手段としてのＲＯＭ３００ｂとＲＡＭ３００ｃを備えたコンピュータで構成されている。制御手段３００では、一方のベルト寄り・斜行検出手段２０５が検出ライン２０１の主走査方向位置を順次検出することにより主走査方向位置におけるベルト寄りを検出する。すなわち、制御手段３００には、ベルト位置の寄り基準値が予め設定されていて、ベルト寄り・斜行検出手段２０５からのベルト検出情報が一定時間この寄り基準値に達する、あるいは寄り基準値を超えると、ベルト寄りが発生していると判定し、ベルト寄り検出情報を出力する寄り判定機能を備えている。ベルト検出情報が一定時間継続して寄り基準値を超える場合を条件としたのは、過渡的な移動の検出を避けるためである。
制御手段３００には、２つのベルト寄り・斜行検出手段２０５で順次検出される検出ライン２０１の主走査方向でのベルト位置の差分を算出し、ベルト斜行であるか否かを判定する斜行基準値と差分値とを比較して、当該差分値が斜行基準値に達する、あるいは斜行基準値を超えるとベルト斜行が発生していると判定し、ベルト斜行検出情報を出力する斜行判定機能を備えている。 The belt deviation / skew detection means will be described with reference to FIG.
A detection line 201 is formed on the surface 218a of the intermediate transfer belt 218 at a certain position in the main scanning direction (for example, the end of the non-image area) over the entire circumference of the belt conveyance direction. At a position facing the detection line 201, a belt deviation / skew detection means 205 is arranged. The belt deviation / skew detection unit 205 optically detects the position of the detection line 201 in the main scanning direction.
As shown in FIG. 3, in this embodiment, the belt deviation / skew detection unit 205 provides an interval L in the sub-scanning direction (belt conveyance direction A) on the primary transfer surface (front surface) 18 a of the intermediate transfer belt 218. Two are arranged. That is, one belt deviation / skew detection means 205 is arranged upstream in the sub-scanning direction (belt conveyance direction A), and the other belt deviation / skew detection means 205 is arranged in the sub-scanning direction (belt conveyance direction A). It is arranged downstream.
As shown in FIG. 4, the two belt deviation / skew detection means 205 are connected to the control means 300 via signal lines. The control means 300 is constituted by a computer including a CPU 300a serving as a central processing circuit and ROM 300b and RAM 300c serving as storage means. In the control means 300, one belt deviation / skew detection means 205 detects the belt deviation at the main scanning direction position by sequentially detecting the position of the detection line 201 in the main scanning direction. That is, the belt position deviation reference value is preset in the control means 300, and the belt detection information from the belt deviation / skew detection means 205 reaches this deviation reference value for a certain period of time or exceeds the deviation reference value. And a deviation determination function for determining that the deviation of the belt has occurred and outputting belt deviation detection information. The reason for the condition that the belt detection information continuously exceeds the reference deviation value for a certain period of time is to avoid detection of transient movement.
The control unit 300 calculates a difference in belt position in the main scanning direction of the detection line 201 sequentially detected by the two belt deviation / skew detection units 205, and determines whether the belt is skewed or not. Comparing the line reference value with the difference value, if the difference value reaches the skew reference value or exceeds the skew reference value, it is determined that belt skew has occurred, and belt skew detection information is output. It has a skew judgment function.

本実施形態に係るベルト搬送装置２００では、中間転写ベルト２１８に予め高精度に形成した検出ライン２０１のベルト主走査方向の移動をベルト寄り・斜行検出手段２０５、２０５という２つの光学センサによって検出することで、ベルト寄りとベルトの斜行を検出している。このため、特許文献７に記載のように、ベルトエッジの位置を検出することでベルト寄り・斜行を検出する構成と比較し、予め測定したエッジデータを参照したり、エッジ位置の周期的な変動を平均化したデータを記憶手段に記憶させておく必要はなく、より低コストの構成で、無駄時間のない高速なベルト寄り検出、制御が可能となる。 In the belt conveyance device 200 according to the present embodiment, the movement in the belt main scanning direction of the detection line 201 formed in advance on the intermediate transfer belt 218 with high accuracy is detected by two optical sensors, belt deviation and skew detection means 205 and 205. By doing so, the belt shift and the belt skew are detected. For this reason, as described in Patent Document 7, it is possible to refer to edge data measured in advance or to periodically detect the edge position as compared with a configuration in which the position of the belt edge is detected to detect the belt shift and skew. It is not necessary to store the data obtained by averaging the fluctuations in the storage unit, and it is possible to detect and control the belt at high speed without waste time with a lower cost configuration.

画像形成装置（ベルト搬送装置２００）は、第１及び第２の調整手段の少なくとも一方を備え、少なくとも第１または第２の調整手段により中間転写ベルト２１８の主走査方向位置または中間転写ベルト２１８上に形成された画像の色ずれが調整可能とされている。本実施形態に係る画像形成装置（ベルト搬送装置２００）では、第１の調整手段と第２の調整手段を備えている。
第１の調整手段であるベルト寄り調整手段について説明する。
図３に示すように、無端ベルトで構成された中間転写ベルト２１８は、複数のローラ２１１，２１２，２１３、２１４，２１５によって張架されている。中間転写ベルト２１８は、その幅方向となる主走査方向に幅を有し、複数のローラ２１１，２１２，２１３、２１４，２１５は、主走査方向に中間転写ベルト２１８の幅よりも長く延びていて、図示しない側板に回転自在に支持されている。複数のローラ中のうち、１つのローラ２１１は駆動ローラとして構成されている。以下ローラ２１１を駆動ローラ２１１と称する。中間転写ベルト２１８は、この駆動ローラ２１１がベルト駆動手段となる駆動モータ２１９によって回転駆動されることで、矢印Ａで示すベルト搬送方向に回転搬送される。 The image forming apparatus (belt conveying apparatus 200) includes at least one of first and second adjusting means, and the position of the intermediate transfer belt 218 in the main scanning direction or on the intermediate transfer belt 218 by at least the first or second adjusting means. It is possible to adjust the color shift of the image formed in the above. The image forming apparatus (belt conveyance device 200) according to the present embodiment includes a first adjustment unit and a second adjustment unit.
The belt deviation adjusting means as the first adjusting means will be described.
As shown in FIG. 3, the intermediate transfer belt 218 formed of an endless belt is stretched around a plurality of rollers 211, 212, 213, 214, and 215. The intermediate transfer belt 218 has a width in the main scanning direction that is the width direction thereof, and the plurality of rollers 211, 212, 213, 214, and 215 extend longer than the width of the intermediate transfer belt 218 in the main scanning direction. , Is rotatably supported by a side plate (not shown). Among the plurality of rollers, one roller 211 is configured as a driving roller. Hereinafter, the roller 211 is referred to as a drive roller 211. The intermediate transfer belt 218 is rotationally conveyed in the belt conveyance direction indicated by an arrow A when the driving roller 211 is rotationally driven by a driving motor 219 serving as a belt driving unit.

駆動ローラ２１１および従動回転するローラ２１２、２１３（以下、従動ローラ２１２，２１３と称す）は、その軸が図示しない側板に回転自在に支持されていると共に、その軸中心が移動しないように支持されている。これに対し、複数のローラの１つであり、従動ローラ２１３とローラ２１５（以下、ステアリングローラ２１５と称す）の間に配置されたローラ２１５（以下、ステアリングローラ２１４と称す）は、その回転軸２１４０の両端が、中間転写ベルト２１８に張力を付与すべく張力付与方向に変位可能に図示しない側板などに支持されていて、その軸中心が移動自在とされている。この回転軸２１４０の両端は、矢印の張力付与方向に付勢手段としてのコイルバネ２２１，２２１によって付勢されている。中間転写ベルト２１８は、コイルバネ２２１，２２１によって主走査方向に全域にわたってほぼ一定の張力で張架されている。 A driving roller 211 and driven rollers 212 and 213 (hereinafter referred to as driven rollers 212 and 213) have their shafts rotatably supported by side plates (not shown) and are supported so that their shaft centers do not move. ing. In contrast, a roller 215 (hereinafter referred to as a steering roller 214), which is one of a plurality of rollers and disposed between a driven roller 213 and a roller 215 (hereinafter referred to as a steering roller 215), has a rotating shaft thereof. Both ends of 2140 are supported by a side plate or the like (not shown) so as to be displaceable in the tension applying direction so as to apply tension to the intermediate transfer belt 218, and the axis center thereof is movable. Both ends of the rotating shaft 2140 are urged by coil springs 221 and 221 as urging means in the tension applying direction indicated by the arrow. The intermediate transfer belt 218 is stretched by the coil springs 221 and 221 with a substantially constant tension over the entire region in the main scanning direction.

ステアリングローラ２１４は中間転写ベルト２１８に生じた寄りを補正するものである。ステアリングローラ２１４の回転軸２１４０の両端は、ピボット軸受等の支持部材２２２，２２２でベルト幅方向となるローラ回転軸と直交する方向に揺動可能に支持されている。回転軸２１４０の一端側には、第１の調整手段でありベルト寄り補正手段としてのアクチュエータ２１７が設けられている。アクチュエータ２１７は、電動駆動源であり、オン／オフにより往復動作可能なロッド２１７ａを有し、このロッド２１７ａの先端は回転軸２１４０の一端側を支持する支持部材２２２に当接するように配置されている。このため、ステアリングローラ２１４は、アクチュエータ２１７のオン／オフによるロッド２１７ａ移動方向に往復移動（揺動）されるように構成されている。すなわち、ステアリングローラ２１４の一端は他端に対してベルト幅方向に直交する方向に相対的に移動可能とされていて、アクチュエータ２１７により、その姿勢が調整可能とされている。 The steering roller 214 corrects a deviation generated in the intermediate transfer belt 218. Both ends of the rotating shaft 2140 of the steering roller 214 are supported by support members 222 and 222 such as pivot bearings so as to be swingable in a direction perpendicular to the roller rotating shaft that is the belt width direction. On one end side of the rotating shaft 2140, an actuator 217 serving as a first adjustment unit and a belt shift correction unit is provided. The actuator 217 is an electric drive source, and has a rod 217a that can be reciprocated by on / off. The tip of the rod 217a is disposed so as to abut on a support member 222 that supports one end of the rotating shaft 2140. Yes. For this reason, the steering roller 214 is configured to reciprocate (swing) in the direction of movement of the rod 217a when the actuator 217 is turned on / off. In other words, one end of the steering roller 214 can be moved relative to the other end in a direction perpendicular to the belt width direction, and its posture can be adjusted by the actuator 217.

第２の調整手段であるベルト斜行調整手段について説明する。
ステアリングローラ２１５は中間転写ベルト２１８に生じた斜行を補正するもので、ステアリングローラ２１５の回転軸２１５０の両端はピボット軸受等の支持部材２２３，２２３でベルト幅方向となるローラ回転軸と直交する方向に揺動可能に支持されている。回転軸２１５０の一端側には、第２の調整手段でありベルト斜行補正手段としてのアクチュエータ２１６が設けられている。アクチュエータ２１６は、電動駆動源であり、オン／オフにより往復動作可能なロッド２１６ａを有し、このロッド２１６ａの先端は回転軸２１４０の一端側を支持する支持部材２２３に当接するように配置されている。このため、ステアリングローラ２１５は、アクチュエータ２１６のオン／オフによるロッド２１６ａ移動方向に往復移動（揺動）されるように構成されている。すなわち、ステアリングローラ２１５の一端は他端に対してベルト幅方向に直交する方向に相対的に移動可能とされていて、アクチュエータ２１６により、その姿勢が調整可能とされている。 The belt skew adjusting means as the second adjusting means will be described.
The steering roller 215 corrects the skew generated in the intermediate transfer belt 218, and both ends of the rotation shaft 2150 of the steering roller 215 are orthogonal to the roller rotation axis in the belt width direction by support members 223 and 223 such as pivot bearings. It is supported so that it can swing in the direction. On one end side of the rotating shaft 2150, an actuator 216 serving as second adjusting means and belt skew feeding correcting means is provided. The actuator 216 is an electric drive source, and has a rod 216a that can be reciprocated by turning on / off. The tip of the rod 216a is disposed so as to abut on a support member 223 that supports one end of the rotating shaft 2140. Yes. For this reason, the steering roller 215 is configured to reciprocate (oscillate) in the movement direction of the rod 216a when the actuator 216 is turned on / off. That is, one end of the steering roller 215 is relatively movable in a direction orthogonal to the belt width direction with respect to the other end, and its posture can be adjusted by the actuator 216.

本実施形態において、ベルト搬送装置２００は、ステアリングローラ２１４及びステアリングローラ２１５の複数本を有し、アクチュエータ２１６とアクチュエータ２１７は、主走査方向において、中間転写ベルト２１８の一方の端部側に配置されている。ベルト搬送装置２００は、駆動モータ２１９により中間転写ベルト２１８を搬送し、第１の調整手段によりベルト位置を補正可能であるとともに、第２の調整手段によりベルト位置を補正可能とされている。すなわち、ベルト搬送装置２００は、第１の調整手段およびに第２の調整手段により、ベルト搬送方向と直交する方向である主走査方向のベルト位置、および、ベルト搬送方向に対するベルト傾きを補正することができるものである。 In the present embodiment, the belt conveyance device 200 has a plurality of steering rollers 214 and steering rollers 215, and the actuator 216 and the actuator 217 are disposed on one end side of the intermediate transfer belt 218 in the main scanning direction. ing. The belt conveyance device 200 conveys the intermediate transfer belt 218 by the drive motor 219, can correct the belt position by the first adjustment means, and can correct the belt position by the second adjustment means. That is, the belt conveyance device 200 corrects the belt position in the main scanning direction, which is a direction orthogonal to the belt conveyance direction, and the belt inclination with respect to the belt conveyance direction by the first adjustment unit and the second adjustment unit. It is something that can be done.

アクチュエータ２１６とアクチュエータ２１７と駆動モータ２１９は、図４に示す制御手段３００と信号線を介して接続されていて、制御手段３００によってその駆動動作が制御される。
制御手段３００では、ベルト寄り・斜行検出手段２０５で検出されるベルト寄り検出情報に基づき、アクチュエータ２１７を駆動し、発生したベルト主走査方向移動と逆の方向に中間転写ベルト２１８が移動するようステアリングローラ２１４を揺動するベルト寄り補正機能を備えている。
従来、無端ベルトに発生した主走査方向の力を、ベルト表面に設けた寄りガイド部材をベルト搬送ローラ端面に当接させて規制し、無端ベルトの寄りを抑制することが知られている。しかしこの場合、ベルトに形成する寄りガイド部材の主走査方向振れおよび搬送ローラ端面の振れに起因するベルト斜行は抑制することができず、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれが発生する課題がある。また、無端ベルトを高速で駆動した場合、寄りガイド部材に大きな外力が加わって、無端ベルトおよび寄りガイド部材の座屈や破損を招きやすく、画像出力高速化が困難であった。しかし、本実施形態では、中間転写ベルト２１８のベルト寄りは一定範囲に制御されるので、寄りガイド部材等を設けることなく、ベルト寄りを抑制することが可能となる。 The actuator 216, the actuator 217, and the drive motor 219 are connected to the control means 300 shown in FIG. 4 via signal lines, and the drive operation is controlled by the control means 300.
The control means 300 drives the actuator 217 based on the belt deviation detection information detected by the belt deviation / skew detection means 205 so that the intermediate transfer belt 218 moves in the direction opposite to the generated belt main scanning direction movement. A belt shift correction function for swinging the steering roller 214 is provided.
Conventionally, it is known that the force in the main scanning direction generated in the endless belt is regulated by causing a shift guide member provided on the belt surface to abut on the end surface of the belt conveying roller to suppress the shift of the endless belt. However, in this case, the belt skew caused by the deviation in the main scanning direction of the shift guide member formed on the belt and the deviation of the end face of the conveying roller cannot be suppressed, and image distortion and color deviation due to misalignment in the main scanning direction occur. There is a problem to do. Further, when the endless belt is driven at a high speed, a large external force is applied to the side guide member, and the endless belt and the side guide member are likely to be buckled or damaged, and it is difficult to increase the image output speed. However, in this embodiment, since the belt shift of the intermediate transfer belt 218 is controlled within a certain range, it is possible to suppress the belt shift without providing a shift guide member or the like.

制御手段３００では、ベルト寄り・斜行検出手段２０５で検出されるベルト斜行検出情報に基づき、アクチュエータ２１６を駆動し、発生したベルト主走査方向傾きと逆の方向にベルトが傾斜するようステアリングローラ２１５を揺動するベルト斜行補正機能。このため、中間転写ベルト２１８のベルト斜行は一定範囲に制御され、画像歪み、色ずれを防止できる。つまり、ベルト搬送装置２００は、第１の調整手段２１７によりベルト搬送方向と直交する方向のベルト位置を補正し、第２の調整手段２１６により、ベルト搬送方向に対するベルト傾きを補正することが可能とされている。 The control means 300 drives the actuator 216 based on the belt skew detection information detected by the belt deviation / skew detection means 205, and the steering roller so that the belt tilts in a direction opposite to the generated belt main scanning direction tilt. Belt skew correction function for swinging 215. Therefore, the belt skew of the intermediate transfer belt 218 is controlled within a certain range, and image distortion and color misregistration can be prevented. That is, the belt conveyance device 200 can correct the belt position in the direction orthogonal to the belt conveyance direction by the first adjustment unit 217 and can correct the belt inclination with respect to the belt conveyance direction by the second adjustment unit 216. Has been.

ところで、ステアリングローラの径を大きくすると、補正感度が大きくなることが知られているが、本願発明者が、コンピュータでベルト搬送装置の解析モデルを作成して解析したところ、ステアリングローラの傾きにより生じるベルト位置補正感度に対して大きく影響する要因として、ステアリングローラ径以外のレイアウト条件があることが明らかとなった。
以下、この解析の内容について説明する。
図６、図７は、解析に用いたベルト搬送装置の無端ベルトと複数のローラのレイアウト条件１、２を示す。
図６に示すレイアウト条件１に対し図７にレイアウト条件２は、各ローラ径、ベルト周長、第１従動ローラと、第２従動ローラの位置関係、第１〜第３従動ローラにおけるベルトの巻付範囲角度等の主要な条件は共通であるとともに、ステアリングローラである従動ローラ３とベルト搬送方向下流側にある第２従動ローラとの間隔（Ｘ）が共通であるのに対し、第３従動ローラとベルト搬送方向上流側にある第４従動ローラの間隔（Ｙ１、Ｙ２）が異なり、レイアウト条件１の間隔（Ｙ１）よりもレイアウト条件２の間隔（Ｙ１）の方が約１．５倍の間隔となっている。 By the way, it is known that when the diameter of the steering roller is increased, the correction sensitivity is increased. However, when the inventor of the present application creates and analyzes an analysis model of the belt conveyance device by a computer, it is caused by the inclination of the steering roller. It became clear that there were layout conditions other than the steering roller diameter as a factor that greatly affected the belt position correction sensitivity.
The contents of this analysis will be described below.
6 and 7 show layout conditions 1 and 2 for an endless belt and a plurality of rollers of the belt conveyance device used for the analysis.
The layout condition 2 shown in FIG. 7 is different from the layout condition 1 shown in FIG. 6 in that each roller diameter, the belt circumferential length, the positional relationship between the first driven roller and the second driven roller, and the winding of the belt on the first to third driven rollers. While the main conditions such as the attachment range angle are common, the distance (X) between the driven roller 3 as the steering roller and the second driven roller on the downstream side in the belt conveying direction is the same as the third driven. The distance between the rollers and the fourth driven roller on the upstream side in the belt conveyance direction (Y1, Y2) is different, and the interval (Y1) in the layout condition 2 is about 1.5 times the interval (Y1) in the layout condition 1. It is an interval.

図６、図７において、駆動ローラによりベルトを回転駆動し、第３従動ローラをテンション直交方向（ステアリング条件）に傾けた場合に、あるステアリングローラ傾きＡのとき得られるベルト幅方向（主走査方向）ベルト位置補正感度と、２．５倍のステアリングローラ傾き２．５Ａのとき得られるベルト位置補正感度の関係を図８に示す。傾きＡにおける補正感度はレイアウト条件１よりもレイアウト条件２のほうが２倍以上の補正感度が得られることがわかる。このことからステアリングローラ（第３従動ローラ）とその上流側ローラ（第４従動ローラ）の間隔が大きいほうがより大きなベルト位置補正感度が得られることがわかる。また、傾き２．５Ａにおける補正感度は、レイアウト条件１では傾きＡのときの約２倍となり、傾きに対する補正感度の関係は線形挙動に近い。それに対し、レイアウト条件２では、傾きＡのときの約１．３倍程度の補正感度となっており、傾きを大きくしても補正感度が大きくならない非線形挙動となっていることがわかる。このことからステアリングローラ（第３従動ローラ）とその上流側ローラ（第４従動ローラ）の間隔が大きい方がより線形挙動に近いベルト位置補正感度が得られることがわかる。 6 and 7, when the belt is driven to rotate by the driving roller and the third driven roller is tilted in the direction perpendicular to the tension (steering conditions), the belt width direction (main scanning direction) obtained at a certain steering roller inclination A FIG. 8 shows the relationship between the belt position correction sensitivity and the belt position correction sensitivity obtained when the steering roller tilt is 2.5 times 2.5A. It can be seen that the correction sensitivity at the inclination A is twice or more higher than that in the layout condition 1. From this, it can be seen that a larger belt position correction sensitivity can be obtained when the distance between the steering roller (third driven roller) and the upstream roller (fourth driven roller) is larger. Further, the correction sensitivity at the inclination of 2.5A is about twice that at the inclination A in the layout condition 1, and the relationship of the correction sensitivity to the inclination is close to a linear behavior. On the other hand, in the layout condition 2, the correction sensitivity is about 1.3 times that of the inclination A, and it can be seen that the non-linear behavior does not increase the correction sensitivity even if the inclination is increased. From this, it can be understood that the belt position correction sensitivity closer to linear behavior can be obtained when the distance between the steering roller (third driven roller) and the upstream roller (fourth driven roller) is larger.

ここで、上述の解析条件において、各ローラからベルトに働く軸方向の力と、それにより変形したベルトの姿勢を求めた。レイアウト条件１の傾きＡの結果を図９、傾き２．５Ａの結果を図１０、レイアウト条件２の傾きＡの結果を図１１、傾き２．５Ａの結果を図１２にそれぞれ示す。図９乃至図１２のようにレイアウト条件１、２とともに、ローラからベルトに働く軸方向の力は、ステアリングローラである第３従動ローラとそのベルト搬送方向上流側にある第４従動ローラで逆方向の大きな力が生じる。その影響により、ベルトは第３従動ローラとそれよりもベルト搬送方向上流側の第４従動ローラの間で大きく幅方向に変形し、他のローラ位置ではほとんど変形していない。
傾きＡのときレイアウト条件１とレイアウト条件２で第３従動ローラと第４従動ローラでベルトに働く逆向きの軸方向の力に大きな差はないが、第３従動ローラと第４従動ローラの間のベルトの幅方向の変形は、レイアウト条件２の方が大きい。これは、レイアウト条件２では、第３従動ローラと第４従動ローラの間隔が大きいため、軸方向の力に対し大きく変形するためである。ベルト全体の変形状態は、上述のように第３従動ローラと第４従動ローラの間の変形が大きく影響するため、レイアウト条件１よりもレイアウト条件２の方がベルト１周の姿勢の変形が大きく、ベルト位置補正の原理であるローラに対するベルトの進入角度が大きくなるため、レイアウト条件１よりもレイアウト条件２の補正感度が大きくなる。 Here, in the above analysis conditions, the axial force acting on the belt from each roller and the posture of the belt deformed thereby were obtained. FIG. 9 shows the result of slope A under layout condition 1, FIG. 10 shows the result of slope 2.5A, FIG. 11 shows the result of slope A under layout condition 2, and FIG. 12 shows the result of slope 2.5A. As shown in FIGS. 9 to 12, along with the layout conditions 1 and 2, the axial force acting from the roller to the belt is reversed between the third driven roller that is the steering roller and the fourth driven roller that is upstream of the belt conveying direction. The great power of. As a result, the belt is largely deformed in the width direction between the third driven roller and the fourth driven roller on the upstream side in the belt conveyance direction, and hardly deformed at other roller positions.
When the inclination is A, there is no great difference in the reverse axial force acting on the belt between the third driven roller and the fourth driven roller in the layout condition 1 and the layout condition 2, but between the third driven roller and the fourth driven roller. The layout condition 2 is greater in the deformation in the width direction of the belt. This is because, in the layout condition 2, since the distance between the third driven roller and the fourth driven roller is large, the layout is greatly deformed with respect to the axial force. As described above, since the deformation between the third driven roller and the fourth driven roller greatly affects the deformation state of the entire belt, the layout condition 2 has a larger deformation of the posture of the belt 1 than the layout condition 1. Since the belt entry angle with respect to the roller, which is the principle of belt position correction, becomes larger, the correction sensitivity of layout condition 2 becomes larger than layout condition 1.

また、レイアウト条件２において、第３従動ローラと第４従動ローラの間のベルトの幅方向変形は、傾きＡでの変形に対し傾き２．５Ａでの変形は約２倍となっている。このため、ベルト全体の変形状態も約２倍となり、約２倍の補正感度が得られる。それに対し、レイアウト条件１においては、第３従動ローラと第４従動ローラの間のベルトの幅方向変形は、傾きＡでの変形に対し傾き２．５Ａでの変形は約１．３倍となっている。このため、ベルト全体の変形状態も約１．３倍となり、約１．３倍の補正感度となる。これは、上述のように、レイアウト条件２では、第３従動ローラと第４従動ローラの間隔が小さく、軸方向の力に対し変形しにくいためである。レイアウト条件２では、第３従動ローラと第４従動ローラでベルトに対して作用する逆向きの軸方向の力に対し、ベルトの幅方向変形が許容範囲を超え、ベルトとローラの間で軸方向のすべりが生じる。このため、ステアリングローラ（第３従動ローラ）の傾きを大きくし、ステアリングローラ（従動ローラ３）と上流側ローラ（第４従動ローラ）でベルトに作用する逆向きの軸方向の力が大きくなっても、ベルトとローラのすべりによりベルトの変形が大きくならず、補正感度を大きくすることができない。 In the layout condition 2, the deformation in the width direction of the belt between the third driven roller and the fourth driven roller is approximately twice as large as the deformation at the inclination A with respect to the deformation at the inclination A. For this reason, the deformation state of the entire belt is also doubled, and a correction sensitivity of about twice is obtained. On the other hand, in the layout condition 1, the deformation in the width direction of the belt between the third driven roller and the fourth driven roller is about 1.3 times the deformation at the inclination 2.5A compared to the deformation at the inclination A. ing. For this reason, the deformation state of the entire belt is also about 1.3 times, and the correction sensitivity is about 1.3 times. This is because, as described above, under the layout condition 2, the distance between the third driven roller and the fourth driven roller is small, and is not easily deformed by the axial force. In the layout condition 2, the deformation in the width direction of the belt exceeds the allowable range with respect to the reverse axial force acting on the belt by the third driven roller and the fourth driven roller, and the axial direction between the belt and the roller is Slipping occurs. For this reason, the inclination of the steering roller (third driven roller) is increased, and the reverse axial force acting on the belt by the steering roller (driven roller 3) and the upstream roller (fourth driven roller) is increased. However, the belt deformation does not increase due to the sliding of the belt and the roller, and the correction sensitivity cannot be increased.

以上の解析結果から、ベルト位置補正感度を大きくし、かつ、ステアリングローラの傾きに対してベルト位置補正感度を線形に近い挙動とすることにより、ステアリングによるベルト位置補正範囲を十分に確保するためには、ステアリングローラとそのベルト上流側に位置するローラの間隔を大きく確保することが有効であることがわかる。しかしながら、このレイアウト構成は装置小型化の障害となることは明らかである。 From the above analysis results, in order to sufficiently secure the belt position correction range by steering by increasing the belt position correction sensitivity and making the belt position correction sensitivity behave linearly with respect to the tilt of the steering roller. It can be seen that it is effective to ensure a large distance between the steering roller and the roller located upstream of the belt. However, it is clear that this layout configuration is an obstacle to downsizing the apparatus.

そこで、本実施形態では、図５に示すように、図３に示したベルト転写装置２００の構成のレイアウト条件を以下のように設定した。
図５において、ステアリングローラ２１４に対し、中間転写ベルト２１８は９０°の巻付角で巻付いており、巻付き角の２等分線方向にＴ１のテンション（張力）をステアリングローラ２１４から付与されている。このテンションＴ１により、ステアリングローラ２１４に巻付く中間転写ベルト２１８の上流側および下流側にはベルトテンションＴｂが生じ、ベルトテンションＴｂ、テンションＴ１、巻付角θ１（９０°）には以下の関係が成り立つ。
Ｔ１＝２×ｃｏｓ（（１８０−θ１）／２）×Ｔｂ
よってＴ１＝１．４１×Ｔｂ Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the layout conditions of the configuration of the belt transfer apparatus 200 shown in FIG. 3 are set as follows.
In FIG. 5, the intermediate transfer belt 218 is wound around the steering roller 214 at a winding angle of 90 °, and T1 tension (tension) is applied from the steering roller 214 in the bisector direction of the winding angle. ing. Due to the tension T1, belt tension Tb is generated on the upstream side and downstream side of the intermediate transfer belt 218 wound around the steering roller 214, and the belt tension Tb, tension T1, and winding angle θ1 (90 °) have the following relationship. It holds.
T1 = 2 × cos ((180−θ1) / 2) × Tb
Therefore, T1 = 1.41 × Tb

また、ステアリングローラ２１４と中間転写ベルト２１８の間に生じる摩擦力は、巻付角範囲における垂直抗力×摩擦力となるが、これは、ステアリングローラ２１４から中間転写ベルト２１８に作用するテンション×摩擦力で近似でき、ステアリングローラ２１４と中間転写ベルト２１８の間の摩擦係数をμ１とすると、生じる摩擦力Ｆ１は、以下の式で近似できる。
Ｆ１≒μ１×Ｔ１
よって
Ｆ１≒μ１×１．４１Ｔｂ Further, the frictional force generated between the steering roller 214 and the intermediate transfer belt 218 is vertical drag × frictional force in the winding angle range, which is tension × frictional force acting on the intermediate transfer belt 218 from the steering roller 214. When the friction coefficient between the steering roller 214 and the intermediate transfer belt 218 is μ1, the generated friction force F1 can be approximated by the following equation.
F1 ≒ μ1 × T1
Therefore, F1≈μ1 × 1.41Tb

次に、ステアリングローラ２１４よりもベルト搬送方向上流側に位置するある従動ローラ２１３では、巻付角θ２＝１３５°であり、ステアリングローラ２１４の上流側ベルトテンションと従動ローラ２１３の下流側ベルトテンションは釣り合うことから、従動ローラ２１３から中間転写ベルト２１８に作用するテンションＴ２は、
Ｔ２＝２×ｃｏｓ２２．５度×Ｔｂ
＝１．８５Ｔｂ
従動ローラ２１３と中間転写ベルト２１８の間の摩擦係数をμ２とすると、
生じる摩擦力Ｆ２は。Ｆ２≒μ２×１．８５Ｔｂ
同様に、ステアリングローラ２１４よりもベルト搬送方向の下流側であるステアリングローラ（従動ローラ）２１５では、テンションＴ３は、Ｔ３＝１．８５Ｔｂ
ステアリングローラ２１５と中間転写ベルト２１８の間の摩擦係数をμ３とすると、
生じる摩擦力Ｆ３は、Ｆ３≒μ３×１．８５Ｔｂ
となる。
以上より、各ローラと中間転写ベルト２１８の間に作用する摩擦力Ｆｎは、各ローラと中間転写ベルト２１８の巻付角をθｎ、各ローラと中間転写ベルト２１８の間の摩擦係数をμｎとすると、
Ｆｎ≒μｎ×２×ｃｏｓ（（１８０−θｎ）／２）×Ｔｂ
となり、μｎ×ｃｏｓ（（１８０−θｎ）／２）の値により決定される。 Next, in a driven roller 213 located upstream of the steering roller 214 in the belt conveyance direction, the winding angle θ2 = 135 °, and the upstream belt tension of the steering roller 214 and the downstream belt tension of the driven roller 213 are Because of the balance, the tension T2 acting on the intermediate transfer belt 218 from the driven roller 213 is
T2 = 2 × cos 22.5 degrees × Tb
= 1.85 Tb
When the friction coefficient between the driven roller 213 and the intermediate transfer belt 218 is μ2,
The resulting frictional force F2. F2≈μ2 × 1.85Tb
Similarly, in the steering roller (driven roller) 215 that is downstream of the steering roller 214 in the belt conveyance direction, the tension T3 is T3 = 1.85 Tb.
When the friction coefficient between the steering roller 215 and the intermediate transfer belt 218 is μ3,
The generated friction force F3 is F3≈μ3 × 1.85 Tb.
It becomes.
As described above, the frictional force Fn acting between each roller and the intermediate transfer belt 218 is defined as θn as a winding angle between each roller and the intermediate transfer belt 218, and μn as a friction coefficient between each roller and the intermediate transfer belt 218. ,
Fn≈μn × 2 × cos ((180−θn) / 2) × Tb
And is determined by the value of μn × cos ((180−θn) / 2).

図３、図４において、ステアリングローラ２１４と中間転写ベルト２１８の摩擦係数μ１、ステアリングローラ２１４のベルト搬送方向上流側にある従動ローラ２１３と中間転写ベルト２１８の摩擦係数μ２を、他のローラと中間転写ベルト２１８の摩擦係数μｎ、巻付角θｎに対し、以下の関係が成り立つように各部のレイアウトを設定している。
０．７０７×μ１＞μn×ｃｏｓ(（１８０−θｎ）／２)
０．９２４×μ２＞μn×ｃｏｓ(（１８０−θｎ）／２)
ここで、駆動ローラ２１１、ステアリングローラ２１５は巻付角が１３５°であり、
ｃｏｓ（（１８０−θｎ)／２）＝０．９２４となる。
従動ローラ２１３は巻付角が等しく１３５°であるため、駆動ローラ２１１、ステアリングローラ２１５と中間転写ベルト２１８との摩擦係数μｎよりもμ２を大きくすることにより上記関係が成り立つ。 3 and 4, the friction coefficient μ1 between the steering roller 214 and the intermediate transfer belt 218, the friction coefficient μ2 between the driven roller 213 and the intermediate transfer belt 218 on the upstream side in the belt conveyance direction of the steering roller 214, and the other rollers are intermediate. The layout of each part is set so that the following relationship is established with respect to the friction coefficient μn and the winding angle θn of the transfer belt 218.
0.707 × μ1> μn × cos ((180−θn) / 2)
0.924 × μ2> μn × cos ((180−θn) / 2)
Here, the driving roller 211 and the steering roller 215 have a winding angle of 135 °,
cos ((180−θn) / 2) = 0.924
Since the driven roller 213 has an equal winding angle of 135 °, the above relationship is established by making μ2 larger than the friction coefficient μn between the driving roller 211, the steering roller 215, and the intermediate transfer belt 218.

ステアリングローラ２１４は巻付角θ１が小さく９０°であるため、駆動ローラ２１１、従動ローラ２１５と中間転写ベルト２１８との摩擦係数μｎよりもμ１を１．３１（＝０．９２4／０．７０７）倍より大きくする必要がある。具体的には、ステアリングローラ２１４と従動ローラ２１３のローラ表面を、他のローラのローラ表面より表面粗さが大きくなるように表面加工を施す。あるいは、ステアリングローラ２１４と従動ローラ２１３のローラ表面に対し、ゴム等の摩擦の大きな材質による表面コートを施すことにより実現可能である。このとき、ベルト寄りの補正のために、ステアリングローラ２１４を揺動することにより、ステアリングローラ２１４とそのベルト搬送方向上流側にある従動ローラ２１３から中間転写ベルト２１８に作用する逆向きの軸方向の力が増大し、ステアリングローラ２１４と従動ローラ２１３の間で中間転写ベルト２１８が幅方向に大きく変形しても、摩擦力の大きいステアリングローラ２１４、従動ローラ２１３と中間転写ベルト２１８の間でベルト変形方向のすべりが発生することがない。このため、補正感度を大きくするためにステアリングローラ２１４の傾きを大きくしても、ステアリングローラ２１４の傾きに対してベルト位置補正感度を線形に近い挙動とすることができ、ステアリングローラ２１４によるベルト位置補正範囲を十分に確保することができる。 Since the steering roller 214 has a small winding angle θ1 of 90 °, μ1 is 1.31 (= 0.924 / 0.707) than the friction coefficient μn between the driving roller 211, the driven roller 215, and the intermediate transfer belt 218. Must be larger than double. Specifically, surface processing is performed on the roller surfaces of the steering roller 214 and the driven roller 213 so that the surface roughness is larger than the roller surfaces of the other rollers. Alternatively, the surface of the steering roller 214 and the driven roller 213 can be realized by applying a surface coating made of a material having high friction such as rubber. At this time, by swinging the steering roller 214 in order to correct the belt shift, a reverse axial direction acting on the intermediate transfer belt 218 from the steering roller 214 and the driven roller 213 on the upstream side in the belt conveyance direction. Even if the force increases and the intermediate transfer belt 218 is greatly deformed in the width direction between the steering roller 214 and the driven roller 213, the belt is deformed between the steering roller 214, the driven roller 213, and the intermediate transfer belt 218 having a large frictional force. There is no slip in the direction. For this reason, even if the inclination of the steering roller 214 is increased in order to increase the correction sensitivity, the belt position correction sensitivity can be made almost linear with respect to the inclination of the steering roller 214, and the belt position by the steering roller 214 can be made. A sufficient correction range can be secured.

図５において、ステアリングローラ２１５は、ベルト搬送方向上流側に位置する上流側ローラであるステアリングローラ２１４との間隔Ｘを、ステアリングローラ２１４とその上流側ローラである従動ローラ２１３との間隔Ｙ３より大きくしている。間隔Ｘ、間隔Ｙ３とは、それぞれのローラの回転中心のピッチである。このため、ステアリングローラ２１５においては、ステアリングローラ２１５の傾きに対する補正感度を大きくすることができる共に、ステアリングローラ２１５の傾きに対してベルト位置補正感度を線形に近い挙動とすることができ、ステアリングローラ２１５によるベルト位置補正範囲を十分に確保することができる。 In FIG. 5, the steering roller 215 has an interval X between the steering roller 214 that is an upstream roller located upstream in the belt conveyance direction and a distance Y3 between the steering roller 214 and the driven roller 213 that is the upstream roller. doing. The interval X and the interval Y3 are the pitches of the rotation centers of the respective rollers. For this reason, in the steering roller 215, the correction sensitivity with respect to the tilt of the steering roller 215 can be increased, and the belt position correction sensitivity with respect to the tilt of the steering roller 215 can be made to behave almost linearly. The belt position correction range by 215 can be sufficiently secured.

ステアリングローラ２１４においても、従動ローラ２１３との間隔を大きくすることで同様に十分な補正範囲を確保できるが、このためには装置を大型化する必要があり、それにはコスト上昇が否めない。このように、ベルト位置補正のため２つのステアリングローラ２１４，２１５を設ける場合、双方のステアリングローラにおいて理想的なレイアウト条件、特にベルト搬送方向上流側に位置する上流側ローラとの間隔を十分確保することは、装置寸法、コストの制限により困難となる場合が多い。これに対し、ベルト搬送方向上流側に位置する上流側ローラとの間隔を十分確保できないステアリングローラレイアウトに対し、図５に示したレイアウト構成を適用することにより、小型、低コストなベルト搬送装置２００が実現可能となる。 Even in the steering roller 214, a sufficient correction range can be secured similarly by increasing the distance from the driven roller 213. However, for this purpose, it is necessary to increase the size of the apparatus, and it is undeniable that the cost increases. As described above, when the two steering rollers 214 and 215 are provided for belt position correction, ideal layout conditions for both of the steering rollers, in particular, a sufficient distance from the upstream roller positioned on the upstream side in the belt conveyance direction is ensured. This is often difficult due to device size and cost limitations. On the other hand, by applying the layout configuration shown in FIG. 5 to the steering roller layout in which a sufficient distance from the upstream roller located on the upstream side in the belt conveyance direction cannot be secured, a small and low-cost belt conveyance device 200 is obtained. Is feasible.

図１に示す画像形成装置では、上記した構成を備えた図３に示すベルト搬送装置２００を中間転写ユニットとして適用している。このため、小型、低コストな構成で、中間転写ベルト２１８の寄りおよび斜行を確実に補正することで、中間転写ベルト２１８の位置を安定的に制御できる。このため、画像歪み、色ずれを防止できるため、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置を実現できる。 In the image forming apparatus shown in FIG. 1, the belt conveyance device 200 shown in FIG. 3 having the above-described configuration is applied as an intermediate transfer unit. Therefore, the position of the intermediate transfer belt 218 can be stably controlled by reliably correcting the shift and skew of the intermediate transfer belt 218 with a small and low-cost configuration. For this reason, since image distortion and color misregistration can be prevented, an image forming apparatus capable of significantly improving the output image quality can be realized.

図１に示す画像形成装置では、ベルト搬送装置２００を転写ユニットである中間転写ユニットに適用したが、ベルト搬送装置２００の適用例としては、中間転写ユニットに限定するものではない。
図１３に別な適用例を示す。図１３に示す画像形成装置は、トナー像が形成される複数の像担持体として、４つの感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４と、複数の張架手段となる駆動ローラ２１１と従動ローラ２１２，２１３，２１４，２１５によって張架されていて、感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４に形成された異なる色のトナー像が転写される転写部Ｎ６、Ｎ７、Ｎ８、Ｎ９へと記録材Ｐを搬送する無端ベルトで構成された搬送部材としての搬送ベルト２１８０を備えた転写ユニットを備えている。そして、転写ユニットとして、ベルト搬送装置２００Ａを用いている。ベルト搬送装置２００Ａの構成は、ベルト搬送装置２００と無端ベルトである搬送ベルト２１８０を除いて同一構成であり、同一機能を備えている。搬送ベルト２１８０は記録材Ｐを吸引あるいは静電気力によって吸着して搬送するものである。 In the image forming apparatus illustrated in FIG. 1, the belt conveyance device 200 is applied to an intermediate transfer unit that is a transfer unit. However, the application example of the belt conveyance device 200 is not limited to the intermediate transfer unit.
FIG. 13 shows another application example. The image forming apparatus shown in FIG. 13 includes four photosensitive drums 101, 102, 103, and 104 as a plurality of image carriers on which toner images are formed, a driving roller 211 and a driven roller 212 as a plurality of stretching means. , 213, 214, and 215, and the recording material P is transferred to transfer portions N6, N7, N8, and N9 to which toner images of different colors formed on the photosensitive drums 101, 102, 103, and 104 are transferred. A transfer unit including a conveying belt 2180 as a conveying member constituted by an endless belt for conveying the toner. As a transfer unit, a belt conveyance device 200A is used. The configuration of the belt conveyance device 200A is the same except for the belt conveyance device 200 and the conveyance belt 2180 which is an endless belt, and has the same function. The conveying belt 2180 conveys the recording material P by suction or electrostatic force.

画像形成装置では、感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４の表面を帯電器１１１、１１２、１１３、１１４でそれぞれ均一に帯電した後、露光装置１２１、１２２、１２３、１２４によって、入力される画像情報に応じた露光走査を行い、静電潜像を形成する。そして、イエロー（Ｙ）の現像器１３１により感光体ドラム１０１上の静電潜像にトナーを付着させてイエローのトナー像として現像、マゼンタ（Ｍ）の現像器１３２により感光体ドラム１０２上の静電潜像にトナーを付着させてマゼンタのトナー像として現像、シアン（Ｃ）の現像器１３３により感光体ドラム１０３上の静電潜像にトナーを付着させてシアンのトナー像として現像、ブラック（Ｋ）の現像器１３４により感光体ドラム１０４上の静電潜像にトナーを付着させてブラックのトナー像として現像する。
これらイエローのトナー像、マゼンタのトナー像、シアンのトナー像、ブラックのトナー像は、感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４に当接して矢印方向に回転する搬送ベルト２１８０に吸着されて搬送される記録材Ｐが転写部Ｎ６、Ｎ７、Ｎ８、Ｎ９に搬送されて通過することで重ね合わせてフルカラー画像として転写される。フルカラー画像が転写された記録材Ｐは、定着装置２４０へと搬送され、熱と圧力により画像定着が成されたのち、排紙ローラ２５０によって図示しないトレイ上へと排出される。 In the image forming apparatus, the surfaces of the photosensitive drums 101, 102, 103, and 104 are uniformly charged by the chargers 111, 112, 113, and 114, respectively, and then input by the exposure devices 121, 122, 123, and 124, respectively. Exposure scanning according to information is performed to form an electrostatic latent image. Then, a yellow (Y) developing unit 131 attaches toner to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 101 to develop it as a yellow toner image, and a magenta (M) developing unit 132 performs static on the photosensitive drum 102. The toner is attached to the electrostatic latent image and developed as a magenta toner image, and the cyan (C) developing device 133 attaches the toner to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 103 and develops it as a cyan toner image. The developing device 134 of K) attaches toner to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 104 and develops it as a black toner image.
The yellow toner image, the magenta toner image, the cyan toner image, and the black toner image are adsorbed and conveyed by a conveyance belt 2180 that abuts on the photosensitive drums 101, 102, 103, and 104 and rotates in an arrow direction. The recording material P to be transferred is transferred to the transfer portions N6, N7, N8, and N9 so as to be superimposed and transferred as a full-color image. The recording material P on which the full-color image has been transferred is conveyed to the fixing device 240, where the image is fixed by heat and pressure, and then discharged onto a tray (not shown) by a paper discharge roller 250.

このような構成の画像形成装置の転写ユニットとしてベルト搬送装置２００Ａを用いると、第１と第２の調整手段により搬送ベルト２１８０の主走査方向の位置である寄りや斜行を調整することができる。その結果、小型、低コストな構成で、搬送ベルト２１８０の寄りおよび斜行を確実に補正することで、搬送ベルト２１８０の寄りを安定的に制御できるとともに、記録材Ｐ上の画像の色ずれを確実に補正できる。 When the belt conveyance device 200A is used as the transfer unit of the image forming apparatus having such a configuration, the first and second adjustment units can adjust the deviation or skew of the conveyance belt 2180 which is the position in the main scanning direction. . As a result, it is possible to stably control the deviation of the conveyance belt 2180 by reliably correcting the deviation and skew of the conveyance belt 2180 with a small and low-cost configuration, and to prevent color misregistration of the image on the recording material P. Correctly correct.

制御手段３００としては、ベルト搬送装置２００、２００Ａが独立して有する場合でもよいし、画像形成装置が備えている画像形成プロセスに基づいて各部を制御する制御手段に、斜行判定機能やベルト寄り補正機能およびベルト斜行補正機能を持たせて、当該制御手段を用いてもよい。 As the control means 300, the belt conveyance devices 200 and 200A may be provided independently, or the control means for controlling each part based on the image forming process provided in the image forming apparatus includes the skew determination function and the belt deviation. The control means may be used with a correction function and a belt skew correction function.

以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。また、本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments, and the present invention described in the claims is not specifically limited by the above description. Various modifications and changes are possible within the scope of the above. The effects described in the embodiments of the present invention are only the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are limited to those described in the embodiments of the present invention. It is not a thing.

１０１〜１０４複数の像担持体
２００ベルト搬送装置（転写ユニット、中間転写ユニット）
２００ベルト搬送装置（転写ユニット）
２１１〜２１３複数の張架手段
２１４、２１５調整される張架手段（ステアリングロー）
２１６第２の調整手段（アクチュエータ）
２１７第１の調整手段（アクチュエータ）
２１８無端ベルト（中間転写体）
２１９ベルト駆動手段
２２１、２１１張力付与手段
２１８０無端ベルト（搬送部材）
３００制御手段
Ａベルト搬送方向
Ｌ３間隔
Ｎ１〜Ｎ４転写部（１次転写部）
Ｎ５転写部（２次転写部）
Ｎ６〜Ｎ９転写部
Ｐ記録材
Ｘ間隔 101-104 Multiple image carriers 200 Belt conveying device (transfer unit, intermediate transfer unit)
200 Belt conveyor (transfer unit)
211-213 Multiple tension means 214, 215 Adjustable tension means (steering low)
216 Second adjusting means (actuator)
217 First adjusting means (actuator)
218 Endless belt (intermediate transfer member)
219 Belt driving means 221, 211 Tension applying means 2180 Endless belt (conveying member)
300 Control means A Belt conveying direction L3 interval N1-N4 Transfer section (primary transfer section)
N5 transfer section (secondary transfer section)
N6 to N9 Transfer part P Recording material X Interval

特開２００９−１８０８８４号公報JP 2009-180884 A 特開２０１０−２０４２５５号公報JP 2010-204255 A 特開２０１０−２１７３００号公報JP 2010-217300 A 特開２０１０−２１７３０１号公報JP 2010-217301 A 特開２０１１−００２６３２号公報JP 2011-002632 A 特開２０１１−０２２５４９号公報JP 2011-022549 A 特開２０００−２３３８４３号公報JP 2000-233843 A 特開２００７−１６３６９５号公報JP 2007-163695 A 特開２００９−１５１０９７号公報JP 2009-151097 A

Claims

An endless belt stretched and conveyed by a plurality of stretching means;
Belt driving means for conveying and driving the endless belt;
A tension applying means for supporting any one of the plurality of stretching means so as to be displaceable in the tension applying direction so as to apply tension to the endless belt, and biasing in the tension applying direction;
The posture of any one of the plurality of stretching means is adjusted by moving one end of the stretching means relative to the other end in a direction perpendicular to the belt width direction. First adjusting means to
A belt conveying device that conveys and drives the endless belt by the belt driving unit and corrects a belt position by the first adjusting unit;
The belt winding angle θ1 between the tension means adjusted by the first adjustment means and the endless belt, the friction coefficient μ1, and the upstream side of the belt conveyance direction with respect to the tension means adjusted by the first adjustment means The belt winding angle θ2 and the friction coefficient μ2 between the stretching means located at the endless belt and the endless belt are the belt winding angle θn and the friction coefficient between the other stretching means for stretching the endless belt and the endless belt, respectively. μ1 × cos ((180−θ1) / 2)> μn × cos ((180−θn) / 2)
μ2 × cos ((180−θ2) / 2)> μn × cos ((180−θn) / 2)
Belt conveyor.

In the belt conveyance device according to claim 1,
The posture of any one of the plurality of stretching means is adjusted by moving one end of the stretching means relative to the other end in a direction perpendicular to the belt width direction. Second adjusting means for
A belt conveying device that conveys and drives the endless belt by the belt driving means and corrects the belt position by the first and second adjusting means.

In the belt conveyance device according to claim 2,
The first adjusting means corrects a belt position in a direction orthogonal to the belt conveying direction, and the second adjusting means corrects a belt inclination with respect to the belt conveying direction.

In the belt conveyance device according to claim 2 or 3,
The distance between the tension means adjusted by the first adjustment means and the tension means adjacent to the upstream side of the belt conveyance direction from the tension means is adjusted by the second adjustment means. And a belt conveying device that is set smaller than the interval between the tensioning means adjacent to the tensioning means adjacent to the upstream side in the belt conveying direction.

An image bearing member having the toner image Ru is formed,
In an image forming apparatus comprising a transfer unit comprising a transfer body that is stretched by a plurality of stretching means and is composed of an endless belt to which a toner image formed on the image carrier is transferred.
An image forming apparatus using the belt conveyance device according to claim 1 as the transfer unit.

The image forming apparatus according to claim 5.
A transfer portion for transferring the toner image transferred to the transfer body to a recording material;
The image carrier is a plurality of image carriers on which toner images of different colors are formed,
To the transfer body, toner images of different colors are transferred, and the transferred toner images are collectively transferred to the recording material by the transfer unit,
An image forming apparatus capable of adjusting a position of the transfer body in a main scanning direction or a color shift of an image formed on the transfer body by at least the first or second adjusting means.

An image bearing member having the toner image Ru is formed,
A transfer unit is provided that includes a conveying member that is stretched by a plurality of stretching means and includes an endless belt that conveys a recording material to a transfer portion to which a toner image formed on the image carrier is transferred. In the image forming apparatus,
An image forming apparatus using the belt conveyance device according to claim 1 as the transfer unit .