JP2005070496A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 検知マークやベルト位置検出手段の汚れを防止し、ベルト位置検出手段の検出精度を高める。
【解決手段】 複数のローラに掛け渡された移動可能なベルト体と、該ベルト体の表面に画像を形成する画像形成手段と、前記ベルト体上の画像を転写材に転写する転写手段と、前記ベルト体に設けられた検知マークを検出するベルト位置検出手段と、を有する画像形成装置において、前記検知マークは、前記ベルト体の裏面に設けられ、前記ベルト位置検出手段は、前記ベルト体の裏面に対向する位置に設けることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複写機、プリンター、ＦＡＸなどにおいて、特に複数色の画像が形成可能な、中間転写体を用いた電子写真方式の画像形成装置に関する。

中間転写体を用いた電子写真方式の画像形成装置において、その画像形成部は、以下のような構成になっている。

以下、図面を参照して説明する。図８は従来からのフルカラー画像形成装置の一例である。像担持体としての感光体ドラム（以下、単に「感光体」という）１は図示しないモータで矢印Ａの方向に回転できるように設けられている。感光体１の周囲には、一次帯電器７ａ、露光装置８、現像ユニット１３、転写ローラ１０、クリーナ装置１２が配置されている。

前記現像ユニット１３はフルカラー現像のための４台の現像装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋからなる。現像装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、感光体１上の潜像をそれぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナーで現像する。各色のトナーを現像する際には、図示しないモータによって現像ユニット１３を矢印Ｒ方向に回転させ、当該色の現像装置が感光体１に当接するように位置合わせされる。

感光体１上に現像された各色のトナー像は、転写ローラ１０によって中間転写体としてのベルト２に順次転写されて、４色のトナー像が重ね合わされる。ベルト２はローラ１７，１８，１９，２０に張架されている。これらのうち、ローラ１７は図示しない駆動源に結合されてベルト２を駆動する駆動ローラとして機能し、矢印Ｂ方向へ駆動する。ローラ１９はベルト２の張力を調節するテンションローラとして機能し、ローラ２０は２次転写装置としての転写ローラ２１のバックアップローラとして機能する。

ベルト２を挟んでローラ１７と対向する位置にはベルトクリーナ２２が設けられていて、ベルト２上の残留トナーがブレードで掻き落とされる。

記録紙カセット２３，２４からピックアップローラ２５ａ，２５ｂ、分離ローラ対２６ａ、２６ｂで搬送路に引き出された記録紙はローラ対２７，２８によってレジストローラ対２９へ導かれる。レジストローラ対ニップ部で一端停止した記録紙はベルト２上のトナー像とタイミングを合わせて２次転写ニップ部、つまり２次転写ローラ２１とベルト２との当接部に給送される。ベルト２上に形成されたトナー像はこのニップ部で記録紙上に転写され、定着装置５で熱定着されてトレイ３０に排出される。

上記構成によるカラープリンタでは、次のようにして画像が形成される。まず、帯電装置７ａに電圧を印加して感光体１の表面を予定の帯電部電位で一様にマイナス帯電させる。続いて、帯電された感光体１上の画像部分が予定の露光部電位になるようにレーザースキャナからなる露光装置８で露光を行い潜像が形成される。露光装置８は画像信号に基づいてオン・オフすることにより、画像に対応した潜像を形成する。

現像装置１３Ｙ等の現像ローラには各色毎に予め設定された現像バイアスが印加されており、前記潜像は該現像ローラの位置を通過時にトナーで現像され、トナー像として可視化される。トナー像は転写ローラ１０でベルト２に転写され、ベルト２上に第１色目のトナー像が形成される。この動作を４回（＝４色）繰り返すことで、ベルト２上には４色のフルカラートナー像が形成される。その際、２次転写装置としての転写ローラ２１は図示しない接離機構によりベルト２から離間している。また転写クリーナ２２も図示しない接離機構によりベルト２から離間している。

４色のトナー像が形成され、トナー像先端がローラ２０にさしかかる直前で接離機構によって２次転写ローラ２１をベルト２と当接させ、そのニップ部において記録紙にトナー像を転写する。記録紙に転写後、定着装置５に送給される。感光体１上に残留したトナーは、クリーナ装置１２で除去・回収され、最後に、感光体１は除電装置７ｂで一様に０ボルト付近まで除電されて、次の画像形成サイクルに備える。また、ベルト２上に残留したトナーは、離間していた転写クリーナ２２が当接して除去・回収される。

ベルト２は無端状ベルトであり、複数のローラに架け回されて回転する。

装置動作中は、ベルト２の１回転ごと、または１／２回転ごとなど決まった周期で、その回転位置を検知するための基準信号を発生する手段と、それを検知する基準位置検知手段を有している。

その検知信号を基準として、ベルト２上の同じ位置に、順次４色の画像を重ね合わせて形成することで、色ズレのないフルカラー画像を形成することが可能となる。

検知信号発生の手法としては、一般的には、ベルト２の表面に、印刷もしくはシール状のマークを貼り付るなどの方法で反射マークを設け、光学式の反射型センサーを用いてその反射マークの位置を検知する。（特許文献１参照）
また、反射型センサーを用いてベルト２上の反射マークを読みとる際に、ベルト２がばたついたり、波打ったりしてセンサーから近づいたり離れたりすると、読みとり精度に悪影響を及ぼし、結果として４色の画像位置がずれる（いわゆる色ズレ）という現象が発生し、画像品位を劣化させる。

それを防止するために、ベルト２を介してセンサーの反対側（裏側）にバックアップ部材を設けて、ばたつきを防止しているものがある。（特許文献２参照）
特開２０００−２４２０９９号公報（図７） 特開２０００−２９３０８４号公報（実施形態４、図５、６）

しかしながら、従来の構成の場合、以下のような課題があった。

ベルト２の表面はつねにトナーが載った状態で回転しているため、ある程度の飛散トナーが発生する。それによって、ベルト２上の反射マークが汚れ、検知精度の劣化を招いてしまう。また同様の理由でセンサーの発光／受光部も汚れやすいという課題が生じる。

また、センサーおよび反射マークをベルト２の内面に設置する、という構成を用いた場合、画像形成されるベルトの表面には、バックアップ部材を当接させることができないという課題が生じる。

そこで、本発明においては、
複数のローラに掛け渡された移動可能なベルト体と、
該ベルト体の表面に画像を形成する画像形成手段と、
前記ベルト体上の画像を転写材に転写する転写手段と、
前記ベルト体に設けられた検知マークを検出するベルト位置検出手段と、
を有する画像形成装置において、
前記検知マークは、前記ベルト体の裏面に設けられ、
前記ベルト位置検出手段は、前記ベルト体の裏面に対向する位置に設けられることを特徴とすることを特徴とするものである。

本発明によれば、検知マークやベルト位置検出手段の汚れを防止し、ベルト位置検出手段の検出精度を高めることが可能となる。

図を用いて、本発明の実施形態を説明する。

図１は本発明を適用した、中間転写体ユニットの概略断面図である。本実施例の中間転写体ユニットは、先の図８に示した画像形成装置に用いられるものとする。よって、ここでは、従来例と同一機能の部位には同一符号を付し、説明は省略する。

本例では、像担持体であるところの中間転写ベルト２は駆動ローラ１７，ローラ１８ａ，１８ｂ、１９ａ，１９ｂ、１９ｃ、２０に張架されている。

駆動ローラ１７は駆動源からの駆動により矢印Ａ方向へ回転する。それによってベルト２もＡ方向へ駆動される。

同様に感光体１も駆動源からの駆動によりＡ方向へ回転する。

その中の１９ｂはテンションローラであり、ベルト２の内側から外側の方向へ、バネで付勢することにより（不図示）、ベルト２に適正な張力を与える。

ベルト２の内面側には、光の発光／受光素子からなる検知手段であるところの反射型センサー３１、ベルトバックアップ部材３３が設けられている。

図２を用いてさらに説明する。ベルト２の内面には反射シール３２が貼り付けられている。ベルト２の色が黒であるので、白色または銀色であることが望ましい。本例では白色を使用している。

駆動ローラ１７のローラ端部には、ベルト位置を規制するための規制カラー１７ａが、駆動ローラに対して回転自在に設けられている。またベルト２端部の内面には、例えばウレタンゴムからなる規制リブ２ａが設けられており、前述の規制カラー１７ａとともに、ベルト２の寄り規制の役割を果たす（詳細は後述する）。

図３を用いて説明する。本図は中間転写体ユニットの概略上視図である。本図は、ベルト２が透明であると仮定し、内部のローラが見えるように示した図である。

ベルト２は駆動ローラ１７により回転駆動されるが、その際、ローラの軸方向に必ず移動してしまう。これは各ローラの平行度やユニット自体のネジレ等に起因するもので、ゼロにすることは困難である。そのため、前述のように、ベルト２の両端部にはウレタンゴムからなる規制リブ２ａが設けられており、ベルト２がローラ軸方向のどちらかに移動すると、駆動ローラ１７の両端に設けられた規制カラー１７ａとつきあたり、その位置で軸方向の移動が停止する。

他のローラの軸方向長さ（ベルト２と接する面）は、規制カラー１７ａと駆動ローラ１７をあわせたそれよりも短く設定されており、規制リブ２ａがローラ端面と接しないようになっている。

このような状態において、テンションローラ１９ｂでベルト２に張力を加えると、各ローラ１８ａ、ｂ、１９ａ〜ｃのローラ面が接しているところには、わずかではあるがベルト伸びが生じ、ベルト２内径が大きくなる。一方、規制リブ２ａの部分はもとの長さのままであるので、ベルト２端部近傍はもとの内径である。そのこの内径差によって、図４に示すようベルト２の規制リブ２ａ近傍は内側に倒れるように変形する。

規制リブ２ａ近傍のベルト２内面には、検知マークであるところの反射シール３２が貼り付けられているが、この部分が内側に変形していると、反射型センサー３１の検知バラツキや検知エラーになる可能性が高い。

次に、図５を用いて説明する。上記のような問題を防止するため、本例では、ベルトバックアップ部材３３を駆動ローラ１７の下流で、反射型センサーの下流に設けた。駆動ローラ１７はローラ面長が他のローラより長いため、ベルト２の垂れ下がり変形がない。バックアップ部材３３近傍においても、ベルト２内周から外周方向に垂れ下がりを防止しているので、反射型センサー３１配置を、駆動ローラ１７とベルトバックアップ部材（支持部材）３３の間にすればその部分の垂れ下がり変形が防止できる。

次に、図６、７を用いて説明する。バックアップ部材３３は回転中心軸を中心に回転する、円筒状の部材である。駆動ローラ１７表面とローラ１８ｂの表面を結んだ接線に、円筒面が接するように配置されている。意図的にベルト２に食い込ませてベルト２を変形させたりはしない。また規制リブ２ａと接する部分はその円筒面が細くなっており、やはり規制リブ２ａの面と接するような設定になっている。（図５（ｂ）参照）
以上説明したように本実施例によれば、ベルト２の外周面側に反射型センサーを配置することがないため、センサー面および反射マークの、トナーによる汚れを防止することができる。

また、バックアップ部材もベルト内面側に設置することができるため、ベルトの波打ち、ばたつきを防止することが可能で、それによってセンサーの検知信号を安定させ、精度よく検知することができる。その結果、色ズレ等の画像品位劣化のない画像形成装置を提供することができる。

先の実施例では、中間転写体について説明したが、それに限らず、感光体ベルト等にも、本発明は適用可能である。

本発明の適用により、実施例１と同様に、センサー検知精度の向上が達成できる。

本発明を用いた画像形成装置の主要部分の断面図。 ベルト体付近の斜視図。 ベルト体を上面から見た時の各ローラの配置状況を表した図。 ベルト体の倒れ状態を表した図。 ベルト体端部の状態を表した図。 ベルト位置検出手段近傍の断面図。 ベルト位置検出手段近傍の斜視図。 従来の画像形成装置の断面図。

符号の説明

１ 感光体
２ ベルト体（中間転写ベルト）
１０ 転写ローラ
１７ 駆動ローラ
３１ ベルト位置検出手段（反射型センサ）
３３ 支持部材（バックアップ部材）

Claims (5)

1. 複数のローラに掛け渡された移動可能なベルト体と、
   該ベルト体の表面に画像を形成する画像形成手段と、
   前記ベルト体上の画像を転写材に転写する転写手段と、
   前記ベルト体に設けられた検知マークを検出するベルト位置検出手段と、
   を有する画像形成装置において、
   前記検知マークは、前記ベルト体の裏面に設けられ、
   前記ベルト位置検出手段は、前記ベルト体の裏面に対向する位置に設けられることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ベルト位置検出手段に対し、ベルト体移動方向下流側の近傍位置において、前記ベルト体の裏面を支持する支持部材を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記検知マークと前記支持部材は、ベルト体の長手方向における端部に設けられることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記ベルト位置検知手段は、前記複数のローラのうちの１つのローラのベルト移動方向下流側の近傍位置に配置されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記複数のローラのうちの１つのローラは、前記ベルト体を駆動する駆動ローラであることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。

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