JP2008233522A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】露光装置における露光位置調整を高精度に行う。
【解決手段】複数の感光体ドラムの各々から転写された所定のパターン像を搬送する用紙搬送ベルト３０を張り渡す駆動ロール３２は、用紙搬送ベルト３０を接触状態で張り渡す領域が基材と基材表面に形成された表面層とで構成され、用紙搬送ベルト３０のパターン像が転写された領域を非接触状態で張り渡す凹部が基材、または基材と上記の表面層よりも薄層の第２の表面層とで構成されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、例えば電子写真方式を利用した画像形成装置に関する。

プリンタや複写機等といった電子写真方式のカラー画像形成装置では、感光体ドラムと露光装置とがそれぞれ各色毎に配置されて構成されたものが知られている。このようなカラー画像形成装置では、各露光装置が各色毎の画像データに応じて変調されたレーザ光によって各感光体ドラムを露光するが、各露光装置に光学特性のばらつき等が存在することから、各色トナー像に位置ずれが生じる場合がある。そのため、各露光装置において露光位置の調整が行われる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−３１２２９０号公報（第１２−１４頁）

本発明は、露光装置における露光位置調整を高精度に行うことを目的とする。

請求項１に係る発明は、複数の像保持体と、前記複数の像保持体の各々から転写された所定のパターン像を搬送するベルト部材と、前記ベルト部材を接触状態で張り渡す第１の領域と、当該ベルト部材の前記パターン像が転写された領域を非接触状態で張り渡す第２の領域とで構成されるロール部材と、前記ロール部材の前記第２の領域にて張り渡される前記ベルト部材の表面にて前記パターン像の位置を検出する検出手段とを備え、前記ロール部材は、前記第１の領域が基材と当該基材表面に形成された表面層とで構成され、前記第２の領域が当該基材で構成されたことを特徴とする画像形成装置である。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る画像形成装置にて、前記検出手段は、前記ロール部材の前記第２の領域にて張り渡される前記ベルト部材の表面に対して光を出射し、出射された当該光の当該ベルト部材からの反射光の移動量に基づいて前記パターン像の位置を検出することを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項２に係る画像形成装置にて、前記検出手段は、前記ベルト部材の表面に対して当該ベルト部材の幅方向に向けて前記光を出射することを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１に係る画像形成装置にて、前記ロール部材は、前記第１の領域に形成された前記表面層の前記ベルト部材との摩擦力が前記基材と当該ベルト部材との摩擦力よりも大きく形成されたことを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項１に係る画像形成装置にて、前記ロール部材は、前記第２の領域に前記表面層よりも薄層の第２の表面層がさらに形成されたことを特徴とする。

請求項６に係る発明は、複数の像保持体と、前記複数の像保持体の各々にて形成された所定のパターン像が転写され、当該パターン像を搬送するベルト部材と、前記ベルト部材の端部に配置され、前記ベルト部材を接触状態で張り渡す第１の領域と、当該ベルト部材の前記パターン像が転写される領域を非接触状態で張り渡す第２の領域とで構成されるロール部材と、前記ロール部材の前記第２の領域にて張り渡される前記ベルト部材の表面にて前記パターン像の位置を検出する検出手段とを備え、前記ベルト部材は、前記ロール部材の配置位置を固定した状態で複数の前記像保持体に対して離隔可能に構成されたことを特徴とする画像形成装置である。

請求項７に係る発明は、請求項６に係る画像形成装置にて、前記ロール部材は、前記第１の領域が基材と当該基材表面に被覆され前記ベルト部材との摩擦力が当該基材よりも大きな表面層とで形成され、前記第２の領域が当該基材で形成されたことを特徴とする。
請求項８に係る発明は、請求項６に係る画像形成装置にて、前記ロール部材は、前記第１の領域が基材と当該基材表面に被覆され前記ベルト部材との摩擦力が当該基材よりも大きな表面層とで形成され、前記第２の領域が当該基材と前記表面層よりも薄層の第２の表面層とで形成されたことを特徴とする。

請求項９に係る発明は、請求項６に係る画像形成装置にて、前記検出手段は、前記ロール部材の前記第２の領域にて張り渡される前記ベルト部材の表面に対して光を出射し、出射された当該光の当該ベルト部材からの反射光の移動量に基づいて前記パターン像の位置を検出することを特徴とする。
請求項１０に係る発明は、請求項９に係る画像形成装置にて、前記検出手段は、前記ベルト部材の表面に対して当該ベルト部材の幅方向に向けて前記光を出射することを特徴とする。

本発明の請求項１によれば、本発明を採用しない場合に比べて、露光装置における露光位置調整を高精度に行うことができる。
本発明の請求項２によれば、本発明を採用しない場合に比べて、パターン像の位置を高い精度で検出することができる。
本発明の請求項３によれば、本発明を採用しない場合に比べて、パターン像の副走査方向の位置を安定して計測することができる。
本発明の請求項４によれば、本発明を採用しない場合に比べて、ベルト部材を安定的に搬送することができる。
本発明の請求項５によれば、本発明を採用しない場合に比べて、表面層を研磨することで容易に第２の領域を形成することができる。

本発明の請求項６によれば、本発明を採用しない場合に比べて、ベルトリトラクト機能を有した画像形成装置の露光装置における露光位置調整を高精度に行うことができる。
本発明の請求項７によれば、本発明を採用しない場合に比べて、ベルト部材を安定的に搬送することができる。
本発明の請求項８によれば、本発明を採用しない場合に比べて、ベルト部材を安定的に搬送することができる。
本発明の請求項９によれば、本発明を採用しない場合に比べて、パターン像の位置を高い精度で検出することができる。
本発明の請求項１０によれば、本発明を採用しない場合に比べて、パターン像の副走査方向の位置を安定して計測することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態が適用される画像形成装置１の構成の一例を示した図である。図１に示す画像形成装置１は、電子写真方式を用いた所謂タンデム型のデジタルカラープリンタであって、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成プロセス部７０、画像形成装置１全体の動作を制御する制御部８０、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３やスキャナ等の画像読取装置４等から受信した画像データに所定の画像処理を施す画像処理部８１、処理プログラムや画像データ等が記憶される例えばハードディスク（Hard Disk Drive）にて実現される主記憶部８２を備えている。

画像形成プロセス部７０は、４つの画像形成ユニット１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ（以下、「画像形成ユニット１０」とも総称する）が上下方向（略鉛直方向）に一定の間隔で並列配置されている。画像形成ユニット１０は、像保持体としての感光体ドラム１１、感光体ドラム１１の表面を帯電する帯電ロール１２、感光体ドラム１１上に形成された静電潜像を各色トナーで現像する現像器１３、転写後の感光体ドラム１１表面を清掃するドラムクリーナ１４を備えている。
そして、各画像形成ユニット１０は、画像形成装置１本体に対して着脱自在に構成され、例えば現像器１３内のトナーが消費されたり、感光体ドラム１１が寿命に達した場合等には、画像形成ユニット１０単位で交換される。

帯電ロール１２は、アルミニウムやステンレス等の導電性の芯金上に、導電性弾性体層と導電性表面層とが順次積層されたロール部材で構成されている。そして、帯電電源（不図示）から帯電バイアス電圧の供給を受け、感光体ドラム１１に対して従動回転しながら感光体ドラム１１の表面を所定電位で一様に帯電する。
現像器１３は、画像形成ユニット１０それぞれにおいて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を保持して、感光体ドラム１１上に形成された静電潜像を各色トナーで現像する。
ドラムクリーナ１４は、ウレタンゴム等のゴム材料により形成された板状部材を感光体ドラム１１表面に接触させて、感光体ドラム１１上に付着したトナーや紙粉等を除去する。

また、本実施の形態の画像形成装置１には、各画像形成ユニット１０それぞれに配設された感光体ドラム１１を露光する露光手段の一例としてのレーザ露光器２０が設けられている。レーザ露光器２０は、各色毎の画像データを画像処理部８１から取得し、取得した画像データに基づいて点灯制御されたレーザ光により、各画像形成ユニット１０の感光体ドラム１１上をそれぞれ走査露光する。
さらに、各画像形成ユニット１０の感光体ドラム１１と接触しながら移動するように、記録材（記録紙）である用紙Ｐを搬送するベルト部材の一例としての用紙搬送ベルト３０が配置されている。用紙搬送ベルト３０は、用紙Ｐを静電吸着するフィルム状の無端ベルトで形成されている。そして、ロール部材の一例としての駆動ロール３２とアイドルロール３３とに張り渡されて循環移動し、感光体ドラム１１との間に用紙Ｐが略鉛直方向下方から上方に向けて搬送される用紙搬送路Ｍ１を形成している。

用紙搬送ベルト３０の内側であって各感光体ドラム１１と対向する位置には、それぞれ転写ロール３１が配置されている。各転写ロール３１は、感光体ドラム１１との間に転写電界を形成することで、用紙搬送ベルト３０に保持・搬送される用紙Ｐ上に、各画像形成ユニット１０で形成された各色トナー像を順次転写する。さらに、用紙搬送ベルト３０の外側であって各転写ロール３１の下流側には、転写後の感光体ドラム１１を除電する除電ランプ２１が設けられている。
用紙搬送ベルト３０の感光体ドラム１１側の最上流部には、用紙搬送ベルト３０を帯電する吸着ロール３４が配置されている。用紙搬送ベルト３０は、表面が吸着ロール３４により所定電位に帯電されることで、用紙Ｐを安定的に静電吸着させる。
用紙搬送ベルト３０が駆動ロール３２に張り渡される領域には、後段で説明するレーザ露光器２０の感光体ドラム１１上での露光位置を調整する際に使用する検出手段の一例としての検出センサ６０が配置されている。検出センサ６０は、用紙搬送ベルト３０上に形成された所定のパターンの各色トナー像からなる位置補正用パターンの用紙搬送ベルト３０上での位置を検出し、検出した位置補正用パターンの位置データ等を制御部８０に送信する。
用紙搬送ベルト３０の各画像形成ユニット１０が配置された領域とは反対側には、用紙搬送ベルト３０上に保持された位置補正用パターンを除去するためのベルトクリーナ３６が設けられている。
また、用紙搬送路Ｍ１に沿って用紙搬送ベルト３０の下流側には、用紙Ｐ上の未定着トナー像に対して熱および圧力による定着処理を施す定着器４０が設けられている。

さらに、用紙搬送ベルト３０以外の用紙搬送系としては、給紙側に、用紙Ｐを収容する用紙収容部５０、この用紙収容部５０に収容された用紙Ｐを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール５１、ピックアップロール５１により繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール５２、画像形成動作に合わせて用紙Ｐを用紙搬送ベルト３０に送り出すレジストロール５３が設けられている。
一方、排紙側には、定着器４０にて定着処理された用紙Ｐを搬送する排紙ロール５４、片面プリントの場合には用紙Ｐを装置本体上部に設けられた排紙部９０に向けて排出し、両面プリントの場合には所定のタイミングで排紙部９０に向けた回転方向から逆方向に反転することで、定着器４０にて片面が定着された用紙Ｐを両面搬送路Ｍ２に向けて送り出す反転ロール５５が配設されている。加えて、両面搬送路Ｍ２には、両面搬送路Ｍ２に沿って複数の搬送ロール５６が設けられている。

本実施の形態の画像形成装置１においては、画像形成プロセス部７０は、制御部８０による制御の下で画像形成動作を行う。すなわち、ＰＣ３や画像読取装置４等から入力された画像データは、画像処理部８１によって所定の画像処理が施され、レーザ露光器２０に供給される。そして、例えば黒（Ｋ）の画像形成ユニット１０Ｋでは、帯電ロール１２により所定電位で一様に帯電された感光体ドラム１１の表面が、レーザ露光器２０により画像処理部８１からの画像データに基づいて点灯制御されたレーザ光で走査露光され、感光体ドラム１１上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像器１３により現像され、感光体ドラム１１上には黒（Ｋ）のトナー像が形成される。画像形成ユニット１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃにおいても、同様にして、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色トナー像が形成される。

一方、各画像形成ユニット１０での各色トナー像の形成が開始されると、用紙収容部５０から取り出された用紙Ｐは、レジストロール５３によりトナー像の形成タイミングに合わせて用紙搬送ベルト３０に供給される。用紙搬送ベルト３０は、吸着ロール３４により表面が所定電位に帯電される。それにより、用紙Ｐは用紙搬送ベルト３０上に静電吸着され、図１の矢印方向に循環移動する用紙搬送ベルト３０により、用紙搬送路Ｍ１に沿って搬送される。その途中で、転写ロール３１により形成される転写電界によって各色トナー像が用紙Ｐ上に順次転写される。
各色トナー像が静電転写された用紙Ｐは、画像形成ユニット１０Ｋの下流で用紙搬送ベルト３０から剥離され、定着器４０に搬送される。用紙Ｐが定着器４０に搬送されると、用紙Ｐ上の未定着トナー像は、熱および圧力による定着処理を受けて用紙Ｐに定着される。各色トナー像が定着された用紙Ｐは、画像形成装置１の排出部に設けられた排紙部９０に積載される。一方、両面プリント時には、両面搬送路Ｍ２を経由して再度の同様な画像形成動作が行なわれた後、排紙部９０に積載されることとなる。

続いて、本実施の形態の画像形成装置１におけるレーザ露光器２０の感光体ドラム１１上での露光位置の調整について説明する。
レーザ露光器２０は、光源の一例としての半導体レーザ、例えば正八角面体で形成された回転多面鏡（ポリゴンミラー）、各種レンズ、各種ミラー等からなる走査光学系等で構成されている。そして、レーザ露光器２０は、各画像形成ユニット１０それぞれに配設された感光体ドラム１１を異なる光路を経由して露光する。レーザ露光器２０を構成するこれらの光学要素には、環境温度等の影響を受けて寸法や配置位置に変動が生じるため、各画像形成ユニット１０相互間において感光体ドラム１１上での露光位置にずれが発生する場合がある。そのため、本実施の形態の画像形成装置１では、装置の立ち上げ時や画像形成動作中における所定のインターバル（時間間隔やプリント枚数等）で、レーザ露光器２０の露光位置調整を行う。

本実施の形態の画像形成装置１におけるレーザ露光器２０の露光位置調整は、画像形成動作と画像形成動作との間の非画像形成動作中に、用紙搬送ベルト３０上に所定のパターンの各色トナー像からなる位置補正用パターンを形成する。そして、位置補正用パターンの用紙搬送ベルト３０上での位置を用紙搬送ベルト３０が駆動ロール３２に張り渡される領域において検出センサ６０により検出することにより行われる。
図２は、用紙搬送ベルト３０上に保持された位置補正用パターンが検出センサ６０により検出される位置を示した図である。本実施の形態の検出センサ６０は、光学的に位置補正用パターンの位置を検出するように構成され（後段参照）、検出センサ６０から出射された光が、用紙搬送ベルト３０が駆動ロール３２に張り渡される領域に向けて出射されるように設定されている。このように、本実施の形態の検出センサ６０では、背面を駆動ロール３２によって支持された領域の用紙搬送ベルト３０表面に向けて検出センサ６０から光を出射し、それを受光するように構成して、用紙搬送ベルト３０上に保持された位置補正用パターンの位置を検出している。

図３は、本実施の形態の検出センサ６０の構成の一例を示した図である。図３に示したように、検出センサ６０は、用紙搬送ベルト３０の幅方向（用紙搬送ベルト３０の移動方向と直交する方向）に沿って光を出射する例えばＬＥＤ等の発光素子６１、発光素子６１から出射された光の用紙搬送ベルト３０での反射光を受光する例えばフォトダイオード等からなる受光素子６３、用紙搬送ベルト３０からの反射光を受光素子６３に集光する集光レンズ６２で構成されている。すなわち、本実施の形態の検出センサ６０では、発光素子６１から用紙搬送ベルト３０の幅方向に沿って光を出射し、用紙搬送ベルト３０上に保持された位置補正用パターンから幅方向に沿って反射された光を集光レンズ６２で受光素子６３に集光する。そして、受光素子６３にて受光した光によって位置補正用パターンの用紙搬送ベルト３０上での位置を検出する。検出された位置補正用パターンの位置は、位置補正用パターンの位置データとして制御部８０に送信される。
なお、受光素子６３としては、フォトダイオード等のほか、位置検出素子（ＰＳＤ：Position Sensitive Detector）を用いることもできる。ＰＳＤは、０．１μｓｅｃ程度の高速のレスポンスで数μｍ単位での測定を行うことから、位置補正用パターンの検出には好適である。

図４は、位置補正用パターンの一例を示した図である。本実施の形態の各画像形成ユニット１０は、レーザ露光器２０の露光位置調整を行うに際して、図４に示したような位置補正用パターンをそれぞれ形成する。
図４に示したように、画像形成ユニット１０Ｙは、本実施の形態において露光位置調整を行う際の基準色となるイエローの平行パターンＰＹと４５°傾斜パターンＬＹとを形成する。また、画像形成ユニット１０Ｍは、マゼンタの平行パターンＰＭと４５°傾斜パターンＬＭとを形成する。画像形成ユニット１０Ｃは、シアンの平行パターンＰＣと４５°傾斜パターンＬＣとを形成する。画像形成ユニット１０Ｋは、黒の平行パターンＰＢと４５°傾斜パターンＬＢとを形成する。
ここで、平行パターンＰＹ,ＰＭ,ＰＣ,ＰＢは、副走査方向における露光位置調整を行う際に使用される。また、４５°傾斜パターンＬＹ,ＬＭ,ＬＣ,ＬＢは、主走査方向における露光位置調整を行う際に使用される。

検出センサ６０は、受光素子６３によって平行パターンＰＹ,ＰＭ,ＰＣ,ＰＢそれぞれの用紙搬送ベルト３０上での位置を検出して、検出された位置を副走査方向位置データとして制御部８０に送る。制御部８０は、例えば副走査方向位置データが送信されるタイミングを用いて、平行パターンＰＹを基準として他の各色平行パターンＰＭ,ＰＣ,ＰＢが検出センサ６０を通過するタイミングの時間間隔を算出する。すなわち、図４に示したように、平行パターンＰＹの通過タイミングと平行パターンＰＭの通過タイミングとの時間間隔Ｐ１、平行パターンＰＹの通過タイミングと平行パターンＰＣの通過タイミングとの時間間隔Ｐ２、平行パターンＰＹの通過タイミングと平行パターンＰＢの通過タイミングとの時間間隔Ｐ３をそれぞれ算出する。そして、制御部８０は、算出されたこれらの時間間隔に基づいて、それぞれの各画像形成ユニット１０におけるレーザ露光器２０の副走査方向の露光位置調整を行う。

また、検出センサ６０は、受光素子６３によって、４５°傾斜パターンＬＹ,ＬＭ,ＬＣ,ＬＢそれぞれの用紙搬送ベルト３０幅方向の位置を検出して、検出された位置を主走査方向位置データとして制御部８０に送る。制御部８０は、４５°傾斜パターンＬＹの幅方向位置を基準として、４５°傾斜パターンＬＭ,ＬＣ,ＬＢそれぞれの位置ずれ量を算出する。すなわち、図４に示したように、４５°傾斜パターンＬＹと４５°傾斜パターンＬＭとの位置ずれ量Ｌ１、４５°傾斜パターンＬＹと４５°傾斜パターンＬＣとの位置ずれ量Ｌ２、４５°傾斜パターンＬＹと４５°傾斜パターンＬＢとの位置ずれ量Ｌ３を算出する。そして、制御部８０は、算出されたこれらの位置ずれ量に基づいて、それぞれの各画像形成ユニット１０におけるレーザ露光器２０の主走査方向の露光位置調整を行う。
なお、その後、露光位置調整に使用された位置補正用パターンは、駆動ロール３２の用紙搬送ベルト３０搬送方向下流側に設けられたベルトクリーナ３６まで搬送され、ベルトクリーナ３６によって用紙搬送ベルト３０から除去される。

ところで、本実施の形態の検出センサ６０では、発光素子６１から用紙搬送ベルト３０の幅方向に沿って出射された光を用紙搬送ベルト３０上で反射させ、用紙搬送ベルト３０の幅方向に沿って反射した光を集光レンズ６２で受光素子６３に集光し、受光素子６３にて受光した光の位置を検出する。ここで、図５は、受光素子６３による位置補正用パターンの検出原理を説明する図である。図５に示したように、受光素子６３は、用紙搬送ベルト３０上に形成された位置補正用パターンによって光の反射位置が変動し、それによって受光素子６３上での光の受光位置が変化することにより、位置補正用パターンにおける用紙搬送ベルト３０上の位置を検出する。

具体的には、図５に示したように、用紙搬送ベルト３０上に位置補正用パターンが存在しない場合には、発光素子６１から用紙搬送ベルト３０の幅方向に沿って出射された光は用紙搬送ベルト３０表面で反射される。そのため、用紙搬送ベルト３０からの反射光は、反射光路１（図中実線）を通過して受光素子６３に入射する。
それに対して、位置補正用パターンが存在する場合には、発光素子６１から用紙搬送ベルト３０の幅方向に沿って出射された光は用紙搬送ベルト３０上の位置補正用パターン表面で反射される。そのため、用紙搬送ベルト３０からの反射光は、位置補正用パターンの厚さによって反射光路が移動し、反射光路２（図中破線）を通過して受光素子６３に入射する。そのために、受光素子６３での受光位置は、光路移動量だけ移動する。それにより、受光素子６３からの出力には光路移動量分に応じた出力変化が生じ、位置補正用パターンにおける用紙搬送ベルト３０上の位置が検出される。

なお、本実施の形態の検出センサ６０では、上記のように反射光路の移動量により位置補正用パターンの位置を検出することから、本実施の形態の用紙搬送ベルト３０は、受光素子６３からの光を用紙搬送ベルト３０の位置補正用パターンを保持する面で反射させるように構成されている。その一方で、用紙搬送ベルト３０の位置補正用パターンを保持する面の反射率は高いレベルである必要はなく、位置補正用パターンを構成するトナー像と同程度の反射率であれば充分である。

ところが、上記のように反射光路の移動量を検出する本実施の形態の検出センサ６０においては、各画像形成ユニット１０にて形成された位置補正用パターンを保持する領域において、位置補正用パターン以外の要因による凸部が用紙搬送ベルト３０に形成された場合に、図５に示したのと同様に、反射光路が移動し、位置補正用パターンが存在する場合と同様の出力変化が生じることとなる。このような出力変化が生じると、各画像形成ユニット１０におけるレーザ露光器２０の主走査方向および副走査方向の露光位置を高精度に設定することは困難となる。
そこで、本実施の形態の画像形成装置１では、用紙搬送ベルト３０が位置補正用パターンを保持する領域を含む領域の駆動ロール３２には、円周方向に凹部が形成されている。すなわち、駆動ロール３２における用紙搬送ベルト３０が位置補正用パターンを保持する領域を含む長手方向の領域に、外径が駆動ロール３２の他の領域の外径よりも小径に形成された部分（小径部）が構成されている。それにより、用紙搬送ベルト３０が位置補正用パターンを保持する領域を含む領域の駆動ロール３２は、用紙搬送ベルト３０を非接触状態に維持しながら、用紙搬送ベルト３０を張り渡している。

図６は、本実施の形態の駆動ロール３２の形状を説明する図であり、（ａ）は長手方向の断面図、（ｂ）は斜視図である。図６に示したように、本実施の形態の駆動ロール３２には、用紙搬送ベルト３０が位置補正用パターンを保持する長手方向の中央部に、位置補正用パターンを保持する領域の全域を含むように、例えば幅１０ｍｍ、深さ２００μｍの小径部（凹部）が形成されている。
それにより、例えば駆動ロール３２に異物が付着しても異物は用紙搬送ベルト３０に接触しないので、用紙搬送ベルト３０が位置補正用パターンを保持する領域における表面平坦性が維持される。

用紙搬送ベルト３０を駆動する駆動ロール３２は、用紙搬送ベルト３０を一定の速度で安定的に搬送するため、用紙搬送ベルト３０との摩擦力を増やすように構成されている。具体的には、駆動ロール３２は、例えばアルミニウムからなる中空ロール（または中実ロール）を基材として、中空ロールの表面に発泡ウレタン等のゴム材からなる表面層が被覆された構造を有している。このようなゴム材からなる表面層は、用紙搬送ベルト３０との摩擦力を増加させ、用紙搬送ベルト３０を安定的に搬送するが、その反面、製造時等に例えば２０μｍ以下のごみ等が付着物となって付着する場合がある。例えば２０μｍよりも大きなごみ等は、比較的大きいために表面層には付着し難く、また、一旦付着してもエアーブロー等で比較的容易に除去される。ところが、例えば２０μｍ以下の微細な付着物は、エアーブロー等でも除去し難く、用紙搬送ベルト３０を組み立てた後にも、駆動ロール３２表面に残留する場合がある。

そのような例えば２０μｍ以下の微細な付着物が駆動ロール３２表面（表面層）に残留したままの状態では、通常の用紙搬送ベルト３０の搬送に対する影響は極めて小さいが、上記した露光位置調整を行う際に不都合が生じる場合がある。すなわち、各画像形成ユニット１０にて形成された位置補正用パターンが保持される用紙搬送ベルト３０の幅方向の領域において、駆動ロール３２表面に例えば２０μｍ程度の微細な付着物が付着していたとする。その場合には、図５に示したのと同様に、発光素子６１から用紙搬送ベルト３０の幅方向に沿って出射された光の用紙搬送ベルト３０上での反射光路が移動し、受光素子６３には位置補正用パターンが存在する場合と同様の出力変化が駆動ロール３２の回転周期で発生する。受光素子６３においてこのような出力変化が生じると、制御部８０は、位置補正用パターンが存在していないにも拘わらず位置補正用パターンと見なすので、位置補正用パターンの位置を正確に検出することができず、レーザ露光器２０の露光位置調整を精度良く行うことが困難となる。

そこで、本実施の形態の画像形成装置１では、駆動ロール３２における用紙搬送ベルト３０が位置補正用パターンを保持する領域を含む長手方向の領域を、駆動ロール３２の他の領域（用紙搬送ベルト３０と接触状態で張り渡す第１の領域）の外径よりも小径に構成している。そのため、例え駆動ロール３２表面の位置補正用パターンが保持される領域に例えば２０μｍ程度の微細な付着物が付着していたとしても、図６（ｂ）に示したように、付着物は小径部（凹部）の内部にあって用紙搬送ベルト３０と接触しないため、用紙搬送ベルト３０は位置補正用パターンが保持される領域にて表面の平坦性が維持される。それにより、露光位置調整時において受光素子６３から正確な出力が発生する。

駆動ロール３２における凹部が形成される領域（用紙搬送ベルト３０と非接触状態で張り渡す第２の領域）は、上記したように、用紙搬送ベルト３０が位置補正用パターンを保持する領域を含むように形成される。それにより、用紙搬送ベルト３０が位置補正用パターンを保持する領域のいずれに微細な付着物が付着したとしても、露光位置調整時において、受光素子６３から正確な出力が発生する。
なお、本実施の形態の駆動ロール３２では長手方向の中央部に凹部（第２の領域）を形成したが、用紙搬送ベルト３０における位置補正用パターンを保持する領域が、例えば用紙搬送ベルト３０の幅方向の両端部領域であれば、それに対応して、駆動ロール３２の長手方向の両端部に凹部を形成することとなる。

また、駆動ロール３２に形成される凹部は、エアーブロー等でも除去し難く、かつ、駆動ロール３２表面に残留し易い例えば２０μｍ以下の微細な付着物を両端部から覆うことが可能な深さ、すなわち凹部の外径が他の領域の外径よりも２０μｍ以上小さい外径に形成される。さらには、付着物の形状や大きさや付着状態等に伴う余裕を考慮して、５０μｍ以上小さい外径に形成されるのが好ましい。
具体的には、例えば、駆動ロール３２表面の発泡ウレタン等からなる表面層において凹部を形成すべく、例えば２００μｍだけ周囲よりも薄い第２の表面層の一例としての表面層を形成して凹部を構成する。また、例えば２００μｍの表面層を形成し、凹部を形成する部分には表面層を被覆しないように構成する。
また、凹部の長手方向の幅は、上記したように用紙搬送ベルト３０が位置補正用パターンを保持する領域を含むことが前提となるが、所定の張力が加えられた状態で搬送される用紙搬送ベルト３０が凹部において歪みやしわ等が生じることを抑える観点から、１０ｍｍ以下であることが好ましい。

ところで、本実施の形態の画像形成装置１には、図７に示したように、画像形成ユニット１０Ｋと対向配置された転写ロール３１が画像形成ユニット１０Ｋの感光体ドラム１１Ｋに用紙搬送ベルト３０を介して圧接される状態を維持したままで、用紙搬送ベルト３０を他の画像形成ユニット１０から離隔させるリトラクト機構が設けられている。
例えば、モノクロ画像を形成する際には、画像形成ユニット１０Ｋ以外の他の画像形成ユニット１０は使用されない。その場合に、フルカラー画像を形成する場合と同様に、画像形成ユニット１０Ｋ以外の他の画像形成ユニット１０を用紙搬送ベルト３０を介して用紙Ｐが通過するように設定しておくと、他の画像形成ユニット１０において感光体ドラム１１の磨耗やトナーの無駄な消費等が発生する。そこで、モノクロ画像を連続して形成する際には、用紙搬送ベルト３０を画像形成ユニット１０Ｋ以外の他の画像形成ユニット１０から離隔させるように設定する。

このように用紙搬送ベルト３０を離隔させた際には、駆動ロール３２の上流側の領域で、図７に示したように、用紙搬送ベルト３０の搬送方向はθだけ変化する。しかし、本実施の形態の画像形成装置１では、用紙搬送ベルト３０を離隔させるように設定した場合にも、用紙搬送ベルト３０の最上部に配置された駆動ロール３２の位置は固定し変動させない。すなわち、駆動ロール３２を含めた部分を用紙搬送ベルト３０を離隔させるリトラクト機構の支点に設定している。そのため、検出センサ６０が位置補正用パターンの位置を検出するに際して、用紙搬送ベルト３０の位置に変動が生じない。それにより、本実施の形態の画像形成装置１においては、用紙搬送ベルト３０を離隔させた場合にも、検出センサ６０は位置補正用パターンを検出する。

以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置１では、用紙搬送ベルト３０上に所定の位置補正用パターンを形成し、検出センサ６０により用紙搬送ベルト３０が駆動ロール３２に張り渡される領域において位置補正用パターンの位置を検出することによりレーザ露光器２０の露光位置調整を行う。そして、駆動ロール３２には、用紙搬送ベルト３０が位置補正用パターンを保持する領域を含む長手方向の領域に、用紙搬送ベルト３０と非接触状態で用紙搬送ベルト３０を張り渡す凹部が形成されている。
それにより、用紙搬送ベルト３０が位置補正用パターンを保持する領域のいずれに微細な付着物が付着したとしても、高精度な露光位置調整を行う。

本発明が適用される画像形成装置の全体構成を示す図である。 位置補正用パターンが検出センサにより検出される位置を示した図である。 検出センサの構成の一例を示した図である。 位置補正用パターンの一例を示した図である。 受光素子による位置補正用パターンの検出原理を説明する図である。 駆動ロールの形状を説明する図であり、（ａ）は長手方向の断面図、（ｂ）は斜視図である。 用紙搬送ベルトを黒の画像形成ユニット以外の他の画像形成ユニットから離隔させた状態を示した図である。

符号の説明

１…画像形成装置、１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ…画像形成ユニット、１１…感光体ドラム、２０…レーザ露光器、３０…用紙搬送ベルト、３２…駆動ロール、６０…検出センサ、８０…制御部

Claims (10)

1. 複数の像保持体と、
   前記複数の像保持体の各々から転写された所定のパターン像を搬送するベルト部材と、
   前記ベルト部材を接触状態で張り渡す第１の領域と、当該ベルト部材の前記パターン像が転写された領域を非接触状態で張り渡す第２の領域とで構成されるロール部材と、
   前記ロール部材の前記第２の領域にて張り渡される前記ベルト部材の表面にて前記パターン像の位置を検出する検出手段とを備え、
   前記ロール部材は、前記第１の領域が基材と当該基材表面に形成された表面層とで構成され、前記第２の領域が当該基材で構成されたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記検出手段は、前記ロール部材の前記第２の領域にて張り渡される前記ベルト部材の表面に対して光を出射し、出射された当該光の当該ベルト部材からの反射光の移動量に基づいて前記パターン像の位置を検出することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記検出手段は、前記ベルト部材の表面に対して当該ベルト部材の幅方向に向けて前記光を出射することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記ロール部材は、前記第１の領域に形成された前記表面層の前記ベルト部材との摩擦力が前記基材と当該ベルト部材との摩擦力よりも大きく形成されたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記ロール部材は、前記第２の領域に前記表面層よりも薄層の第２の表面層がさらに形成されたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 複数の像保持体と、
   前記複数の像保持体の各々にて形成された所定のパターン像が転写され、当該パターン像を搬送するベルト部材と、
   前記ベルト部材の端部に配置され、前記ベルト部材を接触状態で張り渡す第１の領域と、当該ベルト部材の前記パターン像が転写される領域を非接触状態で張り渡す第２の領域とで構成されるロール部材と、
   前記ロール部材の前記第２の領域にて張り渡される前記ベルト部材の表面にて前記パターン像の位置を検出する検出手段とを備え、
   前記ベルト部材は、前記ロール部材の配置位置を固定した状態で複数の前記像保持体に対して離隔可能に構成されたことを特徴とする画像形成装置。
7. 前記ロール部材は、前記第１の領域が基材と当該基材表面に被覆され前記ベルト部材との摩擦力が当該基材よりも大きな表面層とで形成され、前記第２の領域が当該基材で形成されたことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記ロール部材は、前記第１の領域が基材と当該基材表面に被覆され前記ベルト部材との摩擦力が当該基材よりも大きな表面層とで形成され、前記第２の領域が当該基材と当該表面層よりも薄層の第２の表面層とで形成されたことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
9. 前記検出手段は、前記ロール部材の前記第２の領域にて張り渡される前記ベルト部材の表面に対して光を出射し、出射された当該光の当該ベルト部材からの反射光の移動量に基づいて前記パターン像の位置を検出することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
10. 前記検出手段は、前記ベルト部材の表面に対して当該ベルト部材の幅方向に向けて前記光を出射することを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。

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