JP2009258281A - Belt position detecting mechanism and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばファクシミリ、複写機、プリンタなどの画像形成装置における周回する無端ベルトの幅方向端位置を検出するベルト位置検出機構及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a belt position detection mechanism and an image forming apparatus that detect the end position in the width direction of an endless belt that circulates in an image forming apparatus such as a facsimile, a copying machine, and a printer.
上述した画像形成装置においては、種々の無端ベルトが組み込まれている。例えば、感光体上に形成された静電潜像をトナーにより可視像化した後にそれを転写紙上に転写するのに用いられる中間転写ベルトや搬送ベルト、或いは定着装置の定着ベルトなどが組み込まれている。 In the image forming apparatus described above, various endless belts are incorporated. For example, an intermediate transfer belt or a conveyance belt used to transfer an electrostatic latent image formed on a photosensitive member to a transfer sheet after being visualized with toner is incorporated. ing.
このような種々の目的で用いられる無端ベルトにおいて、ベルトの幅方向端位置を検出するセンサが付設されている。そのセンサとしては、LEDと光検出器を備えた光電式センサと、LEDと光検出器の間の光路中において回転するシャフトに取付けられたシャッタと、前記シャフトに機械的に連結された一端を有する細長いアームと、可動感光体表面と係合する前記細長いアームの他端に固定され、それにより感光体表面の縁部位置にズレがあるとLEDと光検出器の間の光路にシャッタを回転させる接触部材と、感光体表面とステアリングロールに連結されたステアリングモータとに機械的に結合され、それによりLEDと光検出器の間の光路に対するシャッタの位置に応じて感光体表面のエッジ位置が変更されるステアリングロールとを有するものが知られている(例えば特許文献1参照)。
ところで、特許文献1に係るベルトの幅方向端位置を検出するセンサは、高額なものであるので、コストが大幅に上昇するという欠点があった。 By the way, the sensor for detecting the position in the width direction of the belt according to Patent Document 1 is expensive and has a drawback that the cost is significantly increased.
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたもので、周回する無端ベルトの幅方向端位置を、コストの大幅な上昇を防止して検出することができるベルト位置検出機構およびこれを備える画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and is a belt position detection mechanism that can detect the end position in the width direction of an endless belt that circulates while preventing a significant increase in cost. It is another object of the present invention to provide an image forming apparatus including the same.
本発明の請求項1に係るベルト位置検出機構は、画像形成装置本体に設けられた一定速度で周回する無端ベルトの、画像形成装置本体に対する幅方向端位置を検出するベルト位置検出機構であって、前記無端ベルトの一方の周縁の一部に設けられ、前記無端ベルトの幅方向に延びる、互いに非平行であって周回方向で前後する一対の検出端部を有する被検出部と、前記無端ベルトの一方の周縁に臨ませて画像形成装置本体に固設され、周回する前記被検出部の前記一対の検出端部を光学的に検出する光学センサと、前記光学センサからの検出信号に基づいて両検出端部間の通過時間を計測し、これに予め記憶された基準通過時間と計測した通過時間とに基づいて、前記幅方向端位置を求める演算手段とを具備することを特徴とする。 A belt position detection mechanism according to a first aspect of the present invention is a belt position detection mechanism for detecting an end position in a width direction of an endless belt provided in an image forming apparatus main body and rotating at a constant speed with respect to the image forming apparatus main body. A detected portion having a pair of detection end portions provided in a part of one peripheral edge of the endless belt and extending in the width direction of the endless belt, which are non-parallel to each other and back and forth in the circumferential direction; and the endless belt An optical sensor that is fixed to the image forming apparatus main body so as to face one of the peripheral edges and optically detects the pair of detection end portions of the detected portion that circulates, and a detection signal from the optical sensor. Computation means for measuring the passage time between the two detection ends and calculating the end position in the width direction based on the reference passage time stored in advance and the measured passage time are provided.
本発明の請求項2に係るベルト位置検出機構は、前記被検出部は、前記一対の検出端部が互いに逆方向へ傾斜していることを特徴とする。
The belt position detection mechanism according to
本発明の請求項3に係るベルト位置検出機構は、前記一対の検出端部のそれぞれは、ベルト周縁に対する傾斜角が45度以下であることを特徴とする。
The belt position detection mechanism according to
本発明の請求項4に係るベルト位置検出機構は、前記被検出部は、前記無端ベルトの周縁から外方に張出した遮光片からなることを特徴とする。 The belt position detecting mechanism according to claim 4 of the present invention is characterized in that the detected portion is formed of a light shielding piece projecting outward from a peripheral edge of the endless belt.
本発明の請求項5に係るベルト位置検出機構は、前記被検出部は、前記無端ベルトの周縁から外方に張出した透光性の基材と、該基材上に形成された遮光パターンとからなることを特徴とする。
In the belt position detection mechanism according to
本発明に係る画像形成装置は、画像形成装置本体に設けられた各色作像部により形成された画像が転写される無端の周回する中間転写ベルトを備え、前記中間転写ベルトの幅方向端位置を検出する、請求項1乃至5のいずれかに記載のベルト位置検出機構が備えられていることを特徴とする。 An image forming apparatus according to the present invention includes an endless rotating intermediate transfer belt to which an image formed by each color image forming unit provided in an image forming apparatus main body is transferred, and the end position in the width direction of the intermediate transfer belt is set. A belt position detection mechanism according to any one of claims 1 to 5 is provided.
本発明のベルト位置検出機構による場合には、被検出部の前側の検出端部と後側の検出端部が光学センサにより検出されることに基づいて演算手段により両検出端部間の通過時間が求められる。このとき、無端ベルトが蛇行すると、一定位置に配置した光学センサによる被検出部のベルト幅方向における検出位置が変化する。そして、被検出部の一対の検出端部が互いに非平行であるので、上記ベルト幅方向における検出端部の位置変化に対応して両検出端部間の通過時間が変化する。この通過時間の基準値としての基準通過時間と計測した通過時間とに基づいて、例えば、基準通過時間と計測通過時間との差分と、無端ベルトの幅方向端位置の変化分との関係、或いは、基準通過時間と計測通過時間との差分と、検出端部の前記ベルト幅方向における位置変化との関係などに基づいて、演算により無端ベルトの幅方向端位置が求められる。したがって、通常の光学センサを用いた検出が可能であるので、コストの大幅な上昇を防止することができる。 In the case of the belt position detection mechanism of the present invention, the passage time between the detection ends by the calculation means based on the detection of the front detection end and the rear detection end of the detected portion by the optical sensor. Is required. At this time, when the endless belt meanders, the detection position in the belt width direction of the detected portion by the optical sensor arranged at a fixed position changes. And since a pair of detection edge part of a to-be-detected part is mutually non-parallel, the passage time between both detection edge parts changes according to the position change of the detection edge part in the said belt width direction. Based on the reference passage time as a reference value of the passage time and the measured passage time, for example, the relationship between the difference between the reference passage time and the measured passage time and the change in the end position in the width direction of the endless belt, or The end position of the endless belt in the width direction is obtained by calculation based on the relationship between the difference between the reference passing time and the measured passing time and the position change of the detection end in the belt width direction. Therefore, since detection using a normal optical sensor is possible, a significant increase in cost can be prevented.
請求項2のベルト位置検出機構による場合には、被検出部の周回方向下流側の検出端部及び周回方向上流側の検出端部の両方が相互に逆方向へ傾斜しているので、両検出端部間の通過時間の変化を大きくすることができ、無端ベルトの幅方向端位置が高精度で求められる。 In the case of the belt position detection mechanism according to the second aspect, both the detection end on the downstream side in the circumferential direction and the detection end on the upstream side in the circumferential direction of the detected part are inclined in opposite directions. The change in the passage time between the end portions can be increased, and the end position in the width direction of the endless belt is obtained with high accuracy.
請求項3のベルト位置検出機構による場合には、相互に逆方向へ傾斜している各検出端部がベルト周縁に対する傾斜角が45度以下であり、ベルト幅方向の変化に対する両検出端部間の通過時間の変化を大きくするので、両検出端部間の通過時間に基づく無端ベルトの幅方向端位置の検出精度が向上する。
In the case of the belt position detection mechanism according to
本発明の被検出部としては、例えば請求項4のような遮光片や、請求項5のような透光性の基材上に遮光パターンを形成したものなどが用いられる。そして、検出端部は、遮光片の場合にあってはその外周縁の一部が該当し、基材上に遮光パターンを形成した場合にあっては遮光パターンの外周縁の一部が該当する。
As the detected part of the present invention, for example, a light shielding piece as in claim 4 or a light-shielding pattern formed on a translucent substrate as in
また、本発明の画像形成装置による場合には、中間転写ベルトを被検出対象として、上述したベルト位置検出機構と同様な効果を得ることができる。 Further, in the case of the image forming apparatus of the present invention, the same effect as the belt position detection mechanism described above can be obtained with the intermediate transfer belt as the detection target.
以下に、本発明を具体的に説明する。 The present invention will be specifically described below.
図1は、本発明に係るベルト位置検出機構を備える画像形成装置の内部構造の一実施形態を説明するための正面断面視の説明図である。図1に示す画像形成装置10は、印刷処理専用のプリンタとして使用されるものであり、箱形を呈した装置本体11内にコンピュータ等の外部機器から伝送された画像情報に基づき画像を形成する画像形成部12と、この画像形成部12によって形成され、用紙Pに転写された画像に定着処理を施す定着部13と、転写用の用紙Pを貯留する用紙貯留部14とが内装されているとともに、当該装置本体11の上部に定着処理後の用紙Pが排出される用紙排出部15が形成されることによって基本構成されている。
FIG. 1 is a front sectional view for explaining an embodiment of an internal structure of an image forming apparatus including a belt position detecting mechanism according to the present invention. An
前記装置本体11の上面適所には、用紙Pの出力条件等を入力操作するための図略の操作パネルが設けられている。この操作パネルには、図略の電源キーやスタートボタン、さらには出力条件を入力するための各種のキー等が設けられている。
At an appropriate position on the upper surface of the apparatus
前記画像形成部12は、用紙貯留部14から給紙された用紙Pにトナー画像を形成させるものであり、本実施形態では、上流側(図1の紙面の右方)から下流側へ向けて順次配設された、マゼンタ色のトナー(現像剤)を用いるマゼンタ用ユニット12Mと、シアン色のトナーを用いるシアン用ユニット12Cと、イエロー色のトナーを用いるイエロー用ユニット12Yと、ブラック色のトナーを用いるブラック用ユニット12Kとが備えられている。これらユニット12M、12C、12Y、12Kは、各色の作像部を構成する。
The
そして、前記各ユニット12M,12C,12Y,12Kには、感光体ドラム(像担持体)20および現像装置121がそれぞれ備えられている。感光体ドラム20は、周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像(可視像)を形成させるためのものである。そして、各感光体ドラム20は、図1において反時計方向へ向けて回転しつつ対応した現像装置121からトナーの供給を受ける。各現像装置121には、装置本体11の前面側(図1の紙面の表側)に配設された図略のトナーカートリッジからトナーが補給される。
Each of the
なお、本実施形態においては、現像剤としてトナーとキャリアとからなる、いわゆる2成分系のものが採用されている。トナーは、着色剤、電荷制御剤およびワックス等の添加剤をバインダー樹脂中に分散させた粒径が6〜12μmの微粉体である。これに対してキャリアは、磁鉄鉱(Fe3O4)等の粒径が60〜200μmの磁性粒子であり、トナーを帯電させるために使用される。そして、トナーは、図略のトナーカートリッジから現像装置121に適宜補給される消耗品であるのに対し、キャリアは、予め所定量が現像装置121内に装填されており、消耗することなく循環使用されるのが一般的である。
In the present embodiment, a so-called two-component system composed of toner and carrier is used as the developer. The toner is a fine powder having a particle diameter of 6 to 12 μm in which additives such as a colorant, a charge control agent and wax are dispersed in a binder resin. On the other hand, the carrier is magnetic particles having a particle size of 60 to 200 μm such as magnetite (Fe 3 O 4 ), and is used for charging the toner. The toner is a consumable that is appropriately replenished to the developing
前記各感光体ドラム20の直下位置には帯電装置122がそれぞれ設けられているとともに、各帯電装置122のさらに下方位置には露光装置123が設けられている。そして、各感光体ドラム20は、前記帯電装置122によって周面が一様に帯電され、コンピュータ等から入力された画像データに基づく各色に対応したレーザー光が前記各露光装置123から帯電後の感光体ドラム20の周面に照射されることにより、各感光体ドラム20の周面に静電潜像が形成される。この静電潜像に現像装置121からトナーが供給されることにより、感光体ドラム20の周面にトナー像が形成される。
A
前記各感光体ドラム20の上方位置には中間転写ベルト(被転写体)1が配設されている。この中間転写ベルト1は、図1における左側の駆動ローラ36と同右側の従動ローラ37との間に張設され、その機能を発揮する側である往ベルト(下方のベルト)が各感光体ドラム20の周面に当接されている。かかる中間転写ベルト1は、各感光体ドラム20に対応して設けられた一次転写ローラ(転写部材)40によって感光体ドラム20の周面に押し付けられた状態で各感光体ドラム20と同期しながら駆動ローラ36と従動ローラ37との間を周回する。
An intermediate transfer belt (transfer object) 1 is disposed above each of the
また、駆動ローラ36と従動ローラ37との間であって、従動ローラ37側へ寄った位置にテンションローラ38が設けられている。このテンションローラ38は、中間転写ベルト1に張力を与えるものであり、図略の付勢部材の付勢力で上方へ向かって付勢されている。従って、中間転写ベルト1の上方側の復ベルト(感光体ドラム20に当接せずにテンションローラ38に当接している側のベルト)は、このテンションローラ38により上方へ押し上げられ、これによって当該テンションローラ38に支持されている部分が山頂になった山形形状とされている。
A
そして、中間転写ベルト1が周回することによりその表面に対しマゼンタ用ユニット12Mの感光体ドラム20によるマゼンタトナーのトナー像の転写が行なわれ、ついで中間転写ベルト1の同一位置にシアン用ユニット12Cの感光体ドラム20によるシアントナーのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれ、ついで中間転写ベルト1の同一位置にイエロー用ユニット12Yの感光体ドラム20によるイエロートナーのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれ、最後のブラック用ユニット12Kの感光体ドラム20によるブラックトナーのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれ、これによって中間転写ベルト1の表面にカラーのトナー像が形成される。この中間転写ベルト1の表面に形成されたカラーのトナー像が用紙貯留部14から搬送されてきた用紙Pに転写される。
As the intermediate transfer belt 1 circulates, the toner image of the magenta toner is transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 1 by the
また、各感光体ドラム20の図1における左方位置には当該感光体ドラム20の周面の残留トナーを除去して清浄化するドラムクリーニング装置124が設けられている。ドラムクリーニング装置124によって清浄化処理された感光体ドラム20の周面は、新たな帯電処理のために帯電装置122へ向かうことになる。
Further, a
ドラムクリーニング装置124で感光体ドラム20の周面から取り除かれた廃トナーは、所定の経路を通って図略のトナー回収ボトルに回収される。
Waste toner removed from the peripheral surface of the
前記画像形成部12の図1における左方位置には、上下方向に延びる用紙搬送路111が形成されている。この用紙搬送路111には、適所に搬送ローラ対112が設けられ、用紙貯留部14からの用紙Pがこの搬送ローラ対112の駆動で駆動ローラ36に掛け回されている中間転写ベルト1へ向けて搬送される。かかる用紙搬送路111には、駆動ローラ36と対向した位置に中間転写ベルト1の表面と当接した二次転写ローラ113が設けられている。そして、用紙搬送路111を搬送されつつある用紙Pは、中間転写ベルト1と二次転写ローラ113とに押圧挟持され、これによって中間転写ベルト1上のトナー像が当該用紙Pに転写される。
A
前記定着部13は、画像形成部12で転写された用紙上のトナー像に対し定着処理を施すものであり、内部に加熱源である通電発熱体を備えた加熱ローラ131と、図1における左方でこの加熱ローラ131と対向配置された定着ローラ132と、この定着ローラ132および前記加熱ローラ131間に張設された定着ベルト133と、この定着ベルト133を介して前記定着ローラ132と対向配置された加圧ローラ134とを備えている。
The fixing
そして、前記中間転写ベルト1と二次転写ローラ113との間のニップ部を通過することにより中間転写ベルト1のトナー像が転写された状態で定着部13へ供給された用紙Pは、加圧ローラ134と高温の定着ベルト133との間を通過しながら定着ベルト133からの熱を得て定着処理が施される。
The sheet P supplied to the fixing
定着処理の完了したカラー印刷済みの用紙Pは、定着部13の上部から延設された排紙搬送路114を通って装置本体11の頂部に設けられた用紙排出部15の排紙トレイ151へ向けて排出される。
The color-printed paper P that has been subjected to the fixing process passes through a paper
前記用紙貯留部14は、装置本体11の図1における右側壁に開閉自在に設けられた手差しトレイ141と、装置本体11内における露光装置123より下方位置に挿脱可能に装着された用紙トレイ142とを備えている。用紙トレイ142には複数枚の用紙Pが積層されてなる用紙束が貯留される。
The
前記手差しトレイ141は、用紙Pを1枚ずつ手差し操作で画像形成部12へ向けて給紙するためのものであり、普段は装置本体11の右壁面に収納されているが、手差しで給紙するときのみ、図1に示すように、壁面から引き出されて手差し給紙に供される。
The
前記用紙トレイ142は、上面が全面開口の箱体を備えて構成され、複数枚の用紙Pが積層されてなる用紙束P1が貯留可能になっている。かかる用紙トレイ142に貯留された用紙束P1の最上位の用紙Pは、下流端(図1における左端)の上面が用紙束P1からピックアップローラ143の駆動で用紙搬送路111へ向けて繰り出される。そして、用紙トレイ142から1枚ずつ繰り出された用紙Pは、搬送ローラ対112の駆動で用紙搬送路111を通って画像形成部12における二次転写ローラ113と中間転写ベルト1との間のニップ部へ向けて送り込まれる。
The
図示例においては、二次転写(中間転写ベルト1の往ベルト上のカラー画像が駆動ローラ36の位置における中間転写ベルト1と二次転写ローラ113とのニップ部で用紙Pに転写されること)が行われた後の中間転写ベルト1の復ベルト上に残留している残留トナーを取り除いて清浄化するためのベルトクリーニング装置125が、前記従動ローラ37に対応した位置に設けられている。
In the illustrated example, secondary transfer (the color image on the forward belt of the intermediate transfer belt 1 is transferred onto the paper P at the nip portion between the intermediate transfer belt 1 and the
図2は、本発明の一実施形態に係るベルト位置検出機構により検出が行われる被検出対象である中間転写ベルトを模式的に示す斜視図であり、図3は本実施形態に係るベルト位置検出機構を示すブロック図である。 FIG. 2 is a perspective view schematically showing an intermediate transfer belt as a detection target to be detected by a belt position detection mechanism according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a belt position detection according to the embodiment. It is a block diagram which shows a mechanism.
図2に示す中間転写ベルト1は、上述したように各感光体ドラム20と同期しながら駆動ローラ36と従動ローラ37との間を周回する無端のもので、テンションローラ38により上方へ向かって付勢されている。
The intermediate transfer belt 1 shown in FIG. 2 is an endless belt that circulates between the driving
中間転写ベルト1の周回方向Aは、図1及び図2において時計方向の回りである。この中間転写ベルト1の一方の周縁には被検出部2が設けられており、中間転写ベルト1の駆動ローラ36よりも下流側位置には光学センサ3が設けられている。
The circumferential direction A of the intermediate transfer belt 1 is clockwise in FIGS. 1 and 2. A detected
被検出部2は、例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムなどの樹脂フィルムからなる帯状のものの長手方向両端をカットして台形状に形成されたもので、このPETフィルムは着色等により遮光性を有する構成とされていて、中間転写ベルト1の一方の周縁1aの一部に被検出部2の取付用基部2cが取付けられている。被検出部2の取付け状態は、台形状の被検出部2の高さ方向(帯状の樹脂フィルムの長手方向と直交する方向)を中間転写ベルト1の幅方向Bに一致させ、かつ周縁1aから外方へ突出した被検出部2の高さ寸法(幅方向Bに一致する方向での寸法)が、例えば5mm〜10mmに設定される。
The to-
また、被検出部2の周縁1aから外方へ突出した部分は、周回方向に対して斜めであって、互いに逆方向へ直線状にカットされた周回方向下流側(以下単に前側という)の検出端部2aおよび周回方向上流側(以下単に後側という)の検出端部2bを有する。前側の検出端部2aおよび後側の検出端部2bの傾きは、例えば周回方向に対して45゜に設定されている。前側の検出端部2aは中間転写ベルト1に近い側が遠い側よりも周回方向A側に位置し、後側の検出端部2bは前側の検出端部2aとは逆に、中間転写ベルト1に遠い側が近い側よりも周回方向A側に位置している。なお、基部2cに関しては、測定に用いる箇所でないので、取付けに適した任意の形状としてもよく、例えば図3に破線で示す矩形状などでもよい。
Further, the portion of the detected
光学センサ3は、例えば発光素子3aと受光素子3bとを有する透過型のものが使用されていて、発光素子3aと受光素子3bとの間に前記被検出部2が通るように固設されている。発光素子3aは、光を出射する発光部3cを有し、発光部3cから出射された光は前記被検出部2が発光素子3aと受光素子3bとの間を通るとき、被検出部2により遮光される。一方、前記被検出部2が発光素子3aと受光素子3bとの間を通る前後では、発光部3cから出射された光は、受光素子3bの受光部3dにて捉えられるように構成されている。なお、光学センサ3としては、被検出部2に光反射機能を有するものを用いる場合、その被検出部2からの反射光を捉える反射型のものを使用してもよい。
As the
光学センサ3は、受光部3dにて捉えられた光のレベルが所定値以上の場合にはHi信号を、所定値よりも低い場合にはLo信号をそれぞれ検出信号として演算装置4に出力する。
The
演算装置4は、幅方向端位置演算部5を有する。幅方向端位置演算部5は、光学センサ3からの被検出部2の前側の検出端部2aの検出信号と後側の検出端部2bの検出信号とに基づいて両検出端部2a、2bの間の通過時間(T)を計測し、これに予め記憶されている基準通過時間と計測した通過時間(T)とに基づいて幅方向端位置を求める。
The calculation device 4 includes a width direction end
すなわち、被検出部2の前側の検出端部2aおよび後側の検出端部2bが周回方向Aに対して斜めであって互いに逆方向へ直線状にカットされているので、被検出部2の周回方向Aにおける長さ寸法は、中間転写ベルト1の幅方向Bにおいて変化したものとなっている。よって、中間転写ベルト1が蛇行することにより、固設された光学センサ3による被検出部2の検出箇所が中間転写ベルト1の幅方向Bにおいて変化すると、光学センサ3が検出する両検出端部2a、2bの間の通過時間(T)が変わる。例えば、光学センサ3が周縁1aから遠い箇所C1を計測するときは、通過時間(T)がT1となり、光学センサ3が周縁1aに近い箇所C2を計測するときは、通過時間(T)がT2(>T1)となる。
That is, since the
ここで、周縁1aに対する検出端部2aの傾斜角θaと、検出端部2bの傾斜角θbとが等しい場合、中間転写ベルト1の幅方向位置(幅方向端位置)の変化分ΔWは、三角関数を用いて簡単に算出することができる。すなわち、T1とT2との時間差分ΔTから求められる距離の1/2をΔTdisとするとき、ΔWは次式で算出することができる。
Here, when the inclination angle θa of the
ΔW=ΔTdis×tanθ (但し、θ=θa=θb)
この場合、幅方向端位置演算部5は、時間差分ΔTに基づき上記算出式を用いてΔWを算出し、基準位置に対してΔWを加算又は減算することで、中間転写ベルト1の幅方向端位置を求める。
ΔW = ΔT dis × tan θ (where θ = θa = θb)
In this case, the width direction end
上記算出式を用いずとも、或いは、傾斜角θaと傾斜角θbとが等しくない場合でも、次の方式で中間転写ベルト1の幅方向端位置を求めることができる。 Even if the above calculation formula is not used, or even when the inclination angle θa and the inclination angle θb are not equal, the end position in the width direction of the intermediate transfer belt 1 can be obtained by the following method.
中間転写ベルト1における周縁1aの幅方向位置(幅方向端位置)が所望の基準位置に位置するとき、つまり蛇行が無いとき、光学センサ3が被検出部2における幅方向Bの中央部にある基準検出箇所C0を基準通過時間T0(<T2、>T1)で検出すると仮定すると、基準通過時間T0と計測した通過時間(T1やT2)との時間差分(ΔT)と、中間転写ベルト1の幅方向位置(幅方向端位置)の変化分(ΔW)との間には、上述したように前後の検出端部2a、2bが斜めかつ直線状であるので、その傾斜角に応じた一定の関係がある。よって、遠い箇所C1を計測したときの時間差分(ΔT)がΔT1(ΔT1'+ΔT1'')のとき、中間転写ベルト1における周縁1aの幅方向位置(幅方向端位置)は、基準検出箇所C0から図3の左側に寄った幅方向端位置であるΔW1になる。一方、近い箇所C2を計測したときの時間差分(ΔT)がΔT2(ΔT2'+ΔT2'')のとき、中間転写ベルト1における周縁1aの幅方向位置(幅方向端位置)は、基準検出箇所C0から図3の右側に寄った幅方向端位置であるΔW2になる。
When the position in the width direction (end position in the width direction) of the
よって、このような時間差分(ΔT)と位置変化分(ΔW)との関係式を幅方向端位置演算部5に予め記憶させておき、この関係式と、基準通過時間T0と、計測した通過時間(T1やT2)と、に基づいて中間転写ベルト1の幅方向端位置が求められる。なお、基準通過時間および計測した通過時間は、共に、光学センサ3が前側の検出端部2aを検出してから後側の検出端部2bを検出するまでの時間差に相当する。
Therefore, a relational expression between such time difference (ΔT) and position change (ΔW) is stored in advance in the width direction end
そして、この幅方向端位置に基づいて、中間転写ベルト1の蛇行方向及び蛇行量を演算することが可能になる。そして、中間転写ベルト1が掛け渡された前記駆動ローラ36及び従動ローラ37の少なくとも一方の軸方向を調整することにより、前記蛇行量を、例えば±1mmの範囲内に抑えるように制御することが可能になる。なお、上述したように幅方向端位置演算部5により幅方向端位置を求めるタイミングは、中間転写ベルト1が一定速度で周回するときに設定されている。
The meandering direction and meandering amount of the intermediate transfer belt 1 can be calculated based on the end position in the width direction. Then, by adjusting the axial direction of at least one of the driving
したがって、本実施形態のベルト位置検出機構による場合には、中間転写ベルト1の幅方向端位置の検出に、通常の光学センサ3を用いているので、コストの大幅な上昇を防止することができる。
Therefore, in the case of the belt position detection mechanism of the present embodiment, since the normal
なお、上述した実施形態では、基準通過時間と計測した通過時間との時間差分(ΔT)と、中間転写ベルト1の幅方向位置(幅方向端位置)の変化分(ΔW)との関係式を幅方向端位置演算部5に予め記憶させておき、この関係式と、基準通過時間T0と、計測した通過時間(T1やT2)と、に基づいて中間転写ベルト1の幅方向端位置を求めることとしているが、本発明はこれに限らない。例えば、上記時間差分(ΔT)と変化分(ΔW)との関係式に代えて、基準通過時間と計測通過時間との時間差分(ΔT)と、検出端部2a、2bのベルト幅方向Bにおける位置変化との関係式を用い、この関係式と、基準通過時間T0と、計測した通過時間(T1やT2)と、に基づいて中間転写ベルト1の幅方向端位置を求めてもよい。或いは、検出端部2aの傾斜角θaと、検出端部2bの傾斜角θbとを幅方向端位置演算部5に予め記憶させておき、その傾斜角θa、θbに基づいて非平行な2つの検出端部2a、2bの交点の位置を求め、その求めた交点位置と、基準通過時間T0において検出端部2a、2bを横切る長さと、計測した通過時間(T1やT2)において検出端部2a、2bを横切る長さとに基づき、前記交点位置を頂点とする2つの相似三角形の高さの差を求めることにより、中間転写ベルト1の幅方向端位置を算出してもよい。
In the above-described embodiment, a relational expression between the time difference (ΔT) between the reference passage time and the measured passage time and the change (ΔW) in the width direction position (width direction end position) of the intermediate transfer belt 1 is expressed as follows. A width direction end position of the intermediate transfer belt 1 is obtained based on the relational expression, the reference passage time T0, and the measured passage time (T1 and T2). However, the present invention is not limited to this. For example, instead of the relational expression between the time difference (ΔT) and the change (ΔW), the time difference (ΔT) between the reference passage time and the measurement passage time and the belt width direction B of the
また、上述した実施形態では前側の検出端部2aおよび後側の検出端部2bを周回方向に対して斜めに直線状にカットした被検出部2を用いているが、本発明はこれに限らず、前側の検出端部2aおよび後側の検出端部2bの一方のみを周回方向に対して斜めに直線状にカットした被検出部を用いても同様に実施することができる。要は、前側の検出端部2aと後側の検出端部2bが平行にならなければよい。但し、上述した実施形態のように前側の検出端部および後側の検出端部の両方を周回方向に対して斜めにかつ逆方向へ直線状にカットした被検出部を用いる場合には、被検出部の長さ寸法の変化を大きくすることができ、中間転写ベルト1の幅方向端位置を高精度で求めることが可能になる。
In the above-described embodiment, the detected
更には、上述した実施形態では被検出部2の前側の検出端部2aおよび後側の検出端部2bを、光学センサ3により検出する例を説明しているが、本発明はこれに限らず、透光性フィルムに遮光材料や反射材料からなるパターン膜を形成して光学的に検出することが可能な前側の検出端部と後側の検出端部を設けた構成としてもよい。その一例として、図4に示す構成が挙げられる。
Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which the
図4(a)は、基材としての透光性フィルム7に遮光材料からなるパターン膜8を形成して台形状の透光部9を設け、その透光部9とパターン膜8との境界により前側の検出端部8aと後側の検出端部8bとが形成された被検出部であり、前記基部2cとして機能する取付用基部8cがベルトに取付けられる。同(b)は、透光性フィルム7に遮光材料からなる台形状のパターン膜18を形成し、パターン膜18の無い透光部19とパターン膜18との境界により前側の検出端部18aと後側の検出端部18bとが形成された被検出部であり、前記基部2cとして機能する取付用基部18cがベルトに取付けられる。同(c)は台形状の透光部9'が(a)の透光部9とは逆向きになるようにパターン膜8'を透光性フィルム7に形成し、前記透光部9'とパターン膜8'との境界により前側の検出端部8a'と後側の検出端部8b'とが形成された被検出部であり、前記基部2cとして機能する取付用基部8c'がベルトに取付けられる。同(d)は台形状のパターン膜18'を(b)のパターン膜18とは逆向きになるよう透光性フィルム7に形成し、パターン膜18'の無い透光部19'とパターン膜18'との境界により前側の検出端部18a'と後側の検出端部18b'とが形成された被検出部であり、前記基部2cとして機能する取付用基部18c'がベルトに取付けられる。
FIG. 4A shows a light-transmitting
この図4に示すパターン膜には遮光材料を用いているが、それは透過型の光学センサにより検出するためであり、反射型の光学センサにより検出する場合には遮光材料に代えて反射材料を用いて同様な形態をした被検出部を用いればよい。 The pattern film shown in FIG. 4 uses a light-shielding material because it is detected by a transmissive optical sensor. When detecting by a reflective optical sensor, a reflective material is used instead of the light-shielding material. In other words, a detection target having the same form may be used.
なお、上述した実施形態ではカラー用中間転写ベルト1における幅方向端位置を求める場合を例に挙げているが、本発明はこれに限らない。例えば、白黒用の無端の転写ベルトにおける幅方向端位置を求める場合や、用紙Pを搬送する無端の搬送ベルトにおける幅方向端位置を求める場合などにも同様に適用することができる。 In the above-described embodiment, the case of obtaining the end position in the width direction of the color intermediate transfer belt 1 is described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be similarly applied to the case where the end position in the width direction of the endless transfer belt for black and white is obtained, or the case where the end position in the width direction of the endless transport belt for transporting the paper P is obtained.
A 周回方向
B 幅方向
1 中間転写ベルト
1a 一方の周縁
2 被検出部
2a 前側の検出端部
2b 後側の検出端部
3 光学センサ
4 演算装置
5 幅方向端位置演算部
10 画像形成装置
8a、18a、8a'、18a' 前側の検出端部
8b、18b、8b'、18b' 後側の検出端部
DESCRIPTION OF SYMBOLS A Circumferential direction B Width direction 1
Claims (6)
前記無端ベルトの一方の周縁の一部に設けられ、前記無端ベルトの幅方向に延びる、互いに非平行であって周回方向で前後する一対の検出端部を有する被検出部と、
前記無端ベルトの一方の周縁に臨ませて画像形成装置本体に固設され、周回する前記被検出部の前記一対の検出端部を光学的に検出する光学センサと、
前記光学センサからの検出信号に基づいて両検出端部間の通過時間を計測し、これに予め記憶された基準通過時間と計測した通過時間とに基づいて、前記幅方向端位置を求める演算手段とを具備することを特徴とするベルト位置検出機構。 A belt position detection mechanism for detecting an end position in a width direction with respect to the image forming apparatus main body of an endless belt that circulates at a constant speed provided in the image forming apparatus main body,
A part to be detected which is provided on a part of one peripheral edge of the endless belt and has a pair of detection end parts extending in the width direction of the endless belt and being non-parallel to each other and back and forth in the circumferential direction;
An optical sensor that optically detects the pair of detection end portions of the detected portion that is fixedly mounted on the image forming apparatus main body so as to face one peripheral edge of the endless belt;
Calculation means for measuring the passage time between both detection ends based on the detection signal from the optical sensor, and obtaining the end position in the width direction based on the reference passage time stored in advance and the measured passage time A belt position detecting mechanism.
6. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising an endless rotating intermediate transfer belt to which an image formed by each color image forming unit provided in the image forming apparatus main body is transferred, and detecting an end position in the width direction of the intermediate transfer belt. An image forming apparatus comprising the belt position detection mechanism according to any one of the above.
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JP2008105772A JP2009258281A (en) | 2008-04-15 | 2008-04-15 | Belt position detecting mechanism and image forming apparatus |
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JP2013097313A (en) * | 2011-11-04 | 2013-05-20 | Kyocera Document Solutions Inc | Image forming apparatus, and index detection method for image forming apparatus |
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2008
- 2008-04-15 JP JP2008105772A patent/JP2009258281A/en active Pending
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