JP2018013627A - ベルト装置、及び、画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ベルト部材に形成したスケール状パターンを光学センサによって精度良く検知することができる、ベルト装置、及び、画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写ベルト8(ベルト部材)に形成されたスケール状パターン30p、30sを検知する光学センサ41A、41Bと、移動手段12C、65によって中間転写ベルト8を幅方向に移動させて光学センサ41A、41に対するスケール状パターン30p、30sの幅方向の位置を相対的に可変しながら光学センサ41A、41Bの出力変動の大きさWの変化を検知する出力検知手段と、光学センサ41A、41Bに対してスケール状パターン30p、30sの幅方向の位置を定めるときに出力検知手段によって検知される出力変動の大きさWが所定値を超えるように移動手段12C、65を制御する制御部90(制御手段)と、が設けられている。【選択図】図4

Description

この発明は、中間転写ベルト、転写搬送ベルト、感光体ベルト、定着ベルト等のベルト部材が所定方向に走行されるベルト装置と、それを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、に関するものである。
従来から、複写機やプリンタ等の画像形成装置では、中間転写ベルトなどのベルト部材の走行速度を安定化することを目的として、無端状のベルト部材の内周面又は外周面における幅方向端部にスケール状パターンが形成されていて、スケール状パターンを光学センサ(検知センサ)によって光学的に検知した検知結果に基いてベルト部材の駆動制御をおこなう技術が知られている(例えば、特許文献1〜3参照。)。
一方、特許文献1、2には、ベルト部材(無端ベルト)の幅方向の寄り(ベルト寄り)を補正するために、ベルト部材を幅方向に移動させる移動手段(ステコンローラ)を設置する技術が開示されている。
また、特許文献1には、ベルト部材に形成したスケール状パターン(ベルトスケール)の幅方向中央の位置を目標位置として、移動手段(ステコンローラ)によってベルト部材の幅方向の位置を調整する技術が開示されている。
上述した従来の技術は、ベルト部材に形成したスケール状パターンの表面がトナーなどの付着により汚れてしまったりキズがついたりしてしまったときに、光学センサによってスケール状パターンを精度良く検知できなくなってしまう可能性があった。そして、そのような不具合が生じた場合には、ベルト部材の駆動制御を高精度におこなうことができなくなってしまうことになる。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ベルト部材に形成したスケール状パターンを光学センサによって精度良く検知することができる、ベルト装置、及び、画像形成装置を提供することにある。
この発明におけるベルト装置は、スケール状パターンが形成されて、所定方向に走行するベルト部材と、前記スケール状パターンを検知する光学センサと、前記ベルト部材又は前記光学センサを前記所定方向に対して略直交する幅方向に移動させて、前記光学センサに対する前記スケール状パターンの幅方向の位置を相対的に可変する移動手段と、前記移動手段によって前記光学センサに対する前記スケール状パターンの幅方向の位置を可変しながら前記光学センサの出力変動の大きさの変化を検知する出力検知手段と、前記光学センサに対して前記スケール状パターンの幅方向の位置を定めるときに、前記出力検知手段によって検知される出力変動の大きさが所定値を超えるように、前記移動手段を制御する制御手段と、を備えたものである。
本発明によれば、ベルト部材に形成したスケール状パターンを光学センサによって精度良く検知することができる、ベルト装置、及び、画像形成装置を提供することができる。
この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 作像部の一部を拡大して示す構成図である。 中間転写ベルト装置を示す構成図である。 中間転写ベルトの要部を内周面側からみた図である。 スケール状パターンと2つの光学センサとの走行方向の位置関係を示す模式図である。 (A)スケール状パターンと整形板のスリットとの位置関係を示す図と、(B)光学センサの構成を示す図と、(C)整形板と受光窓とを示す図と、である。 中間転写ベルト装置の要部を側方からみた断面図である。 (A)光学センサの出力変動の大きさが所定値を超えているときの出力波形を示すグラフと、(B)光学センサの出力変動の大きさが所定値を超えていないときの出力波形を示すグラフと、である。 光学センサに対してスケール状パターンの幅方向の位置を可変したときの、光学センサの最大出力値の変化の一例を示すグラフである。 光学センサに対してスケール状パターンの幅方向の位置を定める制御を示すフローチャートである。 変形例1としての、光学センサに対してスケール状パターンの幅方向の位置を定める制御を示すフローチャートである。 変形例2としての、中間転写ベルトの要部を内周面側からみた図である。
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
まず、図1及び図2にて、画像形成装置100における全体の構成・動作について説明する。
図1は画像形成装置としてのプリンタを示す構成図であり、図2はその作像部を示す拡大図である。
図1に示すように、画像形成装置本体100の中央には、中間転写ベルト装置15(ベルト装置)が設置されている。また、中間転写ベルト装置15の中間転写ベルト8(ベルト部材)に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部6Y、6M、6C、6Kが並設されている。
図2を参照して、イエローに対応した作像部6Yは、像担持体としての感光体ドラム1Y(感光体)と、感光体ドラム1Yの周囲に配設された帯電部4Y、現像部5Y、クリーニング部2Y、除電部、等で構成されている。そして、感光体ドラム1Y上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)がおこなわれて、感光体ドラム1Y上にイエロー画像が形成されることになる。
なお、他の3つの作像部6M、6C、6Kも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応した作像部6Yとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の3つの作像部6M、6C、6Kの説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部6Yのみの説明をおこなうことにする。
図2を参照して、感光体ドラム1Yは、モータによって反時計方向に回転駆動される。そして、帯電部4Yの位置で、感光体ドラム1Yの表面が一様に帯電される(帯電工程である。)。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、露光部7から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される(露光工程である。)。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、現像部5Yとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される(現像工程である。)。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、像担持体としての中間転写ベルト8(ベルト部材)及び1次転写ローラ9Yとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上のトナー像が中間転写ベルト8上に転写される(1次転写工程である。)。このとき、感光体ドラム1Y上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、クリーニング部2Yとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード2aによってクリーニング部2Y内に回収される(クリーニング工程である。)。
最後に、感光体ドラム1Yの表面は、除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム1Y上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
なお、上述した作像プロセスは、他の作像部6M、6C、6Kでも、イエロー作像部6Yと同様におこなわれる。すなわち、作像部の上方に配設された露光部7から、画像情報に基いたレーザ光Lが、各作像部6M、6C、6Kの感光体ドラム1M、1C、1K上に向けて照射される。詳しくは、露光部7は、光源からレーザ光Lを発して、そのレーザ光Lを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト8上に重ねて1次転写する。こうして、中間転写ベルト8上にカラー画像が形成される。
ここで、ベルト装置としての中間転写ベルト装置15は、図3を参照して、ベルト部材としての中間転写ベルト8、4つの1次転写ローラ9Y、9M、9C、9K 、駆動ローラ12A、2次転写対向ローラ80、テンションローラ12B、ステコンローラ12C(ステアリング・コントロール・ローラ)、従動ローラ12D、クリーニング対向ローラ13、中間転写クリーニング部10、2次転写ローラ70、センサユニット40、エッジセンサ60(位置検知手段)、等で構成される。中間転写ベルト8は、複数のローラ部材80、12A〜12D、13によって張架・支持されるとともに、駆動モータ91による1つのローラ部材(駆動ローラ12A)の回転駆動によって図3中の矢印方向に無端移動される。
4つの1次転写ローラ9Y、9M、9C、9Kは、それぞれ、中間転写ベルト8を感光体ドラム1Y 、1M 、1C 、1K との間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。そして、1次転写ローラ9Y、9M、9C、9Kに、トナーの極性とは逆の極性の転写電圧(1次転写バイアス)が印加される。
そして、中間転写ベルト8は、矢印方向に走行して、1次転写ローラ9Y、9M、9C、9Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム1Y 、1M 、1C 、1K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト8上に重ねて1次転写される。
その後、各色のトナー像が重ねて1次転写された中間転写ベルト8は、2次転写ローラ70との対向位置に達する。この位置では、2次転写対向ローラ80が、2次転写ローラ70との間に中間転写ベルト8を挟み込んで2次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト8上に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送された用紙等の記録媒体P上に2次転写される。このとき、中間転写ベルト8には、記録媒体Pに転写されなかった未転写トナーが残存する。
その後、中間転写ベルト8は、中間転写クリーニング部10の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト8上の未転写トナーが除去される。
こうして、中間転写ベルト8上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
ここで、図1を参照して、2次転写ニップの位置に搬送される記録媒体Pは、装置本体100の下方に配設された給紙部26から、給紙ローラ27やレジストローラ対28等を経由して搬送されるものである。
詳しくは、給紙部26には、転写紙等の記録媒体Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ27が図1中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Pがレジストローラ対28のローラ間に向けて給送される。
レジストローラ対28(タイミングローラ対)に搬送された記録媒体Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対28のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト8上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対28が回転駆動されて、記録媒体Pが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体P上に、所望のカラー画像が転写される。
その後、2次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Pは、定着部20の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体P上に定着される。
その後、記録媒体Pは、排紙ローラ対によって装置外へと排出される。排紙ローラ対によって装置外に排出された記録媒体Pは、出力画像として、スタック部上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
次に、図2にて、作像部における現像部5Y(現像装置)の構成・動作について、さらに詳しく説明する。
現像部5Yは、感光体ドラム1Yに対向する現像ローラ51Yと、現像ローラ51Yに対向するドクターブレード52Yと、現像剤収容部内に配設された2つの搬送スクリュ55Yと、現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知センサ56Yと、等で構成される。現像ローラ51Yは、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部内には、キャリアとトナーとからなる2成分現像剤が収容されている。
このように構成された現像部5Yは、次のように動作する。
現像ローラ51Yのスリーブは、図2の矢印方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ51Y上に担持された現像剤は、スリーブの回転にともない現像ローラ51Y上を移動する。ここで、現像部5Y内の現像剤は、現像剤中のトナーの割合(トナー濃度)が所定の範囲内になるように調整される。
その後、現像剤収容部内に補給されたトナーは、2つの搬送スクリュ55Yによって、現像剤とともに混合・撹拌されながら、隔絶された2つの現像剤収容部を循環する(図2の紙面垂直方向の移動である。)。そして、現像剤中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ51Y上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ51Y上に担持される。
現像ローラ51Y上に担持された現像剤は、図2中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード52Yの位置に達する。そして、現像ローラ51Y上の現像剤は、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム1Yとの対向位置(現像領域である。)まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム1Y上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ51Y上に残った現像剤はスリーブの回転にともない現像剤収容部の上方に達して、この位置で現像ローラ51Yから離脱される。
次に、図3〜図7を用いて、本実施の形態における中間転写ベルト装置15について詳述する。
図3を参照して、ベルト装置としての中間転写ベルト装置15は、ベルト部材としての中間転写ベルト8、4つの1次転写ローラ9Y、9M、9C、9K 、駆動ローラ12A、2次転写対向ローラ80、テンションローラ12B、ステコンローラ12C(移動手段)、従動ローラ12D、クリーニング対向ローラ13、中間転写クリーニング部10、2次転写ローラ70、2つの光学センサ41A、40Bなどが設置されたセンサユニット40、位置検知手段としてのエッジセンサ60、等で構成される。
中間転写ベルト8(ベルト部材)は、各色のトナー像をそれぞれ担持する4つの感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kに対向するように配設されている。中間転写ベルト8は、主として6つのローラ部材(駆動ローラ12A、2次転写対向ローラ80、テンションローラ12B、ステコンローラ12C、従動ローラ12D、クリーニング対向ローラ13、である。)によって張架・支持されている。
本実施の形態において、中間転写ベルト8は、PVDF(フッ化ビニルデン)、ETFE(エチレン−四フッ化エチレン共重合体)、PI(ポリイミド)、PC(ポリカーボネート)、等を単層又は複数層に構成して、カーボンブラック等の導電性材料を分散させたものである。中間転写ベルト8は、体積抵抗率が106〜1013Ωcm、ベルト裏面側の表面抵抗率が107〜1013Ωcmの範囲となるように調整されている。また、中間転写ベルト8は、厚さが20〜200μmの範囲となるように設定されている。本実施の形態では、中間転写ベルト8の厚さが60μm程度に、体積抵抗率が109Ωcm程度に、設定されている。
なお、必要に応じて中間転写ベルト8の表面に離型層をコートすることもできる。その際、コートに用いる材料として、ETFE(エチレン−四フッ化エチレン共重合体)、PTFE(ポリ四フッ化エチレン)、PVDF(フッ化ビニルデン)、PEA(パーフルオロアルコキシフッ素樹脂)、FEP(四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体)、PVF(フッ化ビニル)、等のフッ素樹脂を使用できるが、これに限定されるものではない。
また、中間転写ベルト8の製造方法としては、注型法、遠心成形法、等があり、必要に応じてその表面を研磨する工程がおこなわれる。また、上述した中間転写ベルト8の体積抵抗率は、「ハイレスターUP MCP HT45」(三菱化学社製)を用いて印加電圧100Vの条件にて測定したものである。
ここで、中間転写ベルト8の内周面であって幅方向(図3の紙面垂直方向で合って、図4の上下方向である。)の一端側の端部(通常の画像が形成される領域の外側である。)には、スケール状パターン30p、30sが形成されたスケールテープ30が周状に貼着されており、そのスケールテープ30に対向するように2つの光学センサ41A、41Bが設置されているが、これらについては後で詳しく説明する。また、中間転写ベルト8の外周面であって幅方向の他端側の端部に対向する位置には、エッジセンサ60(位置検知手段)が設置されているが、これについても後で詳しく説明する。
1次転写ローラ9Y、9M、9C、9Kは、それぞれ、中間転写ベルト8を介して対応する感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kに対向している。詳しくは、イエロー用の転写ローラ9Yは中間転写ベルト8を介してイエロー用の感光体ドラム1Yに対向し、マゼンタ用の転写ローラ9Mは中間転写ベルト8を介してマゼンタ用の感光体ドラム1Mに対向し、シアン用の転写ローラ9Cは中間転写ベルト8を介してシアン用の感光体ドラム1Cに対向し、ブラック用(黒色用)の転写ローラ9Kは中間転写ベルト8を介してブラック用(黒色用)の感光体ドラム1Kに対向している。1次転写ローラ9Y、9M、9C、9Kは、それぞれ、直径が10mm程度の芯金上に、外径が16mm程度の導電性スポンジ層が形成された弾性ローラであって、体積抵抗が106〜1012Ω(好ましくは、107〜109Ω)の範囲となるように調整されている。
駆動ローラ12Aは、制御部90によって制御される駆動モータ91によって回転駆動される。これにより、中間転写ベルト8は所定方向(図3の時計方向である。)に走行することになる。
テンションローラ12Bは、中間転写ベルト8の外周面に当接している。ステコンローラ12Cと従動ローラ12Dとは、それぞれ、中間転写ベルト8の内周面に当接している。2次転写対向ローラ80とテンションローラ12Bとの間には、中間転写ベルト8を介してクリーニング対向ローラ13に対向するように中間転写クリーニング部10(クリーニングブレード)が設置されている。
図3を参照して、2次転写対向ローラ80は、中間転写ベルト8を介して2次転写ローラ70に当接している。2次転写対向ローラ80は、ステンレス鋼等からなる円筒状の芯金の外周面に、体積抵抗が107〜108Ω程度で、硬度(JIS−A硬度)が48〜58度程度のNBRゴムからなる弾性層83(層厚は5mm程度である。)が形成されたものである。
また、本実施の形態において、2次転写対向ローラ80は、電源(バイアス出力手段)に電気的に接続されていて、その電源から−10kV程度の高圧電圧となる2次転写バイアスが印加される。この2次転写対向ローラ80に印加される2次転写バイアスは、2次転写ニップに搬送される記録媒体Pに中間転写ベルト8に担持されたトナー像を2次転写するためのものであって、トナーの極性と同じ極性(本実施の形態ではマイナス極性である。)のバイアス(直流電圧)である。これにより、中間転写ベルト8のトナー担持面(外周面)に担持されたトナーが、2次転写電界によって2次転写対向ローラ80側から2次転写ローラ70側に向かって静電移動することになる。
2次転写ローラ70は、中間転写ベルト8のトナー担持面(外周面)に当接して、記録媒体Pが搬送される2次転写ニップを形成している。2次転写ローラ70は、外径が15.5mm程度であって、ステンレス鋼、アルミニウム等からなる直径9mm程度の中空状の芯金上に、硬度(アスカーC硬度)が40〜50度程度の弾性層が形成(被覆)されたものである。2次転写ローラ70の弾性層は、ポリウレタン、EPDM、シリコーン等のゴム材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりして、ソリッド状又は発泡スポンジ状に形成することができる。本実施の形態において、弾性層は、転写電流の集中を抑えるために、その体積抵抗が106.5〜107.5Ω程度に設定されている。
なお、2次転写ローラ70の表面に半導電性のフッ素樹脂やウレタン樹脂などの離型層を形成して、ローラ表面のトナーに対する離型性を向上させることもできる。
ここで、本実施の形態において、ステコンローラ12Cは、中間転写ベルト8(ベルト部材)を幅方向(中間転写ベルト8の走行方向に対して略直交する方向であって、図3の紙面垂直方向、図4の上下方向である。)に移動させるものであって、光学センサ41A、41Bに対するスケール状パターン30p、30sの幅方向の位置を相対的に可変する移動手段として機能する。
詳しくは、図3、図4を参照して、ステコンローラ12C(ステアリング・コントロール・ローラ)は、公知のものと同様に、移動機構65によって幅方向一端側が幅方向他端側の搖動中心12C1を中心にして略上下方向に搖動可能に構成されている。移動機構65は、アーム66、モータ67等で構成されている。アーム66は、一端側にモータ67(中間転写ベルト装置15の側板に保持されている。)のモータ軸68に接続されていて、他端側にステコンローラ12Cの幅方向一端側(軸部)が軸受を介して回転可能に保持されている。そして、モータ67が正方向又は逆方向に駆動されることで、モータ軸68を中心にアームが正方向又は逆方向に回転されて、ステコンローラ12Cが搖動中心12C1を中心にして所望の方向・角度で傾斜することになる。そして、このように傾斜した状態でステコンローラ12Cが回転することで、ステコンローラ12Cに張架された中間転写ベルト8の幅方向のテンション・バランスが変化して、ステコンローラ12Cに張架された中間転写ベルト8が幅方向一端側又は幅方向他端側に向けて移動(ベルト寄り)することになる。このように、移動機構65やステコンローラ12Cが、中間転写ベルト8を幅方向に移動させる移動手段として機能することになる。
図4等を参照して、位置検知手段としてのエッジセンサ60は、中間転写ベルト8(ベルト部材)の幅方向の位置が所定範囲Nから外れないように、中間転写ベルト8における幅方向の端部の位置を検知するものである。
詳しくは、エッジセンサ60(位置検知手段)は、例えば、CIS(コンタクト・イメージ・センサ)であって、中間転写ベルト8における幅方向他端側の端部の位置を光学的に検知する。すなわち、エッジセンサ60において幅方向にRの範囲で複数配列されたCISの各光学素子において、中間転写ベルト8に向けて射出された光が反射して受光した範囲と受光されなかった範囲との境界部が、中間転写ベルト8における幅方向他端側の端部の位置として検知されることになる。そして、エッジセンサ60によって検知された検知結果に基いて、幅方向の長さがMの中間転写ベルト8が所定範囲N内に位置するように、制御部90(制御手段)による制御によって、ステコンローラ12Cを搖動する移動機構65(モータ67)が制御されることになる。
具体的に、エッジセンサ60によって中間転写ベルト8が狙いの位置に対して幅方向他端側(図4の上方)にずれた状態が検知された場合には、ステコンローラ12Cが正方向に傾斜して中間転写ベルト8の幅方向他端側のテンションが高くなるように移動機構65が制御されて、中間転写ベルト8が狙いの位置に向けて幅方向一端側に移動することになる。これに対して、エッジセンサ60によって中間転写ベルト8が狙いの位置に対して幅方向一端側(図4の下方)にずれた状態が検知された場合には、ステコンローラ12Cが逆方向に傾斜して中間転写ベルト8の幅方向一端側のテンションが高くなるように移動機構65が制御されて、中間転写ベルト8が狙いの位置に向けて幅方向他端側に移動することになる。
ここで、図4等を参照して、中間転写ベルト装置15(ベルト装置)において、所定方向に走行する無端状の中間転写ベルト8(ベルト部材)には、スケール状パターン30p、30sが形成されている。詳しくは、本実施の形態において、中間転写ベルト8には、その表面にスケール状パターン30p、30sが形成されたスケールテープ30(テープ状部材)が周状に貼着されている。スケールテープ30は、一端側の端部と他端側の端部とを有する有端状のものであって、双方の端部を突き合わせるように中間転写ベルト8上に貼着してもよいし、双方の端部を重ね合わせるように中間転写ベルト8上に貼着してもよいし、双方の端部の間に僅かな隙間をあけるように中間転写ベルト8上に貼着してもよい。
スケール状パターンは、光を反射する材料からなる反射部30pと、光を反射しないで吸収する材料からなる非反射部30sと、が走行方向(図4、図5において白矢印方向に示す中間転写ベルト8の走行方向である。)に交互に同じピッチXで配列されたものである。
スケールテープ30は、表面側から、層厚が25μm程度のポリエチレンテレフタレート(PET)からなる表面層、層厚が数μm程度のアルミニウムを蒸着してなる中間層(アルミ蒸着層)、中間転写ベルト8に接着するための接着剤からなる層厚が20μm程度の接着層、が積層されたものである。中間層(アルミ蒸着層)は、複数の反射部30pを有している。複数の反射部30pは、それぞれ、そのベルトの周方向の幅が数μm程度に形成されている。複数の反射部30pは、等間隔に配置されている。
なお、スケールテープ30の表面層に、公知のように、エッチング加工やプリントなどを施すことによって、スケール状パターン30p、30sを形成してもよい。
また、図3〜図7等を参照して、中間転写ベルト装置15には、中間転写ベルト8の内周面側であってスケールテープ30に対向する位置に、スケール状パターン30p、30sを検知する光学センサ41A、41B(検知手段)が設置されている。特に、本実施の形態では、図4、図5を参照して、周方向に所定の間隔Dをあけて2つの光学センサ(上流側の第1光学センサ41Aと、下流側の第2光学センサ41Bと、である。)が設置されている。
詳しくは、2つの光学センサ41A、41Bの間隔D(後述する発光素子42からの射出光が中間転写ベルト8上で反射する位置が基準となる。)は、図5に示すように、スケール状パターン30p、30sのピッチXの整数倍になるように設定されている。そのため、スケール状パターン30p、30sのピッチXが正確に狙いの値になっている場合には、2つの光学センサ41A、41Bの出力波形(パルス波形、又は、アナログ化された略正弦波形である。)の位相は一致することになる。これに対して、環境変動などによる中間転写ベルト8(スケールテープ30)の伸縮などによってスケール状パターン30p、30sのピッチXが狙いの値になっていない場合には、それに応じて、2つの光学センサ41A、41Bの出力波形の位相がずれることになる。本実施の形態では、2つの光学センサ41A、41Bのうち少なくとも一方の光学センサによるスケール状パターン30p、30sの検知によって、中間転写ベルト8の走行速度の変動を検知するとともに、その検知結果に対して、2つの光学センサ41A、41Bによって検知したスケール状パターン30p、30sのピッチXの変化分を補正して、制御部90によって駆動モータ91の回転数を調整しているため、色ズレなどの異常が生じないように中間転写ベルト8の速度を適正化することができる。すなわち、光学センサ41A、41Bによってスケール状パターン30p、30sを検知して、その検知結果に基いて中間転写ベルト8の走行速度が制御されることになる。
ここで、図6(B)を参照して、2つの光学センサ41A、41Bは、それぞれ、発光素子42、受光素子43、コリメートレンズ44、複数のスリット45aが形成された整形板45(スリットマスク)、受光窓46、等で構成されている。光学センサ41A、41Bは、スケール状パターン30p、30sを検知するものであって、整形板45と受光窓46とが光学センサ41A、41Bのセンサ面として機能することになる。
詳しくは、LED等の発光素子42から射出された光LBは、コリメートレンズ44を透過して平行光となった後に、整形板45に形成された複数のスリット45aを透過してスケールテープ30のスケール状パターン30p、30sに入射される。そして、スケール状パターン30p、30sに入射されて反射部30pで反射した光が、受光窓46を透過して、フォトトランジスタ等の受光素子43に受光される。そして、その光量に応じた出力が受光素子43(光学センサ41A、41B)から制御部90に向けて送られることになる。
ここで、整形板45における複数のスリット45a(本実施の形態では、3つのスリット45aである。)は、図6(A)、(C)に示すように、スケール状パターン30p、30sの形状に合わせて、そのピッチと形状(矩形状である。)とが定められている。そのため、スケール状パターン30p、30s(反射部30p)の形状に合わせた反射光が受光素子43に入射されることになり、精度の高いスケール状パターン30p、30sの検知が可能になる。
また、図7を参照して、2つの光学センサ41A、41Bは、いずれも保持部材47に保持されていて、センサユニット40を構成している。センサユニット40は、中間転写ベルト装置15の筐体に保持されている。
保持部材47は、板状部材49(押え板)と植毛シール部材48との間に中間転写ベルト8を挟み込むように構成されていて、中間転写ベルト8の振れ(ばたつき)を軽減して、光学センサ41A、41Bに対するスケール状パターン30p、30sの距離(対向距離)が変化しにくいようにしている。これにより、光学センサ41A、41Bによってスケール状パターン30p、30sの検知が精度良くおこなわれることになる。
板状部材49(押え板)は、中間転写ベルト8の外周面に当接するように(又は、微小なギャップをあけて対向するように)配設されていて、その表面(中間転写ベルト8に対向する面である。)が低摩擦材料で形成されている。なお、本実施の形態において、板状部材49は、保持部材47と一体的に形成されているが、板状部材49と保持部材47とを別々の部材として構成することもできる。
植毛シール部材48(摺動部材)は、中間転写ベルト8と、光学センサ41A、41Bを保持する保持部材47と、の間において中間転写ベルト8に当接するように配設されている。植毛シール部材48は、保持部材47の対向面(中間転写ベルト8の内周面に対向する面であって、少なくとも光学センサ41A、41Bのセンサ面45、46に対向する面が開口部48aとなっている。)に貼着されている。植毛シール部材48は、スケールテープ30(スケール状パターン30p、30s)を傷つけないように、テフロンなどの低摩擦材料で形成されている。
また、本実施の形態における中間転写ベルト装置15は、中間転写ベルト8の内周面に当接するローラ部材(1次転写ローラ9Y、9M、9C、9K 、駆動ローラ12A、2次転写対向ローラ80、ステコンローラ12C、従動ローラ12D、クリーニング対向ローラ13、である。)に、スケールテープ30が干渉して、その厚さ分だけ中間転写ベルト8の幅方向端部が盛り上がった状態にならないように構成されている。
具体的に、これらのローラ部材9Y、9M、9C、9K 、12A、12C、12D、13、80のローラ部には、スケールテープ30を干渉させないための小径部が設けられている。これにより、中間転写ベルト8の幅方向端部が盛り上がった状態になって中間転写ベルト8が幅方向にズレる(ベルト寄りする)不具合を未然に防止することができる。
以下、本実施の形態における中間転写ベルト装置15(画像形成装置100)の、特徴的な構成・動作について詳述する。
図8を参照して、本実施の形態では、移動手段(ステコンローラ12C、移動機構65)によって光学センサ41A、41Bに対するスケール状パターン30p、30sの幅方向の位置を可変しながら光学センサ41A、41Bの出力変動の大きさW(|V1−V0|)の変化を検知する出力検知手段が設けられている。すなわち、本実施の形態では、移動手段(ステコンローラ12C、移動機構65)によって中間転写ベルト8を幅方向に移動して、光学センサ41A、41Bに対向するスケール状パターン30p、30sの幅方向の位置をずらしながら、制御部90によって光学センサ41A、41Bの出力がモニターされて、図8(A)、(B)に示すように変化する光学センサ41A、41Bの出力変動の大きさW(出力幅)の変化が検知される。したがって、本実施の形態では、制御部90や光学センサ41A、41Bが、光学センサ41A、41Bの出力変動の大きさWの変化を検知する出力検知手段として機能することになる。
なお、このような出力検知手段による検知を、以下、適宜に「センサ出力検知モード」と呼ぶ。
具体的に、図8、図9を参照して、本実施の形態では、出力検知手段によって検知される光学センサ41A、41Bの出力変動の大きさの変化を、光学センサ41A、41Bの最大出力値V1の変化としている。光学センサ41A、41Bの出力変動の大きさWは、最大出力値V1と最小出力値V0との電位差となる。ここで、最大出力値V1はスケール状パターンの反射部30pでの反射光を光学センサ41A、41Bが受光したときの出力であって、スケール状パターンの表面がトナーなどの付着により汚れてしまったりキズがついたりしてしまったときに、図8、図9に示すように、変化しやすいものである。これに対して、最小出力値V0はスケール状パターンの非反射部30sに向けて光学センサ41A、41Bから射光したときの出力(受光がほとんどないときの出力)であって、スケール状パターンが汚れたりキズついたりしてしまっても、図8に示すように、ほとんど変化しないものである。
このようなことから、本実施の形態では、移動手段(ステコンローラ12C、移動機構65)によって光学センサ41A、41Bに対するスケール状パターン30p、30sの幅方向の位置を可変しながら光学センサ41A、41Bの最大出力値V1の変化を検知している。
このように移動手段12C、65で光学センサ41A、41Bに対するスケール状パターン30p、30sの幅方向の位置を可変しながら出力検知手段によって光学センサ41A、41Bの出力変動の大きさW(最大出力値V1)の変化を検知するのは、経時において光学センサ41A、41Bに対向するスケール状パターン30p、30sの部分(幅方向の位置)がトナーなどの付着により汚れてしまったりキズがついたりしてしまったときに、光学センサ41A、41Bの出力変動の大きさW(最大出力値V1)が変化するためである。具体的に、光学センサ41A、41Bに対向するスケール状パターン30p、30sの部分(幅方向の位置)が汚れたりキズついたりしていない場合には、図8(A)に示すように、出力変動の大きさW(最大出力値V1)が充分に大きくなり、光学センサ41A、41Bに対向するスケール状パターン30p、30sの部分(幅方向の位置)が汚れたりキズついたりしている場合には、図8(B)に示すように、出力変動の大きさW(最大出力値V1)が小さくなってしまう。
そして、このような経時におけるスケール状パターンの汚れやキズは、スケール状パターンの幅方向の位置によって軽重が生じる場合がほとんどである。そのため、経時において、移動手段12C、65で光学センサ41A、41Bに対するスケール状パターン30p、30sの幅方向の位置を幅方向一端側から幅方向他端側に向けて移動しながら出力検知手段によって最大出力値V1を検知すると、スケール状パターン30p、30sの幅方向の位置に対する最大出力V1のグラフは、例えば、図9に示すようになる。
そして、図8(A)に示すように、出力変動の大きさW(最大出力値V1)が充分に大きくて所定値VAを超えるような場合には、光学センサ41A、41Bによってスケール状パターン(反射部30pと非反射部30sとの差異)を確実に検知することができて、その検知結果に基いて中間転写ベルト8の走行速度の制御を高精度におこなうことができる。したがって、図9において、光学センサ41A、41Bに対するスケール状パターン30p、30sの幅方向の位置が、所定値VAを超える最大出力V1に対応する位置(R1〜R8などである。)である場合には、中間転写ベルト8の走行速度の制御を高精度におこなうことができることになる。
しかし、図8(B)に示すように、出力変動の大きさW(最大出力値V1)が小さくて所定値VAを超えないような場合には、光学センサ41A、41Bによってスケール状パターン(反射部30pと非反射部30sとの差異)を確実に検知しにくくなり、中間転写ベルト8の走行速度の制御を高精度におこなうことができなくなってしまう。したがって、図9において、光学センサ41A、41Bに対するスケール状パターン30p、30sの幅方向の位置が、所定値VAを超えない最大出力V1に対応する位置である場合には、中間転写ベルト8の走行速度の制御を高精度におこなうことができないことになる。
なお、「所定値VA」は、光学センサ41A、41Bの検知性能に基いて、上述したような光学センサ41A、41Bの機能を満足するために予め設定される値である。
そして、本実施の形態では、光学センサ41A、41Bに対してスケール状パターン30p、30sの幅方向の位置を定めるときに、出力検知手段によって検知される出力変動の大きさWが所定値を超えるように、移動手段を制御する制御手段としての制御部90が設けられている。
すなわち、光学センサ41A、41Bに対してスケール状パターン30p、30sの幅方向の位置を定めるときに、制御手段としての制御部90によって、出力検知手段によって検知される最大出力値V1が所定値VAを超えるように、移動機構65(モータ67)が制御される。
なお、このような出力検知手段による検知結果(「センサ出力検知モード」の結果)に基いて光学センサ41A、41Bに対してスケール状パターン30p、30sの幅方向の位置を最適化する制御を、以下、適宜に「調整モード」と呼ぶ。
詳しくは、所定のタイミングで、中間転写ベルト8(ベルト部材)を走行させた状態で移動手段12C、65によって光学センサ41A、41Bに対するスケール状パターン30p、30sの幅方向の位置を一端側から他端側に向けて可変しながら出力検知手段によって光学センサ41A、41Bの出力変動の大きさWの変化を検知して、その出力変動の大きさWが所定値を超えるように制御部90(制御手段)によって移動手段12C、65を制御して光学センサ41A、41Bに対するスケール状パターン30p、30sの幅方向の位置を定めることになる。
さらに、そのように制御部90(制御手段)によって移動手段12C、65を制御して光学センサ41A、41Bに対するスケール状パターン30p、30sの幅方向の位置を定めた後に、光学センサ41A、41Bによってスケール状パターン30p、30sを検知して、その検知結果に基いて中間転写ベルト8の走行速度が制御されることになる(中間転写ベルト8が駆動制御されることになる)。
具体的に、中間転写ベルト8上で通常の作像プロセス(画像形成プロセス)がおこなわれていないタイミングで、駆動モータ91を稼働して中間転写ベルト8を走行させた状態で、移動機構65(モータ67)を稼働して中間転写ベルト8を幅方向一端側から幅方向他端側に移動しながら、光学センサ41A、41Bの最大出力値V1をモニターする(センサ出力検知モードを実行する)。そして、その最大出力値V1が所定値VAを超える位置となるように、制御部90によって移動機構65(モータ67)を稼働して中間転写ベルト8の幅方向の位置(光学センサ41A、41Bに対するスケール状パターン30p、30sの幅方向の位置)を位置決めする(調整モードを実行する)。そして、そのように位置決めした状態で、光学センサ41A、41Bによってスケール状パターン30p、30sを検知して、その検知結果に基いて制御部90によって駆動モータ91を制御して、中間転写ベルト8の走行速度の調整をおこなう。さらに、このように中間転写ベルト8の走行速度が最適化された状態で、通常の画像形成プロセスがおこなわれることになる。
このような制御をおこなうことで、経時において光学センサ41A、41Bに対向するスケール状パターン30p、30sの表面の一部がトナーなどの付着により汚れてしまったりキズがついたりしてしまったときであっても、光学センサ41A、41Bの出力変動の大きさW(最大出力値V1)が充分に大きくて、安定して確実にスケール状パターン30p、30sを精度良く検知できることになる。そのため、経時においても中間転写ベルト8の駆動制御を高精度におこなうことができて、色ズレなどの異常画像の発生が軽減される。
特に、本実施の形態では、先に説明したように、中間転写ベルト8の走行速度の変動を検知するときに、その検知結果に対して、2つの光学センサ41A、41Bによって検知したスケール状パターン30p、30sのピッチXの変化分を補正しているが、そのようなピッチXの変化を検知する精度も高められることになる。
ここで、本実施の形態において、上述したようにセンサ出力検知モード及び調整モードがおこなわれる「所定のタイミング」は、(1)画像形成動作がおこなわれるごとのタイミング、(2)装置の稼働時間が一定時間に達するごとのタイミング、(3)装置の電源がオンされるごとのタイミング、(4)装置の待機モードが解除されるごとのタイミング、のうち少なくとも1つとしている。
詳しくは、(1)先に図1、図2等を用いて説明した画像形成プロセスがおこなわれるごとに、その終了直後(又は開始直前)のタイミングで、センサ出力検知モード及び調整モードをおこなうことができる。
また、(2)画像形成装置100の稼働時間(又は、プリント枚数)が一定時間に達するごと(例えば、プリント枚数が100枚に達するごと)に、その終了直後(又は開始直前)のタイミングで、センサ出力検知モード及び調整モードをおこなうことができる。
また、(3)画像形成装置100の電源(メインスイッチ)がオンされたときに、その直後のタイミングで、センサ出力検知モード及び調整モードをおこなうことができる。
また、(4)画像形成装置100の待機モード(装置100が一定時間以上使用されなかったときに、装置全体の消費電力を低下させるモードである。)が解除されたときに、その直後のタイミングで、センサ出力検知モード及び調整モードをおこなうことができる。
(1)のタイミングでセンサ出力検知モード及び調整モードをおこなう場合には、中間転写ベルト8の駆動制御を確実に高精度におこなうことができる。また、(2)〜(4)のタイミングでセンサ出力検知モード及び調整モードをおこなう場合には、これらのモードを実行することによる待ち時間をそれほど頻繁にかけることなく、中間転写ベルト8の駆動制御を高精度におこなうことができる。
また、図4を参照して、本実施の形態において、制御部90(制御手段)は、中間転写ベルト8の幅方向の位置が所定範囲N(先に説明したように、エッジセンサ60による検知により定められる中間転写ベルト8の移動範囲である。)から外れないように、移動手段12C、65を制御して光学センサ41A、41Bに対するスケール状パターン30p、30sの幅方向の位置を定めている。
そのため、エッジセンサ60(位置検知手段)の幅方向の検知範囲Rは、上述した所定範囲Nと中間転写ベルト8の幅方向の長さMとの差分(N−M)に対して充分に長く設定されている。また、スケール状パターン30p、30sの幅方向の長さQも、上述した所定範囲Nと中間転写ベルト8の幅方向の長さMとの差分(N−M)に対して充分に長く設定されている。
これにより、上述した出力検知モード及び調整モードが確実におこなわれることになる。
また、本実施の形態において、制御部90(制御手段)は、出力検知手段によって検知される出力変動の大きさW(最大出力値V1)が所定値(所定値VA)を超えたときにエッジセンサ60(位置検知手段)によって検知される中間転写ベルト8の幅方向端部の位置が複数箇所ある場合に、その出力変動の大きさW(最大出力値V1)が最大値となるときにエッジセンサ60によって検知される中間転写ベルト8の幅方向端部の位置を目標位置として移動手段12C、65を制御している。
例えば、出力検知モードを実行したときに出力検知手段によって得られる最大電圧値V1の波形が図9に示すようなものであった場合には、最大出力値V1が所定値VAを超えるもののなかで、最も大きな最大出力値V1(R3)に対応するエッジセンサ60の検知位置が目標位置となるように、移動機構65(モータ67)が制御される。
このような制御をおこなうことで、安定して確実にスケール状パターン30p、30sを精度良く検知できることになる。
また、本実施の形態では、移動手段12C、65によって光学センサ41A、41Bに対するスケール状パターン30p、30sの幅方向の位置を可変しても出力検知手段によって検知される光学センサ41A、41Bの出力変動の大きさW(最大出力値V1)が所定値(所定値VA)を超えることがない場合に、装置に故障が生じた旨を報知するようにしている。
詳しくは、出力検知モードを実行した場合に出力検知手段によって得られる複数の最大電圧値V1がいずれも所定値VAを超えないときに、画像形成装置本体100の外装部に設置された表示パネルに、「中間転写ベルトの駆動制御に異常が生じて異常画像が発生する可能性があるため、サービスマンによるメンテナンスが必要です」なる趣旨のメッセージが表示されることになる。
このような制御をおこなうことで、中間転写ベルト8の駆動制御を高精度におこなうことができずに色ズレなどの異常画像が発生する不具合を軽減することができる。
以下、図10のフロー図を用いて、ここまで説明した中間転写ベルト装置15(画像形成装置100)の制御をまとめとして説明する。
図10に示すように、まず、所定のタイミングで、調整モードが開始されて、中間転写ベルト8の走行が開始され、ステコンローラ12Cの傾斜が開始される(ステップS1、S2)。すなわち、駆動モータ91が稼動開始されるとともに、移動機構65(モータ67)が稼動開始されて、中間転写ベルト8が幅方向一端側に向けて移動される。
そして、その中間転写ベルト8の幅方向一端側への移動は、エッジセンサ60のパルス抜け数が所定値Kを超えるまで続けられる(ステップS3)。すなわち、中間転写ベルト8は、エッジセンサ60の検知範囲Rの片側の境界部に対応して、その端部が移動範囲Nの一端側の境界部に達することになる。
そして、そのときのエッジセンサ60の値(読取値E1)が制御部90の記憶部に保存される(ステップS4)。なお、このとき、センサ出力検知モードが開始される(ステップS20)。
そして、ステコンローラ12Cの逆側への傾斜が開始される(ステップS5)。すなわち、移動機構65(モータ67)の逆方向の稼動が開始されて、中間転写ベルト8が幅方向一端側から幅方向他端側に向けて移動される。
そして、その中間転写ベルト8の幅方向他端側への移動は、エッジセンサ60のパルス抜け数が正常値に戻って再び所定値Kを超えるまで続けられる(ステップS6、S7)。すなわち、中間転写ベルト8は、エッジセンサ60の検知範囲Rの反対側の境界部に対応して、その端部が移動範囲Nの他端側の境界部に達することになる。なお、このように、中間転写ベルト8の幅方向の移動がおこなわれているとき、光学センサ41A、41Bの最大出力値V1(センサ出力V)が検知されて、それらの値がすべて制御部90(記憶部)に保存される(ステップS21)。
そして、そのときのエッジセンサ60の値(読取値E2)が制御部90の記憶部に保存される(ステップS8)。なお、このとき、最大出力値V1(センサ出力V)の制御部90(記憶部)への保存が終了されて(ステップS22)、センサ出力検知モードが終了される(ステップS23)。
そして、ステップS23でセンサ出力検知モードが終了すると、制御部90における演算部で、保存された最大出力値V1(センサ出力V)のなかで最大値となる最大出力値Vmaxが求められる(ステップS24)。そして、その最大値Vmaxが所定値VAを超えるものかを判別して(ステップS25)、所定値VAを超えないものと判別した場合には、光学センサ41A、41Bによる正常な検知がおこなえないものとして、表示パネルにエラー通知をおこない(ステップS26)、調整モードを終了する(ステップS27)。
これに対して、ステップS25で最大値Vmaxが所定値VAを超えるものと判別した場合には、光学センサ41A、41Bによる正常な検知がおこなえるものとして、その最大値Vmaxとなるときのエッジセンサ60の読取値Exを目標値(目標位置)と設定する(ステップS9)。
そして、移動機構65(モータ67)を駆動して中間転写ベルト8の位置調整をおこない、所定時間内にエッジセンサ60の読取値が目標値Ex±α(αは余裕度である。)の範囲内になったかを判別する(ステップS11)。その結果、エッジセンサ60の読取値が目標値Exに設定された場合には、中間転写ベルト8の走行(駆動モータ91の駆動)を停止するとともに、ステコンローラ12Cの傾斜(移動機構65の駆動)を停止して(ステップS11)、調整モードを終了する(ステップS12)。そして、通常の画像形成動作に備えることになる。
これに対して、エッジセンサ60の読取値が目標値Exに設定されない場合には、中間転写ベルト8の正常な位置調整ができないものとして、中間転写ベルト8の走行やステコンローラ12Cの傾斜を停止するとともに、表示パネルにエラー通知をおこない(ステップS13)、調整モードを終了する(ステップS14)。
<変形例1>
図11は、変形例1としての光学センサ41A、41Bに対してスケール状パターン30p、30sの幅方向の位置を定める制御を示すフローチャートであって、本実施の形態における図10に対応する図である。
変形例1において、制御部90(制御手段)は、出力検知手段によって検知される出力変動の大きさW(最大出力値V1)が所定値(所定値VA)を超えたときにエッジセンサ60(位置検知手段)によって検知される中間転写ベルト8の幅方向端部の位置が複数箇所ある場合に、その複数箇所のうちいずれかの中間転写ベルト8の幅方向端部の位置を目標位置として移動手段12C、65を制御するように構成されている。すなわち、変形例1では、最大出力値V1が所定値VAを超えるもののうち最大値Vmaxとなるものに対応するように中間転写ベルト8の幅方向の位置決めをするのではなくて、最大出力値V1が所定値VAを超えるもののうちいずれか1つに対応するように中間転写ベルト8の幅方向の位置決めをしている。そのように所定値VAを超える複数のもののうちいずれか1つを選択する場合に、所定の選定ルール(例えば、中間転写ベルト8が移動範囲Nのなるべく中央に位置するように選定する。)に従っておこなうことが好ましい。
具体的に、図11に示す制御フローにおいて、ステップS23にてセンサ出力検知モードが終了すると、制御部90における演算部で、保存された最大出力値V1(センサ出力V)のなかで所定値VAを超えるものがあるかを判別して(ステップS31)、所定値VAを超えるものがないものと判別した場合には、光学センサ41A、41Bによる正常な検知がおこなえないものとして、表示パネルにエラー通知をおこない(ステップS26)、調整モードを終了する(ステップS27)。
これに対して、ステップS31で所定値VAを超えるものがあると判別した場合には、光学センサ41A、41Bによる正常な検知がおこなえるものとして、最適な最大出力値Vx(センサ出力)が選定される(ステップS32)。具体的に、所定値VAを超えるものが1つである場合にはそのものが最大出力値Vxとして選定され、所定値VAを超えるものが複数である場合にはそのうちの1つが最大出力値Vxとして選定される。そして、ステップS32で選定された最大出力値Vxとなるときのエッジセンサ60の読取値Exを目標値(目標位置)と設定して(ステップS33)、ステップS10以降のフローが実行される。
このような制御をおこなった場合であっても、本実施の形態のものと同様に、中間転写ベルト8に形成したスケール状パターン30p、30sを光学センサ41A、41Bによって精度良く検知することができる。
<変形例2>
図12は、変形例2としての中間転写ベルト8の要部を内周面側からみた図であって、本実施の形態における図4に対応する図である。
変形例2において、光学センサ41A、41Bに対するスケール状パターン30p、30sの幅方向の位置を相対的に可変する移動手段は、中間転写ベルト8を幅方向に移動させるものではなくて、光学センサ41A、41Bを図12の黒両矢印に示すように幅方向に移動させるものである。このような移動手段としては、センサユニット40を幅方向に移動させるピニオン・ラック機構などを用いることができる。
そして、このように光学センサ41A、41Bを幅方向に移動させるように移動手段を構成した場合であっても、光学センサ41A、41Bに対してスケール状パターン30p、30sの幅方向の相対的な位置を定めるときに、出力検知手段によって検知される出力変動の大きさW(最大出力値V1)が所定値(所定値VA)を超えるように、その移動手段を制御することで、本実施の形態のものと同様に、中間転写ベルト8に形成したスケール状パターン30p、30sを光学センサ41A、41Bによって精度良く検知することができる。
以上説明したように、本実施の形態における中間転写ベルト装置15(ベルト装置)には、中間転写ベルト8(ベルト部材)に形成されたスケール状パターン30p、30sを検知する光学センサ41A、41Bと、移動手段12C、65によって中間転写ベルト8を幅方向に移動させて光学センサ41A、41に対するスケール状パターン30p、30sの幅方向の位置を相対的に可変しながら光学センサ41A、41Bの出力変動の大きさWの変化を検知する出力検知手段と、光学センサ41A、41Bに対してスケール状パターン30p、30sの幅方向の位置を定めるときに出力検知手段によって検知される出力変動の大きさWが所定値を超えるように移動手段12C、65を制御する制御部90(制御手段)と、が設けられている。
これにより、中間転写ベルト8に形成したスケール状パターン30p、30sを光学センサ41A、41Bによって精度良く検知することができる。
なお、本実施の形態では、ベルト部材としての中間転写ベルト8が設置されたベルト装置(中間転写ベルト装置15)に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることはない。例えば、転写搬送ベルト、感光体ベルト、定着ベルト等のベルト部材が設けられたベルト装置に対しても、スケール状パターンが形成されて光学センサが設置されたものであれば、本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、中間転写ベルト8の内周面にスケール状パターン30p、30sが形成された中間転写ベルト装置15に対して本発明を適用したが、中間転写ベルト8の外周面にスケール状パターン30p、30sが形成された中間転写ベルト装置15に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、スケール状パターン30p、30sが形成されたスケールテープ30が中間転写ベルト8に貼着された中間転写ベルト装置15に対して本発明を適用したが、スケール状パターンの形態はこれに限定されることなく、例えば、スケール状パターン30p、30sが中間転写ベルト8に直接的に形成された中間転写ベルト装置15に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、中間転写ベルト8のスケール状パターン30p、30sを検知する光学センサ41A、41Bが2つ設置された中間転写ベルト装置15に対して本発明を適用したが、中間転写ベルト8のスケール状パターン30p、30sを検知する光学センサが1つ又は3つ以上設置された中間転写ベルト装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
そして、それらのような場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
1Y、1M、1C、1K 感光体ドラム(感光体)、
8 中間転写ベルト(ベルト部材)、
12A 駆動ローラ、
12C ステコンローラ(移動手段)、
15 中間転写ベルト装置(ベルト装置)、
30 スケールテープ、
30p 反射部(スケール状パターン)、
30s 非反射部(スケール状パターン)、
40 センサユニット、
41A 第1光学センサ(光学センサ)、
41B 第2光学センサ(光学センサ)、
42 発光素子、 43 受光素子、 44 コリメートレンズ、
60 エッジセンサ(位置検知手段)、
65 移動機構(移動手段)、
66 アーム、 67 モータ、 68 モータ軸、
90 制御部(制御手段)、
100 画像形成装置(画像形成装置本体)、 P 記録媒体。
特開2013−33132号公報 特開2011−215604号公報 特開2014−38167号公報

Claims (10)

  1. スケール状パターンが形成されて、所定方向に走行するベルト部材と、
    前記スケール状パターンを検知する光学センサと、
    前記ベルト部材又は前記光学センサを前記所定方向に対して略直交する幅方向に移動させて、前記光学センサに対する前記スケール状パターンの幅方向の位置を相対的に可変する移動手段と、
    前記移動手段によって前記光学センサに対する前記スケール状パターンの幅方向の位置を可変しながら前記光学センサの出力変動の大きさの変化を検知する出力検知手段と、
    前記光学センサに対して前記スケール状パターンの幅方向の位置を定めるときに、前記出力検知手段によって検知される出力変動の大きさが所定値を超えるように、前記移動手段を制御する制御手段と、
    を備えたことを特徴とするベルト装置。
  2. 所定のタイミングで、前記ベルト部材を走行させた状態で前記移動手段によって前記光学センサに対する前記スケール状パターンの幅方向の位置を一端側から他端側に向けて可変しながら前記出力検知手段によって前記光学センサの出力変動の大きさの変化を検知して、その出力変動の大きさが前記所定値を超えるように前記制御手段によって前記移動手段を制御して前記光学センサに対する前記スケール状パターンの幅方向の位置を定めることを特徴とする請求項1に記載のベルト装置。
  3. 前記所定のタイミングは、画像形成動作がおこなわれるごとのタイミング、装置の稼働時間が一定時間に達するごとのタイミング、装置の電源がオンされるごとのタイミング、装置の待機モードが解除されるごとのタイミング、のうち少なくとも1つであることを特徴とする請求項2に記載のベルト装置。
  4. 前記制御手段によって前記移動手段を制御して前記光学センサに対する前記スケール状パターンの幅方向の位置を定めた後に、前記光学センサによって前記スケール状パターンを検知して、その検知結果に基いて前記ベルト部材の走行速度が制御されることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のベルト装置。
  5. 前記ベルト部材の幅方向の位置が所定範囲から外れないように、前記ベルト部材における幅方向の端部の位置を検知する位置検知手段を備え、
    前記制御手段は、前記ベルト部材の幅方向の位置が前記所定範囲から外れないように、前記移動手段を制御して前記光学センサに対する前記スケール状パターンの幅方向の位置を定めることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載のベルト装置。
  6. 前記制御手段は、前記出力検知手段によって検知される出力変動の大きさが前記所定値を超えたときに前記位置検知手段によって検知される前記ベルト部材の幅方向端部の位置が複数箇所ある場合に、その出力変動の大きさが最大値となるときに前記位置検知手段によって検知される前記ベルト部材の幅方向端部の位置を目標位置として前記移動手段を制御することを特徴とする請求項5に記載のベルト装置。
  7. 前記制御手段は、前記出力検知手段によって検知される出力変動の大きさが前記所定値を超えたときに前記位置検知手段によって検知される前記ベルト部材の幅方向端部の位置が複数箇所ある場合に、その複数箇所のうちいずれかの前記ベルト部材の幅方向端部の位置を目標位置として前記移動手段を制御することを特徴とする請求項5に記載のベルト装置。
  8. 前記移動手段によって前記光学センサに対する前記スケール状パターンの幅方向の位置を可変しても前記出力検知手段によって検知される前記光学センサの出力変動の大きさが前記所定値を超えることがない場合に、装置に故障が生じた旨を報知することを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載のベルト装置。
  9. 前記出力検知手段によって検知される前記光学センサの出力変動の大きさの変化は、前記光学センサの最大出力値の変化であることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載のベルト装置。
  10. 請求項1〜請求項9のいずれかに記載のベルト装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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