JP2020034692A - ベルトユニット、画像形成装置及びマーク形成方法 - Google Patents

ベルトユニット、画像形成装置及びマーク形成方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2020034692A
JP2020034692A JP2018160635A JP2018160635A JP2020034692A JP 2020034692 A JP2020034692 A JP 2020034692A JP 2018160635 A JP2018160635 A JP 2018160635A JP 2018160635 A JP2018160635 A JP 2018160635A JP 2020034692 A JP2020034692 A JP 2020034692A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
belt
mark
position detection
detection mark
image forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018160635A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7059869B2 (ja
Inventor
貴之 高澤
Takayuki Takazawa
貴之 高澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Data Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Data Corp filed Critical Oki Data Corp
Priority to JP2018160635A priority Critical patent/JP7059869B2/ja
Priority to EP19184967.8A priority patent/EP3617803A1/en
Priority to US16/515,529 priority patent/US10809644B2/en
Priority to CN201910656108.9A priority patent/CN110874039A/zh
Publication of JP2020034692A publication Critical patent/JP2020034692A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7059869B2 publication Critical patent/JP7059869B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/14Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base
    • G03G15/16Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer
    • G03G15/1605Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using at least one intermediate support
    • G03G15/1615Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using at least one intermediate support relating to the driving mechanism for the intermediate support, e.g. gears, couplings, belt tensioning
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/04Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material
    • G03G15/043Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material with means for controlling illumination or exposure
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/65Apparatus which relate to the handling of copy material
    • G03G15/6517Apparatus for continuous web copy material of plain paper, e.g. supply rolls; Roll holders therefor
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/14Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base
    • G03G15/16Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer
    • G03G15/1605Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using at least one intermediate support
    • G03G15/162Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using at least one intermediate support details of the the intermediate support, e.g. chemical composition
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/50Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control
    • G03G15/5054Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control by measuring the characteristics of an intermediate image carrying member or the characteristics of an image on an intermediate image carrying member, e.g. intermediate transfer belt or drum, conveyor belt
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/14Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base
    • G03G15/16Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer
    • G03G15/1605Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using at least one intermediate support
    • G03G15/161Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using at least one intermediate support with means for handling the intermediate support, e.g. heating, cleaning, coating with a transfer agent

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

【課題】高い品質で印刷し得る状態を良好に維持し得るようにする。【解決手段】画像形成装置1では、ベルト37形成する位置検出マーク41について、最大深さDaを2.0[μm]以上且つ11.0[μm]以下とし、縁部深さ比Db/Daを0.4〜0.5の範囲内とし、縁部長さ比Lb/Daを0.018〜0.100の範囲内として、さらに長さLを5[mm]以上15[mm]以下とした。これにより位置検出マーク41では、最も深い最深部84を中央部82に位置させると共に、縁部83にこれよりも浅い傾斜面を形成でき、局所凹部PHの形成を回避できる。この結果画像形成装置1では、位置検出マーク41内のトナーをクリーニング部16のブレード61により確実に掻き出すことができ、センサ18により該位置検出マーク41を精度良く検出できる。【選択図】図7

Description

本発明はベルトユニット、画像形成装置及びマーク形成方法に関し、例えば電子写真式の画像形成装置(いわゆるプリンタ)に適用して好適なものである。
従来、画像形成装置として、例えば複数の現像ユニットにより各色のトナー(すなわち現像剤)を用いてトナー画像をそれぞれ生成し、ベルトユニットにより走行されるベルトにこれを転写し、搬送部により搬送される用紙にベルトからトナー画像を転写させ、この用紙に熱や圧力を加えて定着させることにより、画像を印刷するものがある。
また画像形成装置のなかには、ベルトにおけるトナー画像が転写されない端部等に、位置検出用のマーク部(以下これを位置検出マークと呼ぶ)が予め形成されており、光学式のセンサによって該位置検出マークを検出するものがある。この画像形成装置では、センサによって位置検出マークを検出することにより、例えばベルトに転写する各色のトナー画像を重ねる際の位置を合わせ、或いはベルトの走行速度を制御することができる。
この位置検出マークは、例えばベルトにおける該位置検出マークを形成すべき箇所に対してレーザ光が照射されることにより、該ベルトの表面が変質し、当該箇所における光の反射率を周囲よりも低減させることにより形成される(例えば、特許文献1参照)。
例えばベルトでは、スポット径が0.1[mm]でなるレーザ光が照射され、その照射位置が該ベルトの走行方向に沿って移動されると、幅が0.1[mm]でなる直線状の溝が形成される。そこでベルトでは、走行方向と直交する幅方向に0.1[mm]ずつ変位した位置に、このような直線状の溝が順次形成されることにより、例えば7[mm]四方の正方形状でなり表面からの深さが10[μm]程度の位置検出マークが形成される。
特開2017−16076号公報(図5等)
一方、画像形成装置では、トナー画像を用紙に転写した後のベルトの表面を清掃するクリーニング部が設けられている。このクリーニング部では、例えば樹脂製のブレードと呼ばれる板状の部材をベルトの表面に当接させ、該ベルトの走行に伴って該ブレードを該ベルトに摺動させることにより、該ベルトの表面に残ったトナーを掻き取ることができる。
ところで上述した位置検出マークは、ベルトにおいて、幅方向に関してトナー画像が転写される範囲の外側に形成される。このため画像形成装置では、本来的にトナーが入り込むことがなく、仮に何らかの要因でトナーが入り込んだとしても、ブレードにより容易に掻き出すことができる。
しかしながら上述したベルトでは、直線状の溝を形成する場合、レーザ光の照射位置を移動させる途中と比較して、照射の開始時及び終了時に、スポットの移動速度が低下することになる。これにより位置検出マークでは、レーザ光の照射が開始する位置及び終了する位置、すなわち外縁の近傍おいて、より多くの熱が発生し、これに伴って局所的に深い凹部(以下これを局所凹部と呼ぶ)が形成されてしまう。
そうすると画像形成装置では、位置検出マークの局所凹部にトナーが入り込んだ場合、ブレードでこのトナーを掻き出すことができず、その一部が位置検出マーク内に残ることになる。このような場合、画像形成装置では、センサにより位置検出マークを正しく検出できずにトナー画像の位置ずれ等が発生する恐れや、用紙が傾斜した場合にその端部が位置検出マーク内に入り込んでトナーが付着し、該用紙を汚損させる恐れ、すなわち印刷品質を低下させる恐れがある、という問題があった。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、高い品質で印刷し得る状態を良好に維持し得るベルトユニット、画像形成装置及びマーク形成方法を提案しようとするものである。
かかる課題を解決するため本発明のベルトユニットにおいては、外周側の表面が平坦に形成された無端状のベルトと、ベルトの表面に形成され、該表面から内周側へ凹んだマーク部と、ベルトの内周面に当接する従動ローラと、ベルトの内周側に当接し、ベルトに駆動力を伝達すると当該ベルトを第1方向に沿って走行させる駆動ローラとを設け、マーク部は、第1方向に沿って延在する複数の溝を有し、表面との境界に隣接する縁部よりも、該境界から中央側へ離れた中央部の方が、表面からの深さが大きく、表面からの深さが最も大きい最深部が、境界から中央側へ0.2[mm]以上離れた位置に形成されているようにした。
また本発明の画像形成装置においては、外周側の表面が平坦に形成され、該表面から内周側へ凹んだマーク部を有し、複数のローラの周囲に巻回された無端状のベルトを第1方向に沿って走行させるベルトユニットと、現像剤により画像を形成し、ベルト又はベルトにより搬送される媒体に画像を転写する画像形成ユニットと、ベルトの表面に照射光を照射し、戻って来た反射光を基にマーク部を検出するセンサとを設け、マーク部は、第1方向に沿って延在する複数の溝を有し、表面との境界から中央側へ離れた位置に設けられセンサにより当該マーク部として検出される部分である中央部に、表面からの深さが最も大きい最深部が形成されているようにした。
さらに本発明のマーク形成方法においては、無端状に形成され、外周側の表面が平坦であり、駆動ローラ及び従動ローラの周囲に巻回され該駆動ローラから伝達される駆動力により第1方向に沿って走行するベルトに対し、表面にマーク部を形成するマーク形成方法であって、表面に対し、マーク部を形成すべき範囲である形成範囲内において、第1方向と略平行に、第1開始点から第1終了点までの第1照射範囲に渡ってレーザを照射する第1照射ステップと、表面に対し、形成範囲内の第1照射範囲と少なくとも一部が重なる部分において、第1方向と略平行に、第1開始点と異なる第2開始点から第1終了点と異なる第2終了点までの第2照射範囲に渡ってレーザを照射する第2照射ステップとにより形成され、マーク部は、形成範囲のうち表面との境界に隣接する縁部よりも、該境界から中央側へ離れた中央部の方が、表面からの深さが大きく形成されるようにした。
本発明は、マーク部の中央部に最深部が位置しており、縁部がこれよりも浅く形成されているため、ブレードの摺動によりマーク部内に入り込んだトナーを掻き出す際にトナーのすり抜けを発生させる恐れが無い。これにより本発明は、センサにおいてベルトの表面からの反射光を基にマーク部を検出する際に、トナーの影響を受けること無く該マーク部を精度良く検出でき、ベルトにトナー画像を転写する位置を高精度に制御できる。
本発明によれば、高い品質で印刷し得る状態を良好に維持し得るベルトユニット、画像形成装置及びマーク形成方法を実現できる。
画像形成装置の構成を示す略線図である。 ベルトの構成及び位置検出マークの配置を示す略線図である。 クリーニング部の構成を示す略線図である。 センサの構成を示す略線図である。 位置検出マークの構成を示す略線図である。 位置検出マークの断面形状を示す略線的断面図である。 位置検出マークにおける各部の長さ及び受光信号を示す略線図である。 第1評価試験における各部の値及び評価結果を示す略線図である。 第1評価試験の評価レベルを示す略線図である。 第1評価試験における縁部深さ比及び縁部長さ比を示す略線図である。 第2評価試験における各部の値及び評価を示す略線図である。 第2評価試験の評価レベルを示す略線図である。
以下、発明を実施するための形態(以下実施の形態とする)について、図面を用いて説明する。
[1.画像形成装置の構成]
図1に示すように、本実施の形態による画像形成装置1は、電子写真式のプリンタとして構成されており、例えば長尺の用紙Pに対し、所望のカラー画像を印刷するようになっている。画像形成装置1は、大きく分けて、印刷処理を行う本体部2と、用紙Pを供給する用紙供給部3により構成されている。また本体部2の内部には、全体を統括制御する制御部4が設けられている。
制御部4は、図示しないCPU(Central Processing Unit)を中心に構成されており、図示しないROM(Read Only Memory)やフラッシュメモリ等から所定のプログラムを読み出して実行することにより、印刷に関する種々の処理を行う。また制御部4は、内部にRAM(Random Access Memory)、ハードディスクドライブやフラッシュメモリ等でなる記憶部を有しており、この記憶部に種々の情報を記憶させる。
この制御部4は、図示しない通信処理部を介して、パーソナルコンピュータのような上位装置(図示せず)と無線又は有線により接続されている。制御部4は、上位装置から印刷対象の画像を表す画像データが与えられると共に当該画像データの印刷が指示されると、用紙Pの表面に画像を形成する印刷処理を開始する。
説明の都合上、以下では、用紙供給部3側を前側、本体部2側を後側とし、図1における紙面の手前側を左側、奥側を右側とし、さらに上側及び下側を定義した上で、説明する。
媒体としての用紙Pは、左右方向に沿った芯材の周側面を周回するように巻き付けられてロール状となっている。用紙供給部3は、この芯材を回転可能に支持しており、ロール状部分の最外周から用紙Pの一端を引き剥がし、後方の本体部2へ順次送り出して供給する。
本体部2は、全体として直方体状に形成されており、その内部における上寄りに、前側から後側へ向けて整列するようにして、5個の画像形成ユニット11(11Y、11M、11C、11K及び11CL)が順次設けられている。因みに各画像形成ユニット11Y、11M、11C、11K及び11CLは、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)及びクリア(CL)の各色のトナーにより、各色のトナー画像を形成する。このうちクリアは無色透明のトナーであり、例えば他の色のトナーに重ねることにより表面に光沢感を持たせたい場合等に使用される。
画像形成ユニット11は、大きく分けてトナーカートリッジ21、現像ユニット22及びLED(Light Emitting Diode)ヘッド23により構成されている。トナーカートリッジ21は、内部に現像剤としてのトナーを収容しており、このトナーを現像ユニット22に供給する。LEDヘッド23は、複数のLEDが主走査方向である左右方向に沿って直線状に配置されており、制御部4から供給されるデータに基づいた発光パターンで各LEDを順次発光させる。
現像ユニット22は、内部に感光体ドラム24や帯電ローラ25等の複数のローラを有している。現像ユニット22は、各ローラに所定の電圧を適宜印加させ、且つ感光体ドラム24と共に適宜回転させながら、帯電ローラ25により該感光体ドラム24の表面を帯電させ、LEDヘッド23から照射される光を該感光体ドラム24の周側面に照射することにより静電潜像を形成する。
続いて現像ユニット22は、トナーカートリッジ21から供給されるトナーを感光体ドラム24の周側面に付着させることにより、静電潜像に基づいたトナー画像(以下これを現像剤画像とも呼ぶ)を形成し、該感光体ドラム24の回転によりこのトナー画像を下端近傍に到達させる。
各画像形成ユニット11の下側には、ベルトユニット12が配置されている。ベルトユニット12は、駆動ローラ31、従動ローラ32、33及び34、サポートローラ35及び36並びにベルト37等により構成されている。このうちベルト37を除いた各ローラ、すなわち駆動ローラ31、従動ローラ32、33及び34並びにサポートローラ35及び36は、何れも中心軸を左右方向に沿わせた細長い円柱状に形成されており、本体部2により回転可能に支持されている。
駆動ローラ31は、画像形成ユニット11Yの前下側に配置されており、図示しないベルト駆動モータから駆動力が供給されると、図の時計回りとなる矢印R1方向へ回転する。従動ローラ32は、画像形成ユニット11CLの後下側に配置されている。従動ローラ33は、駆動ローラ31の後下側且つ従動ローラ32の前下側に配置されている。従動ローラ34は、従動ローラ33の後上側且つ従動ローラ32の前下側に配置されている。サポートローラ35は、駆動ローラ31の後ろ斜め上側であって該駆動ローラ31の近傍に配置されている。サポートローラ36は、従動ローラ33の前斜め上側であって、該従動ローラ33の近傍に配置されている。
ベルト37は、例えばポリアミドイミド(PAI)樹脂に導電化剤としてカーボンブラックが添加された材料で構成され、可撓性を有する無端状の(すなわち環状の)ベルトとして形成されている。因みにベルト37における左右方向(以下これを主走査方向又は幅方向とも呼ぶ)の長さは、約350[mm]となっている。
このベルト37には、図2に模式的な平面図を示すように、ベルト表面40の右端近傍に、複数の位置検出マーク41が設けられている。ベルト37では、ベルト表面40及びその直近に材料密度の高いスキン層が形成されているため、該ベルト表面40が比較的平滑になっている。これによりベルト37は、ベルト表面40に転写されたトナー画像の画質をできるだけ維持したまま用紙Pへ転写することができる。これに伴いベルト表面40では、光の反射率が比較的高くなっている。
その一方でベルト37は、ベルト表面40からやや離れた内部に多数の細かい空孔が形成されており、これにより該ベルト37自体を走行経路の形状に合わせて容易に変形させ得る。位置検出マーク41は、後述するようにベルト表面40にレーザ光が照射されることにより、ベルト表面40及びその直近に形成されたスキン層が消失されて内部の空孔が露出するため、その表面が比較的粗くなっている。すなわち位置検出マーク41は、ベルト表面40よりも光の反射率が低くなっている。
具体的に位置検出マーク41は、比較的小さい正方形状若しくは長方形状に形成されており、ベルト37の外表面における右端から0.5[mm]左側に(すなわち内側に)離れた位置に配置されている。またベルト37の走行方向に関して各位置検出マーク41が配置される周期(ピッチ)は、78[mm]となっている。この周期は、本体部2(図1)における各画像形成ユニット11の前後方向に関する配置の周期と同一となっている。
このベルト37(図1)は、駆動ローラ31、従動ローラ32及び33並びにサポートローラ35及び36の周囲を周回するように、すなわち内周面を当接させるようにして巻回されており、且つ従動ローラ32及び33の間において従動ローラ34が外周面に押し付けられている。これによりベルト37は、例えば駆動ローラ31の上側及び従動ローラ32の上側の間で張架された状態となる。
さらにベルトユニット12には、駆動ローラ31及び従動ローラ32の間におけるベルト37の下側であって、各画像形成ユニット11における感光体ドラム24の真下となる位置に、1次転写ローラ38がそれぞれ配置されている。この1次転写ローラ38は、画像形成ユニット11の各ローラと同様、中心軸を左右方向に沿わせた円柱状に形成されており、本体部2により回転可能に支持され、さらに所定の電圧が印加される。
因みに各画像形成ユニット11は、図示しない付勢手段により下方向に付勢されている。このため各画像形成ユニット11の感光体ドラム24は、ベルト37を挟んで1次転写ローラ38に押し付けられている。
ベルトユニット12は、駆動ローラ31に駆動力が供給されると、該駆動ローラ31を矢印R1方向へ回転させ、これに伴ってベルト37を該駆動ローラ31や従動ローラ32等の周囲を周回するようにして図の時計回りに走行させる。説明の都合上、以下ではベルト37が走行する方向をベルト走行方向Eとも呼ぶ。
このとき画像形成ユニット11は、感光体ドラム24の周側面にトナー画像を形成していれば、このトナー画像を該感光体ドラム24からベルト37における外周側の表面であるベルト表面40(図2)に転写させる。ベルトユニット12は、ベルト37を走行させながら、各画像形成ユニット11からトナー画像が転写されることにより、各色のトナー画像を重畳させたカラーのトナー画像をベルト37の外周面に形成することができる。
また、ベルトユニット12の下側には、複数のローラや搬送ガイド等(図示せず)により、用紙Pを前方から後方へ向けて搬送する搬送路Wが形成されており、該ベルトユニット12の従動ローラ33における下端が該搬送路Wに当接している。従動ローラ33の真下には、2次転写ローラ51が配置されている。この2次転写ローラ51は、1次転写ローラ38と同様、中心軸を左右方向に沿わせた円柱状に形成されており、本体部2により回転可能に支持され、さらに所定の電圧が印加される。説明の都合上、以下では、2次転写ローラ51及び従動ローラ33をまとめて2次転写部13とも呼ぶ。
2次転写部13は、ベルト37のトナー画像が転写された部分が駆動ローラ31側から走行してくると共に、用紙供給部3から用紙Pが搬送路Wに沿って後方へ搬送されてくると、このトナー画像をベルト37から用紙Pに転写し、引き続き該搬送路Wに沿って後方へ送り出す。
2次転写部13の後側には、定着部14が設けられている。定着部14は、搬送路Wの上側及び下側にそれぞれローラが配置されており、このうち一方のローラにヒータが組み込まれている。この定着部14は、各ローラを適宜回転させると共にヒータにより該ローラを加熱することにより、搬送路Wに沿って搬送されてくる用紙Pに熱及び圧力を加え、トナー画像を該用紙Pに定着させて、後方へ送り出す。
その後、画像形成装置1は、用紙Pを定着部14の後方へ搬送して後方へ排出し、排出トレイ15上に載置する。かくして画像形成装置1は、用紙Pに対し画像を形成すること、すなわち画像を印刷することができる。
ところでベルトユニット12における従動ローラ32及び34の間には、クリーニング部16が設けられている。クリーニング部16は、図3に拡大図を示すように、ベルト37の外周面であるベルト表面40にブレード61が当接するように設けられ、該ブレード61の上側に、すなわちベルト37を挟んで反対側に、ローラ62が設けられている。すなわちクリーニング部16では、ブレード61における前上側の端部近傍をベルト37の外周面に押し付けると共に、該ベルト37を挟んだ反対側においてローラ62によりブレード61からの力を受け止めている。さらにブレード61の下側には、上側が開放された箱状のクリーニングボックス63が設けられている。
このクリーニング部16は、ベルト37が走行すると、ブレード61をベルト37の外表面であるベルト表面40に摺動させる。これによりクリーニング部16は、該ベルト表面40にトナーが付着していた場合、このトナーを掻き落としてクリーニングすることができる。このとき掻き落とされたトナーは、クリーニングボックス63内に収容される。
ブレード61は、例えば板厚が2.0[mm]の板状に形成され、十分な剛性を有する支持部材64により下側から支持されると共に本体部2に対して固定されている。因みにブレード61及び支持部材64における左右方向(主走査方向もしくは幅方向)の長さは、ベルト37と同等の350[mm]程度となっている。
このブレード61は、例えばゴム硬度がJIS A 78°のウレタンゴムで構成されている。ウレタンゴムは、ゴム材料の中で比較的高硬度であり、十分な弾性を有し、耐摩耗性、機械的強度、耐油性、耐オゾン性等においても優れた性質を有するため、ブレード61の材料として採用されている。なおブレード61は、ゴム硬度がJIS A 78°のウレタンゴムに限らず、例えばゴム硬度がJIS A 65°〜100°の範囲にある弾性材料を用いることができる。
またクリーニング部16では、ブレード61のうちベルト37と当接する部分において、該ベルト37の走行方向に沿った長さ(すなわち概ね前後方向に沿った長さ)であるニップ幅Nが0.2[mm]に調整され、また該ブレード61の線圧が4.3[g/mm]に調整されている。換言すれば、クリーニング部16では、ブレード61がベルト37に対して実質的に線接触している。これによりクリーニング部16では、ベルト37に対しブレード61を良好に密着させて適切にクリーニングでき、また該ブレード61を該ベルト37に面接触させて摩擦抵抗が過剰となることを防止している。
さらにクリーニング部16では、ベルト37に対するブレード61の当接角度θ、すなわちベルト37の外表面に沿った平面とブレード61の後上端における接線Hとのなす角度が21°に設定されている。この当接角度θは、21°に限らず、20°〜30°であることが好ましく、さらに20°〜25°であればより好ましい。
また、画像形成装置1(図1)における従動ローラ32の後側には、ベルト37の右端近傍に、すなわち位置検出マーク41(図2)と対応する位置に、センサ18が設けられている。センサ18は、いわゆる反射型であり、図4に示すように、光を発光する発光部71と、光を受光する受光部72とを、基体73により保持する構成となっている。
発光部71は、所定の波長でなる照射光T1を前方へ向けて発光し、該照射光T1をベルト37のベルト表面40に照射する。発光部71は、このときベルト表面40に形成される照射光T1のスポット径α(すなわち直径)が2[mm]となるよう調整されている。説明の都合上、以下では、ベルト37において照射光T1が照射されている箇所を照射箇所Sと呼ぶ。
受光部72は、照射光T1がベルト表面40等により反射されてなる反射光T2を受光し、該反射光T2の強度に応じた信号レベル(すなわち電圧)の受光信号SDを生成して、これを制御部4(図1)へ供給する。これに応じて制御部4は、供給された受光信号SDを基に、照射箇所Sがベルト表面40又は位置検出マーク41(図2)の何れであるか等を判定することができる。また制御部4は、例えば各位置検出マーク41を検出する時間間隔(すなわち周期)を計測し、これが所定の値となるようにベルト37の走行速度を調整することにより、該ベルト37に転写するトナー画像の位置を高精度に合わせることもできる。
具体的にセンサ18では、ベルト表面40に対して発光部71から照射光T1を照射し、戻ってくる反射光T2を受光部72により受光したときに、該受光部72により生成する受光信号SDの電圧(以下これを非マーク電圧と呼ぶ)が2.7[V]となるように、各部が調整されている。この場合、ベルト表面40は、異物の付着や損傷が無く、またベルト37自体の撓み等も無い、いわば正常な状態であるものとする。この非マーク電圧は、受光部72により生成される受光信号SDの電圧のうち最も高い電圧となる。
一方、センサ18では、光の反射率が低い部分である位置検出マーク41に対して発光部71から照射光T1を照射し、戻ってくる反射光T2を受光部72により受光した場合、該受光部72により生成する受光信号SDの電圧が、非マーク電圧よりも低くなる。
これに加えてセンサ18では、ベルト37のベルト表面40に異物が付着した場合や損傷した場合等に、これらが無い正常な状態と比較して、該ベルト表面40における光の反射率が僅かに低下するため、反射光T2の光量が僅かに減少し、受光信号の電圧も僅かに低下する。
そこで制御部4は、ベルト37を6ips(inch per second)の速度で走行させる前提で、センサ18の個体差による誤差等も踏まえて、非マーク電圧と受光信号SDの電圧と差分である差分電圧ΔVが1.0[V]以上である場合に、照射箇所Sに位置検出マーク41が形成されていると判定するようにした。具体的に制御部4では、非マーク電圧である2.7[V]よりも1.0[V]低い1.7[V]が閾値として基準電圧VSに設定されている。そのうえで制御部4は、受光信号SDの電圧が該基準電圧VSを下回った場合に、その時間長等も加味した上で、照射箇所Sに位置検出マーク41が形成されているか否かを判定する。
これにより制御部4は、ベルト37の外表面に異物の付着や損傷があった場合における受光信号SDの変化と区別して、位置検出マーク41の存在による受光信号SDの変化を識別することができ、該位置検出マーク41を精度良く検出することができる。
[2.位置検出マークの形成]
次に、位置検出マーク41の構成について説明する。図5に拡大して示すように、位置検出マーク41は、全体として正方形状若しくは長方形状に形成されており、ベルト走行方向E(以下これを第1方向とも呼ぶ)に沿った辺の長さがL、左右方向(幅方向)に沿った辺の長さがWとなっている。
この位置検出マーク41は、ベルト37のベルト表面40に所定のレーザマーカ装置(図示せず)からレーザが照射されることにより、ベルト表面40及びその近傍部分が消失し、結果的に周囲よりも凹むと共に光の反射率を低下させた領域となっている。
具体的にベルト37は、例えばレーザマーカ装置としてキーエンス社製MD−V9900Aが用いられ、ベルト表面40にスポット径が約0.1[mm]のレーザが照射されると、スポット状の凹形状を形成する。ベルト37は、このような凹形状を複数連ねるように近接配置することにより、正方形状若しくは長方形状の位置検出マーク41としている。
またベルト37では、レーザのスポットをベルト走行方向Eに沿って直線状に移動させていくことにより、溝幅が約0.1[mm]でなりベルト走行方向Eと略平行に延在する直線状の凹溝が形成される。ベルト37では、左右方向(主走査方向)に沿って0.1[mm]ずつ異なる位置にこの凹溝が順次形成されることにより、最終的に平面状の位置検出マーク41が形成される。
因みにベルト37では、レーザマーカ装置におけるレーザの照射強度が調整されることにより、形成される凹形状の深さ、すなわちベルト表面40からの厚さ方向に関する距離を調整することができる。例えばベルト37は、レーザマーカ装置によるレーザの照射強度が大きくなると、凹形状におけるベルト表面40からの深さが大きくなり、これと反対に照射強度が小さくなると深さも小さくなる。
さらにベルト37では、位置検出マーク41における正方形又は長方形の各頂点に相当するマーク角部41Cにおいて、半径が0.1[mm]程度の円弧状に湾曲した形状とした。これによりベルト37では、応力の集中を回避でき、該ベルト37の破断を防止できると共に、ベルト表面40及び位置検出マーク41の境界における欠けや捲れの発生、さらにはこれらに伴うブレード61の損傷も防止できる。
ところでベルト37では、レーザマーカ装置によりレーザを照射してスポットをベルト走行方向Eに沿って直線状に移動させる場合、その開始点及び終了点の近傍において、該スポットの移動速度が他の部分よりも低下するため、レーザの照射時間が相対的に長くなる。これによりベルト37では、凹溝における両端の近傍において、他の部分よりも多くの熱が加えられることになる。
そうするとベルト37では、図5におけるA1−A2断面、すなわちベルト走行方向Eに沿った模式的な断面を図6(A)に示すように、形成される凹溝の深さが、両端近傍において局所的に大きくなり、局所凹部PHが形成されてしまう。このような場合、ベルト37に形成される位置検出マーク41では、トナーが局所凹部PHに入り込んだ場合にブレード61により掻き出すことができず、該位置検出マーク41の内部にトナーが残ってしまう。このような場合、画像形成装置1では、上述したように、センサ18による位置検出マーク41の検出精度が低下してトナー画像の位置ずれを発生させ、或いは用紙Pの端部等にトナーを付着させる恐れが生じる。
そこで本実施の形態では、位置検出マーク41の一部として1本の凹溝を形成する場合に、レーザマーカ装置により照射強度を比較的低下させた状態でレーザのスポットを直線状に移動させる動作を2回行い、且つ1回目及び2回目の間で開始点及び終了点の位置を互いに相違させるようにした。
例えば位置検出マーク41は、図6(A)と対応する図6(B)に断面図を示すように、1回目のレーザ照射として、第1開始点QS1から第1終了点QE1までの第1照射範囲AR1に渡って、すなわち位置検出マーク41の全長である長さL(図5)に相当する範囲に渡ってレーザが直線状に照射され、比較的浅い凹溝が形成される。次に位置検出マーク41は、同一の凹溝に対する2回目のレーザ照射として、第2開始点QS2から第2終了点QE2までの第2照射範囲AR2に渡って、すなわち位置検出マーク41の全長Lから両端近傍を除いた中央寄りの比較的狭い範囲に渡ってレーザが直線状に照射され、凹溝の一部がより深く形成される。
これにより位置検出マーク41は、両端近傍において中央側へ進むに連れて徐々に深くなるような傾斜面が形成され、この両端近傍を除いた中央部分が比較的平坦且つ十分に深い形状となる。
因みに位置検出マーク41は、上述したように複数のベルト走行方向Eに沿った凹溝を幅方向(左右方向)に並べるようにして形成される。このため位置検出マーク41の内部には、各凹溝同士の境界部分に、ベルト走行方向Eに沿った稜部、すなわち周囲よりも隆起した部分が線状に連なる部分が、それぞれ形成されている。
[3.位置検出マークに求められる条件]
次に、位置検出マーク41における各部の長さについて、図6(B)の断面形状を簡略化した図7(A)を参照しながら説明する。また、ベルト37における位置検出マーク41及びその周囲のベルト表面40を照射箇所Sとした場合に、センサ18により得られる受光信号の電圧を、図7(A)と対応付けて表した模式的な波形図として図7(B)に示す。因みに図7(B)の横軸は、直接的には時間を表すが、ベルト37の走行速度が一定の6ipsであるため、ベルト走行方向Eに沿った位置と見なすこともできる。
まず図7(A)において、ベルト表面40と位置検出マーク41との境界線に相当する箇所であり、該位置検出マーク41の外端となる箇所を端部81と規定する。この端部81は、図2及び図5において位置検出マーク41の外枠を表す線に相当する。図7(A)では、ベルト走行方向Eに関して、2箇所の端部81に挟まれた部分が位置検出マーク41となっており、該端部81同士の距離が該位置検出マーク41の長さLとなる。換言すれば、2箇所の端部81に挟まれた長さLの範囲は、該位置検出マーク41を形成すべき形成範囲となっている。
次に、図7(B)において受光信号SDの電圧が基準電圧VSを下回る範囲を、位置検出マーク41(図7(A))における中央部82と規定し、さらに該位置検出マーク41のうち該中央部82を除いた部分、すなわち端部81の近傍となる部分を縁部83と規定する。また以下では、ベルト走行方向Eに沿った中央部82及び縁部83の長さを、それぞれ中央長さLa及び縁部長さLbとする。図7から明らかなように、位置検出マーク41では、ベルト走行方向Eに関する長さについて、L=La+(Lb×2)の関係が成立する。
中央部82は、受光信号SDの電圧が基準電圧VSを下回る部分であるため、センサ18により実質的に位置検出マーク41の範囲として有効に検出される領域となっている。このため以下では、中央部82をマーク有効部分又はマーク有効領域とも呼び、中央長さLaをマーク有効長Laとも呼ぶ。
因みに受光信号SDは、位置検出マーク41が形成されていた場合以外にも、例えばベルト表面40に異物が付着し、或いは損傷していた場合等にも、光の反射率が低下するために、その電圧が基準電圧VSよりも低下することがある。このため以下では、その原因に関わらず、受光信号SDにおいてその電圧が基準電圧VSを下回った部分を有効部分と呼び、ベルト表面40において該有効部分に相当する部分の長さを有効長と呼ぶ。
一方、縁部83は、ベルト37においてレーザの照射により中央部82と共に形成されるものの、受光信号SDの電圧が基準電圧VSを上回る範囲に相当するため、センサ18により位置検出マーク41としては検出されない領域となっている。
さらに図7(A)から分かるように、位置検出マーク41では、深さ方向に関して、ベルト表面40と中央部82との間に十分な大きさの差異が生じており、両者を繋ぐような傾斜面が縁部83に形成されている。この傾斜面は、該縁部83に隣接する中央部82内へ、傾斜角度を緩やかにしながら(すなわちベルト表面40に対する角度を小さくしながら)、続いている。これを換言すれば、位置検出マーク41では、ベルト表面40からの深さが最も大きい箇所である最深部84が、縁部83には形成されず、中央部82内における何れかの箇所に形成されている。
以下では、位置検出マーク41の最深部84におけるベルト表面40からの深さを、最大深さDaとする。また、位置検出マーク41内における端部81の近傍での深さ、具体的には端部81から該位置検出マーク41の中央側へ0.2[mm]離れた位置におけるベルト表面40からの深さを、外周深さDbとする。
ところで画像形成装置1では、ベルト37の位置検出マーク41にトナーが入り込んだ場合、ベルト表面40に付着したトナーと同様に、クリーニング部16のブレード61により掻き取る、若しくは掻き出す必要がある。このブレード61は、上述したようにウレタンゴムで構成されており、十分な弾性を有しているため、位置検出マーク41の形状によっては、その表面に追従するように変形することが可能である。
例えばブレード61は、位置検出マーク41における中央部82の深さが比較的小さければ、弾性変形することにより、該位置検出マーク41の内部に入り込んだトナーを良好に掻き出すことができる。しかしながらブレード61は、中央部82の深さが十分に大きい場合、位置検出マーク41の内部に入り込んだトナーを掻き取りきれず、その一部を取りこぼす可能性がある。
またブレード61は、位置検出マーク41における縁部83の傾斜角度、すなわちベルト表面40に対する該縁部83のなす角度が比較的小さければ、該縁部83の傾斜面を良好に追従でき、トナーを取りこぼさずに掻き出すことができる。しかしながらブレード61は、縁部83の傾斜角度が比較的大きい場合、該縁部83の傾斜面に追従しきれなくなり、トナーを掻き取り切れずにその一部を取りこぼす可能性がある。
さらに位置検出マーク41は、ベルト走行方向Eに沿った長さLに関しても、複数の制約が生じる。例えば画像形成装置1では、比較的長い期間に渡って電源が切断されていた場合等に、ベルト37の一部が駆動ローラ31やサポートローラ35等により局所的に屈曲された状態が継続するため、該ベルト37に曲げ癖が生じ得る。ベルト37において曲げ癖が生じた部分は、センサ18の発光部71から照射される照射光T1を湾曲により拡散するため、受光部72において受光する反射光T2の光量を低下させる。これに伴い、センサ18の受光部72が生成する受光信号SDでは、この曲げ癖が生じた部分の信号レベル(すなわち電圧)が低下し、有効部分となる。このとき制御部4では、ベルト37の曲げ癖を位置検出マーク41と誤認する恐れがある。
そこでベルト37では、ベルト走行方向Eに関して、位置検出マーク41のうちセンサ18により検出される部分(すなわち中央部82)の長さであるマーク有効長Laを、曲げ癖に起因した有効長と異なる値や区別しやすい値に設定することが考えられる。この場合、画像形成装置1の制御部4(図1)では、受光信号SDのうち基準電圧VS(図7(B))を下回った有効部分の時間長(若しくはベルト走行方向Eに沿った長さ)を基に、位置検出マーク41又は曲げ癖の何れであるかを判定することが可能となる。
さらにベルト37では、位置検出マーク41のベルト走行方向Eに沿った長さLが十分に長い場合、レーザの照射によるベルト表面40の改質量が過大となり、該位置検出マーク41の近傍において該ベルト37自体が変形し、局所的に外周側や内周側へ変位する、いわゆる波打ちを発生させる恐れがある。ベルト37は、仮に位置検出マーク41が形成される右端の近傍においてこの波打ちが発生した場合、本体部2内に該ベルト37の蛇行を規制するために設けられるフランジ(図示せず)に乗り上げてしまい、該ベルト37の機械的な耐久性を著しく低下させてしまう。
このように、ベルト37に形成される位置検出マーク41では、各部の長さに関して、クリーニング部16のブレード61によりトナーを適切に掻き出すことができ、受光信号SDにおいてベルト37の曲げ癖と区別でき、且つ該ベルト37の波打ちを発生させないように、様々な条件を満たす適切な値に設定する必要がある。
[4.位置検出マークの評価]
次に、ベルト37に形成する位置検出マーク41に関し、満たすべき条件を探るべく、主に深さに関する値を変化させた第1評価試験と、主にベルト走行方向Eの長さに関する値を変化させた第2評価試験とを行った。
[4−1.第1評価試験]
第1評価試験では、図8に示すように、様々な形状の位置検出マーク41を形成して実施例及び比較例とした。この第1評価試験では、位置検出マーク41におけるベルト走行方向Eの長さL及び幅方向(左右方向)の長さWを何れも7.0[mm]に固定した上で、最大深さDa、外周深さDb及び縁部長さLbの値を様々に変化させた。因みに、図8における最大深さDa及び外周深さDbは、レーザ顕微鏡VK8500を使用して測定した。
これらの位置検出マーク41を形成する場合、具体的には、上述したレーザマーカ装置においてレーザ強度を調整することにより、各部の形状を変化させた。ただし、一定のレーザ強度で凹溝を形成した場合、上述したように開始点及び終了点の近傍においてスポットの移動速度が低下して照射時間が長くなり、局所的に深い凹みが形成されてしまう。比較例1は、このような手法により形成したものである。
そこで、他の比較例及び各実施例においては、凹溝における開始点及び終了点の近傍にレーザを照射する際、局所的にレーザ強度を低下させることにより、局所的な深い凹部を形成しないようにした。その上で、これらの比較例及び実施例においては、図6(B)を参照しながら上述したように、2回に分けて比較的弱いレーザを照射し、且つ1回目及び2回目の間で互いの開始点及び終了点の位置をそれぞれ相違させた。さらにこれらの比較例及び実施例においては、凹溝における開始点及び終了点の近傍においてレーザの照射強度を低減させる時間や位置を様々に変化させることにより、位置検出マーク41の形状を変化させた。
その上で第1評価試験では、図9に示すように、クリーニング部16のブレード61により位置検出マーク41内に入り込んだトナーを掻き出し得るか否か、及びセンサ18により位置検出マーク41として検出し得るか否かの2点に着目し、各比較例及び各実施例をそれぞれ評価した。
このうち1点目、すなわちブレード61による位置検出マーク41内からのトナーの掻き出しに関しては、ブレード61がベルト37を1回摺動した後に位置検出マーク41内にトナーが残ることを「すり抜け」と呼び、このすり抜けが発生するか否か、及びすり抜けが発生した場合にその発生した位置について、評価を行った。以下、この評価をすり抜け評価とも呼ぶ。このすり抜け評価では、すり抜けが発生しなかった場合に判定を「OK」とし、すり抜けが発生した場合に判定を「NG」とした。
また2点目、すなわちセンサ18による位置検出マーク41の検出に関しては、受光部72により生成される受光信号SDの電圧が基準電圧VS以下に低下したか否か、すなわち受光信号SDの電圧と基準電圧VSとの差分電圧ΔVが1.0[V]以上であったか否かについて、評価を行った。以下、この評価を検出評価とも呼ぶ。この検出評価では、差分電圧ΔVが1.0[V]以上であった場合に判定を「OK」とし、差分電圧ΔVが1.0[V]未満であった場合に判定を「NG」とした。
さらにこの第1評価試験では、すり抜け評価に関する判定結果と検出評価に関する判定結果とを組み合わせ、5段階の評価レベル1〜評価レベル5により総合的に評価した。
具体的には、位置検出マーク41の全域ですり抜けが発生し且つ差分電圧ΔVが1.0[V]以上であった場合を評価レベル1とし、中央部82でのみすり抜けが発生し且つ差分電圧ΔVが1.0[V]以上であった場合を評価レベル2とした。また、縁部83でのみすり抜けが発生し且つ差分電圧ΔVが1.0[V]以上であった場合を評価レベル3とし、すり抜けが発生しなかったものの差分電圧ΔVが1.0[V]未満であった場合を評価レベル4とした。さらに、すり抜けが発生せず且つ差分電圧ΔVが1.0[V]以上であった場合、すなわちすり抜け評価及び検出評価の何れにおいても問題が無かった場合を評価レベル5とした。なお第1評価試験では、形成した位置検出マーク41のうち評価レベル5であったものを実施例とし、それ以外を比較例としている。
この第1評価試験において、図8には具体的な値を記載していないものの、全体的な傾向として、差分電圧ΔVの大きさが最大深さDaの大きさに比例する傾向があった。特に比較例6と他の比較例及び実施例との対比から分かるように、該最大深さDaが2.0[μm]以上である場合、差分電圧ΔVが1.0[V]以上となり、センサ18により位置検出マーク41を正常に検出可能となっている。
位置検出マーク41では、上述したように、レーザの照射によりベルト表面40及びその直近のスキン層が十分に消失し、内部の空孔が露出し表面が粗くなって光の反射率が低下することにより、受光信号SDの電圧が十分に下がってセンサ18による検出が可能となっている。比較例6では、最大深さDaが比較的小さいために、スキン層が十分に消失しておらず、表面における光の反射率が比較的高い状態を維持している結果、受光信号SDの電圧が十分に下がらなかったものと考えられる。
また比較例7では、最大深さDaが5.3[μm]であり2.0[μm]よりも大きいものの、中央部82の長さLaが1.0[mm]のように極端に小さく、特に照射光T1のスポット径α(2[mm])よりも小さいために、差分電圧ΔVが1.0[V]未満となり、検出評価の判定がNGとなっている。この中央部82の長さLaについては、後述する第2評価試験において詳細に評価する。
一方、比較例1、2及び3のように、最大深さDaが比較的大きい場合、差分電圧ΔVが1.0[V]以上となり、検出評価に関して問題は無いものの、ブレード61によりトナーを十分に掻き取れず、すなわち正常にクリーニングできず、すり抜けが発生している。この比較例1、2及び3では、最大深さDaがトナーの粒径(例えば5〜7[μm]程度)よりも十分に大きいために、該トナーの粒が位置検出マーク41内に埋没してしまい、ブレード61の弾性変形による該位置検出マーク41内への追従が不十分となるために、1回の通過では十分に掻き取り得ないものと考えられる。
さらに、比較例4及び5のように、最大深さDaが10.6[μm]のように中程度であるものの、縁部83の長さLbが0.1[mm]のように十分に短く、若しくは縁部83が実質的に形成されていない場合、中央部82においてすり抜けが発生しなかったものの、該縁部83(すなわち端部81の近傍)においてすり抜けが発生した。この比較例4及び5では、位置検出マーク41の縁部83において傾斜角度が急峻となるため、ベルト37に摺動するブレード61が追従しきれず、トナーを掻き取れなかったものと考えられる。
一方、実施例1のように、最大深さDaが11.0[μm]であり縁部83の長さLbが0.2[mm]の場合、該縁部83においてすり抜けが発生せず、すり抜け評価の判定が「OK」であった。この実施例1は、クリーニング部16(図3)におけるブレード61のニップ幅Nが0.2[mm]であるために、縁部83の傾斜面に対しブレード61が容易に追従できたものと考えられる。また、実施例2、3、4および5においても、検出評価及びすり抜け評価の何れもが「OK」であり、評価レベル5となった。
これらの実施例及び比較例から類推すると、位置検出マーク41の縁部83では、該縁部83における傾斜角度に応じて、すり抜けが発生するか否かが相違していると考えられる。
そこで、位置検出マーク41における縁部深さDbを最大深さDaで除算した値を縁部深さ比Db/Daと定義する。この縁部深さ比Db/Daは、位置検出マーク41内においてベルト走行方向Eに沿って互いに離れた2箇所における深さの比率となっている。このため縁部深さ比Db/Daは、位置検出マーク41における端部81から0.2[mm]内側に離れた箇所、すなわち縁部83又はその近傍における、傾斜角度のおおよその大きさを表す値と見なし得る。
図10に示すように、すり抜けが発生しなかった実施例1〜5において、縁部深さ比Db/Daは概ね0.4〜0.5の範囲であった。また、仮に縁部深さ比Db/Daの値が0.4よりも小さく、縁部83又はその近傍における傾斜角度がより小さい場合、この縁部83ではブレード61により良好にトナーを掻き取り得ると推定される。一方、縁部83ですり抜けが発生した比較例4及び5において、縁部深さ比Db/Daは概ね0.8〜0.9の範囲であった。これらをまとめると、少なくとも縁部深さ比Db/Daが0.5以下、すなわち縁部深さDbが最大深さDaの半分以下であり、特に0.4〜0.5の範囲内であれば、高い確度で位置検出マーク41の縁部83においてすり抜けが発生しないと考えられる。
また、位置検出マーク41における縁部長さLbを最大深さDaで除算した値を縁部長さ比Lb/Daとする。このうち最大深さDaの大きさは、位置検出マーク41における中央部82及び縁部83の境界部分における深さDe(図7(A))の大きさとの間で、ある程度の関連性を有する。このため、この縁部長さ比Lb/Daは、縁部83における傾斜角度の余接(cot)と類似した値となる。
すり抜けが発生しなかった実施例1〜5において、縁部長さ比Lb/Daは概ね0.018〜0.100の範囲であった。また、仮に縁部長さ比Lb/Daの値が0.100よりも大きく、縁部83又はその近傍における傾斜角度がより小さい場合、この縁部83ではブレード61により良好にトナーを掻き取り得ると推定される。一方、縁部83においてすり抜けが発生した比較例4及び5において、縁部長さ比Lb/Daは0〜0.009の範囲であった。これらをまとめると、少なくとも縁部長さ比Lb/Daが0.018以上であり、特に0.018〜0.100の範囲内であれば、位置検出マーク41の縁部83においてすり抜けが発生しないと考えられる。
これらの第1評価試験の結果を基に、位置検出マーク41に求められる深さに関する条件をまとめると、以下のようになった。
(1−1)最大深さDaが2.0[μm]以上且つ11.0[μm]以下である。
(1−2)縁部深さ比Db/Daが0.5以下であり、好ましくは0.4〜0.5の範囲内である。
(1−3)縁部長さ比Lb/Daが0.018以上であり、好ましくは0.018〜0.100の範囲内である。
[4−2.第2評価試験]
第2評価試験では、図11に示すように、ベルト走行方向Eに沿った長さLを1〜20[mm]の範囲で様々に変化させ、様々な形状の位置検出マーク41を形成して実施例及び比較例とした。ただし、これらの位置検出マーク41では、幅方向(左右方向)の長さWを7.0[mm]に固定し、最大深さDaを5〜8[μm]の範囲とした。
この第2評価試験では、ベルト37を6ipsの走行速度で走行させながら、センサ18により位置検出マーク41に照射光T1を照射して反射光T2を受光し、その光量に基づいた電圧の受光信号SDを生成する。続いて第2評価試験では、この受光信号SDと基準電圧VSとの差分である差分電圧ΔVを測定すると共に、この差分電圧ΔVが1.0[V]以上となった部分(すなわち有効部分)を位置検出マーク41の中央部82と見なし、中央長さLa(すなわちマーク有効長La)を求めた。このマーク有効長Laは、有効部分の時間長とベルト37の走行速度とを乗算することにより、容易に算出できる。
因みに第2評価試験では、位置検出マーク41を形成するためにベルト走行方向Eに沿った凹溝を形成する場合に、レーザの照射強度を調整せず、局所凹部PH(図6(A))を形成すると共に縁部83を形成しないようにした。これにより第2評価試験では、受光信号SDの波形に現れる縁部83の影響を極力排除している。
その上で第2評価試験では、第1評価試験における検出評価と同様に、センサ18により生成される受光信号SDを基に位置検出マーク41を適切に検出し得るか否かに着目し、各比較例及び各実施例をそれぞれ評価した。
具体的には、受光部72により生成される受光信号SDの電圧が基準電圧VS以下に低下したか否か、すなわち受光信号SDの電圧と基準電圧VSとの差分電圧ΔVが1.0[V]以上であったか否かについて、評価(すなわち第1評価試験における検出評価)を行った。この第2評価試験では、基本的には第1評価試験の場合と同様に、差分電圧ΔVが1.0[V]以上であった場合に判定を「OK」とし、差分電圧ΔVが1.0[V]未満であった場合に判定を「NG」とした。
これに加えて第2評価試験では、位置検出マーク41に起因して受光信号SDに生じるマーク有効長Laについても評価した。具体的には、マーク有効長Laが、位置検出マーク41以外の他の要因により受光信号SDに形成される有効部分の有効長と類似する場合や、該マーク有効長Laの大きさに起因してベルト37の走行に問題が生じる恐れがある場合にも判定を「NG」とし、これらが生じる恐れが無い場合に判定を「OK」とした。
そのうえで第2評価試験では、これらの判定結果を基に、第1評価試験と同様に5段階の評価レベル1〜評価レベル5により総合的に評価した。
具体的には、差分電圧ΔVが1.0[V]未満であり位置検出マーク41を検出できない場合を評価レベル1とし、差分電圧ΔVが1.0[V]以上であるものの、ベルト37に波打ちが生じた場合を評価レベル2とした。また差分電圧ΔVが1.0[V]以上であるものの、位置検出マーク41によるマーク有効長Laがベルト表面40に形成される傷に起因する有効長と類似する場合を評価レベル3とした。さらに差分電圧ΔVが1.0[V]以上であるものの、マーク有効長Laがベルト37の巻き癖に起因する有効長と類似する場合を評価レベル4とした。そのうえで、差分電圧ΔVが1.0[V]以上であり、且つ位置検出マーク41のマーク有効長Laが他の要因による有効長と類似しない場合を評価レベル5とした。なお第2評価試験では、第1評価試験と同様、形成した位置検出マーク41のうち評価レベル5であったものを実施例とし、それ以外を比較例としている。
この第2評価試験では、全体的な傾向として、位置検出マーク41の長さLが2[mm]以上である場合、受光信号SDに差分電圧ΔVが1.0[V]以上となる有効部分が形成されるため、少なくとも位置検出マーク41の有無を判定し得ることが分かった。その一方で、長さLが1[mm]である比較例8では、差分電圧ΔVが1.0[V]未満の0.7[V]となり、ベルト表面40において得られる受光信号SDの電圧(すなわち非マーク電圧)に対して有効な電位差が得られなかった。
これは、センサ18において発光部71から照射される照射光T1のスポット径αが2[mm]であることに起因していると考えられる。すなわち比較例8の場合、位置検出マーク41の長さLがスポット径αよりも小さいため、照射光T1の一部が位置検出マーク41に照射されて低い反射率で反射するものの、該照射光T1残りの部分が位置検出マーク41からはみ出し、周囲のベルト表面40に照射されて高い反射率で反射する。これによりセンサ18では、受光部72に戻ってくる反射光T2の光量が比較的多くなり、受光信号SDの電圧が比較的高くなったものと推定される。因みに、上述した第1評価試験の比較例7についても、これと同様の要因により差分電圧ΔVが1.0[V]未満になったと考えられる。
比較例9では、長さLがスポット径αと同等の2[mm]であり、差分電圧ΔVが1.0[V]以上となったため、位置検出マーク41の有無を判定することが可能となった。ただしこの比較例9におけるマーク有効長Laの値である1.3[mm]は、用紙Pの端部との接触等によりベルト表面40に傷が生じた場合に、この傷に起因して受光信号SDに生じる有効部分の有効長と類似してしまう。
比較例10では、長さLが3[mm]であり、マーク有効長Laが2.2[mm]となった。この2.2[mm]という長さは、ベルト37が長期間停止していたためにサポートローラ36(図1)において巻き癖が生じた場合に、この巻き癖に起因して受光信号SDに生じる有効部分の有効長と類似してしまう。
比較例11では、長さLが4[mm]であり、マーク有効長Laが3.2[mm]となった。この3.2[mm]という長さは、ベルト37が長期間停止していたためにサポートローラ35(図1)において巻き癖が生じた場合に、この巻き癖に起因して受光信号SDに生じる有効部分の有効長さと類似してしまう。
比較例12では、長さLが20[mm]であり、マーク有効長Laが15.7[mm]となった。この3.2[mm]という長さは、ベルト37が長期間停止していたために駆動ローラ31(図1)において巻き癖が生じた場合に、この巻き癖に起因して受光信号SDに生じる有効部分の有効長と類似してしまう。
この比較例9〜比較例12から、位置検出マーク41の長さLを選定する際には、他の要因により受光信号SDに生じる有効分の有効長とマーク有効長Laとが類似しないように、2[mm]、3[mm]、4[mm]及び20[mm]を除外することが望ましい。
これに加えて比較例12では、位置検出マーク41を形成するときにレーザの照射によるベルト37の改質量が十分に多くなるため、該ベルト37における該位置検出マーク41の周辺が変形して波打ちが発生した。ベルト37では、位置検出マーク41の長さLを20[mm]以上とした場合にも、同様に波打ちが発生すると考えられる。
一方、実施例6、7及び8のように、長さLが5[mm]、10[mm]及び15[mm]の場合、差分電圧ΔVが1.0[V]以上となった。またこれらの場合、マーク有効長Laは、それぞれ4.3[mm]、7.3[mm]及び11.9[mm]となり、他の要因により受光信号SDに生じる様々な有効部分の有効長と比較して、十分に識別可能な程度に相違した。
これらの第2評価試験の結果を基に、位置検出マーク41に求められる長さLに関する条件をまとめると、以下のようになった。
(2−1)長さLが照射光T1のスポット径α以上である。
(2−2)長さLが5[mm]以上15[mm]以下である。
[5.効果等]
以上の構成において、本実施の形態による画像形成装置1では、レーザマーカ装置によりベルト37にレーザを照射し、ベルト表面40の一部を変質させることにより位置検出マーク41を形成する。また本実施の形態では、ベルト走行方向Eに沿った凹溝を幅方向に複数並べることにより、長方形状若しくは正方形状の位置検出マーク41(図2及び図5)を形成するようにした。
その上で本実施の形態では、位置検出マーク41の各凹溝を形成する際に、比較的弱い強度でレーザを照射してスポットを直線状に移動させる動作を2回行い、且つそれぞれの開始点及び終了点を相違させるようにした(図6(B))。
さらに位置検出マーク41では、第1評価試験の結果を基に、深さに関する条件として、最大深さDaを2.0[μm]以上且つ11.0[μm]以下とし、縁部深さ比Db/Daを0.4〜0.5の範囲内とし、且つ縁部長さ比Lb/Daを0.018〜0.100の範囲内とするよう、各部の長さを定めた(図7〜図10)。
位置検出マーク41(図7)では、これらの条件を満たすことにより、最も深い最深部84を中央部82に位置させると共に、縁部83にこれよりも浅い傾斜面を形成することができる。すなわち位置検出マーク41では、レーザのスポットを直線状に1回のみ移動させる場合(図6(A))のように両端近傍に局所凹部PHが形成されることを、確実に回避できる。
このため、この位置検出マーク41がベルト37に形成された画像形成装置1では、トナーが局所凹部PHに入り込むことや、クリーニング部16のブレード61によりこのトナーを掻き取りきれずに残すこと(すなわちすり抜けの発生)を未然に防止できる。この結果、この画像形成装置1では、センサ18による位置検出マーク41の検出精度が低下して各色のトナー画像がずれることによる色ずれの発生や、用紙Pの端部が位置検出マーク41内に入り込んで汚損することを回避でき、高品質な印刷処理を行うことができる。
また位置検出マーク41では、第2評価試験の結果を基に、長さLを照射光T1のスポット径α(2[mm])以上とし、且つ5[mm]以上15[mm]以下とした(図11及び図12)。換言すれば、受光信号SDにおいて位置検出マーク41に起因して出現する有効部分の有効長(すなわちマーク有効長La)を、4.3[mm]〜11.9[mm]の範囲とした。
これにより、この位置検出マーク41がベルト37に形成された画像形成装置1では、センサ18により生成する受光信号SDに生じる有効部分(差分電圧ΔVが1.0[V]以上となる部分)の有効長を、該位置検出マーク41による場合と、他の要因による場合との間で、明確に相違させることができる。
例えば画像形成装置1の制御部4は、センサ18から供給される受光信号SDから有効部分を検出した場合、その有効長が4.3[mm]〜11.9[mm]の範囲内であれば、位置検出マーク41によるものと判断でき、この範囲外であれば、他の要因によるものと判断できる。このため画像形成装置1では、センサ18により生成される受光信号SDを基に、位置検出マーク41を極めて精度良く検出できるので、これを基にベルト37の位置や走行速度等を高精度に制御でき、結果的に用紙Pに対して極めて高品質な印刷処理を行うことができる。
ところで位置検出マーク41では、ベルト走行方向Eでは無く、他の方向、例えば幅方向(すなわち左右方向)に沿って凹溝を形成することも考えられる。しかしながらこの場合、この位置検出マーク41がベルト37に形成された画像形成装置1では、クリーニング部16においてブレード61をベルト37に摺動させる際に、各凹溝同士の境界部分にそれぞれ形成される稜部を該ブレード61が繰り返し乗り越えることになる。このような場合、画像形成装置1では、ベルトユニット12の駆動ローラ31等に負荷を発生させる恐れや、ブレード61に振動や捲れを発生させる恐れがある。
この点を踏まえて位置検出マーク41では、ベルト走行方向Eに沿って凹溝を形成するようにした。このため画像形成装置1では、クリーニング部16においてブレード61をベルト37に摺動させる際、位置検出マーク41内で該ブレード61を凹溝に沿って円滑に摺動させることができ、駆動ローラ31等に対する負荷の発生や該ブレード61における振動の発生等を抑制できる。
ところで画像形成装置1では、ベルト37の1周内における膜厚の変動幅が大きい場合、該膜厚の変動に伴ってベルト表面40の走行速度が部分的に変化することがある。すなわちベルトユニット12では、ベルト37の膜厚が大きい(厚い)部分において駆動ローラ31から駆動力が伝達されるときに、該ベルト37の走行速度が大きく(速く)なる。またベルトユニット12では、ベルト37の膜厚が小さい(薄い)部分において駆動ローラ31から駆動力が伝達されるときに、該ベルト37の走行速度が小さく(遅く)なる。画像形成装置1では、このようなベルト37の走行速度の変化が生じると、各色の画像形成ユニット11から該ベルト37にそれぞれ転写するトナー画像の位置がずれてしまい、いわゆる色ずれを発生することになる。
画像形成装置1において、このような色ずれの発生を抑制するには、ベルト37における膜厚の変動幅を小さくすることが最善である。しかしながらベルト37は、ポリアミドイミド樹脂のような弾性体により構成され、且つ十分な厚さを有するため、膜厚の変動幅(階差)を抑制するのは困難である。
このような点を踏まえて、画像形成装置1では、位置検出マーク41のベルト走行方向Eに沿った周期を、本体部2(図1)における各画像形成ユニット11の前後方向に関する配置の周期と一致させた。これにより画像形成装置1では、ベルト37の膜厚が変動することによる色ずれの発生を抑制することができ、また該ベルト37の走行速度に関する制御のフィードバック制度を向上させることもできる。
以上の構成によれば、画像形成装置1では、ベルト37形成する位置検出マーク41について、最大深さDaを2.0[μm]以上且つ11.0[μm]以下とし、縁部深さ比Db/Daを0.4〜0.5の範囲内とし、縁部長さ比Lb/Daを0.018〜0.100の範囲内として、さらに長さLを5[mm]以上15[mm]以下とした。これにより位置検出マーク41では、最も深い最深部84を中央部82に位置させると共に、縁部83にこれよりも浅い傾斜面を形成でき、局所凹部PHの形成を回避できる。この結果画像形成装置1では、位置検出マーク41内のトナーをクリーニング部16のブレード61により確実に掻き出すことができ、センサ18により該位置検出マーク41を精度良く検出できる。
[6.他の実施の形態]
なお上述した実施の形態においては、位置検出マーク41の縁部深さDbを、端部81から中央側へ0.2[mm]離れた箇所におけるベルト表面40からの深さとする場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば端部81から中央側へ2.5[mm]や1.8[mm]等、種々の距離だけ離れた箇所における深さを縁部深さDbとしても良い。要は、縁部深さDbが縁部83における深さを表す値であれば良い。
また上述した実施の形態においては、センサ18において生成される受光信号SDのうちベルト表面40に相当する部分の電圧(非マーク電圧)を2.7[V]とし、基準電圧VSをこれより1.0[V]低い1.7[V]とする場合について述べた(図7)。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば非マーク電圧を3.3[V]や2.5[V]等の種々の電圧としても良く、また基準電圧VSを、この非マーク電圧との差分が0.8[V]や1.4[V]等の種々の値となるように設定しても良い。さらには、ベルト37の走行速度が受光信号SDの信号レベルに影響を及ぼす場合、該ベルト37の走行速度に応じて各値を設定しても良い。要は、受光信号SDが基準電圧VSを下回った有効部分を基に位置検出マーク41を精度良く検出できれば良い。
さらに上述した実施の形態においては、位置検出マーク41の各凹溝を形成する際に、比較的弱い強度でレーザを照射してスポットを直線状に移動させる動作を2回行い、且つそれぞれの開始点及び終了点を相違させる場合について述べた(図6)。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば1本の凹溝を形成する際にレーザのスポットを直線状に移動させる動作を1回又は3回以上行っても良い。また例えば開始点近傍や終了点近傍においてレーザの強度を緻密に制御しても良く、或いはこれらを適宜組み合わせても良い。要は、位置検出マーク41の縁部83に局所凹部PHを形成させず、且つ該縁部83が端部81から中央側へ進むに連れて徐々に深くなるように傾斜し、その結果最深部84が中央部82内に位置していれば良い。
さらに上述した実施の形態においては、第1評価試験の結果を基に位置検出マーク41に求められる深さに関する条件を、縁部深さ比Db/Da及び縁部長さ比Lb/Daの範囲として規定する場合について述べた(図10)。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば中央部82及び縁部83の境界における深さを境界深さDe(図7)として規定し、この境界深さDeを用いた境界深さ比De/Daの範囲として規定しても良い。
さらに上述した実施の形態においては、第2評価試験の結果を基に位置検出マーク41に求められる長さLに関する条件を設定する際に、ベルト37に生じる巻き癖に起因した有効部分の有効長とマーク有効長Laとが類似するために、該長さLから3[mm]、4[mm]及び20[mm]を除外するよう設定する場合について述べた(図11)。しかしながら本発明はこれに限らず、例えばベルト37に生じる巻き癖や他の種々の要因により生じた有効部分の有効長と、他の長さLにおけるマーク有効長Laとが類似する場合に、当該長さLを除外しても良い。
さらに上述した実施の形態においては、センサ18においてベルト37に照射する照射光T1のスポット径αを2[mm]とする場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、スポット径αを例えば1.6[mm]や3[mm]等、他の種々の値としても良い。
さらに上述した実施の形態においては、クリーニング部16においてブレード61のニップ幅Nを0.2[mm]とする場合について述べた(図3)。しかしながら本発明はこれに限らず、該ニップ幅Nを0.1[mm]や0.3[mm]等、他の値としても良い。
さらに上述した実施の形態においては、ポリアミドイミド樹脂を材料としてベルト37を構成する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、ヤング率が2000[Mpa]以上、好ましくは3000[Mpa]以上である種々の樹脂材料を用いることができる。具体的には、ポリイミド(PI)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリフェニレンスルフェイド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリビニリデンフルオラロイド(PVDF)、ポリアミド(PA)、ポリカーボネート(PC)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等の樹脂、或いはこれらを混合した樹脂系の材料を用いることができる。
さらに上述した実施の形態においては、ベルト37に導電化剤としてカーボンブラックを添加する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、このカーボンブラックとして、例えばファーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラック、及びアセチレンブラック等を添加しても良い。これらのカーボンブラックは、何れかを単独で使用しても良く、又は複数種類のカーボンブラックを併用しても良い。
これらのカーボンブラックの種類は、目的とする導電性により適宜選択することができる。例えばベルト37では、特にチャンネルブラックやファーネスブラックを選択することにより、所定の抵抗を得ることができる。またカーボンブラックは、その用途に応じて、酸化処理、グラフト処理等の酸化劣化防止処理を施したものや、溶媒への分散性を向上させたものを用いることもできる。ベルト37では、機械的強度等の観点から、カーボンブラック含有量を、例えば樹脂固形分に対し3〜40重量%、より好ましくは3〜30重量%とすることができる。また、ベルト37に導電性を付加する手段としては、カーボンブラック等を利用した電子導電手法に限らず、例えばイオン導電化剤を添加することにより所定の導電性を付与しても良い。
さらに上述した実施の形態においては、画像形成ユニット11において形成したトナー画像をベルトユニット12のベルト37に転写し、さらに該ベルト37から用紙Pに該トナー画像を転写する、いわゆる中間転写方式(2次転写方式)の画像形成装置1において、当該ベルト37に位置検出マーク41を形成する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば画像形成ユニット11において形成したトナー画像を用紙Pに対し搬送路上において転写する直接転写方式の画像形成装置における、該搬送路において用紙Pを搬送する搬送ベルト等、他の種々のベルトに位置検出マーク41を形成しても良い。
さらに上述した実施の形態においては、単機能のプリンタである画像形成装置1に本発明を適用する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えばスキャナ機能や通信機能等を有し、複写機やファクシミリ装置としても機能するMFP(Multi Function Printer)や、或いは複写機やファクシミリ装置等のように電子写真式により印刷処理を行う種々の装置に適用しても良い。
さらに本発明は、上述した実施の形態及び他の実施の形態に限定されるものではない。すなわち本発明は、上述した実施の形態と上述した他の実施の形態の一部又は全部を任意に組み合わせた実施の形態や、一部を抽出した実施の形態にもその適用範囲が及ぶものである。
さらに上述した実施の形態においては、ベルトとしてのベルト37と、マーク部としての位置検出マーク41と、従動ローラとしての従動ローラ32、33及び34と、駆動ローラとしての駆動ローラ31とによってベルトユニットとしてのベルトユニット12を構成する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなるベルトと、マーク部と、従動ローラと、駆動ローラとによってベルトユニットを構成しても良い。
本発明は、例えば中間転写方式によりベルトを介してトナー画像を用紙に転写する画像形成装置で利用できる。
1……画像形成装置、4……制御部、11……画像形成ユニット、12……ベルトユニット、16……クリーニング部、18……センサ、31……駆動ローラ、32、33、34……従動ローラ、35、36……サポートローラ、37……ベルト、40……ベルト表面、41……位置検出マーク、61……ブレード、71……発光部、72……受光部、81……端部、82……中央部、83……縁部、84……最深部、AR1……第1照射範囲、AR2……第2照射範囲、E……ベルト走行方向、N……ニップ幅、La……マーク有効長、PH……局所凹部、QS1……第1開始点、QE1……第1終了点、QS2……第2開始点、QE2……第2終了点、SD……受光信号、T1……照射光、T2……反射光、VS……基準電圧、ΔV……差分電圧、α……スポット径。

Claims (15)

  1. 外周側の表面が平坦に形成された無端状のベルトと、
    前記ベルトの前記表面に形成され、該表面から内周側へ凹んだマーク部と、
    前記ベルトの内周面に当接する従動ローラと、
    前記ベルトの内周側に当接し、前記ベルトに駆動力を伝達すると当該ベルトを第1方向に沿って走行させる駆動ローラと
    を具え、
    前記マーク部は、
    前記第1方向に沿って延在する複数の溝を有し、
    前記表面との境界に隣接する縁部よりも、該境界から中央側へ離れた中央部の方が、前記表面からの深さが大きく、
    前記表面からの深さが最も大きい最深部が、前記境界から前記中央側へ0.2[mm]以上離れた位置に形成されている
    ことを特徴とするベルトユニット。
  2. 前記マーク部の前記縁部は、前記境界側から前記中央部側へ進むに連れて前記表面からの深さが大きくなる傾斜面を形成している
    ことを特徴とする請求項1に記載のベルトユニット。
  3. 前記マーク部は、前記境界から前記中央側へ0.2[mm]離れた位置における前記表面からの深さが、前記最深部における前記表面からの深さの半分以下である
    ことを特徴とする請求項1に記載のベルトユニット。
  4. 前記マーク部は、前記最深部における前記表面からの深さが、2[μm]以上11[μm]以下である
    ことを特徴とする請求項1に記載のベルトユニット。
  5. 前記マーク部は、第1方向に沿った長さが、当該マーク部の形成により前記ベルトにおける当該マーク部の周辺を変形させない範囲内である
    ことを特徴とする請求項1に記載のベルトユニット。
  6. 前記マーク部は、第1方向に沿った長さが5[mm]以上15[mm]以下である
    ことを特徴とする請求項5に記載のベルトユニット。
  7. 請求項1乃至請求項6の何れかに記載のベルトユニットと、
    現像剤による現像剤画像を形成し、前記ベルト又は前記ベルトにより搬送される媒体に前記現像剤画像を転写する画像形成ユニットと、
    前記ベルトの前記表面に照射光を照射し、該ベルトにおいて反射され戻って来た反射光を基に前記マーク部を検出するセンサと
    を具えることを特徴とする画像形成装置。
  8. 外周側の表面が平坦に形成され、該表面から内周側へ凹んだマーク部を有し、複数のローラの周囲に巻回された無端状のベルトを、第1方向に沿って走行させるベルトユニットと、
    現像剤により画像を形成し、前記ベルト又は前記ベルトにより搬送される媒体に前記画像を転写する画像形成ユニットと、
    前記ベルトの前記表面に照射光を照射し、戻って来た反射光を基に前記マーク部を検出するセンサと
    を具え、
    前記マーク部は、第1方向に沿って延在する複数の溝を有し、前記表面との境界から中央側へ離れた位置に設けられ前記センサにより当該マーク部として検出される部分である中央部に、前記表面からの深さが最も大きい最深部が形成されている
    ことを特徴とする画像形成装置。
  9. 前記マーク部は、前記表面との境界に隣接する縁部よりも、前記中央部の方が、前記表面からの深さが大きい
    ことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
  10. 前記センサは、前記反射光の強度に応じた信号レベルの受光信号を生成し、
    前記中央部は、前記信号レベルと前記表面における前記信号レベルとの差分が所定の閾値以上となる部分である
    ことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
  11. 前記マーク部は、前記中央部における第1方向に沿った長さが、前記照射光により前記ベルトの前記表面に形成されるスポットの直径よりも長い
    ことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
  12. 前記ベルトユニットは、前記ローラにより前記ベルトに巻き癖を形成し、
    前記センサは、前記巻き癖が形成された箇所を検出し、
    前記マーク部は、前記中央部における第1方向に沿った長さが、前記センサにより検出された場合に、前記巻き癖の長さと相違するよう選定されている
    ことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
  13. 前記ベルトの前記表面に対し第1方向に沿って所定のニップ幅だけブレードを当接させ、第1方向に沿って走行する前記ベルトの前記表面から前記現像剤を掻き取るクリーニング部
    をさらに具え、
    前記マーク部は、前記表面との境界に隣接する縁部の第1方向に沿った長さが、前記ニップ幅と同等以上である
    ことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
  14. 前記マーク部は、前記最深部における前記表面からの深さが、当該マーク部に入り込んだ前記現像剤を前記ブレードにより掻き取り得る範囲に設定されている
    ことを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。
  15. 無端状に形成され、外周側の表面が平坦であり、駆動ローラ及び従動ローラの周囲に巻回され該駆動ローラから伝達される駆動力により第1方向に沿って走行するベルトに対し、前記表面にマーク部を形成するマーク形成方法であって、
    前記表面に対し、前記マーク部を形成すべき範囲である形成範囲内において、第1方向と略平行に、第1開始点から第1終了点までの第1照射範囲に渡ってレーザを照射する第1照射ステップと、
    前記表面に対し、前記形成範囲内の前記第1照射範囲と少なくとも一部が重なる部分において、第1方向と略平行に、前記第1開始点と異なる第2開始点から前記第1終了点と異なる第2終了点までの第2照射範囲に渡ってレーザを照射する第2照射ステップと
    により形成され、
    前記マーク部は、前記形成範囲のうち前記表面との境界に隣接する縁部よりも、該境界から中央側へ離れた中央部の方が、前記表面からの深さが大きく形成される
    ことを特徴とするマーク形成方法。
JP2018160635A 2018-08-29 2018-08-29 画像形成装置 Active JP7059869B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018160635A JP7059869B2 (ja) 2018-08-29 2018-08-29 画像形成装置
EP19184967.8A EP3617803A1 (en) 2018-08-29 2019-07-08 Belt device, image forming apparatus, and mark forming method
US16/515,529 US10809644B2 (en) 2018-08-29 2019-07-18 Belt device, image forming apparatus, and mark forming method
CN201910656108.9A CN110874039A (zh) 2018-08-29 2019-07-19 带单元、图像形成装置以及标记形成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018160635A JP7059869B2 (ja) 2018-08-29 2018-08-29 画像形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020034692A true JP2020034692A (ja) 2020-03-05
JP7059869B2 JP7059869B2 (ja) 2022-04-26

Family

ID=67211606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018160635A Active JP7059869B2 (ja) 2018-08-29 2018-08-29 画像形成装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10809644B2 (ja)
EP (1) EP3617803A1 (ja)
JP (1) JP7059869B2 (ja)
CN (1) CN110874039A (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11526102B2 (en) * 2021-02-22 2022-12-13 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic belt and electrophotographic image forming apparatus
KR102664307B1 (ko) * 2022-12-20 2024-05-10 주창현 이중 오픈구조의 비상문

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110097105A1 (en) * 2009-10-23 2011-04-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Image forming apparatus and control method thereof
JP2017016076A (ja) * 2015-06-26 2017-01-19 株式会社沖データ ベルト、転写ベルトユニット、及び画像形成装置
JP2018092138A (ja) * 2016-11-28 2018-06-14 株式会社沖データ ベルトユニット、転写ユニットおよび画像形成装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11316506A (ja) * 1998-05-01 1999-11-16 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置
JP2005309131A (ja) * 2004-04-22 2005-11-04 Fuji Xerox Co Ltd 中間転写ベルト、画像形成装置、転写シート、目印形成方法、および転写装置
JP2006017975A (ja) * 2004-07-01 2006-01-19 Ricoh Co Ltd 移動体、画像形成装置及び移動体のマーク形成方法
JP2006220965A (ja) * 2005-02-10 2006-08-24 Canon Inc 画像形成装置
JP2009036914A (ja) * 2007-07-31 2009-02-19 Canon Inc 画像形成装置及び画像形成方法
US10088789B2 (en) * 2015-06-26 2018-10-02 Oki Data Corporation Belt, transfer belt unit, and image forming apparatus
JP6511381B2 (ja) * 2015-10-09 2019-05-15 株式会社沖データ 画像形成装置
US10353321B2 (en) * 2016-11-28 2019-07-16 Oki Data Corporation Belt unit with recesses having auxiliary recesses formed therein, transfer unit, and image forming unit including the belt unit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110097105A1 (en) * 2009-10-23 2011-04-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Image forming apparatus and control method thereof
JP2017016076A (ja) * 2015-06-26 2017-01-19 株式会社沖データ ベルト、転写ベルトユニット、及び画像形成装置
JP2018092138A (ja) * 2016-11-28 2018-06-14 株式会社沖データ ベルトユニット、転写ユニットおよび画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10809644B2 (en) 2020-10-20
CN110874039A (zh) 2020-03-10
EP3617803A1 (en) 2020-03-04
JP7059869B2 (ja) 2022-04-26
US20200073275A1 (en) 2020-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3115848B1 (en) Belt, transfer belt unit, and image forming apparatus
US10353321B2 (en) Belt unit with recesses having auxiliary recesses formed therein, transfer unit, and image forming unit including the belt unit
US9547263B2 (en) Fixing device and image forming apparatus
US9442438B2 (en) Image forming apparatus and image forming method
JP5742782B2 (ja) 画像形成装置
JP5790046B2 (ja) 画像形成装置及び画像濃度制御方法
US8960853B2 (en) Image forming apparatus and exposure device
JP7059869B2 (ja) 画像形成装置
JP6527064B2 (ja) ベルト、転写ベルトユニット、及び画像形成装置
JP2011112812A (ja) 除電装置、現像装置及び画像形成装置
JP4944669B2 (ja) 搬送装置及び画像形成装置
US9207590B2 (en) Fixing apparatus and image-forming apparatus
JP4279001B2 (ja) 画像形成装置
US7412195B2 (en) Image forming apparatus having means to prevent image quality degradation
JP6876584B2 (ja) ベルトユニット、転写ユニットおよび画像形成装置
US9465334B1 (en) Fixing device and image forming apparatus
JP2006259525A (ja) 画像形成装置
US11526110B2 (en) Image forming apparatus
US8971789B2 (en) Development device and image forming apparatus
JP6215168B2 (ja) 画像形成装置
JP2021056451A (ja) 画像形成装置
JP2008233709A (ja) 光学式センサ及び画像形成装置
JP2020016727A (ja) 画像形成方法及び画像形成装置
JP2007230766A (ja) 画像形成装置
JP2005274684A (ja) 画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20191118

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201204

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20210615

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210929

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211005

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211109

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211124

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211223

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220315

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220328

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7059869

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150