JP4501482B2 - 像担持体ベルトの位置検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真技術を用いてトナー画像を形成するプリンター、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に用いられる像担持体ベルトの位置検出装置に関するものである。

一般に、電子写真技術を用いた画像形成装置は、外周面に感光層を有する感光体と、この感光体の外周面を一様に帯電させる帯電手段と、この帯電手段により一様に帯電させられた外周面を選択的に露光して静電潜像を形成する露光手段と、この露光手段により形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とする現像手段と、この現像手段により現像されたトナー像を転写対象である用紙等の記録材に転写させる転写手段と、転写後に感光体の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段とを有している。
また、転写手段としては、感光体上に形成されたトナー像が転写（一次転写）され、このトナー像をさらに転写対象である用紙等の記録材に転写（二次転写）する中間転写体を用いたものが知られており、その中間転写体に対してもクリーニング手段が設けられている。
このような画像形成装置において、上記感光体あるいは中間転写体を像担持体ベルトすなわち感光体ベルトあるいは中間転写ベルトで構成する場合、ベルトには通常継ぎ目があり、この継ぎ目部にはトナー像を担持させることはできないから、継ぎ目部の位置を検出するための位置検出装置が必要になる。

従来のベルト位置検出装置としては、図５に示すように、像担持体ベルト１の側縁部に凹状の切り欠き部１ａを設け、この切り欠き部１ａの移動経路中に透過型の光センサ２を設けてこの光センサ２で上記切り欠き部１ａを検出することにより、切り欠き部１ａに対して一義的に相対位置が決まっているベルトの継ぎ目部１ｂを検出するようにしたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
また、図６に示すように、像担持体ベルト１の側縁部に突片１ｃを設け、この突片１ｃの移動経路中に透過型の光センサ２を設けてこの光センサ２で上記突片１ｃを検出することにより、突片１ｃに対して一義的に相対位置が決まっているベルトの継ぎ目部１ｂを検出するようにしたものもが知られている（例えば特許文献２参照）。
特開昭５８−１８６７０号公報（第５図（ｂ）） 特開２００１−３４３８６４号公報

上述したように、通常、像担持体ベルトには、このベルト上のトナー像が転写対象へ転写された後にベルト上に残留している残留トナーを除去ずるクリーニング手段が設けられている。
図５に示すように、通常、このようなクリーニング手段（例えばクリーニングブレード）３は、画像形成領域Ａよりも幅広に、ベルト１の幅よりは幅狭に設けられている。
ベルト上に残留している残留トナーがクリーニング手段によって完全に除去されるということは通常なく、多少の除去もれが生じ、この除去されきれなかったトナー（除去漏れトナー）はベルト１の側部に付着する。例えば図５に示すように、クリーニング手段がクリーニングブレード３である場合、ベルト１，これを張架している張架部材（例えばローラ）、およびクリーニングブレード３等には僅かとはいえ必ず製造誤差があるから、クリーニングブレード３はベルト１に対し、その進行方向Ｆに対して完全に直交するように当接するということはあり得ない。図５において、例えば、クリーニングブレード３が、ベルト１の進行方向Ｆに対して図上右上がりに傾斜した状態で当接していたとすると、除去漏れトナーはベルト１とクリーニングブレード３との当接部に沿って右方へと移動して符号Ｔ１で示すようにクリーニングブレード３の右端に溜まり、ここからさらにベルト１の側部（図において斜線で示す部分）へと拡散しながら付着して行く（符号Ｔ２）。ベルト側部に付着したトナーＴ２は、ベルト１の回転および回転に伴う振動等により飛散する。
図５に示した従来のベルト位置検出装置では、像担持体ベルト１の側縁部に凹状の切り欠き部１ａを設け、この切り欠き部１ａを光センサ２で検出するようになっているため、ベルト１の側部においては、上記切り欠き部１ａ以外の部分（図において斜線で示す部分）に広範囲に亘って除去漏れトナーＴ２が付着することとなる。そして、このトナーＴ２の付着部分（図示斜線部）も光センサ２を通過するため、図示斜線部が光センサを通過する際に当該斜線部から飛散したトナーが光センサ２の投光窓（または受光窓）２ａに付着しやすい。
したがって、例えば図５に示したような構成の従来のベルト位置検出装置では、検出不良が生じやすいという問題がある。

一方、図６に示したようなベルト位置検出装置では、光センサ２を通過するのは、突片１ｃであり、これに付着しているトナーの量は、上記図５のもに比べて圧倒的に少ないから、上記のような検出不良は殆ど生じない。
しかしながら、図６に示すような構成であると、次のような問題が生じる。
すなわち、像担持体ベルト１が複数の張架部材（図６のものではローラ４〜６）に張架されている構成であると、ベルト１には、張架部材間において張力が作用する。
図６（ｂ）に示すように、ベルト１には厚みｔがあるから、これがローラ４等に巻き掛けられていると、ベルト内面と外面との間における巻き掛け長さの差に起因し、ベルト１の内面側に生じる張力Ｆ１に比べて、ベルト１の表面側に生じる張力Ｆ２の方が大きくなる。
このため、突片１ｃには、これを表面側に向けて反らせようとする力Ｆ３が作用する。そして、図６（ｄ）に示すように突片１ｃに反りが生じると、これが光センサ２に進入する際に光センサ２の側面２ａに衝突して破損しやすくなり（突片１ｃがベルト本体部分から剥がれやすくなり）、突片１ｃが破損すると、検出不能となってしまう。
なお、上記特許文献２のものにおいては、突片先端縁に鈍角のテーパを形成して突片が光センサ２の側面２ａに当接した際に突片が光センサ２によって案内されるように構成してあるが、突片が光センサに衝突することに変わりはないので、やはり突片が破損しやすい。
この発明の目的は、以上のような問題を解決し、ベルト位置を確実に検出することができる像担持体ベルトの位置検出装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の像担持体ベルトの位置検出装置は、像担持体ベルトと、この像担持体ベルトを回転可能に張架する複数の張架部材と、前記像担持体ベルトの側縁部から側方に突出する突片と、この突片の移動経路中であって，前記像担持体ベルトにおける前記張架部材への巻き掛け部を介して当該張架部材と対向する位置以外の位置に設けられていて当該突片の通過を検出する透過型の光センサとを有する像担持体ベルトの位置検出装置であって、
前記像担持体ベルトの幅が前記張架部材の長さより大きく構成されているとともに，該像担持体ベルトの裏面には前記張架部材の側面に案内されて像担持体ベルトの蛇行を規制するビードが設けられており，
かつ，前記突片の移動方向に関し、当該突片の長さが、当該突片の先端部が前記光センサに進入する際に、当該突片の後部が前記複数の張架部材のうち前記光センサの上流側直近の張架部材にのみ巻き掛かっている長さとなっていることを特徴とする。
このような構成によれば、突片の先端部が光センサに進入する際に、突片の後部が前記複数の張架部材のうち光センサの上流側直近の張架部材に巻き掛かっていることによって、突片に作用する、突片をベルト表面側に向けて反らせようとする力が抑制されることになる。
しかも、突片の後部が張架部材に巻き掛かっていることによって、突片の先端部分の姿勢も安定する。
したがって、突片に反りが生じにくくなると同時にその先端の姿勢も安定し、これが光センサに進入する際に光センサの側面に衝突するという事態を防止ることができるようになる。
結果として、突片が破損して検出不能になるということをなくすことができる。
また、突片の長さは、その先端部が光センサに進入する際に、後部が前記複数の張架部材のうち光センサの上流側直近の張架部材にのみ巻き掛かっている長さとなっているので、突片の表面積すなわち上記除去漏れトナーが付着しうる面積を可及的に小さくすることができ、したがって、突片が光センサを通過する際に突片から光センサに向かって飛散するトナーの量も可及的に少なくできる。
したがって、検出不良も生じにくくなる。
結果として、この発明によれば、ベルト位置を確実に検出することが可能となる。
前記光センサは、前記突片の後部が前記複数の張架部材のうち前記光センサの上流側直近の張架部材にのみ巻き掛かっている状態で当該突片の先端部を検出する位置に設けられている。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る像担持体ベルトの位置検出装置の一実施の形態を示す概略図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）〜（ｄ）は作用説明図ある。なお、図（ｂ）は部分側面図、（ｃ）は突片部分の斜視図、（ｄ）は図（ａ）におけるｄ−ｄ断面図である。
図１に示すように、この像担持体ベルトの位置検出装置は、像担持体ベルト１０と、この像担持体ベルト１０を回転可能に張架する複数の張架部材であるローラ２１，２２，２３と、像担持体ベルト１０の側縁部から側方に突出する突片１１と、この突片１１の移動経路中に設けられていて突片１１の通過を検出する光センサ２とを有している。

ローラ２１は駆動ローラ、ローラ２２，２３は従動ローラである。また従動ローラ２２はテンションローラである。
像担持体ベルト１０は、これらローラに巻き掛けられて張架されており、駆動ローラ２１の駆動で矢印Ｆ方向へ循環駆動される。像担持体ベルト１０には、図示しない現像手段によりトナー像が形成され、あるいは図示しない感光体からトナー像が像担持体ベルト１０に転写される。
光センサ２は透過型の光センサであり、突片１１が矢印Ｆ方向へ移動する過程で、その先端部１１ａが光センサ２を通過すると、これが光センサ２で検知され、前記先端部１１ａに対して一義的に相対位置が決まっているベルトの継ぎ目部１２が検出される。

突片１１の移動方向Ｆに関し、突片１１の長さは、その先端部１１ａが光センサ２に進入する際に、突片１１の後部１１ｂが前記複数の張架部材２１〜２３のうち光センサ２の上流側直近の張架部材２３にのみ巻き掛かっている長さとしてある。
突片１１の長さは、その先端部１１ａが光センサ２に進入する際に、後部１１ｂが図１（ａ）に実線で示すように、張架部材２３に部分的に巻き掛かるような長さとしても良いし、仮想線で示すように後部１１ｂが完全に巻き掛かる長さとしても良い。

以上のような像担持体ベルトの位置検出装置は、像担持体ベルト１０と、この像担持体ベルト１０を回転可能に張架する複数の張架部材２１〜２３と、像担持体ベルト１０の側縁部から側方に突出する突片１１と、この突片１１の移動経路中に設けられていて当該突片１１の通過を検出する光センサ２とを有し、突片１１の移動方向Ｆに関し、突片１１の長さが、その先端部１１が光センサ２に進入する際に、突片１１の後部１１ｂが前記複数の張架部材のうち光センサ２の上流側直近の張架部材２３にのみ巻き掛かっている長さとなっているので、この装置によれば次のような作用効果が得られる。
すなわち、突片１１の先端部１１ａが光センサ２に進入する際に、突片１１の後部１１ｂが前記複数の張架部材のうち光センサ２の上流側直近の張架部材２３に巻き掛かっていることによって、図１（ｂ）（ｃ）に示すように、突片１１に作用する、突片１１をベルト表面側（図（ｂ）において上側）に向けて反らせようとする力Ｆ３’が抑制されることになる。
しかも、突片１１の後部１１ｂが張架部材２３に巻き掛かっていることによって、突片１１の先端部分１１ａの姿勢も安定する。
したがって、図１（ａ）（ｄ）に示すように突片１１に反りが生じにくくなると同時にその先端１１ａの姿勢も安定し、先端１１ａが光センサ２に進入する際に光センサ２の側面２ａに衝突するという事態を防止ることができるようになる。
結果として、突片１１が破損して検出不能になるということをなくすことができる。
また、突片１１の長さは、その先端部１１ａが光センサ２に進入する際に、後部１１ｂが光センサ２の上流側直近の張架部材２３にのみ巻き掛かっている長さとなっているので、突片１１の表面積、すなわち前述した除去漏れトナーが生じた場合におけるその除去漏れトナーが付着しうる面積を可及的に小さくすることができ、したがって、突片１１が光センサ２を通過する際に突片１１から光センサ２に向かって飛散するトナーの量も可及的に少なくできる。
したがって、検出不良も生じにくくなる。
結果として、この像担持体ベルトの位置検出装置によれば、ベルト１０の位置を確実に検出することが可能となる。

＜他の実施の形態＞
図２は他の実施の形態を示す概略斜視図である。
この実施の形態が上述した実施の形態と異なる点は、光センサ２を、突片１１の移動方向に関し、突片１１の先端部１１ａが光センサ２に進入する際に突片１１の後部１１ｂが巻き掛かっている前記張架部材２３の下流側近傍に設けた点にあり、その他の点に変わりはない。
このように構成すると、突片１１の移動方向Ｆに関する、突片１１の長さＬをさらに短くすることができる（したがって表面積もさらに小さくできる）とともに、光センサ２への先端１１ａの進入時の、当該先端部分１１ａの姿勢をより安定させることができる。
したがって、仮に突片１１に反りが生じたとしても、その反り量をさらに小さくできるとともに、突片１１が光センサ２を通過する際に突片１１から光センサ２に向かって飛散するトナーの量もさらに一層少なくでき、ベルト位置をより確実に検出することが可能となる。

図３，図４を参照してさらに他の実施の形態について説明する。
図３に示すように、ベルト１０の幅をローラ２１〜２３の長さより大きくしても、上述した作用効果は得られる。
したがってまた、図４（ａ）（ｂ）に示すように、ベルト１０の裏面には、ローラ２１〜２３の側面に案内されてベルト１０の蛇行を規制するビード（ベルト進行方向に沿って設けられた突条）１４を設けることもできる。
ビード１４を設けると、突片１１が設けられているベルト側部が補強されるため、突片１１の反りが一層生じにくくなるとともに、その先端１１ａの姿勢が一層安定する。
したがって、ベルト位置をより一層確実に検出することが可能となる。
図４（ｃ）に示すように、ローラ２３等をベルト１１の幅よりも長く構成する場合、ローラ２３等には、ビード１４と緩く嵌り合って案内するリング状の凹溝２５を設けることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。

本発明に係る像担持体ベルトの位置検出装置の一実施の形態を示す概略図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）〜（ｄ）は作用説明図。 他の実施の形態を示す概略斜視図。 他の実施の形態を示す概略斜視図。 （ａ）は他の実施の形態を示す概略斜視図、（ｂ）は図（ａ）におけるｂ−ｂ断面図、（ｃ）はさらに他の実施の形態を示す断面図。 従来技術の説明図。 （ａ）〜（ｄ）は従来技術の説明図。

符号の説明

２：光センサ、１０：像担持体ベルト、１１：突片、１１ａ：先端部、１１ｂ：後部、２１〜２３：ローラ（張架部材）、２３：光センサの上流側直近の張架部材。

Claims (2)

1. 像担持体ベルトと、この像担持体ベルトを回転可能に張架する複数の張架部材と、前記像担持体ベルトの側縁部から側方に突出する突片と、この突片の移動経路中であって，前記像担持体ベルトにおける前記張架部材への巻き掛け部を介して当該張架部材と対向する位置以外の位置に設けられていて当該突片の通過を検出する透過型の光センサとを有する像担持体ベルトの位置検出装置であって、
   前記像担持体ベルトの幅が前記張架部材の長さより大きく構成されているとともに，該像担持体ベルトの裏面には前記張架部材の側面に案内されて像担持体ベルトの蛇行を規制するビードが設けられており，
   かつ，前記突片の移動方向に関し、当該突片の長さが、当該突片の先端部が前記光センサに進入する際に、当該突片の後部が前記複数の張架部材のうち前記光センサの上流側直近の張架部材にのみ巻き掛かっている長さとなっていることを特徴とする像担持体ベルトの位置検出装置。
2. 前記光センサは、前記突片の後部が前記複数の張架部材のうち前記光センサの上流側直近の張架部材にのみ巻き掛かっている状態で当該突片の先端部を検出する位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載の像担持体ベルトの位置検出装置。

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