JP4551535B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、フルカラー電子写真複写機が広く使用されているが、図６に代表的なフルカラー電子写真複写機を示す。
【０００３】
図７は４ドラム方式を採用するフルカラー電子写真複写機の断面図であり、該複写機には４つの画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄが備えられている。第１の画像形成ステーションＰａは、回転自在に担持されて図示矢印方向に回転する像担持体としての電子写真感光ドラム１ａを有し、その周りに画像形成手段として一次帯電器２ａ、像露光装置３ａ、現像装置４ａ等を配しており、感光ドラム１ａ上にトナー像を形成する。そして、トナー像は転写材Ｐ上に転写され、トナー像転写後に感光ドラム１ａ上に残留するトナーはクリーナ２８ａによって除去され、感光ドラム１ａは次の画像形成プロセスに供される。その他の画像形成ステーションＰｂ，Ｐｃ，Ｐｄについても構成と作用は画像形成ステーションＰａのそれと全く同じである。尚、図７において、１ｂ，１ｃ，１ｄは感光ドラム、２ｂ，２ｃ，２ｄは一次帯電器、３ｂ，３ｃ，３ｄは像露光装置、４ｂ，４ｃ，４ｄは現像装置、２８ｂ，２８ｃ，２８ｄはクリーナである。
【０００４】
前記転写材Ｐを各画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄに担持搬送するため、転写材担持手段としての転写ベルト２５が各画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄを貫通してローラ１１，１２，７６によって張架されて図示矢印方向に回動する。
【０００５】
而して、給紙部から転写材Ｐが転写ベルト２５へと給紙されると、この転写材Ｐは吸着帯電器１９によって転写ベルト２５に吸着される。このとき、転写ベルト２５には、アースされた金属製のローラ２０によって吸着に必要な電荷が注入される。
【０００６】
そして、転写ベルト２５は転写材Ｐを担持して図示矢印方向に回動し、第１の画像形成ステーションＰａにおいて形成されたトナー像が転写帯電器７ａによって転写材Ｐ上に転写される。同様に第２、第３、第４の画像形成ステーションＰｂ，Ｐｃ，Ｐｄに形成されたトナー像は転写帯電器７ｂ，７ｃ，７ｄによって転写材Ｐ上に順次重ねて転写される。その後、除電用帯電器２９によって転写ベルト２５の吸着保持電荷が除電され、転写ベルト２５から転写材Ｐが分離されて定着器１８に搬送される。そして、最後に転写材Ｐ上のトナー像は定着器１８で永久画像として転写材Ｐ上に定着され、トナー像が定着された転写材Ｐは機外に排出されて一連の画像形成動作が終了する。
【０００７】
ところで、一連の画像形成工程として全てのトナー像の転写材Ｐへの転写が終了した後、転写ベルト２５の表面に付着したトナー（主として各現像装置４ａ〜４ｄからの飛散トナーや通常のトナーとは逆極性に帯電して感光ドラム１ａ〜１ｄの非画像領域に付着した所謂カブリトナー）はクリーニング装置２１においてファーブラシ２２の作用によって除去され、クリーニングされた転写ベルト２５は次の画像形成に備えられる。尚、一連の画像形成中に転写ベルト２５のクリーニングを行うと、ファーブラシ２２の回転による振動が転写ベルト２５を伝わって画像形成に悪影響を及ぼすため、上述したようにファーブラシ２２は一連の画像形成工程が終了した後に駆動される。
【０００８】
ここで、転写ベルト２５としては、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムシート（ＰＥＴシート）、ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルムシート、ポリウレタン樹脂フィルムシート等の誘電体樹脂製のフィルムの両端部を互いに重ね合わせて接合することによってエンドレス状に成形したものが用いられているが、この転写ベルト２５に接合部２５１が存在すると、当該部分の厚さは他の部分とは異なる。このため、転写ベルト２５の接合部２５１に当たる場所で転写材Ｐを保持したまま転写を行うと、その接合部２５１に重なった部分はその周囲と物理的な特性（即ち、感光ドラム１ａ〜１ｄとの接触圧力）が異なるため、転写電界がその周と異なり、その結果、ライン状の濃度ムラとして現れて画像不良が発生する。
【０００９】
そこで、転写ベルト２５の接合部２５１に転写材Ｐを乗せないようにするため、接合部２５１を検知することによって転写材Ｐを乗せるタイミングを調整する方法が提案されている。
【００１０】
図７において、３０は転写ベルト２５の内周面に貼り付けられた継ぎ目位置検知用のマーキング、５０６はマーキング３０を検知するための検知手段としての反射型光センサーである。尚、反射型光センサー５０６は発光部と受光部を一体化して構成されている。
【００１１】
転写材Ｐが転写ベルト２５の接合部（継ぎ目）２５１に掛らないようにするため、継ぎ目２５１から予め決められた距離にマーキング３０が貼り付けられており、反射型光センサー５０６はマーキング３０の回転軌道上に配置されている。
【００１２】
而して、転写ベルト２５の循環移動に伴って前記マーキング３０が移動し、該マーキング３０が反射型光センサー５０６の位置まで移動してきたとき、このマーキング３０と転写ベルト２５の内周面との反射率の違いによって反射型光センサー５０６がマーキング３０を検知する。このとき、マーキング３０の位置と接合部（継ぎ目）２５１の位置の距離は予め分かっているため、転写ベルト２５上の接合部（継ぎ目）２５１の位置を演算によって求めることができる。そして、この演算結果によって転写材Ｐを転写ベルト２５に送り出すタイミングを割り出し、これに基づくタイミング信号によって給紙シーケンスが調整される。
【００１３】
従って、転写材Ｐが転写ベルト２５の接合部（継ぎ目）２５１上に保持されることがなく、感光ドラム１ａ〜１ｄと転写材Ｐとの接触が一定に維持され、高品質な転写画像が得られる。
【００１４】
ところで、近年は転写ベルトに継ぎ目の無いシームレスベルトを用いる例も少なくない。しかし、この場合でも、以下のように転写ベルトにマーキングが必要になることがある。
【００１５】
即ち、カラー画像の場合、画像品位を決定する要素の１つとして「色ずれ」がある。この「色ずれ」は、各色の画像位置が副走査方向や主走査方向にずれたり、相対的に平行でない場合に発生する。
【００１６】
図７に示したフルカラー電子写真複写機では、各色の画像形成を複数の異なる場所で行っているため、１ドラム型の装置に比べて特に副走査方向の色ずれが発生し易い。
【００１７】
上記副走査方向の色ずれに注目すると、その発生起因には例えば転写ベルトの搬送速度を規制する駆動ローラの直径の偏芯に起因する転写ベルトの速度変動によるものがある。これに関しては、各画像形成部の成す距離を転写ベルトの駆動ローラの周長の整数倍に設定することによって駆動ローラの偏芯が色ずれに寄与しないようにすることができる。
【００１８】
しかし、駆動ローラの偏芯以外にも転写ベルトの速度変動要因が存在する。例えば、ベルトの厚さが僅かに変動してもベルト中立面の駆動ローラ中心からの半径が変化するためにベルト線速度が変動する。特に、一体成形されたシームレスベルトの場合、ベルト１周に亘る（周波数の低い）偏肉が生じ易い。
【００１９】
周波数の高い速度変動は、位置ずれに換算した場合、微小なずれ量であるために問題にならないが、周波数の低い速度変動は、速度変動の振幅自体が小さくても、線速度が平均より高い時間或は低い時間が長いため、累積の位置ずれ量は無視できない量になる。
【００２０】
従って、ベルトの厚さむらに起因するベルトの速度変動が生じ、その結果、記録時のベルトが理想位置からずれることによって各色が重ならなくなり、このために色ずれが生じる。これに関しては以下のような方策が知られている。
【００２１】
即ち、転写ベルトにマーキングを施し、このマーキングの位置を基準として転写ベルトの厚さむらをベルト１周分予め記憶させておく。そして、転写ベルトの循環移動に伴って前記マーキングを検知手段で検知すると、記憶された転写ベルトの厚さむらデータと実際のベルトの位置の対応取りができ、これによってベルト搬送速度が一定に保たれるように駆動ローラの回転速度を補正制御する。或は、駆動ローラの回転数を補正するのではなく、転写ベルトの厚さむらデータに応じて感光ドラムの露光タイミングを補正する。
【００２２】
上記方策によれば、転写ベルトの厚さむらに起因する搬送速度の変動による色ずれを防止することができる。
【００２３】
以上述べたように、転写ベルトの継ぎ目の有無に拘らず、転写ベルトにマーキングを施す例は多い。
【００２４】
しかし、転写ベルトの裏面にマーキングを施す方法は転写ベルトの内周面とマーキングとの反射率の違いを検知するものであるため、装置内部のトナー飛散等による汚れの付着や転写ベルトを張架するローラとの接触による摩耗等でマーキングの反射面が経時的に損なわれ、マーキングの転写ベルトとの反射率の差が小さくなって検知不良を起す場合がある。このため、マーキングではなく、転写ベルトに孔を直接開けてこれを透過型光センサーで検知する方法もあるが、転写ベルトに孔を開けることによって孔の周囲に応力集中が発生し、長時間作動させると疲労によって転写ベルトが破損に至ることもある。
【００２５】
又、転写ベルトの幅方向に突起を設け、この突起を透過型光センサーで検知する方法がある。図８にその例を示す。
【００２６】
突起を転写ベルト２５に一体に形成することは工程上困難である。従って、突起としてフラグ３０を転写ベルト２５に接着することが行われる。そして、フラグ３０以外の転写ベルト２５の端部を検知しないように透過型光センサー５０６を配置する。
【００２７】
而して、この方法によれば、マーキングのように反射面の劣化による検知不良が発生せず、ベルトに孔を開けることもないためにベルトのダメージもない。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、転写ベルト２５はメンテナンスやジャム処理時にローラ１１，１２，７６と共に転写ユニット２５０として図７の矢印Ａ方向に引き出し可能に構成されている。転写ユニット２５０を引き出すときは、該転写ユニット２５０を感光ドラム１ａ〜１ｄとの接合を解除して離間させる必要がある。通常、この離間動作は例えばローラ１２を回動中心として行われる。
【００２９】
転写ベルト２５が特に一体成形されたシームレスベルトの場合、その製法上、端部が外周側に反る傾向がある。又、回動中心との離間が短い感光ドラム１ｄ部には十分な離間距離を確保することができない。従って、転写ベルト２５に反りがあると、転写ユニット２５０の引き出し動作時に該転写ユニット２５０が感光ドラム１ｄと接触して該感光ドラム１ｄを傷付け、画像不良を引き起こすことがある。
【００３０】
従来は転写ベルト２５の反りを抑制するために、図８に示すように転写ベルト２５の端部の上部を押えるための可撓性のベルト押え部材７７を回動中心付近に設け、該転写ベルト２５の感光ドラム１ｄとの接触を防止する構成を採用している。
【００３１】
ここで、ベルト押え部材７７と前記フラグ３０との高さ関係を図９に示す。
【００３２】
転写ベルト２５が上方に反っているため、その延長上に突出しているフラグ３０はベルト押え部材７７と交差してその上方まで達している。この状態でフラグ３０がベルト押え部材７７を通過するとき、図８に示すフラグ端部３０１がベルト押え部材７７の端部７７１と接触する。すると、フラグ３０が転写ベルト２５から剥離するか、或は屈曲変形して結果的に検知不良が発生する。又、転写ベルト２５はローラ１１，１２，７６に巻回張架されて回転するため、フラグ３０には自身のこし（曲げ剛性）によって剥れる方向に力が加わり、これが原因でフラグ３０の剥れが発生することがあった。
【００３３】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、移動体に設けられた突起の剥離を防いで該突起を確実に検知することによって高品位な画像を安定して形成することができる画像形成装置を提供することにある。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明のおいては、回転可能なベルト部材と、前記ベルト部材に駆動力を伝達する駆動ローラと、露光により形成された静電潜像に基づいてトナー像が形成される像担持体を備え、前記ベルト部材又は前記ベルト部材に担持された記録材にトナー像を形成する画像形成手段と、前記ベルト部材の移動方向と直交する方向の少なくとも一方の前記ベルト部材の端部に取り付けられ、前記直交する方向において前記ベルト部材の端面から突出する突出部を有する突出部材と、前記突出部を検知する検知手段と、を有し、前記検知手段の出力に応じて前記ベルト部材の搬送速度が一定に保たれるように前記駆動ローラの回転速度を補正する或いは前記検知手段の出力に応じて前記像担持体への露光タイミングを補正する画像形成装置において、前記直交する方向において前記突出部材が取り付けられている側の前記ベルト部材の端部の外周面と接触し、前記ベルト部材の外周側への反りを抑制するための可撓性の押え部材を有し、前記突出部の移動方向先端側の形状は、前記直交する方向において前記ベルト部材側に向かうにつれて前記突出部の移動方向先端の位置がより移動方向側に位置するようなテーパ形状であることを特徴とする。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００４２】
＜実施の形態１＞
図１は本実施の形態に係る画像形成装置に設けられた転写ベルトの斜視図である。尚、本実施の形態に係る画像形成装置の基本構成は図７に示した４ドラム方式を採用するフルカラー電子写真複写機のそれと同一であるため、これについての図示及び説明は省略する。
【００４３】
図１に示すように、転写ベルト２５はローラ１１，１２，７６によって張架されており、この転写ベルト２５の端縁には突起としてのフラグ３０が接着されている。そして、フラグ３０以外の転写ベルト２５の端部を検知しないように透過型光センサー５０６が配置され、転写ベルト２５の外周側への端部反りを抑制するための押え部材７７が転写ベルト２５の両端部に配置されている。
【００４４】
ここで、フラグ３０は、転写ベルト２５の進行方向（矢印方向）側の端部３０１が進行方向を仰いだ角度αが９０°以下（本実施の形態では約３０°）のテーパ形状になっている。
【００４５】
而して、フラグ３０は転写ベルト２５の端部の反りの影響で図９で説明したと同様にベルト押え部材７７の端面７７１と接触する。
【００４６】
しかし、本実施の形態では、フラグ３０の進行方向側端部３０１がテーパ形状になっているため、ベルト押え部材７７によってフラグ３０には反りを押え込む方向の分力が与えられ、この結果、フラグ３０はベルト押え部材７７の下方に逃げてベルト押え部材７７に引っ掛かることなく通過する。従って、フラグ３０が転写ベルト２５から剥離したり、屈曲・変形して検知不良を引き起こすことがない。
【００４７】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図２及び図３に基づいて説明する。尚、図２は本実施の形態に係る画像形成装置の転写ベルトの斜視図、図３は同転写ベルトのフラグ接合部付近の斜視図であり、図２においては図１に示したと同一要素には同一符合を付している。
【００４８】
転写ベルトを長時間走行させると、継ぎ目のあるベルトの場合は継ぎ目から破損して寿命に至る。
【００４９】
一方、継ぎ目の無い所謂シームレスベルトの場合、ベルトの両端部から亀裂を生じて寿命に至る。シームレスベルトで長寿命化を考慮するとき、その両端部に図２に示すように補強シート２５２を巻着して転写ベルト２５の端部を補強をすることが有効である。
【００５０】
本実施の形態では、図３（ａ）に示すように補強シート２５２でフラグ３０を覆っている。
【００５１】
ところで、補強シート２５２とフラグ３０の関係は製造工程に関わってくる。
本実施の形態における補強シート２５２とフラグ３０の貼り付け工程は下記の通りである。
【００５２】
補強シート２５２の貼り付けは通常は機械による自動貼り付けによって行われる。このとき、転写ベルト２５の端面を突き当て基準として使用するため、この時点でフラグ３０が貼られていると自動貼りに支障が生じる。従って、フラグ３０の貼り付けは補強シート２５２を貼った後の工程となる。
【００５３】
しかし、フラグ３０を補強シート２５２で覆うためには、一旦転写ベルト２５に貼った補強シート２５２を剥さなければならないが、一旦剥した補強シート２５２はこれを再び貼っても初期の貼り強度が得られず、転写ベルト２５の端部補強の機能に不安が残る。
【００５４】
そこで、本実施の形態では、補強シート２５２を全周に亘って貼り付けた後、補強シート２５２同士のオーバーラップ部を長く設け、その後端部に図３（ｂ）に示すようにフラグ３０の長さよりも長くて未だ貼り合わせない領域を設ける。
そして、この補強シート２５２のオーバーラップ部で未だ貼り合わせない領域に図３（ｃ）に示すようにフラグ３０を貼り、最後にフラグ３０を覆って図３（ａ）に示すように補強シート２５２を貼り合わせる。
【００５５】
上記工程によって転写ベルト２５の全周に亘って貼り強度が確保されるとともに、補強シート２５２は自動貼りされるために高い生産性を確保してフラグ３０を補強シート２５２で覆うことができる。そして、フラグ３０を補強シート２５２で覆うことによってフラグ３０の転写ベルト２５に対する剥れ強度が増し、フラグ３０の剥れに対する信頼性が高められる。
【００５６】
＜参考例＞
次に、本発明の参考例を図４及び図５に基づいて説明する。尚、図４は本参考例に係る画像形成装置の転写ベルトの斜視図、図５は同転写ベルトのフラグ接合部付近の斜視図であり、図４においては図１に示したと同一要素には同一符合を付している。
【００５７】
転写ベルトは、これを張架するローラの位置精度によって必ずどちらか一方に寄り、そのままでは該転写ベルトが転写ユニットの構成要素に接触して破損してしまう。これを防ぐため、通常は図４に示すように転写ベルト２５の内周側の両端部に弾性体から成るリブ２５３を設け、このリブ２５３を転写ベルト２５を張架するローラ１１，１２，７６のうちの例えばローラ１１に突き当てることによって転写ベルト２５の寄りを規制している。
【００５８】
而して、本参考例では、上記のように内周部に寄り規制用のリブ２５３を有する転写ベルト２５において、図５に示すように、転写ベルト２５とリブ２５３との間にフラグ３０を挟んで接合する構成を採用している。そして、本構成では、十分な強度を有するために端部補強シートを必要としない転写ベルト２５においても、前記実施の形態２と同様にフラグ３０に高い貼り付け強度を確保することができる。
【００５９】
＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３を図６に基づいて説明する。
【００６０】
前記実施の形態１においては、フラグ３０は転写ベルト２５の進行方向側の端部３０１が進行方向を仰いで９０°以下のテーパ形状になっていることを示したが、フラグ３０の端部３０１とベルト押え部材７７の端部７７１の形状の相互の菅径を考慮すると同様の効果が得られるのは前記例に限らない。
【００６１】
即ち、フラグ３０がベルト押え部材７７に接触しても引っ掛かることなく通過するためには、転写ベルト２５が進行するに従ってフラグ３０とベルト押え部材７７の各端部３０１，７７１の接触点がフラグ３０の付け根側から先端へ徐々に移動する形状であれば良い。
【００６２】
具体的には、図６（ａ）に示すようにフラグ３０をベルト押え部材７７の上流側に配置したとき、フラグ３０とベルト押え部材７７の各端部３０１，７７１のベルト進行方向位置における距離Ｌがフラグ３０の先端方向に向かって長くなる（Ｌ０＜Ｌ１＜Ｌ２）ような形状を選択すれば良い。
【００６３】
図６（ａ）に示す形状は実施の形態１と同形状であるが、図６（ｂ）に示すようにフラグ３０の形状が曲線であっても良い。又、図６（ｃ）に示すようにフラグ３０の形状が進行方向に対して直角で、ベルト押え部材７７がテーパ形状であっても良く、図６（ｄ）に示すようにフラグ３０とベルト押え部材７７が共にテーパ形状であっても良く、或は図６（ｅ）に示すようにフラグ３０とベルト押え部材７７が共に曲線形状であっても良い。
【００６４】
尚、以上の実施の形態は、転写材を担持・搬送し、像担持体上のトナー像を転写材上に転写する所謂転写ベルトについて説明したが、複数の像担持体上のトナー像をそれぞれ転写・担持し、これらのトナー像を一括して転写材に転写する所謂中間転写ベルトや露光されトナー像を担持する所謂感光体ベルトにも本発明が適用可能であることは勿論である。
【００６５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、移動体に設けられた突起の剥離を防いで該突起を確実に検知することによって高品位な画像を安定して形成することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係る画像形成装置に設けられた転写ベルトの斜視図である。
【図２】 本発明の実施の形態２に係る画像形成装置に設けられた転写ベルトの斜視図である。
【図３】 本発明の実施の形態２に係る画像形成装置に設けられた転写ベルトのフラグ接合部付近の斜視図である。
【図４】 本参考例に係る画像形成装置に設けられた転写ベルトの斜視図である。
【図５】 本参考例に係る画像形成装置に設けられた転写ベルトのフラグ接合部付近の斜視図である。
【図６】 本発明の実施の形態３に係る画像形成装置におけるベルト押え部材とフラグ形状の種々の形態を示す図である。
【図７】 フルカラー電子写真複写機の断面図である。
【図８】 従来の画像形成装置に設けられた転写ベルトの斜視図である。
【図９】 従来の転写ベルトにおけるベルト押え部材とフラグとの高さ関係を示す図である。
【符号の説明】
２５ 転写ベルト（移動体）
２５２ 補強シート（補強部材）
２５３ リブ
３０ フラグ（突起）
３０１ フラグの進行方向側端部
５０６ 透過型光センサー（検知手段）
Ｐ 転写材（記録材）

Claims (2)

1. 回転可能なベルト部材と、前記ベルト部材に駆動力を伝達する駆動ローラと、露光により形成された静電潜像に基づいてトナー像が形成される像担持体を備え、前記ベルト部材又は前記ベルト部材に担持された記録材にトナー像を形成する画像形成手段と、前記ベルト部材の移動方向と直交する方向の少なくとも一方の前記ベルト部材の端部に取り付けられ、前記直交する方向において前記ベルト部材の端面から突出する突出部を有する突出部材と、前記突出部を検知する検知手段と、を有し、前記検知手段の出力に応じて前記ベルト部材の搬送速度が一定に保たれるように前記駆動ローラの回転速度を補正する或いは前記検知手段の出力に応じて前記像担持体への露光タイミングを補正する画像形成装置において、
   前記直交する方向において前記突出部材が取り付けられている側の前記ベルト部材の端部の外周面と接触し、前記ベルト部材の外周側への反りを抑制するための可撓性の押え部材を有し、前記突出部の移動方向先端側の形状は、前記直交する方向において前記ベルト部材側に向かうにつれて前記突出部の移動方向先端の位置がより移動方向側に位置するようなテーパ形状であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ベルト部材の端部を補強する補強部材を有し、前記突起部材の前記ベルト部材への接着面と反対側の面は前記補強部材によって被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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