JPH11160928A - 無端ベルトを用いた画像形成装置 - Google Patents
無端ベルトを用いた画像形成装置Info
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- JPH11160928A JPH11160928A JP9343864A JP34386497A JPH11160928A JP H11160928 A JPH11160928 A JP H11160928A JP 9343864 A JP9343864 A JP 9343864A JP 34386497 A JP34386497 A JP 34386497A JP H11160928 A JPH11160928 A JP H11160928A
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- endless belt
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- Record Information Processing For Printing (AREA)
- Color, Gradation (AREA)
- Electrophotography Configuration And Component (AREA)
Abstract
を図る。 【解決手段】 中間転写ベルト4に設けられる反射テー
プからの反射光をセンサ22で検知する。このセンサ2
2は中間転写ベルト4との距離を一定に維持するためベ
ルト4を張架するベルトユニットのフレーム18に固定
する。一方、中間転写ベルト4の裏面には裏当て23を
配置してベルト4の振動を抑制してセンサ22との距離
を保つ。
Description
レーザプリンタ等の画像形成装置に関し、特に、中間転
写体として無端ベルトを用いて画像を形成する画像形成
装置に関する。
像形成装置では、感光体ドラム等の潜像担持体上に形成
された未定着トナー像を用紙等の記録媒体に転写して印
刷画像を得る方式がとられる。前記未定着トナー像を記
録媒体に転写する方式として、前記未定着トナー像を記
録媒体に直接転写する方式と、潜像担持体上に形成され
た未定着トナー像を、ドラム状あるいは無端ベルト状の
フィルム部材からなる中間転写体上に1次転写した後、
該中間転写体上の未定着トナー像を改めて記録媒体上に
2次転写して複写画像を得る方式とが知られている。
像形成装置の一例としてのカラープリンタの要部構成を
示す模式図である。同図において、感光体ドラム等の潜
像担持体(以下、「感光体ドラム」で代表して説明す
る)1の表面は帯電器2により所定の電荷で一様に帯電
され、レーザー光Lの書き込み走査で第1色の画像信号
に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像は感光体
ドラム1の、A方向への回転で現像装置ユニット3の第
1色の現像器との対向位置に到り、第1色の現像器でト
ナー現像される。感光体ドラム1はトナー像Tを担持し
てさらに回転する。
ベルト4は感光体ドラム1の周速と略同一の速度で移動
し、感光体ドラム1と中間転写ベルト4とが当接する位
置の直下付近で中間転写ベルト4に接して配置された1
次転写ロール5が配置されている1次転写部において、
該1次転写ロール5に印加される上記トナーの帯電極性
と逆極性の転写電界によって感光体ドラム1に担持され
ていたトナー像Tが中間転写ベルト4に1次転写され
る。以上で、1次転写サイクルが終了する。
像は中間転写ベルト4の周回移動によって2次転写ロー
ル6が配置されている2次転写部に到る。フルカラー画
像形成装置の場合には潜像の形成からトナー像の1次転
写までを予定色(一般にはイエロー(Y) 、マゼンタ(M)
、シアン(C) およびブラック(Bk))分だけ繰り返して
中間転写ベルト4上に多色トナーを重ね合わせたカラー
トナー像を形成する。
ユニット3はイエロー現像器3-1、マゼンタ現像器
3-2、シアン現像器3-3およびブラック現像器3-4の4
色現像器からなる回転装置で構成され、感光体ドラム1
に形成された各色の潜像を順次現像できるように構成さ
れている。
ー像が1次転写部で中間転写ベルト4上に転写された
後、感光体ドラム1上の残留トナーは感光体クリーナ7
で除去されるとともに図示しない除電器で電荷が中和さ
れた後、次の,第2色に対応する潜像の形成がなされ
る。第2色の静電潜像も第1色と同様にして現像され、
その第2色のトナー像が中間転写ベルト4上の、先に転
写された第1色のトナー像に重ねて転写される。以下、
第3色以降についても同様にして中問転写ベルト4に多
重転写され、その結果、中間転写べルト4には未定着の
複数色トナーが重畳したカラートナー像が形成される。
間転写ベルト4が2次転写位置に達する時点で、タイミ
ングを合わせて給紙トレイ8から送り出された記録媒体
としての記録紙Pが2次転写位置に給送される。
写ベルト4によって挟持して搬送する際、2次転写ロー
ル6に印加される前記トナー像の帯電極性と逆極性の転
写電圧で形成される転写電界により中間転写ベルト4の
トナー像が記録紙Pに2次転写される。トナー像が2次
転写された記録紙Pは定着器9に送られ、加熱・加圧処
理によりトナー像を記録紙Pに固定し、作像プロセスを
終了する。
対して矢印C方向に当接・離間自在に設けられていて、
記録紙Pの進入に合わせて当接し、排出に合わせて離間
する。2次転写ロール6は2次転写の終了とともに待避
位置に戻る。また、中間転写ベルト4に対向して配置さ
れているクリーナ10も記録紙Pへ転写されなかったト
ナー像をクリ−ニングすべく、中間転写ベルト4に対し
て2次転写ロールP同様、当接・離間する。
1、アイドルロール12、2次転写バックアップロール
13およびテンションロール14により張架され、駆動
ロール11により矢印B方向に搬送される。中間転写ベ
ルト4には、該中間転写ベルト4が駆動ロール11等、
各ロールの軸方向での位置を規制するためのリブが、そ
の側端部内周に沿って設けられている。また、補強のた
め、該中間転写ベルトには、その側端部外周に沿ってベ
ルト補強テープが設けられている。
画像形成装置では、該中間ベルト上で既に多重転写され
た合成トナー像(各色トナー像の重畳像)を記録媒体に
一括で転写しているので、潜像担持体から直接記録媒体
に各色のトナー像を順次転写する方式におけるトナー像
間の位置ずれや画像乱れの発生を効果的に防止できると
いった利点を有している。
該中間転写ベルト4端部の破断防止の観点から、従来よ
り各種の構成が提案されている。例えば、特開平5−1
34556号公報には、補強部材としてのテープを端部
に貼付けた転写ベルトが開示されている。
写ベルト上で複数色のトナーを合成しているので、これ
らのトナー色の重合わせのずれ、すなわち色ずれを防止
するためには、中間転写ベルト上の基準位置を正確に検
知し、この基準位置の検知信号に基づいて画像装置各部
の動作を制御しなければならない。
検知するため、該ベルト上のペイントもしくはテープ、
または貫通孔等で形成したマーキングを反射型センサで
読み取ったり、ベルトの駆動ロールの回転位置をエンコ
ーダで読み取ったりしている。
ングを施した場合には、孔に応力が集中して中間転写ベ
ルトに亀裂が入る原因となりかねない。また、駆動ロー
ルの回転を読み取る方法では、ベルトおよび駆動ロール
間でのスリップによる誤差を生じやすい。したがって、
ベルト上のペイントやテープ等を検知する方法が最も有
利である。
ベルト上での色ずれを小さくするには、前記ペイントや
テープ等のマーキングを極めて高い精度で検知できるよ
うに工夫しなければならない。例えば、色ずれを125
μmに抑えたい場合、マーキングの検知誤差は15μm
以下にしたいという要求が発生している。
は、中間転写ベルトの周回速度、周回中に生じるたわみ
や振動、反射型センサの取付け位置等、検知誤差を生じ
る多くの要因を排除しなければならないという課題があ
る。
ト上の基準位置を正確に検知して色ずれのない良好な画
像を得ることができる画像形成装置を提供することを目
的とする。
持して搬送するトナー像担持体としての無端ベルトおよ
び該無端ベルトを張架搬送するための複数のロールから
なるベルト張架手段を有する画像形成装置において、前
記無端ベルトを含むベルト装置を支持するフレーム手段
と、前記無端ベルトの外周面に設けられたベルト位置表
示用マーク部材と、前記ベルト位置表示用マーク部材を
検出するため、前記無端ベルトの外周面両端部に対向し
て配置された光学的検出手段とを具備し、前記光学的検
出手段が、前記フレーム手段に固定されている点に特徴
がある。
手段に支持され、光学的検出手段が同フレーム手段に固
定されているので、無端ベルトとの距離や相対角度等の
位置関係を一定に維持することができる。
を適用したカラー画像形成装置を詳細に説明する。ここ
では、図12に関して説明した構成や動作等を援用し、
適宜図12を参照しつつ説明する。
検知する反射型センサの取付けの態様を示す要部拡大図
である。同図において、駆動ロール11はベルトユニッ
トを構成するサイドフレーム18に軸19を介して支持
されている。また、テンションロール14は前記サイド
フレーム18に揺動自在に軸支されたブラケット20に
軸21で支持されている。中間転写ベルト4は、これら
駆動ロール11やテンションロール14ならびに前記ア
イドルロール12やバックアップロール13からなるロ
ール類に掛け渡されていて、テンションロール14によ
って所定の張力が与えられている。
4の間には、基準位置を検知する反射型センサ22が配
置されている。該反射型センサ22はサイドフレーム1
8に直接固定されていて、中間転写ベルト4との間隔S
Dが変動しないようにしている。さらに、反射型センサ
22との対向位置には中間転写ベルト4の裏側つまり内
周面側にはセンサ裏当て23が配置されている。センサ
裏当て23は、図15、16に示すように、全体として
は箱形であり、両端の一部がリブ41(詳細は後述)を
逃げるように切欠かれている。
の外周とテンションロール14の外周をつなぐ面よりも
該ベルト4の外周側にわずかに押し出された位置で中間
転写ベルト4の裏面と確実に当接するように位置決めさ
れ、サイドフレーム18に取り付けられている。このよ
うにして、後述するマーキングを検知するための反射型
センサ22は、中間転写ベルト4との間隔が容易に変動
しないように配設されている。
ベルト4の進行方向の検知誤差は、図4に示すとおりで
ある。図4に示すように、測定の繰り返し、電源電圧の
変化、検知距離のそれぞれの誤差によってトータル誤差
が決定される。ここで、検知対象つまりマーキングおよ
び反射型センサ22間の距離(検知距離)による誤差
は、中間転写ベルト4が32μm振動した場合に3.8
〜11.6μmである。このように、中間転写ベルト4
の振動がトータル誤差に与える影響は大きい。
差による検知誤差は次のようになる。図13において、
反射型センサ22の先端から中間転写ベルト4の表面ま
での距離をH、光軸が中間転写ベルト4の面に垂直な線
とのなす角度をθとした場合、中間転写ベルト4がhm
m上下に振動したときの検知誤差xは次の式で算出され
る。X/H=x/hからx=h・X/Hとなり、検知誤
差xはx=h・tanθ……(式1)によって求められ
る。(式1)によれば、例えば、角度θが5°であっ
て、中間転写ベルト4が0.032mm振動したとき、
検出誤差xは2.8μmとなる。
差や中間転写ベルト4の振動によるマーキングの検知誤
差は、直ちに色ずれとなって現れるため、これを小さく
することは極めて重要である。本実施形態では、反射型
センサ22を、中間転写ベルト4を支持するサイドフレ
ーム18に固定することで検知誤差の縮小させるととも
に、センサ裏当て23により中間転写ベルト4の振動を
抑制している。
精度を向上させるため、以下の構成がとられている。図
5は、中間転写ベルト4の断面図である。中間転写ベル
ト4の側端部内側には該側端部に沿ってリブ41が接着
されている。また、中間転写ベルト4の側端部外側つま
り外周部には該側端部に沿ってベルト補強手段としての
ベルト補強テープ42が接着されている。リブ41,4
1の内方側面つまり中間転写ベルト4の幅方向中央寄り
の面は、駆動ロール11等ロール類を通過するときその
端面に対して当接摺動して、該ロール類の軸方向の移動
が規制される。
成され、その厚みを50〜100μm、体積抵抗率が1
09 〜1012Ω・cm、表面抵抗率が1011〜1013Ω
/□に調整された半導電性フィルムである。この中間転
写ベルト4は、その厚み、体積抵抗率、表面抵抗率が上
記の値の範囲に入っている半導電性樹脂材料であれば、
アクリル系樹脂、塩化ビニール系樹脂、あるいはポリカ
ーボネート系樹脂等に抵抗安定化材料を含有させたもの
を使用できる。
あり、一例として厚さ0.5〜1.5mmのポリウレタ
ン樹脂を使用することができる。ベルト補強テープ42
の材質は、一例として厚さ50〜100μmのポリエチ
レンテレフタレート(PET)を選択することができ
る。
貼付けられたマーキングとしての反射テープの接着状態
を示す要部斜視図である。反射テープ24はベルト補強
テープ42の上に重ねて貼付けられている。また反射テ
ープ24は、リブ41の突合わせ部に生じる間隙gをま
たぐように位置決めして貼付けられている。このように
反射テープ24を間隙gをまたぐように配設したのは次
の理由による。
合わせ部の要部拡大図である。同図において、リブ41
に間隙gが生じている場合、中間転写ベルト4が間隙g
に沿って変形し、凹みを生じる。その結果、この凹みの
表面が凹レンズの作用をして反射型センサ22から出力
された光を反射し、その光を反射型センサ22が受光し
て検知信号を誤出力するおそれがある。
貼付けるようにすると、次のように作用する。図6は、
本実施形態に係るリブ突合わせ部の要部拡大図である。
同図において、中間転写ベルト4が矢印Bの方向に移動
すると、反射型センサ22は、反射テープ24の先端を
検知する。したがって、間隙gによって反射テープ24
が凹んでいてもこの凹みでの誤った受光信号は、正しい
検知信号の直後であり、該正しい検知信号と識別をする
ことは比較的容易である。
性に優れていて、静電気の発生が少ないものが好まし
い。例えば、住友スリーエム社製ポリエステルテープN
o.850の銀色のものが好適である。このNo.85
0テープは、アルミ蒸着したポリエステルフィルムを基
材とし、アクリル系粘着剤を均一に塗布して接着部とし
たものである。No.850テープの物理的特性を図1
4に示す。なお、反射テープ24は、このNo.850
テープに限らず、これと同等の特性を有するものであれ
ばよい。
図7は反射型センサの出力特性を示す図であり、縦軸に
出力電圧、横軸に検出対象との距離をとってある。同図
において、スレッショルドを1.9Vとした場合、前記
反射テープ24からの反射光による出力電圧は、該反射
テープが未使用品か使用済み品であるかにかかわらず、
スレッショルドを十分に超えている。反射テープ24ま
での距離が10mm程度までは十分な出力電圧が得られ
ていることが分かる。
ト4上に接着したベルト補強テープ42からの反射光に
よる出力電圧はスレッショルドを上回ることはない。こ
の場合、中間転写ベルト4およびベルト補強テープ42
間では出力電圧の差異は小さい。また、ベルト補強テー
プ42として透明テープと黒色テープについても実験し
たがそのいずれにおいても出力電圧にほとんど差異がな
かった。
圧を得るための回路の一例を図8に示す。同図におい
て、電圧Vccを印加すると、発光ダイオードD1が発
光し、フォトトランジスタTr1には検出物体OBから
の反射光に応じた電流iが流れる。比較器COMPは前
記電流iによる抵抗R2の端子電圧を基準電圧(抵抗R
3とR4との分圧)と比較して出力電圧Vout検出す
る。
型センサ22によって反射テープ24を他と識別するこ
とは容易であると思われる。しかし、次のような場合
に、誤検知をしてしまうおそれがある。
ベルト4との接着が十分でない部分があると、繰り返し
使用により、その部分に中間転写ベルト4との間に隙間
(気泡)ができることがある。特に駆動ロール11等、
中間転写ベルト4との接触角(ラップ角)が大きいロー
ルを通過する際に、中間転写ベルト4およびベルト補強
テープ42の変形が大きくなるため、接着部へのストレ
スが大きい。同様に、ベルト補強テープ42の重ね合わ
せ部分において、同様に中間転写ベルト4との間に隙間
ができることがある。
転写ベルト4との接着が十分でなかった部分に生じた隙
間SBを示し、図9(b)はベルト補強テープ42同士
の重ね合わせ部に生じた隙間SBを示す。
透明のテープを使用した場合、中間転写ベルト4との間
に気泡を含む隙間が生じると、中間転写ベルト4の色が
該ベルト補強テープ42を通さなくなり、外観上該気泡
部分は白く見えてしまう。そうすると、反射型センサ2
2の光は、この白い部分で反射されて反射型センサ22
に入力され、その出力電圧は前記スレッショルドを超過
してしまうことがある。すなわち、反射テープ24がな
い部分で、反射テープ24の検知信号を出力してしまう
エラーが発生する。
プ42を黒色とすることで、上記エラーの発生を防止す
ることに成功した。図10は、ベルト補強テープ42と
中間転写ベルト4との間に気泡を含む隙間を形成させ
て、その部分での反射型センサ22の出力電圧を測定し
た結果である。同図に示すように、ベルト補強テープ4
2が透明の場合には、反射型センサ22の出力電圧はス
レッショルドを超過したが、ベルト補強テープ42を黒
色のテープとした場合には、隙間部分でも出力電圧はス
レッショルドを超過しなかった。
明する。図7に示したように、反射テープ24は、新品
であっても使用済み品であっても、反射型センサ22と
の距離が12mm程度であれば、反射型センサ22はス
レッショルド以上の出力電圧を示す。
い場合も予想されるし、反射テープ24の汚れや傷をで
きるだけ低減させて反射型センサ22の取付け位置の自
由度を高めることは有意義である。
に反射テープ24を設けた。図11において、反射テー
プ24はベルト補強テープ42と中間転写ベルト4との
間に配置した。これによって汚れや傷の発生を防止でき
る。また、ベルトクリーナ10のクリーナブレードの側
方をシールするサイドシールが中間転写ベルト4の端部
を摺動するが、このような摺接体によって反射テープ2
4が剥離されるおそれもなくなるという利点がある。
て中間転写ベルトに関して説明したが、これに限らず、
例えば前記感光体1に代えて感光体ベルトを用いる画像
形成装置にも本発明を適用することができる。
によれば、無端ベルトはフレーム手段に支持され、光学
的検出手段が同フレーム手段に固定されているので、無
端ベルトとの位置関係を一定に維持することができる。
したがって、検知距離や検知角度の誤差による検知精度
の誤差を小さくすることができ、無端ベルト上での基準
位置を正確に検知できる。その結果、色ずれを最小に抑
えることができる。
要部拡大図である。
部斜視図である。
示す図である。
る。
である。
隙間を示す要部拡大図である。
との間に配置した例を示す斜視図である。
ある。
を説明するための図である。
ル、 14…テンションロール、 18…サイドフレー
ム、 22…反射型センサ、 23…裏当て、41…リ
ブ、 42…ベルト補強テープ
圧を得るための回路の一例を図8に示す。同図におい
て、電圧Vccを印加すると、発光ダイオードD1が発
光し、フォトトランジスタTr1には検出物体OBから
の反射光に応じた電流iが流れる。比較器COMPは前
記電流iによる抵抗R2の端子電圧を基準電圧(抵抗R
3とR4との分圧)と比較して出力電圧Vout検出す
る。また、R1は電流制限抵抗、RLは外部接続抵抗で
ある。
Claims (9)
- 【請求項1】 トナー像を保持して搬送するトナー像担
持体としての無端ベルトおよび該無端ベルトを張架搬送
するための複数のロールからなるベルト張架手段を有す
る画像形成装置において、 前記無端ベルトを含むベルト装置を支持するフレーム手
段と、 前記無端ベルトの外周面に設けられたベルト位置表示用
マーク部材と、 前記ベルト位置表示用マーク部材を検出するため、前記
無端ベルトの外周面両端部に対向して配置された光学的
検出手段とを具備し、 前記光学的検出手段が、前記フレーム手段に固定されて
いることを特徴とする請求項1記載の無端ベルトを用い
た画像形成装置。 - 【請求項2】 トナー像を保持して搬送するトナー像担
持体としての無端ベルトおよび該無端ベルトを張架搬送
するための複数のロールからなるベルト張架手段を有す
る画像形成装置において、 前記無端ベルトの内周面両端部に沿って設けられ、端部
での突合わせ部を含むリブ部材と、 前記無端ベルトの外周面にあって、前記突合わせ部をま
たいで配置されたベルト位置表示用マーク部材と、 前記ベルト位置表示用マーク部材を検出するため、前記
無端ベルトの外周面両端部に対向して配置された光学的
検出手段とを具備したことを特徴とする無端ベルトを用
いた画像形成装置。 - 【請求項3】 前記無端ベルトの外周面両端部に沿って
設けられた無端ベルト補強テープをさらに具備し、 前記ベルト位置表示用マーク部材が、該無端ベルト補強
テープ上に配置されていることを特徴とする請求項1ま
たは2記載の無端ベルトを用いた画像形成装置。 - 【請求項4】 前記無端ベルト補強テープの色が、黒色
系統であることを特徴とする請求項3記載の無端ベルト
を用いた画像形成装置。 - 【請求項5】 前記無端ベルト補強テープの色が、前記
無端ベルトと同系統色であることを特徴とする請求項3
記載の無端ベルトを用いた画像形成装置。 - 【請求項6】 前記無端ベルト補強テープが透明のテー
プであり、前記ベルト位置表示用マーク部材が、前記無
端ベルトと該無端ベルト補強テープとの間に配設されて
いることを特徴とする請求項3記載の無端ベルトを用い
た画像形成装置。 - 【請求項7】 前記無端ベルトの裏面に当接し、少なく
とも前記光学的検出手段と対向する位置を含む該無端ベ
ルトの幅方向領域に配置されたベルト裏当て部材を具備
したことを特徴とする請求項1または2記載の無端ベル
トを用いた画像形成装置。 - 【請求項8】 前記ベルト裏当て部材が、前記光学的検
出手段が固定されているのと同じ前記フレーム手段に固
定されていることを特徴とする請求項7記載の無端ベル
トを用いた画像形成装置。 - 【請求項9】 前記ベルト裏当部材には、前記無端ベル
ト側端部内周に設けられたリブと当接しないように逃げ
を形成していることを特徴とする請求項7記載の無端ベ
ルトを用いた画像形成装置。
Priority Applications (5)
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JP34386497A JP3781081B2 (ja) | 1997-11-29 | 1997-11-29 | 無端ベルトを用いた画像形成装置 |
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KR1019980052113A KR100603693B1 (ko) | 1997-11-29 | 1998-11-28 | 무단벨트를이용한화상형성장치 |
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1997
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