(57)【要約】【課題】  ベルト交換性を向上し、容易に正確な位置にベルトを張ること。【解決手段】  無端ベルトを備えた画像形成装置において、突き当て部をテンション機構に連動して出没自在としテンションを張った状態では突き当て部が退避し、テンションを緩めた状態では突き当て部が突出する構成で、ベルト端部の位置を検知する検知手段を備え、突き当て部は検知領域のほぼ中央に配置することにより、ベルトを新旧交換する際に、容易にベルトの位置決めセットを完了することができる。また、突き当て部がエッジセンサー検知領域のほぼ真中なので、立ち上げ初期から良好な位置でベルトを駆動することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端ベルトと前記無端ベルトを駆動する駆動ローラと
前記無端ベルトにテンションを付加するテンションローラと
を備えた画像形成装置において
前記無端ベルトに突き当てるための複数の突き当て部材とを備え
前記テンションローラは前記無端ベルトにテンションを付加する第一の位置と
前記無端ベルトを抜き差し可能な第二の位置とに移動可能なテンション機構を有し、
前記突き当て部材は前記テンションローラの前記テンション機構に連動して出没自在とし
第一の位置では前記突き当て部材が突き当て位置に退避し
第二の位置では前記突き当て部材が突き当て位置から突出する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記無端ベルトの端部の位置を検知する検知手段を備え
前記突き当て部の突き当て位置は前記検知手段の検知領域の中央に配置する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記駆動ローラと前記テンションローラに懸架される前記無端ベルトの張り側と緩み側に前記複数の突き当て部が突出する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記テンションローラのテンションを緩めた際に
前記無端ベルトに前記複数の突き当て部がオーバーラップする
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記テンションローラのテンションを緩めた際に
前記無端ベルトを抜き差し可能とする
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画像形成装置
【請求項６】
前記無端ベルトは画像を転写紙に転写するための転写ベルトである
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ装置および複合機などの電子写真画像形成装置、（以下、画像形成装置）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、様々な構成のカラー画像形成装置が提案されているが、その１つとして、電子写真方式を採用し、各々の色の現像剤毎に画像形成部を設け、画像形成部において、像担持体としての感光体ドラムに周知の画像形成プロセスにて各色毎の顕画像を形成する画像形成装置であり、各画像形成部にて作成された顕画像を、複数本のローラに巻架され、その回転により無端循環運動する搬送体、所謂中間転写体ベルト上に順次転写する。更に、記録媒体として外部より供給される用紙に一括転写した後に定着し、カラー画像を得るインライン中間転写方式のカラー画像形成装置がある。このような中間転写方式の画像形成装置において、中間転写体として使用されている中間転写体ベルトは、耐久劣化等によりその抵抗値が変化したり表面性が劣化したりして画像不良が生じる可能性がある。そこで、中間転写体ベルトは、所定の寿命に到達した場合には、所望の画質を維持していくために、新しいものと交換する必要があった。
【０００３】
また、画像形成装置の稼動中において、これらの中間転写体ベルトは、装置本体の歪み等に起因する、ベルトの懸架ローラのアライメントずれによって、中間転写体ベルトに寄りが発生するという問題を有している。このベルト寄りを補正する手段として、例えば、ベルト端部の位置を検知することによってベルトの寄り量を検出し、この情報を元に、前述したローラの一本についてアライメントを補正する方法等が採られる。この方法によれば、ベルトエッジに貼られたリブ状のゴム部を規制したり、ベルトエッジを直接フランジ等に突き当てて規制したりする手段に比べて機械的ストレスが少なく、ベルトの寿命を大幅に向上させることができるが、ベルト端部の位置を検出する方式であるため、ベルトのスラスト位置を高精度に位置決めする必要がある。
【０００４】
しかしながら、このようなベルト体を装置本体に装着する作業は熟練を要するものであって、場合によっては装着不良を発生させる可能性があった。特に、スラスト方向の位置決めは、目視により所定の位置に張架するため、高精度の位置決めが困難であった。
【０００５】
特許文献１では、ベルトの取り付けを行う際にベルトとエッジセンサーとが干渉するのを防止するために、画像形成装置の本体に対して出し入れ自在なドロワを設け、このドロワに中間転写体ベルトを含むベルトモジュールを収容する。中間転写体ベルトの交換を行う際には、中間転写体ベルトが取り付けられたベルトモジュールを各感光体ドラムから離間させ、ドロワ内において、ベルトモジュールを上下動できるようにする。そして、ドロワ内におけるベルトモジュールの上下動に連動して、ベルトモジュールに取り付けられた第二のエッジセンサーに設けられるエッジ当接部材を、中間転写体ベルトに当接させ、また、中間転写体ベルトから離間させる構成をとっている。エッジ当接部は揺動自在とし、反射した光を検知し、エッジ当接部材の上端部の揺動位置を検知することにより、ベルトのエッジ位置検知を行っており、ベルト交換時は退避してベルトとの干渉を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2006-267500号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしならが、ベルト交換時でのスラスト方向の位置決めは、目視により所定の位置に張架するため、位置決めが困難であった。特に、ベルトのテンションを緩めて行うが、たるみ側のスラスト方向の位置決めが難しく、ベルトのテンションを張っていくと、よじれた状態でベルトを張ってしまう場合がある。よじれたベルトを駆動するとスラスト方向に寄って行くため、主走査方向の画像の位置ズレや色ズレの一因となる。そのためベルトをある程度、平衡状態に向けてステアリング制御を行う必要があり、余計なベルト寄り制御時間を有し、装置の立ち上げの時間を遅くしてしまう課題がある。
【０００８】
また、寄り過ぎによって制御不能でベルトが装置の側面にまで到達して端部が破損する場合もある。
【０００９】
また、エッジセンサー及びエッジ当接部は高精度を必要としているが、揺動自在にすることによる精度維持によるユニットのコストアップが課題である。
【００１０】
また、セットされるベルトの位置が最良の位置になるとは限らないため、ベルトステアリング制御によって修正のための装置の立ち上げ時間を遅くしてしまう課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、
無端ベルトと前記無端ベルトを駆動する駆動ローラと
前記無端ベルトにテンションを付加するテンションローラと
を備えた画像形成装置において
前記無端ベルトに突き当てるための複数の突き当て部材とを備え
前記テンションローラは前記無端ベルトにテンションを付加する第一の位置と
前記無端ベルトを抜き差し可能な第二の位置とに移動可能なテンション機構を有し、
前記突き当て部材は前記テンションローラの前記テンション機構に連動して出没自在とし
第一の位置では前記突き当て部材が突き当て位置に退避し
第二の位置では前記突き当て部材が突き当て位置から突出する
ことを含んでいる。
【００１２】
さらに
前記無端ベルトの端部の位置を検知する検知手段を備え
前記突き当て部の突き当て位置は前記検知手段の検知領域のほぼ中央に配置する
ことを含んでいる。
【００１３】
さらに
前記駆動ローラと前記テンションローラに懸架される前記無端ベルトの張り側と緩み側に前記複数の突き当て部が突出する
ことを含んでいる。
【００１４】
さらに
前記テンションローラのテンションを緩めた際に
前記無端ベルトに前記複数の突き当て部がオーバーラップする
ことを含んでいる。
【００１５】
さらに
前記テンションローラのテンションを緩めた際に
前記無端ベルトを抜き差し可能とする
ことを含んでいる。
【００１６】
さらに
前記無端ベルトは画像を転写紙に転写するための転写ベルトである
ことを含んでいる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ベルトを新旧交換する際に、ベルトテンションを緩めることでベルト突き当て部が突出することで、容易にベルトの位置決めセットを完了することができる。
【００１８】
また、突き当て部がエッジセンサー検知領域のほぼ真中なので、立ち上げ初期から良好な位置でベルトを駆動することができる。
【００１９】
また、突き当て部を複数配置し、ベルトの張り緩み側に配置していることから、容易に正しい位置にセットすることが可能となる。
【００２０】
また、十分に突き当て部がオーバーラップするために、突き当て不良によるベルトのよじれを防止することができ、ベルト寄りを防止することができ、またベルト破損の防止も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の画像形成装置の実施例として示すカラーデジタルプリンタ断面図。
【図２】本実施形態の中間転写体ユニットを示す断面図。
【図３】本実施形態の中間転写体ユニットを示す断面図。
【図４】本実施形態の中間転写体ユニットを示す断面図。
【図５】本実施形態の中間転写体ユニットを示す平面図。
【図６】本実施形態のステアリング機構を示す説明図。
【図７】本実施形態のベルト端部位置センサーを示す説明図。
【図８】本実施形態のステアリング制御を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明による画像形成装置の好適な実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１は、画像形成装置の具体例としてカラーデジタルプリンタを示す。４つの感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄはそれぞれ帯電ローラ１０２ａ〜１０２ｄによって表面を一様な電荷に帯電される。レーザスキャナ１０３ａ〜１０３ｄにはそれぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像信号が入力され、この画像信号に応じてドラム表面をレーザ光で照射し、電荷を中和し、潜像を形成する。感光体ドラム上に形成された潜像は現像器１０４ａ〜１０４ｄによってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーで現像される。各感光体ドラム上に現像されたトナーは一次転写ローラ１０５ａ〜１０５ｄによって無端ベルト状の像担持体である中間転写体ベルト１０６に順番に転写され、中間転写体ベルト１０６上にフルカラーのトナー像が形成される。感光体ドラム上の転写残トナーは、ドラムクリーナ１０７ａ〜１０７ｄによって回収される。
【００２４】
一方、給紙カセット１１１、１１２もしくは手差し給送部１１３のいずれかから給送された記録紙など被転写材であるシートは搬送ローラ１１４でレジストローラ１１５に向けて搬送される。停止状態のレジストローラ１１５にシートの先端が突き当たり、ループを形成した後、中間転写体ベルト１０６上のトナー像と同期してレジストローラ１１５を回転開始させる。
【００２５】
中間転写体ベルト１０６上のトナー像は二次転写外側ローラ１０９によってシートに転写され、定着装置１１０で加熱および加圧してシート上に定着される。その後、シートは排出部１１６ａ，１１６ｂから装置本体の機外へと排出される。また、二次転写部において転写されなかった中間転写体ベルト１０６上の転写残トナーは中間転写体クリーナ１０８によって回収される。
【００２６】
図２は、中間転写体ベルト１０６を捲回して回動走行可能に支持する支持フレーム１０などで構成された中間転写体ユニット１を示す。中間転写体ユニット１は画像形成装置本体から取り外し取り付け可能である。中間転写体ベルト１０６は支持フレーム１０に回転軸支された駆動ローラ１１、テンションローラ１２および二次転写内側ローラ１３の各ローラ間に捲回されている。また一次転写ローラ１０５ａ〜１０５ｄが軸受で回転軸支され、その軸受をばね１４によって一次転写ローラが中間転写体ベルト１０６の背面側である内面に押し当たるよう付勢している。
【００２７】
中間転写体ユニット１０６が画像形成装置の装置本体に装着されると、駆動ローラ１１のローラ端部に結合された駆動ギアが装置本体側に備わっている駆動系と連結され、図２中の矢印Ａで示す時計廻り方向への回転駆動を受ける。駆動ローラ１１が回転すると、中間転写体ベルト１０６は回転摩擦力で回動走行させられる。また、一次転写ローラ１０５ａ〜ｄは中間転写体ベルト１０６を挟んで感光体ドラム１０１と加圧当接し、中間転写体ベルト１０６が走行することで従動して回転する。
【００２８】
図３は中間転写体ユニット１の中間転写体ベルト１０６のテンション機構、突き当て機構、ステアリング機構を示した図である。テンションローラ１２は軸１２ａ中心に中間転写体ベルト１０６に従動し、図示しないバネにより中間転写体ベルト１０６にテンションを付加している。またアーム１２ｂにより軸支され、アーム１２ｂの回動中心５１ａには偏芯カム５１を備えている。アーム１２ｂを揺動することでテンションを張ったり緩めたりを可能としている。アーム１２ｂは図示しないネジによりテンションを張った状態に固定可能であり、ネジを緩めることで、揺動可能となる。図３はテンションを張った状態を示しており、図４は緩めた状態を示している。図４で示すようにアーム１２ｂを図中下方（符号８０）に揺動することで、中間転写体ベルト１０６のテンションを緩めることができる。
【００２９】
また、カム５１にはスライダー５２が当接している。カム５１が回転することでスライダー５２は図中横方向（符号８４）に移動可能としている。スライダー５２にはベルト当接板５３、５４、５５を接続している。符号５３ａ、５４ａ、５５ａは各ベルト当接板の回動中心で、固定軸５３ｂ、５４ｂ、５５ｂに接触する。スライダー５２が横方向に移動することでベルト当接板５３、５４、５５が揺動し（符号８１、８２、８３）ベルト当接板の端部が突出する。すなわち、アーム１２ｂの揺動に連動してベルト当接板５３、５４、５５が揺動する。よって、中間転写体ベルト１０６のテンションを緩める際に、アーム１２ｂを揺動させることにより、ベルト当接部であるベルト当接板が突出する。逆に中間転写体ベルト１０６のテンションを張る際には、ベルト当接板が収納される機構である。
【００３０】
符号５０はベルト端部位置検出センサーであり、中間転写体ベルト１０６の端部に配置される。駆動ローラ１１は中間転写体ベルト１０６をＡ方向に駆動させるとともに、駆動ローラのスラスト方向に移動できるベルトステアリング機構を備えている。駆動ローラを軸支している片側を図中Ｓ方向に移動させて中間転写体ベルト１０６をＡ方向に駆動しながらスラスト方向への移動の制御を可能としている。
【００３１】
ベルト位置検知センサー５０の構成を図７に示す。中間転写体ベルト１０６の端部に当接するベルト当接部７１を備えた揺動可能なフラッグ７２に対して反射型光学距離センサー７０によって距離Ｌを測定している。距離Ｌから中間転写体ベルト１０６の位置を判定している。また、フラッグ７２は図示しないバネにより中間転写体ベルト１０６端部に当接し、回転中においても中間転写体ベルト１０６の端部に追従し、位置測定を行う。ベルト位置検知センサー５０はフレーム１０に固定され、上記テンション突き当て機構や、ステアリング機構に対して独立しており、フレーム１０に固定して位置検知精度を保証している。
【００３２】
ステアリング機構を図６に示す。駆動ローラ１１は片側をＳ方向に傾けることができる。駆動ローラ１１を軸支するアーム７１は７２を揺動中心とし、偏芯カム７０に常時当接し、カム７０の外周にアーム７１が追従している。カム７０はステアリングモータ７３により回転駆動される。ステアリングモータ７３はステアリングコントローラ８０に接続されている。図８はステアリング制御のブロック図を示しており、ベルト位置検知センサー５０の出力信号を元に、コントローラ８０がステアリングモータ７３を所定クロックだけ駆動し、駆動ローラ１１を傾け、ベルトステアリング制御を行っている。
【００３３】
次に中間転写体ベルト１０６の交換の場合を図５で説明する。中間転写体ベルト１０６は耐久劣化等によりその抵抗値が変化したり表面性が劣化したりして画像不良が生じる可能性がある。そこで、中間転写体ベルトは、所定の寿命に到達した場合には、所望の画質を維持していくために、新しいものと交換する必要がある。所定の寿命とは通紙枚数カウンタ等による所定カウンタ枚数であり、例えば30万枚程度である。その場合、中間転写体ユニット１を画像形成装置本体から引き出し、中間転写体ベルト１０６のみの交換を行う。
【００３４】
図５では中間転写体ユニット１を立てている様子を示している。（自立のスタンドは図示していいない）中間転写体ユニット１は画像形成装置から取り外され、ユニット単体で自立可能であり、中間転写体ベルト１０６は図中６３方向（縦方向）に抜き挿しして新旧交換を行う。この際、中間転写体ベルト１０６のテンションを、上述したように、テンションローラ１２を支持しているアーム１２ｂを揺動させてテンションを緩め、符号６３の上方向に旧中間転写体ベルト１０６を抜き出す。そして新しい中間転写体ベルト１０６を挿しいれる際には、上述したベルト突き当て部５３、５４、５５が十分に突出しているので、突出部を目指して中間転写体ベルト１０６を突き当てて、差し入れることができ、容易に正しい位置にセットが可能となる。またベルト位置検知センサー５０とは独立してフレーム１０に高精度に固定されており、突き当て部に突き当てセットしても、ベルト位置検知センサー５０に干渉することなく、位置精度を狂わせることはない。特に中間転写体ユニットを立てて説明したが、横向きや斜め向きでもユニットの姿勢を維持できれば、立てることに限定されない。
【００３５】
図４でも示すように、中間転写体ベルト１０６テンションがゆるい状態でも十分に突き当て部５３、５４、５５がオーバーラップしている。またテンションローラ１２と駆動ローラ１１を基準に上方と下方にそれぞれ突き当て部が突出するので、中間転写体ベルト１０６がよじれてセットすることはない。また、最適なピッチで突き当て部が配置されているので、突き当て不良のまま、テンションが張られることは無い。突き当て不良のままテンションを張ると、ベルトがよじれてしまい、よじれたベルトを駆動するとスラスト方向に寄って行くため、主走査方向の画像の位置ズレや色ズレといった画像不良の要因になってしまう。
【００３６】
図５の符号６１の1点破線は中間転写体ベルト１０６突き当て部をしめしている。
【００３７】
符号６０及び６２はベルトステアリング可能領域を示している。符号６０、及び６２からベルト端部が外れてしまうと、正しいステアリングが不能となり、最終的には片側に中間転写体ベルト１０６が寄り切ってしまい、破損となる領域である。また検知領域から外れると、ステアリングのために正しい出力を得られなくなってしまい、制御が発散してしまう課題がある。よって、本構成では新しい中間転写体ベルト１０６をセットする際には始めから正しく付き当て位置６１にセットされるため、イニシャライズに行う中間転写体ベルト１０６のセンター移動制御時間を短縮する効果がある。センター移動制御とは、すぐに寄り切りに至らないように、ベルトステアリング可能領域（６０から６２の間）においてベルトをほぼ中央６１に強制移動させる移動制御である。
【００３８】
正しいベルト突き当てセットが完了し、ベルトテンションを張ると、上述したように、連動してベルト突き当て部が中間転写体ユニット１内に収納されるので、中間転写体ベルト１０６の走行に邪魔になることはない。
【００３９】
なお、本発明は中間転写体ベルトを例にして説明を行ったが、これに限られるものではなく、例えば感光層を有する感光ベルトや、シートを搬送する搬送ベルトや、シートに転写したトナー像を定着搬送する定着ベルトでも良く、無端ベルト状のものに適用可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１  中間転写体ユニット
１０  支持フレーム
１１  駆動ローラ
１２  テンションローラ
１３  二次転写内側ローラ
５０  ベルト位置検知センサー
５１  偏芯カム
５２  スライダー
５３、５４、５５  突き当て部材
１０１  感光体ドラム
１０６  中間転写体ベルト
１０９  二次転写外側ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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