(57)【要約】【課題】  ベルト体の速度を高精度に制御し、色ズレを低減する。【解決手段】  電子写真作像プロセスによりその表面にトナー像が形成される感光体ドラムと、少なくとも２本以上のローラにより張架され、感光体ドラムと当接することにより転写部を構成するベルト状回転体の速度を検知する画像形成装置であって、少なくとも１本のローラを支持する筐体と、ローラを支持する筐体のアライメントを調整する手段を有した構成において、速度検知手段はローラを支持する筐体に支持し配置する。【選択図】  図１
2010224451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真作像プロセスによりその表面にトナー像が形成される感光体ドラムと、少なくとも２本以上のローラにより張架され、前記感光体ドラムと当接することにより一次転写部を構成するベルト状回転体と、前記ベルト状回転体の速度検知手段と、前記速度検知手段の出力信号の演算手段と、前記ベルト状回転体の駆動手段と、前記演算手段の出力信号に応じて前記駆動手段の速度を制御する制御手段を有し、
転写材収納手段を装置下部に設け、転写材を縦方向に搬送して前記電子写真プロセスにより形成したトナー像を２次転写部で転写し、定着装置を通して装置外に排出する画像形成装置であって、
前記ベルト状回転体を駆動させる駆動ローラを支持する筐体と、前記駆動ローラと前記駆動ローラとを支持する筐体を一体的にアライメントを調整する手段を有した構成において、
前記速度検知手段は、前記駆動ローラを支持する筐体に支持されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記速度検知手段は、前記ベルト状回転体外周面に設けられたスケールを読み取る光学式センサーにより構成されたことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
電子写真作像プロセスによりその表面にトナー像が形成される感光体ドラムと、少なくとも２本以上のローラにより張架され、前記感光体ドラムと当接することにより一次転写部を構成するベルト状回転体と、前記ベルト状回転体の速度検知手段と、前記速度検知手段の出力信号の演算手段と、前記ベルト状回転体の駆動手段と、前記演算手段の出力信号に応じて前記駆動手段の速度を制御する制御手段を有し、
転写材収納手段を装置下部に設け、転写材を縦方向に搬送して前記電子写真プロセスにより形成したトナー像を２次転写部で転写し、定着装置を通して装置外に排出する画像形成装置であって、
前記ベルト状回転体を駆動させる駆動ローラを支持する筐体と、前記駆動ローラとを支持する筐体一方に回動中心を設け、もう一方を回動させることで前記駆動ローラと前記駆動ローラとを支持する筐体を一体的にアライメントを調整する手段を有した構成において、
前記速度検知手段は、前記駆動ローラを支持する筐体に支持され、かつ、前記回動中心側に配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記速度検知手段は、前記ベルト状回転体外周面に設けられたスケールを読み取る光学式センサーにより構成されたことを特徴とする、請求項３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、像担持体上に形成されたトナー像が転写されるベルト状回転体（中間転写ベルト）、もしくは転写材を搬送しながら該転写材に像担持体上のトナー像を転写させるベルト状回転体（転写材搬送ベルト）を有する複写機、ファクシミリ、プリンタ等、電子写真の作像プロセスを用いた電子写真カラー画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真カラー画像形成装置では、感光体ドラム上に形成された単色のトナー像を中間転写ベルトもしくは転写材搬送ベルトにより搬送される転写材に転写するプロセスを複数回繰り返すことにより、中間転写ベルト上もしくは転写材上にフルカラーのトナー像を形成する。
【０００３】
近年では画像形成装置の生産性向上のため、複数の感光体ドラムを中間転写ベルトもしくは転写材搬送ベルトの回転方向に複数配置し、中間転写ベルトもしくは転写材搬送ベルトにより搬送される転写材に順次転写していく、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置が主流となってきている。
【０００４】
また、図６に示すように、装置の小型化および生産性向上の観点で、中間転写ベルト１０６を水平に配置し、感光ドラム１０１ａ〜ｄを含む画像形成部１０１、露光装置１０３を下方に配置し、装置下部の設けた給紙装置１１１より搬送された転写材を縦に搬送する縦パス系の画像形成装置が主流になってきている。
【０００５】
この場合、転写材を搬送するためのパスが装置右側に配置されている。また、一方で近年、坪量５２ｇｓｍ以下の薄紙に対する要求が高まっており、分離搬送性を高めるために２次転写内ローラ４は小径（φ16程度）である必要がでてきた。このため、ベルト体１０６を駆動させる駆動ローラ２は大径でかつ、ある程度巻き付き量が確保できる配置が望ましく図中左側の配置となる。
【０００６】
さらに、感光ドラム１０１ａ〜ｄの長寿命を目的に黒単印字の時はカラードラム１０１ａ〜ｃと一次転写ローラ１０５ａ〜ｃを離間させることで同時に中間転写ベルト１０６をカラードラム１０１ａ〜ｃから離間させたり、また、中間転写ベルト１０６の長寿命を目的に、従来の中間転写ベルト１０６端部に設けたリブを廃止し、その際の寄り切りを防止するために一つの張架ローラ２のアライメントを制御し中間転写ベルト１０６の寄りを制御する装置が提案されている。
【０００７】
この場合、装置右側は搬送パスのためアライメントを制御するローラは装置左側の駆動ローラ２が望ましい。
【０００８】
一方、中間転写ベルトや転写材搬送ベルト（以下ベルト体と総称する）はその上で複数色のトナー像を重ね合わせるため、その回転速度を一定に保たないと、各トナー像が転写される位置が回転方向にずれてしまい、色によりトナー像の位置がずれるといった問題（以下色ずれと呼ぶ）が生じる。
【０００９】
ここで図１０を用いて中間転写ベルトの速度変動による色ずれの発生原因について説明する。色ずれには感光体ドラム１０１ａ〜ｄの長手方向（主走査方向）の色ずれと、感光体ドラム及び中間転写ベルト１０６の回転方向（副走査方向）の色ずれがある。中間転写ベルトの速度変動により生じるのは、副走査方向の色ずれである。
【００１０】
イエローステーションの一次転写ローラ１０５ａにより中間転写ベルトに転写されたイエローのトナー像は、中間転写ベルトの回転によりマゼンタステーションへと移動する。マゼンタステーションでは一次転写ローラ１０５ｂにより、中間転写ベルト上のイエロートナー像に重ねるように、マゼンタのトナー像が転写される。同様に、シアンステーション、ブラックステーションでそれぞれの色のトナー像が中間転写ベルト上に重ねられていく。
【００１１】
各ステーションで感光体ドラム上に作られるトナー像は、中間転写ベルトが１ステーション分進む時間分ずつ遅れて作像されることにより、中間転写ベルト上で各色のトナー像の位置が合った画像が作られる。
【００１２】
ここで例えば、イエローステーションを通過後、中間転写ベルトの速度が称呼の速度より若干遅くなった場合を考える。マゼンタの感光体ドラム上には、イエローステーションより中間転写ベルトが称呼速度で１ステーション間進む時間遅れてマゼンタのトナー像が作像される。しかし実際の中間転写ベルトの速度は称呼の値より若干遅くなっているため、中間転写ベルト上のイエローのトナー像がマゼンタステーションに到達する前に、マゼンタの感光体ドラム上に作られたマゼンタのトナー像は中間転写ベルトに転写を開始されてしまう。従って、中間転写ベルト上ではイエローのトナー像よりマゼンタのトナー像が、中間転写ベルト回転方向に進んだ画像となってしまい、色ずれが生じる。
【００１３】
逆にイエローステーションを通過後、中間転写ベルトの速度が称呼の速度より若干早くなった場合を考えると、同様の理由により中間転写ベルト上ではイエローのトナー像よりマゼンタのトナー像が、中間転写ベルト回転方向に遅れた画像となってしまい、色ずれが生じる。
【００１４】
４ステーションの一次転写部の間で中間転写ベルトの速度が変動すると、他のステーションの色に関しても同様に、色ずれが生じる。
【００１５】
即ち副走査方向の色ずれの発生を抑えるためには、４ステーションの一次転写部の間での中間転写ベルトの速度を一定に保つことが非常に重要である。
【００１６】
従来、上記ベルト体の回転速度変動を抑えるため、ベルト体を駆動する駆動ローラと同軸上にロータリーエンコーダを配置し、ロータリーエンコーダの出力に基づいて駆動モータの回転速度を制御する構成の画像形成装置がある。
【００１７】
また特許文献１には、図７に示すようにベルト体上に一定周期のマーカ１１を設け、マーカ検知手段１２によりベルト体の速度及び位置情報を得、この情報に基づいて駆動モータMを制御する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００２−１０８１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
図６で示して前述したように、近年装置の小型化、かつ、プロセスパーツ（感光ドラム、中間転写ベルト）の長寿命化を目的に、中間転写ベルトを感光ドラムから離間させたり、寄り制御を行ったりしている装置が提供されている。
【００２０】
ところでベルト体は完全な剛体ではなく、また複数のローラに張架されているベルト１周内でベルトのテンションにムラがあり、位置によりベルトの速度が異なっているため、ベルトの速度を検知して制御する場合、ベルトを駆動させているローラの近傍で検知するのが好ましい。
【００２１】
また、光学式の検知手段を用いて検知する場合においては、知られているように検知する面の高さや角度のバラツキにより誤差が生じるという問題がある。
【００２２】
したがって、マーカ検知手段を配置する場合、このような装置においては、配置する場所により、誤差が生じるという問題があった。
【００２３】
本発明の目的は、ベルト体の速度を検知する際に検知誤差の少ない装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、電子写真作像プロセスによりその表面にトナー像が形成される感光体ドラムと、少なくとも２本以上のローラにより張架され、前記感光体ドラムと当接することにより一次転写部を構成するベルト状回転体と、前記ベルト状回転体の速度検知手段と、前記速度検知手段の出力信号の演算手段と、前記ベルト状回転体の駆動手段と、前記演算手段の出力信号に応じて前記駆動手段の速度を制御する制御手段を有し、
転写材収納手段を装置下部に設け、転写材を略縦方向に搬送して前記電子写真プロセスにより形成したトナー像を２次転写部で転写し、定着装置を通して装置外に排出する画像形成装置であって、
前記ベルト状回転体を駆動させる駆動ローラを支持する筐体と、前記駆動ローラと前記駆動ローラとを支持する筐体を一体的にアライメントを調整する手段を有した構成において、
前記速度検知手段は、前記駆動ローラを支持する筐体に支持されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によりベルト体の速度を高精度で目標値に制御することが可能となり、感光ドラムからの離間、および、寄りを制御する動作中においてもベルト体の速度を高精度に検知することが可能となる。したがって、タンデム型の画像形成装置において、さらなる色ずれの低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施例が適用されたカラー画像形成装置の断面図。
【図２】本発明の第１の実施例実施例が適用されたカラー画像形成装置の転写転写ユニット近傍の断面図。
【図３】本発明の第１の実施例実施例が適用されたカラー画像形成装置の転写転写ユニット近傍を示す図。
【図４】本発明の第１の実施例実施例が適用されたカラー画像形成装置の転写転写ユニット近傍を示す図。
【図５】本発明の第１の実施例実施例が適用されたカラー画像形成装置の転写転写ユニット近傍を示す図。
【図６】従来カラー画像形成装置の断面図。
【図７】従来カラー画像形成装置の中間転写ベルトの速度検知を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（実施例１）
以下本発明の実施の形態を図１〜５に基づいて説明する。
【００２８】
図１は本発明が適用された画像形成装置として、中間転写方式のタンデム型カラーデジタルプリンタの概略を示す断面図である。
【００２９】
まず、本画像形成装置の概略について説明する。
【００３０】
4本の感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄはそれぞれ帯電ローラ１０２ａ〜１０２ｄにより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、マゼンタ、シアン、ブラック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。ドラム上に形成された潜像は現像器１０４ａ〜１０４ｄにより、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により中間転写ベルト１０６に順番に一次転写され、中間転写体ベルトにフルカラーのトナー像が形成される。ドラム上の転写残トナーは、ドラムクリーナ１０７ａ〜１０７ｄにより回収される。
【００３１】
一方カセット１１１から給紙された紙等の被転写材は搬送ローラ１１４によりレジストローラ１１５に向かって送られる。停止しているレジストローラに対して被転写材の先端が突き当たり、ループを形成した後、中間転写ベルト上のトナー像と同期してレジストローラを回転開始させる。
【００３２】
中間転写ベルト上のトナー像は二次転写ローラ１０８によって被転写材に転写され、定着器１０９で熱及び圧力により被転写材に定着される。その後被転写材は排紙部１１０ａもしくは１１０ｂから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ベルト上の転写残トナーは、中間転写ベルトクリーナ１１２により回収される。
【００３３】
次に図２〜５を用いて中間転写ベルトの構成、中間転写ベルト離間動作、および、寄り制御について説明する。
【００３４】
図２において、ベルト状回転体としての中間転写ベルト１０６は、駆動ローラ２、テンションローラ３、二次転写内ローラ４、アイドラローラ５の４本のローラにより張架されている。
【００３５】
本発明の実施例においては、近年高まっている坪量52gsm以下の薄紙対応の要求に対して2次転写内ローラ４の径は分離不良を防ぐためにφ１６ｍｍ程度となっている。したがって長寿命を保証する場合には、2次転写内ローラ２で中間転写ベルト１０６を駆動させるのは困難である。また一方で駆動ローラ２の周長は色ズレの観点で感光ドラム１０１ａ〜１０１ｄのドラム間ピッチであることが望ましく、また、中間転写ベルトに対してある程度の巻き付き角度で巻きつけできるのが好ましく、必然的に図中の配置となっている。
【００３６】
二次転写内ローラ４、アイドラローラ５は中間転写ユニットの右フレーム６に、駆動ローラ２、テンションローラ３、は中間転写ユニットの左フレーム７に回転可能に支持されている。テンションローラは左フレーム７に対して一方向に摺動可能な軸受により（不図示）、その両端近傍を回転可能に支持されており、また、軸受はバネ８により摺動可能方向に付勢されている。従って、中間転写ベルトの長さやその他の部品の寸法が部品の寸法公差により振れても、テンションローラの位置がずれることにより吸収され、中間転写ベルトはほぼ一定のテンションで張架される。
【００３７】
駆動ローラ２がモータＭの駆動により、図にて反時計周りに回転することにより、中間転写ベルトも反時計回りに回転する。テンションローラ及び二次転写内ローラは中間転写ベルトが回転することにより、従動回転する。
【００３８】
また、中間転写ベルトに当接するように、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄが配置されている。図中左からイエロードラム１０１ａ、マゼンタドラム１０１ｂ、シアンドラム１０１ｃ、ブラックドラム１０１ｄである。感光体ドラムは不図示の駆動部により、中間転写ベルトとの当接部において中間転写ベルト表面と感光体ドラム表面の進行方向が同じになるように回転される。即ち図において感光体ドラムは時計回りに回転される。
【００３９】
ここで、感光ドラムから中間転写ベルトへのトナー像が一次転写ローラ１０５ａ〜１０５ｄにより一次転写される。
【００４０】
続いて、中間転写ベルト１０６の速度検知および制御について説明する。
【００４１】
図３において、１１は中間転写ベルト１０６上の一定間隔で設けたマーカ、１２はマーカ１１を読み取るためのセンサーであり、本構成においては、光学式のセンサーを用い、中間転写ベルト１０６面上の反射光量を検出している。図中一定間隔の線で示されるマーカが中間転写ベルト１０６が回転することによりセンサー１２の読み取り位置を通過していく。この際、線で示される箇所は光が反射されず、その他の部分は光が反射されてくるため、マーカ１１の間隔と通過時間が検出できる。こうして検出した信号を演算したのち、駆動モータＭの回転速度を制御する。すなわち、マーカ１１のそれぞれの間隔の通過時間が短い場合には、中間転写ベルト１０６が早く回転していることになるため、駆動モータＭの回転速度を遅くする。同様にマーカ１１の通過時間が長い場合には駆動モータＭの回転速度を早くする。以上のように駆動モータＭの回転速度を制御することで、中間転写ベルト１０６は常に一定速度に保たれるようになっている。
【００４２】
この際、本発明においては、ベルト体は完全な剛体ではなく、また複数のローラに張架されているベルト１周内でベルトのテンションにムラがあり、位置によりベルトの速度が異なっているため、センサーは駆動ローラ２の近傍で検知する配置にしている。
【００４３】
次に黒単色時の動作について説明する。
【００４４】
本構成においては、カラーモード時においては、図２において実線で示すように一次転写ローラ０５ａ〜１０５ｄは全て中間転写ベルト１０６を介して、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｄに接しており、一次転写を行なう。一方、黒単色モードは図２において点線で示すように、図示しない駆動手段によりカラーの一次転写ローラ１０５ａ〜１０５ｃを感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃから離間させる。ブラックの一次転写ローラ１０５ｄは感光ドラム１０１ｄに接した状態であり、ブラックのみ一次転写が行なわれる。この場合、テンションローラ３の位置がずれることにより、中間転写ベルト１０６はほぼ一定のテンションで張架される。
【００４５】
次に中間転写ベルトの寄り制御について説明する。
【００４６】
図４、５に示すように、本発明における中間転写ユニットは右フレーム６と左フレーム７により構成されており、左フレーム７は回動中心２１を中心に図５のＡ矢印方向に回動するように支持されている。
【００４７】
図４において２３は中間転写ベルト１０６のエッジを検出するセンサーであり、中間転写ベルト１０６の両サイドに設けられている。装置設置場所の平面度などにより中間転写ユニット内に配置されている各ローラのアライメントがずれると、中間転写ベルト１０６はどちらか片側へと寄っていく。この際、センサー２３により中間転写ベルト１０６のエッジを検出した場合、図示しない駆動モータで駆動ローラごとフレーム７を回動中心２１を中心に少し回動させる。しばらくして中間転写ベルト１０６のエッジをセンサー２３が検出しなければこのままにしておく。センサー２３が再度中間転写ベルト１０６のエッジを検出した際にはさらにフレーム７を回動させる。以下同様に繰り返していき両サイドに設けたセンサー２３が検出しない状態を常に保持していくことで、中間転写ベルト１０６のアライメントを制御していく。以上のように制御することで、従来リブ等で規制していたために寄りきりによる破損等の心配がなくなり長寿命が達成できる。
【００４８】
本発明においては、前述した速度検知用センサー１２をアライメント制御する際に動く左フレーム７に支持するように、かつ、駆動ローラ２の近傍に配置した。こうすることで、アライメント制御した場合の中間転写ベルト１０６のねじれによる検出誤差を極力少なくすることができる。
【００４９】
以上説明したように速度検知手段を駆動ローラを支持する筐体に支持し配置することで、ベルト体の速度を高精度に制御することが可能となり、色ズレを低減することができる。
【００５０】
（実施例２）
次に、図４および図５を用いて本発明の第２の実施例が適用された画像形成装置について説明する。なお実施例１と同様な部分に関しては説明を省略する。
【００５１】
本発明においては、前述した速度検知用センサー１２をアライメント制御する際に動く左フレーム７に支持するように、かつ、駆動ローラ２の近傍に配置した。また、回動中心２１側に配置することで、アライメント制御した場合の中間転写ベルト１０６のねじれによる検出誤差を極力少なくすることができる。
【００５２】
以上説明したように速度検知手段を駆動ローラを支持する筐体に支持し、かつ、フレームの回動中心側に配置したすることで、ベルト体の速度を高精度に制御することが可能となり、色ズレを低減することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１１  中間転写ベルト１０６上の一定間隔で設けたマーカ
１２  マーカ１１を読み取るためのセンサー
１０１  感光体ドラム
１０６  中間転写ベルト
【図１】
2010224451.tif 000003
【図２】
2010224451.tif 000004
【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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