(57)【要約】【課題】ベルトの非画像領域と、ベルトの最大ウォーク量と、検出体の軸方向の幅と、センサのスポット径とを関連させることで、不必要にベルト幅を大きくしたり、また、不必要に検出体の軸方向への幅を大きくすることのない低コストで小型化できる画像形成装置を提供することを課題とする。【解決手段】検出体１０１を読み取るセンサ１０３と、複数のローラに張架されたベルトを、そのローラのうちの少なくとも１つ以上のローラで回転駆動するベルト駆動装置と  を備える画像形成装置において、検出体１０１はベルト６０の非画像領域に配設され、かつ、ベルト６０の張架ローラ軸方向への最大可動量をW、（ベルト幅−画像領域幅）／２で定義する非画像領域幅をＨ、検出体を読み取るセンサのスポット径をD、その検出体の張架ローラ軸方向への幅をMとするときに、D＋W＜M＜H−Wなる関係を満足することを特徴とする。【選択図】図５
2006071984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出体を読み取るセンサと、
複数のローラに張架されたベルトを、そのローラのうちの少なくとも１つ以上のローラで回転駆動するベルト駆動装置と  を備える画像形成装置において、
前記検出体はベルトの非画像領域に配設され、かつ、ベルトの張架ローラ軸方向への最大可動量をW、
（ベルト幅−画像領域幅）／２で定義する非画像領域幅をＨ、
検出体を読み取るセンサのスポット径をD、
その検出体の張架ローラ軸方向への幅をMとするときに、
D＋W＜M＜H−W
なる関係を満足することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
画像領域幅を最大用紙幅とし、検出体をベルト上の最大用紙幅の外の部分に配設する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１の画像形成装置において、
画像領域幅を書き込み露光幅とし、検出体を書き込み露光幅の外の部分のベルト上に配設する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、
片側のベルト端部にのみベルト蛇行防止用のガイドを持つ構成であって、検出体がガイドのない側に配設される
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、
ベルト端部にベルト蛇行防止用のガイドを持つ構成であって、検出体が、ガイドの内側の位置よりも端部側に配設される
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関し、さらに、詳しくは、直接転写や中間転写体の速度の安定性等の目的でベルトの位置を検知する装置を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、画像形成装置では、直接転写や中間転写体に用いるベルトの位置を検出するために、検出体とその位置を計測するためのセンサとが必要となる。さらに、ベルト蛇行防止用のガイド（以下「ガイド」という）を備えるベルト構成では、その機構上の公差等により、完全にベルトの軸方向の動きを止めることはできず、回転と共に、ベルトが張架ローラの軸方向に移動する動き（以下「ウォーク量」という）を持つ構成が主流である。
特許文献１では、ベルト位置を検知する反射板を兼ねた補強部材をベルトの寄りを規制するガイドとベルトとの間に配設しており、補強部材はガイドの継目を含む領域にまたがって配設されている。この方式では、検出体である反射板の幅が最大でもガイド幅になるので、張架ローラの軸方向へのベルトのウォーク量によっては検出体がセンサで検出できない領域に動いてしまう可能性があった。
【０００３】
また、ベルトのウォーク量に対して、検出体の幅を十分大きく取るために、特許文献２では、ベルトの寄り止めガイドの内側に検出体を配設する構成にしている。この構成では、ウォーク量に対しての検知余裕度は高いが、ベルトのウォーク量に応じて、検出体が画像領域に入り込み異常画像をもたらしたり、また検出体が画像領域に入り込まない構成にするために、不必要に非画像領域を広げ、結果的に、ベルトの幅を広く取る機械構成となり、コストおよびサイズの大きな機械となるという問題があった。
【特許文献１】特開２０００−１４７９５０号公報
【特許文献２】特開２０００−２３１２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記問題点に鑑み、本発明は、ベルトの非画像領域と、ベルトの最大ウォーク量と、検出体の軸方向の幅と、センサのスポット径とを関連させることで、不必要にベルト幅を大きくしたり、また、不必要に検出体の軸方向への幅を大きくすることのない低コストで小型化できる画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、以下のことを特徴とする。
１．本発明の画像形成装置は、検出体を読み取るセンサと、複数のローラに張架されたベルトを、そのローラのうちの少なくとも１つ以上のローラで回転駆動するベルト駆動装置と  を備える画像形成装置において、前記検出体はベルトの非画像領域に配設され、かつ、ベルトの張架ローラ軸方向への最大可動量をW、（ベルト幅−画像領域幅）／２で定義する非画像領域幅をＨ、検出体を読み取るセンサのスポット径をD、その検出体の張架ローラ軸方向への幅をMとするときに、D＋W＜M＜H−Wなる関係を満足することを特徴とする。
２．前記画像形成装置は、画像領域幅を最大用紙幅とし、検出体をベルト上の最大用紙幅の外の部分に配設することを特徴とする。
【０００６】
３．前記画像形成装置は、画像領域幅を書き込み露光幅とし、検出体を書き込み露光幅の外の部分のベルト上に配設することを特徴とする。
４．１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、片側のベルト端部にのみベルト蛇行防止用のガイドを持つ構成であって、検出体がガイドのない側に配設されることを特徴とする。
５．１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、ベルト端部にベルト蛇行防止用のガイドを持つ構成であって、検出体が、ガイドの内側の位置よりも端部側に配設されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、ベルトの非画像領域と、ベルトの最大ウォーク量と、検出体の軸方向の幅と、センサのスポット径とを関連させることで、不必要にベルト幅を大きくしたり、また、不必要に検出体の軸方向への幅を大きくすることのない低コストで小型化できる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明を、画像形成装置である電子写真方式の直接転写方式によるカラーレーザプリンタ（以下「レーザプリンタ」という）に適用した実施形態の一例について図１、図２で説明する。
図１は、本発明に係るレーザプリンタの概略構成図である。このレーザプリンタは、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ（以下、各符号の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す）が、転写紙１００の移動方向（図中の矢印Ａに沿ってベルト６０が走行する方向）における上流側から順に配置されている。このトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋはそれぞれ、像担持体としての感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと、現像ユニットとを備えている。また、各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの配置は、各感光体ドラムの回転軸が平行になるように且つ転写紙移動方向に所定のピッチで配列するように、設定されている。
【０００９】
本レーザプリンタは、トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのほか、光書込ユニット２、給紙カセット３，４、レジストローラ対５、転写紙１００を担持して各トナー像形成部の転写位置を通過するように搬送する転写搬送部材としての転写搬送ベルト６０を有するベルト駆動装置としての転写ユニット６、ベルト定着方式の定着ユニット７、排紙トレイ８等を備えている。また、手差しトレイMF、トナー補給容器ＴＣを備え、図示していない廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども二点鎖線で示したスペースＳの中に備えている。
【００１０】
光書込ユニット２は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面にレーザ光を走査しながら照射する。
【００１１】
図２は、転写ユニット６の概略構成を示す拡大図である。この転写ユニット６で使用した転写搬送ベルト６０は、体積抵抗率が１０９〜１０１２Ωｃｍである中抵抗の無端状単層ベルトであり、その材質はＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）である。この転写搬送ベルト６０は、各トナー像形成部の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに接触対向する各転写位置を通過するように、支持ローラ６１〜６８に掛け回されている。
これらの支持ローラのうち、転写紙移動方向上流側の入口ローラ６１には、電源６５ａから所定電圧が印加された静電吸着ローラ８０が対向するように転写搬送ベルト６０の外周面に配置されている。この２つのローラ６１、６５の間を通過した転写紙１００は転写搬送ベルト６０上に静電吸着される。
ローラ６３は転写搬送ベルト６０を摩擦駆動する駆動ローラであり、図示しない駆動源に接続されていて矢印方向に回転する。
【００１２】
各転写位置において転写電界を形成する転写電界形成手段として、感光体ドラムに対向する位置には、転写搬送ベルト６０の裏面に接触するように、転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｋを設けている。これらはスポンジ等を外周に設けたバイアスローラであり、各転写バイアス電源９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋからローラ心金に転写バイアスが印加される。この印加された転写バイアスの作用により、転写搬送ベルト６０に転写電荷が付与され、各転写位置において該転写搬送ベルト６０と感光体ドラム表面との間に所定強度の転写電界が形成される。また上記転写が行なわれる領域での転写紙と感光体の接触を適切に保ち、最良の転写ニップを得るために、バックアップローラ６８を備えている。
【００１３】
転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃとその近傍に配置されるバックアップローラ６８は、回転可能に揺動ブラケット９３に一体的に保持され、回動軸９４を中心として回動が可能である。この回動は、カム軸９７に固定されたカム９６が矢印の方向に回動することで時計方向に回動する。
入り口ローラ６１と吸着ローラ８０とは一体的に、入り口ローラブラケット９０に支持され、軸９１を回動中心として、図２の状態から時計方向に回動可能である。揺動ブラケット９３に設けた穴９５と、入り口ローラブラケット９０に固植されたピン９２が係合しており、前記揺動ブラケット９３の回動と連動して回動する。これらのブラケット９０、９３の時計方向の回動により、バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃとその近傍に配置されるバックアップローラ６８は感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃから離され、入り口ローラ６１と吸着ローラ８０も下方に移動する。ブラックのみの画像の形成時に、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃと転写搬送ベルト６０の接触を避けることが可能となっている。
【００１４】
一方、転写バイアス印加部材６７Ｋとその隣のバックアップローラ６８は出口ブラケット９８に回転可能に支持され、出口ローラ６２と同軸の軸９９を中心として回動可能にしてある。転写ユニット６を本体に対し着脱する際に、図示していないハンドルの操作により時計方向に回動させ、ブラック画像形成用の感光体１１Ｋから、転写バイアス印加部材６７Ｋとその隣のバックアップローラ６８を離間させるようにしてある。
駆動ローラ６３に巻きつけられた転写搬送ベルト６０の外周面には、ブラシローラとクリーニングブレードから構成されたクリーニング装置８５が接触するように配置されている。このクリーニング装置８５により転写搬送ベルト６０上に付着したトナー等の異物が除去される。
転写搬送ベルト６０の走行方向で駆動ローラ６３より下流に、転写搬送ベルトの外周面を押し込む方向にローラ６４を設け、駆動ローラ８３への巻きつけ角を確保している。ローラ６４より更に下流の転写搬送ベルト６０のループ内に、押圧部材（ばね）６９でベルトにテンションを与えるテンションローラ６５を備えている。
【００１５】
先に示した図１中の一点鎖線は、転写紙１００の搬送経路を示している。給紙カセット３、４あるいは手差しトレイMFから給送された転写紙１００は、図示しない搬送ガイドにガイドされながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ対５が設けられている一時停止位置に送られる。このレジストローラ対５により所定のタイミングで送出された転写紙１００は、転写搬送ベルト６０に担持され、各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに向けて搬送され、各転写ニップを通過する。
各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上で現像された各トナー像は、それぞれ各転写ニップで転写紙１００に重ね合わされ、  転写電界やニップ圧の作用を受けて転写紙１００上に転写される。この重ね合わせの転写により、転写紙１００上にはフルカラートナー像が形成される。
トナー像転写後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面がクリーニング装置によりクリーニングされ、更に除電されて次の静電潜像の形成に備えられる。
【００１６】
一方、フルカラートナー像が形成された転写紙１００は、定着ユニット７でこのフルカラートナー像が定着された後、切換ガイドＧの回動姿勢に対応して、第１の排紙方向Ｂまたは第２の排紙方向Ｃに向かう。第１の排紙方向Ｂから排紙トレイ８上に排出される場合、画像面が下となった、いわゆるフェースダウンの状態でスタックされる。一方第２の排紙方向Ｃに排出される場合には、図示していない別のソータ、綴じ装置等の後処理装置に向け搬送させるとか、スイッチバック部を経て両面プリントのために再度レジストローラ対５に搬送される。
【００１７】
次に、本実施形態の特徴部について説明する。
図３は、従来の検出体の配設位置を示す図である。図３（ａ）は、ガイド上に検出体を配設した構成を示し、図３（ｂ）は、ガイド内側に検出体を配設した構成を示す図である。
【００１８】
図４は、転写ベルトの断面図である。転写ユニット内部に反射型センサ１０３を備え、ベルトの非画像領域にアルミ蒸着した銀のマークの検出体１０１を配設して検出する構成である。
【００１９】
図５は、転写ユニットを上から見た図である。このユニットはベルトの両端部にガイド部材を持っており、（張架ローラ（最大寸法））と（ベルトの寄り止めガイド間寸法）との差で表される、ベルトの張架ローラ軸方向への最大動き量Wを示した。また、片側のガイド上とベルトにまたがる領域であって、かつ非画像領域において、検出体１０１を配置している。このときの非画像領域幅Ｈは、（ベルト幅−画像領域幅）／２で定義する。
【００２０】
図６は、センサから照射される光の検出体上でのスポット径の概念を示す図である。
検出体１０１の張架ローラ軸方向への幅Ｍ及び検出体の検知面でのセンサのスポット径Ｄは図６に示すようになる。スポット径Ｄに対して、検出体１０１の幅が十分に大きくない場合、ベルトの動きに応じてビームスポットの一部が検出体１０１から外れることになり、センサ検出値が低下し、検知精度が低下する。
【００２１】
検出体１０１をベルトの非画像領域に配設し、かつ、ベルトの張架ローラ軸方向へのウォーク量をW、（ベルト幅−画像領域幅）／２で定義する非画像領域幅をＨ、検出体を読み取るセンサのスポット径をD、その検出体の張架ローラ軸方向への幅をMとするときに、D＋W＜M＜H−Wなる関係を満足することで、ベルトのウォーク、即ち、寄りが発生した際に、検出体１０１が画像領域内に入るのを確実に防止できる。検出体１０１が画像領域内にあると異常画像となる。また、センサのスポット径とウォーク量Ｗ以上の検出体幅とすることで、ベルトのウォークが発生した際に、検出体１０１がセンサからずれて、検知エラーとなることを確実に防止できる。
また、本実施例では、D：１〜２mm、W：１〜３mmとすることで、Mの幅は４〜６mmとする事ができる。４〜６mmの幅は、ガイド部材の幅で非画像領域として必要な幅であるため、検出体１０１のためにベルトの幅をあえて広げる必要はなく、必要最低限の非画像領域幅で設計可能となり、画像形成装置を小型化することができる。
【００２２】
図７は、転写ユニットを上から見た図であり、実施例の一つを示す図である。本実施例では、ベルト幅を一方の端部よりも外側に大きくし、その検出体１０１をガイドの内側の位置よりも端部側である外側に配設する。本実施例により、検出体１０１がガイドの内側よりも内側となる図５に示す構成より、ベルトが寄った際に検出体１０１に張架ローラが乗り上げて、検出体１０１が容易に剥がれたり、その部分のベルト速度が変化してしまう等の種々の問題点を低減する構成が実現でき、さらに確実に非画像領域に検出体１０１を配備することができる。
従って、ガイドの内側よりも端部側は常時非画像領域となるため、検出体１０１を配設しても異常画像とならない。一方、ガイドの内側よりもさらに内側に検出体を配備した場合、ベルトの寄り次第では、検出体の上を張架ローラが通過する可能性があり、張架ローラを検出体１０１の厚み分だけ削るなどの工夫が必要となり、コストアップとなる。
【００２３】
図８は、転写ユニットを上から見た図であり、実施例の一つを示す図である。本実施例では、張架ローラの一方に溝を切っておき、その溝にベルト片側のガイドを入れる構成とする。この溝の幅とガイドの幅との公差から最大のベルトウォーク量が決定される構成となる。検出体１０１を配設する個所は、ガイドの無い側とすることでレイアウト自由度が大きい構成とすることができる。
従って、ガイドのない側の非画像領域を利用するため、ガイドのある側に検出体１０１を配設する場合は、ガイドの幅の分だけ検出体１０１の配備レイアウト自由度が小さくなる。例えば、ガイドの上や下や繋ぎ目に検出体１０１を配設する方法もあるが、検出体１０１が剥がれたり、検出感度が低下する等の問題が生じる。また、ガイドを避けて非画像領域に配設しようとした場合、不必要にベルト幅を広げる必要が生じる。一方、ガイドのない側では、このような問題の発生が少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るレーザプリンタの概略構成図である。
【図２】転写ユニットの概略構成を示す拡大図である。
【図３】従来の検出体の配設位置を示す図である。
【図４】転写ベルトの断面図である。
【図５】転写ユニットを上から見た図である。
【図６】センサから照射される光の検出体上でのスポット径の概念を示す図である。
【図７】転写ユニットを上から見た図であり、実施例の一つを示す図である。
【図８】転写ユニットを上から見た図であり、実施例の一つを示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ  トナー像形成部
２  光書込みユニット
３、４  給紙カセット
５  レジストローラ対
６  転写ユニット
７  定着ユニット
８  排紙トレイ
９  転写バイアス電源
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ  感光体ドラム
６０  転写搬送ベルト
６１〜６８  支持ローラ
８０  静電吸着ローラ
８０ａ  電源
９０  入り口ローラブラケット
９１  軸
９２  ピン    
９３  揺動ブラケット
９４  回動軸
９５  穴
９６  カム
９７  カム軸
９８  出口ブラケット
９９  軸
１００  転写紙
１０１  検知マーク（検出体）
１０２  ガイド
１０３  マーク検知用センサ
Ａ  ベルト走行方向
Ｂ  第１の排紙方向
Ｃ  第２の排紙方向
Ｓ  スペース
ＭＦ  手差しトレイ
Ｇ  切換ガイド
【図１】
2006071984.tif 000003
【図２】
2006071984.tif 000004
【図３】
2006071984.tif 000005
【図４】
2006071984.tif 000006
【図５】
2006071984.tif 000007
【図６】
2006071984.tif 000008
【図７】
2006071984.tif 000009
【図８】
2006071984.tif 000010