(57)【要約】【課題】検知構成のコンパクト化の向上を図ることができるとともに、検知精度の向上を実現でき、エンドレスベルト表面に対する静電的な影響も低減できるようにする。【解決手段】駆動ローラ２１と共に中間転写ベルト１１を支持する入口ローラ２３の回転軸２３ａの先端部の周面にマーカを形成し、転写ベルトユニットのフレーム１４の一側面に取り付けられたセンサホルダ２４の軸受部２４ｃに上記先端部を収容し、センサホルダ２４内に固定された反射型センサと上記マーカとの位置決めを行うとともに、検知部位を囲んでトナーや粉塵が入り込まないようにする。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像の担持、像を形成する媒体の担持又は前記媒体との圧接を行うエンドレスベルトと、該エンドレスベルトを回転可能に支持する複数の回転部材を備えたエンドレスベルト装置において、
上記回転部材の回転軸の周面にマーカを形成し、上記回転軸の周面に対向して配置された反射型センサにより上記マーカを検知して上記エンドレスベルトの速度を制御することを特徴とするエンドレスベルト装置。
【請求項２】
請求項１記載のエンドレスベルト装置において、
上記反射型センサを支持するセンサホルダを備え、該センサホルダは上記回転部材の回転軸を収容する軸受部を有し、上記センサホルダにより上記反射型センサと上記回転軸の周面とが位置決めされていることを特徴とするエンドレスベルト装置。
【請求項３】
請求項２記載のエンドレスベルト装置において、
上記軸受部と上記回転軸が摺動する構成を有していることを特徴とするエンドレスベルト装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載のエンドレスベルト装置において、
上記センサホルダは、上記反射型センサと上記回転軸のマーカが形成される周面を覆う構成を有していることを特徴とするエンドレスベルト装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のうちの何れかに記載のエンドレスベルト装置において、
上記センサホルダは、少なくとも上記反射型センサによる検知部位が光透過性を有しないことを特徴とするエンドレスベルト装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちの何れかに記載のエンドレスベルト装置において、
上記マーカが、上記回転部材の回転軸の周面の表面粗さを異ならせることにより形成されていることを特徴とするエンドレスベルト装置。
【請求項７】
請求項６記載のエンドレスベルト装置において、
少なくとも上記回転部材の回転軸の周面が金属で形成され、表面処理によって表面粗さを異ならせたことを特徴とするエンドレスベルト装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のうちの何れかに記載のエンドレスベルト装置を備えてい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、像の担持、像を形成する媒体の担持又は前記媒体との圧接を行うベルト又は像を形成する媒体の担持を行う搬送ベルトとして用いられるエンドレスベルトを備えたエンドレスベルト装置、該エンドレスベルト装置を有する複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、像担持体としての感光体を複数並置したタンデム型のカラー画像形成装置では、中間転写体としてのエンドレスベルト上に各感光体に形成されたトナー像を順次重ね合わせて転写し、該重ね合わせ画像を記録媒体に一括して転写することにより、フルカラー画像を得ている。
上述のように、エンドレスベルト方式では、複数のトナー像を順次重ね合わせて１つの画像を得るため、各トナー像の転写は上流側から下流側に向けてタイミングをずらしてなされる。このタイミングのずらしは、エンドレスベルトの速度信号に基づいてなされ、速度変動が生じた場合には適宜修正がなされるようになっている。
エンドレスベルト上に記録媒体を担持して搬送し、該記録媒体上に各感光体に形成されたトナー像を順次重ね合わせて転写する方式においても同様である。
【０００３】
エンドレスベルトの速度を検知する方式としては従来より種々の提案がなされている。
例えば、特開２００２−２５１０７９号公報には、エンドレスベルトに従動する従動ローラの軸端部をＤ形にカットし、ここに光の通過及び遮蔽によって素因号を発生する速度検知手段（光透過型センサ）を設け、該速度検知手段からの情報に基づいてエンドレスベルトの速度を制御する技術が開示されている。
このような速度検知手段として、エンコーダディスクを用いるものが知られている（例えば、特開平４−２３４０６４号公報：特許第３１８６０９０号公報）。
また、感光体ドラムの周方向にマーカを設け、フォトインタラプタからなるマーカセンサで検知する方式も知られている（例えば特開２００１−３０６１４９号公報）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２５１０７９号公報
【特許文献２】特開平４−２３４０６４号公報（特許第３１８６０９０号公報）
【特許文献３】特開２００１−３０６１４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エンコーダディスクを用いる方式では、回転軸の端部に検知構成が突出し、且つ、回転軸よりも大きな径のディスクが必要であるため、検知構成のコンパクト化の達成度が低いという問題があった。
軸端部をＤ形とし、透過型センサを用いる方式では、同様に検知構成のコンパクト化の達成度が低いとともに、マーカの数を任意に設定すること（検知精度の調整）が困難であった。
感光体ドラムの周方向にマーカを設け、フォトインタラプタで検知する方式では、感光体ドラムの感光特性が変化する懸念があるため検知側と被検知側をあまり近接させることができず、よって検知精度をあまり上げることができず、また、マーカが帯電することに起因してエンドレスベルト表面に静電的に影響を与える虞が大きいという問題があった。
また、従来の技術においては総じて、検知部位がトナーや塵埃の浮遊領域に晒された環境下にあり、長期的には、トナーや塵埃が付着して検知精度が低下する懸念を抱えていた。
【０００６】
そこで、本発明は、検知構成のコンパクト化の向上を図ることができるとともに、検知精度の向上を実現でき、エンドレスベルト表面に対する静電的な影響も低減できるエンドレスベルト装置、該エンドレスベルト装置を有する画像形成装置の提供を、その主な目的とする。
また、本発明は、良好な検知精度を長期に亘って維持することができるエンドレスベルト装置、該エンドレスベルト装置を有する画像形成装置の提供を、その主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、像の担持、像を形成する媒体の担持又は前記媒体との圧接を行うエンドレスベルトと、該エンドレスベルトを回転可能に支持する複数の回転部材を備えたエンドレスベルト装置において、上記回転部材の回転軸の周面にマーカを形成し、上記回転軸の周面に対向して配置された反射型センサにより上記マーカを検知して上記エンドレスベルトの速度を制御することを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明では、請求項１記載のエンドレスベルト装置において、上記反射型センサを支持するセンサホルダを備え、該センサホルダは上記回転部材の回転軸を収容する軸受部を有し、上記センサホルダにより上記反射型センサと上記回転軸の周面とが位置決めされていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明では、請求項２記載のエンドレスベルト装置において、上記軸受部と上記回転軸が摺動する構成を有していることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明では、請求項２又は３記載のエンドレスベルト装置において、上記センサホルダは、上記反射型センサと上記回転軸のマーカが形成される周面を覆う構成を有していることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明では、請求項１乃至３のうちの何れかに記載のエンドレスベルト装置において、上記センサホルダは、少なくとも上記反射型センサによる検知部位が光透過性を有しないことを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明では、請求項１乃至５のうちの何れかに記載のエンドレスベルト装置において、上記マーカが、上記回転部材の回転軸の周面の表面粗さを異ならせることにより形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明では、請求項６記載のエンドレスベルト装置において、少なくとも上記回転部材の回転軸の周面が金属で形成され、表面処理によって表面粗さを異ならせたことを特徴とする。
【００１４】
請求項８記載の発明では、画像形成装置において、請求項１乃至７うちの何れかに記載のエンドレスベルト装置を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明によれば、像の担持、像を形成する媒体の担持又は前記媒体との圧接を行うエンドレスベルトと、該エンドレスベルトを回転可能に支持する複数の回転部材を備えたエンドレスベルト装置において、上記回転部材の回転軸の周面にマーカを形成し、上記回転軸の周面に対向して配置された反射型センサにより上記マーカを検知して上記エンドレスベルトの速度を制御することとしたので、回転面内にマーカを形成するための別部材（エンコーダディスク等）を用いる必要がなく、且つ、回転軸の周面に対して一方側のみに検知部材（反射型センサ）が配置されるので、検知構成のコンパクト化の向上を図ることができる。エンドレスベルトにマーカを形成して検知しないので、エンドレスベルト表面に対する静電的な影響も低減できる。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載のエンドレスベルト装置において、上記反射型センサを支持するセンサホルダを備え、該センサホルダは上記回転部材の回転軸を収容する軸受部を有し、上記センサホルダにより上記反射型センサと上記回転軸の周面とが位置決めされていることとしたので、反射型センサとマーカを高精度に位置決めでき、検知精度の向上を図ることができる。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、請求項２記載のエンドレスベルト装置において、上記軸受部と上記回転軸が摺動する構成を有していることとしたので、反射型センサとマーカを一層高精度に位置決めできる。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、請求項２又は３記載のエンドレスベルト装置において、上記センサホルダは、上記反射型センサと上記回転軸のマーカが形成される周面を覆う構成を有していることとしたので、粉塵やトナー等による反射型センサやマーカの汚れに起因する反射型センサの誤作動を防止できるとともに、外部からの光の進入による反射型センサの誤作動を抑制することができる。
【００１９】
請求項５記載の発明によれば、請求項１乃至３のうちの何れかに記載のエンドレスベルト装置において、上記センサホルダは、少なくとも上記反射型センサによる検知部位が光透過性を有しないこととしたので、外部からの光の進入による反射型センサの誤作動を確実に防止することができる。
【００２０】
請求項６記載の発明によれば、請求項１乃至５のうちの何れかに記載のエンドレスベルト装置において、上記マーカが、上記回転部材の回転軸の周面の表面粗さを異ならせることにより形成されていることとしたので、容易にマーカを形成することができる。
【００２１】
請求項７記載の発明によれば、請求項６記載のエンドレスベルト装置において、少なくとも上記回転部材の回転軸の周面が金属で形成され、表面処理によって表面粗さを異ならせたこととしたので、マーカを一層容易に形成することができる。
【００２２】
請求項８記載の発明によれば、画像形成装置において、請求項１乃至７のうちの何れかに記載のエンドレスベルト装置を備えていることとしたので、エンドレスベルトを備えた画像形成装置において、請求項１乃至５のうちの何れかに対応する効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の第１の実施形態を図１乃至図９に基づいて説明する。
まず、図８に基づいて、本実施形態における画像形成装置としてのカラープリンタの構成の概要を説明する。装置本体の中央部には、エンドレスベルトとしての中間転写ベルト１１を有するエンドレスベルト装置としての転写ベルトユニット１０と４つの画像ステーションが配置されている。
各画像ステーションは像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋをそれぞれ有し、その回りには専用の帯電装置３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｂｋ、現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｂｋ、クリーニング装置４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋが配置されている。
装置本体上部には、トナーを補給するトナーボトル群９が設けられている。各トナーボトルには、図中左からイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（Ｂｋ）のトナーが充填されており、ここから図示しない搬送経路によって、所定の補給量だけ各色の現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｂｋに補給される。
【００２４】
プリント動作について説明する。記録媒体としての転写紙２が給紙カセット１より給紙ローラ３でフィードされ、転写紙２の先端がレジストローラ対４まで到達すると図示しなセンサによって検知され、この検出信号でタイミングを取りながら、レジストローラ対４によって転写紙２を２次転写ローラ５と中間転写ベルト１１のニップ部に搬送する。
予め、帯電装置３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｂｋによって一様に帯電された感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋは、光書込み装置８によりレーザー光にて露光走査され、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋ上に静電潜像が作られる。
【００２５】
各静電潜像は、それぞれ各色の現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｂｋにより現像され、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋの表面にイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナー像が形成される。
次に、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋに１次転写電圧が印加され、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋ上のトナーが、中間転写ベルト１１上に順次転写されていく。この時各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるように、上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。
【００２６】
中間転写ベルト１１上に形成された画像は、２次転写ローラ５の位置まで搬送され、転写紙２に一括して２次転写される。各色のトナー像が転写された転写紙２は、定着装置６に搬送されて熱と圧力により定着され、排紙ローラ対７で装置本体の上面をなす排紙トレイ１５に排紙される。
なお、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋ上の残留トナーは、それぞれのクリーニング装置４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋでクリーニングされ、その後、直流に交流成分のバイアスが重畳印加された帯電装置３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｂｋによって除電と同時に帯電され、次の作像に備える。
また、中間転写ベルト１１上の残留トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置１３によってクリーニングされ、次の作像工程に備える。
【００２７】
中間転写ベルト１１は、回転部材としての駆動ローラ２１と、中間転写ベルトクリーニング装置１３に対向する回転部材としての従動ローラ２２と、２次転写ローラ５と中間転写ベルト１１のニップ部にレジストローラ対４からの転写紙２を案内するように中間転写ベルト１１の入口形状を形成する回転部材としての入口ローラ２３により実質的に支持されている。
【００２８】
各画像ステーションの構成を図９に基づいて詳細に説明する。なお、色別の符号は付けずに説明する。帯電装置３０は感光体ドラム２０に接触又は近接して配置された帯電ローラであり、該帯電装置３０に接触してクリーニングローラ３１が設けられている。
現像装置５０は、現像ケーシング５５内に収容された現像剤を攪拌搬送して循環させる攪拌搬送部材５３、５４を有しており、攪拌搬送部材５３から現像ローラ５１に現像剤が供給され、該現像ローラ５１からトナーが感光体ドラム２０に供給される。符号５２は、現像ローラ５１上の現像剤の層厚みを規制するドクターブレードを示す。
クリーニング装置４０は、クリーニングケーシング４３と、クリーニングブレード４１と、掻き落とされたトナーを搬送・回収する回収部材４２等を有している。図９において、符号Ｌは光書込み装置８からのレーザー光を示し、符号１４は転写ベルトユニット１０のフレームを示す。転写ベルトユニット１０は画像の転写時、中間転写ベルト１１が感光体ドラム２０に接触するように図示しない駆動機構により駆動され、転写後は中間転写ベルト１１が感光体ドラム２０から離間するように駆動される。
【００２９】
転写ベルトユニット１０は、図１に示すように、底面及び両側面を有するフレーム１４と、該フレーム１４の両側面間に回転自在に支持され、図示しない駆動源からの駆動力が入力される駆動ローラ２１と、同じく両側面間に回転自在に支持された従動ローラ２２、入口ローラ２３、１次転写ローラ１２と、中間転写ベルト１１、中間転写ベルトクリーニング装置１３等を一体に備えている。
フレーム１４の入口ローラ２３側における一側面の外側には、後述するマーカを検知するための反射型センサを有するセンサホルダ２４が設けられている。図１において、符号２１ａは駆動ローラ２１の回転軸を示す。
【００３０】
図２に示すように、センサホルダ２４は、入口ローラ２３の回転軸２３ａの端部を後述する軸受部に収容することにより位置決めの基準がなされ、長穴２４ａを介して図示しないネジによりフレーム１４に固定されることにより、センサホルダ２４の位置決めがなされている。
図３に示すように、センサホルダ２４は、ホルダ本体２４Ａと、該センサホルダ２４の軸受部側に上方から嵌合して固定されるセンサカバー２４Ｂとから構成されている。
ホルダ本体２４Ａの内部には、帯板状のセンサ基板２５が収容されており、該センサ基板２５はホルダ本体２４Ａの軸受部側に一体に形成された円柱状のボス２４ｂにネジで固定されている。
【００３１】
図４及び図５に示すように、ホルダ本体２４Ａには軸受部２４ｃが形成されており、該軸受部２４ｃには入口ローラ２３の回転軸２３ａの端部が摺動する状態に収容されている。本実施形態では、摺動による軸受部２４ｃの磨耗を低減するために、固体潤滑性及び機械的強度に優れた樹脂（例えばポリアセタールやポリカーボネート等）でホルダ本体２４Ａを形成している。軸受部２４ｃにはベアリングを用いてもよい。
回転軸２３ａの先端部２３ａ―１の周面には、黒色のマーカ２６が形成されており、該先端部２３ａ―１の周面に対向するセンサ基板２５の下面には反射型センサ２７がマーカ２６を検知可能に固定されている。
回転軸２３ａの端部を軸受部２４ｃに収容し、センサホルダ２４をフレーム１４に固定することにより、反射型センサ２７とマーカ２６は高精度に位置決めされる。
【００３２】
入口ローラ２３の端部（先端部２３ａ―１を除く）は摺動状態、すなわち密接状態で軸受部２４ｃに収容され、下方側を軸受部２４ｃにより囲まれるとともに、上方側をセンサカバー２４Ｂにより囲まれる。すなわち、センサホルダ２４は、入口ローラ２３の回転軸２３ａのマーカ２６が形成（印刷）されている面と摺動することのない形状で入口ローラ２３とセンサ基板２５の位置関係を保っている。
したがって、マーカ２６が形成される回転軸２３ａの先端部２３ａ―１の周面と反射型センサ２７による検知部位は、外部からトナーや塵埃（粉塵等）が進入しない気密状態に覆われている。これにより、反射型センサ２７とマーカ２６形成部位の汚れを防止すると同時に、外部からの光の進入による反射型センサ２７の誤動作を防止している。
【００３３】
さらに、本実施形態では、外部からの光の進入による反射型センサ２７の誤動作を確実に防止するために、ホルダ本体２４Ａ及びセンサカバー２４Ｂを光透過性を有しない色（黒色）としている。ホルダ本体２４Ａ及びセンサカバー２４Ｂのうち、少なくともセンサカバー２４Ｂを反射率の低い材料で形成してもよい。また、内部のみを黒色としてもよい。
これにより、センサホルダ２４内での光の乱反射が低減され、反射型センサ２７の検知精度の低下を防止できる。
センサホルダ２４が光透過性を有しないようにするためには、センサホルダ２４を光透過性を有しない部材で形成してもよく、光透過性を有しない色で着色してもよい。この場合、誤動作を生じない範囲で、検知部位の周囲のみを着色するようにしてもよい。
【００３４】
次に、マーカ２６の形成方法を説明する。図６に示すように、マーカ２６は入口ローラ２３の回転軸２３ａの先端部２３ａ―１の周面に、回転方向に等間隔で複数形成されている。本実施形態ではマーカ２６はタンポ印刷によって形成されている。
図７に示すように、シリコンゴム等の弾性体２８の面にシルクスクリーン印刷等の手法によりマーカ２６を印刷し、入口ローラ２３の回転軸２３ａを位置固定した状態で弾性体２８を先端部２３ａ―１の周面に押圧して転写する。この方法によれば、従来のＤ形カット等に比べて、先端部２３ａ―１自体の形状変化は伴わないので、先端部２３ａ―１の周面にマーカ２６を任意の数形成することができる。マーカ２６の数を変えることにより、検知精度の分解能を変えることができる。
【００３５】
図１０に基づいて第２の実施形態を説明する。なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する。
本実施形態では、マーカ２９ａを回転軸２３ａの先端部２３ａ―１の周面の表面粗さを異ならせることにより形成されていることを特徴とする。本実施形態における回転軸２３ａは金属で形成されており、マーカ２９ａは先端部２３ａ―１の周面を表面処理することにより形成され、他の部分２９ｂに比べて表面粗さを大きくされている。すなわち、マーカ２９ａと表面処理をしていない他の部分２９ｂとでは、粗さを示す指標に差を有しており、周方向に表面粗さが互いに異なっている。
表面処理としては、周面にショットピーニング等の手法で凹凸を付けたり、エッチング処理、あるいは粗面化処理したテープを貼る等の方法が挙げられる。
表面粗さの違いにより光沢度差が大きくなり、反射型センサ２７の検知精度を向上させることができる。
【００３６】
上記各実施形態では、入口ローラ２３の回転軸２３ａにマーカ２６を形成し、これを反射型センサ２７で検知する構成としたが、駆動ローラ２１や従動ローラ２２の回転軸にマーカ２６を形成して検知するようにしてもよい。
また、上記各実施形態では、各感光体ドラム２０のトナー像を中間転写ベルト１１に転写し、重ね合わせ像を転写紙２に一括転写する構成を例示したが、エンドレスベルトで転写紙２を担持して搬送しながら順次各感光体ドラム２０のトナー像を転写する、いわゆるタンデム型直接転写方式においても同様に実施することができる。
また、感光体としてのエンドレスベルト上に静電潜像を形成し、エンドレスベルトに沿って設けられた複数の現像装置により可視像化し、該可視像を記録媒体に転写する方式においても同様に実施することができる。
また、ベルト定着方式の定着装置におけるエンドレスベルトにおいても同様に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるエンドレスベルト装置としての転写ベルトユニットの概要斜視図である。
【図２】センサホルダの取り付け状態を示す斜視図である。
【図３】センサホルダと回転部材の回転軸との結合関係を示す斜視図である。
【図４】センサホルダの軸受部周辺の斜視断面図である。
【図５】センサホルダの軸受部周辺の断面図である。
【図６】マーカの形成状態を示す斜視図である。
【図７】マーカの形成方法を示す図である。
【図８】画像形成装置としてのカラープリンタの概要正面図である。
【図９】画像ステーションの詳細図である。
【図１０】第２の実施形態におけるマーカの形成状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３８】
１１  エンドレスベルトとしての中間転写ベルト
２３  回転部材としての入口ローラ
２３ａ  回転軸
２４  センサホルダ
２４ｃ  軸受部
２６、２９ａ  マーカ
２７  反射型センサ
【図１】
2006053512.tif 000003
【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】
2006053512.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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