(57)【要約】【課題】本発明は、無端ベルトという切れ目のない部材の位置検出を行う光を用いた位置検出センサの清掃を短時間で行い、位置検出センサが常に正常に作動できる状態を維持し、ベルトの片寄りを防止することを課題とする。【解決手段】無端ベルトと、前記無端ベルトを支持する為の少なくとも２本以上のローラと、前記無端ベルトの端部の位置を検出する非接触の位置検出センサと、前記位置検出センサによる検出結果をもとに前記ローラ軸方向への前記無端ベルトの移動を補正する機能を備えたベルト駆動装置において、前記位置検出センサを前記無端ベルト平面内で回転可能とし、その回転経路内に前記位置検出センサの清掃手段を設けた。【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、前記無端ベルトを支持する為の少なくとも２本以上のローラと、前記無端ベルトの端部の位置を検出する非接触の位置検出センサと、前記位置検出センサによる検出結果をもとに前記ローラ軸方向への前記無端ベルトの移動を補正する機能を備えたベルト駆動装置において、前記位置検出センサを前記無端ベルト平面内で回転可能とし、その回転経路内に前記位置検出センサの清掃手段を設けたことを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項２】
前記清掃手段は、円弧状に配列された複数の独立した清掃部材からなることを特徴とする請求項１記載のベルトの駆動装置。
【請求項３】
前記清掃手段は、円弧の中心を軸として回転可能であることを特徴とする請求項１記載のベルトの駆動装置。
【請求項４】
無端ベルトを用いたベルト駆動装置を複数台用いたシステムにおいて、各ベルト駆動装置に設けられた前記位置検出センサを１本の軸に固定し、その軸を移動または回転させる事により複数の前記位置検出センサを同時に移動可能としたことを特徴とするベルトの駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルト駆動装置に関するものであり、特に、光を発光する発光部と受光する受光部とからなり、受光部に入る光の量から発光部位と受光部の間にある物体の位置を検出する装置において、その装置の受光面と発光面を清掃する手段に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２は、一般的なタンデム型カラー画像形成装置の概略図である。装置はブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各トナーを形成し転写材７０へ転写する画像形成ユニット１０、２０、３０、４０を備える。画像形成ユニット１０は露光装置１４と露光により静電潜像を形成される感光体１１と静電潜像にトナーを供給する現像手段１２と感光体上のトナーを転写材７０に転写する転写手段１５を有する。他の画像形成ユニットも同様の構成である。転写材７０を搬送する搬送ベルト５０は数本のロールに支持され、駆動する。転写材７０はベルト上に吸着されながら各画像形成ユニットを通過し、フルカラー画像が形成される。ベルト５０はブラシなどの清掃手段８０により清掃される。
【０００３】
図３は一般的なタンデム型カラー画像形成装置の別の一例である。各感光体（１１１、１２１、１３１、１４１）をベルト状にしたのが特徴であり、１つの画像形成ユニットの高さをドラム状の感光体を用いた場合よりも低くする事ができるので、装置全体の高さ低くできる。転写材７０は連続紙であり、転写材搬送ベルトは用いていない。また図２の用紙搬送ベルト５０を中間転写ベルトとし、中間転写ベルトに１度トナーを転写してから用紙に転写する方式も公知である。
【０００４】
これらの画像形成装置において、高精細なカラー画像を得る為には、各々のトナー像を忠実に重ね合わせる必要がある。その為、図２においては各感光体１１、２１、３１、４１の回転速度と転写材搬送ベルト５０のプロセス進行方向の速度を精度良く制御する必要があり、また図３においては、各感光体ベルト１１１、１２１、１３１、１４１のプロセス進行方向の速度と転写材７０のプロセス進行方向の速度を精度良く制御する必要がある。しかし転写材搬送ベルトや感光体ベルトなどベルト状の部材は進行方向とは直角の方向（軸方向）にも速度成分を持つ。これは、ベルトの周長差、ベルトを支持しているローラの寸法精度、清掃ブラシや現像ロールなどベルトに接触する外力の不均一性などが原因として考えられる。軸方向の速度成分を持つことによりベルトは徐々に片側に偏り、カラー画像の位置ズレとなって現れる。特に図３のように感光体がベルト状の場合、各ベルトがそれぞれ異なった速度で片寄りを起こすため、位置ズレを抑える事は最重要課題となる。このようなベルトの端部への寄りを制御する手段が、種々紹介されている。その手段としては、ベルトを支持するローラの片端をベルト回転軸に対して垂直方向に変位させ、ベルト両端へ加える張力を制御する手法（例えば、特開平１０−１３９２０２号公報）、ベルト端部と接触するガイド部材を設ける手法（例えば、特開平１１−２０８８４２号公報）、端部が中央部よりも径の大きいローラを用いてローラを支持する手法（例えば、特開平１０−１２９８２２号公報）などが提案されている。ベルトの両端に加える張力を調整してベルトの片端への寄りをなくす手法では、ベルトの位置および軸方向への移動速度を正確に検出し、その値により加える張力の大きさを調整する必要がある。位置検出に用いる事ができる装置としては、測定光を照射する投光器と、投光器からの測定光を受光する受光器からなる光を用いた装置が一般的である（例えば、特開平１１−２７２０９４号公報）。
【０００５】
図４は位置検出センサ６０の概略図である。位置検出センサ６０は光を発光する発光器６１と受け取る受光器６２からなり、発光光量に対する受光光量の割合から装置内にある物体、例えば感光体ベルト１１０の端部の位置を検出するものである。光を用いるセンサの場合、発光面や受光面の汚れで、光を発光できなくなったり、また受光できなくなった時、装置としての機能を果たすことはできなくなり、ベルトの片寄りが生じる。よって、装置の汚れ防止が大きな課題となる。片寄り防止の為に設けられたセンサの清掃手段は特開２０００−３３６８７号公報や特開２０００−３４４３９４号公報に紹介されている。これらはシート状の印字用紙の片寄り防止の為のセンサを清掃する手段であり、用紙のない時にセンサの清掃を行う事が可能である。一方、本発明においては無端ベルトという切れ目のない部材の位置検出を行うセンサの清掃を目的としており、特開２０００−３３６８７号公報や特開２０００−３４４３９４号公報のような方法は使えない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、短時間で清掃を行う事で、常に正常に作動できる状態を維持し、ベルトの片寄りを防止する事を課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、位置検出センサをベルト搬送面内で回転できるようにし、且つ、その回転面内に清掃部材を設けることで上記課題を解決した。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を３つの実施例により説明する。
（実施例１）
図１は本発明の実施例を説明するベルト駆動装置の一例である。１１０は画像形成装置に用いられる感光体ベルトであり、感光体ベルト１１０を駆動する駆動ローラ９０と感光体ベルト１１０にテンションを加えるテンションローラ９１で支持されている。感光体ベルト１１０はポリイミド（ＰＩ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのプラスチックの上にアルミ（Ａｌ）やステンレス（ＳＵＳ）などの金属層を設け、更にその上に感光性のある半導電性の有機材料を塗布したもので、層構造は一般にドラム状感光体として用いられている有機感光体と何ら変わるものではない。駆動ローラ９０には駆動モータ１００接続され、速度Ｖで図中の矢印方向（Ｘ方向）に動く。テンションローラ９１にはバネ９２が接続され、バネに加える力を調整することで感光体ベルト１１０の図のＹ方向へ片寄りを制御している。その制御は位置検出センサ６０の出力値を元に決定される。位置検出センサ６０は回転軸８２に固定されており、回転軸８２を回転させる事で図ＸＹ平面内で３６０°の回転が可能である。その他、画像形成に必要な帯電器、露光装置、現像装置、転写装置、清掃装置などは図示していない。
【０００９】
画像形成装置では径が１０μｍ程度の非常に小径のトナー粒子を用い、これが装置内の汚れの原因となる。また紙紛も汚れの一因となる。これら汚れにより位置検出センサ６０の発光光量が低下したり、また受光できなくなったりすると位置検出センサ６０は位置検出を行えず、感光体ベルト１１０は端部に片寄り破損する。その為、定期的に位置検出センサ６０の発光面や受光面の清掃が必要となる。
【００１０】
図５はＸ方向より見た位置検出センサ６０周囲の断面図である。本発明では位置検出センサ６０を図１に示すＸＹ平面内で回転可能な構造とし、その回転円内に装置の清掃手段８１を設けた。これにより、何時でも位置検出センサ６０の発光面６１や受光面６２の清掃が可能となり感光体ベルト１１０が片端によるという事故を防ぎ、常に安定した画像を得る事ができる。
（実施例２）
本発明に用いられる清掃手段８１に関し、その一例を説明する。図６は清掃手段８１の一例である。清掃手段８１は台座８３とフェルトやブラシなど複数の清掃部材８１ａからなる。同様の清掃部材８１ａが台座８３の下面にも備えられており（図示しない）、位置検出センサ６０の発光面６１と受光面６２を両方同時に清掃できる。図７は清掃手段８１を上からみた図である。清掃手段８１は、破線で示す位置検出センサ６０の回転経路内に清掃部材８１ａの１つが位置するように設置される。清掃手段８１は回転可能であり、１つの清掃部材８１ａが寿命になったら新たな清掃部材８１ａが位置検出センサ６０の移動経路内に移動する。清掃は、位置検出センサ６０を清掃するという信号を検出すると位置検出センサ６０がＸＹ平面内を止まることなく１回転し行われる。以上より、位置検出センサ６０の発光部６１と受光部６２を短時間に清掃する事ができ、常に汚れの少ない状態に保たれ、正確にベルトの位置を検出でき、ベルト１１０が片側へ片寄る不具合は無くなる。また、本方式においては清掃部材８１ａを１つづつ台座８３からはずすことができ、寿命になったもののみを交換すれば良い。台座８３を交換する必要が無いのでコストを安価に抑える事ができる。
（実施例３）
図３に示すようにベルト駆動装置が縦に複数台配置されたタンデム型カラー画像形成装置の場合の清掃手段の一例を説明する。各ベルト駆動装置に実施例１や２のような清掃手段を個別に設けても良いが、以下に説明する様に複数の位置検出センサ６０を１つの清掃手段で清掃する方法の１例を説明する。図８（ａ）〜８（ｅ）はその清掃方法の一例であり、図３のＺ軸方向からから見下ろした図である。図８（ａ）は位置検出センサ６０が正規の位置にある状態で、感光体ベルト１４１の端部を検出している。感光体ベルト１１１、１１２、１１３の位置検出を行う位置検出センサ６０も回転軸８２に接続されているが、視点がＺ軸方向である為、重なって見えない。位置検出センサ６０を清掃する際には、回転軸８２がＹ方向に平行移動し、各位置検出センサ６０は感光体ベルト１４１とオーバーラップしない位置へ移動する（図８（ｂ））。次に回転軸８２をＸＹ平面内で回転し各位置検出サンサ６０は図８（ｃ）の位置に移動する。図８（ａ）から図８（ｂ）への工程を抜かし、図８（ａ）の状態で回転軸８２をＸＹ平面内で回転すると、図３のように位置検出センサ６０がＸ軸に対し斜めに配置されている場合、位置検出センサ６０が感光体ベルトに接触する恐れがある。位置検出センサ６０がＸ軸に対し平行に配置されている場合、図８（ａ）から図８（ｂ）の工程を抜かす事も可能である。次に、回転軸８４が回転し各位置検出センサ６０の発光部６１と受光部が作る空間が一直線に並ぶ（図９（ｄ））。清掃手段８１はＸ方向に平行移動し位置検出センサ６０の中に収まる（図９（ｅ））。次に、清掃手段８１はＸＹ平面内で回転し位置検出センサ６０の発光部６１と受光部６２を清掃する。清掃手段８１と位置検出センサ６０の発光部６１や受光部６２の接触部分が発光部６１や受光部６２の面積に比べて大きい場合、清掃手段８１は位置検出センサ６０内で回転するだけで発光部６１や受光部６２を清掃する事が可能である。清掃手段８１と位置検出センサ６０の発光部６１や受光部６２の接触部分が発光部６１や受光部６２の面積に比べて小さい場合、清掃手段８１はＸＹ平面内で回転しつつＸ方向に移動する事で発光部６１や受光部６２を清掃する事ができる。清掃後、逆の手順により位置検出センサ６０は所定の位置に戻り位置検出を再開する。以上の構成により、直列に並んだ複数の位置検出センサ６０を一度に清掃する事が可能となる。また、この方法はベルト駆動装置が横に並んだ構成においても用いる事ができる。
【００１１】
【発明の効果】
本発明によれば、短時間で清掃を行うことで常に正常に作動できる状態を維持し、ベルトの片寄りを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す斜視図。
【図２】タンデム型カラー画像形成装置を示す概略図。
【図３】タンデム型カラー画像形成装置を示す概略図。
【図４】位置検出センサの概略図。
【図５】位置検出センサの概略図。
【図６】位置検出センサの清掃手段の１例を示す斜視図。
【図７】位置検出センサと清掃手段の位置関係を示す平面図。
【図８】直列に並んだ位置検出センサを同時に清掃する説明図。
【符号の説明】
１０は画像形成ユニット、１１は感光体、１２は現像手段、１４は露光装置、１５は転写手段、２０は画像形成ユニット、２１は感光体、２２は現像手段、２４は露光装置、２５は転写手段、３０は画像形成ユニット、３１は感光体、３２は現像手段、３４は露光装置、３５は転写手段、４０画像形成ユニット、４１は感光体、４２は現像手段、４４は露光装置、４５は転写手段、５０は搬送ベルト、６０は位置検出センサ、６１は発光部、６２は受光部、７０は転写材、８０は清掃手段、８１は清掃手段、８１ａは清掃部材、８２は回転軸、８３は台座、８４は回転軸、９０は駆動ローラ、９１はテンションローラ、９２はバネ、１００は感光体ベルト駆動モータ、１１０は感光体ベルト、１１１は感光体ベルト、１２１は感光体ベルト、１３１は感光体ベルト、１４１は感光体ベルトである。
【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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