(57)【要約】【課題】像担持体ベルトに形成されるクリープによる位置検出への影響、ベルトの破損等を防止し、高精度に位置検出できるようにする。【解決手段】位置検出用指標が設けられた像担持体ベルト（２）を有する画像形成装置において、位置検出用指標の停止位置を、像担持体ベルトに当接して張力を与える部材（３，４，５，６，７）の当接位置以外とする像担持体ベルトの停止位置制御手段を備えたものである。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置検出用指標が設けられた像担持体ベルトを有する画像形成装置において、位置検出用指標の停止位置を、像担持体ベルトに当接して張力を与える部材の当接位置以外とする像担持体ベルトの停止位置制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記位置検出用指標の停止位置は、像担持体ベルトに当接して張力を与える部材間の距離が最も大きい区間であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は位置検出用指標が設けられた像担持体ベルトの停止位置を制御するようにした画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真プロセスにおいて中間転写媒体上で色重ねをする中間転写方式では、中間転写体として複数のローラで張架したベルトが使用され、感光体や紙搬送体としてもベルトが使用されている。このようなベルトにおいて色重ねの精度を上げるため、或いはベルトの継ぎ目の位置を検出してそこに画像や転写紙がかからないようにするため、ベルトに位置検出用のマークを形成し、反射型センサでマーク検出することが行われている。
【０００３】
位置検出用のマークとしては、ベルト上にベルトの色とは異なる染料を印刷する場合もあるが、マーク部にトナーやごみが付着して誤作動する場合がある。そのため、より確実に位置検出する方法としてベルトに検出用の穴を開ける（特許文献１）、あるいは検出用突起をベルト側端部に設け、これを幅の狭い発光部と受光部からなる透過型センサ等により位置検出する（特許文献２）ものが知られている。
【０００４】
これらの反射型センサや透過型センサは受光するまでの距離が長いと、投光量に対する受光量のゲインが小さくなり精度が落ちるため、反射型センサの場合には、反射面までの距離を短くし、透過型センサの場合には、発光部と受光部の距離を小さくする構成になっている。なお、発光量を大きくしてゲインを大きくすると、発光素子の寿命が低下してしまう。
【０００５】
センサの配置位置としては、内側からベルトに当接しているローラ部分に配置するのがベルトの挙動が安定しているため好ましいが、反射型センサでは、反射光が発散して受光できる反射光量が減少するためベルトがローラに巻きかからない部分に配置して反射光量を大きくし、精度を上げることが望ましい。また透過型センサでは、ある程度ローラ径が大きくないとローラの軸が邪魔になり、ローラ部には配置できない。特に、近年装置の軽量化、ベルトの這い回しの自由度を上げて装置を小型化するためローラは小型化が必要であり、透過型センサをローラ捲きかけ部に配置することはできない。
【０００６】
【特許文献１】特許３０２５０７０号
【０００７】
【特許文献２】特開２００１−３４３８６４号
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
像担持体ベルトを使用した場合、ベルトは複数のローラ群により支持されており、装置が未使用でベルトが長時間停止した場合、ベルトがローラ形状にクリープして屈曲癖が形成される。またローラの他にもクリーナブレード、ベルト内面の接触掃除機構等の接触物によってもクリープを発生する。ベルトの厚みを薄くしてクリープを低減する方法があるが、ベルト上での色重ねによるずれを少なくするためにはベルトを厚くしてベルトの伸びを少なくする必要があるため、薄くすることはできない。また、機械的にベルトに印加されているテンションを解除する方法もあるが、そのための機構が複雑になり、装置が大型化し、またテンション解除の状態から印加する状態までに時間がかかり、印字命令から印字開始までに時間がかかるという問題があり好ましくない。
【０００９】
このように像担持体ベルトが長時間停止した場合にローラに捲きかかった部分ではベルトにクリープが形成されるのはやむを得ないが、ベルトが停止したときに、ベルトの位置検出穴や検出用突起がローラ部に捲きかかった状態となる場合がある。そのような場合、再度ベルトを動かしたときに、反射型センサでは、位置検出部が変形しているため反射のゲインが低下して、位置検出精度が落ちてしまう。また、変形で生じた凹凸部にセンサが接触しやすくなり、検出用マークを擦り切ってしまい位置検出が不正確になるという問題がある。
【００１０】
また、透過型センサの場合、位置検出部に生じた凹凸が幅の狭い発光部と受光部からなるセンサに引っ掛かり、ベルトが破損してしまう場合がある。検出精度を上げるためには発光部と受光部の間隔が狭いほうが望ましく、高精度の位置検出を望む場合に特に問題となる。なお、位置検出部として突起を用いる方が検出穴を用いるのに比べて周辺からの拘束力が働かないため、ベルトのテンションにより突起部の変形が修正されることが少なく、結果的に突起部の上下のそりが大きくなって、さらにセンサに引っ掛かり易くなる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決しようとするもので、像担持体ベルトに形成されるクリープによる位置検出への影響、ベルトの破損等を防止し、高精度に位置検出できるようにすることを目的とする。
そのために本発明は、位置検出用指標が設けられた像担持体ベルトを有する画像形成装置において、位置検出用指標の停止位置を、像担持体ベルトに当接して張力を与える部材の当接位置以外とする像担持体ベルトの停止位置制御手段を備えたことを特徴とする。
また、本発明は、前記位置検出用指標の停止位置が、像担持体ベルトに当接して張力を与える部材間の距離が最も大きい区間であることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本実施形態の画像形成装置の例を説明する図である。
感光体１は図示しない帯電器で一様帯電され、露光器１５からの画像露光で静電潜像が形成される。静電潜像をトナー現像するロータリ式現像器２０は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色の現像ユニットを有し、各ユニットの現像ローラ２１がロータリ式現像器の間欠回転により感光体位置にもたらされ、その位置で感光体１と対向してトナー現像が行われる。感光体１には、駆動ローラ３、従動ローラ４、サポートローラ６、テンションローラ７等で張架された像担持体ベルト（この例では中間転写媒体）２が１次転写ローラ５の位置で離当接し、感光体上に形成されたトナー像は像担持体ベルト２に転写され（１次転写）、像担持体ベルト上で４色の色重ねが行われる。本実施形態の像担持体ベルト２は継ぎ目を有しているため、その位置を避けて画像を形成するために、像担持体ベルトの基準位置を検出する位置検出センサ８が設けられている。
【００１３】
駆動ローラ３（２次転写バックアップローラを兼ねる）と対向する位置には離当接機構２３により像担持体ベルト２に離当接する２次転写ローラ２２が設けられており、この位置で像担持体ベルト上の４色のトナー像は一括転写される（２次転写）。すなわち、用紙トレー３０から用紙繰り出しローラ３１により繰り出された用紙は、紙搬送路３２を通って２次転写ローラ２２の位置に搬送される。像担持体ベルト上で色重ねが行われている間（１次転写中）は、２次転写ローラ２２は像担持体ベルトと離間しているが、転写時には像担持体ベルト２に当接し、転写バイアスを印加することにより像担持体ベルトから用紙に４色トナー像が一括転写される（２次転写）。２次転写後の用紙は紙ガイド３３を通って加熱ローラ３４ａ、加圧ローラ３４ｂからなる定着器３４に導入され、装置上面の排紙トレー３５に排出される。
【００１４】
以下に、像担持体ベルトの一例として中間転写体ベルトを使用した例について説明するが、本発明の像担持体ベルトは中間転写体ベルトに限定されるものではない。
図２は中間転写体ベルトを説明する要部断面図、図３は中間転写体ユニットを示す全体斜視図、図４は図３の一部拡大図、図５は中間転写体ベルトの停止位置制御を説明するブロック構成図である。
【００１５】
感光体１に離当接する中間転写体ベルト２は、基本的には対角に配置されている駆動ローラ３と従動ローラ４により張架され、さらに、感光体１と中間転写体ベルト２を挟んで対向配置される１次転写バックアップローラ５とバックアップローラのニップを確定するための金属製のサポートローラ６、テンションローラ７により所定の張力が与えられている。そして、１次転写バックアップローラ５が後退して中間転写体ベルト２から離れたときにも、テンションローラ７により付与される張力により中間転写体ベルト２には一定の張力が付与されてたるむことはない。なお、駆動ローラ以外のローラはすべて従動ローラであるが、従動ローラ４はクリーナバックアップローラを兼ねていて、これと対向する部分にベルト表面をクリーニングするクリーニングブレード（図示せず）が当接する。
【００１６】
本実施形態では、制御装置（図示せず）により駆動制御されるステップモータ（図示せず）によって駆動ローラ３が回転駆動されて中間転写体ベルト２は所定方向に回転する。本実施形態の中間転写体ベルト２は継ぎ目を有しているため、その位置を避けて画像を形成する必要があり、位置検出センサ８で中間転写体ベルトの基準位置を検出し、継ぎ目が紙間になるように制御が行われる。位置検出センサ８は、ベルトが捲きかかるローラ位置を避けるとともに、比較的従動ローラ４に近いベルトの挙動が安定した位置に設けられている。
【００１７】
図３に示す中間転写体ユニットとその一部拡大図である図４に示すように、中間転写体ベルト２の側端部には中間転写体ベルトの基準位置として突起９が形成されており、位置検出センサ８で突起９を検出する。本実施形態では位置検出センサ８は発光部８ａと受光部８ｂからなり、突起９で発光部８ａと受光部８ｂ間を遮ることにより受光がＯＮ／ＯＦＦされるのを検出して、突起９の端部を中間転写体ベルトの基準位置として検出する。
【００１８】
上記したように、中間転写体ベルト２は複数のローラにより張架されており、装置が長時間停止状態にあるとローラに捲きかかった部分はベルトがローラ形状にクリープして屈曲癖が形成される。なお、図示は省略するが、ローラの他にもクリーナブレード、ベルト内面の接触掃除機構等の接触物によってもクリープを発生する。位置検出用の突起９が屈曲癖が形成された部分に設けられていると、突起９の部分が変形して位置検出精度が落ちてしまうことになる。そこで、本実施形態では、中間転写体ベルト２が停止するときに、突起９はローラに捲きかかならないように制御する。もちろ、突起に限らず、検出穴、マーク等の位置検出指標の場合も同様である。
【００１９】
図５において、ベルト駆動用の駆動ローラ３を回転駆動するステップモータ１１は、ＣＰＵ（中央処理装置）等からなる制御装置１０により駆動制御されている。制御装置１０は位置検出センサ８で検出した中間転写体ベルトの突起９の検出信号を取り込み、装置の停止時には、検出時からの突起９の移動距離を内蔵のタイマによる時間計測、或いはモータのステップ数により演算し、突起９の停止位置がローラの捲きかかり部にかからないように制御する。この制御により突起９はローラの捲きかかり部に停止せず、ベルトが平坦に維持される箇所で停止するため、長時間の停止後でも変形することはない。なお、突起９の停止位置としては、ベルトが平坦に維持される箇所であればどこでもよいが、ベルトに張力を付与しているローラ間の距離がもっとも長い区間が平坦の安定性の点から好ましい。なお、上記説明では中間転写体ベルトを例にとって説明したが、感光体や紙搬送体としてベルト状のものが使用される場合にも適用可能である。
〔実施例１〕
１３０μｍの厚みのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム表面に金属層を蒸着して、その上に中抵抗の導電材を分散させた塗料を塗布して転写体ベルトを使用した。ベルトの位置検出部位としてベルト側にフィルムで突起部を設けた。突起部を投光部と受光部の間隔が５ｍｍの透過型光センサを用いて検出した。なお、ベルトはベルトを駆動する駆動ローラとその他の複数の従動ローラによって張架されている。
【００２０】
ベルトの停止時に、突起部はローラの捲きかかり部から外れるように停止制御した。この状態で長時間停止すると、ローラの捲きかかり部ではベルトにクリープ跡ができ、クリープ跡には凹凸ができるが、突起部はローラに捲きかかっていないため凹凸はできず、その周辺部と同じ平面内にあった。このベルトを使用した場合、検出部の破損等がなく中間転写体上で印字ずれがなく、破損しない状態で長期間の使用が可能となった。
〔実施例２〕
１５０μｍの厚みのＥＴＦＴ（エチレンテトラフルオロエチレン共重合体）にカーボンを分散させた中間転写体を使用した。ベルトの位置検出部位としてベルトの端部に塗料により検出用マークを印刷した。反射型センサをベルトの表面から距離３ｍｍで設置した。ベルトはベルトを動かす駆動ローラとその他の複数の従動ローラによって張架されている。
【００２１】
ベルトの停止時に、突起部はローラの捲きかかり部から外れるように停止制御した。この状態で長時間停止すると、ベルトにクリープ跡ができ、クリープ跡には凹凸ができるが、検出用マーク部はローラに捲きかかっていないため凹凸はできず、その周辺部と同じ平面内にあった。このベルトを使用した場合検出部の破損等がなく、中間転写体上で印字ずれがなく、最大１０μｍに収まった。
〔比較例１〕
ベルトの停止時に、突起部がローラの捲きかかり部となるように停止させたところ、突起部が光透過センサを通過する際に、引っかかり破損して色重ね検出自体ができなくなった。
〔比較例２〕
ベルトの停止時に、検出用マーク部がローラの捲きかかり部となるように停止させたところ、検出用マーク部が反射センサを通過する際に、印刷部が擦り切れ、位置検出マークの端部が不鮮明になり、印字ずれが３００μｍとなった。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ベルト停止時にベルト上の基準位置（検出穴、突起、マーク等の位置検出指標の位置）がローラ上等のベルトにクリープが発生する位置から外れるように制御することにより、ベルト上の位置検出部における変形が少なくなり、ベルトの破損やマークの擦り切れ等がなくなり、高精度な位置検出を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の画像形成装置の例を説明する図である。
【図２】中間転写体ベルトを説明する要部断面図である。
【図３】中間転写体ユニットを示す全体斜視図である。
【図４】図３の一部拡大図である。
【図５】停止位置制御を説明するブロック構成図である。
【符号の説明】
１…感光体、２…中間転写体ベルト、３…駆動ローラ、４…従動ローラ、５…１次転写バックアップローラ、６…サポートローラ、７…テンションローラ、８…位置検出センサ、９…突起、１５…露光器、２０…ロータリ式現像器、２１…現像ローラ、２２…転写ローラ、２３…離当接機構、３０…用紙トレー、３１…用紙繰り出しローラ、３２…紙搬送路、３３…紙ガイド、３４…定着器。
【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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