(57)【要約】【課題】  ベルト体上のトナー像を常に精度よく読み取るとともに、画像読取センサの位置決めを容易とする。【解決手段】  画像読取センサ２１は駆動ローラ４６と従動ローラ４８との間で中間転写ベルト４５に対面して配置されている。支持フレーム２６にはシャフト体２３を少なくとも二点で支持する受け部２７が規定され、画像読取センサは、これら二点を結ぶ線と対向する位置で支持フレームに固定・支持されている。シャフト体は駆動ローラと従動ローラとの間で中間転写ベルトに回転可能な状態でその周面が当接して、中間転写ベルトを画像読取センサの方向に押圧している。中間転写ユニット２４は装置筐体に着脱可能であり、中間転写ユニットが装置筐体に装着された際、受け部にシャフト体が支持される。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置筐体に収納され、トナー像を記録媒体に転写するための感光体ベルト、中間転写ベルト、若しくは搬送転写ベルトの内の一のベルト体と、前記ベルト体を駆動する駆動ローラと、従動ローラと、該従動ローラよりも前記駆動ローラから遠い位置に前記ベルト体にテンションを与えるテンションローラとを有し、前記駆動ローラと前記従動ローラ間の距離が前記従動ローラと前記テンションローラ間の距離よりも長くなるように構成され、
前記駆動ローラと前記従動ローラとの間で前記ベルト体に対面して配置され前記ベルト体上の１次転写像を検出する画像検出手段と、
前記ベルト体に当接した状態で前記画像検出手段と前記ベルト体を挟んで対面して前記ベルト体を前記画像検出手段側に押圧する当接部材とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ベルト体、前記駆動ローラ、前記従動ローラ、及び前記テンションローラはベルトユニットとして一体化されており、
前記当接部材は前記ベルトユニットに組み込まれている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】
前記当接部材はシャフト体であり、
該シャフト体は前記駆動ローラと前記従動ローラとの間で前記ベルト体に回転可能な状態でその周面が当接していることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記装置筐体の構成要素であり、前記画像検知手段が搭載された支持フレームを備え、
該支持フレームには前記シャフト体を少なくとも二点で支持する受け部が規定されており、
前記画像検出手段は前記二点を結ぶ線と対向する位置で前記支持フレームに固定されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ベルトユニットは前記装置筐体に着脱可能であり、
該ベルトユニットが前記装置筐体に装着された際、前記受け部に前記シャフト体が支持されていることを特徴とする請求項４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、電子写真プロセスを用いた複写機、プリンター、又はファクシミリ装置等の画像形成装置に関し、特に、画像形成用のベルト体を備える画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、画像形成装置として、ベルト体上に形成したトナー像を直接または間接的に記録媒体に転写するようにした画像形成装置が知られている。
【０００３】
このような画像形成装置の一例として、ベルト体である複数のローラに張架された中間転写ベルトに沿って複数の画像形成部を配置した、所謂タンデム型カラー画像形成装置においては、中間転写ベルトの進行方向に沿って、例えば、ブラック（Ｂ）画像形成部、イエロー（Ｙ）画像形成部、マゼンタ（Ｍ）画像形成部、及びシアン（Ｃ）画像形成部が配列されており、各画像形成部には、帯電器、像担持体である感光体ドラム、露光ユニット、現像器、及びクリーニングユニット等が備えられており、感光体ドラム上に形成された静電潜像が現像器によって現像されてトナー像となり、感光体ドラム上に形成されたトナー像が一次転写像として中間転写ベルトに転写される。
【０００４】
このようにして、Ｂ，Ｙ，Ｍ，Ｃのトナー像が順次中間転写ベルトに転写されて、中間転写ベルト上にカラートナー像が形成されることになる。そして、このカラートナー像は二次転写位置において、記録用紙に二次転写像として転写され、その後、記録用紙上のカラートナー像は定着ユニットで定着されて、排紙されることになる。
【０００５】
上述の中間転写ベルトは、一般に、中間転写ユニットとしてユニット化されており、例えば、図４に示すように、中間転写ユニットは、ユニットフレーム１１を備えており、このユニットフレーム１１には、前記複数のローラの一例である駆動ローラ４６、従動ローラ４８、及びテンションローラ４７が装着されて、これら駆動ローラ４６、従動ローラ４８、及びテンションローラ４７にわたって中間転写ベルト４５が張架されている。そして、駆動ローラ４６の回転駆動によって、中間転写ベルト４５は図中太線矢印で示す方向に回転する。
【０００６】
なお、従動ローラ４８の位置が二次転写位置とされ、図示はしないが、テンションローラ４７から駆動ローラ４６の間において、中間転写ベルト４５の進行方向に沿って上流側から下流側に向かって、例えば、Ｂ画像形成部、Ｙ画像形成部、Ｍ画像形成部、及びＣ画像形成部の順に配列されている。
【０００７】
上述のカラー画像形成装置では、中間転写ベルト４５上に転写されたトナー像（一次転写像）の濃度を検出するための濃度センサが備えられるとともに、中間転写ベルト４５上の一次転写像が二次転写位置に達するタイミングと記録用紙の二次転写位置への搬送のタイミングとを調整するためレジストセンサが備えられている（以下濃度センサ及びレジストセンサを総称して画像読取センサと呼ぶ）。そして、画像読取センサによって、画像形成装置が使用される環境及び画像形成装置毎の部品ばらつきによる画像形成誤差を解消するようにしている。
【０００８】
ところで、上述の画像読取センサとして、例えば、光学的センサが用いられており、一般に、光学的センサにおいては、被測定物との焦点距離を精度よく調整する必要があり、被測定物との焦点距離がずれると、感度が著しく低下してしまい、その結果、精度よく検出を行うことができなくなってしまう。
【０００９】
前述のように、中間転写ベルト４５は、駆動ローラ４６、従動ローラ４８、及びテンションローラ４７に張架されて、撓まないように、テンションローラ４７によってテンションが与えられている。一方、中間転写ユニット自体の高さを低くしてコンパクト化するため、従動ローラ４８はテンションローラ４７寄りに配設されており、駆動ローラ４６と従動ローラ４８（つまり、二次転写位置）の間の距離が長くなる。
【００１０】
図５に示すように、画像読取センサ２１は駆動ローラ４６と従動ローラ４８との間において、中間転写ベルト４５に対向して、支持部材２１ａ等に取り付けられて、中間転写ベルト４５に転写されたトナー像を検出している。
【００１１】
ところが、中間転写ベルト４５は、一般に、その材質がゴムで形成されており、しかも、駆動ローラ４６と従動ローラ４８との距離は、従動ローラ４８とテンションローラ４７との距離に比べて非常に長く、この結果、図６に一点鎖線で示すように、中間転写ベルト４５が撓んでしまうことがある。このような撓みが中間転写ベルト４５に生じると、画像読取センサ２１と中間転写ベルト４５との距離が焦点距離に維持されなくなって、検出精度が低下してしまう。
【００１２】
ところで、前述の中間転写ユニットは、画像形成装置本体に対して着脱可能となっており、必要に応じて中間転写ユニットは交換される。そして、中間転写ユニット交換の際には、画像読取センサ２１と中間転写ベルト４５との位置決めを行う必要がある。
【００１３】
このため（つまり、位置決めを行うため）、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、画像形成装置筐体（図示せず）に備えられた枠体２２の底面に画像読取センサ２１が装着されて、この枠体２２には駆動ローラ４６の回転軸４６ａを受ける受け部２２ａが形成されている。そして、中間転写ユニット３０を交換する際には、新たな中間転写ユニット３０の駆動ローラ回転軸４６ａを受け部２２ａに載置する。これによって、中間転写ベルト４５と画像読取センサ２１との位置決めを行うようにしている。
【００１４】
ところが、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、中間転写ベルト４５と画像読取センサ２１との位置決めを行ったとしても、前述のように、中間転写ベルト４５に撓みが生じると、画像読取センサ２１と中間転写ベルト４５との距離が焦点距離に維持されなくなって、検出精度が低下してしまうことには変わりはない。
【００１５】
一方、二次転写ローラ(図１における４９)が中間転写ベルトに対して離接動作する際、中間転写ベルトに振動が生じても、画像読取手段による画像読取精度を維持するため、二次転写ローラが配置される二次転写位置から最も離れて、かつ二次転写ローラの離接方向と直交する方向に配置された中間転写ベルト上に転写されたトナー画像を読み取る位置に画像読取手段を配置するようにしたものがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３２１８３８公報（段落（００６２）〜段落（００６７）、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
特許文献１に記載された手法では、二次転写ローラの離接する際に生じる中間転写ベルトの振動には対処できるものの、つまり、二次転写ローラが配置される二次転写位置から最も離れて、かつ二次転写ローラの離接方向と直交する方向に配置された中間転写ベルト上に転写されたトナー画像を読み取る位置に画像読取手段を配置すれば、画像面に対して鉛直方向の振動の影響は読み取り精度上最も小さくなるものの、中間転写ベルト自体の撓みについては何ら考慮されておらず、しかも、特許文献１のように、駆動ローラに対面して画像読取センサを配置するとなると、駆動ローラの回転駆動による影響をうけてしまうという課題もある。
【００１７】
さらに、特許文献１では、中間転写ユニットと画像読取センサとの位置決めについては何ら考慮されておらず、しかも、駆動ローラ近傍におけるスペースは極めて狭く、画像読取センサを配置することが難しいという課題もある。
【００１８】
いずれにしても、従来の画像形成装置においては、中間転写ベルトの撓みによって精度よく画像読取（画像検知）を行うことができず、しかも中間転写ベルトと画像読取センサとの位置決めが難しいという課題がある。
【００１９】
本発明の目的は、精度よく中間転写ベルト上のトナー像を読み取ることのできる画像形成装置を提供することにある。
【００２０】
本発明の他の目的は、画像読取センサの位置決めが容易な画像読取装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明によれば、装置筐体に収納され、トナー像を記録媒体に転写するための感光体ベルト、中間転写ベルト、若しくは搬送転写ベルトの内の一のベルト体と、前記ベルト体を駆動する駆動ローラと、従動ローラと、該従動ローラよりも前記駆動ローラから遠い位置に前記ベルト体にテンションを与えるテンションローラとを有し、前記駆動ローラと前記従動ローラ間の距離が前記従動ローラと前記テンションローラ間の距離よりも長くなるように構成され、前記駆動ローラと前記従動ローラとの間で前記ベルト体に対面して配置され前記ベルト体上の１次転写像を検出する画像検出手段と、前記ベルト体に当接した状態で前記画像検出手段と前記ベルト体を挟んで対面して前記ベルト体を前記画像検出手段側に押圧する当接部材とを有することを特徴とする画像形成装置が得られる。
【００２２】
このように、駆動ローラと従動ローラとの間でベルト体に対面してベルト体（中間転写ベルト）上の１次転写像を検出する画像検出手段（画像読取センサ）を配置して、当接部材がベルト体に当接した状態で、画像検出手段とベルト体を挟んで対面してベルト体を画像検出手段側に押圧するようにすれば、ベルト体に撓みが発生することが少なく、撓み又は振動等が発生したとしても、画像検知手段と当接部材との距離は変化せず、画像検知手段とベルト体の距離を常に一定の状態に保持でき、検出精度が低下することがない。
【００２３】
例えば、前記ベルト体、前記駆動ローラ、前記従動ローラ、及び前記テンションローラはベルトユニットとして一体化されており、前記当接部材は前記ベルトユニットに組み込まれている。
【００２４】
このように、ベルト体、駆動ローラ、従動ローラ、及びテンションローラがベルトユニットとして一体化され、当接部材をベルトユニットに組み込むようにすれば、簡単に画像検知手段とベルト体の距離を常に一定の状態に保持できる。
【００２５】
また、本発明では、前記当接部材はシャフト体であり、該シャフト体は前記駆動ローラと前記従動ローラとの間で前記ベルト体に回転可能な状態でその周面が当接しており、さらに、前記装置筐体の構成要素であり、前記画像検知手段が搭載された支持フレームを備え、該支持フレームには前記シャフト体を少なくとも二点で支持する受け部が規定され、前記画像検出手段は前記二点を結ぶ線と対向する位置で前記支持フレームに固定・支持されている。そして、前記ベルトユニットは前記装置筐体に着脱可能であり、該ベルトユニットが前記装置筐体に装着された際、前記受け部に前記シャフト体が支持される。
【００２６】
このようにして、当接部材としてシャフト体を用いて、シャフト体が駆動ローラと従動ローラとの間でベルト体に回転可能な状態でその周面が当接して、装置筐体に支持された支持フレームに画像検知手段を搭載し、支持フレームにシャフト体を少なくとも二点で支持する受け部を規定して、画像検出手段が二点を結ぶ線と対向する位置で支持フレームに固定・支持されて、ベルトユニットを装置筐体に装着した際、受け部にシャフト体が支持されるようにすれば、シャフト体と画像検知手段との位置決めが容易となり、しかも画像検知手段とベルト体の距離を常に一定の状態に保持できて、検出精度が低下することがない。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように、本発明では、駆動ローラと従動ローラとの間でベルト体に対面してベルト体上の１次転写像を検出する画像検出手段（画像読取センサ）を配置して、当接部材がベルト体に当接した状態で、画像検出手段とベルト体を挟んで対面してベルト体を画像検出手段側に押圧するようにしたから、ベルト体に撓みが発生することが少なく、撓み又は振動等が発生したとしても、画像検知手段と当接部材との距離は変化せず、画像検知手段とベルト体の距離を常に一定の状態に保持でき、検出精度が低下することがないという効果がある。
【００２８】
本発明では、ベルト体、駆動ローラ、従動ローラ、及びテンションローラが中間転写ユニットとして一体化され、当接部材を中間転写ユニットに組み込むようにしたから、簡単に画像検知手段とベルト体の距離を常に一定の状態に保持できるという効果がある。
【００２９】
本発明では、当接部材としてシャフト体を用いて、シャフト体が駆動ローラと従動ローラとの間でベルト体に回転可能な状態でその周面が当接して、装置筐体の構成要素である支持フレームに画像検知手段を搭載し、支持フレームにシャフト体を少なくとも二支点で支持するように受け部を規定して、画像検出手段が該支点を結ぶ線と対向する位置で支持フレームに固定され、中間転写ユニットを装置筐体に装着された際、前記受け部にシャフト体が支持されるようにしたから、シャフト体と画像検知手段との位置決めが容易であり、しかも画像検知手段とベルト体の距離を常に一定の状態に保持できて、検出精度が低下することがないという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００３１】
図１を参照して、図示の画像形成装置は、複数の画像形成ユニット４１〜４４を備えており、これら画像形成ユニット４１〜４４にはそれぞれ感光体ドラム（像担持体）４１ａ〜４４ａ及びトナーコンテナ４１ｂ〜４４ｂが備えられている。
【００３２】
図示の例では、画像形成ユニット４１、４２、４３、及び４４はそれぞれブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、及びシアン（Ｃ）に対応しており、これら画像形成ユニット４１〜４４、つまり、感光体ドラム４１ａ〜４４ａはベルト体としての中間転写ベルト４５の送り方向（搬送経路）に沿って配列され、最上流側に感光体ドラム４１ａが位置し、最下流側に感光体ドラム４４ａが位置している。
【００３３】
中間転写ベルト４５は駆動ローラ４６、テンションローラ４７、及び従動ローラ４８によって支持され、前述したように、これら駆動ローラ４６、テンションローラ４７、及び従動ローラ４８はユニットフレーム１１に支持されて中間転写ユニットを構成している。（図４参照）そして、中間転写ユニットは画像形成装置筐体３２に着脱可能に装着されている。中間転写ベルト４５は駆動ローラ４６によって、図中実線矢印で示す方向に駆動され、後述するようにしてテンションローラ４７によって所定の張力（テンション）が加えられる。
【００３４】
中間転写ユニットが画像形成装置筐体３２に装着された際、従動ローラ４８は２次転写ローラ４９に対向して配置される。駆動ローラ４６とテンションローラ４７との間には１次転写部が規定され、前述の画像形成ユニット４１、４２、４３、及び４４はこの１次転写部に沿って配列されている。
【００３５】
図示のように、中間転写ベルト４５は１次転写部において図中左側から右側に向かって上方に傾斜している。つまり、感光体ドラム４１ａから感光体ドラム４４ａの方向に向かって中間転写ベルト４５は上方に傾斜している。そして、従動ローラ４８は感光体ドラム４１ａの鉛直方向下側附近に配置されている。この結果、従動ローラ４８はテンションローラ４７に近接して配置されることになる。
【００３６】
記録媒体（記録用紙）上に画像形成を行う際には、感光体ドラム４１ａ〜４４ａ上に、中間転写ベルト４５の送りに同期させてトナー像を形成する。そして、このトナー像を中間転写ベルト４５上に順次１次転写して１次転写像を形成する。記録用紙（図示せず）が給紙ユニット６０から用紙反転ローラ６１によって反転されて、レジストローラ６２ａを介して記録媒体搬送経路６２に沿って搬送されて、２次転写位置に送られる。記録用紙は中間転写ベルト４５とともに従動ローラ４８と２次転写ローラ４９に挟持されて、トナー像（１次転写像）が２次転写ローラ４９によって記録用紙に２次転写される。なお、２次転写ローラ４９は従来と異なり中間転写ベルトに対して固定配置されており、記録用紙に２次転写を行っていない間は、画像形成時と反対の極性の転写バイアス電圧を２次転写ローラ４９に印加して２次転写ローラ４９のトナーによる汚れを防止している。
【００３７】
その後、記録用紙は定着装置（定着ローラ対）６３に送られて、ここで定着された後、記録用紙は搬送ローラ６３ａ及び排紙ローラ６４ａによって排出トレー６４に排出される。なお、手差し用ローラ６１ａを用いて手差しによって記録用紙を記録媒体搬送経路６２上に挿入するようにしてもよい。
【００３８】
図２も参照して、駆動ローラ４６と従動ローラ４８との間には、中間転写ベルト４５と対面して、画像読取センサ２１が配設されており、この画像読取センサ２１は画像形成装置筐体３２（図２には示さず）の構成要素である取り付け支持台(支持フレーム)２５に固定されている。そして、この画像読取センサ２１によって中間転写ベルト４５上のトナー像を読み取って、例えば、レジストローラの駆動タイミング制御及び画像濃度調整が行われることになる。
【００３９】
中間転写ベルト４５を挟んで画像読取センサ２１と対面する位置には断面円形のシャフト体２３が配設されており、このシャフト体２３は、中間転写ベルト４５の内側面にその周面が当接して、図２に実線矢印で示すように中間転写ベルト４５を画像読取センサ２１の方向に押圧している。
【００４０】
シャフト体２３は、中間転写ベルトユニットのユニットフレーム（図示せず）にその軸回りに回動可能に支持され、中間転写ユニットを画像形成装置筐体に装着すると、シャフト体２３が中間転写ベルト４５を挟んで画像読取センサ２１と対面する位置に位置づけられる。なお、シャフト体２３の周面にはフッ素又はモリブデン等のコーティングが施されている。
【００４１】
このようにして、駆動ローラ４６と従動ローラ４８との間において、シャフト体２３によって中間転写ベルト４５を画像読取センサ２１側に押圧し、しかも、画像読取センサ２１は中間転写ベルト４５を挟んでシャフト体２３と対面しているから、つまり、画像読取センサ２１は、シャフト体２３上に位置する中間転写ベルト４５上の画像を検知して読み取ることになるから、中間転写ベルト４５に撓みが発生することが少なく、たとえ、撓み又は振動等が発生したとしても、画像読取センサ２１とシャフト体２３との距離は変化せず（つまり、画像読取センサ２１とシャフト体２３上の中間転写ベルト４５との距離は変化せず）、画像読取センサ２１と中間転写ベルト４５との距離を常に焦点距離に維持することができ、検出精度が低下することがない。
【００４２】
ここで、図３（ａ）及び（ｂ）を参照して、図示の例では、画像読取センサ２１は支持フレーム体２６に固定支持されている。この支持フレーム体２６は底板部２６ａと、底板部２６ａの両端からそれぞれ底板部２６ａに直交する方向に延びるフランジ部２６ｂ及び２６ｃとを有しており、フランジ部２６ｂ及び２６ｃの間隔は、中間転写ユニット２４の幅よりも長く規定されている。そして、この支持フレーム体２６は画像形成装置筐体の構成要素である。
【００４３】
フランジ部２６ａ及び２６ｃの上端には、それぞれ受け部２７（図３（ａ）及び（ｂ）には、一方の受け部のみが示されている）が互いに対向して形成されており、これらの受け部２７によってシャフト体２３が支持される。底板部２６ａの上面には、前記受け部２７を結ぶ直線から底板部２６ａにおろした垂線上に画像読取センサ２１の中心が位置するように配置されている。
【００４４】
前述したように、中間転写ユニット２４は、画像形成装置筐体に着脱可能となっており、中間転写ユニット２４を画像形成装置筐体に装着する際には、前述の受け部２７にシャフト体２３が載置されるように、中間転写ユニット２４を画像形成装置筐体に装着する。
【００４５】
このようにして、画像形成装置筐体に中間転写ユニット２４を装着すると、必然的にシャフト体２３が受け部２７を結ぶ線上に位置することになって、この線の真下には画像読取センサ２１が固定されているから、容易にシャフト体２３と画像形読取センサ２１との位置決めができ、しかも前述のように、画像検出精度が低下することがない。
【００４６】
本実施例ではベルト体の一例としての中間転写ベルトが用いられた画像形成装置に関して説明したが、本発明がベルト体の他の例である搬送転写ベルトや感光体ベルトにも適用可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明による画像形成装置の一例を示す構成図である。
【図２】図１に示す画像形成装置において、ベルト体としての中間転写ベルトを挟んで画像読取センサ及びシャフト体が位置づけられた状態を側方から示す概要図である。
【図３】図１に示す画像形成装置において、シャフト体を支持するとともに画像読取センサが搭載される支持フレーム体を説明するための図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は斜視図である。
【図４】中間転写ユニットの一例を概略的に示す斜視図である。
【図５】従来の画像形成装置における中間転写ベルトと画像読取センサとの位置関係を側方から示す概要図である。
【図６】図５において中間転写ベルトが撓んだ状態を示す概要図である。
【図７】従来の画像形成装置において、駆動ローラ回転軸を支持するとともに画像読取センサが搭載される支持台を説明するための図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
２１  画像読取センサ
２３  シャフト体
２４  中間転写ユニット
２６  支持フレーム体
４１〜４４  画像形成ユニット
４５  中間転写ベルト
４６  駆動ローラ
４７  テンションローラ
４８  従動ローラ
４９  ２次転写ローラ
【図１】
2004326085.tif 000003
【図２】
2004326085.tif 000004
【図３】
2004326085.tif 000005
【図４】
2004326085.tif 000006
【図５】
2004326085.tif 000007
【図６】
2004326085.tif 000008
【図７】
2004326085.tif 000009