(57)【要約】    【課題】  ベルト体に対して光反射センサにより安定した検知を行なうことのできる画像形成装置を提供する。    【解決手段】  駆動ローラ及び従動ローラの少なくとも二つの懸架ローラに懸架されて回動するベルト体と、該ベルト体に対して検知を行なう光反射センサを有する画像形成装置において、二つの懸架ローラ（一方のローラ１２のみを図示する）の間に中間転写ベルト８を支持する支持部材５０１を設け、該支持部材５０１と中間転写ベルト８の接触範囲の端部からベルト回動方向下流に０．５〜１０ｍｍの位置：Ｆに光反射センサ４０を配置して検知を行なう。このセンサ位置は、中間転写ベルト８の上下方向の振動が起こりにくい範囲内であり、かつ、支持部材５０１の編心の影響を受けない位置である。    【選択図】      図１１
2007079490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動ローラ及び従動ローラの少なくとも二つの懸架ローラに懸架されて回動するベルト体と、該ベルト体に対して検知を行なう光反射センサを有する画像形成装置において、
前記二つの懸架ローラの間に前記ベルト体を支持する支持部材を設け、該支持部材と前記ベルト体の接触範囲の端部からベルト回動方向下流に０．５〜１０ｍｍの位置で前記光反射センサの検知を行なうことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記支持部材前後で前記ベルト体のなす角度が１〜１４度になるよう、前記支持部材が前記ベルト体に対して僅かに喰い込んで配置され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】
前記支持部材が円筒形状であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記支持部材は、軸方向における前記光反射センサの検知に対応する部分の径よりも対応しない部分の径が０．１〜１ｍｍ程度細くなった小径部を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記支持部材が回転可能であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記支持部材が固定されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記光反射センサの検知を行なう部分の前記ベルト体の傾きに合わせて、前記光反射センサを傾けて配置す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８】
前記光反射センサの検知を行う位置よりも下流側に第２の支持部材を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記ベルト体上に形成した基準パターンを前記光反射センサで検知し、該検知結果に基づいて画像形成条件を制御することを特徴とする、請求項１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、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００２−７２５７４号公報
【特許文献２】特開２００４−３２６０８５号公報
【０００３】
複写機，プリンタ，ファクシミリ等の画像形成装置として、トナー像が形成される感光体ユニットと、この感光体上のトナー像が転写される中間転写ユニットと、この中間転写ユニットの転写ベルト上のトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段とを有し、トナー付着量検知用のパッチパターン（基準パターン）を感光体上に形成してこのパターンを中間転写体に転写した後に、トナー付着量検知手段でトナー付着量を検知し、その検知結果により画像形成条件（画像濃度，色ずれ等）を制御するものがある。
【０００４】
上記トナー付着量検知手段としては光反射センサが広く用いられている。光反射センサは一般に、被測定物との焦点距離を精度良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センサ特性が変化してパターン検知精度が低下する。その結果、画像形成に大きな影響を及ぼしてしまう。従って、光反射センサ検知タイミングにおいて、被測定物を安定した状態に保つ必要がある。
【０００５】
しかし中間転写ベルト上のパッチパターンを光反射センサで検知する場合、検知面であるベルトの振動や表面性によってセンサ出力が変動してしまい、画像濃度制御や色ずれ制御が不安定になることがあった。
【０００６】
これを解決するため、以下の方法が実施、もしくは提案されている。
１）ベルト振動が少ない懸架ローラ上で光反射センサ検知を行う。
２）ベルト法線が懸架ローラと交差する範囲で光反射センサ検知を行う（特許文献１）。
３）懸架ローラに間に支持部材を配置し、支持部材上で光反射センサ検知を行う（特許文献２）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、１）の場合、中間転写ベルトの振動によるセンサ出力変動は小さいものの、中間転写ベルトと懸架ローラとの間に異物を挟みこんだ場合には、センサ出力にシャープなピークが現れてしまう。また、懸架ローラの平行度が充分でない場合には、懸架ローラ回転時の偏心のため、センサ出力が懸架ローラ回転周期で変動してしまうという問題があった。
【０００８】
また、２）の場合、中間転写ベルトの下側に対向物がないためベルト表面に凸凹ができにくく、さらに近傍に懸架ローラがあるためベルトの上下振動量を低減させるという利点があるものの、中間転写ベルトの懸架ローラが横ずれしないように寄り止めガイドを貼り付ける(ベルト裏側両端部分にベルト一周分のレール状ガイドを設ける)場合、寄り止めガイドの継ぎ目が懸架ローラを通過する際にベルト振動が発生してしまい、２）の条件ではベルト一周期ごとにセンサ出力にシャープなピークが現れてしまうという問題があった。
【０００９】
また、３）の場合は、中間転写ベルトと光反射センサの焦点距離が一定になる利点があるが、やはり１）のように支持部材の平行度が充分でない場合には、支持部材回転時の編心のため、センサ出力が支持部材回転周期で変動してしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は、従来の画像形成装置における上述の問題を解決し、ベルト体に対して光反射センサにより安定した検知を行なうことの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】
【００１１】
前記の課題は、本発明により、駆動ローラ及び従動ローラの少なくとも二つの懸架ローラに懸架されて回動するベルト体と、該ベルト体に対して検知を行なう光反射センサを有する画像形成装置において、前記二つの懸架ローラの間に前記ベルト体を支持する支持部材を設け、該支持部材と前記ベルト体の接触範囲の端部からベルト回動方向下流に０．５〜１０ｍｍの位置で前記光反射センサの検知を行なうことにより解決される。
【００１２】
また、前記支持部材前後で前記ベルト体のなす角度が１〜１４度になるよう、前記支持部材が前記ベルト体に対して僅かに喰い込んで配置されると好ましい。
また、前記支持部材が円筒形状であると好ましい。
【００１３】
また、前記支持部材は、軸方向における前記光反射センサの検知に対応する部分の径よりも対応しない部分の径が０．１〜１ｍｍ程度細くなった小径部を有すると好ましい。
【００１４】
また、前記支持部材が回転可能であると好ましい。
また、前記支持部材が固定されていると好ましい。
また、前記光反射センサの検知を行なう部分の前記ベルト体の傾きに合わせて、前記光反射センサを傾けて配置すると好ましい。
【００１５】
また、前記光反射センサの検知を行う位置よりも下流側に第２の支持部材を設けると好ましい。
また、前記ベルト体上に形成した基準パターンを前記光反射センサで検知し、該検知結果に基づいて画像形成条件を制御すると好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の画像形成装置によれば、二つの懸架ローラの間にベルト体を支持する支持部材を設け、該支持部材とベルト体の接触範囲の端部からベルト回動方向下流に０．５〜１０ｍｍの位置で光反射センサの検知を行なうので、ベルト体の上下方向の振動が起こりにくい範囲内で、かつ、支持部材の編心の影響を受けない位置で光反射センサの検知を行なうことができる。したがって、正確かつ安定した検知を行なうことができる。
【００１７】
また、支持部材前後でベルト体のなす角度が１〜１４度になるよう、支持部材がベルト体に対して僅かに喰い込んで配置されることにより、支持部材とベルトのニップ範囲端部以降に、上下方向の振動が起こりにくい範囲を生み出すことができる。
【００１８】
また、支持部材に小径部を設けることにより、ベルト体の振動が小径部に集中し、光反射センサ検知位置の振動が小さくなる効果がある
また、ベルト体の傾きに合わせて光反射センサを傾けて配置することにより、光反射センサが取付けあおり角に敏感な特性を持つ場合でも良好な検知を行なうことができる。
【００１９】
また、光反射センサの検知を行う位置よりも下流側に第２の支持部材を設けることにより、光反射センサ検知位置下流で発生するベルト体の上下方向振動を抑えることができる。
【００２０】
また、ベルト体上に形成した基準パターンを光反射センサで検知し、該検知結果に基づいて画像形成条件を制御することにより、ベルト体に担持させた基準パターンを正確に検知でき、画像形成条件を適正に制御して優れた画像品質を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明を適用した画像形成装置の実施形態の一例である電子写真方式のプリンタの概略構成を示す断面図である。まず、本例のプリンタの基本的な構成から説明する。
【００２２】
図１に示すプリンタ１００は、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラック（以下、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと記す）のトナー像を生成するための４つのプロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋを備えている。これらは画像形成物質として互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換できるようになっている。
【００２３】
Ｙトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ６Ｙを例にとり説明すると、図２に示すように、ドラム状の感光体１Ｙ、ドラムクリーニング装置２Ｙ、除電装置（不図示）、帯電装置４Ｙ、現像装置５Ｙ等を備えている。このプロセスカートリッジ６Ｙは、プリンタ１００本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
【００２４】
上記帯電装置４Ｙは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体１Ｙの表面を一様帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体１Ｙの表面は、レーザ光Ｌによって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。このＹの静電潜像は、Ｙトナーを用いる現像装置５ＹによってＹトナー像に現像される。そして、中間転写ベルト８上に中間転写される。ドラムクリーニング装置２Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体１Ｙ表面に残留したトナーを除去する。また、除電装置は、クリーニング後の感光体１Ｙの残留電荷を除電する。この除電により、感光体１Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他のプロセスカートリッジ６Ｍ，６Ｃ，６Ｋにおいても、同様にして感光体１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上にＭ，Ｃ，Ｋトナー像が形成され、中間転写ベルト８上に中間転写される。
【００２５】
図１において、プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの図中下方には、露光装置７が配設されている。潜像形成手段たる露光装置７は、画像情報に基づいて発したレーザ光Ｌを、プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋにおけるそれぞれの感光体に照射して露光する。この露光により、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、露光装置７は、光源から発したレーザ光（Ｌ）を、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。
【００２６】
露光装置７の図中下側には、紙収容カセット２６、これらに組み込まれた給紙ローラ２７などを有する給紙手段が配設されている。紙収容カセット２６は、記録体たる転写紙Ｐを複数枚重ねて収納しており、一番上の転写紙Ｐには給紙ローラ２７が当接される。給紙ローラ２７が図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転せしめられると、一番上の転写紙Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給紙される。レジストローラ対２８は、転写紙Ｐを挟み込むべく両ローラを回転駆動するが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、転写紙Ｐを適切なタイミングで後述の２次転写ニップに向けて送り出す。かかる構成の給紙手段においては、給紙ローラ２７と、タイミングローラ対たるレジストローラ対２８との組合せによって搬送手段が構成されている。この搬送手段は、転写紙Ｐを収容手段たる紙収容カセット２６から後述の２次転写ニップまで搬送するものである。
【００２７】
プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの図中上方には、中間転写体たる中間転写ベルト８を張架しながら無端移動せしめる中間転写ユニット１５が配設されている。この中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８の他、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ、クリーニング装置１０などを備えている。また、２次転写バックアップローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、テンションローラ１４なども備えている。中間転写ベルト８は、これら３つのローラに張架されながら、少なくとも何れか１つのローラの回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。１次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト８を感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト８の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する方式のものである。１次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋを除くローラは、全て電気的に接地されている。中間転写ベルト８は、その無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト８上に４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００２８】
上記２次転写バックアップローラ１２は、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。中間転写ベルト８上に形成された４色トナー像は、この２次転写ニップで転写紙Ｐに転写される。２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８には、転写紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、クリーニング装置１０によってクリーニングされる。
【００２９】
２次転写ニップにおいては、転写紙Ｐが互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト８と２次転写ローラ１９との間に挟まれて、上記レジストローラ対２８側とは反対方向に搬送される。２次転写ニップから送り出された転写紙Ｐは、定着装置２０のローラ間を通過する際に熱と圧力とにより、表面に転写された４色トナー像が定着される。その後、転写紙Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て機外へと排出される。プリンタ本体の上面には、スタック部３０が形成されており、上記排紙ローラ対２９によって機外に排出された転写紙Ｐは、このスタック部３０に順次スタックされる。
【００３０】
図１には示さないが、画像濃度検知手段としての反射型フォトセンサ４０が中間転写ベルト８に対向して配設されており（これについては図１１を参照して後述する）、中間転写ベルト８上の光反射率に応じた信号を出力するように構成されている。この反射型フォトセンサには、拡散光検出型か正反射光検出型のうち、中間転写ベルト８の表面の反射光量と、後述の基準パターン像の反射光量との差を十分な値にし得る方が用いられる。なお、反射型フォトセンサ４０の役割については後述する。
【００３１】
次に、本例のプリンタ１００におけるキャリブレーションについて説明する。
図３は本レーザープリンタ１００の電気回路の一部を示すブロック図である。図において、制御部１５０はそれぞれ電気的に接続されたトナー像形成部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ、光書込みユニット７、給紙カセット２６、レジストローラ対２８、転写ユニット１５、反射型フォトセンサ４０などを制御する。また、この制御部１５０は、演算部などを制御するＣＰＵ１５０ａと、データを記憶するＲＡＭ１５０ｂとを備えている。
【００３２】
この制御部１５０は、図示しない主電源の投入時や、所定時間経過した後の待機時、所定枚数以上のプリントを出力したあとの待機時など、所定のタイミングで、各トナー像形成部６の像形成性能などの作像性能を試験するように構成されている。
【００３３】
具体的には、この所定のタイミングが到来すると、まず、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを回転させながら一様に帯電せしめる。この帯電については、通常のプリント時における一様な帯電（例えば−７００Ｖ）とは異なり、その電位を徐々に大きくしていくようにする。そして、上記レーザ光の走査によって基準パターン像用の静電潜像を形成しながら、現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋで現像する。この現像により、各色のバイアス現像パターン像が感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に形成される。なお、現像の際、制御部１５０は、それぞれの現像装置５の現像ローラ５１に印加される現像バイアスの値も徐々に高くしていくように制御する。
【００３４】
これら各色のバイアス現像パターン像は、中間転写ベルト８上に重なり合わずに並ぶように転写される。この転写により、中間転写ベルト８上には各色の基準パターン像によって構成されるパッチパターンが形成される。
【００３５】
このパッチパターンの中の各基準パターン像の基準像は、中間転写ベルト８の無端移動に伴って光反射センサ４０（図１１）との対向位置を通過する際、その光反射量が検知され、電気信号として上記制御部１５０に出力される。制御部１５０は、光反射センサ４０から順次送られてくるこの出力信号に基づいて、各基準像の光反射率を演算し、濃度パターンデータとしてＲＡＭ１５０aに格納していく。光反射センサ４０との対向位置を通過した上記パッチパターンは、上記クリーニング装置１０によってクリーニングされる。
【００３６】
図４は上記基準パターン像Ｐ（Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋ）を示す模式図である。図において、基準パターン像Ｐは、互いに間隔１５ｍｍを置いて並ぶ３つの基準像で構成されている。本レーザープリンタにおいて、各基準像１０１は縦１５ｍｍ×横１５ｍｍの大きさで、１５ｍｍの間隙を介して形成される。よって、中間転写ベルト８上の基準パターン像Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋの長さはそれぞれＬ２＝７５ｍｍとなる。基準パターン像Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋは、プリントプロセス時に形成される各色のトナー像とは異なり、上記中間転写ベルト８上に重なり合わずに並ぶように転写される。このような転写により、中間転写ベルト８上には各色の基準パターン像Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋによって構成される１つのパッチパターンＰＢが形成される。
【００３７】
図５は、感光体ドラム１の設置ピッチを示す模式図である。図示のように、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＫはそれぞれＬ１＝９０ｍｍに設定されている。上述のように、基準パターン像Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋの長さＬ２はそれぞれ７５ｍｍであり、感光体ドラム１の設置ピッチＬ１よりも短い。このため、基準パターン像Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋは、それぞれの端部を重ね合わせないように独立して転写されることが可能になる。
【００３８】
図６は中間転写ベルト８上に形成される上記パッチパターンを示す模式図である。なお、この図は中間転写ベルト８上に形成したパッチパターンを光反射センサで読み取る様子を説明するためのもので、この図では本発明とは異なる位置に配置した光反射センサ４０で読み取るものとして説明する。
【００３９】
中間転写ベルト８上には、４つの基準パターンＰｋ、Ｐｃ、Ｐｍ、ＰｙからなるパッチパターンＰＢが２つ形成される。具体的には、基準パターン像Ｐｋ１，Ｐｃ１，Ｐｍ１，Ｐｙ１から構成されるパッチパターンＰＢ１と、基準パターン像Ｐｋ２，Ｐｃ２，Ｐｍ２，Ｐｙ２から構成されるパッチパターンＰＢ２とが形成される。
【００４０】
パッチパターンＰＢ１、ＰＢ２は次のようにして形成される。即ち、上記制御部１５０は、１つ目のパッチパターンＰＢ１内の基準パターン像Ｐｋ１，Ｐｃ１，Ｐｍ１，Ｐｙ１が中間転写ベルト８に転写され終わった時点から、最も上流側の基準パターンＰｙ１が最も下流側の感光体ドラム１Ｋの転写ニップを通過し終わるまでの間において、中間転写ベルト８上を基準パターン像が移動する。
【００４１】
また、上記制御部１５０は、所定のタイミングを見計らって２つ目のパッチパターンＰＢ２の各基準パターン像Ｐｋ２，Ｐｃ２，Ｐｍ２，Ｐｙ２を感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに形成せしめる。この所定のタイミングとは、具体的には１つ目のパッチパターンＰＢ１の後端（基準パターン像Ｐｙ１）が最も下流側の感光体ドラム１Ｋの転写ニップを通過してから更に所定量だけ移動した時点から、パッチパターンＰＢ２の基準パターン像Ｐｋ２，Ｐｃ２，Ｐｍ２，Ｐｙ２が中間転写ベルト８上に転写され始めるタイミングである。
【００４２】
図６において、中間転写ベルト８を備える転写ユニットの図中右上側には、画像検知手段としての光反射センサ４０が配設されている（本発明とは異なる）。中間転写ベルト８上の各基準パターン像は無端移動に伴って移動して光反射センサ４０に検知された後、転写ユニットのクリーニング装置１０（図１）にて除去される。
【００４３】
上記光反射センサ４０は、１つ目のパッチパターンＰＢ１の先端から後端にかけて、基準パターン像Ｐｋ１，Ｐｃ１，Ｐｍ１，Ｐｙ１を構成する各基準像１０１からの反射光量を次のような順序で検知する。即ち、基準パターン像Ｐｋ１の３個の基準像１０１、基準像Ｐｃ１の３個の基準像１０１、基準像Ｐｍ１の３個の基準像１０１、基準像Ｐｙ１の３個の基準像１０１、という順序で検知する。この際、各基準像１０１の光反射量に応じた電圧信号を後述する方法で検知し、上記制御部１５０に順次出力する。上記制御部１５０は、光反射センサ４０から順次送られてくるこの電圧信号に基づいて、各基準像１０１の画像濃度を順次演算してＲＡＭ１５０ｂに格納していく。なお、光反射センサ４０には拡散光検出型がカラートナーの高濃度部を検知できる点で望ましい。
【００４４】
ここで、基準像検知の際のベルトの影響について説明する。
図７は、本発明を反映する以前の中間転写ユニットを示すものである。光反射センサ４０には、焦点距離５．０ｍｍのものを用いた。また懸架ローラ１２には直径１７．４５ｍｍのものを用いた。
【００４５】
懸架ローラ１２位置に対し、光反射センサ４０検知位置を点Ａ，Ｂ，Ｃとしたときの光反射センサ４０の出力を図８のグラフに示す。
点Ａで検知する場合、懸架ローラ１２から検知位置が離れすぎているためにベルト１５上下方向の振動の影響を受けてしまい、光反射センサ４０出力が不安定になる。
【００４６】
点Ｃで検知する場合、中間転写ベルト８の振動による光反射センサ４０出力変動は小さいものの、懸架ローラ１２の平行度をかなり精度よく調整しないと、懸架ローラ１２の回転偏心の影響を受け、光反射センサ４０出力が懸架ローラ１２の回転周期で変動してしまう。また経時において、中間転写ベルト８と懸架ローラ１２との間に異物を挟みこんだ場合には、センサ出力にシャープなピークが現れてしまう恐れもある。
【００４７】
点Ｂで検知する場合、中間転写ベルト８の下側に対向物がないためベルト表面に凸凹ができにくく、さらに近傍に懸架ローラ１２があるためベルトの上下振動量を低減させる利点がある。しかし、図９，図１０に示すように、中間転写ベルト８が懸架ローラ１２から横ずれしないよう寄り止めガイド４０１(ベルト裏側両端にベルト一周分のレール状ガイドを設ける)を貼り付ける場合、寄り止めガイドの継ぎ目４０２が懸架ローラを通過する際にベルトが振動してしまい、ベルト一周期ごとに光反射センサ４０の出力にシャープなピークが現れてしまう。
【００４８】
そこで本発明に従い、中間転写ベルト８が張架される懸架ローラ１２，１３の間に支持部材５０１（図１１）を配置し、更に光反射センサ４０の検知位置の最適化を計った。
【００４９】
以下に、本発明の要点である、光反射センサ検知対象の振動を安定させる構造について述べる。
まず、懸架ローラ１２が持つ機能である「中間転写ベルト８の進行方向を規制する」ことについて説明する。図１２に示すように、懸架ローラ１２には中間転写ベルト８がニップ７０１の距離だけ巻き付けられている。中間転写ベルト８がニップ７０１の範囲にいる間は、懸架ローラ１２は中間転写ベルト８の進行方向を常に懸架ローラ１２の接線方向へ規制しており、この規制は中間転写ベルト８がニップ範囲端部７０２を通過するまで続く。ニップ範囲端部７０２以降は規制する力が働かないので、中間転写ベルトはニップ範囲端部７０２に対する接線方向に進行し、懸架ローラ１２から離れるにつれて中間転写ベルトは撓みやすくなり、上下方向の振動が大きくなっていく。
【００５０】
次に、支持部材５０１の持つ機能について説明する。支持部材５０１は、懸架ローラ１２が持つ「中間転写ベルト８の進行方向を規制する」機能に乏しい。なぜなら図１３に示すように、支持部材５０１は中間転写ベルト８に軽く押し当てられているだけなので（懸架ローラ１２のようには中間転写ベルト８が巻き付いていない）ニップ７１１が非常に狭く、中間転写ベルト８の進行方向を規制する距離が足りなすぎるからである。従って中間転写ベルト８はニップ範囲端部７１２の位置まで進行してもほとんど進行方向を規制されていないので、慣性を保ったままニップ範囲端部７１２に対する接線よりも浅い角度で進行していく。これは、慣性が無くなるまでの距離７１４だけ続く。この慣性が無くなるまでの距離７１４は、中間転写ベルト８は懸架ローラ１２からも支持部材５０１からも規制を受けないので上下方向の振動が起こりにくい範囲である。従って、支持部材５０１は、懸架ローラ１２には無い「ニップ範囲端部以降に、上下方向の振動が起こりにくい範囲７１４を生み出す」機能を持っている。
【００５１】
本発明は、上記支持部材５０１が有する機能に基づくものであり、具体的な実施例について説明する。
図１１に示すように、懸架ローラ１２の下流に円筒形状の支持部材５０１を配置し、光反射センサ４０の検知位置水準を振った（Ｄ，Ｅ，Ｆに配置した）ときの出力を図１４に示す。本実施例に使用した円筒形状の支持部材５０１は直径を８．０ｍｍとしている。また、支持部材５０１配置位置は、支持部材５０１頂点が懸架ローラ１２頂点位置に対し、水平距離１２．０ｍｍ，高さ１．５ｍｍとなるようにしている。高さ１．５ｍｍとして支持部材５０１を中間転写ベルト８に僅かに食い込ませ、支持部材５０１前後の中間転写ベルト８の成す角７１３を７．１度としているのは、「ニップ範囲端部以降に、上下方向の振動が起こりにくい範囲７１４を生み出す」ためである。
【００５２】
中間転写ベルトの応力で回転可能である支持部材５０１の配置位置に対し、光反射センサ４０の検知位置を点Ｄ，Ｅ，Ｆとしたときの光反射センサ４０の出力を図１４のグラフに示す。
【００５３】
点Ｄで検知する場合、点Ｂで検知する場合と同様、寄り止めガイドの継ぎ目４０２が懸架ローラを通過する際にベルト振動が発生してしまい、ベルト一周期ごとに光反射センサ４０の出力にシャープなピークが現れてしまう。
【００５４】
点Ｅで検知する場合、支持部材５０１の平行度をかなり精度良く調整しない限り支持部材５０１の編心の影響を受けてしまい、光反射センサ４０の出力が支持部材５０１の回転周期で変動してしまう。
【００５５】
点Ｆで検知する場合、「ニップ範囲端部以降に、上下方向の振動が起こりにくい」だけでなく、寄り止めガイド継ぎ目４０２が懸架ローラ１２を通る際に発生する振動を支持部材５０１で吸収できる効果がある。その結果、常に安定した光反射センサ４０の出力を得ることができる。
【００５６】
したがって、本実施例では、「ニップ範囲端部以降に、上下方向の振動が起こりにくい」範囲７１４内であり、かつ、支持部材５０１の編心の影響を受けない位置、として、点Ｆを、支持部材５０１頂点から１．５ｍｍ下流の位置とした。なお、光反射センサ４０の検知位置としては、支持部材５０１と中間転写ベルト８の接触範囲の端部からベルト回動方向下流に０．５〜１０ｍｍの範囲であれば、安定した検知を行なうことができる。
【００５７】
また、支持部材５０１の上下方向の配置位置に関して、支持部材前後で中間転写ベルト８のなす角度が１〜１４度になるよう、支持部材がベルトに対して僅かに喰い込んで配置されることとした。これにより「ニップ範囲端部以降に、上下方向の振動が起こりにくい範囲を生み出す」ことができる。実施例では７．１度である。
【００５８】
この他にベルト振動を吸収する方法として、図１５に示すように、円筒形状の支持部材５０１の光反射センサ４０Ｆ，Ｃ，Ｒに対応しない部分を０．５ｍｍ削った円筒矩形形状（小径部を有する形状）の支持部材５０２を用いると、光反射センサ４０の出力が更に安定する。これは、中間転写ベルト８の振動が削られた溝の部分に集中し、光反射センサ４０Ｆ，Ｃ，Ｒ検知位置の振動が小さくなる効果があるためである。小径部は、センサ対応部よりも０．１〜１ｍｍ程度細くすれば良い。
【００５９】
また、支持部材５０１，５０２の編心の影響を無くして点Ｆ（センサ配置位置）の範囲を広げるため、支持部材５０１，５０２を固定式にしても良い。
さらに、光反射センサ４０が取付けあおり角に敏感な特性を持つ場合には、「ニップ範囲端部以降に、上下方向の振動が起こりにくい」範囲７１４の中間転写ベルト８の傾きに合わせて、取付け角度を傾けると良い。傾きの程度は０．５〜４．０度でよい。本実施例での光反射センサ４０の取付け角度は２．０度傾けている。
【００６０】
このように、本実施形態のプリンタ１００においては、ベルト体としての中間転写ベルト８に対する光反射センサ４０の検知が安定して行なわれる。その結果として、中間転写ベルト８に担持させたパッチパターン（基準パターン）のトナー付着量を正確に検知でき、画像形成条件を適正に制御して優れた画像品質を得ることが可能となる。
【００６１】
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
上記実施例では支持部材（５０１又は５０２）を一本だけ配置した例を説明したが、更に下流に一本又は複数本配置して、光反射センサ検知位置下流で発生する中間転写ベルト８の上下方向振動を抑えても良い。
【００６２】
また、ベルト体の一例として中間転写ベルト８を用いた画像形成装置について説明したが、本発明がベルト体の他の例である感光体ベルトや搬送ベルトにも適用できることは言うまでもない。
【００６３】
画像形成装置としてはプリンタに限らず、複写機やファクシミリ、あるいは複数の機能を有する複合機でも良い。画像形成装置の作像部や露光手段等、各部の構成は適宜変更可能である。フルカラー装置に限らず、モノクロ装置や複数カラーの装置にも本発明を適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の実施形態の一例であるプリンタの概略構成を示す断面図である。
【図２】そのプロセスカートリッジの一つを詳しく示す拡大図である。
【図３】図１のプリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。
【図４】基準パターン像を示す模式図である。
【図５】感光体ドラムの設置ピッチを示す模式図である。
【図６】中間転写ベルト上に形成されるパッチパターンを示す模式図である。
【図７】本発明を反映する以前の中間転写ユニットを示す模式図である。
【図８】その中間転写ユニットにおける光反射センサの出力を示すグラフである。
【図９】中間転写ベルトの寄り止めガイドを示すベルト裏面図である。
【図１０】その側面図である。
【図１１】本発明に従って支持部材と光反射センサを設けた中間転写ユニットを示す模式図である。
【図１２】ベルトを懸架するローラの機能を説明するための模式図である。
【図１３】支持部材の機能を説明するための模式図である。
【図１４】図１１に示した光反射センサの配置位置によるセンサ出力を示すグラフである。
【図１５】支持部材の構成例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６５】
１              感光体
５              現像装置
６              プロセスカートリッジ
７              露光装置
８              中間転写ベルト
９              １次転写バイアスローラ
１２            転写バックアップローラ
１５            中間転写ユニット
１９            ２次転写ローラ
４０            反射型フォトセンサ
１００          プリンタ
１０１          基準像
１５０          制御部
Ｐ              基準パターン像
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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