JP2007322520A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無端ベルトの規制リブを傷めないように、ベルト制御を行う。
【解決手段】複数のローラに張架される無端状のベルト９と、前記ベルトに配設された継ぎ目Ｔを有するリブ９Ｒと、前記ベルト９を駆動する駆動手段１３と、前記継ぎ目Ｔを検出する検出手段１６と、前記駆動手段を制御する制御手段と、を有する画像形成装置において、前記制御手段は、前記検出手段16が検出した前記継ぎ目Ｔが、前記ベルト９が前記前記ローラに巻きつけられている位置から離れた位置で停止するように前記駆動手段の駆動を停止するように制御することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明はカラー複写機、カラープリンタ等の画像形成装置に関するものである。

従来、像担持体に無端ベルトを用いた画像形成装置では、無端ベルトの位置の制御として、ベルト上に配設した、光反射シールや反射率の異なるマーカの位置を検出して行われた（例えば、特許文献１参照）。

例えば特許文献１では、無端ベルト状の像担持体に移動位置検出用のマークが設けられる。そして、無端ベルト上への画像形成位置よりも手前の位置に第一のマークセンサとして光学式センサが設けられる。また、転写定着部よりも手前の位置に第二のマークセンサとして光学式センサが設けられる。

このような構成により、制御手段は、無端ベルト上のマークの検出によって、各プロセス手段を制御する。例えば、第一のマークセンサによりマークを検出すると、制御手段は無端ベルト上への画像形成を開始する。次に、第二のマークセンサによりマークを検出すると、制御手段は転写材の供給を開始する。このタイミングと同期して、無端ベルト上の画像を転写定着部で転写材に転写する。画像を転写された転写材は、その後定着処理が施され、画像形成動作が終了する。

画像形成動作が終了すると、制御手段は無端ベルト上のマークを検出することで無端ベルトを停止させる。例えば、第一のマークセンサがマークを検出しても、無端ベルトを停止させず、第二のマークセンサがマークを検出すると無端ベルトを停止させる。このように制御することで、転写定着部の熱によって伸びが生じる部分を画像形成に使わないようにしていた。

特開平１０−１０８７７

しかしながら、無端ベルトの内面には、ベルト搬送時の寄りを防止するため、寄りを規制するための寄り規制リブが配設されるものがある。この場合、寄り規制リブＲの継ぎ目Ｔの停止位置を工夫しないと、継ぎ目Ｔにおいて寄り規制リブの耐久性が落ち、剥がれが生じやすくなる。これについて説明する。図７及び図８は無端ベルトＢの規制リブＲの継ぎ目部分の拡大図である。

図７に示すように、無端ベルトＢの裏面には、裏面に接着された寄り規制リブＲが形成される。無端ベルトＢが張架ローラ上で曲率を持った形で保持されている時、規制リブＲが連続している場合には、無端ベルトＢの内周側は圧縮され、外周側では伸ばされる。この結果、圧縮されたベルト内周面と、伸ばされたリブ外周面がバランスを取って成り立っている。

ところが、規制リブＲの継ぎ目Ｔが曲率を持った形で保持されているときには次のような問題がある。規制リブＲの継ぎ目Ｔは、図８に示すように、寄り規制リブＲが連続していない。この場合、無端ベルトＢの内周面が圧縮されるのに対して、開放端であるリブ端部が他の連続部分と同じように伸ばされないため、無端ベルトＢの内部と外部とのバランスが取れなくなる。このため、無端ベルトＢの内部の規制リブＲがない箇所において、歪みが生じる。

この状態が無端ベルトＢの連続走行時であれば、一時的な歪みで済む。しかし、無端ベルトＢが歪んだまま停止してしまうと、その歪んだ状態が長く続く。すると、無端ベルトＢと規制リブＲの接着力に勝って、寄り規制リブＲが剥がれてしまうおそれがある。また、歪みによって、規制リブＲや、規制リブＲの継ぎ目Ｔの近傍の耐久性を損なうおそれもあった。

本発明の目的は、無端ベルトの規制リブを傷めないように、ベルト搬送の制御を行うことである。

複数のローラに張架される無端状のベルトと、
前記ベルトに配設された継ぎ目を有するリブと、
前記ベルトを駆動する駆動手段と、
前記継ぎ目を検出する検出手段と、
前記駆動手段を制御する制御手段と、
を有する画像形成装置において、
前記制御手段は、前記検出手段が検出した前記継ぎ目が、前記ベルトが前記前記ローラに巻きつけられている位置から離れた位置で停止するように前記駆動手段の駆動を停止するように制御することを特徴とする。

以上のように、本発明においては、制御手段が、ベルトのリブの継ぎ目がローラからベルトの搬送方向に離れた状態でベルトの駆動を停止する。このため、リブの継ぎ目がローラの円周形状にそって曲げられた状態のままになることを防止し、リブの剥がれ等の問題を抑制する。この結果、無端ベルトの規制リブを傷めないように、ベルト搬送の制御を行うことができる。

〔第１実施形態〕
図を用いて本発明の第１実施形態を説明する。図１は画像形成装置の概略説明図であり、図２は第１実施形態の中間転写ベルト周辺構造を示す斜視図であり、図３は第１実施形態の中間転写ベルトの寄りを説明する側面図であり、図４は第１実施形態のベルト搬送制御のフロー図である。

（画像形成装置）
図１を用いて画像形成装置の説明をする。図１に示すように、画像形成装置は、転写材を搬送して処理をする搬送部と、転写材に転写するためのトナー像を形成する画像形成部と、トナー像を定着するための定着部と、を有する。

転写材の搬送部は、紙やシート等の転写材を積載収納する給送カセット１、転写材を給送する回転体である給送ローラ２、転写材の斜行を矯正するレジストローラ３、トナー像定着後の転写材を機外に排出する排出ローラ５を有する。排出ローラ５の転写材搬送方向下流には、排出トレイ６が配設される。

画像形成部は、像担持体としての感光体ドラム７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）を有する。各感光体ドラム７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、それぞれイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢの各色のトナー像を形成するために配設される。

感光体ドラム７の周辺には、感光体ドラム７に作用するプロセス手段が配設される。図１に示すように、感光体ドラム７と離間した位置に、感光体ドラム７に対して露光を行ない静電潜像を形成するレーザースキャナ11（11ａ、11ｂ、11ｃ、11ｄ）が配設される。感光体ドラム７と隣接した位置には、前記静電潜像に対してトナー像を供給するための現像手段８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）が配設される。

感光体ドラム７と対向する位置には、無端状の中間転写ベルト９が配設される。中間転写ベルト９には、その所定位置にマーカ10が配設される。マーカ10は、中間転写ベルト９面上の画像形成領域外に設けられ、中間転写ベルト９のベルト面と異なる反射率で構成されている。中間転写ベルト９の詳細な説明に関しては後述する。

中間転写ベルト９は、駆動手段（不図示）によりベルトの駆動を行う駆動ローラ13と、ベルトにテンションを与えるテンションローラ14と、を有する２軸構成である。中間転写ベルト９は、駆動ローラ13とテンションローラ14により張架され、図中時計回り（矢印Ａ方向）に搬送される。

中間転写ベルト９を介して感光体ドラム７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）と対向する位置には、一次転写手段としての一次転写ローラ12（12ａ、12ｂ、12ｃ、12ｄ）が配設される。一次転写ローラ12により、各現像手段８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）で形成されたトナー像は、現像手段８により静電的に引き寄せられる。こうして、トナー像は、感光体ドラム７から中間転写ベルト９上に重畳的に転写される。

中間転写ベルト９を介して駆動ローラ13と対向する位置には、二次転写手段としての二次転写ローラ15が配設される。一次転写ローラ12により中間転写ベルト９上に転写されたトナー像は、駆動ローラ13と二次転写ローラ15とで挟持される二次転写位置において二次転写される。これにより、転写材に対してトナー像が転写される。

中間転写ベルト９を介してテンションローラ14と対向する位置には、光学式センサ（検出手段）16が配設される。光学式センサ16は、中間転写ベルト９上のマーカ10を検出するように、配設される。光学式センサ16に検出されると、検出信号が制御手段17（図２参照）に送られる。

定着部は、転写後のトナー像を転写材に定着させる定着器４を有する。

（中間転写ベルト９の構造）
図２及び図３を用いて無端ベルトである中間転写ベルト９について詳細に説明する。図３は図２の中間転写ベルト９の内部の矢印Ｂ方向から見た状態を示す。

中間転写ベルト９は、その材質をＰＩ（ポリイミド）とする。耐久性、転写性の両観点からである。ところで、ＰＩ製のベルトは、テンションローラ14に対して、滑りを許容する。このため、各張架ローラが平行でないなど中間転写ベルト９に対して、ベルト搬送方向と直交する力が働くと、ベルトは搬送方向に対して直交する方向に移動する。この現象をベルトの寄りと言う。

また、装置の大きさを必要以上に大きくしないように、各張架ローラ（駆動ローラ13、テンションローラ14）の長さや、中間転写ベルト９と他の部品のクリアランスも可能な範囲で抑えている。このため、中間転写ベルトの寄りが許容される量は片側３ｍｍ程度となる。そして、３ｍｍを超えるベルトの寄りが発生すると、ベルト端部が他の部品に接触するという不具合が生じてしまう。

ベルトの寄りを予防するため、中間転写ベルト９の内周面の幅方向の両端には、接着材によってリブ９Ｒが接着され、ベルトの寄りを規制する。リブ９Ｒは、本実施形態においては、幅5ｍｍ厚み1.5ｍｍのＰＵ（ポリウレタン）製の部材とした。

リブ９Ｒは、円環状の物をベルトに接着しようとすると、ベルトとリブの周長の僅かな違いによって浮きが発生する。このため、直線状の物をベルト内周面に接着することになる。したがってリブ９Ｒは、継ぎ目Ｔを有する。

中間転写ベルト９の搬送途中、ベルトが搬送方向と直交する方向に移動し、許容量以上の移動をしようとする場合がある。ここで、図２及び図３に示すように、テンションローラ14には、その軸方向の両端に、寄りを規制するフランジ14Ｆが形成される。するとフランジ14Ｆは、図３に示すように、中間転写ベルト９のリブ９Ｒと当接する。こうして、フランジ14Ｆは、中間転写ベルト９が許容量以上の移動をすることを規制する。このため、リブ９Ｒの存在は寄り規制のために必須であり、剥がれ等を防止することが必要である。

中間転写ベルト９の外周面には、中間転写ベルト９の表面とは反射率の異なるマーカ10が設けられる。ここで、本実施形態においては、マーカ10は、リブ９Ｒの継ぎ目Ｔと対向する位置に設けられる。またマーカ10は、中間転写ベルト９の外周面ではあるがトナー像が転写される画像形成領域以外に設けられる。

（画像形成装置動作）
以上の構成により、画像形成装置の一般的な動作を説明する。図１に示すように、まず、転写材が給送カセット１から給送ローラ２に給送される。転写材は、先端を搬送手段であるレジストローラ３まで搬送され、一旦停止する。

一方、露光手段であるレーザースキャナ11によって露光され、その後、現像手段８で現像された感光体ドラム７上のトナー像が、中間転写ベルト９に一次転写される。具体的には、感光体ドラム７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄに担持されたトナー像が、順次、一次転写ローラ12ａ、12ｂ、12ｃ、12ｄに引き寄せられ、中間転写ベルト９上に重畳転写される。

重畳転写されたトナー像は、前述の一旦停止した転写材に対して、二次転写ローラ15によって引き寄せられる。このため、駆動ローラ13と二次転写ローラ15との間のニップ部に搬送された転写材に対し、トナー像が転写される。

画像を転写された転写材は、定着器４によって転写されたトナー像が定着される。その後、排出ローラ５によって排出トレイ６上に排出され、画像形成動作が終了する。

（中間転写ベルト９の停止制御の詳細説明）
画像形成動作が終了すると、制御手段17が中間転写ベルト９の搬送を停止する。この、中間転写ベルト９の停止制御について、図２及び図４を用いて説明する。

まず、図４に示すように、転写材の搬送が完了する（Ｓ１）と、制御手段17は光学式センサ16が、中間転写ベルト９上のマーカ10を検出したか否かを判断する（Ｓ２）。

マーカ10がテンションローラ14と対向する位置に来ると、光学式センサ16がマーカ10を検出し、制御手段17へ検出信号を送る。当該検出信号を制御手段17が受けると、所定時間ｔを計測する（Ｓ３）。そして、所定時間ｔが経過したら、制御手段17は、駆動ローラ13の駆動手段に停止信号を伝達する（Ｓ４）。

ここで、Ｓ３における所定時間ｔは、次のように定義することができる。即ち、中間転写ベルト９上において、光学式センサ16と対向する位置からテンションローラ14と当接されなくなる位置までの長さＬ１を、中間転写ベルト９の搬送速度Ｖで割った時間ｔ以上の時間である（ｔ≧Ｌ１／Ｖ）。

上述の制御を制御手段17により行うと、制御手段17が駆動ローラ13の駆動手段を停止したとき、マーカ10の位置がテンションローラ14を通過したタイミングとなる。すると、マーカ10に対向配置される継ぎ目Ｔの位置がテンションローラ14を通過したところで、中間転写ベルト９を停止することとなる。このように、リブ９Ｒがテンションローラ14を通過して、テンションローラ14からベルトの搬送方向に離れたところで中間転写ベルト９が停止することとなる。

このように、本実施形態では、光学式センサ16に検出された継ぎ目Ｔをテンションローラ14からベルトの搬送方向に離れた状態で、駆動ローラ13の駆動手段の駆動を停止するように制御する。このため、規制リブ９Ｒを有する無端状の中間転写ベルト９を傷めないような、ベルト搬送の制御を行うことができる。

本実施形態においては、製造時において、リブ９Ｒの継ぎ目Ｔのある場所にマーカ10を設ければよく、リブの継ぎ目Ｔからマーカ10までの長さを管理しなくても良い。このため、製造が簡単になり、製造コストを抑えることが可能になる。

〔第２実施形態〕
図を用いて本発明の第２実施形態を説明する。本実施形態は無端ベルトと停止制御のみが異なる。前述した実施形態と同様の構成については同符号を付し、説明を省略する。図５は第２実施形態の中間転写ベルト周辺構造を示す斜視図であり、図６は第２実施形態のベルト搬送制御のフロー図である。

（中間転写ベルト９の構造）
図５に示すように、本実施形態の中間転写ベルト９においては、継ぎ目Ｔとマーカ10の位置関係が前述の実施形態と異なる。本実施形態においては、マーカ10が、継ぎ目Ｔと対向する位置よりも、所定長さＬ２だけ中間転写ベルト９の搬送方向下流側に配設される。

ここで、マーカ10の配設される位置は、中間転写ベルト９の継ぎ目Ｔのある部分がテンションローラ14を通過して、テンションローラ14からベルトの搬送方向に離れたときに、ちょうど光学式センサ16と対向する位置である。このため、リブ９Ｒの継ぎ目Ｔからマーカ10までの所定長さＬ２は、光学式センサ16と対向する位置から、テンションローラ14と当接されなくなる位置までの長さとなる。

前述の実施形態と同様、画像形成動作が終了すると、制御手段17が中間転写ベルト９の搬送を停止する。この、中間転写ベルト９の本実施形態の停止制御について、図５及び図６を用いて説明する。

まず、図６に示すように、転写材の搬送が完了する（Ｓ１）と、制御手段17は光学式センサ16が、中間転写ベルト９上のマーカ10を検出したか否かを判断する（Ｓ２）。

マーカ10がテンションローラ14と対向する位置に来ると、光学式センサ16がマーカ10を検出する。すると、光学式センサ16は制御手段17へと検出信号を送る。当該検出信号を制御手段17が受けると、制御手段17は、駆動ローラ13の駆動手段に停止信号を伝達する（Ｓ３）。これにより、駆動ローラ13は直ちに停止し、中間転写ベルト９も直ちに停止する。

このように制御すると、光学式センサ16がマーカ10を検出するとともに、中間転写ベルト９が停止することとなる。すると、中間転写ベルト９が停止したとき、マーカ10の位置から中間転写ベルト９の搬送方向上流側に、長さＬ２だけの距離を置いて、リブ９Ｒの継ぎ目Ｔがある。ここで、マーカ10から長さＬ２だけ離れた箇所は、テンションローラ14のない位置になる。このため、規制リブ９Ｒを有する無端ベルトを傷めないように、ベルト搬送の制御を行うことができる。

本実施形態においては、制御において、第１実施形態におけるＳ４のステップを省略することができる。このため、より簡単な制御プログラムとなり、制御手段の簡略化が可能となる。

〔他の実施形態〕
前述の実施形態においては、無端ベルトとして中間転写ベルトを採用した画像形成装置としたが、これに限るものではない。例えば、無端ベルトとして、転写材の搬送ベルトとしてもよい。

前述の実施形態においては、光学式センサ16の位置をテンションローラ14と対向する位置に設けたが、これに限るものではない。例えば、光学式センサ16の位置をテンションローラからベルトの搬送方向に離れた場所に設け、リブの継ぎ目Ｔと対向する位置に配設したマーカ10を検出し、且つ制御手段17により、検出直後に駆動ローラ13を停止する制御をしてもよい。このような構成でこのように制御すると、マーカ10が検出されると、中間転写ベルト９が停止する。ここで、マーカ10の位置はテンションローラ14からベルトの搬送方向に離れた位置にある。すると、マーカ10と対向配置されるリブ９Ｒの継ぎ目Ｔも、テンションローラ14からベルトの搬送方向に離れた位置で停止する。このため、リブ９Ｒを傷めることを抑制することができる。

尚、前述の実施形態においては、検出手段として光学式センサを用いたが、これに限るものではない。例えば、ベルトのマーク上に突出したフラグを設け、当該フラグの当接により、マークの通過を検知するような機械式のものであってもよい。

画像形成装置の概略説明図。 第１実施形態の中間転写ベルト周辺構造を示す斜視図。 第１実施形態の中間転写ベルトの寄りを説明する側面図。 第１実施形態のベルト搬送制御のフロー図。 第２実施形態の中間転写ベルト周辺構造を示す斜視図。 第２実施形態のベルト搬送制御のフロー図。 無端ベルトＢの規制リブＲの継ぎ目部分の拡大図（継ぎ目なし）。 無端ベルトＢの規制リブＲの継ぎ目部分の拡大図（継ぎ目あり）。

符号の説明

Ｔ…継ぎ目、１…給送カセット、２…給送ローラ、３…レジストローラ、４…定着器、５…排出ローラ、６…排出トレイ、７…感光体ドラム、８…現像手段、９…中間転写ベルト、９Ｒ…リブ、10…マーカ、11…レーザースキャナ、12…一次転写ローラ、13…駆動ローラ、14…テンションローラ、14Ｆ…フランジ、15…二次転写ローラ、16…光学式センサ、17…制御手段

Claims (4)

1. 複数のローラに張架される無端状のベルトと、
   前記ベルトに配設された継ぎ目を有するリブと、
   前記ベルトを駆動する駆動手段と、
   前記継ぎ目を検出する検出手段と、
   前記駆動手段を制御する制御手段と、
   を有する画像形成装置において、
   前記制御手段は、前記検出手段が検出した前記継ぎ目が、前記ベルトが前記前記ローラに巻きつけられている位置から離れた位置で停止するように前記駆動手段の駆動を停止するように制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ベルトはマーカを有し、前記継ぎ目と前記マーカは、前記ベルトの回転方向における略同じ位置にあり、
   前記制御手段は、前記検出手段が前記マーカを検出した後、一定時間経過後に前記駆動手段の駆動を停止させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ベルトはマーカを有し、前記継ぎ目と前記マーカは、前記ベルトの回転方向において異なる位置にあり、
   前記制御手段は、前記検出手段が前記マーカを検出した時に前記駆動手段の駆動を停止させるように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。
4. 前記マーカは前記ベルトと反射率が異なり、前記検出手段は前記マーカと前記ベルトとの反射率の差異を検出することで、前記マーカの位置を検出することを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。

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