画像形成装置
【課題】ベルトに生じる斜行規制のためのベルト寄り止め構造を用いた場合の問題に鑑み、ベルト端部がフランジに突き当たることで生じる波打ちに拘わらずベルト上に形成された情報に対する正確な検出精度を維持することができる構成を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】ベルト７Ａが掛け回されるローラ７１，７２の一つ７２にベルトの斜行を抑制するベルト寄り規制部７２Ａが設けられた画像形成装置１００において、ローラ間でのベルトの展張面において、ベルト寄り規制部７２Ａを備えたローラ７２よりもベルト移動方向下流側でベルト寄り規制部７２Ａから遠ざかった位置に、ベルトに形成される情報画像を検出する光学センサ７４およびこれに対向してベルト７Ａに当接して張力を付加する位置に配置されたセンサ対向部材７５を設け、ベルト寄り規制部７２Ａ側で生じたベルト７Ａの波打ちが減衰した状態で情報画像の検出を実行することを特徴としている。
【解決手段】ベルト７Ａが掛け回されるローラ７１，７２の一つ７２にベルトの斜行を抑制するベルト寄り規制部７２Ａが設けられた画像形成装置１００において、ローラ間でのベルトの展張面において、ベルト寄り規制部７２Ａを備えたローラ７２よりもベルト移動方向下流側でベルト寄り規制部７２Ａから遠ざかった位置に、ベルトに形成される情報画像を検出する光学センサ７４およびこれに対向してベルト７Ａに当接して張力を付加する位置に配置されたセンサ対向部材７５を設け、ベルト寄り規制部７２Ａ側で生じたベルト７Ａの波打ちが減衰した状態で情報画像の検出を実行することを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、さらに詳しくは、像担持体の一つとして用いられるベルトに形成された情報検出機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、トナー像担持体として感光体ベルトや中間転写ベルトを用いたものが知られている。
【０００３】
トナー像担持体として用いられる中間転写ベルトは、複数の作像部において形成されたトナー像を重畳転写され、この重畳画像を記録材に一括転写する場合に用いられることが多い。
このため、各作像部での転写タイミングやトナー濃度の一定化を図る目的で中間転写ベルトの幅方向端部近傍に情報画像として用いられるパッチパターン画像を形成し、このパッチパターン画像を反射型光学センサにより読み取った結果に応じてトナーの濃度制御や転写タイミングに関するフィードバック制御を行うことが知られている。
【０００４】
ベルトは、複数のローラに掛け回されて回転移動が行われるが、その際の駆動力変動に伴うベルトテンションや、ベルト厚み等の特性に誤差や偏差があるとベルトのぶれが発生する傾向にある。この場合、ベルトはベルト支持ローラから離れるに従い弛みや駆動時の振動が大きくなり、特に、展張面を張り側と弛み側とで比べると弛み側に顕著に共振による振動が発生し、振幅の大きな、いわゆる、ベルトの波打ち現象が発生して、定常回転位置より回転移動方向と異なる方向にずれ、振動してしまう。
【０００５】
このような現象は、反射型光学センサとベルト表面との焦点距離が変化することになり、結果として、反射型光学センサの検出精度が低下する虞がある。
そこで、従来では、ベルトの駆動側ローラにおける周回領域近傍において、光学センサよりもベルト移動方向上流側に振動によるベルトの変位、いわゆる、ばたつきを抑える制振ローラを配置した構成が知られている（例えば、特許文献１）。
しかし、この構成では、駆動側ローラの周回領域が制振ローラよりもベルト移動方向下流側に位置していることから、駆動ローラの偏心などによる回転ムラの影響を受けて光学センサと対向する位置に伝わったベルトの振動を制振ローラによって抑止することができない。このため、光学センサと対峙する位置のベルトに生じた振動が原因して光学センサとの間での焦点距離が変化し、結果として検出誤差が生じる虞がある。
【０００６】
そこで、この構成に代えて、ベルトがローラから繰り出される位置の近傍でベルトの裏面に、平面もしくは緩い曲面を有した板状部材からなる裏当て部材をベルト対向支持部材を配置し、このベルト対向支持部材に対向させて光学センサを配置した構成が提案されている（例えば、特許文献２）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ローラにおけるベルト繰り出し位置近傍にベルト対向支持部材を設けた場合には、ローラの回転ムラの影響を受けやすく、これにより、ベルトへの振動が発生しやすくなる。
【０００８】
一方、ベルトは、これが掛け回されているローラ周面との間の摩擦力が変化すると、ローラの軸方向で一方向に偏倚して斜行現象を発生することがある。
通常、ベルトの斜行を防止する構成として、ベルトが掛け回されているローラの軸方向両端にフランジを設け、軸方向一方側に偏倚するベルト端縁をフランジに突き当てることで斜行を規制する構成が知られている。
【０００９】
フランジなどの斜行規制部を設けた構成においては、ベルト端縁がフランジに突き当たると、斜行しようとする移動力によりベルトの幅方向に波打ち現象が発生することがある。
つまり、フランジにベルト端縁が突き当たると、それ以上の軸方向への移動が阻止される反面、軸方向へ移動しようとするベルトの移動力は継続して発生しているので、フランジに突き当たっているベルト端縁が押し動かされることにより突き上げられて膨らむ部分が発生し、これが波打ち現象となる。
【００１０】
斜行の規制を行うためのベルト寄り止め構造の近くに反射型光学センサが配置されていると、波打ち現象により反射型光学センサとの間の焦点距離が一定とならなくなり、これによって検出精度が低下する虞が生じる。
【００１１】
本発明の目的は、上記従来の画像形成装置、特にベルトに生じる斜行規制のためのベルト寄り止め構造を用いた場合の問題に鑑み、ベルト端部がフランジに突き当たることで生じる波打ちに拘わらず、ベルト上に形成された情報画像に対する正確な検出精度を維持することができる構成を備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的を達成するため、本発明は、少なくとも駆動ローラと従動ローラとに掛け回されて像を担持可能なベルトと、前記ベルト上にて画像とは別に形成される情報画像を光学的に検出可能な光学センサと、前記ベルトをはさんで前記光学センサと対向する位置に配置されて該ベルトの該光学センサ側と反対側の面に当接可能なセンサ対向部材とを備えた画像形成装置において、前記ローラの一つには、前記ベルトが移動方向と直角な幅方向に移動するのを該ベルトの幅方向端部を突き当てることにより規制するベルト寄り規制部が設けられ、前記光学センサおよび前記センサ対向部材は、前記ローラ間に位置する前記ベルトの展張面において、前記ベルト寄り規制部を備えたローラよりも前記ベルトの移動方向下流側で前記ベルト寄り規制部から遠ざけた位置に配置されていることを特徴とする画像形成装置にある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ベルトの展張面においてベルトの移動方向下流側でベルト寄り規制部から遠ざけた位置に光学センサおよびセンサ対向部材を配置することにより、ベルトの波打ちが収束（減衰）した位置で情報画像の検出が可能となる。これにより、ベルトに生じた波打ちによる検出誤差の発生を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】画像形成装置の一実施例を説明するための図である。
【図２】図１に示した画像形成装置に用いられる転写装置の構成を説明するための図である。
【図３】図２に示した転写装置に用いられるベルト寄り規制のための構成およびこの構成によるベルトの状態を示す平面図である。
【図４】図３に示したベルト寄り規制が行われた場合に生じるベルトの波打ち現象を説明するために、図２においてベルトの展張面端部側から見た図である。
【図５】本実施例の特徴を説明するための図である。
【図６】図５に示したベルト展張面における各位置での波打ち量（変位量）の検知結果を説明するための図である。
【図７】図５に示した特徴となる構成に用いられるセンサ対向部材のベルト移動方向に沿った長さに対する検出位置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図示実施例により本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の実施例を示す図であり、同図に示す画像形成装置は、中間転写体として用いられる転写ベルトの展張面に沿って複数の作像部を並置したタンデム方式のフルカラープリンタである。
【００１６】
図１において画像形成装置１００は、Ｙ（イエロー），Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｂｋ（ブラック）の各色画像を形成可能な作像部を備えており、いま、イエロー画像の作像部を対象としてその構成を説明すると次の通りである。なお、他の色画像を形成可能な作像部の構成も同様であることを前置きしておく。
【００１７】
イエロー作像部には、ドラム状の潜像担持体である感光体ドラム１が設けられており、感光体ドラム１の周囲には、回転方向に沿って画像形成処理を行うための帯電装置２，書き込み装置３，現像装置４，クリーニング装置５がプロセスユニット６内に配置されている。
感光体ドラム１は、φ２４の円筒が用いられ周速１００〜１８０ｍｍ／ｓの速度で図示矢印方向に回転することができる。
【００１８】
帯電装置２は、帯電部材である帯電ローラを感光体ドラム１に対向近接させており、図示しない高圧電源によりＤＣあるいはＤＣにＡＣを重畳された帯電バイアスを印加されることにより感光体ドラム１を一様帯電するようになっている。
帯電装置２により感光体ドラム１は、表面電位が−２００〜−１０００Ｖに帯電される。
【００１９】
帯電後の感光体ドラム１は、図示しない書き込み装置により静電潜像が形成される（図１においては書き込み光に符号３を付けて表示している）。書き込み工程には、レーザダイオードを用いたレーザビームスキャナやＬＥＤが光源および走査手段として用いられる。
【００２０】
現像装置４は、一成分系現像剤を用いる構成であり、感光体ドラム１に対向する現像スリーブの表面に担持された一成分系現像剤を図示しない高圧電源からの現像バイアスによって飛翔させることにより感光体ドラム１上の静電潜像を可視像処理する。
【００２１】
各作像部において形成された可視像は、転写装置７に設けられている転写ベルト７Ａに対して転写ローラ７０を介して順次１次転写され、各色の画像が重畳転写される。
転写装置７は、駆動ローラ７１，従動ローラ７２に掛け回された転写ベルト７Ａを備えており、駆動ローラ７１が駆動されることにより転写ベルト７Ａを矢印Ａで示す方向に移動させるようになっている。
【００２２】
駆動ローラ７１は、転写ベルト７Ａに重畳転写された画像を給紙装置８から繰り出される転写紙Ｓに対して一括転写する２次転写装置９に用いられるローラのバックアップローラを兼ねている。
【００２３】
従動ローラ７２は、図示しない弾性体により駆動ローラ７１から遠ざかる方向に付勢されており、この付勢により、転写ベルト７Ａの展張面、つまり、各作像部の感光体ドラム１に対向する面をそれぞれ感光体ドラム１に当接させるに足る張力を付与するようになっている。このため、従動ローラ７２は、転写ベルト７Ａに対するテンションローラとして機能するようになっている。
【００２４】
本実施例に用いられている従動ローラ７２は、φ１６〜φ２１のアルミニウム製パイプが用いられ、その軸方向両端には、図２，３に示すように、φ２２のフランジ７２Ａが圧入されて転写ベルト７Ａの斜行を規制するようになっている。このため、フランジ７２Ａは、ベルト寄り規制部の一つとして用いられるようになっている。
【００２５】
なお、各作像部で形成された色画像を転写ベルト７Ａに転写する際に用いられる転写ローラ７０は、導電ブレードや導線スポンジローラ、金属ローラなどのうちで、φ８〜φ１２の金属ローラが用いられ、転写ベルト７Ａに対する感光体ドラム１の接触位置に対してベルトの移動方向下流側にオフセットした位置に配置されている。
【００２６】
転写ローラ７０には、図示しない高圧電源から所定の転写バイアス（＋５００〜＋１０００Ｖ）が共通に印加されることにより形成される転写電界において各作像部から可視像を転写ベルト７Ａに向け転写する。
【００２７】
給紙装置８は、転写紙Ｓを収容したカセット８Ａとカセット８Ａ内の最上位の転写紙Ｓを繰り出す繰り出しローラ８Ｂおよび繰り出された転写紙Ｓのレジストタイミングを設定するレジストローラ８Ｃを備えている。
給紙装置８では、図示しない分離手段により一枚ごと繰り出された転写紙Ｓをレジストローラ８Ｃによるレジストタイミング設定後に２次転写装置９に用いられるローラと転写ベルト７Ａとが対峙する２次転写位置に向けて移動させる。
【００２８】
２次転写位置を通過した転写ベルト７Ａは、ベルトクリーニング装置１０により転写残トナーなどの異物を除去される。
ベルトクリーニング装置１０は、転写ベルト７Ａの像担持面に当接可能なクリーニングブレード１０Ａと、転写ベルト７Ａを挟んでクリーニングブレード１０Ａに対向する位置で転写ベルト７Ａに当接している回転可能なバックアップローラ１０Ｂとを備えている。
【００２９】
クリーニングブレード１０Ａは、厚さ１．５〜３ｍｍ、ゴム硬度６５〜８０°のウレタンゴムが用いられ、転写ベルト７Ａに対してカウンタ接触させてある。
ベルトクリーニング装置１０において転写ベルト７Ａから除去された転写残トナーは、図示しない回収経路を介して廃トナー収容部（図示されず）に搬送される。
【００３０】
２次転写位置にて一括転写された像を担持している転写紙Ｓは、転写ベルト７Ａが掛け回されている駆動ローラ７１の曲率を利用した曲率分離により転写ベルト７Ａから分離された後、定着装置１１により画像定着されたうえで、図示しない排紙トレイに向け排出される。
【００３１】
定着装置１１の構成としては、加熱源を内蔵した定着ローラと転写紙Ｓの搬送路を挟んで定着ローラと対向する加圧ローラとを用いた熱定着方式のものあるいは、定着ローラとは別の位置に熱源を設け、定着ローラとの間に掛け回された定着ベルトを用いるベルト定着方式などが用いられる。
【００３２】
上述した転写ベルト７Ａは、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ポリエステル等にカーボンブラック、イオン導電性樹脂等の導電性材料を分散させ樹脂フィルム状のエンドレスベルトとしたものが用いられるが、本実施例では引張弾性率１０００〜４５００ＭＰＡとなる厚さ９０〜１６０ｍｍ、幅２３０ｍｍのベルトが用いられている。（但し幅は紙幅などで自由に設定できる）。
【００３３】
また、２次転写装置９に用いられるローラは、φ６のＳＵＳ等の金属芯金上に、導電性材料によって弾性体を被覆することでφ１９〜φ２２、幅２２２ＭＭ（幅は紙幅などで自由に設定できる）に構成されている。その材料としては、導電性ローラや電子導電タイプのローラ（ＥＰＤＭ）等が用いられるが、本実施例でφ２０、アスカーＣ硬度３５〜５０°のローラが用いられている。なお、２次転写装置９に用いられるローラの抵抗値測定は、導電性の金属製板にローラを設置し、芯金と前記金属製板との間に１００〜１ＫＶの電圧を印加した時に流れる電流値から算出した。
【００３４】
以上のような構成の画像形成装置１００を対象として本実施例の特徴に対する前提となる構成について図２，３により説明すると次の通りである。
図２は、転写装置７の構成を示す図であり、同図において転写装置７には、図１において説明したように、駆動ローラ７１および従動ローラ７２に転写ベルト７Ａが掛け回されている。
【００３５】
転写ベルト７Ａが掛け回されているローラのうちで、従動ローラ７２には、軸方向両端部にローラよりも大径のフランジ７２Ａが設けられている。
フランジ７２Ａは、転写ベルト７Ａが、自身の移動方向と直角な幅方向に偏倚する、いわゆる、斜行するのをベルト端部を突き当てることにより規制するベルト寄り規制部として機能する部分である。
【００３６】
転写ベルト７Ａは、掛け回されているローラ周面との間での摩擦力がローラの軸方向で異なると、図２において矢印ＢあるいはＢ’で示すように、摩擦力の強い側に引き動かされて偏倚する。このような現象は、ローラの外径寸法の誤差や軸線の傾きなどが主な原因となる。
【００３７】
そこで、転写ベルト７Ａがローラの軸方向一方側に偏倚した場合に、偏倚する側のベルト端部を、図３に示すように、フランジ（便宜上、符号７２Ａ’で示す図面下側に位置するフランジ）に突き当てることで偏倚を止めて斜行が増加するのを防止するようになっている。
【００３８】
ところで、転写ベルト７Ａが従動ローラ７２の軸方向一方側に偏倚し、ベルト端部がフランジ７２Ａ’に突き当たると、ローラが回転している間は、偏倚が継続される。このため、転写ベルト７Ａの幅方向端部、つまりフランジ７２ａ’に突き当たっている側の端部付近では、図３中、（４（Ａ））で示す方向の断面図である図４（Ａ）に示すように、転写ベルト７Ａの幅方向領域において端部に連続する他の部分がフランジ７２Ａ’（図中、左側のフランジ）側に移動することが原因してベルト端部付近から波打つことになる。
【００３９】
一方、ベルト寄り規制部の構成としては、図４（Ｂ）に示すように、フランジ７２Ａに隣接するローラ外周面に凹部７２Ａ１を設け、凹部７２Ａ１には、転写ベルト７Ａの幅方向端部近傍の表面に貼り付けられた抜け止め部材としての補強テープ７３を入り込ませるようにした構成がある。補強テープ７３は、転写ベルト７Ａの全長に亘って設けられている。
【００４０】
補強テープ７３は、転写ベルト７Ａの幅方向両端を対象として設けられているので、ローラ側の凹部７２Ａ１内に補強テープ７３が入り込むことでローラの軸方向での転写ベルト７Ａの偏倚が抑制される。
【００４１】
しかし、この構成においても転写ベルト７Ａの偏倚は生じる。特に、転写ベルト７Ａと補強テープ７３とは材質が異なることから、ヤング率、線膨張係数が互いに違うために両部品間で周長に偏差が生じてしまい、図４（Ｂ）に示すように、ローラ周面で軸方向に沿った膨らみだけでなく、補強テープ７３がベルトの全長に亘って貼り付けられていることから、周方向に沿った膨らみ、換言すれば、移動方向に沿った膨らみが生じる波打ちが発生する。
【００４２】
以上のようなベルト寄り規制部を備えた転写装置を対象として、本実施例の特徴を説明すると次の通りである。
【００４３】
図５は、本実施例の特徴を説明するための図であり、同図において本実施例の特徴は、駆動ローラ７１および従動ローラ７２に掛け回されている転写ベルト７Ａに形成される情報画像、つまり、濃度情報や転写タイミング情報を意味するパッチパターン画像の検出位置として、ローラ間に位置する転写ベルト７Ａの展張面において、ベルト寄り規制部を備えたローラ７２に対する移動方向下流側でベルト寄り規制部から遠ざけた位置を設定したことにある。
【００４４】
上述した検出位置には、転写ベルト７Ａの増反地面に対向する光学センサ７４が設けられ、転写ベルト７Ａを挟んで光学センサ７４と対向する位置には、転写ベルト７Ａの裏面に当接可能なセンサ対向部材７５が配置されている。
【００４５】
センサ対向部材７５は、ローラ間での転写ベルト７Ａの展張面（図５中、二点鎖線で示す）よりも外側に転写ベルト７Ａを押し出して転写ベルト７Ａに張力を付加する位置、つまり、図５において二点鎖線で示した展張面と同一平面上で縦方向下方に位置している。
【００４６】
検出位置に配置される光学センサ７４およびセンサ対向部材７５は、ローラ間に位置する転写ベルト７Ａの展張面において、ローラのうちで駆動ローラ７１よりも転写ベルト７Ａの移動方向上流側に配置されている。
このような光学センサ７４およびセンサ対向部材７５の位置決めとすることにより、センサ対向部材７５に当接する転写ベルト７Ａには、駆動ローラ７１からの牽引力とセンサ対向部材７５による押し付け力とにより張力が大きい状態で作用する。これにより、センサ対向部材７５との当接面での振動を抑制しやすくされる。
【００４７】
検出位置を上述した条件、つまり、ベルト寄り規制部を構成するフランジ７２Ａを備えた従動ローラ７２から遠ざけた位置とすることにより、ベルト寄り規制部において発生した波打ちが収束（減衰）した位置で情報画像の検出できることになる。
【００４８】
発明者は、検出位置をベルト寄り規制部を備えたローラ７２から遠ざけた位置とする根拠として、図５（Ａ）に示すように、転写ベルト７Ａの展張面においてベルト寄り規制部を備えたローラ７２からの各位置を設定して波打ちによるベルトの変位量、つまり、図において縦方向での変位量を観測した。その結果は、図６（Ａ）に示すとおりである。
【００４９】
つまり、図５（Ａ）において符号Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｊ，Ｋで示す位置での波打ちによるベルトの変位量を観測した結果は、図６（Ａ）に示す結果から明らかなように、Ｆ＞Ｅ＞Ｇ＞Ｈ＞Ｊ＞Ｋという関係が得られた。
なお、図６に示す結果は、図４（Ａ）において、符号ＬＤで示すレーザ変位計を用いてローラ周面を基準（Ｐ０）として、転写ベルト７Ａの変位量、つまり波打ち量（Ｐｍａｘ）をベルト寄り規制部として用いられるフランジ７２Ａを備えた従動ローラ７２の軸方向（便宜上、Ｙ方向と称する）に沿って計測したものである。なお、図５（Ａ）において、Ｙ方向の位置Ｙ２は、フランジ７２Ａの内面からの距離を示している。
【００５０】
この結果からいえることは、ベルトの弛み側（Ｆで示す位置）にて最も大きな波打ちが生じ、次いで、ベルト寄り規制部に近い位置（Ｅ，Ｇで示す位置）、そして、センサ対向部材７５と当接する展張面においてもベルト寄り規制部に近い側（Ｊで示す位置）の方が、遠ざかる位置（Ｋで示す位置）よりも波打ちが大きいことがわかる。従って、最も波打ちが小さい位置としては、ベルトの張力が大きく、かつ、ベルト寄り規制部から遠ざかる位置（Ｋで示す位置）となる。
【００５１】
この観測結果に基づき、検出位置、つまり光学センサ７４とセンサ対向部材７５の配置位置を決めることができる。なお、張力に関しては、駆動ローラ７１側の展張面の位置（Ｈで示す位置）の方がセンサ対向部材７５に当接する位置よりも大きくなるが、この位置では、ベルトに対する裏打ち部材としてのセンサ対向部材７５が存在しないことにより駆動ローラ７１の回転ムラなどの影響を受けた場合に振動しやすい。
【００５２】
転写ベルト７Ａにおけるセンサ対向部材７５と当接する展張面での位置（図５（Ａ）中、Ｊ，Ｋで示す位置）に関して変位量を観察した結果が図６（Ｂ）に示されている。
センサ対向部材７５を設けることにより転写ベルト７Ａの波打ちは、センサ対向部材７５が存在しない他の展張面に比べて小さくなっているが、センサ対向部材７５に当接する展張面においても、ベルト寄り規制部側の位置（Ｊで示す位置）の方が、これよりも遠ざかっている位置（Ｋで示す位置）よりも変位量が大きくなっている。
【００５３】
図６（Ｂ）には、従動ローラ７２においてベルト端部が突き当たるフランジ７２Ａの面を始点として、軸方向での距離と変位量との関係が示されている。
同図において、センサ対向部材７５と当接するベルト展張面の位置（Ｊ，Ｋ）では、始点から１５ｍｍまでは変位量が大きいものの、１５ｍｍを過ぎると、変位量が急激に減少する。
この結果から、検出位置を、フランジ面から軸方向に沿って１５ｍｍを超えてベルト端部が突き当たっている側と反対側のフランジ面に至る範囲とすることにより、検出誤差、つまり光学センサ７４に対する転写ベルト７Ａの波打ちによる焦点距離の変動を小さくして検出精度を低下させないようにできることがわかる。
【００５４】
図６（Ｂ）に示した結果に基づき、検出位置の特定を、次の条件としている。
センサ対向部材７５のベルト移動方向に沿った長さを、図７（Ａ）に示すように、Ｌとした場合、図７（Ｂ）に示すように、長さＬを複数等分し、図７では、１０等分し、その長さに対するベルト移動方向で半分の長さの位置よりも下流側に位置決めされている。
【００５５】
図７（Ｃ）は、長さＬを１０等分した場合の検出位置（図７では、対向部材センサ読み取り位置と表示してある）とセンサ精度への影響度、つまり誤差の有無を判定した結果を示している。
同図において、１／１０Ｌ〜４／１０Ｌの範囲、つまり、ベルト移動方向における長さＬに対する上流側の位置では、検出誤差が発生する（図中、×で示す）。
【００５６】
一方、５／１０Ｌの位置では、許容誤差範囲内であり、６／１０Ｌ〜９／１０Ｌの範囲では検出誤差の発生がみられなかった。つまり、長さＬに対して半分の長さの位置からベルト移動方向下流側の位置に検出位置を設定することが望ましい結果となった。
本実施例では、上述したセンサ対向部材７５の長さＬを８ｍｍとした場合、５〜７ｍｍの範囲において検出誤差の発生がみられなかった（図７中、○印で示す領域）。
なお、１０／１０Ｌの位置では、検出誤差が発生する結果となった。これは、センサ対向部材７５での裏打ちが十分に行われず、しかも、駆動ローラ７１の回転ムラの影響を直接受けやすいことが原因して振動が発生しやすい位置であることが理由である。
【００５７】
次に、本実施例の要部変形例について説明する。
図５（Ｂ）は、上述したように、転写ベルト７Ａの展張面がセンサ対向部材７５の対向面の長さＬの領域全体に当接した状態している場合を示している。
これに対し、図５（Ｃ）に示すように、センサ対向部材７５を、図５（Ｂ）に示した状態、つまり、長さＬを有する面にベルトが接触している状態を基準として、転写ベルト７Ａの移動方向上流側が下方に位置し、移動方向下流側が移動方向上流側よりの上方に位置するように傾けられている（図中、θで示す角度）。
これにより、転写ベルト７Ａの移動方向において上流側に位置するセンサ対向部材７５の長さ方向端部が転写ベルト７Ａに食い込んで転写ベルト７Ａが押し付けられている。
【００５８】
このような構成においては、センサ対向部材７５におけるベルト移動方向上流側の端部により、ベルト寄り規制部側から伝搬してくる波打を堰き止めることができるので、この位置よりもベルト移動方向下流側での波打が殆ど生じない状態とされる。この結果、波打が殆ど生じていない範囲に検出位置を規定することで光学センサ７４に対する焦点距離の変動が少なくされて検出精度を低下させないようにできる。
【００５９】
図４に示した補強テープ７３が用いられる場合には、上述した検出位置が、次の条件とされている。
つまり、転写ベルト７Ａの幅方向寸法において、補強テープ７３が占有する長さを除いた幅方向寸法の中央寄りの位置に光学センサ７４およびセンサ対向部材７５が配置されている。これにより、転写ベルト７Ａと材質特性が異なる補強テープ７３との両者間で周長の偏差が生じた場合の波打ちの影響を軽減することができる。
【００６０】
また、センサ対向部材７５の変形例としては、転写ベルト７Ａに対向する面を植毛が施された面として摩擦抵抗を軽減するようにすることも可能である。これにより、転写ベルト７Ａに対する摺擦抵抗を軽減して転写ベルト７Ａの摩耗を少なくして、転写ベルト７Ａの寿命を延ばすことができる。
また、センサ対向部材７５は、転写ベルト７Ａに対向する面を曲面形状としてもよい。センサ対向部材７５をローラ形状としてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１ 感光体ドラム
７ 転写装置
７Ａ 転写ベルト
７１ 駆動ローラ
７２ 従動ローラ
７２Ａ フランジ
７２Ａ１ 凹部
７３ 補強テープ
７４ 光学センサ
７５ センサ対向部材
１００ 画像形成装置
Ａ 転写ベルトの移動方向
Ｌ センサ対向部材のベルト移動方向に沿った長さ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６２】
【特許文献１】特開２００８−３０９９６５号公報
【特許文献２】特開２００７−１２１９５２号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、さらに詳しくは、像担持体の一つとして用いられるベルトに形成された情報検出機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、トナー像担持体として感光体ベルトや中間転写ベルトを用いたものが知られている。
【０００３】
トナー像担持体として用いられる中間転写ベルトは、複数の作像部において形成されたトナー像を重畳転写され、この重畳画像を記録材に一括転写する場合に用いられることが多い。
このため、各作像部での転写タイミングやトナー濃度の一定化を図る目的で中間転写ベルトの幅方向端部近傍に情報画像として用いられるパッチパターン画像を形成し、このパッチパターン画像を反射型光学センサにより読み取った結果に応じてトナーの濃度制御や転写タイミングに関するフィードバック制御を行うことが知られている。
【０００４】
ベルトは、複数のローラに掛け回されて回転移動が行われるが、その際の駆動力変動に伴うベルトテンションや、ベルト厚み等の特性に誤差や偏差があるとベルトのぶれが発生する傾向にある。この場合、ベルトはベルト支持ローラから離れるに従い弛みや駆動時の振動が大きくなり、特に、展張面を張り側と弛み側とで比べると弛み側に顕著に共振による振動が発生し、振幅の大きな、いわゆる、ベルトの波打ち現象が発生して、定常回転位置より回転移動方向と異なる方向にずれ、振動してしまう。
【０００５】
このような現象は、反射型光学センサとベルト表面との焦点距離が変化することになり、結果として、反射型光学センサの検出精度が低下する虞がある。
そこで、従来では、ベルトの駆動側ローラにおける周回領域近傍において、光学センサよりもベルト移動方向上流側に振動によるベルトの変位、いわゆる、ばたつきを抑える制振ローラを配置した構成が知られている（例えば、特許文献１）。
しかし、この構成では、駆動側ローラの周回領域が制振ローラよりもベルト移動方向下流側に位置していることから、駆動ローラの偏心などによる回転ムラの影響を受けて光学センサと対向する位置に伝わったベルトの振動を制振ローラによって抑止することができない。このため、光学センサと対峙する位置のベルトに生じた振動が原因して光学センサとの間での焦点距離が変化し、結果として検出誤差が生じる虞がある。
【０００６】
そこで、この構成に代えて、ベルトがローラから繰り出される位置の近傍でベルトの裏面に、平面もしくは緩い曲面を有した板状部材からなる裏当て部材をベルト対向支持部材を配置し、このベルト対向支持部材に対向させて光学センサを配置した構成が提案されている（例えば、特許文献２）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ローラにおけるベルト繰り出し位置近傍にベルト対向支持部材を設けた場合には、ローラの回転ムラの影響を受けやすく、これにより、ベルトへの振動が発生しやすくなる。
【０００８】
一方、ベルトは、これが掛け回されているローラ周面との間の摩擦力が変化すると、ローラの軸方向で一方向に偏倚して斜行現象を発生することがある。
通常、ベルトの斜行を防止する構成として、ベルトが掛け回されているローラの軸方向両端にフランジを設け、軸方向一方側に偏倚するベルト端縁をフランジに突き当てることで斜行を規制する構成が知られている。
【０００９】
フランジなどの斜行規制部を設けた構成においては、ベルト端縁がフランジに突き当たると、斜行しようとする移動力によりベルトの幅方向に波打ち現象が発生することがある。
つまり、フランジにベルト端縁が突き当たると、それ以上の軸方向への移動が阻止される反面、軸方向へ移動しようとするベルトの移動力は継続して発生しているので、フランジに突き当たっているベルト端縁が押し動かされることにより突き上げられて膨らむ部分が発生し、これが波打ち現象となる。
【００１０】
斜行の規制を行うためのベルト寄り止め構造の近くに反射型光学センサが配置されていると、波打ち現象により反射型光学センサとの間の焦点距離が一定とならなくなり、これによって検出精度が低下する虞が生じる。
【００１１】
本発明の目的は、上記従来の画像形成装置、特にベルトに生じる斜行規制のためのベルト寄り止め構造を用いた場合の問題に鑑み、ベルト端部がフランジに突き当たることで生じる波打ちに拘わらず、ベルト上に形成された情報画像に対する正確な検出精度を維持することができる構成を備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的を達成するため、本発明は、少なくとも駆動ローラと従動ローラとに掛け回されて像を担持可能なベルトと、前記ベルト上にて画像とは別に形成される情報画像を光学的に検出可能な光学センサと、前記ベルトをはさんで前記光学センサと対向する位置に配置されて該ベルトの該光学センサ側と反対側の面に当接可能なセンサ対向部材とを備えた画像形成装置において、前記ローラの一つには、前記ベルトが移動方向と直角な幅方向に移動するのを該ベルトの幅方向端部を突き当てることにより規制するベルト寄り規制部が設けられ、前記光学センサおよび前記センサ対向部材は、前記ローラ間に位置する前記ベルトの展張面において、前記ベルト寄り規制部を備えたローラよりも前記ベルトの移動方向下流側で前記ベルト寄り規制部から遠ざけた位置に配置されていることを特徴とする画像形成装置にある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ベルトの展張面においてベルトの移動方向下流側でベルト寄り規制部から遠ざけた位置に光学センサおよびセンサ対向部材を配置することにより、ベルトの波打ちが収束（減衰）した位置で情報画像の検出が可能となる。これにより、ベルトに生じた波打ちによる検出誤差の発生を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】画像形成装置の一実施例を説明するための図である。
【図２】図１に示した画像形成装置に用いられる転写装置の構成を説明するための図である。
【図３】図２に示した転写装置に用いられるベルト寄り規制のための構成およびこの構成によるベルトの状態を示す平面図である。
【図４】図３に示したベルト寄り規制が行われた場合に生じるベルトの波打ち現象を説明するために、図２においてベルトの展張面端部側から見た図である。
【図５】本実施例の特徴を説明するための図である。
【図６】図５に示したベルト展張面における各位置での波打ち量（変位量）の検知結果を説明するための図である。
【図７】図５に示した特徴となる構成に用いられるセンサ対向部材のベルト移動方向に沿った長さに対する検出位置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図示実施例により本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の実施例を示す図であり、同図に示す画像形成装置は、中間転写体として用いられる転写ベルトの展張面に沿って複数の作像部を並置したタンデム方式のフルカラープリンタである。
【００１６】
図１において画像形成装置１００は、Ｙ（イエロー），Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｂｋ（ブラック）の各色画像を形成可能な作像部を備えており、いま、イエロー画像の作像部を対象としてその構成を説明すると次の通りである。なお、他の色画像を形成可能な作像部の構成も同様であることを前置きしておく。
【００１７】
イエロー作像部には、ドラム状の潜像担持体である感光体ドラム１が設けられており、感光体ドラム１の周囲には、回転方向に沿って画像形成処理を行うための帯電装置２，書き込み装置３，現像装置４，クリーニング装置５がプロセスユニット６内に配置されている。
感光体ドラム１は、φ２４の円筒が用いられ周速１００〜１８０ｍｍ／ｓの速度で図示矢印方向に回転することができる。
【００１８】
帯電装置２は、帯電部材である帯電ローラを感光体ドラム１に対向近接させており、図示しない高圧電源によりＤＣあるいはＤＣにＡＣを重畳された帯電バイアスを印加されることにより感光体ドラム１を一様帯電するようになっている。
帯電装置２により感光体ドラム１は、表面電位が−２００〜−１０００Ｖに帯電される。
【００１９】
帯電後の感光体ドラム１は、図示しない書き込み装置により静電潜像が形成される（図１においては書き込み光に符号３を付けて表示している）。書き込み工程には、レーザダイオードを用いたレーザビームスキャナやＬＥＤが光源および走査手段として用いられる。
【００２０】
現像装置４は、一成分系現像剤を用いる構成であり、感光体ドラム１に対向する現像スリーブの表面に担持された一成分系現像剤を図示しない高圧電源からの現像バイアスによって飛翔させることにより感光体ドラム１上の静電潜像を可視像処理する。
【００２１】
各作像部において形成された可視像は、転写装置７に設けられている転写ベルト７Ａに対して転写ローラ７０を介して順次１次転写され、各色の画像が重畳転写される。
転写装置７は、駆動ローラ７１，従動ローラ７２に掛け回された転写ベルト７Ａを備えており、駆動ローラ７１が駆動されることにより転写ベルト７Ａを矢印Ａで示す方向に移動させるようになっている。
【００２２】
駆動ローラ７１は、転写ベルト７Ａに重畳転写された画像を給紙装置８から繰り出される転写紙Ｓに対して一括転写する２次転写装置９に用いられるローラのバックアップローラを兼ねている。
【００２３】
従動ローラ７２は、図示しない弾性体により駆動ローラ７１から遠ざかる方向に付勢されており、この付勢により、転写ベルト７Ａの展張面、つまり、各作像部の感光体ドラム１に対向する面をそれぞれ感光体ドラム１に当接させるに足る張力を付与するようになっている。このため、従動ローラ７２は、転写ベルト７Ａに対するテンションローラとして機能するようになっている。
【００２４】
本実施例に用いられている従動ローラ７２は、φ１６〜φ２１のアルミニウム製パイプが用いられ、その軸方向両端には、図２，３に示すように、φ２２のフランジ７２Ａが圧入されて転写ベルト７Ａの斜行を規制するようになっている。このため、フランジ７２Ａは、ベルト寄り規制部の一つとして用いられるようになっている。
【００２５】
なお、各作像部で形成された色画像を転写ベルト７Ａに転写する際に用いられる転写ローラ７０は、導電ブレードや導線スポンジローラ、金属ローラなどのうちで、φ８〜φ１２の金属ローラが用いられ、転写ベルト７Ａに対する感光体ドラム１の接触位置に対してベルトの移動方向下流側にオフセットした位置に配置されている。
【００２６】
転写ローラ７０には、図示しない高圧電源から所定の転写バイアス（＋５００〜＋１０００Ｖ）が共通に印加されることにより形成される転写電界において各作像部から可視像を転写ベルト７Ａに向け転写する。
【００２７】
給紙装置８は、転写紙Ｓを収容したカセット８Ａとカセット８Ａ内の最上位の転写紙Ｓを繰り出す繰り出しローラ８Ｂおよび繰り出された転写紙Ｓのレジストタイミングを設定するレジストローラ８Ｃを備えている。
給紙装置８では、図示しない分離手段により一枚ごと繰り出された転写紙Ｓをレジストローラ８Ｃによるレジストタイミング設定後に２次転写装置９に用いられるローラと転写ベルト７Ａとが対峙する２次転写位置に向けて移動させる。
【００２８】
２次転写位置を通過した転写ベルト７Ａは、ベルトクリーニング装置１０により転写残トナーなどの異物を除去される。
ベルトクリーニング装置１０は、転写ベルト７Ａの像担持面に当接可能なクリーニングブレード１０Ａと、転写ベルト７Ａを挟んでクリーニングブレード１０Ａに対向する位置で転写ベルト７Ａに当接している回転可能なバックアップローラ１０Ｂとを備えている。
【００２９】
クリーニングブレード１０Ａは、厚さ１．５〜３ｍｍ、ゴム硬度６５〜８０°のウレタンゴムが用いられ、転写ベルト７Ａに対してカウンタ接触させてある。
ベルトクリーニング装置１０において転写ベルト７Ａから除去された転写残トナーは、図示しない回収経路を介して廃トナー収容部（図示されず）に搬送される。
【００３０】
２次転写位置にて一括転写された像を担持している転写紙Ｓは、転写ベルト７Ａが掛け回されている駆動ローラ７１の曲率を利用した曲率分離により転写ベルト７Ａから分離された後、定着装置１１により画像定着されたうえで、図示しない排紙トレイに向け排出される。
【００３１】
定着装置１１の構成としては、加熱源を内蔵した定着ローラと転写紙Ｓの搬送路を挟んで定着ローラと対向する加圧ローラとを用いた熱定着方式のものあるいは、定着ローラとは別の位置に熱源を設け、定着ローラとの間に掛け回された定着ベルトを用いるベルト定着方式などが用いられる。
【００３２】
上述した転写ベルト７Ａは、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ポリエステル等にカーボンブラック、イオン導電性樹脂等の導電性材料を分散させ樹脂フィルム状のエンドレスベルトとしたものが用いられるが、本実施例では引張弾性率１０００〜４５００ＭＰＡとなる厚さ９０〜１６０ｍｍ、幅２３０ｍｍのベルトが用いられている。（但し幅は紙幅などで自由に設定できる）。
【００３３】
また、２次転写装置９に用いられるローラは、φ６のＳＵＳ等の金属芯金上に、導電性材料によって弾性体を被覆することでφ１９〜φ２２、幅２２２ＭＭ（幅は紙幅などで自由に設定できる）に構成されている。その材料としては、導電性ローラや電子導電タイプのローラ（ＥＰＤＭ）等が用いられるが、本実施例でφ２０、アスカーＣ硬度３５〜５０°のローラが用いられている。なお、２次転写装置９に用いられるローラの抵抗値測定は、導電性の金属製板にローラを設置し、芯金と前記金属製板との間に１００〜１ＫＶの電圧を印加した時に流れる電流値から算出した。
【００３４】
以上のような構成の画像形成装置１００を対象として本実施例の特徴に対する前提となる構成について図２，３により説明すると次の通りである。
図２は、転写装置７の構成を示す図であり、同図において転写装置７には、図１において説明したように、駆動ローラ７１および従動ローラ７２に転写ベルト７Ａが掛け回されている。
【００３５】
転写ベルト７Ａが掛け回されているローラのうちで、従動ローラ７２には、軸方向両端部にローラよりも大径のフランジ７２Ａが設けられている。
フランジ７２Ａは、転写ベルト７Ａが、自身の移動方向と直角な幅方向に偏倚する、いわゆる、斜行するのをベルト端部を突き当てることにより規制するベルト寄り規制部として機能する部分である。
【００３６】
転写ベルト７Ａは、掛け回されているローラ周面との間での摩擦力がローラの軸方向で異なると、図２において矢印ＢあるいはＢ’で示すように、摩擦力の強い側に引き動かされて偏倚する。このような現象は、ローラの外径寸法の誤差や軸線の傾きなどが主な原因となる。
【００３７】
そこで、転写ベルト７Ａがローラの軸方向一方側に偏倚した場合に、偏倚する側のベルト端部を、図３に示すように、フランジ（便宜上、符号７２Ａ’で示す図面下側に位置するフランジ）に突き当てることで偏倚を止めて斜行が増加するのを防止するようになっている。
【００３８】
ところで、転写ベルト７Ａが従動ローラ７２の軸方向一方側に偏倚し、ベルト端部がフランジ７２Ａ’に突き当たると、ローラが回転している間は、偏倚が継続される。このため、転写ベルト７Ａの幅方向端部、つまりフランジ７２ａ’に突き当たっている側の端部付近では、図３中、（４（Ａ））で示す方向の断面図である図４（Ａ）に示すように、転写ベルト７Ａの幅方向領域において端部に連続する他の部分がフランジ７２Ａ’（図中、左側のフランジ）側に移動することが原因してベルト端部付近から波打つことになる。
【００３９】
一方、ベルト寄り規制部の構成としては、図４（Ｂ）に示すように、フランジ７２Ａに隣接するローラ外周面に凹部７２Ａ１を設け、凹部７２Ａ１には、転写ベルト７Ａの幅方向端部近傍の表面に貼り付けられた抜け止め部材としての補強テープ７３を入り込ませるようにした構成がある。補強テープ７３は、転写ベルト７Ａの全長に亘って設けられている。
【００４０】
補強テープ７３は、転写ベルト７Ａの幅方向両端を対象として設けられているので、ローラ側の凹部７２Ａ１内に補強テープ７３が入り込むことでローラの軸方向での転写ベルト７Ａの偏倚が抑制される。
【００４１】
しかし、この構成においても転写ベルト７Ａの偏倚は生じる。特に、転写ベルト７Ａと補強テープ７３とは材質が異なることから、ヤング率、線膨張係数が互いに違うために両部品間で周長に偏差が生じてしまい、図４（Ｂ）に示すように、ローラ周面で軸方向に沿った膨らみだけでなく、補強テープ７３がベルトの全長に亘って貼り付けられていることから、周方向に沿った膨らみ、換言すれば、移動方向に沿った膨らみが生じる波打ちが発生する。
【００４２】
以上のようなベルト寄り規制部を備えた転写装置を対象として、本実施例の特徴を説明すると次の通りである。
【００４３】
図５は、本実施例の特徴を説明するための図であり、同図において本実施例の特徴は、駆動ローラ７１および従動ローラ７２に掛け回されている転写ベルト７Ａに形成される情報画像、つまり、濃度情報や転写タイミング情報を意味するパッチパターン画像の検出位置として、ローラ間に位置する転写ベルト７Ａの展張面において、ベルト寄り規制部を備えたローラ７２に対する移動方向下流側でベルト寄り規制部から遠ざけた位置を設定したことにある。
【００４４】
上述した検出位置には、転写ベルト７Ａの増反地面に対向する光学センサ７４が設けられ、転写ベルト７Ａを挟んで光学センサ７４と対向する位置には、転写ベルト７Ａの裏面に当接可能なセンサ対向部材７５が配置されている。
【００４５】
センサ対向部材７５は、ローラ間での転写ベルト７Ａの展張面（図５中、二点鎖線で示す）よりも外側に転写ベルト７Ａを押し出して転写ベルト７Ａに張力を付加する位置、つまり、図５において二点鎖線で示した展張面と同一平面上で縦方向下方に位置している。
【００４６】
検出位置に配置される光学センサ７４およびセンサ対向部材７５は、ローラ間に位置する転写ベルト７Ａの展張面において、ローラのうちで駆動ローラ７１よりも転写ベルト７Ａの移動方向上流側に配置されている。
このような光学センサ７４およびセンサ対向部材７５の位置決めとすることにより、センサ対向部材７５に当接する転写ベルト７Ａには、駆動ローラ７１からの牽引力とセンサ対向部材７５による押し付け力とにより張力が大きい状態で作用する。これにより、センサ対向部材７５との当接面での振動を抑制しやすくされる。
【００４７】
検出位置を上述した条件、つまり、ベルト寄り規制部を構成するフランジ７２Ａを備えた従動ローラ７２から遠ざけた位置とすることにより、ベルト寄り規制部において発生した波打ちが収束（減衰）した位置で情報画像の検出できることになる。
【００４８】
発明者は、検出位置をベルト寄り規制部を備えたローラ７２から遠ざけた位置とする根拠として、図５（Ａ）に示すように、転写ベルト７Ａの展張面においてベルト寄り規制部を備えたローラ７２からの各位置を設定して波打ちによるベルトの変位量、つまり、図において縦方向での変位量を観測した。その結果は、図６（Ａ）に示すとおりである。
【００４９】
つまり、図５（Ａ）において符号Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｊ，Ｋで示す位置での波打ちによるベルトの変位量を観測した結果は、図６（Ａ）に示す結果から明らかなように、Ｆ＞Ｅ＞Ｇ＞Ｈ＞Ｊ＞Ｋという関係が得られた。
なお、図６に示す結果は、図４（Ａ）において、符号ＬＤで示すレーザ変位計を用いてローラ周面を基準（Ｐ０）として、転写ベルト７Ａの変位量、つまり波打ち量（Ｐｍａｘ）をベルト寄り規制部として用いられるフランジ７２Ａを備えた従動ローラ７２の軸方向（便宜上、Ｙ方向と称する）に沿って計測したものである。なお、図５（Ａ）において、Ｙ方向の位置Ｙ２は、フランジ７２Ａの内面からの距離を示している。
【００５０】
この結果からいえることは、ベルトの弛み側（Ｆで示す位置）にて最も大きな波打ちが生じ、次いで、ベルト寄り規制部に近い位置（Ｅ，Ｇで示す位置）、そして、センサ対向部材７５と当接する展張面においてもベルト寄り規制部に近い側（Ｊで示す位置）の方が、遠ざかる位置（Ｋで示す位置）よりも波打ちが大きいことがわかる。従って、最も波打ちが小さい位置としては、ベルトの張力が大きく、かつ、ベルト寄り規制部から遠ざかる位置（Ｋで示す位置）となる。
【００５１】
この観測結果に基づき、検出位置、つまり光学センサ７４とセンサ対向部材７５の配置位置を決めることができる。なお、張力に関しては、駆動ローラ７１側の展張面の位置（Ｈで示す位置）の方がセンサ対向部材７５に当接する位置よりも大きくなるが、この位置では、ベルトに対する裏打ち部材としてのセンサ対向部材７５が存在しないことにより駆動ローラ７１の回転ムラなどの影響を受けた場合に振動しやすい。
【００５２】
転写ベルト７Ａにおけるセンサ対向部材７５と当接する展張面での位置（図５（Ａ）中、Ｊ，Ｋで示す位置）に関して変位量を観察した結果が図６（Ｂ）に示されている。
センサ対向部材７５を設けることにより転写ベルト７Ａの波打ちは、センサ対向部材７５が存在しない他の展張面に比べて小さくなっているが、センサ対向部材７５に当接する展張面においても、ベルト寄り規制部側の位置（Ｊで示す位置）の方が、これよりも遠ざかっている位置（Ｋで示す位置）よりも変位量が大きくなっている。
【００５３】
図６（Ｂ）には、従動ローラ７２においてベルト端部が突き当たるフランジ７２Ａの面を始点として、軸方向での距離と変位量との関係が示されている。
同図において、センサ対向部材７５と当接するベルト展張面の位置（Ｊ，Ｋ）では、始点から１５ｍｍまでは変位量が大きいものの、１５ｍｍを過ぎると、変位量が急激に減少する。
この結果から、検出位置を、フランジ面から軸方向に沿って１５ｍｍを超えてベルト端部が突き当たっている側と反対側のフランジ面に至る範囲とすることにより、検出誤差、つまり光学センサ７４に対する転写ベルト７Ａの波打ちによる焦点距離の変動を小さくして検出精度を低下させないようにできることがわかる。
【００５４】
図６（Ｂ）に示した結果に基づき、検出位置の特定を、次の条件としている。
センサ対向部材７５のベルト移動方向に沿った長さを、図７（Ａ）に示すように、Ｌとした場合、図７（Ｂ）に示すように、長さＬを複数等分し、図７では、１０等分し、その長さに対するベルト移動方向で半分の長さの位置よりも下流側に位置決めされている。
【００５５】
図７（Ｃ）は、長さＬを１０等分した場合の検出位置（図７では、対向部材センサ読み取り位置と表示してある）とセンサ精度への影響度、つまり誤差の有無を判定した結果を示している。
同図において、１／１０Ｌ〜４／１０Ｌの範囲、つまり、ベルト移動方向における長さＬに対する上流側の位置では、検出誤差が発生する（図中、×で示す）。
【００５６】
一方、５／１０Ｌの位置では、許容誤差範囲内であり、６／１０Ｌ〜９／１０Ｌの範囲では検出誤差の発生がみられなかった。つまり、長さＬに対して半分の長さの位置からベルト移動方向下流側の位置に検出位置を設定することが望ましい結果となった。
本実施例では、上述したセンサ対向部材７５の長さＬを８ｍｍとした場合、５〜７ｍｍの範囲において検出誤差の発生がみられなかった（図７中、○印で示す領域）。
なお、１０／１０Ｌの位置では、検出誤差が発生する結果となった。これは、センサ対向部材７５での裏打ちが十分に行われず、しかも、駆動ローラ７１の回転ムラの影響を直接受けやすいことが原因して振動が発生しやすい位置であることが理由である。
【００５７】
次に、本実施例の要部変形例について説明する。
図５（Ｂ）は、上述したように、転写ベルト７Ａの展張面がセンサ対向部材７５の対向面の長さＬの領域全体に当接した状態している場合を示している。
これに対し、図５（Ｃ）に示すように、センサ対向部材７５を、図５（Ｂ）に示した状態、つまり、長さＬを有する面にベルトが接触している状態を基準として、転写ベルト７Ａの移動方向上流側が下方に位置し、移動方向下流側が移動方向上流側よりの上方に位置するように傾けられている（図中、θで示す角度）。
これにより、転写ベルト７Ａの移動方向において上流側に位置するセンサ対向部材７５の長さ方向端部が転写ベルト７Ａに食い込んで転写ベルト７Ａが押し付けられている。
【００５８】
このような構成においては、センサ対向部材７５におけるベルト移動方向上流側の端部により、ベルト寄り規制部側から伝搬してくる波打を堰き止めることができるので、この位置よりもベルト移動方向下流側での波打が殆ど生じない状態とされる。この結果、波打が殆ど生じていない範囲に検出位置を規定することで光学センサ７４に対する焦点距離の変動が少なくされて検出精度を低下させないようにできる。
【００５９】
図４に示した補強テープ７３が用いられる場合には、上述した検出位置が、次の条件とされている。
つまり、転写ベルト７Ａの幅方向寸法において、補強テープ７３が占有する長さを除いた幅方向寸法の中央寄りの位置に光学センサ７４およびセンサ対向部材７５が配置されている。これにより、転写ベルト７Ａと材質特性が異なる補強テープ７３との両者間で周長の偏差が生じた場合の波打ちの影響を軽減することができる。
【００６０】
また、センサ対向部材７５の変形例としては、転写ベルト７Ａに対向する面を植毛が施された面として摩擦抵抗を軽減するようにすることも可能である。これにより、転写ベルト７Ａに対する摺擦抵抗を軽減して転写ベルト７Ａの摩耗を少なくして、転写ベルト７Ａの寿命を延ばすことができる。
また、センサ対向部材７５は、転写ベルト７Ａに対向する面を曲面形状としてもよい。センサ対向部材７５をローラ形状としてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１ 感光体ドラム
７ 転写装置
７Ａ 転写ベルト
７１ 駆動ローラ
７２ 従動ローラ
７２Ａ フランジ
７２Ａ１ 凹部
７３ 補強テープ
７４ 光学センサ
７５ センサ対向部材
１００ 画像形成装置
Ａ 転写ベルトの移動方向
Ｌ センサ対向部材のベルト移動方向に沿った長さ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６２】
【特許文献１】特開２００８−３０９９６５号公報
【特許文献２】特開２００７−１２１９５２号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも駆動ローラと従動ローラとに掛け回されて像を担持可能なベルトと、
前記ベルト上にて画像とは別に形成される情報画像を光学的に検出可能な光学センサと、
前記ベルトをはさんで前記光学センサと対向する位置に配置されて該ベルトの該光学センサ側と反対側の面に当接可能なセンサ対向部材とを備えた画像形成装置において、
前記ローラの一つには、前記ベルトが移動方向と直角な幅方向に移動するのを該ベルトの幅方向端部を突き当てることにより規制するベルト寄り規制部が設けられ、
前記光学センサおよび前記センサ対向部材は、前記ローラ間に位置する前記ベルトの展張面において、前記ベルト寄り規制部を備えたローラよりも前記ベルトの移動方向下流側で前記ベルト寄り規制部から遠ざけた位置に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記センサ対向部材は、前記ローラ間を結ぶ展張面よりも外側に前記ベルトを押し出して該ベルトに張力を付加する位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記光学センサおよび前記センサ対向部材は、前記ローラ間に位置する前記ベルトの展張面において、前記ローラのうちで駆動ローラよりも前記ベルトの移動方向上流側に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記光学センサは、前記センサ対向部材に対して移動方向に沿った対向部材上長さをＬとした場合、該長さの半分よりも移動方向下流側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のうちの一つに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記センサ対向部材は、前記長さＬを有する面に前記ベルトが接触する場合を基準として、該ベルトの移動方向上流側が下方に位置し、該移動方向下流側が移動方向上流側よりも上方に位置するように傾けられて該移動方向上流側が前記ベルトに食い込んで該ベルトを押し付ける状態で設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のうちの一つに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記センサ対向部材における前記ベルトとの対向面は植毛された面とされていることを特徴とする請求項１乃至５のうちの一つに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記ベルト寄り規制部は、前記ローラ側に設けられているフランジを設けた構成あるいは該フランジに隣接する位置に形成された凹部と前記ベルトの幅方向端部に設けられて該凹部に入り込むことが可能な抜け止め部材とを設けた構成のいずれかが選択されることを特徴とする請求項１乃至６のうちの一つに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記光学センサは、前記抜け止め部材を備えたベルトを対象とした場合、前記ベルトの幅方向において端縁から前記抜け止め部材が占有する長さを除いた残りの幅方向寸法の中央寄りに配置されていることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項１】
少なくとも駆動ローラと従動ローラとに掛け回されて像を担持可能なベルトと、
前記ベルト上にて画像とは別に形成される情報画像を光学的に検出可能な光学センサと、
前記ベルトをはさんで前記光学センサと対向する位置に配置されて該ベルトの該光学センサ側と反対側の面に当接可能なセンサ対向部材とを備えた画像形成装置において、
前記ローラの一つには、前記ベルトが移動方向と直角な幅方向に移動するのを該ベルトの幅方向端部を突き当てることにより規制するベルト寄り規制部が設けられ、
前記光学センサおよび前記センサ対向部材は、前記ローラ間に位置する前記ベルトの展張面において、前記ベルト寄り規制部を備えたローラよりも前記ベルトの移動方向下流側で前記ベルト寄り規制部から遠ざけた位置に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記センサ対向部材は、前記ローラ間を結ぶ展張面よりも外側に前記ベルトを押し出して該ベルトに張力を付加する位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記光学センサおよび前記センサ対向部材は、前記ローラ間に位置する前記ベルトの展張面において、前記ローラのうちで駆動ローラよりも前記ベルトの移動方向上流側に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記光学センサは、前記センサ対向部材に対して移動方向に沿った対向部材上長さをＬとした場合、該長さの半分よりも移動方向下流側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のうちの一つに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記センサ対向部材は、前記長さＬを有する面に前記ベルトが接触する場合を基準として、該ベルトの移動方向上流側が下方に位置し、該移動方向下流側が移動方向上流側よりも上方に位置するように傾けられて該移動方向上流側が前記ベルトに食い込んで該ベルトを押し付ける状態で設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のうちの一つに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記センサ対向部材における前記ベルトとの対向面は植毛された面とされていることを特徴とする請求項１乃至５のうちの一つに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記ベルト寄り規制部は、前記ローラ側に設けられているフランジを設けた構成あるいは該フランジに隣接する位置に形成された凹部と前記ベルトの幅方向端部に設けられて該凹部に入り込むことが可能な抜け止め部材とを設けた構成のいずれかが選択されることを特徴とする請求項１乃至６のうちの一つに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記光学センサは、前記抜け止め部材を備えたベルトを対象とした場合、前記ベルトの幅方向において端縁から前記抜け止め部材が占有する長さを除いた残りの幅方向寸法の中央寄りに配置されていることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１１３８６５（Ｐ２０１３−１１３８６５Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５７１１９（Ｐ２０１１−２５７１１９）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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