JP5146860B2 - Belt device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
この発明は、所定方向に走行する転写ベルトの幅方向の変位を検知するベルト寄り検知装置を備えたベルト装置及び画像形成装置に関し、特に、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はそれらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に設置された中間転写ベルト、転写搬送ベルト等の転写ベルトの幅方向の変位を検知するベルト寄り検知装置が設置されたベルト装置、及び、画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a belt device and an image forming apparatus including a belt skew detection apparatus for detecting the width direction of displacement of the transfer belt running in a predetermined direction, in particular, a copying machine, a printer, a facsimile, or multifunction machine, and the like thereof BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an intermediate transfer belt installed in an image forming apparatus using an electrophotographic method, a belt apparatus provided with a belt deviation detecting device that detects displacement in the width direction of a transfer belt such as a transfer conveyance belt, and an image forming apparatus Is.
従来から、複写機やプリンタ等の画像形成装置において、中間転写ベルト(ベルト装置)を備えたタンデム型のカラー画像形成装置が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2参照。)。
詳しくは、4つの感光体ドラム(像担持体)が中間転写ベルト(ベルト部材)に対向するように並設されている。これらの4つの感光体ドラムでは、それぞれ、ブラック(黒色)、イエロー、マゼンタ、シアンのトナー像が形成される。そして、各感光体ドラムで形成された各色のトナー像が、中間転写ベルト上に重ねて転写される。さらに、中間転写ベルト上に担持された複数色のトナー像は、カラー画像として記録媒体上に転写される。
2. Description of the Related Art Conventionally, in image forming apparatuses such as copying machines and printers, a tandem type color image forming apparatus provided with an intermediate transfer belt (belt device) is known (for example, see Patent Document 1 and Patent Document 2).
Specifically, four photosensitive drums (image carriers) are arranged side by side so as to face the intermediate transfer belt (belt member). On these four photosensitive drums, black (black), yellow, magenta, and cyan toner images are formed, respectively. Then, the toner images of the respective colors formed on the respective photoconductive drums are transferred onto the intermediate transfer belt in an overlapping manner. Further, the toner images of a plurality of colors carried on the intermediate transfer belt are transferred onto a recording medium as a color image.
このような画像形成装置では、中間転写ベルトの幅方向の変位を検知して、その検知結果に基づいて中間転写ベルトの幅方向の変位を補正する技術が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2参照。)。このような技術は、中間転写ベルトが蛇行する不具合や、中間転写ベルトが幅方向に大きく変位(ベルト寄り)した後に他の部材に接触して中間転写ベルトが破損する不具合、等を抑止することを目的としたものである。 In such an image forming apparatus, a technique is known in which the displacement in the width direction of the intermediate transfer belt is detected and the displacement in the width direction of the intermediate transfer belt is corrected based on the detection result (for example, Patent Document 1). , See Patent Document 2). Such a technique suppresses problems such as the meandering of the intermediate transfer belt and the trouble that the intermediate transfer belt is damaged by contact with other members after the intermediate transfer belt is greatly displaced (close to the belt) in the width direction. It is aimed at.
具体的に、特許文献1等では、中間転写ベルト(無端ベルト)の幅方向端部に当接してその変位に追従して揺動する揺動部材(接触子)の変位量を、検知部(変位センサ)で検知している。そして、検知部の検知結果に基づいて、補正手段(蛇行補正ローラ)によって、中間転写ベルトの変位(蛇行)を補正している。 Specifically, in Patent Document 1 and the like, the amount of displacement of a swinging member (contact) that abuts on the end portion in the width direction of the intermediate transfer belt (endless belt) and swings following the displacement is detected by a detection unit ( (Displacement sensor). Then, based on the detection result of the detection unit, the displacement (meandering) of the intermediate transfer belt is corrected by the correcting means (meandering correction roller).
上述した従来の画像形成装置は、ベルト部材の幅方向の変位を高精度に検知できない場合があった。
詳しくは、従来のものは、揺動部材(接触子)がベルト部材に面接触していて、ベルト部材との接触面積が大きかった。そのため、ベルト部材が幅方向に直交する方向(ベルト部材の走行方向ではない上下方向である。)に変位した(振れた)ときに、揺動部材がその直交方向の振れに追従して揺動してしまうことがあり、ベルト部材の幅方向の変位を精度よく検知することができなかった。また、ベルト部材に対する揺動部材(接触子)の取り付け精度(取り付け角度)のバラツキによって、ベルト部材の幅方向変位の検知結果にバラツキが生じ易かった。さらに、揺動部材(接触子)とベルト部材との長時間の摺接により双方の部材が大きく磨耗してしまい、経時におけるベルト部材の幅方向変位の検知結果に誤差が生じていた。
The conventional image forming apparatus described above may not be able to detect the displacement of the belt member in the width direction with high accuracy.
Specifically, in the conventional device, the swing member (contact) is in surface contact with the belt member, and the contact area with the belt member is large. Therefore, when the belt member is displaced (vibrated) in a direction perpendicular to the width direction (vertical direction that is not the running direction of the belt member), the swinging member swings following the swing in the orthogonal direction. The displacement of the belt member in the width direction could not be detected with high accuracy. Further, the detection result of the displacement in the width direction of the belt member is likely to vary due to variations in the mounting accuracy (mounting angle) of the swing member (contactor) with respect to the belt member. Further, both members are greatly worn due to the sliding contact between the swinging member (contactor) and the belt member for a long time, and an error occurs in the detection result of the width direction displacement of the belt member over time.
このような問題は、特に、ベルト部材が高速で走行する高速機(プロセス線速が速い画像形成装置である。)において無視できないものになっていた。
また、このような問題は、ベルト部材として中間転写ベルトを用いたベルト装置に限定されることなく、ベルト部材の変位の検知・補正をおこなうベルト装置であれば、ベルト部材として転写搬送ベルトを用いたベルト装置や、ベルト部材として感光体ベルトを用いたベルト装置でも共通するものである。
Such a problem cannot be ignored particularly in a high-speed machine (an image forming apparatus having a high process line speed) in which a belt member travels at a high speed.
In addition, such a problem is not limited to a belt device using an intermediate transfer belt as a belt member. If the belt device detects and corrects the displacement of the belt member, the transfer conveyance belt is used as the belt member. This is also common to the belt device and the belt device using the photosensitive belt as the belt member.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、装置が高速化された場合等であっても、比較的簡易な構成で、経時においても転写ベルトの幅方向の変位を高精度に検知することができる、ベルト装置、及び、画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. Even when the speed of the apparatus is increased, the displacement of the transfer belt in the width direction can be reduced with time even with a relatively simple configuration. An object of the present invention is to provide a belt device and an image forming apparatus that can detect with high accuracy.
この発明の請求項1記載の発明にかかるベルト装置は、所定方向に走行して、像担持体上に担持されたトナー像をその表面に転写する、又は、その表面上にて記録媒体を搬送しながら像担持体上に担持されたトナー像を当該記録媒体に転写する、転写ベルトと、前記転写ベルトの幅方向の変位を検知するベルト寄り検知装置と、を備え、前記ベルト寄り検知装置は、前記転写ベルトの幅方向端部に当接するとともに、金属材料で形成され、その断面が円形状に形成された当接部と、前記転写ベルトの前記表面の側から裏面の側に向けて延在して前記当接部を回転可能に支持する中心軸と、前記中心軸を介して前記転写ベルトの幅方向端部に対向する位置に設けられ、前記中心軸の軸方向の両端を保持するとともに、前記転写ベルトが幅方向一端側及び幅方向他端側のうちいずれの側に変位してもその変位に追従して前記当接部とともに幅方向に変位する被検知部材と、前記被検知部材の幅方向の変位を光学的に検知する光学センサと、を具備したものである。 The belt device according to claim 1 of the present invention travels in a predetermined direction and transfers the toner image carried on the image carrier onto the surface thereof, or conveys the recording medium on the surface. A transfer belt that transfers the toner image carried on the image carrier to the recording medium, and a belt deviation detection device that detects displacement in the width direction of the transfer belt, the belt deviation detection device comprising: An abutting portion that is in contact with the widthwise end portion of the transfer belt and is formed of a metal material and has a circular cross section, and extends from the front surface side to the back surface side of the transfer belt. A central axis that rotatably supports the contact portion, and a position facing the widthwise end of the transfer belt via the central axis, and holds both ends of the central axis in the axial direction. together with the transfer belt one widthwise And the detecting member is displaced the by following be displaced on either side of the side and the other widthwise end side to the displacement with abutment in the width direction, the optical width direction of displacement of the object to be detected member And an optical sensor for detecting.
また、請求項2記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項1に記載の発明において、前記光学センサは、前記被検知部材の変位量を検知するものである。 Further, the belt device according to the second aspect of the present invention that, in the invention according to claim 1, wherein the optical sensor, the is to detect the displacement amount of the detected member.
また、請求項3記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項2に記載の発明において、前記光学センサは、光を射出する発光素子と、当該発光素子から射出されて入射する光を検知する受光素子と、を具備したものである。 According to a third aspect of the present invention, in the belt device according to the second aspect, the optical sensor detects a light emitting element that emits light and light incident from the light emitting element. And a light receiving element.
また、請求項4記載の発明にかかるベルト装置は、所定方向に走行して、像担持体上に担持されたトナー像をその表面に転写する、又は、その表面上にて記録媒体を搬送しながら像担持体上に担持されたトナー像を当該記録媒体に転写する、転写ベルトと、前記転写ベルトの幅方向の変位を検知するベルト寄り検知装置と、を備え、前記ベルト寄り検知装置は、金属材料で形成され、前記転写ベルトの幅方向端部に当接する円筒体と、前記転写ベルトの前記表面の側から裏面の側に向けて延在する前記円筒体の中心軸と、前記中心軸の軸方向の両端を保持するとともに、前記転写ベルトが幅方向一端側及び幅方向他端側のうちいずれの側に変位してもその変位に追従して揺動するアーム部材と、前記アーム部材の変位を光学的に検知する光学センサと、を具備したものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a belt device that travels in a predetermined direction and transfers a toner image carried on an image carrier onto the surface thereof, or conveys a recording medium on the surface. A transfer belt that transfers the toner image carried on the image carrier to the recording medium, and a belt deviation detection device that detects displacement in the width direction of the transfer belt, and the belt deviation detection device includes: A cylindrical body made of a metal material and in contact with an end in the width direction of the transfer belt, a central axis of the cylindrical body extending from the front surface side to the back surface side of the transfer belt, and the central axis An arm member that holds both ends in the axial direction and swings following the displacement even if the transfer belt is displaced to one of the width direction one end side and the width direction other end side, and the arm member optics for detecting the displacement optically And capacitors, are those provided with the.
また、請求項5記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項4に記載の発明において、前記アーム部材は、前記円筒体が前記転写ベルトに当接する位置に対して前記転写ベルトの前記表面の側の位置と裏面の側の位置とで前記中心軸を保持するものである。 Further, according belt device to the fifth aspect of the present invention is the invention according to claim 4, wherein the arm member, the surface of the transfer belt relative to the position where the cylindrical body is brought into contact with the transfer belt The central axis is held by the position on the side and the position on the back side.
また、請求項6記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項4又は請求項5に記載の発明において、前記アーム部材は、前記中心軸を介して前記転写ベルトの幅方向端部に対向する位置で前記中心軸を保持するものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the belt device according to the fourth or fifth aspect, the arm member faces the widthwise end of the transfer belt via the central axis. The central axis is held at a position.
また、請求項7記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項4〜請求項6のいずれかに記載の発明において、前記光学センサは、前記アーム部材の変位量を検知するものである。 According to a seventh aspect of the present invention, in the belt device according to any of the fourth to sixth aspects, the optical sensor detects a displacement amount of the arm member.
また、この発明の請求項8記載の発明にかかるベルト装置は、所定方向に走行して、像担持体上に担持されたトナー像をその表面に転写する、又は、その表面上にて記録媒体を搬送しながら像担持体上に担持されたトナー像を当該記録媒体に転写する、転写ベルトと、前記転写ベルトの幅方向の変位を検知するベルト寄り検知装置と、を備え、前記ベルト寄り検知装置は、金属材料で形成されて前記転写ベルトの幅方向端部に当接する円筒体と、前記転写ベルトの前記表面の側から裏面の側に向けて延在する前記円筒体の中心軸と、前記中心軸を両端で保持する一対の保持部と、前記一対の保持部を保持するとともに前記中心軸の軸方向に対して平行な方向に延設された第1アーム部と、前記第1アーム部に連動して揺動する第2アーム部と、を具備するとともに、前記転写ベルトが幅方向一端側及び幅方向他端側のうちいずれの側に変位してもその変位に追従して揺動する揺動部材と、第2アーム部の変位を光学的に検知する光学センサと、を具備したものである。
また、請求項9記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項8に記載の発明において、前記第1アーム部は、前記円筒体が前記転写ベルトに当接する位置に対して前記転写ベルトの前記表面の側の位置と裏面の側の位置とで前記保持部を保持するものである。
また、請求項10記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項8又は請求項9に記載の発明において、前記第1アーム部は、前記中心軸を介して前記転写ベルトの幅方向端部に対向する位置で前記保持部を保持するものである。
また、請求項11記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項8〜請求項10のいずれかに記載の発明において、前記光学センサは、前記第2アーム部の変位量を検知するものである。
また、請求項12記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項7又は請求項11に記載の発明において、前記光学センサは、光を射出する発光素子と、当該発光素子から射出されて入射する光を検知する受光素子と、を具備したものである。
また、請求項13記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項4〜請求項12のいずれかに記載の発明において、前記円筒体は、その中心軸方向の長さが、前記転写ベルトの厚みよりも長くなるように形成されたものである。
また、請求項14記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項4〜請求項13のいずれかに記載の発明において、前記円筒体は、前記転写ベルトの走行に従動して前記中心軸を中心に回転可能に形成されたものである。
また、請求項15記載の発明にかかるベルト装置は、前記請求項1〜請求項14のいずれかに記載の発明において、前記転写ベルトは、その厚さが80〜100μmになるように形成されたものである。
また、この発明の請求項16記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項1〜請求項15のいずれかに記載のベルト装置を備え、前記像担持体を、前記転写ベルトの走行方向に沿って前記転写ベルトの前記表面に対向するように設けられた複数の像担持体としたものである。
また、請求項17記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項16に記載の発明において、前記複数の像担持体を、シアン色、マゼンダ色、イエロー色、ブラック色のうちの1つのトナー像がそれぞれ表面に担持される4つの像担持体としたものである。
また、請求項18記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項16又は請求項17に記載の発明において、前記転写ベルトは、所定方向に走行して前記複数の像担持体上にそれぞれ担持されたトナー像が前記表面に転写されるとともに、少なくとも駆動ローラとテンションローラと可動ローラと対向ローラとによって張架された中間転写ベルトであって、前記対向ローラに対向する2次転写部材と前記対向ローラとの間で前記中間転写ベルト上のトナー像が記録媒体に転写され、前記可動ローラは、前記複数の像担持体のうちの一部の像担持体を前記中間転写ベルトに当接させたままその他の像担持体に対して前記中間転写ベルトを離間できるように移動可能に構成され、前記ベルト寄り検知装置は、前記中間転写ベルトが張架される領域のうち前記駆動ローラと前記対向ローラとの間で前記中間転写ベルトが張架される第1の領域に配置され、前記可動ローラは、前記中間転写ベルトが張架される領域のうち前記第1の領域以外の第2の領域に配置されたものである。
また、請求項19記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項18に記載の発明において、前記複数の像担持体は、前記中間転写ベルトに対して上方に配置され、前記2次転写部材は、前記中間転写ベルトに対して下方に配置されたものである。
また、この発明の請求項20記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項1〜請求項15のいずれかに記載のベルト装置を備え、前記転写ベルトは、所定方向に走行して前記複数の像担持体上にそれぞれ担持されたトナー像が前記表面に転写されるとともに、少なくとも駆動ローラとテンションローラと対向ローラとによって張架された中間転写ベルトであって、前記対向ローラに対向する2次転写部材と前記対向ローラとの間で前記中間転写ベルト上のトナー像が記録媒体に転写され、前記ベルト寄り検知装置は、前記中間転写ベルトが張架される領域のうち前記駆動ローラと前記対向ローラとの間で前記中間転写ベルトが張架される第1の領域に配置され、前記テンションローラは、前記中間転写ベルトが張架される領域のうち前記第1の領域以外の第2の領域に配置されたものである。
また、この発明の請求項21記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項1〜請求項15のいずれかに記載のベルト装置を備え、前記転写ベルトは、所定方向に走行して前記複数の像担持体上にそれぞれ担持されたトナー像が前記表面に転写されるとともに、少なくとも駆動ローラとテンションローラと補正ローラと対向ローラとによって張架された中間転写ベルトであって、前記対向ローラに対向する2次転写部材と前記対向ローラとの間で前記中間転写ベルト上のトナー像が記録媒体に転写され、前記補正ローラは、前記ベルト寄り検知装置の検知結果に基づいて当該補正ローラの幅方向の一端側を支点にして他端側を揺動させることにより前記中間転写ベルトの幅方向の変位を補正するように構成され、前記ベルト寄り検知装置は、前記中間転写ベルトが張架される領域のうち前記駆動ローラと前記対向ローラとの間で前記中間転写ベルトが張架される第1の領域に配置され、前記補正ローラは、前記中間転写ベルトが張架される領域のうち前記第1の領域以外の第2の領域に配置されたものである。
また、請求項22記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項20又は請求項21に記載の発明において、前記像担持体は、前記中間転写ベルトに対して上方に配置され、前記2次転写部材は、前記中間転写ベルトに対して下方に配置されたものである。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a belt device that travels in a predetermined direction and transfers a toner image carried on an image carrier onto the surface thereof, or a recording medium on the surface. A transfer belt for transferring the toner image carried on the image carrier to the recording medium while conveying the belt, and a belt deviation detection device for detecting a displacement in the width direction of the transfer belt. The apparatus is formed of a metal material and abuts against a widthwise end of the transfer belt, and a central axis of the cylinder extends from the front side to the back side of the transfer belt, A pair of holding portions that hold the central axis at both ends, a first arm portion that holds the pair of holding portions and extends in a direction parallel to the axial direction of the central axis, and the first arm A second arm portion that swings in conjunction with the portion; As well as comprising a, a swing member which swings said transfer belt to follow its displacement be displaced on either side of the width direction end side and the other widthwise end side, the displacement of the second arm portion And an optical sensor for optical detection.
According to a ninth aspect of the present invention, in the belt device according to the eighth aspect of the present invention, the first arm portion is configured so that the cylindrical body contacts the transfer belt with respect to a position where the cylindrical body contacts the transfer belt. The holding portion is held by the position on the front surface side and the position on the back surface side.
According to a tenth aspect of the present invention, in the belt device according to the eighth or ninth aspect, the first arm portion is disposed at an end in the width direction of the transfer belt via the central axis. The holding part is held at an opposing position.
The belt device according to an eleventh aspect of the present invention is the belt device according to any one of the eighth to tenth aspects, wherein the optical sensor detects a displacement amount of the second arm portion. .
According to a twelfth aspect of the present invention, in the belt device according to the seventh aspect or the eleventh aspect, the optical sensor includes a light emitting element that emits light and an incident light that is emitted from the light emitting element. A light receiving element for detecting light.
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the belt device according to any one of the fourth to twelfth aspects, the cylindrical body has a length in the central axis direction that is the thickness of the transfer belt. It is formed to be longer.
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided the belt device according to any one of the fourth to thirteenth aspects, wherein the cylindrical body is centered on the central axis following the movement of the transfer belt. It is formed to be rotatable.
The belt device according to
An image forming apparatus according to a sixteenth aspect of the present invention includes the belt device according to any one of the first to fifteenth aspects, and the image carrier is disposed along a running direction of the transfer belt. And a plurality of image carriers provided to face the surface of the transfer belt.
An image forming apparatus according to a seventeenth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the sixteenth aspect, wherein the plurality of image bearing members are a toner of one of cyan, magenta, yellow, and black. Four image carriers each having an image carried on the surface are formed.
An image forming apparatus according to an eighteenth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the sixteenth or seventeenth aspect, wherein the transfer belt runs in a predetermined direction and is carried on the plurality of image carriers. An intermediate transfer belt stretched by at least a driving roller, a tension roller, a movable roller, and a counter roller, and a secondary transfer member facing the counter roller; A toner image on the intermediate transfer belt is transferred to a recording medium between the opposed rollers, and the movable roller causes a part of the plurality of image carriers to contact the intermediate transfer belt. The intermediate transfer belt is configured to be movable so as to be able to be separated from other image carriers, and the belt misalignment detection device includes a region where the intermediate transfer belt is stretched. In the first region where the intermediate transfer belt is stretched between the drive roller and the counter roller, and the movable roller is arranged in the first region in the region where the intermediate transfer belt is stretched. This is arranged in the second area other than the area.
An image forming apparatus according to a nineteenth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the eighteenth aspect, wherein the plurality of image carriers are disposed above the intermediate transfer belt, and the secondary transfer member Is arranged below the intermediate transfer belt.
An image forming apparatus according to a twentieth aspect of the present invention includes the belt device according to any one of the first to fifteenth aspects, wherein the transfer belt travels in a predetermined direction and the plurality of the belt devices. A toner image respectively carried on an image carrier is transferred to the surface, and is an intermediate transfer belt stretched by at least a driving roller, a tension roller, and a counter roller, and is a secondary belt facing the counter roller. A toner image on the intermediate transfer belt is transferred to a recording medium between a transfer member and the opposing roller, and the belt deviation detecting device is configured to face the driving roller in a region where the intermediate transfer belt is stretched. The intermediate transfer belt is disposed in a first region where the intermediate transfer belt is stretched between the rollers, and the tension roller is disposed in the first region in the region where the intermediate transfer belt is stretched. In which are arranged in a second region other than the region.
An image forming apparatus according to a twenty-first aspect of the present invention includes the belt device according to any one of the first to fifteenth aspects, wherein the transfer belt travels in a predetermined direction and the plurality of the plurality of belt devices. A toner image respectively carried on an image carrier is transferred to the surface, and is an intermediate transfer belt stretched by at least a driving roller, a tension roller, a correction roller, and a counter roller, and is opposed to the counter roller. A toner image on the intermediate transfer belt is transferred to a recording medium between the secondary transfer member and the counter roller, and the correction roller is configured to move in a width direction of the correction roller based on a detection result of the belt shift detection device. The intermediate transfer belt is configured to correct the displacement in the width direction by swinging the other end side with the one end side of the belt as a fulcrum. The intermediate transfer belt is disposed in a first region where the intermediate transfer belt is stretched between the driving roller and the counter roller in a region where the intermediate transfer belt is stretched, and the correction roller is stretched by the intermediate transfer belt. It is arranged in a second region other than the first region among the regions to be laid.
According to a twenty-second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the twentieth or twenty-first aspect, the image carrier is disposed above the intermediate transfer belt, and the secondary The transfer member is disposed below the intermediate transfer belt.
本発明は、転写ベルトの幅方向端部に当接する揺動部材の当接部を曲面形状にしているために、揺動部材が転写ベルトに線接触して、当接部の接触面積を小さくすることができる。これにより、装置が高速化された場合等であっても、比較的簡易な構成で、経時においても転写ベルトの幅方向の変位が高精度に検知される、ベルト装置、及び、画像形成装置を提供することができる。 In the present invention, since the contact portion of the swinging member that contacts the widthwise end of the transfer belt has a curved shape, the swinging member makes line contact with the transfer belt, and the contact area of the contact portion is reduced. can do. As a result, a belt device and an image forming apparatus that can detect the displacement in the width direction of the transfer belt with high accuracy even with lapse of time even when the speed of the apparatus is increased. Can be provided.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.
実施の形態1.
図1〜図5にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1及び図2にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1は画像形成装置としてのプリンタを示す構成図であり、図2はその作像部を示す拡大図である。
図1に示すように、画像形成装置本体100の中央には、ベルト装置としての中間転写ベルト装置15が設置されている。また、中間転写ベルト装置15の中間転写ベルト8(ベルト部材)に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部6Y、6M、6C、6Kが並設されている。
Embodiment 1 FIG.
A first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a block diagram showing a printer as an image forming apparatus, and FIG. 2 is an enlarged view showing an image forming unit thereof.
As shown in FIG. 1, an intermediate
図2を参照して、イエローに対応した作像部6Yは、像担持体としての感光体ドラム1Yと、感光体ドラム21の周囲に配設された帯電部4Y、現像部5Y、クリーニング部2Y、除電部(不図示である。)等で構成されている。そして、感光体ドラム1Y上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)がおこなわれて、感光体ドラム1Y上にイエロー画像が形成されることになる。
Referring to FIG. 2, an
なお、他の3つの作像部6M、6C、6Kも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応した作像部6Yとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の3つの作像部6M、6C、6Kの説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部6Yのみの説明をおこなうことにする。
The other three
図2を参照して、感光体ドラム1Yは、不図示の駆動モータによって図2中の反時計方向に回転駆動される。そして、帯電部4Yの位置で、感光体ドラム1Yの表面が一様に帯電される(帯電工程である。)。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、露光部7から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される(露光工程である。)。
Referring to FIG. 2, the
Thereafter, the surface of the
その後、感光体ドラム1Yの表面は、現像部5Yとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される(現像工程である。)。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、中間転写ベルト8(ベルト部材)及び転写ローラ9Yとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上のトナー像が中間転写ベルト8上に転写される(1次転写工程である。)。このとき、感光体ドラム1Y上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
Thereafter, the surface of the
Thereafter, the surface of the
その後、感光体ドラム1Yの表面は、クリーニング部2Yとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード2aによってクリーニング部2Y内に回収される(クリーニング工程である。)。
最後に、感光体ドラム1Yの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム1Y上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
Thereafter, the surface of the
Finally, the surface of the
Thus, a series of image forming processes performed on the
なお、上述した作像プロセスは、他の作像部6M、6C、6Kでも、イエロー作像部6Yと同様におこなわれる。すなわち、作像部の上方に配設された露光部7から、画像情報に基いたレーザ光Lが、各作像部6M、6C、6Kの感光体ドラム1M、1C、1K上に向けて照射される。詳しくは、露光部7は、光源からレーザ光Lを発して、そのレーザ光Lを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト8上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト8上にカラー画像が形成される。
The image forming process described above is performed in the other
Thereafter, the toner images of the respective colors formed on the respective photosensitive drums through the developing process are transferred onto the
ここで、中間転写ベルト装置15(ベルト装置)は、図3を参照して、中間転写ベルト8、4つの転写ローラ9Y、9M、9C、9K 、駆動ローラ12A、対向ローラ12B、テンションローラ12C、補正ローラ13、可動ローラ11、ローラ部材14(規制部材)、ベルト寄り検知装置80、フォトセンサ90、中間転写クリーニング部10、等で構成される。中間転写ベルト8は、複数のローラ部材11、12A〜12C、13、14によって張架・支持されるとともに、1つのローラ部材(駆動ローラ)12Aの回転駆動によって図3中の矢印方向に無端移動される。
Here, referring to FIG. 3, the intermediate transfer belt device 15 (belt device) includes an
4つの転写ローラ9Y、9M、9C、9Kは、それぞれ、中間転写ベルト8を感光体ドラム1Y 、1M 、1C 、1K との間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。そして、転写ローラ9Y、9M、9C、9Kに、トナーの極性とは逆の転写電圧(転写バイアス)が印加される。
そして、中間転写ベルト8は、矢印方向に走行して、転写ローラ9Y、9M、9C、9Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム1Y 、1M 、1C 、1K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト8上に重ねて1次転写される。
The four
The
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト8は、2次転写ローラ19との対向位置に達する。この位置では、対向ローラ12Bが、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。そして、中間転写ベルト8上に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の記録媒体P上に転写される。このとき、中間転写ベルト8には、記録媒体Pに転写されなかった未転写トナーが残存する。
Thereafter, the
その後、中間転写ベルト8は、中間転写クリーニング部10の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト8上の未転写トナーが除去される。
こうして、中間転写ベルト8上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。なお、ベルト装置としての中間転写ベルト装置15の構成・動作については、後で図3〜図5を用いてさらに詳しく説明する。
Thereafter, the
Thus, a series of transfer processes performed on the
ここで、図1を参照して、2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Pは、装置本体100の下方に配設された給紙部26(又は、側方に配設された給紙部)から、給紙ローラ27やレジストローラ対28等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部26には、転写紙等の記録媒体Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ27が図1中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Pがレジストローラ対28のローラ間に向けて給送される。
Here, referring to FIG. 1, the recording medium P transported to the position of the secondary transfer nip is fed to the paper feeding unit 26 (or laterally fed) disposed below the apparatus
Specifically, a plurality of recording media P such as transfer paper are stored in the
レジストローラ対28に搬送された記録媒体Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対28のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト8上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対28が回転駆動されて、記録媒体Pが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体P上に、所望のカラー画像が転写される。
The recording medium P transported to the
その後、2次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Pは、定着部20の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体P上に定着される。
その後、記録媒体Pは、排紙ローラ対(不図示である。)によって装置外へと排出される。排紙ローラ対によって装置外に排出された被転写Pは、出力画像として、スタック部上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
Thereafter, the recording medium P on which the color image is transferred at the position of the secondary transfer nip is conveyed to the position of the fixing
Thereafter, the recording medium P is discharged out of the apparatus by a pair of discharge rollers (not shown). The transferred P discharged from the apparatus by the pair of paper discharge rollers is sequentially stacked on the stack unit as an output image.
Thus, a series of image forming processes in the image forming apparatus is completed.
次に、図2にて、作像部における現像部の構成・動作について、さらに詳しく説明する。
現像部5Yは、感光体ドラム1Yに対向する現像ローラ51Yと、現像ローラ51Yに対向するドクターブレード52Yと、現像剤収容部内に配設された2つの搬送スクリュ55Yと、現像剤収容部に開口を介して連通するトナー補給経路43Yと、現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知センサ56Yと、等で構成される。現像ローラ51Yは、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部内には、キャリアとトナーとからなる2成分現像剤が収容されている。
Next, the configuration and operation of the developing unit in the image forming unit will be described in more detail with reference to FIG.
The developing
このように構成された現像部5Yは、次のように動作する。
現像ローラ51Yのスリーブは、図2の矢印方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ51Y上に担持された現像剤は、スリーブの回転にともない現像ローラ51Y上を移動する。ここで、現像装置5Y内の現像剤は、現像剤中のトナーの割合(トナー濃度)が所定の範囲内になるように調整される。
その後、現像剤収容部内に補給されたトナーは、2つの搬送スクリュ55Yによって、現像剤とともに混合・撹拌されながら、隔絶された2つの現像剤収容部を循環する(図2の紙面垂直方向の移動である。)。そして、現像剤中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ51Y上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ51Y上に担持される。
The developing
The sleeve of the developing
Thereafter, the toner replenished in the developer accommodating portion circulates through the two separated developer accommodating portions while being mixed and stirred together with the developer by the two conveying
現像ローラ51Y上に担持された現像剤は、図2中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード52Yの位置に達する。そして、現像ローラ51Y上の現像剤は、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム1Yとの対向位置(現像領域である。)まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム1Y上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ51Y上に残った現像剤はスリーブの回転にともない現像剤収容部の上方に達して、この位置で現像ローラ51Yから離脱される。
The developer carried on the developing
次に、図3〜図5にて、本実施の形態1における画像形成装置(中間転写ベルト装置)において特徴的なベルト寄り検知装置80について詳述する。
図3は、ベルト装置としての中間転写ベルト装置15を示す構成図である。図4は、中間転写ベルト装置15の一部を幅方向にみた概略図である。図5は、ベルト寄り検知装置80を示す斜視図である。
図3及び図4を参照して、中間転写ベルト装置15(ベルト装置)は、ベルト部材としての中間転写ベルト8、4つの転写ローラ9Y、9M、9C、9K 、駆動ローラ12A、対向ローラ12B、テンションローラ12C、補正手段としての補正ローラ13、可動ローラ11、ローラ部材14、ベルト寄り検知装置80、フォトセンサ90、中間転写クリーニング部10、異常検知センサ88、等で構成される。
Next, referring to FIGS. 3 to 5, the belt
FIG. 3 is a configuration diagram showing an intermediate
3 and 4, an intermediate transfer belt device 15 (belt device) includes an
ベルト部材としての中間転写ベルト8は、各色のトナー像をそれぞれ担持する4つの像担持体としての感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kに対向するように配設されている。中間転写ベルト8は、主として6つのローラ部材(駆動ローラ12A、対向ローラ12B、テンションローラ12C、可動ローラ11、補正ローラ13、ローラ部材14である。)によって張架・支持されている。
The
本実施の形態1において、中間転写ベルト8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)、PC(ポリカーボネート)、等を単層又は複数層に構成して、カーボンブラック等の導電性材料を分散させたものである。中間転写ベルト8は、体積抵抗率が107〜1012Ωcm、ベルト裏面側の表面抵抗率が108〜1012Ωcmの範囲となるように調整されている。また、中間転写ベルト8は、厚さが80〜100μmの範囲となるように設定されている。本実施の形態1では、中間転写ベルト8の厚さが90μmに設定されている。
なお、必要に応じて中間転写ベルト8の表面に離型層をコートすることもできる。その際、コートに用いる材料として、ETFE(エチレン−四フッ化エチレン共重合体)、PTFE(ポリ四フッ化エチレン)、PVDF(フッ化ビニルデン)、PEA(パーフルオロアルコキシフッ素樹脂)、FEP(四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体)、PVF(フッ化ビニル)、等のフッ素樹脂を使用できるが、これに限定されるものではない。
また、中間転写ベルト8の製造方法としては、注型法、遠心成形法、等があり、必要に応じてその表面を研磨する工程がおこなわれる。
In the first embodiment, the
If necessary, a release layer can be coated on the surface of the
Further, as a method for manufacturing the
転写ローラ9Y、9M、9C、9Kは、それぞれ、中間転写ベルト8を介して対応する感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kに対向している。詳しくは、イエロー用の転写ローラ9Yは中間転写ベルト8を介してイエロー用の感光体ドラム1Yに対向し、マゼンタ用の転写ローラ9Mは中間転写ベルト8を介してマゼンタ用の感光体ドラム1Mに対向し、シアン用の転写ローラ9Cは中間転写ベルト8を介してシアン用の感光体ドラム1Cに対向し、ブラック用(黒色用)の転写ローラ9Kは中間転写ベルト8を介してブラック用(黒色用)の感光体ドラム1Kに対向している。
The
可動ローラ11は、4つの転写ローラ9Y、9M、9C、9Kとともに保持部材(不図示である。)に保持されていて、中間転写ベルト8を感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kから離間させるように構成されている。
具体的に、可動ローラ11が図3中の破線の位置に移動することで、4つの転写ローラ9Y、9M、9C、9Kも下方に移動して、中間転写ベルト8が感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kから離間する(破線位置への移動である。)。このような中間転写ベルト8を感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kから離間させる動作は、中間転写ベルト8の磨耗劣化を軽減するためにおこなわれるものであって、非画像形成時等におこなわれる。
The movable roller 11 is held by a holding member (not shown) together with the four
Specifically, when the movable roller 11 moves to the position of the broken line in FIG. 3, the four
駆動ローラ12Aは、不図示の駆動モータによって回転駆動される。これにより、中間転写ベルト8は所定の走行方向(図3の時計方向である。)に走行することになる。
対向ローラ12Bは、中間転写ベルト8を介して2次転写ローラ19に当接している。テンションローラ12Cは、中間転写ベルト8の外周面に当接している。双方のローラ部材12B、12Cの間に、中間転写クリーニング部10(クリーニングブレード)が設置されている。
The
The counter roller 12 </ b> B is in contact with the
ここで、本実施の形態1における中間転写ベルト装置15には、中間転写ベルト8の幅方向(図3の紙面垂直方向である。)の変位を検知するベルト寄り検知装置80が設置されている。
詳しくは、図5を参照して、ベルト寄り検知装置80は、中間転写ベルト8の幅方向端部に当接する揺動部材82、揺動部材82の変位を検知する検知部としての測距センサ81、揺動部材82を中間転写ベルト8に当接させる方向に付勢するスプリング83、等で構成されている。
Here, the intermediate
Specifically, referring to FIG. 5, the belt
揺動部材82は、第1アーム部82a、回転支軸82b、第2アーム部82c等で構成されている。
第1アーム部82aには、中間転写ベルト8の幅方向端部に当接する当接部としての円筒体82a1が設置されている。第1アーム部82aは、一端が回転支軸82bに固設されている。回転支軸82bは、中間転写ベルト装置15の筐体(不図示である。)に回転自在に支持されている。第2アーム部82cは、一端が回転支軸82bに固設されている。第2アーム部82cの中央には、スプリング83の一端が接続されている。スプリング83の他端は筐体に接続されている。
このような構成により、揺動部材82は、中間転写ベルト8の幅方向の変位(図5中の破線両矢印方向のベルト寄りである。)に追従して揺動することになる(図5中の実線両矢印方向の揺動である。)。
The
The
With such a configuration, the swinging
そして、揺動部材82の第2アーム部82cの他端の上方には、測距センサ81が設置されている(筐体に固設されている。)。測距センサ81(検知部)は、主として、水平方向に離間して並設された発光素子(赤外発光ダイオード)と位置検出素子(PSD)とで構成されている。発光素子から射出された赤外光は、第2アーム部82c表面にて反射して、反射光となって位置検出素子に入射する。このとき、測距センサ81と第2アーム部82c表面との距離によって、位置検出素子に入射する反射光の入射位置が変化して、それに比例して受光素子(測距センサ81)の出力値が変化する。これにより、中間転写ベルト8の幅方向の変位量(第2アーム部82c表面との距離)を検知することができる。具体的に、測距センサ81で検知された距離が所定値よりも小さい場合には中間転写ベルト8は狙いの位置に対して図5の右側に変位していることになり、測距センサ81で検知された距離が所定値よりも大きい場合には中間転写ベルト8は狙いの位置に対して図5の左側に変位していることになる。
A
なお、本実施の形態1では、中間転写ベルト8は、走行方向(図5の実線片矢印方向である。)に400mm/秒で走行するように設定されている。
また、スプリング83による付勢力は、揺動部材82の当接力によって中間転写ベルト8が変形しない程度に弱く、揺動部材82が中間転写ベルト8の幅方向変位に対して振動(チャタリング)なく追従する程度に強く設定されている。具体的に、本実施の形態1では、中間転写ベルト8に対する揺動部材82の当接部(円筒体82a1)の当接力が70g程度に設定されている。
In the first embodiment, the
Further, the urging force of the
ここで、揺動部材82(第1アーム部82a)における当接部は、円筒体82a1であって、曲面形状に形成されている。
これにより、揺動部材82が中間転写ベルト8に線接触(巨視的には点接触である。)することになり、中間転写ベルト8に当接する当接部の接触面積を小さくすることができる。したがって、中間転写ベルト8が幅方向に直交する方向(図4の紙面垂直方向である。)に振れても、その直交方向の振れによって揺動部材82が揺動しにくくなる。また、中間転写ベルト8に対する揺動部材82の取り付け精度(取り付け角度)にバラツキが生じても、測距センサ81の検知結果にバラツキが生じにくくなる。さらに、揺動部材82(円筒体82a1)と中間転写ベルト8との摺接による磨耗が低減される。よって、経時においても中間転写ベルト8の幅方向の変位を高精度に検知することができる。
Here, the contact portion of the swing member 82 (
As a result, the swinging
また、本実施の形態1では、当接部としての円筒体82a1をステンレス等の金属材料で形成している。これにより、円筒体82a1(当接部)が中間転写ベルト8との摺接によって磨耗しにくくなって、測距センサ81の検知精度が経時で低下する不具合が軽減される。特に、円筒体82a1(当接部)の表面は、滑らかであって、摩擦係数が低いことが好ましい。
さらに、本実施の形態1では、円筒体82a1(当接部)が中間転写ベルト8の走行(図5の実線片矢印方向の走行である。)に従動して回転するように構成している。これにより、中間転写ベルト8との当接による円筒体82a1の磨耗が軽減されて、測距センサ81の検知精度が経時で低下する不具合が軽減される。なお、円筒体82a1の中心軸が第1アーム部82aに保持されているために、円筒体82a1が回転しても中間転写ベルト8のベルト寄りが生じなければ揺動部材82は揺動しない。
In the first embodiment, the cylindrical body 82a1 as the contact portion is formed of a metal material such as stainless steel. As a result, the cylindrical body 82a1 (contact portion) is not easily worn by sliding contact with the
Further, in the first embodiment, the cylindrical body 82a1 (contact portion) is configured to rotate following the traveling of the intermediate transfer belt 8 (traveling in the direction of the solid line arrow in FIG. 5). . Thereby, the wear of the cylindrical body 82a1 due to the contact with the
ここで、ベルト寄り検知装置80の近傍には、中間転写ベルト8の幅方向及び走行方向とは異なる方向の変位を規制するローラ部材14が設置されている。具体的に、ローラ部材14は、揺動部材82(第1アーム部82a)と中間転写ベルト8との当接部(円筒体82a1)に近接されている。
このような構成により、ベルト寄り検知装置80(当接部82a1)における、中間転写ベルト8の直交方向(図4の紙面垂直方向である。)の変位(振れ)が軽減される。すなわち、中間転写ベルト8は、ローラ部材14によってベルト張力が高められるために、ベルト寄り検知装置80の位置の直交方向の変位が規制される。したがって、ベルト寄り検知装置80によって、本来的に検知されるべき検知成分(幅方向の検知成分である。)の他に、幅方向及び走行方向とは異なる方向の変位成分も検知されてしまう不具合が軽減される。したがって、ベルト寄り検知装置80による、中間転写ベルト8のベルト寄りに対する検知精度がさらに向上する。
Here, a
With such a configuration, the displacement (shake) of the
そして、ベルト寄り検知装置80によって中間転写ベルト8の変位(変位量)が検知されると、その検知結果に基いて補正手段としての補正ローラ13によって中間転写ベルト8の幅方向の変位が補正される。
ここで、補正ローラ13は、図3を参照して、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kに対して中間転写ベルト8の走行方向上流側であって、中間転写ベルト8の内周面に接するように配設されている。そして、補正ローラ13は、図4を参照して、不図示の駆動カムが所定角度動作することにより、揺動中心13aを中心にしてX1、X2方向に揺動するように構成されている。
このような構成により、図4において、中間転写ベルト8が右側に変位(ベルト寄り)したときには、その検知結果に基いて、補正ローラ13がX2方向に揺動されて中間転写ベルト8の変位補正がおこなわれる。これに対して、中間転写ベルト8が左側に変位したときには、その検知結果に基いて、補正ローラ13がX1方向に揺動されて中間転写ベルト8の変位補正がおこなわれる。これにより、中間転写ベルト8が蛇行走行する不具合や、中間転写ベルト8が幅方向に大きく変位(ベルト寄り)して他の部材に接触して中間転写ベルト8が破損する不具合、等が抑止される。
When the displacement (displacement amount) of the
Here, referring to FIG. 3, the
With this configuration, when the
ここで、本実施の形態1では、ベルト寄り検知装置80は、補正ローラ13(補正手段)から離れた位置に配設されている。具体的には、補正ローラ13が中間転写ベルト8と感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kとの対向領域に対して中間転写ベルト8の走行方向上流側に配設されているのに対して、ベルト寄り検知装置80は中間転写ベルト8と感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kとの対向領域に対して中間転写ベルト8の走行方向下流側に配設されている。
このように、ベルト寄り検知装置80を補正ローラ13から離れた位置に配設することで、補正ローラ13による揺動(補正動作)をおこなってもローラ部材14による中間転写ベルト8に対する規制力(直交方向変位の拘束力)が低下することなくベルト寄り検知装置80の検知精度が向上する。
Here, in the first embodiment, the belt
In this way, by disposing the belt
なお、本実施の形態1における中間転写ベルト装置15は、図4を参照して、中間転写ベルト8の幅方向両端から所定距離(5mm程度である。)離れた位置に、異常検知センサ88が設置されている。
図示は省略するが、異常検知センサ88は、大きくベルト寄りした中間転写ベルト8に接触するアーム部材、中間転写ベルト8の接触によるアーム部材の回転支軸を中心にした移動を光学的に検知する光学センサ、等で構成されている。
そして、中間転写ベルト8が補正ローラ13によって補正可能な範囲を超えてベルト寄りした状態を、異常検知センサ88で検知する。そして、異常検知センサ88によって異常検知がされたときに、中間転写ベルト8(駆動ローラ12A)の駆動を強制的に停止して、装置本体100の表示部にサービスマン・コールの表示(サービスマンによる修理を要する旨の表示である。)をおこなう。
In the intermediate
Although not shown, the
Then, the
ここで、本実施の形態1における中間転写ベルト装置15は、ベルト寄り検知装置80が、中間転写ベルト8と感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kとの対向領域から離れた位置に配設されている。具体的に、ベルト寄り検知装置80及びローラ部材14は、中間転写ベルト8と感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kとの対向領域に対して中間転写ベルト8の走行方向下流側(1次転写工程後の位置である。)に配設されている。
これにより、ベルト寄り検知装置80を中間転写ベルト8と感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kとの対向領域内に配設する場合に比べて、中間転写ベルト装置15を小型化することができるとともに、先に説明した可動ローラ11による中間転写ベルト8の接離機構が簡素化される。さらに、ベルト寄り検知装置80を上述の対向領域内に配設する場合に比べて、ベルト寄り検知装置80のメンテナンス性が向上するとともに、作像部6Y、6M、6C、6Kの近傍に配設された高圧電源(不図示である。)によるノイズによってベルト寄り検知装置80(測距センサ81)が誤動作する不具合が抑止される。
Here, in the intermediate
As a result, the intermediate
また、本実施の形態1における中間転写ベルト装置15は、図3及び図4を参照して、フォトセンサ90がローラ部材14に近接されている。ここで、フォトセンサ90は、中間転写ベルト8上に担持されるトナー像(パッチパターン)の位置や濃度を検知するものであって、作像条件を最適化するためのものである。具体的に、上述した作像プロセスを経て中間転写ベルト8上に形成した各色のトナー像(パッチパターン)の位置ズレをフォトセンサ90のよって光学的に検知して、その検知結果に基いて露光部7による各感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kへの露光タイミングを調整する。さらには、上述した作像プロセスを経て中間転写ベルト8上に形成したトナー像(パッチパターン)の濃度(トナー濃度)をフォトセンサ90のよって光学的に検知して、その検知結果に基いて現像部5内に収容された現像剤のトナー濃度を調整する。
このようにローラ部材14の近傍にフォトセンサ90を設置することで、フォトセンサ90によって検知される中間転写ベルト8表面の振れが軽減される。したがって、フォトセンサ90によって検知されるトナー像との距離が安定して、トナー像の位置や濃度に対するフォトセンサ90の検知精度が向上する。
In the intermediate
By installing the
以上説明したように、本実施の形態1においては、中間転写ベルト8(ベルト部材)の幅方向端部に当接する揺動部材82の当接部(円筒体82a1)を曲面形状にしているために、揺動部材82が中間転写ベルト8に線接触して当接部の接触面積が小さくなる。これにより、装置が高速化された場合等であっても、比較的簡易な構成で、経時においても中間転写ベルト8の幅方向の変位を高精度に検知することができる。
As described above, in the first embodiment, the contact portion (cylindrical body 82a1) of the
実施の形態2.
図6にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図6は、実施の形態2におけるベルト寄り検知装置を示す斜視図であって、前記実施の形態1における図5に対応する図である。本実施の形態2におけるベルト寄り検知装置は、当接部として曲面部82a2が設けられている点が、当接部として円筒体82a1が設けられている前記実施の形態1のものと相違する。
Embodiment 2. FIG.
A second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 6 is a perspective view showing the belt deviation detecting device in the second embodiment, and corresponds to FIG. 5 in the first embodiment. The belt deviation detecting device in the second embodiment is different from that in the first embodiment in which the curved surface portion 82a2 is provided as the contact portion, and the cylindrical body 82a1 is provided as the contact portion.
本実施の形態2におけるベルト寄り検知装置80も、前記実施の形態1のものと同様に、揺動部材82、測距センサ81、スプリング83、等で構成されている。また、揺動部材82は、第1アーム部82a、回転支軸82b、第2アーム部82c等で構成されている。
Similarly to the first embodiment, the belt
ここで、本実施の形態2では、第1アーム部82aに、中間転写ベルト8の幅方向端部に当接する当接部としての曲面部82a2が一体的に形成されている。すなわち、揺動部材82(第1アーム部82a)における当接部は、曲面部82a2であって、曲面形状に形成されている。
これにより、本実施の形態2においても、揺動部材82が中間転写ベルト8に線接触(巨視的には点接触である。)することになり、中間転写ベルト8に当接する当接部の接触面積が小さくなる。したがって、前記実施の形態1と同様に、中間転写ベルト8の幅方向の変位を高精度に検知することができる。
Here, in the second embodiment, the
As a result, also in the second embodiment, the swinging
なお、本実施の形態2においても、当接部としての曲面部82a2を金属材料で形成したり、その表面の摩擦係数を低く形成することが好ましい。これにより、揺動部材82の耐久性が向上して、測距センサ81の検知精度が経時で低下する不具合が軽減される。
Also in the second embodiment, it is preferable that the curved surface portion 82a2 as the contact portion is made of a metal material or has a low friction coefficient on the surface thereof. As a result, the durability of the
以上説明したように、本実施の形態2においても、中間転写ベルト8の幅方向端部に当接する揺動部材82の当接部(曲面部82a2)を曲面形状にしているために、揺動部材82が中間転写ベルト8に線接触して当接部の接触面積が小さくなる。これにより、装置が高速化された場合等であっても、比較的簡易な構成で、経時においても中間転写ベルト8の幅方向の変位を高精度に検知することができる。
As described above, also in the second embodiment, since the abutting portion (curved surface portion 82a2) of the oscillating
なお、前記各実施の形態では、ベルト部材として中間転写ベルト8を用いたベルト装置(中間転写ベルト装置15)に対して本発明を適用した。これに対して、ベルト部材として転写搬送ベルトを用いたベルト装置(ベルト部材上で記録媒体を搬送しながら記録媒体上に複数色のトナー像を転写するベルト装置である。)に対しても本発明を適用することができる。さらに、ベルト部材として感光体ベルト(本実施の形態1における感光体ドラムと同等に機能するものであって、無端ベルト形状の感光体である。)を用いたベルト装置に対しても本発明を適用することができる。これらの場合にも、ベルト部材に当接する揺動部材の当接部を曲面形状に形成することで、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
In each of the above embodiments, the present invention is applied to a belt device (intermediate transfer belt device 15) using the
また、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 Further, the present invention is not limited to each of the above-described embodiments, and within the scope of the technical idea of the present invention, each of the above-described embodiments can be modified as appropriate other than suggested in each of the above-described embodiments. Is clear. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the above embodiments, and can be set to a number, position, shape, and the like that are suitable for carrying out the present invention.
1Y、1M、1C、1K 感光体ドラム(像担持体)、
8 中間転写ベルト(ベルト部材)、
12A〜12C、14 ローラ部材、
13 補正ローラ(補正手段)、
15 中間転写ベルト装置(ベルト装置)、
80 ベルト寄り検知装置、
81 測距センサ(検知部)、
82 揺動部材、
82a 第1アーム部、
82a1 円筒体(当接部)、 82a2 曲面部(当接部)、
82b 回転支軸、 82c 第2アーム部、
83 スプリング、
88 異常検知センサ、
100 画像形成装置本体(装置本体)。
1Y, 1M, 1C, 1K photosensitive drum (image carrier),
8 Intermediate transfer belt (belt member),
12A-12C, 14 roller member,
13 Correction roller (correction means),
15 Intermediate transfer belt device (belt device),
80 belt slip detection device,
81 Distance sensor (detector),
82 rocking member,
82a first arm portion,
82a1 cylindrical body (contact portion), 82a2 curved surface portion (contact portion),
82b rotation support shaft, 82c second arm part,
83 Spring,
88 Anomaly detection sensor,
100 Image forming apparatus main body (apparatus main body).
Claims (22)
前記転写ベルトの幅方向の変位を検知するベルト寄り検知装置と、
を備え、
前記ベルト寄り検知装置は、
前記転写ベルトの幅方向端部に当接するとともに、金属材料で形成され、その断面が円形状に形成された当接部と、
前記転写ベルトの前記表面の側から裏面の側に向けて延在して前記当接部を回転可能に支持する中心軸と、
前記中心軸を介して前記転写ベルトの幅方向端部に対向する位置に設けられ、前記中心軸の軸方向の両端を保持するとともに、前記転写ベルトが幅方向一端側及び幅方向他端側のうちいずれの側に変位してもその変位に追従して前記当接部とともに幅方向に変位する被検知部材と、
前記被検知部材の幅方向の変位を光学的に検知する光学センサと、
を具備したことを特徴とするベルト装置。 The toner image carried on the image carrier is transferred to the surface by traveling in a predetermined direction, or the toner image carried on the image carrier is conveyed while the recording medium is conveyed on the surface. A transfer belt for transfer to a medium;
A belt deviation detecting device for detecting displacement in the width direction of the transfer belt;
With
The belt deviation detecting device is
Abutting on the widthwise end of the transfer belt , formed of a metal material, and having a circular cross section;
A central axis extending from the front surface side to the back surface side of the transfer belt and rotatably supporting the contact portion;
It is provided at a position facing the widthwise end of the transfer belt via the central axis, holds both ends of the central axis in the axial direction, and the transfer belt is located at one end in the width direction and the other end in the width direction. A detected member that displaces in the width direction together with the abutment portion following the displacement even if it is displaced to either side ,
An optical sensor for detecting the width direction of displacement of the object to be detected member optically,
A belt device comprising:
前記転写ベルトの幅方向の変位を検知するベルト寄り検知装置と、
を備え、
前記ベルト寄り検知装置は、
金属材料で形成され、前記転写ベルトの幅方向端部に当接する円筒体と、
前記転写ベルトの前記表面の側から裏面の側に向けて延在する前記円筒体の中心軸と、
前記中心軸の軸方向の両端を保持するとともに、前記転写ベルトが幅方向一端側及び幅方向他端側のうちいずれの側に変位してもその変位に追従して揺動するアーム部材と、
前記アーム部材の変位を光学的に検知する光学センサと、
を具備したことを特徴とするベルト装置。 The toner image carried on the image carrier is transferred to the surface by traveling in a predetermined direction, or the toner image carried on the image carrier is conveyed while the recording medium is conveyed on the surface. A transfer belt for transfer to a medium;
A belt deviation detecting device for detecting displacement in the width direction of the transfer belt;
With
The belt deviation detecting device is
A cylindrical body made of a metal material and in contact with the widthwise end of the transfer belt;
A central axis of the cylindrical body extending from the front surface side to the back surface side of the transfer belt;
An arm member that holds both ends of the central axis in the axial direction and swings following the displacement even if the transfer belt is displaced to one of the width direction one end side and the width direction other end side ;
An optical sensor for detecting the displacement of said arm member optically,
A belt device comprising:
前記転写ベルトの幅方向の変位を検知するベルト寄り検知装置と、
を備え、
前記ベルト寄り検知装置は、
金属材料で形成されて前記転写ベルトの幅方向端部に当接する円筒体と、前記転写ベルトの前記表面の側から裏面の側に向けて延在する前記円筒体の中心軸と、前記中心軸を両端で保持する一対の保持部と、前記一対の保持部を保持するとともに前記中心軸の軸方向に対して平行な方向に延設された第1アーム部と、前記第1アーム部に連動して揺動する第2アーム部と、を具備するとともに、前記転写ベルトが幅方向一端側及び幅方向他端側のうちいずれの側に変位してもその変位に追従して揺動する揺動部材と、
前記第2アーム部の変位を光学的に検知する光学センサと、
を具備したことを特徴とするベルト装置。 The toner image carried on the image carrier is transferred to the surface by traveling in a predetermined direction, or the toner image carried on the image carrier is conveyed while the recording medium is conveyed on the surface. A transfer belt for transfer to a medium;
A belt deviation detecting device for detecting displacement in the width direction of the transfer belt;
With
The belt deviation detecting device is
A cylindrical body made of a metal material and in contact with an end in the width direction of the transfer belt; a central axis of the cylindrical body extending from the front surface side to the back surface side of the transfer belt; and the central axis A pair of holding portions for holding the two at both ends, a first arm portion for holding the pair of holding portions and extending in a direction parallel to the axial direction of the central axis, and interlocking with the first arm portion A swinging second arm portion that swings in accordance with the displacement of the transfer belt even if it is displaced to one of the width direction one end side and the width direction other end side. A moving member;
An optical sensor for detecting the displacement of the second arm portion optically,
A belt device comprising:
前記像担持体は、前記転写ベルトの走行方向に沿って前記転写ベルトの前記表面に対向するように設けられた複数の像担持体であることを特徴とする画像形成装置。 A belt device according to any one of claims 1 to 15, comprising:
The image forming apparatus, wherein the image carrier is a plurality of image carriers provided to face the surface of the transfer belt along a running direction of the transfer belt.
前記対向ローラに対向する2次転写部材と前記対向ローラとの間で前記中間転写ベルト上のトナー像が記録媒体に転写され、
前記可動ローラは、前記複数の像担持体のうちの一部の像担持体を前記中間転写ベルトに当接させたままその他の像担持体に対して前記中間転写ベルトを離間できるように移動可能に構成され、
前記ベルト寄り検知装置は、前記中間転写ベルトが張架される領域のうち前記駆動ローラと前記対向ローラとの間で前記中間転写ベルトが張架される第1の領域に配置され、
前記可動ローラは、前記中間転写ベルトが張架される領域のうち前記第1の領域以外の第2の領域に配置されたことを特徴とする請求項16又は請求項17に記載の画像形成装置。 The transfer belt travels in a predetermined direction so that toner images respectively carried on the plurality of image carriers are transferred to the surface and is stretched by at least a driving roller, a tension roller, a movable roller, and a counter roller. Intermediate transfer belt,
A toner image on the intermediate transfer belt is transferred to a recording medium between a secondary transfer member facing the counter roller and the counter roller;
The movable roller is movable so that the intermediate transfer belt can be separated from other image carriers while a part of the plurality of image carriers is in contact with the intermediate transfer belt. Composed of
The belt shift detection device is disposed in a first region where the intermediate transfer belt is stretched between the driving roller and the opposing roller in a region where the intermediate transfer belt is stretched.
18. The image forming apparatus according to claim 16, wherein the movable roller is disposed in a second region other than the first region in a region where the intermediate transfer belt is stretched. .
前記2次転写部材は、前記中間転写ベルトに対して下方に配置されたことを特徴とする請求項18に記載の画像形成装置。 The plurality of image carriers are disposed above the intermediate transfer belt,
The image forming apparatus according to claim 18, wherein the secondary transfer member is disposed below the intermediate transfer belt.
前記転写ベルトは、所定方向に走行して前記複数の像担持体上にそれぞれ担持されたトナー像が前記表面に転写されるとともに、少なくとも駆動ローラとテンションローラと対向ローラとによって張架された中間転写ベルトであって、
前記対向ローラに対向する2次転写部材と前記対向ローラとの間で前記中間転写ベルト上のトナー像が記録媒体に転写され、
前記ベルト寄り検知装置は、前記中間転写ベルトが張架される領域のうち前記駆動ローラと前記対向ローラとの間で前記中間転写ベルトが張架される第1の領域に配置され、
前記テンションローラは、前記中間転写ベルトが張架される領域のうち前記第1の領域以外の第2の領域に配置されたことを特徴とする画像形成装置。 A belt device according to any one of claims 1 to 15, comprising:
The transfer belt travels in a predetermined direction so that toner images respectively carried on the plurality of image carriers are transferred onto the surface, and at least an intermediate portion stretched between a driving roller, a tension roller, and a counter roller. A transfer belt,
A toner image on the intermediate transfer belt is transferred to a recording medium between a secondary transfer member facing the counter roller and the counter roller;
The belt shift detection device is disposed in a first region where the intermediate transfer belt is stretched between the driving roller and the opposing roller in a region where the intermediate transfer belt is stretched.
The image forming apparatus, wherein the tension roller is disposed in a second region other than the first region in a region where the intermediate transfer belt is stretched.
前記転写ベルトは、所定方向に走行して前記複数の像担持体上にそれぞれ担持されたトナー像が前記表面に転写されるとともに、少なくとも駆動ローラとテンションローラと補正ローラと対向ローラとによって張架された中間転写ベルトであって、
前記対向ローラに対向する2次転写部材と前記対向ローラとの間で前記中間転写ベルト上のトナー像が記録媒体に転写され、
前記補正ローラは、前記ベルト寄り検知装置の検知結果に基づいて当該補正ローラの幅方向の一端側を支点にして他端側を揺動させることにより前記中間転写ベルトの幅方向の変位を補正するように構成され、
前記ベルト寄り検知装置は、前記中間転写ベルトが張架される領域のうち前記駆動ローラと前記対向ローラとの間で前記中間転写ベルトが張架される第1の領域に配置され、
前記補正ローラは、前記中間転写ベルトが張架される領域のうち前記第1の領域以外の第2の領域に配置されたことを特徴とする画像形成装置。 A belt device according to any one of claims 1 to 15, comprising:
The transfer belt travels in a predetermined direction so that toner images respectively carried on the plurality of image carriers are transferred onto the surface, and is stretched by at least a driving roller, a tension roller, a correction roller, and a counter roller. Intermediate transfer belt,
A toner image on the intermediate transfer belt is transferred to a recording medium between a secondary transfer member facing the counter roller and the counter roller;
The correction roller corrects the displacement in the width direction of the intermediate transfer belt by swinging the other end side with the one end side in the width direction of the correction roller as a fulcrum based on the detection result of the belt deviation detection device. Configured as
The belt shift detection device is disposed in a first region where the intermediate transfer belt is stretched between the driving roller and the opposing roller in a region where the intermediate transfer belt is stretched.
The image forming apparatus, wherein the correction roller is disposed in a second region other than the first region in a region where the intermediate transfer belt is stretched.
前記2次転写部材は、前記中間転写ベルトに対して下方に配置されたことを特徴とする請求項20又は請求項21に記載の画像形成装置。 The image carrier is disposed above the intermediate transfer belt,
The image forming apparatus according to claim 20, wherein the secondary transfer member is disposed below the intermediate transfer belt.
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