JP2011028176A - タンデム型カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転写ベルトの変位を検出するセンサに経時劣化が生じても、転写ベルトの変位の検出精度が低下するのを防ぐ。
【解決手段】タンデム型カラー画像形成装置において、中間転写ベルト５の縁部に接触し、中間転写ベルト５の幅方向の変位に追随して変位する変位部材３１を設け、この変位部材３１の変位を非接触型の位置センサ３２により検出する。また、中間転写ベルト５、各画像形成ユニットおよび各１次転写ローラの配置を、カラー画像形成を行うための第１の配置と、モノクロ画像形成を行うための第２の配置との間で切り替えるために、配置切替カム２６を回転させる。この配置切替カム２６を回転させるための動力を利用して、変位部材３１を中間転写ベルト５の変位とは別に変位させ、位置センサ３２の較正を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、いわゆるタンデム型の中間転写方式を採用したタンデム型カラー画像形成装置に関する。

カラープリンタ、カラーファクシミリなどのカラー画像形成装置として、タンデム型の中間転写方式を採用したタンデム型カラー画像形成装置が知られている。

このようなタンデム型カラー画像形成装置では、例えば、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック等のトナー像を中間転写ベルト上に順次重ねて転写（１次転写）していき、この中間転写ベルト上に重ねて転写されたトナー像を用紙に一括して転写（２次転写）することにより、用紙上にカラー画像を形成する（特許文献１参照）。

また、タンデム型カラー画像形成装置では、中間転写ベルトが蛇行し、１次転写後または２次転写後の画像に色ずれ等が発生するおそれがある。そこで、タンデム型カラー画像形成装置の中には、中間転写ベルトの蛇行によって生じる中間転写ベルトの幅方向の変位を検出し、この検出結果に基づいて中間転写ベルトの蛇行を除去する機構を備えたものがある（特許文献２ないし４参照）。

中間転写ベルトの変位を検出するセンサとしては、発光部と受光部とを備えた非接触型の位置センサ（光センサ）が一般的に用いられる。そして、中間転写ベルトの変位の検出は、発光部から中間転写ベルトの縁部に光を照射し、中間転写ベルトの縁部に反射した光を受光部により受光し、受光した光に対応した電気信号に基づいて中間転写ベルトの位置を検出することにより行う（特許文献２参照）。

また、中間転写ベルトの縁部に接触し、中間転写ベルトの幅方向の変位に追随して変位する接触子を設け、この接触子の変位を位置センサにより検出するものもある（特許文献３または４参照）。

特開２００６−２０１３３８号公報 特開平８−２１７３０２号公報 特開２００８−１２２７７６号公報 特開２００８−２６６７６号公報

ところで、中間転写ベルトの変位を検出するための位置センサに経時劣化が生じると、位置センサの検出精度が低下し、中間転写ベルトの変位検出精度が下がる。

すなわち、位置センサによる変位の検出は、経時劣化が生じていない正常時における発光部の発光量および受光部の受光感度等に基づいて基準値を予め設定し、実際の変位検出時において、受光部による受光量に対応する検出値と上記基準値との差に基づいて行う。

経時劣化により発光部の発光量が減少し、または受光部の受光感度が低下すると、上記検出値と上記基準値との差が、経時劣化による発光部の発光量の減少分または受光部の受光感度の低下分に応じて変動する。この結果、位置センサにより検出された中間転写ベルトの変位量と、実際の中間転写ベルトの変位量との間に、経時劣化による発光部の発光量の減少分または受光部の受光感度の低下分に応じた誤差が生じてしまう。この誤差に起因して、中間転写ベルトの変位検出精度が下がる。

本発明は例えば上述した問題に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、転写ベルトの変位を検出するセンサに経時劣化が生じても、転写ベルトの変位検出精度が低下するのを防ぐことができるタンデム型カラー画像形成装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のタンデム型カラー画像形成装置は、互いに離間した第１のローラと第２のローラとの間に架けられた無端状の転写ベルトと、前記転写ベルトの一面側に位置して前記第１のローラ側から第２のローラ側に向けて前記転写ベルトに沿って順に並設された複数の画像形成ユニットと、前記転写ベルトの他面側において前記複数の画像形成ユニットとそれぞれ対向する位置に設けられた複数の転写ローラと、前記転写ベルトの幅方向における変位に追随して変位する変位部材と、前記変位部材に接触せずに前記変位部材の変位を検出する非接触型の位置センサと、前記転写ベルトの変位とは別に前記変位部材を変位させる変位部材駆動部と、前記変位部材駆動部により前記変位部材を変位させながら前記位置センサを動作させ、当該位置センサの動作により得られた情報に基づいて位置センサの較正を行うセンサ較正部とを備えている。

また、前記複数の画像形成ユニットはカラー画像形成ユニットおよびモノクロ画像形成ユニットを有し、当該タンデム型カラー画像形成装置は前記各画像形成ユニットが前記転写ベルトの一面に接触する第１の配置と、前記カラー画像形成ユニットが前記転写ベルトの一面から離間すると共に前記モノクロ画像形成ユニットが前記転写ベルトの一面に接触する第２の配置とを切り替える配置切替機構を備え、前記変位部材駆動部は、前記配置切替機構により前記第１の配置と第２の配置とを切り替えるための動力を用いて前記変位部材を変位させることが望ましい。

さらに、前記配置切替機構は、前記第１の配置と第２の配置とを切り替えるために、前記カラー画像形成ユニットと前記転写ベルトとを相互に接触または離間させる配置切替カムを有し、前記変位部材駆動部は、前記配置切替カムの回転軸と同軸の回転軸を有する変位部材駆動カムであることが望ましい。

本発明によれば、転写ベルトの変位を検出するセンサに経時劣化が生じても、転写ベルトの変位検出精度が低下するのを防ぐことができる。また、このような検出精度低下の防止をタンデム型カラー画像形成装置の既存の構成を利用して容易または安価に実現することができる。

本発明の実施形態によるタンデム型カラー画像形成装置を示す全体構成図である。 図１中のタンデム型カラー画像形成装置の中間転写ベルト、画像形成ユニット、１次転写ローラ等の配置（第１の配置）を示す説明図である。 図１中のタンデム型カラー画像形成装置の中間転写ベルト、画像形成ユニット、１次転写ローラ等の配置（第２の配置）を示す説明図である。 図２または図３中の変位部材、位置センサ、検出処理部、変位部材駆動カム、センサ較正部等を拡大して示す斜視図である。 図４中の矢示V-V方向から見た配置切替カム、変位部材、位置センサ、検出処理部、センサ較正部等を示す断面図である。 図５中の配置切替カム、変位部材、位置センサ、検出処理部、センサ較正部等を拡大して示す断面図である。 図６中の矢示VII-VII方向から見た配置切替カム、変位部材、位置センサ、検出処理部、センサ較正部等を示す平面図である。 図６中の矢示VIII-VIII方向から見た配置切替カム、変位部材、位置センサ、検出処理部、センサ較正部等を示す側面図である。 中間転写ベルトの変位検出時における変位部材等の動作を示す説明図である。 中間転写ベルトの変位検出時における変位部材等の動作を示す説明図である。 位置センサの発光部から発せられる光と変位部材の光反射板との位置関係を示す説明図である。 位置センサの較正時における変位部材等の動作を示す説明図である。 位置センサの較正時における変位部材等の動作を示す説明図である。 変位部材の変位量と位置センサの受光部における受光量との関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら説明する。

（画像形成装置の基本的構成）
図１は本発明の実施形態によるタンデム型カラー画像形成装置を示している。図２および図３は図１中のタンデム型カラー画像形成装置の画像形成機構を拡大して示している。

図１において、タンデム型カラー画像形成装置１は、例えば、カラープリンタ、カラースキャナ、またはカラープリンタ機能およびカラースキャナ機能等を有する複合機等であり、タンデム型の中間転写方式を採用している。

画像形成装置１のハウジング２内において、図１中の右側には駆動ローラ３が設けられ、図１中の左側には従動ローラ４が設けられ、これら互いに離間した駆動ローラ３と従動ローラ４との間には中間転写ベルト５が架けられている。駆動ローラ３は図示しないモータにより回転し、中間転写ベルト５は駆動ローラ３の回転に従って図１中の矢示Ａ方向に移動し、従動ローラ４は中間転写ベルト５の移動に伴って回転する。中間転写ベルト５は、無端状に形成され、中間転写方式における１次転写により形成されるトナー像を担持するベルトであり、トナー像は中間転写ベルト５の表面５Ａに担持される。

中間転写ベルト５の軌道上部に位置して中間転写ベルト５の表面５Ａ側には３つのカラー画像形成ユニット６、７、８と１つのモノクロ画像形成ユニット９とが設けられている。これらカラー画像形成ユニット６、７、８およびモノクロ画像形成ユニット９は、従動ローラ４側（上流側）から駆動ローラ３側（下流側）に向けて中間転写ベルト５に沿ってこの順番に並べられている。カラー画像形成時において、カラー画像形成ユニット６はマゼンタ（Ｍ）のトナー像を、カラー画像形成ユニット７はシアン（Ｃ）のトナー像を、カラー画像形成ユニット８はイエロー（Ｙ）のトナー像を、モノクロ画像形成ユニット９はブラック（Ｂ）のトナー像を中間転写ベルト５の表面５Ａに、これらトナー像が互いに重なり合うようにそれぞれ形成する。また、モノクロ画像形成時においては、モノクロ画像形成ユニット９のみがブラックのトナー像を中間転写ベルト５の表面５Ａに形成する。

画像形成ユニット６は、図２に示すように、中間転写ベルト５の移動に同期して回転する感光体ドラム１１と、感光体ドラム１１を帯電させる帯電装置１２と、帯電した感光体ドラム１１上に静電潜像を形成する露光装置１３と、感光体ドラム１１上の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像装置１４と、１次転写後に感光体ドラム１１上に残留したトナーを除去する感光体クリーニング装置１５とを備えている。画像形成ユニット７、８、９も画像形成ユニット６と同様の構成を有している。

中間転写ベルト５の軌道上部に位置して中間転写ベルト５の裏面５Ｂ側には３つのカラー１次転写ローラ１６、１７、１８と１つのモノクロ１次転写ローラ１９が設けられている。これらカラー１次転写ローラ１６、１７、１８はカラー画像形成ユニット６、７、８の感光体ドラム１１に対向する位置にそれぞれ配置され、モノクロ１次転写ローラ１９はモノクロ画像形成ユニット９の感光体ドラム１１に対向する位置に配置されている。これら４つの１次転写ローラ１６ないし１９には、図示しない電源が接続され、１次転写を行う際にはトナーの帯電極性に対して逆極性の電圧がそれぞれ印加される。これにより、各画像形成ユニット６、７、８、９の感光体ドラム１１上に形成されたトナー像が中間転写ベルト５の表面５Ａに転写（１次転写）される。

中間転写ベルト５の軌道下部には、中間転写ベルト５の表面５Ａに形成されたトナー像を用紙Ｓに一括して転写（２次転写）する２次転写ローラ対２０が設けられている。さらに、従動ローラ４とカラー１次転写ローラ１６との間、モノクロ１次転写ローラ１９と駆動ローラ３との間、および２次転写ローラ対２０と従動ローラ４との間には、中間転写ベルト５の軌道を設定し、または中間転写ベルト５に張力を付与するための支持ローラ２１、２２、２３がそれぞれ設けられている。

モノクロ１次転写ローラ１９、支持ローラ２２および駆動ローラ３は、これらローラの両端側にそれぞれ配置され、モノクロ１次転写ローラ１９から駆動ローラ３にかけてそれぞれ伸長する一対のフレーム部材２４（片側のみ図示）に回転可能に支持されている。ほぼ同様に、従動ローラ４も、当該従動ローラ４の両端側にそれぞれ配置された一対のフレーム部材（図示せず）に回転可能に支持されている。そして、これらフレーム部材２４等はハウジング２に固定されている。

カラー１次転写ローラ１６、１７、１８、および支持ローラ２１は、これらローラの両端側にそれぞれ配置され、支持ローラ２１からカラー１次転写ローラ１８にかけてそれぞれ伸長する一対のフレーム部材２５（片側のみ図示）に回転可能に支持されている。各フレーム部材２５の一端部は図２中の連結点Ｂでフレーム部材２４に回動可能に連結され、各フレーム部材２５の他端部は配置切替カム２６により図２中の支持点Ｃで支持されている。

配置切替カム２６は、各画像形成ユニット６、７、８、９が中間転写ベルト５の表面５Ａに接触する第１の配置と、カラー画像形成ユニット６、７、８が中間転写ベルト５の表面５Ａから離間すると共にモノクロ画像形成ユニット９が中間転写ベルト５の表面５Ａに接触する第２の配置とを切り替えるカムである。具体的には、配置切替カム２６は、第１の配置と第２の配置との切替を行うために、各カラー画像形成ユニット６、７、８と中間転写ベルト５とを相互に接触、離間させる。配置切替カム２６は、ハウジング２に固定された図示しないフレーム部材に回転可能に支持されている。また、配置切替カム２６はハウジング２内に設けられた図示しない駆動モータにより駆動される。配置切替カム２６を回転させると、支持点Ｃが上下方向に移動する。これにより、各フレーム部材２５は連結点Ｂを支点として回動する（図２中の矢示Ｄ、図３中の矢示Ｅ参照）。

すなわち、カラー画像形成時には、カラー画像形成ユニット６、７、８および（必要に応じて）モノクロ画像形成ユニット９により１次転写を行う。このため、図２に示すように、中間転写ベルト５、各画像形成ユニット６、７、８、９および各１次転写ローラ１６、１７、１８、１９等の配置を第１の配置にする。具体的には、配置切替カム２６を回転させ、支持点Ｃを上方向に移動させる。これにより、各フレーム部材２５が連結点Ｂを支点として矢示Ｄ方向に回動する。各フレーム部材２５の回動に伴って支持ローラ２１および各カラー１次転写ローラ１６、１７、１８が、カラー画像形成ユニット６，７、８に接近する方向に移動すると共に、中間転写ベルト５が部分的に押し上がる。これにより、各カラー画像形成ユニット６、７、８が中間転写ベルト５の表面５Ａに接触すると共に、各カラー転写ローラ１６、１７、１８が中間転写ベルト５の裏面５Ｂに接触する。なお、画像形成時において、モノクロ画像形成ユニット９およびモノクロ１次転写ローラ１９は中間転写ベルト５の表面５Ａおよび裏面５Ｂに常時それぞれ接触している。

一方、モノクロ画像形成時には、モノクロ画像形成ユニット９のみにより１次転写を行う。このため、図３に示すように、中間転写ベルト５、各画像形成ユニット６、７、８、９および各１次転写ローラ１６、１７、１８、１９等の配置を第２の配置にする。具体的には、配置切替カム２６を図２に示す位置から１８０度回転させ、支持点Ｃを下方向に移動させる。これにより、各フレーム部材２５が連結点Ｂを支点として矢示Ｅ方向に回動する。各フレーム部材２５の回動に伴って支持ローラ２１および各カラー１次転写ローラ１６、１７、１８が、カラー画像形成ユニット６，７、８から離間する方向に移動すると共に、中間転写ベルト５が部分的に下がる。これにより、各カラー画像形成ユニット６、７、８が中間転写ベルト５の表面５Ａから離間する。

また、配置切替カム２６の近傍には、中間転写ベルト５の幅方向における変位を検出するための変位部材３１、位置センサ３２および検出処理部３３が設けられている（図４参照）。また、配置切替カム２６の近傍には、位置センサ３２の較正を行うための変位部材駆動カム３５およびセンサ較正部３６が設けられている（図４参照）。変位部材３１、位置センサ３２、検出処理部３３、変位部材駆動カム３５およびセンサ較正部３６については、後に図４ないし図１４を用いて詳細に説明する。

さらに、図１に示すように、画像形成装置１のハウジング２内には、用紙Ｓを収容する例えば２つの給紙トレイ２７、用紙Ｓ上に２次転写されたトナー像を定着させる定着装置２８、用紙Ｓを給紙トレイ２７から２次転写ローラ対２０および定着装置２８に順次搬送すると共に、画像定着後の用紙Ｓをハウジング２の外側面に取り付けられた排出トレイ２９に排出する複数の搬送ローラ対３０が設けられている。

このような構成を有する画像形成装置１の画像形成動作は次の通りである。すなわち、用紙Ｓ上にカラー画像を形成するときには、図２に示すように、配置切替カム２６を回転させ、中間転写ベルト５、各画像形成ユニット６、７、８、９および各１次転写ローラ１６、１７、１８、１９等の配置を第１の配置にし、各画像形成ユニット６、７、８、９を中間転写ベルト５の表面５Ａに接触させる。そして、駆動ローラ３を回転させ、中間転写ベルト５を矢示Ａ方向に移動させ、各画像形成ユニット６、７、８、９により各色のトナー像を中間転写ベルト５の表面５Ａに重ねて１次転写していく。続いて、２次転写ローラ対２０により、中間転写ベルト５の表面５Ａに１次転写されたトナー像を、給紙トレイ２７から搬送ローラ対３０により搬送された用紙Ｓ上に一括して２次転写する。続いて、用紙Ｓ上に２次転写されたトナー像を定着装置２８により定着し、この画像定着後の用紙Ｓを排出トレイ２９に排出する。

用紙Ｓ上にモノクロ画像を形成するときには、図３に示すように、配置切替カム２６を図２に示す位置から１８０度回転させ、中間転写ベルト５、各画像形成ユニット６、７、８、９および各１次転写ローラ１６、１７、１８、１９等の配置を第２の配置にし、カラー画像形成ユニット６、７、８を中間転写ベルト５の表面５Ａから離間させると共に、モノクロ画像形成ユニット９を中間転写ベルト５の表面５Ａに接触させる。そして、駆動ローラ３を回転させ、中間転写ベルト５を矢示Ａ方向に移動させ、モノクロ画像形成ユニット９によりブラックのトナー像を中間転写ベルト５の表面５Ａに１次転写する。続いて、２次転写ローラ対２０により、中間転写ベルト５の表面５Ａに１次転写されたトナー像を、給紙トレイ２７から搬送ローラ対３０により搬送された用紙Ｓ上に一括して２次転写する。続いて、用紙Ｓ上に２次転写されたトナー像を定着装置２８により定着し、この画像定着後の用紙Ｓを排出トレイ２９に排出する。

（中間転写ベルトの変位検出）
図４および図５は、図２または図３中の変位部材３１、位置センサ３２、検出処理部３３、変位部材駆動カム３５、センサ較正部３６等を拡大して示している。また、図６、図７および図８は、図４または図５中の変位部材３１、位置センサ３２、検出処理部３３、変位部材駆動カム３５、センサ較正部３６等をさらに拡大して示している。図９および図１０は変位部材３１が中間転写ベルト５の変位に応じて回動する様子を示している。図１１は、位置センサの発光部から発せられた光と変位部材３１の光反射板との位置関係を示している。なお、図４では、説明の便宜上、中間転写ベルト５およびカラー画像形成ユニット６の感光体ドラム１１については、その外形を二点鎖線で示し、詳細な図示を省略している。

画像形成装置１は、図４または図５に示すように、中間転写ベルト５の蛇行等によって生じる中間転写ベルト５の幅方向における変位を検出する手段として、変位部材３１、位置センサ３２および検出処理部３３を有している。

変位部材３１は、中間転写ベルト５の幅方向における変位に追随して変位する部材であり、配置切替カム２６の近傍、具体的には従動ローラ４と支持ローラ２１との間に設けられている。

変位部材３１は、図６、図７または図８に示すように、金属材料または樹脂材料によりＬ字状に折れ曲がった板状に形成された部材本体４１を有する。図６において部材本体４１の左部には、従動ローラ４側に向けて伸長するアーム部４２が一体的に形成され、アーム部４２の先端部には、中間転写ベルト５の縁部に接触するベルト接触部４３が固定されている。また、部材本体４１の右部は、配置切替カム２６に向けて伸長し、その端部が配置切替カム２６の回転軸２６Ａの先端部に形成された変位部材駆動カム３５と接触するカム接触部４４となっている。

また、部材本体４１の上部には支持軸４５が設けられている。支持軸４５の基端部は部材本体４１に固定され、中間部は支持部材３４に回転可能に支持されている。これにより、変位部材３１は、支持軸４５を軸として、支持部材３４に対し、図６中の矢示Ｆ、Ｇ方向に回動する。また、支持部材３４は、図４に示すように、例えば金属材料により横断面が略Ｕ字状またはコ字状に形成され、中間転写ベルト５の幅方向に沿って伸長し、その両端部（図示せず）がハウジング２に固定されている。

さらに、支持軸４５の中間部には、図７または図８に示すように、回転制御部４６が設けられている。回転制御部４６の基端部は支持軸４５の中間部に固定され、先端部はばね４７を介して、支持部材３４に形成されたばね取付部３４Ａに接続されている。ばね４７は図７中の矢示Ｈ方向の付勢力を回転制御部４６の先端部に与えている。これにより、変位部材３１は、ばね４７により矢示Ｆ方向に付勢されている。

さらに、図６に示すように、支持軸４５の先端部には、位置センサ３２の発光部３２Ａから発せられる光Ｌ（図１１参照）を反射する光反射板４８が固定されている。

位置センサ３２は、変位部材３１に接触せずに変位部材３１の変位を検出する非接触型のセンサであり、具体的には発光部３２Ａおよび受光部３２Ｂを有する光センサユニットである。位置センサ３２は、発光部３２Ａから発せられ、変位部材３１の光反射板４８に反射した光を受光部３２Ｂにより受光し、この受光量に対応して電圧が変化する検出信号を検出処理部３３に向けて出力する。位置センサ３２は、図４に示すように、支持部材３４の上面に固定されている。また、位置センサ３２は、発光部３２Ａから発せられた光Ｌと光反射板４８との位置関係が後述する所定の位置関係（図１１参照）となるように、変位部材３１の光反射板４８の下方の所定の位置に配置されている。

検出処理部３３は、中間転写ベルト４の変位を検出するために、位置センサ３２の制御を行うと共に、位置センサ３２から出力された検出信号に基づいて変位部材３１の変位量を算出する電子回路である。具体的には、検出処理部３３は、中間転写ベルト４の変位を検出するために、位置センサ３２の発光部３２Ａの発光を制御する。また、検出処理部３３は、位置センサ３２の受光部３２Ｂから出力された検出信号の電圧値（検出値）と、予め記憶された基準値とを比較し、両者の差を、変位量信号として、ハウジング２内に設けられた画像形成装置１の図示しないメインコントローラに出力する。検出処理部３３は、例えば演算処理装置および記憶装置を有し、例えば支持部材３４の側面に取り付けられたマイクロコンピュータユニット３７により構成されている。

このような構成を有する変位部材３１、位置センサ３２および検出処理部３３は、次のように動作する。すなわち、図７において、中間転写ベルト５の幅方向における位置が適正位置Ｐ０のとき、変位部材３１は、図７に示すデフォルト位置になる。変位部材３１がデフォルト位置のとき、変位部材３１のベルト接触部４３が中間転写ベルト５の縁部に接触している。そして、ベルト接触部４３は中間転写ベルト５の縁部により図７中の矢示Ｊ方向に押されている。この結果、変位部材３１はばね４７の付勢力に抗し、支持軸４５を軸として矢示Ｇ方向に回動した状態を維持している。また、変位部材３１がデフォルト位置のとき、位置センサ３２の発光部３２Ａから発せられた光Ｌと変位部材３１の光反射板４８との位置関係は、図１１（ａ）に示すように、光Ｌの半分が光反射板４８に反射して受光部３２Ｂに戻る位置関係となる。

光反射板４８から反射した光を受光した受光部３２Ｂは、この受光した光の光量に対応した電圧を有する検出信号を検出処理部３３に出力する。検出処理部３３はこの検出信号の電圧値（検出値）と、予め記憶された基準値とを比較し、両者の差を示す変位量信号を生成し、これを画像形成装置１の図示しないメインコントローラに出力する。ここで、この基準値は、変位部材３１が図７に示すデフォルト位置にあり、発光部３２Ａから発せられた光Ｌと光反射板４８との位置関係が図１１（ａ）に示す位置関係にあるときに受光部３２Ｂから出力された検出信号の電圧値を予め記憶したものである。したがって、この場合、検出値と基準値とが一致するため、両者の差はゼロとなる。よって、検出処理部３３から出力される変位量信号の電圧値は例えばゼロとなる。

また、図９に示すように、中間転写ベルト５が蛇行して、中間転写ベルト５の幅方向における位置が二点鎖線で示す適正位置Ｐ０から一側（手前側）に変位して位置Ｐ１となったとき、変位部材３１のベルト接触部４３が中間転写ベルト５の縁部により押され、中間転写ベルト５の変位に追随して図９中の矢示Ｊ方向に移動する。この結果、変位部材３１は、ばね４７の付勢力に抗し、支持軸４５を軸として矢示Ｇ方向に回動する。変位部材３１がこのように回動することにより、位置センサ３２の発光部３２Ａから発せられた光Ｌと変位部材３１の光反射板４８との位置関係は、図１１（ｂ）に示すように、光Ｌの全部が光反射板４８に反射して受光部３２Ｂに戻る位置関係となる。

このときに受光部３２Ｂから出力される検出信号の電圧値（検出値）は、基準値よりも例えば大きくなり、両者の差は例えば正値となる。この場合、検出処理部３３から出力される変位量信号は例えば正の電圧値を有する信号となる。

また、図１０に示すように、中間転写ベルト５が蛇行して、中間転写ベルト５の幅方向における位置が二点鎖線で示す適正位置Ｐ０から他側（奥側）に変位して位置Ｐ２となったとき、変位部材３１は、ばね４７の矢示Ｈ方向の付勢力により、支持軸４５を軸として矢示Ｆ方向に回動し、ベルト接触部４３は中間転写ベルト５の縁部と接触した状態を維持しながら、中間転写ベルト５の変位に追随して矢示Ｋ方向に移動する。変位部材３１がこのように回動することにより、位置センサ３２の発光部３２Ａから発せられた光Ｌと変位部材３１の光反射板４８との位置関係は、図１１（ｃ）に示すように、光Ｌの全部が光反射板４８に反射されず、光Ｌの全部が受光部３２Ｂに戻らない位置関係となる。

このときに受光部３２Ｂから出力される検出信号の電圧値（検出値）は、基準値よりも例えば小さくなり、両者の差は例えば負値となる。この場合、検出処理部３３から出力される変位量信号は例えば負の電圧値を有する信号となる。

また、このように中間転写ベルト５の変位検出が行われている間、後述の変位部材駆動カム３５は、図７、図９または図１０に示す如く、変位部材３１のカム接触部４４から離間するように、その回転位置が設定されている。したがって、変位部材３１の回動は、中間転写ベルト５の縁部がベルト接触部４３を押す力と、ばね４７の付勢力とにより制御される。

（位置センサの較正）
図１２、図１３および図１４は、変位部材駆動カム３５およびセンサ較正部３６により位置センサ３２の較正を行う様子を示している。

図１２において、変位部材駆動カム３５は、中間転写ベルト５の変位とは別に変位部材３１を変位させ、センサ較正部３６と共に位置センサ３２の較正を行うカムである。変位部材駆動カム３５は、配置切替カム２６の回転軸２６Ａの先端部に形成され、配置切替カム２６の回転軸と同軸の回転軸を有する。これにより、変位部材駆動カム３５は、配置切替カム２６により中間転写ベルト５、各画像形成ユニット６、７、８、９および各１次転写ローラ１６、１７、１８、１９の配置を第１の配置と第２の配置との間で切り替えるための動力を用いて変位部材３１を変位させる。

変位部材駆動カム３５のカム形状は、次のような条件を満たすように設定されている。（１）中間転写ベルト５、各画像形成ユニット６、７、８、９および各１次転写ローラ１６、１７、１８、１９の配置が第１の配置（図２参照）にある状態、およびこれらの配置が第２の配置（図３参照）にある状態では、変位部材駆動カム３５を変位部材３１のカム接触部４４から離間させる。（２）中間転写ベルト５、各画像形成ユニット６、７、８、９および各１次転写ローラ１６、１７、１８、１９の配置を第１の配置から第２の配置（あるいは第２の配置から第１の配置）に切り替えるために配置切替カム２６を１８０度回転させる間に、変位部材３１を図１２に示す半反射位置および図１３に示す全反射位置に順次位置決めできるようにする。ただし、半反射位置に位置決めするタイミングと全反射位置に位置決めするタイミングの順番は問わない。

センサ較正部３６は、変位部材駆動カム３５により変位部材３１を変位させたときに位置センサ３２を動作させ、位置センサ３２の動作により得られた検出信号に基づいて位置センサ３２の較正を行う電子回路である。センサ較正部３６は、位置センサ３２を較正するために、位置センサ３２の発光部３２Ａの発光を制御する。また、センサ較正部３６は、位置センサ３２の受光部３２Ｂから出力された検出信号の電圧値（検出値）に基づいて基準値を更新すると共に、変位量信号（基準値と検出値との差）を補正するための補正値を生成する。センサ較正部３６は、支持部材３４の側面に取り付けられたマイクロコンピュータユニット３７に、検出処理部３３と共に組み込まれている。

このような構成を有する変位部材駆動カム３５およびセンサ較正部３６による位置センサ３２の較正動作は次の通りである。変位部材駆動カム３５およびセンサ較正部３６による位置センサ３２の較正は、中間転写ベルト５、各画像形成ユニット６、７、８、９および各１次転写ローラ１６、１７、１８、１９の配置を第１の配置から第２の配置に切り替えるとき、あるいはこれらの配置を第２の配置から第１の配置に切り替えるときに行う。ここでは、中間転写ベルト５、各画像形成ユニット６、７、８、９および各１次転写ローラ１６、１７、１８、１９の配置を第１の配置から第２の配置に切り替えるときに位置センサ３２の較正を行う場合を例にあげて説明する。

中間転写ベルト５、各画像形成ユニット６、７、８、９および各１次転写ローラ１６、１７、１８、１９の配置が第１の配置にある状態では、変位部材駆動カム３５は変位部材３１のカム接触部４４から離間している。この状態から、まず、配置切替カム２６を所定の角度（例えばおよそ４５度）回転させる。配置切替カム２６の回転に伴って変位部材駆動カム３５も当該所定の角度回転する。これにより、変位部材駆動カム３５が変位部材３１のカム接触部４４に接触し、カム接触部４４を押す。変位部材駆動カム３５によりカム接触部４４に加えられた押圧力により、変位部材３１がばね４７の付勢力に抗して、図１２に示す半反射位置に移動する。この半反射位置は図７に示すデフォルト位置と等しい。

変位部材３１を図１２に示す半反射位置に移動させた直後、センサ較正部３６が位置センサ３２の発光部３２Ａを制御し、発光部３２Ａを発光させる。変位部材３１が図１２に示す半反射位置にあるときに、発光部３２Ａから発せられた光Ｌと変位部材３１の光反射板４８との位置関係は、図１１（ａ）に示すように、光Ｌの半分が光反射板４８に反射して受光部３２Ｂに戻る位置関係となる。受光部３２Ｂは光反射板４８に反射した光を受光し、この受光した光に対応した電圧を有する検出信号をセンサ較正部３６に出力する。センサ較正部３６は、受光部３２Ｂから出力された検出信号を受け取り、この検出信号の電圧値（検出値）を用いて基準値を更新する（マイクロコンピュータユニット３７の記憶装置に記憶された基準値を書き換える）。

続いて、配置切替カム２６を所定の角度（例えばおよそ４５度）さらに回転させる。配置切替カム２６の回転に伴って変位部材駆動カム３５が当該所定の角度回転し、変位部材３１のカム接触部４４を図１３中の矢示Ｍ方向に押す。これにより、変位部材３１が図１３に示す全反射位置に移動する。

変位部材３１が図１３に示す全反射位置にあるときに、発光部３２Ａから発せられた光Ｌと変位部材３１の光反射板４８との位置関係は、図１１（ｂ）に示すように、光Ｌの全部が光反射板４８に反射して受光部３２Ｂに戻る位置関係となる。受光部３２Ｂは光反射板４８に反射した光を受光し、この受光した光に対応した電圧を有する検出信号をセンサ較正部３６に出力する。センサ較正部３６は、受光部３２Ｂから出力された検出信号を受け取り、この検出信号の電圧値（検出値）と更新された基準値とを用いて、変位量信号を補正するための補正値を生成し、これをマイクロコンピュータユニット３７の記憶装置に記憶する。

続いて、配置切替カム２６を所定の角度（例えばおよそ９０度）さらに回転させる。これにより、中間転写ベルト５、各画像形成ユニット６、７、８、９および各１次転写ローラ１６、１７、１８、１９の配置が第２の配置になる。

図１４は、変位部材３１の変位量と、位置センサ３２の発光部３２Ａから発せられた光Ｌが光反射板４８に反射して受光部３２Ｂに受光されたときの受光量（検出値）との関係を示すグラフである。上記変位量が横軸であり、上記受光量が縦軸である。図１４中の特性線Ｑ１は、位置センサ３２に経時劣化が生じていない期間（例えば画像形成装置１の出荷時）における上記変位量と上記受光量との関係を示し、図１４中の特性線Ｑ２は、位置センサ３２に経時劣化が生じた後における上記変位量と上記受光量との関係を示している。特性線Ｑ１の傾きおよび切片と特性線Ｑ２の傾きおよび切片とが異なるのは、経時劣化により例えば発光部３２Ａの発光量が減少し、または受光部３２Ｂの受光感度が低下したことに起因する。

図１４において、位置センサ３２に経時劣化が生じていない期間においては、半反射位置（＝デフォルト位置）Ｖ０における受光量（検出値）はＲ１となる。Ｒ１は、位置センサ３２に経時劣化が生じていない期間において、中間転写ベルト５の変位を検出する際に検出処理部３３により用いられる基準値に相当する。位置センサ３２に経時劣化が生じた後においては、半反射位置（＝デフォルト位置）Ｖ０における受光量（検出値）はＲ２となる。Ｒ２は、位置センサ３２に経時劣化が生じたときに、センサ較正部３６により更新された基準値に相当する。

また、位置センサ３２に経時劣化が生じた後においては、全反射位置Ｖｍにおける受光量（検出値）はＲ３となる。センサ較正部３６は、例えばＲ２およびＲ３を用いて特性線Ｑ２の傾きｑ２を補正値として算出する。傾きｑ２および基準値Ｒ２を用いて演算すれば、位置センサ３２に経時劣化が生じた後においても、受光部３２Ｂの受光量（検出値）から変位部材３１の正確な変位量を得ることができる。

以上説明した通り、本発明の実施形態によるタンデム型カラー画像形成装置１によれば、中間転写ベルト５の変位を検出する位置センサ３２に経時劣化が生じても、位置センサ３２の較正を行うことにより、中間転写ベルト５の変位検出精度が低下するのを防ぐことができる。したがって、画像形成装置１において、高品質な画像を形成することができる性能を長期間維持することができる。また、画像形成装置１の当該性能を維持するためのメンテナンスまたは部品交換の回数を減らすことができ、画像形成装置１の維持費を削減することができる。

また、タンデム型カラー画像形成装置１では、中間転写ベルト５、各画像形成ユニット６、７、８、９および各１次転写ローラ１６、１７、１８、１９の配置を、カラー画像形成を行うための第１の配置とモノクロ画像形成を行うための第２の配置との間で切り替えるために配置切替カム２６に加える動力を利用して変位部材３１を回動させ、これにより位置センサ３２の較正を行う。すなわち、画像形成装置の既存の構成を利用して位置センサ３２の較正を行う。換言すれば、位置センサ３２の較正を行うための大規模な機構を別途追加する必要がない。これにより、位置センサ３２の較正を容易にかつ安価に実現することができる。

また、タンデム型カラー画像形成装置１では、位置センサ３２の較正を、中間転写ベルト５、各画像形成ユニット６、７、８、９および各１次転写ローラ１６、１７、１８、１９の配置を第１の配置と第２の配置との間で切り替えるために配置切替カム２６を１８０度回転させる途中で、位置センサ３２の較正を行う。これにより、位置センサ３２の較正を効率よく行うことができる。

なお、上述した実施形態では、位置センサ３２として光センサユニットを用いる場合を例にあげたが、本発明はこれに限らない。位置センサ３２として濃度センサを用いてもよい。すなわち、中間転写ベルト５の表面５Ａまたは裏面５Ｂに予め設けられた画像の濃度を濃度センサにより検出し、これによって中間転写ベルト５の変位を認識する。

また、上述した実施形態では、中間転写ベルト５の表面５Ａにトナー像を１次転写するタイプの画像形成装置１に本発明を適用する場合を例にあげたが、本発明は、ベルト上を搬送される用紙に直接転写を行うタイプの画像形成装置にも適用することができる。

１ タンデム型カラー画像形成装置
３ 駆動ローラ（第２のローラ）
４ 従動ローラ（第１のローラ）
５ 中間転写ベルト
６、７、８ カラー画像形成ユニット
９ モノクロ画像形成ユニット
１６、１７、１８ カラー１次転写ローラ
１９ モノクロ１次転写ローラ
２４、２５ フレーム部材
２６ 配置切替カム
２６Ａ 回転軸
３１ 変位部材
３２ 位置センサ
３３ 検出処理部
３５ 変位部材駆動カム
３６ センサ較正部

Claims (3)

1. 互いに離間した第１のローラと第２のローラとの間に架けられた無端状の転写ベルトと、
   前記転写ベルトの一面側に位置して前記第１のローラ側から第２のローラ側に向けて前記転写ベルトに沿って順に並設された複数の画像形成ユニットと、
   前記転写ベルトの他面側において前記複数の画像形成ユニットとそれぞれ対向する位置に設けられた複数の転写ローラと、
   前記転写ベルトの幅方向における変位に追随して変位する変位部材と、
   前記変位部材に接触せずに前記変位部材の変位を検出する非接触型の位置センサと、
   前記転写ベルトの変位とは別に前記変位部材を変位させる変位部材駆動部と、
   前記変位部材駆動部により前記変位部材を変位させながら前記位置センサを動作させ、当該位置センサの動作により得られた情報に基づいて位置センサの較正を行うセンサ較正部とを備えたタンデム型カラー画像形成装置。
2. 前記複数の画像形成ユニットはカラー画像形成ユニットおよびモノクロ画像形成ユニットを有し、
   前記各画像形成ユニットが前記転写ベルトの一面に接触する第１の配置と、前記カラー画像形成ユニットが前記転写ベルトの一面から離間すると共に前記モノクロ画像形成ユニットが前記転写ベルトの一面に接触する第２の配置とを切り替える配置切替機構を備え、
   前記変位部材駆動部は、前記配置切替機構により前記第１の配置と第２の配置とを切り替えるための動力を用いて前記変位部材を変位させる請求項１に記載のタンデム型カラー画像形成装置。
3. 前記配置切替機構は、前記第１の配置と第２の配置とを切り替えるために、前記カラー画像形成ユニットと前記転写ベルトとを相互に接触または離間させる配置切替カムを有し、
   前記変位部材駆動部は、前記配置切替カムの回転軸と同軸の回転軸を有する変位部材駆動カムである請求項２に記載のタンデム型カラー画像形成装置。

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