JP2011180284A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】テンションローラの位置変動によらず、転写ベルト上の目印を常に正確に検知できるようにする。
【解決手段】駆動ローラと矢示Ｂ方向に可動なテンションローラ８との間に張架された中間転写べルト５の外側に、テンションローラ８に対向して、中間転写ベルト５の表面のトナー像（目印）を光学的に検知するトナー像検知センサ（検知手段）を、センサ板５１に取り付けて配置する。そのセンサ板５１とテンションローラ８の回転軸８ａとは、共通のガイド部材５３ａ，５３ｂによって矢示Ｂ方向に直交する方向の移動が規制され、センサ板５１はスプリング５２によってテンションローラ８に向けて付勢され、テンションローラ８の可動方向とトナー像検知センサの光軸とが略同一方向であり、センサ板５１の爪部５１ａ，５１ｂがテンションローラ８の爪当接部８ｂに当接している。
【選択図】 図５

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、デジタル複合機等の画像形成装置に関し、特に駆動ローラとテンションローラとに張架された転写ベルトを有する画像形成装置に関する。

上記のような電子写真方式を用いた画像形成装置においては、像担持体である感光体上に形成したトナー像を転写紙等の記録シートに直接転写させる場合と、感光体上のトナー像を中間転写ベルト上に転写させた後、それを記録シートに転写する場合とがある。後者は、フルカラーを含む多色画像を形成する場合に用いられる。

中間転写ベルトを用いてカラー画像を形成する場合には、複数の像担持体上に形成した互いに異なる色のトナー像を、中間転写ベルトの表面に順次重ね合わせて一次転写してカラーのトナー像を形成し、それを記録シート上に一括して二次転写した後定着させてカラー画像を得る。

直接転写方式でカラー画像を形成する場合には、複数の像担持体上に形成した互いに異なる色のトナー像を、中間転写ベルトと同様な転写搬送ベルト（直接転写ベルト）の表面に密着して搬送される記録シート上に順次重ね合わせて転写してカラーのトナー画像を形成し、それを定着させてカラー画像を得る。
この明細書中では、この中間転写ベルトと転写搬送ベルトを総称して「転写ベルト」という。

この転写ベルトは、複数のローラ間に張架され、テンションローラなどによって適切な張力を付与して各ローラとの間にスリップが発生しないようにし、スリップにより回転が不安定化して転写位置ずれなどが生じないようにしている。
そして、この種の画像形成装置を小型化するため、駆動ローラとの間に転写ベルトを張架するローラを駆動ローラとの間隔が変化する方向に可動にして、テンションローラを兼ねるようにしたものがある。

このような画像形成装置において、転写ベルト上のトナー像の転写位置を検知して転写位置ずれを補正したり、転写ベルト上に所定のピッチで形成したマーク等を検知して転写ベルトの移動速度を制御したりするため、転写ベルトの外側に、転写ベルトの表面のトナー像やマーク等の目印を光学的に検知する検知手段を、テンションローラに対向し配置したものがある。
例えば、特許文献１には、テンションローラを保持する保持手段に、転写ベルトを介してテンションローラに対向するように、検知手段である画像読取センサを設置した画像形成装置が開示されている。

しかし、上記保持手段によってテンションローラの軸と画像読取センサとを保持しているので、保持手段が変形したりすると（例えば、転写ベルトの交換時にユニットを装置本体から引き出したりする際にぶつけたりすることが想定される）、光スポット位置や検出距離が変化するためセンサの検知精度に影響する。また、保持手段を精度良く作成しないと、センサの検知精度が悪くなるという問題もある。

この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、上述のような駆動ローラとテンションローラとの間に張架された転写ベルトと、その転写ベルトの表面のトナー像等の目印を光学的に検知する検知手段とを備えた画像形成装置において、その検知手段がテンションローラに対して常に精度良く位置決めされ、光スポット位置や光軸の方向がずれないようにし、テンションローラと検知手段の可動方向と直交する方向の相対位置の変動も抑制して、テンションローラの位置変動によらず、転写ベルト上の目印を常に正確に検知できるようにすることを目的とする。

この発明は、トナー像を形成して担持する像担持体と、駆動ローラと、その駆動ローラとの間隔が変化する方向に可動なテンションローラと、上記駆動ローラとテンションローラとの間に張架され、表面に直接又は該表面に密着して搬送される記録シートに上記像担持体に担持されたトナー像を転写する転写ベルトと、その転写ベルトの外側に上記テンションローラに対向して配置され、上記転写ベルトの表面の目印を光学的に検知する検知手段とを備えた画像形成装置において、上記の目的を達成するため、
上記検知手段は上記テンションローラに向けて付勢されて移動可能に支持され、上記テンションローラの可動方向と上記検知手段の検知光の光軸とが略同一方向であり、上記テンションローラの可動方向と直交する方向におけるテンションローラの位置と上記検知手段の位置とを規制する共通の規制手段を設けたことを特徴とする。

上記検知手段又はその支持部材が上記テンションローラの被当接部に当接する当接部を有し、上記被当接部が上記テンションローラの回転軸に対して回転自在に設けられているとよい。
あるいは、上記テンションローラが回転しない軸とその軸の回りに設けられて上記転写ベルトと連れ回りする回転部とを有し、上記被当接部が上記軸であってもよい。
上記当接部は上記被当接部に対して点接触するのが望ましい。

上記いずれかの画像形成装置において、上記テンションローラは軸方向の両端部側にそれぞれ上記被当接部を有し、上記検知手段又はその支持部材は、上記両端部側の各被当接部にそれぞれ当接する当接部を有するとよい。
上記転写ベルトの表面の目印は、上記像担持体から上記転写ベルト上に転写されるトナー像であり、上記検知手段はそのトナー像を光学的に検知するトナー像検知センサであることができる。

その場合、像担持体がそれぞれ異なる色のトナー像を形成して担持する複数の像担持体であり、上記転写ベルトは、その表面に直接又は該表面に密着して搬送される記録シートに、上記複数の各像担持体に担持された異なる色のトナー像を順次重ねて転写する転写ベルトであるカラー画像形成装置であってもよい。
その場合、上記転写ベルトを複数の像担持体のうちの少なくとも一つに対して接離させる機構を有してもよい。

この発明による画像形成装置は、検知手段がテンションローラに向けて付勢されているので、テンションローラに対して精度良く位置決めされる。さらに、テンションローラの可動方向と検知手段の検知光の光軸とが略同一なので、光スポット位置や光軸の方向がずれない。そして、テンションローラの可動方向と直交する方向の位置を規制する規制手段が検知手段の位置も規制するので、両者の相対位置の変動を抑制することが可能となる。これらによって、テンションローラの位置変動によらず、転写ベルト上の目印を常に正確に検知できる。

この発明の一実施例であるカラー画像形成装置の要部を示す概略構成図である。 同じくそのカラー画像形成装置がモノクロモード時の状態を示す図１と同様な概略構成図である。 トナーの形状係数ＳＦ１を説明するためにトナーの形状を模式的に示した図である。 トナーの形状係数ＳＦ２を説明するためにトナーの形状を模式的に示した図である。 トナー像検知センサ及びテンションローラの支持・ガイド構造の一例を示す概略側面図である。 同じくその支持・ガイド構造の概略平面図である。 トナー像検知センサ及びテンションローラの支持・ガイド構造の他の例を示す概略側面図である。

以下に，本発明を実施するための実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１はこの発明による画像形成装置の一実施例であるカラー画像形成装置の要部を示す概略構成図である。
このカラー画像形成装置は４連タンデム型のカラー画像形成装置であり、転写ベルトとして中間転写体である中間転写ベルトを備えている。そして、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の各色のトナー像を作成するために、４組の作像ユニットが中間転写ベルト５上にその回動方向（矢示Ａ方向）に沿って等間隔で配置されている。

その各作像ユニットは、それぞれ像担持体としてドラム状の感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、その各感光体の回りに配置された帯電器２、露光手段３、現像器４、及びクリーニングブレード６等から構成されている。
露光手段３は、後述する中間転写ベルト５の抵抗の検知情報に基づいて照射光量を調整する。現像器４は、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面に形成された静電潜像をそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーで現像する４個の現像器から構成されている。フルカラー画像形成時はイエロー現像器、マゼンタ現像器、シアン現像器、 ブラック現像器の順で可視像であるトナー像を形成し、その各色のトナー像が中間転写ベルト５上に順次重ね合わせて転写されることによってフルカラー画像が形成される。

中間転写ベルト５は、駆動ローラ７とその駆動ローラ７との間隔が変化する矢示Ｂ方向に可動なテンションローラ８との間に張架されており、図示しない駆動モータによって駆動ローラ７が駆動されることによって矢示Ａ方向に回動され、そのプロセス速度は１５０ｍｍ／ｓｅｃに調整されている。中間転写ベルト５の内側には従動ローラである一次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋが各感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと対向する位置に設けられるとともに、ベルトクリーニング対向ローラ１３及びブラシ対向ローラ１８も配設されている。これらの各ローラは、図示しない転写ベルトユニット側板によって中間転写ベルト５の両側より支持されている。

一次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋは、それぞれ各感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂと中間転写ベルト５との接触部の反対側に配置されており、所定の転写バイアスが印加される。この実施例では＋１８００Ｖが印加されるように設定されている。
中間転写ベルト５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）等によって単層また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、その体積抵抗率を１０^８〜１０^１２Ωｃｍ、かつ表面抵抗率を１０^９〜１０^１３Ωｃｍの範囲となるよう調整されている。なお，必要に応じその中間転写ベルト５の表面に離型層をコートしてもよい。

その場合、コートに用いる材料としては、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−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）等のフッ素樹脂が使用できるが、これに限定されるものではない。

中間転写ベルト５の製造方法は注型法や遠心成形法等があり、必要に応じてその表面を研磨してもよい。中間転写ベルト５の体積抵抗率が上述した範囲を超えると、転写に必要なバイアスが高くなるため、消費電力コストの増大を招くため好ましくない。また、転写工程や転写紙剥離工程などで中間転写ベルト５の帯電電位が高くなり、かつ自己放電が困難になるため除電手段を設ける必要が生じる。

また、体積抵抗率および表面抵抗率が上記範囲を下回ると、帯電電位の減衰が早くなるため自己放電による除電には有利になるが、転写時の電流が面方向に流れるためトナーの飛び散りが発生してしまう。したがって、中間転写ベルト５の体積抵抗率および表面抵抗率は上記範囲内が好ましい。なお、体積抵抗率および表面抵抗率の測定は高抵抗抵抗率計（三菱化学社製：ハイレスタＩＰ）にＨＲＳプローブ（内側電極直径５．９ｍｍ、リング電極内径１１ｍｍ）を接続し、中間転写ベルト５の表裏に１００V（表面抵抗率は５００V）の電圧を印加して１０秒後の測定値を用いた。

ウレタンゴムよりなるクリーニングブレード１０は、中間転写ベルト５に押し当てられ、トナーを堰き止めて清掃する構成となっている。 クリーニングし易くするために、固形潤滑剤１１を潤滑剤塗布部材であるブラシ１２によって塗布する。固形潤滑剤１１には直鎖状の炭化水素構造を持つ脂肪酸金属塩を用いる。脂肪酸金属塩としては、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、オレイン酸から選択される少なくとも１種以上の脂肪酸を含有し、亜鉛、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、リチウムから選択される少なくとも１種以上の金属を含有する脂肪酸金属塩が挙げられる。

その中でもとりわけ、ステアリン酸亜鉛は工業的規模で生産され且つ多方面での使用実績があることから、コストと品質の安定性および信頼性の点で最も好ましい材料である。ただし、一般に工業的に使われている高級脂肪酸金属塩は、その名称の化合物単体組成ではなく、多かれ少なかれ類似の他の脂肪酸金属塩、金属酸化物、および遊離脂肪酸を含むものである。

これらの潤滑剤は微量ずつ粉体の形態で供給されるのであるが、その具体的な方法としては、ブラシなどの潤滑剤塗布手段により、ブロック上に固形成形された固形潤滑剤を削り取って塗布する方法や、トナーに潤滑剤外添して供給する方法等がある。ただし、トナーに外添して潤滑剤を供給する場合、その供給量が出力する画像面積に依存し、常にベルト表面全面に供給することはできないため、簡易な装置構成で且つベルト表面全面に安定に潤滑剤を供給しようとした場合、固形潤滑剤をブラシで削り取って塗布する方法がよい。

この実施例では、固形潤滑剤１１をブラシ１２で削り取るためにスプリングのような弾性体である潤滑剤加圧手段１９により、固形潤滑剤１１を１N〜４Nの力でブラシ１２に圧接する。固形潤滑剤１１の幅は、画像幅よりも広く設定する必要があるため、３０４ｍｍ以上とする。ブラシ１２の幅は、固形潤滑剤１１を均一に削り取るために固形潤滑剤１２の幅よりも大きくとる必要がある。
また、ブラシ１２による中間転写ベルト５への振動を抑制するために、加圧ローラ１７で中間転写ベルト５を加圧して図１で深さｈだけ押し込むとともに、ブラシ対向ローラ１８をブラシ１２に対向させて設けている。この実施例では加圧ローラ１７を中間転写ベルトの外側に設けているが、内側でも同様の効果を得ることができる。

駆動ローラ７に対向して配置された二次転写ローラ１４は、ＳＵＳ等の金属製芯金上に導電性材料によって１０^６〜１０^１０Ωの抵抗値に調整されたウレタン等の弾性体を被覆して構成されている。ここで、二次転写ローラ１４の抵抗値が上記範囲を超えると電流が流れ難くなるため、必要な転写性を得るためにはより高電圧を印加しなければならなくなり、電源コストの増大を招く。

また、高電圧を印加するため転写部ニップ前後の空隙において放電が起こり、ハーフトーン画像上に放電による白ポチ抜けが発生する。逆に，二次転写ローラ１４の抵抗値が上記範囲を下回ると、同一画像上に存在する複数色画像部（例えば3色重ね像）と単色画像部との転写性が両立できなくなる。
これは、二次転写ローラ１４の抵抗値が低いため、比較的低電圧で単色画像部を転写するのに十分な電流が流れるが、複数色画像部を転写するには単色画像部に最適な電圧よりも高い電圧値が必要となるため、複数色画像部を転写できる電圧に設定すると単色画像では転写電流過剰となり、転写効率の低減を招くことによる。

なお、二次転写ローラ１４の抵抗値測定は、例えば導電性の金属製板に二次転写ローラ１４を設置し、芯金両端部に片側４．９Ｎ（両側で合計９．８Ｎ）の荷重を掛けた状態で、芯金と上記金属製板との間に１０００Ｖの電圧を印加した時に流れる電流値から算出する。
また、二次転写ローラ１４は駆動ギヤ（図示しない）によって駆動力が与えられており、その周速は中間転写ベルト５の周速に対して略同一になるよう調整されている。
二次転写は定電流で制御され、この実施例ではその設定値を＋３０μＡとした。

この画像形成装置においてフルカラー画像を形成する場合には、前述したように、４組の作像ユニットによってそれぞれ像担持体である感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が、図１の矢示Ａ方向に回動する中間転写ベルト５上に順次重ね合わせて転写され、４色重ね合わせ画像が形成される。

一方、図１には示していない給紙ローラ、転写紙搬送ローラ、レジストローラによって、中間転写ベルト５上の４色重ね合わせ画像の先端部が二次転写ローラ１４による転写位置に到達するタイミングに合わせて、記録シートである転写紙１５が給紙される。そして、中間転写ベルト５と二次転写ローラ１４とのニップ部で中間転写ベルト５上の４色重ね合わせ画像が転写された転写紙１５は、定着入口ガイド１６ａに沿って定着装置１６へ搬送されて定着された後、図示していない排紙ローラによって機外に排紙される。

この実施例に用いたトナーは、重合法によって生成された重合トナーである。そのトナーの形状係数ＳＦ１は１００〜１８０、形状係数ＳＦ２は１００〜１８０の範囲にあることが好ましい。図３はその形状係数ＳＦ１を、図４は形状係数ＳＦ２をそれぞれ説明するためにトナーの形状を模式的に示した図である。
形状係数ＳＦ１はトナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式（１）で表わされる。
ＳＦ１＝｛（ＭＸＬＮＧ）^２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４） ・・・式（１）

これは図３に示すように、トナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
この形状係数ＳＦ１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ１の値が大きくなるほどトナーの形状が不定形になる。

また、形状係数ＳＦ２はトナー形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式（２）で表される。

ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）^２／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π） ・・・式（２）
これは、図４に示すように、トナーを２次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００／４πを乗じた値である。
このＳＦ２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。

この形状係数の測定は、具体的には走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなる。従って、トナーの流動性が高くなり、トナーと感光体との吸着力も弱くなるので転写率は高くなる。形状係数ＳＦ１，ＳＦ２のいずれかが１８０を超えると、転写率が低下するとともに転写手段に付着した場合のクリーニング性も低下するため好ましくない。

また、トナー粒径は体積平均粒径で４〜１０μmの範囲であることが望ましい。これよりも小粒径の場合には、現像時に地汚れの原因となったり流動性が悪化し、さらに凝集し易くなるので中抜けが発生しやすくなったりする。逆にこれよりも大粒径の場合には、トナー飛び散りや解像度悪化により高精細な画像を得ることができなくなる。この実施例では、トナー粒径が体積平均粒径６．５μmのものを用いた。

ところで、１次転写ローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋのうちカラー用の１次転写ローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃは、従来と同様な接離機構（図示せず）によって中間転写ベルト５に対して接離可能になっている。それによって、中間転写ベルト５が像担持体である複数の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋのうちのカラー用の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃに対して接離される。
図２はこのカラー画像形成装置がモノクロモード時の状態を示し、カラー用の１次転写ローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃは中間転写ベルト５から離間しており、モノクロ用の１次転写ローラ９Ｋのみが中間転写ベルト５に当接している。

そして、フルカラーモードになると、カラー用の１次転写ローラ９Ｃ，９Ｍ，９Ｙが、図２の状態から図１に示すように中間転写ベルト５に当接し、中間転写ベルト５を押し伸ばした状態で、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃに中間転写ベルト５が当接して若干巻き付くようになる。モノクロ用の１次転写ローラ９Ｋは、この１次転写ローラ９Ｃ，９Ｍ，９Ｙの接離に係わらず常時中間転写ベルト５に当接しており、感光体ドラム１Ｋには常時中間転写ベルト５が若干巻き付いている。そのため，中間転写ベルト５の経路がモノクロモード時とフルカラーモード時とでは変わり、テンションローラ８の位置はモノクロモードかフルカラーモードかによって、駆動ローラ７との間隔が変化する方向に変動する。

ところで、このような画像形成装置における電子写真方式による画像形成プロセスにおいては、画質を良好な状態に保つために、画像の濃度変動や位置（色）ズレ等を防止するために、中間転写ベルト上に所定パターンのトナー像（パッチ画像）等からなる濃度検出用マークや位置ずれ検出用マーク、速度検出用マークなどの目印を形成し、それを光学的に検知するセンサ等の検知手段によって検知して得られる検知情報に基づいて、所定の制御対象を制御するものが知られている。

特に、その検知手段として中間転写ベルト上の上記目印に光スポットを当ててその反射光を受光して検知を行う反射型センサを使用する場合、その反射型センサの発光及び受光面と目印が形成されたベルト面との間隔やその発光面及び受光面とベルト面との距離（平行度）が適正な範囲内に保たれているか否かが検知手段の検知性能に大きな影響を与えるため、反射型センサとベルト面との相対位置関係が非常に重要になる。

そのため、反射型センサを設置する位置は、対向するベルトの位置変動が比較的少ない、ベルトを回動させる駆動ローラの対向部や、ベルト裏側にベルト形状保持部材を追加した平面対向部などが一般的である。
しかしながら、機械の小サイズ化が求められ、上述した実施例のように中間転写ベルト５を駆動ローラ７とテンションローラ８の二本のローラで張架する場合、駆動ローラ５の対向部には二次転写ローラ１４や用紙の挙動を安定化させる用紙ガイドなどを設置する必要があるため、反射型センサを設置するスペースがない。

また、ベルト裏側にベルト形状保持部材を追加する場合、ベルトの劣化懸念や負荷増大及びベルトと形状保持部材との摩擦（物理的又は静電的）によりトナー像が乱れるため、摩擦の軽減や形状保持部材の接離が必要となり、コストアップしてしまうという問題がある。そのため、テンションローラの対向部に反射型センサ等の検知手段を設置することになる。
この実施例においても、中間転写ベルト５に形成されるトナー像の濃度を補正するため、もしくは位置ずれを補正するために、中間転写ベルト５の表面に形成される目印を光学的に検知する検知手段としてトナー像検知センサ４１を、テンションローラ８の対向部に主走査方向（中間転写ベルト５の幅方向）に平行に設置している。そのトナー像検知センサ４１としては、小範囲のトナー像を検知するトナー像検知センサを複数個配置している。

そして、中間転写ベルト５の表面に目印としてトナー像による補正パターンを作成し、各トナー像検知センサ４１の内部に設けられたＬＥＤで発光した光をその補正パターンで反射させて、フォトダイオードで受光することによってその濃度を検知する。その検知した濃度から最適な現像バイアスを決定し、感光ドラムの劣化や環境の変化およびトナーの劣化などによる画像濃度の変動を防止する。
また、同様に各作像ユニットによって作像されて中間転写ベルト５の表面に目印として転写された各色のトナー像による補正パターンを、各トナー像検知センサ４１で検知し、その検知した各色の位置ずれ情報から感光体１への最適なレーザ書き込みタイミングや現像タイミングを決定することによって、各色の位置ずれ（色ずれ）を防止する。

そのトナー像検知センサ４１及びテンションローラ８の支持・ガイド構造について、図５及び図６によって説明する。図５はその支持・ガイド構造の一例を示す概略側面図、図６はその支持・ガイド構造の概略平面図である。
これらの図に示すように、検知手段である各トナー像検知センサ４１は、テンションローラ８の軸方向に延びた支持部材であるセンサ板５１に取り付けられている。そのセンサ板５１は、テンションローラ８と対向する側の面の長手方向の両端部付近にそれぞれ対の爪部５１ａ，５１ｂ（当接部）を突設し、その各爪部５１ａ，５１ｂの先端をテンションローラ８に両端部にその回転軸８ａと同心状に設けられた爪当接部８ｂ（被当接部）に当接させている。なお、トナー像検知センサ４１とそれを支持するセンサ板５１とを含めて「検知手段」と見なしてもよい。

また、このセンサ板５１の爪部５１ａ，５１ｂを突接した面と反対側の面と固定部材である筐体２０との間に対のスプリング５２を介装しており、センサ板５１はそのスプリング５２によってテンションローラ８に近付く方向に付勢されている。テンションローラ８の爪当接部８ｂには、スプリング２５と図示していないテンション調整機構とによって、スプリング５２による付勢力と反対方向の付勢力が加えられている。
この構成によって、テンションローラ８が移動しても、センサ板５１に取り付けられた各トナー像検知センサ４１とテンションローラ８に巻き付けられた中間転写ベルト５の表面との距離を常に一定に保つことができる。

筐体２０にはまた、テンションローラ８の両端からそれぞれ突出する回転軸８ａを挟むように、それぞれ規制手段である対のガイド部材５３ａ，５３ｂが互いに平行に設けられ、テンションローラ８の上下方向（モード変更等によるテンションローラ８の可動方向Ｂと直交する方向）の移動（位置）を規制している。

さらに、センサ板５１の長手方向の両端部に設けた位置決め部５１ｃが共通の規制手段であるガイド部材５３ａ，５３ｂの間に嵌入しており、それによってセンサ板５１及びそれに取り付けられたトナー像検知センサ４１の上下方向の移動（位置）が規制されるとともに、トナー像検知センサ４１の光軸Ｘが常にテンションローラ８の可動方向Ｂと略一致するように規制される。

したがって、テンションローラ８の位置が、モノクロモードとフルカラーモードの切り替えや温湿度による中間転写ベルト１５の伸縮などによって可動方向Ｂに変動したとしても、テンションローラ８に巻きつけられた中間転写ベルト５上の目印としてのトナー画像とトナー像検知センサ４１との距離および光スポットの位置は変動しない。そのため、読み取り誤差や誤検知による誤補正を無くすことができる。

このように、テンションローラ８の軸線方向およびセンサ板５１の長手方向の両端部側に、それぞれ規制部材である対のガイド部材５３ａ，５３ｂと、対の爪部５１ａ，５１ｂ（当接部）及び爪当接部８ｂ（被当接部）を設けることにより、テンションローラ８及びセンサ板５１を長手方向に傾くことなく移動可能にし、中間転写ベルト５と複数の各トナー像検知センサ４１との間隔も均一に保つことができる。

この実施例では、センサ板５１の爪部５１ａ，５１ｂ（当接部に相当）はテンションローラ８の両端部に設けた爪当接部８ｂ（被当接部に相当）に点接触するように先端が凸曲面になっている。このようにすれば、当接部と被当接部の摩擦を低減することができる。
しかし、この形状に限定されるものではなく、爪部５１ａ，５１ｂの先端が平面でもよいし、爪当接部８ｂの形状に沿った形でもよい。

テンションローラ８の両端部に設られた被当接部である爪当接部８ｂは、回転軸８ａに対して回転自在なカラーであるとよい。そうすれば、テンションローラ８が回転しても爪当接部８ｂは回転しないので、爪部５１ａ，５１ｂと爪当接部８ｂとの間の摩擦が低減される。当接部（爪部５１ａ，５１ｂ）を有する検知手段及びテンションローラ８の耐久性が上がる。また、これにより長期間使用しても検知精度が悪化しない。

なお、爪当接部８ｂはテンションローラ８の軸（回転軸８ａに相当するが回転しない）であってもよい。その場合、テンションローラ８が回転してもその軸が回転しないので、爪部５１ａ，５１ｂとの間に摩擦力が殆んど生じない。しかし、テンションローラ８は中間転写ベルト５の回動によって連れ回りする必要があるので、軸が回転しない場合には、その軸の周りに回転可能なローラ部（回転部）を備える必要がある。そのローラ部は、金属で作製してもゴムやスポンジなどの弾性部材で作製してもよい。

この実施例では、トナー像検知センサ４１と、それを支持するセンサ板５１と、そのセンサ板５１の両端部付近から中間転写ベルト５の方向に突出して設けられた爪部５１ａ，５１ｂ、および筐体２０とセンサ板５１との間に設けられた付勢手段としてのスプリング５２によって、トナー像検知手段を構成している。トナー像検知センサ４１は中間転写ベルト５の幅方向に沿って、複数個（例えば３個）設けられているが、１個でもよい。

次に、トナー像検知センサ４１及びテンションローラ８の支持・ガイド構造の他の例を図７によって説明する。この図７において、図５及び図６に示した各部と同等な部材には同じ符号を付してあり、それらの説明は省略する。
この例では、テンションローラ８の回転軸８aをスライド自在にガイドする対のガイド部材５４ａ，５４ｂが、図示していない転写ユニット側板に設けられている。前述したトナー像検知センサ４１を取り付けたセンサ板５５には、その長手方向の両端部に１個ずつ、先端がテンションローラ８の回転軸８aに当接するように爪部５５aを突設しており、その裏面側と筐体２０との間に両端部に１本ずつスプリング５２を介装して、各爪部５５aを回転軸８aの方向に付勢している。

テンションローラ８の両端部には、前述した爪当接部８ｂに相当するカラー８ｃがテンションローラ８及び軸８ａに対して相対回転自在に設けられており、それに図示していないテンション調整機構のスプリング２５の先端が当接されて、スプリング５２による付勢力と反対方向の付勢力が加えられている。
この構造によっても、当接部である爪部５５ａが被当接部である回転軸８ａに突き当たり、センサ板５５に取り付けられたトナー像検知センサが位置決めされる。そのトナー像検知センサは爪部５５ａの奥にあるため図７には示されていない。

共通の規制部材であるガイド部材５４ａ，５４ｂは、テンションローラ８の回転軸８aをスライド自在にガイドすると共に、センサ板５５の爪部５５ａもスライド自在にガイドする。それによってガイド部材５４ａ，５４ｂは、テンションローラ８の可動方向（スプリング２５による付勢方向）と直交する方向に、テンションローラ８及びセンサ板５５が移動するのを規制する。

そのため、センサ板５５の可動方向及びそれに取り付けられたトナー像検知センサの光軸が、常にテンションローラ８の可動方向と略一致するように規制され、テンションローラ８の位置が変動したとしても、テンションローラ８に巻きつけられた中間転写ベルト５上のトナー画像とトナー像検知センサとの距離および光スポットの位置は変動しない。そのため、読み取り誤差や誤検知による誤補正が発生しない。

この実施例では、図示されていないトナー像検知センサと、それを支持するセンサ板５５、そのセンサ板５５の両端部付近から中間転写ベルト５の方向に突出して設けられた爪部５５ａ、および筐体２０とセンサ板５５との間に設けられた付勢手段としてのスプリング５２によって、トナー像検知手段を構成している。
この実施例においても、当接部である爪部５５ａが当接する被当接部であるテンションローラ８の回転軸８ａを回転しない軸にして、その軸の周りに回転可能なローラ部（回転部）を備えテンションローラにすれば、テンションローラ８が回転しても軸が回転しないため、検知手段の当接部（爪部５５ａ）と被当接部である軸との摩擦を大幅に低減できる。

これらの実施例においては、いずれもテンションローラ８の可動方向とトナー像検知センサ４１を含む検知手段の可動方向を規制するガイド部材を同一部品にしたことにより、両者の相対位置の変動を抑制することができ、中間転写ベルト５上のトナー像の情報を正確に検出できるため、濃度変動補正や位置ズレ補正を安定して実施することが可能である。

以上この発明の好ましい実施形態について説明したが、この発明はこれらの実施形態に限るものではなく、当業者であれば特許請求の範囲内の各請求項に規定した範囲において、上述した実施形態を適宜変更又は修正して他の実施形態を得ることは容易であり、それらもこの発明の範囲に含まれるものであることは勿論である。

例えば、上述した実施形態では、この発明を転写ベルトとして中間転写ベルトを用いて間接転写方式で記録シートにカラー画像を形成する画像形成装置に適用した場合の例を説明したが、転写ベルトとしてその表面に記録シートを密着させて搬送する転写搬送ベルト（直接転写ベルト）を用いて、直接転写方式で記録シートにカラー画像を形成する画像形成装置にも同様に適用できる。
転写ベルトを複数の像担持体に対して接離させる機構は、複数の像担持体のうちの少なくとも一つに対して接離させる機構であってもよい。

また、モノクロ画像を形成する画像形成装置であっても、転写ベルトを有する画像形成装置であれば、同様にこの発明を適用することができる。
検知手段も、トナー像を光学的に検知するトナー像検知センサに限るものではなく、転写ベルト上のタイミングマークやホームポジションマーク等の他の種類の目印を、光学的に検知するセンサであってもよい。
その他、種々の変更が可能である。

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、デジタル複合機等の各種画像形成装置、特に、中間転写べルト又は転写搬送ベルトのような転写ベルトと、その転写ベルトの外側にそれを張架するテンションローラに対向して配置され、転写ベルトの表面の目印を光学的に検知する検知手段とを備えた画像形成装置に利用できる。

１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ：感光体（像担持体） ２：帯電器
３：露光手段 ４：現像器 ５：中間転写ベルト（転写ベルト）
６：クリーニングブレード ７：駆動ローラ ８：テンションローラ
８ａ：回転軸 ８ｂ：爪当接部（被当接部） ８ｃ：カラー
９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ：一次転写バイアスローラ
１０：クリーニングブレード １１：固形潤滑剤 １２：ブラシ
１３：ベルトクリーニング対向ローラ １４：二次転写ローラ
１５：転写紙（記録シート） １６：定着装置 １７：加圧ローラ
１８：ブラシ対向ローラ １９：潤滑剤加圧手段
２０：筐体 ２５：スプリング
４１：トナー像検知センサ（検知手段） ５１：センサ板
５１ａ，５１ｂ：爪部（当接部） ５１ｃ：位置決め部 ５２：スプリング
５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂ：ガイド部材（共通の規制部材）
５５：センサ板 ５５ａ：爪部

特開２００７−１８７７００

Claims (8)

1. トナー像を形成して担持する像担持体と、
   駆動ローラと、該駆動ローラとの間隔が変化する方向に可動なテンションローラと、
   前記駆動ローラと前記テンションローラとの間に張架され、表面に直接又は該表面に密着して搬送される記録シートに前記像担持体に担持されたトナー像を転写する転写ベルトと、
   該転写ベルトの外側に前記テンションローラに対向して配置され、前記転写ベルトの表面の目印を光学的に検知する検知手段と、を備えた画像形成装置において、
   前記検知手段は前記テンションローラに向けて付勢されて移動可能に支持され、
   前記テンションローラの可動方向と前記検知手段の検知光の光軸とが略同一方向であり、
   前記テンションローラの可動方向と直交する方向における該テンションローラの位置と前記検知手段の位置とを規制する共通の規制手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記検知手段又はその支持部材は、前記テンションローラの被当接部に当接する当接部を有し、
   前記被当接部は、前記テンションローラの回転軸に対して回転自在に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記検知手段又はその支持部材は、前記テンションローラの被当接部に当接する当接部を有し、
   前記テンションローラは、回転しない軸と該軸の回りに設けられて前記転写ベルトと連れ回りする回転部とを有し、
   前記被当接部は前記軸であることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項２又は３に記載の画像形成装置において、
   前記当接部は前記被当接部に対して点接触することを特徴とする画像形成装置。
5. 前記請求項２から４のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記テンションローラは軸方向の両端部側にそれぞれ前記被当接部を有し、
   前記検知手段又はその支持部材は、前記両端部側の各被当接部にそれぞれ当接する当接部を有することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記転写ベルトの表面の目印は、前記像担持体から前記転写ベルト上に転写されるトナー像であり、
   前記検知手段は該トナー像を光学的に検知するトナー像検知センサであることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６に記載の画像形成装置において、
   前記像担持体が、それぞれ異なる色のトナー像を形成して担持する複数の像担持体であり、
   前記転写ベルトは、その表面に直接又は該表面に密着して搬送される記録シートに、前記複数の各像担持体に担持された異なる色のトナー像を順次重ねて転写する転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７に記載の画像形成装置において、
   前記転写ベルトを、前記複数の像担持体のうちの少なくとも一つに対して接離させる機構を有することを特徴とする画像形成装置。

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