JP2011133719A - 電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンドレスベルトに関する光反射特性の検知及び張力の検知を１つの検知手段で検知可能な構成とし、画像形成装置の低価格化及び小型化を実現する。
【解決手段】 感光体ドラム１と、中間転写ベルト１３と、テンションローラ１７と、中間転写ベルト１３の回転を支持する駆動ローラ１４と、駆動ローラ１４に張架される中間転写ベルト１３に対向して配置され、中間転写ベルト１３の表面の光反射特性を検知可能な光学式センサ４２と、テンションローラ１７が中間転写ベルト１３に負荷する張力の変化に基づいて、光学式センサ４２及び駆動ローラ１４の間の距離を可変可能な距離可変機構７０と、距離可変機構７０が光学式センサ４２及び駆動ローラ１４の間の距離を変化させると変化する光学式センサ４２が検知する光反射特性の変化に基づいて、中間転写ベルト１３の張力を判断するコントローラ６０と、を備える画像形成装置１００を構成した。
【選択図】 図５

Description

本発明は、発光手段と受光手段とを有する光学式センサと、光学式センサから光を照射されるエンドレスベルトと、を備える電子写真画像形成装置に関するものである。

画像形成装置において、記録媒体すなわち転写材へ転写される画像の色ズレ、濃度、色度などの補正を行う手段として光学式センサを用いる方法が知られている。このような光学式センサを備える電子写真画像形成装置に関する発明として特許文献１に記載の発明がある。

特許文献１に記載の画像形成装置では、中間転写ベルトの表面に転写したトナー像に対して光学式センサの発光部から光が照射され、その正反射光又は乱反射光が第１光検出部又は第２光検出部で検出されるようになっている。そして、光照射検出ユニットが、出力電圧に基づいてトナー像のトナー濃度を測定すると共に、第１光検出部及び第２光検出部の出力電圧に基づいて転写材の種類を判定する。こうした構成によれば、トナー像の濃度の測定及びシートの種類の判定が共通の検知手段の検知結果に基づいて行われることから、画像形成装置の構成が簡略化される。

また、特許文献１に記載の画像形成装置とは別に、従来の画像形成装置には、中間転写ベルト又は搬送ベルトは長期間の放置による伸び及び巻き癖を回避するために、画像形成時と待機時とでベルトに付与する張力を増減させる張力可変手段が設けられる構成がある。こうした構成では、装置本体の電源を入れた直後等に、中間転写ベルト又は搬送ベルトの張力を張力検知手段で検知させ、張力検知手段の検知結果に基づいて、画像形成に適正な張力になるように張力可変手段の駆動を制御するようにする必要がある。

特開平１１−１５３８８８号公報

しかしながら、前述の特許文献１及び従来技術の画像形成装置では、画像の濃度を検知する検知手段、中間転写ベルト又は搬送ベルトの張力を検知する検知手段が、それぞれ必要であったことから、装置のコストアップ及びサイズアップを招来する虞があった。

本発明は、上記実情に鑑み、エンドレスベルトに関する光反射特性の検知及び張力の検知を１つの検知手段で検知可能な構成とし、電子写真画像形成装置の低価格化及び小型化が実現される電子写真画像形成装置を提供することを課題とする。

上記課題を達成するために、本発明の電子写真画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体から転写されるトナー像が転写されるエンドレスベルトと、前記エンドレスベルトに付与する張力を可変可能な張力可変手段と、前記エンドレスベルトの回転を支持する駆動ローラと、前記駆動ローラに張架される前記エンドレスベルトに対向して配置され、前記エンドレスベルトの表面に向かって光を照射して光反射特性を検知可能な光学式センサと、前記張力可変手段が前記エンドレスベルトに負荷する張力の変化に基づいて、前記光学式センサ及び前記ローラの間の距離を可変可能な距離可変機構と、前記距離可変機構が前記光学式センサ及び前記駆動ローラの間の距離を変化させると変化する前記光学式センサが検知する光反射特性の変化に基づいて、前記エンドレスベルトの張力を判断するコントローラと、を備えることを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、エンドレスベルトに関する光反射特性の検知及び張力の検知を１つの検知手段で検知可能な構成とし、電子写真画像形成装置の低価格化及び小型化が実現される。

本発明の実施例１に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。 光学式センサ、及び、その周辺装置の構成を示すブロック図等である。 距離可変機構の構成を示す斜視図である。 中間転写ベルトユニットの構成を示す斜視図である。 距離可変機構の構成を示す一部端面図である。 実施例２に係る画像形成装置が備える距離可変機構の構成を示す一部端面図である。 実施例３に係る画像形成装置が備える中間転写ベルトユニットの構成を示す斜視図である。 距離可変機構の構成を示す一部端面図等である。 実施例４に係る画像形成装置が備える中間転写ベルトユニットの構成を示す斜視図である。 距離可変機構の構成を示す一部端面図である。

以下、図面を参照し、本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対位置等は、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（実施例１）

図１は、本発明の実施例１に係る画像形成装置１００の構成を示す断面図である。画像形成装置１００は、電子写真画像形成プロセスを利用した画像形成装置である。図１に示されるように、画像形成装置１００は画像形成装置本体（以下、単に装置本体という）１００Ａを有し、この装置本体１００Ａの内部には、画像を形成する画像形成部が設けられる。画像形成部は、像担持体である電子写真感光体ドラムとしての感光体ドラム１と転写装置である１次転写ローラ１８等によって形成される。少なくとも感光体ドラム１は、プロセスカートリッジであるカートリッジＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫに含まれ、カートリッジＰＹ〜ＰＫとして装置本体１００Ａに組み込まれる構成となっている。この画像形成装置１００は、電子写真プロセスを用いた、４色フルカラーのレーザプリンタである。画像形成装置１００は、パソコン、イメージリーダ、相手方ファクシミリ装置等の外部ホスト装置（不図示）から入力する電気的画像信号に基いて記録媒体Ｐ（例えば用紙）（転写材）に対する画像形成を実行する。

以下の説明において、前側とは図１中で右方であって開閉ドア３１が設けられた側である。後側とは図１中で左方であって後述する定着装置２４が設けられた側である。前後方向とは、装置本体１００Ａの前側に向かう方向（前方向）と、装置本体１００Ａの後側に向かう方向（後方向）と、である。また、左側とは図１の表面側であって装置本体１００Ａの前側から見て左の側である。右側とは図１の裏面側であって装置本体１００Ａの前側から見て右の側である。左右方向とは、装置本体１００Ａの右側から左側に向かう方向（左方向）と、装置本体１００Ａの左側から右側に向かう方向（右方向）と、を意味する。

装置本体１００Ａの内部には、後側から前側にかけて、複数のプロセスカートリッジ、例えば４つのプロセスカートリッジであるカートリッジＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ、が水平方向に並べて配設されている。各々のカートリッジＰＹ〜ＰＫは、収容させたトナーの色が異なるだけで、互いに同様の構成のものである。各々のカートリッジＰＹ〜ＰＫは、像担持体である第１像担持体としての感光体ドラム１と、このドラムに作用するプロセス手段としての帯電装置２、現像装置３、クリーニング装置４をカートリッジ枠体５の内部に一体的に組み付けたものである。帯電装置２は接触帯電ローラにしてある。現像装置３は現像ローラ３ａを有し、現像剤容器の内部には現像剤（トナー）を収容させてある。クリーニング装置４はブレード式のものである。

第１カートリッジＰＹは、現像装置３にイエロー（Ｙ）のトナーを収容させてあり、感光体ドラム１の面にＹ色トナー像を形成する。第２カートリッジＰＭは、現像装置３にマゼンタ（Ｍ）のトナーを収容させてあり、感光体ドラム１の面にＭ色トナー像を形成する。第３カートリッジＰＣは、現像装置３にシアン（Ｃ）のトナーを収容させてあり、感光体ドラム１の面にＣ色トナー像を形成する。第４カートリッジＰＫは、現像装置３にブラック（Ｋ）のトナーを収容させてあり、感光体ドラム１の面にＫ色トナー像を形成する。

カートリッジＰＹ〜ＰＫの上方には、レーザを照射するスキャナユニット１１が配設されている。このスキャナユニット１１は、外部ホスト装置から入力する各色の画像情報に対応して変調したレーザ光Ｌを出力し、カートリッジ枠体５の上面に設けた露光窓６を通して、各カートリッジＰＹ〜ＰＫの感光体ドラム１のドラム面を操作露光する。

カートリッジＰＹ〜ＰＫの下方部には、中間転写ベルトユニット１２が配設されている。この中間転写ベルトユニット１２は、感光体ドラム１から転写されるトナー像を記録材に転写するためのエンドレスベルトである第２像担持体としての中間転写体すなわち中間転写ベルト１３を備える。中間転写ベルト１３は、誘電体製で可撓性を有する。また、中間転写ベルトユニット１２は、この中間転写ベルト１３の張力を調節して循環移動させる駆動ローラ１４、従動ローラ１５、補助ローラ１６、及び、テンションローラ１７を有する。張力可変手段を構成するテンションローラ１７は、中間転写ベルト１３の内面から外面に向かって付与する張力を可変可能である。駆動ローラ１４は、中間転写ベルト１３の回転を支持する。従動ローラ１５と補助ローラ１６は装置本体１００Ａの内部の後側に配設されている。駆動ローラ１４とテンションローラ１７は装置本体１００Ａの内部の前側に配設されている。各々のカートリッジＰＹ〜ＰＫの感光体ドラム１の下面は、中間転写ベルト１３のうちの図１の右方へと向かう右方向移動部位の上面に接するように配置されている。中間転写ベルト１３の内側には、前述の右方向移動部位を介して各カートリッジＰＹ〜ＰＫの感光体ドラム１に対向して４個の１次転写ローラ１８が配設されている。従動ローラ１５には、中間転写ベルト１３を介して２次転写ローラ２３が対向するように配置されている。

中間転写ベルトユニット１２の下方には、給送ユニット１９が配設されている。この給送ユニット１９は、給送トレイ２０、給送ローラ２１、分離パッド２２等を有する。給送トレイ２０は装置本体１００Ａの前側から出し入れ自由である。

装置本体１００Ａの内部の後側の上部には、定着装置２４と、排送ローラ対２５を配設してある。装置本体１００Ａの上面は排送トレイ２７にしてある。定着装置２４は定着フィルムアセンブリ２４ａと加圧ローラ２４ｂを有するものを用いている。排送ローラ対２５は排送ローラ２５ａと排送コロ２５ｂである。

装置本体１００Ａの内部の装着位置に装着されている状態にある各カートリッジＰＹ〜ＰＫは、図示しない押圧部材により押圧されて所定の位置決め部に固定された状態に保持されている。また、そのカートリッジＰＹ〜ＰＫの駆動入力部に対して装置本体１００Ａの側の駆動出力部が結合している。また、そのカートリッジＰＹ〜ＰＫの電気接点に対して装置本体１００Ａ側の給電系統が導通化している。

フルカラー画像を形成するための動作は次のとおりである。第１〜第４の各カートリッジＰＹ〜ＰＫの感光体ドラム１が矢印の反時計方向に所定の制御速度で回転駆動される。中間転写ベルト１３も矢印の時計方向（ドラム回転に順方向）に感光体ドラム１の速度に対応した速度で回転駆動される。スキャナユニット１１も駆動される。この駆動に同期して、各カートリッジＰＹ〜ＰＫにおいてそれぞれ所定の制御タイミングで帯電装置２が感光体ドラム１の表面を所定の極性及び電位に一様に帯電する。スキャナユニット１１は各感光体ドラム１の表面を各色の画像信号に応じて変調されたレーザ光Ｌで走査露光する。これにより、各感光体ドラム１の表面に対応色の画像信号に応じた静電像が形成される。形成された静電像が現像装置３によりトナー像として現像される。

上記のような電子写真画像形成プロセス動作により、第１カートリッジＰＹの感光体ドラム１にはフルカラー画像のイエロー成分に対応するＹ色トナー像が形成され、そのトナー像が中間転写ベルト１３上に１次転写される。第２カートリッジＰＭの感光体ドラム１にはフルカラー画像のマゼンタ成分に対応するＭ色トナー像が形成され、そのトナー像が、中間転写ベルト１３上に既に転写されているＹ色トナー像に重畳されて１次転写される。第３カートリッジＰＣの感光体ドラム１にはフルカラー画像のシアン成分に対応するＣ色トナー像が形成され、そのトナー像が、中間転写ベルト１３上に既に転写されているＹ色＋Ｍ色トナー像に重畳されて１次転写される。第４カートリッジＰＣの感光体ドラム１にはフルカラー画像のブラック成分に対応するＫ色トナー像が形成され、そのトナー像が、中間転写ベルト１３上に既に転写されているＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色トナー像に重畳されて１次転写される。かくして、中間転写ベルト１３上にＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色＋Ｋ色の４色フルカラーの未定着トナー像が合成形成される。各カートリッジにおいて、中間転写ベルト１３に対するトナー像の１次転写後の感光体ドラム１面に残留した転写残トナーはクリーニング装置４により除去される。

一方、所定の制御タイミングで給送ローラ２１が駆動される。これにより、給送ローラ２１と分離パッド２２との協働で、給送トレイ２０上に積載されている記録媒体Ｐが１枚分離給送されて、２次転写ローラ２３と中間転写ベルト１３とのニップ部（２次転写ニップ部）に導入される。これにより、記録媒体Ｐがニップ部で挟持搬送されていく過程で中間転写ベルト１３上の４色重畳のトナー像が記録媒体Ｐの面に順次に一括転写される。

記録媒体Ｐは中間転写ベルト１３の面から分離されて定着装置２４へ導入され、定着ニップ部で加熱及び加圧される。これにより、各色トナー像の混色及び記録媒体Ｐへの定着がなされる。そして記録媒体Ｐは、定着装置２４を出て、フルカラー画像形成物として排送ローラ対２５で排送トレイ２７上に排出される。

記録媒体Ｐの分離後の中間転写ベルト１３の表面に残留した２次転写残トナーは、例えば第１カートリッジＰＹの１次転写部において感光体ドラム１の表面に静電的に付着し、クリーニング装置４にて除去される。

図２（ａ）は、光学式センサ４２、及び、その周辺装置の構成を示すブロック図である。図２（ａ）に示されるように、光学式センサ４２とその周辺装置は、発光素子１０１、受光素子１０２、Ａ／Ｄコンバータ１０４、制御手段であるコントローラとしてのＣＰＵ１２１を備える。発光素子１０１は光学式センサ４２の光源であり、検知対象物１０３へと光が入射する。すると、検知対象物１０３において光が反射し、その反射光は、光をアナログ電気信号へ変換する受光素子１０２へ入射する。さらにアナログ電気信号は、Ａ／Ｄコンバータ１０４によりディジタル電気信号へと変換される。そして、ディジタル電気信号はＣＰＵ１２１に取り込まれ、ＣＰＵ１２１では補正のための演算が行われる。後述するが、コントローラ６０は、前述のＣＰＵ１２１を含み、距離可変機構７０が光学式センサ４２及び駆動ローラ１４の間の距離を変化させると変化する光学式センサ４２が検知する光反射特性の変化に基づいて、中間転写ベルト１３の張力を判断することとなる。

図２（ｂ）は、光学式センサ４２の構成を示す断面図である。図２（ｃ）は、図２（ｃ）の電荷蓄積型センサ１３１ａを下方から見た受光部１３１ｂの表面を示す平面図である。図２（ｂ）に示されるように、光学式センサ４２には、発光素子１０１として白色ＬＥＤ１３０、受光素子１０２としてＲＧＢ等の３色以上のオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ１３１ａを使用されている。白色ＬＥＤ１３０を定着後の検知パッチ１３２が形成された中間転写ベルト１３に対して斜め４５度より入射させ、０度方向への乱反射光強度をＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ１３１ａにより検知する。ＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ１３１ａの受光部１３１ｂ（図２（ｃ）参照）ではＲＧＢが独立した画素となっている。受光素子１０２は、フォトダイオードでも良い。ＲＧＢの３画素のセットが、複数セット並んでいるものでも良い。また、入射角が０度、反射角が４５度の構成でも良い。更には、ＲＧＢ等の３色以上の発光するＬＥＤとフィルタ無しセンサにより構成しても良い。また、色度の補正を行わず、色ズレ、濃度などの補正のみを行う場合には、発光素子１０１は赤外発光ＬＥＤなどでも良く、受光素子１０２にはＲＧＢオンチップフィルタが付いてなくても良い。光学式センサ４２により、中間転写ベルト１３に形成されたＹ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色のトナー像による検知パッチ１３２と中間転写ベルト１３の表面の反射光強度を検出し、色ズレ、濃度、色度などの補正を行う。この際、画像形成装置１００は、キャリブレーションモードとされ、記録媒体Ｐは搬送経路に搬送されない。

図３は、距離可変機構７０の構成を示す斜視図である。図３に示されるように、距離可変機構７０は、装置本体１００Ａの駆動機構から駆動力が伝達される第１ギア１４１ａを備える。また、距離可変機構７０は、この第１ギア１４１ａから伝達される駆動力が伝達される第２ギア１４１ｂ、第３ギア１４１ｃ、第４ギア１４１ｄを備える。第４ギア１４１ｄに設けられたカム（図示なし）によりスライド部材１４１ｅが矢印方向に移動することができ、アーム部材１４１ｆが押される。そうすると、テンションローラ１７を保持する保持部材４５が回動することで、テンションローラ１７が中間転写ベルト１３（図１参照）に負荷する張力が変化する。

装置本体１００Ａに装着した中間転写ベルト１３が長期間使用されない場合には距離可変機構７０により張力を減少もしくは解除することにより、中間転写ベルト１３の伸びや巻き癖を回避することができる。装置本体１００Ａの電源を入れた直後などには中間転写ベルト１３の張力が、どのような状態にあるか、従来では個別にもうけられた張力検知手段としての張力検知センサによって検知していた。こういった情報をＣＰＵ１２１に認識させて、画像形成に適正な張力になるように距離可変機構７０により再び復帰させる必要がある。

図４は、中間転写ベルトユニット１２の構成を示す斜視図である。図４に示されるように、中間転写ベルトユニット１２は中間転写ベルト１３を有する。また、中間転写ベルトユニット１２はフレーム４１を有する。フレーム４１は右側フレーム４１Ｒ及び左側フレーム４１Ｌを有する。この右側フレーム４１Ｒ及び左側フレーム４１Ｌは、駆動ローラ１４、従動ローラ１５及び補助ローラ１６を支持する。これらの駆動ローラ１４、従動ローラ１５、補助ローラ１６、テンションローラ１７（図１参照）によって、前述の中間転写ベルト１３は懸架され、この中間転写ベルト１３には、画像形成に適正な張力が付与されるようになっている。

張力検知手段である光学式センサ４２は、フレーム４１に支持された駆動ローラ１４に張架される中間転写ベルト１３の部位に対向して配置され、中間転写ベルト１３の表面に向かって光を照射して光反射特性を検知可能になっている。ただし、光学式センサ４２は、駆動ローラ１４に対向する位置に限定されず、従動ローラ１５、補助ローラ１６に対向する位置に配置されても良い。

右側フレーム４１Ｒ及び左側フレーム４１Ｌにおける駆動ローラ１４を支持する部位には、中間転写ベルト１３に付与される張力が解除されたときに自重で移動する方向に長穴４１ｐが形成されている。この長穴４１ｐには、駆動ローラ１４の軸１４ａが挿入されている。この長穴４１ｐは、駆動ローラ１４及び光学式センサ４２の間の距離を変化させるために、又は、駆動ローラ１４の角度を変化させるためのものである。このように、距離可変機構７０は、テンションローラ１７が中間転写ベルト１３に負荷する張力の変化に基づいて、光学式センサ４２及び駆動ローラ１４の間の距離を可変可能となっている。

この光学式センサ４２及び駆動ローラ１４の間の距離は、光学式センサ４２及び駆動ローラ１４の間が平行状態で両者間の距離を指す他、光学式センサ４２及び駆動ローラ１４の間が平行でない状態における駆動ローラ１４の軸方向の位置毎の距離も指す。すなわち、光学式センサ４２及び駆動ローラ１４の間が傾斜している場合における光学式センサ４２及び駆動ローラ１４の間の距離も含むのである。

図５（ａ）は、距離可変機構７０の構成を示す一部端面図である。図５（ａ）に示されるように、距離可変機構７０は、装置本体１００Ａのフレーム４１に設けられて駆動ローラ１４の動作を案内するガイドとしての長穴４１ｐ（図４参照）を備える。そして、テンションローラ１７が中間転写ベルト１３の張力を増加させると、駆動ローラ１４が長穴４１ｐに案内されて『一方向』すなわち上方向及び内側方向に動作するようになっている。テンションローラ１７が中間転写ベルト１３の張力を減少させると、駆動ローラ１４が長穴４１ｐに案内されて『逆方向』すなわち下方向及び外側方向に動作するようになっている。駆動ローラ１４は、自重によって長穴４１ｐに案内されて下方へと移動しながら光学式センサ４２に接近し、中間転写ベルト１３に負荷される張力によって長穴４１ｐに案内されて上方へと移動しながら光学式センサ４２から離間する。以下、このことについて、更に詳述する。

図５（ａ）に示されるように、中間転写ベルト１３には、画像形成に適当な張力が付与されている。すなわち、前述のように、中間転写ベルト１３は、フレーム４１に支持された駆動ローラ１４、従動ローラ１５（図１参照）、補助ローラ１６（図１参照）に張架されている。さらに、中間転写ベルト１３は、距離可変機構７０で回転させられるテンションローラ１７に張架されており、このテンションローラ１７によって画像形成に必要な適正な張力が付与されている。そのために、駆動ローラ１４には、中間転写ベルト１３の張力によって力が働いている。その駆動ローラ１４は、フレーム４１に対して右上側に移動して、長穴４１ｐの右側に突き当たって固定されている。このときに、光学式センサ４２及び中間転写ベルト１３の間の距離及び角度の関係は、光学式センサ４２によって画像補正するのに適正な状態に維持されている。

図５（ｂ）は、距離可変機構７０の構成を示す一部端面図である。図５（ｂ）に示されるように、中間転写ベルト１３には、画像形成に適当な張力が付与されていない。すなわち、中間転写ベルト１３の伸びや巻き癖を回避するために、距離可変機構７０は、中間転写ベルト１３に付与する張力を解除している状態である。距離可変機構７０の駆動によってテンションローラ１７が中間転写ベルト１３から離間しており、中間転写ベルト１３には張力が付与されていない。そのために、駆動ローラ１４にも力が働かなくなっている。その結果、駆動ローラ１４は自重によって移動してフレーム４１の長穴４１ｐの左下側に突き当たっている。なお、中間転写ベルト１３の張力が解除されていなくても、所定の張力よりも減少しており、駆動ローラ１４に働く長穴４１ｐの長手方向の力が、自重で働く長穴４１ｐの長手方向の力よりも小さければ良い。したがって、光学式センサ４２と駆動ローラ１４に巻き付いた中間転写ベルト１３との距離もしくは角度は画像補正を行うのに適当ではなくなるため、反射光強度は著しく小さくなる。この反射光強度の変化により、光学式センサ４２により中間転写ベルト１３に付与されている張力を検知できる。

（実施例２）

図６（ａ）は、実施例２に係る画像形成装置が備える距離可変機構２７０の構成を示す一部端面図である。実施例２の距離可変機構２７０の構成のうち実施例１の距離可変機構７０と同一の構成及び効果に関しては、同一の符号を用いて説明を適宜省略する。実施例２においても、実施例１と同様の画像形成装置に適用することができるため、画像形成装置の説明は省略する。

実施例２の距離可変機構２７０が実施例１の距離可変機構７０と異なる点は、距離可変機構２７０は、テンションローラ１７及び駆動ローラ１４の間を連結する連結部材である第１リンク４７も備える点である。そして、テンションローラ１７が中間転写ベルト１３の張力を増加させると、テンションローラ１７の動作に連動して駆動ローラ１４が動作し、駆動ローラ１４が長穴４１ｐに案内されて一方向すなわち上方向及び内側方向に動作する。また、テンションローラ１７が中間転写ベルト１３の張力を減少させると、テンションローラ１７の動力に連動して駆動ローラ１４が動作し、駆動ローラ１４が長穴４１ｐに案内されて他方向すなわち下方向及び外側方向に動作する。

実施例１は、光学式センサ４２が対向する駆動ローラ１４は中間転写ベルト１３の張力の状態により、自重によりフレーム４１の長穴４１ｐの範囲を移動する例であったが、実施例２は、距離可変機構２７０に連動して駆動ローラ１４は移動する例と言える。

図６（ａ）に示されるように、中間転写ベルト１３には、画像形成に適正な張力が付与されている。中間転写ベルト１３は、フレーム４１に固定された従動ローラ１５、補助ローラ１６、回動するテンションローラ１７、第１リンク４７に連結されて回動可能な駆動ローラ１４により、張力が付与される。この張力は画像形成に必要な適正な張力である。第１リンク４７は、距離可変機構２７０のテンションローラ１７とも連結されており、回転中心４６を中心に回動可能である。このとき、光学式センサ４２と対向する駆動ローラ１４に巻き付いている中間転写ベルト１３の部位との距離は、光学式センサ４２により画像補正を行うのに適正な距離に配置されている。

図６（ｂ）は、距離可変機構２７０の構成を示す一部端面図である。図６（ｂ）に示されるように、中間転写ベルト１３の伸びや巻き癖を回避するために、中間転写ベルト１３に付与される張力は、距離可変機構２７０により張力を解除されている。距離可変機構７０により回動されたテンションローラ１７は中間転写ベルト１３から離間しており、中間転写ベルト１３に張力は付与されない。テンションローラ１７が回動することにより、第１リンク４７は回転中心４６を中心として回動し、第１リンク４７に連結された駆動ローラ１４が回動する。このとき、中間転写ベルト１３の張力は解除されていなくても、適正な張力より減少していれば良い。したがって、光学式センサ４２と駆動ローラ１４に巻き付いた中間転写ベルト１３との距離は画像補正を行うのに適正な距離ではなくなるため、反射光強度は著しく小さくなる。この反射光強度の変化により、光学式センサ４２により中間転写ベルト１３に付与されている張力を検知できる。

（実施例３）

図７は、実施例３に係る画像形成装置が備える中間転写ベルトユニット３１２の構成を示す斜視図である。実施例２の距離可変機構３７０の構成のうち実施例１の距離可変機構７０と同一の構成及び効果に関しては、同一の符号を用いて説明を適宜省略する。実施例２においても、実施例１と同様の画像形成装置に適用することができるため、画像形成装置の説明は省略する。

実施例３の距離可変機構３７０が実施例１の距離可変機構７０と異なる点は、以下の点である。すなわち、実施例３では、距離可変機構３７０は、駆動ローラ１４及び光学式センサ４２の間に配置され、光学式センサ４２が駆動ローラ１４に向かって照射する光を遮蔽する遮蔽部材である第１遮蔽部材５１を備える点である。また、距離可変機構３７０は、テンションローラ１７が中間転写ベルト１３に負荷する張力の変化に基づいて、光学式センサ４２及び第１遮蔽部材５１の間の距離を変化させる点である。さらに、コントローラ６０が、距離可変機構７０が光学式センサ４２及び第１遮蔽部材５１の間の距離を変化させることによって、光学式センサ４２が検知する光反射特性の変化に基づいて、中間転写ベルト１３の張力を判断する点である。

この光学式センサ４２及び第１遮蔽部材５１の間の距離は、光学式センサ４２及び第１遮蔽部材５１の間が平行状態で両者間の距離を指す他、光学式センサ４２及び第１遮蔽部材５１の間が平行でない状態における駆動ローラ１４の軸方向の位置毎の距離も指す。すなわち、光学式センサ４２及び第１遮蔽部材５１の間が傾斜している場合における光学式センサ４２及び第１遮蔽部材５１の間の距離も含むのである。

距離可変機構３７０は、テンションローラ１７及び駆動ローラ１４を連結するリンク５３を備える（図８参照）。第１遮蔽部材５１は、リンク５３に設けられる。テンションローラ１７が中間転写ベルト１３の張力を増加させると、第１遮蔽部材５１が光学式センサ４２の対向位置から退避する。テンションローラ１７が中間転写ベルト１３の張力を減少させると、第１遮蔽部材５１が光学式センサ４２の対向位置に移動する。

実施例１及び２は、光学式センサ４２と対向する位置に配置された駆動ローラ１４の移動により、中間転写ベルト１３の反射光強度が変化することで中間転写ベルト１３の張力を検知する例であった。これに対して、実施例３では、距離可変機構３７０に連動すると共に反射光を遮蔽する第１遮蔽部材５１により、張力を検知する。

図７に示されるように、第１遮蔽部材５１は、光学式センサ４２に対向に配置される駆動ローラ１４との光路を遮蔽する遮蔽位置と退避する退避位置とを回動可能にフレーム４１に固定されている。光学式センサ４２に対向に配置されるローラは、従動ローラ１５、補助ローラ１６でも良い。

図８（ａ）は、距離可変機構３７０の構成を示す一部端面図である。図８（ａ）に示されるように、中間転写ベルト１３には、画像形成に適正な張力が付与されている。第１遮蔽部材５１のリンク５３の端部は距離可変機構３７０のテンションローラ１７の軸に連結されており、回転中心５２を中心に回動可能である。中間転写ベルト１３はフレーム４１に固定された駆動ローラ１４、従動ローラ１５（図１参照）、補助ローラ１６（図１参照）及び距離可変機構３７０により回動されたテンションローラ１７により、画像形成に必要な適正な張力が付与されている。このとき、第１遮蔽部材５１は光学式センサ４２と駆動ローラ１４に巻き付いた中間転写ベルト１３との光路を妨げない退避した位置にある。

図８（ｂ）は、距離可変機構３７０の構成を示す一部端面図である。図８（ｂ）に示されるように、中間転写ベルト１３の伸びや巻き癖を回避するために、中間転写ベルト１３に付与される張力が、距離可変機構３７０により張力を解除されている。距離可変機構３７０により回動されたテンションローラ１７は中間転写ベルト１３から離間している。そして、距離可変機構３７０のテンションローラ１７に連結された第１遮蔽部材５１は、回転中心５２を中心に回動し、光学式センサ４２と対向する位置に配置された駆動ローラ１４に巻き付いた中間転写ベルト１３の部位との光路を、遮蔽する位置に移動する。このとき、中間転写ベルト１３の張力は解除されていなくても、適正な張力より減少していれば良い。したがって、光学式センサ４２と中間転写ベルト１３の間を反射する光は遮蔽されるため、反射光強度は著しく小さくなる。この反射光強度の変化により、光学式センサ４２により中間転写ベルト１３に付与されている張力を検知できる。

（実施例４）

図９は、実施例４に係る画像形成装置が備える中間転写ベルトユニット４１２の構成を示す斜視図である。実施例４の距離可変機構４７０の構成のうち実施例３の距離可変機構３７０と同一の構成及び効果に関しては、同一の符号を用いて説明を適宜省略する。実施例４においても、実施例１と同様の画像形成装置に適用することができるため、画像形成装置の説明は省略する。

実施例４の距離可変機構４７０が実施例３の距離可変機構３７０と異なる点は、距離可変機構４７０は、テンションローラ１７及び駆動ローラ１４を連結する駆動ローラリンク５４を備える点である。加えて、距離可変機構４７０は、光学式センサ４２及び駆動ローラ１４を連結して光学式センサ４２を移動可能なセンサリンクであるステイ５５を備える点である。遮蔽部材である第２遮蔽部材５６は、中間転写ベルト１３が張った状態の場合に、光学式センサ４２及び駆動ローラ１４の間から外れた位置に固定されている点でも異なる。この場合には、第２遮蔽部材５６は例えばフレーム４１に固定されている。さらに、テンションローラ１７が中間転写ベルト１３の張力を増加させると、光学式センサ４２が第２遮蔽部材５６の対向位置から退避する点でも異なる。また、テンションローラ１７が中間転写ベルト１３の張力を減少させると、光学式センサ４２が第２遮蔽部材５６の対向位置に移動する点でも異なる。

実施例１から３では、光学式センサ４２と対向する位置に配置された駆動ローラ１４の移動、もしくは、距離可変機構に連結された第１遮蔽部材５１の移動により、反射光強度が変化することで中間転写ベルト１３の張力を検知する例について説明した。実施例４では、距離可変機構４７０に連動して光学式センサ４２が移動することで、張力を検知する例について説明する。

図９に示すように、光学式センサ４２が取り付けられたステイ５５は、駆動ローラリンク５４に連結されている。ステイ５５はフレーム４１に回動可能に固定されている。光学式センサ４２に対向に配置され、光路を遮蔽される駆動ローラ１４は従動ローラ１５、補助ローラ１６でも良い。

図１０（ａ）は、距離可変機構４７０の構成を示す一部端面図である。図１０（ａ）に示されるように、中間転写ベルト１３には、画像形成に適正な張力が付与されている。ステイ５５は駆動ローラ１４の中心を回転中心に回動可能である。駆動ローラリンク５４は距離可変機構４７０のテンションローラ１７に連結されている。中間転写ベルト１３はフレーム４１に固定された駆動ローラ１４、従動ローラ１５、補助ローラ１６及び距離可変機構７０により回動されたテンションローラ１７により、画像形成に必要な適正な張力が付与されている。このとき、第２遮蔽部材５６は光学式センサ４２と駆動ローラ１４に巻き付いた中間転写ベルト１３との光路を妨げない退避した位置にある。

図１０（ｂ）は、距離可変機構４７０の構成を示す一部端面図である。図１０（ｂ）に示されるように、中間転写ベルト１３の伸びや巻き癖を回避するために、中間転写ベルト１３に付与される張力が、距離可変機構４７０により張力を解除されている。距離可変機構７０により回動されたテンションローラ１７は中間転写ベルト１３から離間しており、テンションローラ１７に連結された駆動ローラリンク５４は駆動ローラ１４の中心を回転中心に回動し、ステイ５５を回動させる。ステイ５５は回転中心５２を中心に回動し、第２遮蔽部材５６の位置が光学式センサ４２と対向する位置に配置された駆動ローラ１４に巻き付いた中間転写ベルト１３との光路を遮蔽する位置になる。このとき、中間転写ベルト１３の張力は解除されていなくても、適正な張力より減少していれば良い。したがって、光学式センサ４２と中間転写ベルト１３の間を反射する光は遮蔽されるため、反射光強度は著しく小さくなる。この反射光強度の変化により、光学式センサ４２により中間転写ベルト１３に付与されている張力を検知できる。このとき、ステイ５５の回転中心は駆動ローラ１４の中心を回転中心でなくてもよく、第２遮蔽部材５６を設けず、ステイ５５が回動したとき、光学式センサ４２と中間転写ベルト１３の角度、もしくは距離が変化するようにしても良い。

実施例１〜４に記載の画像形成装置によれば、中間転写ベルト１３に関する光反射特性の検知及び張力の検知を１つの検知手段で検知可能な構成とし、画像形成装置１００の低価格化及び小型化が実現される。

実施例１及び２に記載の画像形成装置によれば、駆動ローラ１４がガイドである長穴４１ｐに案内されて移動する構成である。その結果、駆動ローラ１４に張架される中間転写ベルト１３の部位の光反射特性が安定する。仮に、テンションローラ１７に張架される中間転写ベルト１３の部位で、光学式センサ４２で光反射特性を検知しようとすると、テンションローラ１７を案内するためにフレーム４１の他に別のフレームが必要となってしまう。そのために、構成が複雑になり、コストがアップする虞がある。なお、『ガイド』としては、長穴４１ｐに代替してフレーム４１に形成される傾斜面等とする構成であっても良い。

実施例１及び２に記載の画像形成装置によれば、駆動ローラ１４は、自重又は張力によって長穴４１ｐに案内されて下方又は上方へと移動しながら光学式センサ４２に対して接近又は離間する。その結果、中間転写ベルト１３が弛んでいる場合には、光学式センサ４２は、自重によって接近した駆動ローラ１４の表面の中間転写ベルト１３を確実に検知することができる。そのために、自重で移動する場合には、保持部材４５を回転させるための駆動力は不要となる。

実施例１〜４では、エンドレスベルトは、中間転写ベルト１３であり、感光体ドラム１に形成されたトナー像が中間転写ベルト１３に１次転写され、中間転写ベルト１３に形成された１次転写像が記録媒体Ｐに２次転写されて画像が形成される構成であった。この構成に限定されなくても良い。すなわち、エンドレスベルトは、記録媒体Ｐを搬送する搬送ベルトであり、感光体ドラム１に形成されたトナー像が搬送ベルトで搬送される記録媒体Ｐに転写されて画像が形成される構成であっても良い。

１ 感光体ドラム（像担持体）
１３ 中間転写ベルト（エンドレスベルト）
１４ 駆動ローラ（駆動ローラ）
１７ テンションローラ（張力可変手段）
４２ 光学式センサ
６０ コントローラ（制御手段）
７０ 距離可変機構

Claims (9)

1. 像担持体と、
   トナー像を前記像担持体から転写材に転写するためのエンドレスベルトと、
   前記エンドレスベルトを張架するローラと、
   前記エンドレスベルトの内面から外面に向かって前記ベルトに付与する張力を可変可能な張力可変手段と、
   前記ローラに張架される前記エンドレスベルトに対向して配置され、前記エンドレスベルトの表面に向かって光を照射して光反射特性を検知可能な光学式センサと、
   前記張力可変手段による前記エンドレスベルトに付与する張力の変化に基づいて、前記光学式センサ及び前記ローラの間の距離を可変可能な距離可変機構と、
   前記距離可変機構が前記光学式センサ及び前記ローラの間の距離を変化させると変化する前記光学式センサが検知する光反射特性の変化に基づいて、前記エンドレスベルトに付与される張力を判断するコントローラと、
   を備えることを特徴とする電子写真画像形成装置。
2. 前記距離可変機構は、画像形成装置本体に設けられて前記ローラの動作を案内するガイドを備え、
   前記張力可変手段が前記エンドレスベルトに付与する張力を増加させると、前記ローラが前記ガイドに案内されて一方向に動作し、
   前記張力可変手段が前記エンドレスベルトに付与する張力を減少させると、前記ローラが前記ガイドに案内されて他方向に動作することを特徴とする請求項１に記載の電子写真画像形成装置。
3. 前記ローラは、自重によって前記ガイドに案内されて下方へと移動しながら光学式センサに接近し、前記エンドレスベルトに付与される張力によって前記ガイドに案内されて上方へと移動しながら光学式センサから離間することを特徴とする請求項２に記載の電子写真画像形成装置。
4. 前記距離可変機構は、前記張力可変手段及び前記ローラの間を連結する連結部材を備え、
   前記張力可変手段が前記エンドレスベルトに付与する張力を増加させると、前記張力可変手段の動作に連動して前記ローラが動作し、前記ローラが前記ガイドに案内されて一方向に動作し、
   前記張力可変手段が前記エンドレスベルトに付与する張力を減少させると、前記張力可変手段の動力に連動して前記ローラが動作し、前記ローラが前記ガイドに案内されて他方向に動作することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の電子写真画像形成装置。
5. 像担持体と、
   トナー像を前記像担持体から転写材に転写するためのるエンドレスベルトと、
   前記エンドレスベルトを張架するローラと、
   前記エンドレスベルトの内面から外面に向かって前記ベルトに付与する張力を可変可能な張力可変手段と、
   前記ローラに張架される前記エンドレスベルトに対向して配置され、前記エンドレスベルトの外面に向かって光を照射して光反射特性を検知可能な光学式センサと、
   前記ローラ及び前記光学式センサの間に配置され、前記光学式センサが前記ローラに向かって照射する光を遮蔽する遮蔽部材と、
   前記張力可変手段による前記エンドレスベルトに付与する張力の変化に基づいて、前記光学式センサ及び前記遮蔽部材の間の距離を変化させる距離可変機構と、
   前記距離可変機構が前記光学式センサ及び前記遮蔽部材の間の距離を変化させることによって、前記光学式センサが検知する光反射特性の変化に基づいて、前記エンドレスベルトに付与される張力を判断するコントローラと、
   を備えることを特徴とする電子写真画像形成装置。
6. 前記距離可変機構は、前記張力可変手段及び前記ローラを連結するリンクを備え、
   前記遮蔽部材は、前記リンクに設けられ、
   前記張力可変手段が前記エンドレスベルトに付与する張力を増加させると、前記遮蔽部材が前記光学式センサの対向位置から退避し、
   前記張力可変手段が前記エンドレスベルトに付与する張力を減少させると、前記遮蔽部材が前記光学式センサの対向位置に移動することを特徴とする請求項５に記載の電子写真画像形成装置。
7. 前記距離可変機構は、前記張力可変手段及び前記ローラを連結するローラリンクと、前記光学式センサ及び前記ローラを連結して前記光学式センサを移動可能なセンサリンクと、を備え、
   前記遮蔽部材は、エンドレスベルトが張った状態の場合に、光学式センサ及びローラの間から外れた位置に固定され、
   前記張力可変手段が前記エンドレスベルトに付与する張力を増加させると、前記光学式センサが前記遮蔽部材の対向位置から退避し、
   前記張力可変手段が前記エンドレスベルトに付与する張力を減少させると、前記光学式センサが前記遮蔽部材の対向位置に移動することを特徴とする請求項５に記載の電子写真画像形成装置。
8. 前記エンドレスベルトは、中間転写ベルトであり、
   前記像担持体に形成されたトナー像が前記中間転写ベルトに１次転写され、前記中間転写ベルトに転写されたトナー像が転写材に２次転写されることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の電子写真画像形成装置。
9. 前記エンドレスベルトは、転写材を搬送する搬送ベルトであり、
   トナー像が前記像担持体から前記搬送ベルトで搬送される転写材に転写されることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の電子写真画像形成装置。

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