带单元、图像形成装置以及标记形成方法

文档序号:1413819 发布日期:2020-03-10 浏览:28次 >En<

阅读说明:本技术 带单元、图像形成装置以及标记形成方法 (Belt unit, image forming apparatus, and mark forming method ) 是由 高泽贵之 于 2019-07-19 设计创作,主要内容包括:本发明的一种带单元具备:带,为环形且具有外周面、内周面以及标记部,外周面形成为平坦状,内周面位于外周面的相反侧,标记部形成在外周面上且从外周面向内周面凹陷;驱动辊,与内周面抵接,并且使带在第一方向上运行;以及从动辊,与内周面抵接。标记部具有多个槽,多个槽沿着第一方向延伸。多个槽中的2个以上的槽各自包括中央部和缘部,中央部远离2个以上的槽的各个槽与外周面的交界,缘部连接中央部与交界。在2个以上的槽的各个槽中,中央部到外周面的深度比缘部到外周面的深度深,最深部形成在从交界向中央部移动0.2mm以上的位置。(A belt unit of the present invention includes: a belt which is annular and has an outer peripheral surface, an inner peripheral surface and a mark portion, wherein the outer peripheral surface is formed in a flat shape, the inner peripheral surface is positioned on the opposite side of the outer peripheral surface, and the mark portion is formed on the outer peripheral surface and is recessed from the outer peripheral surface to the inner peripheral surface; a drive roller that abuts the inner peripheral surface and moves the belt in a first direction; and a driven roller which abuts against the inner peripheral surface. The marking portion has a plurality of grooves extending in a first direction. Each of the 2 or more grooves of the plurality of grooves includes a central portion and an edge portion, the central portion being distant from a boundary between each of the 2 or more grooves and the outer peripheral surface, and the edge portion connecting the central portion and the boundary. In each of the 2 or more grooves, a depth from the central portion to the outer peripheral surface is deeper than a depth from the edge portion to the outer peripheral surface, and a deepest portion is formed at a position shifted from the boundary to the central portion by 0.2mm or more.)

带单元、图像形成装置以及标记形成方法

技术领域

本发明涉及一种带单元、图像形成装置以及标记形成方法,例如适合应用于电子照相式的图像形成装置(所谓的打印机)。

背景技术

迄今,作为图像形成装置,例如有通过以下方法打印图像的装置:利用多个显影单元用各种颜色的色粉(即显影剂)分别生成色粉图像,将色粉图像转印到利用带单元运行的带上,从带上将色粉图像转印到利用输送部输送的介质(例如打印纸)上,并且对该打印纸加热、加压而定影。

另外,在图像形成装置中,有以下类型的装置:在带上不会被转印色粉图像的端部等处事先形成有用于检测位置的标记部(以下将其称作位置检测标记),并利用光学传感器检测该位置检测标记。在该图像形成装置中,通过利用传感器检测位置检测标记,例如能够在使向带上转印的各种颜色的色粉图像重叠时对准位置或对带的运行速度进行控制。

该位置检测标记例如通过以下方法形成:向带上的应形成该位置检测标记的位置照射激光,由此使该带的表面改性,从而使该位置的光反射率低于周围(例如参照专利文献1)。

例如在带上,照射光斑直径为0.1[mm]的激光,其照射位置沿该带的运行方向移动时,就会形成宽度为0.1[mm]的直线状槽。然后,在带上,在沿与运行方向正交的宽度方向逐次位移0.1[mm]的位置,依次形成上述直线状槽,由此即形成位置检测标记,该位置检测标记例如呈各边长7[mm]的正方形状且到表面的深度在10[μm]左右。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2017-16076号公报(图5等)

发明内容

本发明的一种实施方式的带单元具备:带,为环形且具有外周面、内周面以及标记部,外周面形成为平坦状,内周面位于外周面的相反侧,标记部形成在外周面上且从外周面向内周面凹陷;驱动辊,与内周面抵接,并且使带在第一方向上运行;以及从动辊,与内周面抵接。标记部具有多个槽,多个槽沿着第一方向延伸。多个槽中的2个以上的槽各自包括中央部和缘部,中央部远离2个以上的槽的各个槽与外周面的交界,缘部连接中央部与交界。在2个以上的槽的各个槽中,中央部到外周面的深度比缘部到外周面的深度深,最深部形成在从交界向中央部移动0.2mm以上的位置。

本发明的一种实施方式的图像形成装置具备:带单元,使带沿着第一方向运行,带为环形且具有外周面、内周面以及标记部且卷绕在多个辊的周围,外周面形成为平坦状,内周面位于外周面的相反侧,标记部形成在外周面上且从外周面向内周面凹陷,以及传感器,在带的外周面上照射照射光,并且根据被带反射回来的反射光检测标记部。标记部具有沿着第一方向延伸的多个槽。多个槽中的2个以上的槽在中央部包括最深部,中央部设在远离2个以上的槽的各个槽与外周面的交界的位置且可被传感器作为标记部检测出,最深部到外周面的深度最大。

本发明的一种实施方式的标记形成方法,在带的外周面上形成标记部,带为环形且具有内周面,外周面形成为平坦状,内周面位于外周面的相反侧,标记部从外周面向内周面凹陷。标记形成方法包括:第一照射步骤,对于外周面,在应形成标记部的范围即形成范围内,与第一方向大致平行地在从第一开始点起到第一结束点为止的第一照射范围照射激光;以及第二照射步骤,对于外周面,在形成范围内的一部分与第一照射范围重合的部分,与第一方向大致平行地在从不同于第一开始点的第二开始点起到不同于第一结束点的第二结束点为止的第二照射范围照射激光。在标记部中,与形成范围内邻接标记部与外周面的交界的缘部相比,远离交界的中央部到外周面的深度形成得大。

附图说明

图1是示出图像形成装置的结构的示意图。

图2是示出带的结构和位置检测标记的布局的示意图。

图3是示出清洁部的结构的示意图。

图4是示出传感器的结构的示意图。

图5是示出位置检测标记的结构的示意图。

图6是示出位置检测标记的剖面形状的示意剖视图。

图7是示出位置检测标记的各部分的长度和受光信号的示意图。

图8是示出第一评价试验中的各部分的值和评价结果的表。

图9是示出第一评价试验中的评价等级的表。

图10是示出第一评价试验中的缘部深度比和缘部长度比的表。

图11是示出第二评价试验中的各部分的值和评价的表。

图12是示出第二评价试验中的评价等级的表。

符号说明

1 图像形成装置

4 控制部

11 图像形成单元

12 带单元

16 清洁部

18 传感器

31 驱动辊

32、33、34 从动辊

35、36 支承辊

37 带

40 带表面

41 位置检测标记

61 刮刀

71 发光部

72 受光部

81 端部

82 中央部

83 缘部

84 最深部

AR1 第一照射范围

AR2 第二照射范围

E 带运行方向

N 压区宽度

La 标记有效长度

PH 局部凹部

QS1 第一开始点

QE1 第一结束点

QS2 第二开始点

QE2 第二结束点

SD 受光信号

T1 照射光

T2 反射光

VS 基准电压

ΔV 差分电压

α 光斑直径

具体实施方式

下面参照附图对用于实施本发明的实施方式进行详细说明。以下说明的实施方式全都表示本发明所优选的一个具体例子。因此,在以下的实施方式中所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接形态等,仅仅是一个例子,并不旨在限定本发明。因此,对以下的实施方式的构成要素中的、在表示本发明的最上位概念的独立权利要求中没有记载的构成要素,作为任意的构成要素进行说明。再有,各个附图仅是示意图,图示并不一定严密。另外,在各个附图中,对实质上同一的结构附加同一的符号,并且省略或简化重复的说明。

另一方面,在图像形成装置中,设有清洁部,在从带上将色粉图像转印到介质(例如打印纸)上之后,清洁部对带的表面进行清洁。在该清洁部中,例如使由树脂制成的被称作刮刀的板状部件抵接带的表面,随着该带的运行使该刮刀在该带上滑动,由此能够刮取残留在该带的表面上的色粉。

不过,上述位置检测标记形成在带上的在宽度方向上会被转印色粉图像的范围的外侧。因此,在图像形成装置中,本来色粉就不会进入位置检测标记,即使因为某些原因导致色粉进入位置检测标记,也能够利用刮刀容易地刮出。

然而,如果在上述带上形成直线状的槽,则与激光的照射位置正在移动的中途相比,照射开始时和照射结束时,光斑的移动速度慢。由此,在位置检测标记中,在激光开始照射的位置和激光结束照射的位置即外缘附近,会产生更多的热量,随之会形成局部较深的凹部(以下称其为局部凹部)。

这样一来,在图像形成装置中,当色粉进入位置检测标记的局部凹部内时,不能用刮刀完全刮出该色粉,一部分色粉会残留在位置检测标记内。在此情况下,在图像形成装置中可能出现以下问题:不能利用传感器准确检测位置检测标记而导致色粉图像出现位置偏移等;打印纸倾斜时其端部进入位置检测标记内而附着色粉,导致该打印纸被污损,即导致打印质量下降。

因此,期望提供一种能够良好地维持高品质的打印状态的带单元、图像形成装置以及标记形成方法。

[1.图像形成装置的结构]

如图1所示,本实施方式的图像形成装置1构成为电子照相式打印机,例如用于在长介质例如长打印纸P上,打印期望的彩色图像。图像形成装置1大体上由进行打印处理的主体部2和供给打印纸P的打印纸供给部3构成。另外,在主体部2的内部,设有对整体进行综合控制的控制部4。

控制部4以未图示的CPU(Central Processing Unit:中央处理器)为中心构成,通过从未图示的ROM(Read Only Memory:只读存储器)、闪存等中读取规定程序并执行,来进行与打印相关的各种处理。另外,控制部4内置有由RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)、硬盘驱动器、闪存等构成的存储部,在该存储部中存储各种信息。

该控制部4经由未图示的通信处理部通过无线或有线连接个人计算机之类的上位装置(未图示)。上位装置向控制部4发送表示打印对象图像的图像数据并发出打印该图像数据的指示后,控制部4开始在打印纸P的表面形成图像的打印处理。

为了便于说明,将打印纸供给部3一侧定义为前侧,将主体部2一侧定义为后侧,将图1的纸面的正面一侧定义为左侧,背面一侧定义为右侧,而且定义出上侧和下侧,下面基于上述定义进行说明。

作为介质的打印纸P围绕沿左右方向延伸的芯材的周侧面绕成卷状。打印纸供给部3支撑该芯材且该芯材可旋转,打印纸供给部3从卷状部分的最外周揭起打印纸P的一端,依次送往后方的主体部2来供给打印纸P。

主体部2整体形成为立方体状,在其内部偏上的位置,以从前侧向后侧排成一列的方式依次设有5个图像形成单元11(11Y、11M、11C、11K、11CL)。附带一提,各图像形成单元11Y、11M、11C、11K、11CL分别利用黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)、黑色(K)以及透明(CL)的各色粉,形成各色的色粉图像。其中,透明是指无色透明的色粉,例如在需要通过与其他颜色的色粉重叠来赋予表面光泽感等时使用。

图像形成单元11大体上由色粉盒21、显影单元22以及LED(Light EmittingDiode:发光二极管)打印头23构成。色粉盒21内收纳作为显影剂的色粉,并向显影单元22供给该色粉。LED打印头23由多个LED沿主扫描方向即左右方向呈直线状配置而成,根据发光模式依次使各LED发光,该发光模式基于控制部4发来的数据。

显影单元22内置有感光鼓24和充电辊25等多个辊。显影单元22向各辊适当地施加规定电压,且适当地使各辊与感光鼓24一起旋转,同时利用充电辊25对该感光鼓24的表面充电,使LED打印头23发出的光照射在该感光鼓24的周侧面上,由此形成静电潜像。

然后显影单元22使色粉盒21供来的色粉附着到感光鼓24的周侧面上,由此形成基于静电潜像的色粉图像(以下也将其称为显影剂图像),利用该感光鼓24的旋转使该色粉图像到达感光鼓24的周侧面的下端附近。

在各图像形成单元11的下侧,配置有带单元12。带单元12由驱动辊31、从动辊32,33,34、支承辊35,36和带37等构成。其中,除了带37以外的各辊,即驱动辊31、从动辊32,33,34和支承辊35,36均形成为中心轴沿左右方向延伸的细长圆柱状,且可旋转地被主体部2支撑。

驱动辊31配置在图像形成单元11Y的前下侧,当未图示的带驱动电机向驱动辊31供给驱动力时,驱动辊31朝向图中顺时针的箭头R1方向旋转。从动辊32配置在图像形成单元11CL的后下侧。从动辊33配置在驱动辊31的后下侧且从动辊32的前下侧。从动辊34配置在从动辊33的后上侧且从动辊32的前下侧。支承辊35配置在驱动辊31的后上侧且该驱动辊31附近。支承辊36配置在从动辊33的前上侧且该从动辊33附近。

带37例如由在聚酰胺酰亚胺(PAI)树脂中添加有作为导电剂的炭黑的材料构成,形成为具有挠性的无端状(即环形)的带。附带一提,带37在左右方向(以下也将其称为主扫描方向或宽度方向)上的长度约为350[mm]。

如图2的示意性俯视图所示,在该带37上,在带表面40的右端附近,设有多个位置检测标记41。在带37上,在带表面40及其附近形成有高材料密度的表层,因此该带表面40较平滑。由此,带37能够在尽可能维持转印到带表面40上的色粉图像的画质的情况下,将色粉图像转印到打印纸P上。相应地,在带表面40上,光反射率较高。

另一方面,在带37的略远离带表面40的内部形成有很多细小的空孔,由此能够容易地使该带37本身配合运行路径的形状而变形。形成位置检测标记41时,如后述,通过向带表面40照射激光,带表面40及其附近形成的表层就会消失而露出内部的空孔,因此位置检测标记41的表面较粗糙。即,位置检测标记41的光反射率比带表面40的光反射率低。

具体而言,位置检测标记41形成为较小的正方形状或长方形状,且配置在带37的外表面上从右端向左侧(即内侧)移动0.5[mm]的位置。另外,在带37的运行方向上配置各位置检测标记41的周期(间距)为78[mm]。该周期与主体部2(图1)中的各图像形成单元11在前后方向上的配置周期相同。

该带37(图1)围绕在驱动辊31、从动辊32和33、支承辊35和36的周围,即以内周面与驱动辊31、从动辊32和33、支承辊35和36抵接的方式卷绕,且从动辊34在从动辊32与33之间挤压带37的外周面。由此,带37处于例如在驱动辊31的上侧与从动辊32的上侧之间张紧的状态。

而且,在带单元12中,在驱动辊31与从动辊32之间的带37的下侧且各图像形成单元11的感光鼓24的下方位置,分别配置有一次转印辊38。该一次转印辊38与图像形成单元11的各辊同样,形成为中心轴沿左右方向延伸的圆柱状,且可旋转地被主体部2支撑,而且被施加规定电压。

附带一提,由未图示的施力手段朝向下方对各图像形成单元11施力。因此,各图像形成单元11的感光鼓24夹着带37而挤压一次转印辊38。

当驱动辊31向带单元12供给驱动力时,会使该驱动辊31向箭头R1方向旋转,随之使带37绕该驱动辊31和从动辊32等沿图中的顺时针方向运行。为了便于说明,以下也将带37运行的方向称作带运行方向E。

此时,如果在感光鼓24的周侧面上形成有色粉图像,图像形成单元11就将该色粉图像从该感光鼓24转印到带37的外周侧的表面即带表面40(图2)上。在带单元12使带37运行的同时,色粉图像从各图像形成单元11转印到带37的外周面上,由此在带37的外周面上形成由各种颜色的色粉图像叠加而成的颜色的色粉图像。

另外,在带单元12的下侧,形成有利用多个辊和输送引导件等(未图示)从前方向后方输送打印纸P的输送路径CP,该带单元12的从动辊33的下端与该输送路径CP抵接。在从动辊33的正下方,配置有二次转印辊51。该二次转印辊51与一次转印辊38同样,形成为中心轴沿左右方向延伸的圆柱状,且可旋转地被主体部2支撑,而且被施加规定电压。为了便于说明,以下也将二次转印辊51和从动辊33统称为二次转印部13。

当带37上转印有色粉图像的部分从驱动辊31一侧移动过来,且从打印纸供给部3沿输送路径CP向后方将打印纸P输送过来时,二次转印部13将该色粉图像从带37转印到打印纸P上,并继续沿该输送路径CP向后方送出打印纸P。

在二次转印部13的后侧,设有定影部14。定影部14在输送路径CP的上侧和下侧分别配置有辊,其中一个辊包括加热器。该定影部14使各辊适当地旋转并利用加热器加热该辊,由此对沿输送路径CP输送来的打印纸P加热及加压,使色粉图像在该打印纸P上定影之后,向后方送出打印纸P。

然后,图像形成装置1向定影部14的后方输送打印纸P并向后方排出,使打印纸P承载于排出托盘15上。像这样,图像形成装置1能够在打印纸P上形成图像,即能够在打印纸P上打印图像。

此外,在带单元12的从动辊32与34之间,设有清洁部16。如图3的放大图所示,在清洁部16中,刮刀61以与带37的外周面即带表面40抵接的方式设置,在该刮刀61的上侧,即在隔着带37的相反侧,设有辊62。即,在清洁部16中,在刮刀61的前上侧的端部附近挤压带37的外周面,并在隔着该带37的相反侧利用辊62承受来自刮刀61的作用力。而且在刮刀61的下侧,设有上侧敞开的箱状清洁箱63。

当带37运行时,该清洁部16使刮刀61在带37的外表面即带表面40上滑动。由此,当该带表面40上附着有色粉时,清洁部16能够刮掉该色粉来进行清洁。此时刮掉的色粉收纳在清洁箱63内。

刮刀61例如形成为板厚2.0[mm]的板状,由具有足够刚性的支撑部件64从下侧支撑且相对于主体部2固定。附带一提,刮刀61和支撑部件64在左右方向(主扫描方向或宽度方向)上的长度是350[mm]左右,与带37的长度大致相等。

该刮刀61例如由橡胶硬度为JIS A 78°的氨基甲酸乙酯橡胶构成。氨基甲酸乙酯橡胶在橡胶材料中硬度较高且具有足够的弹性,耐磨损性、机械强度、耐油性、耐臭氧性等性能也很优异,因此作为刮刀61的材料被采用。再有,刮刀61不限于橡胶硬度为JIS A78°的氨基甲酸乙酯橡胶,例如能够采用橡胶硬度在JIS A 65°~100°的范围内的弹性材料。

另外,在清洁部16中,刮刀61上与带37抵接的部分在该带37的运行方向上的长度(即大致在前后方向上的长度)即压区宽度N调节为0.2[mm],另外,该刮刀61的线压调节为4.3[g/mm]。换言之,在清洁部16中,刮刀61实质上与带37线接触。由此,在清洁部16中,能够使刮刀61与带37良好地紧密接触来适当地进行清洁,另外,使该刮刀61与该带37面接触来防止摩擦阻力变得过大。

而且,在清洁部16中,刮刀61与带37的抵接角度θ,即沿带37的外表面延伸的平面与刮刀61的后上端的切线H所成的角度设定在21°。该抵接角度θ不限于21°,优选为20°~30°,而且更优选为20°~25°。

另外,在图像形成装置1(图1)的从动辊32的后侧,带37的右端附近,即与位置检测标记41(图2)对应的位置,设有传感器18。传感器18是所谓的反射式传感器,如图4所示,传感器18具有利用基体73保持发光的发光部71和受光的受光部72的结构。

发光部71向前方发出规定波长的照射光T1,向带37的带表面40照射该照射光T1。发光部71经过调节,使此时形成在带表面40上的照射光T1的光斑直径α(即直径)为2[mm]。为了便于说明,以下将带37上受到照射光T1照射的位置称作照射位置S。

照射光T1被带表面40等反射而形成反射光T2,受光部72接收反射光T2,生成与该反射光T2的强度相应的信号电平(即电压)的受光信号SD,并发送至控制部4(图1)。与此对应,控制部4根据接收到的受光信号SD,能够判断出照射位置S是带表面40还是位置检测标记41(图2)等。另外,控制部4对例如检测各位置检测标记41的时间间隔(即周期)进行测量,并调节带37的运行速度以使该时间间隔达到规定值,由此能够高精度地对准转印到该带37上的色粉图像的位置。

具体而言,在传感器18中,各部分调节为:当发光部71向带表面40照射照射光T1,并利用受光部72接收反射回来的反射光T2时,由该受光部72生成的受光信号SD的电压(以下将其称作非标记电压)为2.7[V]。在此情况下,假设带表面40没有异物附着也没有损伤,另外带37本身也没有挠曲,也就是处于正常状态。该非标记电压是受光部72生成的受光信号SD的电压中的最高电压。

另一方面,在传感器18中,当发光部71向光反射率低的部分即位置检测标记41照射照射光T1,并利用受光部72接收反射回来的反射光T2时,由该受光部72生成的受光信号SD的电压比非标记电压低。

并且,在传感器18中,如果带37的带表面40附着有异物或存在损伤,则与不存在异物及损伤的正常状态相比,该带表面40的光反射率略低,因此反射光T2的光量略微减少,受光信号的电压也略微下降。

于是,在使带37以6ips(inch per second:英寸/秒)的速度运行的前提下,控制部4还对传感器18的个体差异所带来的误差等加以考虑,当非标记电压与受光信号SD的电压的差分即差分电压ΔV在1.0[V]以上时,判断在照射位置S形成有位置检测标记41。具体而言,在控制部4中,比非标记电压2.7[V]低1.0[V]的1.7[V]作为阈值被设为基准电压VS。而且,当受光信号SD的电压低于该基准电压VS时,控制部4还对其时间长短等加以考虑,来判断在照射位置S是否形成有位置检测标记41。

由此,控制部4能够对带37的外表面附着有异物或存在损伤时的受光信号SD的变化进行区分,而识别因位置检测标记41的存在而产生的受光信号SD的变化,从而能够高精度地检测该位置检测标记41。

[2.位置检测标记的形成]

下面,说明位置检测标记41的结构。如图5放大所示,位置检测标记41整体形成为正方形状或长方形状,沿带运行方向E(以下也将其称作第一方向)延伸的边的边长为L,沿左右方向(宽度方向)延伸的边的边长为W。

形成位置检测标记41时,通过用规定的激光打标装置(未图示)向带37的带表面40照射激光,带表面40及其附近的表层部分就会消失,结果形成比周围凹陷且光反射率低的区域。

具体而言,例如采用基恩士(KEYENCE)公司制MD-V9900A作为激光打标装置,向带37的带表面40照射光斑直径约为0.1[mm]的激光,而形成光斑状的凹形。在带37上,连续邻近地配置多个上述凹形,来作为正方形状或长方形状的位置检测标记41。

另外,在带37上,通过使激光的光斑沿带运行方向E呈直线状移动,来形成直线状的凹槽,该凹槽的槽宽约为0.1[mm]且与带运行方向E大致平行延伸。在带37上,在沿左右方向(主扫描方向)逐次位移0.1[mm]的位置,依次形成该凹槽,最终形成平面状的位置检测标记41。

附带一提,在带37上,通过调节激光打标装置的激光照射强度,能够调节所形成的凹形的深度,即能够调节凹形在厚度方向上到带表面40的距离。例如在带37上,如果激光打标装置的激光照射强度变大,则凹形到带表面40的深度变大,相反,如果照射强度变小,则深度也变小。

而且在带37上,将位置检测标记41的相当于正方形或长方形的各顶点的标记角部41C设为呈圆弧状弯曲的形状,该圆弧的半径为0.1[mm]左右。由此,在带37上,能够避免应力集中,从而能够防止该带37断裂,并且能够防止带表面40与位置检测标记41的交界处出现缺损或卷曲,而且还能够防止刮刀61因上述情况而受到损伤。

不过,在带37上,利用激光打标装置照射激光来使光斑沿带运行方向E呈直线状移动时,在其开始点和结束点附近,该光斑的移动速度比在其他部分移动时慢,因此激光的照射时间相对较长。由此,在带37上,凹槽的两端附近比其他部分受热多。

这样一来,如图6(A)所示的图5的A1-A2剖面,即沿带运行方向E延伸的示意性剖面,在带37上,所形成的凹槽的深度在两端附近局部性变大,而形成局部凹部PH。在此情况下,在带37上形成的位置检测标记41中,当色粉进入局部凹部PH时不能用刮刀61刮出,色粉就会残留在该位置检测标记41的内部。在此情况下,如上所述,在图像形成装置1中可能出现以下问题:传感器18对位置检测标记41的检测精度下降而导致色粉图像出现位置偏移,或导致打印纸P的端部等附着色粉。

于是,在本实施方式中,当作为位置检测标记41的一部分形成一条凹槽时,利用激光打标装置在照射强度较低的状态下使激光的光斑呈直线状移动,该动作进行两次,且使第一次与第二次的开始点和结束点的位置互不相同。

例如,如图6(B)中与图6(A)对应的剖视图所示,形成位置检测标记41时,作为第一次激光照射,在从第一开始点QS1起到第一结束点QE1为止的第一照射范围AR1,即在相当于位置检测标记41的全长之长度L(图5)的范围内呈直线状照射激光,形成较浅的凹槽。然后,继续形成位置检测标记41时,作为对同一凹槽进行的第二次激光照射,在从第二开始点QS2起到第二结束点QE2为止的第二照射范围AR2,即在位置检测标记41的全长L中除去两端附近以外的靠中央的较狭范围呈直线状照射激光,使凹槽的一部分形成得更深。

由此,在位置检测标记41中,形成从两端附近朝向中央侧逐渐变深的斜面,除去该两端附近以外的中央部分呈较平坦且足够深的形状。

附带一提,在位置检测标记41中,如上所述,多个沿带运行方向E延伸的凹槽以沿宽度方向(左右方向)排列的方式形成。因此,在位置检测标记41的内部,在各凹槽之间的交界部分,分别形成有沿带运行方向E延伸的棱部,即比周围***且连成线状部分。

[3.位置检测标记需要具备的条件]

下面,参照图7(A)对位置检测标记41的各部分的长度进行说明,图7(A)是图6(B)的剖面形状的简化图。另外,将带37上的位置检测标记41及其周围的带表面40作为照射位置S时,利用传感器18得到的受光信号的电压示于图7(B),图7(B)是与图7(A)对应表示的示意性波形图。附带一提,图7(B)的横轴直接表示时间,但因为带37的运行速度为固定值6ips,所以也能够将其看作沿带运行方向E延伸的位置。

首先,在图7(A)中,将相当于带表面40与位置检测标记41的交界线的位置,即该位置检测标记41的外端位置定为端部81。该端部81相当于图2和图5中的位置检测标记41的外框线。在图7(A)中,在带运行方向E上,被两个端部81夹住的部分为位置检测标记41,两个该端部81之间的距离为该位置检测标记41的长度L。换言之,被两个端部81夹住的长度L的范围是应形成该位置检测标记41的形成范围。

然后,在图7(B)中,将受光信号SD的电压低于基准电压VS的范围定为位置检测标记41(图7(A))的中央部82,而且将该位置检测标记41中除去该中央部82以外的部分,即端部81附近的部分定为缘部83。另外,以下分别将中央部82和缘部83在带运行方向E上的长度定为中央长度La和缘部长度Lb。由图7可明显看出,在位置检测标记41中,关于带运行方向E上的长度,下列关系成立:L=La+(Lb×2)。

因为中央部82是受光信号SD的电压低于基准电压VS的部分,所以中央部82是实质上作为位置检测标记41的范围可被传感器18有效检测出的区域。因此,以下也将中央部82称作标记有效部分或标记有效区域,也将中央长度La称作标记有效长度La。

附带一提,除了形成有位置检测标记41的情况以外,例如在带表面40附着有异物或存在损伤等情况下,同样地,因为光反射率下降,所以受光信号SD的电压有时会低于基准电压VS。因此,不管原因如何,以下均将受光信号SD中其电压低于基准电压VS的部分称作有效部分,将带表面40上相当于该有效部分的部分的长度称作有效长度。

另一方面,虽然缘部83是通过向带37照射激光而与中央部82一起形成的,但缘部83相当于受光信号SD的电压高于基准电压VS的范围,因此缘部83是没有作为位置检测标记41被传感器18检测出的区域。

而且,由图7(A)可知,在位置检测标记41中,在深度方向上,带表面40与中央部82之间存在足够大的差,在缘部83上形成有连接二者的斜面。该斜面朝向邻接该缘部83的中央部82内,以渐缓的倾斜角度(即相对于带表面40的角度逐渐变小)延伸。换言之,在位置检测标记41中,到带表面40的深度最大的位置即最深部84没有形成在缘部83上,而是形成在中央部82内的某个位置。

以下将位置检测标记41的最深部84到带表面40的深度定为最大深度Da。另外,将位置检测标记41内的端部81附近的深度定为外周深度Db,具体而言,该深度是从端部81向该位置检测标记41的中央侧移动0.2[mm]的位置到带表面40的深度。

不过,在图像形成装置1中,当色粉进入带37的位置检测标记41内时,与附着在带表面40的色粉同样,需要利用清洁部16的刮刀61刮取或刮出。如上所述,该刮刀61由氨基甲酸乙酯橡胶构成,且具有足够的弹性,因此根据位置检测标记41的形状不同,有可能追随位置检测标记41的表面发生变形。

例如,如果位置检测标记41的中央部82的深度较小,则刮刀61通过弹性变形,能够很好地将进入该位置检测标记41的内部的色粉刮出。然而,如果中央部82的深度足够大,则刮刀61可能没有完全刮取进入位置检测标记41的内部的色粉,而遗漏一部分。

另外,如果位置检测标记41的缘部83的倾斜角度,即该缘部83相对于带表面40所成的角度较小,则刮刀61能够很好地追随该缘部83的斜面发生变形,从而能够不遗漏地刮出色粉。然而,如果缘部83的倾斜角度较大,则刮刀61有可能不能完全追随该缘部83的斜面发生变形,从而不能完全刮取色粉而遗漏一部分。

而且,在位置检测标记41中,对于带运行方向E上的长度L也会产生多项限制。例如在图像形成装置1中,当电源在较长期间内被切断等时,带37的一部分会因驱动辊31、支承辊35等而持续处于局部弯曲的状态,因此该带37上可能形成折弯痕。当受到传感器18的发光部71发出的照射光T1照射时,带37上形成有折弯痕的部分会因弯曲而使照射光T1扩散,因此会使受光部72接收的反射光T2的光量下降。随之,在传感器18的受光部72生成的受光信号SD中,形成有该折弯痕的部分的信号电平(即电压)下降,该部分变为有效部分。此时,控制部4可能将带37的折弯痕误认作位置检测标记41。

于是,在带37上,可考虑:将位置检测标记41中可被传感器18检测出的部分(即中央部82)在带运行方向E上的长度即标记有效长度La设为与起因于折弯痕的有效长度不同的值或容易区分的值。在此情况下,图像形成装置1的控制部4(图1)能够根据受光信号SD中低于基准电压VS(图7(B))的有效部分的时间长度(或带运行方向E上的长度),判断出是位置检测标记41还是折弯痕。

而且,在带37上,如果位置检测标记41在带运行方向E上的长度L过长,则激光照射对带表面40的改质之量过大,导致该带37本身在该位置检测标记41附近发生变形,局所向外周侧、内周侧位移,即产生所谓的波纹。如果形成有位置检测标记41的右端附近产生该波纹,带37就会走偏到主体部2内为了限制该带37蛇行而设置的轮缘(未图示)上,从而导致该带37的机械耐久性显著下降。

像这样,在带37上形成的位置检测标记41中,需要将各部分的长度设为满足各种条件的适当值,各种条件是:能够利用清洁部16的刮刀61适当地将色粉刮出;能够在受光信号SD中区分出带37的折弯痕;不会使该带37产生波纹。

[4.位置检测标记的评价]

下面,为了调查带37上形成的位置检测标记41应满足的条件,进行了第一评价试验和第二评价试验,第一评价试验主要使与深度相关的值发生变化,第二评价试验主要使与带运行方向E上的长度相关的值发生变化。

[4-1.第一评价试验]

如图8所示,在第一评价试验中,形成各种形状的位置检测标记41来作为实施例和比较例。在该第一评价试验中,将位置检测标记41在带运行方向E的长度L和宽度方向(左右方向)上的长度W均设为固定值7.0[mm],并使最大深度Da、外周深度Db和缘部长度Lb的值发生各种变化。附带一提,图8中的最大深度Da和外周深度Db是用激光显微镜VK8500测量出来的。

在形成上述位置检测标记41时,具体而言,通过在上述激光打标装置中调节激光强度,使各部分的形状发生变化。不过,以固定的激光强度形成凹槽时,如上所述,在开始点和结束点附近,光斑的移动速度慢,照射时间长,会形成局部较深的凹陷。比较例1就是采用这种方法形成的。

于是,在其他比较例和各实施例中,向凹槽的开始点和结束点附近照射激光时,通过使激光强度在局部下降,而避免了形成局部较深的凹部。而且,在上述比较例和实施例中,参照图6(B),如上所述,分两次照射较弱的激光,且分别使第一次与第二次的开始点和结束点的位置互不相同。而且,在上述比较例和实施例中,通过在凹槽的开始点和结束点附近使激光照射强度下降的时间和位置发生各种变化,来使位置检测标记41的形状发生变化。

而且,在第一评价试验中,如图9所示,着眼于以下两点,对各比较例和各实施例分别做出评价:能否利用清洁部16的刮刀61刮出进入位置检测标记41内的色粉;以及能否利用传感器18将其作为位置检测标记41检测出来。

其中,关于第一点,即利用刮刀61从位置检测标记41内刮出色粉这一点,将刮刀61在带37上滑动一次后有色粉残留在位置检测标记41内的情况称作“遗漏”,针对是否出现该遗漏以及出现遗漏时的出现位置做出评价。以下也将该评价称作遗漏评价。在该遗漏评价中,如果没有出现遗漏则判断为“OK”,如果出现遗漏则判断为“NG”。

另外,关于第二点,即利用传感器18检测位置检测标记41这一点,针对受光部72生成的受光信号SD的电压是否降低到基准电压VS以下,即受光信号SD的电压与基准电压VS的差分电压ΔV是否在1.0[V]以上,做出评价。以下也将该评价称作检测评价。在该检测评价中,如果差分电压ΔV在1.0[V]以上则判断为“OK”,如果差分电压ΔV小于1.0[V]则判断为“NG”。

而且,在该第一评价试验中,结合遗漏评价的判断结果和检测评价的判断结果,按照评价等级1~评价等级5这五个等级做出综合评价。

具体而言,将在整个位置检测标记41内出现遗漏且差分电压ΔV在1.0[V]以上的情况定为评价等级1,将仅在中央部82出现遗漏且差分电压ΔV在1.0[V]以上的情况定为评价等级2。另外,将仅在缘部83出现遗漏且差分电压ΔV在1.0[V]以上的情况定为评价等级3,将虽未出现遗漏但差分电压ΔV小于1.0[V]的情况定为评价等级4。而且,将未出现遗漏且差分电压ΔV在1.0[V]以上的情况,即遗漏评价和检测评价均没有问题的情况定为评价等级5。再有,在第一评价试验中,将所形成的位置检测标记41中达到评价等级5的位置检测标记41作为实施例,其余的位置检测标记41作为比较例。

在该第一评价试验中,虽然在图8中未记载具体值,但作为整体倾向,存在差分电压ΔV的大小与最大深度Da的大小成比例的倾向。尤其是由比较例6与其他比较例和实施例的对比可知,当该最大深度Da在2.0[μm]以上时,差分电压ΔV在1.0[V]以上,能够利用传感器18正常检测出位置检测标记41。

形成位置检测标记41时,如上所述,通过照射激光使带表面40及其附近的表层充分消失,内部的空孔露出使表面变得粗糙,光反射率下降,由此受光信号SD的电压充分下降,从而能够利用传感器18检测出位置检测标记41。在比较例6中,可认为:因为最大深度Da较小,所以表层没有充分消失,表面的光反射率保持较高的状态,结果导致受光信号SD的电压没有充分下降。

另外,在比较例7中,虽然最大深度Da是5.3[μm],大于2.0[μm],但中央部82的长度La极小,仅为1.0[mm],甚至小于照射光T1的光斑直径α(2[mm]),因此差分电压ΔV小于1.0[V],检测评价的判断为NG。在后述的第二评价试验中会对该中央部82的长度La做出详细评价。

另一方面,像比较例1、2和3那样,在最大深度Da较大的情况下,虽然差分电压ΔV在1.0[V]以上,检测评价没有问题,但不能利用刮刀61充分地刮取色粉,即不能正常进行清洁,有遗漏出现。在该比较例1、2和3中,可认为:因为最大深度Da充分大于色粉的粒径(例如5~7[μm]左右),所以该色粉的颗粒会埋没在位置检测标记41内,刮刀61利用弹性变形不能充分追随到该位置检测标记41内,因此刮刀61仅通过一次不能充分刮取色粉。

而且,像比较例4和5那样,虽然最大深度Da为10.6[μm]那样的中等大小,但缘部83的长度Lb过短,短到0.1[mm]或实质上未形成缘部83,在此情况下,虽然在中央部82没有出现遗漏,但在该缘部83(即端部81附近)出现了遗漏。在该比较例4和5中,可认为:因为位置检测标记41的缘部83的倾斜角度陡峭,所以在带37上滑动的刮刀61不能完全追随缘部83发生变形,从而不能完全刮取色粉。

另一方面,像实施例1那样,在最大深度Da为11.0[μm]且缘部83的长度Lb为0.2[mm]的情况下,在该缘部83没有出现遗漏,遗漏评价的判断为“OK”。在该实施例1中,可认为:因为清洁部16(图3)的刮刀61的压区宽度N为0.2[mm],所以刮刀61得以容易地追随缘部83的斜面发生变形。另外,在实施例2、3、4和5中,检测评价和遗漏评价均为“OK”,达到评价等级5。

根据上述实施例和比较例进行类推,可认为:在位置检测标记41的缘部83,与该缘部83的倾斜角度对应地出现遗漏或不出现遗漏。

于是,将用位置检测标记41的外周深度Db除以最大深度Da的商值定义为缘部深度比Db/Da。该缘部深度比Db/Da是在位置检测标记41内沿带运行方向E彼此分开的两个位置的深度比。因此,缘部深度比Db/Da可看作表示从位置检测标记41的端部81向内侧移动0.2[mm]的位置,即缘部83或其附近的倾斜角度的大致大小的值。

如图10所示,在没有出现遗漏的实施例1~5中,缘部深度比Db/Da大致在0.4~0.5的范围内。另外,可推断:即使缘部深度比Db/Da的值小于0.4,缘部83或其附近的倾斜角度与实施例1~5相比更小,也能够利用刮刀61在该缘部83很好地刮取色粉。另一方面,在缘部83出现遗漏的比较例4和5中,缘部深度比Db/Da大致在0.8~0.9的范围内。总而言之,可认为:只要至少缘部深度比Db/Da在0.5以下,即外周深度Db在最大深度Da的一半以下,尤其是在0.4~0.5的范围内,则有很高的可靠度不会在位置检测标记41的缘部83出现遗漏。

另外,将用位置检测标记41的缘部长度Lb除以最大深度Da的商值定为缘部长度比Lb/Da。其中,最大深度Da的大小与位置检测标记41的中央部82和缘部83的交界部分的深度De(图7(A))的大小之间存在一定程度的关联性。因此,该缘部长度比Lb/Da是缘部83的倾斜角度的余切(cot)的近似值。

在没有出现遗漏的实施例1~5中,缘部长度比Lb/Da大致在0.018~0.100的范围内。另外,可推断:即使缘部长度比Lb/Da的值大于0.100,缘部83或其附近的倾斜角度更小,也能够利用刮刀61在该缘部83很好地刮取色粉。另一方面,在缘部83出现遗漏的比较例4和5中,缘部长度比Lb/Da在0~0.009的范围内。总而言之,可认为:只要至少缘部长度比Lb/Da在0.018以上,尤其是在0.018~0.100的范围内,就不会在位置检测标记41的缘部83出现遗漏。

根据上述第一评价试验的结果,将位置检测标记41需要具备的与深度相关的条件总结如下。

(1-1)最大深度Da在2.0[μm]以上且11.0[μm]以下。

(1-2)缘部深度比Db/Da在0.5以下,优选在0.4~0.5的范围内。

(1-3)缘部长度比Lb/Da在0.018以上,优选在0.018~0.100的范围内。

[4-2.第二评价试验]

如图11所示,在第二评价试验中,使带运行方向E上的长度L在1~20[mm]的范围内发生各种变化,形成各种形状的位置检测标记41来作为实施例和比较例。不过,将上述位置检测标记41的宽度方向(左右方向)上的长度W设为固定值7.0[mm],将上述位置检测标记41的最大深度Da设在5[μm]~8[μm]的范围内。

在该第二评价试验中,使带37以6ips的运行速度运行,同时利用传感器18向位置检测标记41照射照射光T1并接收反射光T2,生成基于反射光T2的光量的电压的受光信号SD。接着在第二评价试验中,测量该受光信号SD与基准电压VS的差分即差分电压ΔV,并将该差分电压ΔV在1.0[V]以上的部分(即有效部分)看作位置检测标记41的中央部82,求出中央长度La(即标记有效长度La)。该标记有效长度La可通过用有效部分的时间长度乘以带37的运行速度而容易地计算出来。

附带一提,在第二评价试验中,为形成位置检测标记41而形成沿带运行方向E延伸的凹槽时,在不调节激光照射强度的情况下,形成局部凹部PH(图6(A))且没有形成缘部83。由此,在第二评价试验中,就极力排除了缘部83对受光信号SD的波形造成的影响。

而且,在第二评价试验中,与第一评价试验中的检测评价同样,着眼于能否根据传感器18生成的受光信号SD适当地检测出位置检测标记41,对各比较例和各实施例分别做出评价。

具体而言,针对受光部72生成的受光信号SD的电压是否降低到基准电压VS以下,即受光信号SD的电压与基准电压VS的差分电压ΔV是否在1.0[V]以上,做出评价(即第一评价试验中的检测评价)。在该第二评价试验中,基本上与第一评价试验的情况同样,如果差分电压ΔV在1.0[V]以上则判断为“OK”,如果差分电压ΔV小于1.0[V]则判断为“NG”。

而且,在第二评价试验中,针对因位置检测标记41而在受光信号SD中产生的标记有效长度La,也做出评价。具体而言,如果存在以下可能则判断为“NG”,如果不存在以下可能则判断为“OK”:标记有效长度La与因位置检测标记41以外的其他原因而在受光信号SD中形成的有效部分的有效长度近似;因该标记有效长度La的大小导致带37的运行出现问题。

而且,在第二评价试验中,根据上述判断结果,与第一评价试验同样,按照评价等级1~评价等级5这五个等级做出综合评价。

具体而言,将差分电压ΔV小于1.0[V]且不能检测出位置检测标记41的情况定为评价等级1,将虽然差分电压ΔV在1.0[V]以上但带37产生波纹的情况定为评价等级2。另外,将虽然差分电压ΔV在1.0[V]以上但位置检测标记41的标记有效长度La与起因于带表面40上形成的伤痕的有效长度近似的情况定为评价等级3。而且,将虽然差分电压ΔV在1.0[V]以上但标记有效长度La与起因于带37的卷痕的有效长度近似的情况定为评价等级4。而且,将差分电压ΔV在1.0[V]以上且位置检测标记41的标记有效长度La与起因于其他原因的有效长度不近似的情况定为评价等级5。再有,在第二评价试验中,与第一评价试验同样,将所形成的位置检测标记41中达到评价等级5的位置检测标记41作为实施例,其余的位置检测标记41作为比较例。

在该第二评价试验中,可知:作为整体倾向,当位置检测标记41的长度L在2[mm]以上时,在受光信号SD中会形成差分电压ΔV在1.0[V]以上的有效部分,因此至少能够判断出有无位置检测标记41。另一方面,在长度L为1[mm]的比较例8中,差分电压ΔV小于1.0[V],为0.7[V],相对于在带表面40得到的受光信号SD的电压(即非标记电压),不能得到有效的电位差。

可认为其原因在于,在传感器18中发光部71发出的照射光T1的光斑直径α为2[mm]。即,在比较例8的情况中,位置检测标记41的长度L小于光斑直径α,因此,虽然照射光T1的一部分照射在位置检测标记41上而以低反射率被反射,但该照射光T1的其余部分超出了位置检测标记41的范围,照射在周围的带表面40上而以高反射率被反射。由此可推断:在传感器18中,返回受光部72的反射光T2的光量较多,受光信号SD的电压较高。附带一提,对于上述第一评价试验的比较例7,可认为也是出于相同原因而导致差分电压ΔV小于1.0[V]。

在比较例9中,长度L与光斑直径α相等,为2[mm],差分电压ΔV在1.0[V]以上,因此能够判断出有无位置检测标记41。不过,该比较例9中的标记有效长度La的值是1.3[mm],如果带表面40因接触打印纸P的端部等而受到损伤,则1.3[mm]这一长度将与因该损伤而在受光信号SD中产生的有效部分的有效长度近似。

在比较例10中,长度L为3[mm],标记有效长度La为2.2[mm]。如果带37因长时间停止运行而在支承辊36(图1)处产生卷痕,则2.2[mm]这一长度将与因该卷痕而在受光信号SD中产生的有效部分的有效长度近似。

在比较例11中,长度L为4[mm],标记有效长度La为3.2[mm]。如果带37因长时间停止运行而在支承辊35(图1)处产生卷痕,则3.2[mm]这一长度将与因该卷痕而在受光信号SD中产生的有效部分的有效长度近似。

在比较例12中,长度L为20[mm],标记有效长度La为15.7[mm]。如果带37因长时间停止运行而在驱动辊31(图1)处产生卷痕,则15.7[mm]这一长度将与因该卷痕而在受光信号SD中产生的有效部分的有效长度近似。

从该比较例9~比较例12中选择位置检测标记41的长度L时,优选地,排除2[mm]、3[mm]、4[mm]以及20[mm],以使因其他原因而在受光信号SD中产生的有效部分的有效长度与标记有效长度La不近似。

而且,在比较例12中,形成位置检测标记41时,激光照射对带37的改质之量过大,因此该带37上的该位置检测标记41周边发生变形而产生波纹。在带37上,可认为:如果使位置检测标记41的长度L在20[mm]以上,也同样会产生波纹。

另一方面,像实施例6、7和8那样,在长度L为5[mm]、10[mm]和15[mm]的情况下,差分电压ΔV在1.0[V]以上。另外,在上述情况下,标记有效长度La分别为4.3[mm]、7.3[mm]和11.9[mm],与因其他原因而在受光信号SD中产生的各种有效部分的有效长度相比,存在足够识别它们的差异。

根据上述第二评价试验的结果,将位置检测标记41需要具备的与长度L相关的条件总结如下。

(2-1)长度L在照射光T1的光斑直径α以上。

(2-2)长度L在5[mm]以上且15[mm]以下。

[5.效果等]

在上述构成中,在本实施方式的图像形成装置1中,利用激光打标装置向带37照射激光,使带表面40的一部分改性,由此形成位置检测标记41。另外,在本实施方式中,通过在宽度方向上排列多个沿带运行方向E延伸的凹槽,而形成长方形状或正方形状的位置检测标记41(图2和图5)。

而且,在本实施方式中,形成位置检测标记41的各凹槽时,以较弱的强度照射激光并使光斑呈直线状移动,该动作进行两次,且使每次的开始点和结束点的位置不同(图6(B))。

而且,在位置检测标记41中,根据第一评价试验的结果,作为与深度相关的条件,规定了各部分的长度:将最大深度Da设在2.0[μm]以上且11.0[μm]以下,将缘部深度比Db/Da设在0.4~0.5的范围内,且将缘部长度比Lb/Da设在0.018~0.100的范围内(图7~图10)。

在位置检测标记41(图7)中,通过满足上述条件,能够使最深的最深部84位于中央部82,并在缘部83上形成比最深部84浅的斜面。即在位置检测标记41中,能够可靠地避免像使激光的光斑呈直线状仅移动一次的情况(图6(A))那样在两端附近形成局部凹部PH。

因此,在带37上形成有该位置检测标记41的图像形成装置1中,能够预防:色粉进入局部凹部PH;利用清洁部16的刮刀61不能完全刮取该色粉而导致色粉残留(即出现遗漏)。其结果是,能够在该图像形成装置1中避免以下情况发生,从而能够进行高品质的打印处理,上述情况例如有:传感器18对位置检测标记41的检测精度下降而导致各种颜色的色粉图像出现位置偏移,产生套色误差;打印纸P的端部进入位置检测标记41内而被污损。

另外,在位置检测标记41中,根据第二评价试验的结果,将长度L设在照射光T1的光斑直径α(2[mm])以上,且设在5[mm]以上且15[mm]以下(图11和图12)。换言之,将受光信号SD中因位置检测标记41而出现的有效部分的有效长度(即标记有效长度La)设在4.3[mm]~11.9[mm]的范围内。

由此,在带37上形成有该位置检测标记41的图像形成装置1中,能够使传感器18生成的受光信号SD中产生的有效部分(差分电压ΔV在1.0[V]以上的部分)的有效长度在起因于该位置检测标记41的情况与起因于其他原因的情况之间存在明确不同。

例如,当图像形成装置1的控制部4从传感器18发来的受光信号SD中检测出有效部分时,如果其有效长度在4.3[mm]~11.9[mm]的范围内,则可判断出该有效部分起因于位置检测标记41,如果其有效长度在该范围以外,则可判断出该有效部分起因于其他原因。因此,在图像形成装置1中,因为能够根据传感器18生成的受光信号SD,以极高的精度检测位置检测标记41,所以基于这一点能够高精度地控制带37的位置、运行速度等,最终能够对打印纸P进行极高品质的打印处理。

不过,也可以考虑在位置检测标记41中,不沿带运行方向E而沿其他方向形成凹槽,其他方向例如是宽度方向(即左右方向)。然而,在此情况下,在带37上形成有该位置检测标记41的图像形成装置1中,使清洁部16的刮刀61在带37上滑动时,该刮刀61就得反复在分别形成在各凹槽之间的交界部分的棱部上越过。在此情况下,在图像形成装置1中,可能使带单元12的驱动辊31等产生负荷,可能使刮刀61产生振动、卷曲。

考虑到上述方面,在位置检测标记41中,采用沿带运行方向E形成凹槽的做法。因此,在图像形成装置1中,使清洁部16的刮刀61在带37上滑动时,能够使该刮刀在位置检测标记41内沿凹槽顺畅地滑动,从而能够抑制使驱动辊31等产生负荷、使该刮刀61产生振动等情况发生。

不过,在图像形成装置1中,如果带37的一周中膜厚的变动幅度较大,则带表面40的运行速度有时会局部地随该膜厚的变动而变化。即,在带单元12中,在带37的膜厚较大(厚)的部分,当驱动辊31传来驱动力时,该带37的运行速度变大(快)。另外,在带单元12中,在带37的膜厚较小(薄)的部分,当驱动辊31传来驱动力时,该带37的运行速度变小(慢)。在图像形成装置1中,如果带37的运行速度出现这种变化,则分别从图像形成单元11转印到该带37上的各种颜色的色粉图像就会出现位置偏移,产生所谓的套色误差。

在图像形成装置1中,为了抑制产生这种套色误差,可以考虑缩小带37的膜厚的变动幅度。然而,带37由聚酰胺酰亚胺树脂之类的弹性体构成,且具有足够的厚度,因此难以抑制膜厚的变动幅度(阶差)。

考虑到上述方面,在图像形成装置1中,使位置检测标记41在带运行方向E上的配置周期与主体部2(图1)的各图像形成单元11在前后方向上的配置周期一致。由此,在图像形成装置1中,能够抑制因带37的膜厚变动而引发套色误差的情况,另外,也能够提高与该带37的运行速度相关的控制的反馈精度。

根据上述构成,在图像形成装置1中,对于在带37上形成的位置检测标记41,将最大深度Da设在2.0[μm]以上且11.0[μm]以下,将缘部深度比Db/Da设在0.4~0.5的范围内,将缘部长度比Lb/Da设在0.018~0.100的范围内,并将长度L设在5[mm]以上且15[mm]以下。由此,在位置检测标记41中,既能够使最深的最深部84位于中央部82,又能够在缘部83上形成比最深部84浅的斜面,能够避免形成局部凹部PH。其结果是,在图像形成装置1中,能够利用清洁部16的刮刀61可靠地刮出位置检测标记41内的色粉,能够利用传感器18高精度地检测该位置检测标记41。

[6.其他实施方式]

再有,在上述实施方式中,对以下情况进行了说明:将位置检测标记41的外周深度Db定为从端部81向中央侧移动0.2[mm]的位置到带表面40的深度。然而,本发明不限于此,也可以将例如从端部81向中央侧移动2.5[mm]、1.8[mm]等各种距离的位置的深度定为外周深度Db。总之,只要外周深度Db是表示缘部83上的深度的值即可。

另外,在上述实施方式中,对以下情况进行了说明:将传感器18生成的受光信号SD中相当于带表面40的部分的电压(非标记电压)设为2.7[V],将基准电压VS设为比其低1.0[V]的1.7[V](图7)。然而,本发明不限于此,也可以例如将非标记电压设为3.3[V]、2.5[V]等各种电压,另外也可以将基准电压VS设为与该非标记电压的差分为0.8[V]、1.4[V]等的各种值。而且,当带37的运行速度会影响受光信号SD的信号电平时,也可以按照该带37的运行速度设定各值。总之,只要能够根据受光信号SD低于基准电压VS的有效部分高精度地检测位置检测标记41即可。

而且,在上述实施方式中,对以下情况进行了说明:形成位置检测标记41的各凹槽时,以较弱的强度照射激光并使光斑呈直线状移动,该动作进行两次,且使每次的开始点和结束点的位置不同(图6)。然而,本发明不限于此,例如形成一条凹槽时,使激光的光斑呈直线状移动的动作也可以进行一次或三次以上。另外,例如也可以在开始点附近、结束点附近精细地控制激光强度,或将上述做法适当地进行组合。总之,只要不在位置检测标记41的缘部83形成局部凹部PH,且该缘部83以从端部81朝向中央侧逐渐变深的方式倾斜,最终最深部84位于中央部82内即可。

而且,在上述实施方式中,对以下情况进行了说明:根据第一评价试验的结果,将位置检测标记41需要具备的与深度相关的条件作为缘部深度比Db/Da和缘部长度比Lb/Da的范围进行规定(图10)。然而,本发明不限于此,例如也可以将中央部82与缘部83的交界处的深度定为交界深度De(图7),将位置检测标记41需要具备的与深度相关的条件作为使用了该交界深度De的交界深度比De/Da的范围进行规定。

而且,在上述实施方式中,对以下情况进行了说明:根据第二评价试验的结果对位置检测标记41需要具备的与长度L相关的条件进行设定时,因为起因于带37上产生的卷痕的有效部分的有效长度与标记有效长度La近似,所以设定时从该长度L中排除3[mm]、4[mm]和20[mm](图11)。然而,本发明不限于此,例如当因带37上产生的卷痕或其他各种原因产生的有效部分的有效长度与其他长度L的标记有效长度La近似时,也可以排除该长度L。

而且,在上述实施方式中,对以下情况进行了说明:在传感器18中将照射带37的照射光T1的光斑直径α设为2[mm]。然而,本发明不限于此,也可以将光斑直径α设为例如1.6[mm]、3[mm]等其他各种值。

而且,在上述实施方式中,对以下情况进行了说明:在清洁部16中将刮刀61的压区宽度N设为0.2[mm](图3)。然而,本发明不限于此,也可以将该压区宽度N设为0.1[mm]、0.3[mm]等其他值。

而且,在上述实施方式中,对以下情况进行了说明:用聚酰胺酰亚胺树脂作为材料构成带37。然而,本发明不限于此,可以采用杨氏模量在2000[Mpa]以上的各种树脂材料,优选为杨氏模量在3000[Mpa]以上的各种树脂材料。具体而言,可以采用聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等树脂或混合有这些树脂的树脂系材料。

而且,在上述实施方式中,对以下情况进行了说明:作为导电剂向带37添加炭黑。例如可以添加炉黑、槽黑、科琴黑(Ketjen Black carbon)以及乙炔黑等。上述炭黑可以单独使用一种,也可以将多种炭黑混合使用。

上述炭黑的种类可根据所需要的导电性适当地进行选择。例如形成带37时,尤其是通过选择槽黑、炉黑,能够得到规定的电阻。另外,按照用途,也可以采用:经过氧化处理、接枝处理等防氧化劣化处理的炭黑;提高了对溶剂的分散性的炭黑。在带37中,从机械强度等观点来看,例如相对于树脂固含量,可以将炭黑含量设为3~40重量%,更优选为3~30重量%。另外,作为向带37赋予导电性的方法,不限于利用炭黑等进行的电子导电法,例如也可以通过添加离子导电剂来向带37赋予规定的导电性。

而且,在上述实施方式中,对以下情况进行了说明:在图像形成装置1中,在带37上形成位置检测标记41的情况,其中,图像形成装置1采用所谓的间接转印方式(二次转印方式),即,将图像形成单元11中形成的色粉图像转印到带单元12的带37上,并从该带37上将该色粉图像转印到打印纸P上。然而,本发明不限于此,例如也可以是在图像形成装置中,在输送路径上输送打印纸P的传送带等各种带上形成位置检测标记41,其中,图像形成装置采用直接转印方式,即,将图像形成单元11中形成的色粉图像转印到在输送路径上的打印纸P上。

而且,在上述实施方式中,对以下情况进行了说明:将本发明应用于作为单功能打印机的图像形成装置1。然而,本发明不限于此,例如也可以应用于以下装置:具有扫描功能、通信功能等,也发挥作为复印机、传真装置功能的MFP(Multi Function Printer:多功能打印机);复印机、传真装置之类通过电子照相法进行打印处理的各种装置。

而且,本发明不限于上述的实施方式及其他实施方式。即,本发明的应用范围也涵盖:将上述实施方式及上述其他实施方式的一部分或全部任意组合而成的实施方式、提取出一部分而成的实施方式。

而且,在上述实施方式中,对以下情况进行了说明:由作为带的带37,作为标记部的位置检测标记41,作为从动辊的从动辊32、33和34,作为驱动辊的驱动辊31构成作为带单元的带单元12。然而,本发明不限于此,也可以由其他各种结构的带、标记部、从动辊、驱动辊构成带单元。

本发明的标记部也可以进一步具有图6(B)、图7所示的槽以外的槽。例如本发明的标记部也可以进一步具有满足下列条件的槽以外的槽。该条件为:槽沿着第一方向延伸且包括中央部和缘部,中央部远离槽与外周面的交界,缘部连接中央部与交界,中央部到外周面的深度比缘部到外周面的深度深,最深部形成在从交界向中央部移动0.2mm以上的位置。但是,在标记部具有的槽中,优选地,有更多的槽满足上述条件。

本发明能够用于例如通过间接转印方式经由带将色粉图像转印到打印纸上的图像形成装置。

在本发明中,最深部位于标记部的中央部,缘部形成得比最深部浅,因此通过使刮刀滑动来刮出进入标记部内的色粉时,不会有色粉遗漏。由此,在本发明中,传感器根据来自带的表面的反射光来检测标记部时,不会受到色粉的影响,而能够高精度地检测该标记部,能够高精度地对转印到带上的色粉图像的位置进行控制。

根据本发明,能够实现一种可以良好地维持高品质的打印状态的带单元、图像形成装置以及标记形成方法。

再有,本技术也能够采用以下结构。

(1)

一种带单元,具备:

带,为环形且具有外周面、内周面以及标记部,所述外周面形成为平坦状,所述内周面位于所述外周面的相反侧,所述标记部形成在所述外周面上且从所述外周面向所述内周面凹陷;

驱动辊,与所述内周面抵接,并且使所述带在第一方向上运行;以及

从动辊,与所述内周面抵接,

所述标记部具有多个槽,所述多个槽沿着所述第一方向延伸,

所述多个槽中的2个以上的槽各自包括中央部和缘部,所述中央部远离所述2个以上的槽的各个槽与所述外周面的交界,所述缘部连接所述中央部与所述交界,

在所述2个以上的槽的各个槽中,所述中央部到所述外周面的深度比所述缘部到所述外周面的深度深,最深部形成在从所述交界向所述中央部移动0.2[mm]以上的位置。

(2)

所述(1)所述的带单元,其中,

所述标记部的所述缘部形成斜面,所述斜面到所述外周面的深度从所述交界朝向所述中央部逐渐增大。

(3)

所述(1)或所述(2)所述的带单元,其中,

在所述2个以上的槽的各个槽中,从所述交界向所述中央部移动0.2[mm]的位置到所述外周面的深度在所述最深部到所述外周面的深度的一半以下。

(4)

所述(1)至所述(3)中的任一项所述的带单元,其中,

在所述2个以上的槽的各个槽中,所述最深部到所述外周面的深度在2[μm]以上且11[μm]以下。

(5)

所述(1)至所述(4)中的任一项所述的带单元,其中,

所述标记部在所述第一方向上的长度在以下范围内,所述范围是不会由于所述标记部的形成而导致所述带上的所述标记部的周边发生变形的范围。

(6)

所述(1)至所述(5)中的任一项所述的带单元,其中,

所述标记部在所述第一方向上的长度在5[mm]以上且15[mm]以下。

(7)

一种图像形成装置,具备:

权利要求1至权利要求6中的任一项所述的带单元;

图像形成单元,利用显影剂形成显影剂图像,并且将所述显影剂图像转印到所述带上或由所述带输送的介质上;以及

传感器,在所述外周面上照射照射光,并且根据被所述带反射回来的反射光检测所述标记部。

(8)

一种图像形成装置,具备:

带单元,使带沿着第一方向运行,所述带为环形且具有外周面、内周面以及标记部且卷绕在多个辊的周围,所述外周面形成为平坦状,所述内周面位于所述外周面的相反侧,所述标记部形成在所述外周面上且从所述外周面向所述内周面凹陷,以及

传感器,在所述外周面上照射照射光,并且根据被所述带反射回来的反射光检测所述标记部,

所述标记部具有沿着所述第一方向延伸的多个槽,

所述多个槽中的2个以上的槽在中央部包括最深部,所述中央部设在远离所述2个以上的槽的各个槽与所述外周面的交界的位置且可被所述传感器作为所述标记部检测出,所述最深部到所述外周面的深度最大。

(9)

所述(8)所述的图像形成装置,其中,

所述多个槽中的2个以上的槽各自包括中央部和缘部,所述中央部远离所述2个以上的槽的各个槽与所述外周面的交界,所述缘部连接所述中央部与所述交界,

在所述2个以上的槽的各个槽中,所述中央部到所述外周面的深度比所述缘部到所述外周面的深度深。

(10)

所述(8)或所述(9)所述的图像形成装置,其中,

所述传感器生成与所述反射光的强度相应的信号电平的受光信号,

所述中央部的所述信号电平与所述外周面的所述信号电平的差分在规定阈值以上。

(11)

所述(8)至所述(10)中的任一项所述的图像形成装置,其中,

所述中央部在所述第一方向上的长度比由所述照射光在所述外周面上形成的光斑的直径长。

(12)

所述(8)至所述(11)中的任一项所述的图像形成装置,其中,

所述带单元通过所述辊在所述带上形成卷痕,

所述传感器检测形成有所述卷痕的位置,

所述标记部被选定为:当所述中央部在所述第一方向上的长度被所述传感器检测出时,与所述卷痕的长度不相等。

(13)

所述(8)至所述(12)中的任一项所述的图像形成装置,其中,

进一步具备清洁部,

所述清洁部具有刮刀,所述刮刀沿着所述第一方向仅以规定的压区宽度与所述外周面抵接,所述清洁部从沿着所述第一方向运行的所述外周面刮取所述显影剂,

在所述2个以上的槽的各个槽中,邻接所述2个以上的槽的各个槽与所述外周面的交界的缘部在所述第一方向上的长度大于等于所述压区宽度。

(14)

所述(13)所述的图像形成装置,其中,

在所述2个以上的槽的各个槽中,所述最深部到所述外周面的深度设在以下范围,所述范围是可以通过所述刮刀刮取进入所述槽内的所述显影剂的范围。

(15)

一种标记形成方法,

在带的外周面上形成标记部,所述带为环形且具有内周面,所述外周面形成为平坦状,所述内周面位于所述外周面的相反侧,所述标记部从所述外周面向所述内周面凹陷,

所述标记形成方法包括:

第一照射步骤,对于所述外周面,在应形成所述标记部的范围即形成范围内,与第一方向大致平行地在从第一开始点起到第一结束点为止的第一照射范围照射激光;以及

第二照射步骤,对于所述外周面,在所述形成范围内的一部分与所述第一照射范围重合的部分,与所述第一方向大致平行地在从不同于所述第一开始点的第二开始点起到不同于所述第一结束点的第二结束点为止的第二照射范围照射激光,

在所述标记部中,与所述形成范围内邻接所述标记部与所述外周面的交界的缘部相比,远离所述交界的中央部到所述外周面的深度形成得大。

本公开含有涉及在2018年8月29日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2018-160635中公开的主旨,其全部内容包含在此,以供参考。

本领域的技术人员应该理解,虽然根据设计要求和其他因素可能出现各种修改,组合,子组合和可替换项,但是它们均包含在附加的权利要求或它的等同物的范围内。

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