JP2003140473A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、中間転写ベルトの位置検知マーク
を損ねたり再汚染したりすることなく清掃することので
きる画像形成装置を提供することを目的としている。 【解決手段】 上記課題を解決するために、本発明に
係る画像形成装置の代表的な構成は、移動可能な像担持
体又は転写材担持体上に位置検知部材を有し、該位置検
知部材を光学センサで読み取って前記像担持体又は転写
材担持体の位置検知を行う画像形成装置において、前記
位置検知部材上の付着物を帯電する帯電手段と、帯電さ
れた付着物を静電的に回収する回収手段とを有すること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式を採用
した画像形成装置に関し、特に像担持体又は転写剤担持
体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来例に係るカラー画像形成装
置を説明する図である。感光体ドラム101の表面をロー
ラー帯電器102によって一様に帯電し、露光装置103から
照射したレーザ光によって静電潜像を形成する。この静
電潜像は支持体105に支持された各色の現像装置104ａ〜
ｄによって現像してトナー像を形成し、一次転写ローラ
165によって中間転写体160の転写ベルト161上に重畳的
に一次転写した後に、二次転写ローラ166によって転写
材Ｐに一括して二次転写する。トナー像を転写された転
写材Ｐは定着装置108において熱と圧力を印加されるこ
とにより画像を定着された後に、機外に排出される。

【０００３】転写ベルト161には端部の非画像領域に位
置検知マーク168が設けられている。位置検知マーク168
は、図８に示すように、発光素子191及び受光素子192か
らなる光学センサ109によって検知される。光学センサ1
09によって検知された信号は不図示のエンジンコントロ
ーラに送られ、エンジンコントローラはこの信号を基に
各色画像を形成する露光タイミングを制御し、転写ベル
ト161上にトナー像を転写する際の各色トナー像のレジ
ストレーション（転写位置）を揃える。

【０００４】感光体ドラム101上の転写残トナーは公知
のクリーニング装置107によって清掃され、転写ベルト1
61上の転写残トナーも接離可能なファーブラシやウェブ
等のクリーニング装置167によって清掃される。

【０００５】上記構成の画像形成装置にあって、位置検
知マーク168が飛散したトナーや機内の埃などの付着物
で汚れた場合、各色の露光タイミングがずれ、色間のレ
ジストレーションが悪化してしまう。そのため位置検知
マーク168をクリーニングする必要があり、特開2001-20
1993に開示されているように不図示の駆動部材により図
中矢印の方向に回転するブラシローラ169を設けること
が考えられる。本構成のクリーニング装置は、クリーニ
ング部材としてのブラシローラ169が回転移動するため
に、固定配置されたブラシよりもブラシの毛倒れ等によ
るクリーニング能力が低下しにくく、安定したクリーニ
ング性を得ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の構
成にあっては、回転するブラシローラ169が位置検知マ
ークを擦過する為、位置検知マークが傷つくおそれがあ
る。また表面に塗料を塗布して位置検知マークを形成し
た場合は、擦過により塗料が摩滅してしまい、正常に位
置検知が行なえなくなるおそれもある。

【０００７】また、クリーニングされたトナー等はブラ
シローラ169上に担持されるが、ブラシローラ169上に担
持できうるトナー量を超えた場合、却って位置検知マー
クを再汚染してしまい、正常に位置検知が行なえなくな
る問題があった。

【０００８】そこで本発明は、中間転写ベルトの位置検
知部を損ねたり再汚染したりすることなく清掃すること
のできる画像形成装置を提供することを目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、移動
可能な像担持体又は転写材担持体上に位置検知部を有
し、該位置検知部を光学センサで読み取って前記像担持
体又は転写材担持体の位置検知を行う画像形成装置にお
いて、前記位置検知部上の付着物を帯電する帯電手段
と、帯電された付着物を静電的に回収する回収手段とを
有することを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】［第一実施形態］本発明にかかる
画像形成装置の第一実施形態について、図を用いて説明
する。図１は本実施形態にかかる画像形成装置の概略構
成図、図２は本実施形態に係る位置検知部近傍を説明す
る斜視図、図３は像担持体および位置検知部の反射率推
移を示す図である。

【００１１】図１において静電潜像担持体である感光体
ドラム１は、アルミシリンダーの外周面に有機感光体
（OPC）又はA-Si、CdS、Se等から成る光導電体を塗布し
て構成される。感光体ドラム１は図中矢印方向に駆動さ
れ、その表面を帯電ローラ２によって所定の電位に一様
に帯電され、露光装置３から照射したレーザ光によって
色ごとに分解された静電潜像を形成する。この静電潜像
は支持体５に支持された各色の現像装置４ａ〜ｄによっ
て現像してトナー像を形成し、一次転写ローラ65によっ
て中間転写体６の転写ベルト61上に重畳的に一次転写す
ることにより複数色のトナー像が形成される。

【００１２】転写ベルト61はEPDM、NBR、ウレタン、シ
リコンゴム等のゴムやPVdF、ポリイミド、ポリカーボネ
イト、ポリアミド、ポリエチレン等の樹脂から形成さ
れ、駆動ローラー62、従動ローラー63、テンションロー
ラー64の３本のローラー上に張架され、駆動ローラー62
が不図示のモーターにより図中矢印の方向に回転するこ
とにより図中矢印方向に駆動される。

【００１３】転写ベルト61には端部の非画像領域に、位
置検知部である位置検知マーク68が設けられている。位
置検知マーク68は発光素子及び受光素子からなる光学セ
ンサ９によって検知される。光学センサ９によって検知
された信号は不図示のエンジンコントローラに送られ、
エンジンコントローラはこの信号を基に各色画像を形成
する露光タイミングを制御し、転写ベルト61上にトナー
像を転写する際の各色トナー像のレジストレーション
（転写位置）を揃える。

【００１４】一次転写ローラ65は軸上に導電性スポンジ
層を設けて形成し、転写ベルト61を解して感光体ドラム
１に圧接されている。一次転写ローラ65には不図示の高
圧電源からバイアスが印加され、感光体ドラム１上のト
ナー像は転写ベルト61に一次転写される。

【００１５】４色のトナー像が転写ベルト61上に転写さ
れると、転写ベルト61と同期を取った転写材Ｐが搬送さ
れ、一次転写ローラ65と同様の構成からなる二次転写ロ
ーラ66が転写材Ｐを解して転写ベルト61に当接する。二
次転写ローラ66には不図示の高圧電源からバイアスが印
加され、転写ベルト61上の４色トナー像は転写材Ｐ上に
一括して二次転写される。４色トナー像が転写された転
写材Ｐは、公知の加熱及び加圧手段を有する定着装置８
によって溶融固着され、画像を定着された後に機外に排
出される。

【００１６】感光体ドラム１上の転写残トナーは、公知
のクリーニング装置７によってクリーニングされる。ま
た、転写ベルト61上の転写残トナーも、接離可能なファ
ーブラシ、ウェブ等のクリーニング装置67によって清掃
される。

【００１７】また転写ベルト61近傍には、位置検知マー
ク68上の付着物を帯電する帯電手段としての帯電ローラ
70と、帯電された付着物を静電的に回収する回収手段と
しての回収ローラ71が配置されている。位置検知マーク
68上に付着した飛散トナーは帯電ローラで帯電された
後、回収ローラ71で静電的に回収され、回収ローラ71上
に回収されたトナーはクリーニングブレード72で掻き落
とされ、廃トナー容器73に蓄えられる。

【００１８】図１中矢印Ａ方向から見た斜視図を図２に
示す。位置検知マーク68は転写ベルト61の長手方向端部
の非画像領域に設けられ、帯電ローラ70、回収ローラ71
は位置検知マーク68に対応した位置に配置される。

【００１９】帯電ローラ70は、従来より知られる感光体
ドラム１の帯電ローラ２と同様な構成であり、導電ゴム
層の上に高抵抗の表層を有する。帯電ローラ70には直流
高圧電源74より出力される+200〜+1000Vの直流電圧と、
交流高圧電源75より出力される1000〜2000Vppの交流電
圧が重畳された電圧がバイアスとして印加され、位置検
知マーク68上のトナーを帯電する。回収ローラ71は金属
ローラであり、直流高圧電源76から出力される-500〜-1
000Vの直流電圧がバイアスとして印加される。このよう
に、直流高圧電源74、76の極性を逆にすることで、帯電
ローラ70により帯電されたトナーは、静電的に回収ロー
ラ71上に回収される。帯電ローラ70は転写ベルト61に対
して従動回転し、回収ローラ71はクリーニングブレード
72が当接しているため不図示の駆動源を接続して回転駆
動する。回収ローラ71は静電的にトナーを回収するため
転写ベルト61との周速差は不要であり、転写ベルト61と
等速に駆動させる。

【００２０】以上説明した本実施形態と、従来例で示し
た回転するブラシをクリーニング部材とする比較例を用
い記録テストを行った。尚、転写ベルト61としてはPVdF
に酸化チタンを分散させ、光学反射率を70％に調整し
た。位置検知マーク68は転写ベルト61上にカーボンブラ
ックを分散させた塗料と塗布し、反射率を10％とした。
図3(a)に記録枚数と位置検知マーク68の反射率の推移
を、図3(b)に記録枚数と転写ベルト61の反射率の推移を
示す。

【００２１】図3(a)に示すように、本実施形態では初期
の位置検知マーク反射率が10％であったものが10000枚
記録で14％、10万枚記録でも20％の反射率の上昇であっ
たが、比較例では、１万枚記録で30％、５万枚記録で60
％に上昇した。比較例においては１万枚記録時点で位置
検知マーク68を観察したところスジ状の擦過傷がみら
れ、５万枚時点では擦過傷が進み一部転写ベルトが露出
していた。一方本実施形態では帯電ローラ70、回収ロー
ラ71ともに転写ベルト61と周速差がなく、かつブラシの
ように転写ベルト61、位置検知マーク68の表面を掻き取
る作用がないため、上述した問題が発生しなかった。

【００２２】また５万枚を超えると、比較例において
は、廃トナーがクリーニングブラシに担持しきれなくな
り、位置検知マーク68をトナーで再汚染してしまった。
その為10万枚記録時点では、却って反射率が下がり40％
になった。

【００２３】一方図3(b)に示す転写ベルト61の反射率の
推移に関しては、本実施形態では初期70％の反射率であ
ったものが、１万枚記録で67％、10万枚記録でも60％の
反射率の低下であった。これに対し比較例では５万枚記
録までは実施形態と同様な反射率の推移であったが、５
万枚記録を超えると上述したクリーニングブラシによる
廃トナー再汚染が発生し、10万枚記録時点で40％に低下
した。光学センサ９で位置検知マーク68の位置を検知す
る際に、転写ベルト61と位置検知マーク68の反射率の差
が少なくなると検知精度が低下してしまう。本実施形態
では10万枚記録時点でも転写ベルト61と位置検知マーク
68の反射率の差が20％あり、良好な位置検知精度が得ら
れたが、比較例においては５万枚記録時点で両者の差が
数％に低下して位置検知精度が悪化し、それ以降は位置
検知そのものもできなくなった。

【００２４】なお、回収ローラ71で回収された廃トナー
は廃トナー容器73に蓄えられるが、画像形成装置の寿
命、あるいは転写ベルトの寿命に合わせ、容器の容量を
設定すればよい。また、廃トナー容器73を装置に着脱可
能な構成とし、廃トナーで満杯になったら、交換するよ
う構成しても良い。

【００２５】また、帯電手段としてローラを用いる場合
について述べたが、この他コロナ帯電器やプレート帯電
器等の非接触帯電器も好適な帯電手段として使用するこ
とができる。

【００２６】［第二実施形態］本発明に係る画像形成装
置の第二実施形態について、図を用いて説明する。図４
は本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図、図５は
本実施形態に係る位置検知部近傍を説明する斜視図であ
って、上記第一実施形態と説明の重複する部分について
は同一の符号を付して説明を省略する。

【００２７】上記第一実施形態においては位置検知マー
ク68上の付着物、すなわちトナーや埃を清掃するために
帯電ローラ70及び回収ローラ71を設けて示した。これに
対し本実施形態においては位置検知マーク68上の付着物
を帯電する帯電手段を、転写ベルト61の転写残トナーを
帯電させる帯電手段と兼用し、位置検知マーク68上の帯
電されたトナーを回収する部材として感光体ドラム１を
用いている。

【００２８】転写ベルト61近傍に設けられた帯電ローラ
69は、転写ベルト61上の転写残トナーを帯電するもので
ある。帯電ローラ69で帯電された転写残トナーは、一次
転写の際に転写ベルト61から感光体ドラム１へ回収さ
れ、感光体ドラム１に回収されたトナーはクリーニング
装置７にてクリーニングされる。このようなクリーニン
グ方式は、特開平10-149037、特開平10-307489に開示さ
れている。

【００２９】図中Ｂで示す矢印の方向から見た斜視図を
図５に示す。ここで、帯電ローラ69の長手寸法Ｌは画像
領域Ｌｇよりも長く、かつその外側端部P2は位置検知マ
ーク68の外側端部P1よりも外側まで延長されており、す
なわち帯電ローラ69によって位置検知マーク68上の付着
物をも帯電するよう構成されている。

【００３０】帯電ローラ69には、直流高圧電源74より出
力される+200〜+1000Vの直流電圧と、交流高圧電源75よ
り出力される1000〜2000Vppの交流電圧が重畳された高
圧バイアスとして印加される。また帯電ローラ69は、転
写ベルト61に対して従動回転する。帯電ローラ69により
帯電された位置検知マーク68上のトナーは、転写ベルト
61上の二次転写残トナーと同様に、一次転写の際に転写
ベルト61から感光体ドラム１へ回収され、感光体ドラム
１に回収されたトナーはクリーニング装置７にてクリー
ニングされる。

【００３１】上記の如く構成したことにより、本実施形
態においても第一実施形態と同様に位置検知マーク68の
摩滅やトナーの再汚染の発生を防止することができる。
さらに、位置検知マーク68上にトナーの帯電手段や回収
手段を別途設ける必要がないため、装置の小型化、低コ
スト化を図ることができる。

【００３２】［第三実施形態］本発明に係る画像形成装
置の第三実施形態について、図を用いて説明する。図６
は本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図であっ
て、上記第一実施形態と説明の重複する部分については
同一の符号を付して説明を省略する。

【００３３】本実施形態に係る画像形成装置は、転写ベ
ルト周囲に複数の画像形成部を配置する、所謂タンデム
方式のカラー画像形成装置である。本実施形態において
装置にはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色の
感光体ドラム１ａ〜ｄを有しており、それぞれ帯電ロー
ラ２ａ〜ｄで帯電された後、転写ベルト61の移動を同期
を取りながらそれぞれ露光装置３ａ〜ｄにより画像パタ
ーンが露光されて潜像が形成される。形成された潜像
は、それぞれ現像装置４ａ〜ｄにより現像されて可視像
化され、一次転写ローラ65ａ〜ｄにより転写ベルト61に
重畳転写される。

【００３４】転写ベルト61上に転写された複数色のトナ
ー像は、二次転写ローラ66により転写ベルト61と同期を
取った転写材Ｐ上に一括転写される。４色トナー像が転
写された転写材Ｐは、公知の加熱及び加圧手段を有する
定着装置８によって溶融固着されカラー画像が得られ
る。感光体ドラム１上の転写残トナーは公知のブレード
手段のクリーニング装置７によって清掃される。また、
転写ベルト61上の転写残トナーも第一実施形態と同様の
クリーニング装置67によって清掃される。

【００３５】転写ベルト61端部の非画像領域には位置検
知部である位置検知マーク68が設けられており、光学セ
ンサ９ａ〜ｄにより位置が検知され、各露光装置３ａ〜
ｄの露光タイミングを制御し、各色のレジストレーショ
ンを合わせる。

【００３６】また転写ベルト61近傍には位置検知マーク
68上の付着物を帯電する帯電手段としての帯電ローラ70
と、帯電された付着物を静電的に回収する回収手段とし
ての回収ローラ71、クリーニングブレード72、廃トナー
容器73が配置されており、第一実施形態と同様の構成、
作用を行う。

【００３７】本実施形態に示す如きタンデム方式の画像
形成装置は高速記録が可能であり、その分高い耐久性が
必要とされる。そのため本発明特有の効果である、位置
検知マーク68の摩滅や、再汚染がなく耐久性が優れてい
ることと、廃トナーの容量が多いことが、特に有効に作
用する。

【００３８】なお、上記各実施形態においては転写ベル
ト61にトナー像を順次転写する中間転写方式を用いた画
像形成装置を用いて説明したが、転写ベルト上に転写材
を担持させ、直接転写材上に順次転写する方式を用いた
画像形成装置にあっても本発明は適用可能であり、同様
の効果を有することができる。

【００３９】

【発明の効果】上記説明した如く、本発明に係る画像形
成装置は、位置検知部上の付着物を帯電する帯電手段
と、帯電された付着物を静電的に回収する回収手段とを
設けたことにより、位置検知部を損ねたり再汚染したり
することなく清掃することのできる画像形成装置を提供
することができる。またクリーニングするトナー量の制
約がなくなることから、位置検知部の再汚染を防止する
と共に、高い耐久性を有することができる。

【００４０】また帯電手段を、転写ベルトの転写残トナ
ーを帯電する帯電手段と兼用したことにより、帯電手段
や回収手段を別途も受ける必要がなく、より小型かつ安
価な画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施形態にかかる画像形成装置の概略構成
図である。

【図２】第一実施形態に係る位置検知部近傍を説明する
斜視図である。

【図３】像担持体および位置検知部の反射率推移を示す
図である。

【図４】第二実施形態に係る画像形成装置の概略構成図
である。

【図５】第二実施形態に係る位置検知部近傍を説明する
斜視図である。

【図６】第三実施形態に係る画像形成装置の概略構成図
である。

【図７】従来例にかかる画像形成装置を説明する図であ
る。

【図８】光学センサを説明する図である。

【符号の説明】

Ｐ …転写材 １ …感光体ドラム ２ …帯電ローラ ３ …露光装置 ４ …現像装置 ５ …支持体 ６ …中間転写体 ７ …クリーニング装置 ８ …定着装置 ９ …光学センサ 61 …転写ベルト 62 …駆動ローラー 63 …従動ローラー 64 …テンションローラー 65 …一次転写ローラ 66 …二次転写ローラ 67 …クリーニング装置 68 …位置検知マーク 69 …帯電ローラ 70 …帯電ローラ 71 …回収ローラ 72 …クリーニングブレード 73 …廃トナー容器 74 …直流高圧電源 75 …交流高圧電源 76 …直流高圧電源 101 …感光体ドラム 102 …ローラー帯電器 103 …露光装置 104 …現像装置 105 …支持体 107 …クリーニング装置 108 …定着装置 109 …光学センサ 160 …中間転写体 161 …転写ベルト 165 …一次転写ローラ 166 …二次転写ローラ 167 …クリーニング装置 168 …位置検知マーク 169 …ブラシローラ 191 …発光素子 192 …受光素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 紫村 大 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 齋藤 聖史 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H030 AA01 AB02 AD03 AD16 BB42 BB43 BB46 BB56 2H134 GA01 GA06 GA10 GB02 HA08 HA13 HA16 HF14 HF16 KB03 KB20 KG04 KH13 KJ02 KJ05 2H200 FA02 FA08 GA12 GA23 GA34 GA47 GB12 GB25 HA02 HB12 JA02 JB06 JB42 JC04 JC12 JC19 JC20 LB03 LB18 LB33 PA05 PB13 PB39

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動可能な像担持体又は転写材担持体上
   に位置検知部を有し、該位置検知部を光学センサで読み
   取って前記像担持体又は転写材担持体の位置検知を行う
   画像形成装置において、 前記位置検知部上の付着物を帯電する帯電手段と、 帯電された付着物を静電的に回収する回収手段とを有す
   ることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 静電潜像担持体と、 前記静電潜像担持体上のトナー像を像担持体に転写する
   第一転写手段と、 像担持体上に設けられ光学センサによって読み取られる
   位置検知部と、 前記像担持体上のトナー像を転写材に転写した後の転写
   残トナーを帯電する帯電手段とを有し、 前記帯電された転写残トナーを前記第一転写手段によっ
   て前記静電潜像担持体上に静電的に回収する画像形成装
   置において、 前記帯電手段は前記位置検知部上の付着物を帯電させ、
   帯電された付着物は前記第一転写手段によって前記静電
   潜像担持体上に静電的に回収することを特徴とする画像
   形成装置。
3. 【請求項３】 前記帯電手段若しくは回収手段はバイア
   スが印加されたローラであって、当接する像担持体また
   は転写材担持体と周速差を有さないことを特徴とする請
   求項１又は２記載の画像形成装置。