JP2004101595A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】像担持体と、該像担持体から画像を転写し、転写材に画像を転写する中間転写体と、該中間転写体上の画像の色ズレ量を赤外光の発光及び受光により検知する色ズレ量検知手段と、を有する画像形成装置において、前記色ズレ量検知手段は、赤外光の発光手段及び受光手段の外側にレンズ面をを有し、前記レンズ面のクリーニング手段として、該レンズ面に当接する少なくとも1枚のブレードを有することを特徴とする。
【選択図】 図4
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像剤を使用するプリンター等の画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、各色ごとに現像器と感光体を有するインラインのカラー画像形成装置では、連続印刷の際に光学ユニット内に設置されたモーターが発熱して各ステーションの光学特性が変化するなどの光学要因の色ズレが発生したり、また本体の各種モーターや電気素子が発熱して本体内の温度が上昇することで、中間転写体を駆動させるローラーの径が変化して中間転写体の周速度が変化するなどして起こる機構要因の色ズレが発生している。
【0003】
また、本体上に配置された各色毎の現像器と感光体及び感光体に画像を潜像させる光学ユニットは、各色ごとに精度良く配置されているが、配置された際の部品の積み上げ公差などによって、各色の画像が重ね合わされと僅かながらの色ズレが発生している。
【0004】
これらの色ズレを補正する手段として、使用者が画像を出力する前のプリンター電源ON時などに、転写ベルト上に色ズレを補正するための画像をある一定間隔となるように構成させ、転写ベルト上に1次転写されたこれらの画像の間隔等を転写ベルトからある一定量離れた位置に配置された色ズレ量を補正する手段によって補正するように構成させている。
【0005】
図6は従来例を示す図であって画像形成部を簡略化したモデル図である。90は転写ベルト、91は光学ユニット、92はプロセスカートリッジ、93は色ズレ量検知手段、94は定着ユニットである。図中、転写ベルト90は駆動ローラー90aに矢印Aの方向の回転していて、2転対向ローラー90bと従動ローラー90Cによって転写ベルト90の作動を行っている。転写材Pは図示しない給送カセットなどから矢印Bの方向に給送されたのち、2転ローラー90dの箇所で画像を転写された後更に給送されて定着ユニット94で定着されて排出される。
【0006】
一方、画像形成部は転写ベルト90の上方に配置されており、感光体ドラムを有するプロセスカートリッジ92が各色YMCK(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)の順番で92Y、92M、92C、92Kというように配置されているとともに、感光体ドラムに画像を潜像させる光学ユニット91がプロセスカートリッジ92と同様にYMCKの順番で配置されている。この光学ユニット91とプロセスカートリッジ92によって描かれた画像は、感光体ドラムと転写ベルト90の1次転写部によって転写ベルト90上に画が描かれるように構成されている。また、Kステーションの下流側には色ズレ量検知手段93が配置されている。色ズレ量検知手段93は転写ベルト90の作動方向に直交する方向であるベルト左右に2個配置されていて、色ズレ量の補正を行っている。
【0007】
また、この色ズレ量検知手段は、図示しない赤外光などの発行手段と受光手段を有していて、転写ベルト90上に描かれた画像の色ズレを検出するため転写ベルト90に対して赤外光を照射してその反射した赤外光を読みとって色ズレを量を検出している。この反射光を読みとる上で、例えばブラック等の反射光の光量が弱かったり判別することが難しかったりするため、赤外光の発行手段を大きくして光量を増したいのだが、発行手段と受光手段が大きくなったりコストが上昇するので非常に近接した状態で配置されている。
【0008】
このように転写ベルト90と色ズレ量検知手段93を近接させて本体を作動させると転写ベルト90上に描かれたトナーが飛散したり、転写ベルト90と色ズレ量検知手段93の間の電位差でトナーを色ズレ量検知手段93側に引き合ったりして赤外光を照射するレンズ面がトナーで汚れて、色ズレ量検知手段の色ズレ量を検知する能力が落ちるので、レンズ面の清掃を行うことが可能なレンズ面を清掃するブラシ93aを配置してレンズ面をクリーニングするように構成している。
【0009】
レンズ面をクリーニングするブラシ93aは、レンズ面を傷つけることがなくレンズ面に吸着したトナーを拭き取るために、柔らかな植毛材などで構成されていて植毛材がレンズ面に付着したトナーなどをクリーニングするように構成されている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、色ズレ量検知手段93のレンズ面をクリーニングするブラシ93aを使用し続けると、ブラシ93a自身にレンズ面に付着したトナーが溜まることや、ブラシ93aの植毛材がレンズ面にならって倒れてしまい、クリーニングする能力が低下すると言った問題があった。
【0011】
また、更にブラシ93aが多数の植毛材構成されているために、一度拭いたトナーは植毛材の中に留まり、ブラシ93a自身が汚れていくことになる。このように汚れたブラシ93aでレンズ面を清掃した際に、レンズ面を更に汚すことになり色ズレ量検知手段93の能力が低下して色ズレ補正ができなくなることで、色ズレのない画像を提供できないといった問題があった。
【0012】
また、汚れて清掃能力が劣化したブラシ93aをユーザーに交換などさせてレンズ面のクリーニング処理ができるようにしようとしても、転写ベルト90に近接していて作業が困難であったり交換容易性を保てないことや、不用意に転写ベルト90のベルトを傷つけてしまうという問題があった。
【0013】
そこで本発明の目的は、色ズレ量検知手段のレンズ面を常にクリーニングできる機構にすることで、使用耐久が進んでも色ズレ量検知手段93の能力が低下することなく色ズレのない画像を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための、本発明の代表的な構成は、像担持体と、該像担持体から画像を転写し、転写材に画像を転写する中間転写体と、該中間転写体上の画像の色ズレ量を赤外光の発光及び受光により検知する色ズレ量検知手段と、を有する画像形成装置において、前記色ズレ量検知手段は、赤外光の発光手段及び受光手段の外側にレンズ面を有し、前記レンズ面のクリーニング手段として、該レンズ面に当接する少なくとも1枚のブレードを有することを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面を用いて説明する。図1は画像形成装置の全体説明図であり、図2は中間転写ベルト周りの説明図であり、図3は色ズレ量検知手段とブレードの関係を側面方向から見た図である。
【0016】
図1を用いて画像形成装置の説明をする。本実施形態の画像形成装置は、カラー画像形成装置であり、4色分のプロセスカートリッジ10(10Y、10M、10C、10K)を対応する各現像形成ステーションに着脱可能であって、レーザー光を照射可能な光学ユニット20(20Y、20M、20C、20K)、中間転写体ユニット30、転写材搬送ユニット40、および定着ユニット50などを備えている。
【0017】
各プロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10Kは同一構造とされ、それぞれ電子写真感光体である感光体ドラム12、帯電手段13、現像装置14及びクリーニング装置15が一体的に構成されている。
【0018】
中間転写体ユニット30は、無端ベルト体である転写ベルト31、転写ベルト31を回転可能に支持する3つのローラー32、33、34、各感光体ドラム12に形成されたトナー像を転写ベルト31に転写する一次転写ローラー35、及び転写ベルト31上に転写されたトナー像を更に転写材Pに転写する二次転写ローラー36を備えている。
【0019】
転写材搬送ユニット40は、各給送カセット41あるいは給送トレイ42から転写材Pを二次転写領域に搬送するピックアップローラー43、給送ローラー44、搬送ローラー45、及びレジストローラー46などを備えている。定着ユニット50は、定着ローラー51および加圧ローラー52を備え、転写材P上のトナー像に熱と圧を加えることで定着を行う。
【0020】
上記構成において、まず1色目、例えばブラックのプロセスカートリッジ10Kにおいて、感光体ドラム12が帯電手段13によって一様に帯電された後、光学ユニット20Kから照射されたレーザー光Lによって潜像が形成され、この潜像が現像装置14によって現像されてトナー像が形成される。感光体ドラム12上に形成されたトナー像は、一次転写ローラー35の作用によって転写ベルト31上に一次転写される。一次転写が終了した感光体ドラム12はクリーニング装置15によってクリーニングされ、次の画像形成に供される。同様の画像形成工程がY、M、C用の各プロセスカートリッジ10Y、10M、10Cにおいても行われて各色のトナー像が形成され、先に形成されたトナー像に順番に重ね転写される。
【0021】
一方、転写材Pが給送カセット41または給送トレイ42から転写材搬送ユニット40によって二次転写領域に搬送され、二次転写対向ローラー34、36の作用によって転写ベルト31上に形成されたトナー像が転写材Pに転写される。トナー像を転写された転写材Pは定着ユニット50に搬送され、定着ローラー51と加圧ローラー52のニップ部にてトナー像が定着され、排出ローラー55によって排出トレー56上に排出される。
【0022】
図2及び図3は本発明を最も良く表しており、色ズレ量検知手段、中間転写ベルト、ブレードユニット(クリーニング手段)の関係を示した図である。図2において、100は色ズレ量検知手段、150はブレード160を含むブレードユニット、10はプロセスカートリッジ、20は光学ユニット、31は転写ベルトである。
【0023】
転写ベルト31は駆動ローラー32と、二次転写対向ローラー34と従動ローラー33によって張力が与えられ、駆動ローラー32は、駆動ローラー32の軸上に配置された図示しない駆動ユニットのモーターによって駆動ローラー32が回転させられることで転写ベルト31は矢印の方向に回転する。
【0024】
転写ベルト31の上方に配置されたプロセスカートリッジ10は、現像・帯電手段などを有していて感光体ドラム12上に画像情報に基づいてトナーを転写する。一方、プロセスカートリッジ10の上方に配置された光学ユニット20は、レーザー光などの光照射手段を有していてプロセスカートリッジ10の感光体ドラム12に画像を潜像する。プロセスカートリッジ10の感光体ドラム12は、転写ベルト31に接していて一次転写ローラー35からの圧を受けて転写ベルト上に先述した画像を転写する。また、これらプロセスカートリッジ10と光学ユニット20は、転写ベルト31上にYMCK(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)の順番で並べられ、各色を重ね合わせてカラー画像を出力するように構成されている。
【0025】
このプロセスカートリッジ10の下流側には、色ズレ量検知手段100が配置されている。色ズレ量検知手段100は、図3で説明する光学手段を有していてYMCK各プロセスカートリッジ10と光学ユニット20で描かれた画像の色ズレ量を検知することができる。色ズレ量を検知する際には、本体電源がONになったときや本体で定めた一定の条件下で色ズレ量を検知するように構成され、YMCK各ステーションの間隔が一定になるように転写ベルト31上に特定画像を描き、この特定画像のピッチのバラツキを色ズレ量と判断して色ズレ量を補正する。また、色ズレ量の補正手段は、光学ユニットのレンズなどを作動させたり、感光体ドラム12の周速を変化させたりして色ズレを補正している。
【0026】
色ズレ量検知手段100の下方にはブレードユニット150が配置されている。色ズレ量検知手段100から照射される赤外光などの光は、転写ベルト31上のトナーに反射して、その反射する時間差を読みとるように構成されているが、その反射量が弱いので転写ベルト31に近接させて配置している。赤外光の光量を上げて転写ベルト31から色ズレ量検知手段100を離すことは可能であるが、光学機構が大型化しコストアップもするので、ここでは転写ベルト31に近接させて配置している。
【0027】
この転写ベルト31と色ズレ量検知手段100の距離Dは、色ズレ量検知手段100の光学性能によって決まっている。この距離Dが近いために転写ベルト31上に描かれた画像のトナーが色ズレ量検知手段100のレンズ面などに付着する。転写ベルト31上に描かれた画像のトナーは、ベルトとトナーの電位差を利用して吸着させているので近接している部品などにトナーが飛び散ったり、機内温度を下げるために配置された吸排気ファンなどによって循環する空気によってトナーが浮遊しているためレンズ面へのトナー付着は加速される。
【0028】
よって、このレンズ面への付着によって色ズレ量検知手段100のレンズ面を清掃するブレードユニット150が、転写ベルト31との間である距離Dに配置されている。このブレードユニット150は、図示しない本体の前カバーの開閉に連動して作動するように構成されていて、前カバーの作動によって色ズレ量検知手段100のレンズ面をクリーニングする。
【0029】
次に図3、図4及び図5を用いて、色ズレ量検知手段100とブレードユニット150の関係について説明する。同図はそれぞれ図2を矢印Z方向から見た図である。まず図3において、色ズレ量検知手段100は本体側に固定され、転写ベルト31の幅方向両端に2カ所配置されている。この色ズレ量検知手段100と転写ベルト31の隙間で図2中の距離Dの隙間にはブレードユニット150が搭載された防塵カバー(前記前カバーと連動して動くカバー)162が配置され、図中矢印の方向に作動できるように保持されている。
【0030】
次に図4は色ズレ量検知手段100、図5はブレードユニット150の拡大図である。これらの図を用いて、色ズレ量検知手段100とブレードユニット150の関係を説明する。色ズレ量検知手段100は、LED等の赤外光発光手段110と、LED110を発光させる電気基板111と、フォトダイオードなどの赤外光受光手段112と、同じく電気基板113と、からなり、これら発光手段と受光手段がホルダー114に取り付いている。
【0031】
また、図2中で説明したように、トナーが直接これら発光手段と受光手段に吸着しないように、レンズ120が取り付けられている。レンズ120には、LED110から発光された赤外光が転写ベルト31上で結像するように凸レンズ121aが構成されるとともに、この赤外光が転写ベルト31上のトナーに反射してフォトダイオード112に入光する際に、この反射光がフォトダイオード上で結像するように同じく凸レンズ121bが構成されている。一方、転写ベルト31側のレンズ面はほぼ平面レンズ平面122で構成されている。
【0032】
また、この色ズレ量検知手段100は転写ベルト31の作動方向に対して垂直な方向に2セットほぼ平行に配置されている。左右2カ所に配置することで左端側と右端側での色ズレを読みとり、書き出し位置の色ズレや色ズレの傾き量などを検出することができる。この色ズレ量検知手段100と転写ベルト31の距離Dの間に、ブレードユニット150が配置されている。160はマイラーシートなどで構成されたブレード、161はブレードホルダー、162は防塵カバーである。
【0033】
図5に示すように、ブレード160は、ブレードホルダー161に接着などの手段で取り付けられている。ブレードホルダー161のブレード160の受け面161aは、斜面で構成されていて、ブレード160がレンズ平面122に当接する際の進入量は、161bに突き当てられて位置決めされている。ブレード160とブレードホルダー161は、防塵カバー162の所定の位置に接着などの手段で取り付けられている。ブレードホルダー161を防塵カバー162に取り付ける際に、スペーサー等を入れると、ブレード160の進入量を調整できるが、防塵カバー162に受け面161aを構成して直接ブレード160を取り付けても良い。ブレード160が取り付けられた防塵カバーは、作動可能な係止部によって色ズレ量検知手段100との距離が一定になるように作動可能に取り付けられている。
【0034】
また、ブレード160はブレードホルダー161に対して斜めになるように傾斜面に取り付けられているので、マイラーシートなどの弾性を有する部材で構成されたブレード160はレンズ平面122を常にクリーニングできるように有る進入量を有して取り付けている。よって、図示しない前カバーと防塵カバー162の連結部により、先述したように前カバーの開閉にともなってレンズ平面122上をブレード160が摺動する事が可能である。
【0035】
なお、ブレード160はレンズ平面122に対して一定量の角度もって進入させている、この角度を無くしてブレード160がレンズ平面122に対して直交するように進入させても良いが、ブレード160先端の進入量の管理が難しく、また往復動作時にブレード先端が振れやすくなるのでトナーの掻き落とし難しく、一定角度をもって取り付けるように構成されている。
【0036】
図4において、図中P1の位置は前カバーが閉じているときのブレードユニット150の位置(作動開始位置)を示しており、本体は画像出力の作動中か待機中の位置である。その際、防塵カバー162に設けられた開口部162aは図中の位置に位置し、色ズレ量検知手段100からの赤外光が転写ベルト31に照射できるようになっている。また、このときブレード160はレンズ平面122に当接しない位置に配置されているので、レンズ平面122に対する進入量は開放された状態である。
【0037】
次に、P2の位置は前カバーが開いているブレードユニット150の位置(作動終了位置)を示している。よって、本体の動作は停止中であり防塵カバー162の開口部162aも閉じられた状態になっている。ブレード160は、前述した前カバーの開閉動作に連動して動く防塵カバー162に一体に取り付けられているので、前カバーが開かれるとP1の位置からP2の位置にブレード160が作動する。その際、ブレード160は色ズレ量検知手段100のレンズ平面122の部分を通過しようとすると、レンズ平面122にブレード160が当接する。ブレードホルダー161のブレード160の取り付け面からレンズ平面122までの隙間D1はブレード160の高さD2よりも小さく、D1<D2、の関係になっているので、レンズ平面122の部分をブレード160が通過するとブレード160は撓みレンズ平面122面上を削り取って行くように動作する。よって、レンズ平面122上に吸着したトナーは、ブレード160によって削り取られてレンズ平面122はクリーニングされレンズとしての機能を常に有することができる。
【0038】
また、P2の位置に到達したときには色ズレ量検知手段100の発行手段と受光手段の光学光路上の外側までブレード160が動作させ、レンズ平面122の面上より脱落しない位置で止めている。これはブレード160を傾斜させて取り付けているのでレンズ平面122の外側まで動かしてしまうと、P1の位置に戻る際にブレード160がレンズ平面122の端面にぶつかってめくれてしまわないようにするためである。
【0039】
また、前カバーを閉じるとブレード160はP2の位置からP1の位置に向かって動作するので、レンズ平面122上を同様に作動しレンズ平面122上に残った残トナーを掻き取ってレンズ平面122をクリーニングする。よって、前カバー1回の開閉動作でレンズ面を2度クリーニングするように構成されている。
【0040】
また、前カバーの開閉動作とブレード160の待機位置P1及びP2の位置関係が逆の状態になった場合、例えば、前カバーが閉じた状態でP2の位置にブレード160が待機していても、色ズレ量検知手段100の発行手段と受光手段の光路上の外側に待機位置P2を設けているので、ブレード160が光路上の光を蹴ることはないように構成されている。
【0041】
なお、レンズ平面122に付着したトナーのクリーニングは、転写材のジャム処理やプロセスカートリッジ・トナーカートリッジなどの交換によって前カバーを開閉する際にブレード160が動作して行う場合と、レンズ平面122がトナーによって汚れて色ズレ量検知手段100による検知が困難となったと判断されたときに本体動作を止めて、使用者に対して前カバーの開閉動作を行うように告知するようにしてレンズ平面122のクリーニングを行うようにしている。
【0042】
本体作動及び停止状態とブレード160の位置関係は、例えばP1の位置に於いて本体停止状態となり、P2の位置に於いて本体作動状態となっても、ブレード160の機能は同様であり同様の効果を得ることができる。また、本実施形態ではブレード160を2枚使用して実施形態の説明を行ったが、2枚のブレード160を使用を限定するものではなく1枚のブレードであっても同様の効果を得ることができる。
【0043】
以上説明したように、色ズレ量検知手段100のレンズ平面122に付着したトナーをブレード160で掻き落としてレンズ平面122をクリーニングする事で、色ズレ量の検出手段の検出レベルが低下して色ズレ量を検知できなかったり、誤検知してしまうことがなくなり色ズレ量の少ない画像を提供できるようになる。
【0044】
以上のように、色ズレ量検知手段100のレンズ平面122に付着したトナーをクリーニングするために前カバーに連動する部材である防塵カバー162上にブレード160を取り付けて、このブレード160をレンズ平面122に対して必ずクリーニングできるように進入させ、レンズ平面122上のトナーを掻き落とすように構成したので、レンズ平面122に付着したトナーを確実に掻き落とすことが可能となった。
【0045】
また、前カバーの開閉動作に連動してブレード160が、レンズ平面122上を1往復して2回のクリーニング動作を行うので、レンズ平面122のクリーニング性能が向上して、色ズレ量検知手段100を使って色ズレ量を検出する際に常に一定の色ズレ量を検出することが可能となり、色ズレ量が少ない画像を提供することが可能となった。
【0046】
【発明の効果】
以上のように、本発明においては、像担持体と、該像担持体から画像を転写し、転写材に画像を転写する中間転写体と、該中間転写体上の画像の色ズレ量を赤外光の発光及び受光により検知する色ズレ量検知手段と、を有する画像形成装置において、前記色ズレ量検知手段は、赤外光の発光手段及び受光手段の外側にレンズ面を有し、前記レンズ面のクリーニング手段として、該レンズ面に当接する少なくとも1枚のブレードを有することを特徴とする。
【0047】
このため、色ズレ量検知手段のレンズ面を常にクリーニングできる機構にすることで、使用耐久が進んでも色ズレ量検知手段93の能力が低下することなく色ズレのない画像を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像形成装置を説明する図。
【図2】色ズレ量検知手段とブレードの関係を説明する図。
【図3】色ズレ量検知手段とブレードの関係を側面方向から見た図。
【図4】色ズレ量検知手段とブレードの関係を詳細に説明する図。
【図5】ブレードユニットを説明する図。
【図6】従来例を説明する図。
【符号の説明】
L …レーザー光、P …転写材、
10 …プロセスカートリッジ、12 …感光体ドラム、13 …帯電手段、
14 …現像装置、15 …クリーニング装置、20 …光学ユニット、
30 …中間転写体ユニット、31 …転写ベルト、32 …駆動ローラー、
33 …従動ローラー、34 …二次転写ローラー、35 …一次転写ローラー、
36 …二次転写ローラー、40 …転写材搬送ユニット、
41 …給送カセット、42 …給送トレイ、43 …ピックアップローラー、
44 …給送ローラー、45 …搬送ローラー、46 …レジストローラー、
50 …定着ユニット、51 …定着ローラー、52 …加圧ローラー、
55 …排出ローラー、56 …排出トレー、
100 …色ズレ量検知手段、110 …LED、111 …電気基板、
112 …フォトダイオード、113 …電気基板、114 …ホルダー、
120 …レンズ、121a …凸レンズ、121b …凸レンズ、122 …レンズ平面、
150 …ブレードユニット、160 …ブレード、161 …ブレードホルダー、
161a …受け面、162 …防塵カバー、162a …開口部、
Claims (6)
- 像担持体と、該像担持体から画像を転写し、転写材に画像を転写する中間転写体と、該中間転写体上の画像の色ズレ量を赤外光の発光及び受光により検知する色ズレ量検知手段と、を有する画像形成装置において、
前記色ズレ量検知手段は、赤外光の発光手段及び受光手段の外側にレンズ面を有し、
前記レンズ面のクリーニング手段として、該レンズ面に当接する少なくとも1枚のブレードを有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記レンズ面は一部に平面を有し、
前記ブレードは、前記平面に対して一定量の角度を有していることを特徴とする請求項1の画像形成装置。 - 前記レンズ面を有する色ズレ量検知手段は、前記中間転写体の搬送方向に直交する方向の中心に対して、ほぼ左右対称の位置に配置され、
この左右いずれの色ズレ量検知手段にも前記ブレードを当接させ、この左右のブレードが共通の部品で構成されるとともに、同一の角度をもって当接するように構成されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記ブレードは、前記中間転写体と前記色ズレ量検知手段との間に構成され、前記中間転写体の搬送方向と直交する方向に作動することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記ブレードは、作動開始位置もしくは作動終了位置のいずれか位置においてレンズ面から当接しないように構成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記左右に配置された色ズレ量検知手段のレンズ面に当接する左右のブレードは、画像形成装置本体の前カバーの開閉動作に連動して動くカバー上に配置されており、左右のブレードの作動量が同一になるように構成され、前記色ズレ量検知手段から照射される赤外光の光路外の前記レンズ面の部分もクリーニングすることを特徴とする請求項3乃至請求項5のいずれかに記載の画像形成装置。
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