JP2005181874A

JP2005181874A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2005181874A
Application number: JP2003425511A
Authority: JP
Inventors: Toshitaka Yamaguchi; 俊隆山口
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-12-22
Filing date: 2003-12-22
Publication date: 2005-07-07
Anticipated expiration: 2023-12-22
Also published as: JP4015107B2

Abstract

【課題】像担持体に形成されたトナー像を、複数の支持ローラに掛け渡された光透過性の転写ベルトに担持されて搬送される記録媒体に転写して記録画像を得る画像形成装置であって、転写ベルト上に形成した検知マークを、１つの支持ローラに対向して配置された光センサによって検知する画像形成装置において、光センサによる検知マークの誤検知を防止する。
【解決手段】光センサ２０が対向配置された支持ローラ１６と、他の支持ローラ１５，１７，１８のベルトマーク形成領域ＭＡに対向する部分に小径部ＳＤ１，ＳＤ２を形成し、支持ローラ１６の小径部ＳＤ１の深さを、支持ローラ１５，１７，１８の小径部ＳＤ２の深さよりも浅くする。
【選択図】図２

Description

本発明は、トナー像が形成される少なくとも１つの像担持体と、該像担持体に対向して配置され、複数の支持ローラに掛け渡された光透過性を有する転写ベルトと、複数の支持ローラのうちの一部の支持ローラに転写ベルトを介して対向配置された反射型の光センサとを具備し、前記像担持体から前記転写ベルトに転写された検知マークを前記光センサによって検知する画像形成装置に関する。

電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの複合機などとして構成される上記形式の画像形成装置は、従来より各種方式の装置が提案され、かつ実用化されている。例えば、像担持体に形成されたトナー像を、転写ベルトに担持されて搬送される記録媒体に直に転写する直接転写方式の画像形成装置や（例えば、特許文献１及び２参照）、像担持体に形成されたトナー像を転写ベルトに転写し、そのトナー像を記録媒体に転写する中間転写方式の画像形成装置が従来より周知である。

いずれの方式の画像形成装置においても、像担持体に検知マークを形成し、その検知マークを転写ベルトに転写し、その転写した検知マークを光センサによって検知し、これによって得た検知データに基づいて、画像形成装置の要素を調整し、ないしは制御して高品質な画像を得るように構成されている。例えば、互いに色の異なるトナー像が形成される複数の像担持体を有する画像形成装置においては、その各像担持体上に形成した検知マークを順次、転写ベルト上に転写し、これを光センサにより検知することによって、色ずれ量を検出し、これに基づいて色ずれを補正することが行われている。その際、冒頭に記載した画像形成装置においては、光センサを支持ローラに対向して配置し、その支持ローラを光センサの対向部材として利用しているので、画像形成装置の構成を簡素化することができる。すなわち、光センサの発光素子から出射して転写ベルトを透過した光を、支持ローラより成る対向部材にて反射させ、その反射光を光センサの受光素子に入射させるので、転写ベルトの裏面側に、独立した対向部材を設ける必要がなく、画像形成装置の構成の簡素化と、そのコストの低減を達成できるのである。

ところで、転写ベルトは、複数の支持ローラに掛け渡されて駆動されるのであるが、これらの支持ローラと転写ベルトとの間に、紙粉やトナーなどの異物が入り込み、その異物が転写ベルトの裏面に付着して、その裏面が異物で汚されてしまうと、光センサが転写ベルト上の検知マークを正しく検知できず、検知精度が低下する。

そこで、検知マークが形成される転写ベルト領域に対向する各支持ローラ周面の径を小さく設定し、検知マークが形成される転写ベルト領域に支持ローラの周面が接触しないように構成した画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。この形式の画像形成装置によれば、検知パターンの誤検知の発生を効果的に抑制することができる

特開平１０−１０４８９８号公報特開２００３−７６１１１号公報

冒頭に記載した形式の画像形成装置に上記構成を採用すると、光センサから出射して、転写ベルトを透過した光は、径の小さくなった支持ローラの環状溝部分の底面に至り、ここで反射し、再び転写ベルトを透過して光センサの受光素子に入射することになる。その際、環状溝部分の深さが深いと、転写ベルトを出て支持ローラの環溝状部分の底面に向かう光が、転写ベルトと、その底面との間の空間において拡散してしまう。このため、光センサによる検知マークの読み取り精度が低下する欠点を免れない。

本発明の目的は、上記従来の欠点を除去した冒頭に記載した形式の画像形成装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した形式の画像形成装置において、前記検知マークが形成される転写ベルトの領域をマーク形成領域とし、その他の転写ベルトの領域をマーク非形成領域としたとき、前記マーク形成領域に対向する各支持ローラ周面の径が、前記マーク非形成領域に対向する各支持ローラ周面の径よりも小さく設定されていると共に、径を小さく設定された支持ローラ部分を小径部と称することにしたとき、前記光センサが対向配置された支持ローラの小径部の径が、光センサの対向配置されていない支持ローラの小径部の径よりも大きく設定されていることを特徴とする画像形成装置を提案する（請求項１）。

また、本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した形式の画像形成装置において、前記検知マークが形成される転写ベルトの領域をマーク形成領域とし、その他の転写ベルトの領域をマーク非形成領域としたとき、前記光センサが対向配置された支持ローラにおいては、前記マーク形成領域に対向する周面の径と、マーク非形成領域に対向する周面の径が等しく設定され、前記光センサが対向配置されていない支持ローラにおいては、前記マーク形成領域に対向する周面の径が、前記マーク非形成領域に対向する周面の径よりも小さく設定されていることを特徴とする画像形成装置を提案する（請求項２）。

本発明によれば、転写ベルトの裏面の汚れ発生を抑えることができると共に、光センサの発光素子を出射して転写ベルトを透過した光の拡散を抑えることができ、検知マークの検知精度を高めることができる。

以下、本発明の実施形態例を図面に従って説明し、併せて従来の欠点を図面に即してより具体的に明らかにする。

図１は直接転写方式の画像形成装置の一例を示す概略図であり、この画像形成装置はプリンタとして構成されている。ここに示した画像形成装置は、その本体１内に配置された複数の像担持体３Ｙ，３Ｍ，３Ｙ，３ＢＫと、これらの像担持体に対向して配置された無端ベルトより成る転写ベルト４を有している。各像担持体３Ｙ乃至３ＢＫはドラム状の感光体により構成され、その各像担持体の表面には、イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成される。転写ベルト４は、複数の支持ローラ１５，１６，１７，１８に掛け渡されて矢印Ａ方向に走行駆動される。かかる転写ベルト４は、光透光性を有する材料によって構成されている。

各像担持体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫ上にトナー像を形成する構成と、その作用は実質的に同一であるため、像担持体３Ｙにトナー像を形成する構成だけを説明する。この像担持体３Ｙは図１における時計方向に回転駆動され、このとき帯電装置７によって像担持体３Ｙの表面が所定の極性に均一に帯電される。次いでその帯電面に、レーザ書き込みユニット８から出射する光変調されたレーザビームＬが照射される。これによって像担持体３Ｙに静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置９によってイエロートナー像として可視像化される。

一方、画像形成装置本体１内の下部には、給紙装置５が配置され、この給紙装置５は、記録媒体Ｐを収容する給紙カセット１４と、その最上位の記録媒体に圧接しながら回転して、最上位の記録媒体を矢印Ｂ方向に送り出す給紙ローラ１２とを有している。かかる給紙装置５から送り出された記録媒体Ｐは、レジストローラ対１３によって所定のタイミングをとられて、像担持体３Ｙと転写ベルト４の間に給送され、その転写ベルト４に担持されて搬送される。転写ベルト４を挟んで、像担持体３Ｙにほぼ対向する位置には、転写装置１０が配置され、その転写装置１０の作用によって像担持体３Ｙ上のイエロートナー像が記録媒体Ｐ上に転写される。記録媒体Ｐに転写されず、像担持体３Ｙ上に残された転写残トナーは、クリーニング装置１１によって除去される。

全く同様にして、図１に示した像担持体３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫ上にマゼンタートナー像、シアントナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像が、イエロートナー像の転写された記録媒体Ｐ上に順次重ねて転写される。このようにして４色の重ねトナー像を担持した記録媒体Ｐは、定着装置２を通過し、このとき、その重ねトナー像が熱と圧力の作用によって記録媒体Ｐ上に定着される。定着装置２を通過した記録媒体は、矢印Ｃで示すように排紙部６上に排出される。また転写ベルト４の表面に付着したトナーや紙粉などは、クリーニング装置１９によって除去される。

上述のように構成された画像形成装置においては、各種の目的で、転写ベルト上にトナー像より成る検知マークを形成し、その検知マークを転写ベルト４に対向して配置された反射型の光センサ２０によって検知している。

図２は、転写ベルト４に形成された検知マークＭと、その検知マークＭを検知する光センサ２０を示す概略斜視図である。ここでは、２つの光センサ２０が設けられているが、その数は、１を含めた適数に設定される。

先に説明した画像形成動作と同様にして、図１における時計方向に回転駆動される各像担持体３Ｙ乃至３ＢＫ上に各色の検知マークが形成され、その各検知マークが、矢印Ａ方向に駆動される転写ベルト４上に転写装置によって転写され、図２に示した如き検知マークＭが転写ベルト上に形成される。これらの検知マークＭは光センサ２０により検知され、得られた検知データによって、各像担持体３Ｙ乃至３ＢＫから記録媒体Ｐ上に転写される重ねトナー像の色ずれ量が検出され、その色ずれが補正される。

光センサ２０は、図１から判るように、像担持体３Ｙ乃至３ＢＫから転写ベルト４にトナー像が転写される転写位置よりも、転写ベルト表面移動方向下流側であって、その転写ベルト４を清掃するクリーニング装置１９よりも転写ベルト表面移動方向上流側に配置され、光センサ２０を通過した検知マークＭは、クリーニング装置１９によって転写ベルト４の表面から除去される。

また、光センサ２０は、転写ベルト４を介して、支持ローラ１６に対向して配置されている。このため、光センサ２０用の専用の対向部材は不要であり、画像形成装置の構成を簡素化することができる。また、必要に応じて、他の支持ローラ１５，１７，１８に対向して光センサを設けることもできる。要は、複数の支持ローラのうちの一部の支持ローラに、転写ベルトを介して、反射型の光センサを対向配置し、像担持体から転写ベルトに転写された検知マークを、その光センサによって検知するのである。

ここで、先にも説明したように、転写ベルト４と、その転写ベルトを支持する支持ローラ１５，１６，１７，１８との間に、トナーや紙粉などの異物が挟み込まれ、その異物が転写ベルト４の裏面に付着すると、検知マークＭを正しく検知できず、その誤検知が発生する。

そこで、本例の画像形成装置においては、次の構成が採用されている。

図２に、検知マークＭが形成される転写ベルト４の全周の領域を二点鎖線で示してあるが、この領域をマーク形成領域ＭＡと称し、その他の転写ベルト４の領域をマーク非形成領域ＭＢと称することにする。図３は、支持ローラ１６と、光センサ２０と、転写ベルト４の相対位置関係を示す部分断面図であり、図４は支持ローラ１５，１７，１８と、転写ベルト４の相対位置状態を示す部分断面図である。図２乃至図４から判るように、転写ベルト４のマーク形成領域ＭＡに対向する各支持ローラ１５乃至１８の周面の径ｄ１，ｄ２は、転写ベルト４のマーク非形成領域ＭＢに対向する各支持ローラ１５乃至１８の周面の径Ｄよりも小さく設定されている。マーク形成領域ＭＡに対向する各支持ローラ１５乃至１８の部分が環状溝として形成されているのである。このため、マーク形成領域ＭＡの裏面が支持ローラ１５乃至１８の周面に接触することはない。これにより、この裏面にトナーや紙粉などの異物が付着し難くなり、検知マークＭの誤検知の発生を防止することができる。なお、径ｄ１，ｄ２が小さく設定された支持ローラ１５乃至１８の部分を小径部と称し、その各小径部に符号ＳＤ１，ＳＤ２を付して、これらを識別することにする。

図３に示すように、光センサ２０の発光素子から出射した光ＬＩが転写ベルト４上の検知マークＭに当ったとき、その光の大部分が吸収されるのに対し、検知マークＭ以外の転写ベルト４の表面に当った光ＬＩは、図３に一点鎖線で示すように転写ベルト４を透過し、支持ローラ１６の小径部ＳＤ１の底面２１にて反射し、その反射光は再び転写ベルト４を透過して、光センサ２０の受光素子に入射する。

このようにして、検知マークＭを検知することができるのであるが、仮に小径部ＳＤ１環状溝の深さが深いとすると、転写ベルト４を透過して底面２１に向かう光ＬＩが拡散してしまうため、検知マークＭを正しく検知できず、その検知精度が低下するおそれがある。

そこで、本例の画像形成装置においては、図３及び図４から判るように、光センサ２０が対向配置された支持ローラ１６の小径部ＳＤ１の径ｄ１が、光センサ２０の対向配置されていない支持ローラ１５，１７，１８の小径部ＳＤ２の径ｄ２よりも大きく設定されている。例えば、光センサ２０の対向配置されていない支持ローラ１５，１７，１８の小径部ＳＤ２の深さＷ２を０．５mmに設定するのに対し、光センサ２０の対向配置された支持ローラ１６の小径部ＳＤ１の深さＷ１を０．１〜０．２mmに設定するのである。

上記構成によれば、支持ローラ１６の小径部ＳＤ１の深さＷ１が浅いので、光センサ２０の発光素子から出射して転写ベルト４を透過した光が拡散することを抑えることができ、これにより検知マークＭの検知精度を高めることができる。但し、小径部ＳＤ１の深さＷ１が浅いので、これが深い場合に比べて、マーク形成領域ＭＡの裏面に異物が付着しやすくなるが、光センサ２０の対向配置されていない支持ローラ１５，１７，１８の小径部ＳＤ２の深さＷ２は深く形成されているので、転写ベルト４の全体から見れば、そのマーク形成領域ＭＡに異物が付着することを抑えることができ、転写ベルト４の汚れに基因する検知マークの誤検知発生を効果的に抑制することができる。

また、光センサ２０が対向配置されていない支持ローラ１５，１７，１８においては、図４に示したように、マーク形成領域ＭＡに対向する周面の径ｄ２を、マーク非形成領域ＭＢに対向する周面の径Ｄよりも小さく設定すると共に、光センサ２０が対向配置された支持ローラ１６においては、図５に示すように、マーク形成領域ＭＡに対向する周面の径ｄ１と、マーク非形成領域ＭＢに対向する周面の径Ｄが等しくなるように、すなわちｄ１＝Ｄとなるように、これらの径を設定することもできる。光センサ２０が対向する支持ローラ１６には、小径部を形成せずに、転写ベルト４のマーク形成領域ＭＡの裏面を、支持ローラ１６の周面に接触させるのである。これにより、光センサ２０を出射して転写ベルト４を透過した光が拡散することをより効果的に防止できる。しかも、光センサ２０の対向配置されていない支持ローラ１５，１７，１８には、小径部ＳＤ２が形成されているので、転写ベルト４のマーク形成領域ＭＡの裏面に異物が付着する不具合を抑制できる。このようにして、検知マークの検知精度を高めることができるのである。

図６は中間転写方式の画像形成装置の一例を示す。ここに示した画像形成装置は、図１に示した画像形成装置と同じく、複数の像担持体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫ上に互いに異なった色のトナー像が形成される。その各トナー像は、像担持体３Ｙ乃至３ＢＫに対向して配置され、かつ支持ローラ１５，１６，１７に掛け渡されて矢印Ａ方向に走行駆動される転写ベルト４に重ねて転写される。転写ベルト４上の重ねトナー像は、二次転写装置の一例である転写ローラ２２によって、給紙装置５から給送され、レジストローラ対１３によって転写ベルト４と転写ローラ２２の間に送り込まれた記録媒体Ｐに転写される。トナー像転写後の中間転写ベルトはベルトクリーニング装置１９により清掃される。トナー像が転写された記録媒体は定着装置２を通り、このときそのトナー像が記録媒体Ｐに定着される。定着装置２を通った記録媒体Ｐは、画像形成装置本体１の上部の排紙部６に排出される。図６では、支持ローラ１６に対向して光センサ２０が設けられ、この光センサによって、各像担持体３Ｙ乃至３ＢＫから転写ベルトに転写された検知マークが検知される。かかる画像形成装置にも、図２乃至図５に関連して先に説明した各構成を採用することができる。

さらに、本発明は、１つの像担持体に単色のトナー像を形成し、そのトナー像を転写ベルトに担持されて搬送される記録媒体に転写して記録画像を得る画像形成装置や、１つの像担持体上に互いに異なる色のトナー像を順次形成し、その各トナー像を転写ベルトに担持されて搬送される記録媒体に重ねて転写するか、又は転写ベルトに重ねて転写し、その重ねトナー像を記録媒体に転写して記録画像を形成する画像形成装置などにも適用できるものである。

上述のように、本発明は、トナー像が形成される少なくとも１つの像担持体と、該像担持体に対向して配置され、複数の支持ローラに掛け渡された光透過性を有する転写ベルトと、複数の支持ローラのうちの一部の支持ローラに転写ベルトを介して対向配置された反射型の光センサとを具備し、像担持体に形成されたトナー像を、転写ベルトに担持されて搬送される記録媒体に直に転写して記録画像を得るように構成されているか、又は像担持体に形成されたトナー像を、転写ベルトに転写し、その転写ベルト上のトナー像を記録媒体に転写して記録画像を得るように構成されている画像形成装置であって、像担持体から転写ベルトに転写された検知マークを光センサによって検知する画像形成装置に適用できるものである。

直接転写方式の画像形成装置の一例を示す概略断面図である。図１に示した画像形成装置の転写ベルトと、その表面に形成された検知マークを示す斜視図である。光センサと、その光センサが対向配置された支持ローラと、転写ベルトの相対位置関係を示す部分断面図である。光センサの対向配置されていない支持ローラと、転写ベルトとの位置関係を示す部分断面図である。光センサと、その光センサが対向配置された支持ローラと、転写ベルトの相対位置関係の他の例を示す部分断面図である。中間転写方式の画像形成装置の一例を示す概略断面図である。

符号の説明

３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫ像担持体
４転写ベルト
１５，１６，１７，１８支持ローラ
２０光センサ
ｄ１，ｄ２，Ｄ径
Ｍ検知マーク
ＭＡマーク形成領域
ＭＢマーク非形成領域
ＳＤ１，ＳＤ２小径部

Claims

トナー像が形成される少なくとも１つの像担持体と、該像担持体に対向して配置され、複数の支持ローラに掛け渡された光透過性を有する転写ベルトと、複数の支持ローラのうちの一部の支持ローラに転写ベルトを介して対向配置された反射型の光センサとを具備し、前記像担持体から前記転写ベルトに転写された検知マークを前記光センサによって検知する画像形成装置において、
前記検知マークが形成される転写ベルトの領域をマーク形成領域とし、その他の転写ベルトの領域をマーク非形成領域としたとき、前記マーク形成領域に対向する各支持ローラ周面の径が、前記マーク非形成領域に対向する各支持ローラ周面の径よりも小さく設定されていると共に、径を小さく設定された支持ローラ部分を小径部と称することにしたとき、前記光センサが対向配置された支持ローラの小径部の径が、光センサの対向配置されていない支持ローラの小径部の径よりも大きく設定されていることを特徴とする画像形成装置。
トナー像が形成される少なくとも１つの像担持体と、該像担持体に対向して配置され、複数の支持ローラに掛け渡された光透過性を有する転写ベルトと、複数の支持ローラのうちの一部の支持ローラに転写ベルトを介して対向配置された反射型の光センサとを具備し、前記像担持体から前記転写ベルトに転写された検知マークを前記光センサによって検知する画像形成装置において、
前記検知マークが形成される転写ベルトの領域をマーク形成領域とし、その他の転写ベルトの領域をマーク非形成領域としたとき、前記光センサが対向配置された支持ローラにおいては、前記マーク形成領域に対向する周面の径と、マーク非形成領域に対向する周面の径が等しく設定され、前記光センサが対向配置されていない支持ローラにおいては、前記マーク形成領域に対向する周面の径が、前記マーク非形成領域に対向する周面の径よりも小さく設定されていることを特徴とする画像形成装置。