JP2006138902A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に関し、特に中間転写体を備える転写装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer, and more particularly to a transfer apparatus including an intermediate transfer member.
従来、像担持体または中間転写体としてベルト状部材を用いた画像形成装置が知られている。ベルト状部材を用いたシステムは、レイアウト自由度が高いことから、近年用いられることが多いシステムである。また、一般的な画像形成装置においては、画像を形成する現像剤、例えば電子写真法でいえばトナー、の付着量を検知するための検知手段を設けることが多く、ベルト状部材を用いたシステムにおいては、ベルト状部材上にて、このようなトナー像付着量検知を行うこともある。
ベルト状部材は、通常複数の支持ローラに支持された状態で、回転され、画像形成が行われる。そのため、ベルト状部材の回転ムラや、回転方向に垂直な方向への蛇行などが発生すると、画像のゆがみや色ズレという問題となる。そこで、回転方向と垂直方向への蛇行に対しては、ベルト状中間転写体に蛇行を規制するガイドを設け、支持ローラにガイドが当たることで、ベルトの蛇行を片側によせて規制する方法が一般的に用いられている。この場合、時によって、ガイドが張架ローラに乗り上げてしまうこともあるが、乗り上げた時には、乗り上げ部分のベルト状部材の張力が大きくなるために、数周も回れば自然と復帰するようになっている。
Conventionally, an image forming apparatus using a belt-shaped member as an image carrier or an intermediate transfer member is known. A system using a belt-like member is a system that is often used in recent years because it has a high degree of freedom in layout. Further, in general image forming apparatuses, a detection unit for detecting the amount of developer that forms an image, for example, toner in the case of electrophotography, is often provided, and a system using a belt-like member. In such a case, such a toner image adhesion amount detection may be performed on the belt-like member.
The belt-like member is usually rotated while being supported by a plurality of support rollers, and image formation is performed. For this reason, when uneven rotation of the belt-shaped member or meandering in a direction perpendicular to the rotation direction occurs, there arises a problem of image distortion or color misalignment. Therefore, for the meandering in the direction perpendicular to the rotation direction, there is a method for regulating the meandering of the belt on one side by providing a guide for regulating the meandering on the belt-shaped intermediate transfer member and hitting the support roller with the guide. Commonly used. In this case, the guide sometimes runs on the tension roller depending on the situation, but when it rides, the tension of the belt-like member on the riding section increases, so that it will naturally return after several turns. ing.
ところで、近年の市場においては、画質に対する要求が非常に高く、濃度変動に対する要求は特に厳しい。特にカラー画像形成装置においては、一部の現像剤の濃度が少し変化しただけで、色合いの違いとして人間の目に検出し易く問題となりやすい。そのため、特にカラー電子写真装置では、像担持体上や中間転写体上に濃度検知手段を設けて、濃度が一定になるように制御されること一般的である。一般的に用いられる濃度検知手段は、反射光を検知するタイプが主流であるが、このようなタイプでは、濃度検知手段と像担持体などとの距離が変わると感度も変わってしまうため、像担持体などの位置が固定される位置での検知が前提となっている。そのため、ベルト状部材を用いた場合には、ベルト状部材を支持する支持ローラに対向する位置に濃度検知手段が設置されることが多い。
しかしながら、従来、ベルト状部材上でこのような濃度検知をする際には、以下の問題が発生することが多々あった。問題とは、濃度検知手段による検知を行うタイミングで上記の乗り上げ現象が起こった場合に、乗り上げ方によって、ベルト状部材と濃度検知手段との距離が変化しまったり、あるいは対向する支持ローラに汚れが蓄積することにより、ベルト状部材と濃度検知手段との距離が変化してしまったりして、正確な濃度制御ができなくなってしまうことである。
Meanwhile, in the recent market, the demand for image quality is very high, and the demand for density fluctuation is particularly severe. In particular, in a color image forming apparatus, even if the concentration of a part of the developer is slightly changed, it is easy to detect a difference in color as a human eye, which is likely to cause a problem. For this reason, in particular, in a color electrophotographic apparatus, it is general that density detection means is provided on an image carrier or an intermediate transfer body so that the density is controlled to be constant. The type of density detection means that is generally used is a type that detects reflected light. However, in such a type, the sensitivity changes as the distance between the density detection means and the image carrier changes. It is premised on detection at a position where the position of the carrier is fixed. Therefore, when a belt-like member is used, the density detection means is often installed at a position facing the support roller that supports the belt-like member.
However, conventionally, when such density detection is performed on a belt-shaped member, the following problems often occur. The problem is that when the above-mentioned riding phenomenon occurs at the timing of detection by the density detecting means, the distance between the belt-like member and the density detecting means changes depending on the way of riding, or the opposing support roller is soiled. Accumulation causes the distance between the belt-like member and the density detecting means to change, and accurate density control cannot be performed.
特許文献1には、2次転写対向ローラの端部と中間転写ベルトの寄り止めまでの距離が他のローラのそれよりも大きい装置についての記載がある。この方式により、位置読み取りセンサに近接したローラと寄り止めとの接触を防止することができる。しかし、このローラ付近でのベルトの蛇行防止に関しては不利になるという欠点がある。また、この対向する支持ローラへの汚れ・異物付着により、濃度検知手段との距離が変化する問題については、解決されていない。
本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、濃度検知手段により濃度検知する位置でのベルト状部材の乗り上げや対向する支持ローラの汚れを防止することにより、濃度検知手段と像担持体との距離を安定化させ、それにより、安定な濃度検知が可能で濃度変動の少ない画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to prevent density detection means by preventing the belt-like member from running on the position where density detection is performed by the density detection means and contamination of the opposing support roller. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus in which the distance between the image carrier and the image carrier is stabilized, whereby stable density detection is possible and density fluctuation is small.
上記課題を解決するための手段として、本発明は以下の特徴を有している。
請求項1に記載の画像形成ユニットでは、少なくとも3つの支持ローラと、支持ローラで支持された像担持体から構成され、前記画像形成ユニット、もしくは画像形成ユニットが導入設置される画像形成装置本体側、に備えられた画像濃度検知用の検知手段に対向する位置の支持ローラの幅が、他の支持ローラの幅よりも小さい画像形成ユニットにおいて、
前記画像形成ユニットは、画像形成装置本体に設置された際に、画像濃度検知手段に対向する位置において、像担持体の両脇に、像担持体の蛇行を規制するための蛇行規制部材が設置されていることを特徴とする。
請求項2に記載の画像形成ユニットでは、さらに、前記画像形成ユニットは、画像濃度検知手段に対向する位置の支持ローラに対し、クリーニング部材を設けたことを特徴とする。
請求項3に記載の画像形成ユニットでは、さらに、前記画像形成ユニットは、画像濃度検知手段に対向する位置の支持ローラよりも上流位置にて、像担持体裏側に接触し清掃するクリーニング部材を設けたことを特徴とする。
As means for solving the above problems, the present invention has the following features.
2. The image forming unit according to claim 1, comprising at least three supporting rollers and an image carrier supported by the supporting rollers, and the image forming unit or the image forming apparatus main body side where the image forming unit is introduced and installed. In the image forming unit in which the width of the support roller at a position facing the detection means for detecting the image density provided in is smaller than the width of the other support rollers,
When the image forming unit is installed in the main body of the image forming apparatus, a meandering regulating member for regulating the meandering of the image carrier is installed on both sides of the image carrier at a position facing the image density detecting means. It is characterized by being.
According to a second aspect of the present invention, the image forming unit further includes a cleaning member for the support roller at a position facing the image density detecting unit.
The image forming unit according to claim 3, further comprising a cleaning member that contacts and cleans the back side of the image carrier at a position upstream of the support roller at a position facing the image density detection unit. It is characterized by that.
以上説明したように、上記解決するための手段によって、本発明の画像形成ユニットでは、像担持体の支持ローラへの乗り上げを防止して正確な濃度検知を行うことができ、濃度が安定した画像形成装置を提供することが可能となる。
また、本発明の画像形成ユニットでは、さらに、支持ローラの径変化を防止することで、正確な濃度検知を行うことができ、濃度が安定した画像形成装置を提供することが可能となる。
As described above, according to the means for solving the above problem, the image forming unit according to the present invention can prevent the image carrier from riding on the support roller and perform accurate density detection, and the image with stable density. A forming apparatus can be provided.
Further, in the image forming unit of the present invention, it is possible to accurately detect the density by preventing the diameter change of the support roller, and to provide an image forming apparatus having a stable density.
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。
図面1は、この発明を像担持体としてベルト状中間転写体に採用した一実施の形態を示すもので、タンデム型中間転写方式の電子写真装置である。
図中符号1はタンデム画像形成装置、2は書き込み光学装置、3は全体を支える給紙テーブル、4は搬送・反転装置、5は最終的に画像を転写材に定着する定着装置などで構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is employed as a belt-shaped intermediate transfer member as an image carrier, and is an electrophotographic apparatus of a tandem type intermediate transfer system.
In the figure, reference numeral 1 is a tandem image forming apparatus, 2 is a writing optical apparatus, 3 is a paper feed table that supports the whole, 4 is a conveying / reversing apparatus, and 5 is a fixing apparatus that finally fixes an image to a transfer material. ing.
この図の作像部分を拡大したものが、図面2である。タンデム画像形成装置1は、中央に、無端ベルト状の中間転写体501を設ける。中間転写体501は、単層あるいは多層構造からなるゴムまたは樹脂などで構成される。
中間転写体501は、2次転写バイアスローラ502および支持ローラ503、508、509、510で張架され、図示例では半時計回りに回転可能となっている。これらの中で、支持ローラ509の左に、画像転写後に中間転写体501上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置520を設ける。
中間転写体501と中間転写体クリーニング装置520は一体のユニットになっており、ユニットの寿命となった場合には、装置本体からユニット部分のみ交換してしようできる構成になっている。また、支持ローラ510の向かい側には、装置本体側に濃度検知手段Sが設けられている。
FIG. 2 is an enlarged view of the image forming portion of this figure. The tandem image forming apparatus 1 is provided with an endless belt-shaped
The
The
また、2次転写バイアスローラ502は、2次転写電界形成手段901により、正負両極性の電界を形成することが可能となっており、中間転写体501を挟んで向かい側には、2次転写ローラ600が設置されている。
また、支持ローラ503と支持ローラ508の中間転写体501の内側には、1次転写時に電界を形成される1次転写バイアスローラ504、505、506、507が中間転写体501に接触可能な状態で配置されている。
そして、中間転写体501を挟んで1次転写バイアスローラ504、505、506、507の向かい側には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4つの感光体101、102、103、104を横に並べて配置してタンデム画像形成装置を構成する。
それぞれの感光体101〜104の周りには、それぞれ、感光体帯電手段201〜204、感光体クリーニング手段301〜304、現像手段401〜404が配置されている。感光体への書き込み露光は、感光体帯電手段201〜204と現像手段401〜404の間の位置で、不図示の露光装置によりレーザー照射されて行われる。
2次転写ローラ600の下には、転写材料を2次転写部に送り込むレジストローラ800が設置され、上には、転写材上の画像を定着する定着装置700を設ける。
The secondary
Further, inside the
Then, on the opposite side of the primary
Around each of the photoconductors 101 to 104,
Under the
さて、いまこのカラー電子写真装置を用いてコピーをとるときは、まずパソコンや不図示のスキャナなどから画像信号が入力される。信号入力後所定のタイミングで、不図示の駆動モーターで感光体101〜104および中間転写体501を回転させる。
感光体101〜104と同時に、感光体クリーニング手段301〜304による予備クリーニング動作が行われ、その後、感光体帯電手段201〜204による帯電動作、不図示の露光手段による露光動作、現像手段401〜404による現像動作が行われる。このようにして感光体101〜104上に形成したトナー画像は、それぞれ所定のタイミングで1次転写バイアスローラ504〜507にトナーと逆極性の電界を形成することで中間転写体501上に1次転写され、単色または多色の可視画像が形成される。
Now, when making a copy using this color electrophotographic apparatus, an image signal is first input from a personal computer or a scanner (not shown). At a predetermined timing after the signal is input, the photosensitive members 101 to 104 and the
Simultaneously with the photoconductors 101 to 104, a preliminary cleaning operation by the
一方、画像信号の入力後、所定のタイミングで、不図示の給紙テーブルから転写材が繰り出され、レジストローラ800に突き当てて止める。そして、中間転写体501上の可視画像にタイミングを合わせてレジストローラ800を回転し、中間転写体501と2次転写ローラ600との間に転写材を送り込む。
そして同時に、2次転写電界形成手段により2次転写バイアスローラ502にトナーと同極性の電界が形成され、中間転写体501上の可視画像が転写材に2次転写される。
その後、転写材は定着装置700を通過し、熱と圧力とを加えられることにより転写材上に可視画像が定着される。
一方、画像転写後の中間転写体501は、中間転写体クリーニング装置520で、画像転写後に中間転写体501上に残留する残留トナーを除去し、再度の画像形成に備える。
On the other hand, at a predetermined timing after the input of the image signal, the transfer material is fed out from a paper feed table (not shown), and abuts against the
At the same time, an electric field having the same polarity as the toner is formed on the secondary
Thereafter, the transfer material passes through the fixing
On the other hand, the
次に、濃度検知制御について述べる。
濃度検知を行うための調整モードは、電源オン時、所定枚数経過時、所定時間経過時、任意のタイミング、などに行われる。濃度検知を行う際には、25mm×20mmのテストパッチが感光体101〜104上に形成される。感光体101〜104上のテストパッチは、中間転写体501上に1次転写され、中間転写体501上に1次転写されたテストパッチは中間転写体501から離間させた2次転写部を通過して、張架ローラ510の位置に設置された濃度検知手段Sにより濃度検知される。そして、その検知結果から、現在の画像濃度が薄いか濃いかを判定し、それによりトナー補給、帯電条件、現像条件などに情報がフィードバックされ、所定の濃度が得られるよう調整が行われる。濃度検知されたあとのテストパッチは、中間転写体クリーニング装置520によりクリーニングされる。
Next, density detection control will be described.
The adjustment mode for performing density detection is performed when the power is turned on, when a predetermined number of sheets elapses, when a predetermined time elapses, or at an arbitrary timing. When density detection is performed, a 25 mm × 20 mm test patch is formed on the photoconductors 101 to 104. The test patches on the photoconductors 101 to 104 are primarily transferred onto the
このとき、従来技術においては、支持ローラ510位置にて、中間転写ベルト501の寄りガイドが乗り上げを起こした場合に、濃度検知手段Sと中間転写ベルト501との距離が変化し、正確な濃度検知が行えない問題があった(図3)。
そこで、この対策として濃度検知手段Sの対向となる支持ローラ510については、他の支持ローラよりもローラ幅が小さくするようにした。詳細は、図4に示す通りで、他の支持ローラが、蛇行防止ガイド両側の間で遊びが少ないのに対し、支持ローラ510の幅は、蛇行規制ガイド511が乗り上げることがないように、幅を小さくしてある。これにより、濃度検知手段の対向位置である支持ローラ510においてのガイド乗り上げを防止することで、濃度検知手段Sと中間転写ベルト501の距離を常に一定に保つことができる。
しかし、中間転写ベルト501の支持ローラ510付近での蛇行挙動に関しては、支持ローラ502と支持ローラ509にて支持ローラ510の両側を規制しているが、支持ローラ502と支持ローラ509の距離が長い場合には、中間転写ベルト501の蛇行防止が問題となっていた。
本発明では、支持ローラ510部にて規制部材512を設け、中間転写ベルト501が蛇行しないようにした。これを示したのは図5で、中間転写ベルト501の両側が蛇行しないように規制されるよう、規制部材512が設けられている。特に、濃度検知手段Sによって、カラー画像の色合わせ補正を行うような装置の場合には、規制部材512を設けることが望ましい。
At this time, in the prior art, when the guide of the
Therefore, as a countermeasure, the width of the
However, regarding the meandering behavior of the
In the present invention, the regulating
また、濃度検知手段の対向の支持ローラ510は中間転写ベルト501を張架しているため、装置内に進入してきた異物などが中間転写ベルト501の裏面に付着すると、そこから支持ローラ510に再付着し、それが重なった結果、支持ローラ510が凹凸状態となり、従来技術においては、これにより濃度検知手段Sと中間転写ベルト501の距離が不安定となり濃度検知が正確に行えなくなる場面があった(図6)。
本発明では、支持ローラ510への異物・汚れ付着に対し、クリーニング部材513を設けることで、支持ローラ510の径変動を防止し、より安定した濃度検知を行うことが可能となる。クリーニング部材513については、図7に示すように、ゴムブレード部材などを使用する。ゴムブレード部材以外にも、ブラシ部材やマイラ部材なども使用可能である。
なお、濃度検知手段の感度を狂わせるのは指示ローラ510の汚れだが、その汚れは上記の通り中間転写ベルト501を介して付着することが主であり、中間転写ベルト501の裏面を清掃する部材を設けることで間接的に支持ローラ510の汚れを防ぐことが可能である。よって、支持ローラ510にクリーニング部材513を設けるかわりに、支持ローラ510より中間転写体501の回転方向上流側に、中間転写体501の裏面を清掃するようなクリーニング部材514を設けることも有効な手段である(図8)。なお、上記清掃部材513、514を使用する際には、清掃した異物や汚れを受け止める受け皿を設けることで、中間転写ベルト501に再付着しないようにすることも必要である。
Further, since the
In the present invention, by providing the cleaning
It is noted that the sensitivity of the density detection means is deviated from contamination of the
次に実施例のより具体的な条件について説明する。上記感光体ドラム100〜104としては、有機感光体(OPC)を用い、帯電ローラ200によって−200〜−2000Vに一様に帯電したものに原稿の画像に対応したレーザ光を照射して光書き込みを行い静電潜像を形成する。トナーは負帯電性のものを用いてネガ−ポジ現像を行い、感光体ドラム100〜104上にトナー像を形成する。上記中間転写体501として、厚さ0.10mm、幅246mm、内周長796mmの熱硬化性樹脂からなる中間転写ベルトを用い、この中間転写ベルト501の移動速度を150mm/secに設定した。
このような材質で形成した中間転写ベルト全体の体積抵抗率を測定したところ、107〜1012Ωcmであった。上記各体積抵抗率は、JIS K 6911に記載されている測定方法を用い、電圧100Vを10秒間印加して測定したものである。また、上記中間転写ベルト501の表面抵抗率を、三菱油化製の抵抗測定器「ハイレスターIP」で測定したところ、109〜1014Ω/□であった。この表面抵抗率は、上記抵抗測定器を用いるほか、JIS K 6911に記載されている表面抵抗測定法で測定する事もできる。
中間転写ベルト501の裏面の両端には、中間転写ベルト501の蛇行を規制するための蛇行規制ガイド511が設けられており、蛇行規制ガイド511は幅4mm、厚み1mmののウレタンゴム製のものを用いた。支持ローラ502〜509としては、直径12mm〜26mmの金属ローラもしくはゴムローラを用い、そのローラ幅は、中間転写ベルト501の蛇行を防止するために、236mmとした。また、支持ローラ510に関しては、直径12mm、幅230mmとし、他の支持ローラに比べて幅を小さくした。また、支持ローラ510に対しては、クリーニング部材としてゴムブレード512を設けた。
2次転写ローラ600としては、直径26mm、幅230mmのウレタン発泡樹脂からなるローラを用いた。濃度検知手段Sは、反射型センサを使用し、センサと中間転写体501との距離は4mmに設定した。濃度検知手段Sによる濃度検知は、まず画像のない中間転写体501の地肌部を測定し、その値と画像部の測定とを比較することで、濃度算出を行った。
Next, more specific conditions of the embodiment will be described. As the photoconductor drums 100 to 104, an organic photoconductor (OPC) is used, and light is written by irradiating a laser beam corresponding to the image of the original onto a member uniformly charged to -200 to -2000V by the charging roller 200. To form an electrostatic latent image. The toner is negatively positively developed using a negatively chargeable toner to form a toner image on the photosensitive drums 100 to 104. As the
When the volume resistivity of the entire intermediate transfer belt formed of such a material was measured, it was 10 7 to 10 12 Ωcm. Each volume resistivity is measured by applying a voltage of 100 V for 10 seconds using the measuring method described in JIS K6911. The surface resistivity of the
A meandering
As the
なお、上記例では、像担持体として中間転写ベルト501に適用した一例を示したが、本発明の構成に関しては、像担持体として、感光体ベルトを用いた場合についても同様に適用可能である。これに関しては、上記実施例の感光体101〜104をベルト状のものに置き換え、濃度検知手段Sを設置する構成で説明を置き換えられるため、詳細説明は省略する。
なお、上記例では、タンデム型の画像形成装置について説明したが、もちろん本発明は、1ドラム型の画像形成装置にも適用可能である。図2のタンデム型の例を1ドラム型に展開した場合の画像形成装置の概略構成図を、図面5に示す。これは、タンデム型での実施例を1ドラム型に置き換えただけなので、詳細な説明は省く。
また、支持ローラ501や中間転写ベルト501の清掃部材として、ブレード形状のものを例に示したが、ブラシ部材、マイラ部材など他の形状の何れでも良い。
In the above example, an example in which the image carrier is applied to the
In the above example, the tandem type image forming apparatus has been described. However, the present invention can also be applied to a one-drum type image forming apparatus. FIG. 5 shows a schematic configuration diagram of the image forming apparatus when the tandem type example of FIG. 2 is developed into a one-drum type. This is merely a replacement of the tandem type embodiment with a one-drum type, and a detailed description thereof will be omitted.
Further, although the blade-shaped member is shown as an example of the cleaning member for the
1 タンデム画像形成装置
2 感光体露光手段
3 給紙テーブル
4 搬送・反転装置
5 定着装置
100〜104 感光体ドラム
201〜201 感光体帯電手段
301〜304 感光体クリーニング手段
401〜404 現像手段
501 中間転写体
502 2次転写バイアスローラ
503、508〜510 支持ローラ
511 蛇行規制ガイド
512 蛇行規制部材
513 支持ローラクリーニング部材
514 中間転写ベルト裏面クリーニング部材
504〜507 1次転写バイアスローラ
520 中間転写体クリーニング手段
600 2次転写ローラ
700 定着装置
800 レジストローラ
901 2次転写電界形成手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tandem
Claims (3)
前記画像形成ユニット、もしくは画像形成ユニットが導入設置される画像形成装置本体側、に備えられた画像濃度検知用の検知手段に対向する位置の支持ローラの幅が、他の支持ローラの幅よりも小さい画像形成ユニットにおいて、
前記画像形成ユニットは、画像形成装置本体に設置された際に、画像濃度検知手段に対向する位置において、像担持体の両脇に、像担持体の蛇行を規制するための蛇行規制部材が設置されている
ことを特徴とする画像形成ユニット。 It is composed of at least three support rollers and an image carrier supported by the support rollers,
The width of the support roller at the position facing the image density detection unit provided on the image forming unit or the image forming apparatus main body side where the image forming unit is introduced and installed is larger than the width of the other support rollers. In a small image forming unit,
When the image forming unit is installed in the main body of the image forming apparatus, a meandering regulating member for regulating the meandering of the image carrier is installed on both sides of the image carrier at a position facing the image density detecting means. An image forming unit.
前記画像形成ユニットは、画像濃度検知手段に対向する位置の支持ローラに対し、クリーニング部材を設けた
ことを特徴とする画像形成ユニット。 The image forming unit according to claim 1,
The image forming unit is characterized in that a cleaning member is provided for a support roller at a position facing the image density detecting means.
前記画像形成ユニットは、画像濃度検知手段に対向する位置の支持ローラよりも上流位置にて、像担持体裏側に接触し清掃するクリーニング部材を設けた
ことを特徴とする画像形成ユニット。 The image forming unit according to claim 1 or 2,
The image forming unit is provided with a cleaning member that contacts and cleans the back side of the image carrier at a position upstream of a support roller at a position facing the image density detecting means.
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