JP2007047287A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、それぞれが互いに異なる色のトナー像を中間転写ベルト表面に重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置に関するものであり、色ずれを補正する技術に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms a color image by superimposing toner images of different colors on the surface of an intermediate transfer belt, and to a technique for correcting color misregistration.
この画像形成装置では、中間転写ベルトと該転写ベルトを所定の搬送方向に回転搬送する搬送手段とからなる転写ベルトユニットを備えるとともに、互いに異なるトナー像を形成する複数の画像形成ステーションを、該転写ベルトの搬送方向に沿って配置している。そして、各画像形成ステーションで形成されたトナー像を中間転写ベルト表面で重ね合わせてカラー画像を形成している。 The image forming apparatus includes a transfer belt unit including an intermediate transfer belt and a conveying unit that rotates and conveys the transfer belt in a predetermined conveying direction, and includes a plurality of image forming stations that form different toner images. It is arranged along the belt conveyance direction. A toner image formed at each image forming station is superimposed on the surface of the intermediate transfer belt to form a color image.
このように互いに異なる色の複数のトナー像を中間転写ベルト表面で重ね合わせてカラー画像を形成する装置における重大な問題のひとつとして色ずれがある。これは、互いに異なる色の複数のトナー像の中間転写ベルトへの転写位置が相互にずれることによって発生するものであり、色調の変化として現れる。そこで、この問題を解消するため、予め色ずれを検出するための基準パターン像(以下、「レジストマーク」という)を中間転写ベルト上に形成するとともに、各レジストマークの位置情報から求められる各色トナー像の相対的位置関係に基づき色ずれを補正している。 As described above, color misregistration is one of the serious problems in an apparatus that forms a color image by superimposing a plurality of toner images of different colors on the surface of the intermediate transfer belt. This occurs when the transfer positions of a plurality of toner images of different colors to the intermediate transfer belt are shifted from each other, and appears as a change in color tone. Therefore, in order to solve this problem, a reference pattern image (hereinafter referred to as “registration mark”) for detecting color misregistration is formed on the intermediate transfer belt in advance, and each color toner obtained from position information of each registration mark Color misregistration is corrected based on the relative positional relationship of the images.
このようなレジストマークの位置情報を検出する手段として、従来より、各レジストマークに光を照射するとともに、各レジストマークからの反射光を検出する光センサが知られている。そして、このような光センサの配設位置については様々な提案がされているが、例えば特許文献1では、転写ベルトユニットの下側に光学センサを配設している。
As means for detecting the position information of such a registration mark, conventionally, an optical sensor that irradiates each registration mark with light and detects reflected light from each registration mark is known. Various proposals have been made regarding the arrangement position of such an optical sensor. For example, in
しかしながら、転写ベルトユニットの下側に光センサが配設された装置では、中間転写ベルト表面上に付着していたトナーが重力により落下して、該光センサ上に降り積もる場合がある。そして、このように光センサ上にトナーが降り積もると、該光センサの検出精度が低下し、良好な色ずれ補正が行えなくなるという問題がある。 However, in an apparatus in which an optical sensor is disposed on the lower side of the transfer belt unit, the toner attached on the surface of the intermediate transfer belt may fall due to gravity and fall on the optical sensor. When toner accumulates on the optical sensor in this way, there is a problem that the detection accuracy of the optical sensor is lowered and good color misregistration correction cannot be performed.
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、中間転写ベルトの下側に光センサを配設した画像形成装置において、光センサにトナーが降り積もるのを抑制して、良好な色ずれ補正を可能とすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in an image forming apparatus in which an optical sensor is disposed below the intermediate transfer belt, it is possible to perform good color misregistration correction by suppressing toner from accumulating on the optical sensor. It aims to be.
この発明にかかる画像形成装置は、導電層を含む複数層を有する転写ベルトと該転写ベルトを所定の搬送方向に回転搬送する搬送手段とからなる転写ベルトユニットと、転写ベルトの搬送方向に沿って配列されるとともにそれぞれが有する潜像担持体の表面に担持される潜像を所定極性を有するトナーにより現像して互いに異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成ステーションと、転写ベルトの導電層にトナーと逆極性の電圧を印加することで複数の画像形成ステーション各々の潜像担持体上に形成された互いに異なる色のトナー像を転写ベルト表面に転写して重ね合わせる電極ローラと、転写ベルト表面に対向する対向面を有し該対向面を介して複数の画像形成ステーション間での色ずれを補正するために転写ベルト表面に形成されたトナー像に光を出射するとともに該対向面を介して入射してくる光を検出する光センサと、を備えるとともに、光センサは、その対向面が転写ベルトユニットの鉛直下方領域に位置するように、配置された画像形成装置であって、上記目的を達成するために、転写ベルトは、搬送方向に略直交する主走査方向において所定幅の帯状の形状であるとともに導電層と電気的に短絡された電圧印加領域を、該転写ベルトの一方端部に有し、電極ローラは、転写ベルトユニットの鉛直下方領域に配設されるとともに電圧印加領域に当接して転写ベルトの導電層に電圧を印加し、光センサは、主走査方向において電極ローラと隣接するとともに鉛直下向き方向に電極ローラと間隔を空けて配置されることを特徴としている。 An image forming apparatus according to the present invention includes a transfer belt unit including a transfer belt having a plurality of layers including a conductive layer, a transport unit that rotates and transports the transfer belt in a predetermined transport direction, and a transfer belt along the transport direction of the transfer belt. A plurality of image forming stations arranged to form toner images of different colors by developing the latent images carried on the surface of the latent image carrier each having the same polarity, and a conductive layer of the transfer belt An electrode roller for transferring a toner image of a different color formed on the latent image carrier of each of a plurality of image forming stations onto the surface of the transfer belt by applying a voltage having a polarity opposite to that of the toner, and a transfer belt A transfer belt is formed on the surface of the transfer belt for correcting color misregistration between a plurality of image forming stations. An optical sensor that emits light to the toner image and detects light incident through the opposing surface, and the optical sensor is positioned so that the opposing surface is positioned in a vertically lower region of the transfer belt unit. In order to achieve the above object, the transfer belt is arranged in a strip shape having a predetermined width in the main scanning direction substantially orthogonal to the transport direction and is electrically short-circuited with the conductive layer. A voltage application region is provided at one end of the transfer belt, and the electrode roller is disposed in a vertically lower region of the transfer belt unit and applies a voltage to the conductive layer of the transfer belt in contact with the voltage application region. The optical sensor is characterized in that it is adjacent to the electrode roller in the main scanning direction and is spaced apart from the electrode roller in the vertically downward direction.
このように構成された発明では、色ずれ補正のために転写ベルト表面に形成されたトナー像の位置情報を検出するにあたり、転写ベルト表面に対向する対向面を有し、該対向面を介して該トナー像に向けて光を出射するとともに該対向面を介して入射してくる光を検出する光センサを用いている。そして、かかる光センサを、その対向面が転写ベルトユニットの鉛直下方領域に位置するように配置している。したがって、転写ベルト上に付着していたトナーが重力により落下して、光センサの対向面に降り積もる場合がある。このような場合、光センサから転写ベルト表面のトナー像に向けて出射される光や逆に光センサに入射する光が、対向面に降り積もったトナーにより散乱されて、光センサの検出精度が低下する場合がある。しかしながら、本発明では、光センサを主走査方向において電極ローラと隣接するとともに鉛直下向き方向に電極ローラと間隔を空けて配置している。よって、トナーが光センサに降り積もるのが抑制されるため、光センサの検出精度の低下を抑えて良好な色ずれ補正が可能なる。この理由について説明する。本発明にかかる画像形成装置では、転写ベルトユニットの鉛直下方領域に配設された電極ローラにより転写ベルトの導電層にトナー極性と逆極性の電圧を印加することで、各画像形成ステーションの有する潜像担持体表面に形成されたトナー像を転写ベルトに転写する。よって、電極ローラ近傍では、トナーを電極ローラ側に引き付ける方向に電界が発生することとなる。したがって、本発明では、光センサを主走査方向において電極ローラと隣接するとともに鉛直下向き方向に電極ローラと間隔を空けて配置しているため、光センサ上方のトナーが転写ベルトから落下する場合であっても、トナーは電極ローラ側に引き付けられながら落下することとなる。よって、トナーが光センサの対向面に降り積もることが抑制されて良好な色ずれ補正が可能となる。 In the invention configured as described above, in detecting the positional information of the toner image formed on the transfer belt surface for color misregistration correction, the invention has a facing surface facing the transfer belt surface, An optical sensor that emits light toward the toner image and detects light incident through the facing surface is used. Such an optical sensor is arranged so that its opposing surface is located in a vertically lower region of the transfer belt unit. Therefore, the toner adhered on the transfer belt may fall due to gravity and fall on the opposite surface of the optical sensor. In such a case, the light emitted from the optical sensor toward the toner image on the surface of the transfer belt or, conversely, the light incident on the optical sensor is scattered by the toner deposited on the opposite surface, and the detection accuracy of the optical sensor decreases. There is a case. However, in the present invention, the optical sensor is disposed adjacent to the electrode roller in the main scanning direction and spaced apart from the electrode roller in the vertically downward direction. Therefore, since the toner is prevented from falling on the optical sensor, it is possible to correct the color misregistration while suppressing a decrease in detection accuracy of the optical sensor. The reason for this will be described. In the image forming apparatus according to the present invention, a voltage having a polarity opposite to the toner polarity is applied to the conductive layer of the transfer belt by an electrode roller disposed in a vertically lower region of the transfer belt unit, so that the latent image of each image forming station has. The toner image formed on the surface of the image carrier is transferred to a transfer belt. Therefore, in the vicinity of the electrode roller, an electric field is generated in a direction that attracts toner toward the electrode roller. Therefore, in the present invention, the photosensor is disposed adjacent to the electrode roller in the main scanning direction and spaced apart from the electrode roller in the vertical downward direction, so that the toner above the photosensor falls from the transfer belt. However, the toner falls while being attracted to the electrode roller side. Therefore, it is possible to prevent the toner from falling on the opposite surface of the optical sensor and to perform good color misregistration correction.
また、光センサの対向面に対向電極を設けるとともに、該対向電極をGND電位またはトナーと同極性の電位にバイアスするように構成しても良い。このように構成することで、トナーを光センサの対向面から電極ローラへ引き付けるような電界が確実に発生する。よって、光センサ上方のトナーが転写ベルトから落下する場合であっても、トナーはより確実に電極ローラ側に引き付けられながら落下することとなる。よって、トナーが光センサの対向面に降り積もることが効果的に抑制されて良好な色ずれ補正が可能となる。特に、対向電極をトナーと同極性の電圧にバイアスした場合は、トナーと対向電極の間に相互に反発する力が発生するため、光センサ対向面へのトナーの降り積もりをより効果的に抑制でき、良好な色ずれ補正が可能となる。 Further, a counter electrode may be provided on the counter surface of the photosensor, and the counter electrode may be biased to a GND potential or a potential having the same polarity as the toner. With this configuration, an electric field that attracts toner from the opposing surface of the photosensor to the electrode roller is reliably generated. Therefore, even when the toner above the optical sensor falls from the transfer belt, the toner falls while being more reliably attracted to the electrode roller side. Therefore, it is possible to effectively suppress the toner from falling on the opposite surface of the optical sensor, and to perform good color misregistration correction. In particular, when the counter electrode is biased to a voltage having the same polarity as that of the toner, a repulsive force is generated between the toner and the counter electrode, so that the accumulation of the toner on the photosensor facing surface can be more effectively suppressed. Good color misregistration correction becomes possible.
<第1実施形態>
図1は本発明にかかる画像形成装置の基本構成を示す図である。また、図2は図1の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この装置1は、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の4色のトナーを重ね合わせてフルカラー画像を形成する画像形成装置である。この画像形成装置1では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令がメインコントローラ51に与えられると、このメインコントローラ51からの指令に応じてエンジンコントローラ52がエンジン部EG各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、普通用紙、厚紙およびOHP用透明シートなどのシートSに画像形成指令に対応する画像を形成する。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an image forming apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus of FIG. The
図1において、本実施形態の画像形成装置1は、ハウジング本体2と、ハウジング本体2の上面に設けられた排紙トレイ4とを有している。
In FIG. 1, the
ハウジング本体2内には、電源回路基板、メインコントローラ51およびエンジンコントローラ52を内蔵する電装品ボックス5が設けられている。また、画像形成ユニット6、転写ベルトユニット9および給紙ユニット10もハウジング本体2内に配設されている。一方、転写ベルトユニット9の右側(図1の右側)には、2次転写ユニット11、定着ユニット12およびシート搬送機構13が配設されている。
In the housing
転写ベルトユニット9は、駆動モータ(図示省略)により回転駆動される駆動ローラ14と、3つの従動ローラ151,152,153とこれら4本のローラ(搬送手段)に張架されて図示矢印方向D16へ循環駆動される中間転写ベルト16(転写ベルト)とを備えている。従動ローラ151は、図1中で駆動ローラ14の略水平方向左側に配設されるとともに、中間転写ベルト16にテンションを与えるテンションローラとして機能する。また、従動ローラ152,153は、駆動ローラ14及び従動ローラ151よりも鉛直下方側で且つ、互いに略水平方向に並んで配設されている。したがって、中間転写ベルト16を駆動した際のベルト搬送方向D16が右向き(図1の右向き)になるベルト面16aは、その表面を鉛直下方に向けたまま略水平方向に搬送されることとなる。本実施形態においては、ベルト面16aがベルト駆動時のベルト張り面(駆動ローラ14により引っ張られる面)となっており、各色の感光体ドラム(潜像担持体)20の周速よりも遅い周速を有している。このように中間転写ベルト16の周速を各感光体ドラム20の周速よりも遅くなるように設定することで、感光体ドラム20は中間転写ベルト16に回転を抑える向きに引っ張られるようにして駆動している。
The transfer belt unit 9 is stretched around a
駆動ローラ14は、2次転写ローラ19のバックアップローラを兼ねている。駆動ローラ14の周面には、厚さ3mm程度、体積抵抗率が105Ω・cm以下のゴム層が形成されており、金属製の軸を介して接地することにより、図示を省略する2次転写バイアス発生部から2次転写ローラ19を介して供給される2次転写バイアスの導電経路としている。このように駆動ローラ14に高摩擦かつ衝撃吸収性を有するゴム層を設けることにより、2次転写部へシートSが進入する際の衝撃が中間転写ベルト16に伝達しにくく、画質の劣化を防止することができる。
The
また、本実施形態においては、従動ローラ151をクリーナブレード171のバックアップローラとして兼用させている。このクリーナブレード171は、図1に示すように、従動ローラ151への中間転写ベルト16の巻きかけ部において中間転写ベルト16に当接して2次転写後に中間転写ベルト16の表面に残留しているトナーをクリーニング除去する。また、除去されたトナーは廃トナーボックス172に回収される。
In the present embodiment, the driven
駆動ローラ14および従動ローラ151,152,153は転写ベルトユニット9の支持フレーム(図示省略)に回転自在に支持されている。また、中間転写ベルト16の搬送方向右向きのベルト面16a裏面には、後述する各画像形成ステーションY,M,C,Kの感光体ドラム20それぞれに対向して弾性部材21が配設されている。そして、これら4つの弾性部材により、中間転写ベルト16が各画像形成ステーションY,M,C,Kの感光体ドラム20に所要の弾性力で確実に当接することとなる。また、感光体ドラム20の表面にはトナー像が形成されるとともに、該トナー像は中間転写ベルト16表面に1次転写されることとなるが、これらの詳細については中間転写ベルト16の構造とあわせて後述する。
The driving
画像形成ユニット6は、複数(本実施形態では4つ)の異なる色の画像を形成する画像形成ステーションY(イエロー用),M(マゼンタ用),C(シアン用),K(ブラック用)を備えている。各画像形成ステーションY,M,C,Kには、感光体ドラム20(潜像担持体)が設けられている。また、各感光体ドラム20の周囲には、帯電ローラ22、像書込部23、現像部24および感光体クリーナ25が配設されている。そして、これらの機能部によって帯電動作、潜像形成動作およびトナー現像動作が実行される。なお、図1において、画像形成ユニット6の各画像形成ステーションは構成が互いに同一のため、図示の便宜上、一部の画像形成ステーションのみに符号を付けて他の画像形成ステーションについては符号を省略する。また、本実施形態では、各画像形成ステーションY,M,C,Kを、ベルト搬送方向D16の上流から下流に向けてこの順序で配列した。
The
各画像形成ステーションY,M,C,Kの感光体ドラム20は1次転写位置TR1で中間転写ベルト16の搬送方向右向きのベルト面16aに当接されるように配置されている。また、これらの感光体ドラム20はそれぞれ専用の駆動モータに接続され、図示矢印D20に示すように、中間転写ベルト16の搬送方向に所定周速で回転駆動される。
The
帯電ローラ22は、その表面が弾性ゴムで構成されている。この帯電ローラは帯電位置で感光体ドラム20の表面と当接して従動回転するように構成されており、感光体ドラム20の回転動作に伴って感光体ドラム20に対して従動方向に周速で従動回転する。また、この帯電ローラ22は帯電バイアス発生部(図示省略)に接続されており、帯電バイアス発生部からの帯電バイアスの給電を受けて帯電位置で感光体ドラム20の表面を帯電させる。
The surface of the charging
像書込部23は、発光ダイオードやバックライトを備えた液晶シャッタ等の素子を感光体ドラム20の軸方向(図1の紙面に対して垂直な方向)に列状に配列したアレイ状書込ヘッドを用いており、感光体ドラム20から離間配置されている。また、アレイ状書込ヘッドは、レーザー走査光学系よりも光路長が短くてコンパクトである。そのため、感光体ドラム20に対して近接配置が可能であり、装置全体を小型化できるという利点を有する。
The
そして、本実施形態においては、各画像形成ステーションY,M,C,Kの感光体ドラム20、帯電部22、現像部24および感光体クリーナ25を交換カートリッジ6Y,6M,6C,6K(図2)としてユニット化している。また、各交換カートリッジ6Y,6M,6C,6Kには、該交換カートリッジに関する情報を記憶するための不揮発性メモリ91〜94がそれぞれ設けられている。そして、各交換カートリッジに設けられた送受信部53Y,53M,53C,53Kと、本体側に設けられた送受信部522Y,522M,522C,522Kとがそれぞれ互いに近接配置され、エンジンコントローラ52のCPU521とメモリ91〜94との間で無線通信が行われる。こうすることで、各交換カートリッジに関する情報がCPU521に伝達されるとともに、各メモリ91〜94内の情報が更新記憶される。
In this embodiment, the
次に、現像部24について、画像形成ステーションYを代表して説明する。この現像部24は、トナー供給ローラ31と、トナー供給ローラ31および感光体ドラム20に当接して所定の周速で回転する現像ローラ33とを備えている。そして、現像部24の内部に貯留しているトナーを、トナー供給ローラ31により現像ローラ33へと供給する。そして、現像ローラ33と電気的に接続された現像バイアス発生部(図示省略)から現像ローラ33に印加される現像バイアスによって、現像ローラ33と感光体ドラム20とが当接する現像位置において、所定極性に帯電した帯電トナーが現像ローラ33から感光体ドラム20に移動して、像書込部23により形成された静電潜像が顕像化される。なお、本実施形態では、負極性に帯電した負帯電トナーを用いることとする。
Next, the developing
また、この実施形態では、感光体ドラム20の回転方向D20において1次転写位置の下流側に、感光体ドラム20の表面に当接して感光体クリーナ25が設けられている。この感光体クリーナ25は、感光体ドラム20の表面に当接することで1次転写後に感光体ドラム20の表面に残留するトナーをクリーニング除去する。
Further, in this embodiment, a
次に、中間転写ベルト16の構造について説明する。図3は、中間転写ベルト16の断面図である。図3に示すように、中間転写ベルト16は、その裏面(ベルト最内周)に基体層161が設けられるとともに、外周面側に向ってさらに導電層162と被覆層164とが順次配設されている。被覆層164は、所定の厚さ(例えば20μm)を有する合成樹脂(例えばウレタン樹脂)からなり、導電性粒子(例えばSnO2)やフッ素樹脂(例えばポリテトラフルオロエチレン)粒子などを含んでいる。導電性粒子を含むことにより被覆層164の抵抗値が108〜1014Ω程度に設定され、フッ素樹脂粒子を含むことにより摩擦抵抗が抑制されてクリーナブレードにより中間転写ベルト16がロックされるのを防止できる。導電層162は例えばアルミニウムの蒸着により形成されている。基体部161は、所定の厚さ(例えば100μm)を有し、例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)のような合成樹脂により形成されている。さらに、図3の中間転写ベルト16では、該中間転写ベルト16の左側端部(図3中の左側端部)に、ベルト電極165を設けている。該ベルト電極165は、導電層162より外周側の層である被覆層164を帯状に除去して、該除去部分に導電性部材を該帯状に配設することで形成される。よって、ベルト電極165と導電層162は電気的に短絡されることとなる。このように本実施形態ではベルト電極165が本発明の「電圧印加領域」に相当する。
Next, the structure of the
また、図4に示すように、上述のように形成されたベルト電極165には、電極ローラ7が当接されている。また、本実施形態では、図1に示すように電極ローラ7を画像形成ステーションKと従動ローラ153との間に配設している。すなわち、電極ローラ7は転写ベルトユニット9の鉛直下方に広がる領域(鉛直下方領域)に位置することとなる。また、電極ローラ7は1次転写バイアス発生部525(図2)に接続されている。そして、適当なタイミングで、1次転写バイアス発生部525で発生された帯電トナーと逆極性の1次転写バイアス電圧が、該電極ローラ7によりベルト電極165を介して導電層162に印加される。なお、本実施形態では、+200[V]の電圧を1次転写バイアスとして印加する。その結果、各画像形成ステーションY,M,C,Kの感光体ドラム20表面に形成されたトナー像が、1次転写位置TR1において中間転写ベルト16表面に1次転写されることとなる。
As shown in FIG. 4, the
図1に示すように、転写ベルトユニット9の支持フレームには、光センサ18が転写ベルトユニット9の鉛直下方領域に設置されている。図5と図6は、それぞれ光センサ18の配設位置の詳細を示す図である。つまり、図5は、図1の方向Xから見た際の電極ローラ7と転写ベルト16と光センサ18との位置関係を示した図であり、図6は、図1の方向Yから見た際の電極ローラ7と転写ベルト16と光センサ18との位置関係を示した図である。図5に示すように本実施形態では、光センサ18はその対向面181を転写ベルト16の表面に対向するとともに、該転写ベルト16の鉛直下方に配置されている。さらに図5及び図6に示すように、光センサ18は、ベルト搬送方向D16に対して略直交する主走査方向SDにおいて電極ローラ7と隣接するとともに、鉛直下向き方向に該電極ローラ7と間隔を空けて光センサ18が設置されている。また、本実施形態では、光センサ18の対向面181に転写ベルトを介して対向して転写ベルトの裏面に当接するセンサバックアップローラ8(図1,図4)が設けられている。後述のように、光センサ18は中間転写ベルト16の表面に光を照射して該表面に形成されたレジストマークを検出するが、かかるセンサバックアップローラ8を設けることで、中間転写ベルト16表面の光が照射される位置を安定させることができる。また、センサバックアップローラ8は、転写不良の原因となる不要な帯電を防止するためにGND電位にバイアスしている。
As shown in FIG. 1, an
図7は、光センサ18の構成を示す図である。この光センサ18は、いわゆる反射方式の光センサであり、中間転写ベルト16に向けて光を照射する発光素子(図示省略)と、中間転写ベルト16の表面やレジストマークにより反射された光を受光する受光素子(図示省略)とを備えている。そして、発光素子から射出される光を対向面181の投光窓182を介して中間転写ベルト16上のレジストマークに光を照射する一方、該レジストマークからの反射光を対向面181の受光窓183により受光素子に導く。そして、受光素子での受光量に対応する信号を光センサ18から出力するとともに、該出力信号に基づき色ずれ補正を行うことができる。なお、色ずれ補正の方法については従来より数多く提案されているため、ここでは説明を省略する。
FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of the
図1に戻って、給紙ユニット10について説明する。給紙ユニット10は、シートSが積層保持されている給紙カセット35と、給紙カセット35からシートSを一枚ずつ給送するピックアップローラ36とからなる給紙部を備えている。また、2次転写領域TR2へのシートSの給紙タイミングを規定するレジストローラ対37と、駆動ローラ14および中間転写ベルト16に圧接される2次転写手段としての2次転写ローラ19と、定着ユニット12と、排紙ローラ対39と、両面プリント用搬送路40を備えている。
Returning to FIG. 1, the
2次転写ローラ19は、中間転写ベルト16に対して離当接自在に設けられ、2次転写ローラ駆動機構(図示省略)により離当接駆動される。定着ユニット12は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラ46と、この加熱ローラ46を押圧付勢する加圧ローラ45とを有している。そして、シートSに2次転写された画像は、加熱ローラ46と加圧ローラ45で形成するニップ部で所定の温度(例えば150゜C〜180゜C)でシートSに熱定着される。
The
また、こうして熱定着処理を受けたシートSは排紙ローラ対39を経由してハウジング本体2の上面部に設けられた排紙トレイ4に搬送される。また、シートSの両面に画像を形成する場合には、上記のようにして片面に画像を形成されたシートSの後端部が排紙ローラ対39後方の反転位置まで搬送されてきた時点で排紙ローラ対39の回転方向を反転し、これによりシートSは両面プリント用搬送路40に沿って搬送される。そして、レジストローラ対37の手前で再び搬送経路に乗せられるが、このとき、2次転写領域TR2において中間転写ベルト16と当接して画像を転写されるシートSの面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、シートSの両面に画像を形成することができる。
Further, the sheet S thus subjected to the heat fixing process is conveyed to the
また、この装置1では、図2に示すように、メインコントローラ51のCPU511により制御される表示部54を備えている。この表示部54は、例えば液晶ディスプレイにより構成され、CPU511からの制御指令に応じて、ユーザへの操作案内や画像形成動作の進行状況、さらに装置の異常発生やいずれかのユニットの交換時期などを知らせるための所定のメッセージを表示する。
In addition, as shown in FIG. 2, the
なお、図2において、符号513はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース512を介して与えられた画像を記憶するためにメインコントローラ51に設けられた画像メモリである。また、符号523はCPU521が実行する演算プログラムやエンジン部EGを制御するための制御データなどを記憶するためのROM、また符号524はCPU521における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するRAMである。
In FIG. 2, reference numeral 513 denotes an image memory provided in the main controller 51 for storing an image given from an external device such as a host computer via the
上述のように第1実施形態では、レジストマークの位置情報を検出するにあたり、中間転写ベルト16の表面に対向する対向面181を有し、該対向面181の投光窓182を介してレジストマークに向けて光を出射するとともに該対向面181の受光窓183を介して入射してくる光を検出する光センサ18を用いている。そして、かかる光センサ18を、その対向面181が転写ベルトユニット9の鉛直下方領域に位置するように配置している。したがって、中間転写ベルト16の表面に付着していたトナーが重力により落下して、光センサ18の対向面に降り積もる場合がある。このような場合、光センサ18から中間転写ベルト16の表面のトナー像に向けて出射される光や逆に光センサに入射する光が、対向面181に降り積もったトナーにより散乱されて、光センサ18の検出精度が低下する場合がある。
As described above, in the first embodiment, when detecting the registration mark position information, the registration mark has a facing
しかしながら、第1実施形態にかかる画像形成装置では、図5,6に示したように、光センサ18を主走査方向SDにおいて電極ローラ7と隣接するとともに鉛直下向き方向に電極ローラ7と間隔を空けて配置している。よって、トナーが光センサ18に降り積もるのが抑制されるため、光センサ18の検出精度の低下を抑えて良好な色ずれ補正が可能なる。すなわち、第1実施形態にかかる画像形成装置では、転写ベルトユニット9の鉛直下方領域に配設された電極ローラ7により転写ベルト16の導電層162に負帯電トナーと逆極性の電圧(+200[V])を印加することで、各画像形成ステーションY,M,C,Kの有する感光体ドラム20表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト16に転写する。よって、電極ローラ7近傍では、トナーを電極ローラ7側に引き付ける方向に電界が発生することとなる。したがって、第1実施形態では、光センサ18を主走査方向SDにおいて電極ローラ7と隣接するとともに鉛直下向き方向に電極ローラ7と間隔を空けて配置しているため、光センサ18上方のトナーが重力により中間転写ベルト16から落下する場合であっても、図5の破線で示すようにトナーは電極ローラ7側に引き付けられながら落下することとなる。よって、トナーが光センサ18の対向面181に降り積もることが抑制され、良好な色ずれ補正が可能となる。
However, in the image forming apparatus according to the first embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the
<第2実施形態>
図8は、本発明にかかる画像形成装置の第2実施形態を示す図である。また、図9は、該第2実施形態の電気的構成を示す図である。なお、第2実施形態にかかる装置の基本的な構成は第1実施形態と同一であるため、同一および相当符号を付して説明を省略する。第2実施形態では、光センサ18の対向面181に対向電極184設けるとともに、該対向電極184は対向電極バイアス発生部526(図9)に接続されている。そして、対向電極バイアス発生部526で発生させた負帯電トナーと同極性の電圧を、対向電極184に印加している。したがって、トナーを光センサ18の対向面181から電極ローラ7へ引き付けるような電界が確実に発生する。よって、光センサ18上方のトナーが中間転写ベルト16から落下する場合であっても、トナーはより確実に電極ローラ7側に引き付けられながら落下することとなる。特に第2実施形態では、対向電極184にトナーと同極性の電圧を印加しているため、トナーと対向電極184の間に相互に反発する力が発生する。したがって、光センサ18の対向面181へのトナーの降り積もりをより効果的に抑制でき、良好な色ずれ補正が可能となる。
Second Embodiment
FIG. 8 is a diagram showing a second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. FIG. 9 is a diagram showing an electrical configuration of the second embodiment. In addition, since the basic composition of the apparatus concerning 2nd Embodiment is the same as 1st Embodiment, it attaches | subjects the same and equivalent code | symbol, and abbreviate | omits description. In the second embodiment, the
<その他>
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、対向電極184を対向面181のうち投光窓182と受光窓183を除く全ての範囲に設けているが、図10に示すように対向電極184を対向面181の一部分にのみ設けても良い。この場合、対向電極184と電極ローラ7との間により強い電位勾配を発生させるために、電極ローラ7により近い位置に対向電極184を配設するのが好適である。なぜなら、対向電極184と電極ローラ7との間の電位勾配が大きいほど、中間転写ベルト16から落下するトナーはより強い力で電極ローラ7へと引き付けられるため、光センサ18へのトナーの降り積もがより効果的に抑制されて良好な色ずれ補正が可能となるからである。
<Others>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the
また、第2実施形態では、光センサ18の対向電極184に対向電極バイアス発生部526により負帯電トナーと同極性の電圧を印加しているが、対向電極184にGND電位を印加するように構成しても良い。このように構成した場合であっても、光センサ18の対向面181に対向電極184を設けない構成と比較して、トナーを光センサ18の対向面181から電極ローラ7へ引き付けるような電界がより確実に発生する。よって、光センサ18へのトナーの降り積もりが抑制されて良好な色ずれ補正が可能となる。
In the second embodiment, a voltage having the same polarity as that of the negatively charged toner is applied to the
また、このように電極ローラ7にGND電位を印加する場合、センサバックアップローラ8がGND電位にバイアスされていることを利用して次のように構成しても良い。すなわち、電極ローラ7をセンサバックアップローラ8に電気的に短絡することで電極ローラ7にGND電位を印加するように構成しても良い。このように構成した場合、対向電極バイアス発生部526を設ける必要が無く装置構成の簡素化が図られる。
Further, when the GND potential is applied to the
また、上記実施形態では、中間転写ベルト16として基体層161、蒸着層162、被覆層164の3層からなるベルトを使用したが、中間転写ベルト16の構造はこれに限られるものではない。つまり、上記3層の他に更に層を有する4層以上の構造のベルトを使用しても良い。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、中間転写ベルト16の電圧印加領域にベルト電極165を設けているが、例えば図11に示すようにベルト電極165を設けずに、導電層162を直接露出させて該露出部分を電圧印加領域としても良い。ただし、導電層162の腐食防止の観点から、ベルト電極165を設けた構成がより好適である。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では負帯電トナーによる現像方式を用いたが、帯電トナーの極性はこれに限られるものではなく、正極性に帯電したトナーを用いる場合においても、本発明を適用可能である。 In the above embodiment, the developing method using the negatively charged toner is used. However, the polarity of the charged toner is not limited to this, and the present invention can be applied to the case where a positively charged toner is used.
また、上記実施形態では、各画像形成ステーションY,M,C,Kを、ベルト搬送方向D16の上流から下流に向けてこの順序で配列したが、各画像形成ステーションの配列順序はこれに限られるものではない。 In the above embodiment, the image forming stations Y, M, C, and K are arranged in this order from the upstream side to the downstream side in the belt conveyance direction D16. However, the arrangement order of the image forming stations is limited to this. It is not a thing.
1…画像形成装置、 7…電極ローラ、 8…センサバックアップローラ、 9…転写ベルトユニット、 14…駆動ローラ(搬送手段)、 151,152,153…従動ローラ(搬送手段)、 16…中間転写ベルト(転写ベルト)、 161…基体層、 162…導電層、 165…ベルト電極(電圧印加領域)、 18…光センサ、 181…対向面、 182…投光窓、 183…受光窓、 20…感光体ドラム(潜像担持体)、 21…弾性部材、 525…1次転写バイアス発生部、 526…対向電極バイアス発生部、 D16…(中間転写ベルトの)移動方向、 Y,M,C,K…画像形成ステーション、 SD…主走査方向
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記転写ベルトは、前記搬送方向に略直交する主走査方向において所定幅の帯状の形状であるとともに前記導電層と電気的に短絡された電圧印加領域を、該転写ベルトの一方端部に有し、
前記電極ローラは、前記転写ベルトユニットの鉛直下方領域に配設されるとともに前記電圧印加領域に当接して前記転写ベルトの前記導電層に電圧を印加し、
前記光センサは、前記主走査方向において前記電極ローラと隣接するとともに鉛直下向き方向に前記電極ローラと間隔を空けて配置されることを特徴とする画像形成装置。 A transfer belt unit comprising a transfer belt having a plurality of layers including a conductive layer and a transport means for rotating and transporting the transfer belt in a predetermined transport direction, and a latent image provided in each of the transfer belt units arranged along the transport direction of the transfer belt A plurality of image forming stations that form toner images of different colors by developing a latent image carried on the surface of the image carrier with toner having a predetermined polarity; and a conductive layer of the transfer belt having a polarity opposite to that of the toner. An electrode roller for transferring and superimposing toner images of different colors formed on the latent image carrier of each of the plurality of image forming stations to the transfer belt surface by applying a voltage, and facing the transfer belt surface Formed on the surface of the transfer belt in order to correct color misregistration between the plurality of image forming stations via the opposing surface. An optical sensor that emits light to the toner image and detects light incident through the opposing surface, and the optical sensor has an opposing surface located in a vertically lower region of the transfer belt unit. In the arranged image forming apparatus,
The transfer belt has a belt-like shape with a predetermined width in the main scanning direction substantially orthogonal to the transport direction and has a voltage application region electrically short-circuited with the conductive layer at one end of the transfer belt. ,
The electrode roller is disposed in a vertically lower region of the transfer belt unit and contacts the voltage application region to apply a voltage to the conductive layer of the transfer belt,
The image forming apparatus, wherein the photosensor is adjacent to the electrode roller in the main scanning direction and is spaced apart from the electrode roller in a vertically downward direction.
前記対向電極を前記センサバックアップローラに電気的に短絡することでGND電位にバイアスした画像形成装置。 5. The image forming apparatus according to claim 4, further comprising a sensor backup roller facing the opposite surface of the optical sensor via the transfer belt and contacting the back surface of the transfer belt and biased to a GND potential. ,
An image forming apparatus biased to a GND potential by electrically short-circuiting the counter electrode to the sensor backup roller.
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JP2014153377A (en) * | 2013-02-05 | 2014-08-25 | Sharp Corp | Belt unit and image forming apparatus |
JP2016170226A (en) * | 2015-03-11 | 2016-09-23 | 富士ゼロックス株式会社 | Image forming apparatus |
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2005
- 2005-08-08 JP JP2005229580A patent/JP2007047287A/en not_active Withdrawn
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