JP2007079441A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 筐体50内における転写ユニット15の姿勢にかかわらず、中間転写ベルト8と、光学センサユニット150の各フォトセンサとの距離を一定に保ち、しかも、転写ユニット15のスライド着脱方式を採用することができるプリンタを提供する。
【解決手段】 転写紙Pに可視像を形成するための可視像形成手段と、無端移動する表面に可視像を担持する中間転写ベルト8、及びこれを支持する支持体を有する中間転写ユニット15と、中間転写ベルト8の表面の光学特性を検知する複数のフォトセンサを具備する光学センサユニット150と、これらを内包する筺体50とを備え、中間転写ユニット15が筺体50に対して着脱可能なプリンタにおいて、光学センサユニット150を中間転写ユニット15に保持させて、中間転写ユニット15とともに筺体50に対して着脱可能にした。
【選択図】 図1
【解決手段】 転写紙Pに可視像を形成するための可視像形成手段と、無端移動する表面に可視像を担持する中間転写ベルト8、及びこれを支持する支持体を有する中間転写ユニット15と、中間転写ベルト8の表面の光学特性を検知する複数のフォトセンサを具備する光学センサユニット150と、これらを内包する筺体50とを備え、中間転写ユニット15が筺体50に対して着脱可能なプリンタにおいて、光学センサユニット150を中間転写ユニット15に保持させて、中間転写ユニット15とともに筺体50に対して着脱可能にした。
【選択図】 図1
Description
本発明は、感光体や中間転写ベルトなどといった表面無端移動体の無端移動する表面の光学特性を光学センサによって検知する複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。
従来、この種の画像形成装置としては、特許文献1に記載のものが知られている。この画像形成装置は、表面無端移動体たる無端状の中間転写ベルトを複数の張架ローラによって張架しながら無端移動せしめる中間転写ユニットを有している。無端移動体ユニットとしての中間転写ユニットは、感光体上に形成されたトナー像を中間転写ベルトのおもて面に中間転写した後、記録部材たる転写紙に転写するものであり、画像形成装置の筐体に対して着脱可能になっている。画像形成装置の筐体内には、光学センサたる反射型フォトセンサが固定されている。そして、反射型フォトセンサにより、中間転写ベルトの表面における光学特性たる光反射率の変化を検知することで、中間転写ベルトのおもて面に転写されたトナー像を検知する。
かかる構成においては、画像形成装置の筐体に対して着脱可能に構成された中間転写ユニットのガタツキ等により、中間転写ユニットが筺体内で正規の姿勢よりも傾いて装着されることがある。すると、中間転写ユニットに保持される中間転写ベルトと、筐体に固定された画像読取センサとの距離が正規の値からずれて、反射型フォトセンサによる検知精度が変化してしまう。そして、この変化により、安定した検知結果を得ることが困難になってしまう。
そこで、特許文献1に記載の画像形成装置では、次のような構成を採用することで、反射型フォトセンサと中間転写ベルトとの距離を一定に保つようになっている。即ち、中間転写ユニットには、中間転写ベルトのベルトループ内でベルト裏面に当接しながら従動回転するシャフトを設けている。また、画像形成装置の筐体内においては、反射型フォトセンサを保持するセンサ保持板の長手方向の両端部にそれぞれ、中間転写ユニットを支持するための支持板を、センサ保持板の上方にある中間転写ユニット装着部に向けて突設せしめている。これら支持板の先端にはそれぞれ切り欠き部を設けている。中間転写ユニットを筺体に装着する際には、まず、中間転写ユニットをセンサ保持板の上方に持っていく。次いで、中間転写ユニットの上記シャフトの両端部をそれぞれ、センサ保持板の両端部からそれぞれ突出している支持板の切り欠き部に載せることで、中間転写ユニット全体を支持板で支持させる。これにより、上記シャフトとセンサ保持板上の画像読取センサとの距離、ひいては、中間転写ベルトと画像読取センサとの距離を正規の値にする姿勢で、中間転写ユニットを筺体内に固定する。かかる構成では、筺体内で中間転写ユニットの姿勢を規制して、中間転写ベルトと画像読取センサとの距離を一定に保つことができる。
しかしながら、このような構成においては、中間転写ユニットを筐体内で水平方向にスライド移動させて筐体に着脱するというスライド着脱方式を採用することが困難になってしまう。具体的には、中間転写ユニットなどの無端移動体ユニットを筐体に対して着脱する方式としては、省スペース化や構成の簡素化などの理由から、スライド着脱方式を採用するのが一般的である。この方式では、筐体の側面や前後面に開閉可能な扉を設け、この扉の開放によって筐体内にある無端移動体ユニットの側面を露出させる。そして、ユニット側面に設けられた把手を把持しながら無端移動体ユニットを引き出したり、押し入れたりするように水平方向にスライド移動させるのである。ところが、特許文献1に記載の画像形成装置では、中間転写ベルトのループ内側に配設された上記シャフトの両端部をそれぞれ、筐体に固定された支持板の切り欠き部に載せるために、2つの支持板の間に中間転写ベルトを挟み込む構成になっている。このような構成では、中間転写ユニットをスライド移動させようとすると、ユニットの側板や中間転写ベルトを、筐体に固定された支持板に引っ掛けてしまう。このため、例えば、上下に二分した筐体の上半分を開閉可能にし、それの開放によって露出した下半分の中に中間転写ユニットを上方から挿入して、上記シャフトを支持板の切り欠き部に押し付けるなどといった複雑な構成を採用せざるを得なくなってしまう。
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、次のような画像形成装置を提供することである。即ち、筐体内における無端移動体ユニットの姿勢にかかわらず、表面無端移動体と光学センサとの距離を一定に保ち、しかも、無端移動体ユニットのスライド着脱方式を採用することができる画像形成装置である。
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、記録部材に可視像を形成するための可視像形成手段と、無端移動する表面に可視像を担持するか、もしくは、該記録部材を該表面に保持して搬送する表面無端移動体、及びこれを支持する支持体を有する無端移動体ユニットと、該表面無端移動体の表面の光学特性を検知する光学センサと、該可視像形成手段、無端移動体ユニット及び光学センサを内包する筺体とを備え、該無端移動体ユニットが該筺体に対して着脱可能に構成された画像形成装置において、上記光学センサを上記無端移動体ユニットに保持させて、該無端移動体ユニットとともに上記筺体に対して着脱可能にしたことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、上記無端移動体ユニットとして、上記表面無端移動体たる無端状のベルト部材を複数の張架部材によって張架しながら無端移動させ、且つ、上記支持体たる2枚の側板の何れか一方でこれら張架部材のベルト幅方向の一端部を支持するとともに、他方でこれら張架部材の他端部を支持するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2の画像形成装置において、2枚の上記側板の間に、上記光学センサ又はこれを保持するセンサ保持部材を架け渡したことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項3の画像形成装置において、2枚の上記側板における互いの対向面に直交する面方向に沿って回動する回動軸を2枚の上記側板の何れか一方に設け、該一方又は他方の上記側板の鉛直方向へのへの動きに伴い、該回動軸を中心にして上記光学センサ又はセンサ保持部材を回動可能にしたことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項4の画像形成装置において、上記対向面に直交する直交面を2枚の上記側板のそれぞれに設け、上記光学センサ又はセンサ保持部材における側板対面方向の一端部と他端部とをそれぞれ、付勢手段によって付勢して該直交面に押し付けるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項5の画像形成装置において、上記付勢手段としてコイルバネを用い、該コイルバネと、上記光学センサ又はセンサ保持部材との間に板状部材を介在させたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項6の画像形成装置において、上記板状部材と、上記光学センサ又はセンサ保持部材との間に振動吸収材を介在させたことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項6又は7の画像形成装置において、2枚の上記側板の対面方向にて、上記板状部材を、上記光学センサ又はセンサ保持部材の端部よりも突出させたことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項2の画像形成装置において、上記ベルト部材を覆うベルトカバー部材を上記無端移動体ユニットに設け、上記光学センサ又はセンサ保持部材を該ベルトカバー部材に保持させたことを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項3又は9の画像形成装置において、上記光学センサ又はセンサ保持部材を、2枚の上記側板、又は上記ベルトカバー部材に移動不能に固定したことを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項10の画像形成装置において、上記光学センサ又はセンサ保持部材を、ネジによって移動不能に固定したことを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項10の画像形成装置において、上記光学センサ又はセンサ保持部材を、接着剤によって移動不能に固定したことを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、請求項1乃至12の何れかの画像形成装置において、上記光学センサから延びる通信用ケーブルと、該光学センサからの信号を受け付ける信号受付手段から延びる通信用ケーブルとを接続するためのコネクタ対の一方を、上記無端移動体ユニットに固定したことを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、請求項1乃至13の何れかの画像形成装置において、上記筺体内で上記無端移動体ユニットを検知するユニット検知手段と、該ユニット検知手段による検知結果、及び上記光学センサによる検知結果に基づいて、該光学センサが未装着の状態で上記無端移動体ユニットが上記筺体にセットされたことを示すセンサ未着エラー情報を報知する報知手段とを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、上記無端移動体ユニットとして、上記表面無端移動体たる無端状のベルト部材を複数の張架部材によって張架しながら無端移動させ、且つ、上記支持体たる2枚の側板の何れか一方でこれら張架部材のベルト幅方向の一端部を支持するとともに、他方でこれら張架部材の他端部を支持するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2の画像形成装置において、2枚の上記側板の間に、上記光学センサ又はこれを保持するセンサ保持部材を架け渡したことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項3の画像形成装置において、2枚の上記側板における互いの対向面に直交する面方向に沿って回動する回動軸を2枚の上記側板の何れか一方に設け、該一方又は他方の上記側板の鉛直方向へのへの動きに伴い、該回動軸を中心にして上記光学センサ又はセンサ保持部材を回動可能にしたことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項4の画像形成装置において、上記対向面に直交する直交面を2枚の上記側板のそれぞれに設け、上記光学センサ又はセンサ保持部材における側板対面方向の一端部と他端部とをそれぞれ、付勢手段によって付勢して該直交面に押し付けるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項5の画像形成装置において、上記付勢手段としてコイルバネを用い、該コイルバネと、上記光学センサ又はセンサ保持部材との間に板状部材を介在させたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項6の画像形成装置において、上記板状部材と、上記光学センサ又はセンサ保持部材との間に振動吸収材を介在させたことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項6又は7の画像形成装置において、2枚の上記側板の対面方向にて、上記板状部材を、上記光学センサ又はセンサ保持部材の端部よりも突出させたことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項2の画像形成装置において、上記ベルト部材を覆うベルトカバー部材を上記無端移動体ユニットに設け、上記光学センサ又はセンサ保持部材を該ベルトカバー部材に保持させたことを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項3又は9の画像形成装置において、上記光学センサ又はセンサ保持部材を、2枚の上記側板、又は上記ベルトカバー部材に移動不能に固定したことを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項10の画像形成装置において、上記光学センサ又はセンサ保持部材を、ネジによって移動不能に固定したことを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項10の画像形成装置において、上記光学センサ又はセンサ保持部材を、接着剤によって移動不能に固定したことを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、請求項1乃至12の何れかの画像形成装置において、上記光学センサから延びる通信用ケーブルと、該光学センサからの信号を受け付ける信号受付手段から延びる通信用ケーブルとを接続するためのコネクタ対の一方を、上記無端移動体ユニットに固定したことを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、請求項1乃至13の何れかの画像形成装置において、上記筺体内で上記無端移動体ユニットを検知するユニット検知手段と、該ユニット検知手段による検知結果、及び上記光学センサによる検知結果に基づいて、該光学センサが未装着の状態で上記無端移動体ユニットが上記筺体にセットされたことを示すセンサ未着エラー情報を報知する報知手段とを設けたことを特徴とするものである。
これらの発明においては、光学センサを無端移動体ユニットに保持させてユニットとともに着脱可能にしたので、ガタツキ等によって筐体内で無端移動体ユニットにどのような姿勢をとらせても、光学センサと無端移動体ユニットとの距離を一定に保つことができる。
また、特許文献1に記載の画像形成装置とは異なり、無端移動体ユニットにシャフトを設けたり、このシャフトの両端部をそれぞれ支持するための支持板を筐体内に設けたりする必要がないので、無端移動体ユニットを筐体内でスライド移動させたとしても、ユニットに支持板を引っ掛けてしまうようなことがない。このため、無端移動体ユニットを筐体に着脱する方式として、スライド着脱方式を採用することができる。
また、特許文献1に記載の画像形成装置とは異なり、無端移動体ユニットにシャフトを設けたり、このシャフトの両端部をそれぞれ支持するための支持板を筐体内に設けたりする必要がないので、無端移動体ユニットを筐体内でスライド移動させたとしても、ユニットに支持板を引っ掛けてしまうようなことがない。このため、無端移動体ユニットを筐体に着脱する方式として、スライド着脱方式を採用することができる。
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ(以下、単にプリンタという)の一実施形態について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図1は、本プリンタを示す概略構成図である。同図において、このプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、Y、M、C、Kと記す)のトナー像を生成するための4つのプロセスユニット6Y,M,C,Kを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のY,M,C,Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Yトナー像を生成するためのプロセスユニット6Yを例にすると、図2に示すように、潜像担持体たるドラム状の感光体1Y、ドラムクリーニング装置2Y、除電装置(不図示)、帯電装置4Y、現像器5Y等を備えている。画像形成ユニットたるプロセスユニット6Yは、プリンタ本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図1は、本プリンタを示す概略構成図である。同図において、このプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、Y、M、C、Kと記す)のトナー像を生成するための4つのプロセスユニット6Y,M,C,Kを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のY,M,C,Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Yトナー像を生成するためのプロセスユニット6Yを例にすると、図2に示すように、潜像担持体たるドラム状の感光体1Y、ドラムクリーニング装置2Y、除電装置(不図示)、帯電装置4Y、現像器5Y等を備えている。画像形成ユニットたるプロセスユニット6Yは、プリンタ本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
上記帯電装置4Yは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体1Yの表面を一様帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体1Yの表面は、レーザ光Lによって露光走査されてY用の静電潜像を担持する。このYの静電潜像は、Yトナーと磁性キャリアとを含有するY現像剤を用いる現像器5YによってYトナー像に現像される。そして、後述する中間転写ベルト8上に中間転写される。ドラムクリーニング装置2Yは、中間転写工程を経た後の感光体1Y表面に残留したトナーを除去する。また、上記除電装置は、クリーニング後の感光体1Yの残留電荷を除電する。この除電により、感光体1Yの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他色のプロセスユニット(6M,C,K)においても、同様にして感光体(1M,C,K)上に(M,C,K)トナー像が形成されて、中間転写ベルト8上に中間転写される。
上記現像器5Yは、そのケーシングの開口から一部露出させるように配設された現像ロール51Yを有している。また、互いに平行配設された2つの搬送スクリュウ55Y、ドクターブレード52Y、トナー濃度センサ(以下、Tセンサという)56Yなども有している。
現像器5Yのケーシング内には、磁性キャリアとYトナーとを含む図示しないY現像剤が収容されている。このY現像剤は2つの搬送スクリュウ55Yによって撹拌搬送されながら摩擦帯電せしめられた後、上記現像ロール51Yの表面に担持される。そして、ドクターブレード52Yによってその層厚が規制されてからY用の感光体1Yに対向する現像領域に搬送され、ここで感光体1Y上の静電潜像にYトナーを付着させる。この付着により、感光体1Y上にYトナー像が形成される。現像器5Yにおいて、現像によってYトナーを消費したY現像剤は、現像ロール51Yの回転に伴ってケーシング内に戻される。
2つの搬送スクリュウ55Yの間には仕切壁が設けられている。この仕切壁により、現像ロール51Yや図中右側の搬送スクリュウ55Y等を収容する第1供給部53Yと、図中左側の搬送スクリュウ55Yを収容する第2供給部54Yとがケーシング内で分かれている。図中右側の搬送スクリュウ55Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、第1供給部53Y内のY現像剤を図中手前側から奥側へと搬送しながら現像ロール51Yに供給する。図中右側の搬送スクリュウ55Yによって第1供給部53Yの端部付近まで搬送されたY現像剤は、上記仕切壁に設けられた図示しない開口部を通って第2供給部54Y内に進入する。第2供給部54Y内において、図中左側の搬送スクリュウ55Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、第1供給部53Yから送られてくるY現像剤を図中右側の搬送スクリュウ55Yとは逆方向に搬送する。図中左側の搬送スクリュウ55Yによって第2供給部54Yの端部付近まで搬送されたY現像剤は、上記仕切壁に設けられたもう一方の開口部(図示せず)を通って第1供給部53Y内に戻る。
透磁率センサからなる上述のTセンサ56Yは、第2供給部54Yの底壁に設けられ、その上を通過するY現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。トナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤の透磁率は、トナー濃度と良好な相関を示すため、Tセンサ56YはYトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しない制御部に送られる。この制御部は、Tセンサ56Yからの出力電圧の目標値であるY用Vtrefを格納したRAMを備えている。このRAM内には、他の現像器に搭載された図示しないTセンサからの出力電圧の目標値であるM用Vtref、C用Vtref、K用Vtrefのデータも格納されている。Y用Vtrefは、後述するY用のトナー搬送装置の駆動制御に用いられる。具体的には、上記制御部は、Tセンサ56Yからの出力電圧の値をY用Vtrefに近づけるように、図示しないY用のトナー搬送装置を駆動制御して第2供給部54Y内にYトナーを補給させる。この補給により、現像器5Y内のY現像剤中のYトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他のプロセスユニットの現像器についても、M,C,K用のトナー搬送装置を用いた同様のトナー補給制御が実施される。
先に示した図1において、プロセスユニット6Y,M,C,Kの図中下方には、光書込ユニット7が配設されている。潜像形成手段たる光書込ユニット7は、画像情報に基づいて発したレーザ光Lを、プロセスユニット6Y,M,C,Kにおけるそれぞれの感光体に照射して露光する。この露光により、感光体1Y,M,C,K上にY,M,C,K用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット7は、光源から発したレーザ光(L)を、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。
光書込ユニット7の図中下側には、紙収容カセット26、これらに組み込まれた給紙ローラ27など有する紙収容手段が配設されている。紙収容カセット26は、シート状の記録体たる転写紙Pを複数枚重ねて収納しており、それぞれの一番上の転写紙Pには給紙ローラ27を当接させている。給紙ローラ27が図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転せしめられると、一番上の転写紙Pが給紙路70に向けて送り出される。
この給紙路70の末端付近には、レジストローラ対28が配設されている。レジストローラ対28は、転写紙Pを挟み込むべく両ローラを回転させるが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、転写紙Pを適切なタイミングで後述の2次転写ニップに向けて送り出す。
プロセスユニット6Y,M,C,Kの図中上方には、無端移動体たる中間転写ベルト8を張架しながら無端移動せしめる転写ユニット15が配設されている。転写手段であり且つ無端移動体ユニットである転写ユニット15は、中間転写ベルト8の他に、2次転写バイアスローラ19、クリーニング装置10などを備えている。また、4つの1次転写バイアスローラ9Y,M,C,K、2次転写バックアップローラ12、クリーニングバックアップローラ13、テンションローラ14なども備えている。中間転写ベルト8は、これら7つのローラに張架されながら、少なくとも何れか1つのローラの回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。1次転写バイアスローラ9Y,M,C,Kは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト8を感光体1Y,M,C,Kとの間に挟み込んでそれぞれ1次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト8の裏面(ループ内周面)にトナーとは逆極性(例えばプラス)の転写バイアスを印加する方式のものである。1次転写バイアスローラ9Y,M,C,Kを除くローラは、全て電気的に接地されている。中間転写ベルト8は、その無端移動に伴ってY,M,C,K用の1次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体1Y,M,C,K上のY,M,C,Kトナー像が重ね合わせて1次転写される。これにより、中間転写ベルト8上に4色重ね合わせトナー像(以下、4色トナー像という)が形成される。
上記2次転写バックアップローラ12は、2次転写ローラ19との間に中間転写ベルト8を挟み込んで2次転写ニップを形成している。中間転写ベルト8上に形成された可視像たる4色トナー像は、この2次転写ニップで転写紙Pに転写される。そして、転写紙Pの白色と相まって、フルカラートナー像となる。2次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト8には、転写紙Pに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、クリーニング装置10によってクリーニングされる。2次転写ニップで4色トナー像が一括2次転写された転写紙Pは、転写後搬送路71を経由して定着装置20に送られる。
定着装置20は、内部にハロゲンランプ等の発熱源を有する定着ローラ20aと、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ20bとによって定着ニップを形成している。定着装置20内に送り込まれた転写紙Pは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ20aに密着させるようにして、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化さしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。
定着装置20内でフルカラー画像が定着せしめられた転写紙Pは、定着装置20を出た後、排紙路72と反転前搬送路73との分岐点にさしかかる。この分岐点には、第1切替爪75が揺動可能に配設されており、その揺動によって転写紙Pの進路を切り替える。具体的には、爪の先端を反転前送路73に近づける方向に動かすことにより、転写紙Pの進路を排紙路72に向かう方向にする。また、爪の先端を反転前搬送路73から遠ざける方向に動かすことにより、転写紙Pの進路を反転前搬送路73に向かう方向にする。
第1切替爪75によって排紙路72に向かう進路が選択されている場合には、転写紙Pは、排紙路72から排紙ローラ対100を経由した後、機外へと配設されて、プリンタ筺体の上面に設けられたスタック50a上にスタックされる。これに対し、第1切替爪75によって反転前搬送路73に向かう進路が選択されている場合には、転写紙Pは反転前搬送路73を経て、反転ローラ対21のニップに進入する。反転ローラ対21は、ローラ間に挟み込んだ転写紙Pをスタック部50aに向けて搬送するが、転写紙Pの後端をニップに進入させる直前で、ローラを逆回転させる。この逆転により、転写紙Pがそれまでとは逆方向に搬送されるようになり、転写紙Pの後端側が反転搬送路74内に進入する。
反転搬送路74は、鉛直方向上側から下側に向けて湾曲しながら延在する形状になっており、路内に第1反転搬送ローラ対22、第2反転搬送ローラ対23、第3反転搬送ローラ対24を有している。転写紙Pは、これらローラ対のニップを順次通過しながら搬送されることで、その上下を反転させる。上下反転後の転写紙Pは、上述の給紙路70に戻された後、再び2次転写ニップに至る。そして、今度は、画像非担持面を中間転写ベルト8に密着させながら2次転写ニップに進入して、その画像非担持面に中間転写ベルトの第2の4色トナー像が一括2次転写される。この後、転写後搬送路71、定着装置20、排紙路72、排紙ローラ対100を経由して、機外のスタック部50a上にスタックされる。このような反転搬送により、転写紙Pの両面にフルカラー画像が形成される。
上記転写ユニット15と、これよりも上方にあるスタック部50aとの間には、ボトル支持部31が配設されている。このボトル支持部31は、Y,M,C,Kトナーを収容するトナー収容部たるトナーボトル32Y,M,C,Kを搭載している。トナーボトル32Y,M,C,Kは、互いに水平よりも少し傾斜した角度で並ぶように配設され、Y、M、C、Kという順で配設位置が高くなっている。トナーボトル32Y,M,C,K内のY,M,C,Kトナーは、それぞれ後述するトナー搬送装置により、プロセスユニット6Y,M,C,Kの現像器に適宜補給される。これらのトナーボトル32Y,M,C,Kは、プロセスユニット6Y,M,C,Kとは独立してプリンタ本体に脱着可能である。
上述の反転搬送路74は開閉扉内に形成されており、この開閉扉は、外部カバー61と揺動支持体62とを有している。具体的には、開閉扉の外部カバー61は、プリンタ本体の筺体50に設けられた第1回動軸59を中心にして回動するように支持されている。この回動により、外部カバー61は、筺体50の図示しない開口を開閉する。また、開閉扉の揺動支持体62は、図3に示すように、外部カバー61が開かれることで外部に露出し、外部カバー61に設けられた第2回動軸63を中心にして回動するように外部カバーに支持されている。この回動により、図4に示すように、筺体50から開かれた状態にある外部カバー61に対して、揺動支持体62が揺動する。
先に示した図1においては、揺動支持体62が外部カバー61に接触する第1位置でその揺動を係止され、且つ、開閉扉60が閉じられた状態になっている。このような状態にある開閉扉は、揺動支持体62と、筺体50の本体側との間に、転写後搬送路71や、定着装置20から機外に至るまでの通紙路を形成している。開閉扉60が第1回動軸59を中心にして図中時計回りに回転せしめられて開かれると、筺体50の本体側と揺動支持体62とが大きく離間する。この離間により、先に図3に示したように、転写後搬送路71や、定着装置20から機外に至るまでの通紙路が外部に露出して、これら路内におけるジャム紙が容易に取り除かれる。
また、開閉扉60が開かれると、図示のように、筺体50の本体側に残される定着装置20の一端部が露出する。この定着装置20は、筺体50に対して着脱可能になっており、開閉扉60の開動作に伴って外部に露出することで、図5に示されるように、筺体50に対する着脱操作が可能になる。
開閉扉内においては、外部カバー61と揺動支持体62との間に反転搬送路74が形成されている。この反転搬送路74は、先に図4に示したように、開閉扉60が開かれた状態で、揺動支持体62が外部カバー61から離間する第2位置に揺動せしめられることで、外部に露出する。この露出により、反転搬送路74内におけるジャム紙が容易に取り除かれる。
なお、開閉扉60が開かれても転写ユニット15の大部分は筺体50の本体側に残るが、揺動支持体62に支持されている2次転写バイアスローラ19だけは、開閉扉側に移動する。また、中間転写ベルト8と定着装置20との間には、後述する光学センサユニット150が配設されている。
図6は、本プリンタにおける電気回路の一部を示すブロック図である。同図において、演算手段たる制御部200は、CPU201と、制御プログラムや各種データを記憶したROM202と、各種データを一時的に記憶するRAM203とを有している。この制御部200には、各周辺制御部との間で信号の授受を行うためのI/Oインターフェース204を介して光書込ユニット7、Tセンサ56Y,M,C,K、光書込ユニット7の制御を専用に司る光書込制御回路205、電源回路206、トナー補給回路207などが接続されている。また、第1端部フォトセンサ151、中央フォトセンサ152、第2端部フォトセンサ153、Yフォトセンサ154Y、Mフォトセンサ154M、Cフォトセンサ154C、Kフォトセンサ154K等を有する光学センサユニット150も接続されている。なお、これらフォトセンサは、何れも図示しない発光手段から発した光を被検対象面で反射せしめ、その反射光を図示しない受光手段で検知する反射型フォトセンサである。
光書込制御回路205は制御部200からI/Oインターフェース204を介して入力される指令に基づいて光書込ユニット7を制御する。また、電源回路206は制御部200からI/Oインターフェース204を介して入力される指令に基づいて、各プロセスユニットの帯電装置に高電圧を印加するととも、各現像装置の現像ローラにそれぞれ現像バイアスを印加する。
トナー補給回路207は、制御部200からI/Oインターフェース204を介して入力される指令に基づいて、各色の図示しないトナー搬送装置を制御する。これにより、図示しない各色のトナーボトル(32Y,M,C,K)から各現像装置内の2成分現像剤へのトナー補給を制御する。
制御部200は各色毎のTセンサ56Y,M,C,Kの出力値に基づいて現像装置内の2成分現像剤のトナー濃度が基準レベルになるような指令をI/Oインターフェース204を介してトナー補給回路207へ出力する。
本プリンタは、以下のような作像能力調整処理を所定のタイミングで実施するように構成されている。即ち、光書込制御回路205が制御部200からI/Oインターフェース204を介して入力される指令に基づいて光書込ユニット7などを制御したり、制御部200が各プロセスユニットや転写ユニットの駆動を制御したりして、中間転写ベルト上に作像能力検知用の基準トナー像群を形成する。より詳しくは、この作像能力検知用の基準トナー像群として、4つのY,M,C,K基準トナー像群を形成する。それぞれの基準トナー像群は、予め定められた画素パターンからなる14個のY,M,C,K基準トナー像からなっている。そして、それぞれ14個のY,M,C,K基準トナー像は、互いに異なるトナー付着量になるように形成される。
例えば、K基準トナー像群SKを例にすると、これは、図7に示すように、段階的にトナー付着量が徐々に増えていくY基準トナー像SK1、SK2・・・・SK13、SK14という14個のK基準トナー像から構成されている。これらK基準トナー像は、中間転写ベルト8の進行方向に所定の間隔をおいて並ぶようにベルトおもて面に形成され、これらK基準トナー像に対する単位面積あたりのトナー付着量は、光学センサユニット(150)のKフォトセンサ154Kによって検知される。この検知結果は、出力値Vpi(i=1〜14)として、I/Oインターフェース204を介してRAM203に送られる。
光学センサユニット150において、各色のフォトセンサ(153、154K,C、152、154M,Y、151)は、ベルト幅方向に一直線上に並ぶように配設されている。上述したK基準トナー像は、中間転写ベルト8のおもて面のベルト幅方向において、Kフォトセンサ154Kの設置位置と同じ位置に形成されるため、Kフォトセンサ154Kによって検知される。Kと同様にして、Y,M,Cについても、それぞれ14個のY,M,C基準トナー像が、ベルト幅方向においてY,M,Cフォトセンサ154Y,M,Cの設置位置と同じ位置に形成されて、Y,M,Cフォトセンサ154Y,M,Cによって検知される。そして、Y,M,C基準トナー像に対するトナー付着量の検知結果であるY,M,Cフォトセンサ154Y,M,Cの出力値Vp1〜14がRAM203内に記憶される。
制御部200は、RAM203に記憶されたこれら出力値と、ROM202内に格納されているデータテーブルとに基づいて、それぞれの出力値を単位面積当りのトナー付着量に換算し、トナー付着量データとしてRAM203に格納する。
図8は、感光体の電位とトナー付着量との関係をxy座標にプロットしたグラフである。同図において、x軸には現像ポテンシャル(基準トナー像群作像時の現像バイアス電圧と感光体1K,Y,M,Cの表面電位との差:単位V)を割り振り、y軸には単位面積当りのトナー付着量(mg/cm2)を割り振っている。
制御部200は、RAM203内に記憶されている電位データとトナー付着量データから、各色毎に、電位データとトナー付着量データとの関係(現像特性)が直線となる領域のものを選択し、これらのデータの平滑化処理を行う。そして、その平滑化処理後の電位データ及びトナー付着量データに対して最小自乗法を適用することによって各現像装置の現像特性の直線近似を行う。更に、各現像装置の現像特性の直線方程式y=ax+bを各色毎に求めた後、この直線方程式における傾きaに基づいて各プロセスユニット(6K,Y,M,C)における作像能力を調整する。作像能力を調整する方法としては、特開平9−211911号公報に記載されているように、感光体一様帯電電位や現像バイアスを調整する方法が挙げられる。また、二成分現像剤のトナー濃度を調整してもよい。
図7に示したように、作像能力調整処理においては、中間転写ベルト8の移動方向(副走査方向)に所定のピッチで並ぶ14個のK基準トナー像SK1、SK2・・・SK13、SK14からなるK基準トナー像群SKが形成される。また、このK基準トナー像群SKに対して主走査方向(ベルト幅方向)に隣り合うように、副走査方向(ベルト進行方向)に所定のピッチで並ぶ14個のY基準トナー像SY1、SY2・・・SY13、SY14からなるY基準トナー像群SYが形成される。また、このY基準トナー像群SYに対して主走査方向に隣り合うように、副走査方向に所定のピッチで並ぶ14個のM基準トナー像SM1、SM2・・・SM13、SM14からなるM基準トナー像群SMが形成される。また、このM基準トナー像群SMに対して主走査方向に隣り合うように、副走査方向に所定のピッチで並ぶ14個のC基準トナー像SC1、SC2・・・SC13、SC14からなるM基準トナー像群SCが形成される。
本プリンタは、これまで説明した作像能力調整処理の他に、以下に説明するようなレジストスキュー調整処理を所定のタイミングで行うようになっている。即ち、中間転写ベルト8における幅方向の両端付近及び中央付近に、図9に示すようなレジストスキュー検知用のパッチパターンを形成する。両端付近及び中央付近にそれぞれ形成されるこれら3つのパッチパターンは、それぞれ副走査方向に所定の間隔で並ぶ4つのY,M,C,K基準トナー像Sy、Sm、Sc、Skからなり、同色の基準トナー像がそれぞれ主走査方向に並ぶように形成される。
図中でベルト幅方向の手前側端部付近に形成されたパッチパターン内の各基準トナー像は、第1端部フォトセンサ151によって検知される。また、ベルト幅方向の中央付近に形成されたパッチパターン内の各基準トナー像は、中央フォトセンサ152によって検知される。また、ベルト幅方向の奥側端部付近に形成されたパッチパターン内の各基準トナー像は、第2端部フォトセンサ153によって検知される。各色の基準トナー像の形成タイミングが互いに適切であれば、各基準トナー像の検知間隔がそれぞれ等しくなるが、不適切であると、各色の基準トナー像の形成間隔が等しくなくなる。そして、検知間隔も等しくなくなる。また、光学系に光書込のスキューが生じていなければ、3つのパッチパターンの間において、それぞれ同色の基準トナー像が同じタイミングで検知されるが、スキューが生じていると検知タイミングが異なってくる。制御部200は、主走査方向や副走査方向における各色トナー像の検知間隔や検知タイミングのずれに基づいて、光学系を調整して、各色の重ね合わせずれや画像スキューを抑える。
なお、上述した基準トナー像群やパッチパターンを形成した際には、図1に示した2次転写バイアスローラ19を中間転写ベルト8から離間させて、基準トナー像群やパッチパターンの2次転写バイアスローラ19への転位を回避するようになっている。
以上の基本的な構成を備える本プリンタにおいては、各色のプロセスユニット6Y,M,C,K、光書込ユニット7、及び転写ユニット15により、記録部材たる転写紙Pに可視像たるトナー像を形成するための可視像形成手段が構成されている。また、転写ユニット15が、無端移動する表面にトナー像を担持する表面無端移動体たる中間転写ベルト8、及びこれを支持する支持体たる後述のユニット側板を有する無端移動体ユニットとして機能している。
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
上述したように、先に示した図1において、無端移動体たる転写ユニット15は、表面無端移動体であり且つベルト部材である無端状の中間転写ベルト8を複数の張架部材たる張架ローラによって張架しながら無端移動させる。これら張架ローラとは、具体的には、4つの1次転写バイアスローラ9Y,M,C,K、2次転写バックアップローラ12、クリーニングバックアップローラ13、テンションローラ14である。転写ユニット15は、図10に示すように、支持体たるユニット前側板170及びユニット後側板171を有している。そして、ユニット前側板170により、前述した複数の張架ローラをそれぞれそのベルト幅方向の一端部で回転可能に支持している。また、ユニット後側板171により、前述した複数の張架ローラをそれぞれそのベルト幅方向の他端部で回転可能に支持している。なお、先に示した図1においては、便宜上、これらユニット前側板170及びユニット後側板171を図示していないが、これら側板は図1において図紙面に直交する方向に所定の間隔をおいて対向するように配設されている。同方向における図中の手前側が本プリンタの正面側となっており、手前側、奥側に、それぞれユニット前側板170、ユニット後側板171が配設されている。
上述したように、先に示した図1において、無端移動体たる転写ユニット15は、表面無端移動体であり且つベルト部材である無端状の中間転写ベルト8を複数の張架部材たる張架ローラによって張架しながら無端移動させる。これら張架ローラとは、具体的には、4つの1次転写バイアスローラ9Y,M,C,K、2次転写バックアップローラ12、クリーニングバックアップローラ13、テンションローラ14である。転写ユニット15は、図10に示すように、支持体たるユニット前側板170及びユニット後側板171を有している。そして、ユニット前側板170により、前述した複数の張架ローラをそれぞれそのベルト幅方向の一端部で回転可能に支持している。また、ユニット後側板171により、前述した複数の張架ローラをそれぞれそのベルト幅方向の他端部で回転可能に支持している。なお、先に示した図1においては、便宜上、これらユニット前側板170及びユニット後側板171を図示していないが、これら側板は図1において図紙面に直交する方向に所定の間隔をおいて対向するように配設されている。同方向における図中の手前側が本プリンタの正面側となっており、手前側、奥側に、それぞれユニット前側板170、ユニット後側板171が配設されている。
図1において、筺体50の図中右側面側に装着された開閉扉60が図中時計回り方向や反時計回り方向に回動して筺体50に対して開閉することは既に述べた通りであるが、本プリンタは、この他にも開閉扉60を備えている。具体的には、筺体50における図紙面に直交する方向の手前側側面が図示しない前扉となっており、これが開閉扉60と同様の機構により、図中で手前側や奥側に回転することで、筺体50に対して開閉する。この前扉が筺体50に対して開かれると、図1に示したように、筺体50内の各種機器が外部に露出する。このとき、転写ユニット15は、図示のように、中間転写ベルト8のループ内をベルト側方から見せるような姿勢で外部に露出する。このようにして露出した転写ユニット15は、筺体50によって図紙面に直交する方向にスライド移動可能に保持されている。操作者が転写ユニット15を図中奥側から手前側に向けてスライド移動させながら引き出すことで、筺体50内から取り出すことができる。また、取り出した中間転写ユニット15を図中手前側から奥側に向けてスライド移動させながら押し入れることで、筺体50内にセットすることができる。
先に示した図10において、光学センサユニット150は、光学センサたる7つのフォトセンサ(151、152、153、154Y,M,C,K)と、これらを保持するセンサ保持部材たる板状の保持板155とを有している。比較的剛性の高い樹脂材料や金属材料などからなるこの保持板155は、その両端部が、後述する前ブラケット156、後ブラケット157を介して、ユニット前側板170、ユニット後側板171に支持されている。つまり、7つの光学センサたるフォトセンサは、無端移動体ユニットたる転写ユニット15に保持されて、転写ユニット15とともに上記筺体(50)に対して着脱可能になっている。
かかる構成において、転写ユニット15の剛性が十分でなかったり、着脱のためのガタツキがあったりすることで、筺体(50)内における転写ユニット15の姿勢に微妙なバラツキが生じたとする。このようなバラツキがあっても、本プリンタでは、7つのフォトセンサ(151、152、153、154Y,M,C,K)に対して、転写ユニット15の姿勢の変化に追従させた姿勢をとらせて、これらフォトセンサと中間転写ベルト8との距離を一定に保つことができる。また、特許文献1に記載の画像形成装置とは異なり、転写ユニット15にシャフトを設けたり、このシャフトの両端部をそれぞれ支持するための支持板を筐体内に設けたりする必要がないので、転写ユニット15を筐体内でスライド移動させたとしても、ユニットに支持板を引っ掛けてしまうようなことがない。このため、転写ユニット15を筐体(50)に着脱する方式として、上述したようなスライド着脱方式を採用することができる。
既に説明したように、中間転写ベルト8を張架する複数の張架ローラは、それぞれ軸線方向の一端側が図10に示したユニット前側板170に回転自在に支持されるとともに、他端側がユニット後側板171に回転自在に支持されている。そして、光学センサユニット150は、その長手方向の一端側が、前ブラケット156を介してユニット前側板170の上面に支持されているとともに、他端側が、後ブラケット157を介してユニット後側板171の上面に支持されている。
光学センサユニット150の保持板155は、その一端部をユニット前側板170の上方に位置させつつ、他端部をユニット後側板171の上方に位置させる姿勢で、これら側板の間に架け渡されるように配設されている。
図11は、光学センサユニット150を転写ユニット15の一部とともに示す分解斜視図である。前ブラケット156、後ブラケット157は、それぞれ鉛直方向上方から眺めた平面形状が日本語カタカナの「コ」の字状になっており、互いに「コ」の字の開口箇所を向かい合わせるような姿勢で側板上面に固定されている。前ブラケット156は、その「コ」の字の上辺に相当する箇所に第1貫通穴156aを有するとともに、「コ」の字の下辺に相当する箇所に第2貫通穴156bを有しており、これら貫通穴を互いに一直線上に相対向させている。また、後ブラケット157も、その「コ」の字の下辺に相当する箇所に第1貫通穴156aを有するとともに、「コ」の字の上辺に相当する箇所に第2貫通穴156bを有しており、これら貫通穴を互いに一直線上に相対向させている。なお、前ブラケット156における「コ」の字状の上辺に相当する箇所や下辺に相当する箇所は、2枚のユニット前側板170とユニット後側板171との対向面に直交する面方向に延在している。また、後ブラケット157における「コ」の字状の上辺に相当する箇所や下辺に相当する箇所も、2枚のユニット前側板170とユニット後側板171との対向面に直交する面方向に延在している。
光学センサユニット150の保持板155は、その長手方向の一端部に丸貫通穴155aを有するとともに、他端部に長貫通穴155bを有している。そして、長手方向の一端部を、ユニット前側板170上の前ブラケット156における「コ」の字の上辺に相当する箇所と下辺に相当する箇所との間に進入させる姿勢でセットされる。この間には、保持板155の一端部の他、前バネユニット172もセットされるようになっており、この前バネユニット172は、板状の前規制板173と、これの表面から突出するような姿勢で板表面に固定された前コイルバネ174とを有している。そして、前規制板173における前コイルバネ174の固定箇所には、バネ径よりも小さな貫通穴173aが設けられており、この貫通穴173aと前コイルバネ174のコイル内ループとが連通するようになっている。
また、保持板155は、その長手方向の他端部を、ユニット後側板171上の後ブラケット157における「コ」の字の上辺に相当する箇所と下辺に相当する箇所との間に進入させる姿勢でセットされる。この間には、保持板155の他端部の他、後バネユニット175もセットされるようになっており、この後バネユニット175は、板状の後規制板176と、これの表面から突出するような姿勢で板表面に固定された後コイルバネ177とを有している。そして、後規制板176における後コイルバネ177の固定箇所には、バネ径よりも小さな貫通穴176aが設けられており、この貫通穴176aと後コイルバネ177のコイル内ループとが連通するようになっている。
光学センサユニット150の保持板155の一端部は、次のようにして前ブラケット156に回動自在に支持される。即ち、棒状の前ピン部材158が、前ブラケット156の第1貫通穴156aと、保持板155の丸貫通穴155aと、前規制板173の貫通穴173aと、前コイルバネ174と、前ブラケット156の第2貫通穴156bとに通されるのである。これにより、前ピン部材158を回動軸として回動するように、前ブラケット156に支持される。なお、前ブラケット156の第2貫通穴156bに通された後における前ピン部材158の先端部には、Eリング178が嵌め込まれる。これにより、前ピン部材158の各貫通穴からの抜けが防止されている。
一方、光学センサユニット150の保持板155の他端部は、次のようにして後ブラケット157に回動自在に支持される。即ち、棒状の後ピン部材159が、後ブラケット157の第1貫通穴157aと、保持板155の長貫通穴155bと、後規制板176の貫通穴176aと、後コイルバネ177と、後ブラケット157の第2貫通穴157bとに通されるのである。これにより、後ピン部材159を回動軸として回動するように、後ブラケット157に支持される。なお、後ブラケット157の第2貫通穴157bに通された後における後ピン部材159の先端部には、図示しないEリングが嵌め込まれる。これにより、後ピン部材159の各貫通穴からの抜けが防止されている。
前ブラケット156の「コ」の字の上辺や下辺に相当する箇所の表面は、それぞれ2枚のユニット前側板170とユニット後側板171との対向面に直交する直交面として機能している。また、前ピン部材158が、前述の直交面の方向に回動する回動軸として機能している。そして、センサ保持部材としての保持板155が、一端側に設けられた丸貫通穴155aに通されたこの前ピン部材158を中心にして回動する。この回動に伴い、保持板155の他端部は、前ピン部材158を中心にして公転するが、その公転軌道は、他端部の長貫通穴155bに通された後ピン部材159によって規制される。
転写ユニット15は、ユニット前側板170と、ユニット後側板171とをそれぞれ鉛直方向の同じ位置にポジショニングさせる姿勢でセットされることが望ましい。しかし、転写ユニット15全体の剛性が比較的弱いことなどに起因して、何れか一方の側板が他方よりも高いレベルに位置させるように姿勢をゆがませてしまうことがある。このように姿勢をゆがませると、中間転写ベルト8を張架する複数の張架ローラがそれぞれ水平方向よりも傾いた姿勢になり、中間転写ベルト8の上部張架面も、それにならって幅方向に傾きを持つことになる。
本プリンタでは、中間転写ベルト8の上部張架面がこのように傾いたとしても、次に説明する理由により、光学センサユニット150における各フォトセンサと、中間転写ベルト8との距離を一定に保つことができる。即ち、例えば、先に示した図10において、転写ユニット15がユニット後側板171をユニット前側板170よりも少し高いレベルに位置させるように全体の形状をゆがませたとする。すると、ユニット後側板171の上端がユニット前側板170の上端よりも高いレベルに位置する。このため、光学センサユニット150の保持板155が回動軸たる前ピン部材158を中心にして、図中反時計回りに少しだけ回転して、図中右側端部を左側端部よりも高いレベルに位置させる姿勢をとる。このとき、先に図11に示したように、保持板155の図中左側端部の長貫通穴155bが、丸穴ではなく長穴であるため、前ピン部材158を中心とする左側端部の公転を許容する。但し、長貫通穴155bがその形状の範囲内で公転軌道を規制するため、前ピン部材158を中心とする保持板155の回転量は、両側板のレベル差に相当する量に留まる。このような保持板155の回転により、ベルト幅方向に並ぶ各フォトセンサ(151、152、153、154Y,M,C,K)が、互いに中間転写ベルト8のおもて面との距離を同じにする位置に移動する。ユニット後側板171をユニット前側板170よりも高いレベルに位置させるように転写ユニット15の形状がゆがんでしまった例について説明したが、両側板の高低関係が逆になった場合には、保持板155の時計回り方向の回転によって各フォトセンサとベルトとの距離が一定に保たれる。
これに対し、光学センサユニット150を回動不能な状態で両側板間に架け渡すと、図12に示すように、両側板のレベル差によって傾いた中間転写ベルト8に対して、各フォトセンサ(151等)との距離を異ならせてしまう。
先に示した図11においては、上述したように、前ブラケット156の「コ」の字の上辺や下辺に相当する箇所が、ユニット前側板170とユニット後側板171との互いに対向面に対して、直交する方向に延在している。そして、それぞれの表面は対向面に対する直交面になっている。後ブラケット157の「コ」の字の上辺や下辺も同様に、その表面が前述の対向面に対する直交面になっている。付勢手段たる前コイルバネ174、後コイルバネ177は、それぞれ、板状部材たる前規制板172、後規制板175の平面を、保持板155の図中左側端部、右側端部の平面に押し付けることで、左側端部、右側端部に対して直交面に沿った姿勢をとらせる。これにより、保持板155全体に対して直交面に沿わせた姿勢をとらせ、直交面からの傾きを防止している。
図11においては、便宜上、図示を省略したが、図13に示すように、前ブラケット156、後ブラケット157の内部では、前規制板172、後規制板175と、保持板155の端部との間に、板状の振動吸収材180、181を介在させている。これにより、各張架ローラの回転や中間転写ベルト8の無端移動に伴ってユニット前側板170やユニット後側板171に生ずる振動の保持板155への伝搬を抑えている。振動吸収材180、181としては、発泡スチロールやスポンジ等の発泡材料、ゴム材料、弾性樹脂材料などからなるものを用いることが望ましい。なお、両側板の振動がそれほど激しくない場合には、振動吸収材180、181を省略してもよい。
先に図11に示したように、前ブラケット156における「コ」の字の右辺に相当する箇所には、矩形状の開口部156cが形成されている。また、図11では、隠れて見えていないが、後ブラケット157においても、同様の開口部が形成されている。
図14は、光学センサユニット150を、前ブラケット156及び後ブラケット157とともに示す拡大斜視図である。同図において、図中矢印Aで示した光学センサユニット150の延在方向は、図示しないユニット前側板(170)とユニット後側板(171)との対面方向と同じ方向である。板状部材たる前規制板172、後規制板175は、それぞれ、保持板155の図中左側端部、右側端部よりも外側に突出する姿勢で、前ブラケット156、後ブラケット157に支持されている。前規制板172、後規制板175の全領域のうち、保持板155の端部よりも外側に突出している領域は、前ブラケット156の開口部156c、後ブラケット157の図示しない開口を通して、ブラケット内部から突出するようになっている。かかる構成では、前ブラケット156、後ブラケット157から、前ピン部材158、後ピン部材159を引き抜いた後、次のような作業を行うことにより、光学センサユニット150を両ブラケットから容易に取り外すことができる。即ち、前規制板172、後規制板173の突出箇所を把持して、その板全体を、前コイルバネ174、後コイルバネ177の付勢力に逆らう方向にスライド移動させることで、前規制板172、後規制板173を保持板155から大きく離間させる。これにより、コイルバネによる付勢力から保持板155を開放することで、光学センサユニット150を前ブラケット156、後ブラケット157から容易に取り外すことができる。これに対し、前規制板172や後規制板173を保持板155の端部よりも突出させていないと、保持板155に押し付けている前規制板172や後規制板173を保持板155から離間させることが困難になってしまう。
図15は、転写ユニット15をプリンタの後側から示す斜視図である。同図において、ユニット後側板171の外側側面には、ドロワコネクタ183が固定されている。光学センサユニット150の各フォトセンサ(151、152、153、154Y,M,C,K)からは、それぞれ、図6に示したI/Oインターフェース204を介して制御部200に電気的に接続するための図示しない信号線が延びている。これら信号線の端部は、それぞれドロワコネクタ183内の図示しない複数のリードピンに、接続されている。一方、I/Oインターフェース204からは、各フォトセンサ用に延びる図示しない通信用ケーブルが延びており、これらは束となったハーネスの状態で取り扱われるように、それぞれのケーブルの端部が1つの図示しないドロワコネクタの何れかのリードピンに接続されている。ハーネスは、プリンタの筐体(50)の上述した前扉が開かれた状態で、その端部のドロワコネクタを外部に向けて露出させるように、ドロワコネクタ側の端部が筐体(50)に固定されている。操作者は、プリンタの筐体(50)に固定されたドロワコネクタを把持してハーネスを引っ張りながら、そのドロワコネクタを、図15に示した転写ユニット15のユニット後側板171に固定されたドロワコネクタ183に嵌め込む。このような作業により、各フォトセンサ(151、152、153、154Y,M,C,K)を容易に制御部200と接続することができる。
先に示した図6において、制御部200には、I/Oインターフェース204を介して転写ユニット検知センサ160が接続されている。この転写ユニット検知センサ160は、例えば、転写ユニット15の図示しない鏡面に対する反射光を受光する反射型フォトセンサなどからなり、筐体(50)内で転写ユニット15を検知することができる。制御部200は、各フォトセンサ(151、152、153、154Y,M,C,K)は、それぞれ、ベルト面からの反射光を受光素子によって全く検知しない場合であっても、例えば1[V]などといった0[V]よりも大きな電圧を出力するようになっている。このため、各フォトセンサ(151、152、153、154Y,M,C,K)が上述したドロワコネクタやI/Oインターフェース204を介して制御部200に接続されていれば、受光の有無にかかわらず、各フォトセンサから制御部200に信号が送られる。制御部200が各フォトセンサからの信号を受信しないことは、各フォトセンサがI/Oインターフェース204に接続されていないことを意味する。そして、ユニット検知手段たる転写ユニット検知センサ160によって転写ユニット15が検知されているにもかかわらず、各フォトセンサからの信号を受信しない場合には、次の現象が発生したことを意味することになる。即ち、2つのドロワコネクタが係合されないまま(各フォトセンサがI/Oインターフェース204に接続されないまま)、転写ユニットが筐体(50)内にセットされたという現象である。
そこで、制御部200は、転写ユニット検知センサ160によって転写ユニット15が検知されているにもかかわらず、各フォトセンサからの信号を受信しない場合には、操作者に対してセンサ未着エラー情報を報知するようになっている。この報知は、I/Oインターフェース204に接続された液晶ディスプレイやテンキー等からなる操作表示部184の表示部にエラーメッセージを表示することによってなされる。かかる構成においては、制御部200と操作表示部184との組合せにより、転写ユニット検知センサ160による検知結果、及び各フォトセンサによる検知結果に基づいて、センサ未着エラー情報を報知する報知手段が構成されている。なお、センサ未着エラー情報については、操作表示部184への文字表示に代えて、図示しないスピーカーからエラー音を発生させることによって操作者に報知させるようにしてもよい。また、センサ未着エラー情報の発生を専用に報知するためのランプ(例えばLED)の点灯によって報知させるようにしてもよい。
図16は、実施形態に係るプリンタの転写ユニット15における第1変形例装置15Aを示す斜視図である。この第1変形例装置15Aでは、中間転写ベルト8を鉛直方向上方から覆うように、板状のベルトカバー部材185がユニット前側板170とユニット後側板171との間に架け渡される姿勢で固定されている。板状のベルトカバー部材185の上面には、アングル(L字鋼)からなる前アングル186と、後アングル186とがベルト幅方向に相当の距離をおいて並ぶように固定されている。光学センサユニット150は、保持板155の一端部が前アングル186の側面にネジ固定されるとともに、他端部が後アングル187の側面にネジ固定されることで、第1変形例装置15Aに保持されている。なお、保持板155をネジ固定する代わりに、接着固定や溶接固定してもよい。
図17は、実施形態に係るプリンタの転写ユニット15における第2変形例装置15Bを示す斜視図である。この第2変形例装置15Bでは、上述した直交面を有する前固定部188がユニット前側板170の上面に突設せしめられているとともに、直交面を有する後固定部189がユニット後側板171の上面に突設せしめられている。光学センサユニット150は、保持板155の一端部が前固定部188の直交面にネジ固定されるとともに、他端部が後固定部189の直交面にネジ固定されることで、第2変形例装置15Bに保持されている。なお、保持板155をネジ固定する代わりに、接着固定や溶接固定してもよい。
第1変形例装置15Aや第2変形例装置15Bにおいては、光学センサユニット150を回動可能に支持させる場合とは異なり、移動不能に固定することで、転写ユニット(変形例装置)の剛性を高めることができる。そして、光学センサユニット150をネジ固定した場合には、ネジを緩めることで光学センサユニット150を容易に取り外すことができる。また、光学センサユニット150を接着剤や溶接によって固定した場合には、接着剤や溶接部を介して光学センサユニット150をアングルや固定部と一体化せしめることで、ネジ固定する場合よりも更に転写ユニット(変形例装置)の剛性を高めることができる。
これまで、光学センサとして、無端移動体たる中間転写ベルト8の反射光量を検知する反射型フォトセンサを用いた例について説明したが、中間転写ベルト8に対する透過光量を検知する透過型フォトセンサを用いてもよい。中間転写ベルトの表面における光反射率に代えて、中間転写ベルトの光学特性たる光透過率を検知することによっても、トナー像を検知したり、トナー付着量を把握したりすることができるからである。この場合、中間転写ベルト8の少なくとも被検知部については、光透過性の材料によって形成する。
また、表面無端移動体として中間転写ベルト8を設けた転写ユニット15に本発明を適用した例について説明したが、表面無端移動体として紙搬送ベルトを設けた転写ユニットにも本発明の適用が可能である。この紙搬送ベルトとは、例えば特許第3558620号公報に記載の転写ベルトのように、転写紙等のシート材を自らの表面に保持して搬送するベルトである。
また、転写ユニットではなく、表面無端移動体たるドラム状の感光体やベルト状の感光体を有するプロセスユニットに、本発明を提供することも可能である。
また、電子写真方式によって画像を形成するプリンタについて説明したが、直接記録方式によって画像を形成する画像形成装置にも本発明の適用が可能である。この直接記録方式とは、例えば特開2002−307737号公報に記載の画像形成装置のように、潜像担持体によらず、トナー飛翔装置から飛翔させたトナー群を記録体に直接付着させてトナー像を形成する方式である。直接記録方式の場合には、表面無端移動体として、同公報に記載された中間記録ベルトを設けた無端移動体ユニットに本発明を適用することも可能である。
また、センサ保持部材たる保持板155を介して各フォトセンサ(151、152、153、154Y,M,C,K)を転写ユニットや変形例装置に支持させた例について説明したが、各フォトセンサを転写ユニットや変形例装置に直接支持させるようにしてもよい。
以上、実施形態に係るプリンタにおいては、無端移動体ユニットたる転写ユニット15として、無端状のベルト部材たる中間転写ベルト8を複数の張架部材たる張架ローラによって張架しながら無端移動させ、且つ、支持体たる2枚のユニット前側板170及びユニット後側板171の何れか一方でこれら張架ローラのベルト幅方向の一端部を回転自在に支持するとともに、他方でこれら張架ローラの他端部を回転自在に支持するものを用いている。かかる構成では、ベルト部材たる中間転写ベルト8と、光学センサたる各フォトセンサ(151、152、153、154Y,M,C,K)との距離を一定に保つことができる。
また、実施形態に係るプリンタにおいては、ユニット前側板170とユニット後側板171との間に、各フォトセンサを保持するセンサ保持部材たる保持板155を架け渡しているので、転写ユニット15の各部材の中でも、比較的剛性の高い両側板によって各フォトセンサを支持することができる。
また、実施形態に係るプリンタにおいては、ユニット前側板170とユニット後側板171との互いにの対向面に直交する面方向に沿って回動する回動軸たる前ピン部材158を2枚の側板の何れか一方であるユニット前側板170に設け、何れか一方の側板の鉛直方向への動きに伴い、前ピン部材158を中心にして保持板155を回動可能にしている。かかる構成では、上述した理由により、何れか一方の側板を他の側板よりも高いレベルに位置させるように転写ユニット15の形状をゆがませたとしても、各フォトセンサと中間転写ベルト8との距離を一定に保つことができる。
また、実施形態に係るプリンタにおいては、ユニット前ブラケット156の固定により、上記対向面に対向する直交面をユニット前側板170に設けるとともに、ユニット後ブラケット157の固定により、ユニット後側板171にも直交面を設けている。そして、保持板155における側板対面方向(ベルト幅方向)の一端部と他端部とをそれぞれ、付勢手段たる前コイルバネ174、後コイルバネ177によって付勢してそれぞれの直交面に押し付けるようにしている。かかる構成では、保持板155の両端部をそれぞれ直交面に押し付けることで、光学センサユニット150の直交面からの傾きを解消して、各フォトセンサに対して、副走査方向の同じ位置でトナー像を検知させることができる。
また、実施形態に係るプリンタにおいては、付勢手段としてコイルバネ(174、177)を用い、コイルバネと、保持板155との間に板状部材たる規制板(172、175)を介在させている。かかる構成では、コイルバネを微妙に挫屈させたとしても、規制板の平面によって直交面に沿って保持板155に押し付けることで、保持板155の姿勢を直交面に沿った姿勢になるように規制する。そして、この規制により、保持板155の直交面からの傾きをより確実に解消することができる。
また、実施形態に係るプリンタにおいては、規制板(172、175)と、保持板155との間に振動吸収材(180、181)を介在させているので、ユニット前側板170の振動を光学センサユニット150に伝搬させたり、ユニット後側板171の振動を光学センサユニット150に伝搬させたりといった事態を抑える。そして、これにより、側板の振動によるフォトセンサ検知精度の低下を抑えることができる。
また、実施形態に係るプリンタにおいては、両側板の対面方向(ベルト幅方向)にて、規制板(172、175)を、保持板155の端部よりも外側に突出させている。かかる構成では、上述したように、規制板(172、175)における保持板155の端部からの突出箇所を把持することで、光学センサユニット150を容易に転写ユニット15から取り外すことができる。
また、第1変形例装置15Aにおいては、ベルト部材たる中間転写ベルト8を覆うベルトカバー部材185を無端移動体ユニットたる第1変形例装置15Aに設け、保持板155をベルトカバー部材185に保持させている。かかる構成では、ベルトカバー部材185により、中間転写ベルト8を覆いながら、光学センサユニット150を保持することができる。
また、第1変形例装置15Aや第2変形例装置15Bにおいては、保持板155を、2枚の側板(170、171)、又はベルトカバー部材185に移動不能に固定していることで、保持板155を回動可能にした実施形態に係る転写ユニット15よりも、ユニットの剛性を高めることができる。
また、第1変形例装置15Aや第2変形例装置15Bにおいて、保持板155をネジによって移動不能に固定した場合には、変形例装置の剛性を実施形態に係る転写ユニット15よりも高めつつ、光学センサユニット150を容易に変形例装置から取り外すことができる。
また、第1変形例装置15Aや第2変形例装置15Bにおいて、保持板155を接着剤によって移動不能に固定した場合には、ネジによって移動不能に固定する場合よりも更に、変形例装置の剛性を高めることができる。
また、実施形態に係るプリンタにおいては、光学センサたる各フォトセンサから延びる通信用ケーブルたる信号線と、各フォトセンサからの信号を受け付ける信号受付手段であるI/Oインターフェース204から延びる通信用ケーブルとを接続するためのコネクタ対の一方(183)を、転写ユニット15のユニット後側板171に固定している。かかる構成では、コネクタ同士の接続という簡単な操作により、各フォトセンサとI/Oインターフェース204とを電気接続することができる。
また、実施形態に係るプリンタにおいては、プリンタの筺体50内で転写ユニット15を検知するユニット検知手段たる転写ユニット検知センサ160と、これによる検知結果、及び各フォトセンサによる検知結果に基づいて、フォトセンサが未装着の状態で転写ユニット15が筺体50にセットされたことを示すセンサ未着エラー情報を報知する報知手段とを設けている。かかる構成では、センサ未着エラー情報の報知により、各フォトセンサをI/Oインターフェース204に接続しない状態で転写ユニット15の筐体50に対するセット操作を完了してしまうといった誤操作を回避することができる。
6Y,M,C,K:プロセスユニット(可視像形成手段の一部)
7:光書込ユニット(可視像形成手段の一部)
8:中間転写ベルト(表面無端移動体、ベルト部材)
9Y,M,C,K:1次転写バイアスローラ(張架部材)
12:2次転写バックアップローラ(張架部材)
13:クリーニングバックアップローラ(張架部材)
14:テンションローラ(張架部材)
15:転写ユニット(可視像形成手段の一部、無端移動体ユニット)
50:筺体
150:光学センサユニット
151:第1端部フォトセンサ(光学センサ)
152:中央フォトセンサ(光学センサ)
153:第2端部フォトセンサ(光学センサ)
154Y,M,C,K:Y,M,C,Kフォトセンサ(光学センサ)
155:保持板(センサ保持部材)
158:前ピン部材(回動軸)
160:転写ユニット検知センサ(ユニット検知手段)
170:ユニット前側板(支持体、側板)
171:ユニット後側板(支持体、側板)
172:前規制板(板状部材)
174:前コイルバネ(付勢手段)
175:後規制板(板状部材)
177:後コイルバネ(付勢手段)
180:振動吸収材
181:振動吸収材
183:ドロワコネクタ
184:操作表示部(報知手段の一部)
185:ベルトカバー部材
200:制御部(報知手段の一部)
204:I/Oインターフェース(信号受付手段)
P:転写紙(記録部材)
7:光書込ユニット(可視像形成手段の一部)
8:中間転写ベルト(表面無端移動体、ベルト部材)
9Y,M,C,K:1次転写バイアスローラ(張架部材)
12:2次転写バックアップローラ(張架部材)
13:クリーニングバックアップローラ(張架部材)
14:テンションローラ(張架部材)
15:転写ユニット(可視像形成手段の一部、無端移動体ユニット)
50:筺体
150:光学センサユニット
151:第1端部フォトセンサ(光学センサ)
152:中央フォトセンサ(光学センサ)
153:第2端部フォトセンサ(光学センサ)
154Y,M,C,K:Y,M,C,Kフォトセンサ(光学センサ)
155:保持板(センサ保持部材)
158:前ピン部材(回動軸)
160:転写ユニット検知センサ(ユニット検知手段)
170:ユニット前側板(支持体、側板)
171:ユニット後側板(支持体、側板)
172:前規制板(板状部材)
174:前コイルバネ(付勢手段)
175:後規制板(板状部材)
177:後コイルバネ(付勢手段)
180:振動吸収材
181:振動吸収材
183:ドロワコネクタ
184:操作表示部(報知手段の一部)
185:ベルトカバー部材
200:制御部(報知手段の一部)
204:I/Oインターフェース(信号受付手段)
P:転写紙(記録部材)
Claims (14)
- 記録部材に可視像を形成するための可視像形成手段と、
無端移動する表面に可視像を担持するか、もしくは、該記録部材を該表面に保持して搬送する表面無端移動体、及びこれを支持する支持体を有する無端移動体ユニットと、
該表面無端移動体の表面の光学特性を検知する光学センサと、
該可視像形成手段、無端移動体ユニット及び光学センサを内包する筺体とを備え、
該無端移動体ユニットが該筺体に対して着脱可能に構成された画像形成装置において、
上記光学センサを上記無端移動体ユニットに保持させて、該無端移動体ユニットとともに上記筺体に対して着脱可能にしたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、
上記無端移動体ユニットとして、上記表面無端移動体たる無端状のベルト部材を複数の張架部材によって張架しながら無端移動させ、且つ、上記支持体たる2枚の側板の何れか一方でこれら張架部材のベルト幅方向の一端部を支持するとともに、他方でこれら張架部材の他端部を支持するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2の画像形成装置において、
2枚の上記側板の間に、上記光学センサ又はこれを保持するセンサ保持部材を架け渡したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3の画像形成装置において、
2枚の上記側板における互いの対向面に直交する面方向に沿って回動する回動軸を2枚の上記側板の何れか一方に設け、該一方又は他方の上記側板の鉛直方向へのへの動きに伴い、該回動軸を中心にして上記光学センサ又はセンサ保持部材を回動可能にしたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4の画像形成装置において、
上記対向面に直交する直交面を2枚の上記側板のそれぞれに設け、上記光学センサ又はセンサ保持部材における側板対面方向の一端部と他端部とをそれぞれ、付勢手段によって付勢して該直交面に押し付けるようにしたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項5の画像形成装置において、
上記付勢手段としてコイルバネを用い、該コイルバネと、上記光学センサ又はセンサ保持部材との間に板状部材を介在させたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項6の画像形成装置において、上記板状部材と、上記光学センサ又はセンサ保持部材との間に振動吸収材を介在させたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項6又は7の画像形成装置において、
2枚の上記側板の対面方向にて、上記板状部材を、上記光学センサ又はセンサ保持部材の端部よりも突出させたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2の画像形成装置において、
上記ベルト部材を覆うベルトカバー部材を上記無端移動体ユニットに設け、上記光学センサ又はセンサ保持部材を該ベルトカバー部材に保持させたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3又は9の画像形成装置において、
上記光学センサ又はセンサ保持部材を、2枚の上記側板、又は上記ベルトカバー部材に移動不能に固定したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項10の画像形成装置において、
上記光学センサ又はセンサ保持部材を、ネジによって移動不能に固定したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項10の画像形成装置において、
上記光学センサ又はセンサ保持部材を、接着剤によって移動不能に固定したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至12の何れかの画像形成装置において、
上記光学センサから延びる通信用ケーブルと、該光学センサからの信号を受け付ける信号受付手段から延びる通信用ケーブルとを接続するためのコネクタ対の一方を、上記無端移動体ユニットに固定したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至13の何れかの画像形成装置において、
上記筺体内で上記無端移動体ユニットを検知するユニット検知手段と、該ユニット検知手段による検知結果、及び上記光学センサによる検知結果に基づいて、該光学センサが未装着の状態で上記無端移動体ユニットが上記筺体にセットされたことを示すセンサ未着エラー情報を報知する報知手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081202 |