JP4870480B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真式複写装置、プリンタ、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に関し、詳しくは無端ベルトを有する転写装置を備えた画像形成装置に関する。

従来、複写装置、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、駆動ローラ及び移動可能な従動ローラ間に無端ベルトを掛け渡し、従動ローラを移動させて無端ベルトに張力を付与するベルト走行装置が知られている。このベルト走行装置において、無端ベルトが掛け渡される各ローラ間の平行度が不十分であるため、ベルトに偏りが生じる場合がある。この偏りは、無端ベルトがゴム等の伸び易い材質によって構成されている場合にはローラを太鼓状に形成すること等により防止することが可能であるが、レーザプリンタに用いられている感光体ベルトや転写ベルトのようにフィルムや金属シート等の伸び難い材質によって構成されている場合にはローラを太鼓状に形成することではベルトの偏りを十分に防止することが困難であった。このため、ベルト内面に蛇行防止部材を設け、この蛇行防止部材をローラの両側端面に当接させることによってベルトの偏りを規制する技術が例えば「特許文献１」に、またベルトの偏りを検知するセンサを設けると共にベルトを支持するローラを揺動自在に構成し、ベルトの偏り量に応じてローラを揺動させることによりベルトの偏りを修正する技術が例えば「特許文献２」にそれぞれ開示されている。

特開平５−２８９５３５号公報 特開平８−３０５１１１号公報

しかし上述した各技術は、何れも非画像転写時におけるベルト偏りの対策であり、画像転写時における対策とはなっていない。このため、像担持体の回転中心軸に対してベルト走行方向が直交していない場合には、ベルトに対してその走行方向と直交する方向に負荷がかかり、ベルトに偏りが生じて画像不良が発生してしまう。本発明は上述の問題点を解決し、画像転写時においてもベルトの偏りを防止することにより画像不良の発生を防止することが可能な画像形成装置の提供を目的とする。

請求項１記載の発明は、像担持体と、駆動ローラと従動ローラとの間に掛け渡された無端ベルトを有する転写装置とを具備した画像形成装置において、前記無端ベルトの走行方向を前記像担持体の回転中心軸に対して直交させることにより前記無端ベルトの偏りを防止し、前記像担持体の回転中心軸の位置を検知する第１の検知手段と、前記駆動ローラの回転中心軸の位置を検知する第２の検知手段と、前記転写装置を前記無端ベルトの搬送面と平行な面内において回転移動させる転写装置移動手段とを具備し、前記各検知手段により検知された前記各回転中心軸の間のずれ量に応じて前記転写装置移動手段を作動させ前記各回転中心軸を平行にすることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、さらに前記無端ベルトが前記像担持体に対して接離自在であり、前記像担持体に現像剤を供給した後に前記無端ベルトを前記像担持体に直接接触させて該無端ベルト上の転写ニップにトナー像を形成し、形成された前記トナー像の中心線を第１の検知手段が前記像担持体の回転中心軸として検知することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、さらに走行中において前記無端ベルトに偏りが生じた際に前記無端ベルトの端部を検知するベルト偏り検知手段を有し、前記ベルト偏り検知手段により前記無端ベルトに偏りが生じたことが検知された場合には、転写材への非転写時において前記転写装置移動手段を作動させ前記無端ベルトの偏りを補正することを特徴とする。

本発明によれば、転写装置を移動させることにより像担持体の回転中心軸と無端ベルトの走行方向とを直交させることができ、画像転写時においても無端ベルトの偏りを防止することにより画像不良の発生を防止することが可能となる。

図１は、本発明の一実施形態を採用した画像形成装置を示している。同図において電子写真式複写装置である画像形成装置１は、像担持体としての感光体ドラム２、感光体ドラム２上に形成されたトナー像を転写材である転写紙Ｐに転写させる転写装置３、感光体ドラム２と転写装置３との間に向けて所定のタイミングで転写紙Ｐを給送するレジストローラ対４、転写装置３により転写紙Ｐ上に転写されたトナー像を定着させる定着装置５等を有している。

感光体ドラム２の周囲には、感光体ドラム２の周面を帯電させる図示しない帯電装置、感光体２の周面に光書き込みを行う図示しない露光装置、感光体ドラム２の周面に現像剤を供給してトナー像を形成させる図示しない現像装置、感光体ドラム２の周面を除電する図示しない除電装置、感光体２の周面をクリーニングする図示しないクリーニング装置等の周知の部材が配置されており、感光体２の周面には所定のタイミングでトナー像が形成される。

感光体ドラム２の下方には転写装置３が配設されている。転写装置３は、フレーム６にそれぞれ回転自在に支持された駆動ローラ７及び従動ローラ８を有しており、各ローラ間には無端ベルト９が掛け渡されている。駆動ローラ７は図示しない駆動手段によって回転駆動され、この回転力により無端ベルト９が転写紙Ｐを図１において左方へと搬送する方向に走行する。無端ベルト９には図示しないバイアス印加手段からのバイアスが印加され、このバイアスによって感光体ドラム２上に形成されたトナー像が転写紙Ｐに転写される。従動ローラ８はフレーム６に揺動自在に支持されており、図示しない揺動手段の作動によりその周面上の無端ベルト９が感光体ドラム２の周面に当接する図１に示す接触位置と、その周面上の無端ベルト９が感光体ドラム２の周面より離間する離間位置とを選択的に占める。

フレーム６は、図２及び図３に示すように、転写装置移動手段としてのステッピングモータ１０を介してその底面を画像形成装置１の図示しない装置本体に取り付けられている。ステッピングモータ１０は図４に示す制御手段１１からの指令に基づいて回転駆動され、ステッピングモータ１０の作動によりフレーム６は図４に両矢印で示すように、無端ベルト９の搬送面と平行な面内において回転移動される。

フレーム６の上方であって、駆動ローラ７の回転中心軸上における無端ベルト９の両側端部と対応する位置には、第２の検知手段としての小型感度モニタ１２がそれぞれ配設されており、従動ローラ８上における無端ベルト９の両側端部と対応する位置には、第１の検知手段としての小型感度モニタ１３がそれぞれ配設されている。各小型感度モニタ１２は図示しない取り付け部材によってフレーム６に固定されており、各感度モニタ１３は図５に示すようにフレーム６に移動可能に支持されたブラケット１４を介してフレーム６に取り付けられている。ブラケット１４は図示しない移動手段によって移動され、各小型感度モニタ１３は従動ローラ８が離間位置を占めた際に図４に示す測定位置を占め、従動ローラ８が接触位置を占めた際に感光体ドラム２と干渉しない位置を占める。各小型感度モニタ１２，１３からの信号は制御手段１１に入力される。

図２及び図３に示すように、フレーム６の内部であって各ローラ７，８間に掛け渡された無端ベルト９の両側端部より外側に所定の間隔を置いた位置には、ベルト偏り検知手段としてのベルト検知センサ１５が配置されている。各ベルト検知センサ１５は、無端ベルト９の側端部を検知した際に制御手段１１に信号を出力する。

図６は、制御手段１１の制御フローチャートを示している。周知のマイクロコンピュータからなる制御手段１１は内部に補正回路及びパルス変調回路を有しており、各小型感度モニタ１２，１３及びベルト検知センサ１５からの信号に基づいてステッピングモータ１０の作動を制御する。

以下、上述の構成に基づいて、画像形成装置１における転写装置３の位置調整動作を説明する。この位置調整動作は、通常の画像形成動作に先立って行われる。
画像形成装置１の図示しない操作パネルにおいて位置調整モードが選択されると、従動ローラ８が離間位置を占めた状態で感光体ドラム２の周面に位置調整用の専用トナー像が形成される。トナー像形成後、図示しない揺動手段が作動して従動ローラ８が接触位置を占め、感光体ドラム２の周面が無端ベルト９に接触して無端ベルト９上に図４に示す転写ニップ１６が形成される。この転写ニップ１６のベルト搬送方向と直交する中心軸は、感光体ドラム２の回転中心軸と一致する。

転写ニップ１６の形成後、図示しない揺動手段が作動して従動ローラ８が離間位置を占めると共に、図示しない移動手段が作動して各小型感度モニタ１３が測定位置を占める。この測定位置は、転写ニップ１６のベルト搬送方向と直交する中心軸（以下「中心軸」という）上に位置している。そして各小型感度モニタ１２，１３が作動し、駆動ローラ７の回転中心軸及び転写ニップ１６の中心軸が無端ベルト９の両側端位置において検知される。図７にその一例を示す。

各小型感度モニタ１２，１３からの検知信号は制御手段１１に入力され、制御手段１１は図８に示すように各検知信号に基づいて駆動ローラ７の回転中心軸及び転写ニップ１６の中心軸のずれ量を測定し、ずれ量が０であれば感光体ドラム２の回転中心軸に対して無端ベルト９の走行方向が直交していると認識し、ずれ量が０でない場合には感光体ドラム２の回転中心軸に対して無端ベルト９の走行方向が直交していないと認識する。ずれ量が０でない場合には、図６に示したフローチャートに基づきパルス変換されたステップ角度に応じてステッピングモータ１０を作動させ、ずれ量が０となるべく転写装置３を回転移動させる。

ステッピングモータ１０の作動後、駆動ローラ７を回転駆動させて転写ニップ１６が転写紙搬送面から外れる位置まで無端ベルト９を走行させた後、再び感光体ドラム２の周面に位置調整用の専用トナー像を形成し、従動ローラ８を接触位置に位置させて無端ベルト９上に新たな転写ニップ１６を形成する。そして、上述と同様の工程で再びずれ量を測定し、ずれ量が０であることが確認できた後にオペレータによって画像形成装置１上の図示しない操作パネルにおいてスタートキーが押下されると、画像形成動作が行われる。

上述の構成によれば、転写装置３を移動させることにより感光体ドラム２の回転中心軸と無端ベルト９の走行方向とを直交させることができ、画像転写時においても無端ベルト９の偏りを防止することにより画像不良の発生を防止することが可能となる。

また、上述した画像形成動作前の位置調整動作により無端ベルト９の偏りは大幅に低減して画像不良の発生を防止することができるが、無端ベルト９の周長差、各ローラ７，８の径偏差、転写紙Ｐの進入方向等によって画像形成動作中に無端ベルト９に偏りが生じる場合がある。これは、画像形成動作時においてベルト検知センサ１５からの信号が制御手段１１に入力された際に制御手段１１は無端ベルト９に偏りが生じたと判断し、転写紙サイズ、通紙枚数から換算した無端ベルト９の走行量と無端ベルト９の偏り時間から補正値を算出して、転写紙Ｐへの非転写時（通紙間）においてステッピングモータ１０を作動させることにより無端ベルト９の偏りを補正することができる。

上述した実施形態では、画像形成装置１として電子写真式複写装置を用いた例を示したが、画像形成装置としてはこれに限られず、プリンタ、ファクシミリ、複合機等の、無端ベルトを有する転写装置を備えた画像形成装置において本発明は適用可能である。

本発明の一実施形態を採用した画像形成装置の概略正面図である。 本発明の一実施形態に用いられる転写装置の概略平面図である。 本発明の一実施形態に用いられる転写装置の概略側面図である。 本発明の一実施形態に用いられる転写装置の概略平面図である。 本発明の一実施形態に用いられる転写装置要部の概略側面図である。 本発明の一実施形態に用いられる制御手段による制御を説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態に用いられる小型感度モニタによる検知態様を示す概略図である。 本発明の一実施形態に用いられる小型感度モニタによる検知態様を示す概略図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 像担持体（感光体ドラム）
３ 転写装置
７ 駆動ローラ
８ 従動ローラ
９ 無端ベルト
１０ 転写装置移動手段（ステッピングモータ）
１２ 第２の検知手段（小型感度モニタ）
１３ 第１の検知手段（小型感度モニタ）
１５ ベルト偏り検知手段（ベルト検知センサ）
１６ 転写ニップ

Claims (3)

1. 像担持体と、駆動ローラと従動ローラとの間に掛け渡された無端ベルトを有する転写装置とを具備した画像形成装置において、
   前記無端ベルトの走行方向を前記像担持体の回転中心軸に対して直交させることにより前記無端ベルトの偏りを防止し、前記像担持体の回転中心軸の位置を検知する第１の検知手段と、前記駆動ローラの回転中心軸の位置を検知する第２の検知手段と、前記転写装置を前記無端ベルトの搬送面と平行な面内において回転移動させる転写装置移動手段とを具備し、前記各検知手段により検知された前記各回転中心軸の間のずれ量に応じて前記転写装置移動手段を作動させ前記各回転中心軸を平行にすることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記無端ベルトが前記像担持体に対して接離自在であり、前記像担持体に現像剤を供給した後に前記無端ベルトを前記像担持体に直接接触させて該無端ベルト上の転写ニップにトナー像を形成し、形成された前記トナー像の中心線を第１の検知手段が前記像担持体の回転中心軸として検知することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２記載の画像形成装置において、
   走行中において前記無端ベルトに偏りが生じた際に前記無端ベルトの端部を検知するベルト偏り検知手段を有し、前記ベルト偏り検知手段により前記無端ベルトに偏りが生じたことが検知された場合には、転写材への非転写時において前記転写装置移動手段を作動させ前記無端ベルトの偏りを補正することを特徴とする画像形成装置。

Images