JP5082629B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機，プリンタ，ファクシミリ、これらの複合機などの画像形成装置に係り、特に、トナー像を保持して移動する無端ベルト状の像保持部材と、この像保持部材の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、上記の像保持部材の表面に形成されたトナー像を読み取る読取センサーとを備えた画像形成装置において、上記の読取センサーによって像保持部材の表面に形成されたトナー像を精度よく読み取ることができるようにすると共に、上記の像保持部材が傷つくのを防止するようにした点に特徴を有するものである。

複写機，プリンタ，ファクシミリ、これらの複合機などの画像形成装置においては、従来から、トナー像を保持して移動する像保持部材、例えば、トナー像が形成される感光体や、感光体に形成されたトナー像が転写される中間転写体において、像保持部材にトナー像が適切に形成されるように制御するため、像保持部材の表面に所定パターンのトナー像を形成し、このトナー像を読取センサーによって読み取ることが行われている。

特に、近年においては、上記のような像保持部材に複数の色彩のトナー像を形成してフルカラーの画像形成を行うにあたり、各色のトナー像が精度よく重なり合うように画像形成のタイミングを制御するため、像保持部材の表面に形成された各色のトナー像を読取センサーによって読み取ることが行われている。

また、このようなフルカラーの画像形成を行う画像形成装置としては、複数の感光体にそれぞれ色彩の異なるトナー像を形成し、各感光体に形成された各色彩のトナー像を無端ベルト状の中間転写ベルトの表面に一次転写させて、この中間転写ベルトの表面にフルカラーのトナー像を形成し、このように形成されたフルカラーのトナー像を中間転写ベルトから記録媒体に二次転写させるようにしたものが広く利用されている。

ここで、このようなフルカラーの画像形成装置において、上記の中間転写ベルトの表面に形成された各色のトナー像を読取センサーによって読み取るにあたり、この読取センサーと中間転写ベルトの表面に形成されたトナー像との距離や角度等が変動すると、正確なトナー像の読み取りが行えなくなり、適切な画像制御が行えなくなるという問題があった。

このため、従来においては、特許文献１に示されるように、読取センサーと対向する位置において、中間転写ベルトの背面側に当接する背面当接部材を設け、この背面当接部材によって読取センサーと中間転写ベルトの表面に形成されたトナー像との距離や角度等が変動するのを抑制するようにしたものが提案されている。

ここで、この特許文献１においては、上記のように中間転写ベルトの背面側に当接する背面当接部材として、中間転写ベルトの背面側に当接する面が平滑面である板状の部材を設けるようにしたものや、回転可能な一対のローラを所要間隔を介して設けるようにしたものが提案されている。

しかし、上記のような板状の背面当接部材を用いた場合、この背面当接部材の面全体に中間転写ベルトが適切に接触されず、読取センサーと対向する位置において、中間転写ベルトが波打って、読取センサーと中間転写ベルトの表面に形成されたトナー像との距離や角度等が変動したり、板状の背面当接部材との接触によって中間転写ベルトが傷ついたりするという問題があった。

また、上記の背面当接部材として、回転可能な一対のローラを所要間隔を介して設けた場合には、各ローラの回転中心や取付位置のずれ等によって、読取センサーと中間転写ベルトの表面に形成されたトナー像との距離や角度等が変動する等の問題があった。

また、従来においては、特許文献２に示されるように、読取センサーと対向する位置において、中間転写ベルトの背面側に当接するように弾性部材を設け、この弾性部材によって読取センサーと中間転写ベルトの表面に形成されたトナー像との距離や角度等が変動するのを抑制するようにしたものが提案されている。

ここで、この特許文献２においては、上記のように中間転写ベルトの背面側に当接するように設ける弾性部材として、スポンジ、ゴム、プラスチック等を用いることが提案されている。

しかし、スポンジ等からなる弾性部材を中間転写ベルトの背面側に当接させて中間転写ベルトを移動させるようにした場合、弾性部材との間の摩擦によって、中間転写ベルトの移動にむらが発生したり、中間転写ベルトが波打った状態になったり、さらにこの弾性部材が変形して、読取センサーと中間転写ベルトの表面に形成されたトナー像との距離や角度等が変動し、中間転写ベルトの表面に形成されたトナー像を正確に読み取ることが困難になる等の問題があった。
特開平１１−２２０５８６号公報 特開２０００−２７５９７７号公報

本発明は、上記の中間転写ベルトのようにトナー像を保持して移動する無端ベルト状の像保持部材を用い、この像保持部材の表面に形成されたトナー像を読取センサーによって読み取るようにした画像形成装置における上記のような問題を解決することを課題とするものである。

すなわち、本発明においては、上記のような画像形成装置において、上記の像保持部材の表面に形成されたトナー像を読取センサーによって精度よく読み取ることができるようにすると共に、上記の像保持部材が傷つくのを防止することを課題とするものである。

本発明に係る画像形成装置においては、上記のような課題を解決するため、トナー像を保持して移動する無端ベルト状の像保持部材と、この像保持部材の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、上記の像保持部材の表面に形成されたトナー像を読み取る読取センサーとを備えた画像形成装置において、上記の読取センサーを像保持部材の表面と所要間隔を介した位置に設けると共に、この読取センサーと対向する像保持部材の裏面側に、像保持部材の幅方向に沿った取付部材を設け、上記の像保持部材の裏面に当接させて像保持部材を読取センサー側に付勢する一対のバックアップ部材を、像保持部材の幅方向両側部において上記の取付部材から読取センサー側に突出するように設けると共に、上記の一対のバックアップ部材の間に、取付部材から読取センサー側に突出するように補助部材を設け、この補助部材が読取センサー側に突出する長さが、上記のバックアップ部材が読取センサー側に突出する長さ以下になるようにした。

ここで、上記のようにバックアップ部材によって像保持部材を読取センサー側に付勢するにあたっては、このバックアップ部材の像保持部材と当接する面を、起毛された繊維材料等の低摩擦性軟質材料で構成することが好ましい。

そして、本発明における画像形成装置においては、上記の像保持部材が読取センサーと対向する位置において、上記のバックアップ部材により適切に付勢されて平坦な状態で維持されるようにするため、このバックアップ部材を取付部材よりも像保持部材の移動方向の下流側と上流側の少なくとも一方に突出させるようにすることが好ましい。

また、本発明における画像形成装置においては、上記の一対のバックアップ部材の間において、像保持部材が波打って取付部材と衝突するのを抑制するため、上記の一対のバックアップ部材の間において、取付部材から読取センサー側に突出するように補助部材を設けると共に、このように一対のバックアップ部材の間に補助部材を設ける場合に、この補助部材によって像保持部材がバックアップ部材から浮き上がったりして、バックアップ部材によって像保持部材を読取センサー側に適切に付勢することができなくなるのを防止するため、この補助部材が読取センサー側に突出する長さを、上記のバックアップ部材が読取センサー側に突出する長さ以下にしたのである。また、この補助部材を取付部材よりも像保持部材の移動方向の下流側と上流側の少なくとも一方に突出させる場合には、このように突出させる補助部材の長さを、上記のバックアップ部材が像保持部材の移動方向の下流側と上流側の少なくとも一方に突出する長さ以下にすることが好ましい。

また、本発明における画像形成装置においては、上記の像保持部材の表面に色彩の異なるトナー像を形成するトナー像形成手段を複数設け、上記の像保持部材の表面にフルカラーのトナー像を形成させるようにすることができる。

また、トナー像を保持して移動する上記の無端ベルト状の像保持部材としては、例えば、無端ベルト状になったベルト感光体や中間転写ベルトが用いられる。

ここで、上記の無端ベルト状の像保持部材が中間転写ベルトである場合には、上記のトナー像形成手段にトナー像が形成される感光体を設け、この感光体に形成されたトナー像を像保持部材である中間転写ベルトに転写させるようにする。

また、上記の無端ベルト状の像保持部材が中間転写ベルトである場合において、読取センサーと対向する像保持部材の裏面側に上記の取付部材を設けるにあたっては、上記の中間転写ベルトの内周側に設けられて中間転写ベルトを回転駆動させる回転ローラと、上記の感光体に形成されたトナー像を中間転写ベルトに一次転写させる一次転写部材とが、中間転写ベルトの幅方向両側に設けられた一対のフレームに取り付けられた中間転写ユニットを用い、上記の一対のフレーム間に架け渡すようにして取付部材を設けることができる。

本発明の画像形成装置においては、トナー像を保持して移動する無端ベルト状の像保持部材の表面に形成されたトナー像を、像保持部材の表面と所要間隔を介して設けられ読取センサーによって読み取るにあたり、読取センサーと対向する像保持部材の裏面側に像保持部材の幅方向に沿った取付部材を設け、上記の像保持部材の幅方向両側部において、この取付部材から読取センサー側に突出するように設けた一対のバックアップ部材を、像保持部材の裏面に当接させて像保持部材を読取センサー側に付勢させるようにした。

このため、上記の像保持部材が読取センサーと対向する位置において上記の一対のバックアップ部材により付勢され、この像保持部材がバックアップ部材に沿って平坦な状態になり、像保持部材と読取センサーとの間の距離や角度が一定した状態で維持されるようになると共に、この一対のバックアップ部材間において像保持部材が取付部材から離れた状態で維持され、像保持部材が取付部材と衝突するのも防止されるようになる。

この結果、本発明の画像形成装置においては、上記の像保持部材が取付部材と衝突して傷ついたりすることがなく、この像保持部材の表面に形成されたトナー像を上記の読取センサーによって精度よく読み取ることができるようになり、長期にわたって安定した画像制御が行えるようになる。

次に、この発明の実施形態に係る画像形成装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る画像形成装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。

この実施形態においては、トナー像を保持して移動する無端ベルト状の像保持部材として中間転写ベルトを用いた画像形成装置について説明する。

ここで、この実施形態の画像形成装置においては、図１に示すように、その装置本体１内に、トナー像形成手段として、４つのイメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄを装着させるようにしている。

ここで、上記の各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄにおいては、回転するドラム状の感光体１１と、この感光体１１の表面を帯電させる帯電装置１２と、帯電された感光体１１の表面に画像情報に応じた露光を行って感光体１１の表面に静電潜像を形成する露光装置１３と、上記の感光体１１の表面に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置１４と、上記の感光体１１の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト２１に転写させた後における感光体１１の表面にクリーニングブレード１５ａを圧接させて感光体１１の表面に残留するトナー等の残留物を除去する第１クリーニング装置１５が設けられている。

そして、この実施形態に係る画像形成装置において、フルカラーの画像形成を行うにあたっては、上記の各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄにおける各現像装置１４に、黒色，黄色，マゼンダ色，シアン色の異なった色彩のトナーを収容させ、各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄにおいて、各感光体１１の表面にそれぞれの色彩のトナー像を形成するようにしている。

次いで、このように各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄにおける各感光体１１の表面に形成された各色彩のトナー像を、回転ローラ２２に架け渡されて回転移動する中間転写ベルト２１の表面に、各感光体１１とこの中間転写ベルト２１を介して対向するようにして設けられたローラ状の各一次転写部材２３により順々に転写させて、この中間転写ベルト２１の表面にフルカラーのトナー像を形成するようにしている。

そして、このように中間転写ベルト２１の表面に形成されたフルカラーのトナー像をローラ状になった二次転写部材５の位置に導くようにする一方、給紙ローラ３により記録媒体Ｓを給紙し、タイミングローラ４によってこの記録媒体Ｓを適当なタイミングで、フルカラーのトナー像が形成された中間転写ベルト２１と二次転写部材５との間に導き、中間転写ベルト２１の表面に形成された上記のフルカラーのトナー像をこの記録媒体Ｓに転写させるようにしている。

次いで、このようにフルカラーのトナー像が転写された記録媒体Ｓを定着装置６に導き、上記のフルカラーのトナー像を記録媒体Ｓに定着させた後、この記録媒体Ｓを排紙ローラ７により排紙させるようにしている。

また、上記のように中間転写ベルト２１の表面に形成されたフルカラーのトナー像を記録媒体Ｓに転写させた後、この中間転写ベルト２１の表面に第２クリーニング装置８に設けられたクリーニングブレード８ａを圧接させて、記録媒体Ｓに転写されずに中間転写ベルト２１の表面に残ったトナー等の残留物を中間転写ベルト２１から除去するようにしている。

ここで、上記の中間転写ベルト２１の表面に形成される各色のトナー像が精度よく重なり合うように、画像形成のタイミングを制御するため、この実施形態の画像形成装置においては、上記の各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄにより中間転写ベルト２１の表面に所定パターンのトナー像を形成し、このトナー像を読取センサー９によって読み取るにあたり、図１に示すように、中間転写ベルト２１の移動方向の最下流側に位置する一次転写部材２３と上記の二次転写部材５と対向する回転ローラ２２との間において、中間転写ベルト２１の表面と所要間隔を介するようにして読取センサー９を設けると共に、この読取センサー９と対向する中間転写ベルト２１の裏面側に、この中間転写ベルト２１を読取センサー９側に付勢するようにして当接するバックアップ部材２４を設けるようにしている。

ここで、このように読取センサー９と対向する中間転写ベルト２１の裏面側に、この中間転写ベルト２１を読取センサー９側に付勢するようにして当接するバックアップ部材２４を設けるにあたり、この実施形態においては、図２に示すように、上記の回転ローラ２２と上記の一次転写部材２３とを中間転写ベルト２１の幅方向両側に設けられた一対のフレーム２５に取り付けた中間転写ユニット２０を用いるようにしている。

そして、図２及び図３に示すように、上記の中間転写ベルト２１の移動方向の最下流側に位置する一次転写部材２３と上記の二次転写部材５と対向する回転ローラ２２との間において、上記の一対のフレーム２５間に架け渡すように取付部材２６を設けている。

また、上記の中間転写ベルト２１の幅方向両側部の位置において、上記の取付部材２６にそれぞれバックアップ部材２４を、この取付部材２６よりも読取センサー９側及び中間転写ベルト２１の移動方向下流側に突出するように取り付け、さらにこの一対のバックアップ部材２４の中間に、補助部材２７を、上記のバックアップ部材２４と同様に、取付部材２６よりも読取センサー９側及び中間転写ベルト２１の移動方向下流側に突出するようにして取り付けている。

ここで、上記のように補助部材２７を一対のバックアップ部材２４の中間に設けるにあたっては、この補助部材２７によって中間転写ベルト２１が付勢され、中間転写ベルト２１が上記の一対のバックアップ部材２４から浮き上がって、バックアップ部材２４の位置で波打ったりするのを抑制するため、この補助部材２７が読取センサー９側に突出する量及び中間転写ベルト２１の移動方向下流側に突出する量を、上記のバックアップ部材２４の場合よりも若干も小さくし、中間転写ベルト２１がこの一対のバックアップ部材２４に付勢されて張った状態で維持されるようにしている。

また、上記のようにバックアップ部材２４を取付部材２６に取り付けるにあたっては、図４に示すように、このバックアップ部材２４が中間転写ベルト２１と接触する表面に、起毛された繊維材料等の低摩擦性軟質材料、例えば千代田インテグレ社製のシーアイセーム（商品名）からなる表面部材２４ａを用い、この表面部材２４ａをプラスチック等の剛性の支持部材２４ｂを介して取付部材２６に取り付けるようにしている。なお、上記の補助部材２７の材質については特に限定されないが、中間転写ベルト２１が接触した場合に、この中間転写ベルト２１が傷ついたり、中間転写ベルト２１との間における摩擦が高くなったりするのを防止するため、図示していないが、上記のバックアップ部材２４と同様に構成することが好ましい。

そして、上記のように一対のバックアップ部材２４を、取付部材２６よりも読取センサー９側に突出すると共に中間転写ベルト２１の移動方向下流側に突出するようにして設け、この一対のバックアップ部材２４により中間転写ベルト２１を読取センサー９側に付勢するようにして、この中間転写ベルト２１の裏面に一対のバックアップ部材２４当接させると、中間転写ベルト２１がこの一対のバックアップ部材２４に沿った張った状態になり、中間転写ベルト２１が読取センサー９と対向する位置において中間転写ベルト２１が波打ったりすることがなく、中間転写ベルト２１と読取センサー９との間の距離や角度が一定した状態で維持され、中間転写ベルト２１の表面に形成された所定パターンのトナー像を上記の読取センサー９によって適切に読み取ることができるようになる。

また、上記のようにバックアップ部材２４が中間転写ベルト２１と接触する表面に、起毛された繊維材料等の低摩擦性軟質材料からなる表面部材２４ａを用いると、このバックアップ部材２４との接触によって中間転写ベルト２１が傷ついたり、バックアップ部材２４との接触による摩擦によって中間転写ベルト２１の移動にむらが発生するということがなく、中間転写ベルト２１がこのバックアップ部材２４に当接されながら安定して移動し、中間転写ベルト２１の表面に形成された所定パターンのトナー像を上記の読取センサー９によってより適切に読み取ることができるようになる。

また、この実施形態の画像形成装置においては、上記のように一対のバックアップ部材２４の中間において、補助部材２７を取付部材２６よりも読取センサー９側及び中間転写ベルト２１の移動方向下流側にバックアップ部材２４よりも少ない突出量になるようにして突出させている。このため、上記のように中間転写ベルト２１が一対のバックアップ部材２４から浮き上がってバックアップ部材２４の位置で波打ったりすることがない。

また、中間転写ベルト２１がこの一対のバックアップ部材２４の間において補助部材２７に接触することにより、中間転写ベルト２１が上記の取付部材２６に衝突して傷つくのが防止されると共に、中間転写ベルト２１がこの一対のバックアップ部材２４の間において波打った状態になるのが防止され、この一対のバックアップ部材２４と近接した中間転写ベルト２１の移動方向の最下流側に位置する一次転写部材２３の位置において中間転写ベルト２１が波打った状態になるのが抑制され、この一次転写部材２３に対向する感光体１１に形成されたトナー像を転写させる際に、転写抜け等が発生するのも防止れるようになる。

なお、この実施形態の画像形成装置においては、中間転写ベルト２１の移動方向の最下流側に位置する一次転写部材２３と上記の二次転写部材５と対向する回転ローラ２２との間において、読取センサー９を中間転写ベルト２１の表面と所要間隔を介して設けると共に、この読取センサー９と対向する中間転写ベルト２１の裏面側に、取付部材２６を介してバックアップ部材２４を設けるようにしたが、読取センサー９及びバックアップ部材２４を設ける位置は特に限定されない。

例えば、図５に示すように、読取センサー９及びこの読取センサー９と対向する中間転写ベルト２１の裏面側に設けるバックアップ部材２４を、上記の二次転写部材５と対向する回転ローラ２２よりも中間転写ベルト２１の移動方向下流側に設けることも可能であり、この場合には、上記のバックアップ部材２４を、取付部材２６よりも中間転写ベルト２１の移動方向上流側に突出させるようにしている。。

そして、このように読取センサー９及びバックアップ部材２４を上記の回転ローラ２２よりも中間転写ベルト２１の移動方向下流側に設けた場合には、中間転写ベルト２１の表面に形成したトナー像を、中間転写ベルト２１から離隔された上記の二次転写部材５を通過させて読取センサー９の位置に導き、上記のバックアップ部材２４によって中間転写ベルト２１を読取センサー９側に付勢させた状態で、この中間転写ベルト２１の表面に形成されたトナー像を上記の読取センサー９によって読み取るようにする。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示し、トナー像を保持して移動する無端ベルト状の像保持部材に中間転写ベルトを用いた画像形成装置の概略説明図である。 同実施形態の画像形成装置において、中間転写ベルトを設ける中間転写ユニットにおける一対のフレーム間に、一対のバックアップ部材と補助部材とを取付部材によって取り付けた状態を示した概略底面図である。 同実施形態の画像形成装置において、上記の中間転写ユニットにおける一対のフレーム間に設けられた取付部材に、一対のバックアップ部材と補助部材とを取り付けた状態を示した部分説明図である。 同実施形態の画像形成装置において、中間転写ベルトに形成されたトナー像を上記のバックアップ部材と対向する位置において読取センサーによって読み取る状態を示した部分説明図である。 同実施形態の画像形成装置において、上記の読取センサー及びバックアップ部材を設ける位置を変更させた変更例の部分説明図である。

符号の説明

１ 装置本体
３ 給紙ローラ
４ タイミングローラ
５ 二次転写部材
６ 定着装置
７ 排紙ローラ
８ 第２クリーニング装置
８ａ クリーニングブレード
９ 読取センサー
１０Ａ〜１０Ｄ イメージングカートリッジ（トナー像形成手段）
１１ 感光体
１２ 帯電装置
１３ 露光装置
１４ 現像装置
１５ 第１クリーニング装置
１５ａ クリーニングブレード
２０ 中間転写ユニット
２１ 中間転写ベルト（像保持部材）
２２ 回転ローラ
２３ 一次転写部材
２４ バックアップ部材
２４ａ 表面部材
２４ｂ 支持部材
２５ フレーム
２６ 取付部材
２７ 補助部材
Ｓ 記録媒体

Claims (6)

1. トナー像を保持して移動する無端ベルト状の像保持部材と、この像保持部材の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、上記の像保持部材の表面に形成されたトナー像を読み取る読取センサーとを備えた画像形成装置において、上記の読取センサーが像保持部材の表面と所要間隔を介した位置に設けられると共に、この読取センサーと対向する像保持部材の裏面側に、像保持部材の幅方向に沿った取付部材が設けられ、上記の像保持部材の裏面に当接させて像保持部材を読取センサー側に付勢する一対のバックアップ部材が、像保持部材の幅方向両側部において上記の取付部材から読取センサー側に突出するように設けられると共に、上記の一対のバックアップ部材の間に、取付部材から読取センサー側に突出するように補助部材が設けられ、この補助部材が読取センサー側に突出する長さが、上記のバックアップ部材が読取センサー側に突出する長さ以下であることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、上記の一対のバックアップ部材が、取付部材よりも像保持部材の移動方向の下流側と上流側の少なくとも一方に突出するように設けられていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置において、上記の補助部材が取付部材よりも像保持部材の移動方向の下流側と上流側の少なくとも一方に突出するように設けられ、この補助部材が突出する長さが、上記のバックアップ部材が像保持部材の移動方向の下流側と上流側の少なくとも一方に突出する長さ以下であることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置において、上記の像保持部材の表面に色彩の異なるトナー像を形成するトナー像形成手段が複数設けられていることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置において、上記のトナー像形成手段にトナー像が形成される感光体が設けられ、上記の像保持部材が上記の感光体からトナー像が転写される中間転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５に記載の画像形成装置において、上記の中間転写ベルトの内周側に設けられて中間転写ベルトを回転駆動させる回転ローラと、上記の感光体に形成されたトナー像を中間転写ベルトに一次転写させる一次転写部材とが、中間転写ベルトの幅方向両側に設けられた一対のフレームに取り付けられた中間転写ユニットを用い、上記の取付部材がこの一対のフレーム間に架け渡すように設けられていることを特徴とする画像形成装置。

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