JP5103967B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、例えば電子写真方式を利用した画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus using, for example, an electrophotographic system.
プリンタや複写機等といった電子写真方式のカラー画像形成装置では、感光体ドラムと露光装置とがそれぞれ各色毎に配置されて構成されたものが知られている。このようなカラー画像形成装置では、各露光装置が各色毎の画像データに応じて変調されたレーザ光によって各感光体ドラムを露光するが、各露光装置に光学特性のばらつき等が存在することから、各色トナー像に位置ずれが生じる場合がある。そのため、各露光装置において露光位置の調整が行われる(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art An electrophotographic color image forming apparatus such as a printer or a copying machine is known in which a photosensitive drum and an exposure device are arranged for each color. In such a color image forming apparatus, each exposure apparatus exposes each photosensitive drum with a laser beam modulated in accordance with image data for each color. However, each exposure apparatus has variations in optical characteristics and the like. In some cases, the color toner images may be misaligned. Therefore, the exposure position is adjusted in each exposure apparatus (see, for example, Patent Document 1).
本発明は、露光装置における露光位置調整を高精度に行うことを目的とする。 An object of the present invention is to perform exposure position adjustment in an exposure apparatus with high accuracy.
請求項1に係る発明は、複数の像保持体と、前記複数の像保持体の各々から転写された所定のパターン像を搬送し、表面が光反射性を有するベルト部材と、前記ベルト部材を接触状態で張り渡す第1の領域と、当該ベルト部材の前記パターン像が転写された領域を非接触状態で張り渡す第2の領域とで構成されるロール部材と、前記ロール部材の前記第2の領域にて張り渡される前記ベルト部材の表面にて前記パターン像の位置を検出する検出手段とを備え、前記検出手段は、前記ロール部材の前記第2の領域にて張り渡される前記ベルト部材の表面に対して光を出射し、出射された当該光の当該ベルト部材からの反射光の移動量に基づいて前記パターン像の位置を検出することを特徴とする画像形成装置である。 The invention according to claim 1 includes a plurality of image carriers , a belt member that conveys a predetermined pattern image transferred from each of the plurality of image carriers, and a surface having light reflectivity, and the belt member. A roll member composed of a first region extending in a contact state and a second region extending in a non-contact state the region to which the pattern image of the belt member is transferred; and the second member of the roll member. Detecting means for detecting the position of the pattern image on the surface of the belt member stretched in the area of the belt member, and the detection means spans the belt member stretched in the second area of the roll member. In the image forming apparatus, the position of the pattern image is detected based on the amount of movement of the reflected light from the belt member of the emitted light .
請求項2に係る発明は、請求項1に係る画像形成装置にて、前記ロール部材は、前記第1の領域が基材と当該基材表面に形成された表面層とで構成され、前記第2の領域が当該基材で構成されたことを特徴とする。
請求項3に係る発明は、請求項1に係る画像形成装置にて、前記検出手段は、前記ベルト部材の表面に対して当該ベルト部材の幅方向に向けて前記光を出射することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the roll member includes a base material and a surface layer formed on the base material surface. The region 2 is composed of the base material .
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect , the detection unit emits the light toward a width direction of the belt member with respect to a surface of the belt member. To do.
請求項4に係る発明は、請求項2に係る画像形成装置にて、前記ロール部材は、前記第1の領域に形成された前記表面層の前記ベルト部材との摩擦力が前記基材と当該ベルト部材との摩擦力よりも大きく形成されたことを特徴とする。
請求項5に係る発明は、請求項2に係る画像形成装置にて、前記ロール部材は、前記第2の領域に前記表面層よりも薄層の第2の表面層がさらに形成されたことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect , the roll member has a frictional force with the belt member of the surface layer formed in the first region. It is characterized by being formed larger than the frictional force with the belt member.
The invention according to claim 5, in the image forming apparatus according to claim 2, wherein the roller member is that the second surface layer of the thin layer than the surface layer on the second region is further formed Features.
請求項6に係る発明は、複数の像保持体と、前記複数の像保持体の各々にて形成された所定のパターン像が転写され、当該パターン像を搬送し、表面が光反射性を有するベルト部材と、前記ベルト部材の端部に配置され、前記ベルト部材を接触状態で張り渡す第1の領域と、当該ベルト部材の前記パターン像が転写される領域を非接触状態で張り渡す第2の領域とで構成されるロール部材と、前記ロール部材の前記第2の領域にて張り渡される前記ベルト部材の表面にて前記パターン像の位置を検出する検出手段とを備え、前記ベルト部材は、前記ロール部材の配置位置を固定した状態で複数の前記像保持体に対して離隔可能に構成され、前記検出手段は、前記ロール部材の前記第2の領域にて張り渡される前記ベルト部材の表面に対して光を出射し、出射された当該光の当該ベルト部材からの反射光の移動量に基づいて前記パターン像の位置を検出することを特徴とする画像形成装置である。 In the invention according to claim 6, a plurality of image carriers and a predetermined pattern image formed on each of the plurality of image carriers are transferred, the pattern images are conveyed, and the surface has light reflectivity. A belt member, a first region disposed at an end of the belt member and extending the belt member in a contact state, and a second region extending the region on which the pattern image is transferred in a non-contact state. And a detection means for detecting the position of the pattern image on the surface of the belt member stretched over the second region of the roll member, the belt member comprising: The roll member is configured to be separable from the plurality of image holding members in a fixed position, and the detection means is configured to be arranged on the belt member stretched in the second region of the roll member. Light against the surface The emitted, an image forming apparatus and detecting the position of the pattern image based on the moving amount of the reflected light from the belt member of the emitted the light.
請求項7に係る発明は、請求項6に係る画像形成装置にて、前記ロール部材は、前記第1の領域が基材と当該基材表面に被覆され前記ベルト部材との摩擦力が当該基材よりも大きな表面層とで形成され、前記第2の領域が当該基材で形成されたことを特徴とする。
請求項8に係る発明は、請求項6に係る画像形成装置にて、前記ロール部材は、前記第1の領域が基材と当該基材表面に被覆され前記ベルト部材との摩擦力が当該基材よりも大きな表面層とで形成され、前記第2の領域が当該基材と前記表面層よりも薄層の第2の表面層とで形成されたことを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the sixth aspect, the roll member includes a base material and a surface of the base material, and the friction force between the belt member and the base member The surface layer is larger than the material, and the second region is formed of the base material.
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the sixth aspect, the roll member includes a base material and a surface of the base material, and the friction force between the belt member and the base member A surface layer larger than the material is formed, and the second region is formed of the base material and a second surface layer that is thinner than the surface layer.
請求項9に係る発明は、請求項6に係る画像形成装置にて、前記検出手段は、前記ベルト部材の表面に対して当該ベルト部材の幅方向に向けて前記光を出射することを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the sixth aspect , the detecting means emits the light toward the width direction of the belt member with respect to the surface of the belt member. To do.
本発明の請求項1によれば、本発明を採用しない場合に比べて、表面が光反射性を有するベルト部材を用いてパターン像の位置を高い精度で検出できる。
本発明の請求項2によれば、本発明を採用しない場合に比べて、表面が光反射性を有するベルト部材を用いた場合に露光装置における露光位置調整を高精度に行うことができる。
本発明の請求項3によれば、本発明を採用しない場合に比べて、パターン像の副走査方向の位置を安定して計測することができる。
本発明の請求項4によれば、本発明を採用しない場合に比べて、ベルト部材を安定的に搬送することができる。
本発明の請求項5によれば、本発明を採用しない場合に比べて、表面層を研磨することで容易に第2の領域を形成することができる。
According to the first aspect of the present invention, the position of the pattern image can be detected with high accuracy using a belt member whose surface has light reflectivity as compared with the case where the present invention is not adopted.
According to the second aspect of the present invention, exposure position adjustment in the exposure apparatus can be performed with high accuracy when a belt member having a light reflecting surface is used as compared with the case where the present invention is not adopted .
According to the third aspect of the present invention, the position of the pattern image in the sub-scanning direction can be stably measured as compared with the case where the present invention is not adopted.
According to the fourth aspect of the present invention, the belt member can be stably conveyed as compared with the case where the present invention is not adopted.
According to the fifth aspect of the present invention, the second region can be easily formed by polishing the surface layer as compared with the case where the present invention is not adopted.
本発明の請求項6によれば、本発明を採用しない場合に比べて、ベルトリトラクト機能を有した画像形成装置の露光装置における露光位置調整を高精度に行うことができる。
本発明の請求項7によれば、本発明を採用しない場合に比べて、ベルト部材を安定的に搬送することができる。
本発明の請求項8によれば、本発明を採用しない場合に比べて、ベルト部材を安定的に搬送することができる。
本発明の請求項9によれば、本発明を採用しない場合に比べて、パターン像の副走査方向の位置を安定して計測することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, the exposure position adjustment in the exposure apparatus of the image forming apparatus having the belt retract function can be performed with higher accuracy than in the case where the present invention is not adopted.
According to the seventh aspect of the present invention, the belt member can be stably conveyed as compared with the case where the present invention is not adopted.
According to the eighth aspect of the present invention, the belt member can be stably conveyed as compared with the case where the present invention is not adopted.
According to the ninth aspect of the present invention, the position of the pattern image in the sub-scanning direction can be stably measured as compared with the case where the present invention is not adopted.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本実施の形態が適用される画像形成装置1の構成の一例を示した図である。図1に示す画像形成装置1は、電子写真方式を用いた所謂タンデム型のデジタルカラープリンタであって、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成プロセス部70、画像形成装置1全体の動作を制御する制御部80、例えばパーソナルコンピュータ(PC)3やスキャナ等の画像読取装置4等から受信した画像データに所定の画像処理を施す画像処理部81、処理プログラムや画像データ等が記憶される例えばハードディスク(Hard Disk Drive)にて実現される主記憶部82を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of an image forming apparatus 1 to which the exemplary embodiment is applied. An image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 is a so-called tandem type digital color printer using an electrophotographic system, and an image forming
画像形成プロセス部70は、4つの画像形成ユニット10Y,10M,10C,10K(以下、「画像形成ユニット10」とも総称する)が上下方向(略鉛直方向)に一定の間隔で並列配置されている。画像形成ユニット10は、像保持体としての感光体ドラム11、感光体ドラム11の表面を帯電する帯電ロール12、感光体ドラム11上に形成された静電潜像を各色トナーで現像する現像器13、転写後の感光体ドラム11表面を清掃するドラムクリーナ14を備えている。
そして、各画像形成ユニット10は、画像形成装置1本体に対して着脱自在に構成され、例えば現像器13内のトナーが消費されたり、感光体ドラム11が寿命に達した場合等には、画像形成ユニット10単位で交換される。
In the image forming
Each image forming unit 10 is configured to be detachable from the main body of the image forming apparatus 1. For example, when the toner in the developing
帯電ロール12は、アルミニウムやステンレス等の導電性の芯金上に、導電性弾性体層と導電性表面層とが順次積層されたロール部材で構成されている。そして、帯電電源(不図示)から帯電バイアス電圧の供給を受け、感光体ドラム11に対して従動回転しながら感光体ドラム11の表面を所定電位で一様に帯電する。
現像器13は、画像形成ユニット10それぞれにおいて、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を保持して、感光体ドラム11上に形成された静電潜像を各色トナーで現像する。
ドラムクリーナ14は、ウレタンゴム等のゴム材料により形成された板状部材を感光体ドラム11表面に接触させて、感光体ドラム11上に付着したトナーや紙粉等を除去する。
The
The developing
The
また、本実施の形態の画像形成装置1には、各画像形成ユニット10それぞれに配設された感光体ドラム11を露光する露光手段の一例としてのレーザ露光器20が設けられている。レーザ露光器20は、各色毎の画像データを画像処理部81から取得し、取得した画像データに基づいて点灯制御されたレーザ光により、各画像形成ユニット10の感光体ドラム11上をそれぞれ走査露光する。
さらに、各画像形成ユニット10の感光体ドラム11と接触しながら移動するように、記録材(記録紙)である用紙Pを搬送するベルト部材の一例としての用紙搬送ベルト30が配置されている。用紙搬送ベルト30は、用紙Pを静電吸着するフィルム状の無端ベルトで形成されている。そして、ロール部材の一例としての駆動ロール32とアイドルロール33とに張り渡されて循環移動し、感光体ドラム11との間に用紙Pが略鉛直方向下方から上方に向けて搬送される用紙搬送路M1を形成している。
Further, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment is provided with a
Further, a
用紙搬送ベルト30の内側であって各感光体ドラム11と対向する位置には、それぞれ転写ロール31が配置されている。各転写ロール31は、感光体ドラム11との間に転写電界を形成することで、用紙搬送ベルト30に保持・搬送される用紙P上に、各画像形成ユニット10で形成された各色トナー像を順次転写する。さらに、用紙搬送ベルト30の外側であって各転写ロール31の下流側には、転写後の感光体ドラム11を除電する除電ランプ21が設けられている。
用紙搬送ベルト30の感光体ドラム11側の最上流部には、用紙搬送ベルト30を帯電する吸着ロール34が配置されている。用紙搬送ベルト30は、表面が吸着ロール34により所定電位に帯電されることで、用紙Pを安定的に静電吸着させる。
用紙搬送ベルト30が駆動ロール32に張り渡される領域には、後段で説明するレーザ露光器20の感光体ドラム11上での露光位置を調整する際に使用する検出手段の一例としての検出センサ60が配置されている。検出センサ60は、用紙搬送ベルト30上に形成された所定のパターンの各色トナー像からなる位置補正用パターンの用紙搬送ベルト30上での位置を検出し、検出した位置補正用パターンの位置データ等を制御部80に送信する。
用紙搬送ベルト30の各画像形成ユニット10が配置された領域とは反対側には、用紙搬送ベルト30上に保持された位置補正用パターンを除去するためのベルトクリーナ36が設けられている。
また、用紙搬送路M1に沿って用紙搬送ベルト30の下流側には、用紙P上の未定着トナー像に対して熱および圧力による定着処理を施す定着器40が設けられている。
An
A
A
A fixing
さらに、用紙搬送ベルト30以外の用紙搬送系としては、給紙側に、用紙Pを収容する用紙収容部50、この用紙収容部50に収容された用紙Pを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール51、ピックアップロール51により繰り出された用紙Pを搬送する搬送ロール52、画像形成動作に合わせて用紙Pを用紙搬送ベルト30に送り出すレジストロール53が設けられている。
一方、排紙側には、定着器40にて定着処理された用紙Pを搬送する排紙ロール54、片面プリントの場合には用紙Pを装置本体上部に設けられた排紙部90に向けて排出し、両面プリントの場合には所定のタイミングで排紙部90に向けた回転方向から逆方向に反転することで、定着器40にて片面が定着された用紙Pを両面搬送路M2に向けて送り出す反転ロール55が配設されている。加えて、両面搬送路M2には、両面搬送路M2に沿って複数の搬送ロール56が設けられている。
Further, as a paper transport system other than the
On the other hand, on the paper discharge side, a
本実施の形態の画像形成装置1においては、画像形成プロセス部70は、制御部80による制御の下で画像形成動作を行う。すなわち、PC3や画像読取装置4等から入力された画像データは、画像処理部81によって所定の画像処理が施され、レーザ露光器20に供給される。そして、例えば黒(K)の画像形成ユニット10Kでは、帯電ロール12により所定電位で一様に帯電された感光体ドラム11の表面が、レーザ露光器20により画像処理部81からの画像データに基づいて点灯制御されたレーザ光で走査露光され、感光体ドラム11上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像器13により現像され、感光体ドラム11上には黒(K)のトナー像が形成される。画像形成ユニット10Y,10M,10Cにおいても、同様にして、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色トナー像が形成される。
In the image forming apparatus 1 of the present embodiment, the image forming
一方、各画像形成ユニット10での各色トナー像の形成が開始されると、用紙収容部50から取り出された用紙Pは、レジストロール53によりトナー像の形成タイミングに合わせて用紙搬送ベルト30に供給される。用紙搬送ベルト30は、吸着ロール34により表面が所定電位に帯電される。それにより、用紙Pは用紙搬送ベルト30上に静電吸着され、図1の矢印方向に循環移動する用紙搬送ベルト30により、用紙搬送路M1に沿って搬送される。その途中で、転写ロール31により形成される転写電界によって各色トナー像が用紙P上に順次転写される。
各色トナー像が静電転写された用紙Pは、画像形成ユニット10Kの下流で用紙搬送ベルト30から剥離され、定着器40に搬送される。用紙Pが定着器40に搬送されると、用紙P上の未定着トナー像は、熱および圧力による定着処理を受けて用紙Pに定着される。各色トナー像が定着された用紙Pは、画像形成装置1の排出部に設けられた排紙部90に積載される。一方、両面プリント時には、両面搬送路M2を経由して再度の同様な画像形成動作が行なわれた後、排紙部90に積載されることとなる。
On the other hand, when the formation of each color toner image in each image forming unit 10 is started, the paper P taken out from the
The sheet P on which each color toner image is electrostatically transferred is peeled from the
続いて、本実施の形態の画像形成装置1におけるレーザ露光器20の感光体ドラム11上での露光位置の調整について説明する。
レーザ露光器20は、光源の一例としての半導体レーザ、例えば正八角面体で形成された回転多面鏡(ポリゴンミラー)、各種レンズ、各種ミラー等からなる走査光学系等で構成されている。そして、レーザ露光器20は、各画像形成ユニット10それぞれに配設された感光体ドラム11を異なる光路を経由して露光する。レーザ露光器20を構成するこれらの光学要素には、環境温度等の影響を受けて寸法や配置位置に変動が生じるため、各画像形成ユニット10相互間において感光体ドラム11上での露光位置にずれが発生する場合がある。そのため、本実施の形態の画像形成装置1では、装置の立ち上げ時や画像形成動作中における所定のインターバル(時間間隔やプリント枚数等)で、レーザ露光器20の露光位置調整を行う。
Next, adjustment of the exposure position on the photosensitive drum 11 of the
The
本実施の形態の画像形成装置1におけるレーザ露光器20の露光位置調整は、画像形成動作と画像形成動作との間の非画像形成動作中に、用紙搬送ベルト30上に所定のパターンの各色トナー像からなる位置補正用パターンを形成する。そして、位置補正用パターンの用紙搬送ベルト30上での位置を用紙搬送ベルト30が駆動ロール32に張り渡される領域において検出センサ60により検出することにより行われる。
図2は、用紙搬送ベルト30上に保持された位置補正用パターンが検出センサ60により検出される位置を示した図である。本実施の形態の検出センサ60は、光学的に位置補正用パターンの位置を検出するように構成され(後段参照)、検出センサ60から出射された光が、用紙搬送ベルト30が駆動ロール32に張り渡される領域に向けて出射されるように設定されている。このように、本実施の形態の検出センサ60では、背面を駆動ロール32によって支持された領域の用紙搬送ベルト30表面に向けて検出センサ60から光を出射し、それを受光するように構成して、用紙搬送ベルト30上に保持された位置補正用パターンの位置を検出している。
The exposure position adjustment of the
FIG. 2 is a diagram showing a position where the position correction pattern held on the
図3は、本実施の形態の検出センサ60の構成の一例を示した図である。図3に示したように、検出センサ60は、用紙搬送ベルト30の幅方向(用紙搬送ベルト30の移動方向と直交する方向)に沿って光を出射する例えばLED等の発光素子61、発光素子61から出射された光の用紙搬送ベルト30での反射光を受光する例えばフォトダイオード等からなる受光素子63、用紙搬送ベルト30からの反射光を受光素子63に集光する集光レンズ62で構成されている。すなわち、本実施の形態の検出センサ60では、発光素子61から用紙搬送ベルト30の幅方向に沿って光を出射し、用紙搬送ベルト30上に保持された位置補正用パターンから幅方向に沿って反射された光を集光レンズ62で受光素子63に集光する。そして、受光素子63にて受光した光によって位置補正用パターンの用紙搬送ベルト30上での位置を検出する。検出された位置補正用パターンの位置は、位置補正用パターンの位置データとして制御部80に送信される。
なお、受光素子63としては、フォトダイオード等のほか、位置検出素子(PSD:Position Sensitive Detector)を用いることもできる。PSDは、0.1μsec程度の高速のレスポンスで数μm単位での測定を行うことから、位置補正用パターンの検出には好適である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the
As the
図4は、位置補正用パターンの一例を示した図である。本実施の形態の各画像形成ユニット10は、レーザ露光器20の露光位置調整を行うに際して、図4に示したような位置補正用パターンをそれぞれ形成する。
図4に示したように、画像形成ユニット10Yは、本実施の形態において露光位置調整を行う際の基準色となるイエローの平行パターンPYと45°傾斜パターンLYとを形成する。また、画像形成ユニット10Mは、マゼンタの平行パターンPMと45°傾斜パターンLMとを形成する。画像形成ユニット10Cは、シアンの平行パターンPCと45°傾斜パターンLCとを形成する。画像形成ユニット10Kは、黒の平行パターンPBと45°傾斜パターンLBとを形成する。
ここで、平行パターンPY,PM,PC,PBは、副走査方向における露光位置調整を行う際に使用される。また、45°傾斜パターンLY,LM,LC,LBは、主走査方向における露光位置調整を行う際に使用される。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a position correction pattern. Each image forming unit 10 of the present embodiment forms a position correction pattern as shown in FIG. 4 when adjusting the exposure position of the
As shown in FIG. 4, the image forming unit 10 </ b> Y forms a yellow parallel pattern PY and a 45 ° inclined pattern LY, which are reference colors when performing exposure position adjustment in the present embodiment. The
Here, the parallel patterns PY, PM, PC, and PB are used when adjusting the exposure position in the sub-scanning direction. The 45 ° inclined patterns LY, LM, LC, and LB are used when adjusting the exposure position in the main scanning direction.
検出センサ60は、受光素子63によって平行パターンPY,PM,PC,PBそれぞれの用紙搬送ベルト30上での位置を検出して、検出された位置を副走査方向位置データとして制御部80に送る。制御部80は、例えば副走査方向位置データが送信されるタイミングを用いて、平行パターンPYを基準として他の各色平行パターンPM,PC,PBが検出センサ60を通過するタイミングの時間間隔を算出する。すなわち、図4に示したように、平行パターンPYの通過タイミングと平行パターンPMの通過タイミングとの時間間隔P1、平行パターンPYの通過タイミングと平行パターンPCの通過タイミングとの時間間隔P2、平行パターンPYの通過タイミングと平行パターンPBの通過タイミングとの時間間隔P3をそれぞれ算出する。そして、制御部80は、算出されたこれらの時間間隔に基づいて、それぞれの各画像形成ユニット10におけるレーザ露光器20の副走査方向の露光位置調整を行う。
The
また、検出センサ60は、受光素子63によって、45°傾斜パターンLY,LM,LC,LBそれぞれの用紙搬送ベルト30幅方向の位置を検出して、検出された位置を主走査方向位置データとして制御部80に送る。制御部80は、45°傾斜パターンLYの幅方向位置を基準として、45°傾斜パターンLM,LC,LBそれぞれの位置ずれ量を算出する。すなわち、図4に示したように、45°傾斜パターンLYと45°傾斜パターンLMとの位置ずれ量L1、45°傾斜パターンLYと45°傾斜パターンLCとの位置ずれ量L2、45°傾斜パターンLYと45°傾斜パターンLBとの位置ずれ量L3を算出する。そして、制御部80は、算出されたこれらの位置ずれ量に基づいて、それぞれの各画像形成ユニット10におけるレーザ露光器20の主走査方向の露光位置調整を行う。
なお、その後、露光位置調整に使用された位置補正用パターンは、駆動ロール32の用紙搬送ベルト30搬送方向下流側に設けられたベルトクリーナ36まで搬送され、ベルトクリーナ36によって用紙搬送ベルト30から除去される。
The
After that, the position correction pattern used for adjusting the exposure position is transported to a
ところで、本実施の形態の検出センサ60では、発光素子61から用紙搬送ベルト30の幅方向に沿って出射された光を用紙搬送ベルト30上で反射させ、用紙搬送ベルト30の幅方向に沿って反射した光を集光レンズ62で受光素子63に集光し、受光素子63にて受光した光の位置を検出する。ここで、図5は、受光素子63による位置補正用パターンの検出原理を説明する図である。図5に示したように、受光素子63は、用紙搬送ベルト30上に形成された位置補正用パターンによって光の反射位置が変動し、それによって受光素子63上での光の受光位置が変化することにより、位置補正用パターンにおける用紙搬送ベルト30上の位置を検出する。
By the way, in the
具体的には、図5に示したように、用紙搬送ベルト30上に位置補正用パターンが存在しない場合には、発光素子61から用紙搬送ベルト30の幅方向に沿って出射された光は用紙搬送ベルト30表面で反射される。そのため、用紙搬送ベルト30からの反射光は、反射光路1(図中実線)を通過して受光素子63に入射する。
それに対して、位置補正用パターンが存在する場合には、発光素子61から用紙搬送ベルト30の幅方向に沿って出射された光は用紙搬送ベルト30上の位置補正用パターン表面で反射される。そのため、用紙搬送ベルト30からの反射光は、位置補正用パターンの厚さによって反射光路が移動し、反射光路2(図中破線)を通過して受光素子63に入射する。そのために、受光素子63での受光位置は、光路移動量だけ移動する。それにより、受光素子63からの出力には光路移動量分に応じた出力変化が生じ、位置補正用パターンにおける用紙搬送ベルト30上の位置が検出される。
Specifically, as shown in FIG. 5, when there is no position correction pattern on the
On the other hand, when the position correction pattern exists, the light emitted from the
なお、本実施の形態の検出センサ60では、上記のように反射光路の移動量により位置補正用パターンの位置を検出することから、本実施の形態の用紙搬送ベルト30は、受光素子63からの光を用紙搬送ベルト30の位置補正用パターンを保持する面で反射させるように構成されている。その一方で、用紙搬送ベルト30の位置補正用パターンを保持する面の反射率は高いレベルである必要はなく、位置補正用パターンを構成するトナー像と同程度の反射率であれば充分である。
Since the
ところが、上記のように反射光路の移動量を検出する本実施の形態の検出センサ60においては、各画像形成ユニット10にて形成された位置補正用パターンを保持する領域において、位置補正用パターン以外の要因による凸部が用紙搬送ベルト30に形成された場合に、図5に示したのと同様に、反射光路が移動し、位置補正用パターンが存在する場合と同様の出力変化が生じることとなる。このような出力変化が生じると、各画像形成ユニット10におけるレーザ露光器20の主走査方向および副走査方向の露光位置を高精度に設定することは困難となる。
そこで、本実施の形態の画像形成装置1では、用紙搬送ベルト30が位置補正用パターンを保持する領域を含む領域の駆動ロール32には、円周方向に凹部が形成されている。すなわち、駆動ロール32における用紙搬送ベルト30が位置補正用パターンを保持する領域を含む長手方向の領域に、外径が駆動ロール32の他の領域の外径よりも小径に形成された部分(小径部)が構成されている。それにより、用紙搬送ベルト30が位置補正用パターンを保持する領域を含む領域の駆動ロール32は、用紙搬送ベルト30を非接触状態に維持しながら、用紙搬送ベルト30を張り渡している。
However, in the
Therefore, in the image forming apparatus 1 according to the present embodiment, a concave portion is formed in the circumferential direction on the
図6は、本実施の形態の駆動ロール32の形状を説明する図であり、(a)は長手方向の断面図、(b)は斜視図である。図6に示したように、本実施の形態の駆動ロール32には、用紙搬送ベルト30が位置補正用パターンを保持する長手方向の中央部に、位置補正用パターンを保持する領域の全域を含むように、例えば幅10mm、深さ200μmの小径部(凹部)が形成されている。
それにより、例えば駆動ロール32に異物が付着しても異物は用紙搬送ベルト30に接触しないので、用紙搬送ベルト30が位置補正用パターンを保持する領域における表面平坦性が維持される。
6A and 6B are views for explaining the shape of the
Thereby, for example, even if a foreign matter adheres to the
用紙搬送ベルト30を駆動する駆動ロール32は、用紙搬送ベルト30を一定の速度で安定的に搬送するため、用紙搬送ベルト30との摩擦力を増やすように構成されている。具体的には、駆動ロール32は、例えばアルミニウムからなる中空ロール(または中実ロール)を基材として、中空ロールの表面に発泡ウレタン等のゴム材からなる表面層が被覆された構造を有している。このようなゴム材からなる表面層は、用紙搬送ベルト30との摩擦力を増加させ、用紙搬送ベルト30を安定的に搬送するが、その反面、製造時等に例えば20μm以下のごみ等が付着物となって付着する場合がある。例えば20μmよりも大きなごみ等は、比較的大きいために表面層には付着し難く、また、一旦付着してもエアーブロー等で比較的容易に除去される。ところが、例えば20μm以下の微細な付着物は、エアーブロー等でも除去し難く、用紙搬送ベルト30を組み立てた後にも、駆動ロール32表面に残留する場合がある。
The
そのような例えば20μm以下の微細な付着物が駆動ロール32表面(表面層)に残留したままの状態では、通常の用紙搬送ベルト30の搬送に対する影響は極めて小さいが、上記した露光位置調整を行う際に不都合が生じる場合がある。すなわち、各画像形成ユニット10にて形成された位置補正用パターンが保持される用紙搬送ベルト30の幅方向の領域において、駆動ロール32表面に例えば20μm程度の微細な付着物が付着していたとする。その場合には、図5に示したのと同様に、発光素子61から用紙搬送ベルト30の幅方向に沿って出射された光の用紙搬送ベルト30上での反射光路が移動し、受光素子63には位置補正用パターンが存在する場合と同様の出力変化が駆動ロール32の回転周期で発生する。受光素子63においてこのような出力変化が生じると、制御部80は、位置補正用パターンが存在していないにも拘わらず位置補正用パターンと見なすので、位置補正用パターンの位置を正確に検出することができず、レーザ露光器20の露光位置調整を精度良く行うことが困難となる。
In such a state where fine deposits of, for example, 20 μm or less remain on the surface (surface layer) of the
そこで、本実施の形態の画像形成装置1では、駆動ロール32における用紙搬送ベルト30が位置補正用パターンを保持する領域を含む長手方向の領域を、駆動ロール32の他の領域(用紙搬送ベルト30と接触状態で張り渡す第1の領域)の外径よりも小径に構成している。そのため、例え駆動ロール32表面の位置補正用パターンが保持される領域に例えば20μm程度の微細な付着物が付着していたとしても、図6(b)に示したように、付着物は小径部(凹部)の内部にあって用紙搬送ベルト30と接触しないため、用紙搬送ベルト30は位置補正用パターンが保持される領域にて表面の平坦性が維持される。それにより、露光位置調整時において受光素子63から正確な出力が発生する。
Therefore, in the image forming apparatus 1 according to the present embodiment, a region in the longitudinal direction including a region where the
駆動ロール32における凹部が形成される領域(用紙搬送ベルト30と非接触状態で張り渡す第2の領域)は、上記したように、用紙搬送ベルト30が位置補正用パターンを保持する領域を含むように形成される。それにより、用紙搬送ベルト30が位置補正用パターンを保持する領域のいずれに微細な付着物が付着したとしても、露光位置調整時において、受光素子63から正確な出力が発生する。
なお、本実施の形態の駆動ロール32では長手方向の中央部に凹部(第2の領域)を形成したが、用紙搬送ベルト30における位置補正用パターンを保持する領域が、例えば用紙搬送ベルト30の幅方向の両端部領域であれば、それに対応して、駆動ロール32の長手方向の両端部に凹部を形成することとなる。
As described above, the region where the concave portion is formed in the drive roll 32 (second region extending in a non-contact state with the paper conveyance belt 30) includes the region where the
In the
また、駆動ロール32に形成される凹部は、エアーブロー等でも除去し難く、かつ、駆動ロール32表面に残留し易い例えば20μm以下の微細な付着物を両端部から覆うことが可能な深さ、すなわち凹部の外径が他の領域の外径よりも20μm以上小さい外径に形成される。さらには、付着物の形状や大きさや付着状態等に伴う余裕を考慮して、50μm以上小さい外径に形成されるのが好ましい。
具体的には、例えば、駆動ロール32表面の発泡ウレタン等からなる表面層において凹部を形成すべく、例えば200μmだけ周囲よりも薄い第2の表面層の一例としての表面層を形成して凹部を構成する。また、例えば200μmの表面層を形成し、凹部を形成する部分には表面層を被覆しないように構成する。
また、凹部の長手方向の幅は、上記したように用紙搬送ベルト30が位置補正用パターンを保持する領域を含むことが前提となるが、所定の張力が加えられた状態で搬送される用紙搬送ベルト30が凹部において歪みやしわ等が生じることを抑える観点から、10mm以下であることが好ましい。
In addition, the recess formed in the
Specifically, for example, in order to form a recess in the surface layer made of urethane foam or the like on the surface of the
In addition, the width in the longitudinal direction of the concave portion is based on the premise that the
ところで、本実施の形態の画像形成装置1には、図7に示したように、画像形成ユニット10Kと対向配置された転写ロール31が画像形成ユニット10Kの感光体ドラム11Kに用紙搬送ベルト30を介して圧接される状態を維持したままで、用紙搬送ベルト30を他の画像形成ユニット10から離隔させるリトラクト機構が設けられている。
例えば、モノクロ画像を形成する際には、画像形成ユニット10K以外の他の画像形成ユニット10は使用されない。その場合に、フルカラー画像を形成する場合と同様に、画像形成ユニット10K以外の他の画像形成ユニット10を用紙搬送ベルト30を介して用紙Pが通過するように設定しておくと、他の画像形成ユニット10において感光体ドラム11の磨耗やトナーの無駄な消費等が発生する。そこで、モノクロ画像を連続して形成する際には、用紙搬送ベルト30を画像形成ユニット10K以外の他の画像形成ユニット10から離隔させるように設定する。
By the way, in the image forming apparatus 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 7, the
For example, when forming a monochrome image, no image forming unit 10 other than the
このように用紙搬送ベルト30を離隔させた際には、駆動ロール32の上流側の領域で、図7に示したように、用紙搬送ベルト30の搬送方向はθだけ変化する。しかし、本実施の形態の画像形成装置1では、用紙搬送ベルト30を離隔させるように設定した場合にも、用紙搬送ベルト30の最上部に配置された駆動ロール32の位置は固定し変動させない。すなわち、駆動ロール32を含めた部分を用紙搬送ベルト30を離隔させるリトラクト機構の支点に設定している。そのため、検出センサ60が位置補正用パターンの位置を検出するに際して、用紙搬送ベルト30の位置に変動が生じない。それにより、本実施の形態の画像形成装置1においては、用紙搬送ベルト30を離隔させた場合にも、検出センサ60は位置補正用パターンを検出する。
When the
以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置1では、用紙搬送ベルト30上に所定の位置補正用パターンを形成し、検出センサ60により用紙搬送ベルト30が駆動ロール32に張り渡される領域において位置補正用パターンの位置を検出することによりレーザ露光器20の露光位置調整を行う。そして、駆動ロール32には、用紙搬送ベルト30が位置補正用パターンを保持する領域を含む長手方向の領域に、用紙搬送ベルト30と非接触状態で用紙搬送ベルト30を張り渡す凹部が形成されている。
それにより、用紙搬送ベルト30が位置補正用パターンを保持する領域のいずれに微細な付着物が付着したとしても、高精度な露光位置調整を行う。
As described above, in the image forming apparatus 1 according to the present embodiment, a predetermined position correction pattern is formed on the
Thereby, even if a fine deposit adheres to any of the areas where the
1…画像形成装置、10Y,10M,10C,10K…画像形成ユニット、11…感光体ドラム、20…レーザ露光器、30…用紙搬送ベルト、32…駆動ロール、60…検出センサ、80…制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 10Y, 10M, 10C, 10K ... Image forming unit, 11 ... Photosensitive drum, 20 ... Laser exposure device, 30 ... Paper conveyance belt, 32 ... Drive roll, 60 ... Detection sensor, 80 ... Control part
Claims (9)
前記複数の像保持体の各々から転写された所定のパターン像を搬送し、表面が光反射性を有するベルト部材と、
前記ベルト部材を接触状態で張り渡す第1の領域と、当該ベルト部材の前記パターン像が転写された領域を非接触状態で張り渡す第2の領域とで構成されるロール部材と、
前記ロール部材の前記第2の領域にて張り渡される前記ベルト部材の表面にて前記パターン像の位置を検出する検出手段とを備え、
前記検出手段は、前記ロール部材の前記第2の領域にて張り渡される前記ベルト部材の表面に対して光を出射し、出射された当該光の当該ベルト部材からの反射光の移動量に基づいて前記パターン像の位置を検出することを特徴とする画像形成装置。 A plurality of image carriers;
A belt member that conveys a predetermined pattern image transferred from each of the plurality of image carriers, and a surface having light reflectivity; and
A roll member composed of a first region that stretches the belt member in a contact state and a second region that stretches the region to which the pattern image of the belt member is transferred in a non-contact state;
Detecting means for detecting the position of the pattern image on the surface of the belt member stretched in the second region of the roll member;
The detection means emits light to the surface of the belt member stretched in the second region of the roll member, and is based on a movement amount of reflected light from the belt member of the emitted light. An image forming apparatus that detects the position of the pattern image .
前記複数の像保持体の各々にて形成された所定のパターン像が転写され、当該パターン像を搬送し、表面が光反射性を有するベルト部材と、
前記ベルト部材の端部に配置され、前記ベルト部材を接触状態で張り渡す第1の領域と、当該ベルト部材の前記パターン像が転写される領域を非接触状態で張り渡す第2の領域とで構成されるロール部材と、
前記ロール部材の前記第2の領域にて張り渡される前記ベルト部材の表面にて前記パターン像の位置を検出する検出手段とを備え、
前記ベルト部材は、前記ロール部材の配置位置を固定した状態で複数の前記像保持体に対して離隔可能に構成され、
前記検出手段は、前記ロール部材の前記第2の領域にて張り渡される前記ベルト部材の表面に対して光を出射し、出射された当該光の当該ベルト部材からの反射光の移動量に基づいて前記パターン像の位置を検出することを特徴とする画像形成装置。 A plurality of image carriers;
A predetermined pattern image formed on each of the plurality of image carriers is transferred , conveys the pattern image, and a belt member whose surface has light reflectivity; and
A first region disposed at an end of the belt member and extending the belt member in a contact state; and a second region extending the region to which the pattern image of the belt member is transferred in a non-contact state. A roll member configured; and
Detecting means for detecting the position of the pattern image on the surface of the belt member stretched in the second region of the roll member;
The belt member is configured to be separable from a plurality of the image holding bodies in a state where the arrangement position of the roll member is fixed .
The detection means emits light to the surface of the belt member stretched in the second region of the roll member, and is based on a movement amount of reflected light from the belt member of the emitted light. An image forming apparatus that detects the position of the pattern image .
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