JP6641992B2

JP6641992B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP6641992B2
Application number: JP2015254491A
Authority: JP
Inventors: 諭津田; 恭典鰻田; 渡辺　寛司; 寛司渡辺; 雄治菊池
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2015-12-25
Filing date: 2015-12-25
Publication date: 2020-02-05
Anticipated expiration: 2035-12-25
Also published as: US20170185022A1; JP2017116850A; US9835999B2

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１には、中間転写ベルトの幅方向の一端側と他端側とにそれぞれ、シェブロンパッチと呼ばれる複数のトナー像からなる位置ずれ検知用画像を形成する構成が開示されている。

２０１１−６４７１５号公報

センサで検出する電位制御用のパッチ等の第一画像と、ブレード保護用のバンド等の第二画像とを、感光体の軸方向端部における任意の領域に形成する構成では、例えば、第一画像と第二画像とが、感光体の軸方向端部の同じ領域に対して、感光体の周回ごとに交互に形成される場合がある。

第一画像と第二画像とが感光体の軸方向端部の同じ領域に連続的に形成されると、当該領域に対して、トナーの付着とブレードによるトナーの除去とが繰り返されることで、当該領域において、感光体の感度の変化や電位の上昇が生じる。これにより、第一画像を検出した検出結果が、感光体の軸方向中央部における感度や電位等の特性と著しく異なる検出結果となる場合がある。

本発明は、感光体の軸方向端部の同じ領域に第一画像と第二画像を形成する構成に比べ、第一画像を検出した検出結果が、第二画像の形成による影響を受けるのを抑制することを目的とする。

請求項１の発明は、第一領域及び第二領域を有し、該第一領域及び該第二領域は、軸方向の端部における異なる位置であって且つ該軸方向において画像領域と重ならない位置に予め定められた感光体と、画像を検出する検出部と、連帳紙の転写領域に転写される転写画像を前記画像領域に形成し、前記連帳紙の該転写領域に転写されず且つ前記検出部によって検出され画像形成条件の制御に用いられる第一画像を前記第一領域に形成し、前記連帳紙の該転写領域に転写されず且つ前記画像形成条件の制御に用いられない第二画像を前記第二領域に形成する形成部と、を備える。

請求項２の発明では、前記第一領域と前記第二領域とは、前記感光体の軸方向で異なる位置に予め定められている。

請求項３の発明では、前記第一領域と前記第二領域は、前記感光体の周方向で異なる位置に予め定められている。

本発明の請求項１の構成によれば、感光体の軸方向端部の同じ領域に第一画像と第二画像を形成する構成に比べ、第一画像の検出結果が、第二画像の形成による影響を受けることを抑制できる。

本発明の請求項２の構成によれば、第一領域と第二領域が、感光体の軸方向で同じ位置であって且つ感光体の周方向で異なる位置に予め定められている構成に比べ、第一画像及び第二画像が感光体の周方向に位置がずれて形成されても、第二画像を誤って検知することを抑制できる。

本発明の請求項３の構成によれば、第一領域と第二領域とが感光体の周方向で同じ位置であって且つ感光体の軸方向で異なる位置に予め定められている構成に比べ、感光体の軸方向の端部における軸方向長さの短い範囲に、第一領域と第二領域を定めることができる。

本実施形態に係る画像形成装置を正面側から見た構成を示す概略図である。本実施形態に係るトナー画像形成部を示す概略図である。本実施形態に係る感光体ドラムを展開した展開図である。本実施形態に係る連帳紙に転写された転写画像、色ずれ検出用のパッチ及び電位制御用のパッチを示す概略図である。変形例に係る感光体ドラムを展開した展開図である。変形例に係る感光体ドラムを展開した展開図である。

以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。なお、各図に示す矢印Ｈは鉛直方向を示し、矢印Ｗは水平方向であって装置幅方向を示す。

＜画像形成装置１０の構成＞
図１は、画像形成装置１０を正面側から見た構成を示す概略図である。この図に示されるように、画像形成装置１０は、電子写真方式によりラベル紙等の連帳紙Ｐに画像を形成する画像形成部１２と、連帳紙Ｐを搬送する搬送装置５０と、画像形成装置１０の各部の動作を制御する制御部７０と、を有している。

（搬送装置５０）
図１に示されるように、搬送装置５０は、連帳紙Ｐを巻き出す巻出ロール５１と、連帳紙Ｐを巻き取る巻取ロール５３と、連帳部（図示省略）によって回転駆動される。これにより、巻取ロール５３が連帳紙Ｐを巻き取ると共に、巻出ロール５１が連帳紙Ｐを巻き出す。

搬送ロール５２は、巻出ロール５１から二次転写位置ＮＴへ連帳紙Ｐを搬送する。搬送ロール５４は、二次転写位置ＮＴから定着装置４０へ連帳紙Ｐを搬送する。搬送ロール５６は、定着装置４０から巻取ロール５３へ連帳紙Ｐを搬送する。

（画像形成部１２）
画像形成部１２は、トナー画像を形成するトナー画像形成部２０と、トナー画像形成部２０で形成されたトナー画像を連帳紙Ｐに転写する転写装置３０と、連帳紙Ｐに転写されたトナー画像を加熱及び加圧して連帳紙Ｐに定着する定着装置４０と、を有している。

トナー画像形成部２０は、色ごとにトナー画像を形成するように複数備えられている。この実施形態では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、特別色（Ｖ）の計５色のトナー画像形成部２０が設けられている。この各色のトナー画像形成部２０は、特別色（Ｖ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順で、後述の転写ベルト３１の搬送方向の上流側から下流側に向けて配置されている。

図１に示す（Ｖ）、（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）、（Ｋ）は、上記各色に対応する構成部分を示している。また、特別色（Ｖ）には、例えば、銀色や金色等の色が用いられる。

〔トナー画像形成部２０〕
各色のトナー画像形成部２０は、用いるトナーを除き基本的に同様に構成されている。具体的には、各色のトナー画像形成部２０は、図２に示されるように、図２における時計周り方向に回転する感光体ドラム２１（感光体の一例）と、感光体ドラム２１を帯電させる帯電器２２と、帯電器２２によって帯電された感光体ドラム２１を露光して感光体ドラム２１に静電潜像を形成する露光装置２３と、を有している。さらに、各色のトナー画像形成部２０は、露光装置２３によって感光体ドラム２１に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置２４と、転写装置３０へのトナー画像の転写後に感光体ドラム２１の表面に残留したトナーを除去する除去体としてのブレード２５と、を有している。

帯電器２２は、例えば、感光体ドラム２１の表面（感光層）を負極性に帯電させる。負極性に帯電した感光体ドラム２１の表面は、露光装置２３によって露光光Ｌが照射された部分が正極性を呈し、感光体ドラム２１の表面に静電潜像が形成される。そして、現像装置２４内で負極性に摩擦帯電されたトナーが、正極性を呈する静電潜像に付着して静電潜像が現像される。このように、感光体ドラム２１の表面（外周面）にトナー画像が形成される。すなわち、本実施形態では、帯電器２２、露光装置２３及び現像装置２４が、感光体ドラム２１にトナー画像が形成する形成部の一例として機能する。ブレード２５は、感光体ドラム２１の表面に接触して、感光体ドラム２１の表面に残留したトナーを掻き取る。

〔転写装置３０〕
転写装置３０は、各色の感光体ドラム２１のトナー画像を、転写ベルト３１（中間転写体）に重畳して一次転写し、該重畳されたトナー画像を二次転写位置ＮＴ（転写ニップの一例）で連帳紙Ｐに二次転写するようになっている。具体的には、転写装置３０は、図１に示されるように、転写ベルト３１と、一次転写ロール３３と、二次転写ロール３４と、を備えている。

［転写ベルト３１］
転写ベルト３１は、図１に示されるように、無端状を成し、複数のロール３２に巻き掛けられて姿勢が決められている。この実施形態では、転写ベルト３１は、正面視で装置幅方向に長い逆鈍角三角形状の姿勢とされている。複数のロール３２のうち、図１に示すロール３２Ｄは、図示しないモータの動力により転写ベルト３１を矢印Ａ方向に周回させる駆動ロールとして機能する。転写ベルト３１は、矢印Ａ方向に周回することで、一次転写された画像を二次転写位置ＮＴへ搬送するようになっている。

また、複数のロール３２のうち、図１に示すロール３２Ｔは、転写ベルト３１に張力を付与する張力付与ロールとして機能する。複数のロール３２のうち、図１に示すロール３２Ｂは、二次転写ロール３４の対向ロール３２Ｂとして機能する。対向ロール３２Ｂには、前述の通り逆さ鈍角三角形状の姿勢とされた転写ベルト３１の鈍角を成す下端側の頂部が巻き掛けられている。この転写ベルト３１は、前述した姿勢で装置幅方向に延びる上辺部において、各色の感光体ドラム２１に下方から接触している。

［一次転写ロール３３］
一次転写ロール３３は、各感光体ドラム２１のトナー画像を転写ベルト３１に転写させるロールであり、図１に示されるように、転写ベルト３１の内側に配置されている。各一次転写ロール３３は、転写ベルト３１を挟んで対応する色の感光体ドラム２１に対して対向配置されている。また、一次転写ロール３３には、給電部３７（図２参照）によって、トナー極性とは逆極性の一次転写電圧が印加されるようになっている。この一次転写電圧の印加により、感光体ドラム２１に形成されたトナー画像が、感光体ドラム２１と一次転写ロール３３との間の一次転写位置Ｔで転写ベルト３１に転写される。

［二次転写ロール３４]
二次転写ロール３４は、転写ベルト３１に重畳されたトナー画像を連帳紙Ｐに転写するロールである。二次転写ロール３４は、図１に示されるように、対向ロール３２Ｂとの間に転写ベルト３１を挟むように配置されており、二次転写ロール３４と転写ベルト３１とは予め定められた荷重にて接触している。このように接触している二次転写ロール３４と転写ベルト３１の間が二次転写位置ＮＴとされる。この二次転写位置ＮＴには、巻出ロール５１から連帳紙Ｐが供給されるようになっている。二次転写ロール３４は、図１における時計周り方向へ回転駆動される。

また、二次転写ロール３４には、印加部（図示省略）によって、対向ロール３２Ｂに負極性の電圧が印加され、対向ロール３２Ｂと二次転写ロール３４との間に電位差が生じる。すなわち、対向ロール３２Ｂに負極性の電圧が印加されることで、対向ロール３２Ｂの対向電極をなす二次転写ロール３４にトナー極性と逆極性の二次転写電圧（正極性の電圧）が間接的に印加される。これにより、対向ロール３２Ｂと二次転写ロール３４との間に転写電界が形成されて、転写ベルト３１のトナー画像に対して静電力が作用し、二次転写位置ＮＴを通過する連帳紙Ｐに、転写ベルト３１からトナー画像が転写される。

＜要部構成＞
図３には、各感光体ドラム２１の外周面（表面）を展開した展開図が示されている。なお、図３では、感光体ドラム２１の軸方向が矢印Ｂ方向にて示されている。この図に示されるように、各感光体ドラム２１には、連帳紙Ｐの転写領域Ｐ１（図４参照）に転写される転写画像９０と、色ずれ検出用のパッチ９２と、電位制御用のパッチ９４と、ブレード２５保護用のバンド９６と、が、トナー画像として形成される。

なお、バンド９６は、パッチ９２、９４よりも画像密度（単位面積当たりのトナー量）が大きく、感光体ドラム２１に形成される頻度も多くなっている。

各感光体ドラム２１は、色ずれ検出用のパッチ９２及び電位制御用のパッチ９４がそれぞれ形成されるパッチ領域８２、８４と、ブレード２５保護用のバンド９６が形成されるバンド領域８６と、転写画像９０が形成される画像領域８０と、を有している。

パッチ領域８２、８４及びバンド領域８６は、それぞれ、感光体ドラム２１の軸方向一端部（図３における上端部）における異なる位置であって且つ当該軸方向において画像領域８０と重ならない位置に予め定められている。

パッチ領域８２、８４及びバンド領域８６は、具体的には、感光体ドラム２１の周方向で異なる位置であって、感光体ドラム２１の軸方向に重なる位置に予め定められている。画像領域８０は、パッチ領域８２、８４及びバンド領域８６に対する軸方向他端側に配置されている。

本実施形態では、図３に示されるように、例えば、感光体ドラム２１の周方向において、基準位置ＨＰが予め定められており、基準位置ＨＰから周方向に予め定められた長さ（又は角度）で複数に区切った範囲を、それぞれ、パッチ領域８２、８４及びバンド領域８６とされる。基準位置ＨＰは、例えば、センサで検知される。また、ロータリエンコーダ等のセンサや、駆動パルス等の情報から、感光体ドラム２１の回転量（回転角度）を把握して、パッチ領域８２、８４及びバンド領域８６の回転位置が把握される。

また、本実施形態では、図１に示されるように、色ずれ検出用のパッチ９２を検出する検出センサ７２（検出部の一例）が、転写ベルト３１の周回方向におけるトナー画像形成部２０Ｋの下流側であって二次転写位置ＮＴの上流側に配置されている。

この検出センサ７２が転写ベルト３１に転写された各色のパッチ９２を検出することで、転写ベルト３１上のトナー画像における各色間の位置ずれが検出される。この検出結果に基づき、制御部７０が、画像形成条件の一例としての各色の感光体ドラム２１での画像の形成位置（書き出し位置）を制御する。

また、図２に示されるように、各色の感光体ドラム２１の回転方向における現像装置２４の下流側であって一次転写位置Ｔの上流側には、電位制御用のパッチ９４を検出する検出センサ７４（検出部の一例）が配置されている。

この検出センサ７４がパッチ９４の濃度を検出し、当該濃度が予め定められた目標濃度になるように、制御部７０によって、画像形成条件の一例としての帯電電位、露光電位及び現像電位が制御される。

なお、電位制御用のパッチ９４は、感光体ドラム２１の軸方向一端部に形成されるものであるが、感光体ドラム２１の軸方向中央部や軸方向他端部における画像濃度も、軸方向一端部での画像濃度と同等であるものとして、帯電電位、露光電位及び現像電位が制御される。

ブレード２５保護用のバンド９６を構成するトナーは、感光体ドラム２１の回転により、感光体ドラム２１とブレード２５との間に供給されることで、ブレード２５と感光体ドラム２１との摩擦を低減し、ブレード２５を保護する。

なお、パッチ９２、９４及びバンド９６は、各感光体ドラム２１から転写ベルト３１に転写された後、連帳紙Ｐにおける幅方向（長手方向と交差する方向）の一端部に転写される。すなわち、パッチ９２、９４及びバンド９６は、連帳紙Ｐの長手方向における転写領域Ｐ１間及び、転写領域Ｐ１に転写されない。パッチ９２、９４及びバンド９６が連帳紙Ｐの長手方向における転写領域Ｐ１間に転写されないことで、転写領域Ｐ１間を狭められ、連帳紙Ｐの使用効率が向上する。

このように、パッチ９２、９４は、転写領域Ｐ１に転写されず、検出センサ７２、７４（検出部の一例）によって検出され、画像形成条件の制御に用いられる第一画像の一例として機能する。

また、バンド９６は、転写領域Ｐ１に転写されず、画像形成条件の制御に用いられない第二画像の一例として機能する。なお、「画像形成条件の制御に用いられない」とは、第二画像の形成の結果としていかなる画像形成条件の制御（変更）も行われないことを意味するのではなく、検出センサ７２、７４（検出部の一例）によって第二画像の濃度を検出しない、または検出はするがその濃度を用いて画像形成条件の制御が行われないことを意味する。

＜本実施形態に係る作用＞
次に、本実施形態に係る作用を、比較例の構成に係る作用と比較して説明する。

比較例の構成では、例えば、電位制御用のパッチ９４と、ブレード２５保護用のバンド９６とが、感光体ドラム２１の軸方向一端部における任意の領域に形成される。この構成では、例えば、パッチ９４とバンド９６とが、感光体ドラム２１の軸方向端部における軸方向及び周方向で同じ領域に対して、感光体の周回ごとに交互に形成される。すなわち、例えば、バンド９６が消された跡に、パッチ９４が形成される。

このように、パッチ９４とバンド９６とが感光体ドラム２１の軸方向一端部の同じ領域に連続的に形成されると、当該領域に対して、トナーの付着とブレード２５によるトナーの除去とが繰り返されることで、当該領域において、感光体ドラム２１の感度の低下や電位の上昇が生じる。

これにより、パッチ９４を検出センサ７４にて検出した検出結果が、感光体ドラム２１の軸方向中央部における感度や電位等の特性と著しく異なる検出結果となる。したがって、パッチ９４を検出センサ７４にて検出した検出結果に基づいて、制御部７０によって帯電電位、露光電位及び現像電位等を制御しても、適正な電位制御が行えない。

これに対して、本実施形態では、パッチ領域８４及びバンド領域８６は、感光体ドラム２１の軸方向一端部（図３における上端部）における感光体ドラム２１の周方向で異なる位置に予め定められている。

このため、パッチ９４とバンド９６とが感光体ドラム２１の軸方向一端部の同じ領域に形成されることがない。このため、前述の比較例に比べ、感光体ドラム２１の軸方向一端部において、感光体ドラム２１の感度の低下や電位の上昇が生じにくい。

これにより、前述の比較例に比べ、パッチ９４を検出センサ７４にて検出した検出結果が、感光体ドラム２１の軸方向中央部における感度や電位等の特性を反映した検出結果となる。したがって、パッチ９４を検出センサ７４にて検出した検出結果に基づいて、制御部７０によって帯電電位、露光電位及び現像電位等を制御することで、適正な電位制御が行える。このように、本実施形態では、パッチ９４を検出した検出結果が、バンド９６の形成による影響を受けるのが抑制される。

また、本実施形態では、パッチ領域８４及びバンド領域８６は、感光体ドラム２１の周方向で異なる位置に予め定められている。このため、本実施形態のように、パッチ領域８４及びバンド領域８６を、感光体ドラム２１の軸方向に重なる位置に配置しても、パッチ９４とバンド９６とが同じ領域に形成されることがない。このように、パッチ領域８４及びバンド領域８６を、感光体ドラム２１の軸方向に重なる位置に配置することで、感光体ドラム２１の軸方向一端部における軸方向長さの短い範囲に、パッチ領域８４及びバンド領域８６が定められる。

＜変形例＞
本実施形態では、パッチ領域８２、８４及びバンド領域８６は、感光体ドラム２１の軸方向一端部（図３における上端部）における感光体ドラム２１の周方向で異なる位置に予め定められていたが、これに限られない。

パッチ領域８２、８４及びバンド領域８６は、図５に示されるように、感光体ドラム２１の軸方向一端部（図５における上端部）における感光体ドラム２１の軸方向で異なる位置に予め定められていてもよい。なお、図５に示す構成では、パッチ領域８２、８４は、単一の領域とされている。すなわち、図５に示す構成では、パッチ９２が消された跡に、パッチ９４が形成され得る。

この構成では、感光体ドラム２１の軸方向におけるパッチ領域８２、８４が配置された部分を検出センサ７２、７４で検出すればよい。したがって、パッチ領域８２、８４及びバンド領域８６が感光体ドラム２１の軸方向で同じ位置であって且つ感光体ドラム２１の周方向で異なる位置に予め定められている構成に比べ、パッチ９４及びバンド９６が感光体ドラム２１の周方向に位置がずれて形成されても、バンド９６を誤って検知し画像形成条件の制御に用いることが抑制される。したがって、この構成では、予め定められた領域内において、パッチ９４及びバンド９６が周方向へずれることが許容される。

さらに、パッチ領域８２、８４及びバンド領域８６を感光体ドラム２１の軸方向で異なる位置に予め定める構成としては、図６に示されるように、パッチ領域８２、８４及びバンド領域８６を、感光体ドラム２１の軸方向一端部（図６における上端部）及び軸方向の他端部に予め定めてもよい。なお、図６に示す構成においても、パッチ領域８２、８４は、単一の領域とされている。

また、本実施形態では、第一画像として、色ずれ検出用のパッチ９２及び電位制御用のパッチ９４を用いたが、これに限られない。第一画像の一例としては、例えば、各色における階調を調整するための階調パッチを用いてもよい。

また、本実施形態では、第二画像として、ブレード２５保護用のバンド９６を用いたが、これに限られない。例えば、第二画像の一例としては、劣化した現像剤（トナー）を消費するためのバンドを用いてもよい。

また、本実施形態では、パッチ９２、９４及びバンド９６は、連帳紙Ｐに転写されたが、これに限られない。第一画像及び第二画像としては、例えば、転写ベルト３１から連帳紙Ｐに転写されずに、転写ベルト３１に残った状態で清掃装置などで清掃される構成であってもよい。

本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形、変更、改良が可能である。例えば、上記に示した変形例は、適宜、複数を組み合わせて構成してもよい。

１０画像形成装置
２１各感光体ドラム（感光体の一例）
２２帯電器（形成部の一例）
２３露光装置（形成部の一例）
２４現像装置（形成部の一例）
７２、７４検出センサ（検出部の一例）
８０画像領域
８２、８４パッチ領域（第一領域の一例）
８６バンド領域（第二領域の一例）
９０転写画像
９２、９４パッチ（第一画像の一例）
９６バンド（第二画像の一例）
Ｐ１転写領域
Ｐ連帳紙

Claims

第一領域及び第二領域を有し、該第一領域及び該第二領域は、軸方向の端部における異なる位置であって且つ該軸方向において画像領域と重ならない位置に予め定められた感光体と、
画像を検出する検出部と、
連帳紙の転写領域に転写される転写画像を前記画像領域に形成し、前記連帳紙の該転写領域に転写されず且つ前記検出部によって検出され画像形成条件の制御に用いられる第一画像を前記第一領域に形成し、前記連帳紙の該転写領域に転写されず且つ前記画像形成条件の制御に用いられない第二画像を前記第二領域に形成する形成部と、
を備える画像形成装置。
前記第一領域と前記第二領域とは、前記感光体の軸方向で異なる位置に予め定められている
請求項１に記載の画像形成装置。
前記第一領域と前記第二領域は、前記感光体の周方向で異なる位置に予め定められている
請求項１に記載の画像形成装置。