(57)【要約】【課題】  像担持媒体上に形成された濃度検知用パッチ画像、レジ調整用パターン画像を、より精度良く検知する構成を提供する。【解決手段】  像担持媒体を内面よりバックアップする部材と検知センサを保持する部材が一体化する。【選択図】  図１
2010066451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を形成する画像形成手段と、
該画像形成手段により形成された検知用トナー像を担持可能な像担持媒体と、
該担持媒体を保持し駆動する駆動ローラーと、
前記担持媒体上の前記検知用トナー像を検知する検知手段と、
該検知手段の検知情報により画像形成条件を制御する制御手段と、
を有する画像形成装置において、
前記像担持媒体を内面より、バックアップする支持部材を有し、
該支持部材は前記像担持媒体内面に当接する面に対向する部分を持ち、
そこに前記検知手段を配置し、
さらに該支持部材と該検知手段配置部分が一体となったことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記支持部材の前記像担持媒体内面を当接支持する部分は平面であり、その平面度は０．５mm以下である事を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記支持部材は加圧手段を有し、前記像担持媒体に対し、内側から外側方向へ付勢される事を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記支持部材の前記像担持媒体内面への当接支持面と
該当接支持面に対抗する位置に保持された前記検知手段とは
該検知手段の検知特性が、像担持媒体厚みを加味した上で、良好となるような位置関係（距離、角度）である事を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記担持媒体は中間転写体であり、
前記画像形成手段により形成されたトナー像は前記中間転写体に転写された後、転写材に転写されることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記担持媒体は転写材を担持搬送する転写材担持体であり、
前記画像形成手段により形成されたトナー像は、前記担持媒体に担持搬送される転写材に転写されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記検知手段は、前記検知用トナー像の濃度を検出する手段であり、
前記制御手段は、前記画像形成手段により形成されるトナー像の濃度制御を行うことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記画像形成手段は、複数の像担持体を有し、該複数の像担持体上のトナー像が、前記担持媒体に向けて重ねて転写される画像形成方式を用い、前記検知手段は、前記検知用トナー像の位置を検知する手段であり、前記制御手段は、前記検知手段の検知情報により、前記複数の像担持体上のトナー像同士の位置を合わせるレジ合わせをおこなう、ことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は静電記録方式や電子写真記録方式などを採用した画像形成装置に関し、特に複数の画像形成手段および中間転写体、転写材担持体を有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の複写機・プリンター等のカラー画像形成装置においては、図６に示すように、各色のトナー像を形成する複数の画像形成部で形成されたトナー像を一旦中間転写体（中間転写ベルト１０１）上に順次重ね合わせてから一括して転写材Ｐに転写する中間転写方式が知られている。
【０００３】
図８に示すように、中間転写ベルト１０１は、中間転写ベルト駆動ローラ１０２の回転によって矢印の方向へ進められる。駆動ローラ１０２への駆動入力はカップリングや揺動ギア等によって本体駆動やステッピングモータから行なわれる。各々の画像形成部で形成した中間転写ベルト１０１上の濃度検知用トナー画像P１、P2、P3を濃度検知センサ１０４によって検知し、それによって画像濃度制御を行なう。
【０００４】
中間転写ベルトはユニット化されており、画像形成装置に対しての位置決め手段を設けられている。濃度検知センサ１０４は、図６、図８のように、画像形成装置本体の側板１０６に実装されており、前記中間転写ベルトユニット位置決め手段との関係において、センサ−中間転写ベルト間の位置精度がでるようになっている。
【０００５】
あるいはまた、図７のように、濃度検知センサユニット１０５が、中間転写ユニットフレーム上に設けられた該濃度検知センサユニット用位置決め手段１０７と係合することで、センサ−中間転写ベルト間の位置精度がでるような構成となっている。
【０００６】
濃度検知センサは図５のように、発光部５１と受光部５２からなり、発光部５１の光が中間転写ベルト１０１に反射して受光部５２に戻る。トナーののり量が多く、濃度が濃い画像パッチほど、反射して受光部５２に入ってくる光は小さくなり、中間転写ベルトとの反射光の差によって画像パッチ濃度を検知する。
【０００７】
この検知結果を元に、現像剤濃度（キャリアとトナーの比率）や、感光ドラムへの露光光量を制御し、画像濃度の制御を行なう。
【０００８】
上記の例として、下記特許文献１をあげることが出来る。
【特許文献１】特開２００４−２９５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、濃度検知センサと中間転写ベルトの位置決めについては、濃度検知センサを実装するフレーム、または画像形成装置本体側板等と、中間転写ベルトを保持する中間転写ユニットフレームを介して行なわれており、少なくとも4部品以上が介在し、その分だけ位置精度は低下し、また精度を要求する部品が多くなり、コストにも影響する事となっている。
【００１０】
さらにまた、中間転写ベルト上で濃度検知を行なう位置を、駆動ローラー上としている場合は、駆動ローラーの外径振れにより、中間転写ベルトとセンサ面の距離が変動し、検知精度を低下させることになっていた。
【００１１】
あるいは、検知位置を中間転写ベルトの水平面にとった場合は、中間転写ベルトの回転移動によってベルトがばたつき、それによるベルト−センサ間距離の変動で検知精度が低下する事となっていた。
【００１２】
またこの問題は、画像形成手段によるレジ制御を行う為の、レジ検知用パターン像を検知する際にも、同様な問題を有している。
【００１３】
そこで本発明は、担持媒体上の形成された検知用トナー像を、より精度よく正確な検知をおこなうことを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、
トナー像を形成する画像形成手段と、
該画像形成手段により形成された検知用トナー像を担持可能な像担持媒体と、
該担持媒体を保持し駆動する駆動ローラーと、
前記担持媒体上の前記検知用トナー像を検知する検知手段と、
該検知手段の検知情報により画像形成条件を制御する制御手段と、
を有する画像形成装置において、
前記像担持媒体を内面より、バックアップする支持部材を有し、
該支持部材は前記像担持媒体内面に当接する面に対向する部分を持ち、
そこに前記検知手段を配置し、
さらに該支持部材と該検知手段配置部分が一体となった
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明を用いる事で、中間転写ベルトのバタつきを無くし、さらに検知センサの中間転写ベルト面への位置決め精度を容易に高める事ができる。これにより、濃度検知用パッチ画像の検知精度を向上させることが可能となる。
【００１６】
また、精度を要求すべき部品の点数を大きく減らす事ができ、経済的にも有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【実施例１】
【００１８】
本発明に係る画像形成装置の実施形態について、図を用いて説明する。図4は本実施形態にかかる中間転写方式のカラー画像形成装置の構成図、図1は中間転写体上のトナー像の検知を説明する図、図2,図3はその断面の説明図である。
【００１９】
図4に示すように、本実施形態における中間転写方式の画像形成装置は、4つの像担持体を有し、それぞれで作像されたトナー象を一次転写領域で像担持媒体に、二次転写領域で転写材に転写し、その転写材を定着器に通すことで、画像形成をなすような構成と成っている。
【００２０】
個々のユニットについて詳しく説明する。画像形成部は次に述べるような構成になっている。像担持体としての感光ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄがその中心で軸支され、矢印方向に回転駆動される。感光ドラム１１ａ〜１１ｄの外周面に対向してその回転方向に一次帯電ローラー１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、光学系１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、現像装置１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが配置されている。一次帯電ローラー１２ａ〜１２ｄにおいて感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与える。次いで光学系１３ａ〜１３ｄにより、記録画像信号に応じて変調した例えばレーザービームなどの光線を感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に露光させることによって、そこに静電潜像を形成する。さらに、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックといった４色の現像剤（トナー）をそれぞれ収納した現像装置１４ａ〜１４ｄによって上記静電潜像を顕像化する。顕像化された可視画像を担持媒体（中間転写体）である中間転写ベルト101に転写する。感光ドラム１１の回転方向下流側では、クリーニング装置１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄにより転写材に転写されずに感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に残されたトナーを掻き落としてドラム表面の清掃を行う。以上に示したプロセスにより、各トナーによる画像形成が順次行われる。
【００２１】
転写材Ｐは給紙手段（不図示）により、レジストローラー２７ａ、２７ｂまで給紙され、画像形成部の画像形成タイミングに合わせて、二次転写部に転写ガイド25、26によりガイドされながら、搬送される。
【００２２】
中間転写ベルト１０１は、中間転写ベルト１０１に駆動を伝達する中間転写体保持手段である駆動ローラ１０２、テンションローラ２３、ベルトを挟んで二次転写領域対向する従動ローラ１８に巻回させる。駆動ローラ１０２は金属ローラの表面に数ｍｍ厚のゴム（ウレタンまたはクロロプレン）をコーティングしてベルトとのスリップを防いでいる。駆動ローラ１０２はカップリングや揺動ギアによって駆動入力され回転駆動される。
【００２３】
各感光ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト１０１が対向する一次転写領域部には、中間転写ベルト１０１の裏に一次転写ローラー１６ａ〜１６ｄが配置されている。従動ローラ１８に対向して二次転写ローラ１９が配置され、中間転写ベルト１０１とのニップによって二次転写領域部を形成する。二次転写ローラ１９は中間転写ベルト１０１に対して適度な圧力で加圧されている。
【００２４】
画像形成部１０では、画像形成動作開始信号が発せられると、前述したプロセスにより中間転写ベルト１０１の回転方向Ｘにおいて一番上流にある感光ドラム１１ａ上に形成されたトナー画像が、高電圧が印加された一次転写ローラー１６ａによって一次転写領域Ｔａにおいて中間転写ベルト１０１に一次転写される。一次転写されたトナー像は次の一次転写領域Ｔｂまで搬送される。そこでは各画像形成部間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上にレジストを合わせて次のトナー像が転写される事になる。以下も同様の工程が繰り返され、最終的に４色のトナー像が中間転写ベルト１０１上において一次転写された状態となる。
【００２５】
一方、転写材Ｐは、中間転写ベルト１０１上に一次転写されたトナー画像と二次転写領域Ｔｅにおいてちょうど一致するようにそのタイミングが設定された上で、二次転写領域Ｔｅに進入する。中間転写ベルト１０１に接触すると、転写材Ｐの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ１９に、高電圧を印加させる。そして前述したプロセスにより中間転写ベルト上に形成された４色のトナー画像が転写材Ｐの表面に転写される。その後転写材Ｐは搬送ガイド２０によって定着ローラニップ部まで正確に案内される。そしてローラ２１の熱及びニップの圧力によってトナー画像が転写材表面に定着される。
【００２６】
定着部は、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備えた定着ローラ２１とそのローラに加圧される２２（このローラにも熱源を備える場合もある）、及び上記ローラ対のニップ部へ転写材Ｐを導くためのガイド２０、また、上記ローラ対から排出されてきた転写材Ｐをさらに装置外部に導き出すための排出ローラ（不図示）などから成っており、この排出ローラにより搬送され、転写材は機外に排出される。
【００２７】
また、中間転写ベルト上、二次転写部の下流には中間転写ベルト１０１の画像形成面をクリーニングするためのクリーナーブレード２４（材質としては、ポリウレタンゴムなどが用いられる）が配置される。これにより、二次転写領域で転写残りとなったトナー等は回収される。クリーニングブレード２４はクリーニング装置（不図示）に配置されている。回収されたトナーは、ここより廃トナーを収納する回収トナーボックス（不図示）に搬送される。
【００２８】
制御装置は、上記各ユニット内の機構の動作を制御するための制御基板（不図示）や、モータドライブ基板（不図示）などから成る。
【００２９】
次に濃度制御について説明する。
【００３０】
出力する画像濃度を一定に保つため、中間転写ベルト１０１上に一次転写されたパッチ画像Ｐ1、Ｐ2，Ｐ3を濃度検知センサで検知する。検知した結果のフィードバック対象としては、一つには感光ドラム上への露光レーザー光量がある。すなわち、パッチ画像Ｐ１等の濃度が薄いと検知した際には、露光時のレーザー光量を増大させ、静電潜像の電位を大きくしてやり、画像濃度を濃くするといった制御となる。逆に、検知したパッチ画像Ｐ1が濃い時には、レーザー光量を減少させて、所望の濃度となるように制御する事が可能である。あるいはまた、もう一つのフィードバック対象として現像剤の濃度制御も可能である。パッチ画像Ｐ1等の濃度が薄いと検知した際には、トナーとキャリアの比率である現像剤濃度において、トナー比率を増すように通常の補給量よりも補給量を増やすといった制御を行なう。逆にパッチ画像Ｐ1等が濃いと検知した場合には、以降のトナー補給量を通常に比して、減少させる事で次第に現像剤濃度におけるトナー比率を低減させ、所望の濃度が得られる現像剤濃度に制御してやる事ができる。
【００３１】
濃度検知センサ１０４は図5のような構成となっている。
【００３２】
濃度検知センサ１０４からは中間転写ベルトに向けて、発光素子５１より発光された光を受光素子５２で受光する。受光素子５２は、乱反射光を受光する５２ａと正反射光を受光する５２ｂとからなる。
【００３３】
濃度検知センサの配置について説明する。
【００３４】
濃度検知センサ１０４は図１〜図３のように保持部材１０３にて保持され、中間転写ベルト１０１に対向するように配置される。このように配置された濃度検知センサは図1のように中間転写ベルト回転方向に従って、順次やってくるパッチ画像Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3の濃度を検知する。全体構成においては、例えば図４の１０３のように配置される。
【００３５】
図2、図3は濃度検知センサ１０４、中間転写ベルトのバックアップを有し、かつ検知センサを保持する部材１０３、中間転写ベルト１０１の位置関係を示すための断面図である。
【００３６】
部材１０３は中間転写ベルトの内面からバックアップする当接支持面１０３ａと、これと対向する位置に、濃度検知センサを保持する面１０３ｂを有し、両者が一体化しており、これが本発明の特徴の一つである。この当接支持面１０３ａは加圧バネ２０１などの加圧手段により、中間転写ベルトの内側から外側方向に付勢されている。当接支持面１０３ａと濃度検知センサ保持面１０３ｂの位置関係は、濃度検知センサ固有の焦点距離が得られるように、中間転写ベルト−センサ間距離Ｌｂが最適化されるべく、距離Ｌａは最適化されている。同様にして、検知センサ１０４の発光素子５１、受光素子５２の最適角度となるように、図２のθ1、図３のθ2は最適化されている。
【００３７】
保持部材１０３は十分な剛性を有するように、板厚t＝1.2mm以上の亜鉛鋼板などを用いるのが望ましく、それをコの字上に加工成型するなどにより、容易に得る事ができる。
【００３８】
前記板厚などで、十分な強度が得られない場合や、あるいは強度が足りない場合などは、曲げ形状を加えるなどして、当接支持面１０３a、センサ保持面１０３ｂらの面を、変形しないように補強しておくことが望ましい。
【００３９】
面の大きさとしては、広い方がベルトのバタつきをより安定させるが、中間転写ベルトへの付勢に対する摺動抵抗も大きくなるので、２０mm×２０mmから３０mm×３０mm程度が望ましい。ただし、これは本発明を限定するものではない。
【００４０】
中間転写ベルトは当接支持面１０３ａ面に倣うので、この当接支持面１０３ａ面は平面度０．５ｍｍ以下であることが必要である。
【００４１】
このように、内面から加圧支持された中間転写ベルト１０４は、その回転動作中でも、当接支持面１０３a位置においては、バタつくことなく、該当接支持面の平面度に倣って、安定した面となり、トナー像の検知も安定する。また、例えば中間転写ベルトをなすユニットと画像形成装置本体の位置決めが不十分だとしても、中間転写ベルト当接支持面１０３ａと濃度検知センサ保持面１０３ｂの位置関係が前述したような関係となっていて、中間転写ベルト１０１に対して十分に付勢されていれば、濃度検知精度は十分得られる事となる。
【００４２】
なお、上記実施例においては、検知手段として、濃度検知用トナー像を検知する例について述べて来たが、本発明はこれに限るものではない。
【００４３】
例えば、レジパターンを検知するためのトナー像を形成して、そのトナー像から色毎のレジずれ量を検知、レジずれ補正フィードバック制御をかけることにも用いる事ができる。
【００４４】
また、担持媒体として中間転写体の例を示したが、これに限るものではない。
【００４５】
例えば、担持媒体としての転写材を担持搬送するベルト体を用い、ベルト体により担持搬送される転写材に、順次トナー像を重ねて転写する装置においても適用することができる。この場合には、検知用トナー像は転写ベルト上の形成されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施形態にかかる中間転写体上のトナー像の検知を説明する図である。
【図２】本実施形態にかかる検知手段の断面を説明する図である。
【図３】本実施形態にかかる検知手段の別方向の断面を説明する図である。
【図４】本実施形態にかかる中間転写方式のカラー画像形成装置の構成図である。
【図５】濃度検知センサの構成を説明する図である。
【図６】従来の中間転写方式のカラー画像形成装置の構成図である。
【図７】従来の中間転写方式のカラー画像形成装置の構成図である。
【図８】従来の中間転写方式のカラー画像形成装置において、中間転写体上のトナー像の検知を説明する図である。
【符号の説明】
【００４７】
Ｌａ、Ｌｂ  距離
Ｘ  中間転写ベルト回転方向
Ｐ  転写材
Ｔ  一次転写領域
Ｔｅ  二次転写領域
Ｐ1、２、３  濃度検知用パッチ画像
θ１、θ２  角度
１１  感光ドラム
１２  一次帯電ローラー
１３  光学系
１４  現像装置
１５  クリーニングブレード
１８  従動ローラー
１９  二次転写ローラー
２０  搬送ガイド
２１  定着ローラー
２２  加圧ローラー
２３  テンションローラ
２４  クリーニングブレード
２５、２６  転写ガイド
２７ａ、２７ｂ  レジストローラ
５１  濃度検知センサ発光部
５２ａ、ｂ  濃度検知センサ受光部
１０１  中間転写ベルト
１０２  駆動ローラ
１０３  濃度検知センサ保持部材
１０３ａ  中間転写ベルト当接支持面
１０３ｂ  濃度検知センサ保持面
１０４  濃度検知センサ
１０５  濃度検知センサユニット
１０６  濃度検知センサを保持する画像形成装置本体側板
１０７  中間転写ベルトユニット上の濃度検知センサユニット位置決め部
【図１】
2010066451.tif 000003
【図２】
2010066451.tif 000004
【図３】
2010066451.tif 000005
【図４】
2010066451.tif 000006
【図５】
2010066451.tif 000007
【図６】
2010066451.tif 000008
【図７】
2010066451.tif 000009
【図８】
2010066451.tif 000010