(57)【要約】【課題】  濃度検知手段により濃度検知する位置でのベルト状部材の乗り上げや対向する支持ローラの汚れを防止することにより、濃度検知手段と像担持体との距離を安定化させ、それにより、安定な濃度検知が可能で濃度変動の少ない画像形成装置を提供する。【解決手段】  図５に示すように、濃度検知手段Ｓの対向となる支持ローラ５１０については、他の支持ローラよりもローラ幅が小さくするようにし、支持ローラ５１０においてのガイド乗り上げを防止すると共に、規制部材５１２を設け、中間転写ベルト５０１が蛇行しないようにした。さらに、支持ローラ５１０への異物・汚れ付着に対し、クリーニング部材５１３（図７）を設け、中間転写ベルト５０１の裏面を清掃するクリーニング部材５１４（図８）を設けることでことで、支持ローラ５１０の径変動を防止し、より安定した濃度検知を行うことが可能となる。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３つの支持ローラと、支持ローラで支持された像担持体から構成され、
前記画像形成ユニット、もしくは画像形成ユニットが導入設置される画像形成装置本体側、に備えられた画像濃度検知用の検知手段に対向する位置の支持ローラの幅が、他の支持ローラの幅よりも小さい画像形成ユニットにおいて、
前記画像形成ユニットは、画像形成装置本体に設置された際に、画像濃度検知手段に対向する位置において、像担持体の両脇に、像担持体の蛇行を規制するための蛇行規制部材が設置されている
ことを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成ユニットにおいて、
前記画像形成ユニットは、画像濃度検知手段に対向する位置の支持ローラに対し、クリーニング部材を設けた
ことを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像形成ユニットにおいて、
前記画像形成ユニットは、画像濃度検知手段に対向する位置の支持ローラよりも上流位置にて、像担持体裏側に接触し清掃するクリーニング部材を設けた
ことを特徴とする画像形成ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に関し、特に中間転写体を備える転写装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、像担持体または中間転写体としてベルト状部材を用いた画像形成装置が知られている。ベルト状部材を用いたシステムは、レイアウト自由度が高いことから、近年用いられることが多いシステムである。また、一般的な画像形成装置においては、画像を形成する現像剤、例えば電子写真法でいえばトナー、の付着量を検知するための検知手段を設けることが多く、ベルト状部材を用いたシステムにおいては、ベルト状部材上にて、このようなトナー像付着量検知を行うこともある。
ベルト状部材は、通常複数の支持ローラに支持された状態で、回転され、画像形成が行われる。そのため、ベルト状部材の回転ムラや、回転方向に垂直な方向への蛇行などが発生すると、画像のゆがみや色ズレという問題となる。そこで、回転方向と垂直方向への蛇行に対しては、ベルト状中間転写体に蛇行を規制するガイドを設け、支持ローラにガイドが当たることで、ベルトの蛇行を片側によせて規制する方法が一般的に用いられている。この場合、時によって、ガイドが張架ローラに乗り上げてしまうこともあるが、乗り上げた時には、乗り上げ部分のベルト状部材の張力が大きくなるために、数周も回れば自然と復帰するようになっている。
【０００３】
ところで、近年の市場においては、画質に対する要求が非常に高く、濃度変動に対する要求は特に厳しい。特にカラー画像形成装置においては、一部の現像剤の濃度が少し変化しただけで、色合いの違いとして人間の目に検出し易く問題となりやすい。そのため、特にカラー電子写真装置では、像担持体上や中間転写体上に濃度検知手段を設けて、濃度が一定になるように制御されること一般的である。一般的に用いられる濃度検知手段は、反射光を検知するタイプが主流であるが、このようなタイプでは、濃度検知手段と像担持体などとの距離が変わると感度も変わってしまうため、像担持体などの位置が固定される位置での検知が前提となっている。そのため、ベルト状部材を用いた場合には、ベルト状部材を支持する支持ローラに対向する位置に濃度検知手段が設置されることが多い。
しかしながら、従来、ベルト状部材上でこのような濃度検知をする際には、以下の問題が発生することが多々あった。問題とは、濃度検知手段による検知を行うタイミングで上記の乗り上げ現象が起こった場合に、乗り上げ方によって、ベルト状部材と濃度検知手段との距離が変化しまったり、あるいは対向する支持ローラに汚れが蓄積することにより、ベルト状部材と濃度検知手段との距離が変化してしまったりして、正確な濃度制御ができなくなってしまうことである。
【０００４】
特許文献１には、２次転写対向ローラの端部と中間転写ベルトの寄り止めまでの距離が他のローラのそれよりも大きい装置についての記載がある。この方式により、位置読み取りセンサに近接したローラと寄り止めとの接触を防止することができる。しかし、このローラ付近でのベルトの蛇行防止に関しては不利になるという欠点がある。また、この対向する支持ローラへの汚れ・異物付着により、濃度検知手段との距離が変化する問題については、解決されていない。
【特許文献１】特開２０００−２３１２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、濃度検知手段により濃度検知する位置でのベルト状部材の乗り上げや対向する支持ローラの汚れを防止することにより、濃度検知手段と像担持体との距離を安定化させ、それにより、安定な濃度検知が可能で濃度変動の少ない画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための手段として、本発明は以下の特徴を有している。
請求項１に記載の画像形成ユニットでは、少なくとも３つの支持ローラと、支持ローラで支持された像担持体から構成され、前記画像形成ユニット、もしくは画像形成ユニットが導入設置される画像形成装置本体側、に備えられた画像濃度検知用の検知手段に対向する位置の支持ローラの幅が、他の支持ローラの幅よりも小さい画像形成ユニットにおいて、
前記画像形成ユニットは、画像形成装置本体に設置された際に、画像濃度検知手段に対向する位置において、像担持体の両脇に、像担持体の蛇行を規制するための蛇行規制部材が設置されていることを特徴とする。
請求項２に記載の画像形成ユニットでは、さらに、前記画像形成ユニットは、画像濃度検知手段に対向する位置の支持ローラに対し、クリーニング部材を設けたことを特徴とする。
請求項３に記載の画像形成ユニットでは、さらに、前記画像形成ユニットは、画像濃度検知手段に対向する位置の支持ローラよりも上流位置にて、像担持体裏側に接触し清掃するクリーニング部材を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
以上説明したように、上記解決するための手段によって、本発明の画像形成ユニットでは、像担持体の支持ローラへの乗り上げを防止して正確な濃度検知を行うことができ、濃度が安定した画像形成装置を提供することが可能となる。
また、本発明の画像形成ユニットでは、さらに、支持ローラの径変化を防止することで、正確な濃度検知を行うことができ、濃度が安定した画像形成装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。
図面１は、この発明を像担持体としてベルト状中間転写体に採用した一実施の形態を示すもので、タンデム型中間転写方式の電子写真装置である。
図中符号１はタンデム画像形成装置、２は書き込み光学装置、３は全体を支える給紙テーブル、４は搬送・反転装置、５は最終的に画像を転写材に定着する定着装置などで構成されている。
【０００９】
この図の作像部分を拡大したものが、図面２である。タンデム画像形成装置１は、中央に、無端ベルト状の中間転写体５０１を設ける。中間転写体５０１は、単層あるいは多層構造からなるゴムまたは樹脂などで構成される。
中間転写体５０１は、２次転写バイアスローラ５０２および支持ローラ５０３、５０８、５０９、５１０で張架され、図示例では半時計回りに回転可能となっている。これらの中で、支持ローラ５０９の左に、画像転写後に中間転写体５０１上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置５２０を設ける。
中間転写体５０１と中間転写体クリーニング装置５２０は一体のユニットになっており、ユニットの寿命となった場合には、装置本体からユニット部分のみ交換してしようできる構成になっている。また、支持ローラ５１０の向かい側には、装置本体側に濃度検知手段Ｓが設けられている。
【００１０】
また、２次転写バイアスローラ５０２は、２次転写電界形成手段９０１により、正負両極性の電界を形成することが可能となっており、中間転写体５０１を挟んで向かい側には、２次転写ローラ６００が設置されている。
また、支持ローラ５０３と支持ローラ５０８の中間転写体５０１の内側には、１次転写時に電界を形成される１次転写バイアスローラ５０４、５０５、５０６、５０７が中間転写体５０１に接触可能な状態で配置されている。
そして、中間転写体５０１を挟んで１次転写バイアスローラ５０４、５０５、５０６、５０７の向かい側には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つの感光体１０１、１０２、１０３、１０４を横に並べて配置してタンデム画像形成装置を構成する。
それぞれの感光体１０１〜１０４の周りには、それぞれ、感光体帯電手段２０１〜２０４、感光体クリーニング手段３０１〜３０４、現像手段４０１〜４０４が配置されている。感光体への書き込み露光は、感光体帯電手段２０１〜２０４と現像手段４０１〜４０４の間の位置で、不図示の露光装置によりレーザー照射されて行われる。
２次転写ローラ６００の下には、転写材料を２次転写部に送り込むレジストローラ８００が設置され、上には、転写材上の画像を定着する定着装置７００を設ける。
【００１１】
さて、いまこのカラー電子写真装置を用いてコピーをとるときは、まずパソコンや不図示のスキャナなどから画像信号が入力される。信号入力後所定のタイミングで、不図示の駆動モーターで感光体１０１〜１０４および中間転写体５０１を回転させる。
感光体１０１〜１０４と同時に、感光体クリーニング手段３０１〜３０４による予備クリーニング動作が行われ、その後、感光体帯電手段２０１〜２０４による帯電動作、不図示の露光手段による露光動作、現像手段４０１〜４０４による現像動作が行われる。このようにして感光体１０１〜１０４上に形成したトナー画像は、それぞれ所定のタイミングで１次転写バイアスローラ５０４〜５０７にトナーと逆極性の電界を形成することで中間転写体５０１上に１次転写され、単色または多色の可視画像が形成される。
【００１２】
一方、画像信号の入力後、所定のタイミングで、不図示の給紙テーブルから転写材が繰り出され、レジストローラ８００に突き当てて止める。そして、中間転写体５０１上の可視画像にタイミングを合わせてレジストローラ８００を回転し、中間転写体５０１と２次転写ローラ６００との間に転写材を送り込む。
そして同時に、２次転写電界形成手段により２次転写バイアスローラ５０２にトナーと同極性の電界が形成され、中間転写体５０１上の可視画像が転写材に２次転写される。
その後、転写材は定着装置７００を通過し、熱と圧力とを加えられることにより転写材上に可視画像が定着される。
一方、画像転写後の中間転写体５０１は、中間転写体クリーニング装置５２０で、画像転写後に中間転写体５０１上に残留する残留トナーを除去し、再度の画像形成に備える。
【００１３】
次に、濃度検知制御について述べる。
濃度検知を行うための調整モードは、電源オン時、所定枚数経過時、所定時間経過時、任意のタイミング、などに行われる。濃度検知を行う際には、２５ｍｍ×２０ｍｍのテストパッチが感光体１０１〜１０４上に形成される。感光体１０１〜１０４上のテストパッチは、中間転写体５０１上に１次転写され、中間転写体５０１上に１次転写されたテストパッチは中間転写体５０１から離間させた２次転写部を通過して、張架ローラ５１０の位置に設置された濃度検知手段Ｓにより濃度検知される。そして、その検知結果から、現在の画像濃度が薄いか濃いかを判定し、それによりトナー補給、帯電条件、現像条件などに情報がフィードバックされ、所定の濃度が得られるよう調整が行われる。濃度検知されたあとのテストパッチは、中間転写体クリーニング装置５２０によりクリーニングされる。
【００１４】
このとき、従来技術においては、支持ローラ５１０位置にて、中間転写ベルト５０１の寄りガイドが乗り上げを起こした場合に、濃度検知手段Ｓと中間転写ベルト５０１との距離が変化し、正確な濃度検知が行えない問題があった（図３）。
そこで、この対策として濃度検知手段Ｓの対向となる支持ローラ５１０については、他の支持ローラよりもローラ幅が小さくするようにした。詳細は、図４に示す通りで、他の支持ローラが、蛇行防止ガイド両側の間で遊びが少ないのに対し、支持ローラ５１０の幅は、蛇行規制ガイド５１１が乗り上げることがないように、幅を小さくしてある。これにより、濃度検知手段の対向位置である支持ローラ５１０においてのガイド乗り上げを防止することで、濃度検知手段Ｓと中間転写ベルト５０１の距離を常に一定に保つことができる。
しかし、中間転写ベルト５０１の支持ローラ５１０付近での蛇行挙動に関しては、支持ローラ５０２と支持ローラ５０９にて支持ローラ５１０の両側を規制しているが、支持ローラ５０２と支持ローラ５０９の距離が長い場合には、中間転写ベルト５０１の蛇行防止が問題となっていた。
本発明では、支持ローラ５１０部にて規制部材５１２を設け、中間転写ベルト５０１が蛇行しないようにした。これを示したのは図５で、中間転写ベルト５０１の両側が蛇行しないように規制されるよう、規制部材５１２が設けられている。特に、濃度検知手段Ｓによって、カラー画像の色合わせ補正を行うような装置の場合には、規制部材５１２を設けることが望ましい。  
【００１５】
また、濃度検知手段の対向の支持ローラ５１０は中間転写ベルト５０１を張架しているため、装置内に進入してきた異物などが中間転写ベルト５０１の裏面に付着すると、そこから支持ローラ５１０に再付着し、それが重なった結果、支持ローラ５１０が凹凸状態となり、従来技術においては、これにより濃度検知手段Ｓと中間転写ベルト５０１の距離が不安定となり濃度検知が正確に行えなくなる場面があった（図６）。
本発明では、支持ローラ５１０への異物・汚れ付着に対し、クリーニング部材５１３を設けることで、支持ローラ５１０の径変動を防止し、より安定した濃度検知を行うことが可能となる。クリーニング部材５１３については、図７に示すように、ゴムブレード部材などを使用する。ゴムブレード部材以外にも、ブラシ部材やマイラ部材なども使用可能である。
なお、濃度検知手段の感度を狂わせるのは指示ローラ５１０の汚れだが、その汚れは上記の通り中間転写ベルト５０１を介して付着することが主であり、中間転写ベルト５０１の裏面を清掃する部材を設けることで間接的に支持ローラ５１０の汚れを防ぐことが可能である。よって、支持ローラ５１０にクリーニング部材５１３を設けるかわりに、支持ローラ５１０より中間転写体５０１の回転方向上流側に、中間転写体５０１の裏面を清掃するようなクリーニング部材５１４を設けることも有効な手段である（図８）。なお、上記清掃部材５１３、５１４を使用する際には、清掃した異物や汚れを受け止める受け皿を設けることで、中間転写ベルト５０１に再付着しないようにすることも必要である。
【００１６】
次に実施例のより具体的な条件について説明する。上記感光体ドラム１００〜１０４としては、有機感光体（ＯＰＣ）を用い、帯電ローラ２００によって−２００〜−２０００Ｖに一様に帯電したものに原稿の画像に対応したレーザ光を照射して光書き込みを行い静電潜像を形成する。トナーは負帯電性のものを用いてネガ−ポジ現像を行い、感光体ドラム１００〜１０４上にトナー像を形成する。上記中間転写体５０１として、厚さ０．１０ｍｍ、幅２４６ｍｍ、内周長７９６ｍｍの熱硬化性樹脂からなる中間転写ベルトを用い、この中間転写ベルト５０１の移動速度を１５０ｍｍ／ｓｅｃに設定した。
このような材質で形成した中間転写ベルト全体の体積抵抗率を測定したところ、１０7〜１０12Ωｃｍであった。上記各体積抵抗率は、ＪＩＳ Ｋ ６９１１に記載されている測定方法を用い、電圧１００Ｖを１０秒間印加して測定したものである。また、上記中間転写ベルト５０１の表面抵抗率を、三菱油化製の抵抗測定器「ハイレスターＩＰ」で測定したところ、１０9〜１０14Ω／□であった。この表面抵抗率は、上記抵抗測定器を用いるほか、ＪＩＳ Ｋ ６９１１に記載されている表面抵抗測定法で測定する事もできる。
中間転写ベルト５０１の裏面の両端には、中間転写ベルト５０１の蛇行を規制するための蛇行規制ガイド５１１が設けられており、蛇行規制ガイド５１１は幅４ｍｍ、厚み１ｍｍののウレタンゴム製のものを用いた。支持ローラ５０２〜５０９としては、直径１２ｍｍ〜２６ｍｍの金属ローラもしくはゴムローラを用い、そのローラ幅は、中間転写ベルト５０１の蛇行を防止するために、２３６ｍｍとした。また、支持ローラ５１０に関しては、直径１２ｍｍ、幅２３０ｍｍとし、他の支持ローラに比べて幅を小さくした。また、支持ローラ５１０に対しては、クリーニング部材としてゴムブレード５１２を設けた。
２次転写ローラ６００としては、直径２６ｍｍ、幅２３０ｍｍのウレタン発泡樹脂からなるローラを用いた。濃度検知手段Ｓは、反射型センサを使用し、センサと中間転写体５０１との距離は４ｍｍに設定した。濃度検知手段Ｓによる濃度検知は、まず画像のない中間転写体５０１の地肌部を測定し、その値と画像部の測定とを比較することで、濃度算出を行った。  
【００１７】
なお、上記例では、像担持体として中間転写ベルト５０１に適用した一例を示したが、本発明の構成に関しては、像担持体として、感光体ベルトを用いた場合についても同様に適用可能である。これに関しては、上記実施例の感光体１０１〜１０４をベルト状のものに置き換え、濃度検知手段Ｓを設置する構成で説明を置き換えられるため、詳細説明は省略する。
なお、上記例では、タンデム型の画像形成装置について説明したが、もちろん本発明は、１ドラム型の画像形成装置にも適用可能である。図２のタンデム型の例を１ドラム型に展開した場合の画像形成装置の概略構成図を、図面５に示す。これは、タンデム型での実施例を１ドラム型に置き換えただけなので、詳細な説明は省く。
また、支持ローラ５０１や中間転写ベルト５０１の清掃部材として、ブレード形状のものを例に示したが、ブラシ部材、マイラ部材など他の形状の何れでも良い。  
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係るカラー画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本実施形態における作像部分の概略構成図である。
【図３】中間転写ベルトの蛇行規制部材が支持ローラに乗り上げた場合の模式図である。
【図４】本実施形態における支持ローラと蛇行規制部材の位置関係を説明するための図である。。
【図５】本実施形態における蛇行規制部材の構成の一例を示した概略図である。
【図６】中間転写ベルトの裏面に異物が付着し支持ローラに再付着する場合の模式図である。
【図７】本実施形態における支持ローラ清掃部材の構成の一例を示した概略図である。
【図８】本実施形態における中間転写ベルト清掃部材の構成の一例を示した概略図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  タンデム画像形成装置
２  感光体露光手段
３  給紙テーブル
４  搬送・反転装置
５  定着装置
１００〜１０４  感光体ドラム
２０１〜２０１  感光体帯電手段
３０１〜３０４  感光体クリーニング手段
４０１〜４０４  現像手段
５０１  中間転写体
５０２  ２次転写バイアスローラ
５０３、５０８〜５１０  支持ローラ
５１１  蛇行規制ガイド
５１２  蛇行規制部材
５１３  支持ローラクリーニング部材
５１４  中間転写ベルト裏面クリーニング部材
５０４〜５０７  １次転写バイアスローラ
５２０  中間転写体クリーニング手段
６００  ２次転写ローラ
７００  定着装置
８００  レジストローラ
９０１  ２次転写電界形成手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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