(57)【要約】【課題】リニアスケールの付着物の除去を容易にし、トナーや塵等のゴミを確実に取り除いてリニアスケールの反射率低下を防止する。【解決手段】リニアスケールセンサ２７の下部にファン３３（気流発生手段）を設置し、中間転写ベルト８の移動方向で上流側から下流側へ空気の流れを作る。この空気の流れによりエアカーテンが形成され、中間転写ベルト８に付着したトナーがセンサ読取部３０に落下することを防止できる。また、除電部材３５をリニアスケールセンサ２７の上流側に取り付け、中間転写ベルト８の電荷を除去ないし低減させ、リニアスケール２８に付着したトナーＴや塵を除去しやすくする。そして、ファン３３によって発生させた気流により、付着したトナーＴ等を除去することで、リニアスケール２８の反射率低下を防止する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する、または、トナー像が転写される記録媒体を搬送する無端ベルトと、
該無端ベルト上に設けられたリニアスケールと、
該リニアスケールの刻み間隔を計測する手段を有するリニアスケールセンサと、
該リニアスケールセンサと前記リニアスケールとの間に気流を発生させる気流発生手段と、
前記リニアスケールの電荷を除去する除電部材と
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記気流発生手段は、前記リニアスケール移動方向における前記リニアスケールセンサの上流側から下流側へ流れる気流を発生させ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３】
前記気流発生手段からの気流を、前記リニアスケール移動方向における前記リニアスケールセンサの上流側から下流側へ案内する気流案内部材を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記気流発生手段が前記リニアスケールセンサの下方に配置されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記無端ベルトを、前記リニアスケールセンサ側に押さえる押さえ部材を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記無端ベルトを回転可能に支持する筐体を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記気流発生手段の風速又は／及び風量を、前記無端ベルトの速度に応じて変更可能なことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記気流発生手段の気流の向きを、当該画像形成装置の印刷モードに応じて変更可能なことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記気流発生手段の気流によって流された粒子を蓄積する蓄積部材を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
形成する画像のトナー量に応じて前記気流発生手段の風速又は／及び風量を変更可能なことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記無端ベルトを単体で駆動するモードを有し、該モード時に前記気流発生手段の風速又は／及び風量を低下ないし停止させることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項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、リニアスケールを備えた無端ベルトを用いる画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、トナー像を担持する手段、または、トナー像が転写される記録媒体（記録材）を搬送する手段として、無端ベルトを用いたものがある。例えば、トナー像を担持する無端ベルトとしては中間転写ベルトが知られている。また、記録媒体を搬送する無端ベルトとしては、転写ベルト（転写搬送ベルト）が知られている。
【０００３】
このように無端ベルト（以下、単にベルトと記すことがある）を用いている画像形成装置においては、ベルトの速度を精確に所望の速度に保つ事は、バンディングや色ズレ等の異常画像を発生させない為にも非常に重要である。
【０００４】
ベルト速度を精確に所望の速度に保つ方式として、ベルトの裏面に、リニアスケールを適用し、そのリニアスケールの挙動をリニアスケールセンサで精確に計測し、駆動制御にフィードバックさせることで速度を一定に保つ方式がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、印刷中の転写動作によって、ベルトが帯電する事でリニアスケールも帯電するため、大気中やマシン内部のトナーを引き寄せ易くなり、リニアスケールセンサの汚れを助長すると共に、トナーが付着した事によるリニアスケールそのものの反射率の低下によるリニアスケールセンサの出力が低下することがある。
【０００６】
特開２００５−１８１０９０号公報（特許文献１）には、検出対象に付着したトナーや塵等の汚れを除去する目的で、検出対象と光センサの間に高圧流体を供給する、ファンのようなものを取り付ける事で、検出対象に付着したトナーや塵等のゴミを取り除き、読取誤差を低減することが開示されている。
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載のものは、リニアスケールが帯電している場合には検出対象に付着したトナーや塵等のゴミを十分に除去することができないという問題があった。
【０００８】
そこで本発明は、リニアスケールの付着物の除去を容易にし、トナーや塵等のゴミを確実に取り除いてリニアスケールの反射率低下を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の課題は、トナー像を担持する、または、トナー像が転写される記録媒体を搬送する無端ベルトと、該無端ベルト上に設けられたリニアスケールと、該リニアスケールの刻み間隔を計測する手段を有するリニアスケールセンサと、該リニアスケールセンサと前記リニアスケールとの間に気流を発生させる気流発生手段と、前記リニアスケールの電荷を除去する除電部材とを備える画像形成装置により解決される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、リニアスケールセンサとリニアスケールとの間に気流を発生させる気流発生手段と、リニアスケールの電荷を除去する除電部材とを備えることにより、リニアスケールの付着物の除去を容易にし、トナーや塵等のゴミを確実に取り除いてリニアスケールの反射率低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】中間転写ユニットの概略を簡略的に示す図である。
【図３】中間転写ベルトとリニアスケール及びリニアスケールセンサの関係を示す模式図である。
【図４】リニアスケールセンサの構成を示す断面図である。
【図５】リニアスケールの汚れを説明するための模式図である。
【図６】本発明を適用した構成例を示す模式的な断面図である。
【図７】気流を最適化させる部材を設けた変形例を示す模式的な断面図である。
【図８】モノクロ印刷時の中間転写ベルトの状態を示す図である。
【図９】印刷モードの変更に応じてファンの設置角度を変更した様子を示す図である。
【図１０】トナーを貯留する手段を備えた構成例を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるタンデム型のフルカラー画像形成装置を示す断面図である。まずこの図１にて、画像形成装置全体の構成と動作について説明する。
【００１３】
図１に示す画像形成装置は、中間転写方式を用いた電子写真方式の画像形成装置であり、中間転写体として無端ベルト（中間転写ベルト８）を用いている。図１に示すように、各感光体ドラム１（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の周囲には、それぞれ、帯電装置（コロナ帯電器）２、現像装置４、不図示のクリーニング部、除電部等が配設されている。そして、各感光体ドラム１上で、作像プロセスがおこなわれて、各感光体ドラム１上に各色の画像が形成される。
【００１４】
像担持体としての感光体ドラム１は、駆動モータによって回転駆動される。そして、帯電装置２の位置で、感光体ドラム１の表面が一様に帯電される（帯電工程）。
その後、感光体ドラム１は画像書込装置３から発せられたレーザ光の照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される（露光工程）。
【００１５】
その後、感光体ドラム１の表面は、現像装置４との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される（現像工程）。
その後、感光体ドラム１の表面は、無端状の中間転写ベルト８及び一次転写部５の転写ローラ１４との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（一次転写工程）。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。
【００１６】
なお、感光体ドラム１上に残存する未転写トナーは、クリーニング部によって回収され（クリーニング工程）、また、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１の残留電位が除去される。
【００１７】
各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、中間転写ベルト８を挟んで、二次転写ローラ１５と対向する位置に二次転写対向ローラ１６を設置した二次転写部９に達する。この位置で、給紙装置７から搬送路１２を通って搬送される用紙Ｐの表面にトナー像が転写される（二次転写工程）。
【００１８】
その後、トナー像が転写された用紙Ｐは定着装置２０の内部に送り込まれ、加熱ローラ（定着ローラ）２１、及び表面を弾性体で覆われた加圧ローラ２２との間のニップ部を通過することにより熱と圧力を加えられ、トナー像は用紙Ｐに定着され、下流側の搬送路に送られる。
【００１９】
定着装置２０の下流側には、冷却装置１０が設けられており、冷却装置１０に搬送された用紙Ｐは、適当な温度まで冷却され、排紙口１１から排出される。なお、図示しない増設用の給紙装置からの用紙についても、搬送路１３を通して同様に対応できる構成となっている。
【００２０】
図２は、中間転写ユニットの概略を簡略的に示す図である。また、図３は、中間転写ベルトとリニアスケール及びリニアスケールセンサの関係を示す模式図である。なお、中間転写ベルト８の移動方向は、図中に矢印Ｓで示すように、図２において時計回り方向である。
【００２１】
本実施形態において、中間転写ユニットは、中間転写ベルト８、中転ベルト８の走行安定性を向上させる為のリニアスケール２８、リニアスケール２８を観測するリニアスケールセンサ２７を含んでいる。
【００２２】
中間転写ベルト８は、リニアスケール２８を適用した（装着した）中間転写体である。この中間転写ベルト８は、二次転写部９の上流（中間転写ベルト回動方向の上流）に設けられた駆動ローラ１７、二次転写部９の下流に設けられた従動ローラ１８、及び、二次転写対向ローラ１６等に掛け渡される。なお、中間転写ベルト８が掛け渡される各ローラ等は、中間転写ユニットの筐体に装着されており、該筐体によって中間転写ベルト８は回転可能に支持されている。
【００２３】
中間転写ベルト８の裏面（ループ内側の面）には、リニアスケール２８が刻まれたシールが取り付けられており、その刻み（スケール）をリニアスケールセンサ２７で読み取る事で、精確に中間転写ベルト８の走行速度を計測する事が出来る為、精確な中間転写ベルト８の制御を行う事が出来る。
【００２４】
図４は、リニアスケールセンサの基本構成を示す断面図である。
リニアスケールセンサ２７は、検知対象であるリニアスケール２８の移動方向において上流側と下流側に配置された２個のセンサ読取部３０を有している。この２個のセンサ読取部３０にて中間転写ベルト８の裏面に張り付けられたリニアスケール２８を読み取って、中間転写ベルト８の速度を計測している。
【００２５】
図４では矢印Ｓが中間転写ベルト８の移動方向を示しており、リニアスケールセンサ２７内部の一点鎖線の矢印がセンサの読み取りを表している。読取時のリニアスケールセンサ２７と中間転写ベルト８との距離は、センサ上部に位置して設けられた上押さえ２９と、リニアスケールセンサ２７のブラケット３１で挟み込むようにして、距離の管理を行うとともに、中間転写ベルト８及びリニアスケール２８のばたつきを抑えている。上押さえ２９は、中間転写ベルト８をリニアスケールセンサ側に押さえる押さえ部材である。
【００２６】
図５は、リニアスケールの汚れを説明するための模式図である。
ここで、図５に示すように、中間転写ベルト８を駆動して印刷動作を行うと、飛散したトナーＴが中間転写ベルト８に付着する。印刷動作中は、転写動作により中間転写ベルト８が帯電される為、リニアスケール２８も帯電する。その電荷により、リニアスケール２８は大気中やマシン内部のトナーＴを引き付け易くなっている。そのトナーＴが、リニアスケールセンサ２７の領域で、センサブラケット３１により擦り落とされて、センサ読取部３０を汚してしまう。汚れが進行すると、センサの読取が正常に出来ず、出力異常になってしまう。また、リニアスケール２８にトナーＴが付着すると、リニアスケールそのものの反射率が低下し、センサの読み取りが正常に出来ず、出力異常になってしまう。
【００２７】
また、図４のような構成では、リニアスケール２８とセンサブラケット３１が擦れる事により、リニアスケール２８の傷つきが避けられず、リニアスケール２８の反射率の低下に繋がってしまう。
【００２８】
図６は、本発明を適用した構成例を示す模式的な断面図である。
図６において、リニアスケールセンサ２７の下部にファン３３（気流発生手段）を設置し、中間転写ベルト８の移動方向で上流側から下流側へ空気の流れを作るように構成している。この空気の流れによりエアカーテンが形成され、中間転写ベルト８に付着したトナーがセンサ読取部３０に落下することを防止できる。
【００２９】
なお、ここではリニアスケールセンサ２７の下部にファン３３を設置すると記載したが、気流発生手段の位置はリニアスケールセンサ２７の背後（中間転写ベルト８の反対側）に配置するものとする。また、気流発生手段はファンに限定されない。
【００３０】
中間転写ベルト８とリニアスケールセンサ２７の距離は、ファン３３によって発生した気流により中間転写ベルト８が上押さえ２９に押し付けられることで距離を確保し、ベルトのばたつきを防止している。また、中間転写ベルト８とリニアスケールセンサ２７との間がフリーになることで、センサブラケット３１との擦れが無くなり、リニアスケール２８が傷つくことを防止できる。
【００３１】
さらに、除電部材３５をリニアスケールセンサ２７の上流側に取り付けることにより、中間転写ベルト８の電荷を除去ないし低減させ、リニアスケール２８に付着したトナーＴや塵を除去しやすくしている。そして、ファン３３によって発生させた気流により、付着したトナーＴ等を除去することで、リニアスケール２８の反射率低下を防止する構成になっている。
【００３２】
ファン３３によって発生させる気流は、中間転写ベルト８の線速（速度）によってその風速・風量（風速又は／及び風量）を変更が可能であり、線速に応じて最適になるように風速・風量を変更出来る。その時の風速・風量は、線速が速い場合は風速・風量の設定を大きくして気流を流れ易くし、逆に線速が遅い場合は風速・風量の設定を小さくし、必要以上の気流を発生させない事で電力消費の低減に効果がある。
【００３３】
なお、実施形態において、中間転写ベルト８の線速は作像プロセス速度に応じて設定されたものであり、作像プロセス速度を変更（切り替え）可能な機種の場合は、その作像プロセス速度の切り替えによる中間転写ベルト８の線速変更に応じて風速・風量を制御すればよい。
【００３４】
また、印刷される画像によってトナーの消費量が異なる為、その消費量（形成画像のトナー量）によって、ファン３３の風速・風量の変更が可能であり、そのトナーカバレッジ（トナー消費量）に応じて最適になるように風速・風量を変更できる。
【００３５】
また、マシン電源ＯＮ時の立上げ時や中間転写ベルトの蛇行調整、リニアスケールセンサ２７の出力調整や位相調整時などのベルト単体で駆動されるモードの時は、印刷していない（作像を伴わない）のでトナーがベルトに付着することはない。そこで、その時にファン３３の風速・風量を小さく又は停止させる事により、ファン３３の寿命や消費電力の観点から効率の良い運用ができる。
【００３６】
図７は、ファンによる気流を最適化させるための部材を設けた変形例を示す模式的な断面図である。
図７において、センサブラケット３１内には、ファン３３によって発生された気流を最適化させるための気流案内部材３４が適宜設けられている。図示例では、三角形状の気流案内部材３４がセンサブラケット３１に複数個取り付けられている。気流案内部材３４は、ファン３３によって発生された気流が効率良くベルト移動方向（リニアスケール移動方向）で上流側から下流側に向かうように、その形状及び大きさ、個数が適宜設定される。
【００３７】
なお、気流が上流側から下流側に向かうようにファン３３の向きを調整することでも設定できる。この場合、気流案内部材３４とファン３３の向きを組み合わせても良いし、気流案内部材３４を設けずにファン３３の向きだけで設定しても良い。
【００３８】
ファン３３によって発生させる気流の向きは、リニアスケール移動方向の上流側から下流側、同移動方向の下流側から上流側、ベルトの幅方向、のいずれでもかまわないが、リニアスケール移動方向の上流側から下流側とすることがより好ましい。スケールの移動方向の上流側から下流側へ気流を流すことにより、下流側から上流側へ気流を流す場合に比べて、ファンによって吹き飛ばされたトナーがリニアスケールに再び付着することを防止できる。また、ベルトの幅方向に気流を流す場合に比べて、ベルトの幅方向手前側や奥側の領域がトナーで汚れることを防止できる。
【００３９】
ところで、本実施形態の画像形成装置は４つの感光体ドラム１（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）を備えている。フルカラー印刷を行う際は、図２に示すように、中間転写ベルト８が各感光体ドラム１に対して水平になるよう構成されている。そして、ブラックトナーだけによるモノクロ印刷を行う際は、中間転写ベルト８がブラックの感光体ドラム１Ｂｋだけと接触し、他の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃとは接触しないように、中間転写ベルト８を少し下げて駆動できるようになっている。モノクロ印刷時の中間転写ベルト８の状態を図８に示す。
【００４０】
このように、画像形成装置の印刷モードの違いにより中間転写ベルト８の位置あるいは角度等が変動する場合、リニアスケールをリニアスケールセンサで精確に計測するためには、リニアスケールセンサ２７も中間転写ベルト８の変動に合わせて位置あるいは角度等を変動させる必要がある。このとき、ファン３３もまた最適な状態になるよう、位置あるいは角度等を変更できると好適である。
【００４１】
図９は、印刷モードの変更に応じて中間転写ベルト８が変動され（ここでは傾斜角度が変更されるものとする）、それに応じてリニアスケールセンサ２７の設置角度が変更された場合のファン３３の設置角度を変更した様子を示す模式図である。ファン３３は設置角度を変更可能に設けられ、ステッピングモータ３６等の駆動手段を用いて自動的に設置角度が変更可能に設けている。これにより、印刷モードの変更によりリニアスケールセンサ２７の設置角度が変化した場合でも、ファン３３によって発生させる気流の向きを最適化させることが可能となる。
【００４２】
例えばモノクロ印刷時にリニアスケールセンサ２７の上流側が下がるような場合、ファン３３の設置角度を図９において時計回りに（フルカラー印刷時の状態から時計回りに）回転させることで、下流側に気流を流しやすくする。モノクロ印刷からフルカラー印刷へのモード変更の際は、逆にファン３３の設置角度を図９において反時計回りに（モノクロ印刷時の状態から反時計回りに）回転させることで、下流側に気流を流しやすくできる。
【００４３】
ファン３３の設置角度の変更は、その時々の（指定された）印刷モードによって変更される必要がある。そのため、ステッピングモータ等を用いた適宜な構成により、自動的に設置角度が変更できるようにする。
【００４４】
図１０は、トナーを貯留する手段を備えた構成例を示す模式的な断面図である。
図１０において、リニアスケールセンサ２７の下流側には、トナーや塵等のゴミ（ファン３３の気流によって流された粒子）を溜めておける蓄積部材３７が取り付けられている。この蓄積部材３７を備えることで、ファン３３によって発生した気流によって飛ばされたトナー等が、リニアスケールセンサ２７の下流側で舞い散らないようになっている。また、蓄積部材３７は、リニアスケールセンサ２７の側面に着脱可能となっており、定期メンテナンスの際には、取り外して清掃が可能な構成とするため、簡素な構成にすることが望ましい。
【００４５】
上記の実施形態では、無端ベルトの具体例として、トナー像を表面に担持する中間転写ベルト８を説明したが、これに限らない。無端ベルトとして、感光体ドラムや中間転写ベルトなどの像担持体に対向して設けられる搬送ベルトを用いても良い。搬送ベルトは、レジストローラから送出された用紙をその表面に吸着しながら搬送する。用紙は、搬送ベルトによって像担持体と対向する転写位置へと搬送される。像担持体上のトナー像は、像担持体と搬送ベルトとの間の転写位置で用紙上へ転写される。
【００４６】
ここまで説明したように、本発明によれば、リニアスケールセンサとリニアスケールとの間に気流を発生させる気流発生手段と、リニアスケールの電荷を除去する除電部材とを備えることにより、リニアスケールの付着物の除去を容易にし、トナーや塵等のゴミを確実に取り除いてリニアスケールの反射率低下を防止することができる。
【００４７】
また、気流発生手段がリニアスケール移動方向でリニアスケールセンサの上流側から下流側へ流れる気流を発生させることで、トナーや塵等のゴミをより確実に取り除くことができる。
【００４８】
また、気流発生手段がリニアスケールセンサの下方に配置されることで、リニアスケールセンサへのトナーや塵等の落下を防止することができる。
また、無端ベルトをリニアスケールセンサ側に押さえる押さえ部材を有することで、ベルトのばたつきを抑え、センサとベルトの正しい距離を確保するとともに、リニアスケールの擦れを抑制して傷つきを防止することができる。
【００４９】
また、気流発生手段の風速又は／及び風量を無端ベルトの速度に応じて変更可能なことで、風速又は／及び風量を最適に制御することができ、センサの汚れ防止とベルトのばたつき抑制の効果を高めることができる。
【００５０】
また、気流発生手段の気流の向きを印刷モードに応じて変更可能なことで、印刷モードによって変わる無端ベルトの挙動に適した風速又は／及び風量に制御することができ、センサの汚れ防止とベルトのばたつき抑制の効果を高めることができる。
【００５１】
また、気流発生手段の気流によって流された粒子を蓄積する蓄積部材を備えることで、気流発生手段の気流で飛ばされたトナー等の飛散を防ぎ、機内汚染を防ぐとともに、他部品への影響を防止することができる。
【００５２】
また、形成する画像のトナー量に応じて気流発生手段の風速又は／及び風量を変更可能なことで、画像のトナー量に最適な風速又は／及び風量に制御することができ、汚れ防止効果を高めることができる。
【００５３】
また、無端ベルトを単体で駆動するモード時に気流発生手段の風速又は／及び風量を低下ないし停止させることで、気流発生手段の寿命や消費電力において効率の良い運用を行うことができる。
【００５４】
以上、本発明を図示例に基づき説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の範囲内で適宜変更可能である。
また、画像形成装置としては、本発明を適用可能であれば任意な構成を採用可能である。画像形成装置としては複写機あるいはプリンタに限らず、ファクシミリや複数の機能を備える複合機であっても良い。
【符号の説明】
【００５５】
１          感光体ドラム１
３          画像書込装置
８          中間転写ベルト８（無端ベルト）
９          二次転写部
２０        定着装置
２７        リニアスケールセンサ
２８        リニアスケール
２９        上押さえ（押さえ部材）
３０        センサ読取部
３１        センサブラケット
３３        ファン（気流発生手段）
３４        気流案内部材
３５        除電部材
３７        蓄積部材
Ｐ          用紙（記録媒体）
Ｓ          中間転写ベルト移動方向
Ｔ          トナー
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５６】
【特許文献１】特開２００５−１８１０９０号公報
【図１】
2017125877.tif 000003
【図２】
2017125877.tif 000004
【図３】
2017125877.tif 000005
【図４】
2017125877.tif 000006
【図５】
2017125877.tif 000007
【図６】
2017125877.tif 000008
【図７】
2017125877.tif 000009
【図８】
2017125877.tif 000010
【図９】
2017125877.tif 000011
【図１０】
2017125877.tif 000012