像担持体、及び画像形成装置
【課題】 像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体、及び像担持体を備える画像形成装置を提供する。
【解決手段】 回転可能に保持されて形成される画像を担持するドラム形状の回転ドラム1と、回転ドラム1の画像形成領域2の端部側に形成した回転位置検出部3と、回転位置検出部3の肉厚方向に回転位置を検出する検出光を透過する開放部を持たない回転位置検出窓部4とを備える。
【解決手段】 回転可能に保持されて形成される画像を担持するドラム形状の回転ドラム1と、回転ドラム1の画像形成領域2の端部側に形成した回転位置検出部3と、回転位置検出部3の肉厚方向に回転位置を検出する検出光を透過する開放部を持たない回転位置検出窓部4とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、像担持体、及び像担持体を備える画像形成装置に関わり、詳しくは、回転可能に保持されて形成画像を担持する像担持体、及び像担持体の回転ドラムを具備して回転ドラムに直接作像するか、或いは、回転ドラムに記録媒体の記録用紙を巻きつけて作像するようなプロセスにおける、インクジェットプリンタ、サーマル、又は銀塩書き込み写真等の医療機器や光学機器、並びに、電子写真方法の作像プロセスでトナーの記録画像を形成する複写機、ファクシミリ装置、プリンタあるいはこれ等の複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
回転可能に保持されて形成画像を担持する像担持体である回転ドラムの感光体ドラムを具備して、電子写真方法の作像プロセスでトナーの記録画像を形成する複写機、ファクシミリ装置、プリンタあるいはこれ等の複合機等の画像形成装置は公知である。
図11は、従来の感光体ドラムを備える画像形成装置の主要部を説明する説明図である。
図12は、位相と振幅の特性を説明する説明図である。図13は、感光体ドラムの回転変動による色ずれやバンディング制御の位相と振幅の特性を説明する説明図である。図14は、従来の画像形成装置が備える感光体ドラムの駆動制御を説明する説明図である。
近年、画像形成装置の高速化、高画質化に対応するために、図11に示すような画像形成装置150の画像形成部151における、4つの感光体ドラム100を中間転写ベルト151eの図示の矢印A方向の搬送方向のイエロー作像ユニット151Y、マゼンタ作像ユニット151M、シアン作像ユニット151C、ブラック作像ユニット151Bkに配列させ、帯電器151aで帯電した各感光体ドラム100に対応した潜像形成手段151bのビームで同時露光して、各異なる色のイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の現像器151cで現像したトナーの形成画像を順次、転写器151dの一次転写ローラ151d1で中間転写ベルト151eに一次転写して重ね合わせて、更に、転写器151dの二次転写ローラ151d2で記録媒体Pの記録用紙に二次転写してカラーの記録画像を形成するデジタル複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置が実用化されている。
このような画像形成装置150にて、通常は画像形成プロセスにおいて高画質な画像を形成するのであるが、各感光体ドラム100の被走査面上で走査する際に、副走査方向の間隔にムラが発生して、図12に示すように色ずれ大となってしまうことがあった。
この原因は、感光体ドラム100を回転駆動している駆動モータ自体の回転速度の変動等によって、像担持体の各感光体ドラム100に回転変動が生ずるからであった。
各感光体ドラム100の回転変動による色ずれやバンディングの制御は、図13に示すように、1.色ずれ変動の絶対量を最小化、2.書き出し先頭ずれを最少に保持、3.減速機構によるバンディングも最少化することによって行われるようになっている。
そこで、図14に示すように、各感光体ドラム100の駆動制御を行って、図12のように色ずれ小となるようにしている。
【0003】
感光体ドラム100の画像形成領域101の端部側に回転位置検出部102が設けられている。
回転位置検出部102は、プレート102aと光学センサ102bを具備してなり、感光体ドラム100の回転変動を検出した後に、制御目標値演算部103、コントローラ104、モータ駆動回路105を介して、制御目標値に従って、エンコーダ106が併設された駆動モータ107の駆動制御が行われるようになっている。
事前に、歯車列108とカップリング109を介して感光体ドラム100の1回転周期の変動成分を検出し、打ち消すような駆動モータ107の制御目標値が算出されるようになっている。
感光体の円周面上にほぼ一定間隔でマーキングを施し、そのマーキングに向かって光線照射し、得られるマーキングの投影像をラインセンサ上に結像レンズを通して結像させる。結像されたマーキングの投影像の2つの異なった時間における状態を比較することにより、感光体の回転速度を検出し、さらに感光体の回転を制御するようにして、画像形成装置において、良好な画像を得るための安定した感光体の回転を実現することは公知である(特許文献1を参照)。
【0004】
感光体ドラムに制御装置、駆動装置、回転検出手段、駆動手段が設けられている。回転検出手段は、バーコード列、発光素子、受光素子から構成されている。バーコード列は、感光体の内側に印刷、又は、テープ状の物が貼り付けられている。
発光素子から出た光は、バーコード列上で反射して、受光素子に入射する。駆動軸の回転がパルス信号となり、そのパルス信号を制御装置の制御回路に送る。制御回路で算出された駆動修正値が駆動装置の駆動回路へ送られ、その制御に従って駆動軸を駆動するようにして、装置を大型化することなく、副走査線の間隔ムラを生ずることのないよう感光体の回転を制御することが可能な感光体駆動装置も公知である(特許文献2を参照)。
感光体ドラム、駆動手段、回転検出手段を有する感光体駆動装置において、回転検出手段が検出した回転情報に基づいて感光体ドラムを駆動制御する駆動制御手段を備え、回転検出手段は感光体ドラムのドラム内部に配置されている。また、駆動制御手段は、回転検出手段が検出した感光体ドラムの回転速度、回転加速度、角速度及び角加速度のうちの少なくとも1の検出値の逆相から駆動修正値を算出し、駆動修正値に基づいて感光体を駆動する能動的制御を行うようにして、感光体ドラムを速度変動なしに回転させ、ピッチムラが発生しない高画質な画像を得ることができるコンパクトな感光体駆動装置も公知である(特許文献3を参照)。
【0005】
感光体ドラムの回転速度をロータリーエンコーダにより検出し制御する構成において、ロータリーエンコーダの一部であるコードホイールと、感光体ドラムの長手方向に設けたドラムフランジと、を一体成型もしくは別部材同士を結合することで一体化し、感光体ドラムの回転速度の変動を直接検出するようにして、感光体ドラムの回転速度の精度を向上させるとともに、構成部品の簡略化を図るようにすることも公知である(特許文献4を参照)。
ドラム状の回転体の周辺端部に所定の間隔を有して複数の線パターンを設け、複数の線パターンを包括する回転体の周辺端部の所定のエリアにおいて固体撮像デバイスを用いて画像信号を読み取り、画像信号より輝度信号を生成する手段と、所定のエリア内の前記輝度信号において輝度レベル別での輝度分布の割合の変動に基づき回転むら検出する手段と、検出された回転むらに応じて補正量を決定する手段とを備え、その決定された補正量に基づき回転体の回転制御を行う構成として、ドラム状の回転体の感光体ドラム等の周辺部に所定の線パターンを設け、所定のエリア内において、この線パターンを輝度変換し、所定の時間間隔にて、この輝度の分布の割合の変化を見ることで、適切に回転体の感光体ドラム等の回転むらを検出することも公知である(特許文献5を参照)。
【特許文献1】特開平8−110347号公報
【特許文献2】特開2002−258671公報
【特許文献3】特開2002−268457公報
【特許文献4】特開2003−122189公報
【特許文献5】特開2003−315353公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、従来は像担持体の回転ドラムや感光体フランジ等にバーコード等の検出するマークを開放的に付与して、それを検出して制御するものであった。
感光体フランジ体等に加工してから、更に、像担持体の回転ドラムに圧入する複数の加工工程を踏まなければならない為に、回転位置変動の計測を高精度、且つ、正確な検出を行うことが困難であるだけでなく、精度管理のための複雑な加工と管理が必要でコスト高にもなっていた。つまり、従来の像担持体、及び像担持体を備える画像形成装置は、回転位置検知を他の回転検出機構に伝達して計測し、バーコード等の検出するマークが開放的に付されているので、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け易く、外乱が入り込み回転位置変動の計測を高精度、且つ、正確な検出を行うことが困難であるだけでなく、コスト高で部品を交換時の取り扱い作業も複雑であった。
そこで、本発明はこのような問題点を鑑みてなされたもので、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体と画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の本発明は、回転可能に保持されて形成画像を担持する像担持体において、回転可能に保持されて形成される画像を担持するドラム形状の回転ドラムと、前記回転ドラムの画像形成領域の端部側に形成した回転位置検出部と、前記回転位置検出部の肉厚方向に回転位置を検出する検出光を透過する開放部を持たない回転位置検出窓部とを備える像担持体であることを特徴とする。
請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の像担持体において、前記回転位置検出部は、回転位置検出窓部を有する検出境界部の肉厚を前記画像形成領域の肉厚よりも薄くした像担持体であることを特徴とする。
請求項3に記載の本発明は、請求項1又は2に記載の像担持体において、前記回転位置検出部は、前記回転ドラムと一体構造を成した前記画像形成領域との中間に形成した溝形状の段差部を備える像担持体であることを特徴とする。
請求項4に記載の本発明は、請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の像担持体において、前記回転位置検出部は、前記回転位置検出窓部の外周端部に連続した連続肉厚部を備える像担持体であることを特徴とする。
請求項5に記載の本発明は、請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の像担持体において、前記回転位置検出窓部は、所定の角度を有して複数個を配置した像担持体であることを特徴とする。
請求項6に記載の本発明は、請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の像担持体において、前記回転位置検出窓部は、矩形穴を備える像担持体であることを特徴とする。
請求項7に記載の本発明は、請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の像担持体において、前記回転位置検出窓部は、円形穴を備える像担持体であることを特徴とする。
請求項8に記載の本発明は、請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載の像担持体において、前記回転位置検出窓部は、肉厚方向に配置した投光と受光の機能を有する透過型光学検出手段を備える像担持体であることを特徴とする。
請求項9に記載の本発明は、請求項8に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、投光器と受光器を保持するセンサーホルダを備える像担持体であることを特徴とする。
【0008】
請求項10に記載の本発明は、請求項8又は9に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、前記回転ドラムと共に回転ドラムユニットに一体的に固定した像担持体であることを特徴とする。
請求項11に記載の本発明は、請求項8又は9に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、前記回転ドラムと別体的に画像形成装置の本体に固定した像担持体であることを特徴とする。
請求項12に記載の本発明は、請求項8乃至請求項11の何れか1項に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、退避位置に退避する退避手段を備える像担持体。
請求項13に記載の像担持体において、前記退避手段は、回動部材を備える像担持体であることを特徴とする。
請求項14に記載の本発明は、請求項12又は13に記載の像担持体において、前記退避手段は、前記回転ドラムの交換時の解除工程に連動して前記透過型光学検出手段の退避位置に退避、及び、復帰位置に復帰する連動手段を備える像担持体であることを特徴とする。
請求項15に記載の本発明は、請求項8乃至請求項14の何れか1項記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、少なくとも所定の角度で配置された2対の肉厚方向に配置した投光と受光の機能を備える像担持体であることを特徴とする。
【0009】
請求項16に記載の本発明は、請求項15に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、前記退避手段により2対の肉厚方向に配置した投光と受光の機能を備える両者の位置関係を保ちながら一体的に退避位置に退避、及び復帰位置に復帰の動作をする像担持体であることを特徴とする。
請求項17に記載の本発明は、請求項8乃至請求項16の何れか1項に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、配置された位置を検出する位置検出手段を備える像担持体であることを特徴とする。
請求項18に記載の本発明は、請求項8乃至請求項17の何れか1項に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、伝播する振動を吸収する振動吸収手段を備える像担持体であることを特徴とする。
請求項19に記載の本発明は、請求項18に記載の像担持体において、振動吸収手段は、取り付け部間に介在した振動吸収部材を備える像担持体であることを特徴とする。
請求項20に記載の本発明は、回転可能に保持される像担持体に画像情報に応じて画像を形成する画像形成装置において、画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部で回転可能に保持されて形成画像を担持する前記請求項1乃至19の何れか一項に記載の前記像担持体を備える画像形成装置であることを特徴とする。
請求項21に記載の本発明は、請求項20に記載の画像形成装置において、前記画像形成部は、電子写真方式の作像プロセスでトナーの記録画像を形成する画像形成装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
請求項1の発明によれば、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項2の発明によれば、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく変形の無い強度を得る簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項3の発明によれば、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで回転ドラムや回転ドラムの外周前面に配置したクリーニングブレード等の部品や廃棄トナー等の回収等の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項4の発明によれば、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく変形を抑える簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して信頼性面にも優れて容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項5の発明によれば、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易により多くの位置情報で、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
【0011】
請求項6の発明によれば、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高出力の検出値で、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項7の発明によれば、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく容易に加工することが出来る簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、更に、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項8の発明によれば、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して長期間の使用による信頼性面にも優れて容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項9の発明によれば、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に正確な位置で計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを、更に、確実に防止して容易に信頼性面にも優れて、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項10の発明によれば、透過型光学検出手段を回転ドラムと共に回転ドラムユニットに一体的に固定して、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して長期間の使用による信頼性面にも優れて容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
【0012】
請求項11の発明によれば、透過型光学検出手段を回転ドラムと別体的に画像形成装置の本体に固定して、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して長期間の使用による信頼性面にも優れて容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項12の発明によれば、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して長期間の使用による信頼性面にも優れて容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで像担持体の交換時等の部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項13の発明によれば、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して長期間の使用による信頼性面にも優れて容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで像担持体の交換時等の部品の取り扱い作業も簡単な構造で容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項14の発明によれば、回転ドラムの交換時に透過型光学検出手段を手動、又は自動で退避位置に退避、及び復帰位置に復帰するようにして、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して長期間の使用による信頼性面にも優れて容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで像担持体の交換時等の部品の取り扱い作業も、更に、容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
【0013】
請求項15の発明によれば、回転位置検出窓部の偏心検出が行われて、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して長期間の使用による信頼性面にも優れて容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項16の発明によれば、透過型光学検出手段の退避位置に退避、及び復帰位置に復帰の動作をする極めて高い取り付け位置精度である角度誤差が0.1度以下で回転位置検出窓部の偏心検出が行われて、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して長期間の使用による信頼性面にも優れて容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項17の発明によれば、透過型光学検出手段のセット位置を自動的に検知して、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して長期間の使用による信頼性面にも優れて容易に、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項18の発明によれば、伝播する各種振動による誤差を無くして、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して長期間の使用による信頼性面にも優れて容易に、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
【0014】
請求項19の発明によれば、簡単な構造と低コストで伝播する各種振動による誤差を無くして、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して長期間の使用による信頼性面にも優れて容易に、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項20の発明によれば、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となり画像を形成する画像形成装置を提供することが出来るようになった。
請求項21の発明によれば、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となり高速で高品質の画像を形成する画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態としての像担持体の斜視図である。
図1に示す像担持体0は、回転可能に保持されて形成される画像を担持するドラム形状の回転ドラム1と、回転ドラム1の画像形成領域2の端部側に形成した回転位置検出部3と、回転位置検出部3の肉厚方向に回転位置を検出する検出光を透過する開放部を持たない回転位置検出窓部4とを具備している。
従って、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
像担持体0においては、回転ドラム1の画像形成領域2の端部側に、回転位置検出部3の肉厚方向に対して、回転位置検出用の回転位置検出窓部4を設けている。そして、回転位置検出窓部4は、肉厚方向に配置した透過型フォトセンサーからなる投光と受光の機能を有する透過型光学検出手段5を具備している。
像担持体0の周辺は、例えば、トナー飛散等の粉塵が多いので、反射型フォトセンサータイプを用いる場合に比べても、回転位置検出窓部4等の汚れによるエッジ検出誤差の発生を防止することが出来るので、長期間の使用による信頼性面にも優れている。
従って、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して信頼性面にも優れて容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
像担持体0は、回転位置検出部3において、回転位置検出窓部4の外周端部に連続した連続肉厚部3bを具備して、回転位置検出窓部4のエッジ部を補強して変形を抑えるようになっている。
従って、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく変形を抑える簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して信頼性面にも優れて容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
【0016】
回転位置検出窓部4は、矩形穴4aを具備している。矩形穴4aは、フライス盤等で加工されて、高出力の検出値を得ることが出来る。
従って、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高出力の検出値で、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
像担持体0においては、回転位置検出窓部4を、所定の角度を有して複数個を複数の位置に配置することによって、より多くの位置情報を得ることが出来て、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われようになっている。
回転位置検出窓部4を所定の角度を有して複数個を複数の位置に配置する加工方法は、図示の円筒部をチャックした後に、規定角度を回転させて、フライス盤、又はボール盤での穴あけの簡単な加工を行うだけである。
従って、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易により多くの位置情報で、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
【0017】
透過型光学検出手段5は、透過型フォトセンサーからなる投光器5aと透過型フォトセンサーからなる受光器5bを具備している。投光器5aと受光器5bは、画像形成装置の本体50aに固定部材5c1と固定部材5c2で固定されたセンサーホルダ5cで簡単な構造で確実に保持されて、図示の矢印B方向の回転位置検出窓部4の肉厚方向の投光検出窓4cと受光検出窓4dに隣接した検出位置に正確に配置されようになっている。
従って、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に正確な位置で計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを、更に、確実に防止して容易に信頼性面にも優れて、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
尚、像担持体0における回転ドラム1の中心支持位置は、回転位置検出窓部4の内側の長手中心側に位置して設けられた支持ガイド1aのセンター穴に対し、固定側に設けられた中心シャフト1bを挿入する形で行われる。
【0018】
図2は、本発明の第2の実施の形態を示す像担持体0の主要部を説明する斜視図である。
図2において、回転ドラム1の画像形成領域2の端部側に形成した回転位置検出部3の肉厚方向に回転位置を検出する検出光を透過する開放部を持たない回転位置検出窓部4は、円形穴4bを具備している。円形穴4bは、ボール盤等で容易に加工することが出来るから、低コストである。
従って、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく容易に加工することが出来る簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、更に、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
図3は、本発明の第3の実施の形態を示す像担持体0の主要部を説明する断面図である。
図3において、透過型光学検出手段5と回転位置検出窓部4との断面方向位置関係を示す。透過型光学検出手段5の投光器5aからの投光の検出光が平行光でない場合、又は低光量の場合には遮光部となる窓部の肉厚が厚いと、エッジ部でのS/Nが劣化し、スレッシュレベルが不安定となり、検出位置の安定性に欠ける事になる。
よって、像担持体0においては、回転ドラム1の画像形成領域2の端部側に形成した回転位置検出部3は、回転位置検出窓部4を有する検出境界部の肉厚を、図示するように画像形成領域2の肉厚よりも薄くしてある。
これにより、回転位置検出窓部4のエッジ部での高S/Nが確保され、その他の画像形成領域2での肉厚部では回転ドラム1として変形の無い強度を得ることが出来る。
従って、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく変形の無い強度を得る簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
【0019】
図4は本発明の第4の実施の形態を示す像担持体0の主要部を説明する断面図である。
図4において、像担持体0の回転位置検出部3は、回転ドラム1と一体構造を成した画像形成領域2との中間に溝形状の段差部3aが形成されている。
即ち、回転位置検出窓部4を有する回転位置検出部3を、回転ドラム1と一体構造を成した中心シャフト1bに一体的にクラウン形状部3cを設けて、段差部3aを形成することが出来る。クラウン形状部3cは、中心シャフト1bを、そのものの一体的挽き加工を金属、又は類似の高剛性材料によって作ることが出来る。
段差部3aを形成することにより、像担持体0の回転ドラム1や回転ドラム1の外周前面に配置した後述するクリーニング手段51eの感光体クリーニングユニット51e1のクリーニングブレード等の部品の着脱や廃棄トナー等の回収等の取り扱い作業も容易となる。
従って、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで回転ドラム1や回転ドラム1の外周前面に配置した後述するクリーニングブレード51e11等の部品や廃棄トナー等の回収等の取り扱い作業も容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
【0020】
図5は本発明の第5の実施の形態を示す像担持体0の主要部を説明する断面図である。
図5において、像担持体0における透過型光学検出手段5は、透過型フォトセンサーからなる投光器5aと透過型フォトセンサーからなる受光器5bを具備している。
投光器5aと受光器5bは、画像形成装置50に交換時に着脱可能な回転ドラムユニット10の本体ケース11に固定部材5c1と固定部材5c2で固定されたセンサーホルダ5cで簡単な構造で正確な位置に確実に保持されている。
透過型光学検出手段5の投光器5aと受光器5bは、回転位置検出窓部4の肉厚方向の投光検出窓4cと受光検出窓4dに隣接した検出位置に正確に配置されようになっている。回転位置検出窓部4は、先に述べたように回転ドラム1の画像形成領域2の端部側に形成した回転位置検出部3(図1参照)に形成されている
尚、像担持体0の回転ドラム1の外周前面には、帯電手段51a、クリーニング手段51eの感光体クリーニングユニット51e1、クリーニング前除電器51e3、除電器51e4、Pセンサ51c1、電位センサ51c2等が配置されている。
更に、回転ドラムユニット10は、本体装着ガイド12を介して、画像形成装置50の本体50aに摺動して交換時に着脱可能な構成になっている。そして、透過型光学検出手段5等への供給電力や出力信号は、図示しない接点を介して接続されるようになっている。
従って、回転ドラムユニット10に搭載された像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に高精度、且つ、正確に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを、更に、確実に防止して容易に信頼性面にも優れて、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
【0021】
図6は、本発明の第6の実施の形態を示す像担持体0の主要部の状態を説明する斜視図である。
図6において、透過型光学検出手段5は、センサーホルダ5cに保持された透過型フォトセンサーからなる投光器5aと透過型フォトセンサーからなる受光器5bを退避位置に退避する退避手段6である回動部材6aの回動軸を具備している。
投光器5aと受光器5bは、センサーホルダ5cに保持されて図示の矢印(B)方向の回転位置検出窓部4の肉厚方向の投光検出窓4cと受光検出窓4dに隣接した検出位置に正確に配置されるようになっている。
透過型光学検出手段5は、退避手段6である簡単な構造の回動部材6aの回動軸を回動中心として、図示の矢印方向に回動可能に保持されている。
透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持され投光器5aと受光器5bは、回動部材6aの回動軸を回動中心として、投光器5aと受光器5bを保持するセンサーホルダ5cの一端を可動自在に保持して、矢印C1方向の退避位置に退避する退避方向に、又は矢印C2方向の復帰位置に復帰する復帰方向に回動するようにいる。
尚、回動部材6aの回動軸は、図示しない画像形成装置50の本体50a、又は回転ドラムユニット10の本体ケース11に保持されている。
即ち、像担持体0のみの交換を行う方式の場合や、カートリッジタイプの図示しない回転ドラムユニット10でも透過型光学検出手段5を画像形成装置50の本体50a側に残して回転ドラムユニット10全体を交換する形態においては、画像形成装置50の本体50a、又は回転ドラムユニット10の本体ケース11側に保持されて設けた透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持され投光器5aと受光器5bの配置が、着脱時に邪魔となる。
然し、これを回避する為に、像担持体0においては、透過型光学検出手段5を、一旦、所定の検出位置から退避位置に退避させて空間を設け、その後に、容易に離脱させることが出来るようになっている。
従って、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで像担持体0の交換時等の部品の取り扱い作業も簡単な構造で容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
【0022】
図7は、本発明の第7の実施の形態を示す像担持体0の主要部の状態を説明する斜視図である。
図7において、透過型光学検出手段5は、センサーホルダ5cに保持された少なくとも所定の角度で配置された2対の肉厚方向に配置した投光と受光の機能を備える透過型フォトセンサーからなる投光器5aと透過型フォトセンサーからなる受光器5bを退避位置に退避する退避手段6である回動部材6aの回動軸を具備している。
2対の投光器5aと受光器5bは、センサーホルダ5cに保持されて矢印B方向の回転位置検出窓部4の肉厚方向の投光検出窓4cと受光検出窓4dに隣接した検出位置に正確に配置されるようになっている。
透過型光学検出手段5は、回動部材6aの回動軸を回動中心として、図示の矢印D方向に回動可能に保持されている。
透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bは、回動部材6aの回動軸を回動中心として、投光器5aと受光器5bを保持するセンサーホルダ5cの一端を可動自在に保持して、矢印D1方向の退避位置に退避する退避方向に、又は矢印D2方向の復帰位置に復帰する復帰方向に回動するようにいる。
透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持された2対の投光器5aと受光器5bは、回動部材6aの回動軸を回動中心により、両者の位置関係を保ちながら一体的に退避位置に退避、及び復帰位置に復帰の動作をするようになっている。
像担持体0における回転ドラム1の画像形成領域2の端部側に形成した回転位置検出部3の肉厚方向に回転位置を検出する検出光を透過する開放部を持たない回転位置検出窓部4は、本来の像担持体0の取り付け偏芯成分に加えて、更に、偏芯成分を持っている。
制御目標を決定する上でこの偏芯成分を無くす為に、図示のように、180°位相の異なる位置に透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持された2対の投光器5aと受光器5bを配置して検出和÷2で平均化してこの成分を除去するようになっている。
【0023】
この様な構成での両者の位置関係を保ちながら一体的に退避位置に退避、及び復帰位置に復帰の動作をする様に、同一のセンサーホルダ5cに2対の投光器5aと受光器5bを固定している。
これにより、透過型光学検出手段5の退避位置に退避、及び復帰位置に復帰の動作をする両者の極めて高い取り付け位置精度である角度誤差が0.1度以下の偏心検出が行われるようになった。
2対の投光器5aと受光器5bの位置関係を崩すことなく、矢印D1方向の退避位置に退避する退避方向に、又は矢印D2方向の復帰位置に復帰する復帰方向に回動する方法を説明した。
又は2対の投光器5aと受光器5bの位置関係を崩すことなく、矢印E1方向の退避位置に退避する退避方向に、又は矢印E2方向の復帰位置に復帰する復帰方向にスライドするようにすることも出来る。
従って、透過型光学検出手段5の退避位置に退避、及び復帰位置に復帰の動作をする極めて高い取り付け位置精度である角度誤差が0.1度以下で回転位置検出窓部4の偏心検出が行われて、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
【0024】
図8は、本発明の第8の実施の形態を示す像担持体0の他の主要部を説明する斜視図である。
図8において、透過型光学検出手段5は、センサーホルダ5cに保持された透過型フォトセンサーからなる投光器5aと透過型フォトセンサーからなる受光器5bを退避位置に退避する退避手段6である回動部材6aの回動軸を具備している。
投光器5aと受光器5bは、センサーホルダ5cに保持されて図示の矢印B方向の回転位置検出窓部4の肉厚方向の投光検出窓4cと受光検出窓4dに隣接した検出位置に正確に配置されるようになっている。
透過型光学検出手段5は、退避手段6である簡単な構造の回動部材6aの回動軸を回動中心として矢印C方向に回動可能に保持されている。
透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bは、回動部材6aの回動軸を回動中心として、投光器5aと受光器5bを保持するセンサーホルダ5cの一端を回動自在に保持して、矢印C1方向の退避位置に退避する退避方向に、又は矢印C2方向の復帰位置に復帰する復帰方向に回動するようにいる。
尚、回動部材6aの回動軸は、図示しない画像形成装置50の本体50a、又は回転ドラムユニット10の本体ケース11に保持されている。
即ち、像担持体0のみの交換を行う方式の場合や、図示しないカートリッジタイプの回転ドラムユニット10でも、透過型光学検出手段5を画像形成装置50の本体50a側に残して回転ドラムユニット10全体を交換する形態においては、画像形成装置50の本体50a、又は回転ドラムユニット10の本体ケース11側に保持されて設けた透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持され投光器5aと受光器5bの配置が、着脱時に邪魔にならないようになっている。
【0025】
透過型光学検出手段5は、センサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bの配置された位置を自動的に検出する位置検出手段7を具備している。
像担持体0の画像形成装置50の本体50a、又は回転ドラムユニット10の本体ケース11に着脱が行われた後に、透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bが検知位置にセットされと、位置検出手段7のセット位置検知センサ7a、コントローラ7b、ドライバー7cを介して確実に位置検出信号を送っている事を認識して、ドラム駆動モータ1cが回動駆動するようになっている。
位置検出手段7のセット位置検知センサ7aは、透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bのセット位置で通電する図示しない電極接点があり、これの開閉(ON/OFF)で判定するようになっている。
従って、透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bのセット位置を自動的に検知して、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで像担持体0の交換時等の部品の取り扱い作業も容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
【0026】
図9は、本発明の第9の実施の形態を示す像担持体0の他の主要部を説明する斜視図である。
図9において、像担持体0における退避手段6である回動部材6aの回動軸は、回転ドラム1の交換時の解除工程に連動して、透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bを退避位置に退避、及び復帰位置に復帰する連動手段8の回動レバー8aを具備している。
回転ドラム1の交換時に、図示しない画像形成装置50の本体50a、又は回転ドラムユニット10の本体ケース11に設定された操作レバー8bを操作者が矢印F方向に引くと、それに連動して回動レバー8aも矢印F方向に回動する。
回動レバー8aの矢印F方向の回動に連動して回動部材6aの回動軸に連接された複数の透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bも、矢印F方向に回動して同時に退避位置に退避するようになっている。
操作レバー8bを操作者が矢印Fと逆方向に戻すと、透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bは復帰位置に復帰するようになっている。
尚、連動手段8は回動レバー8aによる回動動作に限らず、図示しないスライド部材によるスライド動作に連動する形態にすることも出来る。
更に、操作者が移動を行う操作レバー8bは、そこから更に図示しない本体開閉カバー等に連動してその本体開閉カバー等の開放動作と共に、透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bは退避位置に退避することも出来る。
更に、連動手段8は回動部材6aの回動軸を回動駆動する連動モータ8cに、駆動信号のみを図示しないコントローラから送って作動させて、センサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bを連動モータ8cの動力によって自動的に退避位置に退避することも出来る。
従って、回転ドラム1の交換時に複数のセンサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bを手動、又は自動で退避位置に退避、及び復帰位置に復帰するようにして、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も、更に、容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
【0027】
像担持体0における透過型光学検出手段5は振動吸収手段9の振動吸収部材9aを具備している。センサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bと回転位置検出部3に形成した回転位置検出窓部4を有する回転ドラム1は、それぞれ異なる振動系に固定されているので、回転位置検知時に相当量の位置変動成分を含んでしまう。
然し、像担持体0はセンサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bが所定位置にセットされる時、センサーホルダ5cを振動吸収手段9の簡単な構造で低コストである振動吸収部材9aの高粘性ゴムに当接して振動を吸収する様になっている。
尚、図示しない回転ドラムユニット10を使用する場合には、同じ振動系にセンサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bを設けるという考えかたから、回転ドラムユニット10側にセンサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bを設ける様にすることが好ましい。
従って、簡単な構造と低コストで伝播する各種振動による誤差を無くして、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
【0028】
図10は、本発明の実施の形態としての像担持体0を備える画像形成装置50を説明する説明図である。
図10において、回転可能に保持される像担持体0に画像情報に応じて画像を形成する画像形成装置50は、画像を形成する画像形成部51と、画像形成部51で回転可能に保持されて形成画像を担持する請求項1乃至19の何れか一項に記載の像担持体0を具備している。
従って、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となり画像を形成する画像形成装置50を提供することが出来るようになった。
画像形成部51は、電子写真方式の作像プロセスで高速で高品質のトナーの記録画像を記録媒体Pの記録用紙に形成するようになっている。
画像形成装置50は、記録媒体Pの記録用紙にトナーの記録多色画像を形成する画像形成部51と、画像形成部51を下方で支持して記録媒体Pの記録用紙を矢印G方向に給送する記録媒体給送部52と、画像形成部51の側面に形成した記録媒体Pの記録用紙を排出して収納する排紙トレイ53からなるフルカラーの記録多色画像を形成するフルカラープリンタである。
記録媒体給送部52は、各段に給紙カセット52aの給紙カセット52a1と給紙カセット52a2を備えている。更に、必要に応じて図示しない別の給紙装置を設置することも出来る。
【0029】
画像形成装置50は、画像形成部51にイエロー作像ユニット51Y、マゼンタ作像ユニット51M、シアン作像ユニット51C、ブラック作像ユニット51Bkの4個が着脱可能に搭載されて、電子写真方法の作像プロセスで記録媒体Pの記録用紙にトナーの記録画像を形成することが出来るようになっている。
画像形成部51では、ベルト状をした中間転写体としての中間転写ベルト51fが所定の走行経路に沿ってエンドレスに各支持ローラに張架されており、中間転写ベルト回転駆動ローラ51f1によって矢印A方向へ回転駆動される。
中間転写ベルト51fの上側の走行面に沿って、4つの各作像部にイエロー作像ユニット51Y、マゼンタ作像ユニット51M、シアン作像ユニット51C、ブラック作像ユニット51Bkが着脱可能に搭載されて配置されている。
4個のイエロー作像ユニット51Y、マゼンタ作像ユニット51M、シアン作像ユニット51C、ブラック作像ユニット51Bkの各作像部では、像担持体0における回転ドラム1の周囲に、回転ドラム1の画像形成領域2の表面に帯電処理を行う帯電手段51a、回転ドラム1の画像形成領域2の表面にレーザ光のビーム51b1で照射する潜像形成手段51b、回転ドラム1の画像形成領域2の表面に露光されて形成された静電潜像を顕像化して現像する現像手段51c、及び回転ドラム1の画像形成領域2の表面に残留するトナーを除去回収するクリーニング手段51eの感光体クリーニングユニット51e1が配置されており、作像プロセスとしては、中間転写ベルト51fが、1回転して1つのカラーの多色画像を形成するようになっている。
【0030】
最初に、イエロー作像ユニット51Yの配置された作像部で、現像手段51cによってイエロー色のトナーを現像し、転写手段51dの一次転写ローラ51d1によって中間転写ベルト51fに転写する。
次に、マゼンタ作像ユニット51Mの配置された作像部で、現像手段51cによってマゼンタ色のトナーを現像し、転写手段51dの一次転写ローラ51d1によって中間転写ベルト51fに転写する。
次に、シアン作像ユニット51Cの配置された作像部で、現像手段51cによってシアン色のトナーを現像し、転写手段51dの一次転写ローラ51d1によって中間転写ベルト51fに転写する。
最後に、ブラック作像ユニット51Bkの配置された作像部で、現像手段51cによってブラック色のトナーを現像し、転写手段51dの一次転写ローラ51d1によって中間転写ベルト51fに転写させる。
4個のイエロー作像ユニット51Y、マゼンタ作像ユニット51M、シアン作像ユニット51C、ブラック作像ユニット51Bkの作像部が、近接する中間転写ベルト51fの上側走行面とは異なった中間転写ベルト51fの下側の走行面上には、中間転写ベルト51f上に重ね転写された4色のトナーの記録画像を記録媒体Pの記録用紙に二次転写する転写手段51dの二次転写ローラ51d2、二次転写後の中間転写ベルト51f表面に残留するトナーを除去回収するクリーニング手段51eの中間転写ベルトクリーニングユニット51e2がそれぞれ配置されている。
転写手段51dの二次転写ローラ51d2にて、重ねトナーの記録画像の二次転写を受けた記録媒体Pの記録用紙を通過させた、図示の矢印H方向に搬送される搬送経路の下流側に、トナーの記録画像を加熱定着の処理をする定着手段51hの加熱ローラ51h1と加圧ローラ51h2が配置されている。
そして、定着手段51hの加熱ローラ51h1と加圧ローラ51h2を通過した記録媒体Pの記録用紙は排紙ローラ対51iにより排紙トレイ53に排紙して収納される。
【0031】
記録媒体給送部52においては、給紙カセット52aの給紙カセット52a1と給紙カセット52a2に未使用の記録媒体Pの記録用紙が収容されており、回動可能に支持された底板52bの底板52b1と底板52b2が、最上の記録媒体Pの記録用紙をピックアップローラ52cのピックアップローラ52c1とピックアップローラ52c2が当接可能な位置まで上昇する。
ピックアップローラ52cのピックアップローラ52c1、又はピックアップローラ52c2の回転により、最上の記録媒体Pの記録用紙は、給紙カセット52aの給紙カセット52a1、又は給紙カセット52a2から送り出されてレジストローラ対51gに搬送される。
レジストローラ対51gは、記録媒体Pの記録用の搬送を、一時止めて、中間転写ベルト51j上の重ねトナーの記録画像と記録媒体Pの記録用紙の先端との位置関係が所定の位置に一致するようにして、タイミングをとって回転駆動が開始するように制御されるようになっている。
従って、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となり高速で高品質の画像を形成する画像形成装置50を提供することが出来るようになった。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す像担持体を説明する斜視図。
【図2】本発明の第2の実施の形態を示す像担持体の主要部を説明する斜視図。
【図3】本発明の第3の実施の形態を示す像担持体の主要部を説明する断面図。
【図4】本発明の第4の実施の形態を示す像担持体の主要部を説明する断面図。
【図5】本発明の第5の実施の形態を示す像担持体の主要部を説明する断面図。
【図6】本発明の第6の実施の形態を示す像担持体の主要部を説明する斜視図。
【図7】本発明の第7の実施の形態を示す像担持体の主要部を説明する斜視図。
【図8】本発明の第8の実施の形態を示す像担持体の主要部を説明する斜視図。
【図9】本発明の第9の実施の形態を示す像担持体の主要部を説明する斜視図。
【図10】本発明の実施の形態を示す像担持体を備える画像形成装置を説明する説明図。
【図11】従来の感光体ドラムを備える画像形成装置を説明する説明図。
【図12】色ずれ大と色ずれ小の位相と振幅の特性を説明する説明図。
【図13】感光体ドラムの回転変動による色ずれやバンディング制御の位相と振幅の特性を説明する説明図。
【図14】従来の画像形成装置が備える感光体ドラムの駆動制御を説明する説明図。
【符号の説明】
【0033】
0…像担持体、1…回転ドラム、1a…支持ガイド、1b…中心シャフト、1c…ドラム駆動モータ、2…画像形成領域、3…回転位置検出部、3a…段差部、3b…連続肉厚部、3c…クラウン形状部、4…回転位置検出窓部、4a…矩形穴、4b…円形穴、4c…投光検出窓、4d…受光検出窓、5…透過型光学検出手段、5a…投光器、5b…受光器、5c…センサーホルダ、5c1、5c2…固定部材、6…回動手段、6a…回動部材、7…位置検出手段、7a…セット位置検知センサ、7b…コントローラ、7c…ドライバー、8…連動手段、8a…回動レバー、8b…操作レバー、8c…連動モータ、9…振動吸収手段、9a…振動吸収部材、10…回転ドラムユニット、11…本体ケース、12…本体装着ガイド、50…画像形成装置、50a…本体、51…画像形成部、51Y…イエロー作像ユニット、51M…マゼンタ作像ユニット、51C…シアン作像ユニット、51Bk…ブラック作像ユニット、51a…帯電手段、51b…潜像形成手段、51b1…ビーム、51c…現像手段、51c1…Pセンサ、51c2…電位センサ、51d…転写手段、51d1…一次転写ローラ、51d2…二次転写ローラ、51e…クリーニング手段、51e1…感光体クリーニングユニット、51e2…中間転写ベルトクリーニングユニット、51e3…クリーニング前除電器、51e4…前除電器、51f…中間転写ベルト、51f1…中間転写ベルト回転駆動ローラ、51g…レジストローラ対、51h…定着手段、51h1…加熱ローラ、51h2…加圧ローラ、51i…排紙ローラ対、52…記録媒体給送部、52a、52a1、52a2…給紙カセット、52b、52b1、52b2…底板、52c、52c1、52c2…ピックアップローラ、53…排紙トレイ、100…感光体ドラム、101…画像形成領域、102…回転位置検出部、102a…プレート、102b…光学センサ、103…制御目標値演算部、104…コントローラ、105…モータ駆動回路、106…エンコーダ、107…駆動モータ、108…歯車列、109…カップリング、150、151…画像形成部、151Y…イエロー作像ユニット、151M…マゼンタ作像ユニット、151C…シアン作像ユニット、151Bk…ブラック作像ユニット、151a…帯電器、151b…潜像形成手段、151c…現像器、151d…転写器、151d1…一次転写ローラ、151d2…二次転写ローラ、151e…中間転写ベルト
【技術分野】
【0001】
本発明は、像担持体、及び像担持体を備える画像形成装置に関わり、詳しくは、回転可能に保持されて形成画像を担持する像担持体、及び像担持体の回転ドラムを具備して回転ドラムに直接作像するか、或いは、回転ドラムに記録媒体の記録用紙を巻きつけて作像するようなプロセスにおける、インクジェットプリンタ、サーマル、又は銀塩書き込み写真等の医療機器や光学機器、並びに、電子写真方法の作像プロセスでトナーの記録画像を形成する複写機、ファクシミリ装置、プリンタあるいはこれ等の複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
回転可能に保持されて形成画像を担持する像担持体である回転ドラムの感光体ドラムを具備して、電子写真方法の作像プロセスでトナーの記録画像を形成する複写機、ファクシミリ装置、プリンタあるいはこれ等の複合機等の画像形成装置は公知である。
図11は、従来の感光体ドラムを備える画像形成装置の主要部を説明する説明図である。
図12は、位相と振幅の特性を説明する説明図である。図13は、感光体ドラムの回転変動による色ずれやバンディング制御の位相と振幅の特性を説明する説明図である。図14は、従来の画像形成装置が備える感光体ドラムの駆動制御を説明する説明図である。
近年、画像形成装置の高速化、高画質化に対応するために、図11に示すような画像形成装置150の画像形成部151における、4つの感光体ドラム100を中間転写ベルト151eの図示の矢印A方向の搬送方向のイエロー作像ユニット151Y、マゼンタ作像ユニット151M、シアン作像ユニット151C、ブラック作像ユニット151Bkに配列させ、帯電器151aで帯電した各感光体ドラム100に対応した潜像形成手段151bのビームで同時露光して、各異なる色のイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の現像器151cで現像したトナーの形成画像を順次、転写器151dの一次転写ローラ151d1で中間転写ベルト151eに一次転写して重ね合わせて、更に、転写器151dの二次転写ローラ151d2で記録媒体Pの記録用紙に二次転写してカラーの記録画像を形成するデジタル複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置が実用化されている。
このような画像形成装置150にて、通常は画像形成プロセスにおいて高画質な画像を形成するのであるが、各感光体ドラム100の被走査面上で走査する際に、副走査方向の間隔にムラが発生して、図12に示すように色ずれ大となってしまうことがあった。
この原因は、感光体ドラム100を回転駆動している駆動モータ自体の回転速度の変動等によって、像担持体の各感光体ドラム100に回転変動が生ずるからであった。
各感光体ドラム100の回転変動による色ずれやバンディングの制御は、図13に示すように、1.色ずれ変動の絶対量を最小化、2.書き出し先頭ずれを最少に保持、3.減速機構によるバンディングも最少化することによって行われるようになっている。
そこで、図14に示すように、各感光体ドラム100の駆動制御を行って、図12のように色ずれ小となるようにしている。
【0003】
感光体ドラム100の画像形成領域101の端部側に回転位置検出部102が設けられている。
回転位置検出部102は、プレート102aと光学センサ102bを具備してなり、感光体ドラム100の回転変動を検出した後に、制御目標値演算部103、コントローラ104、モータ駆動回路105を介して、制御目標値に従って、エンコーダ106が併設された駆動モータ107の駆動制御が行われるようになっている。
事前に、歯車列108とカップリング109を介して感光体ドラム100の1回転周期の変動成分を検出し、打ち消すような駆動モータ107の制御目標値が算出されるようになっている。
感光体の円周面上にほぼ一定間隔でマーキングを施し、そのマーキングに向かって光線照射し、得られるマーキングの投影像をラインセンサ上に結像レンズを通して結像させる。結像されたマーキングの投影像の2つの異なった時間における状態を比較することにより、感光体の回転速度を検出し、さらに感光体の回転を制御するようにして、画像形成装置において、良好な画像を得るための安定した感光体の回転を実現することは公知である(特許文献1を参照)。
【0004】
感光体ドラムに制御装置、駆動装置、回転検出手段、駆動手段が設けられている。回転検出手段は、バーコード列、発光素子、受光素子から構成されている。バーコード列は、感光体の内側に印刷、又は、テープ状の物が貼り付けられている。
発光素子から出た光は、バーコード列上で反射して、受光素子に入射する。駆動軸の回転がパルス信号となり、そのパルス信号を制御装置の制御回路に送る。制御回路で算出された駆動修正値が駆動装置の駆動回路へ送られ、その制御に従って駆動軸を駆動するようにして、装置を大型化することなく、副走査線の間隔ムラを生ずることのないよう感光体の回転を制御することが可能な感光体駆動装置も公知である(特許文献2を参照)。
感光体ドラム、駆動手段、回転検出手段を有する感光体駆動装置において、回転検出手段が検出した回転情報に基づいて感光体ドラムを駆動制御する駆動制御手段を備え、回転検出手段は感光体ドラムのドラム内部に配置されている。また、駆動制御手段は、回転検出手段が検出した感光体ドラムの回転速度、回転加速度、角速度及び角加速度のうちの少なくとも1の検出値の逆相から駆動修正値を算出し、駆動修正値に基づいて感光体を駆動する能動的制御を行うようにして、感光体ドラムを速度変動なしに回転させ、ピッチムラが発生しない高画質な画像を得ることができるコンパクトな感光体駆動装置も公知である(特許文献3を参照)。
【0005】
感光体ドラムの回転速度をロータリーエンコーダにより検出し制御する構成において、ロータリーエンコーダの一部であるコードホイールと、感光体ドラムの長手方向に設けたドラムフランジと、を一体成型もしくは別部材同士を結合することで一体化し、感光体ドラムの回転速度の変動を直接検出するようにして、感光体ドラムの回転速度の精度を向上させるとともに、構成部品の簡略化を図るようにすることも公知である(特許文献4を参照)。
ドラム状の回転体の周辺端部に所定の間隔を有して複数の線パターンを設け、複数の線パターンを包括する回転体の周辺端部の所定のエリアにおいて固体撮像デバイスを用いて画像信号を読み取り、画像信号より輝度信号を生成する手段と、所定のエリア内の前記輝度信号において輝度レベル別での輝度分布の割合の変動に基づき回転むら検出する手段と、検出された回転むらに応じて補正量を決定する手段とを備え、その決定された補正量に基づき回転体の回転制御を行う構成として、ドラム状の回転体の感光体ドラム等の周辺部に所定の線パターンを設け、所定のエリア内において、この線パターンを輝度変換し、所定の時間間隔にて、この輝度の分布の割合の変化を見ることで、適切に回転体の感光体ドラム等の回転むらを検出することも公知である(特許文献5を参照)。
【特許文献1】特開平8−110347号公報
【特許文献2】特開2002−258671公報
【特許文献3】特開2002−268457公報
【特許文献4】特開2003−122189公報
【特許文献5】特開2003−315353公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、従来は像担持体の回転ドラムや感光体フランジ等にバーコード等の検出するマークを開放的に付与して、それを検出して制御するものであった。
感光体フランジ体等に加工してから、更に、像担持体の回転ドラムに圧入する複数の加工工程を踏まなければならない為に、回転位置変動の計測を高精度、且つ、正確な検出を行うことが困難であるだけでなく、精度管理のための複雑な加工と管理が必要でコスト高にもなっていた。つまり、従来の像担持体、及び像担持体を備える画像形成装置は、回転位置検知を他の回転検出機構に伝達して計測し、バーコード等の検出するマークが開放的に付されているので、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け易く、外乱が入り込み回転位置変動の計測を高精度、且つ、正確な検出を行うことが困難であるだけでなく、コスト高で部品を交換時の取り扱い作業も複雑であった。
そこで、本発明はこのような問題点を鑑みてなされたもので、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体と画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の本発明は、回転可能に保持されて形成画像を担持する像担持体において、回転可能に保持されて形成される画像を担持するドラム形状の回転ドラムと、前記回転ドラムの画像形成領域の端部側に形成した回転位置検出部と、前記回転位置検出部の肉厚方向に回転位置を検出する検出光を透過する開放部を持たない回転位置検出窓部とを備える像担持体であることを特徴とする。
請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の像担持体において、前記回転位置検出部は、回転位置検出窓部を有する検出境界部の肉厚を前記画像形成領域の肉厚よりも薄くした像担持体であることを特徴とする。
請求項3に記載の本発明は、請求項1又は2に記載の像担持体において、前記回転位置検出部は、前記回転ドラムと一体構造を成した前記画像形成領域との中間に形成した溝形状の段差部を備える像担持体であることを特徴とする。
請求項4に記載の本発明は、請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の像担持体において、前記回転位置検出部は、前記回転位置検出窓部の外周端部に連続した連続肉厚部を備える像担持体であることを特徴とする。
請求項5に記載の本発明は、請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の像担持体において、前記回転位置検出窓部は、所定の角度を有して複数個を配置した像担持体であることを特徴とする。
請求項6に記載の本発明は、請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の像担持体において、前記回転位置検出窓部は、矩形穴を備える像担持体であることを特徴とする。
請求項7に記載の本発明は、請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の像担持体において、前記回転位置検出窓部は、円形穴を備える像担持体であることを特徴とする。
請求項8に記載の本発明は、請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載の像担持体において、前記回転位置検出窓部は、肉厚方向に配置した投光と受光の機能を有する透過型光学検出手段を備える像担持体であることを特徴とする。
請求項9に記載の本発明は、請求項8に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、投光器と受光器を保持するセンサーホルダを備える像担持体であることを特徴とする。
【0008】
請求項10に記載の本発明は、請求項8又は9に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、前記回転ドラムと共に回転ドラムユニットに一体的に固定した像担持体であることを特徴とする。
請求項11に記載の本発明は、請求項8又は9に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、前記回転ドラムと別体的に画像形成装置の本体に固定した像担持体であることを特徴とする。
請求項12に記載の本発明は、請求項8乃至請求項11の何れか1項に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、退避位置に退避する退避手段を備える像担持体。
請求項13に記載の像担持体において、前記退避手段は、回動部材を備える像担持体であることを特徴とする。
請求項14に記載の本発明は、請求項12又は13に記載の像担持体において、前記退避手段は、前記回転ドラムの交換時の解除工程に連動して前記透過型光学検出手段の退避位置に退避、及び、復帰位置に復帰する連動手段を備える像担持体であることを特徴とする。
請求項15に記載の本発明は、請求項8乃至請求項14の何れか1項記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、少なくとも所定の角度で配置された2対の肉厚方向に配置した投光と受光の機能を備える像担持体であることを特徴とする。
【0009】
請求項16に記載の本発明は、請求項15に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、前記退避手段により2対の肉厚方向に配置した投光と受光の機能を備える両者の位置関係を保ちながら一体的に退避位置に退避、及び復帰位置に復帰の動作をする像担持体であることを特徴とする。
請求項17に記載の本発明は、請求項8乃至請求項16の何れか1項に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、配置された位置を検出する位置検出手段を備える像担持体であることを特徴とする。
請求項18に記載の本発明は、請求項8乃至請求項17の何れか1項に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、伝播する振動を吸収する振動吸収手段を備える像担持体であることを特徴とする。
請求項19に記載の本発明は、請求項18に記載の像担持体において、振動吸収手段は、取り付け部間に介在した振動吸収部材を備える像担持体であることを特徴とする。
請求項20に記載の本発明は、回転可能に保持される像担持体に画像情報に応じて画像を形成する画像形成装置において、画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部で回転可能に保持されて形成画像を担持する前記請求項1乃至19の何れか一項に記載の前記像担持体を備える画像形成装置であることを特徴とする。
請求項21に記載の本発明は、請求項20に記載の画像形成装置において、前記画像形成部は、電子写真方式の作像プロセスでトナーの記録画像を形成する画像形成装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
請求項1の発明によれば、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項2の発明によれば、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく変形の無い強度を得る簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項3の発明によれば、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで回転ドラムや回転ドラムの外周前面に配置したクリーニングブレード等の部品や廃棄トナー等の回収等の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項4の発明によれば、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく変形を抑える簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して信頼性面にも優れて容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項5の発明によれば、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易により多くの位置情報で、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
【0011】
請求項6の発明によれば、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高出力の検出値で、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項7の発明によれば、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく容易に加工することが出来る簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、更に、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項8の発明によれば、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して長期間の使用による信頼性面にも優れて容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項9の発明によれば、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に正確な位置で計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを、更に、確実に防止して容易に信頼性面にも優れて、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項10の発明によれば、透過型光学検出手段を回転ドラムと共に回転ドラムユニットに一体的に固定して、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して長期間の使用による信頼性面にも優れて容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
【0012】
請求項11の発明によれば、透過型光学検出手段を回転ドラムと別体的に画像形成装置の本体に固定して、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して長期間の使用による信頼性面にも優れて容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項12の発明によれば、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して長期間の使用による信頼性面にも優れて容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで像担持体の交換時等の部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項13の発明によれば、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して長期間の使用による信頼性面にも優れて容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで像担持体の交換時等の部品の取り扱い作業も簡単な構造で容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項14の発明によれば、回転ドラムの交換時に透過型光学検出手段を手動、又は自動で退避位置に退避、及び復帰位置に復帰するようにして、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して長期間の使用による信頼性面にも優れて容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで像担持体の交換時等の部品の取り扱い作業も、更に、容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
【0013】
請求項15の発明によれば、回転位置検出窓部の偏心検出が行われて、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して長期間の使用による信頼性面にも優れて容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項16の発明によれば、透過型光学検出手段の退避位置に退避、及び復帰位置に復帰の動作をする極めて高い取り付け位置精度である角度誤差が0.1度以下で回転位置検出窓部の偏心検出が行われて、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して長期間の使用による信頼性面にも優れて容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項17の発明によれば、透過型光学検出手段のセット位置を自動的に検知して、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して長期間の使用による信頼性面にも優れて容易に、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項18の発明によれば、伝播する各種振動による誤差を無くして、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して長期間の使用による信頼性面にも優れて容易に、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
【0014】
請求項19の発明によれば、簡単な構造と低コストで伝播する各種振動による誤差を無くして、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して長期間の使用による信頼性面にも優れて容易に、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体を提供することが出来るようになった。
請求項20の発明によれば、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となり画像を形成する画像形成装置を提供することが出来るようになった。
請求項21の発明によれば、像担持体の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となり高速で高品質の画像を形成する画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態としての像担持体の斜視図である。
図1に示す像担持体0は、回転可能に保持されて形成される画像を担持するドラム形状の回転ドラム1と、回転ドラム1の画像形成領域2の端部側に形成した回転位置検出部3と、回転位置検出部3の肉厚方向に回転位置を検出する検出光を透過する開放部を持たない回転位置検出窓部4とを具備している。
従って、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
像担持体0においては、回転ドラム1の画像形成領域2の端部側に、回転位置検出部3の肉厚方向に対して、回転位置検出用の回転位置検出窓部4を設けている。そして、回転位置検出窓部4は、肉厚方向に配置した透過型フォトセンサーからなる投光と受光の機能を有する透過型光学検出手段5を具備している。
像担持体0の周辺は、例えば、トナー飛散等の粉塵が多いので、反射型フォトセンサータイプを用いる場合に比べても、回転位置検出窓部4等の汚れによるエッジ検出誤差の発生を防止することが出来るので、長期間の使用による信頼性面にも優れている。
従って、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して信頼性面にも優れて容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
像担持体0は、回転位置検出部3において、回転位置検出窓部4の外周端部に連続した連続肉厚部3bを具備して、回転位置検出窓部4のエッジ部を補強して変形を抑えるようになっている。
従って、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく変形を抑える簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して信頼性面にも優れて容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
【0016】
回転位置検出窓部4は、矩形穴4aを具備している。矩形穴4aは、フライス盤等で加工されて、高出力の検出値を得ることが出来る。
従って、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高出力の検出値で、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
像担持体0においては、回転位置検出窓部4を、所定の角度を有して複数個を複数の位置に配置することによって、より多くの位置情報を得ることが出来て、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われようになっている。
回転位置検出窓部4を所定の角度を有して複数個を複数の位置に配置する加工方法は、図示の円筒部をチャックした後に、規定角度を回転させて、フライス盤、又はボール盤での穴あけの簡単な加工を行うだけである。
従って、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易により多くの位置情報で、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
【0017】
透過型光学検出手段5は、透過型フォトセンサーからなる投光器5aと透過型フォトセンサーからなる受光器5bを具備している。投光器5aと受光器5bは、画像形成装置の本体50aに固定部材5c1と固定部材5c2で固定されたセンサーホルダ5cで簡単な構造で確実に保持されて、図示の矢印B方向の回転位置検出窓部4の肉厚方向の投光検出窓4cと受光検出窓4dに隣接した検出位置に正確に配置されようになっている。
従って、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に正確な位置で計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを、更に、確実に防止して容易に信頼性面にも優れて、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
尚、像担持体0における回転ドラム1の中心支持位置は、回転位置検出窓部4の内側の長手中心側に位置して設けられた支持ガイド1aのセンター穴に対し、固定側に設けられた中心シャフト1bを挿入する形で行われる。
【0018】
図2は、本発明の第2の実施の形態を示す像担持体0の主要部を説明する斜視図である。
図2において、回転ドラム1の画像形成領域2の端部側に形成した回転位置検出部3の肉厚方向に回転位置を検出する検出光を透過する開放部を持たない回転位置検出窓部4は、円形穴4bを具備している。円形穴4bは、ボール盤等で容易に加工することが出来るから、低コストである。
従って、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく容易に加工することが出来る簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、更に、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
図3は、本発明の第3の実施の形態を示す像担持体0の主要部を説明する断面図である。
図3において、透過型光学検出手段5と回転位置検出窓部4との断面方向位置関係を示す。透過型光学検出手段5の投光器5aからの投光の検出光が平行光でない場合、又は低光量の場合には遮光部となる窓部の肉厚が厚いと、エッジ部でのS/Nが劣化し、スレッシュレベルが不安定となり、検出位置の安定性に欠ける事になる。
よって、像担持体0においては、回転ドラム1の画像形成領域2の端部側に形成した回転位置検出部3は、回転位置検出窓部4を有する検出境界部の肉厚を、図示するように画像形成領域2の肉厚よりも薄くしてある。
これにより、回転位置検出窓部4のエッジ部での高S/Nが確保され、その他の画像形成領域2での肉厚部では回転ドラム1として変形の無い強度を得ることが出来る。
従って、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく変形の無い強度を得る簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
【0019】
図4は本発明の第4の実施の形態を示す像担持体0の主要部を説明する断面図である。
図4において、像担持体0の回転位置検出部3は、回転ドラム1と一体構造を成した画像形成領域2との中間に溝形状の段差部3aが形成されている。
即ち、回転位置検出窓部4を有する回転位置検出部3を、回転ドラム1と一体構造を成した中心シャフト1bに一体的にクラウン形状部3cを設けて、段差部3aを形成することが出来る。クラウン形状部3cは、中心シャフト1bを、そのものの一体的挽き加工を金属、又は類似の高剛性材料によって作ることが出来る。
段差部3aを形成することにより、像担持体0の回転ドラム1や回転ドラム1の外周前面に配置した後述するクリーニング手段51eの感光体クリーニングユニット51e1のクリーニングブレード等の部品の着脱や廃棄トナー等の回収等の取り扱い作業も容易となる。
従って、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで回転ドラム1や回転ドラム1の外周前面に配置した後述するクリーニングブレード51e11等の部品や廃棄トナー等の回収等の取り扱い作業も容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
【0020】
図5は本発明の第5の実施の形態を示す像担持体0の主要部を説明する断面図である。
図5において、像担持体0における透過型光学検出手段5は、透過型フォトセンサーからなる投光器5aと透過型フォトセンサーからなる受光器5bを具備している。
投光器5aと受光器5bは、画像形成装置50に交換時に着脱可能な回転ドラムユニット10の本体ケース11に固定部材5c1と固定部材5c2で固定されたセンサーホルダ5cで簡単な構造で正確な位置に確実に保持されている。
透過型光学検出手段5の投光器5aと受光器5bは、回転位置検出窓部4の肉厚方向の投光検出窓4cと受光検出窓4dに隣接した検出位置に正確に配置されようになっている。回転位置検出窓部4は、先に述べたように回転ドラム1の画像形成領域2の端部側に形成した回転位置検出部3(図1参照)に形成されている
尚、像担持体0の回転ドラム1の外周前面には、帯電手段51a、クリーニング手段51eの感光体クリーニングユニット51e1、クリーニング前除電器51e3、除電器51e4、Pセンサ51c1、電位センサ51c2等が配置されている。
更に、回転ドラムユニット10は、本体装着ガイド12を介して、画像形成装置50の本体50aに摺動して交換時に着脱可能な構成になっている。そして、透過型光学検出手段5等への供給電力や出力信号は、図示しない接点を介して接続されるようになっている。
従って、回転ドラムユニット10に搭載された像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に高精度、且つ、正確に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを、更に、確実に防止して容易に信頼性面にも優れて、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
【0021】
図6は、本発明の第6の実施の形態を示す像担持体0の主要部の状態を説明する斜視図である。
図6において、透過型光学検出手段5は、センサーホルダ5cに保持された透過型フォトセンサーからなる投光器5aと透過型フォトセンサーからなる受光器5bを退避位置に退避する退避手段6である回動部材6aの回動軸を具備している。
投光器5aと受光器5bは、センサーホルダ5cに保持されて図示の矢印(B)方向の回転位置検出窓部4の肉厚方向の投光検出窓4cと受光検出窓4dに隣接した検出位置に正確に配置されるようになっている。
透過型光学検出手段5は、退避手段6である簡単な構造の回動部材6aの回動軸を回動中心として、図示の矢印方向に回動可能に保持されている。
透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持され投光器5aと受光器5bは、回動部材6aの回動軸を回動中心として、投光器5aと受光器5bを保持するセンサーホルダ5cの一端を可動自在に保持して、矢印C1方向の退避位置に退避する退避方向に、又は矢印C2方向の復帰位置に復帰する復帰方向に回動するようにいる。
尚、回動部材6aの回動軸は、図示しない画像形成装置50の本体50a、又は回転ドラムユニット10の本体ケース11に保持されている。
即ち、像担持体0のみの交換を行う方式の場合や、カートリッジタイプの図示しない回転ドラムユニット10でも透過型光学検出手段5を画像形成装置50の本体50a側に残して回転ドラムユニット10全体を交換する形態においては、画像形成装置50の本体50a、又は回転ドラムユニット10の本体ケース11側に保持されて設けた透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持され投光器5aと受光器5bの配置が、着脱時に邪魔となる。
然し、これを回避する為に、像担持体0においては、透過型光学検出手段5を、一旦、所定の検出位置から退避位置に退避させて空間を設け、その後に、容易に離脱させることが出来るようになっている。
従って、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで像担持体0の交換時等の部品の取り扱い作業も簡単な構造で容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
【0022】
図7は、本発明の第7の実施の形態を示す像担持体0の主要部の状態を説明する斜視図である。
図7において、透過型光学検出手段5は、センサーホルダ5cに保持された少なくとも所定の角度で配置された2対の肉厚方向に配置した投光と受光の機能を備える透過型フォトセンサーからなる投光器5aと透過型フォトセンサーからなる受光器5bを退避位置に退避する退避手段6である回動部材6aの回動軸を具備している。
2対の投光器5aと受光器5bは、センサーホルダ5cに保持されて矢印B方向の回転位置検出窓部4の肉厚方向の投光検出窓4cと受光検出窓4dに隣接した検出位置に正確に配置されるようになっている。
透過型光学検出手段5は、回動部材6aの回動軸を回動中心として、図示の矢印D方向に回動可能に保持されている。
透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bは、回動部材6aの回動軸を回動中心として、投光器5aと受光器5bを保持するセンサーホルダ5cの一端を可動自在に保持して、矢印D1方向の退避位置に退避する退避方向に、又は矢印D2方向の復帰位置に復帰する復帰方向に回動するようにいる。
透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持された2対の投光器5aと受光器5bは、回動部材6aの回動軸を回動中心により、両者の位置関係を保ちながら一体的に退避位置に退避、及び復帰位置に復帰の動作をするようになっている。
像担持体0における回転ドラム1の画像形成領域2の端部側に形成した回転位置検出部3の肉厚方向に回転位置を検出する検出光を透過する開放部を持たない回転位置検出窓部4は、本来の像担持体0の取り付け偏芯成分に加えて、更に、偏芯成分を持っている。
制御目標を決定する上でこの偏芯成分を無くす為に、図示のように、180°位相の異なる位置に透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持された2対の投光器5aと受光器5bを配置して検出和÷2で平均化してこの成分を除去するようになっている。
【0023】
この様な構成での両者の位置関係を保ちながら一体的に退避位置に退避、及び復帰位置に復帰の動作をする様に、同一のセンサーホルダ5cに2対の投光器5aと受光器5bを固定している。
これにより、透過型光学検出手段5の退避位置に退避、及び復帰位置に復帰の動作をする両者の極めて高い取り付け位置精度である角度誤差が0.1度以下の偏心検出が行われるようになった。
2対の投光器5aと受光器5bの位置関係を崩すことなく、矢印D1方向の退避位置に退避する退避方向に、又は矢印D2方向の復帰位置に復帰する復帰方向に回動する方法を説明した。
又は2対の投光器5aと受光器5bの位置関係を崩すことなく、矢印E1方向の退避位置に退避する退避方向に、又は矢印E2方向の復帰位置に復帰する復帰方向にスライドするようにすることも出来る。
従って、透過型光学検出手段5の退避位置に退避、及び復帰位置に復帰の動作をする極めて高い取り付け位置精度である角度誤差が0.1度以下で回転位置検出窓部4の偏心検出が行われて、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
【0024】
図8は、本発明の第8の実施の形態を示す像担持体0の他の主要部を説明する斜視図である。
図8において、透過型光学検出手段5は、センサーホルダ5cに保持された透過型フォトセンサーからなる投光器5aと透過型フォトセンサーからなる受光器5bを退避位置に退避する退避手段6である回動部材6aの回動軸を具備している。
投光器5aと受光器5bは、センサーホルダ5cに保持されて図示の矢印B方向の回転位置検出窓部4の肉厚方向の投光検出窓4cと受光検出窓4dに隣接した検出位置に正確に配置されるようになっている。
透過型光学検出手段5は、退避手段6である簡単な構造の回動部材6aの回動軸を回動中心として矢印C方向に回動可能に保持されている。
透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bは、回動部材6aの回動軸を回動中心として、投光器5aと受光器5bを保持するセンサーホルダ5cの一端を回動自在に保持して、矢印C1方向の退避位置に退避する退避方向に、又は矢印C2方向の復帰位置に復帰する復帰方向に回動するようにいる。
尚、回動部材6aの回動軸は、図示しない画像形成装置50の本体50a、又は回転ドラムユニット10の本体ケース11に保持されている。
即ち、像担持体0のみの交換を行う方式の場合や、図示しないカートリッジタイプの回転ドラムユニット10でも、透過型光学検出手段5を画像形成装置50の本体50a側に残して回転ドラムユニット10全体を交換する形態においては、画像形成装置50の本体50a、又は回転ドラムユニット10の本体ケース11側に保持されて設けた透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持され投光器5aと受光器5bの配置が、着脱時に邪魔にならないようになっている。
【0025】
透過型光学検出手段5は、センサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bの配置された位置を自動的に検出する位置検出手段7を具備している。
像担持体0の画像形成装置50の本体50a、又は回転ドラムユニット10の本体ケース11に着脱が行われた後に、透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bが検知位置にセットされと、位置検出手段7のセット位置検知センサ7a、コントローラ7b、ドライバー7cを介して確実に位置検出信号を送っている事を認識して、ドラム駆動モータ1cが回動駆動するようになっている。
位置検出手段7のセット位置検知センサ7aは、透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bのセット位置で通電する図示しない電極接点があり、これの開閉(ON/OFF)で判定するようになっている。
従って、透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bのセット位置を自動的に検知して、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで像担持体0の交換時等の部品の取り扱い作業も容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
【0026】
図9は、本発明の第9の実施の形態を示す像担持体0の他の主要部を説明する斜視図である。
図9において、像担持体0における退避手段6である回動部材6aの回動軸は、回転ドラム1の交換時の解除工程に連動して、透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bを退避位置に退避、及び復帰位置に復帰する連動手段8の回動レバー8aを具備している。
回転ドラム1の交換時に、図示しない画像形成装置50の本体50a、又は回転ドラムユニット10の本体ケース11に設定された操作レバー8bを操作者が矢印F方向に引くと、それに連動して回動レバー8aも矢印F方向に回動する。
回動レバー8aの矢印F方向の回動に連動して回動部材6aの回動軸に連接された複数の透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bも、矢印F方向に回動して同時に退避位置に退避するようになっている。
操作レバー8bを操作者が矢印Fと逆方向に戻すと、透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bは復帰位置に復帰するようになっている。
尚、連動手段8は回動レバー8aによる回動動作に限らず、図示しないスライド部材によるスライド動作に連動する形態にすることも出来る。
更に、操作者が移動を行う操作レバー8bは、そこから更に図示しない本体開閉カバー等に連動してその本体開閉カバー等の開放動作と共に、透過型光学検出手段5のセンサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bは退避位置に退避することも出来る。
更に、連動手段8は回動部材6aの回動軸を回動駆動する連動モータ8cに、駆動信号のみを図示しないコントローラから送って作動させて、センサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bを連動モータ8cの動力によって自動的に退避位置に退避することも出来る。
従って、回転ドラム1の交換時に複数のセンサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bを手動、又は自動で退避位置に退避、及び復帰位置に復帰するようにして、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も、更に、容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
【0027】
像担持体0における透過型光学検出手段5は振動吸収手段9の振動吸収部材9aを具備している。センサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bと回転位置検出部3に形成した回転位置検出窓部4を有する回転ドラム1は、それぞれ異なる振動系に固定されているので、回転位置検知時に相当量の位置変動成分を含んでしまう。
然し、像担持体0はセンサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bが所定位置にセットされる時、センサーホルダ5cを振動吸収手段9の簡単な構造で低コストである振動吸収部材9aの高粘性ゴムに当接して振動を吸収する様になっている。
尚、図示しない回転ドラムユニット10を使用する場合には、同じ振動系にセンサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bを設けるという考えかたから、回転ドラムユニット10側にセンサーホルダ5cに保持された投光器5aと受光器5bを設ける様にすることが好ましい。
従って、簡単な構造と低コストで伝播する各種振動による誤差を無くして、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に、更に、高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となる像担持体0を提供することが出来るようになった。
【0028】
図10は、本発明の実施の形態としての像担持体0を備える画像形成装置50を説明する説明図である。
図10において、回転可能に保持される像担持体0に画像情報に応じて画像を形成する画像形成装置50は、画像を形成する画像形成部51と、画像形成部51で回転可能に保持されて形成画像を担持する請求項1乃至19の何れか一項に記載の像担持体0を具備している。
従って、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となり画像を形成する画像形成装置50を提供することが出来るようになった。
画像形成部51は、電子写真方式の作像プロセスで高速で高品質のトナーの記録画像を記録媒体Pの記録用紙に形成するようになっている。
画像形成装置50は、記録媒体Pの記録用紙にトナーの記録多色画像を形成する画像形成部51と、画像形成部51を下方で支持して記録媒体Pの記録用紙を矢印G方向に給送する記録媒体給送部52と、画像形成部51の側面に形成した記録媒体Pの記録用紙を排出して収納する排紙トレイ53からなるフルカラーの記録多色画像を形成するフルカラープリンタである。
記録媒体給送部52は、各段に給紙カセット52aの給紙カセット52a1と給紙カセット52a2を備えている。更に、必要に応じて図示しない別の給紙装置を設置することも出来る。
【0029】
画像形成装置50は、画像形成部51にイエロー作像ユニット51Y、マゼンタ作像ユニット51M、シアン作像ユニット51C、ブラック作像ユニット51Bkの4個が着脱可能に搭載されて、電子写真方法の作像プロセスで記録媒体Pの記録用紙にトナーの記録画像を形成することが出来るようになっている。
画像形成部51では、ベルト状をした中間転写体としての中間転写ベルト51fが所定の走行経路に沿ってエンドレスに各支持ローラに張架されており、中間転写ベルト回転駆動ローラ51f1によって矢印A方向へ回転駆動される。
中間転写ベルト51fの上側の走行面に沿って、4つの各作像部にイエロー作像ユニット51Y、マゼンタ作像ユニット51M、シアン作像ユニット51C、ブラック作像ユニット51Bkが着脱可能に搭載されて配置されている。
4個のイエロー作像ユニット51Y、マゼンタ作像ユニット51M、シアン作像ユニット51C、ブラック作像ユニット51Bkの各作像部では、像担持体0における回転ドラム1の周囲に、回転ドラム1の画像形成領域2の表面に帯電処理を行う帯電手段51a、回転ドラム1の画像形成領域2の表面にレーザ光のビーム51b1で照射する潜像形成手段51b、回転ドラム1の画像形成領域2の表面に露光されて形成された静電潜像を顕像化して現像する現像手段51c、及び回転ドラム1の画像形成領域2の表面に残留するトナーを除去回収するクリーニング手段51eの感光体クリーニングユニット51e1が配置されており、作像プロセスとしては、中間転写ベルト51fが、1回転して1つのカラーの多色画像を形成するようになっている。
【0030】
最初に、イエロー作像ユニット51Yの配置された作像部で、現像手段51cによってイエロー色のトナーを現像し、転写手段51dの一次転写ローラ51d1によって中間転写ベルト51fに転写する。
次に、マゼンタ作像ユニット51Mの配置された作像部で、現像手段51cによってマゼンタ色のトナーを現像し、転写手段51dの一次転写ローラ51d1によって中間転写ベルト51fに転写する。
次に、シアン作像ユニット51Cの配置された作像部で、現像手段51cによってシアン色のトナーを現像し、転写手段51dの一次転写ローラ51d1によって中間転写ベルト51fに転写する。
最後に、ブラック作像ユニット51Bkの配置された作像部で、現像手段51cによってブラック色のトナーを現像し、転写手段51dの一次転写ローラ51d1によって中間転写ベルト51fに転写させる。
4個のイエロー作像ユニット51Y、マゼンタ作像ユニット51M、シアン作像ユニット51C、ブラック作像ユニット51Bkの作像部が、近接する中間転写ベルト51fの上側走行面とは異なった中間転写ベルト51fの下側の走行面上には、中間転写ベルト51f上に重ね転写された4色のトナーの記録画像を記録媒体Pの記録用紙に二次転写する転写手段51dの二次転写ローラ51d2、二次転写後の中間転写ベルト51f表面に残留するトナーを除去回収するクリーニング手段51eの中間転写ベルトクリーニングユニット51e2がそれぞれ配置されている。
転写手段51dの二次転写ローラ51d2にて、重ねトナーの記録画像の二次転写を受けた記録媒体Pの記録用紙を通過させた、図示の矢印H方向に搬送される搬送経路の下流側に、トナーの記録画像を加熱定着の処理をする定着手段51hの加熱ローラ51h1と加圧ローラ51h2が配置されている。
そして、定着手段51hの加熱ローラ51h1と加圧ローラ51h2を通過した記録媒体Pの記録用紙は排紙ローラ対51iにより排紙トレイ53に排紙して収納される。
【0031】
記録媒体給送部52においては、給紙カセット52aの給紙カセット52a1と給紙カセット52a2に未使用の記録媒体Pの記録用紙が収容されており、回動可能に支持された底板52bの底板52b1と底板52b2が、最上の記録媒体Pの記録用紙をピックアップローラ52cのピックアップローラ52c1とピックアップローラ52c2が当接可能な位置まで上昇する。
ピックアップローラ52cのピックアップローラ52c1、又はピックアップローラ52c2の回転により、最上の記録媒体Pの記録用紙は、給紙カセット52aの給紙カセット52a1、又は給紙カセット52a2から送り出されてレジストローラ対51gに搬送される。
レジストローラ対51gは、記録媒体Pの記録用の搬送を、一時止めて、中間転写ベルト51j上の重ねトナーの記録画像と記録媒体Pの記録用紙の先端との位置関係が所定の位置に一致するようにして、タイミングをとって回転駆動が開始するように制御されるようになっている。
従って、像担持体0の回転位置検知が他の回転検出機構に伝達することなく簡単な構造で直接的に計測されて、経時変化や粉塵等の環境変化等の悪影響を受け難く、外乱の入り込みを防止して容易に高精度、且つ、正確な検出が行われ、低コストで部品の取り扱い作業も容易となり高速で高品質の画像を形成する画像形成装置50を提供することが出来るようになった。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す像担持体を説明する斜視図。
【図2】本発明の第2の実施の形態を示す像担持体の主要部を説明する斜視図。
【図3】本発明の第3の実施の形態を示す像担持体の主要部を説明する断面図。
【図4】本発明の第4の実施の形態を示す像担持体の主要部を説明する断面図。
【図5】本発明の第5の実施の形態を示す像担持体の主要部を説明する断面図。
【図6】本発明の第6の実施の形態を示す像担持体の主要部を説明する斜視図。
【図7】本発明の第7の実施の形態を示す像担持体の主要部を説明する斜視図。
【図8】本発明の第8の実施の形態を示す像担持体の主要部を説明する斜視図。
【図9】本発明の第9の実施の形態を示す像担持体の主要部を説明する斜視図。
【図10】本発明の実施の形態を示す像担持体を備える画像形成装置を説明する説明図。
【図11】従来の感光体ドラムを備える画像形成装置を説明する説明図。
【図12】色ずれ大と色ずれ小の位相と振幅の特性を説明する説明図。
【図13】感光体ドラムの回転変動による色ずれやバンディング制御の位相と振幅の特性を説明する説明図。
【図14】従来の画像形成装置が備える感光体ドラムの駆動制御を説明する説明図。
【符号の説明】
【0033】
0…像担持体、1…回転ドラム、1a…支持ガイド、1b…中心シャフト、1c…ドラム駆動モータ、2…画像形成領域、3…回転位置検出部、3a…段差部、3b…連続肉厚部、3c…クラウン形状部、4…回転位置検出窓部、4a…矩形穴、4b…円形穴、4c…投光検出窓、4d…受光検出窓、5…透過型光学検出手段、5a…投光器、5b…受光器、5c…センサーホルダ、5c1、5c2…固定部材、6…回動手段、6a…回動部材、7…位置検出手段、7a…セット位置検知センサ、7b…コントローラ、7c…ドライバー、8…連動手段、8a…回動レバー、8b…操作レバー、8c…連動モータ、9…振動吸収手段、9a…振動吸収部材、10…回転ドラムユニット、11…本体ケース、12…本体装着ガイド、50…画像形成装置、50a…本体、51…画像形成部、51Y…イエロー作像ユニット、51M…マゼンタ作像ユニット、51C…シアン作像ユニット、51Bk…ブラック作像ユニット、51a…帯電手段、51b…潜像形成手段、51b1…ビーム、51c…現像手段、51c1…Pセンサ、51c2…電位センサ、51d…転写手段、51d1…一次転写ローラ、51d2…二次転写ローラ、51e…クリーニング手段、51e1…感光体クリーニングユニット、51e2…中間転写ベルトクリーニングユニット、51e3…クリーニング前除電器、51e4…前除電器、51f…中間転写ベルト、51f1…中間転写ベルト回転駆動ローラ、51g…レジストローラ対、51h…定着手段、51h1…加熱ローラ、51h2…加圧ローラ、51i…排紙ローラ対、52…記録媒体給送部、52a、52a1、52a2…給紙カセット、52b、52b1、52b2…底板、52c、52c1、52c2…ピックアップローラ、53…排紙トレイ、100…感光体ドラム、101…画像形成領域、102…回転位置検出部、102a…プレート、102b…光学センサ、103…制御目標値演算部、104…コントローラ、105…モータ駆動回路、106…エンコーダ、107…駆動モータ、108…歯車列、109…カップリング、150、151…画像形成部、151Y…イエロー作像ユニット、151M…マゼンタ作像ユニット、151C…シアン作像ユニット、151Bk…ブラック作像ユニット、151a…帯電器、151b…潜像形成手段、151c…現像器、151d…転写器、151d1…一次転写ローラ、151d2…二次転写ローラ、151e…中間転写ベルト
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転可能に保持されて形成画像を担持する像担持体において、回転可能に保持されて形成される画像を担持するドラム形状の回転ドラムと、前記回転ドラムの画像形成領域の端部側に形成した回転位置検出部と、前記回転位置検出部の肉厚方向に回転位置を検出する検出光を透過する開放部を持たない回転位置検出窓部とを備えることを特徴とする像担持体。
【請求項2】
請求項1に記載の像担持体において、前記回転位置検出部は、前記回転位置検出窓部を有する検出境界部の肉厚を前記画像形成領域の肉厚よりも薄くしたことを特徴とする像担持体。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の像担持体において、前記回転位置検出部は、前記回転ドラムと一体構造を成した前記画像形成領域との中間に形成した溝形状の段差部を備えることを特徴とする像担持体。
【請求項4】
請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の像担持体において、前記回転位置検出部は、前記回転位置検出窓部の外周端部に連続した連続肉厚部を備えることを特徴とする像担持体。
【請求項5】
請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の像担持体において、前記回転位置検出窓部は、所定の角度を有して複数個を配置したことを特徴とする像担持体。
【請求項6】
請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の像担持体において、前記回転位置検出窓部は、矩形穴を備えることを特徴とする像担持体。
【請求項7】
請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の像担持体において、前記回転位置検出窓部は、円形穴を備えることを特徴とする像担持体。
【請求項8】
請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載の像担持体において、前記回転位置検出窓部は、肉厚方向に配置した投光と受光の機能を有する透過型光学検出手段を備えることを特徴とする像担持体。
【請求項9】
請求項8に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、投光器と受光器を保持するセンサーホルダを備えることを特徴とする像担持体。
【請求項10】
請求項8又は9に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、前記回転ドラムと共に回転ドラムユニットに一体的に固定したことを特徴とする像担持体。
【請求項11】
請求項8又は9に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、前記回転ドラムと別体的に画像形成装置の本体に固定したことを特徴とする像担持体。
【請求項12】
請求項8乃至請求項11の何れか1項に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、退避位置に退避する退避手段を備えることを特徴とする像担持体。
【請求項13】
請求項12に記載の像担持体において、前記退避手段は、回動部材を備えることを特徴とする像担持体。
【請求項14】
請求項12又は13に記載の像担持体において、前記退避手段は、前記回転ドラムの交換時の解除工程に連動して前記透過型光学検出手段の退避位置に退避、及び復帰位置に復帰する連動手段を備えることを特徴とする像担持体。
【請求項15】
請求項8乃至請求項14の何れか1項記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、少なくとも所定の角度で配置された2対の肉厚方向に配置した投光と受光の機能を備えることを特徴とする像担持体。
【請求項16】
請求項15に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、前記退避手段により2対の肉厚方向に配置した投光と受光の機能を備える両者の位置関係を保ちながら一体的に退避位置に退避、及び復帰位置に復帰の動作をすることを特徴とする像担持体。
【請求項17】
請求項8乃至請求項16の何れか1項に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、配置された位置を検出する位置検出手段を備えることを特徴とする像担持体。
【請求項18】
請求項8乃至請求項17の何れか1項に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、伝播する振動を吸収する振動吸収手段を備えることを特徴とする像担持体。
【請求項19】
請求項18に記載の像担持体において、振動吸収手段は、取り付け部間に介在した振動吸収部材を備えることを特徴とする像担持体。
【請求項20】
回転可能に保持される像担持体に画像情報に応じて画像を形成する画像形成装置において、画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部で回転可能に保持されて形成画像を担持する前記請求項1乃至19の何れか一項に記載の前記像担持体を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項21】
請求項20に記載の画像形成装置において、前記画像形成部は、電子写真方式の作像プロセスでトナーの記録画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項1】
回転可能に保持されて形成画像を担持する像担持体において、回転可能に保持されて形成される画像を担持するドラム形状の回転ドラムと、前記回転ドラムの画像形成領域の端部側に形成した回転位置検出部と、前記回転位置検出部の肉厚方向に回転位置を検出する検出光を透過する開放部を持たない回転位置検出窓部とを備えることを特徴とする像担持体。
【請求項2】
請求項1に記載の像担持体において、前記回転位置検出部は、前記回転位置検出窓部を有する検出境界部の肉厚を前記画像形成領域の肉厚よりも薄くしたことを特徴とする像担持体。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の像担持体において、前記回転位置検出部は、前記回転ドラムと一体構造を成した前記画像形成領域との中間に形成した溝形状の段差部を備えることを特徴とする像担持体。
【請求項4】
請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の像担持体において、前記回転位置検出部は、前記回転位置検出窓部の外周端部に連続した連続肉厚部を備えることを特徴とする像担持体。
【請求項5】
請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の像担持体において、前記回転位置検出窓部は、所定の角度を有して複数個を配置したことを特徴とする像担持体。
【請求項6】
請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の像担持体において、前記回転位置検出窓部は、矩形穴を備えることを特徴とする像担持体。
【請求項7】
請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の像担持体において、前記回転位置検出窓部は、円形穴を備えることを特徴とする像担持体。
【請求項8】
請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載の像担持体において、前記回転位置検出窓部は、肉厚方向に配置した投光と受光の機能を有する透過型光学検出手段を備えることを特徴とする像担持体。
【請求項9】
請求項8に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、投光器と受光器を保持するセンサーホルダを備えることを特徴とする像担持体。
【請求項10】
請求項8又は9に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、前記回転ドラムと共に回転ドラムユニットに一体的に固定したことを特徴とする像担持体。
【請求項11】
請求項8又は9に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、前記回転ドラムと別体的に画像形成装置の本体に固定したことを特徴とする像担持体。
【請求項12】
請求項8乃至請求項11の何れか1項に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、退避位置に退避する退避手段を備えることを特徴とする像担持体。
【請求項13】
請求項12に記載の像担持体において、前記退避手段は、回動部材を備えることを特徴とする像担持体。
【請求項14】
請求項12又は13に記載の像担持体において、前記退避手段は、前記回転ドラムの交換時の解除工程に連動して前記透過型光学検出手段の退避位置に退避、及び復帰位置に復帰する連動手段を備えることを特徴とする像担持体。
【請求項15】
請求項8乃至請求項14の何れか1項記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、少なくとも所定の角度で配置された2対の肉厚方向に配置した投光と受光の機能を備えることを特徴とする像担持体。
【請求項16】
請求項15に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、前記退避手段により2対の肉厚方向に配置した投光と受光の機能を備える両者の位置関係を保ちながら一体的に退避位置に退避、及び復帰位置に復帰の動作をすることを特徴とする像担持体。
【請求項17】
請求項8乃至請求項16の何れか1項に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、配置された位置を検出する位置検出手段を備えることを特徴とする像担持体。
【請求項18】
請求項8乃至請求項17の何れか1項に記載の像担持体において、前記透過型光学検出手段は、伝播する振動を吸収する振動吸収手段を備えることを特徴とする像担持体。
【請求項19】
請求項18に記載の像担持体において、振動吸収手段は、取り付け部間に介在した振動吸収部材を備えることを特徴とする像担持体。
【請求項20】
回転可能に保持される像担持体に画像情報に応じて画像を形成する画像形成装置において、画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部で回転可能に保持されて形成画像を担持する前記請求項1乃至19の何れか一項に記載の前記像担持体を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項21】
請求項20に記載の画像形成装置において、前記画像形成部は、電子写真方式の作像プロセスでトナーの記録画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【公開番号】特開2006−285049(P2006−285049A)
【公開日】平成18年10月19日(2006.10.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−106819(P2005−106819)
【出願日】平成17年4月1日(2005.4.1)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成18年10月19日(2006.10.19)
【国際特許分類】
【出願日】平成17年4月1日(2005.4.1)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】
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