JP5045075B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に係り、特に、感光体ドラムや中間転写体等の回転駆動される回転体の回転をエンコーダにより計測して、回転体の回転速度等を制御するようにした画像形成装置において、回転体に伴って回転する多数のスリットが設けられた回転ホイールを上記のスリットを検出するセンサの読取用隙間に挿入させて、上記の回転体の回転、例えば、回転速度、回転加速度、回転位置等を計測するにあたり、回転ホイールに設けられたスリットにグリスなどの異物が付着するのを防止するようにした点に特徴を有するものである。

従来より、複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、感光体ドラムや中間転写体等の回転駆動される回転体の回転速度をエンコーダにより計測して、回転体の回転速度を制御することが行われている。

そして、上記のように回転体の回転速度をエンコーダによって計測するにあたっては、上記の回転体に伴って回転するようにして多数のスリットを有する回転ホイールを設けると共に、この回転ホイールをセンサの読取用隙間に挿入させるようにしてセンサを取り付け、回転ホイールの回転によるスリットの移動をセンサによって読み取るようにしている（例えば、特許文献１参照。）。

ここで、上記の回転ホイールは一般に回転体を回転駆動させるための回転ギアと同じ回転軸に取り付けられており、またこのような回転ギアの駆動をよくするために、回転ギアにグリスなどを塗布することが行われている。

しかし、上記のように回転ギアにグリスなどを塗布した場合、このように塗布したグリスなどが上記の回転ホイールのスリットに付着し、センサによる読み取りが適切に行えなくなるという問題があった。
特開２００３−２４７８５８号公報

本発明は、回転体の回転、例えば、回転速度、回転加速度、回転位置等を計測するエンコーダを備えた画像形成装置において、回転体に伴って回転する多数のスリットが設けられた回転ホイールを上記のスリットを検出するセンサの読取用隙間に挿入させて、上記の回転体の回転を計測する場合における上記のような問題を解決することを課題とするものであり、回転ホイールに設けられたスリットにグリスなどの異物が付着するのを防止して、上記のセンサによるスリットの読み取りが安定して適切に行えるようにすることを課題とするものである。

本発明における第１の画像形成装置においては、上記のような課題を解決するため、回転体に伴って回転する多数のスリットが設けられた回転ホイールを上記のスリットを検出するセンサの読取用隙間に挿入させて、上記の回転体の回転を計測するエンコーダを備えた画像形成装置において、前記回転ホイールを、回転体を回転駆動させる回転ギアと同じ回転軸に取り付けると共に、前記回転ホイールの外周側の少なくとも一部を囲うように遮蔽する遮蔽部材を前記回転ギアに設けた。
また、本発明における第２の画像形成装置においては、回転体に伴って回転する多数のスリットが設けられた回転ホイールを上記のスリットを検出するセンサの読取用隙間に挿入させて、上記の回転体の回転を計測するエンコーダを備えた画像形成装置において、前記回転ホイールの外周側の少なくとも一部を囲うように遮蔽する遮蔽部材を設けると共に、前記センサをセンサ装着プレートに装着させ、このセンサの外側にセンサ基板を上記の遮蔽部材と衝突しない範囲で延出させた。

また、本発明の画像形成装置においては、上記の回転ホイールの回転開始位置を検出するスタート位置検出センサを設けることができる。

また、本発明の第２の画像形成装置において、上記の回転ホイールが回転体を回転駆動させる回転ギアと同じ回転軸に取り付けられている場合には、上記の遮蔽部材をこの回転ギアに設けることができる。

また、本発明の画像形成装置においては、上記の遮蔽部材を回転ホイールの外周側を囲うようにして一部が切欠された環状に形成することができる。そして、このように遮蔽部材を一部が切欠された環状に形成した場合、この切欠部分を回転ホイールの回転開始位置として、上記のスタート位置検出センサにより検出させることができる。

また、本発明の第１の画像形成装置において、回転ホイールのスリットを検出するセンサを設けるにあたっては、このセンサをセンサ装着プレートに装着させるようにし、このセンサの外側にセンサ基板を上記の遮蔽部材と衝突しない範囲で延出させることが好ましい。

また、本発明の画像形成装置において、上記の回転体として複数の感光体ドラムが設けられ、外径が他の感光体ドラムと異なる感光体ドラムが存在する場合、このように外径が他の感光体ドラムと異なる感光体ドラムに対して上記のエンコーダを設けるようにする。

本発明における画像形成装置においては、回転体に伴って回転する多数のスリットが設けられた回転ホイールを上記のスリットを検出するセンサの読取用隙間に挿入させて、上記の回転体の回転、例えば、回転速度、回転加速度、回転位置等を計測するにあたり、回転ホイールの外周側の少なくとも一部を囲うように遮蔽する遮蔽部材を設けたため、回転ギアに塗布したグリスなどが飛散しても、上記の遮蔽部材によりグリスなどが遮蔽されて回転ホイールのスリットに付着するのが防止され、上記のセンサによるスリットの読み取りが安定して適切に行えるようになる。

また、回転体として複数の感光体ドラムが設けられた画像形成装置において、外径が他の感光体ドラムと異なる感光体ドラムが存在する場合、このように外径が異なる感光体ドラムにおいては、外径が同じ他の感光体ドラムとは異なった回転むら等の誤差が生じ、これらの感光体ドラムを用いてフルカラーの画像形成を行った場合、形成される画像にずれが発生するが、本発明に示す画像形成装置のように、外径が異なる感光体ドラムに対して上記のようにエンコーダを設け、外径が異なる感光体ドラムの回転を計測して、この外径が異なる感光体ドラムの回転速度等を制御させると、上記のような画像のずれも抑制され、良好なフルカラーの画像が得られるようになる。

次に、この発明の実施形態に係る画像形成装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、この発明に係る画像形成装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。

この実施形態に係る画像形成装置においては、図１に示すように、装置本体１の上部に画像を読み取る画像読取装置２が設けられると共に、この装置本体１内に４つのイメージングユニット１０Ａ〜１０Ｄが着脱自在に装着されている。

そして、上記の各イメージングユニット１０Ａ〜１０Ｄにおいては、それぞれ感光体ドラム１１Ａ〜１１Ｄと、この感光体ドラム１１Ａ〜１１Ｄの表面を帯電させる帯電装置１２Ａ〜１２Ｄと、感光体ドラム１１Ａ〜１１Ｄの表面に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置１３Ａ〜１３Ｄが設けられている。

また、上記の各イメージングユニット１０Ａ〜１０Ｄにおける各現像装置１３Ａ〜１３Ｄにはそれぞれトナーが収容されており、この実施形態においては、第１のイメージングユニット１０Ａの現像装置１３Ａに黄色のトナーを、第２のイメージングユニット１０Ｂの現像装置１３Ｂにマゼンダ色のトナーを、第３のイメージングユニット１０Ｃの現像装置１３Ｃにシアン色のトナーを、第４のイメージングユニット１０Ｄの現像装置１３Ｄに黒色のトナーを用いるようにしている。

そして、この実施形態においては、使用頻度が高い黒色のトナーを用いる第４のイメージングユニット１０Ｄにおける感光体ドラム１１Ｄの外径を、他のイメージングユニット１０Ａ〜１０Ｃにおける感光体ドラム１１Ａ〜１１Ｃの外径よりも大きくしている。

また、上記の４つのイメージングユニット１０Ａ〜１０Ｄに対応させて、各イメージングユニット１０Ａ〜１０Ｄの各現像装置１３Ａ〜１３Ｄに補給するトナーを収容させた４つのトナーカートリッジ２０Ａ〜２０Ｄを、装置本体１内に着脱自在に装着させるようにしている。

そして、この実施形態に係る画像形成装置において、フルカラーの画像形成を行うにあたっては、上記の各イメージングユニット１０Ａ〜１０Ｄにおける各感光体ドラム１１Ａ〜１１Ｄを回転させて、各感光体ドラム１１Ａ〜１１Ｄの表面を帯電装置１２Ａ〜１２Ｄによって帯電させ、このように帯電された各感光体ドラム１１Ａ〜１１Ｄの表面に、潜像形成装置１４によりそれぞれ画像情報に応じた静電潜像を形成し、このように静電潜像が形成された各感光体ドラム１１Ａ〜１１Ｄの表面に、各イメージングユニット１０Ａ〜１０Ｄに設けられた現像装置１３Ａ〜１３Ｄからそれぞれの色彩のトナーを供給して、各感光体ドラム１１Ａ〜１１Ｄの表面にそれぞれの色彩のトナー像を形成する。

そして、このように各イメージングユニット１０Ａ〜１０Ｄにおける各感光体ドラム１１Ａ〜１１Ｄの表面に形成された各色彩のトナー像を、駆動ローラ３ａによって回転駆動される中間転写ベルト３に順々に転写させて、この中間転写ベルト３の上にフルカラーのトナー像を形成する。

一方、用紙カートリッジ４から給紙された記録媒体Ｓをタイミングローラ５により、適当なタイミングで上記の中間転写ベルト３と転写ローラ６との間に導き、中間転写ベルト３上に形成された上記のフルカラーのトナー像をこの記録媒体Ｓに転写させ、このように転写されたフルカラーのトナー像を定着装置７により記録媒体Ｓに定着させた後、この記録媒体Ｓを排紙させるようにしている。

ここで、この実施形態に係る画像形成装置においては、黒色のトナーを用いた第４のイメージングユニット１０Ｄにおける感光体ドラム１１Ｄに対してエンコーダを設けるようにしている。

そして、このエンコーダにより上記の感光体ドラム１１Ｄの回転速度を計測し、その結果に基づいて、制御手段（図示せず）によりこの感光体ドラム１１Ｄの回転速度等の制御を行い、フルカラーの画像を形成する場合における画像のずれを抑制して、良好なフルカラーの画像が得られるようにしている。

なお、この実施形態に係る画像形成装置においては、上記のように黒色のトナーを用いた第４のイメージングユニット１０Ｄにおける感光体ドラム１１Ｄに対してだけエンコーダを設けるようにしたが、上記の他の感光体ドラム１１Ａ〜１１Ｃや上記の中間転写ベルト３を回転駆動させる駆動ローラ３ａに対してもエンコーダを設け、これらの回転速度、回転加速度、回転位置等を計測し、その結果に基づいて、制御手段によりこれらの回転速度等を制御させるようにすることも可能である。

次に、上記のような各感光体ドラム１１Ａ〜１１Ｄや中間転写ベルト３の駆動ローラ３ａからなる回転体の回転を計測するにあたり、回転体に伴って回転する多数のスリットが設けられた回転ホイール３１を上記のスリットを検出するセンサ３２の読取用隙間３２ａに挿入させるようにしてエンコーダ３０を設ける場合について具体的に説明する。

ここで、この実施形態においては、図２に示すように、上記のような回転体に伴って回転する回転ギア４１が取り付けられた回転軸４２に、多数のスリット（図示せず）が設けられた回転ホイール３１を回転ギア４１との間にスペーサ４３を介して所定の位置に取り付けると共に、上記の回転ギア４１の回転ホイール３１側の面に、この回転ホイール３１の外周側を囲うようにして一部が切欠された環状になった遮蔽部材４４を突設させている。

そして、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、上記の回転軸４２を取付プレート５０に設けられた軸受け部５１に回転可能に保持させ、この取付プレート５０に、センサ３２を装着させたセンサ装着プレート６０をスライドさせて案内する一対の案内溝５２を設けると共に、上記の軸受け部５１の近傍にセンサ装着プレート６０の装着位置の確認を行うための確認用穴５３を設けている。

また、上記のセンサ装着プレート６０においては、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、その下面に一対のセンサ３２を読取用隙間３２ａが対向するようにして所要間隔を介して取り付けると共に、各センサ３２の外側にそれぞれセンサ基板３３が位置するように設置されており、このセンサ装着プレート６０を上記の取付プレート５０に装着させた際において、各センサ基板３３が上記の回転ホイール３１に突設された遮蔽部材４４と衝突しない範囲において、各センサ３２の外側を遮蔽するようにして各センサ基板３３の面を回転の径方向に対して略直交する方向に延出させている。

そして、このセンサ装着プレート６０の両側部に、上記の取付プレート５０の各案内溝５２の外側の縁部を挟み込むように保持する保持部６１として、上方に鉤型状に折り曲げられて延出された外面保持部６１ａとセンサ装着プレート６０からそのまま延出された内面保持部６１ｂとを設け、上記の外面保持部６１ａを案内溝５２の縁部の外面側に位置させると共に、上記の内面保持部６１ｂを案内溝５２の縁部の内面側に位置させて、案内溝５２の縁部を挟み込むようにしている。

また、このセンサ装着プレート６０の中央部に、上記の取付プレート５０に設けられた軸受け部５１に当接させて位置決めを行う位置決め用切込み６２を形成し、さらに上記の位置決め用切込み６２と反対側にこのセンサ装着プレート６０を把持するための把持部６３を設け、この把持部６３の下面に上記の回転ギア４１に設けられた遮蔽部材４４の切欠された端部を検出するスタート位置検出センサ６４を設けている。

そして、上記のように回転ホイール３１をセンサ３２の読取用隙間３２ａに挿入させるようにして、上記のセンサ装着プレート６０を上記の取付プレート５０に取り付けるにあたっては、図５に示すように、上記の各保持部６１における外面保持部６１ａを取付プレート５０に設けられた各案内溝５２の外側の縁部の外面側に位置させると共に、センサ装着プレート６０に設けられた上記の一対のセンサ３２及びセンサ基板３３が上記の遮蔽部材４４の切欠部分を通過するように回転ギア４１をセットし、この状態で、センサ装着プレート６０を取付プレート５０に設けられた案内溝５２に沿ってスライドさせる。

このようにすると、上記のセンサ装着プレート６０及び各保持部６１における内面保持部６１ｂが取付プレート５０の内面側に導かれ、上記の外面保持部６１ａと案内溝５２の外側の縁部の内面側に導かれた内面保持部６１ｂによって各案内溝５２の外側の縁部が挟み込まれて、センサ装着プレート６０が取付プレート５０に保持された状態になる。

そして、この状態で、センサ装着プレート６０を取付プレート５０に設けられた案内溝５２に沿ってさらにスライドさせ、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、センサ装着プレート６０の中央部に設けられた位置決め用切込み６２を、取付プレート５０に設けられた軸受け部５１に当接させ、これをセンサ装着プレート６０に設けられた確認用穴５３を通して確認し、上記の取付プレート５０の上からビス４５によりセンサ装着プレート６０を取付プレート５０に取り付けるようにする。

このようにすると、センサ装着プレート６０が取付プレート５０に設けられた案内溝５２に沿って適切な位置に導かれて、このセンサ装着プレート６０に装着させたセンサ３２の読取用隙間３２ａに回転ホイール３１が適切に挿入され、回転ホイール３１の外周側が上記の遮蔽部材４４によって囲われた状態で、エンコーダ３０が適切にセットされるようになる。

そして、このようにセットしたエンコーダ３０により回転体の回転速度を計測するにあたっては、上記のスタート位置検出センサ６４により、遮蔽部材４４の切欠された端部を回転ホイール３１の回転開始位置として検出し、この位置を基準として、上記のセンサ３２により回転ホイール３１のスリットの移動を検出して、回転体の回転速度を計測する。このようにすると、回転体の回転速度にどのような回転むらがあるかを、常に一定した状態で計測できるようになる。

また、このようにして回転体の回転速度を計測するにあたり、上記の回転ギア４１にグリスなどを塗布した場合においても、上記のように回転ホイール３１の外周側が上記の遮蔽部材４４によって囲われると共に、各センサ３２の外側を遮蔽するようにして設けた各センサ基板３３によっても保護され、回転ギア４１に塗布されたグリスなどが飛散しても、このように飛散したグリスなどが上記の遮蔽部材４４やセンサ基板３３により遮断されて、回転ホイール３１のスリットに付着するのが防止され、上記のセンサ３２による回転ホイール３１のスリットの検出が安定して適切に行えるようになる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略説明図である。 上記の実施形態における画像形成装置において、遮蔽部材が設けられた回転ギアの回転軸にエンコーダの回転ホイールを取り付けた状態を示した概略斜視図である。 上記の実施形態における画像形成装置において、回転ホイールを遮蔽部材が設けられた回転ギアと一緒に取付プレートに回転可能に設けた状態を示した概略断面図及び概略平面図である。 上記の実施形態における画像形成装置において、エンコーダのセンサをセンサ装着プレートに装着させた状態を示した概略断面図及び概略平面図である。 上記の実施形態における画像形成装置において、センサ装着プレートを取付プレートに設けられた案内溝に沿ってスライドさせる状態を示した概略平面図である。 上記の実施形態における画像形成装置において、センサ装着プレートを取付プレートに設けられた案内溝に沿って所定位置までスライドさせて取付プレートに取り付け、センサの読取用隙間に回転ホイールを挿入させた状態を示した概略断面図及び概略平面図である。

符号の説明

１ 装置本体
２ 画像読取装置
３ 中間転写ベルト
３ａ 駆動ローラ
４ 用紙カートリッジ
５ タイミングローラ
６ 転写ローラ
７ 定着装置
１０Ａ〜１０Ｄ イメージングユニット
１１Ａ〜１１Ｄ 感光体ドラム
１２Ａ〜１２Ｄ 帯電装置
１３Ａ〜１３Ｄ 現像装置
１４ 潜像形成装置
２０Ａ〜２０Ｄ トナーカートリッジ
３０ エンコーダ
３１ 回転ホイール
３２ センサ
３２ａ 読取用隙間
３３ センサ基板
４１ 回転ギア
４２ 回転軸
４３ スペーサ
４４ 遮蔽部材
４５ ビス
５０ 取付プレート
５１ 軸受け部
５２ 案内溝
５３ 確認用穴
６０ センサ装着プレート
６１ 保持部
６１ａ 外面保持部
６１ｂ 内面保持部
６２ 位置決め用切込み
６３ 把持部
６４ スタート位置検出センサ
Ｓ 記録媒体

Claims (6)

1. 回転体に伴って回転する多数のスリットが設けられた回転ホイールを上記のスリットを検出するセンサの読取用隙間に挿入させて、上記の回転体の回転を計測するエンコーダを備えた画像形成装置において、
   前記回転ホイールが回転体を回転駆動させる回転ギアと同じ回転軸に取り付けられていると共に、
   前記回転ホイールの外周側の少なくとも一部を囲うように遮蔽する遮蔽部材が前記回転ギアに設けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 回転体に伴って回転する多数のスリットが設けられた回転ホイールを上記のスリットを検出するセンサの読取用隙間に挿入させて、上記の回転体の回転を計測するエンコーダを備えた画像形成装置において、
   前記回転ホイールの外周側の少なくとも一部を囲うように遮蔽する遮蔽部材が設けられていると共に、
   前記センサがセンサ装着プレートに装着され、このセンサの外側にセンサ基板が上記の遮蔽部材と衝突しない範囲で延出されていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置において、上記の回転ホイールが回転体を回転駆動させる回転ギアと同じ回転軸に取り付けられ、上記の遮蔽部材がこの回転ギアに設けられていることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置において、上記の回転ホイールの回転開始位置を検出するスタート位置検出センサが設けられていることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置において、上記の遮蔽部材が、回転ホイールの外周側を囲うようにして一部が切欠された環状に形成されていることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の画像形成装置において、上記の回転体として複数の感光体ドラムが設けられ、外径が他の感光体ドラムと異なる感光体ドラムに対して上記のエンコーダを設けたことを特徴とする画像形成装置。

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