CN101738904A

CN101738904A - 图像形成装置

Info

Publication number: CN101738904A
Application number: CN200910221887A
Authority: CN
Inventors: 小片智史; 高桥厚; 大西淳
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc; Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2008-11-25
Filing date: 2009-11-19
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2029-11-19
Also published as: EP2189851B1; US20100129104A1; CN101738904B; JP2010127962A; EP2189851A1; JP5151929B2; US8320783B2

Abstract

本发明涉及一种图像形成装置，可执行：通过压接分离部(T)将一个一次转印部(7)变为压接状态地形成黑白的调色剂像的第一模式、将多个一次转印部(7)变为压接状态地形成重叠的调色剂像的第二模式，使得第一模式下的像载持体(1)和中间转印带(6)的移动速度差(D1)大于第二模式下的移动速度差(D2)那样地进行控制。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及将多个像载持体配置在中间转印带的周边的复印机、打印机、传真机等图像形成装置。

背景技术

近年来，由于图像形成装置的高速化以及高性能化的趋势，利用中间转印带的串联方式的图像形成装置已上市。利用中间转印带的图像形成装置，一般将多个图像形成单元配置在中间转印带的附近，该多个图像形成单元由对不同颜色的调色剂进行显影的像载持体、带电单元、写入单元、显影单元以及清洁单元构成。而且通过该图像形成单元形成使多个颜色的调色剂像转印到中间转印带表面上重叠的彩色图像，在转印位置一并转印到纸张上(例如专利文献1)。

在串联方式的图像形成装置中，不限于中间转印带和感光鼓为相同的移动速度，在专利文献1中，为了防止转印时的中空现象，硬给中间转印带和感光鼓的移动速度设定差距。

另外在串联方式的图像形成装置中，也存在执行仅用黑调色剂的黑白模式的情况。存在在移动速度有差的状态下执行了黑白模式时，不进行图像形成的感光鼓，会因与中间转印带的滑动摩擦而易促进磨耗和产生伤痕且耐久寿命变短这样的问题。对于这种问题，专利文献1的图像形成装置中，在黑白模式下进行使不进行图像形成的感光鼓的移动速度与中间转印带的移动速度一致那样的控制。

在专利文献2所公开的图像形成装置中，具有将中间转印带靠到感光鼓上的一次转印辊，通过使一次转印辊退避就可以使中间转印带从靠到感光鼓的位置变位到离开感光鼓的位置。通过在黑白模式中使靠在不进行图像形成的感光鼓上的一次转印辊退避，来实现在图像形成中不使用的感光鼓和显影装置的寿命延长。

专利文献1：日本特开2001-201902号公报

专利文献2：日本特开2005-156776号公报

另外，在串联方式的图像形成装置中，通过各个图像形成单元形成的调色剂像之间的位置精度很重要，在位置精度不充分的情况下会出现调色剂像彼此的色差的问题。

为了确保位置精度，以高精度控制中间转印带的旋转很重要，因以下的理由，存在感光鼓的移动速度慢于中间转印带的移动速度的情况。

在中间转印带的驱动系统负荷变动了的情况下，存在由于驱动系统的弹性变形、齿轮的啮合时的游动的影响使旋转速度变得不稳定的情况。在施加规定以上的负荷使之旋转的情况下能够减小这些的影响，为了以高精度进行旋转，最好边施加规定以上的负荷边旋转驱动。

作为施加负荷的装置，可考虑在中间转印带的驱动系统中设置制动器，但存在构造变得复杂、经长时间连续施加规定的负荷很困难的问题而无法实际应用。根据这种情况，考虑使感光鼓的移动速度慢于中间转印带的移动速度，通过感光鼓向中间转印带施加负荷。

但是，在专利文献2所记载的图像形成装置中，与全彩模式相比在黑白模式中，与中间转印带抵接的感光鼓的数目为四分之一。由此，有可能存在如下这样问题：对中间转印带的负荷极端地变少，纸张在通过二次转印部时产生的负荷转矩的影响变大，无法以高精度旋转控制中间转印带。

另外，在专利文献1所记载的图像形成装置中，在黑白模式和全彩模式下切换感光鼓的移动速度，但由于以使得感光鼓和中间转印带的移动速度一致的方式切换移动速度，所以有可能减少中间转印带的负荷。另外由于未做成使感光鼓离开中间转印带的构成，所以有可能对寿命延长的效果不明显。

发明内容

本发明鉴于上述问题，其目的在于，提供一种图像形成装置，即在与中间转印带抵接的感光鼓的数目根据模式而变化的构成中，适当确保调色剂图像的色差性能，并抑制抵接的感光鼓的数目减少带来的影响，能够高精度地控制中间转印带。

上述的目的通过下述的实施例达成。1.一种图像形成装置，其特征在于：具有：多个像载持体，其上分别形成有不同颜色的调色剂像；中间转印带；多个一次转印部，它们分别与上述多个像载持体对应地设置，通过将上述中间转印带从背面侧压接到该像载持体侧而在上述中间转印带和上述像载持体之间形成转印密合，将在上述多个像载持体上分别形成的各色的调色剂像转印到该中间转印带上形成彩色调色剂像；二次转印部，其将形成于上述中间转印带的重叠的彩色调色剂像转印到纸张上；压接分离部，其通过驱动上述多个一次转印部，可切换上述中间转印带和上述像载持体压接着的压接状态、和上述中间转印带和上述像载持体分离的分离状态；多个驱动马达，它们使上述像载持体、上述中间转印带分别独立地旋转驱动，并能改变各自的移动速度；控制部，其控制上述压接分离部、上述驱动马达，在上述中间转印带的移动速度为Vb、上述像载持体的移动速度为Vd时，Vb＞Vd，上述控制部以如下方式控制上述压接分离部，即，通过上述压接分离部执行：使至少一个一次转印部变成压接状态地形成调色剂像的第一模式、使比上述第一模式多的一次转印部变成压接状态地形成调色剂像的第二模式，控制上述驱动马达，以使上述第一模式下的上述移动速度差变得大于第二模式下的上述移动速度差。

附图说明

图1是表示图像形成装置100的要部的图。

图2是本实施方式涉及的图像形成装置的控制框图。

图3是中间转印带6周边的放大图，是表示第二模式(全彩模式)的状态的图。

图4是中间转印带6周边的放大图，是表示第一模式(黑白模式)的状态的图。

图5是表示负荷(加重)和变形量的关系的示意图。

图6是移动速度差D和色差的关系的示意图。

图7是图像形成装置的控制部C11进行的控制流程。

具体实施方式

基于实施方式说明本发明，但本发明不限于该实施方式。

[图像形成装置]

基于图1对本实施方式涉及的图像形成装置进行说明。图1是表示图像形成装置100的要部的图。

图像形成装置100是被称为串联方式的图像形成装置的装置，其由多组图像形成单元10Y、10M、10C、10K、带状的中间转印带6、供纸装置20以及定影装置30等构成。

图像形成装置100的上部设置有扫描仪110。被放置在原稿台上的原稿的图像，通过扫描仪110的原稿扫描曝光装置的光学系统被扫描曝光，被线图像传感器读入。由线图像传感器光电转换后的模拟信号，在控制单元进行模拟处理、A/D转换、黑点校正、图像压缩处理等之后，被输入到曝光部3。

此外，本申请说明书中统称构成要素的情况下以省略了字母的后缀的附图标记表示，在指单个的构成要素时以标注了Y(黄)、M(品红)、C(青)、K(黑)的后缀的附图标记来表示。

形成黄(Y)色的图像的图像形成单元10Y、形成品红(M)色的图像的图像形成单元10M、形成青(C)色的图像的图像形成单元10C以及形成黑(K)色的图像的图像形成单元10K，分别具有配置在作为像载持体的圆筒状感光鼓1的周围的带电极2、曝光部3、显影装置4以及清洁部5(在图1中省略针对M、C、K的附图标记)。

感光鼓1例如由有机感光体构成，该有机感光体将由含有有机光导电体的树脂构成的感光层形成于圆筒状的金属基体的外周面而成，以向所输送的纸张S的宽度方向(在图1中，向相对于纸面垂直的方向)延伸的状态配置。

显影装置4分别内含有由黄(Y)、品红(M)、青(C)以及黑(K)的不同颜色的小粒径的调色剂和载体构成的双组分显影剂。

带状的中间转印带6被多个辊可旋转地支撑着。中间转印带6是体积电阻率10⁶～10¹²Ω·cm的环带，例如是将导电材料分散到变性聚酰亚胺、热固化聚酰亚胺、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、尼龙合金等工程塑料的、厚度为0.04～0.10mm的半导电无缝带。

通过图像形成单元10Y、10M、10C、10K形成在感光鼓1上的各色调色剂图像，通过作为一次转印部发挥作用的一次辊7Y、7M、7C、7K(以下，也将这些统称为一次辊7)依次转印到中间转印带6上(一次转印)，形成所合成的彩色图像。另一方面，图像转印后的感光鼓1Y、1M、1C、1K通过各色的清洁部5除去残留调色剂。

一次转印辊7通过后述的压接分离部T，从中间转印带6的背面侧向感光鼓1侧压接，其结果在中间转印带6和感光鼓1之间形成转印密合。

被收容在供纸装置20的纸张存放部(纸盘)21内的纸张S，通过第一供纸部22进行供纸，并经由供纸辊23、24、25A、25B、定位辊(第二供纸部)26等，被输送到作为“二次转印部”发挥作用的二次转印辊9，将彩色图像转印到纸张S上(二次转印)。

此外，在图像形成装置100的下部沿铅垂方向并列配置的三层的纸张存放部21由于呈大致相同的构成，所以标注相同的附图标记。另外，由于三层的供纸部22也呈大致相同的构成，所以标注相同的附图标记。包括纸张存放部21、供纸部22地称为供纸装置20。

转印有彩色图像的纸张S，在定影装置30被夹持地施加热和压力，由此纸张S上的彩色调色剂图像(或者调色剂图像)被定影固定在纸张S上。然后，定影了彩色调色剂图像(或者调色剂图像)的纸张S，被输送辊对37夹持输送，从设置于排纸输送路径上的排纸辊27排出，并被放置到机外的排纸盘90上。

另一方面，在通过二次转印辊9将彩色图像转印到纸张S上之后，将纸张S曲率分离的中间转印带6，通过清洁部69除去残留调色剂。

在纸张S的两面上复印时，在对纸张S的第一面上形成的图像进行定影处理之后，通过分岔板29使纸张S从排纸输送路径分岔，导入到双面输送路径28进行正反颠倒后再次被供纸辊25B输送。通过图像形成单元20Y、20M、20C、20K在纸张S的第二面形成各色的图像。由此，图像形成在两个面上，通过定影装置30进行加热定影处理，并被排纸辊27排出到装置外。

图2是表示本实施方式涉及的图像形成装置的控制框图。在该图中以本实施方式的动作说明所需的部分的周围为中心进行记载，作为其他的图像形成装置对于已知部分进行省略。另外，为了避免说明的重复，相通的部分标注相同的附图标记来代替说明。

在图2中，控制部C11是控制图像形成装置整体的动作的装置，具有CPU、ROM、RAM等，在ROM中存储有各种程序，在RAM中展开的程序通过CPU执行。另外控制部C11的ROM中存储有后述的各种控制表、驱动马达的转速的控制表等。

控制部C11具有速度控制部，借助该速度控制部，来控制旋转驱动中间转印带6的驱动马达M1、以及使各个感光鼓1独立地旋转的驱动马达M2_Y、M2_M、M2_C、M2_K的旋转速度，由此对中间转印带、感光鼓1的移动速度进行可变控制。

M3是使压接分离部T工作的驱动马达，进行一次转印辊7向中间转印带6的压接和其解除。

打印控制器C14具有网络I/F，从经由网络连接的外部的PC等外部终端接收打印作业。接收到的打印作业，通过该打印控制器C14借助规定的页面描述语言用图像形成部10转换为可形成图像的数据形式的图像数据，并与打印作业所包含的控制数据一同暂时存储到控制部C11。

[压接以及分离]

图3、图4是中间转印带6周边的放大图。中间转印带6被辊61、64、张紧辊62、驱动辊63支撑。张紧辊62向图中的箭头Z方向施力，防止中间转印带6的松弛。

T是压接分离部，该压接分离部T由基座T1、销T2、引导部T3、弹簧T4构成。一次转印辊7的旋转轴被基座T1支撑，基座T1通过销T2在引导部T3内滑动并向箭头A的方向移动，由此弹簧T4起作用，将一次转印辊7向感光鼓1按压。

M1、M2_Y-K、M3为驱动马达，通过驱动马达M1而驱动驱动辊63从而使中间转印带6旋转。驱动马达M2_Y、M2_M、M2_C、M2_K、(以下也将这些统一仅称为驱动马达M2)分别使感光鼓1旋转。此外该驱动马达M2分别独立地变更旋转速度，由此能够变更感光鼓1移动速度。通过驱动马达M3使压接分离部T工作，能够切换将一次转印辊7自中间转印带6的背面侧向感光鼓1压接的压接状态，和不压接的分离状态。

图3是表示第二模式(全彩模式)，在第二模式下，借助压接分离部T的作用，一次转印辊7Y、7M、7C、7K为压接状态，从而能够形成全彩的图像。

图4表示第一模式(黑白模式)的状态，在第一模式中，借助压接分离部T的作用仅一次转印辊7K为压接状态，其他的一次转印辊7Y、7M、7C由于一次转印辊7的旋转轴向箭头B方向移动而成为分离状态。

[中间转印带6、感光鼓1的移动速度的设定]

在此，对中间转印带6、感光鼓1的移动速度的设定进行说明。

此外，在以下，设中间转印带6的移动速度为Vb，感光鼓1的移动速度为Vd(或者Vd_Y、Vd_M、Vd_C、Vd_K)，设两者的移动速度差为D(＝Vb-Vd)。

另外，在表示第一模式(黑白模式)、第二模式(全彩模式)中的移动速度差D时，标注后缀为移动速度差D1、移动速度差D2。

(1)在串联方式中最好以中间转印带6的速度为基准。这是由于在纸张上需要配合纵向倍率(副扫描方向倍率)。

(2)中间转印带6上的旋转驱动，需要以高精度控制移动速度的平均值、移动速度的偏差两方。前者成为纵向倍率的问题，或者成为副扫描方向间隔不均和色差的问题。

(3)为了以高精度控制旋转驱动，最好向中间转印带6的驱动系统持续施加规定以上的负荷。中间转印带6的驱动系统通过施加负荷而发生弹性变形，该变形量根据负荷的大小而变化。另外在负荷小时变形量的变化大，但若负荷变大到规定以上则变形量的变化为饱和趋势。图5是表示负荷(加重)和变形量的关系的示意图。如该图所示的系统中，由于持续施加规定值Fx以上的负荷使变形量的变化会变少，所以旋转驱动稳定。

(4)作为对中间转印带6的驱动系统施加负荷的手段，最好通过压接到该中间转印带6(通过一次转印辊7的施加力)的感光鼓进行。通过将感光鼓1的移动速度Vd变得比中间转印带的移动速度Vb低速(Vb＞Vd)，能够对中间转印带6的旋转驱动施加负荷。此外，通过设置专用的制动器也能够对中间转印带6施加负荷，但因为施加负荷的位置必须配置在中间转印带6的附近，所以构造变得复杂，难以长时间稳定地持续施加负荷，因而不实用。

(5)通过将感光鼓1的移动速度Vd变得更为低速从而与中间转印带6的驱动速度差D变大，由此能够增大对中间转印带6施加的负荷，但另一方面，感光鼓1的驱动被中间转印带6拉长，感光鼓1的负荷减少。若在感光鼓1的驱动系统中负荷也极大地变轻(例如负荷为零或者负)则旋转驱动的控制性也会恶化，还会产生色差和间隔不均这样的问题。

(6)另外，影响力虽不大，但可知存在两者的移动速度差D越小则色差性能越变好的倾向。

这是通过一次转印辊的施加力带来的摩擦力和外加电压带来的静电吸附力等将输送力作用到感光鼓1和中间转印带6之间，但该输送力依存于中间转印带的表面状态的偏差、感光鼓与中间转印带之间的调色剂像的量、即依存于印字率而变化。

可认为由于因该变化而在具有移动速度差D的感光鼓1和中间转印带6之间发生打滑，或没有发生，在发生了打滑的位置局部地颜色偏差变大。

(7)根据该背景，优选将移动速度差D的最佳值，在考虑了旋转时的速度变动带来的偏移的情况下，在维持Vb＞Vd的范围内、即中间转印带6的移动速度Vb不会比感光鼓1的移动速度Vd小(速度不逆转)的范围内，且尽量将移动速度差D设定得小。

图6是表示移动速度差D和色差的关系的示意图。在图6所示的区域A中，由于两者的速度的大小关系为逆转(Vb＜Vd)，所以中间转印带6被感光鼓1推着旋转，中间转印带6的驱动系统因带变形的速度变动变大，颜色偏差也变差。而且若中间转印带6的移动速度相比感光鼓1变得过慢，则中间转印带6的驱动系统的齿轮和连接器浮动(在向前按压的方向自由地移动)位置精度恶化。另一方面，若如图6的区域B所示两者的移动速度差D变得过大，则如上述(5)说明的感光鼓1的驱动系统的负荷变得过轻，从而色差会恶化。

图6的区域C是优选的区域，尤其如上述(7)所说明的那样，在维持Vb＞Vd的范围为即速度不逆转的范围内，且将移动速度差Dx尽量设定得小的移动速度差Dx为最佳值。

此外，移动速度差Dx根据中间转印带6和感光鼓1的速度的偏差等，其适当值变化。例如中间转印带的移动速度Vb的设定值为400mm/sec，则感光鼓1的移动速度Vd的最佳值为399.6mm/sec，移动速度差Dx为0.4mm/sec。此时作为差分比率约为0.1％。此外，4个感光鼓1Y～1K的移动速度Vd_Y、Vd_M、Vd_C、Vd_K设定为相同。

[控制流程]

然后对控制流程进行说明。图7是图像形成装置的控制部C11进行的控制流程。

在步骤S11中，首先根据进行打印的打印作业的控制数据，判断该打印作业的模式是第一模式(黑白)还是第二模式(全彩)。

在判断为是第二模式时在接下来的步骤S12，将中间转印带6和感光鼓1的移动速度差(Vb-Vd)设定为D2。在上述的例子中，移动速度差D2为0.4mm/sec(移动速度Vb为400mm/sec、移动速度Vd为399.6mm/sec、移动速度差D2为0.4mm/sec、差分比率约为0.1％)。

在步骤S13使压接分离部T工作，从而将Y、M、C、K全部的一次转印带7变更成压接状态。此时，如上所述，中间转印带6接受由四个感光鼓1Y、1M、1C、1K带来的负荷。

另一方面，在步骤S11，在判定为第一模式时，在接下来的步骤S21中，将中间转印带6和感光鼓1的移动速度差(Vb-Vd)设定为D1。

这是由于通过将第一模式下的感光鼓1的移动速度Vd变得比第二模式时低速，从而将第一模式下的移动速度差D1变得大于第二模式下的移动速度差D2。

在上述的例子中，设移动速度差D1为2.0mm/sec(将移动速度Vd从399.6mm/sec变更为398.0mm/sec，移动速度Vb没有从400mm/sec改变。差分比例为0.5％)。对于理由后述。此外，通过将第一模式下的中间转印带6的移动速度变得快于第二模式时而增大移动速度差。此时，由于容易产生纵向倍率的变化，所以必须根据速度变化的程度同时进行纵向倍率的变更(写入时钟频率的变更等)。

接着在步骤S14中，进行打印作业而形成图像。将其进行到打印作业的打印结束(步骤S15)。

在步骤S16中执行结束处理。在结束处理中，进行将全部的一次转印带7向解除状态的变更，以及驱动马达M1、M2的停止等而停止。

在此，对将第一模式(黑白)下的移动速度差D1变得比第二模式(全彩)下的移动速度差D2大的理由进行说明。在本实施方式中按前述的“移动速度的设定”来说明的，通过感光鼓1的移动速度Vd变得中间转印带6的移动速度Vb低速向中间转印带6施加负荷。另外如图3、图4所说明的，构成为通过使压接分离部T工作将一次转印辊7变更为压接状态、分离状态的构成。

由于这样构成，在第二模式(全彩)下对中间转印带6的负荷，由4个感光鼓1Y、1M、1C、1K施加。另一方面，在第一模式(黑白)下仅一次转印辊7K成为压接状态，对中间转印带6的负荷由1个感光鼓1K施加。即，在第一模式下，与中间转印带6抵接的感光鼓1的数量变为四分之一，由此，对中间转印带6施加的负荷减少，就这样无法以高精度旋转控制中间转印带6。

对于这样的问题，如图7的控制流程所示，与第二模式时相比在第一模式时将移动速度差D1变得更大，从而与第二模式时相比能够使感光鼓1K对中间转印带6的负荷增加，能够补充抵接的感光鼓1的数目变为四分之一带来的负荷的减少。

此外，通过被中间转印带6拉动，感光鼓1K的负荷减少，感光鼓1的旋转驱动的控制性下降，但在第一模式(黑白)下，无需进行调色剂像的重叠，所以原本无需考虑颜色偏差，仅考虑间隔不均即可。

而且一般地，与色差相比，因间隔不均可容许的变动范围广不会成为严重的图像不良问题。此外，中间转印带6的移动速度Vb、感光鼓1的移动速度Vd分别按模式存储在存储部(未图示)中，并相应于模式适当从存储部读出。

在本实施方式中，与彩色模式相比，在黑白模式中与中间转印带抵接的感光鼓的数目发生变化的构成中，以彩色模式将色差性能保持在最佳，并在黑白模式中还抑制感光鼓的数目变化产生的影响，从而能够以高精度控制中间转印带。

根据本申请的实施例，能够提供如下图像形成装置：在与中间转印带抵接的感光鼓的数目根据模式变化的构成中，将调色剂图像的色差性能保持为最佳，并能够抑制抵接的感光鼓的数目的减少带来的影响，能够高精度地控制中间转印带。

Claims

1.一种图像形成装置，其特征在于，

具有：

多个像载持体，其上分别形成有不同颜色的调色剂像；

中间转印带；

多个一次转印部，它们分别与上述多个像载持体对应地设置，通过将上述中间转印带从背面侧压接到该像载持体侧而在上述中间转印带和上述像载持体之间形成转印密合，将在上述多个像载持体上分别形成的各色的调色剂像转印到该中间转印带上形成重叠的彩色调色剂像；

二次转印部，其将形成于上述中间转印带的重叠的彩色调色剂像转印到纸张上；

压接分离部，其通过驱动上述多个一次转印部，可切换上述中间转印带和上述像载持体压接着的压接状态、和上述中间转印带和上述像载持体分离的分离状态；

多个驱动马达，它们使上述像载持体、上述中间转印带分别独立地旋转驱动，并能改变各自的移动速度；

控制部，其控制上述压接分离部、上述驱动马达，

上述中间转印带的移动速度是Vb、上述像载持体的移动速度是Vd，上述中间转印带和上述像载持体的移动速度差是Vb-Vd，其中，Vb＞Vd，

上述控制部以如下方式控制上述压接分离部，即，通过上述压接分离部执行：使至少一个一次转印部变成压接状态地形成调色剂像的第一模式、使比上述第一模式多的一次转印部变成压接状态地形成调色剂像的第二模式，

根据模式控制上述驱动马达，以使上述第一模式下的上述移动速度差变得大于第二模式下的上述移动速度差。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，

上述控制部控制上述驱动马达，以使上述第一模式下的上述像载持体的移动速度变得比上述第二模式下的上述像载持体的移动速度慢。

3.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其特征在于，

上述控制部控制上述驱动马达，以使上述第一模式下的上述中间转印带的移动速度变得比上述第二模式下的上述中间转印带的移动速度快。

4.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其特征在于，

中间转印带的移动速度Vb和像载持体的移动速度Vd根据模式被存储在存储器中。

5.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其特征在于，

彩色调色剂图像的纵向倍率根据中间转印带的速度变化的程度变化。