JP2004094026A

JP2004094026A - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP2004094026A
Application number: JP2002256690A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Kawagoe; 川越　克哉; Takuo Kamiya; 神谷　拓郎; Yoshihiro Sakai; 堺　良博; Ryuichi Minbu; 民部　隆一; Koichi Kudo; 工藤　宏一; Toshiyuki Ando; 安藤　俊幸; Junya Takigawa; 瀧川　潤也
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-09-02
Filing date: 2002-09-02
Publication date: 2004-03-25

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of more surely preventing the deterioration of image quality such as color slurring by restraining irregular speed of an endless belt at each transfer position. <P>SOLUTION: A color copying machine is equipped with a plurality of photoreceptors 40B, 40C, 40M and 40Y, an intermediate transfer belt 10 to which an image is transferred, a driving motor part or the like functioning as a driving means for driving and rotating the belt 10, and a plurality of transfer devices 2B, 2C, 2M and 2Y for superposing and transferring the images formed on a plurality of photoreceptors to the belt 10, and has a scale 11 for detecting the moving amount of the rotation moving part of the belt 10 and a detector 12 functioning as a scale reading means for reading the scale 11 on the belt 10. In the copying machine, a reading position by the detector 12 is set at an almost middle position between at least two transfer positions out of the transfer positions by a plurality of transfer devices 2B, 2C, 2M and 2Y to the belt 10. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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係り、詳しくは、転写ベルト、用紙搬送ベルト等の画像形成用の無端状ベルトを備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近の画像形成装置は、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタなど、カラー画像出力のものが多くなってきている。
カラー画像形成装置は、その構成により１ドラム型とタンデム型とに大別される。１ドラム型の画像形成装置は、１つの感光体のまわりに複数色の現像装置を備え、例えば、各現像装置毎に感光体上に単色トナー画像を形成し、その単色トナー画像をシートに順次重ね合わせて転写して合成トナー画像を記録する。一方、タンデム型の画像形成装置は、並べて備える複数の感光体にそれぞれ個別に現像装置を備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写してシートに合成カラー画像を記録する。
【０００３】
上記１ドラム型とタンデム型の画像形成装置を比較すると、前者の画像形成装置は、感光体が１つであるから、比較的小型化でき、コストも低減できる利点がある。しかし、１つの感光体を用いて複数回（通常４回）画像形成を繰り返してフルカラー画像を形成するため、画像形成の高速化は困難である。一方、後者の画像形成装置は、装置が大型化し、コスト高となる欠点はあるものの、画像形成の高速化が容易である利点がある。
最近は、フルカラー画像の形成もモノクロ並みのスピードが要求されることから、タンデム型の画像形成装置が注目されてきている。
【０００４】
上記タンデム型の画像形成装置は、転写方式の違いにより、直接転写方式と間接転写方式とがある。直接転写方式は、図１０に示すように、各感光体４０Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙ上の画像を転写装置２Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙにより、シート搬送ベルト６０で搬送するシートＳに順次転写して合成カラー画像を形成する。一方、間接転写方式は、図５に示すように、各感光体４０Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙ上の画像を１次転写装置２Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙにより一旦中間転写ベルト１０に重ね合わせて順次転写する。そして、その中間転写ベルト１０上の合成カラー画像を２次転写装置２２によりシートＳに一括転写する。
【０００５】
上記いずれの方式でも、各色の画像を色ずれなく重ねて転写するために、シート搬送ベルト６０や中間転写ベルト１０を一定速度で安定して駆動する必要がある。
【０００６】
特に、タンデム型の画像形成装置では、１ドラム型に比べて転写での色ずれが生じやすい。１ドラム型の画像形成装置の場合、シート上にて画像を転写する位置は１箇所であり、またシート１周にて１色画像を転写、次の１周でさらに１色というように順次転写を行っていく。この場合、シート搬送ベルトの厚みやカールぐせ等により発生する、シートの１周周期の速度むらは色ずれとして顕在化しにくい。
これに対して、タンデム型の画像形成装置では、転写位置が複数箇所あるため、シート搬送ベルト或いは中間転写ベルトの１周周期の速度むらによって、色ずれが発生してしまう場合がある。
【０００７】
従来、中間転写ベルト等の画像形成用の無端状ベルトの回転移動速度を検出する方法として、無端状ベルトの駆動ローラの回転軸に直結したロータリエンコーダを用いて、無端状ベルトの回転角速度を検出する方法がある。しかし、この検出方法では、無端状ベルトが駆動ローラに対して滑ったり、ベルト自身が伸縮して変形したりするため、無端状ベルトの回転移動量を直接且つ正確に検出することが難しかった。
【０００８】
このため、従来の画像形成装置では、無端状ベルト等の回転体の回転移動部に移動量を検出するスケールを設け、このスケールを光学検出器等のスケール読取手段で読み取っている（例えば、特許文献１参照）。この画像形成装置によれば、無端状ベルトの滑りやベルト自身の変形等の影響を含めて回転体の回転移動量を直接且つ正確に検出することができ、画像の位置合わせを正確に制御することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
タンデム型の画像形成装置に、上記特許文献１で開示された発明を適用すれば、検出器による速度検出位置近傍のベルト移動速度を一定に保つことが可能であるが、ベルトの１周周期の速度むらを防ぐことは難しい。即ち、例えば、検出器を黒色画像の転写位置近傍に設けてベルトの速度制御を行うと、黒色画像の転写位置近傍のベルト移動速度を一定に保つことはできる。しかし、他色の転写位置ではベルト速度に微小差が生じており、黒色の転写位置でのベルト速度に比べて、他色の転写位置でのベルト速度が速く或いは遅くなり、重ね合わせ画像の色ずれが発生してしまう場合がある。
【００１０】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、各転写位置における無端状ベルトの速度むらを抑えて、色ずれなどの画像品質の低下をより確実に防止することができる画像形成装置を提供することである。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１１−２４５０７号公報（第３−４頁、第１−２図）
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の像担持体と、画像が転写される転写ベルトと、該転写ベルトを回転駆動する駆動手段と、該複数の像担持体上に形成された画像を該転写ベルトへ重ねて転写するための複数の転写手段とを備え、該転写ベルトの回転移動部の移動量を検出するためのスケールと、該転写ベルト上のスケールを読み取るスケール読み取り手段とを有する画像形成装置において、上記複数の転写手段による上記転写ベルトへの転写位置のうち少なくとも２つの転写位置の略中間位置に、上記スケール読み取り手段による読み取り位置を設定したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記転写ベルトの内周面に上記スケールを形成し、かつ、上記スケール読み取り手段を該転写ベルトの内側に配設したことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、上記スケール読み取り手段の検出結果に基づいて、上記駆動手段の駆動源を制御する制御手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、複数の像担持体と、画像が転写される転写材を搬送する搬送ベルトと、該搬送ベルトを回転駆動する駆動手段と、該複数の像担持体上に形成された画像を該転写材へ重ねて転写するための複数の転写手段とを備え、該搬送ベルトの回転移動部の移動量を検出するためのスケールと、該搬送ベルト上のスケールを読み取るスケール読み取り手段とを有する画像形成装置において、上記複数の転写手段による上記転写材への転写位置のうち少なくとも２つの転写位置の略中間位置に、上記スケール読み取り手段による読み取り位置を設定したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の画像形成装置において、上記搬送ベルトの内周面に上記スケールを形成し、かつ、上記スケール読み取り手段を該搬送ベルトの内側に配設したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項４又は５の画像形成装置において、上記スケール読み取り手段の検出結果に基づいて、上記駆動手段の駆動源を制御する制御手段を設けたことを特徴とするものである。
請求項１乃至３の発明によれば、転写ベルト自身の変形等の影響で複数の転写位置における転写ベルトの移動速度が異なる場合、少なくとも２つの転写位置の略中間位置の移動速度（移動位置）を直接且つ正確に検出することができる。この検出速度は上記少なくとも２つの転写位置における転写ベルト移動速度を略平均した移動速度となる。よって、スケール読み取り手段の読み取り位置がいずれかの転写位置の近傍に片寄って設定されている場合に比べ、各転写位置における実際の転写ベルト移動速度と検出速度とのずれを小さく抑えることができる。
また、請求項４乃至６の発明によれば、搬送ベルト自身の変形等の影響で複数の転写位置における搬送ベルトの移動速度が異なる場合、少なくとも２つの転写位置の略中間位置の移動速度（移動位置）を直接且つ正確に検出することができる。この検出速度は上記少なくとも２つの転写位置における搬送ベルト移動速度を略平均した移動速度となる。よって、スケール読み取り手段の読み取り位置がいずれかの転写位置の近傍に片寄って設定されている場合に比べ、各転写位置における実際の搬送ベルト移動速度と検出速度とのずれを小さく抑えることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
〔実施形態１〕
以下、本発明を画像形成装置である電子写真複写機であるカラー電子写真複写機（以下、「カラー複写機」という）に適用した一実施形態について説明する。図１は本実施形態に係るカラー複写機の概略構成図である。本カラー複写機は、複写機本体１００、給紙テーブル２００、スキャナ３００、原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００から主に構成されている。
【００１４】
上記複写機本体１００には、中央に、無端ベルト状の中間転写体１０を設ける。この中間転写体１０は、図示例では３つの支持ローラ１４，１５，１６に掛け回され、図中時計回りに回転搬送されるようになっている。そして、３つの支持ローラのうち第２の支持ローラ１５の左側に、画像転写後に中間転写体１０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１７を設ける。
また、３つの支持ローラのうち第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５と間に張り渡した中間転写体１０上には、その搬送方向に沿って、ブラック，シアン，マゼンタ，イエロの４つの画像形成手段１８を横に並べて配置している。これによりタンデム画像形成装置２０を構成する。このタンデム画像形成装置２０の上方には、さらに露光装置２１を設ける。
【００１５】
一方、中間転写体１０を挟んでタンデム画像形成装置２０と反対の側には、２次転写装置２２を備える。２次転写装置２２は、図示例では、２つのローラ２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛け渡して構成し、中間転写体１０を介して第３の支持ローラ１６に押し当てて配置し、中間転写体１０上の画像をシートに転写する。
２次転写装置２２の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置２５を設ける。定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成する。
【００１６】
上述した２次転写装置２２には、画像転写後のシートをこの定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備えてなる。もちろん、２次転写装置２２として、非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
なお、図示例では、このような２次転写装置２２および定着装置２５の下に、上述したタンデム画像形成装置２０と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置２８を備える。
【００１７】
さて、いまこのカラー複写機を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動して後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第１走行体３３および第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。
【００１８】
また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ１４，１５，１６の１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写体１０を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段１８でその感光体４０を回転して各感光体４０上にそれぞれ、ブラック，イエロ，マゼンタ，シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体１０の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体１０上に合成カラー画像を形成する。
【００１９】
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。
または、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上のシートを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。
【００２０】
そして、中間転写体１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写体１０と２次転写装置２２との間にシートを送り込み、２次転写装置２２で転写してシート上にカラー画像を記録する。
画像転写後のシートは、２次転写装置２２で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。
【００２１】
一方、画像転写後の中間転写体１０は、中間転写体クリーニング装置１７で、画像転写後に中間転写体１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置２０による再度の画像形成に備える。
【００２２】
ここで、中間転写ベルト１０は、テンションのばらつきによるベルトの伸縮、厚み、カールぐせ及び感光体速度の微小差等により、ベルトの１周周期で微小な速度むらが生じる。すると、各転写位置におけるベルト速度が異なってしまい、中間転写ベルト上の重ね合わせ画像に色ずれや倍率誤差（狙いの画像倍率に対する誤差）が発生する場合がある。
【００２３】
そこで、本発明者らは、先ず各転写位置でのベルト速度を測定した。
図２は、黒用転写装置２Ｂの近傍位置と、シアン用転写装置２Ｃの近傍位置とにおける中間転写ベルト１０の速度を測定した結果を示すグラフである。中間転写ベルト１０の速度検出は、後で詳述するが、図６に示すように、中間転写ベルト１０の内側内面にスケール１１を設け、このスケール１１をスケール読み取り手段としての検出器１２で検出した。この結果、黒用転写装置２Ｂの近傍位置でのベルト速度Ｖｂと、シアン用転写装置２Ｃの近傍位置でのベルト速度Ｖｃとは、周期的に変動しており、あるタイミングでベルト速度が逆転していることが判った。
【００２４】
また、図３は、黒用転写装置２Ｂの近傍位置でのベルト速度Ｖｂを駆動部にフィードバックして速度制御を行った場合の、黒用転写装置２Ｂの近傍位置でのベルト速度Ｖａ１とシアン用転写装置２Ｃの近傍位置でのベルト速度Ｖｃ１とを示すグラフである。この図３のグラフから判るように、黒用転写装置２Ｂの近傍位置でのベルト速度Ｖｂ１を略一定に保つことができるが、シアン用転写装置２Ｃの近傍位置でのベルト速度Ｖｃ１は速度変動幅が大きかった。この結果、黒とシアンとの画像の重ね合わせで、色ずれが生じてしまった。
【００２５】
本発明者らは、検出位置と転写位置との距離が大きいほどベルトの伸び縮み等により、実際の転写位置でのベルト速度のずれは大きくなることに着目した。そこで、検出位置と、黒転写装置２Ｂとシアン転写装置２Ｃとの距離を最も小さくするように、検出位置を黒転写装置２Ｂとシアン転写装置２Ｃとの略中間位置に設定した。そして、中間転写ベルト１０のベルト速度を測定したところ、図２中の一点鎖線のグラフに示すように、ベルト速度ＶｂとＶｃとの略中間の速度であった。
【００２６】
このようにして測定したベルト速度を駆動部にフィードバックして中間転写ベルト１０の速度制御を行ったところ、黒転写装置２Ｂでのベルト速度Ｖｂ２とシアン転写装置２Ｃでのベルト速度Ｖｃ２は、図４に示すグラフのようになった。よって、図３のグラフに比べて速度変動幅の狭いより安定した速度制御を行うことができ、黒転写装置２Ｂとシアン転写装置２Ｃとにおける中間転写ベルト１０のベルト速度の差を小さくすることができた。
【００２７】
上述したように、転写装置の略中間位置でベルト速度の検出を行い、その検出結果を駆動部にフィードバックすることで、各転写位置でのベルト速度差を小さくできることが判った。本実施形態では４つの転写装置２Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙを備えているので、全ての転写位置におけるベルト速度差を最小にするように、図５に示すように、４つの転写装置の略中間位置に検出器１２を配設した。即ち、シアン転写装置２Ｃとマゼンタ転写装置２Ｍとの略中間位置に検出器１２を配設した。これにより、４つの転写装置２Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙにおけるベルト速度差を最小にすることができ、４色の画像の重ね合わせで色ずれを防ぐとともに、倍率誤差を小さくすることができ、高品質な画像形成が可能となった。
【００２８】
なお、図５の例では、検出器１２をシアン転写装置２Ｃとマゼンタ転写装置２Ｍとの略中間位置に配設したが、黒色の色ずれが最も目立ちやすいので、黒転写装置２Ｂとシアン転写装置２Ｃとの略中間位置に設けてもよい。
【００２９】
また、本カラー複写機では、速度検出用のスケール１１と検出器１２とを中間転写ベルト１０の内側に配置しているので、感光体や現像装置等の他の部材との間でレイアウト上の干渉がなく、装置の小型化を図ることができる。また、中間転写ベルト１０の内側に配置することにより、トナー付着による検出不良等も防ぐことができる。
【００３０】
次に、中間転写ベルトの速度検出方法と、ベルト駆動制御方法とについて詳しく説明する。
本カラー複写機では、図６に示すように、中間転写ベルト１０の内側内面に微細且つ精密な目盛が形成されたスケール１１を設けるとともに、このスケール１１を読み取る読み取り手段としての光学型の検出器１２を設けた。これにより、中間転写ベルト１０の回転位置及び移動量を直接且つ正確に検出可能にしている。すなわち、中間転写ベルト１０の伸縮や、感光体速度の微小差等による影響も全て含めて、中間転写ベルト１０の移動量（回転位置）を正確に検出可能である。
【００３１】
図７（ａ）及び（ｂ）は、スケール１１の一構成例を示す平面図及び断面図である。図７に示すスケール１１は、光学的に読み取り可能なスケールであり、プラスチックシート上に微細、精密ピッチの光反射面及び非反射面が走行方向に交互に形成されている。この光反射面Ｂ及び非反射面Ｃは、例えばプラスチックシート上にアルミニウムやニッケル等の高反射率を示す材料を蒸着し、非反射面となるべき部分の蒸着物質をエキシマレーザ等のレーザ光で選択的に除去することにより形成することができる。図示例のスケール１１では、走行方向（図中Ａ方向）に直交する方向の幅Ｗを約２ｍｍ、走行方向の光反射面Ｂ及び非反射面ＣのピッチＰを１０〜２０μｍに設定し、走行方向の光反射面の幅を上記ピッチの半分程度の寸法に設定した。
【００３２】
また、中間転写ベルト１０が回転するとスケール１１が各支持ローラ１４，１５，１６の表面に接触し、スケール１１が損傷する。このため、本実施形態では、各支持ローラの外周のスケール１１と対向接触する部分に、図示しない段差（凹部）を設け、スケール１１の損傷を回避している。
【００３３】
上記検出器１２は集光ビームをスケール１１に向けて照射し、そのスケール１１の光反射面からの反射光を読み取る光学式のものである。この検出器１２は、図６に示すように中間転写ベルト１０の内側に設けられ、図示しない検出器ホルダーに固定されている。
【００３４】
また、本実施形態のカラー複写機において、中間転写ベルト１０の走行位置、走行速度を精密にフィードバック制御するために、図８に示すフィードバック制御系を設けている。このフィードバック制御系は、中間転写ベルト１０の内側内面に設けた微細目盛のスケール１１を読み取る検出器１２からの信号を位置信号に変換する位置検出回路７７と、速度信号に変換する速度検出回路７８とを備え、各々の信号、位置信号及び速度信号を負帰還するマイナーループのフィードバック制御系を構成している。
【００３５】
図８のフィードバック制御系において、制御対象である中間転写ユニットの機構は、駆動モータ部７５、メカ部７６、中間転写ベルト１０、スケール１１の４つのブロックに分けられ、フィードバック制御の置換法則に従って接続したモデルとして表現している。ここで、駆動モータ部７５は、図示しない駆動モータ、回転軸等から構成され、一体的に回転運動する。メカ部７６は、３本の支持ローラ１４，１５，１６から構成されており、中間転写ベルト１０と摩擦により連結され、駆動モータ部７５の回転が伝達される。
【００３６】
また、中間転写ベルト１０とスケール１１とは一体であり、メカ部７６との摩擦により回転運動する。したがって、中間転写ベルト１０及びスケール１１の回転運動には、駆動モータの速度変動等とともに、３本の支持ローラ１４，１５，１６との摩擦による滑りも全て含めて、中間転写ベルト１０及び微細、精密目盛のスケール１１に伝搬される。よって、検出器１２は、中間転写ベルト１０の移動量（回転位置）を正確に検出することができる。すなわち、上記検出器１２の出力から演算して得られる位置信号と速度信号は、中間転写ベルト１０に対して直接検出した正確な検出結果である。なお、中間転写ベルト１０の移動量（回転位置）の正確な検出結果が得られるので、書込みタイミングの補正などを正確に行なうこともできる。
【００３７】
また、位置制御回路７１は、位置検出回路７７からの正確且つ微細な位置信号と、位置指令（目標位置）との偏差を演算し、速度指令（目標速度）を正確に算出して出力することができる。さらに、速度制御回路７２は、位置制御回路７１からの正確な速度指令（目標速度）と、速度検出回路７８からの速度信号との偏差を演算する。そして、図示しない駆動モータに供給する正確な電力量を算出して電力変換回路７３に出力し、駆動モータを制御する。したがって、中間転写ベルト１０の移動量（回転位置）を正確且つ精密にフィードバック制御することができる。
【００３８】
図８のフィードバック制御系は、アナログ回路あるいはデジタル回路で構成することが可能である。上記位置検出回路７７、速度検出回路７８、位置制御回路７１及び速度制御回路７２は、ごく一般に市販されている高速、高精度、高信頼性の演算が得られる電子部品を用いることができる。例えば、オペアンプ、カウンタ、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器などにより構成することができる。また、上記電力変換回路７３は、バイポーラトランジスタ（シリコンなど）、ＦＥＴトランジスタなど一般的なトランジスタにより構成することができる。
【００３９】
なお、上記図５の例では、シアン転写装置２Ｃとマゼンタ転写装置２Ｍとの略中間位置に検出器１２を１つ配設した。これに加えて、黒転写装置２Ｂとシアン転写装置２Ｃとの間、及び、マゼンタ転写装置２Ｍとイエロ転写装置２Ｙとの間にも検出器を設けても良い。図９は、３つの検出器１２ａ，ｂ，ｃを設け、中間転写ベルト１０の速度検出を行う場合の構成図である。そして、これら３つの検出器１２ａ，ｂ，ｃで検出した速度の平均値に基づいて、中間転写ベルト１０の速度制御を行った。これにより、各転写位置でのベルト速度をより一定に保つことができた。
【００４０】
なお、検出器を２つ、例えば検出器１２ａと検出器１２ｂとを配設して、これら２つの検出器の検出速度の平均値に基づいてベルト速度を制御してもよい。
【００４１】
〔実施形態２〕
上記実施形態では、間接転写方式のカラー複写機における中間転写ベルトの速度制御を行なう例について説明したが、直接転写方式のカラー複写機におけるシート搬送ベルトの速度制御を行なうこともできる。図１０は、タンデム画像形成装置２０とシート搬送ベルト６０近傍の概略構成図である。
図１０において、シートＳはシート搬送ベルト６０上に密着して搬送され、４つの転写装置２Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙによって各色トナー像が直接シートＳ上に転写される。本実施例装置においても、上記実施形態１と同様に、それぞれ各転写位置の略中間位置に速度検出用の検出器１２ａ，ｂ，ｃが設けられており、各転写位置にての狙い速度とのずれを小さくすることができる。これにより、シートＳへの画像の直接転写における色ずれを防ぐとともに、倍率誤差を小さくすることができ、高品質な画像形成が可能となった。
また、本カラー複写機では、速度検出用のスケール１１（不図示）と検出器１２ａ，ｂ，ｃとをシート搬送ベルト６０の内側に配置しているので、感光体や現像装置等の他の部材との間でレイアウト上の干渉がなく、装置の小型化を図ることができる。また、トナー付着による検出不良等も防ぐことができる。
【００４２】
以上説明したように、複数の像担持体としての感光体と、画像が転写される転写ベルトとしての中間転写ベルトと、該転写ベルトとしての中間転写ベルトを回転駆動する駆動手段としての駆動モータ部等と、該複数の像担持体としての感光体上に形成された画像を該転写ベルトとしての中間転写ベルトへ重ねて転写するための複数の転写手段としての転写装置とを備え、該転写ベルトとしての中間転写ベルトの回転移動部の移動量を検出するためのスケールと、該転写ベルトとしての中間転写ベルト上のスケールを読み取るスケール読み取り手段としての検出器とを有する画像形成装置としてのカラー複写機において、上記複数の転写手段としての転写装置による上記転写ベルトとしての中間転写ベルトへの転写位置のうち少なくとも２つの転写位置の略中間位置に、上記スケール読み取り手段としての検出器による読み取り位置を設定した。
また、上記画像形成装置としてのカラー複写機において、上記転写ベルトとしての中間転写ベルトの内周面に上記スケールを形成し、かつ、上記スケール読み取り手段としての検出器を該転写ベルトの内側に配設した。よって、スケール読み取り手段としての検出器を、比較的クリーンで且つ他の部材のレイアウトに影響を及ぼさない空間に設けることができる。従って、中間転写ベルトのスケールの読み取り精度が向上するとともに、他の部材との間のレイアウト上の干渉もなく、装置の省スペース化や設計の自由度を向上させることができる。
また、上記画像形成装置としてのカラー複写機において、上記スケール読み取り手段としての検出器の検出結果に基づいて、上記駆動手段の駆動源としての駆動モータを制御する制御手段を設けた。よって、各転写位置における実際の転写ベルト移動速度とのずれの小さい検出速度に基づいて転写ベルトの速度制御を行なうことができるので、色ずれなどの画像品質の低下をより確実に防止することができる。
また、複数の像担持体としての感光体と、画像が転写される転写材を搬送する搬送ベルトとしてのシート搬送ベルトと、該搬送ベルトとしてのシート搬送ベルトを回転駆動する駆動手段としての駆動モータ部等と、該複数の像担持体としての感光体上に形成された画像を該転写材へ重ねて転写するための複数の転写手段としての転写装置とを備え、該搬送ベルトとしてのシート搬送ベルトの回転移動部の移動量を検出するためのスケールと、該搬送ベルトとしてのシート搬送ベルト上のスケールを読み取るスケール読み取り手段としての検出器とを有する画像形成装置としてのカラー複写機において、上記複数の転写手段としての転写装置による上記転写材への転写位置のうち少なくとも２つの転写位置の略中間位置に、上記スケール読み取り手段としての検出器による読み取り位置を設定した。
また、上記画像形成装置としてのカラー複写機において、上記搬送ベルトとしてのシート搬送ベルトの内周面に上記スケールを形成し、かつ、上記スケール読み取り手段としての検出器を該搬送ベルトとしてのシート搬送ベルトの内側に配設した。よって、スケール読み取り手段としての検出器を、比較的クリーンで且つ他の部材のレイアウトに影響を及ぼさない空間に設けることができる。従って、中間転写ベルトのスケールの読み取り精度が向上するとともに、他の部材との間のレイアウト上の干渉もなく、装置の省スペース化や設計の自由度を向上させることができる。
また、上記画像形成装置としてのカラー複写機において、上記スケール読み取り手段としての検出器の検出結果に基づいて、上記駆動手段の駆動源としての駆動モータを制御する制御手段を設けた。よって、各転写位置における実際のシート搬送ベルト移動速度とのずれの小さい検出速度に基づいてシート搬送ベルトの速度制御を行なうことができるので、色ずれなどの画像品質の低下をより確実に防止することができる。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１乃至６の発明においては、各転写位置における実際の無端状ベルトの移動速度と、検出速度とのずれを小さく抑えることができる。よって、各転写位置における無端状ベルトの速度むらを抑えて、色ずれなどの画像品質の低下をより確実に防止することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るカラー複写機の概略構成図。
【図２】間接転写方式のタンデム画像形成装置と中間転写ベルトとの近傍の概略構成図。
【図３】転写位置Ａ，Ｂ及び略中間位置のベルト速度検出結果のグラフ。
【図４】転写位置Ａのベルト速度をフィードバックしてベルト速度制御した場合の書く転写位置における速度検出結果のグラフ。
【図５】転写位置Ａ，Ｂの略中間位置でのベルト速度を検出して、その速度をフィードバックしてベルト速度制御した場合の各転写位置における速度検出結果のグラフ。
【図６】中間転写ベルト上のスケール及びその検出器を示す説明図。
【図７】（ａ）はカラー複写機の中間転写ベルトに設けたスケールの平面図。（ｂ）は同スケールの断面図。
【図８】中間転写ベルトの回転駆動制御を行うフィードバック制御系のブロック図。
【図９】各転写位置の略中間位置のそれぞれ光学センサを設けた説明図。
【図１０】直接転写方式のタンデム画像形成装置と中間転写ベルトとの近傍の概略構成図。
【符号の説明】
１０　　　中間転写ベルト
１１　　　速度検出用のスケール
１２　　　速度検出用の検出器
１２ａ，ｂ，ｃ　　　速度検出用の検出器
１４，１５，１６　　支持ローラ
２０　　　タンデム型画像形成装置
６０　　　シート搬送ベルト
１００　　複写機本体
２００　　給紙テーブル
３００　　スキャナ
４００　　原稿自動搬送装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, and a printer, and more particularly, to an image forming apparatus including an endless belt for forming an image, such as a transfer belt and a paper transport belt.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, image forming apparatuses that output color images, such as color copiers and color printers, have been increasing in accordance with market requirements.
Color image forming apparatuses are roughly classified into a one-drum type and a tandem type according to their configurations. The one-drum type image forming apparatus is provided with a plurality of color developing devices around one photoconductor. For example, a single color toner image is formed on the photoconductor for each developing device, and the single color toner image is sequentially formed on a sheet. The composite toner image is recorded by superimposing and transferring. On the other hand, a tandem type image forming apparatus is provided with a developing device for each of a plurality of photoconductors arranged side by side, forms a single color toner image on each photoconductor, sequentially transfers the single color toner images to a sheet. Record the composite color image.
[0003]
Comparing the one-drum type image forming apparatus and the tandem type image forming apparatus, the former image forming apparatus has an advantage that it can be relatively miniaturized and the cost can be reduced since it has one photoconductor. However, since full-color images are formed by repeating image formation a plurality of times (usually four times) using one photoconductor, it is difficult to speed up image formation. On the other hand, the latter image forming apparatus has a disadvantage that the apparatus is large and the cost is high, but there is an advantage that the speed of image formation is easy.
Recently, a tandem-type image forming apparatus has attracted attention because a full-color image is required to be formed at a speed equivalent to that of a monochrome image.
[0004]
The tandem-type image forming apparatuses include a direct transfer method and an indirect transfer method, depending on the transfer method. In the direct transfer method, as shown in FIG. 10, the images on the photoconductors 40B, C, M, and Y are sequentially transferred to the sheet S conveyed by the sheet conveying belt 60 by the transfer devices 2B, C, M, and Y. To form a composite color image. On the other hand, in the indirect transfer method, as shown in FIG. 5, the images on the photoconductors 40B, C, M, and Y are temporarily superimposed on the intermediate transfer belt 10 by the primary transfer devices 2B, C, M, and Y, and sequentially. Transcribe. Then, the composite color image on the intermediate transfer belt 10 is collectively transferred to the sheet S by the secondary transfer device 22.
[0005]
In any of the above methods, in order to transfer the images of the respective colors in a superimposed manner without color shift, it is necessary to drive the sheet conveying belt 60 and the intermediate transfer belt 10 stably at a constant speed.
[0006]
In particular, in a tandem type image forming apparatus, color misregistration in transfer is more likely to occur than in a one-drum type image forming apparatus. In the case of a one-drum type image forming apparatus, the position where an image is transferred on a sheet is one place, and a one-color image is transferred on one round of the sheet, and then one color is sequentially transferred on the next round. Go on. In this case, unevenness in the speed of one cycle of the sheet, which is generated due to the thickness of the sheet conveying belt, curl, or the like, is unlikely to appear as a color shift.
On the other hand, in a tandem type image forming apparatus, since there are a plurality of transfer positions, a color shift may occur due to the speed unevenness of one cycle of the sheet conveying belt or the intermediate transfer belt.
[0007]
Conventionally, as a method for detecting the rotational movement speed of an endless belt for image formation such as an intermediate transfer belt, the rotational angular velocity of the endless belt is detected by using a rotary encoder directly connected to the rotation shaft of a drive roller of the endless belt. There is a way to do it. However, with this detection method, it is difficult to directly and accurately detect the amount of rotational movement of the endless belt because the endless belt slides with respect to the driving roller or the belt itself expands and contracts and deforms.
[0008]
For this reason, in a conventional image forming apparatus, a scale for detecting the amount of movement is provided at a rotating portion of a rotating body such as an endless belt, and the scale is read by scale reading means such as an optical detector. Reference 1). According to this image forming apparatus, it is possible to directly and accurately detect the rotational movement amount of the rotating body including the influence of the endless belt slippage and the deformation of the belt itself, and to accurately control the image alignment. be able to.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
If the invention disclosed in Patent Document 1 is applied to a tandem type image forming apparatus, it is possible to keep the belt moving speed near the speed detection position by the detector constant. It is difficult to prevent uneven speed. That is, for example, if the detector is provided near the transfer position of the black image and the belt speed is controlled, the belt moving speed near the transfer position of the black image can be kept constant. However, there is a small difference in the belt speed at the transfer position of the other color, and the belt speed at the transfer position of the other color is faster or slower than the belt speed at the transfer position of the black, and the color of the superimposed image is A shift may occur.
[0010]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to suppress the speed unevenness of the endless belt at each transfer position, and to more reliably prevent deterioration in image quality such as color misregistration. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of performing the above.
[0011]
[Patent Document 1]
JP-A-11-24507 (page 3-4, FIG. 1-2)
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes a plurality of image carriers, a transfer belt on which an image is transferred, a driving unit that rotationally drives the transfer belt, and a plurality of image carriers. A plurality of transfer means for transferring the formed image onto the transfer belt in a superimposed manner, a scale for detecting a movement amount of a rotary moving portion of the transfer belt, and a scale for reading a scale on the transfer belt An image forming apparatus having a reading unit, wherein a reading position of the scale reading unit is set at a substantially intermediate position between at least two transfer positions among transfer positions of the plurality of transfer units onto the transfer belt. To do.
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first aspect, the scale is formed on an inner peripheral surface of the transfer belt, and the scale reading unit is disposed inside the transfer belt. It is a feature.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first or second aspect, a control unit for controlling a driving source of the driving unit based on a detection result of the scale reading unit is provided. Things.
According to another aspect of the present invention, a plurality of image carriers, a transport belt for transporting a transfer material onto which an image is transferred, a driving unit for rotating the transport belt, and a plurality of image carriers are formed on the plurality of image carriers. A plurality of transfer means for transferring the transferred image onto the transfer material in a superimposed manner, a scale for detecting a movement amount of a rotary moving portion of the conveyance belt, and a scale reading for reading a scale on the conveyance belt Wherein the reading position of the scale reading unit is set at a substantially intermediate position between at least two transfer positions among the transfer positions of the plurality of transfer units onto the transfer material. Things.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the fourth aspect, the scale is formed on an inner peripheral surface of the transport belt, and the scale reading means is disposed inside the transport belt. It is a feature.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the fourth or fifth aspect, a control means for controlling a driving source of the driving means based on a detection result of the scale reading means is provided. Things.
According to the first to third aspects of the present invention, when the moving speeds of the transfer belt at the plurality of transfer positions are different due to the deformation of the transfer belt itself, the moving speed (moving position) of a substantially intermediate position between at least two transfer positions. Can be directly and accurately detected. This detected speed is a moving speed obtained by substantially averaging the moving speeds of the transfer belt at the at least two transfer positions. Therefore, the deviation between the actual transfer belt moving speed and the detection speed at each transfer position can be suppressed as compared with the case where the reading position of the scale reading unit is set near one of the transfer positions.
According to the fourth to sixth aspects of the present invention, when the moving speeds of the transfer belt at a plurality of transfer positions are different due to the influence of deformation of the transfer belt itself or the like, the transfer speed (movement) of a substantially intermediate position between at least two transfer positions is determined. Position) can be directly and accurately detected. The detected speed is a moving speed obtained by substantially averaging the moving speeds of the conveyor belt at the at least two transfer positions. Therefore, the deviation between the actual moving speed of the conveyor belt and the detection speed at each transfer position can be suppressed as compared with the case where the reading position of the scale reading unit is set to be offset in the vicinity of any of the transfer positions.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[Embodiment 1]
An embodiment in which the present invention is applied to a color electrophotographic copying machine (hereinafter, referred to as “color copying machine”) which is an electrophotographic copying machine which is an image forming apparatus will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a color copying machine according to the present embodiment. The color copying machine mainly includes a copying machine main body 100, a paper feed table 200, a scanner 300, and an automatic document feeder (ADF) 400.
[0014]
An endless belt-shaped intermediate transfer member 10 is provided at the center of the copying machine main body 100. The intermediate transfer body 10 is wound around three support rollers 14, 15, and 16 in the illustrated example, and is rotated and conveyed clockwise in the figure. On the left side of the second support roller 15 of the three support rollers, an intermediate transfer body cleaning device 17 for removing residual toner remaining on the intermediate transfer body 10 after image transfer is provided.
Further, on the intermediate transfer member 10 stretched between the first support roller 14 and the second support roller 15 of the three support rollers, black, cyan, magenta, and yellow Four image forming units 18 are arranged side by side. Thus, the tandem image forming apparatus 20 is configured. An exposure device 21 is further provided above the tandem image forming device 20.
[0015]
On the other hand, a secondary transfer device 22 is provided on the side opposite to the tandem image forming device 20 with the intermediate transfer member 10 therebetween. In the illustrated example, the secondary transfer device 22 is configured by wrapping a secondary transfer belt 24, which is an endless belt, between two rollers 23, and pressing the secondary transfer belt 24 against the third support roller 16 via the intermediate transfer body 10. The image on the intermediate transfer body 10 is transferred to a sheet.
A fixing device 25 for fixing a transferred image on a sheet is provided beside the secondary transfer device 22. The fixing device 25 is configured by pressing a pressure roller 27 against a fixing belt 26 which is an endless belt.
[0016]
The above-described secondary transfer device 22 also has a sheet conveying function of conveying the sheet after image transfer to the fixing device 25. Of course, a non-contact charger may be arranged as the secondary transfer device 22, and in such a case, it is difficult to additionally provide the sheet conveying function.
In the illustrated example, a sheet reversing device 28 that reverses the sheet so as to record an image on both sides of the sheet is provided below the secondary transfer device 22 and the fixing device 25 in parallel with the tandem image forming device 20 described above. Is provided.
[0017]
Now, when making a copy using this color copying machine, an original is set on the original table 30 of the automatic original transport device 400. Alternatively, the automatic document feeder 400 is opened, a document is set on the contact glass 32 of the scanner 300, and the automatic document feeder 400 is closed and pressed.
When a start switch (not shown) is pressed, when the original is set on the automatic document feeder 400, the original is conveyed and moved onto the contact glass 32, and then the original is set on the other contact glass 32. At this time, the scanner 300 is immediately driven to travel on the first traveling body 33 and the second traveling body 34. Then, the first traveling body 33 emits light from the light source and further reflects the reflected light from the document surface to the second traveling body 34, is reflected by the mirror of the second traveling body 34, and passes through the imaging lens 35. The original is read by a reading sensor 36 and read.
[0018]
When a start switch (not shown) is pressed, one of the support rollers 14, 15, and 16 is driven to rotate by a drive motor (not shown), and the other two support rollers are driven to rotate. I do. At the same time, the photoreceptors 40 are rotated by the individual image forming means 18 to form black, yellow, magenta, and cyan monochrome images on the respective photoreceptors 40, respectively. Then, as the intermediate transfer body 10 is transported, the monochrome images are sequentially transferred to form a composite color image on the intermediate transfer body 10.
[0019]
On the other hand, when a start switch (not shown) is pressed, one of the paper feed rollers 42 of the paper feed table 200 is selectively rotated, and a sheet is fed out from one of the paper feed cassettes 44 provided in the paper bank 43 in multiple stages. The sheet is separated one by one into a sheet feeding path 46, conveyed by a conveying roller 47, guided to a sheet feeding path 48 in the copying machine main body 100, and stopped against a registration roller 49.
Alternatively, the sheet feeding roller 50 is rotated to feed out the sheet on the manual feed tray 51, separated one by one by the separation roller 52, and then put into the manual sheet feeding path 53, and similarly hit against the registration roller 49 and stopped.
[0020]
Then, the registration roller 49 is rotated in synchronization with the composite color image on the intermediate transfer body 10, the sheet is fed between the intermediate transfer body 10 and the secondary transfer device 22, and the sheet is transferred by the secondary transfer device 22. Record a color image on the sheet.
The sheet after the image transfer is conveyed by the secondary transfer device 22 and sent to the fixing device 25, where the transfer image is fixed by applying heat and pressure by the fixing device 25, and then switched by the switching claw 55 to discharge the sheet. The sheet is discharged at 56 and stacked on a sheet discharge tray 57. Alternatively, the sheet is switched into the sheet reversing device 28 by the switching claw 55, reversed and guided again to the transfer position, the image is recorded on the back surface, and then discharged onto the discharge tray 57 by the discharge roller 56.
[0021]
On the other hand, the intermediate transfer member 10 after the image transfer is removed by an intermediate transfer member cleaning device 17 to remove the residual toner remaining on the intermediate transfer member 10 after the image transfer, and the tandem image forming device 20 prepares for another image formation.
[0022]
Here, in the intermediate transfer belt 10, minute speed unevenness occurs in one cycle of the belt due to the expansion and contraction of the belt, the thickness, the curl, and the minute difference in the photoconductor speed due to the variation in tension. Then, the belt speed at each transfer position is different, and a color shift or a magnification error (error with respect to a target image magnification) may occur in the superimposed image on the intermediate transfer belt.
[0023]
Therefore, the present inventors first measured the belt speed at each transfer position.
FIG. 2 is a graph showing the results of measuring the speed of the intermediate transfer belt 10 at a position near the black transfer device 2B and at a position near the cyan transfer device 2C. The speed detection of the intermediate transfer belt 10 will be described in detail later. As shown in FIG. 6, a scale 11 is provided on the inner inner surface of the intermediate transfer belt 10, and the scale 11 is detected by a detector 12 as scale reading means. did. As a result, the belt speed Vb near the black transfer device 2B and the belt speed Vc near the cyan transfer device 2C periodically fluctuate, and the belt speed reverses at a certain timing. It turned out that.
[0024]
FIG. 3 shows the belt speed Va1 at the position near the black transfer device 2B and the cyan speed Vb at the position near the black transfer device 2B when the belt speed Vb at the position near the black transfer device 2B is fed back to the drive unit to control the speed. 9 is a graph showing a belt speed Vc1 at a position near a transfer device 2C. As can be seen from the graph of FIG. 3, the belt speed Vb1 near the black transfer device 2B can be kept substantially constant, but the belt speed Vc1 near the cyan transfer device 2C has a speed fluctuation width. Was big. As a result, color misregistration has occurred due to the superposition of black and cyan images.
[0025]
The present inventors have paid attention to the fact that the greater the distance between the detection position and the transfer position, the greater the deviation of the belt speed at the actual transfer position due to expansion and contraction of the belt. Therefore, the detection position is set at a substantially intermediate position between the black transfer device 2B and the cyan transfer device 2C so as to minimize the distance between the detection position and the black transfer device 2B and the cyan transfer device 2C. Then, when the belt speed of the intermediate transfer belt 10 was measured, as shown in the dashed-dotted line graph in FIG. 2, the belt speed was substantially intermediate between the belt speeds Vb and Vc.
[0026]
When the belt speed measured in this way is fed back to the drive unit to control the speed of the intermediate transfer belt 10, the belt speed Vb2 in the black transfer device 2B and the belt speed Vc2 in the cyan transfer device 2C are shown in FIG. It became like the graph shown in. Therefore, it is possible to perform more stable speed control with a narrower speed fluctuation range than the graph of FIG. 3, and it is possible to reduce the difference in the belt speed of the intermediate transfer belt 10 between the black transfer device 2B and the cyan transfer device 2C. did it.
[0027]
As described above, it has been found that the difference in belt speed at each transfer position can be reduced by detecting the belt speed at a substantially intermediate position of the transfer device and feeding back the detection result to the drive unit. In the present embodiment, since four transfer devices 2B, C, M, and Y are provided, as shown in FIG. 5, a substantially intermediate position between the four transfer devices is used to minimize the difference in belt speed at all transfer positions. The detector 12 was provided at the position. That is, the detector 12 is provided at a substantially intermediate position between the cyan transfer device 2C and the magenta transfer device 2M. As a result, a difference in belt speed between the four transfer devices 2B, C, M, and Y can be minimized, color misregistration can be prevented by superimposing images of four colors, and a magnification error can be reduced. High quality image formation became possible.
[0028]
In the example of FIG. 5, the detector 12 is disposed at a substantially intermediate position between the cyan transfer device 2C and the magenta transfer device 2M. However, since the color shift of black is most noticeable, the black transfer device 2B and the cyan transfer device It may be provided at a substantially intermediate position with respect to 2C.
[0029]
Further, in the present color copying machine, the scale 11 for detecting the speed and the detector 12 are arranged inside the intermediate transfer belt 10, so that the layout on the layout between the photosensitive member and other members such as the developing device. There is no interference, and the size of the device can be reduced. Further, by arranging it inside the intermediate transfer belt 10, detection failure or the like due to toner adhesion can be prevented.
[0030]
Next, a method for detecting the speed of the intermediate transfer belt and a method for controlling the drive of the belt will be described in detail.
In this color copying machine, as shown in FIG. 6, a scale 11 on which fine and precise graduations are formed is provided on the inner inner surface of the intermediate transfer belt 10, and an optical detector as reading means for reading the scale 11 is provided. 12 were provided. Thus, the rotational position and the amount of movement of the intermediate transfer belt 10 can be directly and accurately detected. That is, the amount of movement (rotational position) of the intermediate transfer belt 10 can be accurately detected, including all the effects of the expansion and contraction of the intermediate transfer belt 10 and the minute difference in the speed of the photosensitive member.
[0031]
FIGS. 7A and 7B are a plan view and a cross-sectional view illustrating one configuration example of the scale 11. The scale 11 shown in FIG. 7 is an optically readable scale in which light reflecting surfaces and non-reflecting surfaces having fine and precise pitches are alternately formed in a running direction on a plastic sheet. The light reflecting surface B and the non-reflecting surface C are formed, for example, by depositing a material having a high reflectivity such as aluminum or nickel on a plastic sheet, and exposing a material to be a non-reflecting surface with a laser beam such as an excimer laser. It can be formed by selective removal. In the scale 11 of the illustrated example, the width W in the direction perpendicular to the traveling direction (the direction A in the figure) is set to about 2 mm, and the pitch P between the light reflecting surface B and the non-reflecting surface C in the traveling direction is set to 10 to 20 μm. The width of the light reflecting surface in the direction was set to a dimension of about half of the pitch.
[0032]
Further, when the intermediate transfer belt 10 rotates, the scale 11 comes into contact with the surfaces of the support rollers 14, 15, 16 and the scale 11 is damaged. For this reason, in the present embodiment, a step (recess) (not shown) is provided at a portion of the outer periphery of each support roller which is in contact with the scale 11 to avoid damage to the scale 11.
[0033]
The detector 12 is of an optical type that irradiates a condensed beam toward the scale 11 and reads light reflected from a light reflecting surface of the scale 11. The detector 12 is provided inside the intermediate transfer belt 10 as shown in FIG. 6, and is fixed to a detector holder (not shown).
[0034]
Further, in the color copying machine of the present embodiment, a feedback control system shown in FIG. 8 is provided in order to precisely perform feedback control of the traveling position and traveling speed of the intermediate transfer belt 10. The feedback control system includes a position detection circuit 77 that converts a signal from a detector 12 that reads a fine graduation scale 11 provided on an inner inner surface of the intermediate transfer belt 10 into a position signal, and a speed detection circuit 78 that converts the signal into a speed signal. And constitutes a minor loop feedback control system for negatively feeding back each signal, position signal, and velocity signal.
[0035]
In the feedback control system of FIG. 8, the mechanism of the intermediate transfer unit to be controlled is divided into four blocks of a drive motor unit 75, a mechanical unit 76, an intermediate transfer belt 10, and a scale 11, and is connected according to a replacement rule of feedback control. It is expressed as a model. Here, the drive motor unit 75 includes a drive motor (not shown), a rotating shaft, and the like, and integrally rotates. The mechanical unit 76 includes three support rollers 14, 15, and 16. The mechanical unit 76 is connected to the intermediate transfer belt 10 by friction, and the rotation of the drive motor unit 75 is transmitted.
[0036]
The intermediate transfer belt 10 and the scale 11 are integral with each other, and rotate by friction with the mechanical unit 76. Therefore, the rotational movement of the intermediate transfer belt 10 and the scale 11 includes not only the speed fluctuation of the drive motor but also all the slippage caused by the friction with the three support rollers 14, 15, 16 and the intermediate transfer belt 10 and the fine, Propagated to the precision scale 11. Therefore, the detector 12 can accurately detect the amount of movement (rotational position) of the intermediate transfer belt 10. That is, the position signal and the speed signal obtained by calculating from the output of the detector 12 are accurate detection results directly detected on the intermediate transfer belt 10. Since an accurate detection result of the movement amount (rotational position) of the intermediate transfer belt 10 can be obtained, it is possible to accurately correct the write timing and the like.
[0037]
Further, the position control circuit 71 calculates a deviation between an accurate and fine position signal from the position detection circuit 77 and a position command (target position), and accurately calculates and outputs a speed command (target speed). Can be. Further, the speed control circuit 72 calculates a deviation between an accurate speed command (target speed) from the position control circuit 71 and a speed signal from the speed detection circuit 78. Then, an accurate amount of power to be supplied to a drive motor (not shown) is calculated and output to the power conversion circuit 73 to control the drive motor. Therefore, the amount of movement (rotational position) of the intermediate transfer belt 10 can be feedback-controlled accurately and precisely.
[0038]
The feedback control system in FIG. 8 can be configured by an analog circuit or a digital circuit. As the position detection circuit 77, the speed detection circuit 78, the position control circuit 71, and the speed control circuit 72, electronic components that can be used to obtain high-speed, high-accuracy, and highly-reliable calculations can be used. For example, it can be configured by an operational amplifier, a counter, an A / D converter, a D / A converter, and the like. In addition, the power conversion circuit 73 can be configured by a general transistor such as a bipolar transistor (such as silicon) and an FET transistor.
[0039]
In the example shown in FIG. 5, one detector 12 is provided at a substantially intermediate position between the cyan transfer device 2C and the magenta transfer device 2M. In addition, detectors may be provided between the black transfer device 2B and the cyan transfer device 2C, and between the magenta transfer device 2M and the yellow transfer device 2Y. FIG. 9 is a configuration diagram in a case where three detectors 12a, b, and c are provided and the speed of the intermediate transfer belt 10 is detected. Then, the speed of the intermediate transfer belt 10 was controlled based on the average value of the speeds detected by the three detectors 12a, 12b, 12c. Thereby, the belt speed at each transfer position could be kept more constant.
[0040]
Note that two detectors, for example, the detector 12a and the detector 12b may be provided, and the belt speed may be controlled based on the average value of the detection speeds of these two detectors.
[0041]
[Embodiment 2]
In the above embodiment, an example in which the speed of the intermediate transfer belt is controlled in an indirect transfer type color copying machine has been described. However, the speed of a sheet conveying belt in a direct transfer type color copying machine may be controlled. FIG. 10 is a schematic configuration diagram near the tandem image forming apparatus 20 and the sheet conveying belt 60.
In FIG. 10, a sheet S is conveyed in close contact with a sheet conveying belt 60, and toner images of respective colors are directly transferred onto the sheet S by four transfer devices 2B, C, M, and Y. In the apparatus of the present embodiment, similarly to the first embodiment, detectors 12a, 12b, 12c for detecting the speed are provided at substantially the intermediate positions of the respective transfer positions. Deviation can be reduced. As a result, it is possible to prevent color misregistration in direct transfer of an image to the sheet S, reduce a magnification error, and to form a high-quality image.
Further, in this color copying machine, since the scale 11 (not shown) for detecting the speed and the detectors 12a, 12b, 12c are arranged inside the sheet conveying belt 60, other parts such as the photoconductor and the developing device are used. There is no interference with the members in the layout, and the size of the device can be reduced. Further, it is possible to prevent a detection failure or the like due to toner adhesion.
[0042]
As described above, a plurality of photoconductors as image carriers, an intermediate transfer belt as a transfer belt on which an image is transferred, and a drive motor unit as a driving unit that rotationally drives the intermediate transfer belt as the transfer belt And a transfer device as a plurality of transfer means for transferring an image formed on the photoreceptor as the plurality of image carriers onto an intermediate transfer belt as the transfer belt in a superimposed manner. Color copying as an image forming apparatus having a scale for detecting the amount of movement of a rotationally moving portion of the intermediate transfer belt as the image forming apparatus, and a detector as scale reading means for reading the scale on the intermediate transfer belt as the transferring belt At least two of the transfer positions on the intermediate transfer belt as the transfer belt by the transfer devices as the plurality of transfer means. A substantially intermediate position of the shooting position, sets the reading position by the detector as the scale reading means.
Further, in the color copying machine as the image forming apparatus, the scale is formed on the inner peripheral surface of the intermediate transfer belt as the transfer belt, and the detector as the scale reading means is disposed inside the transfer belt. Established. Therefore, the detector as the scale reading means can be provided in a space that is relatively clean and does not affect the layout of other members. Therefore, the reading accuracy of the scale of the intermediate transfer belt is improved, and there is no interference with other members in the layout, so that the space of the apparatus can be saved and the degree of design freedom can be improved.
Further, in the color copying machine as the image forming apparatus, control means for controlling a drive motor as a drive source of the drive means based on a detection result of the detector as the scale reading means is provided. Therefore, the speed of the transfer belt can be controlled based on the detection speed at which the deviation from the actual transfer belt moving speed at each transfer position is small, so that it is possible to more reliably prevent the image quality such as color shift from deteriorating. it can.
Further, a photoconductor as a plurality of image carriers, a sheet transport belt as a transport belt for transporting a transfer material onto which an image is transferred, and a drive motor as a driving unit for rotationally driving the sheet transport belt as the transport belt And a transfer device as a plurality of transfer means for transferring an image formed on the photoreceptor as the plurality of image carriers onto the transfer material in a superimposed manner. In a color copying machine as an image forming apparatus having a scale for detecting the amount of movement of the rotationally moving portion of the belt and a detector as scale reading means for reading the scale on the sheet conveyance belt as the conveyance belt, The scale reading is performed at a substantially intermediate position between at least two transfer positions among transfer positions on the transfer material by a transfer device as a plurality of transfer units. Setting the reading position by the detector as a means.
Further, in the color copying machine as the image forming apparatus, the scale is formed on an inner peripheral surface of the sheet conveyance belt as the conveyance belt, and the detector as the scale reading means is used to convey the sheet as the conveyance belt. Arranged inside the belt. Therefore, the detector as the scale reading means can be provided in a space that is relatively clean and does not affect the layout of other members. Therefore, the reading accuracy of the scale of the intermediate transfer belt is improved, and there is no interference with other members in the layout, so that the space of the apparatus can be saved and the degree of design freedom can be improved.
Further, in the color copying machine as the image forming apparatus, control means for controlling a drive motor as a drive source of the drive means based on a detection result of the detector as the scale reading means is provided. Therefore, the speed of the sheet conveying belt can be controlled based on the detected speed at which the deviation from the actual moving speed of the sheet conveying belt at each transfer position is small, so that deterioration in image quality such as color misregistration is more reliably prevented. be able to.
[0043]
【The invention's effect】
According to the first to sixth aspects of the present invention, the deviation between the actual moving speed of the endless belt at each transfer position and the detected speed can be reduced. Therefore, there is an excellent effect that the unevenness in the speed of the endless belt at each transfer position can be suppressed, and a decrease in image quality such as color shift can be more reliably prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a color copying machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration near a tandem image forming apparatus of an indirect transfer type and an intermediate transfer belt.
FIG. 3 is a graph showing belt speed detection results at transfer positions A and B and a substantially intermediate position.
FIG. 4 is a graph of a speed detection result at a writing transfer position when the belt speed at the transfer position A is fed back to control the belt speed.
FIG. 5 is a graph of speed detection results at each transfer position when belt speed at a substantially intermediate position between transfer positions A and B is detected and the speed is fed back to control the belt speed.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a scale on an intermediate transfer belt and its detector.
FIG. 7A is a plan view of a scale provided on an intermediate transfer belt of a color copying machine. (B) is a sectional view of the same scale.
FIG. 8 is a block diagram of a feedback control system that performs rotational drive control of the intermediate transfer belt.
FIG. 9 is an explanatory diagram in which an optical sensor is provided at a substantially intermediate position between transfer positions.
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of the vicinity of a direct transfer type tandem image forming apparatus and an intermediate transfer belt.
[Explanation of symbols]
10 Intermediate transfer belt
11 Scale for speed detection
12 Detector for speed detection
12a, b, c Detector for speed detection
14,15,16 Support roller
20 Tandem image forming apparatus
60 sheet transport belt
100 Copier body
200 paper feed table
300 Scanner
400 Automatic Document Feeder

Claims

A plurality of image carriers,
A transfer belt on which an image is transferred,
Driving means for driving the transfer belt to rotate,
A plurality of transfer means for transferring the images formed on the plurality of image carriers on the transfer belt in a superimposed manner,
A scale for detecting the amount of movement of the rotary moving portion of the transfer belt, and an image forming apparatus having scale reading means for reading the scale on the transfer belt,
An image forming apparatus, wherein a reading position by the scale reading unit is set at a substantially intermediate position between at least two transfer positions among transfer positions on the transfer belt by the plurality of transfer units.

The image forming apparatus according to claim 1,
Forming the scale on the inner peripheral surface of the transfer belt, and
An image forming apparatus, wherein the scale reading means is disposed inside the transfer belt.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein
An image forming apparatus comprising: a control unit that controls a driving source of the driving unit based on a detection result of the scale reading unit.

A plurality of image carriers,
A conveyance belt for conveying a transfer material on which an image is transferred,
Driving means for driving the transport belt to rotate,
A plurality of transfer means for transferring the images formed on the plurality of image carriers on the transfer material in a superimposed manner,
A scale for detecting the amount of movement of the rotating unit of the transport belt, and an image forming apparatus having scale reading means for reading the scale on the transport belt,
An image forming apparatus, wherein a reading position by the scale reading unit is set at a substantially intermediate position between at least two transfer positions among transfer positions on the transfer material by the plurality of transfer units.

The image forming apparatus according to claim 4,
Forming the scale on the inner peripheral surface of the transport belt, and
An image forming apparatus, wherein the scale reading means is disposed inside the conveyor belt.

The image forming apparatus according to claim 4, wherein
An image forming apparatus comprising: a control unit that controls a driving source of the driving unit based on a detection result of the scale reading unit.