JP2004252295A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置に関し、詳しくは複数の画像形成手段により形成された像を無端状のベルトを介して順次重ね合わせ転写し、1つの画像を形成する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
搬送ベルトに転写材(シート状記録媒体)を保持して搬送する搬送路上に複数の感光体ドラムを配設し、各感光体ドラムに形成したトナー像を順次転写材に転写してカラー画像を作成するタンデム型画像形成装置が知られている。
複数の感光体ドラムに形成された異なる色のトナー像を順次転写材に転写するカラー画像形成装置では、転写材の転写位置ずれが問題になる。
転写材を搬送する搬送ベルトは、厚さの変化により転写材の転写面速度が変化して転写位置ずれが発生する。この搬送ベルトの厚さによる回転変動を解消する手法が、例えば特開平3−3841号公報や特開2001−228777号公報にて提案されている。
これらの手法では、ベルトの厚みを検出する距離センサをベルト搬送路上に設け、検出結果に基づいてベルト駆動モータの速度を制御して転写材の速度変動を低減させている。
【0003】
また、搬送ベルトの回転を支持する搬送ローラで速度検知を行う手法が、例えば特開平11−126004号公報にて提案されている。この手法は、搬送ベルトを支持する支持ローラのうち、ベルト駆動ローラから離れた位置の搬送ローラによる回転速度を検知し、ベルト駆動ローラ位置とは異なる位置でのローラ回転速度をベルト全体の速度として捉え、制御している。
【0004】
【特許文献1】
特開平3−3841号公報
【特許文献2】
特開2001−228777号公報
【特許文献3】
特開平11−126004号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平3−3841号公報や特開2001−228777号公報に記載の技術では、駆動ローラ位置の搬送ベルトの厚みを検出して駆動モータの速度制御することにより、ベルト外周の速度を低減することができる。しかしながら、微少変化のベルト厚差、例えば特開2001−228777号公報に記載されているベルト厚み1mmの1%(0.01mm)の変化を検出するためには、高精度のセンサが必要であり、センサの取り付け精度も要求されるため、低コスト化が困難である。
また、高精度センサで転写材の搬送ベルト厚みを検出するため、トナーや紙粉の飛散による検知部の変化に対処する必要がある。
【0006】
特開平11−126004号公報に記載の技術では、ベルト駆動するローラ位置から離れた位置のローラで速度検知することにより、駆動ローラ位置のベルト厚み変化による速度誤差を減少させることができるが、駆動ローラ位置のベルト厚みに対応するためには、ベルト駆動する位置と速度検出する位置のベルト厚みが逆比例した高精度なベルト一周の厚み加工技術が要求される。
また、速度検出する搬送ローラがベルト駆動ローラから離れた位置にあるため、負荷変動や速度変動によるベルトの伸びや振れにより転写位置の速度変動を正確に検知できない不具合がある。
【0007】
本発明は、画像の重ね合わせを行うためのベルトの厚みの変化や伸び、振れ等があっても画像の位置ずれを高精度に抑制でき、低価格で高画質の画像形成を行うことができる画像形成装置の提供を、その目的とする。
【0008】
【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記載の発明では、駆動ローラと、該駆動ローラを含む複数の支持部材間に掛け回された無端状のベルトと、上記駆動ローラに回転力を伝達して上記ベルトを回転させる駆動源と、上記ベルトの表面側において該ベルトの移動方向に沿って配置された複数の画像形成手段と、各画像形成手段に対向して上記ベルトの内面側に設けられ該画像形成手段により形成された像を転写するための転写手段を有し、上記ベルトを回転させながら各画像形成手段により形成された像を順次重ね合わせて1つの画像を形成する画像形成装置において、上記転写手段による転写位置において上記ベルトの速度を直接に測定し、その測定結果に基づいて上記ベルトの移動速度を制御する、という構成を採っている。
【0009】
請求項2記載の発明では、請求項1記載の画像形成装置において、上記転写手段による転写位置において上記ベルトの速度を検知するベルト速度検知手段と、該ベルト速度検知手段による検知情報に基づいて上記駆動源を制御する制御手段を有している、という構成を採っている。
【0010】
請求項3記載の発明では、請求項2記載の画像形成装置において、上記転写手段が転写ローラであり、該転写ローラの回転速度を検知可能に上記ベルト速度検知手段が設けられている、という構成を採っている。
【0011】
請求項4記載の発明では、請求項3記載の画像形成装置において、上記駆動ローラに近接した上記転写ローラの回転速度を検知可能に上記ベルト速度検知手段が設けられている、という構成を採っている。
【0012】
請求項5記載の発明では、請求項3記載の画像形成装置において、上記制御手段による上記駆動源の回転速度は、上記ベルトの移動速度と上記転写ローラの回転速度に基づいて設定される、という構成を採っている。
【0013】
請求項6記載の発明では、請求項3記載の画像形成装置において、上記ベルトの移動速度に合わせた上記転写ローラの回転速度の設定を、定期的に行う、という構成を採っている。
【0014】
請求項7記載の発明では、請求項3記載の画像形成装置において、上記ベルト速度検知手段が、上記ベルトに対する上記転写ローラの当接方向において該転写ローラの回転軸を介した反対側に設けられている、という構成を採っている。
【0015】
請求項8記載の発明では、請求項3記載の画像形成装置において、上記ベルト速度検知手段が、上記転写ローラの回転軸と一体に移動する、という構成を採っている。
【0016】
請求項9記載の発明では、請求項1記載の画像形成装置において、上記駆動源の回転速度は、上記ベルトの移動速度に応じて変更可能である、という構成を採っている。
【0017】
請求項10記載の発明では、請求項2又は3記載の画像形成装置において、上記画像形成手段が感光体ドラムを有し、該感光体ドラムの回転速度は上記ベルト速度検知手段の検知情報に基づいて設定される、という構成を採っている。
【0018】
請求項11記載の発明では、請求項2又は3記載の画像形成装置において、上記ベルト速度検知手段が複数設けられており、これらのベルト速度検知手段の各検知情報により得られる平均速度に基づいて上記駆動源の回転速度が設定される、という構成を採っている。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1の実施形態を図1乃至図5に基づいて説明する。
まず、図1に基づいて本実施形態における画像形成装置としての転写材搬送方式でタンデム型のカラープリンタの構成及び機能の概要を説明する。
該カラープリンタは、装置本体50の略中央部に転写ユニット13を有しており、転写ユニット13の下部には給紙カセット51が、上部には4つの画像形成手段(プロセスユニット)がそれぞれ設けられている。
転写ユニット13は、図示しない駆動源としてのモータにより回転駆動される駆動ローラ17、支持ローラ(搬送ローラ)18、19、テンションローラ20と、これらの支持部材間に掛け回された無端状の搬送ベルト7と、各画像形成手段に対応してベルト7の内面側に設けられた転写手段としての転写ローラ5Y、5M、5C、5Kを有している。
上記4つの画像形成手段は、搬送ベルト7の移動方向(矢印21方向)に沿って上流側から順に、イエロー(Y)のトナー像を形成する画像形成手段、マゼンタ(M)のトナー像を形成する画像形成手段、シアン(C)のトナー像を形成する画像形成手段、ブラック(K)のトナー像を形成する画像形成手段となっており、所定のピッチ間隔で配置されている。
【0020】
ブラックのトナー像を形成する画像形成手段を代表してのその構成を説明する。感光体ドラム1Kの周りには時計回り方向に順に、感光体ドラム1Kに当接してドラム表面を所定の極性に帯電する帯電ローラ2K、書き込みデータに基づいてレーザ光を照射して感光体ドラム1Kの表面に静電潜像を形成する光書き込み装置3K、感光体ドラム1K上に形成された静電潜像を顕像化する現像装置4K、現像装置4Kにより可視像化されたトナー像を搬送ベルト7で搬送される転写材としての用紙8に転写する転写ローラ5K、転写後に感光体ドラム1K上に残留したトナーをブレードで清掃するドラムクリーニング装置6K、感光体ドラム1K上に残留している電荷を除電する図示しない除電装置等が配置されている。他の画像形成手段においても同様の構成であるので、対応する色別のアルファベットを付して説明は省略する。
各現像装置4Y、4M、4C、4Kの上方には現像装置4Y、4M、4C、4Kそれぞれにトナーを供給するトナー供給手段9Y、9M、9C、9Kが配置されている。
【0021】
給紙カセット51に積載収容された用紙8は、給紙ローラ10及び図示しない分離部材により最上のものから順に1枚ずつ分離されて給紙され、搬送ガイド11でガイドされながらレジストローラ対12に向けて搬送される。用紙8はレジストローラ12対で一旦停止され、スキューを修正された後、各感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kに形成されたトナー像との転写タイミングを取られてレジストローラ12対により押えローラ52を介して搬送ベルト7上に送られる。
搬送ベルト7に保持されて搬送される用紙8は、イエロー作像用の感光体ドラム1Y、マゼンタ作像用の感光体ドラム1M、シアン作像用の感光体ドラム1C、黒色作像用の感光体ドラム1Kを通過する時に順次各色のトナー像を重ね転写される。
【0022】
トナー像が重ね転写された用紙8は黒色作像用の感光体ドラム1Kのプロセスユニットから定着装置14に送られ、ここで熱と圧力によりトナー像を定着される。トナー像を定着された用紙8は排出ローラ対15により装置本体50の上面に形成された排紙トレイ16に排出される。
上述のように、搬送ベルト7は、駆動ローラ17、支持ローラ18、19及びテンションローラ20間に掛け回されている。テンションローラ20は図示しないベルトテンション機構により付勢されており、これにより常時搬送ベルト7が張りを持って回転するようテンションが掛けられている。
駆動ローラ17の回転により搬送ベルト7は矢印21方向に回転する。従って、搬送ベルト7の速度検出を転写ローラ5Kの位置、すなわち転写位置で行うことにより、搬送ベルト7の伸びや振れによる影響を少なくすることができる。
【0023】
次に、図2に基づいて感光体ドラム1Kと転写ローラ5Kの駆動構成を説明する。
感光体ドラム1Kは、両軸1a、1bをベリング23、24を介して装置本体50のフレーム25、26に回転自在に支持されている。感光体ドラム1Kの片側軸1aにはギヤ27が固定されている。フレーム25にはスタッド28が固定され、スタッド28にはアイドラギヤ29a、29bが回転自在に挿入されている。感光体ドラム1Kの駆動モータ30の出力軸にはギヤ30aが固定されており、該ギヤ30aはアイドラギヤ29bと噛み合っている。アイドラギヤ29aはギヤ27と噛み合っている。駆動モータ30のギヤ30aが回転するとアイドラギヤ29a、29bが回転し、感光体ドラム1Kが回転駆動される。
【0024】
搬送ベルト7は、図示しない駆動モータにより回転駆動される駆動ローラ17の回転により回転する。搬送ベルト7の移動方向(搬送方向)と直交する幅方向の両側端部内面には全周に亘ってベルトガイド7a、7bが固定されている。ベルトガイド7a、7bは駆動ローラ17、搬送ローラ18、19、テンションローラ20の端面に誘導され、これにより搬送ベルト7の蛇行が防止される。
転写ローラ5Kの両軸5a、5bには各々軸受31、32が挿入され、軸受31、32はフレーム25、26の溝に挿入されて、圧縮スプリング33、34により感光体ドラム1K方向に押圧されている。圧縮スプリング33、34による軸受31、32の押圧により、転写ローラ5Kは搬送ベルト7を介して感光体ドラム1Kに一定力で圧接されている。
【0025】
転写ローラ5Kの軸5bの端部には、転写ローラ5Kの回転速度を検出するためのベルト速度検知手段としての速度検出装置35が設けられている。一方、転写ローラ5Kの軸5aの端面には圧接板36が圧接されている。
用紙8が感光体ドラム1Kと転写ローラ5Kの圧接部(転写部)を通過する時、図示しない印加装置により圧接板36を介して転写ローラ5Kに感光体ドラム1Kに形成されたトナー像の帯電電極とは逆極性の転写バイアスが印加され、感光体ドラム1Kに形成されたトナー像が用紙8に転写される。
【0026】
図3は転写ローラ5Kの回転速度を検出する速度検出装置35の断面図、図4は転写ローラ5Kの回転軸端側から見た速度検出装置35を除く図である。転写ローラ5Kの軸5aに挿入された軸受31の両側には、図5に示すように、溝31a、31bが形成されており、溝31a、31bをフレーム25のガイド穴25aに挿入されて圧縮スプリング32によって搬送ベルト7方向へ押圧されている。軸受32側においても同様の押圧構成となっている。図5において、符号31dは軸5aの挿入孔を示す。
図4に示すように、圧縮スプリング32は、軸受31の下端部に形成されたバネ受け用の溝31cと、フレーム25の突起部25bとの間で位置決めされている。
【0027】
図3に示すように、速度検出装置35は、軸5aにピン38で固定された円盤37と、フレーム25に固定された光反射型の速度検知センサ39を有している。速度検知センサ39から出力された光の円盤37からの反射光により円盤37の回転速度を図示しない速度演算手段で算出する。この速度演算手段は、速度検出装置35の検出情報に基づいて搬送ベルト7の移動速度を制御する図示しない制御手段(カラープリンタのメインコントローラが兼ねることができる)の一部を構成する。
上記速度算出値は、搬送ベルト7に書き込まれたマークにより速度修正される。すなわち、搬送ベルト7に書き込まれた一周又は等間隔のマーク距離とマーク間の時間から搬送ベルト7の速度を算出し、転写ローラ5Kの回転速度を転写材搬送ベルト7の速度に換算する。
この換算作業は、画像形成装置の電源オン時でも良いが、印刷前に行うことにより環境変化に対応した精度の良い設定が可能になる。
【0028】
このように、本実施形態では、速度検知センサ39を転写ローラ5Kの搬送ベルト7に対する当接(押圧)方向において軸5aを介した反対側に固定しているため、転写ローラ5Kの回転径が変化しても搬送ベルト7の速度に対応した速度検出ができる。
例えば、転写ローラ5Kの回転軸中心位置から搬送ベルト7への接触距離L1と、転写ローラ5Kの回転軸中心位置から速度検知センサ39の検出位置の距離L2が同距離である初期設定において、転写ローラ5Kの圧接変形により距離L1が短くなった場合、転写ローラ5Kの回転速度は遅くなるが、距離L2は短くなった距離L1分長くなるため、速度検知センサ39で検出する回転速度は速くなる。
従って、転写ローラ5Kが変形して回転した場合においても、搬送ベルト7の速度検出ずれは発生しない。
【0029】
図6及び図7に基づいて第2の実施形態を説明する。なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する。
本実施形態における速度検出装置46は、転写ローラ5Kの軸5aにピン42で固定された円盤41と、軸5aの軸受40に固定された光透過型の速度検知センサ45を有している。
軸受40は、フレーム25に沿って下方に一体に延びるブラケット43を有しており、該ブラケット43に速度検知センサ45が固定されている。円盤41のスリット間の通過時間を検出して、上記速度演算手段により転写ローラ5Kの回転速度を算出する。
【0030】
速度検知センサ45は、転写ローラ5Kの軸5aに挿入された軸受40に一体に固定されているため、転写ローラ5Kの位置が変化しても転写ローラ5Kの軸心と速度検知センサ45の距離Lxは常に一定距離を維持している。
算出された転写ローラ5Kの回転速度は、搬送ベルト7に書き込んだ一周又は等間隔のマーク距離とマーク間の時間から算出された搬送ベルト7の速度に置き換えられ、上記制御手段は、搬送ベルト7が所定の速度になるように図示しない駆動モータ(駆動ローラ17を駆動するモータ)を制御する。
【0031】
上記各実施形態では、感光体ドラム1Kと転写ローラ5Kについて記載したが、同様に、転写ローラ5Yや全転写ローラで検出した回転速度から搬送ベルト7の用紙8の搬送速度(移動速度)を算出して平均化するようにしてもよい。
このようにした場合、用紙8の搬送速度(搬送ベルト7の移動速度)の検出精度が向上し、搬送ベルト7の高精度な速度制御が可能になり、位置ずれが高精度に抑制された高品質の画像を形成することができる。
また、搬送ベルト7の搬送速度と感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの周速度が同じになるように、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの回転速度を搬送ベルト7の搬送速度に合わせて駆動制御することにより、色ずれがない高画質の画像を形成することができる。
【0032】
また、上記各実施形態では、搬送ベルト7により用紙8を搬送しながら順次トナー像を転写するタンデム型の画像形成装置を示したが、中間転写体としてのベルト7に各色のトナー像を重ね転写した後、2次転写手段により転写材に一括転写する方式のタンデム型の画像形成装置においても同様のベルト位置ずれ抑制機能を得ることができる。
【0033】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、駆動ローラと、該駆動ローラを含む複数の支持部材間に掛け回された無端状のベルトと、上記駆動ローラに回転力を伝達して上記ベルトを回転させる駆動源と、上記ベルトの表面側において該ベルトの移動方向に沿って配置された複数の画像形成手段と、各画像形成手段に対向して上記ベルトの内面側に設けられ該画像形成手段により形成された像を転写するための転写手段を有し、上記ベルトを回転させながら各画像形成手段により形成された像を順次重ね合わせて1つの画像を形成する画像形成装置において、上記転写手段による転写位置において上記ベルトの速度を直接に測定し、その測定結果に基づいて上記ベルトの移動速度を制御する構成としたので、ベルト厚みの変化に影響されない高精度の速度検出ができ、高精度の位置合わせを行うことができる。
【0034】
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の画像形成装置において、上記転写手段による転写位置において上記ベルトの速度を検知するベルト速度検知手段と、該ベルト速度検知手段による検知情報に基づいて上記駆動源を制御する制御手段を有している構成としたので、ベルト厚みの変化に影響されない高精度の速度検出ができ、高精度の位置合わせを行うことができる。
【0035】
請求項3記載の発明によれば、請求項2記載の画像形成装置において、上記転写手段が転写ローラであり、該転写ローラの回転速度を検知可能に上記ベルト速度検知手段が設けられている構成としたので、ベルトの厚みの変化を測定する高精度な距離センサや制御装置が不要であり、低価格で保守性の優れた画像形成装置を提供することができる。
【0036】
請求項4記載の発明によれば、請求項3記載の画像形成装置において、上記駆動ローラに近接した上記転写ローラの回転速度を検知可能に上記ベルト速度検知手段が設けられている構成としたので、ベルトの伸びや撓みによる影響がないため、精度の高い速度制御ができる。
【0037】
請求項5記載の発明によれば、請求項3記載の画像形成装置において、上記制御手段による上記駆動源の回転速度は、上記ベルトの移動速度(面速度)と上記転写ローラの回転速度に基づいて設定される構成としたので、駆動ローラのモータ駆動速度をベルトの面速度で設定することにより、転写ローラのベルトに対する接触半径による速度変動の影響がないため、ベルトの実速度に対応した精度の高い速度制御ができる。
【0038】
請求項6記載の発明によれば、請求項3記載の画像形成装置において、上記ベルトの移動速度に合わせた上記転写ローラの回転速度の設定を、定期的に行う構成としたので、環境や経時変化による転写ローラの変化に対応することができ、常に安定したベルトの速度制御が可能になる。
【0039】
請求項7記載の発明によれば、請求項3記載の画像形成装置において、上記ベルト速度検知手段が、上記ベルトに対する上記転写ローラの当接方向において該転写ローラの回転軸を介した反対側に設けられている構成としたので、転写ローラの圧接変形により転写ローラ軸心が変化してもベルトの速度を常に一定に保つことができる。
【0040】
請求項8記載の発明によれば、請求項3記載の画像形成装置において、上記ベルト速度検知手段が、上記転写ローラの回転軸と一体に移動する構成としたので、転写ローラ軸が圧接変形しても速度検知手段と転写ローラ軸の位置が常に一定距離を維持するため、回転中心位置からの検出位置ずれがない精度の高い速度検出ができる。
【0041】
請求項9記載の発明によれば、請求項1記載の画像形成装置において、上記駆動源の回転速度は、上記ベルトの移動速度に応じて変更可能である構成としたので、経時変化等によって駆動ローラの回転速度が変化しても、ベルトの速度に応じて駆動源の回転速度を調整することができるため、ベルトの速度を所定速度に維持することができる。
【0042】
請求項10記載の発明によれば、請求項2又は3記載の画像形成装置において、上記画像形成手段が感光体ドラムを有し、該感光体ドラムの回転速度は上記ベルト速度検知手段の検知情報に基づいて設定され構成としたので、感光体ドラムとベルトの相対速度を一定に保つことができ、精度の高い転写位置合わせができる。特に、タンデム式においては、感光体それぞれの転写位置がベルト上で一致しないと色ずれが発生するため、ベルト速度に感光体ドラム回転速度を合わせることにより色ずれのないカラー画像を得ることができる。
【0043】
請求項11記載の発明によれば、請求項2又は3記載の画像形成装置において、上記ベルト速度検知手段が複数設けられており、これらのベルト速度検知手段の各検知情報により得られる平均速度に基づいて上記駆動源の回転速度が設定される構成としたので、転写ローラの滑りによる速度検知誤差を減少させることができ、精度の高い速度制御ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態における画像形成装置としてのカラープリンタの概要正面図である。
【図2】ブラックの画像形成手段における感光体ドラムと転写ローラの駆動機構を示す概要側面図である。
【図3】転写ローラの一端側における支持構成と速度検出装置の取付状態を示す図である。
【図4】図3で示した構成の概要正面図である。
【図5】転写ローラの軸受の斜視図である。
【図6】第2の実施形態における転写ローラの一端側の支持構成と速度検出装置の取付状態を示す図である。
【図7】図6で示した構成の概要正面図である。
【符号の説明】
1Y、1M、1C、1K 感光体ドラム
5Y、5M、5C、5K 転写手段としての転写ローラ
5a 転写ローラの回転軸
7 ベルト
17 駆動ローラ
35、46 ベルト速度検知手段としての速度検出装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, a plotter, and the like. More specifically, images formed by a plurality of image forming units are sequentially superimposed and transferred via an endless belt to form one image. To an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
A plurality of photoconductor drums are arranged on a conveyance path that holds and conveys a transfer material (sheet-shaped recording medium) on a conveyance belt, and a toner image formed on each photoconductor drum is sequentially transferred to the transfer material to form a color image. A tandem image forming apparatus to be created is known.
In a color image forming apparatus that sequentially transfers toner images of different colors formed on a plurality of photosensitive drums to a transfer material, a transfer position shift of the transfer material becomes a problem.
In the transfer belt for transferring the transfer material, the transfer surface speed of the transfer material changes due to a change in thickness, and a transfer position shift occurs. A method for eliminating the rotation fluctuation due to the thickness of the transport belt has been proposed in, for example, JP-A-3-3841 and JP-A-2001-228777.
In these techniques, a distance sensor for detecting the thickness of the belt is provided on the belt conveyance path, and the speed of the belt drive motor is controlled based on the detection result to reduce the speed fluctuation of the transfer material.
[0003]
Further, a method of detecting the speed by a transport roller that supports the rotation of the transport belt has been proposed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-126004. This method detects the rotation speed of the conveyor roller at a position distant from the belt drive roller among the support rollers that support the conveyor belt, and uses the roller rotation speed at a position different from the belt drive roller position as the speed of the entire belt. Catch and control.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-3-3841 [Patent Document 2]
JP 2001-228777 A [Patent Document 3]
Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-126004
[Problems to be solved by the invention]
In the technology described in JP-A-3-3841 or JP-A-2001-228777, the speed of the outer periphery of the belt is reduced by detecting the thickness of the transport belt at the position of the drive roller and controlling the speed of the drive motor. be able to. However, a high-precision sensor is required to detect a belt thickness difference with a small change, for example, a change of 1% (0.01 mm) of the belt thickness of 1 mm described in JP-A-2001-228777. Also, since the mounting accuracy of the sensor is required, it is difficult to reduce the cost.
Further, since the thickness of the transfer belt of the transfer material is detected by a high-precision sensor, it is necessary to cope with a change in the detection unit due to scattering of toner and paper dust.
[0006]
According to the technology described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-126004, a speed error due to a change in the belt thickness at the driving roller position can be reduced by detecting the speed with a roller at a position distant from the roller position for driving the belt. In order to correspond to the belt thickness at the roller position, a high-precision thickness processing technique for the belt circumference is required in which the belt driving position and the belt thickness at the speed detection position are inversely proportional.
Further, since the conveying roller for detecting the speed is located at a position distant from the belt driving roller, there is a problem that the speed fluctuation of the transfer position cannot be accurately detected due to the belt elongation or runout due to the load fluctuation or the speed fluctuation.
[0007]
ADVANTAGE OF THE INVENTION This invention can highly accurately suppress the displacement of an image even if there is a change in the thickness, elongation, runout, etc. of a belt for superimposing images, and can perform high-quality image formation at low cost. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a driving roller, an endless belt wrapped around a plurality of supporting members including the driving roller, and transmitting a rotational force to the driving roller. A driving source for rotating the belt, a plurality of image forming units arranged on the surface side of the belt along the moving direction of the belt, and a drive source provided on an inner surface side of the belt facing each image forming unit. An image forming apparatus having a transfer unit for transferring an image formed by the image forming unit and forming one image by sequentially superimposing images formed by the image forming units while rotating the belt. The speed of the belt is directly measured at the transfer position by the transfer unit, and the moving speed of the belt is controlled based on the measurement result.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, a belt speed detecting unit that detects a speed of the belt at a transfer position by the transfer unit, and the belt speed detecting unit detects the belt speed based on information detected by the belt speed detecting unit. The configuration has a control means for controlling the drive source.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect, the transfer unit is a transfer roller, and the belt speed detection unit is provided so as to detect a rotation speed of the transfer roller. Has been adopted.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the belt speed detecting means is provided so as to be able to detect a rotation speed of the transfer roller close to the drive roller. I have.
[0012]
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the rotation speed of the driving source by the control unit is set based on the movement speed of the belt and the rotation speed of the transfer roller. It has a configuration.
[0013]
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the third aspect, the rotation speed of the transfer roller is set periodically in accordance with the moving speed of the belt.
[0014]
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the belt speed detecting means is provided on a side opposite to the transfer roller in a contact direction of the transfer roller with respect to the belt via a rotation shaft of the transfer roller. Has been adopted.
[0015]
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the third aspect, the belt speed detecting means moves integrally with the rotation shaft of the transfer roller.
[0016]
According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, a configuration is adopted in which a rotation speed of the driving source can be changed according to a moving speed of the belt.
[0017]
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second or third aspect, the image forming means has a photosensitive drum, and a rotation speed of the photosensitive drum is based on detection information of the belt speed detecting means. Is set.
[0018]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second or third aspect, a plurality of the belt speed detecting units are provided, and based on an average speed obtained from each detection information of the belt speed detecting units. The rotation speed of the drive source is set.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, an outline of the configuration and functions of a tandem-type color printer using a transfer material transport system as an image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
The color printer has a
The
The four image forming units form an image forming unit that forms a yellow (Y) toner image and a magenta (M) toner image in order from the upstream side along the moving direction of the conveyor belt 7 (the direction of the arrow 21). Image forming means for forming a cyan (C) toner image, and an image forming means for forming a black (K) toner image, which are arranged at a predetermined pitch.
[0020]
The configuration of an image forming unit that forms a black toner image will be described. Around the photosensitive drum 1K, a charging
Above each of the developing
[0021]
The paper 8 loaded and stored in the
The paper 8 held and transported by the
[0022]
The sheet 8 onto which the toner image is superimposed and transferred is sent from the process unit of the photosensitive drum 1K for black image formation to the fixing
As described above, the
The
[0023]
Next, the drive configuration of the photosensitive drum 1K and the
The photoconductor drum 1K is rotatably supported on both frames 1a and 1b by
[0024]
The
[0025]
At the end of the shaft 5b of the
When the paper 8 passes through the pressure contact portion (transfer portion) between the photosensitive drum 1K and the
[0026]
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
As shown in FIG. 4, the
[0027]
As shown in FIG. 3, the
The speed calculation value is corrected by the mark written on the
This conversion work may be performed when the power of the image forming apparatus is turned on. However, by performing the conversion work before printing, it is possible to perform highly accurate settings corresponding to environmental changes.
[0028]
As described above, in the present embodiment, since the
For example, in the initial setting in which the contact distance L1 from the rotation shaft center position of the
Therefore, even when the
[0029]
A second embodiment will be described with reference to FIGS. The same parts as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description of the already-described configuration and function will be omitted unless necessary, and only the main part will be described.
The
The
[0030]
Since the
The calculated rotation speed of the
[0031]
In each of the above embodiments, the photosensitive drum 1K and the
In this case, the detection accuracy of the transport speed of the sheet 8 (moving speed of the transport belt 7) is improved, and the speed of the
In addition, the rotation speed of the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K is set to the transport speed of the
[0032]
Further, in each of the above embodiments, the tandem-type image forming apparatus in which the toner images are sequentially transferred while the sheet 8 is conveyed by the
[0033]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the driving roller, the endless belt wrapped around the plurality of supporting members including the driving roller, and the rotational force transmitted to the driving roller to rotate the belt. A drive source, a plurality of image forming units disposed on the front side of the belt along the moving direction of the belt, and a plurality of image forming units provided on the inner surface side of the belt facing each image forming unit and formed by the image forming units. An image forming apparatus having a transfer unit for transferring the transferred image, and forming one image by sequentially superimposing the images formed by the image forming units while rotating the belt. The speed of the belt is measured directly at the position, and the movement speed of the belt is controlled based on the measurement result. Out can be, can be aligned with high accuracy.
[0034]
According to the second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, a belt speed detecting unit that detects a speed of the belt at a transfer position by the transfer unit, and the information based on the detection information by the belt speed detecting unit. And the control means for controlling the driving source, the speed can be detected with high accuracy without being affected by the change in the belt thickness, and the positioning can be performed with high accuracy.
[0035]
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect, the transfer unit is a transfer roller, and the belt speed detection unit is provided to detect a rotation speed of the transfer roller. Therefore, a high-precision distance sensor or control device for measuring a change in the thickness of the belt is not required, and an image forming apparatus which is inexpensive and has excellent maintainability can be provided.
[0036]
According to the fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the belt speed detecting means is provided so as to be able to detect the rotational speed of the transfer roller close to the drive roller. In addition, since there is no influence from the elongation or bending of the belt, highly accurate speed control can be performed.
[0037]
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the rotation speed of the driving source by the control unit is based on a moving speed (surface speed) of the belt and a rotation speed of the transfer roller. By setting the motor drive speed of the drive roller with the belt surface speed, there is no influence of speed fluctuations due to the contact radius of the transfer roller with the belt, and the accuracy corresponding to the actual belt speed is set. High speed control.
[0038]
According to the sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the rotation speed of the transfer roller is set periodically according to the moving speed of the belt. It is possible to cope with the change of the transfer roller due to the change, and it is possible to always control the belt speed stably.
[0039]
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the belt speed detecting means is provided on a side opposite to the transfer roller in a contact direction of the transfer roller with respect to the belt via a rotation shaft of the transfer roller. With this configuration, the belt speed can always be kept constant even if the transfer roller axis changes due to the pressure contact deformation of the transfer roller.
[0040]
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the belt speed detecting means is configured to move integrally with the rotation shaft of the transfer roller. However, since the position of the speed detecting means and the transfer roller shaft always maintain a constant distance, the speed can be detected with high accuracy without a detected position deviation from the rotation center position.
[0041]
According to the ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the rotation speed of the driving source is configured to be changeable according to the moving speed of the belt. Even if the rotation speed of the roller changes, the rotation speed of the drive source can be adjusted according to the speed of the belt, so that the belt speed can be maintained at a predetermined speed.
[0042]
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second or third aspect, the image forming means has a photosensitive drum, and the rotation speed of the photosensitive drum is the detection information of the belt speed detecting means. , The relative speed between the photosensitive drum and the belt can be kept constant, and the transfer position can be adjusted with high accuracy. In particular, in the tandem type, if the transfer positions of the respective photoconductors do not match on the belt, color misregistration occurs. Therefore, a color image without color misregistration can be obtained by adjusting the rotation speed of the photoconductor drum to the belt speed. .
[0043]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second or third aspect, a plurality of the belt speed detecting means are provided, and the average speed obtained by each detection information of the belt speed detecting means is provided. Since the rotation speed of the drive source is set based on the above, it is possible to reduce the speed detection error due to the slippage of the transfer roller, and to perform the speed control with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic front view of a color printer as an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic side view showing a drive mechanism of a photosensitive drum and a transfer roller in a black image forming unit.
FIG. 3 is a diagram illustrating a support configuration at one end side of a transfer roller and a mounting state of a speed detection device.
FIG. 4 is a schematic front view of the configuration shown in FIG.
FIG. 5 is a perspective view of a bearing of the transfer roller.
FIG. 6 is a diagram illustrating a support configuration on one end side of a transfer roller and an attached state of a speed detecting device according to a second embodiment.
7 is a schematic front view of the configuration shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1Y, 1M, 1C, 1K Photoconductor drums 5Y, 5M, 5C,
Claims (11)
上記転写手段による転写位置において上記ベルトの速度を直接に測定し、その測定結果に基づいて上記ベルトの移動速度を制御することを特徴とする画像形成装置。A drive roller, an endless belt stretched between a plurality of support members including the drive roller, a drive source that transmits a rotational force to the drive roller to rotate the belt, and a surface side of the belt. A plurality of image forming means arranged along a moving direction of the belt; and a transfer means provided on an inner surface side of the belt opposite to each image forming means for transferring an image formed by the image forming means. And an image forming apparatus that forms one image by sequentially superimposing images formed by the respective image forming means while rotating the belt,
An image forming apparatus, wherein the speed of the belt is directly measured at a transfer position by the transfer means, and the moving speed of the belt is controlled based on the measurement result.
上記転写手段による転写位置において上記ベルトの速度を検知するベルト速度検知手段と、該ベルト速度検知手段による検知情報に基づいて上記駆動源を制御する制御手段を有していることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1,
An image comprising: belt speed detecting means for detecting a speed of the belt at a transfer position by the transfer means; and control means for controlling the drive source based on detection information from the belt speed detecting means. Forming equipment.
上記転写手段が転写ローラであり、該転写ローラの回転速度を検知可能に上記ベルト速度検知手段が設けられていることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 2,
An image forming apparatus, wherein the transfer unit is a transfer roller, and the belt speed detection unit is provided to detect a rotation speed of the transfer roller.
上記駆動ローラに近接した上記転写ローラの回転速度を検知可能に上記ベルト速度検知手段が設けられていることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 3,
An image forming apparatus, comprising: the belt speed detection means for detecting a rotation speed of the transfer roller close to the drive roller.
上記制御手段による上記駆動源の回転速度は、上記ベルトの移動速度と上記転写ローラの回転速度に基づいて設定されることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 3,
The rotation speed of the drive source by the control means is set based on the movement speed of the belt and the rotation speed of the transfer roller.
上記ベルトの移動速度に合わせた上記転写ローラの回転速度の設定を、定期的に行うことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 3,
An image forming apparatus, wherein a rotation speed of the transfer roller is set periodically in accordance with a movement speed of the belt.
上記ベルト速度検知手段が、上記ベルトに対する上記転写ローラの当接方向において該転写ローラの回転軸を介した反対側に設けられていることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 3,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the belt speed detecting means is provided on an opposite side of the transfer roller in a contact direction of the transfer roller with respect to the belt via a rotation shaft of the transfer roller.
上記ベルト速度検知手段が、上記転写ローラの回転軸と一体に移動することを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 3,
An image forming apparatus, wherein the belt speed detecting means moves integrally with a rotation shaft of the transfer roller.
上記駆動源の回転速度は、上記ベルトの移動速度に応じて変更可能であることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein a rotation speed of the driving source can be changed according to a moving speed of the belt.
上記画像形成手段が感光体ドラムを有し、該感光体ドラムの回転速度は上記ベルト速度検知手段の検知情報に基づいて設定されることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 2, wherein
An image forming apparatus, wherein the image forming means has a photosensitive drum, and a rotation speed of the photosensitive drum is set based on detection information of the belt speed detecting means.
上記ベルト速度検知手段が複数設けられており、これらのベルト速度検知手段の各検知情報により得られる平均速度に基づいて上記駆動源の回転速度が設定されることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 2, wherein
An image forming apparatus comprising: a plurality of the belt speed detecting means; and a rotation speed of the driving source is set based on an average speed obtained from each detection information of the belt speed detecting means.
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JP2006235584A (en) * | 2005-01-31 | 2006-09-07 | Kyocera Mita Corp | Image forming apparatus |
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JP2010256459A (en) * | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus |
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