JP2005227509A - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に係り、特に、無端ベルト状の中間転写体を用いた画像形成装置の改良に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and more particularly to an improvement of an image forming apparatus using an endless belt-shaped intermediate transfer member.
従来この種の画像形成装置として、例えば電子写真方式を採用した中間転写型画像形成装置を例に挙げると、感光体等の像担持体上に各色成分(例えばY(イエロ)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック))トナー像を形成し、これを一時的に中間転写体上の同一箇所にて多重転写(一次転写)した後、この多重トナー像をシートとしての用紙に一括転写(二次転写)するようにしたものがある。
この種の中間転写体を使用した態様にあっては、中間転写体上に順次形成される各色のトナー像は重ね合わせられるように構成されるため、多重転写トナー像の色ずれを防ぐには、各色トナー像を中間転写体上で高精度に重ね合わせる必要がある。
また、この種の中間転写体としては、装置内でのレイアウトの自由度の高さや、占有面積の小ささから、ベルト状のものが多用されている。
Conventionally, as an image forming apparatus of this type, for example, an intermediate transfer type image forming apparatus adopting an electrophotographic method is taken as an example. Each color component (for example, Y (yellow), M (magenta)) is provided on an image carrier such as a photoconductor. , C (cyan), K (black)) toner image is formed, and this is temporarily transferred (primary transfer) at the same location on the intermediate transfer member, and then this multiple toner image is applied to a sheet as a sheet. There is a type that performs batch transfer (secondary transfer).
In an embodiment using this type of intermediate transfer member, the toner images of the respective colors sequentially formed on the intermediate transfer member are configured to be superimposed. Therefore, it is necessary to superimpose the color toner images on the intermediate transfer member with high accuracy.
Further, as this type of intermediate transfer member, a belt-like one is frequently used because of the high degree of freedom of layout in the apparatus and the small occupied area.
中間転写ベルトは、複数の張架ロールに張架されて循環移動し、多重転写トナー像を搬送するものであるが、各種ギアの偏芯等に起因する感光体の角速度変動、感光体や張架ロールの振れ等により感光体及び中間転写ベルトの表面速度の変動等が発生する。この感光体と中間転写ベルト間の速度変動は、両者間での表面すべりを生じ、更に中間転写ベルト自体の伸縮も加わって、多重転写トナー像の色ずれとなる。
特に、中間転写ベルト上に多重転写するマルチパス方式(4サイクル)の画像形成方式の場合、中間転写ベルトへの二次転写部材やクリーニング部材の当接・離間が、通常、画像形成中に生じるため、中間転写ベルトへの負荷変動が起こり、これによる色ずれが発生する。
The intermediate transfer belt is stretched around a plurality of stretching rolls, and circulates and conveys a multiple transfer toner image. The intermediate transfer belt, which varies in angular velocity of the photosensitive member due to eccentricity of various gears, the photosensitive member and the tensioning belt. Variations in the surface speed of the photosensitive member and the intermediate transfer belt occur due to the swing of the roll. The speed fluctuation between the photosensitive member and the intermediate transfer belt causes a surface slip between the two and further expansion and contraction of the intermediate transfer belt itself, resulting in a color shift of the multiple transfer toner image.
In particular, in the case of a multi-pass (4-cycle) image forming method in which multiple transfer is performed on an intermediate transfer belt, the secondary transfer member and the cleaning member are usually brought into contact with or separated from the intermediate transfer belt during image formation. For this reason, load fluctuations on the intermediate transfer belt occur, and color misregistration due to this occurs.
このような問題を解決するために、感光体と中間転写ベルトとを同一駆動源で駆動させ、中間転写ベルトの表面速度を検出し、感光体に潜像を形成していない時や転写が行われていない時に中間転写ベルトの速度を増減させたり、露光装置の操作タイミングを補正する等の方法が提案されている(例えば特許文献1参照)。 In order to solve such problems, the photosensitive member and the intermediate transfer belt are driven by the same drive source, the surface speed of the intermediate transfer belt is detected, and a latent image is not formed on the photosensitive member or transfer is performed. There have been proposed methods such as increasing / decreasing the speed of the intermediate transfer belt or correcting the operation timing of the exposure apparatus when not being noticed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、このような技術にあっては、画像形成中の中間転写ベルトへの負荷となる二次転写部材やクリーニング部材等負荷部材の当接・離間による中間転写ベルトへの負荷変動に関しては何ら対応されておらず、負荷部材が中間転写ベルトに当接・離間することで中間転写ベルトの速度変動が発生する。よって、上述の特許文献1等ではこれらの負荷変動による色ずれは解決されていない。更に、中間転写ベルトが弾性素材で構成されている場合、上述の負荷変動により、中間転写ベルトの伸縮が発生することも色ずれを助長するようになる。
本発明は、上述したような技術的課題を解決するためのものであり、中間転写ベルトに接離する負荷部材によって生じる中間転写ベルトの負荷変動分を抑え、色ずれ等のない高画質な画像形成装置を提供するものである。
However, in such a technique, there is no problem with respect to load fluctuations on the intermediate transfer belt due to contact / separation of a load member such as a secondary transfer member or a cleaning member that is a load on the intermediate transfer belt during image formation. However, when the load member comes into contact with or separates from the intermediate transfer belt, the speed fluctuation of the intermediate transfer belt occurs. Therefore, in the above-mentioned
The present invention is for solving the above-described technical problems, and suppresses a load fluctuation of the intermediate transfer belt caused by a load member that comes in contact with and separates from the intermediate transfer belt. A forming apparatus is provided.
すなわち、本発明は、図1に示すように、画像が維持される一又は複数の像担持体1と、この像担持体1上に画像を作製する作像手段2と、像担持体1と対向配置され且つ複数の張架部材3にて張架されて循環搬送せしめられる無端状の中間転写ベルト4と、この中間転写ベルト4に接離する一又は複数の負荷部材5とを備えた画像形成装置において、像担持体1を回転駆動させることにより像担持体1と中間転写ベルト4との接触部位にて中間転写ベルト4を従動させ、中間転写ベルト4に対して主駆動力6を付与する主駆動手段7と、像担持体1以外の部位にて中間転写ベルト4を回転駆動させることにより、中間転写ベルト4に対する負荷部材5の接離に起因する中間転写ベルト4の負荷変動分以上で且つ前記主駆動力6より小さな補助駆動力8を中間転写ベルト4に付与する補助駆動手段9とを備えたことを特徴とするものである。
That is, as shown in FIG. 1, the present invention includes one or a plurality of
このような技術的手段において、本発明は、マルチパス方式(4サイクル)、タンデム方式、2連タンデム方式を含み、中間転写ベルト4への負荷変動やベルト速度の変動に対して色ずれを防止できるようにした画像形成装置の改良に関するものである。
また、像担持体1としては、ドラム状、ベルト状いずれであっても差し支えなく、像担持体1によって中間転写ベルト4が従動される態様であればよい。この場合、中間転写ベルト4が像担持体1にオーバーラップするか否かは問わないが、従動方式を効率的に行うにはオーバーラップする態様が好ましい。
更に、中間転写ベルト4は、弾性状ベルトであっても剛性状ベルトであっても差し支えないが、像担持体1上のトナー画像を中間転写ベルト4上に効率よく転写せしめる観点から、ヤング率が30MPa以下の弾性層を備えた弾性状ベルトがよく、また、中間転写ベルト4表面の汚れに対する清浄性を確保するという観点から、この弾性層の表面に離型層を積層してなる多層構成であることが好ましい。
In such technical means, the present invention includes a multi-pass method (4 cycles), a tandem method, and a dual tandem method, and prevents color misregistration against load fluctuations and belt speed fluctuations on the intermediate transfer belt 4. The present invention relates to an improvement of an image forming apparatus which can be made.
The
Further, the intermediate transfer belt 4 may be an elastic belt or a rigid belt, but from the viewpoint of efficiently transferring the toner image on the
また、負荷部材5の態様としては、二次転写部材、クリーニング部材等が挙げられ、更に、負荷部材5は、ロールやブラシ状のように回転する態様であってもよいし、例えばブレード状のように回転しない態様であっても差し支えない。そして、負荷部材5が回転する態様にあっては、負荷部材5そのものが回転する態様であってもよいし、中間転写ベルト4によって従動回転される態様であってもよい。 Examples of the load member 5 include a secondary transfer member, a cleaning member, and the like. Further, the load member 5 may be rotated like a roll or a brush. Even if it is a mode which does not rotate like this, it does not interfere. Then, the aspect in which the load member 5 rotates may be an aspect in which the load member 5 itself rotates or an aspect in which the load member 5 is rotated by the intermediate transfer belt 4.
ここで、本発明における補助駆動力8としては、次の要件が必要である。
a.主駆動力6より小さいこと。
b.負荷部材5の接離に伴う負荷変動分以上であること。
要件aは、中間転写ベルト4を移動させるに当たって主駆動力6が支配的であることを示す。この状態で、中間転写ベルト4に主駆動力6より小さな補助駆動力8を付与した場合、負荷部材5による負荷が作用しない無負荷状態にあっては、補助駆動力8は実質的に作用せず、中間転写ベルト4の駆動力が主駆動力6以上に増加することはない。また、負荷部材5の接触に伴う負荷が作用した場合には、この負荷に対応した分だけ補助駆動力8が中間転写ベルト4に作用することから、中間転写ベルト4には主駆動力6に相当する駆動力が常時作用し続ける。
一方、要件bは、負荷部材5の接離に伴う負荷変動分をキャンセルする上で、前記負荷変動分以上の補助駆動力8を要し、負荷変動分未満の補助駆動力8であれば負荷変動分をキャンセルすることができず、その差分が中間転写ベルト4の速度変動誤差に繋がってしまうことに基づく。
Here, the following requirements are required as the auxiliary driving force 8 in the present invention.
a. Must be less than main driving force 6.
b. It must be greater than or equal to the load fluctuation accompanying the contact and separation of the load member 5.
The requirement a indicates that the main driving force 6 is dominant in moving the intermediate transfer belt 4. In this state, when an auxiliary driving force 8 smaller than the main driving force 6 is applied to the intermediate transfer belt 4, the auxiliary driving force 8 does not substantially act in a no-load state where the load by the load member 5 does not act. Therefore, the driving force of the intermediate transfer belt 4 does not increase to the main driving force 6 or more. Further, when a load due to the contact of the load member 5 is applied, the auxiliary driving force 8 acts on the intermediate transfer belt 4 by an amount corresponding to the load, so that the intermediate driving belt 6 has a main driving force 6 applied thereto. The corresponding driving force always works.
On the other hand, the requirement b requires an auxiliary driving force 8 that is equal to or greater than the load fluctuation in order to cancel the load fluctuation due to the contact / separation of the load member 5, and if the auxiliary driving force 8 is less than the load fluctuation, the load This is based on the fact that the fluctuation cannot be canceled and the difference leads to the speed fluctuation error of the intermediate transfer belt 4.
そして、本発明における像担持体1側の主駆動手段7によってもたらされる主駆動力6は、例えばタンデム方式では複数の像担持体1を備えていることから、主駆動力6は合算される。したがって、補助駆動力8としては、この場合その合算値より小さければよい。
尚、負荷部材5が中間転写ベルト4との対向部位において同方向に回転し、その表面速度が中間転写ベルト4の移動速度より速い態様にあっては、負荷部材5が中間転写ベルト4に接触することで中間転写ベルト4の移動速度は増速する場合がある。この場合においても補助駆動力8は増速分をキャンセルするように負の方向に作用する(制動力として作用する)。
The main driving force 6 provided by the main driving means 7 on the
When the load member 5 rotates in the same direction at the portion facing the intermediate transfer belt 4 and the surface speed is higher than the moving speed of the intermediate transfer belt 4, the load member 5 contacts the intermediate transfer belt 4. As a result, the moving speed of the intermediate transfer belt 4 may increase. Even in this case, the auxiliary driving force 8 acts in the negative direction so as to cancel the acceleration (acts as a braking force).
また、特に、本発明においては、中間転写ベルト4に接触して補助駆動力8を伝達する駆動伝達部材10を備えることが、補助駆動手段9からの補助駆動力8を容易に中間転写ベルト4に伝達する観点から好ましい。このとき、駆動伝達部材10は中間転写ベルト4を駆動する観点からロール状部材が好ましいが、これに限らず、例えばベルト状部材であっても差し支えない。
更に、駆動伝達部材10は中間転写ベルト4を挟んで負荷部材5と対向配置された対向部材とすることで、中間転写ベルト4への補助駆動力8を一層安定的に付与することができるようになる。更にまた、駆動伝達部材10は中間転写ベルト4を張架する張架部材3とすることが、中間転写ベルト4への補助駆動力8を確実に伝達する観点から好ましい。尚、張架部材3の代表的態様としては張架ロールが挙げられる。
In particular, in the present invention, the drive transfer member 10 that transmits the auxiliary drive force 8 in contact with the intermediate transfer belt 4 includes the drive force member 8 from the auxiliary drive unit 9 easily. It is preferable from a viewpoint of transmitting to. At this time, the drive transmission member 10 is preferably a roll-like member from the viewpoint of driving the intermediate transfer belt 4, but is not limited thereto, and may be a belt-like member, for example.
Further, the drive transmission member 10 is an opposing member that is disposed opposite to the load member 5 with the intermediate transfer belt 4 interposed therebetween, so that the auxiliary driving force 8 to the intermediate transfer belt 4 can be more stably applied. become. Furthermore, it is preferable that the drive transmission member 10 is the tension member 3 that stretches the intermediate transfer belt 4 from the viewpoint of reliably transmitting the auxiliary driving force 8 to the intermediate transfer belt 4. A typical embodiment of the tension member 3 includes a tension roll.
本発明においては、駆動伝達部材10は一個に限らず複数個備えていてもよく、例えば中間転写ベルト4に接離する負荷部材5全てに対応して駆動伝達部材10を配置することで、負荷部材5の中間転写ベルト4への接離に伴う負荷変動分に対し、最も効果的な態様を構築することができる。
更に、本発明における補助駆動手段9には、駆動伝達部材10を駆動する補助駆動源11と、中間転写ベルト4の移動速度を検出する検出手段12と、この検出手段12からの情報によって補助駆動源11を制御する補助駆動制御手段13とを設けることが好ましい。これにより、中間転写ベルト4の負荷変動分に応じてその影響を軽減するように中間転写ベルト4の速度制御を行うことが可能になる。尚、補助駆動制御手段13は、例えば、併せて主駆動手段7の制御を行うようにしてもよい。
本発明での補助駆動源11の代表的態様としてはモータが挙げられる。
また、検出手段12の代表的態様としては、中間転写ベルト4裏面に設けられたマークと、このマークを検知するセンサとで構成される。このとき、センサの設置場所はいずれでもよいが、特に像担持体1が中間転写ベルト4と接触する位置より上流側に配置することが、張架部材3の軸変動に対する画像形成への影響をより小さくする観点から好ましい。更に、マークはセンサで検出できればよく、その設置数は一個でもよいし、複数個あってもよい。
そして、例えば、事前に画像形成時と同様のプロファイルを行って中間転写ベルト4の移動速度の変化を検出手段12からの情報によって収集し、画像形成時にこの情報に基づいて補助駆動制御手段13を介して補助駆動源11を制御するようにしてもよいし、例えば、複数のマークを設けて検出手段12からの情報をより細かく収集し、リアルタイムに制御するようにしても差し支えない。
更にまた、補助駆動手段9には、補助駆動源11と駆動伝達部材10との間にトルクリミッタを備えることもよく、例えば中間転写ベルト4の速度が低下すると補助駆動手段9による補助駆動力8を簡単に作用させることができ、中間転写ベルト4の速度低下を抑えることが可能になる。尚、トルクリミッタの配設位置は、駆動伝達部材10側に組み込んで補助駆動源11の駆動力を規制する態様であってもよく、また、補助駆動源11側に組み込んで規制された駆動力で駆動伝達部材10を駆動する態様であってもよい。
In the present invention, the number of drive transmission members 10 is not limited to one, and a plurality of drive transmission members 10 may be provided. For example, by arranging the drive transmission members 10 corresponding to all of the load members 5 contacting and separating from the intermediate transfer belt 4, The most effective mode can be constructed with respect to the load fluctuation due to the contact and separation of the member 5 with respect to the intermediate transfer belt 4.
Further, the auxiliary drive means 9 in the present invention includes an
A typical example of the
A typical embodiment of the detecting means 12 is composed of a mark provided on the back surface of the intermediate transfer belt 4 and a sensor for detecting this mark. At this time, the sensor may be installed at any location, but in particular, disposing the
Then, for example, a profile similar to that at the time of image formation is performed in advance, and changes in the moving speed of the intermediate transfer belt 4 are collected from information from the detection means 12, and the auxiliary drive control means 13 is controlled based on this information at the time of image formation. For example, the
Furthermore, the auxiliary drive means 9 may be provided with a torque limiter between the
本発明によれば、像担持体と中間転写ベルトとの接触部位にて中間転写ベルトを従動させ、中間転写ベルトに対して主駆動力を付与する主駆動手段の他に、中間転写ベルトに対する負荷部材の接離に起因する中間転写ベルトの負荷変動分以上で且つ主駆動力より小さな補助駆動力を中間転写ベルトに付与する補助駆動手段を設けたので、二次転写部材やクリーニング部材等の負荷部材が中間転写ベルトに接離することによって生じる中間転写ベルトの速度変動や伸縮を補正することができ、各色の色ずれを防止することができる。
また、特に中間転写ベルトが軟らかい弾性状ベルトの場合にも同様の効果が得られる。
よって、長期に亘って色ずれを抑止した画像形成装置を提供できる。
According to the present invention, in addition to the main drive means for driving the intermediate transfer belt at the contact portion between the image carrier and the intermediate transfer belt and applying the main driving force to the intermediate transfer belt, Since there is provided auxiliary drive means that applies to the intermediate transfer belt an auxiliary drive force that is equal to or greater than the load fluctuation of the intermediate transfer belt due to contact and separation of the members and is smaller than the main drive force, load on the secondary transfer member, cleaning member, etc. It is possible to correct the speed fluctuation and expansion / contraction of the intermediate transfer belt caused by the contact and separation of the member with the intermediate transfer belt, and to prevent color misregistration of each color.
The same effect can be obtained also when the intermediate transfer belt is a soft elastic belt.
Therefore, it is possible to provide an image forming apparatus that suppresses color misregistration over a long period of time.
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態1
図2は、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態1を示す。
同図において、画像形成装置は、装置本体50内に、感光体ドラム20と、この感光体ドラム20からトナー像を転写させるために前記感光体ドラム20に対向配置される中間転写ベルト30とを備え、四色のカラー画像を得るために中間転写ベルト30上に四回の多重転写を行う所謂4サイクル方式の中間転写型画像形成装置である。
本実施の形態において、感光体ドラム20は光の照射によって抵抗値が低下する感光層を備えたものであり、この感光体ドラム20の周囲には、感光体ドラム20上にトナー像を作像する作像手段として各種装置が配置されている。すなわち、感光体ドラム20を帯電する帯電装置21と、帯電された感光体ドラム20上に各色成分(本例ではイエロ(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K))の静電潜像を書き込む露光装置22と、感光体ドラム20上に形成された各色成分潜像を各色成分トナーにて可視像化するロータリ型現像装置23と、感光体ドラム20上の残留トナーを清掃するクリーニング装置24とが配設されている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 2 shows
In the figure, an image forming apparatus includes a
In this embodiment, the
ここで、帯電装置21としては、例えば帯電ロールが用いられるが、コロトロン等の帯電器を用いてもよい。
また、露光装置22は感光体ドラム20上に光によって像を書き込めるものであればよく、本例では、例えばLEDを用いたプリントヘッドが用いられるが、これに限らず、ELを用いたプリントヘッドでも、レーザビームをポリゴンミラーでスキャンするスキャナ等適宜選定して差し支えない。
更に、ロータリ型現像装置23は各色成分トナーが収容された現像器23a〜23dを回転可能に搭載したものであり、例えば感光体ドラム20上の露光によって電位が低下した部分に各色成分トナーを付着させるものであれば適宜選定して差し支えなく、使用するトナーも形状、粒径など特に制限はなく、感光体ドラム20上の静電潜像上に正確に載るものであればよい。尚、本例では、ロータリ型現像装置23が用いられているが、四台の現像装置を用いるようにしてもよい。
更にまた、クリーニング装置24については、感光体ドラム20上の残留トナーを清掃するものであれば、ブレードクリーニング方式を採用したもの等適宜選定して差し支えない。但し、転写率の高いトナーを使用する場合にはクリーニング装置24を使用しない態様もあり得る。
Here, as the charging
The
Further, the rotary
Furthermore, the
また、中間転写ベルト30は、3つの張架ロール31〜33に掛け渡され、感光体ドラム20の回転によって従動され、循環移動するようになっている。
ここで、中間転写ベルト30は、ポリイミドやポリカーボネート樹脂などの樹脂材を適宜選定して差し支えないが、ホロキャラクタ等の画質欠陥を有効に抑えるには、感光体ドラム20との接触面圧を下げることが必要であり、また、ウォークレス及びテンショナーレスという観点を考慮すれば、弾性ゴムを基体(ヤング率30MPa以下の弾性層)としたゴム製ベルト材を使用することが好ましい。
そのため、本実施の形態における中間転写ベルト30としては、体積抵抗率を106〜1014Ω・cmとする導電性弾性層の主基材として、シリコーンゴム、NBR、H−NBR、CR、EPDM、ウレタンゴム等が用いられ、この弾性層の上に離型層を積層配置した構成のものが使用されている。この離型層の材料は、摩擦抵抗の低減、電気特性の環境に対する安定性、表面粗さ低減による残留トナーのクリーニング性能の向上といった目的を達成できるものであれば、特に限定されないが、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体(PFA)、PVdFなどのフッ素樹脂系ポリマーを、アルコール可溶性ナイロン系、シリコーン樹脂系、シランカプラー、ウレタン樹脂系のエマルジョンや有機溶媒に、溶解・分散した塗料を使用することができる。また、この離型層は、上記の塗料をディップコート、スプレーコート、静電塗装、ロールコート等により設けることができる。更に、離型層に表面処理または研磨を施すことにより離型性、導電性、耐磨耗性、表面クリーニング性等を更に改善することができる。
Further, the
Here, the
Therefore, as the
更に、本実施の形態において、中間転写ベルト30の感光体ドラム20に対向する部位には、中間転写ベルト30の裏面側から一次転写部材としての一次転写ロール34が、感光体ドラム20と中間転写ベルト30とのニップ範囲内の下流側に配設されている。そのため、一次転写バイアスによる放電等の影響を低減しホロキャラクタ等のない画質が得られるようになっている。
更にまた、前記中間転写ベルト30の張架ロール32に対向した部位には、二次転写部材としての二次転写ロール35が張架ロール32をバックアップロールとして対向配置されており、例えば二次転写ロール35に所定の二次転写バイアスが印加され、バックアップロールを兼用する張架ロール32が接地されている。また、中間転写ベルト30を介して張架ロール33に対向した部位にはクリーニングロール36が接離自在に配設され、クリーニング時に中間転写ベルト30に当接すると共に中間転写ベルト30の移動方向とは逆方向に回転し、中間転写ベルト30上の残留トナーを清掃するようになっている。そのため、本実施の形態においては、張架ロール33が駆動伝達部材であり、二次転写ロール35及びクリーニングロール36が中間転写ベルト30への負荷部材となっている。
Further, in the present embodiment, a
Furthermore, a
また、本実施の形態においては、記録材としてのシート40は、図示外の供給トレイに収容されており、フィードロール41にて供給された後、レジストロール42を経て二次転写部位に導かれ、搬送ベルト43を介して定着装置45へと搬送され、その後、搬送ロール46、排出ロール47を経て装置本体50上部に形成された排出トレイ48へ収容されるようになっている。
Further, in the present embodiment, the
ここで、本件の特徴点である感光体ドラム20側に備えられた主駆動装置80及び中間転写ベルト30側に備えられた補助駆動装置90は、図3に示すように構成されている。
主駆動装置80は、感光体ドラム20の端部に有したドラムギア81、このドラムギア81と噛合する中間ギア82、この中間ギア82と噛合するモータギア84を備えた主駆動源としての駆動モータ83によって構成されている。そのため、駆動モータ83の回転によって感光体ドラム20が回転するようになっており、この感光体ドラム20の回転が中間転写ベルト30を従動する主駆動力として作用するようになっている。
一方、補助駆動装置90は、張架ロール33、張架ロール33を駆動する補助駆動源としての補助駆動モータ91、中間転写ベルト30裏面に設けられ、中間転写ベルト30のホーム位置を表す光学反射面を有したマーク92、このマーク92を検出するマークセンサ93、このマークセンサ93からの情報によって補助駆動モータ91を制御する制御装置100とで構成されている。尚、マークセンサ93は、張架ロール31と一次転写ロール34との間に配設されている。そのため、制御装置100によって補助駆動モータ91を制御することで、張架ロール33が駆動制御され、中間転写ベルト30へ補助駆動力を与えるようになっている。そして、特に、本実施の形態では、補助駆動力が主駆動力より小さくなるように設定されている。
Here, the
The
On the other hand, the
また、本実施の形態における制御装置100は、図4に示すような制御フローによって、補助駆動モータ91を制御している。
先ず中間転写ベルト30裏面のマーク92を検出するマークセンサ93からの情報によって中間転写ベルト30のベルト位置を検出する(ステップS1)。
次に、この情報に基づいて中間転写ベルト30の速度計算を演算部で行う(ステップS2)。このとき、負荷部材(本実施の形態においては二次転写ロール35やクリーニングロール36に相当)が中間転写ベルト30から離間しているときの中間転写ベルト30の平均速度との比較を行い、適正な補正量を算出する。
そして、この算出された補正量に基づいて補助駆動源の補助駆動モータ91を制御する(ステップS3)。
本実施の形態においては、上述の制御フローを、例えば画像形成装置のイニシャル時に操作させ、負荷部材が接触していない状態と負荷部材が接触したときの状態を比較し、負荷部材が接触した際の適切な補助駆動力を事前に求めるようにしている。その後の画像形成時には、例えば負荷部材が中間転写ベルト30へ接離するタイミングを基にして、補助駆動モータ91の制御を行うようにしている。
Further, the
First, the belt position of the
Next, based on this information, the speed of the
Then, the
In the present embodiment, the control flow described above is operated, for example, at the initial time of the image forming apparatus, and the state where the load member is not in contact with the state when the load member is in contact is compared. The appropriate auxiliary driving force is determined in advance. In subsequent image formation, for example, the
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動について説明する。
本実施の形態において、感光体ドラム20上に各色成分トナー像が順次形成され、接触領域(一次転写領域)を介して中間転写ベルト30に多重転写された後、二次転写位置にてシート40上に一括転写される。
そして、本実施の形態においては、中間転写ベルト30は駆動モータ83による主駆動力を受け、補助駆動モータ91からの補助駆動力をこの主駆動力より小さくしていることから、二次転写ロール35やクリーニングロール36等の負荷部材が接触していないときは、補助駆動力を中間転写ベルト30に与える張架ロール33と中間転写ベルト30間ですべりを生じ、中間転写ベルト30の移動速度は主駆動力によって行われている。
このような作像過程において、二次転写ロール35やクリーニングロール36等の負荷部材が中間転写ベルト30に当接すると、中間転写ベルト30表面にはベルト進行を妨げる力が発生する。このとき、中間転写ベルト30は、張架ロール33に接続された補助駆動モータ91からの駆動力によって、常に中間転写ベルト30が一定に搬送されるように補助駆動力を受けている。したがって、二次転写ロール35やクリーニングロール36によって付与される負荷から、補助駆動力を差し引いた分が中間転写ベルト30の速度変動に影響を与える速度変動分に相当する。
一般的に、これらの負荷部材としては、その形態がロール状、ブラシ状の回転体であることが多く、これらによる負荷は補助駆動力に比べ十分に小さいため、補助駆動力(本実施の形態では補助駆動モータ91による中間転写ベルト30の駆動力に相当)を備えることで、負荷部材の接離による中間転写ベルト30への影響を大幅に軽減できるようになる。
Next, the operation of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
In the present embodiment, the respective color component toner images are sequentially formed on the
In the present embodiment, the
In such an image forming process, when a load member such as the
In general, these load members are often roll-shaped or brush-shaped rotating bodies, and the load due to these is sufficiently smaller than the auxiliary drive force. In this case, the influence of the load member on and away from the
また、仮に、負荷部材自体に駆動力(負荷部材がロール状の場合は回転力となる)を備え、負荷部材の表面速度が中間転写ベルト30の表面速度より速い場合は、負荷部材が中間転写ベルト30に当接することで中間転写ベルト30の表面速度はより速くなる。しかしながら、この場合においても、負荷部材の駆動力が補助駆動力に比べて小さければ、上述の場合と同様に負荷の影響を軽減できる。
また、補助駆動力による速度を若干遅くする制御を行うことで、中間転写ベルト30への影響を更に軽減することができる。
Further, if the load member itself is provided with a driving force (or a rotational force when the load member is a roll), and the surface speed of the load member is higher than the surface speed of the
Further, the control on the
更に、補助駆動力によって影響される中間転写ベルト30の表面速度は、補助駆動力を補助駆動モータ91から伝達するギア等の偏芯や、張架ロール31〜33等の偏芯により、周期的な速度変動が生じる。
ここで、補助駆動力が主駆動力と比較して同等の駆動力で中間転写ベルト30を駆動した場合を想定すると、中間転写ベルト30に伸び縮みや押し引きの力が発生し、結果的に主駆動力の伝達域となる感光体ドラム20と中間転写ベルト30とのニップ域で周期的なすべりを生じることとなる。これは、感光体ドラム20と中間転写ベルト30とがスリップすることに相当し、中間転写ベルト30上での画像乱れが発生する。したがって、このような画像欠陥を防ぐためには、補助駆動力を主駆動力に比べ小さな駆動力とすることが必要である。
そして、補助駆動力を小さくする方法としては、補助駆動力を伝達する張架ロール33と中間転写ベルト30との巻きつき角を小さくするか、あるいは張架ロール33の表面摩擦係数を感光体ドラム20表面より小さくする等がある。
本実施の形態では、補助駆動力を主駆動力より小さくしていることから、このような画像欠陥が抑止できる。
Further, the surface speed of the
Here, assuming that the
As a method of reducing the auxiliary driving force, the winding angle between the
In this embodiment, since the auxiliary driving force is smaller than the main driving force, such image defects can be suppressed.
一方、仮に、補助駆動力による中間転写ベルト30の表面速度が、主駆動力による中間転写ベルト30の表面速度と略同等である場合は、負荷部材の接離に伴う中間転写ベルト30の速度変動を殆どなくすことが可能となる。この場合、主駆動力のみでの一周当たりの中間転写ベルト30の平均表面速度を求め、補助駆動力が働いた場合の中間転写ベルト30の平均表面速度と合わせるように補助駆動モータ91を制御すればよい。
On the other hand, if the surface speed of the
また、補助駆動力を小さくする他の方法としては、補助駆動モータ91と張架ロール33との間にトルク抑制手段(例えばトルクリミッタ等)を用いることでも簡単に実現することが可能である。図5は、張架ロール33側にトルクリミッタ94を配設した構成を示しており、この場合、補助駆動モータ91の回転軸95にトルクリミッタ94を連結させ、このトルクリミッタ94にて規制された駆動力を張架ロール33に与えるようにすればよい。尚、トルクリミッタ94は、例えば張架ロール33の内部に設けるようにしてもよいし、補助駆動モータ91側に設けるようにしても差し支えない。
このとき、例えば、補助駆動モータ91からの駆動力をトルクリミッタ94を常時すべらせることで吸収させ、張架ロール33は主駆動力によってのみ従動回転するようにする。そして、例えばクリーニングロール36が中間転写ベルト30に接触すると、トルクリミッタ94の閾値以上の力がトルクリミッタ94に作用し、トルクリミッタ94がすべりを中止する。そこで、補助駆動モータ91からの駆動力が直接中間転写ベルト30に加わるようになり、クリーニングロール36による負荷変動をキャンセルすることができる。
Further, as another method for reducing the auxiliary driving force, it can be easily realized by using a torque suppressing means (for example, a torque limiter) between the
At this time, for example, the driving force from the
また、本実施の形態においては、補助駆動源としての補助駆動モータ91をクリーニングロール36に対向する張架ロール33にのみ備える態様としたが、負荷部材の夫々に対応して補助駆動モータ91を備える方がよい。この場合、中間転写ベルト30への負荷部材の接離に対し一層細く対応でき、中間転写ベルト30の速度変動が一層低減される。
更に、図6に示すように、二次転写ロール35とクリーニングロール36の双方に対向する張架ロール32,33に補助駆動モータ91(具体的には91a,91b)を備えることで、中間転写ベルト30に対し接離する負荷部材(本実施の形態では二次転写ロール35及びクリーニングロール36に相当)の影響を更に軽減することが可能になる。
そして、この場合、二つの補助駆動モータ91a,91bを同じ制御装置100にて制御するようにすればよい。
In the present embodiment, the
Furthermore, as shown in FIG. 6, the auxiliary transfer motor 91 (specifically 91a, 91b) is provided on the stretching rolls 32, 33 facing both the
In this case, the two
◎実施の形態2
図7は、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態2の要部を示すものである。
本実施の形態に係る画像形成装置の基本的構成は、実施の形態1と略同様であるが、中間転写ベルト30が感光体ドラム20とオーバーラップしていない点が実施の形態1と異なる。尚、実施の形態1と同様な構成要素については実施の形態1と同様の符号を付してここではその詳細な説明は省略する。
本実施の形態においても、実施の形態1と同様に、感光体ドラム20によって中間転写ベルト30が従動されるようになっていることから、補助駆動力による中間転写ベルト30の速度変動を抑え、色ずれを抑止できるようになる。
FIG. 7 shows a main part of the second embodiment of the image forming apparatus to which the present invention is applied.
The basic configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, but is different from the first embodiment in that the
Also in this embodiment, since the
◎実施の形態3
図8は、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態3を示すものである。
本実施の形態における画像形成装置はタンデム型カラー画像形成装置であり、四色(本実施の形態ではY(イエロ)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック))の各色成分トナー像を形成する四つの画像形成ユニット51(具体的には51a〜51d)を並列に配設し、この画像形成ユニット51にて形成した各色成分トナー像を中間転写ベルト60上に一次転写ロール53(具体的には53a〜53d)にて順次一次転写させ、二次転写部位(具体的には二次転写ロール65)にて記録シートに中間転写ベルト60上の各色成分トナー像を二次転写させ、この記録シートを図示外の定着器に導くようにしたものである。
Embodiment 3
FIG. 8 shows Embodiment 3 of the image forming apparatus to which the present invention is applied.
The image forming apparatus in the present embodiment is a tandem type color image forming apparatus, and each color component toner of four colors (in this embodiment, Y (yellow), M (magenta), C (cyan), K (black)). Four image forming units 51 (specifically 51 a to 51 d) for forming an image are arranged in parallel, and each color component toner image formed by the
各画像形成ユニット51は、感光体ドラム52(具体的には52a〜52d)を有しており、この感光体ドラム52の周囲には、感光体ドラム52を帯電する帯電ロール(図示せず)、感光体ドラム52上に静電潜像を書き込むレーザ露光器(図示せず)、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム52上の静電潜像を可視像化する現像器(図示せず)、感光体ドラム52上の各色成分トナー像を中間転写ベルト60上に転写せしめる一次転写ロール53及び感光体ドラム52上の残留トナーなどを除去するクリーナ(図示せず)等が配設されている。
また、中間転写ベルト60は複数の張架ロール61〜64に張架され、感光体ドラム52の回転によって従動され、循環搬送されるようになっている。
Each
The
そして、本実施の形態では、中間転写ベルト60の張架ロール63に対向する部位が二次転写部位として設定されており、この中間転写ベルト60の二次転写部位表面側には二次転写ロール65が配置され、この二次転写ロール65とこれに対向するバックアップロールとしての張架ロール63との間に転写バイアスが印加されるようになっている。
また、張架ロール64に対向する位置には、中間転写ベルト60の残留トナーを清掃するクリーニングロール66が、中間転写ベルト60に対して接離自在に設けられている。
更に、本実施の形態においては、中間転写ベルト60の裏面に配設されたマーク71を検出するマークセンサ72が、最上流側に配設された一次転写ロール53aとその上流側に隣接する張架ロール61との間に配設されている。
In this embodiment, a portion of the
Further, a cleaning
Further, in the present embodiment, the
本実施の形態においては、感光体ドラム52(具体的には52a〜52d)に夫々主駆動源としての図示外の駆動モータが備わっており、感光体ドラム52(具体的には52a〜52d)と中間転写ベルト60とのニップによって、中間転写ベルト60が移動するように構成されている。また、クリーニングロール66と対向する張架ロール64に、補助駆動源としての図示外の補助駆動モータを備えている。尚、この場合、補助駆動モータによる補助駆動力は、四個の感光体ドラム52a〜52dの駆動力を合算した主駆動力より小さな値となっている。
したがって、本実施の形態においても、二次転写ロール65やクリーニングロール66等の負荷部材が中間転写ベルト60に当接しても、図示外の補助駆動力によって中間転写ベルト60の速度変動が抑えられ、色ずれが防止できる。
In the present embodiment, the photosensitive drum 52 (specifically 52a to 52d) is provided with a drive motor (not shown) as a main driving source, and the photosensitive drum 52 (specifically 52a to 52d) is provided. The
Therefore, also in the present embodiment, even if a load member such as the
1…像担持体,2…作像手段,3…張架部材,4…中間転写ベルト,5…負荷部材,6…主駆動力,7…主駆動手段,8…補助駆動力,9…補助駆動手段,10…駆動伝達部材,11…補助駆動源,12…検出手段,13…補助駆動制御手段
DESCRIPTION OF
Claims (8)
像担持体を回転駆動させることにより像担持体と中間転写ベルトとの接触部位にて中間転写ベルトを従動させ、中間転写ベルトに対して主駆動力を付与する主駆動手段と、
像担持体以外の部位にて中間転写ベルトを回転駆動させることにより、中間転写ベルトに対する負荷部材の接離に起因する中間転写ベルトの負荷変動分以上で且つ前記主駆動力より小さな補助駆動力を中間転写ベルトに付与する補助駆動手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 One or a plurality of image carriers that maintain the image, image forming means for producing an image on the image carrier, and the circular conveyance that is arranged opposite to the image carrier and stretched by a plurality of stretching members In an image forming apparatus comprising an endless intermediate transfer belt to be fastened and one or a plurality of load members contacting and separating from the intermediate transfer belt,
A main drive means for driving the intermediate transfer belt at a contact portion between the image carrier and the intermediate transfer belt by rotationally driving the image carrier and applying a main driving force to the intermediate transfer belt;
By rotating and driving the intermediate transfer belt at a portion other than the image carrier, an auxiliary driving force that is greater than the load fluctuation of the intermediate transfer belt due to the contact and separation of the load member with respect to the intermediate transfer belt and smaller than the main driving force. An image forming apparatus comprising: an auxiliary driving unit that applies to the intermediate transfer belt.
中間転写ベルトに接触して補助駆動力が伝達せしめられる駆動伝達部材を備え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 forming apparatus comprising: a drive transmission member that contacts an intermediate transfer belt and transmits an auxiliary drive force.
駆動伝達部材は、中間転写ベルトを挟んで負荷部材と対向配置された対向部材であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2.
The image forming apparatus, wherein the drive transmission member is a facing member disposed to face the load member with the intermediate transfer belt interposed therebetween.
駆動伝達部材は、中間転写ベルトを張架する張架部材であ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, wherein the drive transmission member is a stretching member that stretches the intermediate transfer belt.
補助駆動手段は、駆動伝達部材を駆動する補助駆動源と、
中間転写ベルトの移動速度を検出する検出手段と、
この検出手段からの情報に基づいて補助駆動源を制御する補助駆動制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2.
The auxiliary drive means includes an auxiliary drive source for driving the drive transmission member,
Detecting means for detecting the moving speed of the intermediate transfer belt;
An image forming apparatus comprising: an auxiliary drive control unit that controls an auxiliary drive source based on information from the detection unit.
補助駆動手段には、補助駆動源と駆動伝達部材との間にトルクリミッタを備え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.
The image forming apparatus, wherein the auxiliary drive means includes a torque limiter between the auxiliary drive source and the drive transmission member.
中間転写ベルトは、少なくとも弾性層と離型層の積層構造を備え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.
The image forming apparatus, wherein the intermediate transfer belt has a laminated structure of at least an elastic layer and a release layer.
中間転写ベルトの弾性層は、ヤング率が30MPa以下であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 7.
An image forming apparatus, wherein the elastic layer of the intermediate transfer belt has a Young's modulus of 30 MPa or less.
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