JP2006036513A - Image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、用紙の紙質を検知することなく、用紙が画像形成手段に到達する前に用紙の搬送速度を補正することにより印字位置を合わせて高品質の印刷を行うことができる画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus capable of performing high-quality printing by adjusting a printing position by correcting a conveyance speed of a sheet before the sheet reaches an image forming unit without detecting the quality of the sheet. Is.
図6は本願出願人が提案する画像形成装置の構成を示す図である。
図6の左から右方向に用紙1を一枚ずつ搬送しながら、画像を形成する。レジストローラ2より左上流部には、用紙トレイから用紙1を一枚ずつ分離し、レジストローラ2まで搬送する分離搬送機構(図示略)があり、停止しているレジストローラ2に用紙先端を突き当てることで、斜行を補正する。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an image forming apparatus proposed by the applicant of the present application.
An image is formed while conveying the sheets 1 one by one from the left to the right in FIG. A separation transport mechanism (not shown) for separating the sheets 1 from the sheet tray one by one and transporting them to the registration rollers 2 is provided on the left upstream side from the registration rollers 2. Correcting skew by hitting.
レジストローラ2は、ローラ対で構成され、回転速度を制御できるモータによるレジストローラ駆動手段(図示略)によって、用紙1をベルト搬送面11に搬送する。 The registration roller 2 is composed of a pair of rollers, and conveys the paper 1 to the belt conveyance surface 11 by registration roller driving means (not shown) using a motor capable of controlling the rotation speed.
搬送ベルト3は無端ベルトであり、3本のローラ(従動ローラ4、駆動ローラ5、テンションローラ6)に巻かれている。駆動ローラ5にはモータを有する搬送ベルト駆動手段(図示略)が連結されており、搬送ベルト3を一定速度で図中時計回り方向に回転する。従動ローラ4、テンションローラ6は搬送ベルト3の回転につれ回りする。なお、ベルトテンションやベルト斜行性能、機械大きさ等により、ベルトを巻くローラの本数や配置は変えてよく、本数は2本以上、配置も図示の構成に限定されず、任意である。 The conveyor belt 3 is an endless belt and is wound around three rollers (a driven roller 4, a driving roller 5, and a tension roller 6). Conveying belt driving means (not shown) having a motor is connected to the driving roller 5 and rotates the conveying belt 3 in the clockwise direction in the drawing at a constant speed. The driven roller 4 and the tension roller 6 rotate as the conveying belt 3 rotates. The number and arrangement of rollers for winding the belt may be changed depending on belt tension, belt skew performance, machine size, and the like. The number of rollers may be two or more, and the arrangement is not limited to the illustrated configuration and is arbitrary.
搬送ベルト3の内側には、ファン(図示略)があり、用紙1を吸引して搬送ベルト3の搬送面上に保持しながら、搬送ベルト3とともに用紙1を搬送する。但し、搬送ベルト3の用紙1吸引方法は、静電気等の他の吸着手段でも構わない。 Inside the conveyor belt 3, there is a fan (not shown) that conveys the sheet 1 together with the conveyor belt 3 while sucking the sheet 1 and holding it on the conveyance surface of the conveyor belt 3. However, the sheet 1 suction method of the transport belt 3 may be other suction means such as static electricity.
搬送ベルト3のベルト駆動速度検出手段により、該搬送ベルト3に保持されて移動する用紙1の搬送移動量を検出し、検出した用紙1の搬送移動量にタイミングを合せて画像形成手段7を駆動し、用紙1上に画像を形成する。用紙搬送移動量の検知には駆動ローラ5の回転軸の延長軸に連結したロータリーエンコーダ(図示略)等のベルト駆動速度検出手段を使用する。また、従動ローラ4の回転軸など搬送ベルト3と同期する他のローラの回転軸の延長軸に同様のロータリエンコーダを取り付けても良いし、搬送ベルト3にスリットを設けセンサで搬送ベルト3のベルト駆動速度を検出しても良く、要するに搬送ベルト3のベルト駆動速度が検出できる手段であれば構わない。 The belt drive speed detection means of the conveyor belt 3 detects the conveyance movement amount of the paper 1 held and moved by the conveyance belt 3, and drives the image forming means 7 in accordance with the detected conveyance movement amount of the paper 1. Then, an image is formed on the paper 1. For detecting the amount of paper transport movement, belt drive speed detection means such as a rotary encoder (not shown) connected to an extension shaft of the rotation shaft of the drive roller 5 is used. Further, a similar rotary encoder may be attached to an extension shaft of the rotation shaft of another roller synchronized with the conveyance belt 3 such as the rotation shaft of the driven roller 4, or a slit is provided in the conveyance belt 3 and the belt of the conveyance belt 3 is detected by a sensor. The driving speed may be detected. In short, any means capable of detecting the belt driving speed of the conveying belt 3 may be used.
画像形成手段7は、K(黒)、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロ)の4色のインクを選択的に吐出可能なインクジェットヘッドを順次搬送ベルト3の搬送面上方に非接触状態で配置し、各色を用紙1に順次選択的に吐出して印字を行う。また、感光ドラムなど、印字面かつ用紙1の搬送面であるドラムの周面が用紙1に接触する画像形成装置でも、搬送ベルト3の動きに連動して画像を形成できる手段であれば構わない。 The image forming unit 7 is configured so that an inkjet head capable of selectively ejecting ink of four colors of K (black), C (cyan), M (magenta), and Y (yellow) is sequentially placed above the conveyance surface of the conveyance belt 3. It arrange | positions in a contact state and prints by discharging each color to the paper 1 selectively one by one. In addition, an image forming apparatus such as a photosensitive drum in which the drum surface that is the printing surface and the conveyance surface of the paper 1 is in contact with the paper 1 may be any means that can form an image in conjunction with the movement of the conveyance belt 3. .
搬送ベルト3の搬送面で印字された用紙1は、分離爪8などを介して用紙排出部9に入り、用紙排出部9によって搬送されて排出トレイ10に排出され、積み重ねられる。 The paper 1 printed on the transport surface of the transport belt 3 enters the paper discharge unit 9 through the separation claw 8 and the like, is transported by the paper discharge unit 9, is discharged to the discharge tray 10, and is stacked.
この画像形成装置は、後述する「発明が解決しようとする課題」の項で説明するように改善すべき課題を有しており、この課題に一部関連するとも考えうる技術を記載した文献として、本願出願人は以下の特許文献1、2を認識している。
搬送ベルト3の搬送面11上で用紙1に適正な画像を形成するには、搬送ベルト3の搬送に対応した印字を行う必要があり、そのため用紙1と搬送ベルト3にずれが生じると、用紙1に対する印字位置ずれが生じて印刷に不具合が生じる場合がある。特に、画像形成手段7が順次多色を用紙1に印字し、色毎の重なり具合で色味が変わるカラー画像形成手段の場合、用紙1に対する印字位置ずれは、色濃度ムラとなって現れてしまう。 In order to form an appropriate image on the paper 1 on the transport surface 11 of the transport belt 3, it is necessary to perform printing corresponding to the transport of the transport belt 3. Therefore, if the paper 1 and the transport belt 3 are misaligned, the paper In some cases, a printing position shift with respect to 1 may cause a problem in printing. In particular, in the case of a color image forming unit in which the image forming unit 7 sequentially prints multiple colors on the paper 1 and the color changes according to the overlapping state of each color, the printing position deviation with respect to the paper 1 appears as color density unevenness. End up.
レジストローラ2の用紙搬送線速度は、レジストローラ径の公差(製造バラツキ)や長期使用による経年変化(削れや劣化)、すべり(用紙1の表面状態)などにより、差が存在する。機械間差などがあっても、レジストローラ線速度を搬送ベルト3の搬送面11の線速度より十分に速くなるように設定すれば、用紙1はその先端部が搬送ベルト3に吸引され、図6中に点線で示すように、腰の弱い普通紙の場合、レジストローラ2と搬送ベルト3間又はレジストローラ2とニップローラ12間でタルミを生じ、速度差は吸収され、搬送ベルト3の搬送面11と用紙1の速度は一致する。 The sheet conveyance linear velocity of the registration roller 2 has a difference due to tolerance (manufacturing variation) of the registration roller diameter, secular change (scraping or deterioration) due to long-term use, slip (surface condition of the sheet 1), and the like. Even if there is a difference between machines, if the registration roller linear velocity is set to be sufficiently higher than the linear velocity of the conveyance surface 11 of the conveyance belt 3, the leading edge of the sheet 1 is sucked by the conveyance belt 3. 6, in the case of plain paper with a low stiffness, tarmi occurs between the registration roller 2 and the conveyance belt 3 or between the registration roller 2 and the nip roller 12, the speed difference is absorbed, and the conveyance surface of the conveyance belt 3. 11 and the speed of the paper 1 match.
しかし、厚紙のように腰が強い用紙1の場合には、前述したようなタルミが出来づらく、レジストローラ2と搬送ベルト3間の速度差分だけ、用紙1が搬送ベルト3の搬送面11をすべり、印字位置ずれを発生させていた。また、用紙1の後端がレジストローラ2を抜けたあとは、搬送ベルト3の速度に用紙1が追従し、印字位置が合いだすため、用紙1の後端がレジストローラ2を抜ける前後で、各色の重なり具合が変化し、色濃度変化が更に目立っていた。 However, in the case of the stiff paper 1 such as thick paper, it is difficult to cause the above-described tarmi, and the paper 1 slides on the transport surface 11 of the transport belt 3 by the speed difference between the registration roller 2 and the transport belt 3. The printing position was misaligned. In addition, after the trailing edge of the sheet 1 passes through the registration roller 2, the sheet 1 follows the speed of the conveying belt 3 and the printing position is aligned. The degree of overlap of each color changed, and the color density change was more conspicuous.
この様な厚紙時に発生する印字位置ずれの対策として、レジストローラ2と画像形成手段7の距離を広くとって、画像形成中は用紙1が搬送ベルト3以外の駆動系 (前記レジストローラ2等)などからの力を受けない構成にすることも考えられる。しかし、機械自体又はこれを収納する筐体が大型化してしまう。 As a countermeasure against such a printing position shift that occurs when the paper is thick, a distance between the registration roller 2 and the image forming unit 7 is widened, and the paper 1 is a drive system other than the conveying belt 3 during the image formation (the registration roller 2 and the like). It is also possible to adopt a configuration that does not receive the power from However, the machine itself or the housing for storing the machine is enlarged.
また、工場出荷時や印刷機設置時に、機械毎に印刷物や速度計測器などを用い、レジストローラ2と搬送ベルト3の搬送面11の速度が同じとなるようなレジストローラ2の速度を求め、これを制御系に記憶させ、用紙1に関わらず、記憶した速度にすることでレジストローラ2の速度を搬送ベルト3の搬送面11の速度と同じにすることも考えられる。しかし、このような手法では、搬送ベルト3の材質や紙粉付着などの経時変化による搬送量変化には対応できず、問題の発生していなかった腰の弱い普通紙の印刷時にも不具合を併発する恐れもある。 Further, at the time of factory shipment or at the time of installing the printing machine, using a printed matter or a speed measuring device for each machine, the speed of the registration roller 2 is obtained so that the speed of the registration roller 2 and the conveyance surface 11 of the conveyance belt 3 is the same It is conceivable that the speed of the registration roller 2 is made the same as the speed of the transport surface 11 of the transport belt 3 by storing this in the control system and setting the stored speed regardless of the paper 1. However, such a method cannot cope with changes in the conveyance amount due to changes over time, such as the material of the conveyance belt 3 and the adhesion of paper dust, and causes problems even when printing plain plain paper that has not had problems. There is also a risk of doing.
また、厚紙など紙質を検知する手段を設け、厚紙を検知したときのみ記憶した速度にする手法も考えられる。紙質検知手段として、ユーザが手入力で設定する方法、用紙厚みを検知するセンサを設置する方法、印刷毎に用紙トレイの変化量(エレベータ式給紙台であれば、印刷毎のエレベータ上下移動量変化や重量変化)を検知する方法が考えられるが、ユーザの手間の増加、コストアップが考えられ、また経年変化への対応も出来ない。 Further, a method of providing a means for detecting paper quality such as thick paper and setting the stored speed only when thick paper is detected is also conceivable. As a paper quality detection means, a method for manual setting by the user, a method for installing a sensor for detecting the paper thickness, a change amount of the paper tray for each printing (in the case of an elevator type paper feed stand, an elevator vertical movement amount for each printing) Change and weight change) can be considered, but the user's effort and cost increase can be considered, and it is impossible to cope with secular change.
なお、前掲の特許文献1は、ベルトに連れ廻りする速度検出ロールでベルト速度を正確に計測するために、該速度検出ロールに回転抵抗を付与する補助トルク付与手段を設けたベルト搬送装置を開示するものであるが、前述したような構成の画像形成装置における前記課題を解決するための示唆を与えるものではない。 Note that the above-mentioned Patent Document 1 discloses a belt conveyance device provided with auxiliary torque applying means for applying rotational resistance to the speed detection roll in order to accurately measure the belt speed with a speed detection roll that rotates around the belt. However, it does not give suggestions for solving the above-described problems in the image forming apparatus having the above-described configuration.
また、前掲の特許文献2は、用紙の搬送を行う上流側の搬送ローラと下流側の搬送ローラの間に2つのセンサを設けて用紙の速度検出をする用紙搬送装置を開示するものであるが、これも前述したような構成の画像形成装置における前記課題を解決するための示唆を与えるものではない。 Further, the above-mentioned Patent Document 2 discloses a sheet conveying apparatus that detects the speed of a sheet by providing two sensors between an upstream conveying roller that conveys a sheet and a downstream conveying roller. This also does not give any suggestion for solving the above-described problem in the image forming apparatus having the above-described configuration.
そこで、本発明は、従来公知の技術では解決できない上記課題に鑑みてなされたものであり、用紙の紙質を検知することなく、用紙が画像形成手段に到達する前に用紙の搬送速度を補正することにより印字位置を合わせて高品質の印刷を行うことができる画像形成装置を提供することを目的としている。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems that cannot be solved by a conventionally known technique, and corrects the sheet conveyance speed before the sheet reaches the image forming unit without detecting the sheet quality. Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can perform high-quality printing by matching the printing positions.
図1及び図4記載の本発明の画像形成装置20は、紙質を検知することなく、問題の発生していなかった普通紙に対してはレジストローラ2の速度を速くし、問題の発生する厚紙に対してはレジストローラ2の速度を補正することにより、搬送ベルト3による用紙1の搬送に対して画像形成手段7の画像形成タイミングを合わせ、高品質の印刷を行うことができるようにしたものである。
The
請求項1に記載された画像形成装置20は、
用紙1を搬送するレジストローラ2と
前記レジストローラ2を駆動するレジストローラ駆動手段21と、
前記レジストローラ2から搬送された用紙1を更に下流へと搬送する搬送ベルト3と、
前記搬送ベルト3を駆動する搬送ベルト駆動手段22と、
前記搬送ベルト3のベルト駆動速度を検出する搬送ベルト駆動速度検出手段23と、
前記搬送ベルト駆動速度検出手段23が検出した前記ベルト駆動速度に対応した印字タイミングで前記搬送ベルト3上で前記用紙1に画像を形成する画像形成手段7と、
前記レジストローラ2から前記用紙1が搬送されてくる前のベルト移動速度と、前記レジストローラ2から搬送されてきた前記用紙1の用紙移動速度の両方を検出することにより、前記ベルト移動速度と前記用紙移動速度の速度差を検出する速度差検出手段12,24を備え、
前記速度差検出手段12,24が検知した前記速度差に応じて、前記レジストローラ駆動手段21と前記搬送ベルト駆動手段22の少なくとも何れか一方の設定速度を変更することを特徴としている。
The
A registration roller 2 for conveying the paper 1, a registration roller driving means 21 for driving the registration roller 2,
A conveying belt 3 for conveying the sheet 1 conveyed from the registration roller 2 further downstream;
Conveying belt driving means 22 for driving the conveying belt 3;
A conveyor belt drive speed detecting means 23 for detecting a belt drive speed of the conveyor belt 3;
Image forming means 7 for forming an image on the paper 1 on the conveying belt 3 at a printing timing corresponding to the belt driving speed detected by the conveying belt driving speed detecting means 23;
By detecting both the belt movement speed before the sheet 1 is conveyed from the registration roller 2 and the sheet movement speed of the sheet 1 conveyed from the registration roller 2, the belt movement speed and the Speed difference detecting means 12 and 24 for detecting the speed difference of the paper moving speed are provided,
The set speed of at least one of the registration roller driving means 21 and the conveying belt driving means 22 is changed according to the speed difference detected by the speed difference detecting means 12, 24.
請求項1の構成をさらに具体化すれば、搬送ベルト駆動速度検出手段は搬送ベルト3を駆動する駆動ローラ5の軸に配置した駆動ローラエンコーダ23で実現でき、速度差検出手段は搬送ベルト3上に設置して搬送ベルト3に接触して従動可能なニップローラ12と、その軸上に配置したニップローラエンコーダ24によって実現できる。このような構成では、速度差検出手段12,24により検出したベルト移動速度と用紙移動速度の速度差に応じて、搬送ベルト駆動手段22による搬送ベルト駆動速度を可変しても実現が可能であるが、実用上、その面上で印字が行われる搬送ベルト3の速度はできる限り固定し、レジストローラ駆動手段21の制御によって用紙移動速度を可変することがより好ましい。
If the configuration of claim 1 is further embodied, the conveying belt driving speed detecting means can be realized by a driving roller encoder 23 arranged on the shaft of the driving roller 5 for driving the conveying belt 3, and the speed difference detecting means is provided on the conveying belt 3. It can be realized by the nip roller 12 that can be driven by contacting the conveyor belt 3 and the
請求項2に記載された画像形成装置20は、請求項1記載の画像形成装置20において、前記速度差検出手段が、前記搬送ベルト3の搬送面11に接触して従動回転するローラ(ニップローラ12)を有することを特徴としている。
The
請求項2の速度差検出手段としては、上記ローラ以外に、ドップラ現象を利用したレーザ反射型の速度計測装置であるレーザドップラ計や、特定範囲を一定周期毎に画像で取り込み、画像の濃淡(特徴)の変化により移動距離や速度を計測する装置であるCCDなども採用可能である。また、速度差検出手段としての前記ローラ(ニップローラ12)は、表面摩擦が高いものが望ましいため、高い表面摩擦を持つゴム、表面に粒子や加工により微小凹凸を設けたグリッドローラなどの使用が望ましい。 In addition to the roller, the speed difference detecting means according to claim 2 is a laser Doppler meter which is a laser reflection type speed measuring device using a Doppler phenomenon, or captures a specific range as an image every fixed period, A CCD that is a device for measuring a moving distance and a speed according to a change in (feature) can also be used. Further, since the roller (nip roller 12) as the speed difference detecting means preferably has a high surface friction, it is preferable to use a rubber having a high surface friction, a grid roller having fine irregularities formed by particles or processing on the surface, and the like. .
請求項3に記載された画像形成装置20は、請求項2記載の画像形成装置20において、前記速度差検出手段は、前記ローラ(ニップローラ12)が少なくとも1回転以上したときの速度計測値を用いて前記速度差を算出することを特徴としている。
The
請求項2に記載したように速度検出手段としてローラ(ニップローラ12)を使用すると、ローラが偏芯して設けられる可能性があり、その場合には速度差検出手段(ニップローラエンコーダ24)が計測する速度には、ローラ1周期毎に速度ムラが発生する。また振動などにより、微小な速度ムラも発生するため、請求項3に記載のように速度差検出手段の計測は、ローラ1周分または1周分以上行うことで、速度ムラの影響を低減させることが望ましい。 If the roller (nip roller 12) is used as the speed detecting means as described in claim 2, the roller may be provided eccentrically, and in that case, the speed difference detecting means (nip roller encoder 24) measures. In the speed, speed unevenness occurs every one roller period. Further, since minute speed unevenness is also generated due to vibration or the like, the speed difference detecting means performs the measurement for one or more rotations of the roller as described in claim 3 to reduce the influence of the speed unevenness. It is desirable.
請求項4に記載された画像形成装置20は、請求項1乃至3記載の画像形成装置20において、前記速度差検出手段12,24の検知する前記速度差は、前記ベルト駆動速度と前記ベルト移動速度の速度比と、前記ベルト駆動速度と前記用紙移動速度の速度比との差であり、これら速度比の差に応じて、前記レジストローラ駆動手段21と前記搬送ベルト駆動手段22の少なくとも何れか一方の設定速度を変更することにより、前記用紙移動速度と前記ベルト駆動速度を一致させることを特徴としている。
The
すなわち、搬送ベルト3の速度は一定であることが望ましいが、用紙搬送の負荷や駆動手段の性能により若干の変動はありうる。事実上問題ない程度の変動であれば、速度差検出手段12,24により検出した速度差を使用してもよいが、請求項4記載のように、搬送ベルト3のベルト駆動速度とベルト移動速度の速度比と、搬送ベルト3のベルト駆動速度と用紙移動速度の速度比を用いて、レジストローラ2の回転による用紙移動速度又は搬送ベルト3のベルト駆動速度を可変とすることが望ましい。
That is, it is desirable that the speed of the conveyor belt 3 be constant, but there may be some fluctuations depending on the sheet conveyance load and the performance of the driving means. The speed difference detected by the speed
請求項5に記載された画像形成装置20は、請求項1乃至4記載の画像形成装置20において、前記速度差検出手段12,24が、前記搬送ベルト3が湾曲して巻装されたローラ(従動ローラ4)と該搬送ベルト3との接触部分から離れた位置にある前記搬送ベルト3の表面を検出することを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the
具体的には、図5(搬送ベルト3及び従動ローラ4の拡大断面図)に示すように、搬送ベルト3の厚み、伸縮により、搬送ベルト3の表面速度は場所により異なる。図5では、搬送ベルト3の搬送面11の速度v3よりも、従動ローラ4に巻き付いている搬送ベルト3の外周面側の速度v1の方が速くなる傾向にある。レジストローラ2より送られる用紙1の速度(用紙移動速度)はv3と一致することが望ましい。 Specifically, as shown in FIG. 5 (enlarged sectional view of the conveyor belt 3 and the driven roller 4), the surface speed of the conveyor belt 3 varies depending on the location due to the thickness and expansion / contraction of the conveyor belt 3. In FIG. 5, the speed v <b> 1 on the outer peripheral surface side of the transport belt 3 wound around the driven roller 4 tends to be faster than the speed v <b> 3 of the transport surface 11 of the transport belt 3. It is desirable that the speed of the paper 1 (paper moving speed) sent from the registration roller 2 coincides with v3.
図5に示すように、速度差計測に使用する速度差検出手段としてのニップローラ12を、搬送ベルト3の従動ローラ4の軸直上に配置すると、ベルト移動速度を計測するときにv1の影響を受けてしまう。よって、ニップローラ12による速度差計測は、搬送ベルト3を巻いた従動ローラ4と搬送ベルト3の接点から下流側(図5中白抜き矢印で示す右方向)にずらした位置にニップローラ12を配置して行うことが望ましい。また、ニップローラ12のようなローラを速度差計測に用いる場合は、搬送ベルト3の搬送面11が平面を維持できる(ニップローラ12により搬送ベルト3の搬送面11が沈み込まない)様に、搬送ベルト3を挟んだ下方にも支持用ローラ25を配置することが望ましい。
As shown in FIG. 5, if the nip roller 12 serving as a speed difference detecting means used for speed difference measurement is arranged immediately above the axis of the driven roller 4 of the conveyor belt 3, it is affected by v1 when the belt moving speed is measured. End up. Therefore, the speed difference measurement by the nip roller 12 is performed by arranging the nip roller 12 at a position shifted from the contact point between the driven roller 4 wound around the conveyor belt 3 and the conveyor belt 3 to the downstream side (right direction indicated by a white arrow in FIG. 5). It is desirable to do this. Further, when a roller such as the nip roller 12 is used for speed difference measurement, the conveyance belt 11 is maintained so that the conveyance surface 11 of the conveyance belt 3 can be kept flat (the conveyance surface 11 of the conveyance belt 3 is not sunk by the nip roller 12). It is desirable to dispose the supporting
請求項6に記載された画像形成装置20は、請求項1乃至5記載の画像形成装置20において、前記速度差検出手段12,24の検出結果によって前記レジストローラ駆動手段21と前記搬送ベルト駆動手段22の少なくとも一方の設定速度を変更する前は、前記レジストローラ2は前記搬送ベルト3よりも速い速度で駆動されることを特徴としている。
The
図3中に示したように、レジストローラ速度を搬送ベルト搬送面速度よりもはやめることで、腰の弱い普通紙時には速度補正をせずにすみ(線(b) )、腰の強い厚紙時には速度補正は加速することはなく減速だけとなる(線(c) )。よって、部品公差やすべりなどが発生してもレジストローラ2側の方が速くなる設定としているほうが、制御が簡易化される。 As shown in FIG. 3, the registration roller speed is made lower than the conveyance belt conveyance surface speed, so it is not necessary to perform speed correction for plain paper with low stiffness (line (b)), and for thick paper with strong stiffness. Speed correction will not accelerate but only decelerate (line (c)). Therefore, the control is simplified if the setting is such that the registration roller 2 side becomes faster even if component tolerance or slip occurs.
請求項7に記載された画像形成装置20は、請求項1乃至6記載の画像形成装置20において、前記速度差検出手段12,24によって検知した前記速度差に応じて前記レジストローラ駆動手段21と前記搬送ベルト駆動手段22の少なくとも何れか一方において変更した設定速度を記憶する記憶手段を有し、次回通紙以降は、前記記憶手段に記憶した変更後の前記設定速度で前記レジストローラ駆動手段21と前記搬送ベルト駆動手段22の少なくとも何れか一方を駆動することを特徴としている。
An
用紙1の種類や部品などの経年変化によりレジストローラ2の適正な回転速度は変化する。また、用紙間隔を狭めて印刷する場合、レジストローラ2の方が搬送ベルト3の搬送面11の速度より速すぎると、前回の用紙後端に次回の用紙先端が追いついてしまい、用紙1が重なる不具合が発生する場合もある。しかし、請求項7記載の発明では、レジストローラ2と搬送ベルト3の速度差を検出し、適正なレジストローラ2の速度を求めてその速度を記憶し、以降の印刷には記憶した速度を用いるので係る課題を解決できる。その場合、一度記憶した値を毎回使用しすれば、毎回速度補正する手間を省略できるし、毎回速度補正を行って記憶した値を使用すれば、各回の速度補正のレンジが小さくなり、速度補正に費やされる時間が短縮され、用紙毎の微妙な差にも対応することが可能となる。 The appropriate rotation speed of the registration roller 2 changes with the aging of the type and parts of the paper 1. Further, when printing is performed with the paper interval narrowed, if the registration roller 2 is too faster than the speed of the transport surface 11 of the transport belt 3, the leading edge of the next sheet catches up with the trailing edge of the previous sheet, and the sheet 1 overlaps. There may be a problem. However, in the invention described in claim 7, the speed difference between the registration roller 2 and the conveying belt 3 is detected, the proper speed of the registration roller 2 is obtained and stored, and the stored speed is used for the subsequent printing. Therefore, the related problem can be solved. In that case, if the stored value is used every time, the trouble of correcting the speed every time can be saved, and if the value stored by performing the speed correction every time is used, the speed correction range is reduced each time. The time spent on the paper is shortened, and it is possible to cope with subtle differences for each paper.
また、請求項7の発明においては、記憶した値のクリアや使用方法は、例えば下記(1)〜(3)と多種多様の方法が考えられるが、いずれを選択しても相応の効果が得られる。
(1)印刷開始1枚目は、レジストローラ2の速度(用紙移動速度)を搬送ベルト3の搬送面11の速度(搬送ベルト3のベルト駆動速度)よりも速い速度にし、補正値を記憶し、2枚目以降は記憶した値を用いる。
(2)用紙トレイへの用紙1の追加・載せ替えを検知したときの1枚目のみ、レジストローラ2の速度を搬送ベルト3の搬送面11の速度よりも速い速度にし、補正値を記憶し、それ以降は記憶した値を用いる。
(3)所定の時間経過時の印刷時だけ速度補正し、補正値を記憶し、それ以外は記憶した値を用い速度補正を行わない。
In the invention of claim 7, there are various methods for clearing and using the stored value, for example, the following (1) to (3). It is done.
(1) For the first printing start, the speed of the registration roller 2 (paper moving speed) is set to be higher than the speed of the conveying surface 11 of the conveying belt 3 (belt driving speed of the conveying belt 3), and the correction value is stored. The stored value is used for the second and subsequent sheets.
(2) For only the first sheet when the addition / replacement of the sheet 1 to the sheet tray is detected, the speed of the registration roller 2 is set to be higher than the speed of the transport surface 11 of the transport belt 3 and the correction value is stored. After that, the stored value is used.
(3) Speed correction is performed only at the time of printing when a predetermined time elapses, and the correction value is stored. Otherwise, the stored value is used and no speed correction is performed.
請求項1に記載された画像形成装置20によれば、速度差検出手段12,24により検出したベルト移動速度と用紙移動速度の速度差に応じて、搬送ベルト駆動手段22による搬送ベルト3のベルト駆動速度又はレジストローラ駆動手段21による用紙移動速度を可変することにより、紙質を検知することもなく、レジストローラ2から搬送ベルト3に受け渡されて搬送される用紙1の移動に対して常に画像形成手段7の画像形成タイミングを合わせることができ、高品質の印刷を行うことができる。
According to the
請求項2に記載された画像形成装置20によれば、請求項1記載の画像形成装置20の効果に加え、低コストかつ不具合の発生しにくい簡易な構成により速度差検出手段12,24を構成できる。
According to the
請求項3に記載された画像形成装置20によれば、請求項2記載の画像形成装置20の効果に加え、速度差検出手段としてローラ(ニップローラ12)を使用する場合において、ローラ(ニップローラ12)が偏芯していたり振動などにより微小な速度ムラが発生しても、速度差検出手段12,24の計測においては、かかる速度ムラの影響を低減させることができる。
According to the
請求項4に記載された画像形成装置20によれば、請求項1乃至3記載の画像形成装置20の効果に加え、搬送ベルト3のベルト駆動速度が一定でなく、用紙搬送の負荷や駆動手段の性能により若干の変動があったとしても、ベルト駆動速度とベルト移動速度の速度比と、ベルト駆動速度と用紙移動速度の速度比を検知し、両速度比の差を用いてレジストローラ2の回転による用紙移動速度又は搬送ベルト駆動手段22によるベルト駆動速度を可変しているので、これらの不都合による悪影響を受けにくい。
According to the
請求項5に記載された画像形成装置20によれば、搬送ベルト3の厚み、伸縮等により、搬送ベルト3の表面速度が場所により異なる場合であっても、搬送ベルト3の速度が安定した部分で計測を行うことができる。
According to the
請求項6に記載された画像形成装置20によれば、請求項1乃至5記載の画像形成装置20の効果に加え、レジストローラ2の速度を搬送ベルト3の搬送面11の速度よりも速めることで、腰の弱い普通紙時には速度補正をせずにすみ、腰の強い厚紙時には速度補正は加速することはなく減速だけとなり、よって部品公差やすべりなどが発生してもレジストローラ2側の方が速くなる設定としているほうが、制御が簡易化される。
According to the
請求項7に記載された画像形成装置20によれば、請求項1乃至6記載の画像形成装置20の効果に加え、前記速度差に応じて前記レジストローラ駆動手段21等の設定速度を変更した場合にはこれを記憶して保存しておくことができるので、次回通紙以降は用紙1の紙質を検知することなく、用紙1が画像形成手段7に到達する前に用紙1の搬送速度を補正して印字位置を合わせて高品質の印刷を行うことができる。その場合、一度記憶した値を毎回使用すれば、毎回速度補正する手間を省略できるし、毎回速度補正を行って記憶した値を使用すれば、各回の速度補正のレンジが小さくなり、速度補正に費やされる時間が短縮され、用紙毎の微妙な差にも対応することが可能となる。
According to the
1.本実施形態の画像形成装置20の主要な構成
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら具体的に説明する。
図1は本実施形態(以下、本例と称する)の画像形成装置20を示す図である。本出願人が先に提案した図6に示す画像形成装置と同一の部分には図6における符号と同一の符号を付し、必要に応じてその説明を省略し、又は図6を参照した前記説明を援用する。
1. Main Configuration of
FIG. 1 is a diagram showing an
本例の画像形成装置20は、用紙1を搬送する対のレジストローラ2と、前記レジストローラ2を駆動する図示しないモータ等のレジストローラ駆動手段21を有している。該レジストローラ駆動手段21の隣には、該レジストローラ2から搬送された用紙1を実質的に同一搬送面11内で更に下流へと搬送するために、駆動ローラ5と従動ローラ4とテンションローラ6に搬送ベルト3が掛け回されてなるベルト搬送手段が設けられている。ベルト搬送手段内には、搬送ベルト3の搬送面11(搬送ベルト3の表面)に載置された用紙1を保持するための保持手段が設けられている。保持手段としては、例えば搬送ベルト3に設けられた多数の孔や、複数本で構成された搬送ベルト3の間隙から用紙1を吸引して保持する吸引手段や、静電吸着手段が採用可能である。このベルト搬送手段の駆動ローラ5には、搬送ベルト3を回転駆動させるために前記駆動ローラ5を駆動するモータ等の搬送ベルト駆動手段22が連動連結されている。さらに、前記ベルト搬送手段の搬送方向の先端側隣部には、搬送ベルト3から用紙1を分離するための分離爪8を挟み、ベルト式の用紙排出部9が設けられており、分離爪8が搬送ベルト3から剥離した用紙1を搬送し、該用紙排出部9の下流に設けられた排出トレイ10に排出して積載・蓄積できるように構成されている。
The
前記搬送ベルトのベルト搬送面11の略中間部分であって、前記駆動ローラ5に近い側には、搬送ベルト3と所定の間隔をおいて画像形成手段7が設けられている。画像形成手段7は、K(黒)、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロ)の4色のインクを選択的に吐出可能なインクジェットヘッドを順次搬送ベルト3の搬送面11の上方に非接触状態で配置しものであり、各色を用紙1に順次選択的に吐出して印字を行うことができる。また、感光ドラムなど、印字面かつ用紙の搬送面でもあるドラムの周面が用紙に接触する画像形成手段でも、搬送ベルト3の動きに連動して画像を形成できる構成であれば採用しうる。 An image forming means 7 is provided at a predetermined distance from the conveyor belt 3 on the side near the drive roller 5 at a substantially intermediate portion of the belt conveyor surface 11 of the conveyor belt. The image forming unit 7 sequentially applies an inkjet head capable of selectively ejecting ink of four colors of K (black), C (cyan), M (magenta), and Y (yellow) above the conveyance surface 11 of the conveyance belt 3. Are arranged in a non-contact state, and each color can be selectively and sequentially ejected onto the paper 1 for printing. Further, an image forming unit such as a photosensitive drum in which the peripheral surface of a drum that is also a printing surface and a paper conveyance surface contacts the paper can be employed as long as it can form an image in conjunction with the movement of the conveyance belt 3.
さらに、本例では、前記搬送ベルト3のベルト駆動速度を検出する搬送ベルト駆動速度検出手段23が前記駆動ローラ5に設けられている。この搬送ベルト駆動速度検出手段23としては、図1中に示すように駆動ローラ5の回転を検出する駆動ローラエンコーダ23でもよいし、後述する図4に駆動ローラエンコーダ23と共に示すように駆動モータの回転を検出するためにその軸上に設けられたベルト駆動モータエンコーダ26でもよい。前記画像形成手段7は、この搬送ベルト駆動速度検出手段23が検出した搬送ベルト3のベルト駆動速度に同期した所定のタイミングで駆動され、搬送ベルト3上に保持された用紙1にインクを吐出し、所望のカラー画像を形成することができる。
Further, in this example, the driving roller 5 is provided with a conveying belt driving speed detecting means 23 for detecting the belt driving speed of the conveying belt 3. The conveyor belt drive speed detecting means 23 may be a drive roller encoder 23 for detecting the rotation of the drive roller 5 as shown in FIG. 1, or a drive motor as shown in FIG. It may be a belt
さらに、本例では、前記レジストローラ2によって送られる用紙1の用紙移動速度を検出するレジストローラ2から送られる用紙1の速度検出手段として、レジストローラエンコーダ27が前記レジストローラ2に設けられている。
Further, in this example, a
さらに、本例では、前記レジストローラ2から用紙1が搬送されてくる前のベルト移動速度と、前記レジストローラ2から搬送されてきた用紙1の用紙移動速度の両方を検出し、両速度の速度差を検出する速度差検出手段12,24が設けられている。本例の速度差検出手段12,24は、前記画像形成手段7と前記従動ローラ4の中間において前記搬送ベルト3上の位置に配置され、搬送ベルト3に従動可能に接触して設けられたニップローラ12と、その軸上に配置したニップローラエンコーダ24によって構成されている。
Further, in this example, both the belt moving speed before the sheet 1 is conveyed from the registration roller 2 and the sheet moving speed of the sheet 1 conveyed from the registration roller 2 are detected, and both speeds are detected. Speed difference detection means 12 and 24 for detecting the difference are provided. The speed
すなわち、本例の画像形成装置20は、図6に示す画像形成装置に、レジストローラ2、速度差検出手段を構成するローラとしてのニップローラ12、駆動ローラ5の3つのローラに対し、速度計測手段であるエンコーダ27,24,23をそれぞれ追加したものであり、速度差検出手段(ニップローラ12及びニップローラエンコーダ24)により、用紙1が搬送ベルト3の搬送面11に到着する前のベルト移動速度とレジストローラ2による用紙移動速度の速度差を計測し、その計測結果に応じて、用紙1が画像形成手段7に到達する前に、レジストローラ2のベルト駆動速度(又は駆動ローラ5のベルト駆動速度)を補正し、搬送ベルト3の速度と用紙1の速度を合わせて好適な印刷を実現するものである。
That is, the
2.本例の画像形成装置20の作用乃至原理
本例の画像形成装置20は、用紙1が搬送ベルト3の搬送面11に到着する前のベルト移動速度と、レジストローラ2による用紙移動速度との速度差を速度差検出手段12,24により計測し、その結果に応じてレジストローラ2のベルト駆動速度を補正して印刷の好適化を図るものであるが、以下にその作用乃至原理を詳細に説明する。
2. Action or Principle of
図2は、本例の画像形成装置20に厚紙を一枚通紙した際の該厚紙の速度変化を表す。用紙先端がニップローラ12に到着する以前(受渡し前)は、ニップローラ12は搬送ベルト3の搬送面11に連れ回るため、搬送ベルト3の搬送面11の速度と同じになる。用紙先端がニップローラ12に到着した以降(受渡し後)は、ニップローラ12は用紙1に連れ回るため、用紙1を搬送しているレジストローラ2の速度になる。
FIG. 2 shows a change in speed of the thick paper when a single thick paper is passed through the
図2では受け渡し後に、ニップローラ12の回転速度が増加しているが、これはレジストローラ2の回転速度が搬送ベルト3の搬送面11の線速度より速い場合である。このとき、画像形成装置20に用紙1が到着する前の時点で、ニップローラ12が増速した分(比率)だけレジストローラ2を駆動しているレジストローラ駆動手段21(モータ)の速度を補正(減速)すれば、用紙1の速度と搬送ベルト3の搬送面11の速度が一致し、印刷は好適に行われる。
In FIG. 2, the rotational speed of the nip roller 12 is increased after the delivery. This is a case where the rotational speed of the registration roller 2 is higher than the linear speed of the transport surface 11 of the transport belt 3. At this time, before the paper 1 arrives at the
また、ベルト移動速度は搬送している用紙1の吸引摩擦などにより、若干変動を伴う場合があるため、ニップローラ12の回転速度(ベルト移動速度)は、ニップローラ12の回転速度(ベルト移動速度)と駆動ローラ5の回転速度(搬送ベルト3のベルト駆動速度)の比として捉え、レジストローラ2の回転速度(レジストローラ2による用紙移動速度)は、レジストローラ2の回転速度(レジストローラ2による用紙移動速度)と駆動ローラ5の回転速度(搬送ベルト3のベルト駆動速度)の比として捉えることが望ましい。 Further, since the belt moving speed may vary slightly due to the suction friction of the paper 1 being conveyed, the rotational speed of the nip roller 12 (belt moving speed) is equal to the rotational speed of the nip roller 12 (belt moving speed). Taking the ratio of the rotational speed of the driving roller 5 (belt driving speed of the conveyor belt 3) as a ratio, the rotational speed of the registration roller 2 (paper movement speed by the registration roller 2) is the rotation speed of the registration roller 2 (paper movement by the registration roller 2). Speed) and the rotation speed of the drive roller 5 (belt drive speed of the conveyor belt 3).
図3は用紙受渡し前の、上述したレジストローラ2と駆動ローラ5の速度比(横軸)に応じたニップローラ12と駆動ローラ5の速度比(縦軸)を表すグラフである。
図3中(a) に示すように、受渡し前のニップ/駆動ローラ速度比は、受渡し前のニップローラ12の回転速度を示し、搬送ベルト3のベルト駆動速度に準じるため、レジストローラ2の回転速度に関わらず一定である。
FIG. 3 is a graph showing the speed ratio (vertical axis) of the nip roller 12 and the driving roller 5 according to the speed ratio (horizontal axis) of the registration roller 2 and the driving roller 5 described above before paper delivery.
As shown in FIG. 3 (a), the nip / driving roller speed ratio before delivery indicates the rotational speed of the nip roller 12 before delivery, and conforms to the belt driving speed of the conveyor belt 3, so the rotational speed of the registration roller 2 Regardless.
図3中(b) に示すように、腰の弱い用紙1を搬送する場合の受渡し後のニップ/駆動ローラ速度比は、普通紙などを通紙した際のニップローラ12の回転速度を示し、レジストローラ2の回転速度の方が搬送ベルト3のベルト駆動速度より遅い場合、ニップローラ12の回転速度は、受渡し前後で減少する。また、レジストローラ2の回転速度の方が搬送ベルト3のベルト駆動速度より速い場合、図1の点線で示したようにレジストローラ2とニップローラ12間で用紙1にタルミが発生するため、ニップローラ12の速度は受渡し前後で同じになる(用紙1が搬送ベルト3の速度より速くはならない)。 As shown in FIG. 3 (b), the nip / driving roller speed ratio after delivery when the low-stiff paper 1 is transported indicates the rotational speed of the nip roller 12 when plain paper or the like is passed. When the rotational speed of the roller 2 is slower than the belt driving speed of the conveying belt 3, the rotational speed of the nip roller 12 decreases before and after delivery. Further, when the rotation speed of the registration roller 2 is faster than the belt driving speed of the conveying belt 3, as shown by the dotted line in FIG. 1, tarmi is generated between the registration roller 2 and the nip roller 12. Is the same before and after delivery (the sheet 1 cannot be faster than the speed of the conveyor belt 3).
図3中(c) に示すように、腰の強い用紙1を搬送する場合の受渡し後のニップ/駆動ローラ速度比は、厚紙などを通紙した際のニップローラ12の回転速度を示しており、レジストローラ2の速度の方が搬送ベルト3の搬送速度より速い場合、レジストローラ2とニップローラ12間でタルミが出来ず、受渡し前のレジストローラ2の速度に比例して、受渡し前後でニップローラ12の速度が増加してしまう。 As shown in FIG. 3 (c), the nip / driving roller speed ratio after delivery when transporting the stiff paper 1 indicates the rotational speed of the nip roller 12 when passing thick paper or the like, When the speed of the registration roller 2 is faster than the conveyance speed of the conveyance belt 3, no targing is generated between the registration roller 2 and the nip roller 12, and the nip roller 12 before and after delivery is proportional to the speed of the registration roller 2 before delivery. Speed will increase.
このような受渡し前後のニップローラ12の回転速度の変化により、レジストローラ2と搬送ベルト3との速度差を検知し、この検知結果に基づいてレジストローラ2の速度を補正することで、レジストローラ2による用紙1の線速度(用紙移動速度)と搬送ベルト3の搬送面11の線速度(搬送ベルト3のベルト駆動速度)を合致させることができる。 The speed difference between the registration roller 2 and the conveyor belt 3 is detected based on the change in the rotational speed of the nip roller 12 before and after the delivery, and the speed of the registration roller 2 is corrected based on the detection result. Therefore, the linear velocity of the paper 1 (paper moving speed) and the linear velocity of the conveying surface 11 of the conveying belt 3 (belt driving speed of the conveying belt 3) can be matched.
すなわち、部品公差などがあってもレジストローラ2の回転速度の方が搬送ベルト駆動速度より速くなるような十分な速度に設定すれば、「腰の弱い用紙時の受渡し後のニップ/駆動ローラ速度比」のときは、受渡し前後(図3中(a) から(b) )でニップローラ12の回転速度の変化がないため、レジストローラ2の回転速度をほとんど変更することなく、用紙タルミを形成しながら通紙することができる。 In other words, if there is a sufficient speed so that the rotation speed of the registration roller 2 is faster than the conveying belt driving speed even if there is a component tolerance, the “nip / driving roller speed after delivery when the paper is weak” In the case of “ratio”, there is no change in the rotational speed of the nip roller 12 before and after the delivery ((a) to (b) in FIG. 3), so that the paper tarmi is formed with almost no change in the rotational speed of the registration roller 2. Paper can be passed through.
これに対し、「腰の強い用紙時の受渡し後のニップ/駆動ローラ速度比」のときは、そのままでは受渡し前後(図3中(a) から(c) )でニップローラ12の速度が増加してしまうが、図3中(d) で示すように、その分レジストローラ2の速度を減速することでレジストローラ2の回転速度を搬送ベルト駆動速度に合わせることができる。 On the other hand, in the case of “nip / drive roller speed ratio after delivery for stiff paper”, the speed of the nip roller 12 increases before and after delivery ((a) to (c) in FIG. 3) as it is. However, as indicated by (d) in FIG. 3, the rotational speed of the registration roller 2 can be adjusted to the conveyance belt drive speed by reducing the speed of the registration roller 2 correspondingly.
このような速度比の差の計測と、その計測結果に応じたレジストローラ2の用紙移動速度(又は駆動ローラ5のベルト駆動速度)の補正を、用紙1が画像形成手段7に到達する前に行うことにより、搬送ベルト3の速度と用紙1の速度を合わせて好適な印刷が実現できる。 Such measurement of the difference in speed ratio and correction of the sheet moving speed of the registration roller 2 (or the belt driving speed of the driving roller 5) according to the measurement result are performed before the sheet 1 reaches the image forming means 7. By doing so, suitable printing can be realized by combining the speed of the conveying belt 3 and the speed of the paper 1.
なお、図3中(e) で示すように、レジストローラ2の速度とベルト駆動速度が同じ場合は、ニップローラ/駆動ローラ速度比は用紙1の受渡し前後で変わらない。 As shown by (e) in FIG. 3, when the speed of the registration roller 2 and the belt driving speed are the same, the nip roller / driving roller speed ratio does not change before and after the delivery of the paper 1.
3.本例の画像形成装置20の制御系統の構成
図4は、上述したような速度制御を実現するための本例の制御系統の構成図を示す。
制御装置30は、信号に応じてモータ制御を行うことができるCPU,DSP,ASICなどであり、タイマや記憶手段などの機能も有する。搬送ベルト駆動手段22及びレジストローラ駆動手段21を構成する各モータは該制御装置30によりフィードバック制御される。すなわち、ベルト駆動モータエンコーダ26及びレジストローラエンコーダ27で速度計測を行い、その計測結果が前記制御装置30に入力されて演算処理が行われ、制御装置30は搬送ベルト駆動回路31及びレジストローラ駆動回路32を介してモータ駆動電圧や電流を可変し、搬送ベルト駆動手段22及びレジストローラ駆動手段21を構成する各モータをそれぞれ駆動する。なお、ベルト駆動モータエンコーダ26は図4中に示すように駆動ローラエンコーダ23と互いに代替可能である。
3. Configuration of Control System of
The
また、レジストローラエンコーダ27からの信号(パルス数)により、レジストローラ2における用紙移動速度(乃至搬送量)を計測でき、前記制御装置30はニップローラ12に用紙1が到達したか否かを判別し、ニップローラエンコーダ24による速度計測が用紙到達前なのか後なのか(受け渡しの前後)を検知できる。
Further, the sheet moving speed (or transport amount) in the registration roller 2 can be measured by a signal (number of pulses) from the
しかし、ニップローラ12の近辺にセンサ(図示略)を設けることによって用紙1の受け渡しの前後を検知してもよいし、また用紙1がニップローラ12に到達した直後は図2中に示すようにニップローラ12の回転速度が振動して速度変動が激しくなることから、速度変動の激しくなるタイミングによって用紙1の受け渡しの前後を検知してもよい。 However, a sensor (not shown) may be provided in the vicinity of the nip roller 12 to detect before and after the delivery of the paper 1, and immediately after the paper 1 reaches the nip roller 12, as shown in FIG. Since the rotational speed of the sheet 1 vibrates and the speed fluctuation becomes severe, the timing before and after the delivery of the paper 1 may be detected by the timing at which the speed fluctuation becomes severe.
4.本例の画像形成装置20における各請求項に記載の構成と対応する部分についての説明
(1)請求項1に対応する本例の構成について
なお、本例の画像形成装置20では、ニップローラ12等で検出した前記速度差に応じて、搬送ベルト駆動手段22による搬送ベルト駆動速度を可変しても効果が得られるが、実用上、その面上で印字が行われる搬送ベルト3の速度はできる限り固定し、レジストローラ駆動手段21の制御によって用紙移動速度を可変することがより好ましい。
4). Description of Parts Corresponding to Configurations of Claims in
(2)請求項2に対応する本例の構成について
また、速度差検出手段としては、上記ニップローラ12とニップローラエンコーダ24の組み合わせ以外に、ドップラ現象を利用したレーザ反射型の速度計測装置であるレーザドップラ計や、特定範囲を一定周期毎に画像で取り込み、画像の濃淡(特徴)の変化により移動距離や速度を計測する装置であるCCDなども採用可能である。しかし、これらの装置を採用すると、装置のコストアップやレンズへの紙粉付着による誤検出などがあるので、速度差検出手段としては前記ニップローラ12にニップローラエンコーダ24をつけた形態がより望ましい。また、速度差検出手段としての前記ニップローラ12は、表面摩擦が高いものが望ましいため、高い表面摩擦を持つゴム、表面に粒子や加工により微小凹凸を設けたグリッドローラなどの使用が望ましい。
(2) Concerning Configuration of This Example Corresponding to Claim 2 In addition to the combination of the nip roller 12 and the
(3)請求項3に対応する本例の構成について
また、速度差検出手段として前述のようにニップローラ12を使用すると、該ニップローラ12が偏芯して設けられる可能性があり、その場合には速度差検出手段としてのニップローラエンコーダ24が計測する速度には、ローラ1周期毎に速度ムラが発生する。また振動などにより、微小な速度ムラも発生するため、請求項3に記載のように速度差検出手段12,24の計測は、ローラ1周分または1周分以上行うことで、速度ムラの影響を低減させることが望ましい。
(3) About the configuration of this example corresponding to claim 3 Further, when the nip roller 12 is used as the speed difference detecting means as described above, the nip roller 12 may be provided eccentrically. In the speed measured by the
(4)請求項4に対応する本例の構成について
本例の画像形成装置20では、ニップローラ12等で検出した前記速度差に応じて、搬送ベルト駆動手段22による搬送ベルト駆動速度を可変しているが、実際に検出する速度差としては、前記搬送ベルト3のベルト駆動速度と前記ベルト移動速度の速度比と、前記搬送ベルト3のベルト駆動速度と前記用紙移動速度の速度比との差を用いている。
(4) Concerning Configuration of This Example Corresponding to Claim 4 In the
すなわち、本例の画像形成装置20においては搬送ベルト3の速度は一定であることが望ましいが、用紙搬送の負荷や駆動手段の性能により若干の変動はありうる。画像形成上要求される品質に影響を与えない程度の変動であれば、速度検出手段により検出した前記2つの速度から直接得た速度差を使用してもよいが、前記速度比を用いてレジストローラ2の回転速度を可変とする方がより望ましい。
That is, in the
(5)請求項5に対応する本例の構成について
また、本例では、上記画像形成装置20の構成において、図1を参照して説明したように、速度差検出手段であるニップローラ12は、搬送ベルト3が湾曲して巻装された従動ローラ4と該搬送ベルト3との接触部分から離れた位置に配置されているが、かかる配置とすれば、次のような利点が得られる。
すなわち、図5に示すように、搬送ベルト3の厚み、伸縮により、搬送ベルト3の表面速度は場所により異なる。図5では、搬送ベルト3の搬送面11の速度(搬送ベルト3の外周面の速度)v3よりも従動ローラ4上の搬送ベルト3の外周面の速度v1は速くなる傾向にある。レジストローラ2より送られる用紙1の速度(用紙移動速度)はv3と一致することが望ましい。
(5) Configuration of this example corresponding to claim 5 In this example, in the configuration of the
That is, as shown in FIG. 5, the surface speed of the conveyor belt 3 varies depending on the location due to the thickness and expansion / contraction of the conveyor belt 3. In FIG. 5, the speed v1 of the outer peripheral surface of the transport belt 3 on the driven roller 4 tends to be higher than the speed of the transport surface 11 of the transport belt 3 (the speed of the outer peripheral surface of the transport belt 3) v3. It is desirable that the speed of the paper 1 (paper moving speed) sent from the registration roller 2 coincides with v3.
図5に示すように、速度差計測に使用する速度差検出手段としてのニップローラ12を、搬送ベルト3の従動ローラ4の軸直上に配置すると、ベルト移動速度を計測するときにv1の影響を受けてしまう。よって、ニップローラ12による速度差計測は、搬送ベルト3を巻いた従動ローラ4と搬送ベルト3の接点から下流側(図の白抜き矢印で示す右方向)にずらした位置にニップローラ12を配置して行うことが望ましい。また、ニップローラ12のようなローラを速度差計測に用いる場合は、搬送ベルト3の搬送面11が平面を維持できる(ニップローラ12により搬送ベルト3の搬送面11が沈み込まない)様に、搬送ベルト3を挟んだ下方にも支持用ローラ25を配置することが望ましい。
As shown in FIG. 5, if the nip roller 12 serving as a speed difference detecting means used for speed difference measurement is arranged immediately above the axis of the driven roller 4 of the conveyor belt 3, it is affected by v1 when the belt moving speed is measured. End up. Therefore, the speed difference measurement by the nip roller 12 is performed by disposing the nip roller 12 at a position shifted from the contact point between the driven roller 4 wound around the conveyor belt 3 and the conveyor belt 3 to the downstream side (right direction indicated by a white arrow in the drawing). It is desirable to do. Further, when a roller such as the nip roller 12 is used for speed difference measurement, the conveyance belt 11 is maintained so that the conveyance surface 11 of the conveyance belt 3 can be kept flat (the conveyance surface 11 of the conveyance belt 3 is not sunk by the nip roller 12). It is desirable to dispose the supporting
(6)請求項6に対応する本例の構成について
また、図3中に示したように、レジストローラ2の速度を搬送ベルト3の搬送面11の速度よりもはやめることで、腰の弱い普通紙時には速度補正をせずにすみ(線(b) )、腰の強い厚紙時には速度補正は加速することはなく減速だけとなる(線(c) )。よって、部品公差やすべりなどが発生してもレジストローラ2側の方が速くなる設定としているほうが、制御が簡易化される。
(6) About the configuration of this example corresponding to claim 6 Further, as shown in FIG. 3, the speed of the registration roller 2 is made lower than the speed of the transport surface 11 of the transport belt 3, so that the waist is weak. For plain paper, the speed correction is not required (line (b)), and for thick paper, which is stiff, the speed correction does not accelerate but only decelerates (line (c)). Therefore, the control is simplified if the setting is such that the registration roller 2 side becomes faster even if component tolerance or slip occurs.
(7)請求項7に対応する本例の構成について
本例では、前述の制御系の構成において、速度差検出手段としてのニップローラ12等によって検知した前記速度差に応じてレジストローラ駆動手段21の新たな設定速度を算出し、これを制御装置30中の記憶手段に記憶しておき、次回通紙以降は、前記記憶手段に記憶した変更後の前記設定速度で前記レジストローラ駆動手段21を駆動するように構成してもよい。
(7) Configuration of this Example Corresponding to Claim 7 In this example, in the configuration of the above-described control system, the registration roller driving means 21 of the registration roller driving means 21 according to the speed difference detected by the nip roller 12 or the like as speed difference detecting means. A new set speed is calculated and stored in the storage means in the
その場合、一度記憶した値を毎回使用しすれば、毎回速度補正する手間を省略できるし、毎回速度補正を行って記憶した値を使用すれば、各回の速度補正のレンジが小さくなり、速度補正に費やされる時間が短縮され、用紙毎の微妙な差にも対応することが可能となる。 In that case, if the stored value is used every time, the trouble of correcting the speed every time can be saved, and if the value stored by performing the speed correction every time is used, the speed correction range is reduced each time. The time spent on the paper is shortened, and it is possible to cope with subtle differences for each paper.
なお、記憶した値のクリアや使用方法は、例えば下記1)〜3)と多種多様の方法が考えられるが、いずれの方法を用いても相応の効果が得られる。
1)印刷開始1枚目は、レジストローラ2の速度(用紙移動速度)を搬送ベルト3の搬送面11の速度(搬送ベルト3のベルト駆動速度)よりも速い速度にし、補正値を記憶し、2枚目以降は記憶した値を用いる。
2)用紙トレイへの用紙1の追加・載せ替えを検知したときの1枚目のみ、レジストローラ2の速度を搬送ベルト3の搬送面11の速度よりも速い速度にし、補正値を記憶し、それ以降は記憶した値を用いる。
3)所定の時間経過時の印刷時だけ速度補正し、補正値を記憶し、それ以外は記憶した値を用い速度補正を行わない。
Note that various methods such as the following 1) to 3) can be considered for clearing and using the stored values, and a corresponding effect can be obtained by using any method.
1) For the first printing start, the speed of the registration roller 2 (paper moving speed) is set to be higher than the speed of the conveying surface 11 of the conveying belt 3 (belt driving speed of the conveying belt 3), and the correction value is stored. The stored values are used for the second and subsequent sheets.
2) Only for the first sheet when the addition / replacement of the sheet 1 to the sheet tray is detected, the speed of the registration roller 2 is set to be higher than the speed of the transport surface 11 of the transport belt 3, and the correction value is stored. After that, the stored value is used.
3) Speed correction is performed only at the time of printing when a predetermined time elapses, and the correction value is stored. Otherwise, the stored value is used and no speed correction is performed.
5.本例の画像形成装置20の効果
以上説明したように、本例の画像形成装置20によれば、用紙1の腰の強さを予め計測・設定する必要がなく、また機械のバラツキ等を予め計測・記憶する必要もなく、さらにレジストローラ2と画像形成手段7の距離を広くとって画像形成中に用紙1がレジストローラ2からの力を受けない構成にする必要もなく、搬送ベルト3のベルト駆動速度の若干の変動にも不都合なく対応でき、コンパクトな構成かつ同一の制御・設定で用紙1の腰の強さに自動的に対応し、用紙搬送速度を用紙1が画像形成手段7に到達する前に補正することができるので、印字位置を合わせて好適な印刷を実現できる効果があり、特に多色印刷・フルカラー印刷において効果が大きい。
5. Effects of
1 用紙
2 レジストローラ
3 搬送ベルト
4 従動ローラ
5 駆動ローラ
6 テンションローラ
7 画像形成手段
8 分離爪
9 用紙排出部
10 排出トレイ
11 搬送面
12 速度差検出手段としてのニップローラ
20 画像形成装置
21 レジストローラ駆動手段
22 搬送ベルト駆動手段
23 搬送ベルト駆動速度検出手段としての駆動ローラエンコーダ
24 速度差検出手段としてのニップローラエンコーダ
25 支持用ローラ
26 ベルト駆動モータエンコーダ
27 レジストローラエンコーダ
30 制御装置
31 搬送ベルト駆動回路
32 レジストローラ駆動回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Paper 2 Registration roller 3 Conveyance belt 4 Driven roller 5 Drive roller 6 Tension roller 7 Image forming means 8 Separation claw 9 Paper discharge part 10 Discharge tray 11 Conveyance surface 12 Nip roller as speed difference detection means 20
Claims (7)
前記レジストローラを駆動するレジストローラ駆動手段と、
前記レジストローラから搬送された用紙を更に下流へと搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを駆動する搬送ベルト駆動手段と、
前記搬送ベルトのベルト駆動速度を検出する搬送ベルト駆動速度検出手段と、
前記搬送ベルト駆動速度検出手段が検出した前記ベルト駆動速度に対応した印字タイミングで前記搬送ベルト上で前記用紙に画像を形成する画像形成手段と、
前記レジストローラから前記用紙が搬送されてくる前のベルト移動速度と、前記レジストローラから搬送されてきた前記用紙の用紙移動速度の両方を検出することにより、前記ベルト移動速度と前記用紙移動速度の速度差を検出する速度差検出手段を備え、
前記速度差検出手段が検知した前記速度差に応じて、前記レジストローラ駆動手段と前記搬送ベルト駆動手段の少なくとも何れか一方の設定速度を変更することを特徴とする画像形成装置。 A registration roller for conveying paper, a registration roller driving means for driving the registration roller,
A conveying belt for conveying the sheet conveyed from the registration roller further downstream;
A conveyor belt driving means for driving the conveyor belt;
A conveyor belt drive speed detecting means for detecting a belt drive speed of the conveyor belt;
Image forming means for forming an image on the paper on the conveyor belt at a printing timing corresponding to the belt driving speed detected by the conveyor belt driving speed detecting means;
By detecting both the belt movement speed before the sheet is conveyed from the registration roller and the sheet movement speed of the sheet conveyed from the registration roller, the belt movement speed and the sheet movement speed are detected. A speed difference detecting means for detecting a speed difference is provided,
An image forming apparatus, wherein a setting speed of at least one of the registration roller driving unit and the conveying belt driving unit is changed according to the speed difference detected by the speed difference detecting unit.
次回通紙以降は、前記記憶手段に記憶した変更後の前記設定速度で前記レジストローラ駆動手段と前記搬送ベルト駆動手段の少なくとも何れか一方を駆動することを特徴とする請求項1乃至6記載の画像形成装置。 Storage means for storing a set speed changed in at least one of the registration roller driving means and the conveying belt driving means in accordance with the speed difference detected by the speed difference detecting means;
7. After the next sheet is passed, at least one of the registration roller driving unit and the conveying belt driving unit is driven at the changed set speed stored in the storage unit. Image forming apparatus.
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