JP2006259483A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer.
電子写真方式の画像形成装置は、高速化のために複数の画像形成ユニットを有し、中間転写ベルト等の上に順次異なる色の像を重ね合わせて、転写を行う方式が一般的である。 An electrophotographic image forming apparatus generally includes a plurality of image forming units for speeding up, and transferring images by sequentially superimposing different color images on an intermediate transfer belt or the like.
このような画像形成装置では、図5に示すように、駆動ローラ1及びローラ2〜4に無端状の中間転写ベルト5が巻き掛けられ、この中間転写ベルト5の下方には、中間転写ベルト5の搬送方向(矢印a方向)に沿って画像形成ユニット6〜9が各々一定の間隔を開けて配置されている。画像形成ユニット6〜9は、中間転写ベルト5に対して、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックのトナー像をそれぞれ一次転写する。また、駆動ローラ1の側方には中間転写ベルト5を挟んで二次転写ローラ10が配置され、中間転写ベルト5と二次転写ローラ10との間の圧接部で、中間転写ベルト5上のトナー像が転写紙Sに二次転写される。なお、二次転写ローラ10の下方には一対のレジストローラ11が設けられている(特許文献1参照)。
In such an image forming apparatus, as shown in FIG. 5, an endless
上記構成の画像形成装置においては、中間転写ベルト5の搬送速度が一定であることが要求される。中間転写ベルト5の搬送速度に変動が生じると、画像形成ユニット6〜9から中間転写ベルト5にトナー像が転写される際に色間のずれが生じ、いわゆる「色ずれ」と呼ばれる画像不良が発生する。
In the image forming apparatus having the above configuration, the conveyance speed of the
ところで、近年の画像形成装置では、装置の小型化/省スペース化から、転写紙Sの搬送経路が縦方向である“縦搬送”の装置が増えている。 By the way, in recent image forming apparatuses, the number of “vertical conveyance” apparatuses in which the transfer path of the transfer sheet S is in the vertical direction is increasing due to the miniaturization / space saving of the apparatus.
図6は図5の作像プロセス部(二次転写ローラ10近傍)を拡大したものである。二次転写ローラ10はバネ12により中間転写ベルト5に押し当てられている。そして、転写紙Sは、レジストローラ11と搬送ガイド板13によって下方から搬送されてくる。このとき、転写紙Sが薄い場合は、図6(a)に示すように、転写紙Sが中間転写ベルト5と二次転写ローラ10との間のニップ部に進入しても、二次転写ローラ10はあまり移動せずバネ12の収縮量が小さいので、圧接部における圧接力Fは弱い。
FIG. 6 is an enlarged view of the image forming process unit (near the secondary transfer roller 10) of FIG. The
しかし、転写紙Sが厚い場合は、図6(b)に示すように、転写紙Sが中間転写ベルト5と二次転写ローラ10とのニップ部に進入すると、二次転写ローラ10は大きく移動してバネ12の収縮量が大きいので、圧接部における圧接力Fは強くなる。そのため、圧接部を転写紙Sが通過中であるときと、通過中では無いとき(つまり、ある一枚の転写紙が圧接部を通過後、次の転写紙が圧接部に進入してくるまでの間)とでは、中間転写ベルト5の搬送速度は一定ではなく大きく変動する。
However, when the transfer sheet S is thick, as shown in FIG. 6B, when the transfer sheet S enters the nip portion between the
図7は、中間転写ベルト5の搬送速度を測定したときの実測値である。図において、Aは転写紙の搬送速度を、Bは転写紙が圧接部を通過中であるか否か(区間1は通過中、区間2は通過中では無い)をそれぞれ示している。図に示すように、圧接部に転写紙が無いとき(つまり区間2)は中間転写ベルト5の搬送速度は上昇することなく略一定であるが、圧接部に厚い転写紙Sが進入してきたとき(つまり区間1)は中間転写ベルト5の搬送速度は急激に上昇する。
FIG. 7 shows actual measurement values when the conveyance speed of the
このような中間転写ベルトの速度変動を解決する方法として、例えば、現像ユニットが中間転写ベルトに接触する位置の下流側にベルト伸び吸収機構を、上流側にベルト回転阻止部材をそれぞれ設けることにより、中間転写ベルトの一部でたわみが発生するのを防ぎ、これにより、中間転写ベルトの速度変動の抑制を図った画像形成装置が提案されている(特許文献2参照)。
しかしながら、現像ユニットの接触時には、たわみが中間転写ベルトの一部で発生するだけでなく、全周で発生する場合があり、このような場合は、上記従来の技術では対応できず、中間転写ベルトの全周で速度が速くなってしまうという問題がある。 However, when the developing unit comes into contact, the deflection may occur not only in a part of the intermediate transfer belt but also in the entire circumference. In such a case, the conventional technology cannot cope with the intermediate transfer belt. There is a problem that the speed becomes faster all around.
本発明の課題は、転写紙の厚みの影響による中間転写ベルトの速度変動を抑制することのできる画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of suppressing the speed fluctuation of the intermediate transfer belt due to the influence of the thickness of the transfer paper.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、表面にトナー像が形成される感光体を含む画像形成ユニットと、駆動ローラを含む複数のローラに巻き掛けられ、前記感光体に形成されたトナー像が一次転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトに圧接して配置され、該中間転写ベルトとの間の圧接部を通過する転写紙に中間転写ベルト上のトナー像を二次転写する転写部材とを備えた画像形成装置であって、前記転写紙の搬送方向に沿って前記圧接部の上流側で、当該転写紙の厚さを測定する測定手段と、前記測定手段での測定結果に基づいて、前記圧接部における前記転写部材の圧接力を略一定に制御する制御手段とを備えたことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
上記構成によれば、制御手段が、測定手段での測定結果に基づいて、圧接部における転写部材の圧接力を略一定に制御することで、中間転写ベルトの速度が略一定となり速度変動を抑制することができる。 According to the above configuration, the control means controls the pressure contact force of the transfer member at the pressure contact portion to be substantially constant based on the measurement result of the measurement means, so that the speed of the intermediate transfer belt becomes substantially constant and the speed fluctuation is suppressed. can do.
請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記測定手段は接触子を有し、その接触子が前記転写紙の搬送方向に対して垂直方向から転写紙表面に接触するとともに、その接触時に前記接触子が移動する距離を検出することにより、前記転写紙の厚さを測定することを特徴としている。このように構成すれば、転写紙の厚みを直接精度良く検出することができる。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the measuring unit has a contact, and the contact contacts the transfer paper surface from a direction perpendicular to the transfer paper transport direction, and the contact The thickness of the transfer paper is measured by detecting the distance that the contact moves. With this configuration, the thickness of the transfer paper can be directly detected with high accuracy.
請求項3に記載の発明は、請求項1において、前記測定手段は、前記転写部材に一体的に形成されていることを特徴としている。このように構成すれば、転写部材を移動させる機構が簡素化でき、画像形成装置のコスト低減に寄与する。 A third aspect of the invention is characterized in that, in the first aspect, the measuring means is formed integrally with the transfer member. With this configuration, the mechanism for moving the transfer member can be simplified, contributing to cost reduction of the image forming apparatus.
請求項4に記載の発明は、請求項1において、前記測定手段は光学式の距離センサを有し、前記転写紙表面に非接触で転写紙の厚さを測定することを特徴としている。このように構成すれば、転写紙表面に非接触であるから、転写紙の負荷を増やすことなく紙厚を検出することが可能になる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, the measuring unit includes an optical distance sensor, and the thickness of the transfer paper is measured without contact with the surface of the transfer paper. If configured in this manner, it is possible to detect the paper thickness without increasing the load on the transfer paper because it is not in contact with the surface of the transfer paper.
本発明によれば、転写紙の厚みの影響による中間転写ベルトの速度変動を抑制することができ、その結果、高画質な画像を形成することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to suppress the speed fluctuation of the intermediate transfer belt due to the influence of the thickness of the transfer paper, and as a result, it is possible to form a high-quality image.
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る画像形成装置の全体構成図である。図1に示すように、この画像形成装置20は、原稿画像を読み取るイメージリーダ部21と、イメージリーダ部21で読み取った原稿画像を再現するプリンタ部22とから構成されている。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an image forming apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1, the
イメージリーダ部21は、原稿を載置する原稿台23と、原稿台23に載置された原稿を矢印b方向に移動しつつ露光走査するスキャナ24と、スキャナ24での露光による反射光が複数のミラー及びレンズを含む光学系を介して入射され、その反射光を画素毎にR,G,Bの三色の多値電気信号に光電変換するCCDセンサ25と、前記多値電気信号が反射率のアナログデータとして入力される画像信号処理部26とを有している。
The
プリンタ部22の略中央には、駆動ローラ27及びローラ28〜30に巻き掛けられて矢印c方向に回転駆動される無端状の中間転写ベルト31が配置されている。中間転写ベルト31の下方には、その搬送方向(矢印c方向)に沿って順に、画像形成ユニット32〜35が各々一定の間隔を開けて配置されている。画像形成ユニット32〜35は、中間転写ベルト31に対して、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックのトナー像をそれぞれ一次転写する。
An endless
図には示してないが、画像形成ユニット32〜35には、感光体、該感光体の表面を均一帯電させる帯電チャージャ、感光体の表面に露光して静電潜像を形成する露光装置、感光体に形成された静電潜像を現像してトナー画像にする現像装置等が設けられている。 Although not shown in the figure, the image forming units 32 to 35 include a photoconductor, a charging charger that uniformly charges the surface of the photoconductor, an exposure device that exposes the surface of the photoconductor to form an electrostatic latent image, A developing device or the like is provided that develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive member into a toner image.
また、駆動ローラ27との間に中間転写ベルト31を挟むようにして二次転写ローラ36が配置されている。二次転写ローラ36は転写部材を構成し、少なくとも外周部が導電性の弾性材料からなっている。二次転写ローラ36の上方には定着ローラ37を有する定着ユニット38が設けられている。
Further, a
また、二次転写ローラ36の下方には一対のレジストローラ39が設けられ、このレジストローラ39と二次転写ローラ36との間には転写紙Sの搬送を案内する搬送ガイド板40が略上下方向に設けられている。
A pair of
なお、図1において、41は給紙トレイ、42は給紙ローラ、43は排紙トレイである。
In FIG. 1,
図2は、二次転写ローラ36付近の詳細構成図である。図に示すように、二次転写ローラ36はバネ44を介して可動壁45に固定されており、この可動壁45は、図示してない弾性部材を介して画像形成装置の本体フレームに取り付けられている。したがって、可動壁45は矢印d方向へ往復移動自在となっている。
FIG. 2 is a detailed configuration diagram in the vicinity of the
本実施例では、転写紙Sの厚さを測定する紙厚測定部46が設けられている。紙厚測定部46は画像形成装置の本体フレームに固定されている。また、紙厚測定部46は搬送ガイド板40に近い側に接触子46Aを有し、この接触子46Aが転写紙Sの表面に接触することにより、転写紙Sの厚さを測定することができる。
In the present embodiment, a paper
また、可動壁45の表面に接して楕円形のカム47が軸47Aを中心に回動自在に設けられている。軸47Aは画像形成装置の本体フレームに固定されている。カム47は図示しないモータによって回動駆動され、また紙厚測定部46の内部にはマイコンが内蔵されており、前記モータは紙厚測定部46内のマイコンによって回動が制御される。
An
上記構成において、接触子46Aは転写紙Sの厚さを測定する測定手段を構成し、また、紙厚測定部46内のマイコンとカム47は制御手段を構成している。
In the above configuration, the
次に、上記構成における画像形成装置の作用について説明する。 Next, the operation of the image forming apparatus having the above configuration will be described.
先ず、図2(a)のように転写紙Sの厚さが薄い場合は、転写紙Sが中間転写ベルト5と二次転写ローラ36との間のニップ部に進入しても、二次転写ローラ36はあまり移動せずバネ44の収縮量が小さいため、バネ44による圧接力F(図6(a)参照)も比較的小さいものである。このとき、紙厚測定部46内のマイコンは楕円形のカム47が縦方向に向くよう制御し、その結果、可動壁45は移動しない。
First, as shown in FIG. 2A, when the transfer sheet S is thin, the secondary transfer is performed even if the transfer sheet S enters the nip portion between the
次に、図2(b)のように転写紙Sの厚さが厚い場合は、転写紙Sが中間転写ベルト31と二次転写ローラ36との間のニップ部に進入すると、二次転写ローラ36は図中右方向に大きく移動しバネ44の収縮量が大きくなるため、バネ44による圧接力F(図6(b)参照)が増大しようとする。しかしこのとき、紙厚測定部46内のマイコンは楕円形のカム47が横方向に向くよう制御し、その結果、可動壁45は図中右方向に移動するので、バネ44の収縮量が緩和され、バネ44による圧接力Fの増大が抑制される。
Next, when the transfer sheet S is thick as shown in FIG. 2B, when the transfer sheet S enters the nip portion between the
本実施例によれば、バネ44による圧接力Fを、図2(a)の場合と図2(b)の場合とで略同等にできるので、転写紙Sの厚みの影響による中間転写ベルト31の速度変動を抑制することが可能となる。その結果、高画質な画像を形成することができる。
According to the present embodiment, the pressure contact force F by the
なお、カム47の代わりに、電気的なアクチュエータを設け、このアクチュエータの動作を紙厚測定部46内のマイコンで制御するようにしても良い。
In place of the
図3は、実施例2による二次転写ローラ36付近の詳細構成図である。本実施例では、転写紙Sの厚さを測定する紙厚測定部50が可動壁45に一体的に固定されている。紙厚測定部50の先端部にはローラ50Aが回転自在に取り付けられ、このローラ50Aは転写紙Sの表面に接触しながら回転する。他の構成は実施例1の場合と同様である。
FIG. 3 is a detailed configuration diagram in the vicinity of the
上記構成において、厚みのある転写紙Sが下方から搬送されてくると、紙厚測定部50全体が転写紙Sに押されて図中右方向に移動する。紙厚測定部50は可動壁45に一体的に固定されているので、紙厚測定部50全体が図中右方向に移動すると、可動壁45も同方向に移動する。
In the above configuration, when the thick transfer paper S is conveyed from below, the entire paper
そして、転写紙Sが中間転写ベルト31と二次転写ローラ36との間のニップ部に進入すると、二次転写ローラ36は図中右方向に大きく移動しバネ44の収縮量が大きくなるため、バネ44による圧接力Fが増大しようとするが、可動壁45が図中右方向に移動するので、バネ44の収縮量が緩和され、バネ44による圧接力Fの増大が抑制される。
When the transfer sheet S enters the nip portion between the
本実施例によれば、バネ44による圧接力Fを転写紙Sの厚みに関係なく、略一定にすることができ、その結果、高画質な画像を形成することができる。また、紙厚測定部50を可動壁45に一体的に形成するだけであるから、構成も非常に簡単なものである。
According to the present embodiment, the pressing force F by the
図4は、実施例3による二次転写ローラ36付近の詳細構成図である。本実施例では、転写紙Sの厚さを光学式の変位センサ(図示省略)で測定するようにしている。この変位センサは紙厚測定部55に設けられ、この紙厚測定部55は画像形成装置の本体フレームに固定されている。また、実施例1の場合と同様、可動壁45の表面に接して楕円形のカム47が軸47Aを中心に回動自在に設けられている。
FIG. 4 is a detailed configuration diagram in the vicinity of the
カム47は図示しないモータによって回動駆動され、また紙厚測定部55の内部にはマイコンが内蔵されており、前記モータは紙厚測定部55内のマイコンによって回動が制御される。
The
上記構成において、厚みのある転写紙Sが下方から搬送されてきたとき、紙厚測定部55は転写紙Sに対して変位センサから光を照射するとともに、その反射光を受光して転写紙Sの厚さが厚いことを検出する。そして、紙厚測定部55内のマイコンは、前記変位センサでの検出結果(転写紙Sの厚さデータ)に基づいて、楕円形のカム47が横方向に向くよう制御して、可動壁45を図中右方向に移動させる。
In the above configuration, when the thick transfer paper S is conveyed from below, the paper
そして、転写紙Sが中間転写ベルト31と二次転写ローラ36との間のニップ部に進入すると、二次転写ローラ36は図中右方向に大きく移動しバネ44の収縮量が大きくなるため、バネ44による圧接力Fが増大しようとするが、可動壁45が図中右方向に移動するので、バネ44の収縮量が緩和され、バネ44による圧接力Fの増大が抑制される。
When the transfer sheet S enters the nip portion between the
本実施例によれば、バネ44による圧接力Fを転写紙Sの厚みに関係なく、略一定にすることができ、その結果、高画質な画像を形成することができる。また、転写紙Sの厚さを測定する際に転写紙Sに非接触であるから、転写紙Sを搬送させるための駆動源への負荷を小さくすることができる。
According to the present embodiment, the pressing force F by the
なお、光学式の変位センサの代わりに、渦電流によって紙厚を検出するセンサ等を紙厚測定部55に設けても良い。
Instead of the optical displacement sensor, the paper
また、上記各実施例では画像形成装置として複写機を一例に説明してきたが、本発明はプリンタにも適用できるのは勿論である。 In each of the above embodiments, a copying machine has been described as an example of the image forming apparatus. However, the present invention can also be applied to a printer.
20 画像形成装置
27 駆動ローラ
28〜30 ローラ
31 中間転写ベルト
32〜35 画像形成ユニット
36 二次転写ローラ
44 バネ
45 可動壁
46,50,55 紙厚測定部
46A 接触子
47 カム
S 転写紙
DESCRIPTION OF
Claims (4)
駆動ローラを含む複数のローラに巻き掛けられ、前記感光体に形成されたトナー像が一次転写される中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトに圧接して配置され、該中間転写ベルトとの間の圧接部を通過する転写紙に中間転写ベルト上のトナー像を二次転写する転写部材とを備えた画像形成装置であって、
前記転写紙の搬送方向に沿って前記圧接部の上流側で、当該転写紙の厚さを測定する測定手段と、
前記測定手段での測定結果に基づいて、前記圧接部における前記転写部材の圧接力を略一定に制御する制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit including a photoconductor on which a toner image is formed;
An intermediate transfer belt that is wound around a plurality of rollers including a driving roller and to which a toner image formed on the photoconductor is primarily transferred;
An image forming apparatus comprising: a transfer member that is disposed in pressure contact with the intermediate transfer belt and that secondarily transfers a toner image on the intermediate transfer belt onto a transfer sheet that passes through a pressure contact portion between the intermediate transfer belt. And
Measuring means for measuring the thickness of the transfer paper on the upstream side of the pressure contact portion along the transfer paper transport direction;
An image forming apparatus comprising: a control unit configured to control the pressure contact force of the transfer member at the pressure contact portion to be substantially constant based on a measurement result of the measurement unit.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the measuring unit includes an optical distance sensor, and measures the thickness of the transfer paper without contacting the surface of the transfer paper.
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