JP2007079490A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile.
複写機,プリンタ,ファクシミリ等の画像形成装置として、トナー像が形成される感光体ユニットと、この感光体上のトナー像が転写される中間転写ユニットと、この中間転写ユニットの転写ベルト上のトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段とを有し、トナー付着量検知用のパッチパターン(基準パターン)を感光体上に形成してこのパターンを中間転写体に転写した後に、トナー付着量検知手段でトナー付着量を検知し、その検知結果により画像形成条件(画像濃度,色ずれ等)を制御するものがある。 As an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine, a photoreceptor unit on which a toner image is formed, an intermediate transfer unit to which the toner image on the photoreceptor is transferred, and toner on a transfer belt of the intermediate transfer unit And a toner adhesion amount detection means for detecting the adhesion amount. After a patch pattern (reference pattern) for toner adhesion amount detection is formed on the photosensitive member and this pattern is transferred to the intermediate transfer member, the toner adhesion amount detection is performed. Some devices detect the toner adhesion amount, and control the image forming conditions (image density, color shift, etc.) based on the detection result.
上記トナー付着量検知手段としては光反射センサが広く用いられている。光反射センサは一般に、被測定物との焦点距離を精度良く調整する必要があり、被測定物との焦点距離がずれるとセンサ特性が変化してパターン検知精度が低下する。その結果、画像形成に大きな影響を及ぼしてしまう。従って、光反射センサ検知タイミングにおいて、被測定物を安定した状態に保つ必要がある。 As the toner adhesion amount detection means, a light reflection sensor is widely used. In general, the light reflection sensor needs to accurately adjust the focal length with the object to be measured. If the focal distance with the object to be measured is deviated, the sensor characteristics change and the pattern detection accuracy decreases. As a result, the image formation is greatly affected. Therefore, it is necessary to keep the measured object in a stable state at the light reflection sensor detection timing.
しかし中間転写ベルト上のパッチパターンを光反射センサで検知する場合、検知面であるベルトの振動や表面性によってセンサ出力が変動してしまい、画像濃度制御や色ずれ制御が不安定になることがあった。 However, when the patch pattern on the intermediate transfer belt is detected by the light reflection sensor, the sensor output fluctuates due to the vibration or surface property of the belt that is the detection surface, and image density control and color misregistration control may become unstable. there were.
これを解決するため、以下の方法が実施、もしくは提案されている。
1)ベルト振動が少ない懸架ローラ上で光反射センサ検知を行う。
2)ベルト法線が懸架ローラと交差する範囲で光反射センサ検知を行う(特許文献1)。
3)懸架ローラに間に支持部材を配置し、支持部材上で光反射センサ検知を行う(特許文献2)。
In order to solve this, the following methods have been implemented or proposed.
1) The light reflection sensor is detected on a suspension roller with little belt vibration.
2) Light reflection sensor detection is performed in a range where the belt normal intersects the suspension roller (Patent Document 1).
3) A support member is disposed between the suspension rollers, and the light reflection sensor is detected on the support member (Patent Document 2).
しかしながら、1)の場合、中間転写ベルトの振動によるセンサ出力変動は小さいものの、中間転写ベルトと懸架ローラとの間に異物を挟みこんだ場合には、センサ出力にシャープなピークが現れてしまう。また、懸架ローラの平行度が充分でない場合には、懸架ローラ回転時の偏心のため、センサ出力が懸架ローラ回転周期で変動してしまうという問題があった。 However, in the case of 1), although the sensor output fluctuation due to the vibration of the intermediate transfer belt is small, a sharp peak appears in the sensor output when foreign matter is sandwiched between the intermediate transfer belt and the suspension roller. Further, when the parallelism of the suspension roller is not sufficient, there is a problem that the sensor output fluctuates with the suspension roller rotation cycle due to the eccentricity when the suspension roller rotates.
また、2)の場合、中間転写ベルトの下側に対向物がないためベルト表面に凸凹ができにくく、さらに近傍に懸架ローラがあるためベルトの上下振動量を低減させるという利点があるものの、中間転写ベルトの懸架ローラが横ずれしないように寄り止めガイドを貼り付ける(ベルト裏側両端部分にベルト一周分のレール状ガイドを設ける)場合、寄り止めガイドの継ぎ目が懸架ローラを通過する際にベルト振動が発生してしまい、2)の条件ではベルト一周期ごとにセンサ出力にシャープなピークが現れてしまうという問題があった。 In the case of 2), since there is no opposite object on the lower side of the intermediate transfer belt, it is difficult to make unevenness on the belt surface, and since there is a suspension roller in the vicinity, there is an advantage that the vertical vibration amount of the belt is reduced. When attaching a stopper guide so that the suspension roller of the transfer belt does not slip sideways (providing a rail-shaped guide for the entire circumference of the belt on both ends of the belt), belt vibration occurs when the joint of the stopper guide passes through the suspension roller. Under the condition 2), a sharp peak appears in the sensor output every belt cycle.
また、3)の場合は、中間転写ベルトと光反射センサの焦点距離が一定になる利点があるが、やはり1)のように支持部材の平行度が充分でない場合には、支持部材回転時の編心のため、センサ出力が支持部材回転周期で変動してしまうという問題があった。 In the case of 3), there is an advantage that the focal distance between the intermediate transfer belt and the light reflection sensor is constant. However, as in the case of 1), when the parallelism of the support member is not sufficient, Due to the knitting center, there is a problem that the sensor output fluctuates with the support member rotation period.
本発明は、従来の画像形成装置における上述の問題を解決し、ベルト体に対して光反射センサにより安定した検知を行なうことのできる画像形成装置を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems in a conventional image forming apparatus and to provide an image forming apparatus that can stably detect a belt body with a light reflection sensor.
前記の課題は、本発明により、駆動ローラ及び従動ローラの少なくとも二つの懸架ローラに懸架されて回動するベルト体と、該ベルト体に対して検知を行なう光反射センサを有する画像形成装置において、前記二つの懸架ローラの間に前記ベルト体を支持する支持部材を設け、該支持部材と前記ベルト体の接触範囲の端部からベルト回動方向下流に0.5〜10mmの位置で前記光反射センサの検知を行なうことにより解決される。 According to the present invention, there is provided an image forming apparatus including a belt body that is rotated by being suspended by at least two suspension rollers of a driving roller and a driven roller, and a light reflection sensor that detects the belt body. A support member for supporting the belt body is provided between the two suspension rollers, and the light reflection is performed at a position of 0.5 to 10 mm downstream from the end of the contact range of the support member and the belt body in the belt rotation direction. This can be solved by detecting the sensor.
また、前記支持部材前後で前記ベルト体のなす角度が1〜14度になるよう、前記支持部材が前記ベルト体に対して僅かに喰い込んで配置されると好ましい。
また、前記支持部材が円筒形状であると好ましい。
Further, it is preferable that the support member is slightly bite into the belt body so that an angle formed by the belt body before and after the support member is 1 to 14 degrees.
The support member is preferably cylindrical.
また、前記支持部材は、軸方向における前記光反射センサの検知に対応する部分の径よりも対応しない部分の径が0.1〜1mm程度細くなった小径部を有すると好ましい。 Moreover, it is preferable that the support member has a small-diameter portion in which the diameter of the portion not corresponding to the diameter of the portion corresponding to the detection of the light reflection sensor in the axial direction is reduced by about 0.1 to 1 mm.
また、前記支持部材が回転可能であると好ましい。
また、前記支持部材が固定されていると好ましい。
また、前記光反射センサの検知を行なう部分の前記ベルト体の傾きに合わせて、前記光反射センサを傾けて配置すると好ましい。
The support member is preferably rotatable.
The support member is preferably fixed.
In addition, it is preferable that the light reflection sensor is disposed in an inclined manner in accordance with the inclination of the belt body at a portion where the light reflection sensor is detected.
また、前記光反射センサの検知を行う位置よりも下流側に第2の支持部材を設けると好ましい。
また、前記ベルト体上に形成した基準パターンを前記光反射センサで検知し、該検知結果に基づいて画像形成条件を制御すると好ましい。
In addition, it is preferable to provide a second support member on the downstream side of the position where the light reflection sensor detects.
Preferably, the reference pattern formed on the belt body is detected by the light reflection sensor, and the image forming conditions are controlled based on the detection result.
本発明の画像形成装置によれば、二つの懸架ローラの間にベルト体を支持する支持部材を設け、該支持部材とベルト体の接触範囲の端部からベルト回動方向下流に0.5〜10mmの位置で光反射センサの検知を行なうので、ベルト体の上下方向の振動が起こりにくい範囲内で、かつ、支持部材の編心の影響を受けない位置で光反射センサの検知を行なうことができる。したがって、正確かつ安定した検知を行なうことができる。 According to the image forming apparatus of the present invention, the support member that supports the belt body is provided between the two suspension rollers, and the end of the contact range between the support member and the belt body is 0.5 to the downstream in the belt rotation direction. Since the light reflection sensor is detected at a position of 10 mm, the light reflection sensor can be detected within a range where the vertical vibration of the belt body is unlikely to occur and is not affected by the knitting center of the support member. it can. Therefore, accurate and stable detection can be performed.
また、支持部材前後でベルト体のなす角度が1〜14度になるよう、支持部材がベルト体に対して僅かに喰い込んで配置されることにより、支持部材とベルトのニップ範囲端部以降に、上下方向の振動が起こりにくい範囲を生み出すことができる。 In addition, by arranging the support member so as to slightly bite the belt body so that the angle formed by the belt body before and after the support member is 1 to 14 degrees, the support member and the belt after the end of the nip range. It is possible to create a range where vertical vibrations are unlikely to occur.
また、支持部材に小径部を設けることにより、ベルト体の振動が小径部に集中し、光反射センサ検知位置の振動が小さくなる効果がある
また、ベルト体の傾きに合わせて光反射センサを傾けて配置することにより、光反射センサが取付けあおり角に敏感な特性を持つ場合でも良好な検知を行なうことができる。
In addition, providing the support member with a small diameter portion has the effect of concentrating the vibration of the belt body on the small diameter portion and reducing the vibration at the light reflection sensor detection position. Also, the light reflection sensor is tilted according to the inclination of the belt body. Therefore, even when the light reflection sensor has a characteristic sensitive to the tilt angle, good detection can be performed.
また、光反射センサの検知を行う位置よりも下流側に第2の支持部材を設けることにより、光反射センサ検知位置下流で発生するベルト体の上下方向振動を抑えることができる。 Further, by providing the second support member on the downstream side of the position where the light reflection sensor is detected, it is possible to suppress the vertical vibration of the belt body that occurs downstream of the light reflection sensor detection position.
また、ベルト体上に形成した基準パターンを光反射センサで検知し、該検知結果に基づいて画像形成条件を制御することにより、ベルト体に担持させた基準パターンを正確に検知でき、画像形成条件を適正に制御して優れた画像品質を得ることが可能となる。 Further, the reference pattern formed on the belt body is detected by the light reflection sensor, and the image forming conditions are controlled based on the detection result, so that the reference pattern carried on the belt body can be accurately detected, and the image forming conditions It is possible to obtain an excellent image quality by appropriately controlling the image quality.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明を適用した画像形成装置の実施形態の一例である電子写真方式のプリンタの概略構成を示す断面図である。まず、本例のプリンタの基本的な構成から説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an electrophotographic printer as an example of an embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied. First, the basic configuration of the printer of this example will be described.
図1に示すプリンタ100は、イエロー,マゼンタ,シアン,ブラック(以下、Y,M,C,Kと記す)のトナー像を生成するための4つのプロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kを備えている。これらは画像形成物質として互いに異なる色のY,M,C,Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換できるようになっている。
The
Yトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ6Yを例にとり説明すると、図2に示すように、ドラム状の感光体1Y、ドラムクリーニング装置2Y、除電装置(不図示)、帯電装置4Y、現像装置5Y等を備えている。このプロセスカートリッジ6Yは、プリンタ100本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
The
上記帯電装置4Yは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体1Yの表面を一様帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体1Yの表面は、レーザ光Lによって露光走査されてY用の静電潜像を担持する。このYの静電潜像は、Yトナーを用いる現像装置5YによってYトナー像に現像される。そして、中間転写ベルト8上に中間転写される。ドラムクリーニング装置2Yは、中間転写工程を経た後の感光体1Y表面に残留したトナーを除去する。また、除電装置は、クリーニング後の感光体1Yの残留電荷を除電する。この除電により、感光体1Yの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他のプロセスカートリッジ6M,6C,6Kにおいても、同様にして感光体1M,1C,1K上にM,C,Kトナー像が形成され、中間転写ベルト8上に中間転写される。
The
図1において、プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kの図中下方には、露光装置7が配設されている。潜像形成手段たる露光装置7は、画像情報に基づいて発したレーザ光Lを、プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kにおけるそれぞれの感光体に照射して露光する。この露光により、感光体1Y,1M,1C,1K上にY,M,C,K用の静電潜像が形成される。なお、露光装置7は、光源から発したレーザ光(L)を、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。
In FIG. 1, an exposure device 7 is disposed below the
露光装置7の図中下側には、紙収容カセット26、これらに組み込まれた給紙ローラ27などを有する給紙手段が配設されている。紙収容カセット26は、記録体たる転写紙Pを複数枚重ねて収納しており、一番上の転写紙Pには給紙ローラ27が当接される。給紙ローラ27が図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転せしめられると、一番上の転写紙Pがレジストローラ対28のローラ間に向けて給紙される。レジストローラ対28は、転写紙Pを挟み込むべく両ローラを回転駆動するが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、転写紙Pを適切なタイミングで後述の2次転写ニップに向けて送り出す。かかる構成の給紙手段においては、給紙ローラ27と、タイミングローラ対たるレジストローラ対28との組合せによって搬送手段が構成されている。この搬送手段は、転写紙Pを収容手段たる紙収容カセット26から後述の2次転写ニップまで搬送するものである。
On the lower side of the exposure apparatus 7 in the figure, paper supply means having a
プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kの図中上方には、中間転写体たる中間転写ベルト8を張架しながら無端移動せしめる中間転写ユニット15が配設されている。この中間転写ユニット15は、中間転写ベルト8の他、4つの1次転写バイアスローラ9Y,9M,9C,9K、クリーニング装置10などを備えている。また、2次転写バックアップローラ12、クリーニングバックアップローラ13、テンションローラ14なども備えている。中間転写ベルト8は、これら3つのローラに張架されながら、少なくとも何れか1つのローラの回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。1次転写バイアスローラ9Y,9M,9C,9Kは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト8を感光体1Y,1M,1C,1Kとの間に挟み込んでそれぞれ1次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト8の裏面(ループ内周面)にトナーとは逆極性(例えばプラス)の転写バイアスを印加する方式のものである。1次転写バイアスローラ9Y,9M,9C,9Kを除くローラは、全て電気的に接地されている。中間転写ベルト8は、その無端移動に伴ってY,M,C,K用の1次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体1Y,1M,1C,1K上のY,M,C,Kトナー像が重ね合わせて1次転写される。これにより、中間転写ベルト8上に4色重ね合わせトナー像(以下、4色トナー像という)が形成される。
Above the
上記2次転写バックアップローラ12は、2次転写ローラ19との間に中間転写ベルト8を挟み込んで2次転写ニップを形成している。中間転写ベルト8上に形成された4色トナー像は、この2次転写ニップで転写紙Pに転写される。2次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト8には、転写紙Pに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、クリーニング装置10によってクリーニングされる。
The secondary
2次転写ニップにおいては、転写紙Pが互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト8と2次転写ローラ19との間に挟まれて、上記レジストローラ対28側とは反対方向に搬送される。2次転写ニップから送り出された転写紙Pは、定着装置20のローラ間を通過する際に熱と圧力とにより、表面に転写された4色トナー像が定着される。その後、転写紙Pは、排紙ローラ対29のローラ間を経て機外へと排出される。プリンタ本体の上面には、スタック部30が形成されており、上記排紙ローラ対29によって機外に排出された転写紙Pは、このスタック部30に順次スタックされる。
In the secondary transfer nip, the transfer paper P is sandwiched between the
図1には示さないが、画像濃度検知手段としての反射型フォトセンサ40が中間転写ベルト8に対向して配設されており(これについては図11を参照して後述する)、中間転写ベルト8上の光反射率に応じた信号を出力するように構成されている。この反射型フォトセンサには、拡散光検出型か正反射光検出型のうち、中間転写ベルト8の表面の反射光量と、後述の基準パターン像の反射光量との差を十分な値にし得る方が用いられる。なお、反射型フォトセンサ40の役割については後述する。
Although not shown in FIG. 1, a
次に、本例のプリンタ100におけるキャリブレーションについて説明する。
図3は本レーザープリンタ100の電気回路の一部を示すブロック図である。図において、制御部150はそれぞれ電気的に接続されたトナー像形成部6Y,6M,6C,6K、光書込みユニット7、給紙カセット26、レジストローラ対28、転写ユニット15、反射型フォトセンサ40などを制御する。また、この制御部150は、演算部などを制御するCPU150aと、データを記憶するRAM150bとを備えている。
Next, calibration in the
FIG. 3 is a block diagram showing a part of the electric circuit of the
この制御部150は、図示しない主電源の投入時や、所定時間経過した後の待機時、所定枚数以上のプリントを出力したあとの待機時など、所定のタイミングで、各トナー像形成部6の像形成性能などの作像性能を試験するように構成されている。
The
具体的には、この所定のタイミングが到来すると、まず、感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kを回転させながら一様に帯電せしめる。この帯電については、通常のプリント時における一様な帯電(例えば−700V)とは異なり、その電位を徐々に大きくしていくようにする。そして、上記レーザ光の走査によって基準パターン像用の静電潜像を形成しながら、現像装置5Y,5M,5C,5Kで現像する。この現像により、各色のバイアス現像パターン像が感光体ドラム1Y,1M,1C,1K上に形成される。なお、現像の際、制御部150は、それぞれの現像装置5の現像ローラ51に印加される現像バイアスの値も徐々に高くしていくように制御する。
Specifically, when this predetermined timing comes, first, the
これら各色のバイアス現像パターン像は、中間転写ベルト8上に重なり合わずに並ぶように転写される。この転写により、中間転写ベルト8上には各色の基準パターン像によって構成されるパッチパターンが形成される。
The bias development pattern images of these colors are transferred so as to be arranged on the
このパッチパターンの中の各基準パターン像の基準像は、中間転写ベルト8の無端移動に伴って光反射センサ40(図11)との対向位置を通過する際、その光反射量が検知され、電気信号として上記制御部150に出力される。制御部150は、光反射センサ40から順次送られてくるこの出力信号に基づいて、各基準像の光反射率を演算し、濃度パターンデータとしてRAM150aに格納していく。光反射センサ40との対向位置を通過した上記パッチパターンは、上記クリーニング装置10によってクリーニングされる。
When the reference image of each reference pattern image in the patch pattern passes through a position facing the light reflection sensor 40 (FIG. 11) along with the endless movement of the
図4は上記基準パターン像P(Py,Pm,Pc,Pk)を示す模式図である。図において、基準パターン像Pは、互いに間隔15mmを置いて並ぶ3つの基準像で構成されている。本レーザープリンタにおいて、各基準像101は縦15mm×横15mmの大きさで、15mmの間隙を介して形成される。よって、中間転写ベルト8上の基準パターン像Py,Pm,Pc,Pkの長さはそれぞれL2=75mmとなる。基準パターン像Py,Pm,Pc,Pkは、プリントプロセス時に形成される各色のトナー像とは異なり、上記中間転写ベルト8上に重なり合わずに並ぶように転写される。このような転写により、中間転写ベルト8上には各色の基準パターン像Py,Pm,Pc,Pkによって構成される1つのパッチパターンPBが形成される。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the reference pattern image P (Py, Pm, Pc, Pk). In the figure, the reference pattern image P is composed of three reference images arranged at intervals of 15 mm. In this laser printer, each
図5は、感光体ドラム1の設置ピッチを示す模式図である。図示のように、感光体ドラム1Y,1M,1C,1KはそれぞれL1=90mmに設定されている。上述のように、基準パターン像Py,Pm,Pc,Pkの長さL2はそれぞれ75mmであり、感光体ドラム1の設置ピッチL1よりも短い。このため、基準パターン像Py,Pm,Pc,Pkは、それぞれの端部を重ね合わせないように独立して転写されることが可能になる。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the installation pitch of the
図6は中間転写ベルト8上に形成される上記パッチパターンを示す模式図である。なお、この図は中間転写ベルト8上に形成したパッチパターンを光反射センサで読み取る様子を説明するためのもので、この図では本発明とは異なる位置に配置した光反射センサ40で読み取るものとして説明する。
FIG. 6 is a schematic diagram showing the patch pattern formed on the
中間転写ベルト8上には、4つの基準パターンPk、Pc、Pm、PyからなるパッチパターンPBが2つ形成される。具体的には、基準パターン像Pk1,Pc1,Pm1,Py1から構成されるパッチパターンPB1と、基準パターン像Pk2,Pc2,Pm2,Py2から構成されるパッチパターンPB2とが形成される。
Two patch patterns PB composed of four reference patterns Pk, Pc, Pm, and Py are formed on the
パッチパターンPB1、PB2は次のようにして形成される。即ち、上記制御部150は、1つ目のパッチパターンPB1内の基準パターン像Pk1,Pc1,Pm1,Py1が中間転写ベルト8に転写され終わった時点から、最も上流側の基準パターンPy1が最も下流側の感光体ドラム1Kの転写ニップを通過し終わるまでの間において、中間転写ベルト8上を基準パターン像が移動する。
The patch patterns PB1 and PB2 are formed as follows. That is, the
また、上記制御部150は、所定のタイミングを見計らって2つ目のパッチパターンPB2の各基準パターン像Pk2,Pc2,Pm2,Py2を感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kに形成せしめる。この所定のタイミングとは、具体的には1つ目のパッチパターンPB1の後端(基準パターン像Py1)が最も下流側の感光体ドラム1Kの転写ニップを通過してから更に所定量だけ移動した時点から、パッチパターンPB2の基準パターン像Pk2,Pc2,Pm2,Py2が中間転写ベルト8上に転写され始めるタイミングである。
Further, the
図6において、中間転写ベルト8を備える転写ユニットの図中右上側には、画像検知手段としての光反射センサ40が配設されている(本発明とは異なる)。中間転写ベルト8上の各基準パターン像は無端移動に伴って移動して光反射センサ40に検知された後、転写ユニットのクリーニング装置10(図1)にて除去される。
In FIG. 6, a
上記光反射センサ40は、1つ目のパッチパターンPB1の先端から後端にかけて、基準パターン像Pk1,Pc1,Pm1,Py1を構成する各基準像101からの反射光量を次のような順序で検知する。即ち、基準パターン像Pk1の3個の基準像101、基準像Pc1の3個の基準像101、基準像Pm1の3個の基準像101、基準像Py1の3個の基準像101、という順序で検知する。この際、各基準像101の光反射量に応じた電圧信号を後述する方法で検知し、上記制御部150に順次出力する。上記制御部150は、光反射センサ40から順次送られてくるこの電圧信号に基づいて、各基準像101の画像濃度を順次演算してRAM150bに格納していく。なお、光反射センサ40には拡散光検出型がカラートナーの高濃度部を検知できる点で望ましい。
The
ここで、基準像検知の際のベルトの影響について説明する。
図7は、本発明を反映する以前の中間転写ユニットを示すものである。光反射センサ40には、焦点距離5.0mmのものを用いた。また懸架ローラ12には直径17.45mmのものを用いた。
Here, the influence of the belt in detecting the reference image will be described.
FIG. 7 shows an intermediate transfer unit before reflecting the present invention. The
懸架ローラ12位置に対し、光反射センサ40検知位置を点A,B,Cとしたときの光反射センサ40の出力を図8のグラフに示す。
点Aで検知する場合、懸架ローラ12から検知位置が離れすぎているためにベルト15上下方向の振動の影響を受けてしまい、光反射センサ40出力が不安定になる。
The graph of FIG. 8 shows the output of the
When detecting at point A, since the detection position is too far from the
点Cで検知する場合、中間転写ベルト8の振動による光反射センサ40出力変動は小さいものの、懸架ローラ12の平行度をかなり精度よく調整しないと、懸架ローラ12の回転偏心の影響を受け、光反射センサ40出力が懸架ローラ12の回転周期で変動してしまう。また経時において、中間転写ベルト8と懸架ローラ12との間に異物を挟みこんだ場合には、センサ出力にシャープなピークが現れてしまう恐れもある。
When the detection is performed at point C, the output fluctuation of the
点Bで検知する場合、中間転写ベルト8の下側に対向物がないためベルト表面に凸凹ができにくく、さらに近傍に懸架ローラ12があるためベルトの上下振動量を低減させる利点がある。しかし、図9,図10に示すように、中間転写ベルト8が懸架ローラ12から横ずれしないよう寄り止めガイド401(ベルト裏側両端にベルト一周分のレール状ガイドを設ける)を貼り付ける場合、寄り止めガイドの継ぎ目402が懸架ローラを通過する際にベルトが振動してしまい、ベルト一周期ごとに光反射センサ40の出力にシャープなピークが現れてしまう。
In the case of detection at point B, there is no object on the lower side of the
そこで本発明に従い、中間転写ベルト8が張架される懸架ローラ12,13の間に支持部材501(図11)を配置し、更に光反射センサ40の検知位置の最適化を計った。
Therefore, according to the present invention, the support member 501 (FIG. 11) is disposed between the
以下に、本発明の要点である、光反射センサ検知対象の振動を安定させる構造について述べる。
まず、懸架ローラ12が持つ機能である「中間転写ベルト8の進行方向を規制する」ことについて説明する。図12に示すように、懸架ローラ12には中間転写ベルト8がニップ701の距離だけ巻き付けられている。中間転写ベルト8がニップ701の範囲にいる間は、懸架ローラ12は中間転写ベルト8の進行方向を常に懸架ローラ12の接線方向へ規制しており、この規制は中間転写ベルト8がニップ範囲端部702を通過するまで続く。ニップ範囲端部702以降は規制する力が働かないので、中間転写ベルトはニップ範囲端部702に対する接線方向に進行し、懸架ローラ12から離れるにつれて中間転写ベルトは撓みやすくなり、上下方向の振動が大きくなっていく。
The structure for stabilizing the vibration of the light reflection sensor detection target, which is the main point of the present invention, will be described below.
First, “regulating the traveling direction of the
次に、支持部材501の持つ機能について説明する。支持部材501は、懸架ローラ12が持つ「中間転写ベルト8の進行方向を規制する」機能に乏しい。なぜなら図13に示すように、支持部材501は中間転写ベルト8に軽く押し当てられているだけなので(懸架ローラ12のようには中間転写ベルト8が巻き付いていない)ニップ711が非常に狭く、中間転写ベルト8の進行方向を規制する距離が足りなすぎるからである。従って中間転写ベルト8はニップ範囲端部712の位置まで進行してもほとんど進行方向を規制されていないので、慣性を保ったままニップ範囲端部712に対する接線よりも浅い角度で進行していく。これは、慣性が無くなるまでの距離714だけ続く。この慣性が無くなるまでの距離714は、中間転写ベルト8は懸架ローラ12からも支持部材501からも規制を受けないので上下方向の振動が起こりにくい範囲である。従って、支持部材501は、懸架ローラ12には無い「ニップ範囲端部以降に、上下方向の振動が起こりにくい範囲714を生み出す」機能を持っている。
Next, functions of the
本発明は、上記支持部材501が有する機能に基づくものであり、具体的な実施例について説明する。
図11に示すように、懸架ローラ12の下流に円筒形状の支持部材501を配置し、光反射センサ40の検知位置水準を振った(D,E,Fに配置した)ときの出力を図14に示す。本実施例に使用した円筒形状の支持部材501は直径を8.0mmとしている。また、支持部材501配置位置は、支持部材501頂点が懸架ローラ12頂点位置に対し、水平距離12.0mm,高さ1.5mmとなるようにしている。高さ1.5mmとして支持部材501を中間転写ベルト8に僅かに食い込ませ、支持部材501前後の中間転写ベルト8の成す角713を7.1度としているのは、「ニップ範囲端部以降に、上下方向の振動が起こりにくい範囲714を生み出す」ためである。
The present invention is based on the function of the
As shown in FIG. 11, the output when the
中間転写ベルトの応力で回転可能である支持部材501の配置位置に対し、光反射センサ40の検知位置を点D,E,Fとしたときの光反射センサ40の出力を図14のグラフに示す。
The graph of FIG. 14 shows the output of the
点Dで検知する場合、点Bで検知する場合と同様、寄り止めガイドの継ぎ目402が懸架ローラを通過する際にベルト振動が発生してしまい、ベルト一周期ごとに光反射センサ40の出力にシャープなピークが現れてしまう。
In the case of detection at point D, as in the case of detection at point B, belt vibration occurs when the
点Eで検知する場合、支持部材501の平行度をかなり精度良く調整しない限り支持部材501の編心の影響を受けてしまい、光反射センサ40の出力が支持部材501の回転周期で変動してしまう。
When detecting at the point E, unless the parallelism of the
点Fで検知する場合、「ニップ範囲端部以降に、上下方向の振動が起こりにくい」だけでなく、寄り止めガイド継ぎ目402が懸架ローラ12を通る際に発生する振動を支持部材501で吸収できる効果がある。その結果、常に安定した光反射センサ40の出力を得ることができる。
When the detection is performed at the point F, the
したがって、本実施例では、「ニップ範囲端部以降に、上下方向の振動が起こりにくい」範囲714内であり、かつ、支持部材501の編心の影響を受けない位置、として、点Fを、支持部材501頂点から1.5mm下流の位置とした。なお、光反射センサ40の検知位置としては、支持部材501と中間転写ベルト8の接触範囲の端部からベルト回動方向下流に0.5〜10mmの範囲であれば、安定した検知を行なうことができる。
Therefore, in the present embodiment, the point F is defined as a position within the
また、支持部材501の上下方向の配置位置に関して、支持部材前後で中間転写ベルト8のなす角度が1〜14度になるよう、支持部材がベルトに対して僅かに喰い込んで配置されることとした。これにより「ニップ範囲端部以降に、上下方向の振動が起こりにくい範囲を生み出す」ことができる。実施例では7.1度である。
Further, with respect to the arrangement position of the
この他にベルト振動を吸収する方法として、図15に示すように、円筒形状の支持部材501の光反射センサ40F,C,Rに対応しない部分を0.5mm削った円筒矩形形状(小径部を有する形状)の支持部材502を用いると、光反射センサ40の出力が更に安定する。これは、中間転写ベルト8の振動が削られた溝の部分に集中し、光反射センサ40F,C,R検知位置の振動が小さくなる効果があるためである。小径部は、センサ対応部よりも0.1〜1mm程度細くすれば良い。
In addition to this, as shown in FIG. 15, as a method for absorbing belt vibration, a cylindrical rectangular shape (small-diameter portion is formed by cutting a portion not corresponding to the
また、支持部材501,502の編心の影響を無くして点F(センサ配置位置)の範囲を広げるため、支持部材501,502を固定式にしても良い。
さらに、光反射センサ40が取付けあおり角に敏感な特性を持つ場合には、「ニップ範囲端部以降に、上下方向の振動が起こりにくい」範囲714の中間転写ベルト8の傾きに合わせて、取付け角度を傾けると良い。傾きの程度は0.5〜4.0度でよい。本実施例での光反射センサ40の取付け角度は2.0度傾けている。
Further, in order to eliminate the influence of the knitting center of the
Further, when the
このように、本実施形態のプリンタ100においては、ベルト体としての中間転写ベルト8に対する光反射センサ40の検知が安定して行なわれる。その結果として、中間転写ベルト8に担持させたパッチパターン(基準パターン)のトナー付着量を正確に検知でき、画像形成条件を適正に制御して優れた画像品質を得ることが可能となる。
As described above, in the
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
上記実施例では支持部材(501又は502)を一本だけ配置した例を説明したが、更に下流に一本又は複数本配置して、光反射センサ検知位置下流で発生する中間転写ベルト8の上下方向振動を抑えても良い。
As mentioned above, although this invention was demonstrated by the example of illustration, this invention is not limited to this.
In the above-described embodiment, an example in which only one support member (501 or 502) is disposed has been described. However, one or more support members are disposed further downstream, and the upper and lower sides of the
また、ベルト体の一例として中間転写ベルト8を用いた画像形成装置について説明したが、本発明がベルト体の他の例である感光体ベルトや搬送ベルトにも適用できることは言うまでもない。
Further, although the image forming apparatus using the
画像形成装置としてはプリンタに限らず、複写機やファクシミリ、あるいは複数の機能を有する複合機でも良い。画像形成装置の作像部や露光手段等、各部の構成は適宜変更可能である。フルカラー装置に限らず、モノクロ装置や複数カラーの装置にも本発明を適用可能である。 The image forming apparatus is not limited to a printer, and may be a copier, a facsimile machine, or a multifunction machine having a plurality of functions. The configuration of each unit such as an image forming unit and an exposure unit of the image forming apparatus can be changed as appropriate. The present invention can be applied not only to a full-color apparatus but also to a monochrome apparatus or a multi-color apparatus.
1 感光体
5 現像装置
6 プロセスカートリッジ
7 露光装置
8 中間転写ベルト
9 1次転写バイアスローラ
12 転写バックアップローラ
15 中間転写ユニット
19 2次転写ローラ
40 反射型フォトセンサ
100 プリンタ
101 基準像
150 制御部
P 基準パターン像
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記二つの懸架ローラの間に前記ベルト体を支持する支持部材を設け、該支持部材と前記ベルト体の接触範囲の端部からベルト回動方向下流に0.5〜10mmの位置で前記光反射センサの検知を行なうことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus having a belt body that is rotated by being suspended by at least two suspension rollers of a driving roller and a driven roller, and a light reflection sensor that detects the belt body.
A support member for supporting the belt body is provided between the two suspension rollers, and the light reflection is performed at a position of 0.5 to 10 mm downstream from the end of the contact range of the support member and the belt body in the belt rotation direction. An image forming apparatus for detecting a sensor.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein a reference pattern formed on the belt body is detected by the light reflection sensor, and image forming conditions are controlled based on the detection result.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005270865A JP2007079490A (en) | 2005-09-16 | 2005-09-16 | Image forming apparatus |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008275800A (en) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Ricoh Co Ltd | Belt device and image forming apparatus |
JP2012027361A (en) * | 2010-07-27 | 2012-02-09 | Brother Ind Ltd | Image forming device |
JP2012053149A (en) * | 2010-08-31 | 2012-03-15 | Ricoh Co Ltd | Belt conveyor device and image forming apparatus |
-
2005
- 2005-09-16 JP JP2005270865A patent/JP2007079490A/en active Pending
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JP2012027361A (en) * | 2010-07-27 | 2012-02-09 | Brother Ind Ltd | Image forming device |
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