JP2009048088A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image on a recording medium.
プリンタ、複写機等の画像形成装置として、例えば、感光体ドラム等の像保持体上に形成された像を中間転写ベルト等の搬送部材に順次一次転写した後、搬送部材上に一次転写された像を用紙等の記録媒体に二次転写するものが知られている。ここで、特許文献1には、像保持体に付着した放電生成物等の異物を除去するため、像保持体と搬送部材との間に周速度差をつけながら駆動する技術が開示されている 。
As an image forming apparatus such as a printer or a copying machine, for example, an image formed on an image carrier such as a photosensitive drum is sequentially primary-transferred onto a conveying member such as an intermediate transfer belt, and then primary-transferred onto the conveying member. 2. Description of the Related Art An image is secondarily transferred to a recording medium such as paper. Here,
ところで、像保持体上の異物を除去するという観点からすれば、画像形成装置において像保持体と搬送部材との周速度差を大きく設定することが好ましい。その一方で、像保持体と搬送部材との周速度差を大きくしすぎた場合には、搬送部材に振動が発生し、像保持体から搬送部材に転写される像に縞状の濃淡が生じることがあった。
本発明は、像保持体への異物の付着を抑制するとともに搬送部材に生じる振動を抑制することを目的とする。
By the way, from the viewpoint of removing foreign matter on the image holding member, it is preferable to set a large peripheral speed difference between the image holding member and the conveying member in the image forming apparatus. On the other hand, if the difference in the peripheral speed between the image holding member and the conveying member is excessively large, the conveying member is vibrated, and an image transferred from the image holding member to the conveying member is striped. There was a thing.
An object of the present invention is to suppress adhesion of foreign matter to an image carrier and to suppress vibration generated in a conveying member.
請求項1記載の発明は、像を保持する像保持体と、前記像保持体に接触配置され、当該像保持体から転写された像あるいは当該像保持体から像が転写された記録材を搬送する搬送部材と、所定の周速度差をつけて前記像保持体および前記搬送部材を駆動する駆動手段と、前記像保持体と前記搬送部材との周速度差の増加に伴って当該像保持体または当該搬送部材の駆動に要する負荷トルクが増加する範囲内に前記所定の周速度差を設定する設定手段とを含む画像形成装置である。 According to the first aspect of the present invention, an image holding body that holds an image, and an image transferred from the image holding body or a recording material on which the image is transferred from the image holding body are conveyed in contact with the image holding body. A conveying member that drives the image holding member and the conveying member with a predetermined peripheral speed difference, and the image holding member as the peripheral speed difference between the image holding member and the conveying member increases. Alternatively, the image forming apparatus includes a setting unit that sets the predetermined peripheral speed difference within a range in which a load torque required for driving the conveyance member increases.
請求項2記載の発明は、前記設定手段は、前記駆動手段により前記像保持体および前記搬送部材を複数の周速度差で駆動させ、複数の前記周速度差において前記像保持体または前記搬送部材にかかる前記負荷トルクをそれぞれ測定させ、複数の前記周速度差と測定された複数の前記負荷トルクとの関係に基づいて前記範囲を決定することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置である。
According to a second aspect of the present invention, the setting means drives the image holding body and the conveying member at a plurality of peripheral speed differences by the driving means, and the image holding body or the conveying member at a plurality of the peripheral speed differences. 2. The image forming apparatus according to
請求項3記載の発明は、像を保持する像保持体と、前記像保持体に接触配置され、当該像保持体から転写された像あるいは当該像保持体から像が転写された記録材を搬送する搬送部材と、所定の周速度差をつけて前記像保持体および前記搬送部材を駆動する駆動手段と、前記像保持体と前記搬送部材との周速度差の大きさを異ならせながら、当該像保持体または当該搬送部材にかかる負荷トルクを測定する測定手段と、前記測定手段にて測定された前記負荷トルクに基づいて前記所定の周速度差を決定する決定手段とを含む画像形成装置である。
請求項4記載の発明は、前記測定手段は、前記負荷トルクに代えて、前記像保持体または前記搬送部材の駆動モータに供給する駆動電流値、あるいは、当該像保持体または当該搬送部材の回転周期を測定することを特徴とする請求項3記載の画像形成装置である。
According to a third aspect of the present invention, an image holding body that holds an image, and an image transferred from the image holding body or a recording material on which the image is transferred from the image holding body are conveyed in contact with the image holding body. The conveying member, the driving means for driving the image holding member and the conveying member with a predetermined peripheral speed difference, and the difference in the peripheral speed difference between the image holding member and the conveying member. An image forming apparatus comprising: a measuring unit that measures a load torque applied to the image carrier or the conveying member; and a determining unit that determines the predetermined peripheral speed difference based on the load torque measured by the measuring unit. is there.
According to a fourth aspect of the present invention, the measurement means replaces the load torque with a drive current value supplied to a drive motor of the image holding body or the conveying member, or rotation of the image holding body or the conveying member. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the period is measured.
請求項1記載の発明によれば、周速度差と負荷トルクとの関係を利用せずに所定の周速度差を決定した場合と比較して、像保持体への異物の付着を抑制するとともに搬送部材に生じる振動をより抑制することが可能になる。
請求項2記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、周速度差の増加に伴って負荷トルクが増加する範囲を容易に把握することができる。
請求項3記載の発明によれば、周速度差と負荷トルクとの関係を利用せずに所定の周速度差を決定した場合と比較して、像保持体への異物の付着を抑制するとともに搬送部材に生じる振動をより抑制することが可能になる。
請求項4記載の発明によれば、負荷トルクを直接測定する場合と比較して、測定手段の構成をより簡易なものとすることができる。
According to the first aspect of the present invention, compared to the case where the predetermined peripheral speed difference is determined without using the relationship between the peripheral speed difference and the load torque, the adhesion of foreign matter to the image carrier is suppressed. It is possible to further suppress vibration generated in the transport member.
According to the second aspect of the present invention, it is possible to easily grasp the range in which the load torque increases as the peripheral speed difference increases as compared with the case where the present configuration is not provided.
According to the third aspect of the present invention, compared to the case where the predetermined peripheral speed difference is determined without using the relationship between the peripheral speed difference and the load torque, the adhesion of foreign matter to the image carrier is suppressed. It is possible to further suppress vibration generated in the transport member.
According to the fourth aspect of the present invention, the configuration of the measuring means can be simplified as compared with the case of directly measuring the load torque.
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
<実施の形態1>
図1は本実施の形態が適用される画像形成装置10の全体構成を示している。この画像形成装置10は本体12を有しており、この本体12内に、中間転写ベルト14を含むベルトユニット15と、例えば4つの像形成部16Y、16M、16C、16Kとが設けられている。また、本実施の形態では、複数の像形成部16Y、16M、16C、16Kが図中右上方向から左下方向に向かって斜めに配置されている。像形成部16Yはイエローのトナー像を、像形成部16Mはマゼンタのトナー像を、像形成部16Cはシアンのトナー像を、像形成部16Kは黒のトナー像を、それぞれ形成し、形成した各色トナー像を中間転写ベルト14に転写する。
The best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
<
FIG. 1 shows the overall configuration of an
本体12の下部にはシート供給装置18が設けられている。シート供給装置18は、例えば普通紙やOHPシート等からなるシートが積載されるシート積載部20と、シート積載部20に積載されたシートを取り出す取り出しロール22と、シートを捌きながら送り出すフィードロール24およびリタードロール26とを有する。シート積載部20は、例えば図中手前側に引き出すことができるように本体12に対して着脱可能に設けられている。
A
本体12の一端付近(図中左端付近)には、略鉛直方向に沿ってシート供給路28が設けられている。シート供給路28の周辺には、シート供給路28に沿って搬送ロール29、レジストロール30、二次転写ロール32、定着装置34および排出ロール36が設けられている。レジストロール30は、シート供給路28へ送り出されたシートを一時停止させ、タイミングを取って二次転写ロール32側へ送る。定着装置34は、加熱ロール34aおよび加圧ロール34bを備えており、加熱ロール34aと加圧ロール34bとの間を通過するシートに熱と圧力とを加えることにより、シートにトナー像を定着する。
Near one end of the main body 12 (near the left end in the figure), a
本体12の上部には、排紙収容部38が設けられている。トナー像が定着されたシートは、前述した排出ロール36により排紙収容部38へ排出され、この排紙収容部38上に積層される。したがって、シート積載部20から送り出されたシートは、順次C字状のパスを通って排紙収容部38に排出される。
A paper
また、本体12の他端側(図中右側)には、現像剤を収容する4つのトナーボトル40Y、40M、40C、40Kが設けられている。トナーボトル40Yにはイエローのトナーが、トナーボトル40Mにはマゼンタのトナーが、トナーボトル40Cにはシアンのトナーが、トナーボトル40Kには黒のトナーが、それぞれ収容されている。トナーボトル40Yは像形成部16Yに、トナーボトル40Mは像形成部16Mに、トナーボトル40Cは像形成部16Cに、トナーボトル40Kは像形成部16Kに、それぞれパイプ等により形成される供給路(図示せず)を介して、対応する色のトナーを供給する。これら4つのトナーボトル40Y、40M、40C、40Kは、例えば図中手前側に引き出すことができるように本体12に対して着脱可能に設けられている。
Further, four
像形成部16Y、16M、16C、16Kは、中間転写ベルト14の一面(外周面)に対向配置された像形成ユニット48をそれぞれ有する。各像形成ユニット48は、本体12に対してそれぞれ着脱可能であり、例えば中間転写ベルト14に対して図中下方に移動させた後、図中手前側に引き出すことができるようになっている。
Each of the
搬送部材の一例としての中間転写ベルト14は、第1ロール41、第2ロール42、および第3ロール43によって掛け渡され、図中矢印方向に回転するように支持されている。また、第3ロール43から第1ロール41に至るまでの部分において、中間転写ベルト14には、複数の像形成部16Y、16M、16C、16Kで形成された像(トナー像)を転写するための転写面45が形成されている。この転写面45は、水平方向に対し図中右上方から左下方に向けて斜めに形成されている。
The
第1ロール41は、後述するベルト駆動モータにて駆動され、中間転写ベルト14を図中矢印方向に回転させる駆動ロールとして機能している。また、第2ロール42は、中間転写ベルト14を挟んで二次転写ロール32に対向配置されるバックアップロールとして用いられている。一方、第3ロール43にはバネ46が連結されている。このバネ46は、第3ロール43が第1ロール41や第2ロール42から遠ざかる方向に向かう力を与えており、中間転写ベルト14に所定の張力を付与している。つまり、第3ロール43は、テンションロールとして機能している。
The first roll 41 is driven by a belt drive motor, which will be described later, and functions as a drive roll that rotates the
中間転写ベルト14の内側には、各像形成部16Y、16M、16C、16Kの像形成ユニット48にそれぞれ対向するように、4つの一次転写ロール50が取り付けられている。なお、これら4つの一次転写ロール50は中間転写ベルト14に接触して配置されており、中間転写ベルト14の移動に伴って回転する。
Four
また、中間転写ベルト14の上端側であって、中間転写ベルト14を挟んで第3ロール43と対向する位置には、中間転写ベルト14をクリーニングするベルトクリーナ44が配置されている。したがって、第3ロール43は、ベルトクリーナ44の対向ロールとしても機能している。
A
ここで、中間転写ベルト14、第1ロール41、第2ロール42、第3ロール43、4つの一次転写ロール50、およびベルトクリーナ44は、上述したベルトユニット15として一体化されている。このベルトユニット15は、本体12に対して着脱自在であり、図中手前側に引き出すことが可能である。
また、二次転写ロール32も二次転写ユニット33としてユニット化されている。この二次転写ユニット33は、本体12に対して着脱可能であり、図中手前側に引き出すことが可能である。
Here, the
The
図2は、各像形成部16Y、16M、16C、16Kを構成する像形成ユニット48を説明するための図である。なお、各像形成部16Y、16M、16C、16Kは、用いる現像剤の色が異なるものの、像形成ユニット48自身の構成は共通である。像形成ユニット48は、図示しない感光層を備えた感光体ドラム52と、感光体ドラム52を帯電させる例えばロール等からなる帯電装置54と、例えばLED(Light Emitting Diode)を備え、感光体ドラム52上に潜像を形成する露光装置56と、露光装置56により形成された感光体ドラム52上の潜像をトナーにより現像する現像装置58と、転写後の感光体ドラム52上に残ったトナーを清掃するドラムクリーナ60とを有する。なお、本実施の形態では、各感光体ドラム52がそれぞれ像保持体の一例として用いられている。
FIG. 2 is a diagram for explaining the
像形成ユニット48は、分離可能な感光体ユニット62と現像ユニット64とが結合されて構成されている。感光体ユニット62では、第1の筐体66に感光体ドラム52、帯電装置54、露光装置56およびドラムクリーナ60が収容されている。一方、現像ユニット64では、第2の筐体68に現像装置58が収容されている。そして、第1の筐体66と第2の筐体68とが分離可能に結合されて像形成ユニット48が構成されている。
The
また、感光体ドラム52の長手方向における両端部には、感光体ドラム52を回転可能に支持するベアリング53が装着されている。このベアリング53の一部は、感光体ドラム52の一部とともに第1の筐体66および第2の筐体68から露出している。
In addition,
現像装置58は、現像剤としてトナーおよびキャリアを含む二成分現像剤を用いた二成分現像方式を採用している。そして、現像装置58は、例えば水平方向に平行に配置された第1オーガ70、第2オーガ72と、第2オーガ72の斜め上部に配置された現像ロール74とを有し、トナーおよびキャリアを第1オーガ70、第2オーガ72にて攪拌搬送して現像ロール74に供給する。現像ロール74では、キャリアによる磁気ブラシが形成され、この磁気ブラシによりキャリアに付着したトナーを搬送し、感光体ドラム52上の静電潜像をトナーにより現像する。
The developing
ドラムクリーナ60は、例えばブレードからなるトナー掻き落とし部76と、トナー掻き落とし部76で掻き落とされたトナーを回収する回収部78を備えている。
The
以上のように構成された画像形成装置10では、各像形成部16Y、16M、16C、16Kにおいて、感光体ドラム52の表面が帯電装置54により均一に帯電され、均一に帯電された感光体ドラム52の表面に露光装置56により潜像が書き込まれる。次いで、この潜像を現像装置58で現像することによって感光体ドラム52の表面にトナー像が形成され、このトナー像が一次転写ロール50によって中間転写ベルト14に一次転写される。その結果、各像形成部16Y、16M、16C、16Kにて形成されたトナー像は一次転写により中間転写ベルト14上で重ね合わされる。
中間転写ベルト14の表面で重ね合わされたトナー像は、二次転写ロール32によりシートへと二次転写され、シートへと二次転写されたトナー像が定着装置34により定着される。そして、トナー像の定着が完了したシートは排出ロール36を介して排紙収容部38に排出される。
In the
The toner image superimposed on the surface of the
図3は、図1に示す画像形成装置10における各感光体ドラム52および中間転写ベルト14の駆動系を示す図である。
本実施の形態では、中間転写ベルト14がポリイミド系樹脂製の無端ベルトで構成されている。また、第1ロール41および第3ロール43は例えばアルミニウムやステンレス等の金属ロールで構成されており、第2ロール42は金属シャフトにゴム層を形成してなるゴムロールにて構成されている。さらに、二次転写ロール32は、金属シャフトの外周に発泡ゴム層を形成したもので構成されている。
FIG. 3 is a diagram showing a drive system of each
In the present embodiment, the
4つの感光体ドラム52には、ドラム駆動ギア列82を介してドラム駆動モータ81が接続されている。そして、ドラム駆動モータ81は、各感光体ドラム52をそれぞれドラム周速度VDで回転駆動する。一方、中間転写ベルト14を掛け渡す第1ロール41には、ベルト駆動ギア列84を介してベルト駆動モータ83が接続されている。そして、ベルト駆動モータ83は、中間転写ベルト14をベルト周速度VBで回転駆動する。なお、本実施の形態では、ドラム駆動モータ81およびベルト駆動モータ83が、駆動電流と発生トルクとが比例するブラシレスDCモータによって構成されている。また、ドラム駆動ギア列82およびベルト駆動ギア列84は、それぞれ、複数のギアを噛み合わせたもので構成されている。そして、本実施の形態では、これらドラム駆動モータ81およびベルト駆動モータ83が、駆動手段の一例として用いられている。
そして、これらドラム駆動モータ81およびベルト駆動モータ83は、設定手段あるいは決定手段の一例としての駆動制御部90によって制御される。
A
The
ではここで、感光体ドラム52のドラム周速度VDと中間転写ベルト14のベルト周速度VBとの関係について説明しておく。
図4は、ドラム周速度VDおよびベルト周速度VBの周速度差と、周速度差に応じて発生する不具合との関係を示す図である。
本実施の形態に係る画像形成装置10では、帯電装置54によって感光体ドラム52を帯電している。帯電を行う際、帯電装置54によって発生した放電生成物が感光体ドラム52に付着する。そして、感光体ドラム52上に放電生成物が堆積していくと、感光体ドラム52から中間転写ベルト14への転写性能が低下してしまう。なお、以下の説明では、感光体ドラム52に放電生成物が付着する現象をフィルミングという。そこで、ドラム周速度VDとベルト周速度VBとの間に周速度差をつけ、中間転写ベルト14を用いて感光体ドラム52の表面を擦ることにより、感光体ドラム52から放電生成物を除去することが考えられる。図4に示すように、ドラム周速度VDとベルト周速度VBとをほぼ同じにした場合には、フィルミングによる転写不良が発生する。これに対し、例えばドラム周速度VDよりもベルト周速度VBをある程度以上速くした場合(中間転写ベルト14が速い場合)には、フィルミングによる転写不良が発生しにくくなる。逆に、ベルト周速度VBよりもドラム周速度VDをある程度以上速くした場合(感光体ドラム52が速い場合)にも、フィルミングによる転写不良が発生しにくくなる。
したがって、感光体ドラム52に付着した放電生成物の除去すなわちフィルミングの回避という観点からすれば、ドラム周速度VDとベルト周速度VBとの周速度差を大きくすることが好ましいことがわかる。
Here, the relationship between the drum peripheral speed VD of the
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the peripheral speed difference between the drum peripheral speed VD and the belt peripheral speed VB and a problem that occurs according to the peripheral speed difference.
In the
Therefore, it can be seen that it is preferable to increase the peripheral speed difference between the drum peripheral speed VD and the belt peripheral speed VB from the viewpoint of removing the discharge products adhering to the
一方、ドラム周速度VDとベルト周速度VB両者の周速度差を大きくしすぎると、今度は中間転写ベルト14または感光体ドラム52もしくは中間転写ベルト14および感光体ドラム52の両方に回転速度変動や振動が発生し、その結果、感光体ドラム52上に形成されるトナー像や中間転写ベルト14に転写されるトナー像の画像濃度が中間転写ベルト14の移動方向に沿って周期的に変動する画質欠陥が生じてしまう。なお、以下の説明では、中間転写ベルト14や感光体ドラム52の回転変動および振動により発生する画質欠陥をバンディングと呼ぶ。
On the other hand, if the difference in the peripheral speed between the drum peripheral speed VD and the belt peripheral speed VB is too large, the
以上より、ドラム周速度VDとベルト周速度VBとの周速度差は、フィルミングによる転写不良およびバンディングによる画質欠陥が発生しない範囲でできるだけ大きくすることが好ましいことがわかる。なお、図4には、これら両者を満足できる領域を両立領域として示している。 From the above, it can be seen that the peripheral speed difference between the drum peripheral speed VD and the belt peripheral speed VB is preferably as large as possible within a range where transfer defects due to filming and image quality defects due to banding do not occur. FIG. 4 shows a region where both of these can be satisfied as a compatible region.
次に、バンディングの発生要因について説明する。
図5(a)は、感光体ドラム52と中間転写ベルト14との周速度差と、そのときに発生する中間転写ベルト14の速度むらとの関係を示す図である。ここで、中間転写ベルト14の速度むらの大きさは、バンディングの発生レベルに対応している。図5(a)に示す例では、周速度差が2%となるまでの間、中間転写ベルト14の速度むらが低レベルでほぼ一定となっている。これに対し、周速度差が2%を超えると、中間転写ベルト14の速度むらのレベルが急激に上昇している。つまり、この例では、周速度差が2%を超えた場合にバンディングが発生する。
Next, factors that cause banding will be described.
FIG. 5A is a diagram showing the relationship between the peripheral speed difference between the
また、図5(b)は、感光体ドラム52と中間転写ベルト14との周速度差と、そのときに中間転写ベルト14を駆動しているベルト駆動モータ83にかかる駆動負荷の一例としての負荷トルクすなわちベルト負荷トルクとの関係を示す図である。図5(b)に示す例では、周速度差が2%となるまでの間、負荷トルクが周速度差に比例して大きくなっている。これに対し、周速度差が2%を超えると、中間転写ベルト14にかかる負荷トルクが周速度差と無関係に高レベルでほぼ一定になる。
したがって、図5(a)、(b)から、周速度差の増加に伴って負荷トルクが増加している周速度差の小さい領域ではバンディングが生じないのに対し、周速度差が増加しても負荷トルクが増加しない周速度差の大きい領域ではバンディングが生じていることがわかる。
FIG. 5B illustrates a load as an example of a driving load applied to the
Therefore, from FIGS. 5 (a) and 5 (b), banding does not occur in a region with a small peripheral speed difference where the load torque increases as the peripheral speed difference increases, whereas the peripheral speed difference increases. It can also be seen that banding occurs in the region where the peripheral speed difference is large where the load torque does not increase.
図6は、図3に示す中間転写ベルト14の駆動系の伝達関数を示している。ここで、図6(a)は、ドラム周速度VDとベルト周速度VBとの周速度差をバンディングが生じない範囲(例えば図5に示す例において1%程度)に設定した場合の伝達関数を示している。一方、図6(b)は、ドラム周速度VDとベルト周速度VBとの周速度差をバンディングが生じる範囲(例えば図5に示す例において5%程度)に設定した場合の伝達関数を示している。図6(a)、(b)において、横軸は周波数であり、縦軸は倍率である。
FIG. 6 shows a transfer function of the drive system of the
ここで、図6(a)と図6(b)とを比較すると、図6(b)では50Hz近傍に増幅側のピークが存在するのに対し、図6(a)では50Hz近傍にこのようなピークは存在せず、むしろ減衰側となっていることがわかる。
本実施の形態において、感光体ドラム52はドラム駆動ギア列82を介して駆動され、中間転写ベルト14はベルト駆動ギア列84を介して駆動される。このとき、ドラム駆動ギア列82やベルト駆動ギア列84では、ギアの噛み合いに伴って所定の噛み合い周波数が発生するが、周速度差が小さい場合には、図6(a)から明らかなように、50Hz近傍の振動が減衰されることになるため、50Hz近傍にギアの噛みあい周波数が存在しても中間転写ベルト14が振動しにくくなる。一方、周速度差が大きい場合には、図6(b)から明らかなように、50Hz近傍の振動が増幅されることになるため、中間転写ベルト14が振動しやすくなり、その結果としてバンディングが生じやすくなるのである。
Here, when FIG. 6A is compared with FIG. 6B, the peak on the amplification side exists in the vicinity of 50 Hz in FIG. 6B, whereas in FIG. It can be seen that there is no major peak but rather the attenuation side.
In the present embodiment, the
ただし、中間転写ベルト14の駆動系の伝達関数のプロファイルは、仮に周速度差を常に一定にしたとしても、各構成部材の経時的な変化や画像形成装置10がおかれる環境の変化に応じて変わる。また、感光体ドラム52と中間転写ベルト14とが接触する界面の状態も、経時あるいは環境に応じて変わる。
そこで、本実施の形態では、画像形成動作を行っていないタイミングで感光体ドラム52と中間転写ベルト14との周速度差と、そのときに中間転写ベルト14の駆動に要するベルト負荷トルクとの関係を調査し、その調査結果に基づいて画像形成動作で使用する周速度差すなわち所定の周速度差の決定を行っている。
However, the profile of the transfer function of the drive system of the
Therefore, in this embodiment, the relationship between the peripheral speed difference between the
図7は、図3に示す駆動制御部90のブロック図を示している。駆動制御部90のCPU91は、ROM92に記憶されたプログラムに従い、RAM93との間で適宜データのやりとりを行いながら処理を実行する。また、駆動制御部90には、入出力インタフェース94を介して、画像形成装置10の電源スイッチ101から電源投入信号が、画像形成装置10内に設けられた環境センサ102から画像形成装置10内の温度・湿度信号が、それぞれ入力される。また、駆動制御部90には、図3に示すベルト駆動モータ83に取り付けられた測定手段の一例としてのトルクメータ103からベルト駆動モータ83が発生したベルト負荷トルク信号も入力される。一方、駆動制御部90は、入出力インタフェース94を介して、ドラム駆動モータ81およびベルト駆動モータ83に駆動信号をそれぞれ出力する。
FIG. 7 is a block diagram of the
図8は、画像形成動作で使用する周速度差の決定処理を説明するためのフローチャートである。なお、この処理は、例えば電源スイッチ101が投入され画像形成装置10が動き始めたときや、例えば環境センサ102にて検知された温度や湿度が前の状態から大きく変わったときに実行される。
FIG. 8 is a flowchart for explaining processing for determining a peripheral speed difference used in the image forming operation. This process is executed, for example, when the
駆動制御部90は、まず、各感光体ドラム52のドラム周速度VDを基準周速度V0に設定し(ステップ101)、また、n=1に設定する(ステップ102)。ここで、基準周速度V0は、実際の画像形成動作で使用する感光体ドラム52の周速度である。
次いで、駆動制御部90は、中間転写ベルト14のn番目のベルト周速度VBをV(n)=V0+α×nに設定する(ステップ103)。ここで、係数αは基準周速度V0に対して例えば0.1〜1.0%程度の大きさに設定される。したがって、例えば1番目のベルト周速度V(1)は、基準周速度V0よりも0.1%〜1%ほど高速に設定される。
First, the
Next, the
そして、駆動制御部90は、ドラム駆動モータ81に対しドラム周速度VDが基準周速度V0となるように駆動信号を出力し、また、ベルト駆動モータ83に対しベルト周速度VBがn番目のベルト周速度V(n)となるように駆動信号を出力する。ドラム駆動モータ81は、かかる駆動信号を受けて回転を開始し、ドラム駆動ギア列82を介して各感光体ドラム52が基準周速度V0となるように回転させる。一方、ベルト駆動モータ83は、かかる駆動信号を受けて回転を開始し、ベルト駆動ギア列84および第1ロール41を介して中間転写ベルト14がn番目のベルト周速度V(n)となるように回転させる。
Then, the
続いて、駆動制御部90は、トルクメータ103にて測定されるベルト駆動モータ83のトルクすなわちn番目のベルト負荷トルクT(n)を取得する(ステップ104)。次いで、駆動制御部90は、取得したn番目のベルト負荷トルクT(n)とその前に取得されたn−1番目のベルト負荷トルクT(n−1)との差分を計算し、得られた差分が予め決められた閾値TXよりも小さくなっているか否かを判断する(ステップ105)。ここで、ベルト負荷トルクの差分が閾値TX以上となっていた場合、駆動制御部90は、nをn+1に再設定し(ステップ106)、ステップ103に戻って処理を続行する。一方、ステップ105においてベルト負荷トルクの差分が閾値TX未満となっていた場合、駆動制御部90は、n−1番目のベルト負荷トルクT(n−1)が発生したときのn−1番目のベルト周速度V(n−1)を画像形成動作で使用するベルト周速度VBとして決定し(ステップ107)、一連の処理を完了する。
Subsequently, the
そして、実際の画像形成動作では、各感光体ドラム52がドラム周速度VD=基準周速度V0で、中間転写ベルト14が上記ステップ107で決定されたベルト周速度VBで、それぞれ駆動される。このときの両者の周速度差は、図4に示す両立範囲内であって、しかも周速度差が大きい側の上限値に近い値となる。
In the actual image forming operation, each
なお、本実施の形態では、中間転写ベルト14を駆動するベルト駆動モータ83におけるベルト負荷トルクの計測結果に基づいて周速度差の設定を行っていたが、各感光体ドラム52を駆動するドラム駆動モータ81におけるドラム負荷トルクの計測結果に基づいて周速度差の設定を行ってもよい。
In this embodiment, the peripheral speed difference is set based on the measurement result of the belt load torque in the
<実施の形態2>
図9は、本実施の形態における駆動制御部90のブロック図を示している。駆動制御部90の基本構成は実施の形態1で説明したものと基本的に同じであるが、トルクメータ103に代えて測定手段の一例としての電流計104が接続されている。この電流計104は、ベルト駆動モータ83に流れる電流値を測定するものである。実施の形態1でも説明したように、ベルト駆動モータ83はブラシレスDCモータにて構成されており、ベルト駆動モータ83に流れる駆動電流値の大きさと発生するベルト負荷トルクの大きさとが比例関係を有している。したがって、駆動電流値の大きさは、実施の形態1におけるベルト負荷トルクの代用特性となり得る。
<
FIG. 9 shows a block diagram of the
図10は、画像形成動作で使用する周速度差の決定処理を説明するためのフローチャートである。なお、この処理は、実施の形態1と同様、例えば電源スイッチ101が投入され画像形成装置10が動き始めたときや、例えば環境センサ102にて検知された温度や湿度が前の状態から大きく変わったときに実行される。
FIG. 10 is a flowchart for explaining processing for determining a peripheral speed difference used in the image forming operation. Note that this processing is the same as in the first embodiment, for example, when the
駆動制御部90は、まず、各感光体ドラム52のドラム周速度VDを基準周速度V0に設定し(ステップ201)、また、n=1に設定する(ステップ202)。
次いで、駆動制御部90は、中間転写ベルト14のn番目のベルト周速度VBをV(n)=V0+α×nに設定する(ステップ203)。
The
Next, the
そして、駆動制御部90は、ドラム駆動モータ81に対しドラム周速度VDが基準周速度V0となるように駆動信号を出力し、また、ベルト駆動モータ83に対しベルト周速度VBがn番目のベルト周速度V(n)となるように駆動信号を出力する。ドラム駆動モータ81は、かかる駆動信号を受けて回転を開始し、ドラム駆動ギア列82を介して各感光体ドラム52が基準周速度V0となるように回転させる。一方、ベルト駆動モータ83は、かかる駆動信号を受けて回転を開始し、ベルト駆動ギア列84および第1ロール41を介して中間転写ベルト14がn番目のベルト周速度V(n)となるように回転させる。
Then, the
続いて、駆動制御部90は、電流計104にて測定されるベルト駆動モータ83の駆動電流値すなわちn番目のベルト駆動電流値I(n)を取得する(ステップ204)。次いで、駆動制御部90は、取得したn番目のベルト駆動電流値I(n)とその前に取得されたn−1番目のベルト駆動電流値I(n−1)との差分を計算し、得られた差分が予め決められた閾値IXよりも小さくなっているか否かを判断する(ステップ205)。ここで、ベルト駆動電流値の差分が閾値IX以上となっていた場合、駆動制御部90は、nをn+1に再設定し(ステップ206)、ステップ203に戻って処理を続行する。一方、ステップ205においてベルト駆動電流値の差分が閾値IX未満となっていた場合、駆動制御部90は、n−1番目の駆動電流値I(n−1)が発生したときのn−1番目のベルト周速度V(n−1)を画像形成動作で使用するベルト周速度VBとして決定し(ステップ207)、一連の処理を完了する。
Subsequently, the
そして、実際の画像形成動作では、各感光体ドラム52がドラム周速度VD=基準周速度V0で、中間転写ベルト14が上記ステップ207で決定されたベルト周速度VBで、それぞれ駆動される。このときの両者の周速度差は、実施の形態1と同様図4に示す両立範囲内であって、しかも周速度差が大きい側の上限値に近い値となる。
In the actual image forming operation, each
<実施の形態3>
図11は、本実施の形態における駆動制御部90のブロック図を示している。駆動制御部90の基本構成は実施の形態1で説明したものと基本的に同じであるが、トルクメータ103に代えて測定手段の一例としてのマーク検知センサ105が接続されている。このマーク検知センサ105、例えば図3において、中間転写ベルト14の内側に中間転写ベルト14と対向して配置される。また、中間転写ベルト14の内側には、特定の箇所にマークが形成されており、マーク検知センサ105は中間転写ベルト14に形成されたマークを読み取っている。従って、マーク検知センサ105によってマークが検知されてから次にマークが検知されるまでの期間が、中間転写ベルト14の回転周期となる。中間転写ベルト14の回転周期は、周速度差の増加に伴って中間転写ベルト14のベルト負荷トルクが増加している範囲、換言すれば、各感光体ドラム52と中間転写ベルト14とが相互作用をしながら回転をしている間は、周速度差の増加に伴って増加する。一方、中間転写ベルト14の回転周期は、周速度差の増加に関係なく中間転写ベルト14のベルト負荷トルクが高レベルでほぼ一定になる範囲、換言すれば、各感光体ドラム52と中間転写ベルト14とが相互作用せずにそれぞれが独立して回転している間は、周速度差の増加に関係なく高レベルでほぼ一定になる。したがって、中間転写ベルト14の回転周期は、実施の形態1におけるベルト負荷トルクの代用特性となり得る。
<Embodiment 3>
FIG. 11 shows a block diagram of the
図12は、画像形成動作で使用する周速度差の決定処理を説明するためのフローチャートである。なお、この処理は、実施の形態1と同様、例えば電源スイッチ101が投入され画像形成装置10が動き始めたときや、例えば環境センサ102にて検知された温度や湿度が前の状態から大きく変わったときに実行される。
FIG. 12 is a flowchart for explaining processing for determining the peripheral speed difference used in the image forming operation. Note that this processing is the same as in the first embodiment, for example, when the
駆動制御部90は、まず、各感光体ドラム52のドラム周速度VDを基準周速度V0に設定し(ステップ301)、また、n=1に設定する(ステップ302)。
次いで、駆動制御部90は、中間転写ベルト14のn番目のベルト周速度VBをV(n)=V0+α×nに設定する(ステップ303)。
The
Next, the
そして、駆動制御部90は、ドラム駆動モータ81に対しドラム周速度VDが基準周速度V0となるように駆動信号を出力し、また、ベルト駆動モータ83に対しベルト周速度VBがn番目のベルト周速度V(n)となるように駆動信号を出力する。ドラム駆動モータ81は、かかる駆動信号を受けて回転を開始し、ドラム駆動ギア列82を介して各感光体ドラム52が基準周速度V0となるように回転させる。一方、ベルト駆動モータ83は、かかる駆動信号を受けて回転を開始し、ベルト駆動ギア列84および第1ロール41を介して中間転写ベルト14がn番目のベルト周速度V(n)となるように回転させる。
Then, the
続いて、駆動制御部90は、マーク検知センサ105による中間転写ベルト14上のマークの検知期間すなわちn番目のベルト回転周期P(n)を計算する(ステップ304)。次いで、駆動制御部90は、取得したn番目のベルト回転周期P(n)とその前に計算されたn−1番目のベルト回転周期P(n−1)との差分を計算し、得られた差分が予め決められた閾値PXよりも小さくなっているか否かを判断する(ステップ305)。ここで、ベルト回転周期の差分が閾値PX以上となっていた場合、駆動制御部90は、nをn+1に再設定し(ステップ306)、ステップ303に戻って処理を続行する。一方、ステップ305においてベルト回転周期の差分が閾値PX未満となっていた場合、駆動制御部90は、n−1番目の回転周期P(n−1)のときのn−1番目のベルト周速度V(n−1)を画像形成動作で使用するベルト周速度VBとして決定し(ステップ307)、一連の処理を完了する。
Subsequently, the
そして、実際の画像形成動作では、各感光体ドラム52がドラム周速度VD=基準周速度V0で、中間転写ベルト14が上記ステップ307で決定されたベルト周速度VBで、それぞれ駆動される。このときの両者の周速度差は、図4に示す両立範囲内であって、しかも周速度差が大きい側の上限値に近い値となる。
In the actual image forming operation, each
なお、実施の形態1〜3では、各感光体ドラム52上に形成されたトナー像を中間転写ベルト14上に一次転写した後、中間転写ベルト14上のトナー像をシートに二次転写する画像形成装置について説明を行ったが、本発明が適用可能な画像形成装置はこれに限られない。すなわち、各感光体ドラム52に搬送ベルトを対向配置し、各感光体ドラム52上に形成されたトナー像を搬送ベルトにて搬送されるシート上に順次転写する方式を採用した画像形成装置に適用してもよい。
また、実施の形態1〜3では、ベルト周速度VBをドラム周速度VDよりも高速に設定していたが、例えば図4に示す関係から明らかなように、ドラム周速度VDをベルト周速度VBよりも高速に設定してもよい。
In the first to third embodiments, the toner image formed on each
In the first to third embodiments, the belt peripheral speed VB is set higher than the drum peripheral speed VD. However, as is apparent from the relationship shown in FIG. 4, for example, the drum peripheral speed VD is changed to the belt peripheral speed VB. You may set faster than.
10…画像形成装置、14…中間転写ベルト、16Y、16M、16C、16K…像形成部、41…第1ロール、42…第2ロール、43…第3ロール、50…一次転写ロール、52…感光体ドラム、54…帯電装置、56…露光装置、58…現像装置、60…ドラムクリーナ、81…ドラム駆動モータ、82…ドラム駆動ギア列、83…ベルト駆動モータ、84…ベルト駆動ギア列、90…駆動制御部、101…電源スイッチ、102…環境センサ、103…トルクメータ、104…電流計、105…マーク検知センサ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記像保持体に接触配置され、当該像保持体から転写された像あるいは当該像保持体から像が転写された記録材を搬送する搬送部材と、
所定の周速度差をつけて前記像保持体および前記搬送部材を駆動する駆動手段と、
前記像保持体と前記搬送部材との周速度差の増加に伴って当該像保持体または当該搬送部材の駆動に要する負荷トルクが増加する範囲内に前記所定の周速度差を設定する設定手段と
を含む画像形成装置。 An image carrier for holding an image;
A conveying member that is disposed in contact with the image carrier and conveys an image transferred from the image carrier or a recording material onto which the image is transferred from the image carrier;
Drive means for driving the image carrier and the transport member with a predetermined peripheral speed difference;
Setting means for setting the predetermined circumferential speed difference within a range in which a load torque required to drive the image holding body or the transport member increases with an increase in the peripheral speed difference between the image carrier and the transport member; An image forming apparatus including:
前記駆動手段により前記像保持体および前記搬送部材を複数の周速度差で駆動させ、
複数の前記周速度差において前記像保持体または前記搬送部材にかかる前記負荷トルクをそれぞれ測定させ、
複数の前記周速度差と測定された複数の前記負荷トルクとの関係に基づいて前記範囲を決定すること
を特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 The setting means includes
Driving the image carrier and the conveying member at a plurality of peripheral speed differences by the driving means;
Measuring the load torque applied to the image carrier or the conveying member at a plurality of the peripheral speed differences,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the range is determined based on a relationship between a plurality of peripheral speed differences and a plurality of measured load torques.
前記像保持体に接触配置され、当該像保持体から転写された像あるいは当該像保持体から像が転写された記録材を搬送する搬送部材と、
所定の周速度差をつけて前記像保持体および前記搬送部材を駆動する駆動手段と、
前記像保持体と前記搬送部材との周速度差の大きさを異ならせながら、当該像保持体または当該搬送部材にかかる負荷トルクを測定する測定手段と、
前記測定手段にて測定された前記負荷トルクに基づいて前記所定の周速度差を決定する決定手段と
を含む画像形成装置。 An image carrier for holding an image;
A conveying member that is disposed in contact with the image carrier and conveys an image transferred from the image carrier or a recording material onto which the image is transferred from the image carrier;
Drive means for driving the image carrier and the transport member with a predetermined peripheral speed difference;
Measuring means for measuring a load torque applied to the image holding member or the conveying member while varying the size of the peripheral speed difference between the image holding member and the conveying member;
An image forming apparatus including: a determining unit configured to determine the predetermined peripheral speed difference based on the load torque measured by the measuring unit;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012103138A (en) * | 2010-11-11 | 2012-05-31 | Sony Corp | Position information detection device, communication device, and communication system |
JP2017067880A (en) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Image formation device, and derivation method for surface roughness of photoreceptor for image formation device |
JP2021018306A (en) * | 2019-07-19 | 2021-02-15 | コニカミノルタ株式会社 | Control unit, control method, and image forming apparatus |
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2007
- 2007-08-22 JP JP2007216129A patent/JP2009048088A/en active Pending
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JP7338290B2 (en) | 2019-07-19 | 2023-09-05 | コニカミノルタ株式会社 | CONTROL DEVICE, CONTROL METHOD, AND IMAGE FORMING APPARATUS |
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