JP2010169917A - Belt conveyance device, image forming apparatus and belt meandering control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に備えられるベルト搬送装置と画像形成装置およびベルト蛇行制御方法に関する。 The present invention relates to a belt conveying device, an image forming apparatus, and a belt meandering control method provided in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer.
電子写真式の画像形成装置においては、トナー像を転写するための無端ベルトを用いたベルト転写装置が用いられている。その概略構成は、無端ベルトの内周面にベルト駆動ローラー、張架ローラーを配置し、ベルト駆動ローラーとの摩擦により無端ベルトが回転駆動されるようになっている。このようなベルト転写装置では、例えば、ローラーの製作誤差により外径がばらついたり、取付誤差により取付の平行度が狂ったりして、ベルトが蛇行するという問題があった。画像形成システムでは、このようなベルト蛇行が転写時の画像ずれとなって、画質に影響するため、種々の手段によりベルト蛇行を規制している。また、このような画像形成装置では、記録媒体のベルトへの巻き付きによる紙詰まりの発生を防止するために、ベルトに記録媒体分離のための分離装置を配置することが提案されている。 In an electrophotographic image forming apparatus, a belt transfer apparatus using an endless belt for transferring a toner image is used. The schematic configuration is such that a belt driving roller and a tension roller are arranged on the inner peripheral surface of the endless belt, and the endless belt is rotationally driven by friction with the belt driving roller. In such a belt transfer device, for example, the outer diameter varies due to a manufacturing error of the roller, or the parallelism of the mounting is distorted due to the mounting error, and the belt meanders. In the image forming system, since such belt meandering causes an image shift at the time of transfer and affects image quality, belt meandering is regulated by various means. In such an image forming apparatus, it has been proposed to arrange a separation device for separating the recording medium on the belt in order to prevent the occurrence of a paper jam due to the winding of the recording medium around the belt.
特開2006−71818号公報には、像担持体からトナー像を転写するための無端ベルトを複数のローラーで張架してなるベルト転写装置であって、前記複数のローラーのうち少なくとも1本のローラーのローラー面が、旋回方向の異なる複数の螺旋帯により形成したベルトの蛇行防止機構が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-71818 discloses a belt transfer device in which an endless belt for transferring a toner image from an image carrier is stretched by a plurality of rollers, and at least one of the plurality of rollers. A belt meandering prevention mechanism in which a roller surface of a roller is formed by a plurality of spiral bands having different turning directions is disclosed.
特開平7−92820号公報には、転写ベルトにより記録媒体を分離搬送して画像を形成する画像形成装置において、転写ベルトの記録媒体分離部のバックアップローラーに、軸方向に大径の凸部と小径の凹部を形成した分離ローラーを配置し、分離ローラーの凹部に対応する位置に、転写ベルト表面と非接触で、凸部の外径よりも軸心に近く突出させた爪部を有する分離部材を配置したベルト搬送装置が開示されている。 Japanese Patent Laid-Open No. 7-92820 discloses an image forming apparatus in which a recording medium is separated and conveyed by a transfer belt to form an image, and a backup roller having a large diameter in the axial direction is provided on a backup roller of a recording medium separating portion of the transfer belt. Separation member having a claw portion that is arranged with a separation roller having a small-diameter concave portion and that protrudes closer to the axis than the outer diameter of the convex portion at a position corresponding to the concave portion of the separation roller, in contact with the transfer belt surface. A belt conveying device in which is arranged is disclosed.
また、特開平11−334924号公報には、駆動ローラーを含む複数の張架ローラーで張設されたベルトを駆動し、ベルトに保持された記録媒体を搬送する画像形成装置において、駆動ローラーを軸とともに回転する駆動部と、軸に従動する従動部とで構成し、従動部に駆動部より大径の凸部と駆動部より小径の凹部を形成し、駆動ローラー部から記録媒体が分離する際に記録媒体に駆動ローラーの軸心方向への波付けがなされ、記録媒体がベルトから分離する力を作用させ、記録媒体のベルトからの分離性能を向上させるベルト搬送装置が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-334924 discloses an image forming apparatus that drives a belt stretched by a plurality of stretching rollers including a driving roller and conveys a recording medium held by the belt. When the recording medium is separated from the driving roller unit, the driving unit rotates together with the driven unit driven by the shaft, and the driven unit has a convex portion having a larger diameter than the driving unit and a concave portion having a smaller diameter than the driving unit. In addition, there is disclosed a belt conveying device in which the recording medium is corrugated in the axial direction of the driving roller, and a force for separating the recording medium from the belt is applied to improve the separation performance of the recording medium from the belt.
しかしながら、特開2006−71818号公報に開示されたベルト蛇行防止機構は、展開形状V字状の螺旋帯により旋回方向の異なる複数の螺旋帯を形成してあるため、ベルトの幅方向の左右対称な搬送力がベルトに伸張または縮小させるストレスを発生させてしまうという問題と、ベルトの寄りが発生した場合にベルトの寄りを戻すことができないという問題を有するものであった。 However, the belt meandering prevention mechanism disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-71818 forms a plurality of spiral bands with different turning directions by a developed V-shaped spiral band. There is a problem that a large conveying force generates stress that causes the belt to expand or contract, and a problem that a belt shift cannot be returned when the belt shift occurs.
特開平7−92820号公報に開示されたベルト搬送装置は、ベルトと非接触に爪部を設置するために精確な爪部の位置調整が必要であり、高い部品精度を求められ、コストアップの要因となっている。また、記録媒体は爪部のある部分から分離され、爪部の無い部分では記録媒体の分離が遅れるので分離放電による画像ムラが爪部と爪部の無い部分で発生する。さらに、記録媒体を分離するときに記録媒体上の画像部を爪部が擦れることで画像を乱すことがあり、安定した記録媒体のベルトからの分離と、高画質の画像を得ること、とを両立させることが困難であるという問題をある。 The belt conveying device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-92820 requires precise adjustment of the position of the claw portion in order to install the claw portion in a non-contact manner with the belt, which requires high part accuracy and increases the cost. It is a factor. In addition, the recording medium is separated from the portion having the nail portion, and the separation of the recording medium is delayed in the portion without the nail portion, so that image unevenness due to the separation discharge occurs in the portion without the nail portion and the nail portion. Furthermore, when separating the recording medium, the image portion on the recording medium may be disturbed by rubbing the nail portion, and the separation of the recording medium from the belt and obtaining a high-quality image are obtained. There is a problem that it is difficult to achieve both.
また、特開平11−334924号公報に開示されたベルト搬送装置は、駆動ローラーが、駆動部と凹凸部を有する従動部とで軸方向に明確に分離されており、凹凸部を有する従動部から記録媒体が分離され、駆動部からの記録媒体の分離が遅れるため、分離放電による画像ムラが凹凸部を有する従動部と駆動部で発生する。また、従動部の凸部が常時ベルトと接触しているため、ベルト表面に傷がつき画像品質の低下となる。 Further, in the belt conveying device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-334924, the driving roller is clearly separated in the axial direction by the driving portion and the driven portion having the concavo-convex portion, and from the driven portion having the concavo-convex portion. Since the recording medium is separated and the separation of the recording medium from the driving unit is delayed, image unevenness due to separation discharge occurs in the driven unit and the driving unit having uneven portions. Further, since the convex portion of the driven portion is always in contact with the belt, the surface of the belt is damaged and the image quality is deteriorated.
本発明は、上記従来技術の持つ課題を解決する、簡単な構成でベルトの幅方向の左右のいずれの側の片寄り対しても対応でき、画像の質を低下させることなく記録媒体のベルトからの分離性を向上することができるベルト搬送装置、画像形成装置およびベルト蛇行制御方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems of the prior art, and can be applied to the left and right sides of the belt in the simple direction with a simple configuration, and can be used from a recording medium belt without degrading image quality. It is an object of the present invention to provide a belt conveying device, an image forming apparatus, and a belt meandering control method capable of improving the separability of the belt.
本発明のベルト搬送装置は、前記課題を解決するために、ベルト駆動ローラーおよび張架ローラーに張架されるベルトと、前記ベルトの内側に当接し表面に螺旋状の突条を形成した速度可変ローラーと、前記速度可変ローラーを回転駆動する回転駆動手段と、前記ベルトの蛇行を検出する蛇行検出手段と、前記蛇行検出手段の検出結果に基づいて前記回転駆動手段を制御する回転駆動制御手段と、を備えることを特徴とする。速度可変ローラーの回転速度をベルトの周速度に対して可変とすることで、速度可変ローラーの回転速度とベルトの周速度との間に速度差をもたせ、ベルトに搬送方向と直交する方向の力を発生させベルトの蛇行を制御できる。 In order to solve the above problems, the belt conveying device of the present invention has a variable speed with a belt stretched between a belt driving roller and a stretching roller, and a spiral protrusion formed on the surface in contact with the inside of the belt. A rotation drive means for rotating the speed variable roller, a meander detection means for detecting meandering of the belt, and a rotation drive control means for controlling the rotation drive means based on a detection result of the meander detection means; It is characterized by providing. By making the rotational speed of the speed variable roller variable with respect to the peripheral speed of the belt, there is a speed difference between the rotational speed of the speed variable roller and the peripheral speed of the belt, and the force in the direction perpendicular to the conveying direction on the belt. The belt meandering can be controlled.
また、本発明のベルト搬送装置は、前記速度可変ローラーを張架ローラーとすることを特徴とする。速度可変ローラーをベルトの張架ローラーとして兼用できるので、ローラーの配置を少なくすることができる。 In the belt conveyance device of the present invention, the speed variable roller is a tension roller. Since the variable speed roller can also be used as a belt tension roller, the arrangement of the rollers can be reduced.
また、本発明のベルト搬送装置は、前記速度可変ローラーを前記ベルトの平面部に当接させることを特徴とする。速度可変ローラーの配置位置を画像形成への影響の少ない多くの箇所に選択できる。 Further, the belt conveying device of the present invention is characterized in that the variable speed roller is brought into contact with a flat portion of the belt. The position of the variable speed roller can be selected in many places with little influence on image formation.
また、本発明のベルト搬送装置は、前記回転駆動制御手段は前記蛇行検出手段の検出結果に応じて前記ベルトの周速度と前記速度可変ローラーの回転速度に速度差が生じるように前記速度可変ローラーの回転速度を制御することを特徴とする。ベルトの片寄りに応じて素早く蛇行制御が可能となる。 In the belt conveyance device of the present invention, the rotational drive control unit may be configured so that a speed difference is generated between a peripheral speed of the belt and a rotational speed of the speed variable roller according to a detection result of the meandering detection unit. It is characterized by controlling the rotation speed of the. The meandering control can be quickly performed according to the deviation of the belt.
また、本発明のベルト搬送装置は、前記ベルトを記録媒体の搬送に用い、前記速度可変ローラーを記録媒体の前記ベルトからの分離位置に配置することを特徴とする。速度可変ローラーに蛇行制御と記録媒体分離の機能を持たせることができる。 In the belt conveying apparatus of the present invention, the belt is used for conveying a recording medium, and the speed variable roller is disposed at a position where the recording medium is separated from the belt. The variable speed roller can be provided with meandering control and recording medium separation functions.
また、本発明のベルト搬送装置は、前記速度可変ローラーの前記螺旋状の突条の硬度を前記ベルトの硬度より大きくすることを特徴とする。速度可変ローラーがベルトに当接することで、螺旋状の突条102に沿ってベルトが螺旋状に変形し、速度差による蛇行制御と記録媒体の分離がより効果的に実施できる。
Moreover, the belt conveyance device of the present invention is characterized in that the hardness of the spiral protrusion of the speed variable roller is larger than the hardness of the belt. When the speed variable roller contacts the belt, the belt deforms spirally along the
また、本発明の画像形成装置は、静電潜像が形成される潜像担持体と、前記静電潜像をトナーにより現像して前記潜像担持体にトナー像を現像する現像装置と、前記潜像担持体のトナー像が転写される転写ベルトと、前記転写ベルトのトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、前記記録媒体上のトナー像を定着する定着装置と、を備え、前記転写装置の記録媒体搬送手段として上記のいずれか1つに記載のベルト搬送装置を用いることを特徴とする。転写部での転写ベルトの蛇行が制御され、転写時の画像ずれを防止できる。 The image forming apparatus of the present invention includes a latent image carrier on which an electrostatic latent image is formed, a developing device that develops the electrostatic latent image with toner and develops the toner image on the latent image carrier, A transfer belt to which the toner image of the latent image carrier is transferred, a transfer device for transferring the toner image on the transfer belt to a recording medium, and a fixing device for fixing the toner image on the recording medium, Any one of the belt conveyance devices described above is used as a recording medium conveyance unit of the transfer device. The meandering of the transfer belt at the transfer portion is controlled, and image shift during transfer can be prevented.
また、本発明の画像形成装置は、静電潜像が形成される潜像担持体と、前記静電潜像をトナーにより現像して前記潜像担持体にトナー像を現像する現像装置と、前記潜像担持体のトナー像が転写される転写ベルトと、前記転写ベルトのトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、前記記録媒体上のトナー像を定着する定着装置と、を備え、前記定着装置は加熱ローラーと加圧ベルトを備え、前記定着装置の記録媒体搬送手段として上記のいずれか1つに記載のベルト搬送装置を用いることを特徴とする。定着部でのベルトの蛇行が制御され、定着ムラの発生を防止できる。 The image forming apparatus of the present invention includes a latent image carrier on which an electrostatic latent image is formed, a developing device that develops the electrostatic latent image with toner and develops the toner image on the latent image carrier, A transfer belt to which the toner image of the latent image carrier is transferred, a transfer device for transferring the toner image on the transfer belt to a recording medium, and a fixing device for fixing the toner image on the recording medium, The fixing device includes a heating roller and a pressure belt, and the belt conveying device described in any one of the above is used as a recording medium conveying unit of the fixing device. The meandering of the belt at the fixing unit is controlled, and the occurrence of uneven fixing can be prevented.
また、本発明のベルト蛇行制御方法は、ベルト駆動ローラーおよび張架ローラーに張架されるベルトと、前記ベルトの内側に当接し表面に螺旋状の突条を形成した速度可変ローラーと、前記速度可変ローラーを回転駆動する回転駆動手段と、前記回転駆動手段を制御する回転駆動制御手段と、前記ベルトの幅方向に配置された蛇行検出手段と、を備え、前記蛇行検出手段により前記ベルトの片寄りを検出する工程と、前記蛇行検出手段の検出結果に基づき前記ベルトの周速度と前記速度可変ローラーの回転速度に速度差を設定する工程と、前記設定された速度差に応じて前記回転駆動制御手段により前記回転駆動手段を制御する工程と、を有することを特徴とする。ベルトの蛇行を素早く制御でき、高画質の画像を得ることができる。 Further, the belt meandering control method of the present invention includes a belt that is stretched between a belt driving roller and a tension roller, a speed variable roller that is in contact with the inside of the belt and has a spiral protrusion formed on a surface thereof, and the speed A rotation drive means for rotating the variable roller; a rotation drive control means for controlling the rotation drive means; and a meandering detection means arranged in the width direction of the belt. A step of detecting a shift, a step of setting a speed difference between a peripheral speed of the belt and a rotation speed of the speed variable roller based on a detection result of the meandering detection unit, and the rotation driving according to the set speed difference And a step of controlling the rotation driving means by a control means. The meandering of the belt can be quickly controlled, and a high-quality image can be obtained.
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、本発明の画像形成装置の実施の形態の一例を示す図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an example of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
図1に示すように、画像形成装置10は、4つの画像形成ステーション15(Y、M、C、K)、中間転写ベルト70、二次転写ユニット80を有し、さらに、定着ユニット90、ユーザへの報知手段をなし液晶パネルからなる表示ユニット(図示せず)、及び、これらのユニット等を制御し画像形成装置としての動作を司る制御ユニット(図示せず)を有している。
As shown in FIG. 1, the
画像形成ステーション15(Y、M、C、K)は、それぞれ、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のトナーで画像を形成する機能を有している。画像形成ステーション15(Y、M、C、K)の構成は同様であるので、以下、画像形成ステーション15Yについて説明する。
The image forming station 15 (Y, M, C, K) has a function of forming an image with toners of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), respectively. Since the configuration of the image forming station 15 (Y, M, C, K) is the same, the
画像形成ステーション15Yは、図1に示すように、像担持体の一例としての感光体20Yの回転方向に沿って、帯電ユニット30Y、露光ユニット40Y、現像ユニット50Y、一次転写ユニットを有している。
As shown in FIG. 1, the
感光体20Yは、円筒状の基材とその外周面に形成された感光層を有し、中心軸を中心に回転可能であり、本実施の形態においては、矢印で示すように時計回りに回転する。
The
帯電ユニット30Yは、感光体20Yを帯電するための装置である。露光ユニット40Yからは、レーザを照射することによって帯電された感光体20Y上に潜像を形成する。
The charging
露光ユニット40Yは、半導体レーザ、ポリゴンミラー、F−θレンズ等を有しており、パーソナルコンピューター、ワードプロセッサ等の不図示のホストコンピューターから入力された画像信号に基づいて、変調されたレーザを帯電された感光体20Y上に照射する。
The
現像ユニット50Yは、感光体20Y上に形成された潜像を、イエロー(Y)のトナーを用いて現像するための装置である。現像ユニット50Yは、交換可能なトナーカートリッジからトナーが供給される現像室内に現像ローラー51Y、供給ローラー52Yが配置され、現像ローラー51Yには、規制ブレード53Yが当接し現像ローラー51Y上のトナーを薄層化する。
The
一次転写ユニットは、一次転写部B1で一次転写ローラー65Yにより一次転写バイアスが印加され、感光体20Yに形成されたイエロートナー像を中間転写ベルト70に転写する。各一次転写部B1、B2、B3、B4で4色のトナーが順次重ねて転写された場合には、中間転写ベルト70にフルカラートナー像が形成される。
In the primary transfer unit, a primary transfer bias is applied by the
中間転写ベルト70は、ベルト駆動ローラー71a、従動ローラー71b、71d、71e、71fに張架されたエンドレスのベルトであり、感光体20(Y、M、C、K)と当接しながら回転駆動される。
The
二次転写ユニット80は、中間転写ベルト70上に形成された単色トナー像やフルカラートナー像を紙、フィルム、布等の記録媒体に転写するための装置である。
The
定着ユニット90は、加熱ローラー90aと加圧ベルト90bにより構成され、記録媒体上に転写された単色トナー像やフルカラートナー像を記録媒体に融着させて永久像とするための装置である。
The fixing
次に、このように構成された画像形成装置10の動作について説明する。まず、不図示のホストコンピューターからの画像信号及び制御信号がインターフェイスを介して画像形成装置のメインコントローラーに入力されると、このメインコントローラーからの指令に基づくユニットコントローラーの制御により感光体20Y、現像ユニット50Yに備えられた現像ローラー51Y、及び、中間転写ベルト70等が回転する。感光体20Yは、回転しながら、帯電位置において帯電ユニット30Yにより順次帯電される。
Next, the operation of the
感光体20Yの帯電された領域は、感光体20Yの回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット40Yによって、イエローYの画像情報に応じた潜像が該領域に形成される。
The charged area of the
感光体20Y上に形成された潜像は、感光体20Yの回転に伴って現像位置に至り、現像ユニット50Yによって現像される。これにより、感光体20Y上にトナー像が形成される。
The latent image formed on the
感光体20Y上に形成されたトナー像は、感光体20Yの回転に伴って一次転写部B1位置に至り、一次転写ユニットによって、中間転写ベルト70に転写される。この際、一次転写ユニットでは、一次転写ローラー65Yからトナーの帯電極性とは逆の極性の一次転写電圧が印加される。この結果、各感光体20(Y、M、C、K)上に形成された4色のトナー像は、中間転写ベルト70に重なり合って転写され、中間転写ベルト70上にはフルカラートナー像が形成される。
The toner image formed on the
中間転写ベルト70は、モータ等のベルト駆動手段からの駆動力がベルト駆動ローラー71aを介して伝達されることによって駆動される。
The
中間転写ベルト70上に形成されたフルカラートナー像は、二次転写ユニット80によって紙等の記録媒体に転写される。二次転写ユニット80は、中間転写ベルト70を挟んでバックアップローラーとしてのベルト駆動ローラー71aと二次転写ローラー82が対峙している。二次転写ローラー82からトナーと逆極性の二次転写電圧が印加され、中間転写ベルト70に転写されたトナー像を記録媒体に二次転写する。記録媒体は、給紙トレイから、給紙ローラー、ゲートローラー94、搬送ガイド94aを介して二次転写ユニット80へ搬送される。
The full color toner image formed on the
二次転写ユニット80でフルカラートナー像が転写された記録媒体は、搬送ガイド94bを介して定着ユニット90に搬送される。定着ユニット90は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して所定の定着温度に温度制御されるとともに回転駆動される加熱ローラー90aと、2つの張架ローラー90c、90dに張架された加圧ベルト90bから構成される。定着ユニット90で加熱加圧されてトナー像が記録媒体に融着される。定着ユニット90の通過後、記録媒体は搬送ガイド95aを介して排紙ローラー95により排紙される。
The recording medium on which the full color toner image is transferred by the
一方、感光体20(Y、M、C、K)は一次転写部B1、B2、B3、B4位置を経過した後に、除電ユニット(図示せず)によって除電され、次の潜像を形成するための帯電に備える。 On the other hand, the photosensitive member 20 (Y, M, C, K) is neutralized by a neutralizing unit (not shown) after passing through the primary transfer portions B1, B2, B3, B4 to form the next latent image. To prepare for charging.
二次転写後の中間転写ベルト70の従動ローラー71b側に中間転写ベルトクリーニング装置(図示せず)が設置され、二次転写後の中間転写ベルト70をクリーニングする。
An intermediate transfer belt cleaning device (not shown) is installed on the driven
図2は、本発明のベルト蛇行制御のための速度可変ローラー100を二次転写ユニット80の中間転写ベルト70の内側の平面部に当接した実施形態を示す図である。
FIG. 2 is a view showing an embodiment in which the
二次転写ユニット80は、中間転写ベルト70を巻き掛ける張架ローラー71d、71fとの間にベルト駆動ローラー71aが位置し、ベルト駆動ローラー71aをバックアップローラーとして二次転写ローラー82が中間転写ベルト70を介して当接し、二次転写部を形成する。記録媒体は、ゲートローラー94、搬送ガイド94aを介して二次転写部に搬送され、二次転写ローラー82からトナーと逆極性の二次転写電圧が印加され、中間転写ベルト70に転写されたトナー像を記録媒体に二次転写する。トナー像が転写された記録媒体は、除電装置96により除電される。中間転写ベルト70の移動方向は張架ローラー71dにより変更される。トナー像が転写された記録媒体は、張架ローラー71dにより移動方向が変更される中間転写ベルト70から分離され、搬送ガイド94bを介して次の工程である定着ユニット90に搬送される。
In the
中間転写ベル70が蛇行すると、転写時の画像ずれが発生し画像の質を低下させる。また、二次転写後の記録媒体が中間転写ベルト70からの分離がなされないと、記録媒体は張架ローラー71d側に巻き付き、紙詰まりが発生する。特に記録媒体が薄紙の場合は巻き付きによる紙詰まりが多く発生する。画像の質の低下と紙詰まりを防止するために、ベルト蛇行制御の機能と記録媒体の分離の機能を有する速度可変ローラー100を二次転写部と記録媒体の搬送路の端部に位置する張架ローラー71dの間で、中間転写ベルト70の内側の平面部に当接するように配置する。速度可変ローラー100を中間転写ベルト70の内側の平面部に当接配置することにより、中間転写ベルト70の蛇行が制御され、かつ、二次転写後の記録媒体は中間転写ベルト70から分離され、搬送ガイド94bを経て定着ユニット90に搬送される。ベルト蛇行制御の機能のみを分担する場合、速度可変ローラー100の中間転写ベルト70の内側の平面部に当接する位置は、図2に示される二次転写部に限定されるものではなく、例えば、画像形成に影響が少ない二次転写部から一次転写部の間にしても良い。
When the
図3は、本発明のベルト蛇行制御の速度可変ローラー100を張架ローラーとした実施形態を示す図である。この実施形態では、記録媒体の搬送路の端部に位置する張架ローラー71dの配置位置に、張架ローラーを兼ねるベルト蛇行制御の速度可変ローラー100を配置する。速度可変ローラー100が張架ローラーを兼ねるのでローラーの配置を少なくすることができ、中間転写ベルト70の蛇行が制御され、かつ、二次転写後の記録媒体は、中間転写ベルト70から分離され、搬送ガイド94bを経て定着ユニット90に搬送される。ベルト蛇行制御の機能のみ分担する場合、速度可変ローラー100の張架ローラーとしての位置は、図3に示される位置に限定されるものではなく、画像形成に影響が少ない二次転写部から一次転写部の間の張架ローラーとしても良い。
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment in which the
図4は、本発明のベルト蛇行制御の速度可変ローラー100を定着ユニット90に適用した実施形態を示す図である。
FIG. 4 is a view showing an embodiment in which the
定着ユニット90は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して所定の定着温度に温度制御されるとともに回転駆動される加熱ローラー90aと、2つの張架ローラー90c、90dに張架された加圧ベルト90bから構成される。加圧ベルト90bに蛇行が発生すると定着むらが発生し、画像の質に影響を与える。加圧ベルト90bの蛇行制御するためと記録媒体の分離性を向上するため、記録媒体の搬送路の端部に位置する張架ローラー90cの上流側の加圧ベルト90bの内側の平面部に速度可変ローラー100を当接して配置する。速度可変ローラー100を当接して配置することにより、加圧ベルト90bの蛇行が制御され、定着後の記録媒体は、加圧ベルト90bから分離され、搬送ガイド95aを経て排紙ローラー95に搬送され、排紙される。ベルト蛇行制御および記録媒体分離の速度可変ローラーを張架ローラー90cと兼用しても良い。ベルト蛇行制御の機能のみを分担する場合、速度可変ローラー100の加圧ベルト90bの内側の平面部に当接する位置は、図4に示される位置に限定されるものではなく、記録媒体の搬送後の張架ローラー90c、90d間の位置にしても良い。
The fixing
図5は、本発明のベルトの蛇行制御のための速度可変ローラー100実施形態を示す図である。
FIG. 5 is a view showing an embodiment of a
速度可変ローラー100は、軸101に一体とされた円筒形筒体の表面に螺旋状の突条が連続して形成される。軸101の一端に回転駆動手段103が配置され回転駆動される。
In the
回転駆動手段103は、回転駆動制御部(図示せず)により制御され、速度可変ローラー100の回転速度を可変とする。回転駆動手段103としては、例えば、パルス数により回転速度が制御可能なパルスモーターを用いる。また、速度可変ローラー100の螺旋状の突条102の硬度を中間転写ベルト70または加圧ベルト90bの硬度より大きくする。その結果、速度可変ローラー100が中間転写ベルト70または加圧ベルト90bに当接すると、図6に示されるように螺旋状の突条102に沿って螺旋状に変形する。
The rotation drive means 103 is controlled by a rotation drive control unit (not shown) and makes the rotation speed of the speed
図7〜図9は、速度可変ローラー100のベルト蛇行制御の機能を説明する図である。
7 to 9 are diagrams for explaining the function of the belt meandering control of the speed
図7(a)(b)は、回転駆動手段103による速度可変ローラー100の回転速度V1と中間転写ベルト70または加圧ベルト90bの周速度V2が、V1=V2の場合を示す図である。
7A and 7B are diagrams illustrating a case where the rotational speed V1 of the speed
V1=V2の場合、中間転写ベルト70または加圧ベルト90bに、ベルト搬送方向と直交する方向の力は加わらない。
When V1 = V2, a force in a direction perpendicular to the belt conveyance direction is not applied to the
図8(a)(b)は、回転駆動手段103による速度可変ローラー100の回転速度V1と中間転写ベルト70または加圧ベルト90bの周速度V2が、V1>V2の場合を示す図である。
FIGS. 8A and 8B are diagrams showing a case where the rotational speed V1 of the speed
V1>V2の場合、速度可変ローラー100の螺旋状の突条102が当接する中間転写ベルト70または加圧ベルト90bには、速度可変ローラー100と中間転写ベルト70または加圧ベルト90bの速度差による反力として、可変ローラー100の螺旋状の突条102の螺旋方向と逆の反螺旋方向の力が加わり、図7(b)の矢印に示すベルトの搬送方向と直交する方向に中間転写ベルト70または加圧ベルト90bを寄らせる。
In the case of V1> V2, the
図9(a)(b)は、回転駆動手段103による速度可変ローラー100の回転速度V1と中間転写ベルト70または加圧ベルト90bの周速度V2が、V1<V2の場合を示す図である。
FIGS. 9A and 9B are diagrams illustrating a case where the rotational speed V1 of the speed
V1<V2の場合、速度可変ローラー100の螺旋状の突条102が当接する中間転写ベルト70または加圧ベルト90bには、速度可変ローラー100と中間転写ベルト70または加圧ベルト90bの速度差による反力として、可変ローラー100の螺旋状の突条102の螺旋方向の力が加わり、図9(b)の矢印に示すベルトの搬送方向と直交する方向に中間転写ベルト70または加圧ベルト90bを寄らせる。
When V1 <V2, the
中間転写ベルト70または加圧ベルト90bの近傍に配置した位置検出センサーのデーターにより中間転写ベルト70または加圧ベルト90bの搬送方向と直交する方向の片寄りを検出する。検出されたデーターに基づいて回転駆動制御手段(図示せず)により回転駆動手段103を制御し、記録媒体分離ローラー100の回転速度V1と中間転写ベルト70または加圧ベルト90bの周速度V2との間に速度差を持たせ、中間転写ベルト70または加圧ベルト90bにベルト搬送方向と直交する方向の力を発生させてベルトの片寄りを修正する。位置センサーによるベルトの蛇行制御方法については後述する。
A deviation in a direction perpendicular to the conveying direction of the
図10は、速度可変ローラー100の記録媒体のベルトからの分離機能を説明する図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a function of separating the recording medium from the belt of the
速度可変ローラー100を記録媒体200の搬送手段である中間転写ベルト70または加圧ベルト90bの記録媒体200のベルトからの分離部に当接配置する。速度可変ローラー100の表面には、螺旋状の突条102が連続して形成される。速度可変ローラー100の螺旋状の突条102の硬度が中間転写ベルト70または加圧ベルト90bの硬度より大きくされているので、速度可変ローラー100が中間転写ベルト70または加圧ベルト90bに当接すると、中間転写ベルト70または加圧ベルト90bは螺旋状の突条102に沿って螺旋状に変形する。その結果、中間転写ベルト70または加圧ベルト90bの表面に記録媒体200が追従できない複雑なうねりを発生させ、記録媒体200と中間転写ベルト70または加圧ベルト90bの間に間隙を形成し、記録媒体200の中間転写ベルト70または加圧ベルト90bからの分離性を向上することができる。
The speed
図11は、速度可変ローラー100による蛇行制御のために中間転写ベルト70または加圧ベルト90bに配置される位置センサーA、B、C、Dの配置状態を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating an arrangement state of the position sensors A, B, C, and D arranged on the
位置センサーA、B、C、Dは、中間転写ベルト70または加圧ベルト90bの搬送方向と直交する方向に沿って直線上に配置される。位置センサーA、B、C、Dとしては、例えば、発光素子と受光素子で構成し、中間転写ベルト70または加圧ベルト90bが位置センサーA、B、C、Dの発光素子と受光素子の光路を遮断することでベルト端部の位置を検知する。
The position sensors A, B, C, and D are arranged on a straight line along a direction orthogonal to the conveyance direction of the
図12は、図11の位置センサーA、B、C、Dによる中間転写ベルト70または加圧ベルト90bの蛇行制御のフローチャートを示す図である。
FIG. 12 is a flowchart of meandering control of the
(1)第1工程:中間転写ベルト70または加圧ベルト90bが位置センサーAの位置にあるか否かを判定し、YESと判定された場合は、中間転写ベルト70または加圧ベルト90bが右側に大きく寄っていると判定し、ベルトを左側に速度大で移動させる。判定がNOの場合、第2工程に移行する。
(1) First step: It is determined whether or not the
(2)第2工程:中間転写ベルト70または加圧ベルト90bが位置センサーBの位置にあるか否かを判定し、YESと判定された場合は、中間転写ベルト70または加圧ベルト90bが右側に少し寄っていると判定し、ベルトを左側に速度小で移動させる。判定がNOの場合、第3工程に移行する。
(2) Second step: It is determined whether or not the
(3)第3工程:中間転写ベルト70または加圧ベルト90bが位置センサーCの位置にあるか否かを判定し、YESと判定された場合は、中間転写ベルト70または加圧ベルト90bが左右に寄っていない判定し、ベルトを移動させない。判定がNOの場合、第4工程に移行する。
(3) Third step: It is determined whether or not the
(4)第4工程:中間転写ベルト70または加圧ベルト90bが位置センサーDCの位置にあるか否かを判定し、YESと判定された場合は、中間転写ベルト70または加圧ベルト90bが左側に少し寄っている判定し、ベルトを右側に速度小で移動させる。判定がNOの場合、中間転写ベルト70または加圧ベルト90bが左側に大きく寄っている判定し、ベルトを右側の速度大で移動させる。
(4) Fourth step: It is determined whether or not the
10:画像形成装置、15(Y、M、C、K):画像形成ステーション、20(Y、M、C、K):感光体、30(Y、M、C、K):帯電ユニット、40(Y、M、C、K):露光ユニット、50(Y、M、C、K):現像ユニット、65(Y、M、C、K):一次転写ローラー、70:中間転写ベルト、71a:ベルト駆動ローラー、71b、71d、71e,71f:張架ローラー,80:二次転写ユニット、82:二次転写ローラー、90:定着ユニット、90a:加熱ローラー、90b:加圧ベルト、90c、90d:張架ローラー、94:ゲートローラー、94a,94b:搬送ガイド、95:排紙ローラー、95a:搬送ガイド,96:除電装置,100:速度可変ローラー、101:軸、102:螺旋状の突条、103:駆動手段、200:記録媒体 10: image forming apparatus, 15 (Y, M, C, K): image forming station, 20 (Y, M, C, K): photoconductor, 30 (Y, M, C, K): charging unit, 40 (Y, M, C, K): exposure unit, 50 (Y, M, C, K): development unit, 65 (Y, M, C, K): primary transfer roller, 70: intermediate transfer belt, 71a: Belt drive roller, 71b, 71d, 71e, 71f: tension roller, 80: secondary transfer unit, 82: secondary transfer roller, 90: fixing unit, 90a: heating roller, 90b: pressure belt, 90c, 90d: Stretching roller, 94: gate roller, 94a, 94b: conveyance guide, 95: discharge roller, 95a: conveyance guide, 96: static elimination device, 100: variable speed roller, 101: shaft, 102: spiral ridge, 103: Drive Means, 200: recording medium
Claims (9)
前記ベルトの内側に当接し表面に螺旋状の突条を形成した速度可変ローラーと、
前記速度可変ローラーを回転駆動する回転駆動手段と、
前記ベルトの蛇行を検出する蛇行検出手段と、
前記蛇行検出手段の検出結果に基づいて前記回転駆動手段を制御する回転駆動制御手段と、
を備えることを特徴とするベルト搬送装置。 A belt stretched between a belt drive roller and a stretch roller;
A variable speed roller that is in contact with the inside of the belt and has a spiral protrusion formed on the surface;
A rotation driving means for rotating the speed variable roller;
Meander detection means for detecting meandering of the belt;
Rotation drive control means for controlling the rotation drive means based on the detection result of the meander detection means;
A belt conveying device comprising:
前記静電潜像をトナーにより現像して前記潜像担持体にトナー像を現像する現像装置と、
前記潜像担持体のトナー像が転写される転写ベルトと、
前記転写ベルトのトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、
前記記録媒体上のトナー像を定着する定着装置と、
を備え、
前記転写装置の記録媒体搬送手段として請求項1ないし6のいずれか1項に記載のベルト搬送装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 A latent image carrier on which an electrostatic latent image is formed;
A developing device for developing the electrostatic latent image with toner and developing the toner image on the latent image carrier;
A transfer belt onto which the toner image of the latent image carrier is transferred;
A transfer device for transferring the toner image of the transfer belt to a recording medium;
A fixing device for fixing a toner image on the recording medium;
With
An image forming apparatus using the belt conveyance device according to claim 1 as a recording medium conveyance unit of the transfer device.
前記静電潜像をトナーにより現像して前記潜像担持体にトナー像を現像する現像装置と、
前記潜像担持体のトナー像が転写される転写ベルトと、
前記転写ベルトのトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、
前記記録媒体上のトナー像を定着する定着装置と、
を備え、
前記定着装置は加熱ローラーと加圧ベルトを備え、前記定着装置の記録媒体搬送手段として請求項1ないし6のいずれか1項に記載のベルト搬送装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 A latent image carrier on which an electrostatic latent image is formed;
A developing device for developing the electrostatic latent image with toner and developing the toner image on the latent image carrier;
A transfer belt onto which the toner image of the latent image carrier is transferred;
A transfer device for transferring the toner image of the transfer belt to a recording medium;
A fixing device for fixing a toner image on the recording medium;
With
7. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the fixing device includes a heating roller and a pressure belt, and the belt conveying device according to claim 1 is used as a recording medium conveying unit of the fixing device.
前記ベルトの内側に当接し表面に螺旋状の突条を形成した速度可変ローラーと、
前記速度可変ローラーを回転駆動する回転駆動手段と、
前記回転駆動手段を制御する回転駆動制御手段と、
前記ベルトの幅方向に配置された蛇行検出手段と、
を備え、
前記蛇行検出手段により前記ベルトの片寄りを検出する工程と、
前記蛇行検出手段の検出結果に基づき前記ベルトの周速度と前記速度可変ローラーの回転速度に速度差を設定する工程と、
前記設定された速度差に応じて前記回転駆動制御手段により前記回転駆動手段を制御する工程と、
を有することを特徴とするベルト蛇行制御方法。 A belt stretched between a belt drive roller and a stretch roller;
A variable speed roller that is in contact with the inside of the belt and has a spiral protrusion formed on the surface;
A rotation driving means for rotating the speed variable roller;
Rotation drive control means for controlling the rotation drive means;
Meander detection means arranged in the width direction of the belt;
With
Detecting the deviation of the belt by the meander detection means;
Setting a speed difference between the peripheral speed of the belt and the rotational speed of the speed variable roller based on the detection result of the meandering detection means;
Controlling the rotation drive means by the rotation drive control means according to the set speed difference;
A belt meandering control method characterized by comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009012721A JP2010169917A (en) | 2009-01-23 | 2009-01-23 | Belt conveyance device, image forming apparatus and belt meandering control method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009012721A JP2010169917A (en) | 2009-01-23 | 2009-01-23 | Belt conveyance device, image forming apparatus and belt meandering control method |
Publications (1)
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