JP2010175720A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、弾性体ベルトに担持させた記録材にトナー像を転写する画像形成装置、詳しくは弾性体ベルトの損耗や環境温度変化に起因する転写画像の不良発生を抑制する制御に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that transfers a toner image onto a recording material carried on an elastic belt, and more particularly to control that suppresses the occurrence of defective transfer images due to wear of the elastic belt or environmental temperature changes.
像担持体(感光体又は中間転写体)から無端状のベルト部材に担持させた記録材へトナー像を転写する画像形成装置が実用化されている。 An image forming apparatus for transferring a toner image from an image carrier (photosensitive member or intermediate transfer member) to a recording material carried on an endless belt member has been put into practical use.
ベルト部材に記録材を担持させてトナー像を転写する場合、ベルト部材に速度変動があると、転写部を通過する際の速度変動状態に応じて記録材にトナー像が伸縮して転写される。このため、転写された画像には、記録材の搬送方向に直角な縞模様が現れて画像品質が低下する。 When a toner image is transferred with the recording material supported on the belt member, if the belt member has a speed variation, the toner image is stretched and transferred to the recording material according to the speed variation state when passing through the transfer portion. . For this reason, a striped pattern perpendicular to the conveyance direction of the recording material appears in the transferred image, and the image quality deteriorates.
特許文献1には、無端状のベルト部材に静電的に吸着させた記録材へ複数の感光体から順次トナー像を転写して重ね合わせる画像形成装置が示される。ここでは、駆動ローラの偏心量やベルト部材の厚さムラから予め推定した速度変動パターンを相殺するように、ベルト部材の一周について駆動ローラの回転速度パターンを定めている。 Patent Document 1 discloses an image forming apparatus that sequentially transfers and superimposes toner images from a plurality of photosensitive members onto a recording material electrostatically attracted to an endless belt member. Here, the rotational speed pattern of the driving roller is determined for one rotation of the belt member so as to cancel the speed fluctuation pattern estimated in advance from the eccentric amount of the driving roller and the uneven thickness of the belt member.
特許文献2には、中間転写ベルトの内周面に形成したクロックパターンを光学式センサで読み取って刻々の速度変動を検出し、検出した速度変動を相殺するように駆動ローラの回転速度を制御している。 In Patent Document 2, the clock pattern formed on the inner peripheral surface of the intermediate transfer belt is read by an optical sensor to detect the speed fluctuation every moment, and the rotational speed of the driving roller is controlled so as to cancel the detected speed fluctuation. ing.
特許文献3には、軸間距離を固定された一対の支持回転体に張力状態でゴム材料の弾性体ベルトを掛け渡して記録材を吸着搬送する記録材搬送ベルトが示される。
特許文献3に示されるように、弾性体ベルトに記録材を物理的に吸着させてトナー像の転写部を通過させる場合、転写部の下流側でトナー像を転写された記録材を容易に像担持体から分離できて都合が良い。転写部の下流に分離のための除電装置、分離爪、曲率分離構造等を設けなくて済むからである。
As shown in
また、軸間距離を固定した支持回転体の間に掛け渡した弾性体ベルトは、それ自体が張力を発生しているため、特許文献1、2に示されるようなテンションローラを設ける必要が無く、部品点数が少なくて済む。 Further, since the elastic belt stretched between the support rotating bodies with the fixed inter-axis distance itself generates tension, there is no need to provide a tension roller as shown in Patent Documents 1 and 2. The number of parts is small.
しかし、弾性的に伸縮可能な弾性体ベルトは、極寒地域の起動直後には、支持回転体との間でスリップが発生して転写画像が乱れることが報告された。 However, it has been reported that an elastic belt that can be elastically stretched is distorted due to slippage with a support rotating body immediately after starting in an extremely cold region.
また、長時間の連続運転を行った場合、弾性体ベルトの温度上昇に伴って、駆動ローラとのスリップ状態や駆動ローラの表面に沿った伸縮状態が変化する。このため、駆動ローラの回転数が一定でも、弾性体ベルトに担持された記録材の搬送速度が低下して、転写された画像長さが次第に短くなることが報告された。 In addition, when continuous operation is performed for a long time, the slip state with the driving roller and the expansion / contraction state along the surface of the driving roller change as the temperature of the elastic belt increases. For this reason, it has been reported that even if the rotational speed of the driving roller is constant, the conveyance speed of the recording material carried on the elastic belt is lowered and the transferred image length is gradually shortened.
そこで、特許文献2に示されるように、弾性体ベルトの刻々の回転速度を検出して駆動ローラの駆動にフィードバックする制御が提案された。 Therefore, as shown in Patent Document 2, there has been proposed control for detecting the rotational speed of the elastic belt and feeding it back to the driving roller.
しかし、駆動ローラの速度を変化させると、掛け渡した弾性体ベルトが伸縮して正常なフィードバックが得られない。フィードバックが変動して駆動ローラの回転が却って不安定になってベルト部材に短周期の速度変動が発生し、転写画像の品質が低下する。 However, if the speed of the drive roller is changed, the stretched elastic belt expands and contracts and normal feedback cannot be obtained. As the feedback fluctuates, the rotation of the driving roller becomes unstable and the belt member undergoes a short-term speed fluctuation, and the quality of the transferred image is lowered.
本発明は、弾性的に伸縮可能な弾性体ベルトの回転速度を短期的にも長期的にも一定に保って、安定して高品質にトナー像を転写できる画像形成装置を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of stably transferring a toner image with high quality by keeping the rotational speed of an elastic belt that can be elastically expanded and contracted constant in the short term and in the long term. It is said.
本発明の画像形成装置は、トナー像を担持する像担持体と、複数の支持回転体に張力状態で掛け渡して支持される弾性的に伸縮可能な弾性体ベルトと、前記弾性体ベルトに担持された記録材へトナー像を転写するように、前記像担持体と前記弾性体ベルトとの間に電圧を印加する電圧印加手段とを備えたものである。そして、回転する前記弾性体ベルトの張力を調整可能な調整機構と、回転する前記弾性体ベルトの速度を検出する検出手段と、回転する前記弾性体ベルトの速度が所定値に近付くように、前記検出手段の出力に応じて前記調整機構を制御する制御手段とを備える。 The image forming apparatus according to the present invention includes an image carrier that carries a toner image, an elastic belt that can be elastically stretched and supported on a plurality of support rotating bodies in tension, and is carried on the elastic belt. And a voltage applying means for applying a voltage between the image carrier and the elastic belt so as to transfer the toner image to the recording material. And an adjustment mechanism capable of adjusting the tension of the rotating elastic belt, a detecting means for detecting the speed of the rotating elastic belt, and the speed of the rotating elastic belt so as to approach a predetermined value. Control means for controlling the adjusting mechanism in accordance with the output of the detecting means.
本発明の画像形成装置では、弾性的に伸縮可能な弾性体ベルトの速度検出結果に応じて調整機構が作動して弾性体ベルトの張力を調整する。弾性体ベルトの張力状態を変化させて支持回転体に対する巻き付き状態やスリップ状態を変化させることにより、弾性体ベルトの回転速度を駆動速度に関連付けられた所定値に向かって制御する。 In the image forming apparatus of the present invention, the adjusting mechanism operates to adjust the tension of the elastic belt according to the speed detection result of the elastic belt that can be elastically expanded and contracted. By changing the tension state of the elastic belt to change the wrapping state and the slip state with respect to the support rotating body, the rotational speed of the elastic belt is controlled toward a predetermined value associated with the driving speed.
このため、少なくとも短周期的には、弾性体ベルトの駆動速度を変化させないので、検出速度のフィードバックによって駆動速度の不安定や変動が発生しない。張力状態を変化させることで支持回転体の駆動負荷の変化が抑制される結果、駆動速度も安定する。 For this reason, at least in a short period, the driving speed of the elastic belt is not changed, so that the driving speed is not unstable or fluctuated by the feedback of the detection speed. By changing the tension state, the change in the driving load of the support rotator is suppressed, so that the driving speed is also stabilized.
従って、弾性体ベルトの回転速度を短期的にも長期的にも一定に保って、安定して高品質にトナー像を転写できる。 Therefore, it is possible to stably transfer the toner image with high quality by keeping the rotational speed of the elastic belt constant for both the short term and the long term.
以下、本発明のいくつかの実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明は、弾性的に伸縮可能な弾性体ベルトの張力を制御して回転速度を安定させる限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。 Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention provides another embodiment in which a part or all of the configuration of the embodiment is replaced with the alternative configuration as long as the rotational speed is stabilized by controlling the tension of the elastic belt that can be elastically expanded and contracted. But it can be done.
従って、中間転写ベルトに沿って複数の感光体を配置したタンデム型、又は現像色を切り替え可能な1ドラム型のフルカラープリンタの二次転写部でも実施できる。 Therefore, it can also be implemented in a secondary transfer section of a tandem type in which a plurality of photoconductors are arranged along the intermediate transfer belt, or a one-drum type full color printer capable of switching the development color.
本実施形態では、トナー像の形成/転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、FAX、複合機等、種々の用途で実施できる。 In the present embodiment, only main parts related to toner image formation / transfer will be described. However, the present invention includes a printer, various printing machines, a copier, a fax machine, a composite machine, in addition to necessary equipment, equipment, and a housing structure. It can be implemented in various applications such as a machine.
なお、特許文献1〜3に示される画像形成装置に関する一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。 In addition, about the general matter regarding the image forming apparatus shown by patent documents 1-3, illustration is abbreviate | omitted and the overlapping description is abbreviate | omitted.
<画像形成装置>
図1は第1実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。
<Image forming apparatus>
FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment.
図1に示すように、画像形成装置100は、転写搬送ベルト7にブラックの画像形成部PKを付設したモノクロプリンタである。
As shown in FIG. 1, the
画像形成部PKでは、感光ドラム6にブラックトナー像が形成されて、転写搬送ベルト7に吸着されて転写部T1を通過する記録材に転写される。トナー像が転写された記録材Pは、定着装置11に送り込まれて、加熱加圧を受けることにより、トナー像を定着され、その後、排出ローラ19を通じて積載トレイ20に排出される。
In the image forming unit PK, a black toner image is formed on the
あるいは、定着後、下方のスイッチバックローラ18へ給送してスイッチバック処理を行い、表裏反転状態で搬送ローラ17へ受け渡して再度転写部T1へ給送して両面印刷を行う。
Alternatively, after fixing, the sheet is fed to the
記録材カセット10からピックアップローラ14によって引き出された記録材Pは、分離装置15で1枚ずつに分離されてレジストローラ9へ送り出される。レジストローラ9は、停止状態で記録材Pを受け入れて待機させ、感光ドラム6に担持されたトナー像にタイミングを合わせて記録材Pを転写部T1へ送り出す。
The recording material P drawn from the
画像形成部PKは、感光ドラム6の周囲に、帯電装置1、露光装置2、現像装置3、転写搬送ベルト7、及びクリーニング装置5を配置する。
The image forming unit PK includes a charging device 1, an exposure device 2, a developing
感光ドラム6は、アルミニウム製シリンダの外周面に、帯電特性が負極性の有機光導電体(OPC)を塗布して構成され、所定のプロセススピードで矢印R1方向に回転する。
The
帯電装置1は、直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を帯電ローラに印加して感光ドラム6従動回転させることにより、感光ドラム6の表面を、一様な負極性の暗部電位VDに帯電する。
The charging device 1 applies an oscillating voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage to the charging roller to rotate the
露光装置2は、画像データを展開した走査線画像データをON−OFF変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム6の表面に画像の静電像を書き込む。感光ドラム6の露光された部分は、暗部電位VDが放電されて明部電位VLに低下する。
The exposure apparatus 2 scans a scanning beam image data obtained by developing the image data with a rotating mirror, and writes an electrostatic image of the image on the surface of the charged
現像装置3は、磁性トナーを負極性に帯電させて現像スリーブに担持させ、現像スリーブに形成された磁性トナーの磁気穂で感光ドラム6を摺擦する。負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を現像スリーブに印加することにより、現像スリーブに対して相対的に正極性となった明部電位VLの部分に磁性トナーが付着して静電像が反転現像される。
The developing
クリーニング装置5は、感光ドラム6にクリーニングブレードを当接させて、転写部T1を通過した感光ドラム6の表面に残留した転写残トナーを除去する。
The
<転写部>
図2は転写搬送ベルトを用いた転写部の構成の説明図である。
<Transfer section>
FIG. 2 is an explanatory diagram of the configuration of the transfer unit using the transfer conveyance belt.
図2に示すように、転写搬送ベルト7は、弾性的に伸縮可能な弾性体ベルトであって、軸間距離を固定された支持回転体の一例である駆動ローラ31と従動ローラ32とに張力状態で掛け渡して支持される。駆動ローラ31と従動ローラ32との間で転写搬送ベルト7の内側面を回転自在に支持する補助ローラ30は、転写部T1に電圧を印加する電圧印加手段の一部でもある。
As shown in FIG. 2, the
プロセス速度の遅い画像形成装置は、感光ドラムの半径が小さいため、記録材の剛性によって感光ドラムから容易に曲率分離する。しかし、プロセス速度が速い画像形成装置は、感光ドラムの半径が大きくなるため、記録材の剛性による曲率分離が困難になって、転写部の下流で感光ドラムに巻き付くジャムが発生し易くなる。そこで、画像形成装置100では、転写搬送ベルト7を用いて、記録材Pを転写搬送ベルト7に静電的に吸着させて搬送し、転写部T1の下流で感光ドラム6に記録材を巻き付かせない構成を採用している。
Since an image forming apparatus with a low process speed has a small radius of the photosensitive drum, the curvature is easily separated from the photosensitive drum by the rigidity of the recording material. However, in an image forming apparatus with a high process speed, the radius of the photosensitive drum is large, so that it is difficult to separate the curvature due to the rigidity of the recording material, and jamming around the photosensitive drum is likely to occur downstream of the transfer portion. Therefore, in the
転写搬送ベルト7は、補助ローラ30と従動ローラ32とに支持された区間で感光ドラム6に押し当てられた状態で矢印で示す搬送方向に回転する。
The
転写搬送ベルト7は、記録材の内側と外側とで転写電流差が許容範囲となるような抵抗を持った材料で構成され、補助ローラ30と従動ローラ32とを通じて電圧印加手段の一例である電源D2から正極性の転写電圧V1を印加される。
The
これにより、レジストローラ9によって給送された記録材Pは、静電気的に転写搬送ベルト7に吸着して固定され、転写搬送ベルト7の回転に伴って転写部T1へ搬送される。そして、転写搬送ベルト7と感光ドラム6との間に形成された転写電界によって、負極性に帯電して感光ドラム6に担持されたトナー像が、転写搬送ベルト7に担持された記録材Pへ転写される。
As a result, the recording material P fed by the registration roller 9 is electrostatically adsorbed and fixed to the transfer / conveying
記録材Pの搬送方向の下流側に配置された駆動ローラ31は、常に一定の周速度で回転するように制御されている。駆動ローラ31の回転速度は、ロータリーエンコーダ31aによって検出される。モータ制御回路31bは、ロータリーエンコーダ31aのパルス出力に応じて駆動ローラ31の駆動入力を調整して、駆動ローラ31の負荷変動に関わり無く駆動ローラ31の回転速度を一定に維持させる。
The
従って、転写搬送ベルト7は、駆動ローラ31に対して一定の巻き付き状態、一定の厚み、一定の張力状態、一定の伸縮状態、一定のスリップ状態を保つことで一定の安定した回転速度となる。駆動ローラ31の回転速度に応じた一定の回転速度で記録材Pを搬送して、伸縮や乱れの無いトナー像を感光ドラム6から転写される。
Accordingly, the transfer / conveying
しかし、転写搬送ベルト7の厚み、張力状態、伸縮状態、転写搬送ベルト7の駆動ローラ31に対するスリップ状態、巻き付き状態は、種々の要因で変化する。このため、駆動ローラ31が一定の回転速度で回転していても、転写搬送ベルト7に担持されて転写部T1を通過する際の記録材に速度変動が発生することがある。転写部T1を通過する際の記録材に速度変動が発生すると、記録材Pに転写されたトナー像が伸縮したり、縞状に乱れたりする。
However, the thickness, tension state, expansion / contraction state of the
転写搬送ベルト7は、所定方向に回転駆動する駆動ローラ31に保持されており、駆動ローラ31の回転時の転写搬送ベルト7内側面と駆動ローラ31表面との接触摩擦力により、転写搬送ベルト7が所定方向に回転される。このような構成では、転写搬送ベルト7の回転時に駆動ローラ31とすべりが生じてしまう。
The
環境が高温の場合、転写搬送ベルト7の弾性的な性質より伸びが生じて駆動ローラ31に保持された転写搬送ベルト7の張力が減少する。このため、スリップが増えて駆動ローラ31を回転する速度と転写搬送ベルト7が搬送する速度の差が大きくなる。環境が低温の場合は、転写搬送ベルト7に縮みが生じて、転写搬送ベルト7が駆動ローラ31へ巻きつく負荷が大きくなるので逆の現象が起きて駆動ローラ31と転写搬送ベルト7の速度差が小さくなる。
When the environment is high, the elastic property of the transfer / conveying
転写搬送ベルト7の駆動ローラ31との接触面の摩耗状態に応じても、転写搬送ベルト7と駆動ローラ31との間のすべりの状態が変化する。転写搬送ベルト7と駆動ローラ31とのすべりは、その他の状況に応じても変化する。
The slip state between the
このため、転写搬送ベルト7へ一定圧を付与する構成では、転写搬送ベルト7の回転速度を一定に保てないため、転写搬送ベルト7の回転速度の変動が転写部T1で転写されるトナー像に大きな影響を及ぼしてしまう。
For this reason, in the configuration in which a constant pressure is applied to the transfer /
しかし、駆動ローラ31の回転速度を制御しても転写搬送ベルト7の回転速度はうまく制御できない。転写搬送ベルト7の回転速度を検出して駆動ローラ31の回転速度を増減させる制御は、弾性的に伸縮可能な弾性体ベルトである転写搬送ベルト7に対しては不適切である。転写搬送ベルト7から検出される速度にも、駆動ローラ31の回転速度の変更と転写搬送ベルト7の回転速度の変化との時間差にも転写搬送ベルト7の伸縮の影響が出てしまう。このため、適切なフィードバック制御が行えず、転写搬送ベルト7の速度制御が発散して速度変動が逆に大きくなってしまう。
However, even if the rotational speed of the driving
そこで、画像形成装置100では、検出手段が検出した速度に応じて調整機構が転写搬送ベルト7の伸縮状態を適宜変更する。制御手段が調整機構を制御して転写搬送ベルト7へ付与する張力を変更する。転写部T1における記録材Pの搬送速度が一定となるように、張力調整機構40を用いて、種々の状況に応じて異なる適正な張力を転写搬送ベルト7に付与する。張力調整機構40を用いて転写搬送ベルト7の張力を制御することで、転写搬送ベルト7の回転速度と駆動ローラ31の周速度との速度差を一定に再現する。駆動ローラ31が転写搬送ベルト7へ与える伝達時のすべりを制御することによって、転写搬送ベルト7の速度を一定に保持する。
Therefore, in the
<速度検出装置>
図3は回転する弾性体ベルトの速度を検出する機構の説明図である。
<Speed detector>
FIG. 3 is an explanatory diagram of a mechanism for detecting the speed of the rotating elastic belt.
図3に示すように、検出手段の一例であるフォトインタラプタ38が転写搬送ベルト7の表面速度に対応した信号を出力する。弾性的に伸縮可能な転写搬送ベルト7の特性として、周長は耐久や高温環境下において伸びが生じる場合や、低温環境下において縮みが生じる場合がある。また、転写搬送ベルト7の表面状態が変化して、駆動ローラ31とのスリップ状態が変化するため、そのときの転写搬送ベルト7の速度パラメータに応じて転写搬送ベルト7の張力を適正に制御する必要がある。
As shown in FIG. 3, a
転写搬送ベルト7は、端部に一定の間隔で一定の幅の多数の切り欠き7aが形成されている。フォトインタラプタ38は、転写搬送ベルト7の端部が通過する位置に配置される。
The transfer / conveying
駆動ローラ31が転写搬送ベルト7に駆動力を伝達して、転写搬送ベルト7が記録材の搬送方向に回転している状況において、転写搬送ベルト7の端部の切り欠き7aが次々にフォトインタラプタ38を通過する。
In a situation where the driving
制御部110は、転写搬送ベルト7の回転に伴って、切り欠き7aの間隔で遮光された状態から切り欠き7aで透過光を検出し、再び切り欠き7aの間隔で遮光されるまでの時間を測定して速度パラメータとする。これにより、転写搬送ベルト7に設けた切り欠き7aの速度パラメータを用いて転写搬送ベルト7の表面速度を検出する。制御部110は、フォトインタラプタ38の出力を検出するサンプリングタイムを短くすることで、必要なレベルまで転写搬送ベルト7の速度検出誤差を低減できる。
The
なお、検出手段は、フォトインタラプタ38と切り欠き7aとの組み合わせには限定されない。転写搬送ベルト7に磁気的又は光学的なインクリメンタルパターンを書き込んで磁気ヘッド又は光学ヘッドでインクリメンタルパターンを検出してもよい。音波を照射して反射音を検知してドップラ効果を評価することによって転写搬送ベルト7の速度を測定してもよい。
The detecting means is not limited to the combination of the
また、はずみ車として作用する従動ローラ32と補助ローラ30との間では、転写搬送ベルト7の回転速度が、駆動ローラ31の回転ムラや後述する張力調整機構40の動作の影響を受けにくい。従って、従動ローラ32と補助ローラ30との間で感光ドラム6を当接させて転写部T1を形成することで、最も安定した転写を行うことができる。同時に、従動ローラ32と補助ローラ30との間にフォトインタラプタ38を配置することで、駆動ローラ31や張力調整機構40を通じた外乱を最小限にした転写搬送ベルト7の回転速度の測定を行うことができる。
Further, between the driven
すなわち、一対の支持回転体の間で弾性体ベルトを支持するように配置した補助ローラを備え、像担持体は、一方の支持回転体と前記補助ローラとの間で前記弾性体ベルトに当接し、検出手段は、補助ローラと像担持体との間で弾性体ベルトの速度を検出する。 In other words, an auxiliary roller arranged to support the elastic belt between a pair of supporting rotating bodies is provided, and the image carrier is in contact with the elastic belt between one supporting rotating body and the auxiliary roller. The detecting means detects the speed of the elastic belt between the auxiliary roller and the image carrier.
そして、一対の支持回転体は、弾性体ベルトを駆動する駆動ローラと、弾性体ベルトに従動回転する従動ローラとからなり、像担持体は、従動ローラと補助ローラとの間で弾性体ベルトに当接する。 The pair of support rotators includes a driving roller that drives the elastic belt and a driven roller that is driven to rotate by the elastic belt, and the image carrier is an elastic belt between the driven roller and the auxiliary roller. Abut.
<張力調整機構>
図2に示すように、転写搬送ベルト7は、軸間距離を固定された一対の支持回転体に掛け渡され、張力調整機構40は、一対の支持回転体に支持されて記録材を担持する反対側で、転写搬送ベルト7の記録材担持面を回転自在なローラで押圧する機構である。
<Tension adjustment mechanism>
As shown in FIG. 2, the
画像形成装置100は、調整機構の一例として、記録材Pを吸着保持して搬送する際の転写搬送ベルト7に付与する張力を刻々と変更可能な張力調整機構40を有する。張力調整機構40は、転写搬送ベルト7の張力の加減圧部材としてテンショナローラ33により、転写搬送ベルト7に対する押圧力を変化させて弾性体ベルトの張力を調整可能である。張力調整機構40は、駆動ローラ31、従動ローラ32、及び転写搬送ベルト7を一体に組み立てた交換ユニットの下方に配置されている。
The
テンショナローラ33は、テンショナローラ軸受34に回動自在に装着されており、テンショナローラ軸受34は、転写搬送ベルト7の外周面に当接する方向へ変位する特性を、テンショナバネ35により付与されている。
The
テンショナバネ35の特性によるテンショナローラ軸受34の変位により、テンショナローラ33が転写搬送ベルト7の外周面を所定の圧力で押圧することで、転写搬送ベルト7に所定の張力が付与される。テンショナバネ35のテンショナローラ軸受34と反対側の端部は、テンショナローラ軸受34を可動させるラック部材36により支持されている。ラック部材36は、モータ37aがテンショナ駆動ギア37を駆動することにより昇降して、テンショナローラ軸受34に装着しているテンショナバネ35の収縮量を変化させる。
Due to the displacement of the
なお、調整機構は、張力調整機構40には限定されない。転写搬送ベルト7の内側面を可変の押圧力で付勢するローラ、摩擦板等でもよい。張力を一定に保持するためのテンション機構ではなくて、速度が一定に再現されるように張力を調整可能なテンション調整機構であればよい。
The adjustment mechanism is not limited to the
<実施例1>
図4は転写部の斜視図、図5は転写搬送ベルトの速度を上昇させる制御の説明図、図6は転写搬送ベルトの速度を下降させる制御の説明図、図7は実施例1の制御のフローチャートである。
<Example 1>
4 is a perspective view of the transfer unit, FIG. 5 is an explanatory diagram of control for increasing the speed of the transfer conveyance belt, FIG. 6 is an explanatory diagram of control for decreasing the speed of the transfer conveyance belt, and FIG. It is a flowchart.
転写搬送ベルト7:厚さ600μm、幅400mm×周長360mm
駆動ローラ31:材料ステンレスパイプ、直径20mm×長さ410mm
従動ローラ32:材料ステンレスパイプ、直径20mm×長さ410mm
感光ドラム6:直径80mm、プロセススピード300mm/sec
駆動ローラ31と従動ローラ32の軸間距離:200mm
転写電圧:2000V
張力調整機構40による張力調整範囲:0.1〜0.3N
転写搬送ベルト7の速度調整範囲:プロセススピードの−5%〜+5%
Transfer conveyance belt 7: thickness 600 μm, width 400 mm × circumference 360 mm
Drive roller 31: material stainless steel pipe,
Follower roller 32: material stainless steel pipe,
Photosensitive drum 6: diameter 80mm, process speed 300mm / sec
Distance between shafts of driving
Transfer voltage: 2000V
Tension adjustment range by the tension adjustment mechanism 40: 0.1 to 0.3 N
Speed adjustment range of transfer conveyance belt 7: -5% to + 5% of process speed
図4に示すように、張力調整機構40は、テンショナローラ33の両端にそれぞれ配置されて同期して作動する。制御手段(110)は、回転する弾性体ベルト(7)の速度が所定値に近付くように、検出手段(38)の出力に応じて調整機構(40)を制御する。制御部110は、テンショナローラ33を昇降させて転写搬送ベルト7の張力を変更することにより、記録材Pの搬送速度を適正な値に制御する。
As shown in FIG. 4, the
図5に示すように、駆動ローラ31は、一定の周速度で回転している。フォトインタラプタ38を用いて測定した転写搬送ベルト7の回転速度が低下して許容範囲を割り込むと、張力調整機構40は、テンショナローラ33を上昇させて、転写搬送ベルト7の回転速度が許容範囲に復帰するまで転写搬送ベルト7の張力を上昇させる。
As shown in FIG. 5, the driving
図6に示すように、転写搬送ベルト7の回転速度が上昇して許容範囲を超えると、張力調整機構40は、テンショナローラ33を下降させて、転写搬送ベルト7の回転速度が許容範囲に復帰するまで転写搬送ベルト7の張力を低下させる。
As shown in FIG. 6, when the rotation speed of the
図2を参照して図7に示すように、制御部110は、転写搬送ベルト7に形成された速度指標をフォトインタラプタ38により検出して、転写搬送ベルト7が回転する表面速度の測定を行う(S301)。
As shown in FIG. 7 with reference to FIG. 2, the
制御部110は、フォトインタラプタ38の出力から演算した回転速度を目標値と比較して、張力調整機構40の調整を実行するか否かを判断する(S302)。測定した速度が目標値と異なる場合は、サンプリングタイムを短くして再度、フォトインタラプタ38の出力を取り込み、転写搬送ベルト7の回転速度を測定する(S303)。測定した回転速度が目標値の許容範囲を満足する場合は、動作を終了する。
The
しかし、測定した転写搬送ベルト7の回転速度が目標値よりも遅い場合(S303の遅い)は、図5に示すように、転写搬送ベルト7の張力を上昇する必要がある。転写搬送ベルト7の張力が低下して駆動ローラ31から転写搬送ベルト7への伝達力が低下していると考えられるからである。
However, when the measured rotation speed of the transfer /
制御部110は、モータ37aに所定のパルスを入力することにより、ラック部材36を転写搬送ベルト7へ近づく方向へ移動させて、バネ力を利用してテンショナローラ33を転写搬送ベルト7へ当接させる。これにより、転写搬送ベルト7の張力を増加させて、目標値の回転速度へ収束させる。
The
一方、測定した転写搬送ベルト7の回転速度が目標値よりも速い場合(S303の速い)は、図6に示すように、転写搬送ベルト7の張力を減少させる必要がある。転写搬送ベルト7が縮小する、硬化する等して、転写搬送ベルト7が駆動ローラ31に巻き付く方向に保持されて、伝達力が増加したと考えられるからである。
On the other hand, when the measured rotation speed of the
制御部110は、モータ37aに所定のパルスを入力することにより、ラック部材36を転写搬送ベルト7から遠ざかる方向へ移動させて、テンショナローラ33の押圧力を減少させて、目標値の回転速度へ収束させる。
The
以上説明したように実施例1では、転写搬送ベルト7を用いた画像形成装置100において、環境温度やベルト劣化によるベルトの伸び/縮みに対して、回転時の転写搬送ベルト7の表面速度を測定して張力を調整する。これにより、駆動ローラ31の速度を変更することなく一定に保ったまま、転写搬送ベルト7へ付与する張力の変更により記録材の搬送速度を一定に安定させることができ、安定した画像形成が可能である。
As described above, in the first exemplary embodiment, in the
<実施例2>
図8は実施例2の画像形成装置の構成の説明図である。
<Example 2>
FIG. 8 is an explanatory diagram of the configuration of the image forming apparatus according to the second embodiment.
実施例2は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの画像形成部PY、PM、PC、PKを備えたタンデム中間転写方式の画像形成装置200における実施例である。
The second embodiment is an embodiment in an
中間転写ベルト16から記録材Pへトナー像を転写する二次転写部T2に実施例1と同様な転写搬送ベルト7及び張力調整機構40を配置した。
The
1 帯電装置
2 露光装置
3 現像装置
5 クリーニング装置
6 感光ドラム
7 弾性体ベルト(転写搬送ベルト)
9 レジストローラ
10 記録材カセット
11 定着装置
30 補助ローラ
31、32 支持回転体(駆動ローラ、従動ローラ)
33 テンショナローラ
34 テンショナローラ軸受
35 テンショナバネ
36 ラック部材
37 テンショナ駆動ギア
38 検出手段(フォトインタラプタ)
P 記録材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Charging device 2
9
33
P Recording material
Claims (5)
複数の支持回転体に張力状態で掛け渡して支持される弾性的に伸縮可能な弾性体ベルトと、
前記弾性体ベルトに担持された記録材へトナー像を転写するように、前記像担持体と前記弾性体ベルトとの間に電圧を印加する電圧印加手段と、を備えた画像形成装置において、
回転する前記弾性体ベルトの張力を調整可能な調整機構と、
回転する前記弾性体ベルトの速度を検出する検出手段と、
回転する前記弾性体ベルトの速度が所定値に近付くように、前記検出手段の出力に応じて前記調整機構を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 carrier for carrying a toner image;
An elastically stretchable elastic belt that is supported by being stretched over a plurality of support rotating bodies;
In an image forming apparatus, comprising: a voltage applying unit that applies a voltage between the image carrier and the elastic belt so as to transfer a toner image to a recording material carried on the elastic belt.
An adjustment mechanism capable of adjusting the tension of the rotating elastic belt;
Detecting means for detecting the speed of the rotating elastic belt;
An image forming apparatus comprising: a control unit that controls the adjustment mechanism in accordance with an output of the detection unit so that a speed of the rotating elastic belt approaches a predetermined value.
前記像担持体は、一方の支持回転体と前記補助ローラとの間で前記弾性体ベルトに当接し、
前記検出手段は、前記補助ローラと前記像担持体との間で前記弾性体ベルトの速度を検出することを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。 An auxiliary roller for supporting an inner surface of the elastic belt between the pair of support rotating bodies;
The image carrier is in contact with the elastic belt between one supporting rotating body and the auxiliary roller,
The image forming apparatus according to claim 3, wherein the detection unit detects a speed of the elastic belt between the auxiliary roller and the image carrier.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013246563A (en) * | 2012-05-24 | 2013-12-09 | Fuji Electric Co Ltd | Commodity storage device |
US10394167B2 (en) | 2016-09-16 | 2019-08-27 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image forming apparatus |
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