JP2011185977A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1のコントローラ1001は、ステアリングローラ35を傾動して中間転写ベルト31に寄り速度を発生させ、寄り速度の積分値が中間転写ベルト31の幅方向の位置ずれ量を相殺させる。第2のコントローラ1003は、ステアリングローラ35の傾動に伴って発生するその円筒面と中間転写ベルト31とが軸方向に一体に移動する移動量を用いて中間転写ベルト31を傾動と同時に幅方向に移動させる。これにより、第1のコントローラ1001では応答が間に合わない転写面形成ローラ32Aの回転周期で発生する位置ずれを補正する。
【選択図】図3
Description
図1は画像形成装置の構成の説明図である。図1に示すように、画像形成装置1は、中間転写ベルト31に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部20Y、20M、20C、20Kを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
無端状のベルト部材を採用した画像形成装置では、駆動時のベルト部材の幅方向の位置ずれ(ベルト部材の寄り、蛇行等)を補正するなんらかの手段が必要不可欠である。駆動時のベルト部材の幅方向の位置ずれは、ベルト駆動機構、ベルト部材の機械的精度、ベルト部材の特性変化、記録材がベルト部材に突入する際の振動、外部から加えられる様々な力等によって発生し、変化する。ベルト部材の幅方向の位置ずれが発生する原因としては、例えば、ベルト部材を支持する支持回転体が各々平行になっていないことで、ベルト寄り力を発生させてしまう現象が挙げられる。
図2はステアリング機構の構成の説明図である。図2に示すように、ステアリング機構33は、ステアリングローラ35の正面側端部をZ方向に移動してステアリングローラ35を傾動させることにより、中間転写ベルト31の寄り速度を制御可能である。
図3はベルトエッジセンサの説明図である。図3に示すように、回動軸152を中心にして回動自在なセンサアーム151は、引張りバネ154によって反時計方向に付勢されることで、先端側の案内部151aが中間転写ベルト31のベルトエッジに当接する。センサアーム151の検出面151bは、距離dをあけて変位センサ153に対向しているので、ベルトエッジと案内部151aの当接位置が移動すると、センサアーム151が回動して、検出面151bと変位センサ153の距離dが変化する。変位センサ153は、距離dに応じた電圧を出力する。中間転写ベルト31の幅方向の回転位置がずれてベルトエッジと案内部151aの当接位置が移動すると、ベルトエッジセンサ38Aの出力電圧は、比例関係を保って変化する。
図4はステアリングローラの傾動に伴うベルト部材の直接的な幅方向の移動の説明図である。図4に示すように、ステアリングローラ35の傾動に伴ってベルトねじれ現象によって回転位置が幅方向に移動する。ステアリングローラ35を矢印a方向に傾動させると、ステアリングローラ35の端部は、初期位置eから位置e’に移動し、中間転写ベルト31のベルトエッジが初期状態bから位置b’に移動する。逆に、ステアリングローラ35を矢印bの方向に傾動させると、ステアリングローラ35の端部は、初期状態eから位置e’’に移動し、中間転写ベルト31のベルトエッジが初期状態bから位置b’’に移動する。
図5は比較例1のベルト寄り制御系のブロック線図である。図6は比較例1の制御系におけるゲインの周波数特性の説明図である。図7は比較例1の制御系における外乱感度係数の周波数特性の説明図である。
図8は実施例1のベルト寄り制御系のブロック線図である。図9は第2のコントローラのゲインの周波数特性の説明図である。図10は比較例1のベルト寄り制御で測定されたベルト寄り量の周波数解析結果の説明図である。図11は比較例1における周波数解析結果の部分的な拡大図である。図12は実施例1のベルト寄り制御で測定されたベルト寄り量の周波数解析結果の説明図である。
C=(az+b)/z
図13は比較例2の画像形成装置の構成の説明図である。図14は比較例2におけるベルト寄り量の周波数解析結果の説明図である。
図15は実施例2のベルト寄り制御のブロック線図である。短い特定周期の位置ずれ量に対してのみ、大きなゲインでステアリングモータ41を制御するための第2のコントローラ1003は、実施例1の構成には限定されない。支持回転体の回転周期の位置ずれに応答して大きなゲインの出力を発生可能な制御手段は、図8の構成には限定されない。実施例2では、図8の構成に対する代替的な制御手段を説明する。
図16は実施例3の画像形成装置の構成の説明図である。図17は実施例3のベルト寄り制御のブロック線図である。
実施例1〜3では、ベルト部材の像担持体に当接する領域の上流側あるいは下流側にステアリングローラを配置した実施例を説明したが、本発明は、上流側及び下流側にステアリングローラを配置した実施例でも実施できる。特開2000−233843号公報には、中間転写ベルトの一周内に第1のステアリングローラと第2のステアリングローラとを配置して中間転写ベルトの回転方向の傾き(スキュー)を修正する画像形成装置が示される。
20Y、20M、20C、20K 画像形成部
21Y、21M、21C、21K 感光ドラム(像担持体)
22Y、22M、22C、22K コロナ帯電器
23Y、23M、23C、23K 露光装置
24Y、24M、24C、24K 現像装置
25Y、25M、25C、25K 一次転写ローラ
26Y、26M、26C、26K ドラムクリーニング装置
30 ベルトユニット、31 中間転写ベルト、32A、32B 転写面形成ローラ
33 ステアリング機構、34 駆動ローラ、35 ステアリングローラ
36 対向ローラ、37 二次転写ローラ
38A 下流側のベルトエッジセンサ、38B 上流側のベルトエッジセンサ
39 ベルトクリーニング装置、41 ステアリングモータ、42 バネ
101 ステアリングアーム、102 フォロワー、103 カム
104 揺動軸、105 スライダ、106 スライドレール
107 軸受ホルダ
1001 第1の制御手段(第1のコントローラ)
1002 制御対象(中間転写ベルト)
1003 第2の制御手段(第2のコントローラ)
1004 遅延時間生成補償器
1005 周期信号発生器
Claims (9)
- 像担持体と、前記像担持体に当接して回転するベルト部材と、傾動して前記ベルト部材に幅方向の寄り速度を発生可能なステアリングローラと、前記ベルト部材の幅方向の回転位置を検出する検出手段と、前記検出手段の出力に基づいて、前記寄り速度による移動量を用いて前記ベルト部材を幅方向の所定位置に位置決めるように前記ステアリングローラを制御する第1の制御手段とを備えた画像形成装置において、
前記検出手段の出力に基づいて、前記ステアリングローラの傾動に伴って前記ステアリングローラと前記ベルト部材とが一体に幅方向へ移動する移動量を用いて前記ベルト部材を前記所定位置へ向かって移動させるように前記ステアリングローラを制御する第2の制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記第1の制御手段は、回転する前記ベルト部材に発生した寄り速度による幅方向の位置ずれ量を減少させるように前記ステアリングローラを制御し、
前記第2の制御手段は、前記ベルト部材を支持して回転する支持回転体の振れが発生させた幅方向の位置ずれ量を減少させるように前記ステアリングローラを制御することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 前記検出手段によって検出された前記所定位置からの位置ずれ量に対して前記第2の制御手段が設定する前記ステアリングローラの傾動量は、等しい位置ずれ量に対して前記第1の制御手段が設定する前記ステアリングローラの傾動量よりも大きいことを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
- 前記支持回転体の回転周期で発生する位置ずれ量に対して前記第2の制御手段が設定する前記ステアリングローラの傾動量は、その前後の周期で発生する位置ずれ量に対して前記第2の制御手段が設定する前記ステアリングローラの傾動量よりも大きいことを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。
- 前記第2の制御手段は、前記ベルト部材の前記像担持体に当接する領域を支持させて前記像担持体と前記ステアリングローラとの間に配置された第1の支持回転体の回転周期で発生する位置ずれ量に対しては、前記ベルト部材の前記像担持体に当接する領域を前記第1の支持回転体の反対側で支持する第2の支持回転体の回転周期で発生する位置ずれ量に対してよりも大きく前記ステアリングローラの傾動量を設定することを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。
- 前記検出手段は、前記像担持体と前記ステアリングローラとの間に配置されることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
- 前記第1の制御手段で用いる位置ずれ量を検出するための第1の検出手段よりも前記第1の支持回転体に近接させて、前記第2の制御手段で用いる位置ずれ量を検出するための第2の検出手段を備えたことを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。
- 前記ベルト部材に当接して複数の像担持体が配置され、前記第1の支持回転体の周長の整数倍に前記複数の像担持体の間隔が設定されていることを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記ベルト部材の前記像担持体に当接する領域の回転方向の一端側を支持する第1の支持回転体に近接した位置で前記ベルト部材の幅方向の位置ずれ量を修正する第1のステアリングローラと、
前記ベルト部材の前記像担持体に当接する領域の回転方向の他端側を支持する第2の支持回転体に近接した位置で前記ベルト部材の幅方向の位置ずれ量を修正する第2のステアリングローラと、を備え、
前記第1の支持回転体の回転周期の位置ずれ量に対して前記第1のステアリングローラに設定される傾動量は、前記第2の支持回転体の回転周期の位置ずれ量に対して前記第1のステアリングローラに設定される傾動量よりも大きく、
前記第2の支持回転体の回転周期の位置ずれ量に対して前記第2のステアリングローラに設定される傾動量は、前記第1の支持回転体の回転周期の位置ずれ量に対して前記第2のステアリングローラに設定される傾動量よりも大きいことを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。
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