JP2012177744A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成を行う複写機、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 machine that performs image formation.
従来の電子写真方式のフルカラー画像形成装置として、トナー像が形成される感光体(像担持体)から、1次転写部において中間転写体に転写を行い、中間転写体に重畳した複数色のトナー像を2次転写部で一括してシートに転写する中間転写体方式の画像形成装置がある。 As a conventional electrophotographic full-color image forming apparatus, a plurality of color toners that are transferred from a photosensitive member (image carrier) on which a toner image is formed to an intermediate transfer member in a primary transfer portion and superimposed on the intermediate transfer member There is an intermediate transfer body type image forming apparatus that collectively transfers an image onto a sheet at a secondary transfer portion.
特許文献1には、中間転写体として無端状の中間転写ベルトを用い、2次転写部にシートを搬送する無端状のシート搬送ベルトを用いた中間転写体方式の画像形成装置が記載されている。中間転写ベルトとシート搬送ベルトは、共に複数のローラに張架されている。シート搬送ベルトを張架する複数のローラのうちの一つは2次転写ローラであり、2次転写ローラはシート搬送ベルトを中間転写ベルトに圧接する。
しかしながら、特許文献1では、中間転写ベルトとシート搬送ベルトが、直接、もしくはシートを介して常に接触して回転している。このため、接触部に作用する摩擦力によって、互いのベルトの回転速度、もしくはシートの搬送速度が不安定になり、シートに形成される画像が乱れる可能性があった。この理由を以下に説明する。
However, in
まず、2次転写部には、2次転写ローラの圧接力と2次転写ローラに2次転写電圧が印加されていることにより、ベルト同士の吸着力や、ベルトとシートの吸着力が作用している。また、中間転写ベルト、シート搬送ベルトが回転する際の周速を設計中心値では等速にしたとしても、ベルトの膜厚やベルトを回転駆動する駆動ローラの外径などの寸法精度によって、周速が設計値に対して僅かにずれる場合がある。従って、2次転写部には、中間転写ベルト、シート搬送ベルト間の摩擦力や、各ベルトとシート間の摩擦力が発生する。この摩擦力は、ベルトの周速の相対関係によって方向が変化し、各ベルトのテンション状態や各ベルトを駆動しているギアなどの駆動系に作用する。 First, the contact force of the secondary transfer roller and the secondary transfer voltage are applied to the secondary transfer roller at the secondary transfer portion, so that the suction force between the belts or the suction force between the belt and the sheet acts. ing. Even if the peripheral speed when the intermediate transfer belt and the sheet conveying belt are rotated is constant at the design center value, the peripheral speed depends on the dimensional accuracy such as the film thickness of the belt and the outer diameter of the driving roller that rotates the belt. The speed may deviate slightly from the design value. Accordingly, a frictional force between the intermediate transfer belt and the sheet conveying belt and a frictional force between each belt and the sheet are generated in the secondary transfer unit. The direction of this frictional force changes depending on the relative relationship of the peripheral speeds of the belts, and acts on the tension state of each belt and a drive system such as a gear driving each belt.
一方、この摩擦力はシートの有無とトナーの有無によって変動する。それ故、2次転写部にシートが入った瞬間や、シートが2次転写部に有る状態でトナーの無い状態(ベタ白)からトナーの有る状態に変った瞬間などで、摩擦力が変動する。その結果、各ベルトのテンションが急激に変化したり、各ベルトの駆動系の変形が解放したりすることで、各ベルトやシートの速度が変動して画像が乱れる場合があった。 On the other hand, the frictional force varies depending on the presence of the sheet and the presence or absence of the toner. Therefore, the frictional force fluctuates at the moment when the sheet enters the secondary transfer portion, or at the moment when the sheet is present at the secondary transfer portion and changes from the toner-free state (solid white) to the toner-containing state. . As a result, the tension of each belt suddenly changes, or the deformation of the drive system of each belt is released, so that the speed of each belt or sheet may fluctuate and the image may be disturbed.
そこで本発明は、中間転写ベルトとシート搬送ベルトの相対速度を一致させて、2次転写部での摩擦力の変動量を抑制し、中間転写ベルトとシート搬送ベルトの回転速度及びシートの搬送速度を安定させ、高品質な画像を安定的に出力できる画像形成装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention matches the relative speeds of the intermediate transfer belt and the sheet conveying belt to suppress the fluctuation amount of the frictional force in the secondary transfer unit, and the rotation speed of the intermediate transfer belt and the sheet conveying belt and the sheet conveying speed. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can stably output a high-quality image.
上記課題を解決するために本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、トナー像を担持する複数の像担持体と、前記像担持体に形成されたトナー像が1次転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトに当接する無端ベルトと、を有する画像形成装置において、前記中間転写ベルトに形成した前記トナー像で構成されるトナーパッチパターンの各トナーパッチの位置を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果から各トナーパッチの位置ズレ量を算出し、算出結果に基づいて、前記中間転写ベルトと前記無端ベルトの相対速度が一致するように制御する制御部と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a typical configuration of an image forming apparatus according to the present invention includes a plurality of image carriers that carry toner images, and an intermediate where a toner image formed on the image carrier is primarily transferred. In the image forming apparatus having a transfer belt and an endless belt in contact with the intermediate transfer belt, detection means for detecting the position of each toner patch of the toner patch pattern formed of the toner image formed on the intermediate transfer belt And a control unit that calculates a positional deviation amount of each toner patch from a detection result by the detection unit, and controls the relative speed of the intermediate transfer belt and the endless belt based on the calculation result. It is characterized by that.
本発明によれば、中間転写ベルトとシート搬送ベルトの相対速度を一致させて、2次転写部での摩擦力の変動量を抑制し、中間転写ベルトとシート搬送ベルトの回転速度及びシートの搬送速度を安定させ、高品質な画像を安定的に出力できる。 According to the present invention, the relative speeds of the intermediate transfer belt and the sheet conveying belt are made to coincide with each other, and the fluctuation amount of the frictional force in the secondary transfer unit is suppressed. The speed can be stabilized and high quality images can be output stably.
[第一実施形態]
本発明に係る画像形成装置の第一実施形態について、図を用いて説明する。図1は本実施形態に係る画像形成装置の構成図である。図1に示すように、本実施形態の画像形成装置100は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の4個の電子写真感光体ドラム(像担持体)2a、2b、2c、2dを有している。各色の感光体ドラム2a〜2dは、1次帯電器7によって一様にマイナス帯電され、露光装置1a〜1dにより画像露光され、静電潜像が形成される。静電潜像は、現像器3a〜3dによりトナー像として現像される。各色のトナー像は、1次転写電圧が供給された1次転写ローラ4a〜4dにより、中間転写ベルト11上に順次重ねて1次転写される。トナー像が転写された後、感光体ドラム2a〜2dの表面に残った転写残りトナーは、クリーニング装置5a〜5dによって除去される。
[First embodiment]
A first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of an image forming apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the
一方、カセット30内に収納されたシートRは、給送ローラ31、分離パッド32により一枚ずつに分離給送され、レジストローラ対33によって、中間転写ベルト11と2次転写装置20によって形成される2次転写部(ニップ部)Nへ搬送される。2次転写部Nへ搬送されたシートRは、トナー像を2次転写され、定着器40にて加熱、加圧されることによりトナー像を定着され、排出ローラ対41により排出トレイ42に排出される。2次転写を終了した中間転写ベルト11は、駆動ローラ12近傍に設置された中間転写ベルトクリーナ18によって表面に残留した転写残トナーを除去される。
On the other hand, the sheet R stored in the
2次転写装置20は、中間転写ベルト11を挟んで2次転写対向ローラ13に対向する位置に配置されている。2次転写装置20は、2次転写ベルト(無端ベルト)21、2次転写ベルト21を張架する2次転写ローラ22、駆動ローラ23、従動ローラ24、テンションローラ25を有している。2次転写ローラ22は、2次転写対向ローラ13に対向する位置に配置され、2次転写ベルト21をベルト11に加圧している。テンションローラ25はバネ26で一方向に付勢され、2次転写ベルト21に所定のテンションを付与している。中間転写ベルト11は、中間転写ベルト駆動モータ54から駆動力を受けた駆動ローラ12が回転することで周速Siで回転している。2次転写ベルト21は、2次転写ベルト駆動モータ55から駆動力を受けた駆動ローラ23が回転することで周速Stで移動している。
The
駆動ローラ12に対向する位置には、色ズレ検知センサ(検出手段)17が配置されている。色ズレ検知センサ17は、中間転写ベルト11上に形成される色ズレ検出用の未定着のトナーパッチを検出する反射型光学センサである。色ズレ検知センサ17は、駆動ローラ12の長手方向両端に一つずつ設置されている。色ズレ検知センサ17は、駆動ローラ12に中間転写ベルト11が巻付いた位置でトナーパッチを検出できるように位置決めされている。
A color misregistration detection sensor (detection means) 17 is disposed at a position facing the
(画像形成装置100の制御部)
図2は本実施形態に係る画像形成装置の制御部のブロック図である。図2に示すように、画像形成装置100は、画像処理制御部(制御手段)51、画像形成制御部(制御部)52を有している。
(Control unit of image forming apparatus 100)
FIG. 2 is a block diagram of a control unit of the image forming apparatus according to the present embodiment. As illustrated in FIG. 2, the
画像処理制御部51は、パーソナルコンピュータなどの外部ホスト機器50や、原稿読み取り部(不図示)からのRGB画像信号を受信する。画像処理制御部51では、受信したRGB信号を、CMYK信号に変換し、階調、濃度補正を加えた後に、露光装置1a〜1d用の露光信号を生成し、画像形成制御部52へ送信する。
The image
画像形成制御部52は、画像形成部53、中間転写ベルト駆動モータ54、2次転写ベルト駆動モータ55、色ズレ検知センサ17を制御して画像形成動作を統括して制御する。また、52は、色ズレ検知センサ17を用いた画像形成動作補正時の画像形成装置の制御を行っている。画像形成制御部52は、処理を制御するCPU60、ROM61、RAM62を有している。ROM61は、CPU60により実行されるプログラムなどを記憶している。RAM62は、CPU60による制御処理時に各種データを記憶する。
The image forming
画像形成部53は、感光体ドラム2、1次帯電器7、現像器3a〜3d、クリーニング装置5a〜5d、露光装置1を有している。中間転写ベルト駆動モータ54は、画像形成制御部52からの信号により、駆動ローラ12(中間転写ベルト11)を所定の速度で回転駆動する。2次転写ベルト駆動モータ55は、画像形成制御部52からの信号により、駆動ローラ23(2次転写ベルト21)を所定の速度で回転駆動する。
The
(2次転写部Nの摩擦力変化による中間転写ベルト11の挙動と、発生する色ズレ)
2次転写部Nには、2次転写ローラ22の圧接力が作用している。また、2次転写部Nには、2次転写電圧Vtによってベルト同士の吸着力や、各ベルト11、21とシートRの吸着力が発生する。2次転写電圧Vtによる吸着力は、2次転写電圧Vtが高いほど大きくなる。
(Behavior of
A pressure contact force of the
また、ベルト11、21が回転する際の各周速は、各部品寸法の設計中心値で等速にしたとしても、各ベルト11、21の膜厚や、各ベルト11、21を回転駆動する駆動ローラ12、23の外径などの寸法精度によって、ずれる場合がある。
Further, even if the peripheral speeds when the
このように、ベルト11、21の速度に差が生じた場合に、ベルト11、21間や、各ベルト11、21とシートR間に摩擦力が発生する。この摩擦力の方向は、ベルト11、21の周速の相対関係によって変化し、各ベルト11、21のテンション状態や、各ベルト11、21を駆動しているギアなどの駆動系の微少な変形状態に影響を与える。本実施形態では、2次転写電圧Vtを変化させることで、ベルト11、21との間に作用する摩擦力を変化させる。
As described above, when a difference occurs in the speeds of the
図3、図4は中間転写ベルト11と2次転写ベルト21との間の摩擦力の変化による中間転写ベルト11の挙動と、発生する色ズレに関して説明する図である。
3 and 4 are diagrams for explaining the behavior of the
図3に示すように、中間転写ベルト11が2次転写ベルト21との摩擦により、中間転写ベルト11の回転方向と同方向に摩擦力Faを受けた場合、中間転写ベルトクリーナ18と感光体ドラム2a間に緩みLが生じる。
As shown in FIG. 3, when the
摩擦力Faは、ベルト11、21が回転を開始する際には静摩擦力であり、その後、動摩擦力となる。静摩擦力は動摩擦力よりも大きい。このため、緩みLは、大きな静摩擦力がかかるベルト11、21が回転を開始する際に、最も大きくなる。そして、静摩擦から動摩擦に切り替わった後、ベルト11、21の回転とともに徐々に減少する。
The frictional force Fa is a static frictional force when the
中間転写ベルト11を駆動する駆動系は、樹脂製のギアなどで構成される。緩みLがある状態では、中間転写ベルト11を駆動する駆動系の負荷は緩和されている。従って、駆動系に作用する負荷は、ベルト11、21の回転開始時が最も小さく、ベルト11、21の回転とともに徐々に増加する。駆動系は、負荷によって微少に変形すると、変形に相当する量だけ回転が遅くなる。負荷が緩和されるほど微少な変形も小さくなり、中間転写ベルト11の回転が速くなる。従って、中間転写ベルト11の回転速度は、ベルト11、21の回転開始時が最も速く、徐々に遅くなっていく。
A drive system for driving the
つまり、最初にイエローの画像を形成する時点(ベルト11、21の回転開始時)の中間転写ベルト11の回転速度は、所定の速度に対して速くなっている。一方、ブラックの画像を形成する時点の中間転写ベルト11の回転速度は、所定の速度に対して遅くなっている。なお、イエローの画像を形成は、中間転写ベルト11の回転方向上流側の感光体ドラム2aにおいて行われる。ブラックの画像を形成は、中間転写ベルト11の回転方向下流側の感光体ドラム2dにおいて行われる。このため、イエローの画像を形成する時点の方が、ブラックの画像を形成する時点よりもベルト11、21の回転開始時に近くなっている。よって、イエローの画像がブラックの画像に対してベルトの移動方向に進むようなプラスの色ズレが発生する。
In other words, the rotation speed of the
図4(a)に示すように、1次転写ローラ4a〜4dの回転中心は、感光体ドラム2a〜2dの回転中心に対して、中間転写ベルト11の回転方向下流側にずれて配置されている。そのため、中間転写ベルト11は、1次転写ローラ4a〜4dによって微少な量(押し上げ量)Bだけ感光体ドラム側に押し上げられている。ここで、ベルト11、21が回転を開始し、中間転写ベルト11は、2次転写ベルト21との摩擦により、中間転写ベルト11の回転方向の逆方向に摩擦力Faを受けた場合、中間転写ベルト11の回転にブレーキがかかる。そのため、図4(b)に示すように、中間転写ベルト11が反対に押し下げられる。
As shown in FIG. 4A, the rotation centers of the
上述のごとく、摩擦力Faは、ベルト11、21の回転開始時が最も大きい。このため、感光ドラム側への押し上げ量Bは、ベルト11、21が回転を開始する際が最も小さく、ベルト11、21の回転とともに徐々に増加する。
As described above, the frictional force Fa is greatest when the
ベルト11、21の回転開始時の押し上げ量Bが小さい状態では、中間転写ベルト11が直線的に張架されるため摩擦力Faが駆動系に伝わり易くなって駆動系の負荷が増加する。そして、ベルト11、21の回転とともに、押し上げ量Bが大きくなった状態では、中間転写ベルト11を駆動する駆動系の負荷は緩和されている。また、駆動系は、上述のごとく、負荷が微少に変形すると、変形に相当する量だけ回転が遅くなる。このため、中間転写ベルト11の回転速度は、ベルト11、21の回転開始時が最も遅く、ベルト11、21の回転とともに徐々に速くなっていく。
When the push-up amount B at the start of rotation of the
つまり、イエローの画像を形成する時点の中間転写ベルト11の回転速度は、所定の速度に対して遅くなっている。一方、ブラックの画像を形成する時点中間転写ベルト11の回転速度は、所定の速度に対して速くなっている。よって、イエローの画像がブラックの画像に対してベルトの移動方向に遅れるようなマイナスの色ズレが発生する。
That is, the rotational speed of the
(トナーパッチパターンTPa、TPb)
図5はトナーパッチパターンを説明するための中間転写ベルトの斜視図である。図5に示すように、ユーザーの操作側となる画像形成装置の正面側をフロント側(F)とし、操作側から見て奥側となる画像形成装置の背面側をリア側(R)とした。
(Toner patch patterns TPa, TPb)
FIG. 5 is a perspective view of the intermediate transfer belt for explaining the toner patch pattern. As shown in FIG. 5, the front side (F) is the front side of the image forming apparatus that is the user's operation side, and the rear side (R) is the back side of the image forming apparatus that is the back side when viewed from the operation side. .
中間転写ベルト11上にはトナーパッチパターンTPa、TPbが形成される。パッチパターンTPaは、6つのトナーパッチTYaF、TYaR、TBkaF1、TBkaF2、TBkaR1、TBkaR2で構成される。トナーパッチTYaFは、イエローステーションで中間転写ベルト11のフロント側端部に形成される。トナーパッチTYaRは、イエローステーションで中間転写ベルト11のリア側端部に形成される。トナーパッチTBkaF1、TBkaF2は、ブラックステーションでトナーパッチTYaFのベルト回転方向前後に距離Aずらして形成される。トナーパッチTBkaR1、TBkaR2は、ブラックステーションでトナーパッチTYaRのベルト回転方向前後に距離Aずらして形成される。
Toner patch patterns TPa and TPb are formed on the
パッチパターンTPbは、パッチパターンTPaが色ズレ検知センサ17で検知された後、パッチパターンTPaと同様にして形成される。なお、図5ではTPaとTPbの間隔を実際よりも小さく示している。
The patch pattern TPb is formed in the same manner as the patch pattern TPa after the patch pattern TPa is detected by the color
前述したように、2次転写部Nにおける摩擦力は、ベルト11、21の回転開始から過渡的に変化し、中間転写ベルト11の回転速度も過渡的に変動する。従って、最も距離が離れたイエローとブラックのステーション間で形成されるイエローとブラックのパッチパターンの色ズレを最も大きくなる。このため、パッチパターンTPa、TPbをイエローとブラックで形成することにより、精度良く色ズレを検出できる。
As described above, the frictional force in the secondary transfer portion N changes transiently from the start of rotation of the
(色ズレ量の算出方法)
色ズレ検知センサ17は、その読取位置に搬送されたパッチパターンTPa、TPbの各トナーパッチTYaF〜TBkbR2のエッジを順次検出する。その検出タイミング(検出結果)から、各トナーパッチTYaF〜TBkbR2の中心位置検出タイミングを算出する。各トナーパッチの中心位置検出タイミングを、それぞれ”t_トナーパッチ名”とする。例えば、トナーパッチTBkaF1の中心位置検出タイミングは、”t_TBkaF1”とする。
(Calculation method of color misregistration)
The color
まず、パッチパターンTPaでイエローとブラックの位置ズレ量P_Yaを算出する。ここでフロント側の位置ズレ量をYaFとし、リア側の位置ズレ量をYaRとする。YaF、YaRはそれぞれ以下の式(1)、(2)で表される。P_Yaは、フロント側とリア側の位置ズレYaF、YaRを平均化したものであり、以下の式(3)で表される。 First, a yellow and black misregistration amount P_Ya is calculated using the patch pattern TPa. Here, the amount of positional deviation on the front side is YaF, and the amount of positional deviation on the rear side is YaR. YaF and YaR are represented by the following formulas (1) and (2), respectively. P_Ya is obtained by averaging the positional deviations YaF and YaR on the front side and the rear side, and is represented by the following formula (3).
YaF=t_TYaF−(t_TBkaF1+t_TBkaF2)/2・・・式(1)
YaR=t_TYaR−(t_TBkaR1+t_TBkaR2)/2・・・式(2)
P_Ya=(YaF+YaR)/2・・・式(3)
YaF = t_TYaF− (t_TBkaF1 + t_TBkaF2) / 2 Formula (1)
YaR = t_TYaR− (t_TBkaR1 + t_TBkaR2) / 2 Formula (2)
P_Ya = (YaF + YaR) / 2 Formula (3)
同様にして、パッチパターンTPbでイエローとブラックの位置ズレ量P_Ybを以下の式(4)〜式(6)から算出する。 Similarly, the yellow and black misregistration amount P_Yb in the patch pattern TPb is calculated from the following equations (4) to (6).
YbF=t_TYbF−(t_TBkbF1+t_TBkbF2)/2・・・式(4)
YbR=t_TYbR−(t_TBkbR1+t_TBkbR2)/2・・・式(5)
P_Yb=(YbF+YbR)/2・・・式(6)
YbF = t_TYbF− (t_TBkbF1 + t_TBkbF2) / 2 Formula (4)
YbR = t_TYbR− (t_TBkbR1 + t_TBkbR2) / 2 Formula (5)
P_Yb = (YbF + YbR) / 2 Formula (6)
以上から、色ズレ量P(m)は、P=P_Ya−P_Yb・・・式(7)で算出される。 From the above, the color misregistration amount P (m) is calculated by P = P_Ya−P_Yb (7).
(実際の色ズレ)
図6は2次転写部Nの摩擦力の変化による中間転写ベルト11の周速変化(ベルト11、21の速度比)と色ズレの関係を示す図である。横軸は、2次転写ベルト21の速度の設計中心値からの変化率(%)を表す。設計中心値では2次転写ベルト21の速度と、中間転写ベルト11の速度は等速となるように設定されている。縦軸は、ブラックに対するイエローの色ズレ量をとっている。画像上でイエローがブラックよりも進んだ場合の色ズレを正としている。また、色ズレの検出は2次転写バイアスVtが2KV(第1の状態)と0V(第2の状態)の2通りで実施した。なお、2次転写バイアスVtの値は2KVと0Vに限定されるものではない。
(Actual color misregistration)
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the color shift and the change in the peripheral speed of the intermediate transfer belt 11 (speed ratio between the
図6に示すように、2次転写バイアスVtが0Vの場合には、2次転写ベルト21の速度が上下しても、色ズレ量がほとんど変化しないことがわかる。これは、中間転写ベルト11と2次転写ベルト21に速度差があっても摩擦力は十分に小さいことを示している。
As shown in FIG. 6, when the secondary transfer bias Vt is 0 V, the color misregistration amount hardly changes even when the speed of the
2次転写バイアスVtが2KVの場合には、2次転写ベルト21の速度が速くなるに従って、色ズレ量がマイナスからプラスに変化していく。これは、ベルト11、21の速度差が広がるにつれて動摩擦力が大きくなり、中間転写ベルト11の速度が設定した速度よりも遅くなるためである。
When the secondary transfer bias Vt is 2 KV, the color misregistration amount changes from minus to plus as the speed of the
また、2次転写ベルト21の速度が設計中心値の場合であっても、色ズレ(約−100μm)が発生している。これは、実際にはベルト11、21に速度差があるため、2次転写部Nで摩擦力が発生したことを示している。
Even when the speed of the
2次転写ベルト21の速度の設計中心値からの変化率が0.2%の場合には、2次転写バイアスが0Vの場合の色ズレ量と同じ色ズレ量(約0μm)となっている。すなわち、2次転写ベルト21の速度の設計中心値からの変化率を0.2%に設定すると、ベルト11、21の相対速度差が無くなることがわかる。
When the rate of change of the speed of the
(中間転写ベルト11と2次転写ベルト21の相対速度調整制御)
図7、図8は中間転写ベルト11と2次転写ベルト21の相対速度制御を説明するフローチャートである。図9(a)、図9(b)は中間転写ベルト11と2次転写ベルト21の相対速度制御を説明するタイミングチャートである。
(Relative speed adjustment control of
7 and 8 are flowcharts for explaining the relative speed control of the
図7、図9(a)に示すように、図9(a)のt1−1のタイミングで、ベルト11、21の相対速度制御が開始される。まず、画像形成制御部52が2次転写電圧VtをVcalに設定し、2次転写ベルト速度StをS1(デフォルト値、第1の速度)に設定し、変数nを1に設定して、ベルト11、21の駆動を開始する(S1)。なお、2次転写ベルト速度S1は、設計中心値であり、画像形成制御部52のROM61に記憶されている。
As shown in FIGS. 7 and 9A, the relative speed control of the
そして、画像形成制御部52からの信号により、パッチパターンTPaが中間転写ベルト11上に形成される(S2)。パッチパターンTPaの形成では、まず図9(a)のt1−2のタイミングで、イエローステーションでトナーパッチTYaF、TYaRを形成する。続いて、所定のタイミングだけ遅れた図9(a)のt1−3のタイミングで、ブラックステーションで各トナーパッチTYaF、TYaRを挟み込むような位置にトナーパッチTBkaF1、TBkaF2、及び、TBkaR1、TBkaR2を形成する。
Then, a patch pattern TPa is formed on the
なお、図9(a)においてt1−1からt1−2の間は、中間転写ベルト11の周長の半分程度が回転した時間とした。これよりも短い間隔で以下のフローを実施すると、色ズレの検出が不安定になる場合がある。これは、起動時にはベルトテンションが大きく変動するため、中間転写ベルト11の速度が不安定になるからである。
In FIG. 9A, a period between about t1-1 and t1-2 is a time when about half of the circumference of the
F2で形成されたパッチパターンTPaは、図9(a)のt1−4で、順次色ズレ検知センサ17にて各トナーパッチTYaF〜TBkaR2の通過タイミングがRAM62に記憶されていく。色ズレP_Ya(1)を画像形成制御部52で算出して、その結果をRAM62に記憶させる(S3)。ここで、括弧内の数字は変数nの値を表す。
For the patch pattern TPa formed by F2, the passing timing of each of the toner patches TYaF to TBkaR2 is sequentially stored in the
図9(a)のt1−4で、2次転写バイアスVtをV0に設定する(S4)。なお、V0は2次転写電圧を印可していない状態である。画像形成制御部52からの信号により、パッチパターンTPbが中間転写ベルト11上に形成される(S5)。
At t1-4 in FIG. 9A, the secondary transfer bias Vt is set to V0 (S4). Note that V0 is a state where the secondary transfer voltage is not applied. A patch pattern TPb is formed on the
パッチパターンTPbの形成では、まず図9(a)のt1−5のタイミングで、イエローステーションでトナーパッチTYbF、TYbRを形成する。続いて、所定のタイミングだけ遅れた図9(a)のt1−6のタイミングで、ブラックのステーションで各トナーパッチTYbF、TYbRを挟みこむような位置にトナーパッチTBkbF1、TBkbF2、及び、TBkbR1、TBkbR2を形成する。 In the formation of the patch pattern TPb, first, toner patches TYbF and TYbR are formed at the yellow station at the timing of t1-5 in FIG. Subsequently, the toner patches TBkbF1, TBkbF2, and TBkbR1, TBkbR2 are placed at positions where the toner patches TYbF and TYbR are sandwiched between the black stations at the timing t1-6 in FIG. 9A delayed by a predetermined timing. Form.
S5で形成されたパッチパターンTPbは、図9(a)のt1−7で、順次色ズレ検知センサ17にて各トナーパッチTYbF〜TBkbR2の通過タイミングがRAM62に記憶されていく。そして、色ズレP_Yb(1)を画像形成制御部52で算出して、その結果をRAM62に記憶させる(S6)。なお、図9(a)のt1−7のタイミングでは、S2で形成したパッチパターンTPaは2次転写部に到達しないように構成されている。
In the patch pattern TPb formed in S5, the timing of passage of the toner patches TYbF to TBkbR2 is sequentially stored in the
2次転写電圧VtをVclnに設定し、2次転写ベルト速度StをS1に設定する(S7)。これにより、2次転写ベルト21に付着したパッチパターンTPa、TPbを中間転写ベルト11に戻す。中間転写ベルト11に戻されたパッチパターンTPa、TPbは、中間転写ベルトクリーナ18によってクリーニングされる。
The secondary transfer voltage Vt is set to Vcln, and the secondary transfer belt speed St is set to S1 (S7). As a result, the patch patterns TPa and TPb attached to the
変数nが2になっているかどうかを判断する(S8)。S8で変数nが2になっていない場合には、変数n=n+1とし(S9)、S1に戻る。S8で変数nが2になっている場合には、2回算出した色ズレP_Ya(1)、P_Ya(2)、P_Yb(1)、P_Yb(2)を平均化してPad、Pbdを算出する(S10)。上述のS1〜S7の動作を繰り返すことにより、色ズレ検知の精度を高めることができる。本実施形態では変数nを2に設定したものの、これに限定されるものではない。 It is determined whether or not the variable n is 2 (S8). If the variable n is not 2 in S8, the variable n = n + 1 is set (S9), and the process returns to S1. When the variable n is 2 in S8, the color shifts P_Ya (1), P_Ya (2), P_Yb (1), and P_Yb (2) calculated twice are averaged to calculate Pad and Pbd ( S10). By repeating the operations of S1 to S7 described above, the accuracy of color misregistration detection can be increased. Although the variable n is set to 2 in the present embodiment, the present invention is not limited to this.
図8、図9(b)に示すように、S10で算出したPad、Pbdを用いて、Pad−Pbdを計算する(S11)。S11でPad−Pbd≧0の場合には、2次転写ベルト21の速度S1を0.3%減速する(S13)。これを式で表すと、St=S2=S1×(100−0.3)/100・・・式(8)となる。S11でPad−Pbd<0の場合には、2次転写ベルト21の速度S1を0.3%増速する(S12)。これを式で表すと、St=S3=S1×(100+0.3)/100・・・式(9)となる。算出したS2もしくはS3は、RAM62に記憶される。
As shown in FIGS. 8 and 9B, Pad-Pbd is calculated using Pad and Pbd calculated in S10 (S11). If Pad-Pbd ≧ 0 in S11, the speed S1 of the
2次転写ベルト21の速度S1を増速または減速する比率を0.3%とした理由を説明する。前述したように、ベルト11、21の各周速を等速にしたとしても、各ベルト11、21の膜厚や、各駆動ローラ12、23の外径などの寸法精度によって、僅かにずれる場合がある。本実施形態では、各部品の製造公差を考慮すると、ベルト11、21の相対速度差は±0.3%の範囲でずれる可能性があった。従って、2次転写ベルト21の速度S1を増速または減速する比率を0.3%とした。なお、この比率は0.3%に限定されものではなく、各ベルトの周速に関連する部品構成、精度によって最適な値が変化する。
The reason why the ratio of increasing or decreasing the speed S1 of the
図9(b)のt2−1で、2次転写電圧VtをVcalに設定し、2次転写ベルト速度StをRAM62に記憶されたS2もしくはS3(第2の速度)に設定し、変数nを1に設定して、ベルト11、21の駆動を開始する(S14)。
At t2-1 in FIG. 9B, the secondary transfer voltage Vt is set to Vcal, the secondary transfer belt speed St is set to S2 or S3 (second speed) stored in the
S2と同様に、パッチパターンTPaを中間転写ベルト11上に形成する(S15)。すなわち、図9(b)のt2−2でトナーパッチTYaF、TYaRを形成し、所定のタイミング遅れた図9(b)のt2−3でトナーパッチTBkaF1、TBkaF2、及び、TBkaR1、TBkaR2を形成する。なお、図9(b)においてt2−1からt2−2の間は、中間転写ベルト11の周長の半分程度が移動した時間としている。
Similarly to S2, the patch pattern TPa is formed on the intermediate transfer belt 11 (S15). That is, the toner patches TYaF and TYaR are formed at t2-2 in FIG. 9B, and the toner patches TBkaF1, TBkaF2, and TBkaR1 and TBkaR2 are formed at t2-3 in FIG. 9B delayed by a predetermined timing. . In FIG. 9B, the period from t2-1 to t2-2 is the time when about half of the circumference of the
S15で形成されたパッチパターンTPaは、順次色ズレ検知センサ17にて各トナーパッチTYaF〜TBkaR2の通過タイミングがRAM62に記憶されていく。そして、図9(b)のt2−4で、色ズレP_Ya(1)を画像形成制御部52で算出して、その結果をRAM62に記憶させる(S16)。
In the patch pattern TPa formed in S15, the color
図9(b)のt2−4で、2次転写電圧VtをV0に設定する(S17)。なおV0は、本発明では2次転写電圧を印可していない状態である。 At t2-4 in FIG. 9B, the secondary transfer voltage Vt is set to V0 (S17). Note that V0 is a state in which the secondary transfer voltage is not applied in the present invention.
S5と同様に、パッチパターンTPbを中間転写ベルト11上に形成する(S18)。すなわち、図9(b)のt2−5でトナーパッチTYbF、TYbRを形成し、所定のタイミング遅れた図9(b)のt2−6でトナーパッチTBkbF1、TBkbF2、及び、TBkbR1、TBkbR2を形成する。 Similar to S5, the patch pattern TPb is formed on the intermediate transfer belt 11 (S18). That is, the toner patches TYbF and TYbR are formed at t2-5 in FIG. 9B, and the toner patches TBkbF1, TBkbF2, and TBkbR1, TBkbR2 are formed at t2-6 in FIG. .
S18で形成されたパッチパターンTPbは、順次色ズレ検知センサ17にて各トナーパッチTYbF〜TBkbR2の通過タイミングがRAM62に記憶されていく。そして、図9(b)のt2−7で、色ズレP_Yb(1)を画像形成制御部52で算出して、その結果をRAM62に記憶させる(S19)。図9(b)のt2−7のタイミングではS15で形成したパッチパターンTPaは2次転写部に到達しないように構成されている。
The patch pattern TPb formed in S18 is sequentially stored in the
2次転写電圧VtをVclnに設定し、2次転写ベルト速度StをS2もしくはS3に設定する(S20)。これにより、2次転写ベルト21に付着したパッチパターンTPa、TPbを中間転写ベルト11に戻す。中間転写ベルト11に戻されたパッチパターンTPa、TPbは、中間転写ベルトクリーナ18によってクリーニングされる。
The secondary transfer voltage Vt is set to Vcln, and the secondary transfer belt speed St is set to S2 or S3 (S20). As a result, the patch patterns TPa and TPb attached to the
変数nが2になっているかどうかを判断する(S21)。S21で変数nが2になっていない場合には、変数n=n+1とし(S22)、S14に戻る。S21で変数nが2になっている場合には、それぞれ2回算出した色ズレP_Ya(1)、P_Yb(1)を平均化してPam、Pbm(算出結果)を算出する(S23)。上述のS14〜S20の動作を繰り返すことにより、色ズレ検知の精度を高めることができる。本実施形態では変数nを2に設定したものの、これに限定されるものではない。 It is determined whether or not the variable n is 2 (S21). If the variable n is not 2 in S21, the variable n = n + 1 is set (S22), and the process returns to S14. If the variable n is 2 in S21, the color shifts P_Ya (1) and P_Yb (1) calculated twice are averaged to calculate Pam and Pbm (calculation results) (S23). By repeating the operations of S14 to S20 described above, the accuracy of color misregistration detection can be increased. Although the variable n is set to 2 in the present embodiment, the present invention is not limited to this.
そして、後述する方法により、最終的な2次転写ベルト21の速度であるSoutを算出する(S24)。SoutはRAM62に記憶され、その後の画像形成時に2次転写ベルト21の速度として使用される。なお、算出したSoutに対して、さらに所定の値だけ増速、もしくは減速して使用してもよい。上述した、ベルト11、21の相対速度制御は、2次転写部NにシートRが無い状態で実施した。従って、例えば2次転写ベルト21の速度とシートRの速度が一致しないような構成においては、中間転写ベルト11とシートRの相対速度が一致しない。それ故、Soutに対して所定の値だけ増速、もしくは減速するように構成することで、中間転写ベルト11とシートRの速度を一致させることができる。
Then, Sout, which is the final speed of the
図10はSoutの算出方法の説明図である。図10は、横軸に2次転写ベルト21の速度を、設計中心値からの変化率(%)で表示した。縦軸には、ベルト11、21の相対速度調整制御の結果得られたブラックに対するイエローの色ズレ量をとっている。画像上でイエローがブラックよりも進んだ場合の色ズレを正としている。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a method of calculating Sout. In FIG. 10, the horizontal axis indicates the speed of the
図10では、PadとPbdの大小関係はPad―Pbd<0となっている。従って、2次転写ベルト21の速度StをS1に対して0.3%増速して、Pam、Pbmが得られる。PadとPamは共に、2次転写電圧VtとしてVcalを印可した状態で得られた色ズレ量である。一方のPbdとPbmは共に、2次転写電圧VtをV0、すなわち電圧を印可しない状態で得られた色ズレ量である。
In FIG. 10, the magnitude relationship between Pad and Pbd is Pad-Pbd <0. Accordingly, the speed St of the
ここで、2次転写電圧VtとしてVcalを印可した場合の2次転写ベルト21の速度とブラックに対するイエローの色ズレの関係を示す1次式として式(10)が得られる。2次転写バイアスVtとしてV0を印可した場合の2次転写ベルト21の速度とブラックに対するイエローの色ズレの関係を示す1次式として式(11)が得られる。ここで、2次転写ベルト21の速度の設計中心値からの変化率をXとし、ブラックに対するイエローの色ズレ量をYとした。
Here, Expression (10) is obtained as a primary expression indicating the relationship between the speed of the
Y = (Pam−Pad)/( S2 − S1 )×X +Pad・・・式(10)
Y = (Pbm−Pbd)/( S2 − S1 )×X +Pbd・・・式(11)
この式(10)、式(11)の連立1次方程式を解くと、式(10)の1次式と式(11)の1次式の交点であるX及びYが算出される。この算出されたXから、Soutが求められる(速度St+変化率X*速度St=Sout)。
Y = (Pam−Pad) / (S2−S1) × X + Pad Expression (10)
Y = (Pbm−Pbd) / (S2−S1) × X + Pbd Expression (11)
When the simultaneous linear equations of Equation (10) and Equation (11) are solved, X and Y which are the intersections of the linear equation of Equation (10) and the linear equation of Equation (11) are calculated. From this calculated X, Sout is obtained (speed St + change rate X * speed St = Sout).
なお、図8のフローにおいて、S11のような判断を設けず、複数の2次転写ベルト21の速度Stにおいて、S14からS23のフローを実施して、複数のPam、Pbmを算出しても構わない。これによって、2次転写ベルト21の速度とブラックに対するイエローの色ズレの関係をより精度よく検出できる。
In the flow of FIG. 8, determination as in S <b> 11 is not provided, and the flow from S <b> 14 to S <b> 23 is performed at the speed St of the plurality of
具体的には、例えば、2次転写ベルト21の速度S1に対して、0.1%毎に0.5%まで増速したそれぞれの速度Stにおいて、S14からS23のフローを実施する。同様に、0.1%毎に−0.5%まで減速したそれぞれの速度Stにおいて、S14からS23のフローを実施する。これによって、合計11個のPam、Pbmが算出される。
Specifically, for example, the flow from S14 to S23 is performed at each speed St increased to 0.5% every 0.1% with respect to the speed S1 of the
しかしながら、2次転写ベルト21の速度とブラックに対するイエローの色ズレの関係を多次式で現すとアルゴリズムが複雑になる。そのため、画像形成制御部52のROM61に必要とする記憶容量も多く必要とする。ここで、図6のように複数のPam、Pbmを算出した場合においても、2次転写ベルト21の速度に対する、ブラックに対するイエローの色ズレの変化はほぼ直線的であることが判っている。よって、複数のPam、Pbmを算出した場合においても2次転写ベルト21の速度とブラックに対するイエローの色ズレの関係を示す近似式としては、1次式で十分である。以上のように、2次転写ベルト21の速度と、ブラックに対するイエローの色ズレの関係を1次式で近似することにより、実使用上、十分な精度を最小の記憶容量で得ることができる。
However, if the relationship between the speed of the
(中間転写ベルト11と2次転写ベルト21の相対速度調整制御の実施タイミング)
上述のベルト11、21の相対速度調整制御は、製造時に行う。制御した結果をRAM62に記憶させることで、画像形成装置100の使用開始時から安定した画像を出力できる。
(Execution timing of relative speed adjustment control of
The relative speed adjustment control of the
また、上述の相対速度調整制御を、中間転写ベルトユニット、2次転写ベルトユニットの少なくともどちらか一方を交換した場合にも行う。交換したユニットのベルト11、21の膜厚や駆動ローラ12、23の外径によって、各ベルト11、21の速度が微妙に変化するためである。
The relative speed adjustment control described above is also performed when at least one of the intermediate transfer belt unit and the secondary transfer belt unit is replaced. This is because the speed of the
ユニット交換時の相対速度調整制御は、各ユニットの新品状態を検知できる手段を設けることで、自動的に実施できる。また、各ユニットの新品状態を検知できる手段がない場合でも、ユーザーが操作パネル等から、各ユニットを交換したことを入力することで、相対速度調整制御を実施してもよい。なお、ユニット交換ではなく、ベルト11又は2次転写ベルト21のみを交換した場合にも相対速度調整制御を実施すると良い。
Relative speed adjustment control at the time of unit replacement can be automatically performed by providing means for detecting the new state of each unit. Even when there is no means for detecting the new state of each unit, the relative speed adjustment control may be performed by inputting that the unit has been replaced from the operation panel or the like by the user. It should be noted that the relative speed adjustment control may be performed even when only the
また、連続印字などによって機内が昇温して、駆動ローラ12と駆動ローラ23の間の温度差が、最後に相対速度調整制御を実施した際の温度差に対して所定の温度以上に変化した場合に、相対速度調整制御を実施する。
In addition, the temperature inside the apparatus increased due to continuous printing or the like, and the temperature difference between the driving
各駆動ローラ12、23は、アルミ等の金属ローラに薄いゴムを巻いたものや、弾性部材をコートしたものが使われている。アルミ等や、ゴムやコートした弾性部材は温度変化によって微少に伸縮する。従って、各駆動ローラ12、23の外径も温度変化によって微少に伸縮する。外径が伸縮すると、それに伴って各ベルト11、21の速度も変化する。つまり、各駆動ローラ12、23間の温度差が広がると、相対速度差も広がってしまう。
Each of the
各駆動ローラ間の温度差を検知するためには、各駆動ローラ12、23の近傍に温度センサを配置する。相対速度制御を実施した際には、これらの温度センサで検知した温度から、各駆動ローラ間の温度差を算出してRAM62に記憶しておく。そして、画像形成装置100が稼働している際には常に各駆動ローラ近傍の温度を計測して、温度差を算出する。この温度差が所定の値を超えた場合に、相対速度調整制御を実施するように設定しておく。
In order to detect a temperature difference between the driving rollers, a temperature sensor is disposed in the vicinity of the driving
上述したように、本実施形態によれば、ベルト11、21の相対速度調整制御を実施することで、各ベルト11、21は常に安定して駆動させることができる。これにより、画像不良のない安定した出力を得られる。
As described above, according to the present embodiment, the
なお、本実施形態では、色ズレ検出用のトナーパッチパターンの複数のトナーパッチは、中間転写ベルト11の回転方向最上流の2a(第1の像担持体)と、中間転写ベルト11の回転方向最下流の感光体ドラム2d(第2の像担持体)とにより形成される。中間転写ベルト11の回転方向において最も離れた感光体ドラム2a、2dを用いることで、色ずれが最も大きく出るため、色ずれを精度良く検知できる。
In the present embodiment, the plurality of toner patches in the toner patch pattern for color misregistration detection are the most upstream 2a (first image carrier) in the rotation direction of the
[第二実施形態]
次に本発明に係る画像形成装置の第二実施形態について図を用いて説明する。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. About the part which overlaps with said 1st embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
本実施形態の画像形成装置100は、ベルト11、21との間に作用する摩擦力Faの変動を、上記第一実施形態の2次転写電圧Vtの変動に変えて、2次転写部Nに介在するトナーの有無(画像パターンの違い)によって発生させるものである。そして、2次転写部Nに介在するトナーの有無を利用してベルト11、21の相対速度調整制御を行う。これは、中間転写ベルト11と2次転写ベルト21との間に作用する摩擦力は、2次転写部Nに介在するトナーの有無(画像パターンの違いによる摩擦係数の違い)によっても変化するためである。
The
図11、図12は本実施形態に係る中間転写ベルト11と2次転写ベルト21の相対速度制御を説明するフローチャートである。図13(a)、図13(b)は本実施形態に係るベルト11、21の相対速度調整制御のタイミングチャートである。
11 and 12 are flowcharts for explaining the relative speed control of the
本実施形態の相対速度調整制御において、上記第一実施形態と異なる点は、図11、図12に示すように、図7のS4、S5に変えてS201を設け、図8のS17、S18に変えてS202を設けた点である。すなわち、S201、S202にて、トナーパッチパターンTPaが2次転写部Nに到達した時にパッチパターンTPbを形成する。図13(a)、図13(b)に示すように、t1−6及びt2−6のタイミングにおいて、トナーパッチパターンTPaのすべてが2次転写部Nに到達するように構成されている。 In the relative speed adjustment control of this embodiment, the difference from the first embodiment is that, as shown in FIGS. 11 and 12, S201 is provided instead of S4 and S5 in FIG. 7, and S17 and S18 in FIG. In other words, S202 is provided. That is, the patch pattern TPb is formed when the toner patch pattern TPa reaches the secondary transfer portion N in S201 and S202. As shown in FIGS. 13A and 13B, all of the toner patch patterns TPa reach the secondary transfer portion N at timings t1-6 and t2-6.
図13(a)、図13(b)に示すt1−5及びt2−5のタイミングは、TYaが2次転写部Nに到達したタイミングである。t1−5〜t1−6間、及びt2−5〜t2−6間では、2次転写部Nにトナーパッチが無い(第1の状態)。この状態では、2次転写部Nの摩擦力はFaであるものの、2次転写部Nにパッチパターンが到達すると、摩擦力はFt(Ft<Fa)となる(第2の状態)。摩擦力が瞬間的に変動すると中間転写ベルト11の速度も瞬間的に変動する。
The timings t1-5 and t2-5 shown in FIGS. 13A and 13B are timings when TYa reaches the secondary transfer portion N. There is no toner patch in the secondary transfer portion N (first state) between t1-5 and t1-6 and between t2-5 and t2-6. In this state, although the frictional force of the secondary transfer portion N is Fa, when the patch pattern reaches the secondary transfer portion N, the frictional force becomes Ft (Ft <Fa) (second state). When the frictional force varies instantaneously, the speed of the
なお、トナーパッチパターンTPaは複数のトナーパッチで形成されるため、t1−5からt1−6の間、及びt2−5からt2−6の間の摩擦力はトナーパッチの通過に応じて変動する。しかし、トナーパッチの間隔が小さいため摩擦力の変動も小さいため、Ftとしている。 Since the toner patch pattern TPa is formed of a plurality of toner patches, the frictional force between t1-5 and t1-6 and between t2-5 and t2-6 varies according to the passage of the toner patch. . However, since the interval between the toner patches is small, the fluctuation of the frictional force is small, so Ft is set.
従って、トナーパッチTYbを形成したt1−6及びt2−6のタイミングにおいて、中間転写ベルト11に瞬間的な速度変動が発生している。それゆえ、パッチパターンTPbにおいては色ズレが生じる。
Therefore, instantaneous speed fluctuations occur in the
本実施形態では、2次転写バイアスVtはパッチパターンTPa、TPbの形成において、定常的に2次転写電圧Vcal又はVclnを印可し、上記第一実施形態のようにV0となることはない。これは、2次転写部Nにおけるトナーパッチの有無による摩擦力の変動を大きくさせるためである。2次転写バイアスは高いほど摩擦力の変動も大きくなる。 In the present embodiment, the secondary transfer bias Vt constantly applies the secondary transfer voltage Vcal or Vcln in the formation of the patch patterns TPa and TPb, and does not become V0 as in the first embodiment. This is to increase the fluctuation of the frictional force due to the presence or absence of the toner patch in the secondary transfer portion N. The higher the secondary transfer bias, the greater the variation in frictional force.
以上の制御を、上記第一実施形態と同様に、図11、図12に示す制御フローで行うことにより、最終的な2次転写ベルト21の速度であるSoutが求められる。
Similar to the first embodiment, the above control is performed according to the control flow shown in FIG. 11 and FIG. 12, and the final speed Sout of the
本実施形態によれば、上記第一実施形態と同様に、ベルト11、21の相対速度調整制御を実施することで、各ベルト11、21は常に安定して駆動させることができる。これにより、画像不良のない安定した出力を得られる。
According to the present embodiment, similarly to the first embodiment, the
[第三実施形態]
次に本発明に係る画像形成装置の第三実施形態について図を用いて説明する。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. About the part which overlaps with said 1st embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
本実施形態の画像形成装置100は、ベルト11、21との間に作用する摩擦力Faの変動を、上記第一実施形態の2次転写バイアスVtの変動に変えて、2次転写ローラ22の加圧力の変化で発生させるものである。そして、2次転写ローラ22の加圧力の変化を利用してベルト11、21の相対速度調整制御を行う。中間転写ベルト11と2次転写ベルト21との間に作用する摩擦力は、2次転写ローラ22の当接圧によっても変化するためである。
In the
すなわち、本実施形態では、2次転写電圧VtをVcalからV0に変える代わりに、2次転写ローラ22の加圧力(押圧力)を変化させる。2次転写ローラ22の加圧力の変化は、大きいほどベルト間の当接力が大きくなり、摩擦力の変動が大きくなる。従って、発生する色ズレも大きくなり、色ズレの検出精度が良くなる。すなわち、2次転写ローラ22を中間転写ベルト11から離間させる構成が、最も2次転写ローラ22の加圧力変化が大きくなる。なお、2次転写ローラ22を離間する構成においては、パッチパターンTPa、TPbは2次転写ベルト21に転写されない。従って、本実施形態の制御フローでは、上記第一実施形態の図7及び図8で示したS7及びS20はいらない。
That is, in this embodiment, instead of changing the secondary transfer voltage Vt from Vcal to V0, the pressing force (pressing force) of the
図14、図15は本実施形態に係る中間転写ベルト11と2次転写ベルト21の相対速度制御を説明するフローチャートである。図16(a)、図16(b)は本実施形態に係るベルト11、21の相対速度調整制御のタイミングチャートである。
14 and 15 are flowcharts for explaining the relative speed control of the
図14、図15に示すように、本実施形態では、上記第一実施形態の図7のS1、S14、S17に変えてS301〜S303を設けたものである。S301、S302では2次転写ローラ22の加圧力PtをP1に設定する(第1の状態)。一方、S303では2次転写ローラ22の加圧力PtをP0に設定する(第2の状態)。P1は通常のプリントと同じ加圧力であり、P0は2次転写ローラ22を離間させた状態を示す。P1からP0に切り替えるタイミングは、図16(a)のt1−4、図16(b)のt2−4である。
As shown in FIGS. 14 and 15, in this embodiment, S301 to S303 are provided in place of S1, S14, and S17 in FIG. 7 of the first embodiment. In S301 and S302, the pressure Pt of the
本実施形態によれば、上記第一実施形態と同様に、ベルト11、21の相対速度調整制御を実施することで、各ベルト11、21は常に安定して駆動させることができる。これにより、画像不良のない安定した出力を得られる。
According to the present embodiment, similarly to the first embodiment, the
なお、2次転写ローラ22は、電磁ソレノイド27やリンク機構によって、2次転写ベルト21からベルト11への加圧力を変化させる。2次転写ローラ22の加圧力を変化できれば、その構成は問わない。
The
また、上記第一〜第三実施形態では2次転写ベルト21の速度を制御する例を説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、中間転写ベルト11の速度を制御してもよい。ただし、その場合には感光体ドラム2の速度を中間転写ベルト11の速度と常に一致させる必要がある。
In the first to third embodiments, the example in which the speed of the
また、上記第一〜第三実施形態では2次転写装置20として、2次転写ベルト21による構成について説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、ベルトを用いず2次転写ローラだけの構成であってもよい。
In the first to third embodiments, the configuration of the
Fa …摩擦力
N …2次転写部
R …シート
Vt …2次転写バイアス
1a〜1d …露光装置
2a〜2d …感光体ドラム(像担持体)
3a〜3d …現像器
4a〜4d …1次転写ローラ
5a〜5d …クリーニング装置
7 …1次帯電器
11 …中間転写ベルト
12 …駆動ローラ
13 …2次転写対向ローラ
17 …色ズレ検知センサ(検出手段)
18 …中間転写ベルトクリーナ
20 …2次転写装置
21 …2次転写ベルト(無端ベルト)
22 …2次転写ローラ
40 …定着器
51 …画像処理制御部
52 …画像形成制御部(制御部)
53 …画像形成部
54 …中間転写ベルト駆動モータ
55 …2次転写ベルト駆動モータ
60 …CPU
61 …ROM
62 …RAM
100 …画像形成装置
Fa ... frictional force N ... secondary transfer portion R ... sheet Vt ...
3a to 3d ... developing
18 ... Intermediate
22 ...
53 ...
61… ROM
62 ... RAM
100: Image forming apparatus
Claims (6)
前記像担持体に形成されたトナー像が1次転写される中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトに当接する無端ベルトと、を有する画像形成装置において、
前記中間転写ベルトに形成した前記トナー像で構成されるトナーパッチパターンの各トナーパッチの位置を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果から各トナーパッチの位置ズレ量を算出し、算出結果に基づいて、前記中間転写ベルトと前記無端ベルトの相対速度が一致するように制御する制御部と、を有することを特徴とする画像形成装置。
A plurality of image carriers that carry toner images;
An intermediate transfer belt on which a toner image formed on the image carrier is primarily transferred;
In an image forming apparatus having an endless belt in contact with the intermediate transfer belt,
Detecting means for detecting a position of each toner patch of a toner patch pattern composed of the toner image formed on the intermediate transfer belt;
A control unit that calculates a positional deviation amount of each toner patch from a detection result by the detection unit, and controls the relative speed of the intermediate transfer belt and the endless belt based on the calculation result. An image forming apparatus.
前記制御部は、前記第1の状態において、少なくとも前記無端ベルトの第1の速度と第2の速度のそれぞれにおける色ズレ量と、前記第2の状態において、前記無端ベルトの第1の速度と第2の速度のそれぞれにおける色ズレ量と、を算出し、前記算出結果から、少なくとも前記第1の状態、前記第1の速度における色ズレ量と、前記第1の状態、前記第2の速度における色ズレ量と、前記第2の状態、前記第1の速度における色ズレ量と、前記第2の状態、前記第2の速度における色ズレ量と、を算出し、
算出結果に基づいて、前記無端ベルトの速度を算出して制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
The frictional force generated between the intermediate transfer belt and the endless belt at the nip portion where the intermediate transfer belt and the endless belt abut can be changed between the first state and the second state.
In the first state, the control unit includes at least a color shift amount in each of the first speed and the second speed of the endless belt, and a first speed of the endless belt in the second state. A color shift amount at each of the second speeds is calculated, and at least the first state, the color shift amount at the first speed, the first state, and the second speed are calculated from the calculation results. A color misregistration amount in the second state, the first speed, and a color misregistration amount in the second state, the second speed;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the speed of the endless belt is calculated and controlled based on a calculation result.
The endless belt is a secondary transfer belt. In the first state, the contact force between the intermediate transfer belt and the secondary transfer belt is different from that in the second state due to the difference in the magnitude of the secondary transfer voltage. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the image forming apparatus is large and the frictional force is large.
In the first state, a friction coefficient between the intermediate transfer belt and the endless belt is larger than that in the second state and the frictional force is large due to a difference in an image pattern interposed in the nip portion. The image forming apparatus according to claim 2.
In the first state, the contact force between the intermediate transfer belt and the endless belt is larger than that in the second state due to a difference in pressing force of the endless belt to the intermediate transfer belt, and the frictional force is large. The image forming apparatus according to claim 2.
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