JP2018180171A - ベルト蛇行補正装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、中間転写ベルトと接触する転写ローラーの接触力(転写バイアス)の変化に基づいて、ベルトの蛇行を補正する量を制御する技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
一方、装置の小型化を実現するには、転写部−定着部間の距離を近づけることが必要である。
しかしながら、転写部−定着部間の距離を近づけると、転写ベルトが用紙から受ける力を転写部−定着部間で作成するループによりキャンセルすることができなくなるため、転写ベルトに加わる片寄り力が大きくなる。特に、厚紙の場合、剛性が高いため、ループの形成が困難であり、転写ベルトに加わる片寄り力が大きくなる。
また、用紙が長尺になればなるほど、転写部及び定着部の双方で用紙をニップした状態での紙搬送距離と用紙の有無における用紙有のDuty比とが増えるため、転写ベルトが用紙から受ける力を受ける時間が長くなり、転写ベルトが更に片寄りやすくなる。
また、上記特許文献1記載の技術は、作動状況に応じて蛇行補正テーブルを切り替える構成であるため、作動状況の判定前までにベルト破損や色ずれ悪化が生じるケースがある。
また、上記特許文献1、2記載の技術は、用紙の搬送により転写ベルトが用紙から受ける力を考慮していないため、ベルト破損や色ずれの悪化が生じるという課題がある。
ベルトの幅方向に前記ベルトを移動するベルト移動部と、
前記ベルトの前記幅方向の蛇行を検出する蛇行検出部と、
前記蛇行検出部により検出された前記ベルトの蛇行に基づいて、前記ベルト移動部による前記ベルトの移動を制御する移動制御部と、
を備えるベルト蛇行補正装置において、
用紙搬送性を取得する取得部を備え、
前記移動制御部は、前記取得部により取得された用紙搬送性に基づいて、前記ベルト移動部による前記ベルトの移動量を制御することを特徴とする。
前記取得部は、搬送される用紙のパラメーターを取得し、
前記移動制御部は、前記取得部により取得された用紙のパラメーターに基づいて、前記ベルトの移動量を制御することを特徴とする。
前記取得部は、前記搬送される用紙の紙種、坪量、剛度、サイズ及び摩擦係数の少なくともいずれか1つを取得し、
前記移動制御部は、前記取得部により取得された紙種、坪量、剛度、サイズ及び摩擦係数の少なくともいずれか1つに基づいて、前記ベルトの移動量を制御することを特徴とする。
前記取得部は、搬送される用紙に形成される画像の画像条件を取得し、
前記移動制御部は、前記取得部により取得された画像条件に基づいて、前記ベルトの移動量を制御することを特徴とする。
前記取得部は、用紙搬送時の環境条件を取得し、
前記移動制御部は、前記取得部により取得された環境条件に基づいて、前記ベルトの移動量を制御することを特徴とする。
前記取得部は、転写部−定着部間のループ量設定を取得し、
前記移動制御部は、前記取得部により取得された転写部−定着部間のループ量設定に基づいて、前記ベルトの移動量を制御することを特徴とする。
前記ベルト移動部は、前記ベルトを張架するステアリングローラーの前記幅方向の傾きを調整するステアリング機構を含み、
前記移動制御部は、前記ベルトの移動量を制御する際、前記ステアリング機構を制御して、前記ステアリングローラーの前記幅方向の傾き角度を制御することを特徴とする。
前記ベルト移動部は、前記ベルトの張力を調整する張力調整機構を含み、
前記移動制御部は、前記ベルトの移動量を制御する際、前記張力調整機構を制御して、前記ベルトの張力を制御することを特徴とする。
前記ベルト移動部は、前記ベルトの前記ステアリングローラーに対する巻きつけ角度を調整する角度調整機構を含み、
前記移動制御部は、前記ベルトの移動量を制御する際、前記角度調整機構を制御して、前記巻きつけ角度を制御することを特徴とする。
前記移動制御部は、前記用紙搬送性と前記ベルトの移動量との対応関係を示す蛇行補正テーブルに基づいて、前記ベルトの移動量を制御することを特徴とする。
前記蛇行補正テーブルは、搬送される用紙の紙種、坪量、剛度、サイズ、摩擦係数、前記搬送される用紙に形成される画像の画像条件、用紙搬送時の環境条件及び転写部−定着部間のループ量設定の少なくともいずれか1つと、前記ベルトの移動量と、の対応関係を示すことを特徴とする。
前記蛇行補正テーブルは、搬送される用紙の紙種、坪量、剛度、サイズ、摩擦係数、前記搬送される用紙に形成される画像の画像条件、用紙搬送時の環境条件及び転写部−定着部間のループ量設定の少なくともいずれか2つからなる組み合わせと、前記ベルトの移動量と、の対応関係を示すことを特徴とする。
前記用紙搬送性に基づいて、紙間距離を制御する紙間制御部を備えることを特徴とする。
画像形成装置において、
トナー像の転写時に回転駆動される無端状の中間転写ベルトと、用紙上に前記中間転写ベルト上の前記トナー像を転写する転写部と、を備え、前記用紙に前記トナー像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により形成されたトナー像を前記用紙に定着させる定着部と、
を備え、
前記画像形成部は、前記中間転写ベルトの幅方向の蛇行を補正する請求項1〜13のいずれか一項に記載のベルト蛇行補正装置を備えることを特徴とする。
画像形成装置1は、図1及び図2に示すように、制御部11と、記憶部12と、操作部13と、表示部14と、原稿読取部15と、搬送部16と、画像処理部17と、給紙部18と、通信部19と、画像形成部20と、定着部30と、を備えて構成されている。
また、記憶部12は、用紙搬送性と中間転写ベルト22の移動量との対応関係を示す蛇行補正テーブルを記憶している。
操作部13は、ユーザーの操作に応じた操作信号を生成し、制御部11に出力する。操作部13としては、キーパッド、表示部14と一体に構成されたタッチパネル等を用いることができる。
表示部14は、制御部11の指示に従って、操作画面等を表示する。表示部14としては、LCD(Liquid Crystal Display)、OELD(Organic Electro Luminescence Display)等を用いることができる。
また、搬送部16は、定着部30から搬送された用紙を反転して再度画像形成部20に搬送する反転部16aを有する。
画像形成部20は、4つの書込みユニット21Y、21M、21C、21Kと、中間転写ベルト22と、2次転写部23と、クリーニングブレード27と、ステアリング機構28と、蛇行検出部29と、を備えて構成されている。
書込みユニット21Yは、感光体211Yと、帯電部212Yと、光走査装置213Yと、現像部214Yと、1次転写ローラー215Yと、クリーニング部216Yと、を備えて構成されている。画像形成時、書込みユニット21Yでは、帯電部212Yにより感光体211Yに電圧を印加して帯電させた後、光走査装置213Yにより原画像に基づいて発光させた光束で感光体211Y上を走査して静電潜像を形成する。現像部214Yによりトナー等の色材を供給して、感光体211Y上の静電潜像を現像すると、像担持体である感光体211Y上にトナー像が形成される。
なお、各書込みユニット21M、21C、21Kは、書込みユニット21Yと同様に構成されているため、その説明を省略する。
ステアリング機構28は、図3に示すように、ステアリングローラー281と、アーム282と、バネ部材283と、偏心カム284と、支持部285と、連結部286と、を備えて構成されている。
支持部285は、連結部286を介してアーム282の上端部に連結されている。
連結部286は、アーム282に対して長さ方向にスライド可能に取り付けられ、連結部286の先端部に支持部285が固定されている。また、連結部286は、図示しない付勢部材により図3における上方に付勢され、これにより連結部286に固定されている支持部285及びステアリングローラー281が上方に付勢されている。よって、ステアリングローラー281が中間転写ベルト22の内側の表面に押し付けられ、中間転写ベルト22に張力が付与されている。また、制御部11は、付勢部材により連結部286の付勢力を調整することで、中間転写ベルト22の張力を低減させることができる。
バネ部材283は、アーム282を、隣接する位置に回転駆動可能に固定された偏心カム284に近付ける方向に付勢している。これにより、アーム282の下端部が偏心カム284に押し付けられた状態となっている。
偏心カム284は、制御部11の指示に従って、図示しないモーターにより正方向又は逆方向に所定の回転量で回転する。偏心カム284が所定の回転量で正方向又は逆方向に回転することで、偏心カム284に押し付けられたアーム282が支点282aを中心に図3に示す矢印a1方向に回動し、これによりアーム282の上端部に連結された連結部286及び支持部285が移動し、ステアリングローラー281の軸方向一端部が矢印a2方向に移動する。
ステアリングローラー281の軸方向他端部(図1の紙面に対して手前側の端部、図3の紙面に対して奥側の端部)には、アーム282、バネ部材283、偏心カム284、支持部285及び連結部286等が設けられておらず、ステアリングローラー281は、軸方向他端部を支点として傾きが変更可能に構成されている。
制御部11は、中間転写ベルト22の蛇行が検出されたと判定した場合(ステップS101:YES)、次のステップS102へと移行する。
一方、制御部11は、中間転写ベルト22の蛇行が検出されていないと判定した場合(ステップS101:NO)、中間転写ベルト22の蛇行が検出されるまでステップS101の処理を繰り返す。
ここで、用紙搬送性とは、用紙の搬送に係る物性値(パラメーター)のことである。
例えば、制御部11は、紙種、坪量、剛度、サイズ、摩擦係数の少なくともいずれか1つを取得するようにしてもよい。また、制御部11は、用紙長、紙間距離の少なくともいずれか1つを取得するようにしてもよい。また、制御部11は、画像条件、環境条件、2次転写部23−定着部30間のループ量設定の少なくともいずれか1つを取得するようにしてもよい。
なお、用紙搬送性を複数取得するときは、適宜任意の組み合わせで取得することができる。例えば、制御部11は、紙種、用紙長、画像条件を取得するようにしてもよい。
図5に示す例では、坪量が「200g/m2以下」の場合、用紙長にかかわらず、ステアリングローラー281の傾き角度が「小」となるように設定されている。また、坪量が「201〜350g/m2」の場合、用紙長が「420mm以下」の場合は「小」、「421〜700mm」の場合は「中」、「700mm以上」の場合は「大」となるように設定されている。また、坪量が「351g/m2以上」の場合、用紙長が「420mm以下」の場合は「中」、「421mm以上」の場合は「大」となるように設定されている。
図5に示す蛇行補正テーブルT1では、坪量が大きければ大きいほど、また、用紙長が長ければ長いほど、ステアリングローラー281の傾き角度が大きくなるように(すなわち、中間転写ベルト22の移動量が大きくなるように)設定されている。これは、坪量が大きければ大きいほど、また、用紙長が長ければ長いほど、用紙搬送時に中間転写ベルト22が用紙から受ける力が大きくなって、中間転写ベルト22の幅方向の蛇行量が大きくなるからである
図6に示す例では、坪量が「200g/m2以下」の場合、印字率にかかわらず、ステアリングローラー281の傾き角度が「小」となるように設定されている。また、坪量が「201〜350g/m2」の場合、印字率が「30%以下」の場合は「大」、「31〜100%」の場合は「中」となるように設定されている。また、坪量が「351g/m2以上」の場合、印字率が「60%以下」の場合は「大」、「61〜100%」の場合は「中」となるように設定されている。
図6に示す蛇行補正テーブルT2では、図5に示す蛇行補正テーブルT1と同様、坪量が大きければ大きいほど、ステアリングローラー281の傾き角度が大きくなるように(すなわち、中間転写ベルト22の移動量が大きくなるように)設定されている。
また、図6に示す蛇行補正テーブルT2では、印字率が大きければ大きいほど、ステアリングローラー281の傾き角度が小さくなるように(すなわち、中間転写ベルト22の移動量が小さくなるように)設定されている。これは、印字率が大きければ大きいほど、用紙搬送時に用紙と中間転写ベルト22とでスリップが発生しやすいため、中間転写ベルト22が用紙から受ける力が小さくなって、中間転写ベルト22の幅方向の蛇行量が小さくなるからである
制御部11は、中間転写ベルト22の所定以上の蛇行が検出されたと判定した場合(ステップS105:YES)、次のステップS106へと移行する。
一方、制御部11は、中間転写ベルト22の所定以上の蛇行が検出されていないと判定した場合(ステップS101:NO)、中間転写ベルト22の蛇行が解消されたと判断して、処理を終了する。
具体的には、制御部11は、ステップS102で取得した用紙搬送性に基づいて、紙間距離が長くなるように制御する。これは、紙間距離を長くするほど、中間転写ベルト22が用紙から力を受ける時間が短くなり、中間転写ベルト22の蛇行を抑制しやすくなるからである。
したがって、本実施形態に係るベルト蛇行補正装置によれば、用紙搬送性を考慮して中間転写ベルト22の幅方向の移動量を調整することができるので、厚紙や長尺紙の通紙時であっても中間転写ベルト22の蛇行を補正することが可能となり、ベルト破損や色ずれの悪化を抑制することができる。また、ベルト蛇行補正装置が作動する前であっても用紙搬送性に基づいて中間転写ベルト22の幅方向の移動量を調整することができるので、ベルト破損や色ずれの悪化を抑制することができる。
したがって、本実施形態に係るベルト蛇行補正装置によれば、用紙搬送時に中間転写ベルト22が用紙から受ける力に影響を及ぼす用紙のパラメーターを考慮して中間転写ベルト22の幅方向の移動量を調整することができるので、精度よく中間転写ベルト22の蛇行を補正することが可能となり、ベルト破損や色ずれの悪化を抑制することができる。
したがって、本実施形態に係るベルト蛇行補正装置によれば、用紙の搬送により中間転写ベルト22が用紙から受ける力に影響を及ぼすパラメーターを考慮して中間転写ベルト22の幅方向の移動量を調整することができるので、精度よく中間転写ベルト22の蛇行を補正することが可能となり、ベルト破損や色ずれの悪化を抑制することができる。
したがって、本実施形態に係るベルト蛇行補正装置によれば、中間転写ベルト22の幅方向の移動量を容易に調整することができるので、中間転写ベルト22の蛇行を容易に補正することができる。
したがって、本実施形態に係るベルト蛇行補正装置によれば、ベルト蛇行補正装置が作動する前であっても用紙搬送性に基づいて中間転写ベルト22の幅方向の移動量を調整することができるので、ベルト破損や色ずれの悪化を抑制することができる。
したがって、本実施形態に係るベルト蛇行補正装置によれば、ステアリング制御で中間転写ベルト22の蛇行を補正しきれなかった場合に、中間転写ベルト22の蛇行を補正することができるので、より確実にベルト破損や色ずれの悪化を抑制することができる。
なお、張力調整機構としては、例えば、中間転写ベルト22に内方から当接する当接部材と、当接部材を中間転写ベルト22に付勢するバネと、バネの付勢力を調整するカムと、を備える構成等が挙げられる。制御部11は、張力を弱くする際には、バネの付勢力が弱まるようにカムを制御し、張力を強くする際には、バネの付勢力が強まるようにカムを制御する。
なお、角度調整機構としては、例えば、ステアリングローラー281よりも搬送方向下流側に、中間転写ベルト22を内方から押し出す方向に移動可能なローラーを備える構成等が挙げられる。制御部11は、巻きつけ角度を緩くする際には、中間転写ベルト22を内方から押し出すようにローラーを制御し、巻きつけ角度を急にする際には、中間転写ベルト22から退避する方向に移動するようローラーを制御する。
11 制御部(取得部、移動制御部、紙間制御部)
12 記憶部
13 操作部
14 表示部
15 原稿読取部
16 搬送部
17 画像処理部
18 給紙部
19 通信部
20 画像形成部
21Y、21M、21C、21K 書込みユニット
22 中間転写ベルト(ベルト)
23 2次転写部(転写部)
24 排紙口
25 排紙トレイ
26 ローラー
27 クリーニングブレード
28 ステアリング機構(ベルト移動部)
281 ステアリングローラー
282 アーム
283 バネ部材
284 偏心カム
285 支持部
286 連結部
29 蛇行検出部
30 定着部
Claims (14)
- ベルトの幅方向に前記ベルトを移動するベルト移動部と、
前記ベルトの前記幅方向の蛇行を検出する蛇行検出部と、
前記蛇行検出部により検出された前記ベルトの蛇行に基づいて、前記ベルト移動部による前記ベルトの移動を制御する移動制御部と、
を備えるベルト蛇行補正装置において、
用紙搬送性を取得する取得部を備え、
前記移動制御部は、前記取得部により取得された用紙搬送性に基づいて、前記ベルト移動部による前記ベルトの移動量を制御することを特徴とするベルト蛇行補正装置。 - 前記取得部は、搬送される用紙のパラメーターを取得し、
前記移動制御部は、前記取得部により取得された用紙のパラメーターに基づいて、前記ベルトの移動量を制御することを特徴とする請求項1に記載のベルト蛇行補正装置。 - 前記取得部は、前記搬送される用紙の紙種、坪量、剛度、サイズ及び摩擦係数の少なくともいずれか1つを取得し、
前記移動制御部は、前記取得部により取得された紙種、坪量、剛度、サイズ及び摩擦係数の少なくともいずれか1つに基づいて、前記ベルトの移動量を制御することを特徴とする請求項2に記載のベルト蛇行補正装置。 - 前記取得部は、搬送される用紙に形成される画像の画像条件を取得し、
前記移動制御部は、前記取得部により取得された画像条件に基づいて、前記ベルトの移動量を制御することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のベルト蛇行補正装置。 - 前記取得部は、用紙搬送時の環境条件を取得し、
前記移動制御部は、前記取得部により取得された環境条件に基づいて、前記ベルトの移動量を制御することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のベルト蛇行補正装置。 - 前記取得部は、転写部−定着部間のループ量設定を取得し、
前記移動制御部は、前記取得部により取得された転写部−定着部間のループ量設定に基づいて、前記ベルトの移動量を制御することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のベルト蛇行補正装置。 - 前記ベルト移動部は、前記ベルトを張架するステアリングローラーの前記幅方向の傾きを調整するステアリング機構を含み、
前記移動制御部は、前記ベルトの移動量を制御する際、前記ステアリング機構を制御して、前記ステアリングローラーの前記幅方向の傾き角度を制御することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のベルト蛇行補正装置。 - 前記ベルト移動部は、前記ベルトの張力を調整する張力調整機構を含み、
前記移動制御部は、前記ベルトの移動量を制御する際、前記張力調整機構を制御して、前記ベルトの張力を制御することを特徴とする請求項7に記載のベルト蛇行補正装置。 - 前記ベルト移動部は、前記ベルトの前記ステアリングローラーに対する巻きつけ角度を調整する角度調整機構を含み、
前記移動制御部は、前記ベルトの移動量を制御する際、前記角度調整機構を制御して、前記巻きつけ角度を制御することを特徴とする請求項7又は8に記載のベルト蛇行補正装置。 - 前記移動制御部は、前記用紙搬送性と前記ベルトの移動量との対応関係を示す蛇行補正テーブルに基づいて、前記ベルトの移動量を制御することを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載のベルト蛇行補正装置。
- 前記蛇行補正テーブルは、搬送される用紙の紙種、坪量、剛度、サイズ、摩擦係数、前記搬送される用紙に形成される画像の画像条件、用紙搬送時の環境条件及び転写部−定着部間のループ量設定の少なくともいずれか1つと、前記ベルトの移動量と、の対応関係を示すことを特徴とする請求項10に記載のベルト蛇行補正装置。
- 前記蛇行補正テーブルは、搬送される用紙の紙種、坪量、剛度、サイズ、摩擦係数、前記搬送される用紙に形成される画像の画像条件、用紙搬送時の環境条件及び転写部−定着部間のループ量設定の少なくともいずれか2つからなる組み合わせと、前記ベルトの移動量と、の対応関係を示すことを特徴とする請求項10に記載のベルト蛇行補正装置。
- 前記用紙搬送性に基づいて、紙間距離を制御する紙間制御部を備えることを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載のベルト蛇行補正装置。
- トナー像の転写時に回転駆動される無端状の中間転写ベルトと、用紙上に前記中間転写ベルト上の前記トナー像を転写する転写部と、を備え、前記用紙に前記トナー像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により形成されたトナー像を前記用紙に定着させる定着部と、
を備え、
前記画像形成部は、前記中間転写ベルトの幅方向の蛇行を補正する請求項1〜13のいずれか一項に記載のベルト蛇行補正装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
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