JP2019008262A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.
画像形成装置には、像担持体に形成した検出用画像となるトナーパターンを、像担持体と当接する中間転写体を介して二次転写体に転写し、二次転写体に転写されたトナーパターンを検出手段となるセンサで検出し、その検出結果に応じて画像形成部を制御して色ずれもしくは位置ずれを調整するものが知られている(例えば特許文献1)。 In the image forming apparatus, a toner pattern, which is a detection image formed on an image carrier, is transferred to a secondary transfer member via an intermediate transfer member in contact with the image carrier, and the toner transferred to the secondary transfer member There is known a technique in which a pattern is detected by a sensor serving as a detection unit, and an image forming unit is controlled according to the detection result to adjust a color shift or a position shift (for example, Patent Document 1).
二次転写体上で検出して色ずれもしくは位置ずれを調整する場合、中間転写体上で検出する方法に比べて、像担持体と中間転写体との当接する一次転写ニップの位置から二次転写体に転写されたトナーパターンを検出するセンサ検出部までの間に、中間転写体と二次転写体とが当接してトナーパターンを転写する二次転写ニップがあるため、ノイズが入りやすく、検出精度の低下要因となる可能性である。
本発明は、二次転写体上の検出用画像を精度よく検出可能とすることを、その目的とする。
When adjusting the color shift or position shift by detecting on the secondary transfer member, the secondary transfer from the position of the primary transfer nip where the image carrier and the intermediate transfer member are in contact with each other is compared to the method of detecting on the intermediate transfer member. Between the sensor detection unit that detects the toner pattern transferred to the transfer body, there is a secondary transfer nip where the intermediate transfer body and the secondary transfer body come into contact with each other to transfer the toner pattern. This may cause a decrease in detection accuracy.
An object of the present invention is to make it possible to accurately detect a detection image on a secondary transfer member.
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、像担持体から検出用画像が転写される中間転写体と、駆動回転体を含む複数の回転体に巻き掛けられて中間転写体に当接して転写部を形成し、当該転写部で中間転写体から前記検出用画像が転写される二次転写体と、二次転写体に転写された検出用画像を検出する検出部材と、転写部から検出部材による二次転写体上の検出位置までの距離を、駆動回転体の外周長の整数倍にしたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention is wound around an intermediate transfer member that is wound around a plurality of rotating members including an intermediate transfer member to which a detection image is transferred from an image carrier and a driving rotating member. A secondary transfer body on which the detection image is transferred from the intermediate transfer body at the transfer section, a detection member that detects the detection image transferred to the secondary transfer body, and a transfer The distance from the detection part to the detection position on the secondary transfer body by the detection member is an integral multiple of the outer peripheral length of the drive rotator.
本発明によれば、転写部から検出部材による二次転写体上の検出位置までの距離を、駆動回転体の外周長の整数倍にすることで、二次転写体の速度変動を抑制することができるので、画像形成部から検知位置迄の間に中間転写体や二次転写体が介在していても、二次転写体上の検出用画像を精度よく検出することができる。 According to the present invention, the speed variation of the secondary transfer body can be suppressed by setting the distance from the transfer portion to the detection position on the secondary transfer body by the detection member to be an integral multiple of the outer peripheral length of the drive rotating body. Therefore, even if an intermediate transfer member or a secondary transfer member is interposed between the image forming unit and the detection position, the detection image on the secondary transfer member can be accurately detected.
以下、本発明に係る実施形態について図面を用いて説明する。実施形態において、同一機能や同一構成を有するものには同一の符号を付し、重複説明は適宜省略する。図面は一部構成の理解を助けるために部分的に省略する場合もある。なお、図中Y、M、C、Kは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応した構成部材に付す添え字であり、適宜省略する。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the embodiment, components having the same function and the same configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted as appropriate. The drawings may be partially omitted to facilitate understanding of the configuration. In the figure, Y, M, C, and K are subscripts attached to components corresponding to yellow, magenta, cyan, and black, and will be omitted as appropriate.
本発明に係る画像形成装置としての電子写真方式のカラープリンタ(以下、「プリンタ」という)100の一実施形態について説明する。
プリンタ100の基本的な構成について説明する。図1は、本実施形態に係るプリンタ100を示す概略構成図である。図1において、プリンタ100は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のトナー像を形成するための四つの画像形成ユニット1(Y、M、C、K)を備える。プリンタ100は、転写装置としての中間転写ユニット30、二次転写装置としての二次転写ユニット41、記録材Pを収納するカセット66、定着装置90、制御部300を備えている。
四つの画像形成ユニット1(Y、M、C、K)は、粉体であり現像剤として、互いに異なる色のY、M、C、Kのトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。つまり、四つの画像形成ユニット1(Y、M、C、K)は、画像形成装置本体としてのプリンタ本体100Aに対して着脱自在に設けられていて、交換可能とされている。四つの画像形成ユニット1(Y、M、C、K)は隣接配置されている。
画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kは、像担持体たるドラム状の感光体2Y、2M、2C、2K、ドラムクリーニング装置3Y、3M、3C、3K、除電装置、帯電装置6Y、6M、6C、6K、現像装置8Y、8M、8C、8K等を備えている。画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kは、これら複数の装置が共通の保持体に保持されてプリンタ本体100Aに対して一体的に着脱可能なプロセスカートリッジユニットを構成しており、ユニット単位で交換可能とされている。
An embodiment of an electrophotographic color printer (hereinafter referred to as “printer”) 100 as an image forming apparatus according to the present invention will be described.
A basic configuration of the
The four image forming units 1 (Y, M, C, and K) are powders and use different colors of Y, M, C, and K toners as developers, but the other configurations are the same. It will be replaced when it reaches the end of its service life. That is, the four image forming units 1 (Y, M, C, K) are detachably provided to the printer
The
感光体2Y、2M、2C、2Kは、モータ等の駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される。帯電装置6Y、6M、6C、6Kは、帯電バイアスが印加される帯電部材となる帯電ローラを感光体2Y、2M、2C、2Kに接触あるいは近接させながら、帯電ローラと感光体2Y、2M、2C、2Kとの間に放電を発生させることで、感光体2Y、2M、2C、2Kの表面を一様帯電させている。帯電ローラ等の帯電部材を感光体2Y、2M、2C、2Kに接触あるいは近接させる方式に代えて、帯電チャージャによる方式を採用してもよい。
The photoreceptors 2Y, 2M, 2C, and 2K are rotationally driven in a counterclockwise direction in the drawing by a driving unit such as a motor. The
帯電装置6Y、6M、6C、6Kで一様帯電された感光体2Y、2M、2C、2Kの表面は、画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kの上方に配設された光書込ユニット101から発せられるレーザー光などの露光光によって光走査されて各色用の静電潜像が形成される。この静電潜像は、各色のトナーを有する現像装置8Y、8M、8C、8Kによって現像されて各色の像としてのトナー像Tになる。感光体2にはトナー像が形成される。
感光体2Y、2M、2C、2Kのトナー像Tは、無端状のベルト部材からなる中間転写体としての中間転写ベルト31のおもて面31a上に一次転写されて担持される。
ドラムクリーニング装置3Y、3M、3C、3Kは、一次転写工程(後述する一次転写ニップ)を経た後の感光体2Y、2M、2C、2Kの表面に付着している転写残トナーを除去するものである。除電装置は、ドラムクリーニング装置3、3M、3C、3Kによってクリーニングされた後の感光体2、2M、2C、2Kの残留電荷を除電する周知のものである。感光体2Y、2M、2C、2Kの表面は、この除電によって初期化されて次の画像形成に備えられる。
The surfaces of the photoreceptors 2Y, 2M, 2C, and 2K uniformly charged by the
The toner images T of the photoreceptors 2Y, 2M, 2C, and 2K are primarily transferred and carried on the
The
画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kの下方には、中間転写ベルト31を張架しながら図中時計回り方向に無端移動(回転走行)せしめるベルトユニットであり、一次転写装置である中間転写ユニット30が配設されている。中間転写ユニット30は一次転写ユニットあるいは中間転写ユニットとも称される。本実施形態では、中間転写ベルト31の回転移動方向をベルト移動方向aとする。
中間転写ユニット30は、プリンタ本体100Aに対してユニットごと着脱自在(交換可能)とされている。中間転写ユニット30は、ベルト状の像担持体であり中間転写体でもある中間転写ベルト31の他に、複数の回転体となる駆動ローラ32、二次転写裏面ローラ33、クリーニングバックアップローラ34、四つの一次転写ローラ35Y、35M、35C、35K、転写前ローラ37などを備えている。駆動ローラ32は駆動モータM1によって回転駆動される中間駆動回転体を構成している。
Below the
The
中間転写ベルト31は、そのループ内側に配設された回転体としての、駆動ローラ32、二次転写裏面ローラ33、クリーニングバックアップローラ34、一次転写ローラ35Y、35M、35C、35K及び転写前ローラ37に巻き掛けられて支持され張架されている。そして、駆動モータなどの駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ32の回転力により、同方向に無端移動して搬送される。本実施形態において、中間転写ベルト31は、複数の層が積層された弾性を有する無端状の弾性ベルトで構成されていて、感光体2Y、2M、2C、2K上のトナー像が一次転写される中間転写体である。
The
一次転写ローラ35Y、35M、35C、35Kは、無端移動される中間転写ベルト31を感光体2Y、2M、2C、2Kとの間に挟み込み、中間転写ベルト31の像担持面を成すおもて面31aと感光体2Y、2M、2C、2Kの表面とが当接するY、M、C、K用の一次転写部となる一次転写ニップN1をそれぞれ形成している。一次転写ローラ35Y、35M、35C、35Kには、周知の転写バイアス電源よりそれぞれ一次転写バイアスが印加されている。これにより、感光体2Y、2M、2C、2K上のY、M、C、Kのトナー像と、一次転写ローラ35Y、35M、35C、35Kとの間に転写電界が形成される。
The
イエロー用の感光体2Yの表面に形成されたYトナー像は、イエロー用の感光体2Yの回転に伴ってイエロー用の一次転写ニップN1に進入する。そして、転写電界やニップ圧の作用により、イエロー用の感光体2Y上から中間転写ベルト31上に一次転写される。このようにしてYトナー像が一次転写された中間転写ベルト31は、その後、M、C、K用の一次転写ニップN1を順次通過する。そして、感光体2M、2C、2K上のM、C、Kトナー像が、Yトナー像上に順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト31上には四色重ね合わせトナー像が形成される。
なお、ここまでの画像形成工程では、4色フルカラー画像を形成することを前提として説明した。しかし、プリンタ100は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの何れかの単色トナー像、あるいは前記カラーの内の少なくとも2色のトナーを用いたトナー像を形成して中間転写ベルト31に転写することも可能である。
The Y toner image formed on the surface of the yellow photoconductor 2Y enters the yellow primary transfer nip N1 as the yellow photoconductor 2Y rotates. Then, the image is primarily transferred from the yellow photoreceptor 2Y onto the
The image forming process so far has been described on the assumption that a four-color full-color image is formed. However, the
中間転写ベルト31のループ外側の下方には、樹脂製の中間転写ベルト31よりも硬質な材質(例えばポリイミド樹脂性のベルト(PIベルト)で構成された二次転写ベルト404を備えた二次転写ユニット41を備えたベルト方式の二次転写装置40が配置されている。二次転写ベルト404はベルト部材であり転写部材であるとともに二次転写体である。二次転写ユニット41は、中間転写ベルト31のループ内側に配置した二次転写裏面ローラ33と二次転写ベルト404の間に中間転写ベルト31を挟み込み、中間転写ベルト31のおもて面31aと、二次転写ベルト404とが当接する転写部となる二次転写ニップN2を形成している。
本実施形態では、二次転写裏面ローラ33に転写バイアス出力手段としての電源39により二次転写バイアスが印加される。これにより、二次転写裏面ローラ33と二次転写ベルト404との間に、マイナス極性に帯電しているトナーを二次転写裏面ローラ33側から二次転写ベルト404側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。本実施形態では、この転写部となる二次転写ニップN2において中間転写ベルト31上のトナー像が記録材Pへ二次転写される。中間転写ベルト31は、搬送ベルトである二次転写ベルト404との間に二次転写ニップN2を形成する像担持体であり、感光体2Y、2M、2C、2K上のトナー像が一次転写される中間転写体でもある。なお、二次転写ベルト404に転写されるトナー像は、画像濃度測定用に用いるトナー像である。
Below the outer loop of the
In this embodiment, a secondary transfer bias is applied to the secondary transfer back
本実施形態では、二次転写裏面ローラ33に、二次転写に用いるバイアス(二次転写バイアス)を電源39から印加するように構成している。二次転写バイアスは、直流電圧に交流電圧が重畳されたバイアスであり、その電圧の時間平均値(時間平均電圧)は負極性である。二次転写裏面ローラ33は二次転写バイアスが印加されるローラであり、このローラに時間平均電圧が負極性である二次転写バイアスが印加される。二次転写バイアスによって、負帯電のトナーには斥力が与えられるため、二次転写裏面ローラ33を斥力ローラと呼ぶこともある。
本実施形態では、二次転写裏面ローラ33に、二次転写に用いるバイアス(二次転写バイアス)を電源39から印加するように構成しているが、二次転写裏面ローラ33と対向配置されている二次転写ローラ36に電源39からバイアスを印加するようにしてもよい。二次転写ローラ36に二次転写バイアスを印加する場合には、時間平均電圧がトナーとは逆極性である二次転写バイアスを印加し、二次転写裏面ローラ33に二次転写バイアスを印加する場合には、時間平均電圧がトナーと同極性である二次転写バイアスを印加する。なお、二次転写ローラ36はニップ形成ローラともいう。
また、本実施形態では二次転写バイアスとして直流電圧に交流電圧が重畳されたバイアスを用いているが、直流電圧のみからなるバイアスを用いてもよい。
In this embodiment, a bias used for secondary transfer (secondary transfer bias) is applied from the
In this embodiment, the secondary transfer back
In this embodiment, a bias in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage is used as the secondary transfer bias. However, a bias consisting of only a DC voltage may be used.
転写装置40の下方には、各種用紙や樹脂シートなどの記録材Pを複数枚重ねた束の状態で収容可能な収容部となるカセット66が配設されている。このカセット66は、束の一番上の記録材Pにローラ66aを当接させており、これを所定のタイミングで回転駆動させることで、記録材Pをカセット66から二次転写ニップN2に向かう搬送路65に向けて送り出す。搬送路65に送り出された記録材Pは、レジストローラ対61によって二次転写ニップN2内で中間転写ベルト31のおもて面31a上のトナー像に同期するタイミングで二次転写ニップN2に送り出される。なお、記録材Pは被搬送物である。
Below the
中間転写ベルト31のおもて面31aのトナー像は、二次転写電界やニップ圧の作用によって二次転写ニップN2で記録材P上に一括二次転写され、記録材Pの白色と相まってフルカラートナー像となる。二次転写ニップN2を通過した後の中間転写ベルト31のおもて面31aには、記録材Pに転写されなかった転写残トナーが付着している。転写残トナーは、中間転写ベルト31のおもて面31aに当接している中間ベルトクリーニング装置38によってベルト表面からクリーニングされる。
The toner image on the
二次転写ニップN2よりも記録材搬送方向bの下流側には、定着装置90が配設されている。定着装置90には、トナー像が転写された記録材Pが送り込まれる。送り込まれた記録材Pは、熱源を内部に備えた定着ローラ91と加圧ローラ92とが接触する定着ニップに挟まれ、加熱と加圧によって、フルカラートナー像中のトナーが軟化して定着される。定着後の記録材Pは、定着装置90内から排出されて機外へと排出される。
A fixing
プリンタ100は、画像濃度を調整する画像調整モードを備えている。プリンタ100は、画像調整モードが設定されると、画像形成信号を発するとともに、感光体1Y、1M、1C、1Kの画像形成領域外に、それぞれ対応する色のトナーで色ずれ補正用の検出用画像として各色のトナー像であるパターン像(レジストマーク)T1を現像し、一次転写ニップN1で中間転写ベルト31に転写され、二次転写ニップN2において記録媒体Pではなく、二次転写ベルト404の像担持面となる外側面404a上に転写される。画像調整モードでは、二次転写ベルト404の外側面404a上に転写されたパターン像T1を、検出部材としてのパターン検出センサ407によってその画像位置を検出する。画像調整モードでは、制御部300によってパターン検出センサ407によって検出された画像位置情報に応じて、パターン像T1の画像位置が所定の位置になるようにフィードバック制御する。具体的には、制御部300は、パターン検出センサ407によって検出された画像位置情報に応じて各色のパターン像T1が所定の位置となるように、感光体2Y、2M、2C、2K上における各色用の静電潜像の形成位置を調整する。これにより、各色どうしの色ズレを防止する。
The
次に二次転写ユニット41の構成とガイド部材63の構成と配置について説明する。
図1、図3に示すように、二次転写ユニット41は、加圧フレーム49に着脱可能に支持されていて、ユニット単位で交換可能とされている。二次転写ユニット41は、二次転写裏面ローラ33と中間転写ベルト31を介して対向配置された回転体であり転写部材でもある二次転写ローラ36を備えている。二次転写ユニット41は、3つの回転体としてローラ401、402、403と、二次転写ローラ36及びローラ401、402、403に巻き掛けられた二次転写ベルト404と、ベルト用のクリーニング部材となるクリーニングブレード405を備えている。本実施形態においてクリーニングブレード405はクリーニング部を構成している。二次転写ユニット41は、像担持体であり、無端状のベルト部材で構成された二次転写ベルト404であって、複数の回転体となる二次転写ローラ36及びローラ401、402、403で二次転写ベルト404を巻き掛けて支持して搬送するベルトユニットである。なお、二次転写ローラ36はニップ形成ローラともいう。
Next, the configuration of the
As shown in FIGS. 1 and 3, the
二次転写ローラ36は、接地されていて、中間転写ベルト31のおもて面31aのトナー像Tを記録材Pに対して二次転写させるものである。すなわち、二次転写ローラ36は、二次転写ベルト404内に設けられていて、二次転写裏面ローラ33と対向配置されている。二次転写ローラ36は、二次転写裏面ローラ33との間に中間転写ベルト31と二次転写ベルト404を挟み込んでいる。二次転写ローラ36は、二次転写ベルト404に対して付勢されることで当接していて、中間転写ベルト31と二次転写ベルト404の間に二次転写ニップN2を形成している。
二次転写ベルト404としては、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)などの樹脂材質のベルト部材を選択して用いることができる。二次転写ベルト404としては、これら材質ではなく、弾性材質のベルト部材を用いても良い。
The
As the
ローラ401は、静電吸着力によって二次転写ベルト404上に貼り付いた記録材Pを、ローラ401の曲率分離によって二次転写ベルト404上から剥離させるものである。ローラ403は、付勢手段としてのテンションバネ406によって二次転写ベルト404を内側から外側に付勢していてテンションローラを構成している。
二次転写ローラ36は、駆動手段となる駆動モータM2(図4参照)によって図中反時計回り方向に回転駆動されることで、二次転写ベルト404を中間転写ベルト31とは独立して、回転移動させる。本実施形態では、二次転写ベルト404と中間転写ベルト31との接触部が二次転写ニップN2となる。つまり、プリンタ100は、ベルト方式の二次転写部を備えている。図中、矢印cは、二次転写ベルト404の移動方向を示す。
ローラ403と対向する二次転写ベルト404の外側面404aには、クリーニングブレード405の先端が接触している。クリーニングブレード405は、パターン検出センサ407よりも二次転写ベルト404の移動方向cの下流側に配置されている。クリーニングブレード405は、パターン検出センサ407で検出を終えたパターン像T1を二次転写ベルト404上から掻き落としてクリーニングするクリーニンク部を形成している。
The
The
The tip of the
二次転写ユニット41は、画像位置検出手段としてパターン検出センサ407がローラ402と対向する二次転写ベルト404の外側に配置されている。パターン検出センサ407は、中間転写ベルト31を介して二次転写ベルト404の外側面404a上に転写される画像位置補正トナー像であるパターン像T1の画像位置を検出し、その検出結果を出力する。
図3に示すように、パターン検出センサ407は、二次転写ベルト404の幅方向Wに延びるセンサ支持体408に支持されて、幅方向Wに複数配置されている。本実施形態では6個のパターン検出センサ407が、パターン像T1が形成される領域G(図5参照)内において、パターン像T1と間隔を開けて配置されている。パターン検出センサ407は、二次転写ニップN2よりも移動方向cの下流側で、かつ、二次転写ベルト404の外側面404aとの間に間隙を介して二次転写ベルト404の外側面404aと対向配置されている。
In the
As shown in FIG. 3, the
本実施形態のように、パターン像(レジストマーク)T1を、二次転写ベルト404上でパターン検出センサ407により検出する場合、パターン像(レジストマーク)T1は、一次転写ニップN1、二次転写ニップN2を介して二次転写ベルト404上に転写され、センサ検出部Z2まで搬送される事になる。
しかし、転写材Pへの画像の転写性を考慮して無端状の中間転写ベルト31に弾性ベルトを用いると、中間転写ベルト31は駆動回転体としての駆動ローラ32で駆動されるために、駆動ローラ32の表面の回転軸に対する偏心や、駆動ローラ32の軸に回転力の伝達のために取り付けられる歯車などの回転伝達部品の偏心によって、中間転写ベルト31は、厳密にいうと一定の速度ではなく、周期的に速度が変動しながら移動される。同様に、二次転写ベルト404の速度も、二次転写ローラ36の表面の回転軸に対する偏心や、二次転写ローラ36の軸に回転力の伝達のために取り付けられる歯車などの回転伝達部品の偏心によって周期的に速度が変動しながら移動する。
When the pattern image (registration mark) T1 is detected on the
However, if an elastic belt is used as the endless
このために、各感光体1Y〜1Kからの画像転写位置である一次転写ニップN1で中間転写ベルト31に転写され、さらに画像転写位置である二次転写ニップN2で二次転写ベルト404に転写されるパターン像(レジストマーク)T1は、搬送ベルト35や二次転写ベルト404の搬送の速度ムラにより、本来の位置に対してずれて形成され、また、パターン像(レジストマーク)T1の検出位置でも、搬送の速度ムラによって、本来の位置よりずれた位置で検出され、各色間のずれ量の検出が正確に行なわれないことがある。
For this purpose, the image is transferred from the photoreceptors 1Y to 1K to the
そこで、本実施形態では、パターン像(レジストマーク)T1の位置を精度よく検出して各色間のずれ量の検出精度を高めるようにしている。 Therefore, in the present embodiment, the position of the pattern image (registration mark) T1 is detected with high accuracy so as to improve the detection accuracy of the shift amount between the colors.
(第1の実施形態)
第1の実施形態は、図1に示すように、転写部となる二次転写ニップN2に作用する転写圧を変更する転写圧変更手段50を備えているとともに、図4に示す中間転写ベルト31に被検出部となるスケールテープ200が設けられ、このスケールテープ200を検出部となるスケールセンサ60で検出して、駆動ローラ32を回転駆動する駆動モータM1の作動を制御して中間転写ベルト31の移動速度が安定化されていることを前提としている。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the first embodiment includes transfer pressure changing means 50 for changing the transfer pressure acting on the secondary transfer nip N2 serving as a transfer portion, and an
本実施形態に係る中間転写ベルト31は、図4に示すように、ローラの軸線方向Wでありベルト移動方向aと交差するベルト幅方向の少なくとも一方側となる端部31cで、各ローラと対向する側となる内面31bに、ベルト長手方向の全域に渡って被検出部となるスケールテープ200が配置されている。
スケールテープ200には、凹凸部202cが形成されている。凹凸部202cは、図4、図5(a)に示すように、同じ長さで、互いに平行に等間隔で、かつ、ベルト移動方向aに沿って極めて小さいピッチで配列され、中間転写ベルト31の全周に設けられることで、全体として光学検出手段によって読み取られるための検出部となるスケールマークMを構成している。
本実施形態では、スケールテープ200を中間転写ベルト31の全周に設けたが、これに替えて、中間転写ベルト31の移動方向の一部にスケールテープ200を設けてもよい。スケールマークMは、凹凸部202cの凹部、凸部のどちらであってもよい。
As shown in FIG. 4, the
The
In the present embodiment, the
光学検出手段たるスケールマークセンサ(以下、「スケールセンサ」という)60は、図6に示すようにスケールマークMと対向するように配置されている。スケールセンサ60は、駆動制御装置71と信号線を介して接続されている。スケールセンサ60は、中間転写ベルト31上のスケールマークMを順次検出して、駆動制御装置71に検出信号を出力している。つまり、スケールセンサ60は、被検出部であるスケールテープ200を検出するとともに、スケールテープ200を読み取る機能を備えている。駆動制御装置71は、モータ駆動回路81を介して駆動モータM1と接続されていて、駆動モータM1の作動を制御してベルト移動速度を制御する機能を有している。駆動制御装置71は、後述するように、スケールセンサ60からの検出信号からスケールマークMをピッチ補正するための位置データ等を取得し、目標位置データをモータ駆動回路81に入力する等して、中間転写ベルト31のベルト移動速度を制御する。このように、駆動制御装置71は、スケールセンサ60で検出した中間転写ベルト31の位置情報等に基づき、モータ駆動回路81に適宜信号を出力し、モータ駆動回路81により駆動モータM1を駆動させて、中間転写ベルト31のベルト移動速度をフィードバック制御している。
A scale mark sensor (hereinafter referred to as “scale sensor”) 60 as optical detection means is arranged to face the scale mark M as shown in FIG. The
図6を用いて、スケールセンサ60によるスケールマークMの検出について説明する。
図6(a)はスケールテープのスケールマークMの平面視図、図6(b)はスケールセンサ60の光学系の構成と光路を示す側面透視図、図6(c)はスケールセンサ60の検出面の平面図である。このスケールマークMは、反射型のマークであり、図示のように、中間転写ベルト31の外周面にベルト移動方向aに沿って反射部としてのスケールマークMと遮光部Sとが交互に形成されている。
スケールセンサ60は、LED等の発光素子111、コリメートレンズ112、スリットマスク113(図6(b)参照)、ガラスや透明樹脂フィルム等の透明カバーからなる受光窓114、及びフォトトランジスタ等の受光素子115を有し、それらが筐体110の各部に固定されている。
The detection of the scale mark M by the
6A is a plan view of the scale mark M on the scale tape, FIG. 6B is a side perspective view showing the configuration and optical path of the optical system of the
The
スケールセンサ60の光源である発光素子111が発光すると、その光がコリメートレンズ112を通過して平行光束になり、図6(c)に示すように、スリットマスク113のスケールマークMと平行な複数のスリット113aを通り、複数の光ビームLBに分割されて、中間転写ベルト31上のスケールテープ200に照射される。この複数の光ビームLBの一部がスケールマークMにより反射されて、反射光が受光窓114を通って受光素子115によって受光され、受光素子115が反射光の明暗の変化(強弱)を電気信号に変換する。このように、スケールセンサ60は、受光素子115により反射光の強弱を感知してスケールマークMを検出し、中間転写ベルト31の移動に伴うスケールマークMの有無を、連続的に変調されたアナログ交番信号にして出力する。
When the
このようなスケールテープ200をスケールセンサ60で検出した検出結果に基づき駆動モータM1の駆動にフィートバック制御をかけることで中間転写ベルト31の速度変動を抑えて安定化を図っている。
Based on the detection result obtained by detecting the
二次転写装置40は、図1に示すように、プリンタ本体100aに支持軸48で揺動可能に支持された加圧フレーム49に装着されていて、加圧フレーム49と一体的に揺動可能に構成されている。加圧フレーム49は加圧バネである引っ張りコイルばね55によって、二次転写ベルト404を中間転写ベルト31と当接する方向に付勢している。これにより、二次転写ベルト404は中間転写ベルト31に圧接されている。
転写圧変更手段50は、カム51と、カム51を回転駆動するカム駆動源となる駆動モータM3を備えている。カム51は偏心カムで構成されていて、加圧フレーム49の下方に配置されている。カム51の周面に形成されたカム面51aは、加圧フレーム49の下部49aに当接している。カム51はカム駆動モータM3の作動によって回転駆動される。このカム51の回転により加圧フレーム49が揺動することで、二次転写ニップN2での転写圧が調整される。例えば、記録材Pが薄紙の場合にはカム51を図1のホームポジションのままとし、記録材Pが厚紙の場合には、転写圧を高めるために、カム51をここでは反時計回りに回転させて加圧フレーム49を図中反時計回りに移動させることで、二次転写装置40全体を持ち上げて転写圧を高めるように、駆動モータM3の作動を制御部300で制御することで達成できる。
As shown in FIG. 1, the
The transfer
二次転写ベルト404が巻き掛けられた複数の回転体としてのローラ401、402、403及び二次転写ローラ36は、二次転写ニップN2を形成する二次転写ローラ36を基準にして二次転写ベルト404の移動方向に、二次転写ローラ36、ローラ401,402,403の順番で配置されている。これら複数の回転体であるローラ401、402、403及び二次転写ローラ36は、同一の支持フレームとなる加圧フレーム49に装着されている。
二次転写ローラ36は、駆動伝達手段を介して駆動モータM2によって回転駆動される駆動ローラとして構成されている。すなわち、転写部となる二次転写ニップN2は、駆動回転体たる二次転写ローラ36と対向配置され、中間転写ベルト31が巻き掛けられた回転体である二次転写裏面ローラ33と、二次転写ローラ36との間に形成されている。二次転写ベルト404は駆動モータMが作動することで、図1中反時計回り方向に移動する。ローラ403は、二次転写ベルト404を内側から外側に向かって付与する張力付与部材となるテンションローラとして機能する。
The plurality of
The
本実施形態手において、二次転写ローラ36の表面の硬度は、二次転写裏面ローラ33の表面の硬度(JIS−A)よりも大きく(硬く)形成されている。本実施形態において、二次転写ローラ36の表面硬度は(JIS−Aで70)、二次転写ローラ36の表面硬度は(JIS−Aで45)としている。
二次転写ローラ36とローラ402の間に配置されたローラ401は、二次転写ニップN2を通過して二次転写ベルト404の移動により搬送される記録材Pを二次転写ベルト404から曲率分離するための分離ローラとして機能する。
二次転写ベルト404が巻き掛けられた複数の回転体のうちの1つ回転体であるローラ402は、二次転写ベルト404を介してパターン検出センサ407と対向配置された検出用回転体である。
複数の回転体のうちの別の回転体であるローラ401は、二次転写ニップN2と検出用回転体としてのローラ402の間に配置され、弾性層を持たない金属ローラで構成された支持回転体である。
In this embodiment, the hardness of the surface of the
A
A
A
このような構成のプリンタ100において、検出部材となるパターン検出センサ407は、ローラ402と対向して配置されていてローラ402が位置する二次転写ベルト404の表面に検出光を照射する。本実施形態では、この検出光が照射される二次転写ベルト404上の位置を、パターン検出センサ407による二次転写ベルト404上の検出位置Z2としている。
本実施形態において、この検出位置Z2(パターン検出センサ407)は、二次転写ベルト404の移動方向において、二次転写ニップN2と張力付与部材となるローラ403の間に配置されている。
In the
In this embodiment, the detection position Z2 (pattern detection sensor 407) is disposed between the secondary transfer nip N2 and the
次に各部の距離について説明する。
本実施形態において、転写部から検出部材による二次転写体上の検出位置までの距離とは、二次転写ニップN2の中央位置Z1からパターン検出センサ407の検出位置Z2までの二次転写ベルト404上の距離L2である。
像担持体から中間転写体に検出用画像が転写される中間転写部から前記転写部までの距離とは、ここでは、駆動ローラ32に最も近いブラックのトナー像を転写する一次転写ニップN1の中央位置Z3から二次転写ニップN2の中央位置Z1までの中間転写ベルト31上の距離L1である。中央位置Z3は一次転写ニップN1のベルト移動方向aに対するニップ幅の中央部の位置である。二次転写ニップN2の中央位置Z1は、ベルト移動方向aに対するニップ幅の中央部の位置である。また、画像形成部の間の距離とは、画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kと中間転写ベルト31の間に形成される各ユニットの一次転写ニップN1の中央部間の距離L3、L4、L5である。距離L3、L4、L5は同一寸法とする。
Next, the distance between each part will be described.
In this embodiment, the distance from the transfer unit to the detection position on the secondary transfer body by the detection member is the
Here, the distance from the intermediate transfer portion to which the detection image is transferred from the image carrier to the intermediate transfer member to the transfer portion is the center of the primary transfer nip N1 that transfers the black toner image closest to the
このような構成のプリンタ100において、第1の実施形態では、距離L2を、駆動回転体となる二次転写ローラ36の外周長D2πの整数倍にした。
すなわち、二次転写ローラ36の表面位置に偏心が存在すると、二次転写ローラ36の回転によってその表面位置の周速度が周期的に変動し、二次転写ローラ36により駆動される二次転写ベルト404の搬送速度が、二次転写ローラ36の回転に対応して周期的に変動する。
図7(a)は、二次転写ローラ36の偏心に基づく、二次転写ベルト404の搬送速度の変動を示すもので、この速度変動は目標搬送速度V0を中心にして、二次転写ローラ36の1回転の時間T0を周期として発生し、この速度変動による速度ムラVdは、Aを速度むらの振幅、ωを、二次転写ローラ36の角速度とすると次の〔数1〕で表される。
In the
That is, when there is an eccentricity in the surface position of the
FIG. 7A shows fluctuations in the conveyance speed of the
この速度ムラVdによって、二次転写ベルト404上は、目標位置からの位置ずれ△Sが発生し、画像形成時の色ずれの原因になる。この位置ずれ△Sは、〔数1〕を積分することによって〔数2〕に示すように得られる。
Due to this speed unevenness Vd, a positional deviation ΔS from the target position occurs on the
位置ずれ△Sは図7(b)に示すようになり、同図で正の領域は目標位置よりも先行して位置ずれ△Sが生じ、負の領域は目標位置よりも遅れて位置ずれ△Sが生じることを示している。例えば、図7(b)の位置P1で転写を行なうと、転写の行なわれる時刻tp1の速度ムラVdは0であるが、それ以前からの正の速度ムラのために、目標位置よりもA/ω先行した位置に二次転写ベルト404が位置した状態で転写が行なわれる。このため、パターン像(レジストマーク)T1はA/ωだけ遅れた位置に形成される。また、二次転写ベルト404上の正しい位置に形成された、パターン像(レジストマーク)T1を、二次転写ベルト404の位置ずれ△Sが位置P1と同様な位相関係にある下流側の位置P2で検出すると、パターン像(レジストマーク)T1の検出信号が、目標時刻tp2以前に検出される。
The positional deviation ΔS is as shown in FIG. 7B. In FIG. 7, the positive region has a positional deviation ΔS that precedes the target position, and the negative region has a positional deviation Δ that is delayed from the target position. It shows that S occurs. For example, when the transfer is performed at the position P1 in FIG. 7B, the speed unevenness Vd at the time tp1 at which the transfer is performed is 0, but due to the positive speed unevenness before that, the A / Transfer is performed in a state where the
従って、位置P1と位置P2のように、二次転写ベルト404の位置ずれ△Sの位相関係が同一の2点を選択し、例えば位置P1でレジストマークを転写形成し、位置P2で位置ずれセンサ22によってパターン像(レジストマーク)T1を検出するようにすると、マーク形成位置の遅れが検出時刻の早まりで補償されて、二次転写ベルト404の速度変動の影響のないパターン像(レジストマーク)T1の検出が可能になる。
Accordingly, two points having the same phase relationship of the positional deviation ΔS of the
一方、図7(b)の位置Q1で転写を行なうと、転写の行なわれる時刻tq1の速度ムラは0であるが、それ以前からの負の速度ムラのために、目標位置よりもA/ω先行した位置にパターン像(レジストマーク)T1が形成される。また、二次転写ベルト404上に転写されたパターン像(レジストマーク)T1を、二次転写ベルト404の位置ずれ△Sが位置Q1と同様な位相関係にある下流側の位置Q2で検出すると、レジストマークの検出信号が、目標時刻tq2より遅れて検出される。
On the other hand, when the transfer is performed at the position Q1 in FIG. 7B, the speed unevenness at the time tq1 at which the transfer is performed is 0, but due to negative speed unevenness before that, A / ω is more than the target position. A pattern image (registration mark) T1 is formed at the preceding position. When the pattern image (registration mark) T1 transferred on the
従って、位置Q1と位置Q2のように、二次転写ベルト404の位置ずれ△Sの位相関係が同一の2点を選択し、例えば位置Q1でレジストマークを転写形成し、位置Q2でパターン検出センサ407によってレジストマークを検出するようにすると、先行したずれが検出時刻の遅れで補償されて、二次転写ベルト404の速度変動の影響のないレジストマークの検出が可能になる。
Accordingly, two points having the same phase relationship of the positional deviation ΔS of the
本実施の形態では、パターン検出センサ407の検出位置Z2と、二次転写ニップN2の中央位置Z1との距離L2が、二次転写ローラ(駆動ローラ)36の表面円周長D2πの整数倍に設定されているので、二次転写ローラ36の偏心による二次転写ベルト404の位置ずれ△Sの位相関係が、検出位置Z2とレジストマークの転写位置とで同一となり、二次転写ベルト404の速度ムラの影響を受けずに、色ずれ量を高精度で検出して色ずれの補正を適確に行なうことが可能になる。
In the present embodiment, the distance L2 between the detection position Z2 of the
また、本実施の形態では、駆動モータM2の回転が、モータギヤ、中間ギヤ、ギヤ及び二次転写ローラ36に設けられた駆動ローラギヤなどの駆動伝達手段を介して二次転写ローラ36を回して二次転写ローラ36に伝達されるが、各ギヤにはピッチ円の偏心などの寸法誤差が存在し、これらの寸法誤差の重畳により、実際には図7(a)の速度ムラ曲線には、図8に示すように重畳誤差による小さな周期の変動が重畳される。
Further, in the present embodiment, the rotation of the drive motor M2 is performed by rotating the
本実施の形態では、二次転写ローラ36が1回転する間に、駆動モータM2、駆動伝達手段を構成するモータギヤ、中間ギヤ及びギヤは整数回回転するように構成されているので、重畳誤差による周期が、二次転写ローラ36の1回転の中に複数個入る。このた、2回転以降も1回目の回転と全く同一の回転ムラ状態となり、二次転写ローラ36の駆動伝達系のモータ及び中間回転体の回転ムラの影響も受けずに、色ずれ量を高精度で検出して色ずれの補正を適確に行なうことが可能になる。
In the present embodiment, while the
このように、本実施の形態によると、パターン検出センサ407の検出位置Z2と、二次転写ニップN2の中央位置Z1までの距離L2が、二次転写ローラ36の表面円周長Dπの整数倍に設定され、さらに、二次転写ローラ36が1回転する間に、駆動モータM2、モータギヤ、中間ギヤ及びギヤは整数回回転するように構成されているので、二次転写ローラ36の偏心による二次転写ベルト404の位置ずれ△Sの位相関係が、パターン検出センサ407の検出位置Z2とパターン像(レジストマーク)の転写位置とで同一となり、二次転写ベルト404の速度ムラの影響を受けずに、また、二次転写ローラ36の駆動伝達系の駆動モータM2の回転ムラの影響も受けずに、高精度で検出し、色ずれの補正を適確に行なうことが可能になる。
Thus, according to the present embodiment, the distance L2 between the detection position Z2 of the
つまり、第1の実施形態は、中間転写ベルト31の速度がスケールセンサ60によってフィードバック制御され、二次転写ニップN2での転写圧を変更する転写圧変更手段となるカム51を備え、二次転写ニップN2において、二次転写ベルト側の支持ローラ(二次転写ローラ36)の硬度が中間転写ベルト31側の支持ローラ(二次転写裏面ローラ33)の硬度よりも高い構成とされている。このため、二次転写ベルト404の外形が転写圧を受けても変化しにくくなる。このため、距離L2が、転写圧が変動しても変化しにくい。つまり、距離L2が転写圧に関わらず安定する。
That is, in the first embodiment, the speed of the
本実施形態では、二次転写装置40側の構成において、二次転写ローラ36とローラ402の間に配置されたローラ401を、二次転写ニップN2と検出用回転体としてのローラ402の間に配置され、弾性層を持たない金属ローラで構成している。このため、二次転写ニップN2から検出位置Z2までの間における二次転写ベルト404の周長変動が極めて少なく抑えられるため距離L2が安定する。
パターン検出センサ407による検出位置Z2は、テンションローラであるローラ403よりも二次転写ベルト404の移動方向においてローラ403よりも二次転写ニップN2に対して上流側に設定されている。このため、二次転写ベルト404に係る負荷が変動してローラ403が変位した場合も距離L2はほとんど変わらない。つまり、距離L2がローラ403のテンション力に関わらず安定する。
さらに、二次転写装置40を構成する二次転写ローラ36及びローラ401〜403は同一のフレームである加圧フレーム49に装着されるので、二次転写装置40内での公差を抑制することができため、距離L2を精度よく設定することかできる。
In this embodiment, in the configuration on the
The detection position Z2 by the
Further, since the
このような構成により、中間転写ベルト31は距離による制御を行わなくても精度よく駆動される。また、二次転写ニップN2での転写圧は、二次転写ローラ36と対向回転体である二次転写裏面ローラ33との硬度の大小関係を設定することで、カム51によって変動させた場合の距離L2の変動を、転写圧による距離L1の変動よりも小さくなるようにしている。具体的には、二次転写ローラ36の硬度を二次転写裏面ローラ33の硬度よりも大きくしている。これにより、二次転写ベルト404の駆動速度の精度も確保することができる。
つまり、二次転写ベルト404上のパターン像(レジストマーク/トナーパターン)T1を精度よく検出可能とすることができる。
With such a configuration, the
That is, the pattern image (registration mark / toner pattern) T1 on the
(変形例1)
図9は、第1の実施形態の変形例1を示す。
変形例1は、第1の実施形態の構成に対し、転写部となる二次転写ニップN2に作用する転写圧(二次転写圧)を変更する転写圧変更手段50を備えていないものである。このようにプリンタ100の構成としては、転写圧変更手段50を備えたものに限定されるものではない。
二次転写ニップN2に作用する転写圧(二次転写圧)を変更する転写圧変更手段50が無い場合でも、二次転写圧の変動は少なからず限らず生じる。たとえば、引っ張りコイルばね55の劣化・公差・温度湿度環境の変動などによっても転写圧が変動することがある。このような劣化や変動があったとしても、上記のように二次転写裏面ローラ33と二次転写ローラ36硬度の大小関係を設定する(具体的には、二次転写ローラ36の硬度を二次転写裏面ローラ33の硬度よりも大きくする)ことで、転写圧(二次転写圧)の変動にかかわらず二次転写ベルト404の移動速度の精度を確保することができる。
(Modification 1)
FIG. 9 shows a first modification of the first embodiment.
In the first modification, the transfer pressure changing means 50 for changing the transfer pressure (secondary transfer pressure) acting on the secondary transfer nip N2 serving as a transfer portion is not provided in the configuration of the first embodiment. . Thus, the configuration of the
Even if there is no transfer pressure changing means 50 for changing the transfer pressure (secondary transfer pressure) acting on the secondary transfer nip N2, the secondary transfer pressure fluctuates not a little. For example, the transfer pressure may fluctuate due to deterioration of the
(変形例2)
図10は、第1の実施形態の変形例2を示す。
変形例2は、第1の実施形態の構成に対し、中間転写体としてスケールテープ200を備えていない中間転写ベルト310を中間転写ベルト31に変えて備え、スケールテープ200を検出することによるフィードバック制御を実施しない構成である。中間転写ベルト310と中間転写ベルト31とはスケールテープ200があるか否かが異なる以外は同一の構成である。このため、感光体1Y、1M、1C、1Kの画像形成領域外に現像された各色のトナー像であるパターン像(レジストマーク)T1は、中間転写ベルト310のおもて面310a上に転写される。
なお、本変形例2において、転写部となる二次転写ニップN2は、中間転写ベルト310と二次転写ベルト404の間に形成されるとともに、二次転写ベルト404が圧接する対象は、中間転写ベルト310となる。このようにプリンタ100の構成としては、スケールテープ200を備えた中間転写ベルト31を用いるものに限定されるものではない。
(Modification 2)
FIG. 10 shows a second modification of the first embodiment.
In the second modification, the
In the second modification, the secondary transfer nip N2 serving as a transfer portion is formed between the
上述した二次転写部N2の中央位置Z1から二次転写ベルト上の検出位置Z2までの二次転写ベルト404の距離L2を、二次転写ローラ36の外周長D2πの整数倍にすることで、二次転写ニップN2で実際の記録材Pへ画像が転写されるときの速度を、パターン検出センサ407により精度よく検出することができる。これにより、少なくとも二次転写ベルト404の駆動精度が確保される。変形例2では、中間転写ベルト31にスケールベルト200を備えない分だけ、第1の実施形態よりも中間転写ベルト31の駆動精度は低下する可能性がある.しかし、この場合も、中間転写ベルト31の駆動モータM1や駆動ローラ32として周期的な変動が小さいもの(公差や偏心が小さいもの)を用いることで、中間転写ベルト31の駆動精度を確保することができる。
By setting the distance L2 of the
(第2の実施形態)
本実施形態は、図11に示すように、第1の実施形態で説明した転写圧変更手段50による二次転写ニップN2の転写圧の可変制御と、スケールテープ200を検出することによるフィードバック制御を実施しないとともに、距離L1を二次転写ローラ(駆動ローラ)36の外周長D2πの整数倍とし、かつ、距離L2を二次転写ローラ(駆動ローラ)36の外周長D2πの整数倍とするよう構成としたものである。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 11, the variable control of the transfer pressure of the secondary transfer nip N2 by the transfer
このような構成とすると、一次転写部からパターン検出センサ407によるパターン像(レジストマーク)T1の検出位置までの距離(中間転写ベルト31および二次転写ベルト404上の距離の和である。)L1+L2は、二次転写ローラ(駆動ローラ)36の外周長D2πの整数倍となる。二次転写ローラ(駆動ローラ)36の偏心はこれに当接する中間転写ベルト31および二次転写ベルト404それぞれに周期的な速度変動を生じさせる。一次転写部におけるパターン像(レジストマーク)T1と、パターン検出センサ407によるパターン像(レジストマーク)T1の検出位置におけるパターン像(レジストマーク)T1とは共に、この周期的な速度変動の影響を受けてベルト上を移動する。本実施形態では、距離L1+L2が二次転写ローラ(駆動ローラ)36の外周長D2πの整数倍となるので、一次転写部での速度変動波形の位相と検出位置での速度変動波形の位相とが同じになる。したがって、二次転写ローラ36の偏心による周期的な速度変動が、パターン検出センサ407によるパターン像(レジストマーク)T1検出結果に影響を与えることが無い。すなわち、パターン検出センサ407によって、一次転写部でのパターン像(レジストマーク)T1の転写タイミング(転写位置)を高精度に検出することができる。距離L1や距離L2は二次転写圧の変動により多少変動する可能性はある。しかし、距離L1や距離L2を、二次転写ローラ36の外周長D2πの整数倍に設定しない場合に比べれば、パターン検出センサ407によるパターン像(レジストマーク)T1の検出精度の向上が期待できる。
With such a configuration, the distance from the primary transfer portion to the detection position of the pattern image (registration mark) T1 by the pattern detection sensor 407 (the sum of the distances on the
上記各実施形態及び各変形例においては、二次転写ニップN2(転写部)からパターン
検出センサ407による二次転写ベルト404上の検出位置Z2までの距離L2を、二次転写ローラ(駆動ローラ)36の外周長D2πの整数倍にするものとして説明したが、このような形態に限定するものでない。例えば、中間転写ベルト31や二次転写ベルト404の速度変動は、二次転写ローラ36の外周の偏心に起因するが、これら二次転写ローラ36を駆動する駆動系である駆動モータM2にも起因する場合がある。このため、二次転写ローラ36等の駆動回転体を回転駆動する駆動源となる駆動モータM2の1回転相当長の整数倍に、距離L1、L2を設定しても、二次転写ローラ36を外周長の整数倍にした時と同様の作用効果を得られると推察できる。
In each of the above-described embodiments and modifications, the distance L2 from the secondary transfer nip N2 (transfer portion) to the detection position Z2 on the
二次転写ローラ36を回転駆動する回転駆動機構420の一形態について説明する。
回転駆動機構420は、二次転写ローラ36の軸360の端部に固定された二次転写歯車421と、二次転写歯車421と駆動プーリ422とに巻き掛けられた歯付きテンションベルト423と、駆動モータM2を備えている。駆動モータM2の出力軸M2aには、モータ出力歯車425が固定されている。駆動プーリ422は、テンションベルト423が巻き掛けられる小径のテンションプーリ422aと、テンションプーリ422aよりも大径で、モータ出力歯車425に巻き掛けられた歯付きの駆動ベルト426が巻き掛けられるモータプーリ422bとを同一軸線上に備えている。図中符号424は、テンションベルト423に張力を付与するテンションローラである。テンションローラ424は、必要に応じて設ければよい。
このような回転駆動機構420の構成によると、駆動モータM2が作動して、モータ出力歯車425が回転すると、その回転は駆動ベルト426、駆動プーリ422、テンションベルト423、二次転写歯車421を介して軸360へと伝達されることで、二次転写ローラ36が回転駆動される。
このような回転駆動機構420を用いる場合、駆動モータM2の1回転相当長は、図12において、駆動モータM2を1回転させたときの、2次転写ローラ36の表面の移動距離となる。
One form of the
The
According to such a configuration of the
When such a
本願発明者らが、駆動モータM2に、出力トルクの異なる駆動モータを用いて中間転写ベルト31と二次転写ベルト404の速度変動を実験したところ、駆動モータの出力トルクが大きくなるほど、ローラ外周長の整数倍に距離L1、L2を設定しても中間転写ベルト31や二次転写ベルト404の速度変動が改善されない、あるいは改善率が低くなる傾向であった。
そこで、駆動モータM2の1回転相当長の整数倍に距離L1、L2を設定し、駆動モータの出力トルクを変更し、中間転写ベルト31と二次転写ベルト404の速度変動を実験したところ、駆動モータの出力トルクが大きくなるほど、距離L1、L2をローラ外周長の整数倍とする場合よりも速度変動を抑制できる傾向にあることが判った。
つまり、駆動モータM2の駆動トルクが大きく、モータの抵抗や慣性力が大きい場合には、中間転写ベルト31や二次転写ベルト404の速度変動に影響を与える要因は、ローラ外周の偏心よりも駆動モータM2の負荷が大きく寄与すると推察できる。
なお、距離L1およびL2を、駆動ローラ32の外周長D1πの整数倍にするとより好ましい。また、駆動モータM1の1回転相当長の整数倍にするとより好ましい。
The inventors of the present application experimented on the speed fluctuation of the
Therefore, the distances L1 and L2 are set to an integral multiple of the length equivalent to one rotation of the drive motor M2, the output torque of the drive motor is changed, and the speed fluctuations of the
That is, when the driving torque of the driving motor M2 is large and the resistance and inertial force of the motor are large, the factor that affects the speed fluctuation of the
It is more preferable that the distances L1 and L2 be an integral multiple of the outer peripheral length D1π of the
(第3の実施形態)
第1の実施形態では、距離L2と二次転写ローラ(駆動ローラ)36の外周長D2πとの関係について説明し、第2の実施形態では、距離L2と二次転写ローラ(駆動ローラ)36を回転駆動する駆動モータM2との関係について説明したが、本実施形態では、距離L2と二次転写ローラ(駆動ローラ)36の外周長D2π、1次転写部間の距離L3〜L5と駆動ローラ(中間駆動回転体)32の外周長D1π、及び二次転写ローラ(駆動ローラ)36の外周長D2πと駆動ローラ(中間駆動回転体)32の外周長D1πとの関係について説明する。なお、画像形成装装置の構成は図1と同様とする。
すなわち、本実施形態に係る画像形成装置は、複数の像担持体である感光体2Y、2M、2C、2Kを備え、検出用画像となる各色のトナー像であるパターン像(レジストマーク)T1が一次転写部となる一次転写ニップN1で各感光体2Y、2M、2C、2Kから中間転写体である中間転写ベルト31へとそれぞれ転写される。そして、各一次転写ニップN1の中央部間の距離L3、L4、L5を、駆動ローラ(中間駆動回転体)32の外周長D1πの整数倍にするとともに、駆動ローラ32の外周長D1πを、駆動ローラ32を回転駆動する駆動モータM1の1回転相当長の整数倍にした。
このような構成とすると、駆動ローラ32の偏心および駆動モータM1の回転に伴い中間転写ベルト31には周期的な速度変動が生じる。感光体ピッチ(一次転写ニップN1の距離L3、L4、L5)が駆動ローラ32の外周長D1πの整数倍に一致していないと、この速度変動が各感光体間(各色間)での位相ズレとなり、色ずれとして現れてしまう。本実施形態によれば、感光体ピッチ(各ステーション間)の距離L3、L4、L5を駆動ローラ32の外周長D1πの整数倍にすることで、中間転写ベルト31上の周期的な速度変動が各色間の色ずれとして現れてしまうことがない。したがって、中間転写ベルト31から二次転写ベルト404へと転写され、パターン検出センサ407により検出される各色のパターン像(レジストマーク)T1をもとに各色の色ずれを補正する際に、中間転写ベルト31の周期的な速度変動の影響を排除することができる。これにより、高精度に色ずれを抑制(補正)することができる。また、本実施形態では、駆動ローラ32の外周長D1πを、駆動ローラ32を回転駆動する駆動モータM1の1回転相当長の整数倍としている。これにより、パターン検出センサ407により検出される各色のパターン像(レジストマーク)T1をもとに各色の色ずれを補正する際に、駆動モータM1の周期的な駆動ムラに起因する中間転写ベルト31の周期的な速度変動の影響も排除することができる。これにより、高精度に色ずれを抑制(補正)することができる。
(Third embodiment)
In the first embodiment, the relationship between the distance L2 and the outer peripheral length D2π of the secondary transfer roller (drive roller) 36 will be described. In the second embodiment, the distance L2 and the secondary transfer roller (drive roller) 36 are changed. In the present embodiment, the relationship between the rotationally driven drive motor M2 has been described. In this embodiment, the distance L2 and the outer peripheral length D2π of the secondary transfer roller (drive roller) 36, the distances L3 to L5 between the primary transfer portions, and the drive roller ( The relationship between the outer peripheral length D1π of the
That is, the image forming apparatus according to this embodiment includes a plurality of photoconductors 2Y, 2M, 2C, and 2K that are image carriers, and a pattern image (registration mark) T1 that is a toner image of each color that becomes a detection image. The images are transferred from the photoreceptors 2Y, 2M, 2C, and 2K to an
With such a configuration, periodic speed fluctuations occur in the
また、本実施形態では、駆動ローラ(中間駆動回転体)32の外周長D1πと二次転写ローラ(駆動ローラ)36の外周長D2πとが互いに整数倍になるように両ローラを構成している。互いに整数倍とは、外周長D1πが外周長D2πの整数倍である場合と、外周長D2πが外周長D1πの整数倍である場合と、外周長D1πが外周長D2πと等しい場合と、を含む。このように両ローラを構成することにより、二次転写ローラ(駆動ローラ)36の周期的な変動が中間転写ベルト31の駆動速度に影響を与えた場合であっても、その速度変動が各色間の色ずれとして現れてしまうことがない。したがって、さらに高精度に色ずれを抑制(補正)することができる。
In the present embodiment, both rollers are configured such that the outer peripheral length D1π of the drive roller (intermediate drive rotor) 32 and the outer peripheral length D2π of the secondary transfer roller (drive roller) 36 are integral multiples of each other. . The integral multiples include a case where the outer peripheral length D1π is an integral multiple of the outer peripheral length D2π, a case where the outer peripheral length D2π is an integral multiple of the outer peripheral length D1π, and a case where the outer peripheral length D1π is equal to the outer peripheral length D2π. . By configuring both rollers in this way, even if the periodic fluctuation of the secondary transfer roller (drive roller) 36 affects the driving speed of the
発明を実施するための形態において、「整数倍」とは、数値に小数点以下が含まれない、例えば2倍、3倍などのような数値に限定されるものではなく、前後に多少のずれがあってもよい。整数倍からのずれ量は±5%以内(たとえば1.95〜2.05倍)が好ましく、±2%以内(たとえば1.98〜2.02倍)であるとより好ましい。 In the embodiment for carrying out the invention, the “integer multiple” is not limited to a numerical value such as double or triple that does not include a decimal point in the numerical value. There may be. The deviation from the integer multiple is preferably within ± 5% (eg, 1.95 to 2.05 times), and more preferably within ± 2% (eg, 1.98 to 2.02 times).
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、画像形成装置としては、プリンタではなく、複写機、ファクシミリ単体、あるいは、複写機、プリンタ、ファクシミリ、スキャナのうちの少なくとも2つの機能を備えた複合機であってもよい。
As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this specific embodiment, Unless it is specifically limited by the above-mentioned description, this invention described in the claim is described. Various modifications and changes are possible within the scope of the gist of the invention.
For example, the image forming apparatus may be a copying machine, a facsimile alone, or a multifunction machine having at least two functions of a copying machine, a printer, a facsimile, and a scanner, instead of a printer.
上記実施形態では、画像形成装置として、転写部(二次転写ニップN2)で記録材Pを水平方向に搬送するものを用いて説明したが、転写部で記録材Pを上方、下方、斜め上方向あるいは斜め下方向などへ搬送する構成の画像形成装置に本発明は適用することもできる。
上記実施形態では、被搬送物として用紙からなる記録材Pを例示したが、被搬送物としては、プリプレグシートのような樹脂製のシート材、記録紙、記録用紙、フィルム、布等であっても無論構わない。
上記実施形態では、複数の像担持体2Y、2M、2C、2Kを備えた画像形成装置について説明したが、像担持体が1つのみの画像形成装置、すなわちモノクロ画像形成装置であってもかまわない。
In the above-described embodiment, the image forming apparatus has been described using the transfer unit (secondary transfer nip N2) that transports the recording material P in the horizontal direction. However, the transfer unit transfers the recording material P upward, downward, and diagonally upward. The present invention can also be applied to an image forming apparatus configured to convey in a direction or obliquely downward.
In the above embodiment, the recording material P made of paper is exemplified as the transported object, but the transported object is a resin sheet material such as a prepreg sheet, recording paper, recording paper, film, cloth, and the like. Of course.
In the above embodiment, the image forming apparatus including a plurality of image carriers 2Y, 2M, 2C, and 2K has been described. However, an image forming apparatus having only one image carrier, that is, a monochrome image forming apparatus may be used. Absent.
モノクロ画像形成装置は、例えば、
1つの像担持体であるドラム状の感光体から検出用画像であるパターン像(レジストマーク)が転写される中間転写体としての中間転写ベルトと、
駆動回転体としての二次転写ローラを含む複数の回転体であるローラに巻き掛けられて間転写ベルトに当接して転写部としての二次転写ニップを形成し、当該二次転写ニップで間転写ベルトからパターン像(レジストマーク)が転写される二次転写体としての二次転写ベルトと、
二次転写ベルトに転写されたパターン像(レジストマーク)を検出する検出部材としてのパターン検出センサとを備える。
そして、二次転写ニップから前記パターン検出センサによる二次転写ベルト上の検出位置までの距離L2を、駆動回転体の外周長の整数倍とする、あるいは、二次転写ローラを
回転駆動する駆動モータの1回転相当長の整数倍とする。
このような構成のモノクロ画像形成装置であっても、二次転写体上の検出用画像を精度よく検出することができる。そして、制御部が検出結果に基づいて像担持体上の画像形成位置(静電潜像の位置)を調整することにより、記録材P上へ転写される画像の位置ずれ、特に記録材Pの搬送方向における位置ずれを確実に防止することができるとともに、記録材P上で所望の位置に画像を転写することができる。
The monochrome image forming apparatus is, for example,
An intermediate transfer belt as an intermediate transfer member to which a pattern image (registration mark) as a detection image is transferred from a drum-shaped photosensitive member as one image carrier;
A secondary transfer nip is wound around a roller that is a plurality of rotary bodies including a secondary transfer roller as a driving rotary body and abuts against an intermediate transfer belt to form a secondary transfer nip as a transfer portion, and the intermediate transfer is performed at the secondary transfer nip. A secondary transfer belt as a secondary transfer body to which a pattern image (registration mark) is transferred from the belt;
And a pattern detection sensor as a detection member for detecting a pattern image (registration mark) transferred to the secondary transfer belt.
Then, the distance L2 from the secondary transfer nip to the detection position on the secondary transfer belt by the pattern detection sensor is set to an integral multiple of the outer peripheral length of the drive rotor, or the drive motor that rotationally drives the secondary transfer roller Is an integral multiple of the length equivalent to one rotation.
Even with a monochrome image forming apparatus having such a configuration, it is possible to accurately detect a detection image on the secondary transfer member. Then, the control unit adjusts the image forming position (position of the electrostatic latent image) on the image carrier based on the detection result, whereby the position of the image transferred onto the recording material P, particularly the recording material P, is adjusted. A positional shift in the transport direction can be reliably prevented, and an image can be transferred to a desired position on the recording material P.
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。 The effects described in the embodiments of the present invention are only the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are limited to those described in the embodiments of the present invention. is not.
1Y、1M、1C、1K 画像形成部の間の距離
2Y、2M、2C、2K 像担持体
31 中間転写体
33 対向回転体
36 駆動回転体
49 支持フレーム
50 転写圧変更手段
100 画像形成装置
401 支持回転体
402 検出用回転体
403 張力付与部材
404 二次転写体
407 検出部材
c 二次転写体の移動方向
D2π 駆動回転体の外周長
D1π 中間駆動回転体の外周長
L1 中間転写部から転写部までの距離
L2 転写部から検出位置までの距離
L3〜L5 一次転写部の間の距離
M2 駆動モータ
N1 一次転写部
N2 転写部
T1 検出用画像
Z2 検出位置
1Y, 1M, 1C, 1K Distance between image forming units 2Y, 2M, 2C,
Claims (12)
駆動回転体を含む複数の回転体に巻き掛けられて前記中間転写体に当接して転写部を形成し、当該転写部で前記中間転写体から前記検出用画像が転写される二次転写体と、
前記二次転写体に転写された検出用画像を検出する検出部材と、
前記転写部から前記検出部材による前記二次転写体上の検出位置までの距離を、前記駆動回転体の外周長の整数倍にした画像形成装置。 An intermediate transfer body onto which an image for detection is transferred from the image carrier;
A secondary transfer member that is wound around a plurality of rotating members including a driving rotating member, abuts against the intermediate transfer member to form a transfer portion, and the detection image is transferred from the intermediate transfer member at the transfer portion; ,
A detection member for detecting a detection image transferred to the secondary transfer member;
An image forming apparatus in which a distance from the transfer unit to a detection position on the secondary transfer body by the detection member is an integral multiple of an outer peripheral length of the drive rotating body.
前記検出用画像は一次転写部で前記複数の像担持体から前記中間転写体へとそれぞれ転写され、
前記中間転写体上における前記一次転写部の間の距離を、前記中間転写体を回転駆動する中間駆動回転体の外周長の整数倍にした請求項1または2に記載の画像形成装置。 A plurality of the image carrier,
The detection images are respectively transferred from the plurality of image carriers to the intermediate transfer member in a primary transfer unit,
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a distance between the primary transfer portions on the intermediate transfer member is an integral multiple of an outer peripheral length of an intermediate drive rotating member that rotationally drives the intermediate transfer member.
駆動回転体を含む複数の回転体に巻き掛けられて前記中間転写体に当接して転写部を形成し、当該転写部で前記中間転写体から前記検出用画像が転写される二次転写体と、
前記二次転写体に転写された検出用画像を検出する検出部材と、
前記転写部から前記検出部材による前記二次転写体上の検出位置までの距離を、前記駆動回転体を回転駆動する駆動モータの1回転相当長の整数倍にした画像形成装置。 An intermediate transfer body onto which an image for detection is transferred from the image carrier;
A secondary transfer member that is wound around a plurality of rotating members including a driving rotating member, abuts against the intermediate transfer member to form a transfer portion, and the detection image is transferred from the intermediate transfer member at the transfer portion; ,
A detection member for detecting a detection image transferred to the secondary transfer member;
An image forming apparatus in which a distance from the transfer unit to a detection position on the secondary transfer body by the detection member is an integral multiple of a length corresponding to one rotation of a drive motor that rotationally drives the drive rotary body.
前記駆動回転体の硬度が前記対向回転体の硬度よりも大きい請求項1ないし6の何れか1項に記載の画像形成装置。 The transfer unit is disposed between the drive rotator and the counter rotator, which is disposed to face the drive rotator and is wound with the intermediate transfer member,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein a hardness of the driving rotator is larger than a hardness of the counter rotator.
前記転写部に作用する転写圧を変更する転写圧変更手段を有し、
前記駆動回転体の硬度が前記対向回転体の硬度よりも大きい請求項1ないし6の何れか1項に記載の画像形成装置。 The transfer unit is disposed between the drive rotator and the counter rotator, which is disposed to face the drive rotator and is wound with the intermediate transfer member,
A transfer pressure changing means for changing the transfer pressure acting on the transfer portion;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein a hardness of the driving rotator is larger than a hardness of the counter rotator.
前記二次転写体上の検出位置は、前記二次転写体の移動方向において、前記転写部と前記張力付与部材の間に位置する請求項1ないし8の何れか1項に記載の画像形成装置。 One of the plurality of rotating bodies around which the secondary transfer body is wound is a tension applying member that applies tension to the secondary transfer body,
9. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the detection position on the secondary transfer body is located between the transfer portion and the tension applying member in the moving direction of the secondary transfer body. .
前記二次転写体上の検出位置は、前記二次転写体の移動方向において、前記転写部と前記対向回転体の間に配置されている請求項1ないし8の何れか1項に記載の画像形成装置。 One of the plurality of rotators around which the secondary transfer body is wound is a detection rotator disposed opposite to the detection member via the secondary transfer body, and among the plurality of rotators The other rotating body is a supporting rotating body that is disposed between the transfer portion and the detecting rotating body and does not have an elastic layer.
The image according to any one of claims 1 to 8, wherein the detection position on the secondary transfer body is disposed between the transfer portion and the counter rotating body in the moving direction of the secondary transfer body. Forming equipment.
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