JP3568333B2

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Publication number: JP3568333B2
Application number: JP28321196A
Authority: JP
Inventors: 拓郎神谷
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-10-04
Filing date: 1996-10-04
Publication date: 2004-09-22
Anticipated expiration: 2016-10-04
Also published as: JPH10111589A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置の改良に関し、特に感光体および中間転写体を有していて、感光体に形成したカラーのトナー像を中間転写体に順次転写して重ね転写画像を形成し、この重ね転写画像を転写紙上に一括転写するタイプの画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置として、回転駆動される回転体からなる感光体に対向配置され、且つ接触した状態で該感光体と同じ周速度で回転される中間転写体を備えたものがあり、この種の画像形成装置においては、この中間転写体の一部に設けたマークの通過領域に該マーク検知用のセンサを設けるとともに、感光体と接した状態を構成する一次転写部に一次転写手段、一次転写手段の配設位置よりも感光体の回転方向上流の帯電位置に帯電手段をそれぞれ有している。画像の形成に際しては、感光体および前記中間転写体の回転中に前記センサによる前記マークの検知から一定のタイミングの後で作像プロセスを開始し、前記帯電位置を通過して帯電された感光体の帯電領域に光書込みおよび現像により任意の色のトナー像を形成し、ついでこの任意の色のトナー像を一次転写部にて一次転写手段により中間転写体に転写する、という工程をことなる色ごとに繰り返して、中間転写体上にカラーの重ねトナー像を形成し、この重ねトナー像を転写紙上に一括転写することによりカラー画像を得ている。
ところで、このような画像形成装置においては、感光体と中間転写体および中間転写体の回転手段の周長比を整数とし、さらに駆動手段を構成する歯車やタイミングベルトの減速比を整数として各色ごとの速度変動を等しくして正確な位置合せが可能となるように構成されている。
このような従来例として例えば特開昭６１−８３５５７号公報の「多色画像形成装置」には、転写手段の周長を感光体の整数倍にすることにより、感光体上に一点と転写手段周長の複数点との対応を取り、複数色の現像像が転写手段上でずれないようにする技術が開示されている。
また、特開平１−３０７７７４号公報の「カラー画像形成装置」には、感光体駆動手段と感光体とを連結する減速歯車の係合する歯同士の減速比をすべて整数とすることにより、良好な画質が得られるようにする技術が開示されている。
一次転写部では、感光体と中間転写体とが密着してニップ部を形成しており、両者が帯電している時には電気的な力（クーロン力）によって密着力が大きくなっている。このような状態においても、感光体と中間転写体の周長比が整数であるならば両者は完全に同期して回転し、正確なトナー像の位置合せが可能となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、感光体および中間転写体、さらには中間転写体の回転手段は工業製品であるため、寸法誤差が皆無であるということは現実にはありえず、従って必ずある範囲の寸法のばら付きが存在し、各部の周長比が整数とならないことが多い。この寸法ばら付きにより感光体および中間転写体の周速が微小に異なることになり、この差を一次転写部で微小なスリップ等で吸収し、常に同じ相対条件下で前記マーク検知による位置合せを行わなければならない。ところが先述したように一次転写部ではクーロン力によって感光体と中間転写体との密着力が大きくなっているため、感光体と中間転写体との接触部ではスリップがほとんど生じることなく、表面のみ同期して回転しようとする。このため検知されたマークの位置と回転手段との相対位置にずれが生じるとともに、微小な周速差の反作用で感光体および中間転写体のどちらか遅い方の駆動手段において駆動側より従動側が早く回転されることになる。
一方、感光体や中間転写体の駆動手段としタイミングベルト等を用いる場合には、ギヤ部におけるバックラッシュがほとんど期待できず、上記感光体と中間転写体とのニップ部での密着力に抗して感光体及び中間転写体をそれぞれ一定の回転数で駆動しようとするため、前記密着力と駆動力とが反発し合う。この周速差は、各部材の変形等により僅かに吸収されるが、この吸収が限界を越えると、一次転写ニップ部での密着状態が引き剥されてスリップが生じ、その時の転写画像に位置ずれや、最悪画像ブレが発生する結果を招来する。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その課題は、検知された中間転写体上のマーク位置（検知タイミング）と、駆動手段の相対位置のずれ、および駆動手段の矛盾を各色のプロセス毎に解消し、それらに起因する位置ずれをなくすことができる画像形成装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決する為の手段】
上記課題を解決する為、請求項１の発明は、回転駆動される回転体からなる感光体と、この感光体に対向配置され且つ感光体と接した状態で該感光体と同じ周速度で回転される中間転写体と、この中間転写体の一部に設けたマークと、該マークの通過領域に設けた該マーク検知用のセンサとを有するとともに、感光体と中間転写体との接触部に形成される一次転写部に一次転写手段を、該一次転写手段の配設位置よりも感光体の回転方向上流側の帯電位置に帯電手段を、それぞれ有し、画像形成に際して、感光体および前記中間転写体の回転中に前記センサによる前記マークの検知から一定のタイミングの後で作像プロセスを開始し、前記帯電手段により帯電された感光体の帯電領域に光書込みおよび現像により任意の色のトナー像を形成し、ついでこの任意の色のトナー像を一次転写部にて一次転写手段により前記中間転写体に転写する、という工程を異なる色ごとに繰り返して、前記中間転写体上にカラーの重ねトナー画像を得、この重ねトナー画像を二次転写部にて転写紙上に一括転写してカラー画像を得る画像形成装置において、一次転写部における感光体と前記中間転写体の接した状態、すなわち一次転写ニップ状態を解除可能にする一次転写ニップ接離機構を設け、感光体および前記中間転写体と各々の駆動手段との連結部について、回転方向に任意のガタを持ったジョイント手段を設けたことを特徴とする。
請求項２の発明は、一次転写ニップ接離機構は接離機構駆動手段を持ち、任意のタイミングでＯＮ、ＯＦＦ制御が可能であることを特徴とする。
請求項３の発明は、一次転写ニップ接離機構のＯＮタイミングが、請求項１の中間転写体の一部に設けたマークと、該マークの通過領域に設けた該マーク検知用のセンサによる中間転写体の位置検知時よりも前で、且つ、該一次転写ニップ接離機構のＯＦＦタイミングが一次転写終了時より後であることを特徴とする。請求項４の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、感光体と前記中間転写体の部品精度に起因する周速差による、前記中間転写体の１回転中に生じる感光体との相対位置誤差より、前記ジョイント手段による感光体または前記中間転写体の回転方向のガタが大きく設定されていることを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一つの実施形態である多色画像形成装置としてのカラー画像形成装置を図１により説明する。
カラー画像読み取り装置（以下、カラースキャナーという。）２００は、コンタクトガラス２０２上の原稿１８０の画像を照明ランプ２０５、ミラ−群２０４Ａ、２０４Ｂ、２０４Ｃなど、およびレンズ２０６を介してカラーセンサ−２０７に結像して、原稿のカラー画像情報を、例えばブルー（以下、Ｂという。）、グリーン（以下、Ｇという。）、レッド（以下、Ｒという。）の色分解光毎に読み取り、電気的な画像信号に変換する。
カラーセンサー２０７は、この例ではＢ、Ｇ、Ｒの色分解手段とＣＣＤ（固体撮像素子）のような光電変換素子で構成されており、３色同時読み取りを行うものである。
カラースキャナー２００で得たＢ、Ｇ、Ｒの色分解画像信号強度レベルをもとにして、図示を省略された画像処理部にて色変換処理を行い、ブラック（以下、ＢＫという。）、シアン（以下、Ｃという。）、マゼンタ（以下、Ｍという。）、イエロー（以下、Ｙという）の色情報を含むカラー画像データを得る。
このカラー画像データを用い、次に述べるカラー画像記録装置（以下、カラープリンターという。）４００によって、ＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの画像データを得るためのカラースキャナー２００の動作方式は、カラープリンター４００の動作とタイミングをとったスキャナースタート信号を受けて、照明ランプ２０５やミラー群２０４Ａ、２０４Ｂ、２０４Ｃなどからなる照明・ミラー光学系が左矢印方向へ原稿走査し、１回走査毎に１色の画像データを得る。
この動作を合計４回繰り返すことによって、順次の４色画像データを得る。そして、その都度、カラープリンター４００で順次顕像化しつつ、これを重ね合わせて４色のフルカラー画像を形成する。
【０００６】
つぎに、カラープリンター４００の概要を説明する。
露光手段としての書き込み光学ユニット４０１は、カラースキャナー２００からのカラー画像データを光信号に変換して、原稿画像に対応した光書き込みを行い、本発明にいう感光体に相当する潜像担持体である感光体ドラム４１４に静電潜像を形成する。
光書き込み光学ユニット４０１は、レーザー発光手段４４１、これを駆動する発光駆動制御部（図示省略）、ポリゴンミラー４４３、これを駆動する回転用モータ４４４、ｆθレンズ４４２、反射ミラー４４６などで構成されている。
感光体ドラム４１４は、矢印で示す如く反時計回りの向きに回転するが、その周りには、感光体クリーニングユニット４２１、除電ランプ４１４Ｍ、帯電手段としての帯電器４１９、感光体ドラム上の潜像電位を検知する電位センサー４１４Ｄ、リボルバー現像装置４２０の選択された現像器、現像濃度パターン検知器４１４Ｐ、本発明にいう中間転写体としての中間転写ベルト４１５などが配置されている。
リボルバー現像装置４２０は、ＢＫ現像器４２０Ｋ、Ｃ現像器４２０Ｃ、Ｍ現像器４２０Ｍ、Ｙ現像器４２０Ｙと、各現像器を矢印で示す如く反時計回りの向きに回転させるリボルバー回転駆動部（図示省略）などからなる。これら各現像器は、静電潜像を現像化するために、現像剤の穂を感光体ドラム４１４の表面に接触させて回転する現像スリ−ブ４２０ＫＳ、４２０ＣＳ、４２０ＭＳ、４２０ＹＳと、現像剤を汲み上げ・攪拌するために回転する現像パドルなどで構成されている。
【０００７】
さて、待機状態では、リボルバー現像装置４２０はＢＫ現像器４２０で現像を行う位置にセットされており、コピー動作が開始されると、カラースキャナー２００で所定のタイミングからＢＫ画像データの読み取りがスタートし、この画像データに基づき、レーザー光による光書き込み・潜像形成が始まる（以下、ＢＫ画像データによる静電潜像をＢＫ潜像という。Ｃ、Ｍ、Ｙの各画像データについても同じ）。
このＢＫ潜像の先端部から現像可能とすべく、ＢＫ現像器４２０の現像位置に潜像先端部が到達する前に、現像スリ−ブ４２０ＫＳを回転開始して、ＢＫ潜像をＢＫトナ−で現像する。
そして、以後、ＢＫ潜像領域の現像動作を続けるが、潜像後端部がＢＫ潜像位置を通過した時点で、速やかにＢＫ現像器４２０Ｋによる現像位置から次の色の現像器による現像位置まで、リボルバー現像装置４２０を駆動して回動させる。この回動動作は、少なくとも、次の画像データによる潜像先端部が到達する前に完了させる。
像の形成サイクルが開始されると、感光体ドラム４１４は矢印で示すように反時計回りの向きに回動し、中間転写ベルト（中間転写体）４１５は図示しない駆動モータにより、時計回りの向きに回動する。
中間転写ベルト４１５の回動に伴って、ＢＫトナー像形成、、Ｃトナー像形成、Ｍトナー像形成、Ｙトナー像形成が順次行われ、最終的に、ＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順に中間転写ベルト４１５上に重ねてトナー像が形成される。
【０００８】
ＢＫ像の形成は、以下のようにして行われる。
帯電器４１９はコロナ放電によって、暗中にて、感光体ドラム４１４を負電荷で約−７００Ｖに一様に帯電する。つづいて、レーザーダイオード４４１は、ＢＫ信号に基づいてラスタ露光を行う。このようにラスタ像が露光されたとき、当初、一様に荷電された感光体ドラム４１４の露光された部分については、露光光量に比例する電荷が消失し、静電潜像が形成される。
リボルバー現像装置４２０内のトナーはフェライトキャリアとの攪拌によって負極性に帯電され、また、本現像装置のＢＫ現像スリ−ブ４２０ＫＳは、感光体ドラム４１４の金属基体層に対して図示しない電源手段によって、負の直流電位と交流とが重畳された電位にバイアスされている。
この結果、感光体ドラム４１４の電荷が残っている部分には、トナ−が付着せず、電荷のない部分、つまり露光された部分にはＢＫトナ−が吸着され、潜像と相似なＢＫ可視像が形成される。
中間転写ベルト４１５は、駆動ローラ４１５Ｄ、転写対向ローラ４１５Ｔ、クリーニング対向ローラ４１５Ｃおよび従動ローラ群に張架されており、図示しない駆動モータにより駆動制御される。
【０００９】
さて、感光体４１４上に形成したＢＫトナー像は、感光体と接触状態で等速駆動している中間転写ベルト４１５の表面に、ベルト転写コロナ放電器（以下、ベルト転写部という。）４１６によって転写される。以下、感光体ドラム４１４から中間転写ベルト４１５へのトナー像転写を、ベルト転写と称する。
感光体ドラム４１４上の若干の未転写残留トナーは、感光体ドラム４１４の再使用に備えて、感光体クリーニングユニット４２１で清掃される。ここで回収されたトナーは、回収パイプを経由して図示しない排トナータンクに蓄えられる。なお、中間転写ベルト４１５には、感光体ドラム４１４に順次形成するＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー像を、同一面に順次位置合わせして、４色重ねのベルト転写画像を形成し、その後、転写紙にコロナ放電転写器にて一括転写を行う。
ところで、感光体ドラム４１４側では、ＢＫ画像の形成工程のつぎに、Ｃ画像の形成工程に進むが、所定のタイミングからカラースキャナーによるＣ画像データ読み取りが始まり、その画像データによるレーザー光書き込みで、Ｃ潜像の形成を行う。
Ｃ現像器４２０Ｃは、その現像位置に対して、先のＢＫ潜像後端部が通過した後で、かつＣ潜像の先端が到達する前に、リボルバー現像装置の回転動作を行い、Ｃ潜像をＣトナーで現像する。
以後、Ｃ潜像領域の現像をつづけるが、潜像後端部が通過した時点で、先のＢＫ現像器の場合と同様にリボルバー現像装置４２０を駆動して、Ｃ現像器４２０Ｃを送出し、つぎのＭ現像器４２０Ｍを現像位置に位置させる。この動作もやはり、つぎのＭ潜像先端部が現像部に到達する前に行う。なお、ＭおよびＹの各像の工程については、それぞれの画像データの読み取り・潜像形成・現像の動作が上述のＢＫ像や、Ｃ像の工程に準ずるので、説明は省略する。
【００１０】
ベルトクリーニング装置４１５Ｕは、入口シール、ゴムブレード、排出コイルおよび、これら入口シールやゴムブレードの接離機構により構成される。１色目のＢＫ画像をベルト転写した後の、２、３、４色目をベルト転写している間は、ブレ−ド接離機構によって、中間転写ベルト面から入口シール、ゴムブレードなどは離間させておく。
紙転写コロナ放電器（以下、紙転写器という。）４１７は、中間転写ベルト４１５上の重ねトナー像を転写紙に転写するべく、コロナ放電方式にて、ＡＣ＋ＤＣまたは、ＤＣ成分を転写紙および中間転写ベルトに印加するものである。
給紙バンク内の転写紙カセット４８２には、各種サイズの転写紙が収納されており、指定されたサイズの用紙を収納している収納カセットから、給紙コロ４８３によってレジストローラ対４１８Ｒ方向に給紙・搬送される。なお、符号４１２Ｂ２は、ＯＨＰ用紙や厚紙などを手差しするための給紙トレイを示している。像形成が開始される時期に、転写紙は前記いずれかの給紙トレイから給送され、レジストローラ対４１８Ｒのニップ部で待機している。そして、紙転写器４１７に中間転写ベルト４１５上のトナー像の先端がさしかかるときに、丁度、転写紙先端がこの像の先端に一致する如くにレジストローラ対４１８Ｒが駆動され、紙と像とのレジスト合わせが行われる。
【００１１】
このようにして、転写紙Ｐが中間転写ベルト上の色重ね像と重ねられて、正電位につながれた紙転写器４１７の上を通過する。このとき、コロナ放電電流で転写紙が正電荷で荷電され、トナー画像の殆どが転写紙上に転写される。つづいて、紙転写器４１７の左側に配置した図示しない除電ブラシによる分離除電器を通過するときに、転写紙は除電され、中間転写ベルト４１５から剥離されて紙搬送ベルト４２２に移る。
さて、中間転写ベルト面から４色重ねトナー像を一括転写された転写紙は、紙搬送ベルト４２２で定着器４２３に搬送され、所定温度にコントロールされた定着ローラ４２３Ａと加圧ローラ４２３Ｂのニップ部でトナー像を溶融定着され、排出ロール対４２４で本体外に送り出され、図示省略のコピートレイに表向きにスタックされ、フルカラーコピーを得る。
なお、ベルト転写後の感光体ドラム４１４は、ブラシローラ、ゴムブレードなどからなる感光体クリーニングユニット４２１で表面をクリーニングされ、また、除電ランプ４１４Ｍで均一除電される。
また、転写紙にトナー像を転写した後の中間転写ベルト４１５は、再び、クリーニングユニット４１５Ｕのブレード接離機構でブレードを押圧して表面をクリーニングされる。
【００１２】
リピートコピーの場合には、カラースキャナーの動作および感光体への画像形成は、１枚目の４色目画像工程にひきつづき、所定のタイミングで２枚目の１色目画像工程に進む。
また、中間転写ベルト４１５の方は、１枚目の４色重ね画像の転写紙への一括転写工程にひきつづき、表面をベルトクリーニング装置でクリーニングされた領域に、２枚目のＢＫトナー像がベルト転写されるようにする。その後は、１枚目と同様の動作になる。
以上は、４色フルカラーコピーを得るコピーモードの説明であったが、３色コピーモード、２色コピーモードの場合は、指定された色と回数の分について、以上述べたと同じ動作を行うことになる。
また、単色コピーモードの場合には、所定枚数が終了するまでの間、リボルバー現像装置４２０の所定色の現像器のみを所定色の現像位置に位置させて現像作動状態におき、ベルトクリーニング装置４１５Ｕのブレードをベルトに押圧状態のまま、連続してコピー動作を行う。
このような画像形成装置では、位置検知用のマークをベルト４１５の外周面、あるいは内周面に設ける。但し、外周面側については、ベルトクリーニング装置４１５Ｕの通過域を避ける工夫が必要であり、機種等によっては配置上の困難さを伴うことがあるので、その場合には、内周面側に設ける。光学センサについては、図１には図示してないが、ベルト４１５を支持する駆動ローラ４１５Ｄと支持ローラ４１５Ｆとの間の位置に設ける。
【００１３】
次に、本発明の形態例を、図２〜５により具体的に説明する。なお、図２は感光体を中心とした画像形成部の概略図、図３（ａ）及び（ｂ）は中間転写体を感光体の接離させるための一次転写ニップ接離機構の具体的な構成及び動作説明図、図４はカムの回転と接離動作との関係を示すタイミングチャート、図５はジョイント手段の回転方向のガタを説明する図である。
図３に詳細を示した一次転写ニップ接離機構は、支点４３３ａにより矢印方向に回動自在に支持された揺動ブラケット４３３の他端の軸４３３ｂによって加圧ローラ４１５Ｆを回転自在に支持すると共に、揺動ブラケット４３３は図示しない弾性手段或は自重によって図３（ａ）に示した退避位置に付勢される。４３１は軸４３１ａを中心として回転駆動される偏心カムであり、このカム４３１が（ａ）に示す非押圧位置にある時にはその押圧面４３１ｂはブラケット４３３の被押圧面４３３ｃを押圧しない位置に退避しており、逆にこのカム４３１が（ｂ）に示す押圧位置にある時にはその押圧面４３１ｂでブラケット４３３の被押圧面４３３ｃを押圧する。その結果、（ａ）の退避状態にあっては中間転写ベルト４１５は感光体４１４と非接触状態にあり、逆に（ｂ）の押圧位置にあってはベルトを感光体側へ押圧するので、ベルトの一部が感光体４１４と所定幅ｗに渡ってニップする。
【００１４】
これを更に詳述すると、図２及び図３において、揺動ブラケット４３３に支持された加圧ローラ４１５Ｆは、図３（ａ）では下降した退避位置にあって感光体ドラム４１４と中間転写ベルト４１５は離れており、図３（ｂ）では上昇した押圧位置にあって、感光体ドラム４１４と中間転写ベルト４１５は密着して、任意の幅ｗのニップが形成されている。この上下動作は任意のタイミングで電気信号が入ったときに１８０度ずつ回転して停止する半回転クラッチ４３０につながれたカム４３１の回転動作によって実現され、半回転クラッチ４３０は駆動列４３２によって回転駆動される。
つまり、一次転写ニップ接離機構は、制御部の制御を受けて作動する接離機構駆動手段４３０等により任意のタイミングでＯＮ（押圧）、ＯＦＦ（退避）制御される。
そして、例えば一次転写ニップ接離機構のＯＮタイミングを、中間転写体の一部に設けたマークと、該マークの通過領域に設けた該マーク検知用のセンサによる中間転写体の位置検知をするタイミングより前で、且つ一次転写ニップ接離機構のＯＦＦタイミングが、一次転写終了より後となるように制御することが好ましい。
【００１５】
この点をカム４３１の作動による加圧ローラ４１５Ｆの上下タイミングを示す図４に基づいて説明すると、カム４３１は色の位置合せのタイミング基準となるマーク検知センサがＯＮするタイミングよりも所定の時間ｔ１〜ｔ２だけ、即ち、カム動作による機械の振動が収まるのに十分な時間ｔ１〜ｔ２だけ早く、図３（ｂ）に示した上位置（押圧位置）になり、ニップ部ｗが形成された状態と成る。そして、一次転写される画像の後端が感光体ドラム４１４から中間転写ベルト４１５に転写された後に（ｔ４），図３（ａ）の下位置（退避位置）になりニップが解除される（ｔ５）。
この形態例によれば、マーク検知による位置合せの精度を損なうことなく、一次転写をしていない時間中に、一次転写ニップ部におけるクーロン力による密着力を解除することが可能となり、画質を維持することが可能となる。
【００１６】
次に、本発明の他の形態例では、感光体と中間転写体の部品精度に起因する周速差による、中間転写体の１回転中に生じる感光体との相対位置誤差よりも、後述するジョイント手段における移動方向のガタが大きくなるように設定した。このため、一次転写ニップにおけるクーロン力による密着力により感光体と中間転写体が同期して回転したとしても、周速差を上記ガタにより吸収することができる。更に、後述するように、中間転写体一回転ごとの一次転写ニップ接離機構の動作により、トナー像を一色重ねるごとにニップが解除されて初期化されるので、一次転写ニップの密着力と駆動系の引っ張り合いによる位置ずれを防ぐことが可能となる。
これを詳述すると、図２において、感光体ドラム４１４の平均周速をＶａ、中間転写ベルト４１５の平均周速をＶｂとすると、周長Ｌｂの中間転写ベルト４１５が一回転に要する時間ｔは、
ｔ＝Ｌｂ／Ｖｂ
であり、時間ｔ中の感光体ドラム４１４表面の移動距離Ｌａは、
Ｌａ＝Ｖａ・ｔ
となる。ここで、感光体ドラム４１４と中間転写ベルト４１５を駆動するベルト駆動ローラ４１５Ｄの駆動手段は、感光体ドラム４１４と中間転写ベルト４１５の周長の理論設定比に等しく設定されているため、感光体ドラム４１４とベルト駆動ローラ４１５Ｄの周長が等しければＬａ＝Ｌｂとなるが、実際には部品精度には限界があり、必ず誤差が生じるため、前記ＬａとＬｂ間には誤差△Ｌが発生する。
△Ｌ＝Ｌａ−Ｌｂ
一方、駆動手段と、感光体ドラム４１４または中間転写ベルト４１５との間には、図５（ａ）（ｂ）に示したジョイント手段４４０が配置されている。図５に示すように、このジョイント手段４４０は、第１のジョイント部４４０Ａと、第２のジョイント部４４０Ｂとから成り、いずれか一方が駆動側の軸に接続され、他方が従動側に接続される。第１のジョイント部４４０Ａは、図示のごとく１８０と間隔で突出した２つの係合突起４４０Ａ−１を有すると共に、その中心部を軸４４０Ａ−２により支持されて回転する。他方の第２のジョイント部４４０Ｂは、円盤状の基部４４０Ｂ−１の面上に１８０度間隔で２つの突起４４０Ｂ−２を有し、その中心部に一体化した軸４４０Ｂ−３を中心として回転する。各軸４４０Ａ−２、４４０Ｂ−３同志は、同軸状に配置され、且つ第１のジョイント部４４０Ａの突起４４０Ａ−１が、第２のジョイント部４４０Ｂの突起部４４０Ｂ−２の間の凹所４４０Ｂ−４内に入り込むように組み付けられる。この時の突起４４０Ａ−１と４４０Ｂ−２との間に回転方向に角度α°の遊びを設けることにより、感光体ドラム４１４または中間転写ベルト４１５の表面上に、前記角度α°の遊びに対応する移動方向のガタＡαを有することとなる。
【００１７】
ここで、先に示した感光体ドラム４１４と中間転写ベルト４１５との間の行程誤差△Ｌ（中間転写体の１回転中に生じる感光体との相対位置誤差）よりも、Ａαを大きく設定することにより、中間転写ベルト４１５の一回転中に、周速の遅いデバイスの方の駆動系が従動ギヤから駆動ギヤに逆のトルクを伝達せず、ガタＡαの範囲内でフローティング状態が保たれる。
また、中間転写ベルト４１５の一回転毎に一次転写ニップ解除動作が入るので、ニップの密着力による外力が無くなり、駆動手段のみの駆動となるためジョイント手段４４０のガタＡαが初期状態に復帰する。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の画像形成装置においては、一次転写ニップ接離機構を設けたので、一次転写ニップ部において、クーロン力によって感光体と中間転写ベルトとが過大な力で密着することによりスリップを生じることなく表面のみ同期して回転しようとする事態の発生が防止される。このため検知されたマークの位置と回転手段との相対位置にずれが生じることがなくなり、その結果、微小な周速差の反作用で感光体および中間転写体のどちらか遅い方の駆動手段において駆動側より従動側が早く回転されることによる負荷変動や局所的な一次転写ニップのスリップの発生が防止され、転写画像に乱れや位置ずれが発生することを防止できる。また、駆動手段と感光体又は中間転写体との間にジョイント手段を配置して回転方向ガタを設けたので、一次転写ニップにおけるクーロン力による密着力により感光体と中間転写体とが同期して回転したとしても、周速差を上記ジョイントにおけるガタ長さにより吸収することができる。
請求項２の画像形成装置においては、一次転写ニップ接離機構に任意のタイミングでＯＮ（押圧）、ＯＦＦ（退避）可能な接離機構駆動手段を設けたので、任意のタイミングで一次転写ニップにおけるクーロン力による密着力を解除することができる。その結果、請求項１の場合と同様に負荷変動や局所的な一次転写ニップのスリップの発生が防止され、転写画像に乱れや位置ずれが発生することを防止できる。
請求項３の画像形成装置においては、一次転写ニップ接離機構のＯＮタイミングを、請求項１の中間転写体の一部に設けたマークの通過領域に設けた該マーク検知用のセンサによる中間転写体の位置検知（マーク検知）をするタイミングより前に設定すると共に、該一次転写ニップ接離機構のＯＦＦタイミングを一次転写終了より後に設定したことにより、マーク検知による位置合せの精度を損なうことなく、一次転写をしていない時間中に、一次転写ニップにおけるクーロン力による密着力を解除することができる。
請求項４の画像形成装置においては、感光体と中間転写体の部品精度に起因する周速差による、中間転写体の一回転中に生じる感光体との相対位置誤差よりも、駆動手段と感光体又は中間転写体との間に設けたジョイントにおける回転方向ガタ長さを大きく設定したので、一次転写ニップにおけるクーロン力による密着力により感光体と中間転写体とが同期して回転したとしても、周速差を上記ジョイントにおけるガタ長さにより吸収し、さらには請求項３に示す、中間転写体一回転ごとの一次転写ニップ接離機構の動作により、トナー像を一色重ねるごとに初期化されるので、一次転写ニップの密着力と駆動系の引っ張り合いによる位置ずれを防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態例の画像形成装置の全体構成図。
【図２】図１の要部構成図。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は一次転写ニップ接離機構の接離機構駆動手段の構成例及び動作を示す図。
【図４】カムの作動による加圧ローラの上下タイミングを示す図。
【図５】（ａ）及び（ｂ）はジョント手段の構成を示す図。
【符号の説明】
２００カラー画像読み取り装置（カラースキャナー）、２０２コンタクトガラス、２０４Ａ、２０４Ｂ、２０４Ｃミラー、２０５照明ランプ、２０６レンズ、２０７カラーセンサ−、４００カラー画像記録装置（カラープリンター）、４０１書き込み光学ユニット、４１４感光体ドラム、４１５中間転写ベルト、４１５Ｄ駆動ローラ、４１５Ｔ転写対向ローラ、４１５Ｃクリーニング対向ローラ、４１９帯電器、４２０リボルバー現像装置、４２０ＫＢＫ現像器、４２０ＣＣ現像器、４２１感光体クリーニングユニット、４２０ＭＭ現像器、４２０ＹＹ現像器、４４１レーザー発光手段、４４２ｆθレンズ、４４３ポリゴンミラー、４４４回転用モータ４４４、４４６反射ミラー、４３１偏心カム、４３１ａ軸、４３１ｂ押圧面、４３３揺動ブラケット、４３３ａ支点，４３３ｂ軸、４３３ｃ被押圧面，４４０ジョイント手段、４４０Ａ第１のジョイント部、４４０Ａ−１係合突起、４４０Ａ−２軸、４４０Ｂ第２のジョイント部、４４０Ｂ−１基部、４４０Ｂ−２係合突起、４４０Ｂ−３軸、４４０Ｂ−４凹所、[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine, and more particularly to a photoconductor and an intermediate transfer body, which sequentially transfer color toner images formed on the photoconductor to the intermediate transfer body. The present invention relates to an image forming apparatus that forms a superimposed transfer image and collectively transfers the superimposed transfer image onto transfer paper.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As a conventional image forming apparatus, there is an image forming apparatus provided with an intermediate transfer member that is disposed to face a photoconductor composed of a rotating body that is driven to rotate and that is rotated at the same peripheral speed as the photoconductor in a contact state. In the image forming apparatus described above, a sensor for detecting the mark is provided in a pass area of the mark provided on a part of the intermediate transfer body, and a primary transfer unit, a primary transfer unit, A charging unit is provided at a charging position upstream of the photoconductor in the rotation direction of the transfer unit. In forming an image, an image forming process is started after a certain timing from the detection of the mark by the sensor during rotation of the photoconductor and the intermediate transfer body, and the photoconductor charged through the charging position is started. Forming a toner image of an arbitrary color by optical writing and development in the charged area of the toner, and then transferring the toner image of the arbitrary color to an intermediate transfer body by a primary transfer unit in a primary transfer unit. Each time, a color superimposed toner image is formed on the intermediate transfer member, and the superimposed toner image is collectively transferred onto transfer paper to obtain a color image.
By the way, in such an image forming apparatus, the circumference ratio of the photosensitive member, the intermediate transfer member, and the rotation means of the intermediate transfer member is set to an integer, and the reduction ratio of the gears and the timing belt constituting the drive unit is set to an integer, and each color is set. Are made equal to each other so that accurate positioning is possible.
As such a conventional example, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-83557 discloses a "multicolor image forming apparatus". There has been disclosed a technique for taking correspondence with a plurality of points of the circumference so as to prevent a developed image of a plurality of colors from shifting on a transfer unit.
Further, in the "color image forming apparatus" disclosed in JP-A-1-307774, the reduction ratio between all the teeth engaged with the reduction gear connecting the photosensitive member driving means and the photosensitive member is set to be an integer, thereby improving the image quality. There is disclosed a technique for obtaining high image quality.
In the primary transfer portion, the photosensitive member and the intermediate transfer member are in close contact with each other to form a nip portion, and when both are charged, the contact force is increased by an electric force (Coulomb force). Even in such a state, if the circumferential length ratio between the photosensitive member and the intermediate transfer member is an integer, both rotate completely in synchronization, and accurate toner image alignment is possible.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the photoreceptor, the intermediate transfer member, and the rotating means of the intermediate transfer member are industrial products, it is actually impossible that there is no dimensional error.Therefore, there is always a certain range of dimensional variation. However, the peripheral length ratio of each part often does not become an integer. Due to this dimensional variation, the peripheral speeds of the photoreceptor and the intermediate transfer member are slightly different, and this difference is absorbed by a small slip or the like in the primary transfer portion, and the alignment by the mark detection is always performed under the same relative condition. It must be made. However, as described above, the cohesive force between the photoreceptor and the intermediate transfer member increases in the primary transfer portion, and almost no slip occurs at the contact portion between the photoreceptor and the intermediate transfer member, and only the surface is synchronized. And try to rotate. For this reason, the detected position of the mark and the relative position of the rotating means are shifted, and the driven side is faster than the driven side in the driving means of the photosensitive member or the intermediate transfer member which is slower due to the reaction of the small peripheral speed difference. Will be rotated.
On the other hand, when a timing belt or the like is used as a driving means for the photoconductor or the intermediate transfer body, backlash in the gear portion can hardly be expected, and the adhesion between the photoconductor and the intermediate transfer body at the nip portion is prevented. Thus, the photoreceptor and the intermediate transfer member are each driven at a constant rotation speed, so that the adhesion force and the driving force repel each other. This difference in peripheral speed is slightly absorbed by deformation of each member, but if the absorption exceeds the limit, the close contact state at the primary transfer nip portion is peeled off, causing a slip, and the position on the transferred image at that time is reduced. This results in misalignment and worst-case image blurring.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to detect a difference between a detected mark position (detection timing) on an intermediate transfer member, a relative position of a driving unit, and a contradiction of a driving unit in a process of each color. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus which can solve the problem every time and can eliminate the displacement caused by them.
[0004]
[Means for solving the problem]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 includes a photoconductor composed of a rotatable rotating body, and a photoconductor that is arranged to face the photoconductor and rotates at the same peripheral speed as the photoconductor in a state in contact with the photoconductor. An intermediate transfer member, a mark provided on a part of the intermediate transfer member, and a sensor for detecting the mark provided in a passage area of the mark, and a contact portion between the photoreceptor and the intermediate transfer member. A primary transfer unit is provided at a primary transfer unit to be formed, and a charging unit is provided at a charging position on the upstream side in the rotation direction of the photoconductor relative to a position where the primary transfer unit is provided. During a rotation of the transfer body, an image forming process is started after a certain timing from the detection of the mark by the sensor, and a toner of an arbitrary color is formed by optical writing and development on a charged area of the photoconductor charged by the charging unit. Forming an image Then, the step of transferring the toner image of this arbitrary color to the intermediate transfer body by the primary transfer unit in the primary transfer unit is repeated for each different color to obtain a color superimposed toner image on the intermediate transfer body, In an image forming apparatus in which a color image is obtained by collectively transferring the superimposed toner image onto transfer paper in a secondary transfer unit, the state where the photosensitive member and the intermediate transfer member in the primary transfer unit are in contact, that is, the primary transfer nip state is released A primary transfer nip contact / separation mechanism is provided, and a joint means having an arbitrary play in the rotation direction is provided for a connecting portion between the photoconductor and the intermediate transfer body and each drive means.
The invention according to claim 2 is characterized in that the primary transfer nip contact / separation mechanism has a contact / separation mechanism driving unit, and can be turned on and off at an arbitrary timing.
According to a third aspect of the present invention, the ON timing of the primary transfer nip contacting / separating mechanism is set between the mark provided in a part of the intermediate transfer member and the mark detecting sensor provided in a pass area of the mark. It is characterized in that it is before the position detection of the transfer body and the OFF timing of the primary transfer nip contact / separation mechanism is after the end of the primary transfer. According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, a relative speed between the photosensitive member and the photosensitive member generated during one rotation of the intermediate transfer member due to a peripheral speed difference caused by component accuracy of the intermediate transfer member. The play in the rotation direction of the photosensitive member or the intermediate transfer member by the joint means is set to be larger than the position error.
[0005]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a color image forming apparatus as a multicolor image forming apparatus according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
A color image reading device (hereinafter, referred to as a color scanner) 200 transmits an image of the document 180 on the contact glass 202 to a color sensor 207 via an illumination lamp 205, mirror groups 204A, 204B, 204C, and the like, and a lens 206. After forming an image, the color image information of the original is read for each color separation light of, for example, blue (hereinafter, referred to as B), green (hereinafter, referred to as G), and red (hereinafter, referred to as R). Convert to image signal.
In this example, the color sensor 207 includes B, G, and R color separation means and a photoelectric conversion element such as a CCD (solid-state imaging device), and performs simultaneous reading of three colors.
Based on the B, G, and R color separation image signal intensity levels obtained by the color scanner 200, color conversion processing is performed by an image processing unit (not shown), and black (hereinafter, referred to as BK) and cyan. (Hereinafter referred to as C), color image data including color information of magenta (hereinafter referred to as M) and yellow (hereinafter referred to as Y) are obtained.
The operation system of the color scanner 200 for obtaining BK, C, M, and Y image data by using a color image recording device (hereinafter, referred to as a color printer) 400 using the color image data is as follows. In response to the scanner start signal at the same timing as the operation of the above, the illumination / mirror optical system including the illumination lamp 205 and the mirror groups 204A, 204B and 204C scans the original in the direction indicated by the left arrow. Obtain image data.
By repeating this operation a total of four times, sequential four-color image data is obtained. Then, each time, while being visualized sequentially by the color printer 400, these are superimposed to form a full-color image of four colors.
[0006]
Next, an outline of the color printer 400 will be described.
A writing optical unit 401 serving as an exposure unit converts color image data from the color scanner 200 into an optical signal, performs optical writing corresponding to a document image, and includes a latent image carrier corresponding to a photosensitive member according to the present invention. An electrostatic latent image is formed on a certain photosensitive drum 414.
The optical writing optical unit 401 includes a laser light emitting unit 441, a light emission drive control unit (not shown) for driving the laser light emitting unit 441, a polygon mirror 443, a rotation motor 444 for driving the same, a fθ lens 442, a reflection mirror 446, and the like. I have.
The photoconductor drum 414 rotates in a counterclockwise direction as shown by an arrow. Around the photoconductor cleaning unit 421, a neutralization lamp 414 </ b> M, a charger 419 as a charging unit, and a latent image on the photoconductor drum A potential sensor 414D for detecting a potential, a selected developing device of the revolver developing device 420, a development density pattern detector 414P, an intermediate transfer belt 415 as an intermediate transfer member according to the present invention, and the like are arranged.
The revolver developing device 420 includes a BK developing device 420K, a C developing device 420C, an M developing device 420M, a Y developing device 420Y, and a revolver rotation driving unit (not shown) for rotating each developing device in a counterclockwise direction as indicated by an arrow. ). In order to develop the electrostatic latent image, each of these developing devices includes a developing sleeve 420 KS, 420 CS, 420 MS, 420 YS that rotates by contacting a spike of the developer with the surface of the photosensitive drum 414, and a developing device. It is composed of a developing paddle that rotates for pumping and stirring.
[0007]
Now, in the standby state, the revolver developing device 420 is set at a position where development is performed by the BK developing device 420, and when the copying operation is started, reading of the BK image data starts at a predetermined timing by the color scanner 200. Based on this image data, optical writing / latent image formation by laser light starts (hereinafter, an electrostatic latent image based on BK image data is referred to as a BK latent image, and the same applies to C, M, and Y image data).
In order to enable development from the leading end of the BK latent image, before the leading end of the latent image reaches the developing position of the BK developing unit 420, the rotation of the developing sleeve 420KS is started to transfer the BK latent image to the BK toner. And develop.
Thereafter, the developing operation of the BK latent image area is continued. When the rear end of the latent image passes the BK latent image position, the developing position of the BK developing unit 420K is immediately changed from the developing position of the next color developing unit. Until then, the revolver developing device 420 is driven to rotate. This rotation operation is completed at least before the leading end of the latent image based on the next image data arrives.
When the image forming cycle is started, the photosensitive drum 414 rotates counterclockwise as indicated by an arrow, and the intermediate transfer belt (intermediate transfer body) 415 is rotated clockwise by a drive motor (not shown). To rotate.
With the rotation of the intermediate transfer belt 415, BK toner image formation, C toner image formation, M toner image formation, and Y toner image formation are sequentially performed, and finally, BK, C, M, Y A toner image is formed on the transfer belt 415 so as to overlap.
[0008]
The formation of the BK image is performed as follows.
The charger 419 uniformly charges the photosensitive drum 414 with a negative charge to about -700 V in the dark by corona discharge. Subsequently, the laser diode 441 performs raster exposure based on the BK signal. When the raster image is exposed in this manner, in the exposed portion of the photosensitive drum 414 that is initially uniformly charged, the charge proportional to the amount of exposure disappears, and an electrostatic latent image is formed.
The toner in the revolver developing device 420 is negatively charged by agitation with the ferrite carrier, and the BK developing sleeve 420 KS of the present developing device is connected to a metal base layer of the photosensitive drum 414 by a power supply (not shown). , Are biased to a potential obtained by superimposing a negative DC potential and an AC.
As a result, no toner adheres to the portion of the photosensitive drum 414 where the charge remains, and the BK toner is adsorbed to the portion having no charge, that is, the exposed portion, and the BK toner similar to the latent image can be obtained. A visual image is formed.
The intermediate transfer belt 415 is stretched around a drive roller 415D, a transfer opposed roller 415T, a cleaning opposed roller 415C, and a driven roller group, and is driven and controlled by a drive motor (not shown).
[0009]
The BK toner image formed on the photoconductor 414 is applied to the surface of the intermediate transfer belt 415 that is driven at a constant speed in contact with the photoconductor by a belt transfer corona discharger (hereinafter, referred to as a belt transfer unit) 416. Transcribed. Hereinafter, the transfer of the toner image from the photosensitive drum 414 to the intermediate transfer belt 415 is referred to as belt transfer.
Some untransferred residual toner on the photoconductor drum 414 is cleaned by the photoconductor cleaning unit 421 in preparation for reuse of the photoconductor drum 414. The collected toner is stored in a waste toner tank (not shown) via a collection pipe. Note that, on the intermediate transfer belt 415, BK, C, M, and Y toner images sequentially formed on the photosensitive drum 414 are sequentially aligned on the same surface to form a four-color superimposed belt transfer image. And collective transfer to transfer paper by a corona discharge transfer device.
On the photosensitive drum 414 side, the process proceeds to the C image forming process after the BK image forming process. At a predetermined timing, reading of the C image data by the color scanner starts, and laser light writing based on the image data is performed. A C latent image is formed.
The C developing device 420C performs the rotation operation of the revolver developing device with respect to the developing position after the rear end of the previous BK latent image has passed and before the leading end of the C latent image has arrived. The image is developed with C toner.
Thereafter, the development of the C latent image area is continued, but when the rear end of the latent image passes, the revolver developing device 420 is driven in the same manner as in the case of the BK developing device, and the C developing device 420C is sent out. The next M developing device 420M is positioned at the developing position. This operation is also performed before the leading end of the next M latent image reaches the developing unit. Note that the processes of reading the respective image data, forming the latent image, and developing are the same as those of the BK image and the C image described above, and thus the description of the processes of the M and Y images is omitted.
[0010]
The belt cleaning device 415U includes an inlet seal, a rubber blade, a discharge coil, and a mechanism for contacting and separating the inlet seal and the rubber blade. After the BK image of the first color is transferred to the belt, while the second, third, and fourth colors are being transferred to the belt, the entrance seal, the rubber blade, and the like are separated from the intermediate transfer belt surface by the blade contact / separation mechanism. deep.
A paper transfer corona discharger (hereinafter, referred to as a paper transfer device) 417 uses an AC + DC or DC component to transfer the superposed toner image on the intermediate transfer belt 415 to the transfer paper. This is applied to the transfer belt.
Transfer paper of various sizes is stored in a transfer paper cassette 482 in the paper supply bank. The paper is supplied from a storage cassette storing paper of a designated size to the registration roller pair 418R by a paper supply roller 483. Paper / conveyed. Reference numeral 412B2 indicates a paper feed tray for manually feeding OHP paper, thick paper, and the like. At the time when the image formation is started, the transfer paper is fed from any one of the paper feed trays, and is waiting at the nip portion of the registration roller pair 418R. Then, when the leading end of the toner image on the intermediate transfer belt 415 approaches the paper transfer unit 417, the registration roller pair 418R is driven so that the leading end of the transfer paper coincides with the leading end of this image, and the paper and the image are transferred. A resist alignment is performed.
[0011]
In this way, the transfer paper P is superimposed on the color superimposed image on the intermediate transfer belt and passes over the paper transfer unit 417 connected to the positive potential. At this time, the transfer paper is charged with a positive charge by the corona discharge current, and most of the toner image is transferred onto the transfer paper. Subsequently, when the transfer paper passes through a separation and neutralization device by a neutralization brush (not shown) arranged on the left side of the paper transfer device 417, the transfer paper is neutralized, separated from the intermediate transfer belt 415, and moved to the paper transport belt 422.
The transfer paper on which the four-color superimposed toner image is collectively transferred from the intermediate transfer belt surface is conveyed to a fixing device 423 by a paper conveyance belt 422, and a nip portion between a fixing roller 423A and a pressure roller 423B controlled to a predetermined temperature. , The toner image is fused and fixed, is sent out of the main body by the discharge roll pair 424, and is stacked face up on a copy tray (not shown) to obtain a full color copy.
The surface of the photoconductor drum 414 after the belt transfer is cleaned by a photoconductor cleaning unit 421 including a brush roller, a rubber blade, and the like, and is uniformly discharged by a discharge lamp 414M.
Further, the intermediate transfer belt 415 after the transfer of the toner image onto the transfer paper is pressed again by the blade contacting / separating mechanism of the cleaning unit 415U to clean the surface.
[0012]
In the case of the repeat copy, the operation of the color scanner and the image formation on the photoreceptor continue from the first-color image process of the first sheet and proceed to the first-color image process of the second sheet at a predetermined timing.
In the case of the intermediate transfer belt 415, following the batch transfer process of the first four-color superimposed image onto the transfer paper, the second BK toner image is transferred to the area where the surface is cleaned by the belt cleaning device. Be transferred. After that, the operation is the same as that of the first sheet.
The above is the description of the copy mode for obtaining the four-color full-color copy. However, in the case of the three-color copy mode and the two-color copy mode, the same operation as described above is performed for the designated color and the number of times. Become.
Further, in the case of the single color copy mode, until the predetermined number of sheets is completed, only the developing device of the predetermined color of the revolver developing device 420 is positioned at the developing position of the predetermined color to be in the developing operation state, and the belt cleaning device 415U The copying operation is continuously performed while the blade is pressed against the belt.
In such an image forming apparatus, a mark for position detection is provided on the outer peripheral surface or the inner peripheral surface of the belt 415. However, on the outer peripheral surface side, it is necessary to devise a way to avoid the passage area of the belt cleaning device 415U, and it may be difficult to dispose it depending on the model or the like. In that case, it is provided on the inner peripheral surface side. . Although not shown in FIG. 1, the optical sensor is provided at a position between a driving roller 415D that supports the belt 415 and a support roller 415F.
[0013]
Next, an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. FIG. 2 is a schematic view of an image forming section centering on the photoconductor, and FIGS. 3A and 3B are specific diagrams of a primary transfer nip contact / separation mechanism for bringing the intermediate transfer member into and out of contact with the photoconductor. FIG. 4 is a timing chart showing the relationship between the rotation of the cam and the contact / separation operation, and FIG. 5 is a diagram for explaining the play in the rotation direction of the joint means.
The primary transfer nip contacting / separating mechanism shown in detail in FIG. 3 supports the pressure roller 415F rotatably by the shaft 433b at the other end of the swing bracket 433 supported rotatably in the direction of the arrow by the fulcrum 433a. The swing bracket 433 is urged to a retracted position shown in FIG. 3A by elastic means (not shown) or its own weight. Reference numeral 431 denotes an eccentric cam which is driven to rotate about a shaft 431a. When the cam 431 is at the non-pressing position shown in FIG. Conversely, when the cam 431 is at the pressing position shown in FIG. 3B, the pressing surface 431b presses the pressed surface 433c of the bracket 433. As a result, in the retracted state (a), the intermediate transfer belt 415 is in a non-contact state with the photoconductor 414, and conversely, in the pressing position (b), the belt is pressed toward the photoconductor. Is nipped with the photoconductor 414 over a predetermined width w.
[0014]
More specifically, in FIG. 2 and FIG. 3, the pressing roller 415F supported by the swing bracket 433 is located at the retracted position lowered in FIG. In FIG. 3B, the photosensitive drum 414 and the intermediate transfer belt 415 are in close contact with each other, and a nip having an arbitrary width w is formed. This up-and-down operation is realized by the rotation operation of the cam 431 connected to the half-rotation clutch 430, which rotates and stops by 180 degrees at an arbitrary timing when an electric signal is input, and the half-rotation clutch 430 is rotationally driven by the drive train 432. Is done.
That is, the primary transfer nip contact / separation mechanism is ON (pressed) and OFF (retracted) controlled at an arbitrary timing by the contact / separation mechanism driving unit 430 or the like that operates under the control of the control unit.
Then, for example, the ON timing of the primary transfer nip contact / separation mechanism is determined by the timing at which the position of the intermediate transfer member is detected by a mark provided on a part of the intermediate transfer member and the mark detection sensor provided in a pass area of the mark. It is preferable to control the OFF timing of the primary transfer nip contact / separation mechanism before the end of the primary transfer.
[0015]
This point will be described with reference to FIG. 4 showing the vertical timing of the pressing roller 415F by the operation of the cam 431. The cam 431 is a predetermined time t1 from the timing when the mark detection sensor which is the timing reference for color registration is turned on. 3b, that is, the upper position (pressing position) shown in FIG. 3B, which is earlier than the time t1 to t2 sufficient for the vibration of the machine due to the cam operation to stop, and the nip w is formed. It becomes. Then, after the rear end of the image to be primarily transferred is transferred from the photosensitive drum 414 to the intermediate transfer belt 415 (t4), the nip is released at the lower position (retreat position) in FIG. 3A (t5). ).
According to this embodiment, it is possible to release the cohesive force due to the Coulomb force in the primary transfer nip during the time when the primary transfer is not performed without deteriorating the accuracy of the alignment by the mark detection, and maintain the image quality. It is possible to do.
[0016]
Next, in another embodiment of the present invention, a relative position error between the photosensitive member and the photosensitive member caused during one rotation of the intermediate transfer member due to a peripheral speed difference caused by component accuracy between the photosensitive member and the intermediate transfer member will be described later. The play was set so that the play in the moving direction in the joint means became large. For this reason, even if the photosensitive member and the intermediate transfer member rotate synchronously due to the adhesion force due to the Coulomb force in the primary transfer nip, the peripheral speed difference can be absorbed by the play. Further, as described later, the nip is released and initialized each time the toner image is overlapped by one color by the operation of the primary transfer nip contact / separation mechanism for each rotation of the intermediate transfer body. It is possible to prevent the displacement due to the tension of the system.
In detail, assuming that the average peripheral speed of the photosensitive drum 414 is Va and the average peripheral speed of the intermediate transfer belt 415 is Vb in FIG. ,
t = Lb / Vb
And the moving distance La of the surface of the photosensitive drum 414 during the time t is
La = Va · t
It becomes. Here, the driving means of the belt driving roller 415D for driving the photosensitive drum 414 and the intermediate transfer belt 415 is set equal to the theoretical setting ratio of the circumference of the photosensitive drum 414 and the intermediate transfer belt 415. If the circumferences of the drum 414 and the belt driving roller 415D are equal, La = Lb. However, in practice, there is a limit in the precision of the parts, and an error always occurs. Therefore, an error ΔL occurs between La and Lb. .
ΔL = La−Lb
On the other hand, a joint means 440 shown in FIGS. 5A and 5B is arranged between the drive means and the photosensitive drum 414 or the intermediate transfer belt 415. As shown in FIG. 5, this joint means 440 is composed of a first joint part 440A and a second joint part 440B, one of which is connected to the drive side shaft and the other is connected to the driven side. You. The first joint portion 440A has two engaging protrusions 440A-1 protruding at an interval of 180 as shown in the figure, and the central portion thereof is supported by a shaft 440A-2 to rotate. The other second joint portion 440B has two protrusions 440B-2 at 180-degree intervals on the surface of a disk-shaped base 440B-1, and rotates about a shaft 440B-3 integrated at the center thereof. I do. The shafts 440A-2 and 440B-3 are coaxially arranged, and the protrusion 440A-1 of the first joint 440A is provided with a recess 440B between the protrusions 440B-2 of the second joint 440B. -4. By providing a play at an angle α ° in the rotational direction between the projections 440A-1 and 440B-2 at this time, the play at the angle α ° is provided on the surface of the photosensitive drum 414 or the intermediate transfer belt 415. In the moving direction.
[0017]
Here, Aα is set to be larger than the stroke error ΔL between the photosensitive drum 414 and the intermediate transfer belt 415 (an error in the relative position between the photosensitive drum 414 and the photosensitive member during one rotation of the intermediate transfer member). Thus, during one rotation of the intermediate transfer belt 415, the drive system of the device with the lower peripheral speed does not transmit reverse torque from the driven gear to the drive gear, and the floating state is maintained within the range of the play Aα. .
In addition, since the primary transfer nip releasing operation is performed every one rotation of the intermediate transfer belt 415, the external force due to the adhesion force of the nip is eliminated, and only the driving unit is driven, so that the play Aα of the joint unit 440 returns to the initial state.
[0018]
【The invention's effect】
As described above, in the image forming apparatus of the first aspect, since the primary transfer nip contact / separation mechanism is provided, the photosensitive member and the intermediate transfer belt are closely adhered to each other by the Coulomb force in the primary transfer nip portion. Thus, it is possible to prevent a situation in which only the surface rotates in synchronism without causing a slip. As a result, there is no deviation between the detected mark position and the relative position between the rotating means, and as a result, the photosensitive drum or the intermediate transfer body is driven by the slower driving means due to the reaction of the minute peripheral speed difference. Load fluctuation and local slippage of the primary transfer nip due to the rotation of the driven side faster than the driven side are prevented, and the occurrence of disturbance and displacement in the transferred image can be prevented. Further, since the joint means is arranged between the driving means and the photoconductor or the intermediate transfer body to provide the play in the rotation direction, the photoconductor and the intermediate transfer body are synchronized by the cohesive force due to the Coulomb force in the primary transfer nip. Even if it rotates, the peripheral speed difference can be absorbed by the play length at the joint.
In the image forming apparatus according to the second aspect, the primary transfer nip contact / separation mechanism is provided with a contact / separation mechanism driving unit that can be turned on (pressed) and turned off (retracted) at an arbitrary timing. The cohesive force due to Coulomb force can be released. As a result, similarly to the case of the first aspect, the occurrence of load fluctuation and local slippage of the primary transfer nip can be prevented, and the occurrence of disturbance and displacement in a transferred image can be prevented.
In the image forming apparatus according to the third aspect, the ON timing of the primary transfer nip contact / separation mechanism is determined by the intermediate transfer by the mark detection sensor provided in a pass area of the mark provided in a part of the intermediate transfer body. By setting the timing before the body position detection (mark detection) and the OFF timing of the primary transfer nip contact / separation mechanism after the end of the primary transfer, the positioning accuracy by the mark detection is not impaired. In addition, during the time when the primary transfer is not performed, the adhesion force due to the Coulomb force in the primary transfer nip can be released.
In the image forming apparatus according to the fourth aspect, the driving means and the photosensitive member are more sensitive to a relative positional error between the photosensitive member and the intermediate transfer member caused during one rotation of the intermediate transfer member due to a peripheral speed difference caused by component accuracy. Even if the photoconductor and the intermediate transfer member are rotated synchronously by the cohesive force due to the Coulomb force in the primary transfer nip, the rotational play in the joint provided between the body and the intermediate transfer member is set to be large. The difference in peripheral speed is absorbed by the play length in the joint, and further, the operation is performed by the primary transfer nip contacting / separating mechanism for each rotation of the intermediate transfer member, and the toner image is initialized each time the toner image is overlapped by one color. Therefore, it is possible to prevent the displacement due to the close contact force of the primary transfer nip and the tension of the drive system.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a main part of FIG. 1;
FIGS. 3A and 3B are diagrams illustrating a configuration example and operation of a contact / separation mechanism driving unit of a primary transfer nip contact / separation mechanism.
FIG. 4 is a diagram showing vertical timing of a pressure roller by operation of a cam.
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a configuration of a Jonting means.
[Explanation of symbols]
200 color image reading device (color scanner), 202 contact glass, 204A, 204B, 204C mirror, 205 illumination lamp, 206 lens, 207 color sensor, 400 color image recording device (color printer), 401 writing optical unit, 414 photosensitive Body drum, 415 intermediate transfer belt, 415D drive roller, 415T transfer opposed roller, 415C cleaning opposed roller, 419 charger, 420 revolver developing device, 420K BK developing device, 420CC developing device, 421 photoconductor cleaning unit, 420M M developing Device, 420Y Y developing device, 441 laser emission means, 442 fθ lens, 443 polygon mirror, 444 rotation motor 444, 446 reflection mirror, 431 eccentric cam, 431a axis, 431b Pressure surface, 433 swing bracket, 433a fulcrum, 433b shaft, 433c pressed surface, 440 joint means, 440A first joint portion, 440A-1 engagement protrusion, 440A-2 axis, 440B second joint portion, 440B- 1 base, 440B-2 engagement protrusion, 440B-3 shaft, 440B-4 recess,

Claims

A photoreceptor formed of a rotatable rotating body, an intermediate transfer body disposed opposite to the photoreceptor and rotated at the same peripheral speed as the photoreceptor in contact with the photoreceptor; Having a mark provided in the section and a mark detection sensor provided in a pass area of the mark,
A primary transfer unit at a primary transfer unit formed at a contact portion between the photoreceptor and the intermediate transfer body, a charging unit at a charging position on the rotation direction upstream side of the photoreceptor from a position where the primary transfer unit is disposed, Each have
During image formation, an image forming process is started after a certain timing from the detection of the mark by the sensor during rotation of the photoconductor and the intermediate transfer body, and the charged area of the photoconductor charged by the charging unit is started. Forming a toner image of an arbitrary color by optical writing and development, and then transferring the toner image of the arbitrary color to the intermediate transfer body by a primary transfer unit in the primary transfer unit for each of the different colors. The image forming apparatus repeatedly obtains a color superimposed toner image on the intermediate transfer body, and collectively transfers the superimposed toner image onto transfer paper in a secondary transfer unit to obtain a color image.
A primary transfer nip contact / separation mechanism that enables the primary transfer portion to contact the photosensitive member and the intermediate transfer member, that is, to release the primary transfer nip state,
An image forming apparatus, wherein a joint unit having an arbitrary play in a rotation direction is provided at a connecting portion between the photoconductor and the intermediate transfer member and each driving unit.

The said primary transfer nip contact / separation mechanism has a contact / separation mechanism drive means, and it is possible to control ON / OFF of the primary transfer nip contact / separation mechanism at an arbitrary timing by the contact / separation mechanism drive means. 2. The image forming apparatus according to 1.

The ON timing of the primary transfer nip contact / separation mechanism is determined when a position of the intermediate transfer member is detected by a mark provided on a part of the intermediate transfer member and a mark detection sensor provided in a pass area of the mark. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the timing of turning off the primary transfer nip contact / separation mechanism is after the end of the primary transfer.

2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a relative position error between the photosensitive member and the photosensitive member caused during one rotation of the intermediate transfer member is caused by a peripheral speed difference caused by component accuracy of the intermediate transfer member. 3. An image forming apparatus, wherein play in the rotation direction of the photosensitive member or the intermediate transfer member by a joint means is set large.