JP5392056B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、複写機やプリンタなどの画像形成装置に関し、特に、記録紙が挟持された状態で搬送される転写領域での記録紙の進入や離脱の際に発生する衝撃性の振動によって、中間転写体や像担持体の駆動速度に瞬間的な変動が生じる場合の対策に関する。
像担持体と転写部(転写ローラ)間に形成される転写領域で記録紙を挟持しつつ、該像担持体上のトナー像を該記録紙に転写する画像形成装置が存在している。
そして、このような画像形成装置において、像担持体と転写部が接触するように構成された転写領域を記録紙が通過(進入あるいは離脱)する際に、衝撃性の振動が生じることがある。そして、この衝撃性の振動が、像担持体の速度に対して瞬間的な速度変動を与え、この像担持体の速度変動により形成中の画像に悪影響が及ぶことが知られている。
この場合、記録紙の厚みが厚くなるほど、記録紙の転写領域への進入や離脱の振動による速度変動が発生しやすくなる。そして、この速度変動により、転写部での転写ずれ、露光中の画像での露光むらといった、局所的ではあるが目立つ画質悪化が発生することがある。
ここで、以下の特許文献などに、以上のような記録紙の挟持搬送の際に生じる振動によって影響される像担持体の瞬間的な速度変動に対する対策が提案されている。
特開2001−265127号公報 特開2004−61882号公報
以上の特許文献1では、転写部付近に機械的に衝撃を抑える機構を備えることで、衝撃の悪影響を抑止するようにしている。しかし、専用の機械的な機構が必要となるため、装置のコストが上昇するという問題を有している。
また、以上の特許文献2では、中間転写ベルトと二次転写ベルトとを別モータで一定の相対速度で駆動し、二次転写部に記録紙が進入するタイミングで同期制御を一時的に停止して、中間転写ベルトと二次転写ベルトとの相対速度を拡大させないようにしている。この場合には、別モータでの同期駆動という動作モードが前提となっており、汎用性に欠ける問題がある。
また、一般論として、上述したような振動が発生しないように、装置の機械的剛性を高めることで対処することは理論的には可能である。しかし、実際には、装置の大きさ、フライホイールの設置場所やコスト、装置全体のコストなどの点で、今以上に機械的剛性を高めることは困難である。
また、同じく一般論として、上述したような振動を発生させないように、転写ローラや搬送部の搬送ローラとして、衝撃を吸収可能な柔らかなローラを用いて、記録紙の進入時や離脱時の衝撃を吸収してしまうことも可能である。しかし、転写部の転写ローラとしては、転写効率や画質の点で、柔らかなローラは望ましいものではない。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、記録紙を挟持搬送するローラでの進入や離脱の際に発生する衝撃性の振動により中間転写体や像担持体の駆動速度に瞬間的な速度変動が生じて画質が悪化することを、適切に防止することが可能な画像形成装置を実現することを目的とする。
この発明は、トナー像を担持する感光体と、前記感光体と対向する位置で記録紙を挟持し、該感光体で担持されたトナー像を転写領域において該記録紙に転写する転写手段と、前記感光体を駆動する駆動手段と、前記駆動手段に指示を与えて所定速度での駆動となるよう速度制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記記録紙が前記転写領域に進入するタイミング又は前記記録紙が前記転写領域から離脱するタイミングにおいて、前記感光体で露光あるいは現像のいずれかを行っている場合には、前記速度制御のゲインを通常時よりも高く設定し、前記記録紙が前記転写領域に進入するタイミング又は前記記録紙が前記転写領域から離脱するタイミングであっても、前記感光体で露光および現像のいずれも行っていない場合には、前記ゲインを変更しない、ことを特徴とする。
また、この発明は、トナー像を担持する感光体と、前記感光体で担持されたトナー像が転写される中間転写体と、前記中間転写体と対向する位置で記録紙を挟持し、該中間転写体で担持されたトナー像を転写領域において該記録紙に転写する転写手段と、前記感光体と前記中間転写体とを駆動する駆動手段と、前記駆動手段に指示を与えて所定速度での駆動となるよう速度制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記記録紙が前記転写領域に進入するタイミング又は前記記録紙が前記転写領域から離脱するタイミングにおいて、前記感光体での露光もしくは現像または前記中間転写体への転写のいずれかを行っている場合には、前記感光体もしくは前記中間転写体の少なくとも一方について、前記速度制御のゲインを通常時よりも高く設定し、前記記録紙が前記転写領域に進入するタイミング又は前記記録紙が前記転写領域から離脱するタイミングであっても、前記感光体での露光もしくは現像または前記中間転写体への転写のいずれも行っていない場合には、前記感光体もしくは前記中間転写体の少なくとも一方について、前記ゲインを変更しない、ことを特徴とする。
この画像形成装置の発明では、制御部は、記録紙が転写領域に進入するタイミングと記
録紙が転写領域から離脱するタイミングとのいずれかにおいて、駆動手段による像担持体
の駆動、もしくは、駆動手段による転写手段の駆動の少なくとも一方で、速度制御のゲイ
ンを通常時よりも高く設定しているため、記録紙を挟持搬送するローラでの進入や離脱の
際に発生する衝撃性の振動に起因する中間転写体や像担持体の駆動速度での瞬間的な変動
を通常時よりも強力に抑えることができ、衝撃性の振動に伴う画質の悪化を適切に抑制す
ることが可能になる。
本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示す構成図である。 本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示す構成図である。 本発明の実施形態の画像形成装置の状態を示すタイムチャートである。 本発明の実施形態の画像形成装置の動作状態を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態の画像形成装置の動作を示す特性図である。 本発明の実施形態の画像形成装置の動作を示す特性図である。 本発明の実施形態の画像形成装置の状態を示すタイムチャートである。
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態(実施形態)を詳細に説明する。
〔実施形態の構成〕
以下、本実施形態の画像形成装置100の構成を、図1〜図2に基づいて詳細に説明する。ここでは、本実施形態の画像形成装置100の電気的構成を図1、機械的構成を図2に基づいて詳細に説明する。
なお、図1や図2において、画像形成装置において既知であって、本実施形態の特徴的な動作や制御に直接に関係しない一般的な部分についての構成や説明は省略してある。
画像形成装置100において、制御部101は、画像形成装置100の各部を制御するためにCPUなどで構成されており、像担持体と転写手段との間を記録紙が通過する際に生じる振動が像担持体の所定速度に対して与える変動(速度変動)に対して、速度制御のゲインなどの制御データを変更する機能を有する。
なお、制御部101が全体制御部とプリント制御部とに分かれて構成されている場合には、この速度制御に関しては、全体制御部のみ、全体制御部とプリント制御部の両方、プリント制御部のみ、のいずれかが対応することができる。この実施形態では、単に制御部101として説明する。
操作部103は画像形成の際にオペレータが各種操作の入力を行うもので、たとえば、画像形成の際に紙種あるいは給紙トレイを選択する操作がなされ、操作の情報は制御部101に伝えられる。
記憶部105は各種データを記憶する記憶手段であり、この実施形態では、紙種毎に発生する速度変動に対して適切な速度制御のゲインを発生するのに必要な、タイミングやゲイン値のデータ(制御データ)を有する。
なお、制御部101は、画像形成装置の各給紙トレイに記録紙がセットされる際に、各給紙トレイと上記速度変動データなどの制御データとを対応付けしておくことが好ましい。そのために、記録紙の特徴、すなわち、その種別データ(種類(普通紙/塗工紙など)、斤量、サイズなど)を操作部103から設定し、制御部101は、複数の給紙トレイにそれぞれ収容された記録紙について、その種類に対応した速度制御データなどの制御データを設定する。そして、制御部101は、各給紙トレイに収容された記録紙の特徴(種別データ)に基づいて、各給紙トレイと制御データとの対応を記憶部105に記憶させておく。
画像処理部110は画像形成すべき画像データを、画像形成に適した状態にするための画像処理を実行する。
駆動部120は各部を所定の速度で動作させる駆動源としてのモータを所定の回転数で回転するように駆動する駆動手段である。
モータ131Mは、給紙部150の給紙ローラを回転させる駆動源である。モータ132Mは、搬送部160の各部の搬送ローラを回転させる駆動源である。モータ133Mは、感光体ドラムなどの感光体173を回転させる駆動源である。モータ134Mは、現像部174の現像ローラなどを回転させる駆動源である。モータ135Mは、中間転写体175を回転させる駆動源である。なお、これら各モータ131M〜136Mを総称してモータ130Mと呼ぶ。
なお、モータ131Mによる感光体173の回転駆動と、モータ135Mによる中間転写体175の駆動とは、制御部101によって速度制御されている。
変速部141は、給紙部150の給紙ローラをモータ131Mの回転力により所定の速度で回転させる際の変速機構である。変速部142は、搬送部160の各部の搬送ローラをモータ132Mの回転力により所定の速度で回転させる際の変速機構である。変速部143は、感光体ドラムなどの感光体173をモータ133Mの回転力により所定の速度で回転させる際の変速機構である。変速部144は、現像部174の現像ローラなどをモータ134Mの回転力により所定の速度で回転させる際の変速機構である。変速部145は、中間転写体175をモータ135Mの回転力により所定の速度で回転させる際の変速機構である。なお、これら各変速部141〜146を総称して変速部140と呼ぶ。
給紙部150は、複数の給紙トレイに載置された記録紙を給紙ローラによって画像形成位置まで送り出す給紙手段である。
搬送部160は、給紙部150から送り出された記録紙を所定の搬送速度で搬送する搬送手段であり、レジストローラ161やその他各種の搬送ローラを備えている。なお、レジストローラ161は、転写手段の上流側で記録紙を挟持しつつ搬送する搬送手段に該当する。
また、搬送部160において、所定位置に、通紙センサ165s(165s1,165s2,165s3,…165sn,)が配置されており、各通紙センサ165sでの検知結果は制御部101に伝達される。
図2に示す例では、搬送路上のレジストローラの上流側に通紙センサ165s1が配置され、レジストローラの下流側であって中間転写体駆動ローラ145Rの上流側に通紙センサ165s2が配置され、定着ローラの上流側に通紙センサ165s3が配置された様子を示している。
なお、各ローラの上流側の通紙センサで記録紙の先端が検知されると、該検知から所定タイミング後に記録紙が各ローラに到達することを制御部101が検知できる。
プロセスユニット170は、記録紙に画像を形成する各種動作を実行する画像形成ユニットであり、所定方向に回転しつつ露光される像担持体としての感光体173、感光体173に所定の帯電をさせる帯電部171、感光体173を画像データに応じて露光する露光部172、露光により形成された感光体173の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像部174、感光体173から転写されたトナー像を担持する無端状ベルトで構成される中間転写体175、および、転写ローラ176aと転写ローラ176bとを有する転写部176とを備えている。
なお、中間転写体175は、モータ135M、変速部145を介して、中間転写体駆動ローラ145Rによって所定の速度で回転駆動されている(図2)。
なお、転写ローラ176aは感光体173上のトナー像を中間転写体175に転写するものであり、転写ローラ176bは中間転写体175上のトナー像を記録紙に転写するものである。
また、転写ローラ176bは、像担持体としての中間転写体175と対向する位置(転写領域)で回転体により記録紙を挟持し、該像担持体としての中間転写体175のトナー像を該記録紙に転写する転写手段を構成している。
定着部180は、転写ローラ176bの下流側で記録紙を挟持搬送しつつ、定着を実行してトナー像を記録紙上で安定した状態にする。
エンコーダ(速度検出部)195は変速部143−145の速度変動を検出するために変速部143−145に設けられており、検知結果は制御部101に伝達される。また、同様なエンコーダが各モータに直接配置されていてもよい。
なお、図2では、モノクロの画像形成装置として、プロセスユニット170(帯電部171、露光部172、感光体173、現像部174、転写ローラ176a)を1色分の具体例を示したが、これに限定されるものではない。たとえば、中間転写体175に沿って、プロセスユニット170(帯電部171、露光部172、感光体173、現像部174、転写ローラ176a)を複数色に対応して配置することで、カラー画像形成装置とすることが可能である。
なお、図2に示した中間転写体175を有する画像形成装置の場合には、転写領域とは、記録紙を挟持しつつ、中間転写体175のトナー像を該記録紙に転写する領域を意味する。また、中間転写体175を有さない画像形成装置(図示せず)の場合には、転写領域とは、記録紙を挟持しつつ、感光体173のトナー像を該記録紙に転写する領域を意味する。
〔実施形態の構成の動作〕
以下、図3のタイムチャート、図4のフローチャートを参照して本実施形態の画像形成装置100についての速度変動制御についての動作説明を行う。
なお、この実施形態では、画像形成を実行する通常の制御が実行されている際に並行して実施される速度変動制御の部分を中心に説明する。
まず、操作部103あるいは図示されない外部PCなどから画像形成出力の指示があると(図4中のステップS101でYES)、この指示を受けた制御部101は画像形成出力に備えて感光体173と中間転写体175とを、PI制御などの所定の速度制御により、所定の搬送速度となるように制御する(図4中のステップS102)。
この場合、制御部101と駆動部120とは、エンコーダ195などの検知結果を受け、通常のゲインにより速度制御を実行する。なお、この速度制御をPI制御で行う場合には、比例制御(P制御)のための比例ゲイン、積分動作(I動作)のための積分ゲインとがあり、発振せずに安定した制御が可能であって、所望の速度制御が可能なように、これらのゲインが予め定められ、記憶部105に記憶されている。
なお、ここで、制御部101は、画像形成出力として、カラー/モノクロ、記録紙の斤量(通常紙/厚紙)のいずれが指定されているかをジョブデータなどから判断する(図4中のステップS103)。
カラー画像形成が指定されているか、厚紙を使用しない画像形成出力が指定されている場合(図4中のステップS103でNO)には、制御部101は、速度制御におけるゲイン変更を行わず、終了の指示があるまで通常の画像形成を実行する(図4中のステップS111、S112)。
モノクロ画像形成装置にて厚紙を使用する画像形成出力が指定されている場合(図4中のステップS103YES)、あるいは、カラー画像形成装置において厚紙を使用したモノクロ画像形成出力が指定されている場合(図4中のステップS103YES)、制御部101は、以下のようにして、二次転写時において速度制御におけるゲイン変更を行う。
画像形成出力のために給紙部150から記録紙が給紙され、この記録紙の先端が通紙センサ165s2で検知される(図4中のステップS104でYES)と、制御部101は第一タイマで時間T1’のカウントをスタートさせる(図4中のステップS105)。
ここで、図3に示すように、通紙センサ165s2で記録紙の先端が検知されてから転写領域(中間転写体175と転写ローラ176bとが対向する位置)に記録紙が到達する時間をT1と定め(図3(a),(b))、記録紙先端が転写領域に進入あるいは離脱する際に衝撃性の振動に起因する中間転写体175や感光体173の駆動速度での瞬間的な変動が発生するために、速度制御のゲイン変更を行う期間をT2と定める(図3(c),(d))。そして、T1’=T1−αT2、(αは0.5程度)とした場合のT1’を第一タイマでカウントする。
なお、T1は、通紙センサ165s2位置から転写領域までの距離と、記録紙の搬送速度とによって定まる値であり、紙種などによって搬送時間が変更される場合にはT1の値も連動して変更される。そして、T1が変更される場合には、連動して、T2とT1’も変更される。
制御部101は、通紙センサ165s2により記録紙の先端を検知してから第一タイマによりT1’をカウントすると(図4中のステップS105、S106)、感光体173の速度制御のゲインと中間転写体175の速度制御のゲインとを、記憶部105から読み出し、それまでの通常の値よりも高い値に変更する(図4中のステップS107)。
なお、感光体173の速度制御とは、感光体173を回転駆動するモータ133Mの回転速度制御を意味する。同様に、中間転写体175の速度制御とは、中間転写体175を回転駆動するモータ135Mの回転速度制御を意味する。
ここで、速度制御のゲインは、通常は発振することなく安定した状態で連続した速度制御が可能な値に定められている。その速度制御のゲインを、連続した状態では発振する可能性があるものの、少なくともT2程度の時間であれば発振しない程度の通常より高い値に変更する。なお、この変更するゲインの値は予め定められており、記憶部105に記憶されている。
また、第1タイマでT1’がカウントされると、制御部101は、速度制御のゲインを高めると共に、第二タイマで時間T2のカウントをスタートさせる(図4中のステップS108、S109)。
制御部101は、第2タイマによりT2をカウントすると(図4中のステップS108、S109)、感光体173の速度制御のゲインと中間転写体175の速度制御のゲインとを、記憶部105から読み出し、変更した高い値から通常の値に戻す(図4中のステップS110)。
このように、記録紙が転写領域に進入するタイミングにおいて、感光体173の速度制御と、中間転写体175の速度制御との少なくとも一方で、速度制御のゲインを通常時よりも高く設定しているため、転写領域において記録紙を挟持搬送する転写ローラ176bでの記録紙進入時に発生する衝撃性の振動に起因する中間転写体175や感光体173の駆動速度での瞬間的な変動を、通常時よりも強力に抑えることができ、衝撃性の振動に伴う画質の悪化を適切に抑制することが可能になる。
画像形成が継続中であれば(図4中のステップS111でNO)、制御部101はステップS103に戻り、以上の処理を繰り返す。なお、以上のように記録紙の先端が転写領域に進入する際に速度制御のゲインをT2期間だけ高めてから通常ゲインに戻した場合、記録紙の後端についても同様にして、記録紙の後端が転写領域から離脱する際に速度制御のゲインをT2期間だけ高めてから通常ゲインに戻す。
すなわち、通紙センサ165s2により記録紙の後端を検知(図4中のステップS104)してから第1タイマによりT1’をカウントすると(図4中のステップS105、S106)、感光体173の速度制御のゲインと中間転写体175の速度制御のゲインとを、記憶部105から読み出し、それまでの通常の値よりも高い値に変更する(図4中のステップS107)。そして、第1タイマでT1’がカウントされると、制御部101は、速度制御のゲインを高めると共に、第2タイマで時間T2のカウントをスタートさせる(図4中のステップS108、S109)。制御部101は、第2タイマによりT2をカウントすると(図4中のステップS108、S109)、感光体173の速度制御のゲインと中間転写体175の速度制御のゲインとを、記憶部105から読み出し、変更した高い値から通常の値に戻す(図4中のステップS110)。
このように、記録紙が転写領域から離脱するタイミングにおいて、感光体173の速度制御と中間転写体175の速度制御との少なくとも一方で、速度制御のゲインを通常時よりも高く設定しているため、転写領域において記録紙を挟持搬送する転写ローラ176bでの記録紙離脱時に発生する衝撃性の振動に起因する中間転写体175や感光体173の駆動速度での瞬間的な変動を、通常時よりも強力に抑えることができ、衝撃性の振動に伴う画質の悪化を適切に抑制することが可能になる。
さらに、画像形成出力が継続中であれば(図4中のステップS111でNO)、制御部101はステップS103に戻り、他の記録紙についても以上と同様の処理を繰り返す。また、画像形成出力の終了の指示があれば(図4中のステップS111でYES)、制御部101は、感光体173と中間転写体175との所定の速度制御を終了する(図4中のステップS112)。
〔実施形態により得られる効果の具体例(1)〕
ここで、本実施形態を実際の画像形成装置に適用した場合の効果について説明する。図5は、感光体173にエンコーダを取り付け、転写領域の衝撃性の振動の影響によって感光体173の回転速度に速度変動が生じた場合の様子を測定した特性図である。
ここで、図5(a)は記録紙の先端が転写領域に進入した際の衝撃で感光体173に速度変動が様子を示し、図5(b)は記録紙の後端が転写領域から離脱した際の衝撃で感光体173に速度変動が様子を示している。
そして、図5(c)は本実施形態の速度制御として通常の6倍のゲインを適用した場合において記録紙の先端が転写領域に進入した際の衝撃で感光体173に速度変動が様子を示し、図5(d)は本実施形態の速度制御として通常の6倍のゲインを適用した場合において記録紙の後端が転写領域から離脱した際の衝撃で感光体173に速度変動が様子を示している。
この図から明らかなように、本実施形態の速度制御を適用することで、感光体173の衝撃性の速度変動は半減し、良好な結果が得られた。
また、本実施形態では速度制御のゲインを変更しているのみであるため、図5に示した速度変動の波形が異なる形になったとしても、変動波形が異なる形になった影響を受けることなく、何ら問題なく動作が行われ、良好な結果が得られる。
〔実施形態により得られる効果の具体例(2)〕
転写領域で衝撃性の振動が発生すると、第一に、その振動によって中間転写体175の駆動速度が変動し、感光体173から中間転写体175に一次転写されるトナー像に、副走査方向の伸び縮みのズレ(乱れ)が生じる。また、転写領域で衝撃性の振動が発生すると、第二に、中間転写体175に接する感光体173に速度変動が生じて、露光中の静電潜像に副走査方向の伸び縮みのズレ(乱れ)が生じる。
そして、連続して画像形成を実行する際には、転写領域から記録紙が離脱する際に次の記録紙に上記画像ズレが生じると共に、転写領域に記録紙が進入する際にその自らの記録紙に上記画像ズレが生じる。すなわち、連続して画像形成を実行する際には、2枚目以降の記録紙上の画像には、合計4カ所の画像のズレが生じることになる。
そこで、主走査方向の横線を副走査方向に所定間隔(ここでは、0.17mm)に多数並べた画像を形成し、この横線の間隔を計測した様子を図6に示す。このような計測をすることで、衝撃性の振動による影響、並びに、本実施形態による改善効果を測定することが可能になる。
なお、この図6では、所定間隔の横線の間隔の実測値を細かく変動する折れ線状態の細線で示しており、この実測値の細かなばらつきを平均して、実際の記録紙の搬送速度に相当する特性を太線で示している。
図6(a)では転写領域から記録紙が離脱する際に通常の速度制御のみで次の画像の一次転写のズレにより次の記録紙に画像乱れが生じる特性を示しており、図6(b)では転写領域に記録紙が進入する際に通常の速度制御のみで画像の一次転写のズレにより同じ記録紙に画像乱れが生じる特性を示しており、図6(c)では転写領域から記録紙が離脱する際に通常の速度制御のみで次の画像の露光位置のズレにより次の記録紙に画像乱れが生じる特性を示しており、図6(d)では転写領域に記録紙が進入する際に通常の速度制御のみで画像の露光位置のズレにより同じ記録紙に画像乱れが生じる特性を示している。
そして、図6(e)では転写領域から記録紙が離脱する際に速度変動制御を加えて次の画像の一次転写のズレにより次の記録紙に画像乱れが生じる特性を示しており、図6(f)では転写領域に記録紙が進入する際に速度変動制御を加えて画像の一次転写のズレにより同じ記録紙に画像乱れが生じる特性を示しており、図6(g)では転写領域から記録紙が離脱する際に速度変動制御を加えて次の画像の露光位置のズレにより次の記録紙に画像乱れが生じる特性を示しており、図6(h)では転写領域に記録紙が進入する際に速度変動制御を加えて画像の露光位置のズレにより同じ記録紙に画像乱れが生じる特性を示している。
ここで、図6(a)と図6(e)とを比較し、図6(b)と図6(f)とを比較し、図6(c)と図6(g)とを比較し、図6(d)と図6(h)とを比較して明らかなように、本実施形態の速度制御を適用することで、中間転写体175や感光体173の衝撃性の速度変動による一次転写が露光における画像乱れは明らかに減少しており、良好な結果が得られることが確認された。
〔実施形態の構成の動作の変形例〕
なお、以上の実施形態の説明では、感光体173の速度制御と中間転写体175の速度制御との両方において、記録紙が転写領域に進入する際と離脱する際とでゲインを高く変更するものとしていたが、これに限定されるものではない。
たとえば、感光体173の速度制御と中間転写体175の速度制御とのいずれか一方において、記録紙が転写領域に進入する際と離脱する際とでゲインを高く変更するものであってもよい。
この場合、感光体173と中間転写体175とで、いずれか転写領域に近い方で速度制御のゲインを高く変更すればよい。すなわち、感光体173と中間転写体175とで、いずれか転写領域に遠いほうについては、速度制御のゲインを高く変更しないものであってもよい。
また、感光体173と中間転写体175とで、いずれか速度変動の影響を大きく受ける方で速度制御のゲインを高く変更してもよい。また、中間転写体175を有しないモノクロの画像形成装置であれば、感光体173で速度制御のゲインを高く変更すればよい。
また、記録紙が転写領域に進入する際と離脱する際との両方ではなく、いずれか一方のタイミングで速度制御のゲインを高く変更するものであってもよい。すなわち、発生する衝撃や速度変動が大きいほうのみで、ゲインを変更するようにしてもよい。
また、記録紙が転写領域に進入する際あるいは離脱する際に、感光体173で潜像形成やトナー像形成を行っていないタイミングであれば、ゲイン変更をすることを要しない。
また、記録紙が転写領域に進入する際と離脱する際とで、発生する衝撃や速度変動が異なる場合には、進入時と離脱時とで異なるゲインに変更するようにしてもよい。
また、転写領域における衝撃性の振動に起因する中間転写体175や感光体173の駆動速度での瞬間的な変動については、厚紙など斤量の大きな記録紙で発生しやすいため、記録紙の斤量に応じて段階的に速度制御のゲイン変更を行うようにしてもよい。したがって、通常より厚い厚紙を使用する際にゲインを変更するだけでなく、厚紙を通常使用する場合には、その紙厚や斤量に応じて通常時のゲインを設定することが望ましい。
また、転写領域における衝撃性の振動に起因する中間転写体175や感光体173の駆動速度での瞬間的な変動については、同じ厚さや重みであっても、コート紙、OHPシート(樹脂シート)など、記録紙の硬さによっても発生しやすい場合がある。そこで、記録紙の斤量に加えて、あるいは、斤量に代えて、記録紙の紙種に応じて速度制御のゲイン変更を行うようにしてもよい。
また、以上の実施形態の説明では、モノクロ画像形成装置、あるいは、カラー画像形成装置のモノクロ画像形成時に、記録紙が転写領域に進入する際と離脱する際とでゲインを高く変更するものとしていた。これは、カラー画像形成装置のモノクロ画像形成時においては使用する1色のみの感光体173を中間転写体175に圧接し、カラー画像形成装置のカラー画像形成時においてはYMCK4色の感光体173を中間転写体175に圧接するため、カラー画像形成時はモノクロ画像形成時よりも強力に速度変動を抑える効果があり、カラー画像形成時は速度制御のゲイン変更が不要となるからであった。
しかし、このような4色のカラー画像形成であっても、記録紙の厚さや硬さによっては、転写領域における衝撃性の振動に起因する中間転写体175や感光体173の駆動速度での瞬間的な変動が生じる可能性がある。その場合には、カラー画像形成であっても、ゲイン変更を伴う速度制御を実行することが望ましい。
また、YMCKの4色の画像形成装置において、いずれか2色または3色のみを使用するモードにおいて、使用する色の感光体173のみを中間転写体175に圧接するモードを備えている場合には、制御部101は、画像形成に使用する色が少ないほど速度制御のゲインを高く設定する、といった制御も可能である。
また、記録紙の搬送速度が高速であれば各部の慣性の影響で瞬間的な速度変動が生じにくく、搬送速度が低速であれば各部の慣性の影響で瞬間的な速度変動が生じやすくなる。このように、画像形成の際に搬送速度を変更する画像形成装置においては、制御部101は、記録紙の搬送速度に応じて速度制御のゲインを変更することが望ましい。
なお、以上の記録紙種類、記録紙斤量、画像形成色数、搬送速度などの各種パラメータの変動に応じて適切な速度制御のゲインについて、予め記憶部105に格納しておき、制御部101が必要に応じて適切なゲインを適用して速度制御を行うことが望ましい。
また、以上の実施形態では、矩形波状に速度制御のゲインを高くしていたが、これに限定されるものではない。すなわち、衝撃性の振動による瞬間的な速度変動は徐々に収束するものであるため、高い状態に変更したゲインを徐々に、あるいは、段階的に下げて通常値に戻すようにしてもよい。
以上のように、状況に応じて適切な値にゲインを変更することによっても、記録紙進入時あるいは離脱時に発生する衝撃性の振動に起因する中間転写体175や感光体173の駆動速度での瞬間的な変動を、適切な状態で抑えることができ、衝撃性の振動に伴う画質の悪化を適切に抑制することが可能になる。
また、以上の各実施形態では、記録紙が挟持された状態で搬送される転写領域での記録紙の進入や離脱の際に発生する衝撃性の振動を原因として、感光体173や中間転写体175の駆動速度に瞬間的な変動が生じて、露光や一次転写で画像が乱れる場合の対策について説明していた。これに対し、記録紙が転写領域で挟持された状態であって記録紙搬送方向上流側のローラから離脱するタイミング、または、記録紙が転写領域で挟持された状態であって記録紙搬送方向下流側のローラに進入するタイミング、の少なくとも何れかのタイミングにおいて、感光体173もしくは中間転写体175の少なくとも一方について速度制御のゲインを通常時よりも高く設定することも望ましい。
この場合、転写領域よりも記録紙搬送方向上流側のローラとは、図2の構成ではレジストローラ161であるが、画像形成装置の構成により他の搬送ローラであってもよい。また、この場合、転写領域よりも記録紙搬送方向下流側のローラとは、図2の構成では定着部180内のローラであるが、画像形成装置の構成により他の搬送ローラであってもよい。
この様子を図7のタイムチャートに示す。
記録紙が挟持された状態で搬送される転写領域での記録紙の進入(図4(d)のd10)の際に発生する衝撃性の振動を原因として、既に説明したように、露光(図7(a)のa11)や一次転写(図7(b)のb11)で画像の乱れが生じる。また、記録紙が挟持された状態で搬送される転写領域での記録紙の離脱(図4(d)のd40)の際に発生する衝撃性の振動を原因として、既に説明したように、露光(図7(a)のa41)や一次転写(図7(b)のb41)で画像の乱れが生じる。この対策として、記録紙の転写領域への進入タイミング(図7(d)のd10)に合わせて、感光体173の速度制御のゲインを通常時よりも高く設定しており(図7(f)のf11)、中間転写体175の速度制御のゲインを通常時よりも高く設定していた(図7(g)のg11)。また、記録紙の転写領域からの離脱タイミング(図7(d)のd40)に合わせて、感光体173の速度制御のゲインを通常時よりも高く設定しており(図7(f)のf41)、中間転写体175の速度制御のゲインを通常時よりも高く設定していた(図7(g)のg41)。
さらに、記録紙が挟持された状態であって、該記録紙が定着ローラへの進入(図4(e)のe20)すると、この進入の際に発生する衝撃性の振動が該記録紙を伝わって、転写領域での二次転写(図7(b)のd21)でズレが生じて画像の乱れが生じる。なお、記録紙の定着ローラへの進入タイミングは、通紙センサ165s3の検知結果と搬送速度とにより制御部101が判断する。そして、このような画像の乱れの対策として、制御部101は、記録紙の定着ローラへの進入タイミング(図7(e)のe20)に合わせて、中間転写体175の速度制御のゲインを通常時よりも高く設定する(図7(g)のg21)。
さらに、記録紙が挟持された状態であって、該記録紙がレジストローラ161から離脱(図4(c)のc30)すると、この進入の際に発生する衝撃性の振動が該記録紙を伝わって、転写領域での二次転写(図7(b)のc31)でズレが生じて画像の乱れが生じる。なお、記録紙のレジストローラ161からの離脱タイミングは、通紙センサ165s1の検知結果と搬送速度とにより制御部101が判断する。そして、このような画像の乱れ対策として、制御部101は、記録紙のレジストローラからの離脱タイミング(図7(c)のc30)に合わせて、中間転写体175の速度制御のゲインを通常時よりも高く設定する(図7(g)のg31)。
なお、画像形成装置の構成や記録紙の大きさなどにより、記録紙の定着ローラへの進入タイミング(図7(e)e20)と、記録紙のレジストローラ161からの離脱タイミング(図7(c)c30)とは、どちらが先になるかの順番は逆になることもありうる。
また、感光体173での速度制御ゲインの変更はf11とf41の2回である例を示したが、中間転写体175での速度制御ゲインの変更のg11,g21,g31,g41の4回に合わせるようにしてもよい。
また、以上の各実施形態において、記録紙の進入や離脱によって衝撃性の速度変動が生じる場合であっても、そのタイミングにおいて感光体173での露光もしくは現像または中間転写体175での一次・二次転写のいずれも行っていない場合には、速度制御のゲインを変更しなくてもよい。
〔その他の実施形態〕
以上の説明では、中間転写体175と転写ローラ176bと接触部分である転写領域に記録紙が進入あるいは離脱する際の衝撃性振動に起因する速度変動であったが、これに限定されるものではない。
たとえば、中間転写体175を用いずに感光体173から定着ローラによって記録紙に直接転写する構成の画像形成装置の場合に、感光体173と転写ローラとの間(転写領域)に記録紙が進入あるいは離脱する場合に生じる衝撃で速度変動成分が生じる場合であっても、同様にして感光体173の速度制御のゲインを高く変更することで、良好な結果を得ることができる。
100 画像形成装置
101 制御部
105 記憶部
110 画像処理部
120 駆動部
130 モータ
140 変速部
150 給紙部
160 搬送部
170 プロセスユニット
180 定着部

Claims (9)

  1. トナー像を担持する感光体と、
    前記感光体と対向する位置で記録紙を挟持し、該感光体で担持されたトナー像を転写領域において該記録紙に転写する転写手段と、
    前記感光体を駆動する駆動手段と、
    前記駆動手段に指示を与えて所定速度での駆動となるよう速度制御する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、
    前記記録紙が前記転写領域に進入するタイミング又は前記記録紙が前記転写領域から離脱するタイミングにおいて、前記感光体で露光あるいは現像のいずれかを行っている場合には、前記速度制御のゲインを通常時よりも高く設定し、
    前記記録紙が前記転写領域に進入するタイミング又は前記記録紙が前記転写領域から離脱するタイミングであっても、前記感光体で露光および現像のいずれも行っていない場合には、前記ゲインを変更しない、
    ことを特徴とする画像形成装置。
  2. トナー像を担持する感光体と、
    前記感光体で担持されたトナー像が転写される中間転写体と、
    前記中間転写体と対向する位置で記録紙を挟持し、該中間転写体で担持されたトナー像を転写領域において該記録紙に転写する転写手段と、
    前記感光体と前記中間転写体とを駆動する駆動手段と、
    前記駆動手段に指示を与えて所定速度での駆動となるよう速度制御する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、
    前記記録紙が前記転写領域に進入するタイミング又は前記記録紙が前記転写領域から離脱するタイミングにおいて、前記感光体での露光もしくは現像または前記中間転写体への転写のいずれかを行っている場合には、前記感光体もしくは前記中間転写体の少なくとも一方について、前記速度制御のゲインを通常時よりも高く設定し、
    前記記録紙が前記転写領域に進入するタイミング又は前記記録紙が前記転写領域から離脱するタイミングであっても、前記感光体での露光もしくは現像または前記中間転写体への転写のいずれも行っていない場合には、前記感光体もしくは前記中間転写体の少なくとも一方について、前記ゲインを変更しない、
    ことを特徴とする画像形成装置。
  3. 複数色のトナー像に対応した複数の感光体と、前記複数の感光体からのトナー像が重ね合わされる中間転写体とを備え、
    前記制御部は、画像形成に使用する色が少ないほど速度制御のゲインを高く設定する、
    ことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記制御部は、前記記録紙が前記転写手段で挟持された状態であって記録紙搬送方向上流側のローラから離脱するタイミング、または、前記記録紙が、前記転写手段で挟持された状態であって記録紙搬送方向下流側のローラに進入するタイミング、の少なくとも何れかのタイミングにおいて、前記速度制御のゲインを通常時よりも高く設定する、
    ことを特徴とする請求項1−のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  5. 前記制御部は、前記記録紙の種類あるいは斤量に応じて前記ゲインを設定する、
    ことを特徴とする請求項1−のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  6. 前記制御部は、前記駆動手段が駆動する速度に応じて前記ゲインを設定する、
    ことを特徴とする請求項1−のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  7. 前記制御部は、前記記録紙が進入するタイミングと前記記録紙が離脱するタイミングとで、前記速度制御のゲインをそれぞれ異なる値に設定する、
    ことを特徴とする請求項1−のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  8. 前記制御部は、前記速度制御としてPI制御を実行しており、該PI制御におけるゲインを変更する、
    ことを特徴とする請求項1−のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  9. 前記記録紙が前記転写領域に到達するタイミングを検知するセンサを備え、
    前記制御部は、前記センサの検知結果を参照して、前記ゲインを通常時よりも高く設定する、
    ことを特徴とする請求項1−のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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