JP5489399B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、中間転写体と転写回転体とで挟持搬送される記録材へ中間転写体のトナー像を転写する画像形成装置、詳しくは、記録材に形成された出力画像の搬送方向の長さを補正する制御に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus for transferring a toner image of an intermediate transfer member to a recording material that is nipped and conveyed by an intermediate transfer member and a transfer rotator, and more specifically, the length in the conveyance direction of an output image formed on the recording material The present invention relates to control for correcting the above.
像担持体に形成した各色のトナー像を、中間転写体に一次転写して重ね合わせた後に、中間転写体と転写回転体とで挟持搬送される記録材へ中間転写体から一括二次転写するフルカラー画像形成装置が実用化されている。 Each color toner image formed on the image carrier is primarily transferred to the intermediate transfer member and superimposed, and then secondary transfer is performed from the intermediate transfer member to a recording material sandwiched and conveyed between the intermediate transfer member and the transfer rotating member. Full-color image forming apparatuses have been put into practical use.
近年、多種多様な記録材への対応を可能にすべく、中間転写体の基体の表面側に、基体よりも弾性係数が低い弾性層が形成されている。弾性層は、記録材の表面の凹凸に追従して変形し、トナー像と記録材とを一様に接触させる。 In recent years, an elastic layer having an elastic coefficient lower than that of the substrate has been formed on the surface side of the substrate of the intermediate transfer member so as to be compatible with a wide variety of recording materials. The elastic layer deforms following the irregularities on the surface of the recording material, and uniformly contacts the toner image and the recording material.
また、近年、転写回転体の表面に付着したトナーの除去を容易にすべく、転写回転体の表面に低摩擦係数の離型層が形成されている。離型層は、転写回転体の表面に付着したトナーの掻き落としを容易にして、転写回転体から記録材の裏面へトナーを付着させない。 In recent years, a release layer having a low friction coefficient has been formed on the surface of the transfer rotator to facilitate the removal of the toner adhering to the surface of the transfer rotator. The release layer facilitates scraping off the toner adhering to the surface of the transfer rotator and prevents the toner from adhering to the back surface of the recording material from the transfer rotator.
特許文献1には、ロータリ現像装置を備えた1ドラム型中間転写方式の画像形成装置が示される。ここでは、中間転写ベルトの新品交換後の通算画像形成枚数に応じて、露光装置の走査速度、又は像担持体と中間転写ベルトとの相対速度を変化させて、中間転写体ベルトの経時変化に伴う出力画像の長さの変化を減少させている。使用履歴の累積に伴って中間転写ベルトが潰れたり摩耗したりすると、中間転写ベルトの厚みが減少して表面速度が低下し、一次転写されたトナー像の搬送方向の長さが短くなるからである。
特許文献2には、中間転写ベルトの直線区間に複数のトナー像形成部を配列したタンデム型中間転写方式の画像形成装置が示される。ここでは、中間転写ベルトの1回転における速度変動パターンを検知して、速度変動パターンに応じた走査露光を行わせることにより、中間転写ベルトの速度変動に伴う色ズレを防止している。
特許文献3には、中間転写ベルトの摩擦係数を検知して、中間転写ベルトのクリーニング条件にフィードバックする画像形成装置が示される。中間転写ベルトの駆動モータの電流を検知して、電流−摩擦係数のテーブルを参照することにより、中間転写ベルトの刻々の摩擦係数を求めている。 Patent Document 3 discloses an image forming apparatus that detects a friction coefficient of an intermediate transfer belt and feeds back to a cleaning condition of the intermediate transfer belt. By detecting the current of the driving motor of the intermediate transfer belt and referring to the current-friction coefficient table, the friction coefficient of the intermediate transfer belt is obtained.
弾性層を形成した中間転写体と離型層を有する転写回転体とで転写部を形成すると、中間転写体の使用履歴の増加に伴って、記録材に形成された出力画像の搬送方向の長さが短くなることが判明した(表1参照)。新品交換した直後から中間転写体の摩擦力が低下し始めて、次第に転写部における挟持搬送力が不足し、転写部で記録材がスリップする割合が高くなるからである。 When the transfer part is formed with an intermediate transfer member having an elastic layer and a transfer rotating member having a release layer, the length of the output image formed on the recording material in the conveying direction increases as the use history of the intermediate transfer member increases. Was found to be shorter (see Table 1). This is because the frictional force of the intermediate transfer member starts to decrease immediately after the replacement of a new one, and the holding and conveying force in the transfer portion gradually becomes insufficient, and the rate at which the recording material slips at the transfer portion increases.
そこで、特許文献1に示されるように、中間転写ベルトの新品交換後の通算使用時間や通算画像形成枚数に応じて、記録材に形成される出力画像の搬送方向の長さを制御することが提案された。
Therefore, as disclosed in
しかし、単純に通算画像形成枚数に応じて制御を行うと、形成した画像の種類によって制御誤差が大きくなることが判明した。トナー載り量の少ないモノクロ文字画像を連続形成した場合とトナー載り量の多いフルカラー画像を連続形成した場合とでは、通算画像形成枚数が同じでも中間転写ベルトの摩擦係数が違ってくるからである。記録材の種類によっては、通算画像形成枚数が増えても中間転写ベルトの摩擦係数が増えなかったり、逆に減ったりすることも確認された。 However, it has been found that if the control is simply performed according to the total number of images formed, the control error increases depending on the type of image formed. This is because the coefficient of friction of the intermediate transfer belt differs between a case where a monochrome character image with a small amount of applied toner is continuously formed and a case where a full color image with a large amount of applied toner is continuously formed even if the total number of images formed is the same. It was also confirmed that depending on the type of recording material, the friction coefficient of the intermediate transfer belt did not increase or decreased even when the total number of image formations increased.
そこで、中間転写ベルトの摩擦係数を測定して転写部の挟持搬送力をより正確に見積もって出力画像の長さを制御することが提案された。 Therefore, it has been proposed to control the length of the output image by measuring the friction coefficient of the intermediate transfer belt and more accurately estimating the nipping and conveying force of the transfer portion.
しかし、特許文献3に示されるように駆動力に頼って摩擦係数を測定すると、中間転写ベルトの摩擦係数の測定値に大きな誤差を生じる場合がある。中間転写ベルトの駆動力は、中間転写ベルトの摩擦係数以外の要因、例えば記録材の種類、厚み、環境条件等に大きな影響を受けるからである。 However, when the friction coefficient is measured depending on the driving force as shown in Patent Document 3, a large error may occur in the measured value of the friction coefficient of the intermediate transfer belt. This is because the driving force of the intermediate transfer belt is greatly influenced by factors other than the friction coefficient of the intermediate transfer belt, such as the type, thickness, and environmental conditions of the recording material.
また、摩擦係数を測定するために、接触式の摩擦力測定装置を中間転写ベルトに設けると、駆動負荷が増えて中間転写ベルトの速度変動を生じたり、消費電力が増大したりする。小型化された画像形成装置では、新たな摩擦力測定装置を配置する余地を見つけることが難しい。 If a contact-type frictional force measuring device is provided on the intermediate transfer belt to measure the friction coefficient, the driving load increases, resulting in a speed fluctuation of the intermediate transfer belt, or an increase in power consumption. In a downsized image forming apparatus, it is difficult to find a room for installing a new frictional force measuring device.
本発明は、専用の摩擦力測定装置を設けることなく、転写部の挟持搬送能力を正確に見積もって、出力画像の搬送方向の長さを正確に制御できる画像形成装置を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of accurately estimating the nipping / conveying capability of a transfer unit and accurately controlling the length of an output image in the conveying direction without providing a dedicated friction force measuring device. Yes.
本発明の画像形成装置は、回転可能な感光体と、帯電された前記感光体に静電像を形成する露光手段と、前記感光体に形成された静電像にトナーを付着させてトナー像とする現像手段と、前記感光体のトナー像が転写される、弾性層を有する中間転写体と、前記中間転写体を回転駆動する中間転写体駆動手段と、前記中間転写体に向けて押圧されることで記録材を挟持して搬送しながら、前記中間転写体のトナー像を記録材へ静電的に転写する、表面に離型層を有する回転可能な転写ローラと、前記転写ローラを回転駆動する転写ローラ駆動手段と、を備えるものである。そして、前記中間転写体の表面の光沢度を検知する光沢度検知手段と、前記光沢度検知手段による前記中間転写体の表面の光沢度の検知結果に応じて、同一の静電像についての前記中間転写体の回転方向における前記中間転写体上のトナー像の長さが変更されるように、前記光沢度の検知結果が第1の光沢度のときには、前記感光体に形成する静電像の前記感光体の回転方向の走査線間隔を、前記光沢度の検知結果が前記第1の光沢度より高い第2の光沢度のときの前記走査線間隔より広く設定する走査線間隔設定手段とを備える。
別発明の画像形成装置は、トナー像が形成される像担持体と、前記像担持体のトナー像が転写される、弾性層を有する中間転写体と、前記中間転写体を回転駆動する中間転写体駆動手段と、前記中間転写体に向けて押圧されることで記録材を挟持して搬送しながら、前記中間転写体のトナー像を記録材へ静電的に転写する、表面に離型層を有する回転可能な転写ローラと、前記転写ローラを回転駆動する転写ローラ駆動手段とを備えたものである。そして、前記中間転写体の表面の光沢度を検知する光沢度検知手段と、前記光沢度検知手段による前記中間転写体の表面の光沢度の検知結果が第1の光沢度のときには、前記転写ローラ駆動手段の駆動速度を、前記光沢度の検知結果が前記第1の光沢度より高い第2の光沢度のときの前記駆動速度より速く設定する駆動速度設定手段とを備える。
The image forming apparatus of the present invention includes a rotatable photosensitive member, an exposure unit that forms an electrostatic image on the charged photosensitive member, and a toner image by attaching toner to the electrostatic image formed on the photosensitive member. A developing means, an intermediate transfer body having an elastic layer to which the toner image of the photosensitive member is transferred, an intermediate transfer body driving means for rotationally driving the intermediate transfer body, and pressed toward the intermediate transfer body. A transfer roller having a release layer on the surface for electrostatically transferring the toner image of the intermediate transfer member to the recording material while nipping and conveying the recording material, and rotating the transfer roller Transfer roller driving means for driving. Further, the gloss level detecting means for detecting the gloss level of the surface of the intermediate transfer body, and the gloss level of the surface of the intermediate transfer body by the gloss level detecting means according to the detection result of the gloss level of the intermediate transfer body. When the glossiness detection result is the first glossiness so that the length of the toner image on the intermediate transfer body in the rotational direction of the intermediate transfer body is changed , the electrostatic image formed on the photoconductor Scanning line interval setting means for setting the scanning line interval in the rotation direction of the photosensitive member to be wider than the scanning line interval when the glossiness detection result is a second glossiness higher than the first glossiness. Prepare.
An image forming apparatus according to another aspect includes an image carrier on which a toner image is formed, an intermediate transfer member having an elastic layer onto which the toner image on the image carrier is transferred, and an intermediate transfer that rotationally drives the intermediate transfer member A release layer on the surface for electrostatically transferring the toner image of the intermediate transfer body to the recording material while sandwiching and conveying the recording material by being pressed against the intermediate transfer body and the body driving means And a transfer roller driving means for rotationally driving the transfer roller. And, when the glossiness detecting means for detecting the glossiness of the surface of the intermediate transfer body and the detection result of the glossiness of the surface of the intermediate transfer body by the glossiness detecting means is the first glossiness, the transfer roller Drive speed setting means for setting the drive speed of the drive means faster than the drive speed when the glossiness detection result is a second glossiness higher than the first glossiness.
本発明の画像形成装置は、中間転写体の光沢度に応じて調整手段の制御量を設定するので、通算使用時間や通算画像形成枚数に応じて単純に設定する場合よりも、転写部における記録材の挟持搬送能力を制御量へ正確に反映できる。後述するように、中間転写体の光沢度は、中間転写体の摩擦係数に対して、また、初期状態と使用履歴の累積状態とにおける画像長さの収縮率(画像倍率)に対して強い相関性を持つからである。従って、通算画像形成枚数に頼るよりも、画像形成の累積に伴う画像長さの収縮量を正確に見積もって、出力画像の搬送方向の長さを正確に制御でき、出力画像の搬送方向の長さの再現性を高められる。 Since the image forming apparatus of the present invention sets the control amount of the adjusting unit according to the glossiness of the intermediate transfer member, the recording in the transfer unit is more than the case where it is simply set according to the total use time and the total number of image formed sheets. The ability to pinch and convey the material can be accurately reflected in the control amount. As will be described later, the glossiness of the intermediate transfer member has a strong correlation with the friction coefficient of the intermediate transfer member and with the contraction rate (image magnification) of the image length in the initial state and the accumulated state of the use history. Because it has sex. Therefore, rather than relying on the total number of image formations, it is possible to accurately estimate the amount of contraction of the image length that accompanies the accumulation of image formation, and to accurately control the length of the output image in the conveyance direction. The reproducibility of height can be improved.
以下、本発明のいくつかの実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明は、中間転写ベルトの光沢度を検知して画像の伸縮率を調整する限りにおいて、各実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実現可能である。 Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As long as the glossiness of the intermediate transfer belt is detected and the expansion / contraction ratio of the image is adjusted, the present invention is also realized in another embodiment in which part or all of the configuration of each embodiment is replaced with the alternative configuration. Is possible.
従って、タンデム型中間転写方式のみならず、1ドラム型中間転写方式の画像形成装置でも実施できる。 Accordingly, the image forming apparatus can be implemented not only in the tandem type intermediate transfer system but also in the one-drum type intermediate transfer system.
第1実施形態では、トナー像の形成/転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、FAX、複合機等、種々の用途で実施できる。 In the first embodiment, only the main part relating to the formation / transfer of the toner image will be described. However, in the present invention, a printer, various printing machines, a copier, a FAX, It can be implemented in various applications such as a multifunction machine.
なお、特許文献1、2、3に示される画像形成装置の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。
In addition, about the general matter of the image forming apparatus shown by
<第1実施形態>
図1は第1実施形態の画像形成装置の構成の説明図、図2は画像形成部及び二次転写部の構成の説明図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment, and FIG. 2 is an explanatory diagram of a configuration of an image forming unit and a secondary transfer unit.
図1に示すように、第1実施形態の画像形成装置100は、画像読取装置100Rにて読み取った原稿の画像を、プリンタ部100Pにて画像形成するフルカラー複写機である。プリンタ部100Pは、中間転写ベルト31の直線区間に4つの画像形成部SA、SB、SC、SDを配列したタンデム型中間転写方式である。
As shown in FIG. 1, an
画像形成部SDでは、感光ドラム11dにイエロートナー像が形成されて、一次転写部Tdにて、中間転写ベルト31に一次転写される。画像形成部SCでは、感光ドラム11cにマゼンタトナー像が形成されて、一次転写部Tcにて、中間転写ベルト31のイエロートナー像に重ねて一次転写される。画像形成部SB、SAでは、それぞれ感光ドラム11b、11aにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて、同様に一次転写部Tb、Taにて、中間転写ベルト31に一次転写される。
In the image forming unit SD, a yellow toner image is formed on the photosensitive drum 11d, and is primarily transferred to the
中間転写ベルト31に一次転写された四色のトナー像は、二次転写部T2へ搬送されて、給紙カセット21又は給紙トレイ27から取り出された記録材Pへ一括二次転写される。
The four-color toner images primarily transferred to the
二次転写部T2でトナー像を二次転写された記録材Pは、定着装置40で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着された後に、内排紙ローラ44、外排紙ローラ45を経て排出トレイ48へ積載される。
The recording material P onto which the toner image has been secondarily transferred by the secondary transfer portion T2 is heated and pressed by the
分離装置23は、給紙カセット21からピックアップローラ22によって引き出された記録材Pを1枚ずつに分離して、レジストローラ25へ向かって送り出す。
The
レジストローラ25は、停止状態で記録材Pを受け入れて待機させ、中間転写ベルト31に担持されたトナー像にタイミングを合わせて記録材Pを挟持搬送して、二次転写部T2へ給送する。
The
中間転写ベルト31は、一次転写部Ta、Tb、Tc、Tdで順番に一次転写された各色のトナー像を重ねて担持して二次転写部T2へ搬送する。
The
中間転写ベルト31は、中間転写体駆動手段としての駆動ローラ32、テンションローラ33、及びバックアップローラ34に掛け渡され、所定のプロセススピードで矢印R2方向に回転する。
The
二次転写ローラ36は、中間転写ベルト31を介してバックアップローラ34に圧接して、中間転写ベルト31と二次転写ローラ36との間に転写部の一例である二次転写部T2を形成する。
The
バックアップローラ34は、二次転写部T2の下流側で中間転写ベルト31の進路を上方へ曲げて、中間転写ベルト31に付着した記録材Pを曲率分離させる。
The
定着装置40は、内部にハロゲンヒータ等の熱源を備えた定着ローラ41aに、加圧ローラ41bをバネ付勢により圧接して定着部T3を形成する。定着部T3は、トナー像を二次転写された記録材Pを加熱加圧しつつ挟持搬送して、記録材Pの表面にトナー像を定着させる。
The fixing
クリーニング装置19は、記録材Pに二次転写されることなく二次転写部T2を通過した中間転写ベルト31上の転写残トナーを、クリーニングブレードにより摺擦除去する。
The
画像形成部SA、SB、SC、SDは、付設された現像装置14a、14b、14c、14dで用いるトナーの色がブラック、シアン、マゼンタ、イエローと異なる以外は同一に構成される。以下では、ブラックの画像形成部SAについて説明し、他の画像形成部SB、SC、SDについては、説明中の符号末尾のaを、b、c、dに読み替えて説明されるものとする。
The image forming units SA, SB, SC, and SD are configured in the same manner except that the toner colors used in the attached developing
図2に示すように、画像形成部SAは、感光ドラム11aの周囲に、帯電装置12a、露光装置13a、現像装置14a、一次転写ローラ35a、クリーニング装置15aを配置する。
As shown in FIG. 2, the image forming unit SA includes a
感光体としての感光ドラム11aは、接地電位に接続されたアルミニウム製のシリンダの外周面に帯電極性が負極性の感光層を形成してある。感光体ドラム11aは、一方の端部に駆動力を伝達されて矢印R1方向に回転する。 A photosensitive drum 11a as a photosensitive member has a negatively charged photosensitive layer formed on the outer peripheral surface of an aluminum cylinder connected to a ground potential. The photoconductive drum 11a is rotated in the direction of the arrow R1 with the driving force transmitted to one end thereof.
帯電装置12aは、コロナ放電により生成した負極性の帯電粒子を感光ドラム11aに照射して、感光ドラム11aの表面を一様な負極性の電位に帯電させる。
The charging
電源D3は、帯電装置12aの放電電極に電圧を印加してコロナ放電を発生させる。
The power source D3 applies a voltage to the discharge electrode of the
露光手段としての露光装置13aは、ブラックの分解色画像を展開した走査線画像データをON−OFF変調したレーザービームを多面体ミラーで走査して、帯電した感光ドラム11aの表面に画像の静電像を書き込む。
An
現像手段としての現像装置14aは、磁性キャリアに混合攪拌して負極性に帯電させたトナーを感光ドラム11aに供給して静電像を反転現像する。
The developing
現像スリーブ14sは、磁性キャリアとトナーとを穂立ち状態で担持して感光ドラム11aに対してカウンタ方向に回転し、穂立ち状態のトナーで感光ドラム11aの表面を摺擦する。
The developing
電源D4は、負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を現像スリーブ14sに印加して、相対的に正極性となった静電像の露光部分にトナーを付着させてトナー像を形成する。
The power source D4 applies a voltage obtained by superimposing an AC voltage to a negative DC voltage to the developing
一次転写ローラ35aは、中間転写ベルト31を介して感光ドラム11aに圧接して、感光ドラム11aと中間転写ベルト31との間に一次転写部Taを形成する。
The
電源D1は、一次転写ローラ35aに正極性の直流電圧を印加して、一次転写部Taを通過する中間転写ベルト31へ感光ドラム11aのトナー像を一次転写させる。
The power source D1 applies a positive direct current voltage to the
クリーニング装置15aは、一次転写部Taを通過して感光ドラム11aの表面に残留した転写残トナーをクリーニングブレードで除去して、次回のトナー像形成に備えさせる。
The
二次転写ローラ36は、中間転写ベルト31を介してバックアップローラ34に圧接して、中間転写ベルト31と二次転写ローラ36との間に二次転写部T2を形成する。バックアップローラ34は、接地電位に接続され、二次転写ローラ36は、電源D2に接続される。
The
電源D2は、トナーの帯電極性と逆極性である正極性の電圧を二次転写ローラ36に印加して、中間転写ベルト31に担持された4色のトナー像を記録材Pへ一括して二次転写させる。
The power source D2 applies a positive voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner to the
画像形成装置100では、画像と画像の間隔(いわゆる紙間)に制御画像を形成し、光学センサ60で読み取り、画像形成部SA(SB、SC、SD)の画像形成条件にフィードバックしている。
In the
各色のパッチ画像を感光ドラム11a(11b、11c、11d)に形成して中間転写ベルト31に転写し、光学センサ60によるパッチ画像の検知結果を露光強度や現像条件にフィードバックして、各色濃度の安定性を確保している。
A patch image of each color is formed on the photosensitive drum 11a (11b, 11c, 11d) and transferred to the
各色のレジマーク画像を感光ドラム11a(11b、11c、11d)に形成して中間転写ベルト31に転写し、光学センサ60によるレジマーク画像の検知結果を露光タイミングにフィードバックして、各色重ね合わせ精度を高めている。
A registration mark image of each color is formed on the photosensitive drum 11a (11b, 11c, 11d) and transferred to the
これらの制御画像は、光学センサ60を通過して二次転写部T2へ搬送されても、記録材には転写されないため、二次転写ローラ36へ二次転写されて次の記録材Pを裏汚れさせてしまう。このため、二次転写ローラ36に二次転写ローラクリーニング装置50を付設して、二次転写ローラ36に付着した制御画像を速やかに除去して、二次転写部T2へ到達させないようにしている。
Even if these control images pass through the
二次転写ローラクリーニング装置50は、ファーブラシ51を二次転写ローラ36に摺擦させて、二次転写部T2で二次転写ローラ36に転写されたトナーを除去する。
The secondary transfer
ファーブラシ51は、抵抗値10MΩのカーボン分散型ナイロン繊維を金属ローラに植毛して形成され、二次転写ローラ36に対してカウンタ方向に回転駆動される。
The
金属ローラ52は、アルミニウム製の円筒材料で形成され、ファーブラシ51に対してウイズ方向にほぼ等しい周速度で回転駆動される。
The metal roller 52 is formed of an aluminum cylindrical material and is rotationally driven with respect to the
クリーニングブレード53は、ウレタンゴムブレードで形成され、金属ローラ52に対してカウンタ方向に当接配置される。
The
電源D5は、金属ローラ52に+700V(対接地電位)の電圧を印加してファーブラシ51の電位を二次転写ローラ36よりも正極性側に高くする。
The power source D <b> 5 applies a voltage of +700 V (ground potential) to the metal roller 52 to make the potential of the
負極性に帯電したトナーは、二次転写ローラ36からファーブラシ51へ静電的に付着して金属ローラ52へ移動し、クリーニングブレード53によってハウジング54に掻き落とされる。
The negatively charged toner is electrostatically attached from the
制御部80は、画像形成部SAの機構の動作を制御するためのCPU(不図示)、制御基板、モータドライブ基板などから構成される。
The
<中間転写ベルト>
図3は中間転写ベルトの構成の説明図である。
<Intermediate transfer belt>
FIG. 3 is an explanatory diagram of the configuration of the intermediate transfer belt.
画像形成装置100では、多様化した記録材への対応を図るべく、中間転写ベルト31に、表面が柔らかい弾性ITB(中間転写ベルト)を採用している。弾性ITBは、表面の凹凸がある記録材Pの転写抜けを防止し、コート紙やOHP用紙等で発生し易い「中抜け」と呼ばれる転写不良を防止する。
The
しかし、弾性ITBは、記録材Pの表面への密着性が高い分、表面の摩擦係数は、従来の樹脂ベルトに比較して高くなる。従来の樹脂ベルトとは、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム(ETFE)、ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルム(PVdF)、ポリイミド(PI)等である。 However, since the elastic ITB has a high adhesion to the surface of the recording material P, the surface friction coefficient is higher than that of a conventional resin belt. Conventional resin belts include polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate resin film (ETFE), polyvinylidene fluoride resin film (PVdF), polyimide (PI), and the like.
図3に示すように、中間転写ベルト31は、基材311と弾性層312とコート層313との三層構成で、総厚みが約360μmである。
As shown in FIG. 3, the
基材311は、厚さ80μm〜90μmの導電性ポリイミド樹脂材料(PI)で構成される。
The
弾性層の一例である弾性層312は、基材311の上にクロロプレンゴムを200μm〜300μm積層して形成され、JISA硬度が60度である。弾性層312の硬度は、弾性層としての効果(変形効果)を達成するために40度〜80度程度が適当である。弾性層312は、記録材の表面の凹凸に追従して変形して中間転写ベルト31に担持されたトナー像と記録材の表面との接触を確実にする。また、トナー像の線幅の中心領域における局所的な圧力の高まりを分散させて、表面コートされているコート紙やOHP用紙で発生しやすい「中抜け」転写不良を防止する。
The
コート層313は、担持したトナー粒子や記録材の離型性を確保するもので、ポリウレタン樹脂のバインダーにフッ素樹脂を分散させた厚さ5μm〜15μmほどの最表層である。
The
中間転写ベルト31全体の抵抗は、体積抵抗率が1×109〜1×1011Ω・cmに調整され、表面抵抗率が1×1011〜1×1013Ω/□に調整されている。
The overall resistance of the
<二次転写ローラ>
図4は二次転写ローラの構成の説明図、図5は二次転写ローラの抵抗測定の説明図である。
<Secondary transfer roller>
FIG. 4 is an explanatory diagram of the configuration of the secondary transfer roller, and FIG. 5 is an explanatory diagram of resistance measurement of the secondary transfer roller.
二次転写ローラ36は、二次転写ローラクリーニング装置50で十分に制御画像をクリーニングできるように、その表面が、フッ素樹脂を含有する離型性の良い樹脂でコーティングされている。このため、二次転写ローラ36は、従来のコーティングされていないソリッドゴムやスポンジゴムのものに比較して、表面の静摩擦係数が小さくなっている。
The surface of the
図4に示すように、転写ローラとしての二次転写ローラ36は、外径24mm、長さ340mmの円筒形に形成され、金属芯金361とスポンジ層362とソリッド層363とコート層364との四層構成である。
As shown in FIG. 4, the
金属芯金361は、二次転写ローラ36の回転軸を兼ねた外径12mmのステンレス丸棒である。
The
スポンジ層362は、ニトリルゴム(NBR)とヒドリンゴム(ECO)とで厚さ4mm〜5mmに形成されたスポンジ組織の弾性層である。
The
ソリッド層363は、ニトリルゴム(NBR)とヒドリンゴム(ECO)とで厚さ1mm〜2mmに形成された固体組織の弾性層である。ソリッド層363は、スポンジ層362のスポンジ組織の表面を平滑化して、二次転写ローラクリーニング装置50によるトナーの除去を容易にする。スポンジ組織に捕捉されたトナーは、ファーブラシ51に接触しにくいからである。
The
離型層の一例であるコート層364は、ポリウレタン樹脂のバインダーにフッ素樹脂を分散させた厚さ10〜30μmの塗布層であって、トナー粒子の離型性を高めて二次転写ローラクリーニング装置50によるクリーニングを容易にする。コート層364は、現像剤に含まれるトナー粒子や外添剤が二次転写ローラ36の表面に固着することを、ソリッド層363の露出面よりも長期間に渡って阻止できる。
The
図5に示すように、外径30mmのアルミシリンダS6に二次転写ローラ36を当接回転させた状態で、電源D6から2000Vを印加して電流計A6により電流を検知した。検知した電流と印加した電圧とから二次転写ローラ36の抵抗値が演算される。図4に示す金属芯金361からコート層364までの抵抗は、1×106〜1×109Ωに調整されている。
As shown in FIG. 5, with the
二次転写ローラ36の硬度は、荷重9.8N下にて測定したアスカーC硬度で30度〜45度に調整されている。これにより、図2に示す二次転写部T2のニップ幅(回転方向の長さ)が確保されている。
The hardness of the
<二次転写部の摩擦係数と転写画像の伸縮>
図6は二次転写部を通過する記録材に作用する摩擦力の説明図、図7は出力画像の搬送方向の長さを測定するために用いた測定用画像の説明図、図8は中間転写ベルトの静止摩擦係数の測定の説明図である。
<Friction coefficient of secondary transfer area and expansion / contraction of transferred image>
6 is an explanatory diagram of the frictional force acting on the recording material passing through the secondary transfer portion, FIG. 7 is an explanatory diagram of a measurement image used for measuring the length of the output image in the transport direction, and FIG. It is explanatory drawing of the measurement of the static friction coefficient of a transfer belt.
図6に示すように、記録材Pは、二次転写部T2の挟持力Fに中間転写ベルト31の摩擦係数μs1を乗じた摩擦力Fμs1と、挟持力Fに二次転写ローラ36の摩擦係数μs2を乗じた摩擦力Fμs2とで搬送される。記録材Pは、中間転写ベルト31と二次転写ローラ36とで挟持搬送されると同時に、二次転写部T2の上流および下流の搬送ガイドの摩擦負荷を受ける。
As shown in FIG. 6, the recording material P has a friction force Fμs1 obtained by multiplying the pinching force F of the secondary transfer portion T2 by the friction coefficient μs1 of the
画像形成装置100では、中間転写ベルト31の摩擦係数μs1よりも二次転写ローラ36の摩擦係数μs2が小さいため、二次転写部T2の挟持搬送力(Fμs1+Fμs2)において、中間転写ベルト31が支配的である。
In the
二次転写部T2は、総圧力64N、二次転写ローラ36のゴム長340mm(0.34m)、ニップ幅5mm(0.005m)、単位面積あたりの圧力3.7×105N/m2に設計されている。
The secondary transfer portion T2 has a total pressure of 64 N, a rubber length of the
ここで、二次転写部T2の圧力が2.0×105N/m2未満では、記録材を十分に担持搬送できず、記録材Pに形成されるトナー画像の濃度や面積比率によって、出力画像の長さが変化するという問題が発生する。 Here, when the pressure of the secondary transfer portion T2 is less than 2.0 × 10 5 N / m 2 , the recording material cannot be sufficiently carried and conveyed, and depending on the density and area ratio of the toner image formed on the recording material P, There arises a problem that the length of the output image changes.
一方、二次転写部T2の圧力が7.0×105N/m2を超えると、記録材が薄紙の場合に、記録材の搬送方向中央部から後端部にかけて皺状の変形が発生し易くなる。 On the other hand, when the pressure of the secondary transfer portion T2 exceeds 7.0 × 10 5 N / m 2 , when the recording material is thin paper, wrinkle-like deformation occurs from the center in the conveyance direction of the recording material to the rear end. It becomes easy to do.
従って、二次転写部T2の圧力は、好ましくは、2.0×105N/以上、7.0×105N/m2以下、より好ましくは、3.0×105N/m2以上、5.0×105N/m2以下に設定される。 Therefore, the pressure of the secondary transfer portion T2 are preferably, 2.0 × 10 5 N / above, 7.0 × 10 5 N / m 2 or less, more preferably, 3.0 × 10 5 N / m 2 As described above, it is set to 5.0 × 10 5 N / m 2 or less.
図3に示すように、弾性層312を形成した中間転写ベルト31は、弾性層312を省略した比較例の中間転写ベルト(基材311+コート層313)よりも表面の摩擦係数μs1が高くなる。比較例の中間転写ベルトは、樹脂ITB(PI)であって、中間転写ベルト(弾性ITB)31の基材311と同じもので、体積抵抗率が1×109〜1011Ω・cm、表面抵抗率が1×1011〜1013Ω/□に制御されている。
As shown in FIG. 3, the
なお、比較例の中間転写ベルトは、厚みが80〜90μmで、中間転写ベルト31の総厚み約360μmに比べて相当薄いため、一次転写部Ta、二次転写部T2における中間転写ベルトの周速度が第1実施形態のものとは異なる。このため、図1に示す駆動ローラ32の直径を増して、二次転写部T2における比較例の中間転写ベルトの表面速度を中間転写ベルト31を装着した際と一致させた。
Since the intermediate transfer belt of the comparative example has a thickness of 80 to 90 μm and is considerably thinner than the total thickness of the
図4に示すように、コート層364を形成した二次転写ローラ36は、コート層364を省略した比較例の二次転写ローラ(スポンジ層362+ソリッド層363)よりも表面の摩擦係数が低くなる。比較例の二次転写ローラは、φ12mmの金属芯金の上に単層の導電スポンジ層(約6mm)を形成し、抵抗を二次転写ローラ36と同様に1×106〜1×109Ω(2000V印加時)に調整した。硬度もコート層364を有する二次転写ローラ36とほぼ同じ値にした。
As shown in FIG. 4, the
このような中間転写ベルトの種類および消耗状態と二次転写ローラの種類との組み合わせの違いについて、転写画像の伸縮の倍率差を比較実験した。 A comparative experiment was conducted to compare the difference in magnification of the transferred image with respect to the difference in the combination of the type and consumption state of the intermediate transfer belt and the type of the secondary transfer roller.
表1は、転写画像の伸縮の倍率差の測定結果を摩擦係数の測定結果と並べて示す。摩擦係数は、静止摩擦係数の測定結果である。転写画像の伸縮は、転写・定着を経て形成された出力画像の搬送方向の長さを測定し、元の画像データの長さに対する倍率を計算している。 Table 1 shows the measurement result of the magnification difference of the transferred image along with the measurement result of the friction coefficient. The friction coefficient is a measurement result of the static friction coefficient. In the expansion / contraction of the transferred image, the length in the transport direction of the output image formed through the transfer / fixing is measured, and the magnification with respect to the length of the original image data is calculated.
出力画像の搬送方向の長さは、図7に示す測定用画像GAを出願人の定めた標準記録材に画像形成して手動操作により測定した。標準記録材は、CLC用紙坪量81.4g/m2、A3サイズ(横297mm×縦420mm)である。
The length of the output image in the conveyance direction was measured manually by forming an image of the measurement image GA shown in FIG. 7 on a standard recording material determined by the applicant. The standard recording material has a CLC paper basis weight of 81.4 g /
図7に示すように、標準記録材の片面にBk単色の10mm角の格子画像を先端余白2mmで全域に形成し、格子の最初の横線から後端の最後の横線まで横線41本の先後端の長さを測定した。倍率変動が無くて100%の場合は400mmの測定値となり、倍率変動によって測定値は変化する。ただし、出力画像の搬送方向の長さの測定方法は、この方法に限定されるものでない。 As shown in FIG. 7, a 10 mm square grid image of Bk monochromatic color is formed on the entire surface of the standard recording material with a margin of 2 mm at the leading edge, and the leading and trailing edges of 41 horizontal lines from the first horizontal line to the last horizontal line at the rear end are formed. The length of was measured. When there is no magnification variation and is 100%, the measured value is 400 mm, and the measured value changes due to the magnification variation. However, the method for measuring the length of the output image in the conveyance direction is not limited to this method.
図8に示すように、中間転写ベルト31の摩擦係数μs1は、φ24の金属ローラ314に巻き付けてポータブル摩擦計(HEIDONトライボギアμsType94i)のプローブ315を中間転写ベルト31の表面に当接することにより測定した。
As shown in FIG. 8, the friction coefficient μs1 of the
二次転写ローラ36の摩擦係数μs2は、二次転写ローラ36を、直接、同じポータブル摩擦計のプローブ315を表面に当接させて測定した。
The friction coefficient μs2 of the
表1中、比較例の二次転写ローラを用いた二次転写部T2では、転写画像の伸縮の倍率が一様に100%となった。つまり、中間転写ベルト31の種類(比較例)にも消耗状態にもよらず、記録材のスリップが無い二次転写部T2の挟持搬送力が確保されている。 In Table 1, in the secondary transfer portion T2 using the comparative secondary transfer roller, the expansion / contraction magnification of the transferred image was uniformly 100%. In other words, regardless of the type of the intermediate transfer belt 31 (comparative example) or the state of wear, the holding and conveying force of the secondary transfer portion T2 with no recording material slipping is ensured.
表1中、比較例の中間転写ベルトに比較例の二次転写ローラを同様に圧接して構成される二次転写部では、二次転写部T2の挟持搬送力が不足して、記録材のスリップが大きくなる。しかし、中間転写ベルト31の摩擦係数μs1は、使用履歴の累積に伴ってあまり変化しないため、転写画像の搬送方向の長さの変化は少ない。
In Table 1, in the secondary transfer unit configured by similarly pressing the comparative example secondary transfer roller against the intermediate transfer belt of the comparative example, the holding and conveying force of the secondary transfer unit T2 is insufficient, and the recording material Slip increases. However, since the friction coefficient μs1 of the
表1中、中間転写ベルト31に二次転写ローラ36を圧接して構成される二次転写部T2は、中間転写ベルト31の摩擦係数μs1が中間転写ベルト31の使用履歴の累積に伴って大きく変化する。このため、中間転写ベルト31の使用履歴の累積に伴って転写画像の搬送方向の長さが大きく変化する。
In Table 1, in the secondary transfer portion T2 configured by pressing the
すなわち、摩擦係数μs2が十分に大きい比較例の二次転写ローラの場合、中間転写ベルト31の摩擦係数と無関係に画像倍率は安定する。このため、最初に画像倍率の合わせ込みを行えば、最後まで常に安定した倍率で画像出力が得られる。
That is, in the case of the secondary transfer roller of the comparative example having a sufficiently large friction coefficient μs2, the image magnification is stabilized regardless of the friction coefficient of the
また、コート層364が形成されて摩擦係数が小さい二次転写ローラ36でも、初期状態と寿命末期とで摩擦係数μs1があまり違わない比較例の中間転写ベルトを組み合わせた場合、画像倍率の変動はほとんど無い。このため、最初に画像倍率の合わせ込みを行えば、最後まで常に安定した倍率で画像出力が得られる。
Further, even when the
しかし、コート層364が形成されて摩擦係数μs2が小さい二次転写ローラ36に、初期状態と寿命末期とで摩擦係数μs1が大きく異なる中間転写ベルト31を組み合わせた第1実施形態では、画像倍率の変動が大きくなる。
However, in the first embodiment in which the
従って、初期状態で図7に示す測定用画像を用いて画像倍率の合わせ込みを行った後も、画像形成の累積に伴って画像倍率が変化するので、画像の伸縮倍率を調整して画像倍率の変化を相殺する必要がある。 Therefore, even after the image magnification is adjusted using the measurement image shown in FIG. 7 in the initial state, the image magnification changes with the accumulation of image formation. Needs to be offset.
そこで、第1実施形態の画像形成装置100では、トナー像を担持していない中間転写ベルト31の表面を検知した光学センサ60の出力電圧に応じて画像倍率を調整することとした。光学センサ60の出力電圧(中間転写ベルト31の光沢度)は、中間転写ベルト31の摩擦係数に強い相関性を持つことが実験により確認されたからである。
Therefore, in the
<中間転写ベルトの光沢度と摩擦係数>
図9は画像形成の累積枚数と中間転写ベルトの光沢度との関係の説明図、図10は中間転写ベルトの光沢度と画像倍率の関係の説明図である。図11は光学センサの構成の説明図、図12は光学センサの出力と中間転写ベルトの光沢度との関係の説明図である。
<Glossiness and friction coefficient of intermediate transfer belt>
FIG. 9 is an explanatory diagram of the relationship between the cumulative number of image formations and the glossiness of the intermediate transfer belt, and FIG. 10 is an explanatory diagram of the relationship between the glossiness of the intermediate transfer belt and the image magnification. FIG. 11 is an explanatory diagram of the configuration of the optical sensor, and FIG. 12 is an explanatory diagram of the relationship between the output of the optical sensor and the glossiness of the intermediate transfer belt.
二次転写部T2を記録材Pが通過してトナー像を転写される過程で発生する画像倍率変動は、中間転写ベルト31の表面の摩擦係数μs1の寄与率が高い。そして、中間転写ベルト31は、常にその表面にトナーを担持搬送し、転写残トナーをクリーニングする工程を繰り返すために、表面性が画像形成の累積にともなって変化し易い。このため、中間転写ベルト31の消耗に伴って、記録材Pの挟持搬送速度が変化し、画像倍率が変化する。
The image magnification fluctuation that occurs in the process in which the recording material P passes through the secondary transfer portion T2 and the toner image is transferred has a high contribution ratio of the friction coefficient μs1 of the surface of the
図9に示すように、画像形成の累積枚数の増加に伴って中間転写ベルトの光沢度は低下する。図9は、画像倍率の制御を全く行なわない状態で、特定の基準画像を画像形成し続ける過程で、中間転写ベルト31の表面光沢度を測定した結果である。光沢度は、日本電色工業(株)社製のハンディ光沢計(PG1入射角75°)を用いて測定した。
As shown in FIG. 9, the glossiness of the intermediate transfer belt decreases as the cumulative number of images formed increases. FIG. 9 shows the result of measuring the surface glossiness of the
図10に示すように、中間転写ベルト31の光沢度の低下に伴って、記録材Pに形成される出力画像の画像倍率は低下する。図10は、図9の実験で得られた画像の画像倍率の測定結果と光沢度の測定結果とを用いて作製した。
As shown in FIG. 10, the image magnification of the output image formed on the recording material P decreases as the glossiness of the
表1を参照して説明したように、出力画像の画像倍率の低下は、二次転写部T2における記録材Pの挟持搬送力を支配する中間転写ベルト31の摩擦係数μs1の低下に伴って発生している。
As described with reference to Table 1, the reduction in the image magnification of the output image occurs with the reduction in the friction coefficient μs1 of the
従って、画像形成の累積に伴う画像倍率の変化は、中間転写ベルト31の摩擦係数μs1の変化に原因しており、摩擦係数μs1は、中間転写ベルト31の光沢度と強い相関がある。
Therefore, the change in the image magnification accompanying the accumulation of image formation is caused by the change in the friction coefficient μs1 of the
図11に示すように、第1実施形態では、中間転写ベルト31の表面の光沢度を測定する光沢度計を、光沢度検知手段の一例であって反射光検知手段の一例でもある光学センサ60で代替させた。光学センサ60は、発光体としての発光素子(赤外線発光LED)61と受光体としての受光素子(フォトダイオード)62とで構成される正反射型の赤外線センサである。光学センサ60は、出力電圧が4.5Vのときに光沢度が85になるように規格化されている。
As shown in FIG. 11, in the first embodiment, a gloss meter that measures the gloss level of the surface of the
図12に示すように、光学センサ60の出力電圧と上述したハンディ光沢計で測定した光沢度とは、ほぼ直線的な相関性を示す。光学センサ60の出力電圧は、中間転写ベルト31の表面の光沢度に対して線形性を持っているので、光学センサ60は、光沢度計を代用できる。
As shown in FIG. 12, the output voltage of the
<実施例1>
図13は初期化制御のフローチャート、図14はジョブごとの画像倍率調整制御のフローチャートである。
<Example 1>
FIG. 13 is a flowchart of initialization control, and FIG. 14 is a flowchart of image magnification adjustment control for each job.
図2に示すように、実施例1では、サービスマンが、中間転写ベルト31の交換時又は任意の時点で画像倍率の合わせ込みを実行すると、その後は、ジョブごとに光学センサ60の出力変化に応じて画像倍率が自動調整される。画像形成装置100を出荷する前や、市場で新しい中間転写ベルト31へ交換した際に、サービスマンは、以下の作業を行う。
As shown in FIG. 2, in the first embodiment, when the service person executes the adjustment of the image magnification at the time of replacement of the
図2を参照して図13に示すように、制御部80は、中間転写ベルト31を交換した旨の操作入力が操作パネル81に行われると(S11のYES)、画像形成装置100を起動して前回転を開始する(S13)。制御部80は、画像倍率の合わせ込みを行う旨の操作入力が操作パネル81に行われると(S12のYES)、画像形成装置100を起動して前回転を開始する(S13)。
As shown in FIG. 13 with reference to FIG. 2, when an operation input indicating that the
制御部80は、画像形成を行わないでクリーニング装置19によって十分にクリーニングされた中間転写ベルト31の表面で、正反射光を光学センサ60により検知して、初期測定値としての光沢度を測定する(S14)。制御部80は、記憶装置82に記録された中間転写ベルト31の光沢度を初期化する。初期化では、まず光沢度測定(光学センサ60の出力検知)を行い、記憶装置82にその値を記録する。
The
制御部80は、記憶装置82に記録された初期設定値の画像形成条件および初期設定値の画像倍率の制御量を用いて、図7に示す測定用画像GAを、画像形成して定着状態で出力する(S15)。
The
測定用画像GAが出力されると、サービスマンは、10mm(理論値)間隔で41本形成された横線の先端から後端までの長さを手作業にて測定して、測定値を操作パネル81の入力枠に数値入力する。
When the measurement image GA is output, the serviceman manually measures the length from the front end to the rear end of the 41 horizontal lines formed at intervals of 10 mm (theoretical value), and the measured values are displayed on the operation panel. A numerical value is entered in the
制御部80は、数値入力完了した旨の操作が操作パネル81に行われると(S16のYES)、入力された測定値と画像データとを比較して画像の伸縮倍率を演算する(S18)。
When an operation to the effect that the numerical value input is completed is performed on the operation panel 81 (YES in S16), the
サービスマンは、手作業の測定に代えて、出力された測定用画像GAを、図1に示す画像読取装置100Rにセットして、操作パネル81の読み取りボタンを操作してもよい。
The service person may set the output measurement image GA in the
制御部80は、読み取りボタンが操作されると、セットされた測定用画像GAを画像読取装置100Rで読み取って(S17のYES)、画像解析システムにより、測定用画像GAの41本の横線の先端から後端までの長さを自動測定する。そして、自動測定値と画像データとを比較して画像の伸縮倍率を演算する(S18)。
When the reading button is operated, the
制御部80は、前回転を停止して(S19)、露光装置13aが静電像形成を行う際に、レーザー書き込みの走査速度を決定するポリゴンミラーの回転速度の初期設定値としての調整量を設定する(S20)。具体的には、露光装置13aのポリゴンモータの回転速度の初期設定値が変更される。回転速度を高める調整量が設定されると、走査線の間隔が短くなって画像倍率が下がって記録材Pの搬送方向の画像長さが短くなる。逆に、回転速度を下げる調整量が設定されると、走査線の間隔が長くなって画像倍率が高まって、記録材Pの搬送方向の画像長さが長くなる。
The
制御部80は、初期の中間転写ベルト31の光沢度を表す光学センサ60の出力値と測定用画像GAで測定した伸縮倍率の実測値とから、図10に示す光沢度と画像倍率の変換テーブルを作成して記憶装置82に記録する。
The
走査線間隔設定手段としての制御部80は、ジョブごとの光沢度の測定値で変換テーブルを参照して直ちに画像倍率を割り出し、ポリゴンモータの回転速度の制御量を演算する。
The
図2を参照して図14に示すように、制御部80は、画像形成のジョブが入力されると(S21のYES)、画像形成装置100を起動して前回転を開始する(S22)。
As shown in FIG. 14 with reference to FIG. 2, when an image forming job is input (YES in S21), the
制御部80は、画像形成を行わないでクリーニング装置19によって十分にクリーニングされた中間転写ベルト31の表面で、正反射光を光学センサ60により検知して、光沢度を測定する(S23)。
The
制御部80は、記憶装置82に記録された変換テーブル(図10)を参照して、中間転写ベルト31の光沢度に応じた伸縮倍率を求める(S24)。
The
制御部80は、求めた伸縮倍率に応じた露光装置13a(13b、13c、13d)の制御量(ポリゴンモータの回転速度)を設定する(S25)。
The
制御部80は、設定した制御量で露光装置13a(13b、13c、13d)を制御して、ジョブが終了するまで(S27のYES)、光沢度に応じて伸縮された画像を記録材Pに形成する(S26)。
The
すなわち、光沢度−伸縮倍率の変換テーブル(図10)の初期化が終わると、通常の画像形成が可能になる。そして、ジョブの入力ごとの中間転写ベルト31の光沢度が光学センサ60によってモニタされ、中間転写ベルト31の摩擦係数に応じた画像の伸縮倍率の変更がなされる。
That is, after the initialization of the glossiness / stretch ratio conversion table (FIG. 10) is completed, normal image formation becomes possible. The glossiness of the
実施例1では、光沢度を測定するタイミングには、現像装置14a(14b、14c、14d)を停止させ、俗に「かぶり」と呼ばれるトナー付着を除去して、光沢度の測定精度を向上させている。また、光学センサ60の異常な出力に対して過度に反応しないよう、平均化処理も併せて行なっている。
In the first embodiment, at the timing of measuring the glossiness, the developing
実施例1では、中間転写ベルト31表面の光沢度の変動に伴って、画像の伸縮倍率が図10のように変化するため、光沢度の変化を光学センサ60で検知し、初期設定時からの伸縮倍率の変動分を相殺するだけ、ポリゴンモータの回転速度を変更している。
In the first embodiment, the expansion / contraction magnification of the image changes as shown in FIG. 10 as the glossiness of the surface of the
しかし、光沢度に応じて制御量を定めて伸縮倍率を調整する制御を長期間継続すると、出力された画像の長さが初期設定時どおりに再現されなくなる場合がある。 However, if the control for determining the control amount according to the glossiness and adjusting the expansion / contraction magnification is continued for a long time, the length of the output image may not be reproduced as initially set.
そのような場合に対応すべく、実施例1では、任意のタイミングで、走査パネルを通じて初期化時と同様な初期設定の制御(図13:S12〜)を行うことができる。 In order to cope with such a case, in the first embodiment, it is possible to perform initial setting control (FIG. 13: S12) similar to that at the time of initialization through the scanning panel at an arbitrary timing.
以上説明したように、第1実施形態の画像形成装置100は、二次転写ローラ36の摩擦係数より中間転写ベルト31の摩擦係数が大きく、中間転写ベルト31上の制御用トナー像tを検知する光学センサ60を持つ。実施例1では、既存の光学センサ60の出力に応じて、中間転写ベルト31上に形成する画像の移動方向の長さを変更(ポリゴンの回転速度を変更)する制御を付加した。これにより、中間転写ベルト31の新品状態から寿命末期まで、出力画像の長さを安定して得られるようになった。
As described above, the
<実施例2>
図1に示すように、第1実施形態の画像形成装置100を用いて実施された実施例2の制御を説明する。
<Example 2>
As shown in FIG. 1, the control of Example 2 performed using the
実施例1では、露光装置13a(13b、13c、13d)を制御して、感光ドラム11a(11b、11c、11d)に形成されるトナー像の長さを変化させて、記録材Pに出力される画像の長さを再現した。
In
実施例2では、露光装置13a(13b、13c、13d)の制御には変更を加えず、二次転写ローラ36の回転速度を調整することにより、記録材Pに出力される画像の長さを再現した。
In the second embodiment, the length of the image output to the recording material P is adjusted by adjusting the rotation speed of the
実施例2では、感光ドラム11a(11b、11c、11d)に形成されるトナー像の長さ、中間転写ベルト31に担持されるトナー像の長さは、中間転写ベルト31の光沢度が変化しても一定に維持される。
In Example 2, the glossiness of the
そして、中間転写ベルト31と記録材との相対速度差を調整して、記録材Pに形成される画像の搬送方向の長さを伸縮させている。具体的には、二次転写ローラ36の回転速度を高めることで、二次転写部T2における記録材Pの通過時間を短縮して画像の長さを引き伸ばす。逆に、二次転写ローラ36の回転速度を下げることで、二次転写部T2における記録材Pの通過時間を引き伸ばして画像の長さを短縮する。
Then, by adjusting the relative speed difference between the
図2に示すように、駆動速度設定手段としての制御部80は、二次転写ローラ36の駆動モータM2の回転速度の制御量を設定して、中間転写ベルト31の光沢度に応じた伸縮倍率を、二次転写部T2で作り出す。
As shown in FIG. 2, the
図12に示す初期設定の制御、図13に示すジョブごとの制御量の設定制御については、実施例2でも同様に実行される。ただし、図中の制御量は、二次転写ローラ36の駆動モータM2の回転速度の制御量である。
The initial setting control shown in FIG. 12 and the control amount setting control for each job shown in FIG. 13 are executed similarly in the second embodiment. However, the control amount in the figure is the control amount of the rotational speed of the drive motor M2 of the
実施例2の制御によれば、二次転写ローラ36の回転速度を変更することによって、記録材に形成される画像の搬送方向の長さを、中間転写ベルトの摩擦係数μs1の変化によらず安定して得られる。
According to the control of the second embodiment, by changing the rotation speed of the
なお、二次転写ローラ36の回転速度を変更する場合、駆動モータM1を制御して、中間転写ベルト31と二次転写ローラ36との相対速度を変化させないようにしてもよい。この場合、二次転写部T2で行われる画像の伸縮が一次転写部Ta(Tb、Tc、Td)に移し変えて実行される。感光ドラム11a(11b、11c、11d)へ一定に形成されたトナー像が伸縮されて中間転写ベルト31に担持される。
When changing the rotation speed of the
<実施例3>
図2に示すように、中間転写ベルト31と二次転写ローラ36とで形成される二次転写部T2の上流には、レジストローラ25があり、記録材Pを二次転写部T2に供給する。
<Example 3>
As shown in FIG. 2, a
二次転写部T2を通過する中間転写ベルト31の移動速度をV1、レジストローラ25の回転速度をV2とする。実施例3では、記録材Pの後端がレジストローラ25を抜けた瞬間に発生するショックを防止するために、記録材Pが二次転写部T2とレジストローラ25とに接触している状態では、V2≧V1である。
The moving speed of the
また、レジストローラ25の搬送力が不安定になると、画像不良もさることながら、記録材Pの搬送性の不安定性を引き起すため、実施例3では、レジストローラ25の搬送力は、二次転写部T2の搬送力よりも大きく設定してある。
In addition, if the conveyance force of the
このように構成されて、二次転写ローラ36の摩擦係数μs2よりも中間転写ベルト31の摩擦係数μs1が大きい画像形成装置100の場合にも、実施例1、実施例2と同様な制御を適用できる。
Also in the case of the
実施例3では、中間転写ベルト31の光沢度に応じて、露光装置13a(13b、13c、13d)の走査速度や二次転写ローラ36の回転速度を調整して、記録材に形成される画像の搬送方向の長さを安定化できる。
In Embodiment 3, the image formed on the recording material is adjusted by adjusting the scanning speed of the
<実施例4>
図2に示すように、実施例4では、温度湿度センサ65の出力に基づいて画像の伸縮倍率の制御量を変化させる。中間転写ベルト31および二次転写ローラ36の表面の摩擦係数μs1は、温度湿度によっても変化して、記録材に形成される画像の搬送方向の長さに影響を及ぼすからである。
<Example 4>
As shown in FIG. 2, in the fourth embodiment, the control amount of the image expansion / contraction magnification is changed based on the output of the temperature /
例えば、第1実施形態の画像形成装置100における中間転写ベルト31と二次転写ローラ36とは、表2に示すように温度湿度に応じて摩擦係数が変化する。中間転写ベルト31と二次転写ローラ36の離型層は、いずれも若干の吸湿特性をもっており、吸湿量が増えるほど表面がタック性を帯びて、摩擦力μs1、μs2を増加させるからである。
For example, the friction coefficient of the
従って、温度湿度が変化すると二次転写部T2における記録材の挟持搬送力が変動して、記録材に形成された画像の搬送方向の長さが違ってくる。 Accordingly, when the temperature and humidity change, the recording material holding and conveying force in the secondary transfer portion T2 varies, and the length of the image formed on the recording material in the conveying direction varies.
実施例4では、中間転写ベルト31の光沢度の測定結果と、その時点での温度湿度センサ65の出力とに応じて、露光装置13aの走査速度又は二次転写ローラ36の回転速度を変更させた。これにより、温度湿度が違う状況でも、記録材に形成された画像の搬送方向の長さが安定した。
In the fourth embodiment, the scanning speed of the
<第2実施形態>
図15は第2実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。
Second Embodiment
FIG. 15 is an explanatory diagram of a configuration of the image forming apparatus according to the second embodiment.
本発明は、中間転写ベルトに沿って複数の感光ドラムを配置したタンデム型画像形成装置のみならず、中間転写体に1個の感光ドラムから複数色のトナー像を一次転写する1ドラム型の画像形成装置でも実施できる。 The present invention is not limited to a tandem type image forming apparatus in which a plurality of photosensitive drums are arranged along an intermediate transfer belt, but also a one-drum type image that primarily transfers a plurality of color toner images from one photosensitive drum to an intermediate transfer member. It can also be implemented with a forming apparatus.
図15に示すように、第2実施形態の画像形成装置200は、中間転写ドラム31Dに当接させて、複数の現像装置14a、14b、14c、14dを備えた感光ドラム11を配置している。
As shown in FIG. 15, in the
最初に、感光ドラム11に露光装置13によって形成された静電像が現像装置14aによって現像されてイエロートナー像が形成され、一次転写部T1にて、中間転写ドラム31Dに一次転写される。
First, the electrostatic image formed on the
次に、感光ドラム11に形成された静電像が現像装置14bによって現像されてマゼンタトナー像が形成され、一次転写部T1にて、イエロートナー像に重ねて中間転写ドラム31Dに一次転写される。
Next, the electrostatic image formed on the
次に、感光ドラム11に形成された静電像が現像装置14cによって現像されてシアントナー像が形成され、一次転写部T1にて、マゼンタトナー像に重ねて中間転写ドラム31Dに一次転写される。
Next, the electrostatic image formed on the
最後に、感光ドラム11に形成された静電像が現像装置14dによって現像されてブラックトナー像が形成され、一次転写部T1にて、シアントナー像に重ねて中間転写ドラム31Dに一次転写される。
Finally, the electrostatic image formed on the
中間転写ドラム31Dに一次転写された四色のトナー像は、二次転写部T2へ搬送されて、記録材Pへ一括二次転写され、定着装置40で加熱加圧を受けて記録材Pの表面にトナー像が定着される。
The four-color toner images primarily transferred to the
二次転写ローラ36は、中間転写ドラム31Dに圧接して、転写部の一例である二次転写部T2を形成する。
The
クリーニング装置19は、記録材Pに二次転写されることなく二次転写部T2を通過した中間転写ドラム31D上の転写残トナーを、クリーニングブレードにより摺擦除去する。
The
このように構成された画像形成装置200においても、実施例1と同様に光学センサ60の出力に基づいて中間転写ドラム31Dの光沢度を測定できる。そして、光沢度の測定結果に応じて露光装置13の走査速度を調整して、二次転写部T2で転写されるトナー像の搬送方向の長さを伸縮調整できる。
Also in the
11a、11b、11c、11d 像担持体(感光ドラム)
13a、M2 調整手段(露光装置、駆動モータ)
31 中間転写体(中間転写ベルト)
312 弾性層
36 転写回転体(二次転写ローラ)
364 離型層(コート層)
40 定着手段(定着装置)
60 光沢度検知手段、反射光検知手段(光学センサ)
65 検知手段(温度湿度センサ)
80 制御手段(制御部)
81 入力手段(操作パネル)
82 記憶装置
100 画像形成装置
100R 測定手段(画像読取装置)
D2 電源手段(電源)
GA 測定用画像
P 記録材
T2 転写部(二次転写部)
11a, 11b, 11c, 11d Image carrier (photosensitive drum)
13a, M2 adjusting means (exposure device, drive motor)
31 Intermediate transfer member (intermediate transfer belt)
312
364 Release layer (coat layer)
40 Fixing means (fixing device)
60 Glossiness detection means, reflected light detection means (optical sensor)
65 Detection means (temperature / humidity sensor)
80 Control means (control unit)
81 Input means (operation panel)
82
D2 Power supply means (power supply)
GA measurement image P Recording material T2 Transfer part (secondary transfer part)
Claims (6)
帯電された前記感光体に静電像を形成する露光手段と、
前記感光体に形成された静電像にトナーを付着させてトナー像とする現像手段と、
前記感光体のトナー像が転写される、弾性層を有する中間転写体と、
前記中間転写体を回転駆動する中間転写体駆動手段と、
前記中間転写体に向けて押圧されることで記録材を挟持して搬送しながら、前記中間転写体のトナー像を記録材へ静電的に転写する、表面に離型層を有する回転可能な転写ローラと、
前記転写ローラを回転駆動する転写ローラ駆動手段と、を備える画像形成装置において、
前記中間転写体の表面の光沢度を検知する光沢度検知手段と、
前記光沢度検知手段による前記中間転写体の表面の光沢度の検知結果に応じて、同一の静電像についての前記中間転写体の回転方向における前記中間転写体上のトナー像の長さが変更されるように、前記光沢度の検知結果が第1の光沢度のときには、前記感光体に形成する静電像の前記感光体の回転方向の走査線間隔を、前記光沢度の検知結果が前記第1の光沢度より高い第2の光沢度のときの前記走査線間隔より広く設定する走査線間隔設定手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。 A rotatable photoreceptor,
Exposure means for forming an electrostatic image on the charged photoreceptor;
Developing means for attaching a toner to the electrostatic image formed on the photoreceptor to form a toner image;
An intermediate transfer member having an elastic layer to which the toner image of the photosensitive member is transferred;
Intermediate transfer body driving means for rotationally driving the intermediate transfer body;
The toner image on the intermediate transfer member is electrostatically transferred to the recording material while being held while being conveyed by being pressed toward the intermediate transfer member, and is rotatable with a release layer on the surface. A transfer roller;
An image forming apparatus comprising: a transfer roller driving unit that rotationally drives the transfer roller;
Glossiness detecting means for detecting the glossiness of the surface of the intermediate transfer member;
The length of the toner image on the intermediate transfer body in the rotational direction of the intermediate transfer body with respect to the same electrostatic image is changed according to the detection result of the glossiness of the surface of the intermediate transfer body by the glossiness detecting means. As described above , when the glossiness detection result is the first glossiness, the scanning line interval in the rotation direction of the photoconductor of the electrostatic image formed on the photoconductor is set as the glossiness detection result. a scanning line interval setting means for setting wider than the scanning line interval when the first higher gloss second glossiness, image forming apparatus characterized by Ru with a.
前記像担持体のトナー像が転写される、弾性層を有する中間転写体と、
前記中間転写体を回転駆動する中間転写体駆動手段と、
前記中間転写体に向けて押圧されることで記録材を挟持して搬送しながら、前記中間転写体のトナー像を記録材へ静電的に転写する、表面に離型層を有する回転可能な転写ローラと、
前記転写ローラを回転駆動する転写ローラ駆動手段と、を備える画像形成装置において、
前記中間転写体の表面の光沢度を検知する光沢度検知手段と、
前記光沢度検知手段による前記中間転写体の表面の光沢度の検知結果が第1の光沢度のときには、前記転写ローラ駆動手段の駆動速度を、前記光沢度の検知結果が前記第1の光沢度より高い第2の光沢度のときの前記駆動速度より速く設定する駆動速度設定手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier on which a toner image is formed;
An intermediate transfer member having an elastic layer to which a toner image of the image carrier is transferred;
Intermediate transfer body driving means for rotationally driving the intermediate transfer body;
The toner image on the intermediate transfer member is electrostatically transferred to the recording material while being held while being conveyed by being pressed toward the intermediate transfer member, and is rotatable with a release layer on the surface. A transfer roller;
An image forming apparatus comprising: a transfer roller driving unit that rotationally drives the transfer roller;
Glossiness detecting means for detecting the glossiness of the surface of the intermediate transfer member;
When the glossiness detection result of the surface of the intermediate transfer member by the glossiness detection means is the first glossiness, the driving speed of the transfer roller driving means is determined, and the glossiness detection result is the first glossiness. an image forming apparatus comprising a driving speed setting means for setting faster than a second, higher the driving speed when the glossiness, that Ru comprising a.
前記温度湿度センサの画像形成装置内の温度湿度の検知結果が第1の温度湿度のときには、前記感光体に形成する静電像の前記感光体の回転方向の走査線間隔を、前記温度湿度の検知結果が前記第1の温度湿度のときより高い第2の温度湿度の前記走査線間隔より広く設定する走査線間隔設定手段と、を有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。When the detection result of the temperature and humidity in the image forming apparatus of the temperature and humidity sensor is the first temperature and humidity, the scanning line interval in the rotation direction of the photosensitive member of the electrostatic image formed on the photosensitive member is set to the temperature and humidity. 2. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a scanning line interval setting unit configured to set the detection temperature wider than the scanning line interval of the second temperature and humidity higher than that when the first temperature and humidity are set. .
前記温度湿度センサの画像形成装置内の温度湿度の検知結果が第1の温度湿度のときには、前記転写ローラ駆動手段の駆動速度を、前記温度湿度の検知結果が前記第1の温度湿度より高い第2の温度湿度のときの前記駆動速度より速く設定する駆動速度設定手段と、を有することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。When the temperature / humidity detection result in the image forming apparatus of the temperature / humidity sensor is the first temperature / humidity, the driving speed of the transfer roller driving means is set to be higher than the first temperature / humidity. The image forming apparatus according to claim 2, further comprising: a driving speed setting unit that sets the driving speed faster than the driving speed at a temperature and humidity of 2.
前記画像間隔設定手段は、前記中間転写体の初期状態における前記測定手段による記録材の出力画像の搬送方向の長さの測定結果及び前記光沢度検知手段による前記中間転写体の表面の光沢度の検知結果に基づいて、前記感光体の回転方向の走査線間隔の初期値を設定することを特徴とする請求項1又は3に記載の画像形成装置。 It further comprises measuring means for measuring the length of the output image of the recording material in the conveying direction,
The image interval setting unit is configured to measure a measurement result of the length of the output image of the recording material in the conveying direction by the measuring unit in an initial state of the intermediate transfer member and a glossiness of the surface of the intermediate transfer member by the glossiness detecting unit. detection result based image forming apparatus according to claim 1 or 3, characterized in that the initial value of the rotational direction of the scanning line interval of said photosensitive member.
前記駆動速度設定手段は、前記中間転写体の初期状態における前記測定手段による記録材の出力画像の搬送方向の長さの測定結果及び前記光沢度検知手段による前記中間転写体の表面の光沢度の検知結果に基づいて、前記転写ローラ駆動手段の駆動速度の初期値を設定することを特徴とする請求項2又は4に記載の画像形成装置。 It further comprises measuring means for measuring the length of the output image of the recording material in the conveying direction,
The drive speed setting unit is configured to measure the measurement result of the length of the output image of the recording material in the conveying direction in the initial state of the intermediate transfer member and the glossiness of the surface of the intermediate transfer member by the glossiness detection unit. The image forming apparatus according to claim 2 , wherein an initial value of a driving speed of the transfer roller driving unit is set based on a detection result .
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