JP7459705B2 - image forming device - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.

画像形成装置においては、用紙等の記録媒体の搬送時に所定のテンションを与えることで、記録媒体の蛇行等を抑制する。電子写真方式の画像形成装置においては、所定のテンションをかけながら記録媒体を搬送し、当該記録媒体に画像を転写ローラーで転写した後、転写した画像(転写画像)を定着ローラーで定着させる。 In an image forming apparatus, a predetermined tension is applied to a recording medium such as a sheet of paper during conveyance, thereby suppressing meandering of the recording medium. In an electrophotographic image forming apparatus, a recording medium is conveyed while applying a predetermined tension, an image is transferred onto the recording medium by a transfer roller, and then the transferred image (transfer image) is fixed by a fixing roller.

転写ローラーと定着ローラーとの間で、記録媒体に所定のテンションをかけるためには、定着速度を転写速度以上にする必要があり、定着速度と転写速度を同一にできれば理想的である。一方、定着速度が転写速度よりも速すぎると、記録媒体のテンションが高くなりすぎるため、定着ローラーの振動(定着駆動振動)が記録媒体を介して転写ローラーに伝わりやすくなり、定着駆動振動によって転写画像にブレが生じてしまう。この問題に対応するため、例えば特許文献1には、転写ローラーによる記録媒体の搬送速度と、転写ローラーによる記録媒体の搬送速度との速度比が可変である画像形成装置が開示されている。 In order to apply a certain tension to the recording medium between the transfer roller and the fixing roller, the fixing speed needs to be equal to or faster than the transfer speed, and ideally the fixing speed and the transfer speed would be the same. On the other hand, if the fixing speed is too fast compared to the transfer speed, the tension of the recording medium becomes too high, so that the vibration of the fixing roller (fixing drive vibration) is easily transmitted to the transfer roller via the recording medium, and the fixing drive vibration causes blurring of the transferred image. To address this problem, for example, Patent Document 1 discloses an image forming device in which the speed ratio between the transfer roller's transport speed and the transfer roller's transport speed is variable.

特開2004-101925号公報JP 2004-101925 A

特許文献1のように搬送速度の速度比を調整すれば、転写画像のブレを軽減することができる。しかしながら、転写画像のブレの抑制を搬送速度の調整によって実現する場合、許容できる定着速度と転写速度の速度差が極めて小さいため、精細な調整が要求され、調整の失敗は画質の劣化に繋がる。 If the speed ratio of the conveyance speed is adjusted as in Patent Document 1, blurring of the transferred image can be reduced. However, when suppressing blur in a transferred image by adjusting the conveyance speed, the allowable speed difference between the fixing speed and the transfer speed is extremely small, so fine adjustment is required, and failure in adjustment leads to deterioration of image quality.

本発明は、以上に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明は、転写画像のブレの軽減が容易であり、画質に優れた画像を形成することができる画像形成装置の提供を課題とする。 The present invention has been made in consideration of the above. That is, the objective of the present invention is to provide an image forming device that can easily reduce blurring of a transferred image and form an image with excellent quality.

(1)転写ローラーと定着ローラーとの間の振動吸収部と、前記振動吸収部の有する弾性機構の共振周波数が、前記定着ローラーより生ずる定着駆動振動の周波数の1/√2以下になるように、前記弾性機構のバネ定数を算出する制御部と、を有する画像形成装置。 (1) An image forming apparatus having a vibration absorbing unit between a transfer roller and a fixing roller, and a control unit that calculates the spring constant of the elastic mechanism of the vibration absorbing unit so that the resonance frequency of the elastic mechanism is equal to or less than 1/√2 of the frequency of the fixing drive vibration generated by the fixing roller.

(2)連続紙を搬送する搬送部を備える前記(1)の画像形成装置。 (2) An image forming device as described in (1) above, comprising a transport unit for transporting continuous paper.

(3)前記振動吸収部は更に、弾性部材を有するローラーを備える前記(1)または前記(2)の画像形成装置。 (3) The image forming device of (1) or (2), wherein the vibration absorbing section further comprises a roller having an elastic member.

(4)前記弾性機構は、バネ定数が調整可能なエアシリンダ機構を備える前記(1)~(3)のいずれかの画像形成装置。 (4) The image forming apparatus according to any one of (1) to (3), wherein the elastic mechanism includes an air cylinder mechanism whose spring constant is adjustable.

(5)前記画像形成装置で形成した画像を取得し、当該画像の画像ムラの周波数を算出する画像解析部を有し、前記制御部は更に、前記画像ムラの周波数から前記弾性機構の適正なバネ定数を算出し、前記弾性機構のバネ定数を調整する、前記(1)~(4)のいずれかの画像形成装置。 (5) an image analysis unit that acquires an image formed by the image forming apparatus and calculates a frequency of image unevenness in the image; The image forming apparatus according to any one of (1) to (4) above, which calculates a spring constant and adjusts the spring constant of the elastic mechanism.

(6)前記制御部は更に、前記弾性機構の共振周波数が、前記定着ローラーより生ずる定着駆動振動の周波数の1/2以下になるように、前記弾性機構のバネ定数を算出する前記(2)~(5)のいずれかの画像形成装置。 (6) The control unit further calculates the spring constant of the elastic mechanism so that the resonance frequency of the elastic mechanism is 1/2 or less of the frequency of the fixing drive vibration generated by the fixing roller (2). The image forming apparatus according to any one of (5) to (5).

本発明の画像形成装置によれば、転写画像のブレの軽減が容易であり、画質に優れた画像を形成することができる。 The image forming device of the present invention makes it easy to reduce blurring of the transferred image, and can form images with excellent quality.

本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示すシステム図である。1 is a system diagram showing an overall configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る画像形成装置を模式的に示す構成図である。1 is a configuration diagram schematically showing an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 比較例に係る弾性機構を示す概略図である。11 is a schematic diagram showing an elastic mechanism according to a comparative example. FIG. 本発明の実施形態に係る振動吸収部を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a vibration absorbing section according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る弾性機構の一例を示す概略図である。5A and 5B are schematic diagrams illustrating an example of an elastic mechanism according to an embodiment of the present invention. 弾性機構の共振周波数と、定着駆動周波数との関係が振動伝達率に及ぼす影響を示したグラフである。7 is a graph showing the influence of the relationship between the resonance frequency of the elastic mechanism and the fixing drive frequency on the vibration transmissibility. 本発明の実施形態に係る弾性機構の制御の流れを示すフローチャートである。3 is a flowchart showing the flow of control of the elastic mechanism according to the embodiment of the present invention.

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。本発明は、下記の実施形態のみに限定されるものではない。また、各実施形態における構成要素は、一部又は全部を適宜組み合わせることができる。 The following describes embodiments of the present invention with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments. In addition, the components in each embodiment can be combined in part or in whole as appropriate.

本発明の実施形態に係る画像形成装置について説明する。本実施形態に係る画像形成装置は、いわゆるタンデム型カラー画像形成装置であり、記録媒体上にフルカラーの画像を形成する。本実施形態における記録媒体は紙である。なお、本発明は、本実施形態の画像形成装置に限らず、定着ローラーおよび転写ローラーを備える電子写真方式の画像形成装置に適用可能である。また、紙以外の記録媒体を用いてもよい。 An image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. The image forming apparatus according to this embodiment is a so-called tandem color image forming apparatus, and forms a full-color image on a recording medium. The recording medium in this embodiment is paper. Note that the present invention is applicable not only to the image forming apparatus of this embodiment but also to an electrophotographic image forming apparatus that includes a fixing roller and a transfer roller. Also, a recording medium other than paper may be used.

図1は、本実施形態の画像形成装置Xの全体構成を示すシステム図である。画像形成装置Xは、制御部1,記憶部400,データ取得部500,表示操作部600,画像形成部100,用紙搬送部200,画像解析部300を備える。制御部1は、CPU(Central Processing Unit)等を備え、画像形成装置Xの動作を制御する。 FIG. 1 is a system diagram showing the overall configuration of an image forming apparatus X according to this embodiment. The image forming apparatus X includes a control section 1, a storage section 400, a data acquisition section 500, a display operation section 600, an image forming section 100, a paper transport section 200, and an image analysis section 300. The control unit 1 includes a CPU (Central Processing Unit) and the like, and controls the operation of the image forming apparatus X.

記憶部400は、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)等の不揮発性記憶媒体およびRAM(Random Access Memory)等を備える。記憶部400は、データ取得部500で取得したデータ等を保存し、制御部1がプログラムを実行する際の作業領域としても機能する。また、記憶部400は、定着ローラー19A,19B(図2で後述)から生じる振動の周波数(定着駆動周波数)を記憶している。定着ローラーが複数存在する場合には、定着ローラー毎に定着駆動周波数を記憶している。 The storage unit 400 includes a nonvolatile storage medium such as a ROM (Read Only Memory) and an HDD (Hard Disk Drive), a RAM (Random Access Memory), and the like. The storage unit 400 stores data etc. acquired by the data acquisition unit 500, and also functions as a work area when the control unit 1 executes a program. The storage unit 400 also stores the frequency of vibration (fixing drive frequency) generated from the fixing rollers 19A and 19B (described later in FIG. 2). If there are multiple fixing rollers, the fixing drive frequency is stored for each fixing roller.

データ取得部500は、形成対象の画像のデータを取得する。本実施形態では、データ取得部500は原稿読取装置SC(図2で後述)を備えるが、データ取得部500の態様はこれに限られない。データ取得部500は、ネットワーク(非図示)を介してデータを受信しても、外部記憶装置(非図示)と接続してデータを取得しても、その他の方法で取得してもよい。 The data acquisition unit 500 acquires data of the image to be formed. In this embodiment, the data acquisition unit 500 includes a document reading device SC (described later in FIG. 2), but the form of the data acquisition unit 500 is not limited to this. The data acquisition unit 500 may receive data via a network (not shown), may acquire data by connecting to an external storage device (not shown), or may acquire data in some other way.

表示操作部600は、タッチパネルディスプレイ等から構成され、操作画面を表示すると同時に、ユーザによる各種入力を受け付ける。なお、表示操作部600の代わりに表示部と操作部とを個別に設けてもよい。 The display operation unit 600 is composed of a touch panel display or the like, and displays an operation screen while accepting various inputs from the user. Note that instead of the display operation unit 600, a display unit and an operation unit may be provided separately.

画像形成部100は、画像形成ユニット1Y,1M,1C,1K、一次転写ローラー、転写ローラー(二次転写ローラー)16,17、定着ローラー19A,19Bを備え(図2で後述)、データ取得部500の取得したデータに基づいて、用紙に画像を形成する。 The image forming section 100 includes image forming units 1Y, 1M, 1C, 1K, a primary transfer roller, transfer rollers (secondary transfer rollers) 16, 17, fixing rollers 19A, 19B (described later in FIG. 2), and a data acquisition section. An image is formed on the paper based on the data acquired by 500.

用紙搬送部200は、用紙搬送ローラー20(図2で後述)、振動吸収部201を備え、テンションをかけながら用紙を搬送する搬送部である。振動吸収部201は、振動吸収ローラー211,弾性機構212(図3参照)を備え、転写ローラー16,17と定着ローラー19A,19Bとの間に設置されて、記録媒体に伝わる振動を吸収する。 The paper transport unit 200 is a transport unit that includes a paper transport roller 20 (described later in FIG. 2) and a vibration absorbing unit 201, and transports the paper while applying tension. The vibration absorbing unit 201 includes a vibration absorbing roller 211 and an elastic mechanism 212 (see FIG. 3), and is installed between the transfer rollers 16 and 17 and the fixing rollers 19A and 19B to absorb vibrations transmitted to the recording medium.

画像解析部300は、画像形成部100が用紙に形成した画像を光学的に読み取り、当該画像を解析して、当該画像のブレから定着ローラー19A,19Bの駆動振動(定着駆動振動)を算出する。画像解析部300の画像読み取り機構は特に限定されず、例えばデータ取得部500の原稿読取装置SCと同様の装置であってもよい。 The image analysis unit 300 optically reads the image formed on the paper by the image forming unit 100, analyzes the image, and calculates the drive vibration (fixing drive vibration) of the fixing rollers 19A and 19B from the blur of the image. The image reading mechanism of the image analysis unit 300 is not particularly limited, and may be, for example, a device similar to the document reading device SC of the data acquisition unit 500.

図2は、本実施形態に係る画像形成装置Xを模式的に示す構成図である。図2に示すように、画像形成装置Xは、主に、給紙装置210、巻取り装置220、用紙搬送ローラー20、画像解析部300,原稿読取装置SC、画像イエロー(Y)・マゼンタ(M)・シアン(C)・ブラック(K)の各画像を形成する画像形成ユニット1Y,1M,1C,1K、転写ローラー(二次転写ローラー)16,17、定着ローラー19A,19B、振動吸収部201を備える。 FIG. 2 is a configuration diagram schematically showing the image forming apparatus X according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the image forming apparatus ), cyan (C), and black (K) images, image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, transfer rollers (secondary transfer rollers) 16 and 17, fixing rollers 19A and 19B, and vibration absorbing unit 201. Equipped with.

給紙装置210は、画像形成装置Xの通紙方向の上流側に配置され、ロール状の連続紙(以降、用紙と称する)を画像形成装置Xに給紙する。巻取り装置220は、画像形成装置Xの通紙方向の下流側に配置され、画像形成装置Xによって画像の形成された用紙を巻き取る。図1でも解説した画像解析部300は、画像形成装置Xと巻取り装置220との間に設置され、画像形成装置Xによって形成された画像を解析する。 The paper feeder 210 is disposed upstream of the image forming device X in the paper feed direction and feeds rolled continuous paper (hereinafter referred to as paper) to the image forming device X. The winder 220 is disposed downstream of the image forming device X in the paper feed direction and winds up the paper on which an image has been formed by the image forming device X. The image analysis unit 300, also described in FIG. 1, is installed between the image forming device X and the winder 220 and analyzes the image formed by the image forming device X.

複数の用紙搬送ローラー20は給紙装置210と巻取り装置220との間の搬送経路上で用紙を搬送する。個々の用紙搬送ローラー20は、互いに圧接された一対のローラーによって構成されており、駆動手段である電動モータ(非図示)を通じて少なくとも一方のローラーが回転駆動する。そして、用紙搬送ローラー20は、用紙を挟持して回転することにより、用紙を搬送する。これら電動モータ(非図示)や用紙搬送ローラー20は、連続紙を搬送する搬送部として機能する。 A plurality of paper transport rollers 20 transport the paper on a transport path between a paper feeder 210 and a winder 220. Each paper transport roller 20 is constituted by a pair of rollers pressed against each other, and at least one of the rollers is rotationally driven by an electric motor (not shown) serving as a driving means. The paper transport roller 20 transports the paper by rotating while holding the paper. These electric motors (not shown) and paper transport rollers 20 function as a transport section that transports continuous paper.

なお、搬送手段は、一対のローラーで構成する以外にも、ベルト同士の組み合わせや、ベルトおよびローラーの組み合わせといったように、一対の回転部材からなる構成を広く採用することができる。また、画像形成装置Xは枚葉の用紙を格納した給紙トレイを備えて、ロール状の連続紙と枚葉の用紙とを併用するものであってもよいし、給紙装置210および巻取り装置220を備えずに給紙トレイを備えて枚葉の用紙に画像を形成するものであってもよい。 In addition to being configured with a pair of rollers, the conveyance means can widely adopt a configuration consisting of a pair of rotating members, such as a combination of belts or a combination of a belt and a roller. Further, the image forming apparatus It is also possible to form an image on a sheet of paper by providing a paper feed tray without including the device 220.

原稿読取装置SCは、走査露光装置の光学系により原稿の画像を走査露光し、その反射光をラインイメージセンサにより読み取ることにより、画像信号を得る。この画像信号は、A/D変換、シェーディング補正、圧縮等の処理が施された後、画像データとして制御部1(図1参照)に入力される。 The document reader SC scans and exposes the image of the document using the optical system of the scanning exposure device, and obtains an image signal by reading the reflected light using a line image sensor. This image signal is then subjected to A/D conversion, shading correction, compression, and other processes, and then input to the control unit 1 (see Figure 1) as image data.

イエロー(Y)の画像を形成する画像形成ユニット1Yは、感光体ドラム14Yおよびその周辺に配置された帯電部10Y、光書込部11Y、現像装置12Yおよびドラムクリーナ13Yで構成されている。同様に、画像形成ユニット1M,1C,1Kは、感光体ドラム14M,14C,14Kおよびその周辺に配置された帯電部10M,10C,10K、光書込部11M,11C,11K、現像装置12M,12C,12Kおよびドラムクリーナ13M,13C,13Kで構成されている。なお、図2では、説明の便宜上、感光体ドラム14Yと画像形成ユニット1Yとを別々に図示しているが、感光体ドラム14Yは画像形成ユニット1Yの一構成要素である。 The image forming unit 1Y that forms a yellow (Y) image includes a photosensitive drum 14Y, a charging section 10Y arranged around the photosensitive drum 14Y, an optical writing section 11Y, a developing device 12Y, and a drum cleaner 13Y. Similarly, the image forming units 1M, 1C, 1K include photoreceptor drums 14M, 14C, 14K, charging sections 10M, 10C, 10K arranged around them, optical writing sections 11M, 11C, 11K, developing devices 12M, 12C, 12K and drum cleaners 13M, 13C, 13K. Note that in FIG. 2, for convenience of explanation, the photoreceptor drum 14Y and the image forming unit 1Y are shown separately, but the photoreceptor drum 14Y is one component of the image forming unit 1Y.

感光体ドラム14Y,14M,14C,14Kは、帯電部10Y,10M,10C,10Kによりその表面が一様に帯電させられる。光書込部11Y,11M,11C,11Kによる走査露光により、感光体ドラム14Y,14M,14C,14Kには潜像が形成される。さらに、現像装置12Y,12M,12C、12Kは、トナーで現像することによって感光体ドラム14Y,14M,14C,14K上の潜像を顕像化する。これにより、感光体ドラム14Y,14M,14C,14K上には、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのいずれかに対応する所定色の画像(トナー画像)が形成される。 The surfaces of the photoconductor drums 14Y, 14M, 14C, and 14K are uniformly charged by the charging units 10Y, 10M, 10C, and 10K. A latent image is formed on the photoconductor drums 14Y, 14M, 14C, and 14K by scanning exposure by the optical writing units 11Y, 11M, 11C, and 11K. Furthermore, the developing devices 12Y, 12M, 12C, and 12K visualize the latent images on the photoconductor drums 14Y, 14M, 14C, and 14K by developing them with toner. As a result, an image (toner image) of a predetermined color corresponding to one of yellow, magenta, cyan, and black is formed on the photoconductor drums 14Y, 14M, 14C, and 14K.

感光体ドラム14Y,14M,14C,14K上に形成された画像は、一次転写ローラーにより、中間転写ベルト18上の所定位置へと逐次転写される。中間転写ベルト18は、無端状のベルトであり、転写ローラー16、ベルト従動ローラー15を含む複数のローラーに掛け渡されている。これらのローラーは、用紙搬送方向と交差(略直交)する用紙幅方向に沿って配置されており、ローラー軸方向と用紙幅方向とが互いに対応している。 The images formed on the photoreceptor drums 14Y, 14M, 14C, and 14K are transferred sequentially to predetermined positions on the intermediate transfer belt 18 by the primary transfer rollers. The intermediate transfer belt 18 is an endless belt that is stretched over multiple rollers including the transfer roller 16 and the belt driven roller 15. These rollers are arranged along the paper width direction that intersects (almost perpendicular to) the paper transport direction, and the roller axis direction and the paper width direction correspond to each other.

転写ローラー16は、中間転写ベルト18の内周面と圧接されており、中間転写ベルト18を介して転写ローラー17に対向配置されている。ベルト従動ローラー15は、中間転写ベルト18の内周面と圧接されて中間転写ベルト18を内方から支持するローラーである。ベルト従動ローラー15は、中間転写ベルト18の回転方向において、黒に対応する一次転写ローラーよりも上流に位置付けられている。 The transfer roller 16 is in pressure contact with the inner peripheral surface of the intermediate transfer belt 18, and is disposed opposite the transfer roller 17 via the intermediate transfer belt 18. The belt driven roller 15 is in pressure contact with the inner peripheral surface of the intermediate transfer belt 18 and supports the intermediate transfer belt 18 from the inside. The belt driven roller 15 is positioned upstream of the primary transfer roller corresponding to black in the rotation direction of the intermediate transfer belt 18.

中間転写ベルト18上に転写された各色よりなる画像は、用紙搬送ローラー20により所定のタイミングで搬送される用紙に対して、転写ローラー17によって転写される。この転写ローラー17は、ローラー状の回転部材であり、中間転写ベルト18の外周面に圧接されて、中間転写ベルト18に転写された画像を用紙に転写する。 The image made up of each color transferred onto the intermediate transfer belt 18 is transferred by the transfer roller 17 onto the paper transported at a predetermined timing by the paper transport roller 20. This transfer roller 17 is a roller-shaped rotating member that is pressed against the outer circumferential surface of the intermediate transfer belt 18, and transfers the image transferred onto the intermediate transfer belt 18 onto the paper.

定着ローラー19A,19Bは、回転可能に構成された歯車であり、駆動手段である駆動モータ(図示せず)を通じて回転駆動することにより、用紙に転写された画像(転写画像)に圧力を加える。定着ローラー19Aは加熱部としてヒーター191を備えている。ヒーター191は転写画像に熱を加える。このように、定着ローラー19A,19B,ヒーター191は、転写画像に圧力と熱を加えることにより、用紙に画像を定着させる。図2には定着ローラー19A,19Bの一組しか図示していないが、歯数の異なる複数の定着ローラーの組が画像の定着を行っていてもよい。 The fixing rollers 19A and 19B are rotatably configured gears, and are driven to rotate through a drive motor (not shown) serving as a drive means, thereby applying pressure to the image transferred to the paper (transfer image). The fixing roller 19A includes a heater 191 as a heating section. Heater 191 applies heat to the transferred image. In this way, the fixing rollers 19A, 19B and the heater 191 fix the image on the paper by applying pressure and heat to the transferred image. Although only one set of fixing rollers 19A and 19B is shown in FIG. 2, a plurality of sets of fixing rollers having different numbers of teeth may fix the image.

振動吸収部201は、搬送経路上において、転写ローラー16,17と定着ローラー19A,19Bとの間に設けられ、用紙に伝わる振動を吸収する。この振動吸収の機構を、図3A,図3Bを用いて説明する。 The vibration absorbing section 201 is provided on the transport path between the transfer rollers 16, 17 and the fixing rollers 19A, 19B, and absorbs vibrations transmitted to the paper. The vibration absorbing mechanism is explained using Figures 3A and 3B.

図3Aに、比較例の振動吸収部201Aを示す。振動吸収部201Aは、弾性部材を備えた振動吸収ローラー211と、弾性機構212Aとを備える。弾性機構212Aは、例えばバネである。定着ローラー19A,19Bの回転速度が転写ローラー16,17よりも速く、用紙にテンションがかかると、定着ローラー19A、19Bの振動(定着駆動振動)が用紙を介して転写ローラー16,17に伝達されやすくなる。そこで、振動吸収部201Aは、図3Aのように弾性機構212Aを備え、定着駆動振動を吸収している。 Figure 3A shows a vibration absorbing section 201A of a comparative example. The vibration absorbing section 201A includes a vibration absorbing roller 211 with an elastic member, and an elastic mechanism 212A. The elastic mechanism 212A is, for example, a spring. When the rotation speed of the fixing rollers 19A, 19B is faster than that of the transfer rollers 16, 17 and tension is applied to the paper, the vibration of the fixing rollers 19A, 19B (fixing drive vibration) is easily transmitted to the transfer rollers 16, 17 via the paper. Therefore, the vibration absorbing section 201A includes an elastic mechanism 212A as shown in Figure 3A, and absorbs the fixing drive vibration.

しかしながら、定着駆動振動は一定ではなく、例えば印字線速によって変化する。また、定着ローラー19A,19Bが歯車状の場合は、歯車の一歯が用紙を圧着するごとに周期的に大きな振動が生じ、画像形成装置Xに歯数の異なる複数の定着ローラーが設けられているとき、定着駆動振動の周波数はどの定着ローラーから生じるかによって変化する。よって、共振周波数が一定の弾性機構は、定着駆動振動が変化したときに、定着駆動振動の周波数と共振周波数とが一致してしまい、振動を吸収できないばかりか逆に振動を増大させ、転写画像にブレを生じさせ、画質の劣化を招く恐れがある。 However, the fixing drive vibration is not constant, but changes depending on, for example, the printing linear speed. Also, if fixing rollers 19A, 19B are gear-shaped, large vibrations occur periodically each time one tooth of the gear presses against the paper, and when image forming device X is provided with multiple fixing rollers with different numbers of teeth, the frequency of the fixing drive vibration changes depending on which fixing roller the vibration comes from. Therefore, when the fixing drive vibration changes, an elastic mechanism with a constant resonance frequency will not only be unable to absorb the vibration, but will actually increase the vibration, causing blurring in the transferred image and potentially degrading image quality.

そこで本実施形態では、図3Bのような振動吸収部201を設ける。振動吸収部201は、弾性部材を備えた振動吸収ローラー211と、弾性機構212とを備える。弾性機構212は、バネ定数を変更することにより共振周波数を制御することが可能な弾性機構であり、例えば図4に示すようなエアシリンダ機構が該当する。図4のようなエアシリンダ機構は、内部のエア圧を調整することにより、稼働部の弾性を調整することができる。振動吸収部201は、弾性機構212のバネ定数を変化させることで、定着駆動周波数と弾性機構の共振周波数とが一致してしまうことを抑制し、転写画像のブレを軽減して画質を向上させることができる。 Therefore, in this embodiment, a vibration absorbing section 201 as shown in FIG. 3B is provided. The vibration absorber 201 includes a vibration absorber roller 211 including an elastic member and an elastic mechanism 212 . The elastic mechanism 212 is an elastic mechanism that can control the resonance frequency by changing a spring constant, and is an air cylinder mechanism as shown in FIG. 4, for example. The air cylinder mechanism shown in FIG. 4 can adjust the elasticity of the operating part by adjusting the internal air pressure. By changing the spring constant of the elastic mechanism 212, the vibration absorbing unit 201 suppresses the fixing drive frequency and the resonance frequency of the elastic mechanism from matching, thereby reducing blur in the transferred image and improving the image quality. be able to.

図5を用いて、弾性機構の共振周波数の調整について説明する。図5は、定着駆動周波数が20Hzであるときに、共振周波数の異なる弾性機構それぞれについて、振動伝達率(db)と弾性機構の周波数(Hz)との関係を示したグラフである。振動伝達率0dbのラインより振動伝達率が高ければ、振動伝達率が増加しており、低ければ、振動伝達率が減少している。 Adjustment of the resonance frequency of the elastic mechanism will be explained using FIG. 5. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the vibration transmissibility (db) and the frequency (Hz) of the elastic mechanism for each elastic mechanism having a different resonance frequency when the fixing drive frequency is 20 Hz. If the vibration transmissibility is higher than the 0 db vibration transmissibility line, the vibration transmissibility is increasing, and if it is lower than the line, the vibration transmissibility is decreasing.

一点鎖線は、弾性機構の共振周波数を定着駆動周波数の1/2である10Hzに設定したサンプルを示す。実線は、弾性機構の共振周波数を定着駆動周波数の1/√2である14.1Hzに設定したサンプルを示す。点線は、弾性機構の共振周波数を定着駆動周波数と一致する20Hzに設定したサンプルを示す。 The dashed line indicates a sample in which the resonance frequency of the elastic mechanism is set to 10 Hz, which is 1/2 of the fixing drive frequency. The solid line indicates a sample in which the resonance frequency of the elastic mechanism is set to 14.1 Hz, which is 1/√2 of the fixing drive frequency. The dotted line indicates a sample in which the resonance frequency of the elastic mechanism was set to 20 Hz, which coincides with the fixing drive frequency.

点線の示すとおり、弾性機構の共振周波数が定着駆動周波数と一致してしまったとき、振動伝達率は15db増加してしまった。実線の示す通り、弾性機構の共振周波数が定着駆動周波数の1/√2であったとき、振動伝達率は増減しなかった。一点鎖線の示す通り、弾性機構の共振周波数が定着駆動周波数の1/2であったとき、振動伝達率は10db減少した。 As shown by the dotted line, when the resonance frequency of the elastic mechanism coincided with the fixing drive frequency, the vibration transmission rate increased by 15 db. As shown by the solid line, when the resonance frequency of the elastic mechanism was 1/√2 of the fixing drive frequency, the vibration transmission rate did not increase or decrease. As shown by the dashed line, when the resonance frequency of the elastic mechanism was 1/2 of the fixing drive frequency, the vibration transmission rate decreased by 10 db.

以上のことから、弾性機構212のバネ定数は、弾性機構の共振周波数が定着駆動周波数の1/√2以下になるように調整し、1/2以下になるように調整することが好ましい。このように弾性機構の共振周波数を調整することで、定着ローラー19A,19Bの振動が転写ローラー16,17に伝達されることを有意に軽減することができる。このような調整は、定着ローラーと転写ローラーを有する画像形成装置全般において、画質向上の効果を奏するが、定着ローラーの振動の影響が大きくなりやすい連続紙への印刷において特に大きな効果を奏する。 From the above, the spring constant of the elastic mechanism 212 is adjusted so that the resonance frequency of the elastic mechanism is equal to or less than 1/√2 of the fixing drive frequency, and preferably adjusted so that it is equal to or less than 1/2 of the fixing drive frequency. By adjusting the resonance frequency of the elastic mechanism in this way, it is possible to significantly reduce the transmission of the vibrations of the fixing rollers 19A and 19B to the transfer rollers 16 and 17. Such adjustment has the effect of improving image quality in general image forming apparatuses having a fixing roller and a transfer roller, but is particularly effective in printing on continuous paper where the influence of vibration of the fixing roller tends to be large.

共振周波数を所定の値に設定する方法について説明する。共振周波数の一般式を式(1)に示す。Foが共振周波数(Hz)、Kがバネ定数(N/m)、Mが質量(kg)を示す。 A method of setting the resonant frequency to a predetermined value will be explained. The general formula for the resonant frequency is shown in formula (1). Fo represents the resonance frequency (Hz), K represents the spring constant (N/m), and M represents the mass (kg).

Figure 0007459705000001
Figure 0007459705000001

共振周波数とバネ定数は式(1)のような関係を備えるので、意図する弾性機構の共振周波数を実現するバネ定数は、当該共振周波数に基づいて、式(2)のように算出することができる。 Since the resonant frequency and the spring constant have the relationship shown in formula (1), the spring constant that realizes the intended resonant frequency of the elastic mechanism can be calculated based on that resonant frequency as shown in formula (2).

Figure 0007459705000002
Figure 0007459705000002

図6に、画像形成装置Xの画質を向上させるために弾性機構212を制御する際の流れを示す。ステップS101において、ユーザは表示操作部600を操作し、画像形成装置Xのモードを選択する。通常印刷モードが選択された場合(ステップS101:通常印刷モード)、制御部1はステップS102に移行する。 FIG. 6 shows a flow of controlling the elastic mechanism 212 to improve the image quality of the image forming apparatus X. In step S101, the user operates the display operation unit 600 to select a mode of the image forming apparatus X. When the normal print mode is selected (step S101: normal print mode), the control unit 1 moves to step S102.

ステップS102において、制御部1は、印刷速度、および、定着ローラー19A,19Bの歯車数に基づいて、記憶部400に記憶された定着駆動周波数の中から、現在の印刷における定着振動周波数を決定する。定着ローラーが複数ある場合は、最大の振動を生むと予想される定着ローラーの歯車数に基づいて定着振動周波数を決定する。このように処理することで、通常印刷モードにおいても大きな振動が転写ローラー16,17に伝達されることを抑制し、画質を向上させることができる。 In step S102, the control unit 1 determines the fixing vibration frequency for the current printing from among the fixing drive frequencies stored in the storage unit 400 based on the printing speed and the number of gears of the fixing rollers 19A, 19B. . If there are multiple fixing rollers, the fixing vibration frequency is determined based on the number of gears of the fixing roller that is expected to produce the maximum vibration. By processing in this way, it is possible to suppress large vibrations from being transmitted to the transfer rollers 16 and 17 even in the normal print mode, and improve image quality.

ステップS103において、制御部1は、決定された定着駆動周波数に基づいて、弾性機構212の共振周波数が定着駆動周波数の1/√2以下になるように、バネ定数を算出して、このバネ定数を実現するように弾性機構212のエア圧を調整する。ステップS104において制御部1は印刷を実行し、処理を終了する。 In step S103, the control unit 1 calculates a spring constant based on the determined fixing drive frequency so that the resonance frequency of the elastic mechanism 212 is equal to or less than 1/√2 of the fixing drive frequency. The air pressure of the elastic mechanism 212 is adjusted to achieve this. In step S104, the control unit 1 executes printing and ends the process.

ステップS101において、ユーザは、印刷画質の向上を望む場合等は評価フィードバックモードを選択する(ステップS101:評価フィードバック)。評価フィードバックモードが選択された場合、制御部1はステップS105に移行する。ステップ105において、制御部1は印刷を実行する。ステップS106において、画像解析部300は、印刷された画像を取得する。 In step S101, the user selects the evaluation feedback mode if he or she desires to improve the print image quality (step S101: evaluation feedback). If the evaluation feedback mode is selected, the control unit 1 moves to step S105. In step 105, the control unit 1 executes printing. In step S106, the image analysis unit 300 acquires the printed image.

ステップS107において、画像解析部300は、取得した画像を解析して画像ムラを検出する。ステップS108において、検出された画像ムラに現れたブレの周波数(画像ムラ周波数)を算出する。 In step S107, the image analysis unit 300 analyzes the acquired image to detect image unevenness. In step S108, the frequency of the blurring that appears in the detected image unevenness (image unevenness frequency) is calculated.

ステップS109において、画像解析部300は、画像ムラ周波数が記憶部400の定着駆動周波数のいずれかと一致するか否かを確認する。一致した場合は(ステップS109:Yes)、画像解析部300は一致した画像ムラ周波数が定着駆動周波数であると判定し、ステップS110に移行する。ステップS110において、画像ムラ周波数を定着振動周波数に設定し、ステップS103に移行する。このように処理することで、振動の原因になっている定着ローラーの定着駆動周波数に合わせて弾性機構のバネ定数を調整できるようになり、より確実に画質を向上させることができる。 In step S109, the image analysis unit 300 checks whether the image unevenness frequency matches any of the fixing drive frequencies in the memory unit 400. If there is a match (step S109: Yes), the image analysis unit 300 determines that the matching image unevenness frequency is the fixing drive frequency and proceeds to step S110. In step S110, the image unevenness frequency is set to the fixing vibration frequency and proceeds to step S103. By processing in this manner, it becomes possible to adjust the spring constant of the elastic mechanism to match the fixing drive frequency of the fixing roller that is causing the vibration, and image quality can be improved more reliably.

画像ムラ周波数が記憶部400に記憶された定着駆動周波数のいずれとも一致しなかった場合は(ステップS109:No)、画像ムラは定着駆動振動に由来せず、ドラム等の別の装置の振動に由来すると考えられる。そこで制御部1はステップS102に移行し、以降、通常印刷モードと同様に印刷を行う。 If the image unevenness frequency does not match any of the fixing drive frequencies stored in the storage unit 400 (step S109: No), the image unevenness is not caused by the fixing drive vibration, but is caused by the vibration of another device such as a drum. It is thought to have originated from Therefore, the control unit 1 moves to step S102, and thereafter performs printing in the same manner as in the normal print mode.

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で変更することができる。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified without departing from the spirit thereof.

画像形成装置 X
制御部 1
記憶部 400
データ取得部 500
表示操作部 600
画像形成部 100
転写ローラー(二次転写ローラー) 16,17
定着ローラー 19A,19B
用紙搬送部(搬送部) 200
搬送ローラー 20
振動吸収部 201
振動吸収ローラー 211
弾性機構 212
画像解析部 300
Image forming device
Control part 1
Storage section 400
Data acquisition section 500
Display operation section 600
Image forming section 100
Transfer roller (secondary transfer roller) 16, 17
Fixing roller 19A, 19B
Paper transport section (transport section) 200
Conveyance roller 20
Vibration absorber 201
Vibration absorbing roller 211
Elastic mechanism 212
Image analysis department 300

Claims (6)

転写ローラーと定着ローラーとの間の振動吸収部と、
前記振動吸収部の有する弾性機構の共振周波数が、前記定着ローラーより生ずる定着駆動振動の周波数の1/√2以下になるように、前記弾性機構のバネ定数を算出する制御部と、を有する画像形成装置。
a vibration absorbing section between the transfer roller and the fixing roller;
a control unit that calculates a spring constant of the elastic mechanism so that the resonance frequency of the elastic mechanism of the vibration absorbing unit is 1/√2 or less of the frequency of the fixing drive vibration generated by the fixing roller; Forming device.
連続紙を搬送する搬送部を備える請求項1に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a transport section that transports continuous paper. 前記振動吸収部は更に、弾性部材を有するローラーを備える請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein the vibration absorbing section further includes a roller having an elastic member. 前記弾性機構は、バネ定数が調整可能なエアシリンダ機構を備える請求項1~3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the elastic mechanism includes an air cylinder mechanism whose spring constant is adjustable. 前記画像形成装置で形成した画像を取得し、当該画像の画像ムラの周波数を算出する画像解析部を有し、
前記制御部は更に、前記画像ムラの周波数から前記弾性機構の適正なバネ定数を算出し、前記弾性機構のバネ定数を調整する、請求項1~4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
An image analysis unit that acquires an image formed by the image forming apparatus and calculates a frequency of image unevenness of the image,
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit further calculates an appropriate spring constant of the elastic mechanism from a frequency of the image unevenness, and adjusts the spring constant of the elastic mechanism.
前記制御部は更に、前記弾性機構の共振周波数が、前記定着ローラーより生ずる定着駆動振動の周波数の1/2以下になるように、前記弾性機構のバネ定数を算出する請求項2~5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The control unit further calculates a spring constant of the elastic mechanism so that the resonance frequency of the elastic mechanism is 1/2 or less of the frequency of the fixing drive vibration generated by the fixing roller. The image forming apparatus according to item 1.
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