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JP2009020172A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2009020172A
JP2009020172A JP2007180971A JP2007180971A JP2009020172A JP 2009020172 A JP2009020172 A JP 2009020172A JP 2007180971 A JP2007180971 A JP 2007180971A JP 2007180971 A JP2007180971 A JP 2007180971A JP 2009020172 A JP2009020172 A JP 2009020172A
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JP
Japan
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belt
roller
image
intermediate transfer
forming apparatus
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007180971A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroichi Kodama
博一 児玉
Atsushi Nakazato
淳 中里
Satoru Takezawa
悟 竹澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of preventing the deterioration of image position precision. <P>SOLUTION: The image forming apparatus primarily successively transfers toner images on a plurality of photosensitive drums 1 on an endless intermediate transfer belt 5, and collectively transfers on a paper sheet with a secondary transfer part 24. The image forming apparatus premises that collection should be made on a toner image position transferred on the paper sheet from a detected result of a pattern detection sensor 7 for detecting the toner images on the intermediate transfer belt 5 and a paper detection sensor 8 for detecting the conveyed paper sheet. The image forming apparatus makes natural number times of circumferential length of a belt drive roller 2 of a part between the pattern detection sensor 7 and the secondary transfer part 24, and makes natural number times of circumferential length of a resist roller 13 of a part between the paper detection sensor 8 and the secondary transfer part 24. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真技術により画像形成を行うプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に、中間転写ベルト(像担持体ベルト)上に形成したレジストレーション補正パターンの検知技術に特徴のある画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile machine that performs image formation by electrophotographic technology, and is particularly characterized by a technique for detecting a registration correction pattern formed on an intermediate transfer belt (image carrier belt). The present invention relates to an image forming apparatus.

従来から、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置には、現像されたトナー像を搬送して用紙上に転写する中間転写ベルトが用いられている。このような画像形成装置は、複数色のレジストレーション補正や、用紙上の画像位置補正を行うために、中間転写ベルト上にレジストレーション補正パターンを形成し、その補正パターンを検知してレジずれ量を算出し、補正を行っている。   2. Description of the Related Art Conventionally, image transfer apparatuses such as printers, copiers, and facsimiles use an intermediate transfer belt that conveys a developed toner image and transfers it onto a sheet. Such an image forming apparatus forms a registration correction pattern on an intermediate transfer belt to perform registration correction for multiple colors and image position correction on a sheet, and detects the correction pattern to detect a registration error amount. Is calculated and corrected.

画像位置補正技術として、用紙と画像位置を精度良く合わせるために、特許文献1では以下の技術が提案されている。即ち、中間転写ベルト上に画像位置を特定するパターンを形成して、該パターン及び用紙の検知タイミングに応じて、用紙の搬送速度を調整することにより用紙上の画像位置を補正する技術が提案されている。
特開平11−194561号公報
As an image position correction technique, Patent Document 1 proposes the following technique in order to accurately align a sheet and an image position. That is, a technique has been proposed in which a pattern for specifying an image position is formed on the intermediate transfer belt, and the image position on the sheet is corrected by adjusting the sheet conveyance speed in accordance with the detection timing of the pattern and the sheet. ing.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-194561

上記特許文献1の画像位置補正技術の場合、通常、パターン検知センサ及び用紙検知センサは用紙上の画像転写位置より上流に配置して、補正パターン(レジストレーション補正パターン)及び用紙の通過タイミングを検知する。従って、上記センサにより補正パターン及び用紙が検知されてからそれらが転写位置に到達するまでは、中間転写ベルト及び用紙の搬送における速度変動をできる限り少なくする必要がある。   In the case of the image position correction technique described in Patent Document 1, the pattern detection sensor and the paper detection sensor are usually arranged upstream of the image transfer position on the paper to detect the correction pattern (registration correction pattern) and the paper passing timing. To do. Accordingly, it is necessary to reduce the speed fluctuation in the conveyance of the intermediate transfer belt and the sheet as much as possible after the correction pattern and the sheet are detected by the sensor until they reach the transfer position.

しかしながら、上述のような中間転写ベルトを用いた画像搬送構造では、中間転写ベルトを搬送する中間転写ベルトローラや駆動ギアの偏心成分でローラが回転変動をしているため、中間転写ベルト速度が変動して、転写位置に画像を安定して搬送することが難しい。   However, in the image transfer structure using the intermediate transfer belt as described above, the intermediate transfer belt speed fluctuates because the roller fluctuates due to the eccentric component of the intermediate transfer belt roller that conveys the intermediate transfer belt or the drive gear. Thus, it is difficult to stably convey the image to the transfer position.

また、搬送ローラを用いた用紙搬送構造でも、搬送ローラや駆動ギアの偏心成分で搬送速度が変動するため、同様に用紙を転写位置に安定して搬送できていない。   Further, even in a paper transport structure using a transport roller, the transport speed fluctuates due to the eccentric components of the transport roller and the drive gear, and similarly, the paper cannot be stably transported to the transfer position.

よって従来から、ローラ軸に回転速度を検知するためのエンコーダを設けて、駆動モータからギアを介してローラに至る偏心による回転変動がキャンセルするように駆動モータを制御することが行われている。   Therefore, conventionally, an encoder for detecting the rotational speed is provided on the roller shaft, and the drive motor is controlled so as to cancel the rotational fluctuation due to the eccentricity from the drive motor to the roller via the gear.

しかし、これでもローラ軸の偏心成分及びローラの表面性による速度変動は消去できず、これらの要因で最大約60μm程度の搬送ばらつきが発生している。近年の画像形成装置では、用紙上の画像位置の精度向上が求められており、仕様として400μm以下が求められている。   However, even in this case, the speed fluctuation due to the eccentric component of the roller shaft and the surface property of the roller cannot be eliminated, and the conveyance variation of about 60 μm at maximum occurs due to these factors. In recent image forming apparatuses, an improvement in the accuracy of the image position on the paper is required, and a specification of 400 μm or less is required.

よって、画像位置精度に対して中間転写ベルトの搬送速度変動が占める割合が約15%で、用紙の搬送速度変動と合わせると30%近くになる。そのため、これらの速度変動と、その他のセンサの検知精度、及び搬送ローラ駆動による補正精度を合わせると、要求される画像位置精度を満たすことが難しくなる。   Accordingly, the ratio of the conveyance speed fluctuation of the intermediate transfer belt to the image position accuracy is about 15%, and when combined with the fluctuation of the paper conveyance speed, it is close to 30%. Therefore, when these speed fluctuations are combined with the detection accuracy of other sensors and the correction accuracy by driving the conveyance roller, it becomes difficult to satisfy the required image position accuracy.

本発明の目的は、画像位置精度の低下を防止することができる画像形成装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of preventing a decrease in image position accuracy.

上記目的を達成するために、請求項1記載の画像形成装置は、複数の像担持体上のトナー像を無端状の中間転写ベルトに順次に1次転写し、2次転写部で用紙上に一括転写するとともに、前記中間転写ベルト上のトナー像を検知するための第1の検知手段と搬送された用紙を検知するための第2の検知手段の検知結果から用紙上に転写されるトナー画像位置を補正する画像形成装置において、前記第1の検知手段と前記2次転写部間を、前記中間転写ベルトを駆動するベルト駆動ローラの周長の自然数倍にすることを特徴とする。   In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to claim 1, wherein toner images on a plurality of image carriers are sequentially primary-transferred onto an endless intermediate transfer belt, and are transferred onto a sheet at a secondary transfer portion. A toner image that is transferred onto the sheet based on the detection result of the first detection unit for detecting the toner image on the intermediate transfer belt and the second detection unit for detecting the conveyed sheet as well as the batch transfer In the image forming apparatus for correcting the position, the distance between the first detection unit and the secondary transfer unit is set to be a natural number times the circumference of a belt driving roller that drives the intermediate transfer belt.

請求項3記載の画像形成装置は、複数の像担持体上のトナー像を無端状の中間転写ベルトに順次に1次転写し、2次転写部で用紙上に一括転写するとともに、前記中間転写ベルト上のトナー像を検知するための第1の検知手段と搬送された用紙を検知するための第2の検知手段の検知結果から用紙上に転写されるトナー画像位置を補正する画像形成装置において、前記第1の検知手段と前記2次転写部間を、前記中間転写ベルトを駆動するベルト駆動ローラの周長の自然数倍にするとともに、前記第2の検知手段と前記2次転写部間を、用紙を搬送する搬送ローラの周長の自然数倍にすることを特徴とする。   The image forming apparatus according to claim 3, wherein the toner images on the plurality of image carriers are sequentially primary-transferred onto an endless intermediate transfer belt, transferred onto a sheet at a secondary transfer portion, and the intermediate transfer In an image forming apparatus for correcting a position of a toner image transferred onto a sheet from detection results of a first detection unit for detecting a toner image on a belt and a second detection unit for detecting a conveyed sheet. The distance between the first detection unit and the secondary transfer unit is a natural number times the circumference of a belt driving roller that drives the intermediate transfer belt, and between the second detection unit and the secondary transfer unit. Is a natural number times the circumference of the transport roller for transporting the paper.

本発明の画像形成装置によれば、画像位置精度の低下を防止することができる。   According to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to prevent a decrease in image position accuracy.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の画像形成部の概略構成図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming unit of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

本発明の画像形成装置は、複数の感光体ドラム上(像担持体上)のトナー像を無端状の中間転写ベルトに順次に1次転写し、2次転写部で用紙上に一括転写する形式のものである。そして中間転写ベルト上のトナー像を検知するためのパターン検知センサと搬送された用紙を検知するための用紙検知センサの検知結果から用紙上に転写されるトナー画像位置を補正するものである。   The image forming apparatus of the present invention is a type in which toner images on a plurality of photosensitive drums (on an image carrier) are sequentially primary-transferred to an endless intermediate transfer belt, and are collectively transferred onto a sheet by a secondary transfer unit. belongs to. The position of the toner image transferred onto the paper is corrected based on the detection results of the pattern detection sensor for detecting the toner image on the intermediate transfer belt and the paper detection sensor for detecting the conveyed paper.

以下、その構成を動作と併せて説明する。   Hereinafter, the configuration will be described together with the operation.

図1において、イエロー(Ye)、シアン(Cy)、マゼンタ(Ma)、ブラック(Bk)の順にレーザ書き込み手段15(15a、15b、15c、15d)が配置されている。レーザ書き込み手段15によって像担持体としての感光体ドラム1(1a、1b、1c、1d)に形成された潜像画像は現像器16(16a、16b、16c、16d)によって現像される。   In FIG. 1, laser writing means 15 (15a, 15b, 15c, 15d) are arranged in the order of yellow (Ye), cyan (Cy), magenta (Ma), and black (Bk). The latent image formed on the photosensitive drum 1 (1a, 1b, 1c, 1d) as the image carrier by the laser writing means 15 is developed by the developing device 16 (16a, 16b, 16c, 16d).

感光体ドラム1に形成されたトナー像は、ベルト駆動ローラ2によって移動される中間転写ベルト5上に、Ye、Cy、Ma、Bkの順に1次転写部20、21、22、23にて転写されてカラートナー画像6が形成される。カラートナー画像6は、ベルト支持ローラ3と転写ローラ4が接合する2次転写部24で用紙上に転写される。   The toner image formed on the photosensitive drum 1 is transferred onto the intermediate transfer belt 5 moved by the belt driving roller 2 in the order of Ye, Cy, Ma, and Bk by the primary transfer units 20, 21, 22, and 23. As a result, a color toner image 6 is formed. The color toner image 6 is transferred onto a sheet by a secondary transfer unit 24 where the belt support roller 3 and the transfer roller 4 are joined.

無端状の中間転写ベルト5は、ベルト従動ローラ30によって一定の張力が与えられ、ベルト駆動ローラ2及びベルト支持ローラ3で張架されて、ベルト駆動ローラ2により駆動され、カラートナー画像6を搬送する。中間転写ベルト5のホームポジションは、ベルトホームポジションセンサ14によって検知される。   The endless intermediate transfer belt 5 is given a constant tension by a belt driven roller 30, is stretched by a belt driving roller 2 and a belt support roller 3, is driven by the belt driving roller 2, and conveys a color toner image 6. To do. The home position of the intermediate transfer belt 5 is detected by a belt home position sensor 14.

用紙は、用紙収納部から搬送ローラ10により搬送経路11に沿ってレジストローラ(搬送ローラ)13まで搬送される。そして、用紙検知センサ(第2の検知手段)8での用紙の検知タイミングに応じてレジストローラ13の搬送速度が調整されて、用紙上の所定位置にカラートナー画像6が2次転写部24で転写される。カラートナー像6が転写された用紙は、搬送ベルト12によって図示しない定着部に送られ、用紙上にトナー像が定着されて、装置外に排出される。   The sheet is conveyed from the sheet storage unit to the registration roller (conveyance roller) 13 along the conveyance path 11 by the conveyance roller 10. Then, the conveyance speed of the registration roller 13 is adjusted according to the detection timing of the paper by the paper detection sensor (second detection means) 8, and the color toner image 6 is transferred to a predetermined position on the paper by the secondary transfer unit 24. Transcribed. The sheet on which the color toner image 6 has been transferred is sent to a fixing unit (not shown) by the conveyor belt 12, the toner image is fixed on the sheet, and is discharged outside the apparatus.

レジストレーション補正パターン(画像位置補正パターン;以下、単に補正パターンと記す場合もある)9は、カラートナー画像6の位置を間接的に検知するためのものであり、パターン検知センサ(第1の検知手段)7によって検知される。   A registration correction pattern (image position correction pattern; hereinafter may be simply referred to as a correction pattern) 9 is for indirectly detecting the position of the color toner image 6, and is a pattern detection sensor (first detection). Means) 7 is detected.

パターン検知センサ7には、中間転写ベルト5上で反射された光を受光する反射型の光学センサが用いられ、中間転写ベルト5上の補正パターン9等のトナー像の他に、中間転写ベルト5表面の傷や粉塵も検知可能である。   As the pattern detection sensor 7, a reflection type optical sensor that receives light reflected on the intermediate transfer belt 5 is used. In addition to the toner image such as the correction pattern 9 on the intermediate transfer belt 5, the intermediate transfer belt 5. Surface scratches and dust can also be detected.

ここで本実施の形態の画像形成装置は、中間転写ベルト5を張架するベルト従動ローラ30を備え、感光体ドラム1を挟んでベルト駆動ローラ2とベルト従動ローラ30を配置する。また、中間転写ベルト5の移動方向に沿って上流から順にベルト駆動ローラ2、ベルト従動ローラ30、2次転写部24が位置する。また、複数の感光体ドラム1間距離(像担持体間距離)を一定にして、かつその距離をベルト駆動ローラ2の周長の自然数倍にする。そして、パターン検知センサ7は、ベルト従動ローラ30と2次転写部24間に配置する。   Here, the image forming apparatus of the present embodiment includes a belt driven roller 30 that stretches the intermediate transfer belt 5, and the belt driving roller 2 and the belt driven roller 30 are disposed with the photosensitive drum 1 interposed therebetween. In addition, the belt driving roller 2, the belt driven roller 30, and the secondary transfer unit 24 are positioned in order from the upstream along the moving direction of the intermediate transfer belt 5. Further, the distance between the plurality of photosensitive drums 1 (the distance between the image carriers) is made constant, and the distance is made a natural number times the circumferential length of the belt driving roller 2. The pattern detection sensor 7 is disposed between the belt driven roller 30 and the secondary transfer unit 24.

図2は、図1におけるカラートナー画像を用紙上に正確に転写するための画像位置補正制御を示す基本的なタイミングチャートである。   FIG. 2 is a basic timing chart showing image position correction control for accurately transferring the color toner image in FIG. 1 onto a sheet.

画像位置補正は、パターン検知センサ7によるレジストレーション補正パターン9の検知タイミングと、用紙検知センサ8による用紙の検知タイミングに応じて、レジストローラ13による用紙の搬送速度を調整することにより実施される。   Image position correction is performed by adjusting the paper conveyance speed by the registration roller 13 in accordance with the detection timing of the registration correction pattern 9 by the pattern detection sensor 7 and the detection timing of the paper by the paper detection sensor 8.

以下、具体的に説明する。   This will be specifically described below.

中間転写ベルト5上を速度Vdで搬送されたレジストレーション補正パターン9をパターン検知センサ7で検知してから、レジストローラ13により速度Vu(Vu>Vd)で搬送された用紙を用紙検知センサ8で検知するまでの時間Tppを測定する。   After the registration correction pattern 9 conveyed on the intermediate transfer belt 5 at the speed Vd is detected by the pattern detection sensor 7, the sheet conveyed by the registration roller 13 at the speed Vu (Vu> Vd) is detected by the paper detection sensor 8. The time Tpp until detection is measured.

Tpp測定後、レジストローラ13の減速タイミングである時間Trdを算出する。ここでTrd=Tpp−Tであり、Tはパターン検知センサ7及び用紙検知センサ8と転写位置間距離と、レジストレーション補正パターン9とカラートナー画像6間距離、及びVdとVuによって決まる定数である。   After the Tpp measurement, a time Trd that is the deceleration timing of the registration roller 13 is calculated. Here, Trd = Tpp−T, where T is a constant determined by the distance between the pattern detection sensor 7 and the paper detection sensor 8 and the transfer position, the distance between the registration correction pattern 9 and the color toner image 6, and Vd and Vu. .

用紙検知センサ8が用紙を検知してから時間Trd後に、レジストローラ13の搬送速度をVuからVdに速度制御することで、カラートナー画像6を用紙上の一定位置に転写することができる。   The color toner image 6 can be transferred to a certain position on the sheet by controlling the conveyance speed of the registration roller 13 from Vu to Vd after the time Trd after the sheet detection sensor 8 detects the sheet.

ここで、レジストローラ13による速度制御は、用紙が2次転写部24に達する前に終了し、その後、用紙上の画像位置が調整されたカラートナー画像6が2次転写部24で転写され、定着器へと搬送されて排出される。   Here, the speed control by the registration roller 13 is finished before the paper reaches the secondary transfer unit 24, and then the color toner image 6 whose image position on the paper is adjusted is transferred by the secondary transfer unit 24, It is transported to the fixing device and discharged.

図3は、図1の画像形成装置における画像位置補正処理に関わる部分の概略ブロック図である。   FIG. 3 is a schematic block diagram of a portion related to image position correction processing in the image forming apparatus of FIG.

パターン検知センサ7は、上述した通り、中間転写ベルト5上に形成するトナーパターンを検知するための反射型光学センサである。パターン検知センサ7では、中間転写ベルト5表面あるいは、そこに形成されたトナーパターンからの反射受光量が電圧変換されて出力される。   As described above, the pattern detection sensor 7 is a reflective optical sensor for detecting a toner pattern formed on the intermediate transfer belt 5. In the pattern detection sensor 7, the amount of reflected light received from the surface of the intermediate transfer belt 5 or the toner pattern formed thereon is voltage-converted and output.

そして、その出力は、コンパレータ101やA/Dコンバータ102に入力される。コンパレータ101では、パターン検知センサ7からの出力電圧信号が所定の閾値より上回っているか否かを判別して、2値化したデジタル信号を出力する。A/Dコンバータ102では、パターン検知センサ7からのアナログ出力電圧をデジタル信号に変換している。   The output is input to the comparator 101 and the A / D converter 102. The comparator 101 determines whether or not the output voltage signal from the pattern detection sensor 7 exceeds a predetermined threshold value, and outputs a binarized digital signal. The A / D converter 102 converts the analog output voltage from the pattern detection sensor 7 into a digital signal.

ASIC103は、デジタル集積回路で、パターン生成部104、パターン読み取り制御部105、レジストずれ算出部106、レジタイミング調整部107を備える。   The ASIC 103 is a digital integrated circuit, and includes a pattern generation unit 104, a pattern reading control unit 105, a registration deviation calculation unit 106, and a registration timing adjustment unit 107.

パターン生成部104は、パターン検知制御で生成するトナーパターンの画像データを生成する。パターン読み取り制御部105は、2値化されたパターン検知センサ7の出力信号を読み取り、一時的にデータを格納する。   The pattern generation unit 104 generates image data of a toner pattern generated by pattern detection control. The pattern reading control unit 105 reads the output signal of the binarized pattern detection sensor 7 and temporarily stores the data.

レジストずれ算出部106は、読み取ったパターンデータに基づいて用紙と画像のタイミングずれを算出する。レジタイミング調整部107は、算出されたタイミングずれに基づいて用紙搬送のタイミングを制御する。   The registration deviation calculation unit 106 calculates a timing deviation between the paper and the image based on the read pattern data. The registration timing adjustment unit 107 controls the sheet conveyance timing based on the calculated timing deviation.

モータ108は、本実施の形態のベルト駆動ローラ2及びレジストローラ13等を駆動するための駆動源であり、後述するCPU109からの制御信号に基づいてモータドライバ110により駆動信号が与えられて制御される。   The motor 108 is a drive source for driving the belt drive roller 2 and the registration roller 13 according to the present embodiment, and is controlled by a drive signal given by the motor driver 110 based on a control signal from a CPU 109 described later. The

CPU109は制御システムの中枢であり、画像位置補正制御の実行タイミングを含め、各種命令をコントロールしている。CPU109の制御は、ROM111に格納されているプログラムデータに基づいて行われる。SRAM112には、パターン検知センサ7のLED駆動電流値やレジストレーション補正パターン9の濃度等装置固有のデータが格納される。   The CPU 109 is the center of the control system, and controls various commands including the execution timing of image position correction control. The control of the CPU 109 is performed based on program data stored in the ROM 111. The SRAM 112 stores device-specific data such as the LED drive current value of the pattern detection sensor 7 and the density of the registration correction pattern 9.

画像処理制御部113では、CPU109の命令によって各種画像処理制御が実行されて、中間調濃度の調整等が行われる。また、装置には温度や湿度を検知するための環境センサ114が備えられており、センサ出力はA/Dコンバータ102によってデジタル信号に変換されて、CPU109に入力される。   In the image processing control unit 113, various image processing controls are executed in accordance with instructions from the CPU 109, and halftone density adjustment and the like are performed. In addition, the apparatus is provided with an environmental sensor 114 for detecting temperature and humidity. The sensor output is converted into a digital signal by the A / D converter 102 and input to the CPU 109.

図4は、図1におけるベルト駆動ローラ及びレジストローラの駆動仕様を示す図表である。   FIG. 4 is a table showing driving specifications of the belt driving roller and the registration roller in FIG.

まず始めに、ベルト駆動ローラ2の駆動仕様について説明する。   First, the drive specifications of the belt drive roller 2 will be described.

ベルト駆動ローラ2は、ローラ径が80mmであり、中間転写ベルト5を300mm/sで駆動するために回転周期0.838秒で図示しないベルト駆動モータによって駆動される。ここで、ベルト駆動ローラ2の径及び軸の公差の合計が最大0.04mmとすると、ベルト駆動ローラ2の速度変動により中間転写ベルト5は、最大0.08mmの位置変動が生じ、これが用紙上の画像位置ずれとなって現れる。   The belt drive roller 2 has a roller diameter of 80 mm, and is driven by a belt drive motor (not shown) at a rotation period of 0.838 seconds in order to drive the intermediate transfer belt 5 at 300 mm / s. Here, if the sum of the tolerances of the diameter and shaft of the belt driving roller 2 is 0.04 mm at the maximum, the position of the intermediate transfer belt 5 is changed by a maximum of 0.08 mm due to the speed fluctuation of the belt driving roller 2, which is on the sheet. Appears as image position shift.

図5は、上記の最大0.08mmの位置変動を説明するためのベルト駆動ローラ2の時間tに対する(a)ローラ径、(b)単位時間当たりのベルト位置、(c)積算ベルト位置の変動量Xを示す図である。ここで曲線(a)のローラ径の変動は、最大0.04mmのSIN曲線で近似してローラ径が変動するものとする。   FIG. 5 shows (a) the roller diameter, (b) the belt position per unit time, and (c) the fluctuation of the integrated belt position with respect to the time t of the belt driving roller 2 for explaining the position fluctuation of 0.08 mm at the maximum. It is a figure which shows quantity X. Here, the change in the roller diameter of the curve (a) is approximated by a SIN curve having a maximum of 0.04 mm, and the roller diameter changes.

図5で示すように、ローラ径の変動によって、曲線(b)の単位時間当たりのベルト位置変動は最大3μmとなり、曲線(c)の積算ベルト位置変動は最大で0.08mmになっている。   As shown in FIG. 5, the belt position variation per unit time of the curve (b) is 3 μm at the maximum due to the roller diameter variation, and the integrated belt position variation of the curve (c) is 0.08 mm at the maximum.

本実施の形態の画像位置精度目標は0.4mmであるため、この積算ベルト位置変動で20%を占めており、位置精度悪化の1つの要因となる。   Since the image position accuracy target of the present embodiment is 0.4 mm, the integrated belt position fluctuation accounts for 20%, which is one factor of deterioration of the position accuracy.

この対策として、パターン検知センサ7と2次転写部間をベルト駆動ローラ2の周長である251mmの自然数倍に配置する。このことで、パターン検知センサ7が検知した際の中間転写ベルト5の速度変動周期と、2次転写部24を画像が通過する際の速度変動周期の位相が一致するため、実質的に中間転写ベルト5の速度変動による画像位置ずれがほぼ0になる。   As a countermeasure against this, the distance between the pattern detection sensor 7 and the secondary transfer portion is set to a natural number multiple of 251 mm, which is the circumference of the belt driving roller 2. As a result, the phase of the speed fluctuation period of the intermediate transfer belt 5 detected by the pattern detection sensor 7 and the speed fluctuation period when the image passes through the secondary transfer unit 24 coincide with each other. The image position shift due to the speed fluctuation of the belt 5 becomes almost zero.

ここで、パターン検知センサ7と2次転写部間は、ベルト駆動ローラ2の周長に正確に合わせることが理想であるが、配置位置の公差により理論的に合わせることは難しい。よって、積算したベルト位置変動が本実施の形態の画像位置精度の1%である4μm以下にした場合、図4に示すように、パターン検知センサ7と2次転写部24間の公差を15mm以下にすれば良く、この公差で配置することは技術的に十分可能である。   Here, it is ideal that the distance between the pattern detection sensor 7 and the secondary transfer portion is exactly matched to the circumference of the belt driving roller 2, but it is difficult to theoretically match due to the tolerance of the arrangement position. Therefore, when the integrated belt position fluctuation is 4 μm or less, which is 1% of the image position accuracy of the present embodiment, the tolerance between the pattern detection sensor 7 and the secondary transfer unit 24 is 15 mm or less as shown in FIG. It is technically possible to arrange with this tolerance.

こうすることで、中間転写ベルト5のばらつきや環境変動でベルト長が個々で異なる、または変動した場合でも、ベルト従動ローラ30で中間転写ベルト5に張力が与えられて感光体ドラム1に接するベルト面で個々のベルト長の違い、あるいは変動が吸収される。そのため、パターン検知センサ7と2次転写部24間は変動が無く、安定した画像位置精度が得られる。   In this way, even when the belt length varies or varies due to variations in the intermediate transfer belt 5 or environmental variations, the belt is applied to the intermediate transfer belt 5 by the belt driven roller 30 and is in contact with the photosensitive drum 1. Differences or variations in individual belt lengths are absorbed. Therefore, there is no variation between the pattern detection sensor 7 and the secondary transfer unit 24, and stable image position accuracy can be obtained.

次に、レジストローラ13の駆動仕様について説明する。   Next, the drive specifications of the registration roller 13 will be described.

レジストローラ13は、ローラ径が20mmであり、用紙を600mm/s及び300mm/sで搬送するために回転周期0.209秒で図示しないレジ搬送モータによって駆動される。   The registration roller 13 has a roller diameter of 20 mm, and is driven by a registration conveyance motor (not shown) at a rotation period of 0.209 seconds in order to convey the paper at 600 mm / s and 300 mm / s.

ここで、レジストローラ13の径及び軸の公差の合計が最大0.02mmとすると、レジストローラ13の速度変動により用紙は、最大0.04mmの位置変動が生じ、ベルト駆動ローラ2と同様に用紙上の画像位置ずれとなって現れる。   Here, if the total of the tolerances of the diameter and the shaft of the registration roller 13 is 0.02 mm at the maximum, the position of the sheet is changed by a maximum of 0.04 mm due to the speed fluctuation of the registration roller 13. Appears as the upper image position shift.

図6は、最大0.04mmの用紙位置変動を説明するために、レジストローラ13の時間tに対する(a)ローラ径、(b)単位時間当たりの用紙位置、(c)積算用紙位置の変動量Xを示す図である。ここで曲線(a)のローラ径の変動は、最大0.02mmのSIN曲線で近似してローラ径が変動するものとする。   FIG. 6 shows (a) roller diameter, (b) paper position per unit time, and (c) accumulated paper position fluctuation amount with respect to time t of the registration roller 13 in order to explain the paper position fluctuation of 0.04 mm at the maximum. FIG. Here, the change in the roller diameter of the curve (a) is approximated by a SIN curve having a maximum of 0.02 mm, and the roller diameter changes.

図6で示すように、ローラ径の変動によって、曲線(b)の単位時間当たりの用紙位置変動は最大6μmとなり、曲線(c)の積算した用紙位置変動は最大で0.04mmになっている。   As shown in FIG. 6, due to fluctuations in the roller diameter, the paper position fluctuation per unit time of the curve (b) is 6 μm at the maximum, and the paper position fluctuation integrated by the curve (c) is 0.04 mm at the maximum. .

本実施の形態の画像位置精度目標は0.4mmであるため、この積算ベルト位置変動で10%を占めており、ベルト駆動ローラ2と同様に位置精度悪化の1つの要因となる。   Since the image position accuracy target of the present embodiment is 0.4 mm, the integrated belt position fluctuation accounts for 10%, which is one factor in the deterioration of the position accuracy like the belt driving roller 2.

この対策として、用紙検知センサ8と2次転写部間をレジストローラ13の周長である63mmの自然数倍に配置する。このことで、用紙検知センサ8が検知した際のレジストローラ13の速度変動周期と、2次転写部24を用紙が通過する際の速度変動周期の位相が一致するため、実質的にレジストローラ13の速度変動による画像位置ずれがほぼ0になる。   As a countermeasure, the sheet detection sensor 8 and the secondary transfer portion are arranged at a natural number multiple of 63 mm, which is the circumference of the registration roller 13. Thus, the phase of the speed fluctuation period of the registration roller 13 when the paper detection sensor 8 detects and the speed fluctuation period when the paper passes through the secondary transfer unit 24 coincide with each other. The image position shift due to the speed fluctuation is almost zero.

ここで、用紙検知センサ8と2次転写部間は、レジストローラ13の周長に正確に合わせることが理想であるが、ベルト駆動ローラ2の場合と同様に、配置位置の公差により理論的に合わせることは難しい。よって、積算した用紙位置変動が本実施の形態の画像位置精度の1%である4μm以下とした場合、図4に示すように、用紙検知センサ8と2次転写部24間の公差を5mm以下にすれば良く、この公差で配置することは技術的に十分可能である。   Here, it is ideal that the distance between the sheet detection sensor 8 and the secondary transfer portion is accurately matched to the circumferential length of the registration roller 13, but theoretically due to the tolerance of the arrangement position as in the case of the belt driving roller 2. It is difficult to match. Therefore, when the accumulated sheet position variation is 4 μm or less, which is 1% of the image position accuracy of the present embodiment, the tolerance between the sheet detection sensor 8 and the secondary transfer unit 24 is 5 mm or less as shown in FIG. It is technically possible to arrange with this tolerance.

以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置は、パターン検知センサ7から2次転写部24に至る間隔をベルト駆動トローラ2の周長の自然数倍にして、パターン検知センサ7と2次転写部24で中間転写ベルト5の速度変動周期の位相を合わせる。このことで、中間転写ベルト5の速度変動による画像位置ずれが無くなる。   As described above, in the image forming apparatus according to the present embodiment, the interval from the pattern detection sensor 7 to the secondary transfer unit 24 is set to a natural number times the circumference of the belt drive troller 2, so that the pattern detection sensors 7 and 2. The phase of the speed fluctuation period of the intermediate transfer belt 5 is matched at the next transfer unit 24. As a result, the image position shift due to the speed fluctuation of the intermediate transfer belt 5 is eliminated.

また、用紙検知センサ8から2次転写部24に至る間隔をレジストーラ2の周長の自然数倍にして、用紙検知センサ8と2次転写部24で用紙の速度変動周期の位相が合わせることで、レジストーラ2による画像位置ずれが無くなる。   Further, the interval from the paper detection sensor 8 to the secondary transfer unit 24 is a natural number multiple of the peripheral length of the registrar 2, and the phase of the paper speed fluctuation cycle is matched between the paper detection sensor 8 and the secondary transfer unit 24. The image position shift due to the registrar 2 is eliminated.

以上より、ベルト駆動ローラ2やレジストローラ13の偏心による速度変動に起因する画像位置精度の低下を防止できる。   As described above, it is possible to prevent a decrease in image position accuracy due to speed fluctuation due to the eccentricity of the belt driving roller 2 and the registration roller 13.

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の画像形成部の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming unit of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1におけるカラートナー画像を用紙上に正確に転写するための画像位置補正制御を示す基本的なタイミングチャートである。2 is a basic timing chart showing image position correction control for accurately transferring the color toner image in FIG. 1 onto a sheet. 図1の画像形成装置における画像位置補正処理に関わる部分の概略ブロック図である。FIG. 2 is a schematic block diagram of a portion related to image position correction processing in the image forming apparatus of FIG. 1. 図1におけるベルト駆動ローラ及びレジストローラの駆動仕様を示す図表である。2 is a chart showing driving specifications of a belt driving roller and a registration roller in FIG. 1. 図1におけるベルト駆動ローラの時間tに対する(a)ローラ径、(b)ベルト位置、(c)積算ベルト位置の変動量Xを示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating (a) a roller diameter, (b) a belt position, and (c) a variation amount X of an accumulated belt position with respect to time t of the belt driving roller in FIG. 1. 図1におけるレジストローラの時間tに対する(a)ローラ径、(b)用紙位置、(c)積算用紙位置の変動量Xを示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a variation amount X of (a) roller diameter, (b) sheet position, and (c) accumulated sheet position with respect to time t of registration rollers in FIG. 1.

符号の説明Explanation of symbols

1 感光体ドラム
2 ベルト駆動ローラ
3 ベルト支持ローラ
4 転写ローラ
5 中間転写ベルト
6 カラートナー画像
7 パターン検知センサ
8 用紙検知センサ
9 レジストレーション補正パターン
10 搬送ローラ
11 搬送経路
12 搬送ベルト
13 レジストローラ
14 ベルトホームポジションセンサ
15 レーザ書き込み手段
24 2次転写部
103 ASIC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 2 Belt drive roller 3 Belt support roller 4 Transfer roller 5 Intermediate transfer belt 6 Color toner image 7 Pattern detection sensor 8 Paper detection sensor 9 Registration correction pattern 10 Conveyance roller 11 Conveyance path 12 Conveyance belt 13 Registration roller 14 Belt Home position sensor 15 Laser writing means 24 Secondary transfer unit 103 ASIC

Claims (4)

複数の像担持体上のトナー像を無端状の中間転写ベルトに順次に1次転写し、2次転写部で用紙上に一括転写するとともに、前記中間転写ベルト上のトナー像を検知するための第1の検知手段と搬送された用紙を検知するための第2の検知手段の検知結果から用紙上に転写されるトナー画像位置を補正する画像形成装置において、
前記第1の検知手段と前記2次転写部間を、前記中間転写ベルトを駆動するベルト駆動ローラの周長の自然数倍にすることを特徴とする画像形成装置。
To sequentially transfer toner images on a plurality of image carriers to an endless intermediate transfer belt in sequence, transfer them onto a sheet at a secondary transfer portion, and detect the toner images on the intermediate transfer belt In the image forming apparatus for correcting the position of the toner image transferred onto the paper from the detection result of the first detection means and the second detection means for detecting the conveyed paper,
An image forming apparatus characterized in that a distance between the first detection unit and the secondary transfer unit is a natural number times a circumference of a belt driving roller for driving the intermediate transfer belt.
前記第2の検知手段と前記2次転写部間を、用紙を搬送する搬送ローラの周長の自然数倍にすることを特徴とする請求項第1記載の画像形成装置。   2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a distance between the second detection unit and the secondary transfer unit is set to a natural number multiple of a circumferential length of a conveyance roller for conveying a sheet. 複数の像担持体上のトナー像を無端状の中間転写ベルトに順次に1次転写し、2次転写部で用紙上に一括転写するとともに、前記中間転写ベルト上のトナー像を検知するための第1の検知手段と搬送された用紙を検知するための第2の検知手段の検知結果から用紙上に転写されるトナー画像位置を補正する画像形成装置において、
前記第1の検知手段と前記2次転写部間を、前記中間転写ベルトを駆動するベルト駆動ローラの周長の自然数倍にするとともに、前記第2の検知手段と前記2次転写部間を、用紙を搬送する搬送ローラの周長の自然数倍にすることを特徴とする画像形成装置。
To sequentially transfer toner images on a plurality of image carriers to an endless intermediate transfer belt in sequence, transfer them onto a sheet at a secondary transfer portion, and detect the toner images on the intermediate transfer belt In the image forming apparatus for correcting the position of the toner image transferred onto the paper from the detection result of the first detection means and the second detection means for detecting the conveyed paper,
The distance between the first detection unit and the secondary transfer unit is a natural number times the circumference of a belt driving roller that drives the intermediate transfer belt, and the interval between the second detection unit and the secondary transfer unit is An image forming apparatus characterized in that it is a natural number multiple of the circumferential length of a transport roller for transporting paper.
前記中間転写ベルトを張架するベルト従動ローラを備え、前記像担持体を挟んで前記ベルト駆動ローラと前記ベルト従動ローラを配置し、かつ、前記中間転写ベルトの移動方向に沿って上流から順に前記ベルト駆動ローラ、前記ベルト従動ローラ、前記2次転写部が位置し、
複数の前記像担持体間距離を一定にして、かつ前記像担持体間距離を前記ベルト駆動ローラの周長の自然数倍にし、
前記第1の検知手段は、前記ベルト従動ローラと前記2次転写部間に配置することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか記載の画像形成装置。
A belt driven roller that stretches the intermediate transfer belt; and the belt driving roller and the belt driven roller are disposed with the image carrier interposed therebetween, and the intermediate transfer belt is sequentially moved from the upstream along the moving direction of the intermediate transfer belt. A belt driving roller, the belt driven roller, and the secondary transfer portion are located;
A plurality of the distances between the image carriers, and the distance between the image carriers is a natural number times the circumference of the belt driving roller;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first detection unit is disposed between the belt driven roller and the secondary transfer unit.
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